編織機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、目 錄摘要III關(guān)鍵詞IIIABSTRACTIIIKEYWORDSIII1 緒論11.1 引言11.2 目的和意義11.3 圓筒編織機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀21.4 傳統(tǒng)圓筒編織機(jī)的工作原理21.4.1 存在的缺點(diǎn)21.4.2 現(xiàn)有編織機(jī)的相關(guān)技術(shù)31.5編織機(jī)的發(fā)展前景31.6 主要設(shè)計(jì)內(nèi)容42 方案論述42.1編織機(jī)工作原理和機(jī)構(gòu)及傳動(dòng)控制系統(tǒng)42.2 設(shè)計(jì)和改進(jìn)圓筒包裝帶編織原理和機(jī)構(gòu)以及傳動(dòng)控制系統(tǒng)52.3 紗線(xiàn)張力改進(jìn)方法62.4 傳動(dòng)裝置組成72.5 初步確定減速器結(jié)構(gòu)和零件類(lèi)型73 過(guò)程論述83.1 電動(dòng)機(jī)的選擇83.2 確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比83.3 離合器的選擇103.4 直

2、齒輪設(shè)計(jì)113.4.1 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值123.4.2 計(jì)算123.4.3 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值133.4.4 幾何尺寸計(jì)算143.5 錐齒輪（軸）的設(shè)計(jì)和校核163.6 軸的設(shè)計(jì)及軸承型號(hào)的選擇253.6.1 擬定軸上的裝配方案263.6.2 軸上零件的定位263.6.3 各軸段直徑和長(zhǎng)度的確定273.6.4 提高軸的強(qiáng)度的常用措施273.6.5 軸的結(jié)構(gòu)的工藝性274 四連桿運(yùn)動(dòng)分析285 結(jié)果分析29參考文獻(xiàn)30致謝32圓筒編織機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要介紹了傳統(tǒng)編織機(jī)的工作原理及編織過(guò)程中對(duì)各機(jī)械零件的動(dòng)作要求, 傳統(tǒng)的圓筒編織機(jī)采用純機(jī)械式的傳動(dòng)，快慢速控制離合器控制、炸藥的進(jìn)給靠手

3、工操作。并總結(jié)了傳統(tǒng)編織機(jī)普遍存在機(jī)器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積龐大、傳動(dòng)線(xiàn)路長(zhǎng)、操作不方便、自動(dòng)化程度低和配件多的缺點(diǎn)。關(guān)鍵詞編織機(jī)；工作原理；機(jī)械零件；傳動(dòng)AbstractDescribes the working principle of traditional weaving and knitting machines during the course of action required of each component, the traditional cylinder knitting machines with pure mechanical transmission, fast sl

4、ow control clutch control, explosives manual feed through the system are given the overall structure. And summed up the shortcomings of the traditional common machine knitting machine complex, bulky, long transmission lines, operation is not convenient, low degree of automation and accessories and m

5、ore. KeywordsKnittingmachine；working principle；mechanical parts；transmission1 緒論1.1 引言圓筒包裝帶自動(dòng)編織設(shè)備既可以用于民用，也可以用于軍事方面。隨著對(duì)外軍事頻繁交流，由圓筒編織機(jī)自動(dòng)編織炸藥和炸彈包裝織帶需求不斷增加，對(duì)編織機(jī)的要求越來(lái)越多，而且需求量也在不斷增加，特別是近幾年來(lái)，需求量大，利潤(rùn)高。在民用方面，編織機(jī)也得到越來(lái)越充分的利用，在工程建筑、消防、包裝等領(lǐng)域應(yīng)用織帶特別多。目前，在整個(gè)編織機(jī)技術(shù)水平比較落后，機(jī)械成分多，傳動(dòng)路線(xiàn)長(zhǎng)，技術(shù)含量低，操作和控制需要手工，工作環(huán)境惡劣，所以研究包裝用的圓筒編

6、織機(jī)對(duì)于提高機(jī)器的機(jī)電自動(dòng)化水平，改善工作環(huán)境，提高生產(chǎn)效率有很大的幫助。從產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益來(lái)看，由于它在軍事和民用方面都可以得到廣泛的應(yīng)用，需求量大，產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效果可觀。圓筒包裝帶編織是利用經(jīng)線(xiàn)和緯線(xiàn)相互交織的原理編織成圓筒型的織帶，織帶按一定的節(jié)距裝有一定數(shù)量的炸藥。1.2 目的和意義在國(guó)外編機(jī)搶占中國(guó)市場(chǎng)的同時(shí)，我國(guó)的編織企業(yè)也在呼喚國(guó)產(chǎn)優(yōu)質(zhì)編機(jī)，對(duì)國(guó)內(nèi)編織機(jī)械企業(yè)提出新的要求。 在機(jī)理構(gòu)造上，一些國(guó)產(chǎn)編機(jī)也與進(jìn)口編機(jī)無(wú)太大差別。但國(guó)產(chǎn)編機(jī)在有關(guān)在線(xiàn)檢測(cè)方面與進(jìn)口編機(jī)的功能差距較大，尚不能很好地滿(mǎn)足有些高檔產(chǎn)品的生產(chǎn)需要；另外，國(guó)產(chǎn)編機(jī)在生產(chǎn)中的通用性較強(qiáng)，而針對(duì)性不高，不易生產(chǎn)出特色產(chǎn)品

