小型圓鋼打捆機的設(shè)計【小型鋼材自動打捆機】【含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計論文】
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購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 小型圓鋼打捆機設(shè)計 摘要 自動打捆機是生產(chǎn)線精整包裝區(qū)不可缺少的核心設(shè)備 打捆機，就是將鋼材捆扎成形的設(shè)備，利用盤條、鋼帶等捆扎材料將螺紋鋼、型鋼(如槽鋼、角鋼、工字鋼 )、帶鋼、線材等捆扎起來，以便于鋼材的運輸、存儲和銷售 捆機一般可分為送絲系統(tǒng)、剪切系統(tǒng)、擰絲系統(tǒng)以及與其配合的輔助元器件組成 .。本論文通過對各個系統(tǒng)的一步步設(shè)計，基本完成了小型鋼材全自動液壓打捆機的設(shè)計。設(shè)計中涉及各零部件的參數(shù)計算、強度校核以及液壓缸的選擇極端等。本打捆機使用直徑為 鋼絲可以完成對棒材、型材等中小型型鋼的包裝打捆，料捆尺寸φ 10000徑自動打捆包裝。它可以與生產(chǎn)線其他設(shè)備相互通訊，能自動適應(yīng)生產(chǎn)節(jié)奏的變化。 關(guān)鍵詞 : 自動；包裝；液壓；型鋼 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 is To a is of of be as In in be C, as as In a of a in of as as of of of to be on of is 100It be to in 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 目 錄 摘要 …………………………………………………………………… Ⅰ …………………………………………………………… Ⅱ 1、緒論 ………………………………………………………………… 1 材打捆機簡介 ……………………………………………… 1 材包裝設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀 …………………………… ……… 2 實意義 ……………………………………………………… 2 課題中研發(fā)的鋼材打捆機 ………………………………… 2 2、打捆機方案的選擇與擬定 ………………………………………… 4 捆機方案的選擇 …………………………………………… 4 打捆方案的 擬定 …………………………………………… . 4 3 打捆機本體設(shè)計 ……………………………………………………… 6 3.緊機構(gòu)設(shè)計 ………………………………………………… 6 ………………………………… …… 6 壓馬達的選擇 …………………………………………… 液壓馬達的選擇 …………………………………………… 傳動軸的設(shè)計 …………………………………………… … 12 的強度校核 ……………………………………………… 13 承的選擇與強度校核 …………………………………… 軸承端蓋以及軸承座的設(shè)計 ……………………………… 17 頭的設(shè)計與計算 ………………………………………… 18 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 直機構(gòu)設(shè)計 …………………………… …………………… 19 直機構(gòu)參數(shù)的確定 ……………………………………… 20 算作用在矯直輥上的正壓力 ……………………………… 20 核矯直輥軸的強度 ……………………………………… 22 切機設(shè)計 …………………………………………………… 22 線機構(gòu)的設(shè)計 ……………………………………………… 24 線輪的設(shè)計 ……………………………………………… 24 壓馬達的選擇 …………………………………………… 24 桿壓下機構(gòu)的設(shè)計 ………… …………………………… … 26 下力的計算 …………………………………………… … 26 壓缸的選擇 ……………………………………………… 26 架及壓臂的設(shè)計 ………………………………………… 