拉線機的設計,拉線,設計
哈爾濱理工大學學士學位論文
LHT-200/17 型拉線機的設計
摘要
拉線機是電纜工業(yè)制造圓單線的重要設備。它對提高電線產品的質量，降低產品成本，提高生產率，改善勞動條件以及加強安全生產都有重要的意義。
本設計中的LHT 200/17型單頭拉線機用于拉制銅線材。它是針對以往拉線機效率低，精度差，能耗高等缺點，借鑒上海電工機械廠以及意大利馬可波羅公司等國外廠家的同類產品，結合目前電工機械的現(xiàn)狀終合而定的。采用滑動式塔輪結構的鼓輪，其尺寸小，傳動系統(tǒng)簡單，拉線速度由20m/s提高到30m/s，減少了輔助時間，增加的收放線容量，線材質量的提高，大大減輕了勞動強度，提高了生產率，采用移動模座，延長了使用壽命。
本機可與其他裝置配合組成連續(xù)生產線，實現(xiàn)系列化，通用化和標準化。
關鍵詞 拉線機,單頭拉線機，塔輪
LHT-200/17 Wire-drawing Machines
Abstract
Wire-drawing machines are important equipments which are used to make circle single wire in cable work. The machine can increase the quality of electro physics wire manufactured product, reduce the safety in production.
In this design plan, the LHT-200/17 type single wire-drawing machine is made for drawing copper core. In made this design plan in the light of the weakness before high consumed power, low ability and accuracy-drawing lessons from the homogonous structures of Shanghai electrician machinery factory, Mc Blain Company in Italy and others made in different countries, combining the present condition in electrician and machine and make to transfer machinery in our country. In order to reduce the dimension and make to transfer machines simple. The machines adopt sliding and core culler drum. Drawing speed of this machine has been improved from 20 meters per second to 30 meters per second. Secondary time is cut down. Volume in collecting and releasing is rising, strength of labor is lighter, the productivity is high and the quality of wire is higher and the quality of wire is heightened. I adopt moving pattern seats so that the life of the machine can be longer.
This kind of machine can be composing to continuous production line with others arrange-mends, realizing the section, generalization and standardization.
Keywords wire-drawing machines, single wire-drawing machine，core culler drum
目 錄
摘要 I
Abstract II
目 錄 III
第1章 緒論 1
1.1課題背景 1
1.2主要工作內容 1
第2章 拉線機總體方案設計 2
2.1總體布局 2
2.1.1 總體方案應滿足的基本要求 2
2.1.2運動的分配以及傳動形式 2
2.1.3 拉線機的總聯(lián)系尺寸 2
2.1.4拉線機的主要部件構造 2
2.2 主要技術參數的確定 4
2.2.1拉線機主要參數的確定 4
2.2.2 電動機的確定 10
第3章 拉線機傳動系統(tǒng)設計 11
3.1拉線機傳動路線 11
3.2 拉線機傳動計算 11
3.2.1 各拉線鼓輪轉速計算 11
3.2.2 拉線機出線速度 13
3.2.3 各道拉線鼓輪速比 13
3.3 拉線機傳動件設計及計算 13
3.3.1 V型帶的選用計算 13
3.3.2 傳動的設計計算及校核 16
3.3.3 軸的設計計算及校核 19
3.3.4 關于鼓輪 24