7、，這些方面國(guó)產(chǎn)編機(jī)在今后的生產(chǎn)中有待加強(qiáng)。 國(guó)外企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)，國(guó)內(nèi)用戶(hù)要求的不斷提升，編機(jī)企業(yè)走創(chuàng)新路子，形成核心競(jìng)爭(zhēng)力的呼聲更高。國(guó)產(chǎn)編織機(jī)械與國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品的差距，除了研發(fā)能力技術(shù)創(chuàng)新不足之外，還主要表現(xiàn)在加工精度和運(yùn)行可靠性?xún)蓚€(gè)方面。因此，必須下大力氣研究從生產(chǎn)過(guò)程、管理過(guò)程流通過(guò)程與創(chuàng)新的系統(tǒng)優(yōu)化問(wèn)題，借助系統(tǒng)論控制論的理論，努力消除現(xiàn)存的問(wèn)題，縮短差距。應(yīng)加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，開(kāi)創(chuàng)教育與企業(yè)新局面。通過(guò)企業(yè)和科研院所的人才與設(shè)施、科研與生產(chǎn)互動(dòng)，加快人才培養(yǎng)和技術(shù)提升。研究編織機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)，對(duì)于提高生產(chǎn)效率降低生產(chǎn)成本具有重要意義。此項(xiàng)研究也是對(duì)大學(xué)四年所學(xué)課程的一次總復(fù)習(xí)，它將機(jī)械制圖、機(jī)械

8、設(shè)計(jì)和機(jī)電傳動(dòng)控制等機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化主要專(zhuān)業(yè)課程緊密聯(lián)系在一起，利用所學(xué)的機(jī)械與控制相關(guān)知識(shí)來(lái)解決實(shí)際的生產(chǎn)問(wèn)題，將理論設(shè)計(jì)與實(shí)際運(yùn)用聯(lián)系起來(lái)，需要考慮多方面的問(wèn)題，如成本、系統(tǒng)可靠性和機(jī)械設(shè)備使用壽命等等。此項(xiàng)設(shè)計(jì)將我大學(xué)四年所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)完美結(jié)合起來(lái)，書(shū)到用時(shí)方恨少，我意識(shí)到自己的專(zhuān)業(yè)知識(shí)還不夠扎實(shí)，需要在CAD繪圖和ProE實(shí)體仿真上多下功夫。1.3 圓筒編織機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀我國(guó)的編織工業(yè)經(jīng)過(guò)1998年到2000年“壓錠、減員、增效”的大規(guī)模調(diào)整后，全行業(yè)已進(jìn)入了技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)升級(jí)的新階段。編織行業(yè)的強(qiáng)勁增長(zhǎng)帶動(dòng)了國(guó)內(nèi)對(duì)編織機(jī)械旺盛的需求，中國(guó)已經(jīng)成為世界上編織機(jī)械的生產(chǎn)大國(guó)，品種之多

9、數(shù)量之大獨(dú)一無(wú)二。 2003年，編織機(jī)械行業(yè)在生產(chǎn)、銷(xiāo)售、出口和經(jīng)濟(jì)效益等方面創(chuàng)造了歷史最高水平。據(jù)中國(guó)編機(jī)行業(yè)協(xié)會(huì)對(duì)563家企業(yè)的統(tǒng)計(jì)，2003年，共完成工業(yè)產(chǎn)值(不變價(jià))331.4億元，同比增長(zhǎng)25.17，銷(xiāo)售收入335.03億元，同比增長(zhǎng)24.02，實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)總額21.24億元同比增長(zhǎng)35.48。編機(jī)產(chǎn)品出口5.43億美元，同比增長(zhǎng)44.5，編機(jī)產(chǎn)品銷(xiāo)售的重點(diǎn)仍在國(guó)內(nèi)。與此同時(shí)，編機(jī)進(jìn)口繼續(xù)保持高增長(zhǎng)，進(jìn)口總額46.38億美元。同比增長(zhǎng)25.3。全球編織品生產(chǎn)中心將轉(zhuǎn)移到中國(guó)內(nèi)地和東南亞，中國(guó)的編織機(jī)械市場(chǎng)將成為全球最具潛力的市場(chǎng)。 1.4 傳統(tǒng)圓筒編織機(jī)的工作原理 傳統(tǒng)的圓筒編織機(jī)采用純

