起毛機(jī)主傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、課 題： 起毛機(jī)主傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)南通職業(yè)大學(xué) 08 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)學(xué)生姓名傅有國(guó)所學(xué)專(zhuān)業(yè)機(jī)械制造及 其自動(dòng)化班 級(jí)機(jī)制054D (數(shù)控)課題名稱(chēng)起毛機(jī)主傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作內(nèi)容應(yīng)完成的設(shè)計(jì)內(nèi)容、論文內(nèi)容）1. 通過(guò)在紡織機(jī)械廠的調(diào)查與研究：2.整理各種資料，結(jié)合實(shí)際，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，從工作原理、結(jié)構(gòu)、裝配工藝等方面對(duì)起毛機(jī)主傳動(dòng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括a) 主傳動(dòng)裝配圖；b) 部件裝配圖；c) 主要構(gòu)件零件圖，d) 其它零件圖，e) 有關(guān)計(jì)算、校核。3. 技術(shù)要求4. 畢業(yè)論文要求工作要求設(shè)計(jì)應(yīng)達(dá)到的性能、指標(biāo)，論文質(zhì)量要求）技術(shù)要求: 1）起毛機(jī)應(yīng)能滿足加工要求，保證加工精度；2）起毛機(jī)應(yīng)運(yùn)轉(zhuǎn)平

2、穩(wěn)，工作可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；3）起毛緊邊張力達(dá)到1500N，松邊張力達(dá)到1000N；4）盡量使用通用件，以便降低制造成本；5）各動(dòng)力單元分別由電機(jī)拖動(dòng)，可單獨(dú)控制；6）裝卸方便，便于維修、調(diào)整。畢業(yè)論文要求: 1）論文字?jǐn)?shù)不少于10000字；2）論文按畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）格式規(guī)范統(tǒng)一編排、打印。3) 論文的觀點(diǎn)一般應(yīng)有實(shí)際事例、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等佐證。主要參 考 資 料1 徐錦康.機(jī)械設(shè)計(jì)M.北京：高等教育出版社，2004.2 沈世德.機(jī)械原理M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002.3 王旭，王積萍.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)M. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003.4 錢(qián)志峰，劉蘇.工程圖學(xué)基礎(chǔ)教程M.北京：科學(xué)出版社，20

3、01.5 吉衛(wèi)喜.機(jī)械制造技術(shù)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2001. 6 王伯平.互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003.7 朱龍根.簡(jiǎn)明機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000.8 王之煦，許杏根.簡(jiǎn)明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1999.9 謝新倉(cāng).鋼絲起毛機(jī)的機(jī)電一體化技術(shù)J.染整技術(shù),1998-12,(6)：6-710 <<現(xiàn)代機(jī)械傳動(dòng)手冊(cè)>>編輯委員會(huì).現(xiàn)代機(jī)械傳動(dòng)手冊(cè).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1995.11 MA Zhen-gui, JIA Shun-hua. Working principle and technology di

4、scussion of steel needle raising machineJ.Journal of China Textile University , 1991, 17(3)：65-69.工作進(jìn) 度求要07.11.06-11.10布置任務(wù);07.11.11-11.30調(diào)查研究，收集資料，熟悉課題;07.12.1-12.30總體設(shè)計(jì),方案論證;08.1.1-2.10部件零件設(shè)計(jì);08.2.11-3.20編寫(xiě)說(shuō)明書(shū);-4.25修改整理畢業(yè)設(shè)計(jì)材料;08.5加強(qiáng)鞏固及答辯.課題組其他成員指導(dǎo)教師（簽名）教研室主任（簽名）部門(mén)批準(zhǔn)（蓋章）簽發(fā)日期注：本任務(wù)書(shū)一式三份，由指導(dǎo)教師填寫(xiě)，教研室主任

5、審核，系部批準(zhǔn)后下發(fā)；學(xué)生、指導(dǎo)教師、系部各一份。起毛機(jī)主傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)摘要本課題是在目前使用較廣泛的國(guó)產(chǎn)M301起毛機(jī)由單臺(tái)電機(jī)作拖動(dòng)動(dòng)力源，各傳動(dòng)部分由機(jī)械聯(lián)接協(xié)同運(yùn)行。該類(lèi)起毛機(jī)工作穩(wěn)定，維修簡(jiǎn)單，但產(chǎn)量低，改變工藝?yán)щy，難以獲得高質(zhì)量的起絨效果。通過(guò)本次設(shè)計(jì)，我對(duì)傳動(dòng)部分的全過(guò)程有了清醒而直觀的認(rèn)識(shí)，了解了起毛機(jī)的工作原理，對(duì)軸、鏈輪、帶輪等主要零件的設(shè)計(jì)及精度的確定具備了一定的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)，能夠正確地選取標(biāo)準(zhǔn)零件的結(jié)構(gòu)及尺寸。由于知識(shí)及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的缺乏，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，尚存在許多不足之處，尤其是減速器的體積、效果等方面，有待以后的工作、學(xué)習(xí)中改進(jìn)。關(guān)鍵詞：起毛機(jī)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；主傳動(dòng)設(shè)計(jì)；減速器設(shè)