3.3.5 軸承的選擇 24
3.3.6 蝸輪蝸桿的選擇 24
3.3.7 鍵的選擇 24
第4章 拉線機的冷卻與潤滑及 26
4.1 拉伸時冷卻與潤滑的作用 26
4.1.1 滑動式拉線機冷卻潤滑裝置 26
4.1.2 拉線機冷卻潤滑液量的計算 27
4.2模架的潤滑與冷卻 27
4.3 齒輪的潤滑 27
4.4 軸系采用脂潤滑 27
第5章 安裝維護，保養(yǎng)和使用說明 28
5.1 安裝 28
5.2 維護保養(yǎng) 28
5.3 使用說明 28
結論 29
致謝 30
參考文獻 31
附 錄 32
45
第1章 緒論
1.1課題背景
拉線機是電纜工業(yè)制造圓單線的重要設備。它對提高電線電纜產品的質量、降低產品成本，提高產品生產率、改善勞工條件以及加強安全生產都有重要的作用。
制線工業(yè)技術水平主要表現(xiàn)在拉線機的拉線速度、收線容量及減少輔助時間、提高生產率方面。通過近年來的革新改造，以及新技術的引進吸收，使國內制線工業(yè)有了新的發(fā)展。目前，我國大拉線機的拉線速度已達17m/s，中小拉線機速度為25m/s，細拉線機和微拉線機速度為30m/s。
近年來，國內在銅鋁單線拉線設備方面仍在迅速發(fā)展，制造了許多新工藝。其方向是：提高拉線速度、減少輔助時間、增加收放線容量、采用滑動式拉制鋁及鋁合金線與其他工序組成連續(xù)生產線。以拉線設備來說，大都采用組合（積木）式設計、主機、輔機之間可以根據用戶需要進行選配，目前以實現(xiàn)了系列化，通用化和標準化。
本設計方案就是本著這一思想，依據上海電工機械廠生產的LHT-200/17 型拉線機的結構，參考意大利馬可波羅公司以及眾多國外廠家的產品，結合目前電工機械的現(xiàn)狀終合而定。在設計過程中，由于經驗有限，有許多不足之處，望各位老師給予批評指正。
1.2主要工作內容
本計算說明書內容包括：拉線機的設計方案的論證，主要參數的確定，傳動件的設計以及計算等。主要組成部分如圖 1-1所示。
圖1-1 LHT-200/17型拉線機
1-吊放線架 2-主機 3-收排線裝置
第2章 拉線機總體方案設計
2.1總體布局
2.1.1 總體方案應滿足的基本要求
1、 保證拉線鼓輪的相對位置和相對運動，做到主機及收、排線裝置的相對布局合理。
2、 盡量使用設備簡單，加工方便，工藝個結構合理，減少占地面積，投資少。
3、 便于操作，便于維修，并保證安全。
本設計正是在滿足以上三項基本要求的基礎上進行總體布局的。
2.1.2運動的分配以及傳動形式
拉線機主電動機至拉線鼓輪的傳動是外聯(lián)系傳動，另外收線電動機到拉線鼓輪的傳動，以及收線電機至排線器的傳動都屬于外聯(lián)系傳動；通過機械傳動保證鼓輪之間的速比。通過機械和電氣傳動保證定速輪與收線盤之間運動聯(lián)系屬內聯(lián)系傳動鏈和電氣反饋系統(tǒng)的聯(lián)系。
2.1.3 拉線機的總聯(lián)系尺寸
拉線機的全機外形尺寸，主機和收排線裝置的外形尺寸及其相對位置尺寸見拉線機外形圖。
2.1.4拉線機的主要部件構造
2.1.4.1 主機齒輪箱
齒輪箱分前后兩室，前室裝配塔輪塔形鼓輪及移動模座，采用塔形鼓輪結構，可使主機傳動系統(tǒng)設計簡化，移動模座在偏心機構蝸桿機構驅動下可沿塔輪軸線方向移動，在拉線過程中使線材在鼓輪表面移動，可提高拉線鼓輪的壽命。為防止冷卻液與齒輪箱潤滑液互混，在后室裝有傳動齒輪及潤滑用的液壓泵。
2.4.1.2 收排線裝置
收排線架主要由收線機構及排線機構組成，收線機構主要由電磁轉差離合器及漲閘式收線軸等所組成。
收線主力有主機通過尼龍平帶穿入電磁轉差離合器再經聯(lián)軸器傳至漲閘式收線軸。
電磁轉差離合器是一種轉矩傳送裝置，它通過電場而將轉矩由主動軸傳至從動軸，離合器的主動軸與帶輪相聯(lián)，而從動軸通過聯(lián)軸器與漲閘式收線軸相聯(lián)。
電磁轉差離合器主要有兩個旋轉部分(如圖2-1)，由電樞和繞有勵磁線圈的電磁極等組成，二者之間沒有機械聯(lián)接，而是被一個小的空氣隙隔開，它們分別與主動軸及從動軸相聯(lián)，當主動軸旋轉時，勵磁線圈中沒有勵磁電流，從動軸不旋轉，接通勵磁線圈內電流后，由于歷次部分有磁極，因而沿磁極部分發(fā)圓周上建立的空間交流磁場，電樞因切割磁力線而產生感應電動勢，并感應渦流，渦流同磁通相互作用，便產生磁力矩，在它的作用下，從動軸開始與主動軸同向旋轉。在收線中由于線的張力增加，而信號反饋傳入轉差離合器，使收線盤轉速下降，保持拉線中張力恒定。
圖 2-1 電磁轉差離合器
1、4-磁極 2-勵磁線圈 3-外電樞
排線機構由帶排線機構及行星輪減速箱等組成，圖2－2為排線機構簡圖。排線動力由主機通過尼龍平帶經過行星齒輪加速箱，又將運動傳入排線的平帶，帶始終按一定方向旋轉，當直流電磁鐵通電后，通過滑塊的作用，交替地夾緊再皮帶上側或下側，從而使直流電磁鐵的滑塊作用，交替地夾緊再皮帶上側或下側，從而使直流電磁鐵的滑塊作往復運動，直流電磁鐵又與排線器導桿連接，這樣，排線器可作往復直線運動。
圖 2-2 帶排線機構
1、3-帶輪 2-行星齒輪箱 4-平帶 5-直流電磁鐵 6-導桿 7-排線器
2.2 主要技術參數的確定
2.2.1拉線機主要參數的確定
據設計任務書，已知定速輪直徑?200mm，拉伸最多道數 k=17，進線頭數為單數。