10、機(jī)械式的傳動(dòng)，快慢速控制離合器控制、炸藥的進(jìn)給靠手工操作，送經(jīng)機(jī)構(gòu)的經(jīng)線(xiàn)和卷取機(jī)構(gòu)的織帶張力波動(dòng)大，機(jī)械自動(dòng)化程度低，噪聲大，工作環(huán)境危險(xiǎn)。1.4.1 存在的缺點(diǎn) 普遍存在機(jī)器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積龐大、傳動(dòng)線(xiàn)路長(zhǎng)、操作不方便、自動(dòng)化程度低和配件多。1.4.2 編織機(jī)的相關(guān)技術(shù) 開(kāi)口機(jī)構(gòu)：按編織要求。將經(jīng)紗上下分開(kāi)，形成梭口，由于導(dǎo)火帶組織簡(jiǎn)單，故采用連桿開(kāi)口機(jī)構(gòu)。 梭子運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)：它是機(jī)器的核心部分，由電機(jī)經(jīng)傳動(dòng)裝置傳至梭子，使梭子運(yùn)動(dòng)，將緯紗引向織口。 送經(jīng)機(jī)構(gòu)：將織軸上的經(jīng)紗均勻送出，滿(mǎn)足交織需要。 卷取機(jī)構(gòu)：將織物引離織口，卷至卷布輥上。由電動(dòng)機(jī)經(jīng)減速裝置帶動(dòng)卷布輥轉(zhuǎn)動(dòng)，將 編織好的導(dǎo)火帶卷到卷

11、布輥上。在卷繞的過(guò)程中，保持張力均勻是非常重要。 織機(jī)的織口大小變換機(jī)構(gòu)：根據(jù)編織的需要來(lái)改變織口的大小。 織機(jī)的啟動(dòng)裝置： 編織機(jī)的啟動(dòng)是由開(kāi)關(guān)柄來(lái)控制的，當(dāng)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，控制開(kāi)關(guān)柄使離合器接合，織機(jī)就啟動(dòng)了。 這些機(jī)構(gòu)在整個(gè)機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中往往是不夠的，需增加一些輔助的機(jī)構(gòu)，如斷線(xiàn)自停機(jī)構(gòu)、過(guò)載自停機(jī)構(gòu)等來(lái)完整的實(shí)現(xiàn)機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)，下面為編織機(jī)的部分傳動(dòng)示意圖： 緯紗的傳動(dòng)路線(xiàn)：電動(dòng)機(jī)（帶傳動(dòng)）軸（齒輪傳動(dòng)）軸（齒輪傳動(dòng)）軸（齒輪傳動(dòng)）梭子經(jīng)紗的傳動(dòng)路線(xiàn)：電動(dòng)機(jī)（帶傳動(dòng)）軸（齒輪傳動(dòng)）軸（斜盤(pán)運(yùn)動(dòng)）（連桿機(jī)構(gòu)）綜框運(yùn)動(dòng)1.5編織機(jī)的發(fā)展前景 （1）進(jìn)一步提高產(chǎn)品質(zhì)量 在編織機(jī)上裝上各類(lèi)顯示檢測(cè)

12、和控制的裝置，可以彌補(bǔ)人工操作的不足和管理上的缺陷。 （2）提高機(jī)器運(yùn)行的安全性 在控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中應(yīng)用微電子技術(shù)，可使機(jī)器運(yùn)行可靠。 （3）機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)高速化，提高單機(jī)質(zhì)量 采用各種自動(dòng)化措施和微機(jī)控制技術(shù)，可使機(jī)器運(yùn)行更加可靠。 （4）傳動(dòng)方式多樣化 單機(jī)采用機(jī)電一體化的新技術(shù)，打破現(xiàn)有單純機(jī)械傳動(dòng)的局面，使單一機(jī)電帶動(dòng)皮帶及齒輪變速的傳動(dòng)方式有新的突破。 （5）改善勞動(dòng)環(huán)境 多方面提高自動(dòng)化程度，減輕工人勞動(dòng)量。 （6）減少設(shè)備占地空間1.6 主要設(shè)計(jì)內(nèi)容 通過(guò)參觀現(xiàn)有的 編織機(jī)，了解其傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)原理。并找出傳統(tǒng)編織機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)不足之處，初步設(shè)定圓筒編織機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)總體方案。根據(jù)總體設(shè)計(jì)方案，

13、通過(guò)計(jì)算選擇電機(jī)、傳動(dòng)零件、并校核零件強(qiáng)度、用CAD繪制裝配圖、零件圖，用ProE繪制實(shí)體模型仿真，仿真通過(guò)后編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)并進(jìn)行設(shè)計(jì)答辯。2 方案論述2.1編織機(jī)工作原理和機(jī)構(gòu)及傳動(dòng)控制系統(tǒng) 圓筒編織機(jī)采用經(jīng)線(xiàn)與緯線(xiàn)相互交織的原理來(lái)編織導(dǎo)火帶，利用純機(jī)械的傳動(dòng)方式實(shí)現(xiàn)各機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)，其主要運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)有： 開(kāi)口機(jī)構(gòu)：按編織要求。將經(jīng)紗上下分開(kāi)，形成梭口，由于導(dǎo)火帶組織簡(jiǎn)單，故采用連桿開(kāi)口機(jī)構(gòu)。 梭子運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)：它是機(jī)器的核心部分，由電機(jī)經(jīng)傳動(dòng)裝置傳至梭子，使梭子運(yùn)動(dòng)，將緯紗引向織口。 送經(jīng)機(jī)構(gòu)：將織軸上的經(jīng)紗均勻送出，滿(mǎn)足交織需要。 卷取機(jī)構(gòu)：將織物引離織口，卷至卷布輥上。由電動(dòng)機(jī)經(jīng)減速裝置帶動(dòng)卷布