6、計(jì)The Structure Design of Main Transmission of Teasing MachineAbstractThe problem is to move the driving force source in using broader domestic M301 wool card to drag from Shan electric motor work at present , every drive part cooperates and work from machinery linkup. Owe a kind wool card job stabil

7、ity , keep the simplicity, but output in repair low , change handicraft difficulty, be difficult to gain height mass raising effect. Through the design of teasing machine, the overall processes of the transmission system have been clearly and directly known. Meanwhile, I acquaint with operating prin

8、ciple of teasing machine, the main parts of which such as axis, chain pulley and band pulley have been acquired lots of experience about their design and precision. Also I have learnt to select the structure and sizes of standard parts. However, because of lack of practical experience, I discover lo

9、ts of deficiencies during the design of bulk and results of the retarder. Therefore, I will try to do better in the future in my work.Key words：teasing machine; structure design; main transmission design; retarder design前言本課題研究的對(duì)象是，在紡織機(jī)械的起毛機(jī)中，如何由電動(dòng)機(jī)通過(guò)傳動(dòng)部分，使起毛機(jī)獲得不同的絨毛風(fēng)格和高質(zhì)量的起絨效果。本課題來(lái)源于鹽城市紡織機(jī)械有限公司的生產(chǎn)實(shí)

10、踐。通過(guò)開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品，淘汰舊產(chǎn)品，使之成為符合加工要求的產(chǎn)品，不斷提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。本設(shè)計(jì)就是從改變起毛機(jī)的傳統(tǒng)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)入手，使用新的傳動(dòng)方法，這樣做不但能滿足加工要求,而且從經(jīng)濟(jì)性方面考慮是可行的。在設(shè)計(jì)主傳動(dòng)部分時(shí),提出了一些具體的要求：a. 傳動(dòng)設(shè)計(jì)要緊湊，且輸出軸的方向須達(dá)到要求，輸出轉(zhuǎn)速要滿足織物起毛的速度要求。b. 減速器的傳動(dòng)軸及傳動(dòng)齒輪，需要進(jìn)行剛度、強(qiáng)度的校核。c. 主傳動(dòng)部分應(yīng)該運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，工作可靠，結(jié)構(gòu)盡量簡(jiǎn)單。在老師的指導(dǎo)下，首先進(jìn)行了方案的論證。經(jīng)過(guò)討論與研究，初步確定了該機(jī)器的傳動(dòng)方案，主要采用帶傳動(dòng)與鏈傳動(dòng)，通過(guò)中間的減速器來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)，來(lái)實(shí)現(xiàn)軸與軸之間的動(dòng)力和功率的傳遞

11、。然后進(jìn)行總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，包括零件與零件之間的位置關(guān)系和配合關(guān)系，確保能夠?qū)⒘慵b配成功。最后進(jìn)行手工繪圖，上機(jī)繪圖，完善結(jié)構(gòu)。該傳動(dòng)部分改變了傳統(tǒng)的傳動(dòng)方法，用行星輪系減速器取代傳統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)，有很大的經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性。其最大的優(yōu)點(diǎn)是：能保持起毛機(jī)針輥運(yùn)轉(zhuǎn)的連續(xù)、均勻與平穩(wěn)，而且能滿足織物運(yùn)轉(zhuǎn)的速度要求。這是本課題創(chuàng)新的地方，在加工技術(shù)上也有很大的改進(jìn)，經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性非常強(qiáng)，將具有很大的開(kāi)發(fā)市場(chǎng)。 但是如何能確定其傳動(dòng)箱底部?jī)啥穗妱?dòng)機(jī)分別一致，并與帶傳動(dòng)減速器的電動(dòng)機(jī)之間有有定的速比。以前的起毛機(jī)中只有單臺(tái)電機(jī)控制布運(yùn)動(dòng)和針輥運(yùn)動(dòng)，在他們之間有一無(wú)級(jí)變速器可進(jìn)行調(diào)節(jié)速比，但其方便使用率不理想。