2.2.1.1配模計算
(1) 確定拉伸道次：k=17
(2) 確定滑動系數 in
根據資料[1]，取平均滑動系數 I=1.05
選取 ik =i17 =1.015
滑動系數公比 q = ( i / ik )2/k-2 (2-94)……[1]
得 q = ( 1.05/1.015)2/17-2 = 1.005
由[1]中公式(2-93)
In = Ikq(k-n)
求各滑動系數如表2-1，拉線機滑動系數
i2
i3
i4
i5
i6
i7
i8
i9
i17q15
i17q14
inq13
inq12
inq11
inq10
inq9
inq8
1.094
1.088
1.083
1.078
1.072
1.067
1.062
1.056
i10
i11
i12
i13
i14
i15
i16
i17
i17q7
i17q6
i17q5
i17q4
i17q3
i17q2
i17q1
i17q0
1.051
1.046
1.041
1.035
1.03
1.025
1.02
1.015
類比同類型小拉線機，選取中間拉線鼓輪的速比為1、20
最后兩鼓輪速比r17=1.15。由公式
r∑= r2·r3·r4 ……rn……rk (2-83)……[1]
得總速比
r∑= r2·r3·r4 ……rn……r17=1.20×1.15=17.72
(3) 確定伸長系數 μn
由公式 μn = inrn (1-14)……[1]
求伸長系數，如表 2-2。
(4) 確定拉伸模具?？字睆? dn
由公式 dn-1 = dnμn 1/2 (1-24)……[1]
求伸長系數，如表 2-3。
(5) 確定拉線鼓輪上線材速度 vn
由公式 vn = vk(Sk/ Sn) (1-26)……[1]
求伸長系數，如表 2-4。
其中Sn 拉伸前線材截面積，Sk 為拉伸后線材截面積。
表 2-2 伸長系數
μ2
μ3
μ4
μ5
μ6
μ7
μ8
μ9
i2r2
i3r3
i4r4
i5r5
i6r6
i7r7
i8r8
i9r9
1.313
1.306
1.30
1.294
1.286
1.280
1.274
1.267
μ10
μ11
μ12
μ13
μ14
μ15
μ16
μ17
i10r10
i11r11
i12r12
i13r13
i14r14
i15r15
i16r16
i17r17
1.261
1.255
1.249
1.242
1.236
1.230
1.224
1.167
(6) 確定拉線鼓輪圓周速度vn
由公式 vn = vk/( rn+1·rn+2……rk) (2-12)……[1]
求得 見表2-5
表2-3 ?？字睆?
d1
d2
d3
d4
d5
d6
d2μ21/2
d3μ31/2
d4μ41/2
d5μ51/2
d6μ61/2
d7μ71/2
2.555
2.230
1.951
1.711
1.564
1.326
0.768
0.670
0.586
0.514
0.452
0.399
d7
d8
d9
d10
d11
d12
d8μ81/2
d9μ91/2
d10μ101/2
d11μ111/2
d12μ121/2
d13μ131/2
1.172
1.038
0.922
0.821
0.733
0.656
0.353
0.313
0.278
0.248
0.221
0.198
d13
d14
d15
d16
d17
d14μ141/2
d15μ151/2
d16μ161/2
d17μ171/2
d17
0.589
0.530
0.478
0.432
0.400
0.178
0.160
0.144
0.130
0.120
注:第一行為d17 = 0.4mm時線材速度；
第二行為d17 = 0.12mm時線材速度。
(7) 線材的滑動率 Rn
由公式Rn= × 100%,(n=1,2,…,k-1) (2-84)……[1]
見表 2-6
(8) 排線節(jié)距
排線節(jié)距按公式：
=1× (6-11)……[10]
式中-排線節(jié)距(mm)
-行星齒輪減速箱的速比
-電磁滑差離合器速比，
-主動帶輪直徑(mm)，mm
-從動帶輪直徑(mm)，mm
-主動齒輪齒數，
表2-4 線材速度 單位 m/s
μ1
μ2
μ3
μ4
μ5
μ6
0.735
0.965
1.261
1.640
2.122
2.730
0.732
0.962
1.258
1.635
2.114
2.714
μ7
μ8
μ9
μ10
μ11
μ12
3.495
4.455
5.647
7.121
8.934
11.386
3.467
4.410
5.590
7.024
8.845
11.019
μ13
μ14
μ15
μ16
μ17
13.836
17.088
21.088
25.720
30
13.635
16.875
20.833
25.562
30
注：第一行為d17=0.4mm 時線材的速度、
第二行為d17=0.12mm 時線材的速度。
表 2-5 拉線鼓輪的圓周速度 單位m/s
v1
v2
v3
v4
v5
v6
1.693
2.032
2.438
2.926
3.511
4.213
v7
v8
v9
v10
v11
v12
5.056
6.067
7.280
8.736
10.484
12.581
v13
v14
v15
v16
v17
v17
15.09