14、輥轉(zhuǎn)動(dòng)，將編織好的導(dǎo)火帶卷到卷布輥上。在卷繞的過(guò)程中，保持張力均勻是非常重要。 織機(jī)的織口大小變換機(jī)構(gòu)：根據(jù)編織的需要來(lái)改變織口的大小。 織機(jī)的啟動(dòng)裝置： 編織機(jī)的啟動(dòng)是由開(kāi)關(guān)柄來(lái)控制的，當(dāng)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，控制開(kāi)關(guān)柄使離合器接合，織機(jī)就啟動(dòng)了。 這些機(jī)構(gòu)在整個(gè)機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中往往是不夠的，需增加一些輔助的機(jī)構(gòu)，如斷線(xiàn)自停機(jī)構(gòu)、過(guò)載自停機(jī)構(gòu)等來(lái)完整的實(shí)現(xiàn)機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)，下面為編織機(jī)的部分傳動(dòng)示意圖：圖2-1 編織機(jī)的部分傳動(dòng)示意圖 緯紗的傳動(dòng)路線(xiàn)： 電動(dòng)機(jī)（帶傳動(dòng)）軸（齒輪傳動(dòng)）軸（齒輪傳動(dòng)）軸（齒輪傳動(dòng)）梭子 經(jīng)紗的傳動(dòng)路線(xiàn)： 電動(dòng)機(jī)（帶傳動(dòng)）軸（齒輪傳動(dòng)）軸（斜盤(pán)運(yùn)動(dòng)）（連桿機(jī)構(gòu)）綜框運(yùn)動(dòng)12.2

15、 設(shè)計(jì)和改進(jìn)圓筒包裝帶編織原理和機(jī)構(gòu)以及傳動(dòng)控制系統(tǒng)(1)由于卷取機(jī)構(gòu)采用的凸輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)，工作時(shí)當(dāng)織帶張力增大時(shí)，凸輪開(kāi)始打滑，引起噪聲大；而且采用凸輪傳動(dòng)，隨著織帶卷繞直徑的不斷增加，織帶受力越來(lái)越大，引起織帶受力不均勻，從而使織帶開(kāi)始受力小，編織時(shí)稀疏，之后越來(lái)越密，織造不美觀。設(shè)計(jì)達(dá)到要求：改進(jìn)織帶卷繞機(jī)構(gòu)工作原理，摒棄傳統(tǒng)凸輪卷取機(jī)構(gòu)，使設(shè)計(jì)出的卷取機(jī)構(gòu)噪聲符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，出帶時(shí)爆炸織帶出帶速度恒定，受力應(yīng)均勻，織造美觀。(2)錦綸織帶出料現(xiàn)采用三線(xiàn)輪摩擦機(jī)構(gòu)送帶，出料時(shí)產(chǎn)生打滑，爆炸帶節(jié)距控制不準(zhǔn)確。 設(shè)計(jì)達(dá)到要求：出料時(shí)無(wú)打滑現(xiàn)象，節(jié)距不一致。(3)錦綸帶各經(jīng)線(xiàn)送經(jīng)受力不均，爆炸帶外

16、表不美觀。 設(shè)計(jì)達(dá)到要求：改進(jìn)送經(jīng)機(jī)構(gòu)，經(jīng)線(xiàn)要求采用恒張力控制，各經(jīng)線(xiàn)受力均勻。(4)爆炸帶口徑縮放采用進(jìn)出刀桿機(jī)構(gòu)，由操作人員現(xiàn)場(chǎng)控制，機(jī)構(gòu)穩(wěn)定性差且調(diào)試?yán)щy，而且危險(xiǎn)性增加。 設(shè)計(jì)達(dá)到要求：采用機(jī)電一體化技術(shù)，設(shè)計(jì)出自動(dòng)縮放機(jī)構(gòu)穩(wěn)定，調(diào)試簡(jiǎn)單。(5)快慢速控制離合器可靠性不高。 設(shè)計(jì)達(dá)到要求：改進(jìn)快慢速控制可靠。(6)爆炸帶裝藥量無(wú)控制機(jī)構(gòu)，裝藥量控制困難。 設(shè)計(jì)達(dá)到要求：增加流量控制機(jī)構(gòu)，確保裝藥量符合要求。(7)梭子立軸部件調(diào)試?yán)щy。 設(shè)計(jì)達(dá)到要求：調(diào)試簡(jiǎn)單，維護(hù)方便1。2.3 紗線(xiàn)張力改進(jìn)方法圖2-2 張力控制系統(tǒng)新的張力改進(jìn)方法采用變頻調(diào)速，張力傳感器檢測(cè)，工控機(jī)控制的方案。張力控