26 走機構(gòu)的設(shè)計 …………………………………………… … 26 4 液壓系統(tǒng)的設(shè)計 …………………………………………………… 壓系統(tǒng)的設(shè)計要求 ………………………………………… 28 壓系統(tǒng)執(zhí)行元件載荷的計算 ……………………………… 28 行元件參數(shù)計算 ……… …………………………………… 28 線馬達流量計算 ………………………………………… 28 鉗馬達流量計算 ………………………………………… 29 降缸流量計算 …………………………………………… 29 走缸流量計算 …………………………………………… 29 壓站主要元件及參數(shù) ……………………………………… 30 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 定液壓系統(tǒng)圖 ……………………………………………… 30 捆各步驟的電磁鐵動作表 ………………………………… 30 5、 潤滑、試車及維護方案 …………………………………………… 32 滑 ………………………………………………………………… 32 車與維 護 ………………………………………………………… 32 6、設(shè)備的環(huán)保與經(jīng)濟性評價 ………………………………………… 33 備的環(huán)保 ……………………………………………………… … 33 械設(shè)備的環(huán)保性 ……………………………………… … 33 善設(shè)備環(huán)保性的方法 …………………………………… 33 備的經(jīng)濟壽命 ………………………………………………… … 33 結(jié)論 ……… …………………………………………………………… 34 致謝 …………………………………………………………………… 35 參考文獻 ……………………………………………………………… 36 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 1 緒論 鋼材打捆機簡介 鋼材打捆機，就是將鋼材捆扎成形的設(shè)備，利用盤條、鋼帶等捆扎材料將螺紋鋼、型鋼 (如槽鋼、角鋼、工字鋼 )、帶鋼、線材等捆扎起來，以便于鋼材的運輸、存儲和銷售 捆機一般可分為送絲系統(tǒng)、抽絲及蓄絲系統(tǒng)、擰絲系統(tǒng)以及與其配合的輔助元器件組成。由于鋼材產(chǎn)品的種類繁多，包括型材、板材、棒 材、管材、線材等多種外形完全不同的類型，因此剛才包裝設(shè)備為適應(yīng)不同種類鋼材包裝的需要勢必要求有多種不同的類型。如專門為管材、棒材進行打捆包裝的設(shè)備；對薄板鋼材進行鋼圈包裝的設(shè)備等等。 鋼材包裝設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀 鋼鐵行業(yè)正在向著連續(xù)化、自動化、大型化的方向發(fā)展，質(zhì)量和效率成為了鋼鐵行業(yè)競爭的基礎(chǔ)，而能否實現(xiàn)快速有效的自動包裝正式?jīng)Q定一個鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)效率的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)之一 如瑞典的司相繼研制了不同類型的線材、棒材及型材打捆 機，該公司研制的 材、鋼管以及盤條的打捆，該類型的打捆機由以下幾部分組成 :捆扎機組 :捆扎機組由液壓控制，其組件有盤條進給輪、控制盤條進給的感應(yīng)器和安全設(shè)備、剪切器、擰絲系統(tǒng)等 ;液壓機組 :包括油箱、油泵、濾油器、壓力開關(guān)、壓力繼電器等 ;機座 ;儲線倉 ;控制器 :包括電器線路板、開關(guān)、繼電器等 打捆機主要性能指標(biāo)為 :捆扎盤條為 03~5退火盤條 ;捆扎時間為 9~14s。 日本撞川工藝公司自 1959 年以來，致力于研究軋鋼精整設(shè)備自動化方面的研究，研制了 列自動化打捆 機，可捆扎圓鋼、型鋼、管材及盤卷，結(jié)構(gòu)組成主要有擰絲頭、機座、線夾、差動齒輪箱、液壓馬達、捆扎盤條、供線輪、夾送輥、導(dǎo)線軌、限位開關(guān)、設(shè)備外殼等 捆線夾緊、切斷及擰絲等幾種主要操作均可利用同一馬達進行，使得打捆機結(jié)構(gòu)簡單，易于小型化，維修方便 列自動化打捆機主要性能指標(biāo)為導(dǎo)絲槽內(nèi)徑 700捆時間 8s;使用盤條 ;電機功率 S. 