18.116
21.173
30
30
-從動齒輪齒數，
-帶排線器帶輪直徑(mm)，mm。
則mm
2.2.1.2驗算拉伸道數
本設計為不等伸長系數，用公式
(6-12)……[9]
因而本設計中選用的符合要求。
表 2-6 滑動率表
R1
R2
R3
R4
R5
R6
56.76%
52.66%
48.44%
44.12%
39.79%
35.58%
R7
R8
R9
R10
R11
R12
31.43%
27.31%
23.21%
19.60%
15.63%
12.42%
R13
R14
R15
R16
3.68%
6.85%
4.17%
2.01%
2.2.1.3定拉線機塔輪直徑及塔輪軸轉速范圍。
由任務書知，定速輪直徑mm。塔輪最大直徑與定速輪直徑相同，其余各鼓輪按速比1.20逐級遞減。
mm
mm
據以上確定的各拉線鼓輪的直徑，以及給頂的出現(xiàn)速度范圍計算計算各塔輪軸的轉速范圍
出線速度范圍：15～25(30)
定速輪直徑：
由公式 (2-9)……[1]
得
定速輪轉速范圍：
第Ⅲ、Ⅳ鼓輪軸轉速相同：
表2-7 200/17 拉線機鼓輪軸轉速 單位
轉速
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
定軸轉速
579.65
579.65
2492.38
2492.38
2866.24
259.82
259.82
1246.19
1246.19
1433.12
本機無變速箱，只依靠電機的無級調節(jié)實現(xiàn)轉速要求。
2.2.2 電動機的確定
功率采用類比法 (2-12)……[9]
電磁調速電動機型號：
因此，出線速度可無級調節(jié)，調速范圍在 之間。
第3章 拉線機傳動系統(tǒng)設計
3.1拉線機傳動路線
拉線機傳動系統(tǒng)圖，如圖3-1所示
圖 3-1 LHT-200/17拉線機傳動系統(tǒng)圖
1-V帶 2、3-平帶 4-電磁離合器 5-電磁鐵
主電動機采用電磁調速電動機，因此出線速度可以無級調節(jié)，調速
范圍在 15～30 m/s之間。
由主電動機，經過帶傳動，轉動軸Ⅰ，在軸Ⅰ分兩條傳動路線。一條傳動路線是：當齒輪副25/45嚙合時，轉動軸Ⅱ，同時第二鼓輪旋轉，當齒輪副45/49及49/45嚙合時，轉動軸Ⅲ、Ⅳ、第一鼓輪旋轉；另一條傳動路線：當齒輪副55/23嚙合時，轉動軸Ⅴ，同時第三鼓輪旋轉，當齒輪副45/49及49/45嚙合時，轉動軸Ⅵ、Ⅶ，第四鼓輪旋轉。
收線裝置的收線盤的轉動，由主機通過尼龍平帶，轉動軸Ⅺ，將運動傳入電磁滑差離合器，以面帶動收線盤旋轉。
排線的動力，由主機通過尼龍平帶，經行星齒輪箱，傳動帶排線器，以達到均勻往復的排線。
傳動路線：
主傳動路線如圖 3-2，收線裝置傳動路線如圖 3-3。
3.2 拉線機傳動計算
3.2.1 各拉線鼓輪轉速計算
按[1]中公式 (2-10)
…
圖 3-2 主傳動路線圖
圖 3-3 收線裝置傳動路線
第一鼓輪
第二鼓輪
第三鼓輪
第四鼓輪
定速輪
滿足設計任務中鼓輪轉速范圍的要求。
3.2.2 拉線機出線速度
按[1]中公式(2-121) 計算
滿足設計任務中的最高出線速度 30
3.2.3 各道拉線鼓輪速比
按[1]中公式(2-121) 計算
第二至第八拉線鼓輪速比
第九拉線鼓輪速比
第十至第十六拉線鼓輪速比
…
第十七拉線鼓輪速比
3.3 拉線機傳動件設計及計算
3.3.1 V型帶的選用計算
傳動要求：
傳動的名義功率為
電極軸轉速為 ，又有定速輪轉速要求及傳動聯(lián)系，求出Ⅰ軸轉速 。
計算功率
由[1]表 13-8 ，查得
因為
選取普通V型帶型號
據 ，，由圖13-15 確定選取c型帶
小帶輪基準直徑及大帶輪基準直徑，由表(13-9) 取 ，
由[1]中式(13-9)得
取
驗算
則
驗算帶速 v
在5～25 范圍內，帶速合適。
v帶內周長和中心距
初選
符合 由[1]式(13-2) 得帶長：
由[1]表 13-2 選取
再由[1]中式 (13-16) 計算實際中心距
小帶輪包角
滿足要求。
v帶根數z
由[9]式 (13-15) 得
查[9]表 13-4 得
查[9]表 13-5 得
查[9]表 13-6 得
因為
查[9]表 得 ，查[9]表 得
采用棉簾布強力層普通V帶，取
因為 根
作用在帶輪上的力Q
由[9]式 (13-17) 得單根V帶的預拉力
由[9]表 13-1 得 ，則
作用在軸上的拉力
帶輪的機構設計
帶輪選用HT150的輔板式結構，具體參數的確定參照[6]表 13-10
3.3.2 傳動的設計計算及校核
為使齒輪在傳動中具有一定的承載能力，且傳動平穩(wěn)，采用斜齒輪。
根據各軸的轉動要求
初定：
25，，，，，，，，，，
以第V軸上小齒輪(23齒)為例設計確定法面模書和螺旋角
<1> 選擇材料及確定許用應力
因要求結構緊湊，故采用硬齒面結合：
大，小齒輪均采用，滲碳淬火，HRC56
由 (圖 11-10d)
( [4]表11-5 )則
由 (圖 11-7d)
([4]表11-5)，則
<2> 按齒輪彎曲強度設計計算
齒輪按7級精度制造，取載荷系數 (表11-3)，齒寬系數，小齒輪上的轉矩
初選螺旋角
齒數取，由[2]圖11-9得齒數系數
因，故得代入式(11-15)
計算：
取
中心距
確定螺旋角
齒寬
取整
<3> 驗算齒面接觸強度