17、制系統(tǒng)如圖2所示。交流異步電機(jī)實(shí)現(xiàn)卷取輥卷取織帶，隨著半徑的增加，半徑測(cè)量器測(cè)出輥筒直徑的變化，通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換由工控機(jī)控制變頻器，實(shí)現(xiàn)異步電機(jī)減速。張力傳感器測(cè)量織帶的張力變化，也通過(guò)同樣的過(guò)程控制電機(jī)的速度。實(shí)現(xiàn)了織帶張力的恒定。2.4 傳動(dòng)裝置組成圓筒編織機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)是由電動(dòng)機(jī)、帶輪、離合器、主軸、齒輪、軸、齒圈、連桿、梭子、綜框等零件組成。傳動(dòng)路線(xiàn)： 緯紗的傳動(dòng)路線(xiàn)：電動(dòng)機(jī)（帶傳動(dòng)）軸（齒輪傳動(dòng)）軸（齒輪傳動(dòng)）軸（齒輪傳動(dòng)）梭子經(jīng)紗的傳動(dòng)路線(xiàn)：電動(dòng)機(jī)（帶傳動(dòng)）軸（齒輪傳動(dòng)）軸（斜盤(pán)運(yùn)動(dòng)）（連桿機(jī)構(gòu)）綜框運(yùn)動(dòng)2.5 初步確定減速器結(jié)構(gòu)和零件類(lèi)型（1）選定減速裝置的傳動(dòng)級(jí)數(shù)傳動(dòng)級(jí)數(shù)根據(jù)工作機(jī)

18、轉(zhuǎn)速要求，由傳動(dòng)件類(lèi)型、傳動(dòng)比以及空間位置和尺寸要求而定。本設(shè)計(jì)宜采用三級(jí)傳動(dòng)形式。（2）確定傳動(dòng)件布置形式對(duì)于三級(jí)圓柱齒輪減速器，軸線(xiàn)采用水平布置，由傳遞功率的大小和軸線(xiàn)布置要求決定采用同軸式。（3）初選軸承類(lèi)型一般采用滾珠軸承，類(lèi)型由載荷和轉(zhuǎn)速等要求而定。（4）決定減速裝置機(jī)體結(jié)構(gòu)齒輪減速機(jī)體采用沿齒輪軸線(xiàn)水平剖分的結(jié)構(gòu)，便于裝配。3 過(guò)程論述3.1 電動(dòng)機(jī)的選擇為保證機(jī)器正常運(yùn)作?，F(xiàn)選用型號(hào)為Y112M-4三相異步電動(dòng)機(jī)。其技術(shù)參數(shù)如表3-1表3-1 電機(jī)參數(shù)額定功率KW滿(mǎn) 載 時(shí)啟動(dòng)電流啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩重量kg轉(zhuǎn) 速r/min電流（380V）效 率%功率因數(shù)額定電流額定轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩40

19、14408.7784.50.827.02.22.3433.2 確定傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比和分配傳動(dòng)比由選定的電動(dòng)機(jī)滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速和工作機(jī)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速n，可得傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比為：由于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 =1440r/min，最終輸出的速度v=0.5m/s，卷筒直徑設(shè)為300mm，則：最后輸出轉(zhuǎn)速：r/min故傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比：分配傳動(dòng)比考慮以下原則：1）各級(jí)傳動(dòng)的傳動(dòng)比應(yīng)在合理范圍內(nèi)，不超過(guò)允許的最大值，以符合各種傳動(dòng)形式的工作特點(diǎn)，并使結(jié)構(gòu)比較緊湊。2）應(yīng)注意使各級(jí)傳動(dòng)尺寸協(xié)調(diào)，結(jié)構(gòu)比較合理。3）盡量是傳動(dòng)裝置外廓尺寸緊湊或重量較小。4）盡量使各級(jí)大齒輪浸油深度合理。5）要考慮傳動(dòng)零件之間不會(huì)干涉碰撞。計(jì)算傳動(dòng)裝

20、置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)進(jìn)行傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算，要推算出各軸的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩（或功率）。將傳動(dòng)裝置各軸由高速到低速依次定為軸、軸、軸、軸。各軸的轉(zhuǎn)速： 軸：軸：軸：軸：各軸的輸入、輸出功率傳動(dòng)效率如下：帶傳動(dòng)的傳動(dòng)效率=0.96，軸承=0.98；齒輪傳動(dòng)效率=0.97。輸入功率：軸：軸：軸：軸：輸出功率：軸：軸：軸：軸：各軸的輸入、輸出轉(zhuǎn)矩，電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩：輸入轉(zhuǎn)矩：軸：軸：軸：軸：輸出轉(zhuǎn)矩：軸：軸：軸：軸：3.3 離合器的選擇離合器在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)中可將傳動(dòng)系統(tǒng)隨時(shí)分開(kāi)或接合。對(duì)離合器的要求有：結(jié)合平穩(wěn)、分離迅速而徹底；調(diào)節(jié)和修理方便；外廓尺寸??；質(zhì)量小；耐磨性能好；有足夠的散熱能力；操作方便省力。對(duì)于此