國內(nèi)的首鋼于 20 世紀 80 年代末從意大利的 司引進了兩臺打捆機，一直 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 沒能投人正常使用，存在的問題有 :車體的 定位系統(tǒng)不穩(wěn)定，車體很難調(diào)整到正確位置 ;控制系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)不能正常工作 滿解決了問題，使設(shè)備投人正常使用 990 年引進了 4 臺打捆機，由于技術(shù)保密及設(shè)備備件的原因，已報廢了 2 臺，也急需新的打捆機投人使用 都不很理想 于國外的售后服務(wù)及設(shè)備問題不適合國內(nèi)企業(yè)的要求，研制適合國內(nèi)需要的打捆機，具有良好的市場前景。 現(xiàn)實意義 社會對鋼材的需求日益提高，促進了鋼鐵企業(yè)的現(xiàn)代化 改造，使鋼鐵產(chǎn)量逐年提高，而傳統(tǒng)的人工包裝由于其生產(chǎn)效率低下是造成鋼鐵產(chǎn)量提高的最大障礙，同時由于人工打捆存在著不可克服的缺點，如散捆、混號和松捆等，已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要 ;同時用戶為便于鋼材的運輸和存儲，對鋼鐵產(chǎn)品的包裝質(zhì)量提出了更高的要求，鋼鐵產(chǎn)品的包裝質(zhì)量已成為企業(yè)升級和獲得經(jīng)濟效益的關(guān)鍵因素，因此盡快提高鋼鐵產(chǎn)品的包裝質(zhì)量，是鋼鐵企業(yè)的迫切任務(wù)之一，也是用戶對鋼鐵行業(yè)的要求 制鋼材精整包裝生產(chǎn)線的關(guān)鍵設(shè)備 — 鋼材包裝打捆機將解決我國鋼材生產(chǎn)的 急需，同時，鋼材包裝的自動化可以提高勞動生產(chǎn)率、減輕工人的勞動強度、提高包裝質(zhì)量，而且可以減少包裝現(xiàn)場的工傷事故、擴大外貿(mào)出口、增強產(chǎn)品的競爭力，包裝機械的發(fā)展，體現(xiàn)了一個國家或一個企業(yè)的生產(chǎn)水平。因此研制高性能的鋼材包裝打捆機具有重大的經(jīng)濟價值和現(xiàn)實意義。 本課題中研發(fā)的鋼材打捆機 本課題中所研發(fā)的鋼材打捆機是針對型材、棒材、管材進行打捆包裝的設(shè)備，其整體結(jié)構(gòu)主要包括以下部分，分別是機架及行走機構(gòu)、引送線機構(gòu)、矯直機構(gòu)、剪切機構(gòu)、夾緊機構(gòu)、擰緊機構(gòu)、四桿機構(gòu)。液壓站部件以及電控部件，采用液壓驅(qū)動 ，用 其工作原理通過以下幾個步驟來實現(xiàn)，步驟如下： 線機構(gòu)、矯直輥組成的滑道內(nèi)，做好打捆前的準(zhǔn)備工作； 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 2 工作開始時根據(jù)捆料的規(guī)格與形狀，通過行走機構(gòu)調(diào)整好機體位置。 3 待捆扎鋼材會進入抱緊器機構(gòu)的抱緊爪的范圍內(nèi)，導(dǎo)線達到傳感位置后，液壓馬達使四桿機構(gòu)下壓。 4 四桿機構(gòu)帶動上剪刃將導(dǎo)線切成預(yù)期的長度，同時推壓柄及兩個壓緊柄比較快的速度下降，把靠自重的導(dǎo)線壓緊在被打捆材的上面。導(dǎo)線下端下垂到夾緊件的兩側(cè)。 5 在液壓缸下壓的同時，擰緊件 也轉(zhuǎn)動，導(dǎo)線的下端逐漸擰緊，此時液壓缸下降，推壓柄和壓緊柄離開被打捆件。 即是說，液壓缸往返一回，就完成了運動機構(gòu)的下降、捆線壓緊、脫開上升等一系列動作，此時，擰緊件也同時將捆線擰緊。因此，液壓缸往返運動一次，全部動作就都完成，也就是說如果液壓缸往返一次需要一秒，則打捆作業(yè)也就是在一秒之內(nèi)即可完成。 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 2 打捆機方案的選擇與擬定 打捆機方案的選擇 本打捆機主要應(yīng)用于小型鋼材材生產(chǎn)機主后部，對生產(chǎn)出的棒材進行自動打捆，所以在打捆形狀上采用圓形。