將各參數帶入[5]式 (11-12) 得： =2.4
所以安全。
<3> 驗算圓周速度
選用7級精度合適
因斜齒輪的正確嚙合條件是：法面模數相等，螺旋角相等，壓力角相等，所以各齒輪的法面模數，螺旋角：
=4，=
各齒輪均采用12Cr滲碳淬火1+Rc=56
齒輪分度因直徑，見表3-1
表3-1 各齒數分度圓直徑
Z
23
25
39
45
49
55
62
d
97.308
105.769
165.0
190.385
207.308
232.692
262.308
各齒輪在各軸上的位置詳見傳動系統(tǒng)圖 3-1。
3.3.3 軸的設計計算及校核
<1> 軸的設計計算
根據公式(14-2) 計算軸徑
式中-許用扭轉剪應力見表14-2
-軸的傳遞功率
-軸的轉速
是常數，可查表14-2
在本設計中c=110
當剖面上有鍵槽時，應增大軸徑，以考慮鍵槽對軸的強度的削弱。一般應有一個鍵槽時，軸徑增大3%左右；有兩個鍵槽時，應增大7%左右，然后圓整標準值。
Ⅰ 軸：
考慮到軸上有鍵槽及其他因素，選Ⅰ軸最小軸徑
Ⅱ 軸：
取
Ⅲ 軸：
取
經過計算，為使加工安裝方便，也便于各零件間的轉換，將各鼓輪軸及Ⅳ軸軸徑定位，其余各傳動軸的軸徑為，詳見表3-2
表 3-2 傳動系統(tǒng)各軸初選直徑
Ⅰ軸
Ⅱ軸
Ⅲ軸
Ⅳ軸
Ⅴ軸
Ⅵ軸
Ⅶ軸
Ⅷ軸
Ⅸ軸
<2> 軸的材料
據表14-2選取軸的材料為，熱處理方式為調質，硬度為210230
<3> 軸的校核
外載荷及支反力的作用位置在軸上已經確定，這是按彎曲扭合成強度校核，選取受載荷大的典型V軸校核。
V軸的受力分析見圖 3-4
已知
① 水平面的支反力 (圖 3-4 b)
② 垂直面內的支反力 (見圖 3-4 c)
③ 繪水平面內的彎矩圖 (圖 3-4 d)
圖 3-4 軸的受力分析
④ 繪垂直面的彎矩圖 (圖 3-4 e)
⑤ 合成彎矩圖 (圖 3-4 f)
⑥ 扭矩圖 (圖 3-4 g)
⑦ 求危險截面的當量彎矩
由圖 3-4 可知，處為最危險截面，其當量彎矩為：
軸的扭切應力是脈動循環(huán)變應力，取折合系數 代入：
用當量彎矩法校核危險截面：
安全！
3.3.4 關于鼓輪
從目前國內外單頭小型拉線機的使用情況看，單頭拉線一般都是滑動式的，其鼓輪形狀有串列式等徑輪的，也有塔輪形式的。等徑輪在前一階段出現(xiàn)的高速拉線機上起到了很大的作用。因為等徑輪與線材直徑比值較大，所以線材在鼓輪的彎曲半徑較大，線材不會因為彎曲裂口而產生斷線，但是等徑輪有結構尺寸較大、傳動系統(tǒng)復雜以及占地面積大等缺點。而塔輪形式則與其不同，由于塔輪是在同一傳動軸上串列各個不同直徑的鼓輪，所以結構尺寸較小，傳動系統(tǒng)簡單。綜合上述情況，根據本機生產規(guī)范以及國內外同類產品鼓輪結構，選用整體式塔輪結構。
塔輪材料為Cr12，因Cr12在滲碳淬火后有較高的硬度和耐磨性，耐腐蝕性，而且拋光后，光潔度相當高。
塔輪鼓輪其形狀為塔輪形狀，拉線鼓輪為整體結構，當鼓輪磨損而不能使用時，其鼓輪不能修復，只有更換新的拉線鼓輪。組合式塔形鼓輪，鼓輪勸套在鼓輪體上，并用兩側壓板隔緊。組合式鼓輪在因輪圈磨損而不能正常拉線時，可以更換鼓輪圈，減少停機時間，并使設備維護費降低，有利于提高線材的表面質量，其缺點是制造工藝復雜。輪圈材料用0.8mm厚的T8、T10 冷扎簧鋼帶包在鼓輪體上，鼓輪體采用45號鋼。有些輪圈材料用Cr12，經淬火后回火硬度HRc6065，表面鍍硬鉻拋光。這種結構用在中型及大型拉線機上。
3.3.5 軸承的選擇
經計算，本機所選用的軸承間表 3-3
3.3.6 蝸輪蝸桿的選擇
按設計需要計算，蝸桿以蝸桿的形式存在，蝸桿頭數Z=1，模數
ms = 2.5，蝸輪齒數 Z=47， 模數m = 2。5
3.3.7 鍵的選擇
鍵選用普通平鍵A型，公稱尺寸由所在的軸徑決定見資料[2]中表 7-4
其他連接件從略。
表 3-3 軸承一覽表
序號
安裝裝置
數量
類型
型號
規(guī)格(d×D×B)
1
拉線機
17
單列向心推力球軸承
209
Φ45×Φ85×19
2
拉線機
1
″
208
Φ40×Φ80×18
3
拉線機
2
″
203
Φ17×Φ40×12
4
拉線機
2
″
100
Φ10×Φ26×8
5
拉線機
1
″
101
Φ12×Φ28×8
6
拉線機
2
單列向心短圓柱滾子軸承
12209
Φ45×Φ85×19
7
收排線架
2
含油軸承
Φ25×Φ32×50
8
收排線架
2
單列向心球軸承
17
Φ7×Φ19×6
9
收排線架
2
″
101
Φ12×Φ28×8
10
收排線架
2
″
117
Φ85×Φ130×22
11
收排線架
2
″
101
Φ12×Φ28×8
12
收排線架
2
″
205
Φ25×Φ52×15
13
行星齒輪箱
4
″
101
Φ12×Φ28×8
14
行星齒輪箱
1
″
102
Φ15×Φ28×8
15
行星齒輪箱
4
″
103
Φ17×Φ35×10
16
行星齒輪箱
3
″
107
Φ35×Φ62×14
17
行星齒輪箱
2
″
208
Φ40×Φ68×15
18
放線架
1
″
202
Φ15×Φ35×11
19
放線立柱
2
″
102
Φ15×Φ32×9
20
張力裝置
1
″
101
Φ12×Φ28×8
第4章 拉線機的冷卻與潤滑及