21、編織機(jī)，可選用牙嵌式離合器，梯形牙。選擇參數(shù)為：D1=45mm,D=60mm,Z=7,Q1=2543,Q2=2543,S=13.45,h=6,h1=8,h2=2.6,r=1按式 ，驗(yàn)算牙面上的壓力P及牙根彎曲應(yīng)力。式中：A為每個(gè)牙的接觸面積，單位為mm；離合器牙齒距在圓環(huán)的平均直徑，單位為mm；H為牙的高度，單位為mm； Z為半離合器上的牙數(shù)； W為牙根的抗彎截面系數(shù)，； P為許用壓力，較高速狀態(tài)下接合時(shí)，P=355MPa;為許用彎曲應(yīng)力，運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下接合時(shí)，。3.4 直齒輪設(shè)計(jì)（1）選定齒輪類(lèi)型、精度等級(jí)、材料和齒數(shù)1)根據(jù)要求選用直齒圓柱齒輪。2) 編織機(jī)為一般工作機(jī)器，速度不高，故選用7級(jí)

22、精度3)材料選擇，小齒輪為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，選擇大齒輪為45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度為240HBS。4)選用小齒輪齒數(shù)為Z=20，大齒輪齒數(shù)為Z=155。（2）按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算； （公式3-1）3.4.1 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值1）試選載荷系數(shù)2）計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩（公式3-2）3）選擇齒寬系數(shù)4）查得材料的彈性影響系數(shù)5）按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限，大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限。6）計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：公式（3-3）7)查表得接觸疲勞壽命系數(shù)：，8)計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力：取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，得， 公式（3-4）3.4.2 計(jì)算1）試算

23、小齒輪分度圓直徑d1t，代入H中較小的值 公式（3-5）2）計(jì)算圓周速度v 公式（3-6）3）計(jì)算齒寬 b 4）計(jì)算齒寬與齒高之比 b/h模數(shù)齒高5）計(jì)算載荷系數(shù)根據(jù)v=3.76 m/s，7級(jí)精度、查得動(dòng)載荷系數(shù)Kv=1.12；直齒輪，假設(shè)KAFt/b0。由于受殼體體積限制，采用“小式”。用4個(gè)獨(dú)立的設(shè)計(jì)變量x1，x2，xt1，xt2作為優(yōu)化設(shè)計(jì)主體。取0.15。螺旋角，接近于零度曲齒錐齒輪。故可以取x1=0.8，x2=0.3；x=0.2。由于x1=0.8使小齒輪趨于變尖，可用切向正變位使之加厚，取xt1=0.2。xt2由另一條件確定，即彎曲強(qiáng)度平衡Y1=KY2，或保持標(biāo)準(zhǔn)齒高,即，本設(shè)計(jì)采用

24、第2種，可得xt2=-0.01688。幾何計(jì)算：1） 節(jié)錐角 公式（3-16）2） 齒寬 b=30mm3） 徑向變位系數(shù)4） x1=0.8，x2=0.35） 平均當(dāng)量齒輪齒數(shù) 公式（3-17）6） 節(jié)錐和分錐的比值 公式（3-18）7） 中點(diǎn)當(dāng)量齒輪分度圓壓力角 公式（3-19）8） 中點(diǎn)當(dāng)量齒輪嚙合角 公式（3-20）9） 分度圓直徑 公式（3-21）10） 節(jié)錐距 公式（3-22）11） 中點(diǎn)錐距 公式（3-23）12） 全齒高 公式（3-24）13） 分圓齒頂高 公式（3-25）14） 分圓齒根高 公式（3-26）14) 齒根錐角15) 頂圓直徑 公式（3-27）強(qiáng)度驗(yàn)算齒面接觸強(qiáng)度驗(yàn)算

25、如下：計(jì)算接觸應(yīng)力 公式（3-28）節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)zh 公式（3-29）公式（3-30）則由彈性系數(shù)zE，查得重合度系數(shù)Z，得公式（3-31） 公式（3-32） 公式（3-33） 公式（3-34） 公式（3-35） 公式（3-36） 公式（3-37） 公式（3-38） 公式（3-39） 公式（3-40） 公式（3-41）螺旋角系數(shù) 公式（3-42）有效寬度 公式（3-43）齒輪系數(shù)使用系數(shù)齒寬中點(diǎn)分錐上的圓周力 公式（3-44） 公式（3-45）載荷系數(shù) 公式（3-46）公式（3-47）公式（3-48） 公式（3-49）齒寬中點(diǎn)分錐上的圓周速度 公式（-50），處于亞臨界區(qū)。 公式（3-51）齒