12、在我的設(shè)計(jì)中需再加上一個(gè)PLC進(jìn)行控制，在布與針輥之間接一個(gè)檢測(cè)器測(cè)其信號(hào)，使他們之間有穩(wěn)定速比，可以在一開(kāi)始時(shí)設(shè)定初始值，然后根據(jù)每個(gè)用戶要求進(jìn)行調(diào)節(jié)，這樣就可以很方便地使用了，而且每次設(shè)定的值都可以很方便的進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。此設(shè)計(jì)題目為起毛機(jī)住傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，是屬于機(jī)械類(lèi)的，但PLC控制屬于電氣方面，所以沒(méi)有進(jìn)行設(shè)計(jì)，因此這也但是一部分遺憾，不過(guò)我會(huì)在以后的工作生活中深一步的進(jìn)行研究。目 錄1概述81.1 課題的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀81.2 研究的價(jià)值81.3 研究的主要物化成果82總體方案論證92.1 已知技術(shù)參數(shù)92.2 結(jié)構(gòu)方案的確定93 主傳動(dòng)部分的設(shè)計(jì)103.1 設(shè)計(jì)總述113.2 電動(dòng)機(jī)的選擇11

13、3.3皮帶輪的設(shè)計(jì)11-153.4鏈輪的設(shè)計(jì)16-183.5減速器齒輪的設(shè)計(jì)18-263.6減速器軸的設(shè)計(jì)27-343.7減速器箱體的設(shè)計(jì)35-374 裝配圖與傳動(dòng)路線384.1裝配圖38-404.2傳動(dòng)路線415 總結(jié)42參考文獻(xiàn)43致謝44附錄451概述1.1 課題的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀鑒于目前國(guó)內(nèi)外絕大部分鋼絲起毛機(jī)系復(fù)作用式針輥起毛機(jī)。國(guó)際上自1886-1891年，這種復(fù)作用式針輥起毛機(jī)問(wèn)世以后，經(jīng)歷了一百多年的使用和改進(jìn)，雖然在傳動(dòng)結(jié)構(gòu)、便利操作、控制功能和人機(jī)工程學(xué)等方面均有了很多改進(jìn)和提高，但在其基木原理、技術(shù)設(shè)計(jì)和起毛部分排列結(jié)構(gòu)上均沒(méi)有大的變動(dòng)。而且目前使用較廣泛的國(guó)產(chǎn)M301起毛機(jī)由

14、單臺(tái)電機(jī)作拖動(dòng)動(dòng)力源，各傳動(dòng)部分由機(jī)械聯(lián)接協(xié)同運(yùn)行。該類(lèi)起毛機(jī)工作穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修簡(jiǎn)單，但產(chǎn)量低，起梳毛率不易調(diào)節(jié)，改變工藝?yán)щy，難以獲得不同的絨毛風(fēng)格和高質(zhì)量的起絨效果。起毛率取決于在起毛輥與織物的接觸點(diǎn)上各速度合成迭加后，針布與織物相對(duì)位移的方向和瞬時(shí)速率。方向相反，速率越大，起毛率越高。顯然起毛率的高低將影響起絨的質(zhì)量、產(chǎn)量和風(fēng)格。采用單臺(tái)電機(jī)作傳動(dòng)動(dòng)力的起毛機(jī)各部分的速度無(wú)法調(diào)節(jié)，如采用機(jī)械方式在小范圍作些微調(diào)，起毛風(fēng)格和產(chǎn)量、質(zhì)量的控制范圍也十分狹窄.所以近年來(lái)國(guó)內(nèi)外在起毛機(jī)的設(shè)計(jì)上大多采用各傳動(dòng)部分由單臺(tái)電機(jī)獨(dú)立傳動(dòng)，速度獨(dú)立可調(diào)的方案。本課題研究的主要內(nèi)容，主要是如何通過(guò)電機(jī)

15、控制實(shí)現(xiàn)起毛機(jī)針輥的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，來(lái)獲得不同的絨毛風(fēng)格和高質(zhì)量的起絨效果。1.2 研究的價(jià)值通過(guò)對(duì)起毛機(jī)主傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)由電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)齒輪、鏈輪與減速器速度地改變，轉(zhuǎn)變?yōu)槠鹈珯C(jī)針輥的連續(xù)公轉(zhuǎn)與自轉(zhuǎn)，并且針輥的轉(zhuǎn)動(dòng)必須平穩(wěn)、均勻。針輥的長(zhǎng)度較長(zhǎng)，直徑較大，為了實(shí)現(xiàn)針輥的平穩(wěn)、勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，需要在針輥兩端的底部，分別用電動(dòng)機(jī)通過(guò)帶輪帶動(dòng)針輥的自轉(zhuǎn)。故在電動(dòng)機(jī)通過(guò)帶輪帶動(dòng)針輥主軸轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，另外兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)通過(guò)帶輪帶動(dòng)針輥?zhàn)赞D(zhuǎn)。最終實(shí)現(xiàn)織物的傳輸速度為20到60米/秒。1.3 研究的主要物化成果研究的主要物化成果簡(jiǎn)述如下：a畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份（不少于10000字）。b主傳動(dòng)聯(lián)系尺寸圖1張；主傳