在金屬線材拉伸過程中，由于線材和拉線模壁發(fā)生摩擦產生大量的熱，使被拉伸金屬線材有可能與拉線?？妆诋a生黏結現(xiàn)象，從而破壞拉伸過程，造成拉伸力急劇增加，嚴重時會使線材拉斷。為此，必須在被拉金屬線材與?？组g注入冷卻潤滑液。主要作用：延長模具及拉伸鼓輪壽命。
4.1 拉伸時冷卻與潤滑的作用
在被拉金屬線材與?？字g，保持一層潤滑膜，避免模具與金屬線材直接接觸，減少摩擦，使金屬沿受力方向均變形，減少能量消耗與拉伸道數，延長模具及拉線鼓輪壽命。
使用適當的冷卻潤滑油，可以使變形產生的熱量迅速發(fā)散，降低金屬線材與模孔的溫度，防止線材溫度過高氧化變色，降低被拉金屬與?？字g的摩擦系數，提高拉線速度和消除黏結現(xiàn)象。
在金屬拉伸過程中，不斷產生細微的金屬微塵，冷卻潤滑液不斷沖洗?？?，起消除金屬微塵的作用。
常用的潤滑劑有固態(tài)潤滑劑，半固態(tài)潤滑劑，液態(tài)礦物潤滑油，動植物油，乳化液潤滑劑等。
4.1.1 滑動式拉線機冷卻潤滑裝置
噴射式 用管子將帶有壓力(2-3)×105 Pa 的冷卻潤滑油，直接噴射到拉線機鼓輪的線材上和模座內，大部分熱量在冷卻液排除時被帶走，所以目前在高速拉線機上都采用噴射式冷卻。
模架的潤滑：在噴射冷卻的拉線機上，冷卻潤滑液從模具架底槽流道輸入，在穿模時可以將噴射管關閉，這樣可以保證工作場地的清潔，改變了以往在穿模時由于冷卻液飛濺而影響操作環(huán)境整潔的情況。
浸入式(水箱式)冷卻，將拉線鼓輪與模座全部浸在冷卻液中，使線材和鼓輪充分冷卻，在停車穿線時，需將冷卻液快速放出。設計這種冷卻裝置時，必須設計夾層，以防冷卻潤滑液流入主機變速箱內，使變速箱的潤滑油變質。
這種方法的不足之處使：由于鼓輪液浸在冷卻液中，起表面容易被腐蝕，同時整個鼓輪也在冷卻中旋轉，發(fā)生摩擦而損失功率。另外，摩擦加速了冷卻潤滑液的發(fā)熱，從而降低了它的冷卻潤滑作用。此外冷卻液存在機器內，熱量不易很快發(fā)散，雖然有回水管，但整個設備還是溫度較高。
4.1.2 拉線機冷卻潤滑液量的計算
滑動式拉線機的冷卻潤滑液的計算
通常拉線潤滑液的溫度在40-50度之間較為合適，要合理的設計冷卻設備，需首先確定拉線機所需的最大冷卻潤滑液量。這是冷卻管設計的依據。
冷卻液量隨不同的設備而定，它與拉線機的功率有一定的比例。拉線機冷卻潤滑液量為每千瓦輸出功率，在每分鐘6L比較合適。冷卻液箱的容積在設計時應取量大的冷卻用量的8-10倍。所以冷卻用量及冷卻潤滑油箱的容積應該按下計算：
…Vm=PWp (6-34)……[8]
式中 Vm –拉線機每分鐘冷卻潤滑液用量(L)；
P -拉線機實際功率(KW)；
Wp –拉線機每千瓦功率所需要的冷卻液用量，取Wp = 6L/KW
冷卻液潤滑箱的容積：
v = (8-10) Vm
4.2模架的潤滑與冷卻
在噴射冷卻的拉線機上，其模具架冷卻潤滑液從模具底模流道輸入，在穿模時可將噴射管關閉，這樣可保證工作場地清潔。
4.3 齒輪的潤滑
本機為閉式齒輪傳動，由于 而采用噴油潤滑，潤滑液為20號機油，用油泵將潤滑液直接噴到嚙合區(qū)。
4.4 軸系采用脂潤滑
第5章 安裝維護，保養(yǎng)和使用說明
5.1 安裝
根據機器外形圖和裝配圖進行安裝，校正水平，灌注混凝土清理，機器各部按潤滑規(guī)定加注新油，即可空運轉試車。
5.2 維護保養(yǎng)
設備使用前后者用過兩個月后(每天兩班)，所有運動部件都采用煤油清洗，然后注入新油；齒輪箱內油面指示器應保持清潔，并注意油箱內油液面的正常位置。軸系溫度超過60度或產生噪音時，應及時檢查進行修理或更換。
5.3 使用說明
使用前，根據配模表選用拉線模系列。設備使用時，先將成盤金屬線置于放線位置，并將放線架置于其上，在拉出線頭拔尖后，
依次穿入拉線模內，根據傳動系統(tǒng)圖放入模架。在每個拉線鼓輪上纏繞一周半左右，線從最后一道拉線模拉出后，經定速輪，分線導輪，擺桿張力輪，排線輪，最后饒到收線盤上，檢查無誤即可拉線。
拉線速度可通過調整電位器由低速向高速方向調整，達到某一給定速度，第二次開車時，不必再次調整。腳踏開關可做點動穿模操作，就緒后則按啟動按扭即拉線，此時腳踏開關已自動轉換成緊急停車開關。設由斷線自動停機裝置。
滿盤停車后，手動送開漲閘式收線軸，使線盤在軸行松開，然后取下線盤即可。
結論
歷時三個多月的畢業(yè)設計已經接近尾聲了，在設計的過程中，通過對整個過程的研究設計分析，確定LHT-200/17型拉線機的CAD設計。通過本次設計培養(yǎng)了我綜合運用科學知識的能力，利用所學知識解決時間問題的能力，明白了怎樣查閱文獻資料和使用工具手冊，通過計算機繪圖，提高了計算機繪圖的能力和速度。此次設計是我真正工作前的一次真實演練，為今后更好的學習、工作奠定了堅實的基礎。
我們的這次畢業(yè)設計是分小組進行的，這讓我們懂的了如何與合作伙伴們分配設計任務，如何協(xié)調各自的任務，培養(yǎng)了我們的團隊合作精神，為我們的以后的工作積累了一些寶貴的經驗，這些知識是必須親生經歷后才能體會到的，所以這次的畢業(yè)設計不僅是使我們的專業(yè)知識得到豐富和提煉，也鍛煉了我們的其他方面的能力。這次畢業(yè)設計雖然是我們在大學學習的最后一站，但它卻決不是可有可無的，這次畢業(yè)設計不管是對以后的工作還是繼續(xù)的學習都是非常重要的。