26、向載荷分布系數(shù) 公式（3-52）齒間載荷分配系數(shù)。 因?yàn)?由機(jī)械手冊(cè)上查得，潤(rùn)滑劑系數(shù)。由機(jī)械手冊(cè)上查得，40號(hào)機(jī)械油，50oC時(shí)的平均運(yùn)動(dòng)，對(duì)=700N/mm2850的鋼。速度系數(shù)。對(duì)于=600N/mm610101818303050508080120128180C或R0.50.60.81.01.21.62.02.53.0套筒定位結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,定位可靠,軸上不需要開(kāi)槽,鉆孔和切制螺紋,因而不影響軸的疲勞強(qiáng)度,一般用于軸上兩個(gè)零件之間的定位.如果兩個(gè)零件的間距比較大的時(shí)候,不宜采用套筒定位,以免增大套筒的質(zhì)量及材料用量。軸承端蓋用螺釘與箱體聯(lián)接而使?jié)L珠軸承的外圈得到軸向定位。在一般情況下，整個(gè)軸的軸

27、向定位也常利用軸承端蓋來(lái)實(shí)現(xiàn)。（2） 零件的周向定位周向定位的目的是限制軸上的零件與軸發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。常用的周向定位零件有鍵、花鍵、銷(xiāo)、緊定螺釘以及過(guò)盈配合等15。3.6.3 各軸段直徑和長(zhǎng)度的確定零件在軸上的定位和裝拆方案確定后，軸的形狀便大體確定。各軸段所需的直徑與軸上的載荷大小有關(guān)。初步確定軸的直徑時(shí)，可按軸所受的扭矩估算軸所需的直徑。將初步求出的直徑作為承受扭矩的軸段的最小值直徑，然后再按軸上的零件的裝配方案和定位要求，從處起逐一確定各軸段的直徑。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)件，如滾珠軸承、離合器等部位的軸徑應(yīng)取為相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值及所選配合的公差。為了使齒輪、軸承等有配合要求的零件裝拆方便，并減少配合軸段前應(yīng)采

28、用較小的直徑。為了使軸作過(guò)盈配合的零件易于裝配，相匹配軸段的壓入端應(yīng)制出錐度，或在同一軸段的兩個(gè)部件上采用不同的尺寸公差。確定各軸的長(zhǎng)度時(shí)，應(yīng)盡可能使結(jié)構(gòu)緊湊，同時(shí)還要保證零件所需的裝配或調(diào)整空間。軸的各段長(zhǎng)度主要是根據(jù)各零件與軸配合部分的軸向尺寸和相鄰零件間必要的空隙來(lái)確定的。為了保證軸向定位可靠，與齒輪和離合器等零件相配合部分的軸短長(zhǎng)度一般應(yīng)比輪轂長(zhǎng)度短2mm3mm16。3.6.4 提高軸的強(qiáng)度的常用措施（1）合理布置軸上零件以減小軸的載荷為了減小軸上零件所承受的彎矩，傳動(dòng)件應(yīng)盡量靠近軸承，并盡可能不采用懸臂的支撐形式，力求縮短支撐跨距及懸臂的長(zhǎng)度。（2）改進(jìn)軸上的零件的結(jié)構(gòu)以減小軸的載荷

29、（3）改進(jìn)軸的結(jié)構(gòu)以減小應(yīng)力集中的影響軸通常是在變應(yīng)力條件下工作的，軸的截面尺寸發(fā)生突變處要產(chǎn)生應(yīng)力集中，為此，軸肩處應(yīng)采用較大的過(guò)渡圓角半徑來(lái)降低應(yīng)力集中。（4）改進(jìn)軸的表面質(zhì)量以提高軸的疲勞強(qiáng)度軸的表面粗糙度和表面強(qiáng)化處理方法也會(huì)對(duì)軸的疲勞強(qiáng)度產(chǎn)生影響。軸的表面愈粗糙，疲勞強(qiáng)度也愈低。3.6.5 軸的結(jié)構(gòu)的工藝性軸的結(jié)構(gòu)工藝性是指軸的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)便于加工和裝配軸上的零件，并且生產(chǎn)率高，成本低。為了便于裝配零件并去掉毛刺，軸端應(yīng)制出45的倒角；需要磨削加工的軸段，應(yīng)留有砂輪越程槽；需要切制螺紋的軸段，應(yīng)留有退刀槽。為了減少裝夾工件的時(shí)間，同一軸上不同的軸段的鍵槽應(yīng)布置在軸的同一母線(xiàn)上。為了減少