16、動(dòng)裝配圖1張；部件裝配圖若干張；其它零件圖若干張。c主傳動(dòng)總裝配圖1 張，手工繪制。d圖紙總量折合成A0幅面在4張以上（不含手工繪制圖），并且全部用計(jì)算機(jī)繪制。2 總體方案論證本課題研究的對(duì)象為：起毛機(jī)主傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，主要完成由電動(dòng)機(jī)到針輥的轉(zhuǎn)動(dòng)。設(shè)計(jì)的重點(diǎn)與難點(diǎn)是：如何確保針輥轉(zhuǎn)動(dòng)的連續(xù)、快速與均勻，包括公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)，所以電動(dòng)機(jī)輸出的轉(zhuǎn)速與各級(jí)傳動(dòng)的轉(zhuǎn)速都應(yīng)該考慮好。每個(gè)輪與軸的轉(zhuǎn)速都不同，所以每一步確定的轉(zhuǎn)速都要合理，以確保達(dá)到設(shè)計(jì)要求。2.1 已知技術(shù)參數(shù) 緊邊的張緊力 F = 7500N 松邊的張緊力 F = 200N 針輥總直徑 D = 1.3 m 織物通過(guò)針輥的速度 2060 m/m

17、in2.2 結(jié)構(gòu)方案的確定本傳動(dòng)方案由電動(dòng)機(jī)通過(guò)帶傳動(dòng)，連入減速器的輸入軸，再由減速器的輸出軸通過(guò)鏈傳動(dòng)，連接到帶動(dòng)針輥的主軸上，以實(shí)現(xiàn)針輥的連續(xù)、平穩(wěn)與均勻轉(zhuǎn)動(dòng)。同時(shí)，連接在針輥主軸上的大鏈輪處于整個(gè)主傳動(dòng)箱體的中心位置，其余的減速器與電動(dòng)機(jī)的位置需要安排好，而且還要把位置固定好。另外，本傳動(dòng)方案的減速器傳動(dòng)比較大，需額外設(shè)計(jì)，考慮到蝸桿蝸輪減速器的方向不好處理，而且用傳統(tǒng)的機(jī)械協(xié)同聯(lián)結(jié)來(lái)傳動(dòng)，有其弊端，故采用行星輪系減速器。 針輥在繞主軸公轉(zhuǎn)的同時(shí)，還要自轉(zhuǎn)，所以需要在傳動(dòng)箱的底部另安裝一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，通過(guò)帶傳動(dòng)，來(lái)實(shí)現(xiàn)針輥的自轉(zhuǎn)。3 主傳動(dòng)部分的設(shè)計(jì)與校核3.1設(shè)計(jì)總述已知針輥總直徑D=1.

18、3 m，則周長(zhǎng)C = （4-1） = 。已知針物速度為2060 m/min，則針輥的公轉(zhuǎn)速度為520 r/min。由于小皮帶輪轉(zhuǎn)速為1460 r/min，取鏈傳動(dòng)比為i= = 4.7，參考文獻(xiàn)169頁(yè)，查表4.6得工況系數(shù)K = 1.1參考文獻(xiàn)169頁(yè)，由式（4-22），Pca = KP （4-2）得 Pca = KP = 1.1×11kw = 12.1 kw按Pca = 12.1kw, = 1460 r/min參考文獻(xiàn)171頁(yè)，查圖4.11：選B型V帶參考文獻(xiàn)171頁(yè)，查圖4.11及參考文獻(xiàn)161頁(yè)，表4.4得，選擇帶輪直徑： = 212 mm ， = 250 mm故i =dd2

19、/ dd1 （4-3）= = 1.18所以大帶輪轉(zhuǎn)速 = = = 1237.3 r/min。由于針輥的公轉(zhuǎn)速度即大鏈輪的速度為520 r/min，故小鏈輪的轉(zhuǎn)速為23.594 r/min，所以減速器的傳動(dòng)比范圍為13.16 - 52.65?？紤]到機(jī)器的生產(chǎn)效率,考慮到轉(zhuǎn)速越低，扭矩越大等,取針輥的正常運(yùn)轉(zhuǎn)速度v = 40 m/min ，即n = 10 r/min，所以大鏈輪的轉(zhuǎn)速為 10 r/min ,小鏈輪轉(zhuǎn)速為 47 r/min 。因?yàn)樾л喌霓D(zhuǎn)速為1460 r/min ,所以大帶輪的轉(zhuǎn)速為: = 1237.3 r/min故整個(gè)減速器的傳動(dòng)比為i= = 26.32，實(shí)際針輥的公轉(zhuǎn)速度即大鏈輪的速度為10.13 r/min，小鏈輪轉(zhuǎn)速為47.6 r/min。3.2 電動(dòng)機(jī)的選擇由F = 7500 N得， = F v = 7500N = 5 kw。參考文獻(xiàn)398-