由于設計者水平及實踐經驗所限，錯誤和不足之處再所難免，敬請老師和同學們批評指正。
致謝
這次畢業(yè)設計是對自己四年多來所學知識的一次綜合性的檢查，通過設計，鍛煉了多動腦、多動手、多方面考慮問題的能力，收益很多，對以后的實際工作有很大幫助作用。
在設計過程中，由于資料的缺乏，自己水平和經驗有限，遇到了許多困難。我要特別感謝我的指導老師孫全穎老師，在孫老師嚴格要求和指導幫助下，我才能順利的完成此次設計任務，并學到許多知識。
這次畢業(yè)設計是具有實際意義的訓練，感謝學校，機械動力工程學院給我們的鍛煉機會，感謝機械學院以及其他老師四年來給予我的教導幫助。
參考文獻
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附 錄
GEARS
Gears transmit power and motion between moving pasts. Positive transmission of power is accomplished by projections or teeth on the circumference of the gear . There is no slippage as with friction and belt drives , a feature most machinery requires ,because exact speed ratios are essential .Friction drives are used in industry ,where high speeds and light loads are required and where loads subject to impact are transmitted.
When the teeth are built up on the circumference of two rolling disks in contact, recesses must be Provided between the teeth are developed is known as the pitch circle .It is an imaginary circle with the same diameter as a disk that would cause the same relative motion as the gear. All gear design calculations are based on the diameter of the pitch circle. A portion of a gear is shown in Figure 22.13.
Gear Nomenclature
The system of gearing used in the United States is known as the involutes system, because the profile of a gear tooth is principally an involutes curve. An involutes is a curve generated on the circle, the normal of which are all tangent to this circle. The method of generating involutes is shown in Figure 22.14. Assume that a string having a pencil on its end is wrapped around a cylinder. The curve described by pencil as the string is unwound is an involutes, and the cylinder on which it is wound is known as the base circle. The portion of the gear tooth from the base at point a in the figure to the outside diameter at point c is an involutes curve and is the portion that contacts other teeth.. From point b to
point the profile of the base circle on which the involutes is described is inside the pitch circle and is dependent on the angle of thrust of the dear teeth. The relationship existing between the diameter of the pitch circle, D, is Db = Dcosθ where Db = diameter of base circle θ=Angle of thrust between gear tooth.The two common systems have their thrust angles or lines of action at 141/ and .