30、加工刀具種類(lèi)和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，軸上直徑相近處的圓角、倒角、鍵槽寬度等應(yīng)盡量采用相同的尺寸17。示意圖如下：圖3-3 軸4 四連桿運(yùn)動(dòng)分析如下圖是圓筒編織機(jī)的四連桿機(jī)構(gòu)：圖4-1 四連桿機(jī)構(gòu)圖4-2 四連桿機(jī)構(gòu)如上兩圖中，動(dòng)力經(jīng)錐形齒輪帶動(dòng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)斜盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)，使得滑塊上下運(yùn)動(dòng)。而四連桿是以滑塊上的銷(xiāo)釘連接點(diǎn)為中心做來(lái)回的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)左右兩連桿的上下交錯(cuò)運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)左右綜框的上下交錯(cuò)運(yùn)動(dòng)，達(dá)到開(kāi)口和閉口的運(yùn)動(dòng)要求。5 結(jié)果分析本次設(shè)計(jì)的內(nèi)容是： 圓筒編織機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和改造，通過(guò)主軸運(yùn)動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、連桿運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)編織機(jī)的梭口的張開(kāi)與閉合和綜框的上下運(yùn)動(dòng)。在此傳動(dòng)裝置中采用的減速器，它

31、具有固定傳動(dòng)比、結(jié)構(gòu)緊湊、機(jī)體封閉并有較大的剛度，傳動(dòng)可靠等特點(diǎn)。在此設(shè)計(jì)中，傳動(dòng)部分通過(guò)電機(jī)、皮帶輪帶動(dòng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)錐形齒盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)，主軸通過(guò)齒輪傳動(dòng)將動(dòng)力傳到小齒輪、齒圈，實(shí)現(xiàn)編織機(jī)的梭口的張開(kāi)。另一路線(xiàn)中，動(dòng)力經(jīng)主軸傳至斜盤(pán)，帶動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)做周而復(fù)始的循環(huán)運(yùn)動(dòng)，連桿帶動(dòng)綜框做上下的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)編織機(jī)的經(jīng)線(xiàn)交錯(cuò)運(yùn)動(dòng)。在不計(jì)算效率損失的情況下，由于電機(jī)滿(mǎn)載的轉(zhuǎn)速為1440r/min，最后的輸出速度為0.5m/s，通過(guò)計(jì)算、選擇相關(guān)的零件能達(dá)到該編織機(jī)的工作條件。由以上設(shè)計(jì)可以保證編織機(jī)的工作可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)路線(xiàn)鮮明、傳動(dòng)效率穩(wěn)定、滿(mǎn)足工作要求的特點(diǎn)。參考文獻(xiàn)1 張智明,梅順齊,趙建.圓

32、筒包裝帶自動(dòng)編織機(jī)的設(shè)計(jì)和改進(jìn).武漢：武漢科技學(xué)院.2 張智明新型捻線(xiàn)機(jī)多電機(jī)控制系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)武漢：武漢科技學(xué)院學(xué)報(bào)20013 張智明,徐 巧,梅順齊.捻線(xiàn)機(jī)成形往復(fù)導(dǎo)紗系統(tǒng)的研究武漢：武漢科技學(xué)院報(bào)20064 于長(zhǎng)輝,陳越平.GBR48-II型編織機(jī)的設(shè)計(jì).盤(pán)錦橡塑機(jī)械廠 遼寧124106.5 張建雄.日本兄弟牌電腦編織機(jī)6 游光輝.圓織機(jī)經(jīng)絲張力問(wèn)題的研究和對(duì)策.湘潭市塑料9廠.7 于新安,郝風(fēng)鳴.紡織工藝學(xué)概論.中國(guó)紡織出版社.8 姜懷.機(jī)織工程北京：中國(guó)紡織出版社.1994.9 龔桂義.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)第三版 北京：高等教育出版社.1990.10廖念釗.互換性與技術(shù)測(cè)量第四版 北京

33、：中國(guó)計(jì)量出版社.2000.11史美堂.金屬材料及熱處理上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社.1980.12東北大學(xué).機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫(xiě)組.機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)第三版 北京：冶金工業(yè)出版社.1994.13中國(guó)紡織大學(xué)工程圖學(xué)教研室.畫(huà)法幾何及工程制圖第四版 上海:上海科學(xué)技術(shù)出版社.1997.14孫恒,陳作模.機(jī)械原理第五版 北京：高等教育出版社.1996.15濮良貴,紀(jì)名剛機(jī)械設(shè)計(jì)第七版 北京：高等教育出版社.2001.16孫恒等.機(jī)械原理M.北京：高等教育出版社.2002.17成大先機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 第四版 第一、二、三卷北京：化學(xué)工程出版社2002.18陳人哲，陳明紡織機(jī)械設(shè)計(jì)原理下冊(cè)北京：中國(guó)出版社1996.19Hrone. J. A. Analysis of dynamic force in a cam-driven system. Trans. ASME, 1948, 70：473-483.20HelmutWeinsdorfor. The developing tendencyofrapierloom. InternationalTextileBulettin.1996(3).21Wen-Teng Chen. Synthesis of universal motion cur