打捆材 料選用 3 的碳鋼絲。本打捆機主要應(yīng)用于北方地區(qū)，而氣動對氣候的適應(yīng)較差，所以在氣動與液壓傳動之間優(yōu)先采用液壓傳動。 液壓傳動的優(yōu)點： 1. 在同等體積下，液壓裝置比電動裝置提供的動力大，任何應(yīng)用系統(tǒng)中的壓力可比電磁驅(qū)動力打 30。 2. 液壓裝置工作比較平穩(wěn)，容易實現(xiàn)無極變速，易實現(xiàn)自動化，而且還可以再運行過程中調(diào)節(jié)，易于實現(xiàn)過載保護。 3. 由于液壓軟件已實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化。此外液壓系統(tǒng)的設(shè)計、制造和使用都比較方便。 4. 用液壓系統(tǒng)實現(xiàn)直線運動遠比機械系統(tǒng)簡單。 液壓傳動的特點： 1. 液壓傳動不能保證嚴 格的傳動比。 2. 液壓傳動在工作過程中有較大的能量損失，尤其長距離傳動，液壓系統(tǒng)的效率較低。 3. 為了減少泄露現(xiàn)象，液壓元件的制造精度很高，而且需要單獨的能源 4. 液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障時不一找出原因。 打捆方案的 擬定 打捆機的打捆過程包括七個基本動作：送線、矯直、夾緊、剪切、壓下、擰緊和行走。這七個動作分別由七個機構(gòu)完成，送線機構(gòu)、矯直機構(gòu)、夾緊機構(gòu)、剪切機構(gòu)、四桿壓下機構(gòu)、擰緊機構(gòu)和行走機構(gòu)。這些執(zhí)行機構(gòu)必須協(xié)調(diào)配合，每個動作的執(zhí)行時機有相應(yīng)的反饋信號控制，反饋信號來自于安裝在打捆機和周邊設(shè)備上的傳感器。 打捆 機的總體設(shè)計主要取決于其功能要求和使用范圍。被捆材料的規(guī)格、形狀、捆線的直徑和性能、鋼捆運輸詭誕的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸、捆結(jié)的擰緊圈數(shù)、每個滾接的捆線圈數(shù)等都對打捆機的結(jié)構(gòu)設(shè)計有很大的影響。 此外，圍繞打捆機的動作要求和現(xiàn)場條件進行其功能設(shè)計，主要是對液壓系統(tǒng)和控 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 制系統(tǒng)進行綜合設(shè)計。 控制系統(tǒng)除主要完成上述各個動作的實時控制之外，還對現(xiàn)場條件進行監(jiān)控及時與生產(chǎn)線其他控制系統(tǒng)和總控臺進行通訊?？刂葡到y(tǒng)自動檢測和控制輥道上鋼材的運輸，根據(jù)捆線架上的捆線數(shù)量，打捆機本身的狀態(tài)，預(yù)緊成型狀態(tài)等條件自動打捆。 主要參數(shù)的確定本打捆機是小型鋼材自動打捆機。 打捆尺寸： υ250度： 4重： 3 鋼材直徑： υ10捆長： 5線直徑： 捆擺動架擺動時間 :3緊裝置轉(zhuǎn)速： n=90r/緊裝置送進速度： 0mm/s 捆線送進速度： 000mm/s 夾緊動作： t=1線倒數(shù)： 4道速度： 2m/s 圖 打捆機簡圖 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 3 打捆機本體設(shè)計 3.擰緊機構(gòu)設(shè)計 緊力及扭矩的計算 捆線材料為含碳量為 低 碳鋼絲 ，查文獻 [3]表 2： σ s=235 [σ]=200許用剪切應(yīng)力 [τ]=([σ]=120線在打結(jié)過程中可簡化為彎曲和扭轉(zhuǎn)的組成，捆線半徑為 。因此。所需的最大彎矩和扭矩分別為： M=32π]=32π×0 00×106=m (3T=16π]=16π×0 20×106=m (3圖 結(jié)頭受力分析圖 式中： T— 捆線被扭轉(zhuǎn)所需要的扭矩； L— 兩跟捆線中心之間的距離； N— 扭轉(zhuǎn)頭產(chǎn)生的夾緊力； f— 捆線與扭轉(zhuǎn)頭之間產(chǎn)生的摩擦力； M— 捆線彎曲所 需要的彎矩； d— 捆線的直徑。 