Figure 22.13 Nomencla ture for Involute spur gear
Other angles are possible, but with larger angles the radial force component tending to force the gears apart becomes greater. If a common tangent is drawn to the pitch circles of two meshing gears. The base circle on which the involutes are drawn are tangent to the line of action.
Most gears transmitting power use the 200, full-deep, involutes tooth form. These gears have the same tooth proportion as the 141/20 full–depth involutes but are stronger at their base because of greater thickness. The 200, fine –pitch involutes gears are-similar to the regular 200 involutes and are made in sizes ranging from 20 to 200 diametral pitch. These gears are used primarily for transmitting motion rather the power. The 200 stub tooth gear has smaller tooth depth than the 200. Full –depth gear and is consequently stronger. Involutes gears fulfill all laws of gearing and have the advantage over some other curves in that the contact action is affected by slight variation of gear center distance.
Figure 22.14 Mothod of genera an Involute tooth surface
The nomenclature of a gear tooth is illustrated in Figure 22.13. the principal definitions and tooth parts for standard 141/20 and 200 involutes gears are discussed here.
The addendum of a tooth is the radial distance from the pitch circle to the outside diameter of addendum circle. Numerically, it is equal to 1 divided by the diametral pitch P.
The addendum is the radial distance from the pitch circle to the root or addendum circle. It is equal to the addendum plus the tooth clearance.
Tooth thickness is the thickness of the tooth measure on the pitch circle. For cut gears the tooth thickness and tooth space are equal. Cast gears are provided with some backlash, the difference between the tooth thickness and tooth space measured on the pitch circle.
The face of a gear tooth is that surface lying between the pitch circle and the addendum circle.
The flank of a gear tooth is that surface lying between the pitch circle and the root circle.
Clearance is a small distance provided so that the top of a meshing tooth will not touch the bottom land of the other gear as it passes the line of centers.
Table 22.2g