由于捆線打結(jié)時三圈時，鑒于安全點 O 點受總彎矩取 8M，總扭矩 4T；擰緊時需兩線頭固定。由于矩平衡對 O 點取矩列方程： 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 （ f1+*R+ 臨界狀態(tài)時： 、 則： +=2T+4M 又因為： =6]表 1 μ= N=2 ??? (3取夾緊力 N= 扭轉(zhuǎn)頭所需要的總的力矩為： T+8M=4××m (3取 00 N·m 壓馬達的選擇 扭轉(zhuǎn)頭用液壓馬達驅(qū)動，根據(jù) 00 N·m 選擇液壓馬達。由文獻 [3]表 30擇擺線馬達，型號： 。它的具體參數(shù)如下： 排量： 80mL/r； 壓力： 10 轉(zhuǎn)速： 15~500r/ 總效率： 質(zhì)量： 扭 矩： 100 N·m。 動齒輪的設(shè)計 扭轉(zhuǎn)頭由液壓馬達驅(qū)動，由于安裝要求，液壓馬達經(jīng)一對齒輪傳動帶動扭轉(zhuǎn)頭旋轉(zhuǎn)。因為擰緊頭轉(zhuǎn)速 n=90r／ 液壓馬達的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，不需要經(jīng)過變速，因此取傳動比 i=1。由于這對 齒輪 只起到傳遞扭矩的作用，為動力齒輪，所以設(shè)計時按齒根彎曲疲勞強度設(shè)計，按齒面接觸疲勞強度校核。 1、 選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù) ① 傳遞扭矩不大，因此采用直齒圓柱齒輪傳動。 ② 打捆機為一般工作機，速度不高，選用 8 級精度。 ③ 材料選擇 材料選用 45 鋼調(diào)質(zhì)處理。由文獻 [3]表 2得硬 度為 240 ④ 初步選定齒數(shù) 2=35。 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 2、 按齒根彎曲疲勞強度設(shè)計 由設(shè)計計算公式文獻 [1]式 (10行試算，即 3 [? ?? (31)確定公式內(nèi)的各參數(shù)數(shù)值 ① 試選載荷系數(shù) ② 確定齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 T=100N·m=1×105N· ③ 由文獻 [1]表 10取齒寬系數(shù) d?= ④ 由文獻 [1]表 10取齒形系數(shù)和正應(yīng)力校正系數(shù)。 ? Y ? Y ⑤ 由文獻 [1]圖 10c)查得齒輪的彎曲疲勞強度極限。 ? ?? ⑥ 由文獻 [1]式 10算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。 (按工作 15 年每年工作 300 天 每天工作 16小時計算 ) N=600×90×1×(15×300×16)=08 ⑦ 由文獻 [1]圖 10彎曲疲勞壽命系數(shù) ? K。 ⑧ 計算彎曲疲勞許用應(yīng)力。 取彎曲疲勞安全系數(shù) S=文獻 [1]式 10 ??? 121 ][][ ??? 8 P??0 1 6 7 ][22????2） 計算 ① 試算齒輪的模數(shù)。 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 3 [? ?? = 5 ?????? ② 初算齒輪的尺寸。 ??? ??? ? h= 計算齒寬與齒高之比 ④ 計算圓周速度。 m / 0 060 0 060 t ?? ????? ππ? ⑤ 計算載荷系數(shù) 根據(jù) ?? s， 8 級精度，由文獻 [1]圖 10得動載荷系數(shù) 根據(jù)文獻 [1]表 10 (由于是直齒齒輪 ) 1???? K。 根據(jù)文獻 [1]表 10K。 根據(jù)文獻 [1]表 10插 值法查得 8 級精度，懸臂布置時， ?? 由??圖 10 ??載荷系數(shù) 6 8 ????? ?? ⑥ 按實際的載荷系數(shù)校正所得的模數(shù)，由文獻 [1]式 (10 3??? KK 實際情況取 m=3。 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 ⑦ 尺寸計算。 分度圓直徑： 533521 ????? 齒頂圓直徑： 13121 0 512???????齒根圓直徑： 5)*12???????? 中心距： 52 1 0 51 0 52 1 ?????齒寬： ??? ?取齒寬 84 3、 按齒面接觸疲勞強度校核 由文獻 [1]式 (10接觸疲勞強度校核公式 ][u ? ????(31)計算 H? 148105 H ???????????? 式中： K— 載荷系數(shù)，?? 式中： 使用系數(shù)，查文獻 [1]表 10 動載荷系數(shù)，由文獻 [1]圖 10 ?齒間載荷分布系數(shù)，由文獻 [1]表 10?； ?齒向載荷分布系數(shù)，由文獻 [1]表 10? 代入式中，?? =× 齒輪的圓周力， 0 0 01 0 0 1 0 0 01 0 02t ?????； 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 彈性影響系數(shù)，由文獻 [1]表 10 ? ； u— 齒輪的傳動比， u=1； 2)確定接觸疲勞許用應(yīng)力 ][ H? H l i m ??? ?? 式中：接觸疲勞壽命系數(shù)，根據(jù)文獻 [1]圖 10得 — 接觸疲勞強度極限，由文獻 [1]圖 10d)查得 =550 S— 安全系數(shù)，取失效概率為 1%， S=1。 3)校核 接觸 疲勞強度 H? =][ H? =506此所設(shè)計的齒輪滿足接觸疲勞強度要求。 4、 齒輪的機構(gòu)設(shè)計 總上，根據(jù)安裝要求和齒輪的強度要求，確定齒輪的結(jié)構(gòu)如右圖 示。圖 輪嚙合簡圖 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 動軸的設(shè)計 1、 根據(jù)扭轉(zhuǎn)強度條件初步確定軸的直徑 軸的材料選用 45 鋼調(diào)質(zhì)處理，由文獻 [1]表 15 45M 5][ ?T? ，取][T? =35文獻 [1]式 (15軸的直徑 9 ( 43 40 ??????? ?(3式中： ][T? — 許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力， ][T? =35 d— 計算截面處軸的直徑， 50 0 0 0][ 50 0 0 0 330 ???? ； n— 軸的轉(zhuǎn)速， r/ P— 軸傳遞的功率， P= 009055.9 n 3 ???? ?T； ? — 空心軸的內(nèi)徑與外徑之比，取 ? = 由于是空心軸，軸上有螺紋和鍵槽，綜合考慮，初選軸的最小直徑為 40 2、軸的結(jié)構(gòu) 設(shè)計 軸的結(jié)構(gòu)主要取決于以下因素：軸在機器中的安裝位置以及形式；軸上零件的類型、尺寸、數(shù)量以及連接方法；載荷性質(zhì)、大小、方向以及分布情況；軸的加工工藝等。所設(shè)計完成的軸要滿足以下要求：軸和裝在軸上的零件要有準(zhǔn)確的工作位置；軸上的零件應(yīng)便于裝拆和調(diào)整等。結(jié)合軸上零件的定位原則和軸的結(jié)構(gòu)工藝，具體設(shè)計軸的結(jié)構(gòu)如下： 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 圖 的結(jié)構(gòu)圖 的強度校核 1、 軸的分析受力及參數(shù)計算 軸的分析受力如圖 示，計算各個未知參數(shù)，先計算作用在齒輪上的力： 標(biāo)準(zhǔn)直齒輪無軸向力， ? =20° 90010105 1002t ????? ? (39020t a 0 0t a ???? ?(3式中： 齒輪的周向力， N； T— 齒輪傳遞的扭矩， N·m； d— 齒輪的分度圓直徑， m； 齒輪的徑向力， N； ? — 齒輪的壓力角， ? =20°。 計算兩個軸承處的支反力，根據(jù)力矩的平衡原理得： 221t ???211r ???12r ?12t ? 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 將 900N， 90N， 65入上式求得： 計算豎直面的彎矩和水平面的彎矩 1r ??????? ? 410761 9 0 0 31t ??????? ? 計算合成彎矩 222 ?????? H (3有合成彎矩圖知 1 截面為危險截面，根據(jù)文獻 [1]式 15行強度校核 ][)( 122??? ??? W (3式中： 軸的計算應(yīng)力， N； M — 軸所受的彎矩， N· T — 軸所受的扭矩， N· ? — 折合系數(shù)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取 ? = W — 軸的抗彎截面系數(shù)， 3 34343 2 40)1(32d ??????? ???W ； (3][1?? — 對稱循環(huán)變應(yīng)力時軸的許用應(yīng)力，根據(jù)文獻 [1]表 15 ][ 1?? =60 代入計算得 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 36570)( 2222????? ?? (3由于][ 1?? =60以所設(shè)計的軸滿足強度要求。3 . 圖 的載荷分析圖 承的選擇與強度校核 根據(jù)文獻 [6]表 及軸的直徑，選擇普通 圓錐滾子 軸承 (型號：30208。主要尺寸參數(shù)如下： 外型尺寸： d=40D=80B=18 極限轉(zhuǎn)速： 5300r/潤滑 )； 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 基本額定載荷： 因為21 R ?， 21 R ? ，所以只需要校核 1 處 的軸承。軸承所受的軸向力可忽略，計算徑向力 V 22 12 1r ?????? (3計算軸承的壽命，根據(jù)文獻 [1]式 (13 0???????? ???????????(3按每天工作 24 小時，每年工作 300 天，每小時打捆 60 次，每次用時 2s 計算，該軸承可以使用年2 8 73 6 0 02603 0 0246 8 9 4 6 ????，所以軸承的壽命符合要求。 承端蓋以及軸承座的設(shè)計 根據(jù)軸和軸承的尺寸，由文獻 [7]表 定螺釘連接式軸承蓋的結(jié)構(gòu)如圖 料選擇 固螺釘采用 釘。 由文獻 [7]表 定氈圈的尺寸： D=908B=8體結(jié)構(gòu)如圖 示。 圖 承端蓋 圖 圈 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 圖 承座的結(jié)構(gòu)簡圖 參考文獻 [7]表 螺柱軸承座，設(shè)計所需要的軸承座，材料選用 承座的具體機構(gòu)如圖 示。 頭的設(shè)計與計 算 圖 頭的受力簡圖 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 鉗頭的受力分析圖如圖 示，已知夾緊力 N=2500N， 6815 ??? R=11333N。因為液壓活塞還要克服彈簧的阻力，取柱塞的推力 F=6 計算活塞桿的直徑， 3 3 344d ?????ππ (3式中： R— 活塞桿的推力， N； P— 系統(tǒng)壓力， P=10 由文獻 [4]表 6標(biāo)準(zhǔn)值 d=40 缸體壁厚的計算，由文獻 [4]式 (6，按薄壁計算 02 4010][2 d ????? ?? P(3式中： P— 系統(tǒng)壓力， P= ][? — 材料許用應(yīng)力，取 ][? =100 外徑： +2? =32+2×2=40 0 彈簧的選擇，為使夾頭能自動開啟，在上下夾頭之間安裝一個復(fù)位彈簧，由文獻 [8]表 擇圓柱螺旋壓縮彈簧： 材料： 45 鋼 ； 彈簧絲直徑： d= 彈簧中徑： D=22 節(jié)距 ： 工作極限載荷 :657N 單圈彈簧剛度 :236N/裝尺寸： 最小導(dǎo)筒直徑： 29 最大心軸直徑： 15軸設(shè)計： 上下夾頭采用銷軸連接：材料： 45 鋼，直徑： D=15用螺釘固定。 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 直機構(gòu)設(shè)計圖 直機構(gòu)簡圖 捆線經(jīng)由送線機構(gòu)后，需要經(jīng)過矯直機構(gòu)去掉捆線的大曲率變形，再進入鋼絲導(dǎo)槽。本矯直機構(gòu)采用五輥矯直，軋輥懸臂布置。其結(jié)構(gòu)簡圖如圖 示。 直機構(gòu)參數(shù)的確定 輥距 t 和輥徑 D 的確定 ， 首先確定最大輥距，為保證矯直質(zhì)量，輥距 t 與被矯件 5h下載提示(請認真閱讀)
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