起毛機(jī)主傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì),起毛,機(jī)主,傳動(dòng),結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),畢業(yè)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 學(xué)生姓名 所學(xué)專業(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 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] 錢志峰，劉蘇.工程圖學(xué)基礎(chǔ)教程[M].北京：科學(xué)出版社，2001. [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)：6-7 [10] <<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 discussion of steel needle raising machine[J].Journal of China Textile University , 1991, 17(3)：65-69. 工作進(jìn)度 要求 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編寫說明書; 08.3.21-4.25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） 部門批準(zhǔn) （蓋章） 簽發(fā)日期 注：本任務(wù)書一式三份，由指導(dǎo)教師填寫，教研室主任審核，系部批準(zhǔn)后下發(fā)；學(xué)生、指導(dǎo)教師、系部各一份。 南通職業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績(jī)?cè)u(píng)分表 姓 名 班 級(jí) 機(jī)制054D 專 業(yè) 機(jī)械制造及其自動(dòng)化 課 題 名 稱 起毛機(jī)主傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 設(shè) 計(jì) 時(shí) 間 20 07年 11月 6 日—2008年 5月 15 日 同組人數(shù) 7 指 導(dǎo) 老 師 顧鋒 設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書規(guī)定的工作內(nèi)容、要求和進(jìn)度： 一、工作內(nèi)容 1. 通過在紡織機(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。 二、 畢業(yè)論文要求要求 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。 三、進(jìn)度 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編寫說明書; 08.3.21-4.25修改整理畢業(yè)設(shè)計(jì)材料;08.5加強(qiáng)鞏固及答辯. 說明：1．本表第一頁(yè)由學(xué)生填寫,第二頁(yè)由相應(yīng)人員填寫,由教務(wù)處保存。2.畢業(yè)設(shè)計(jì)成績(jī)根據(jù) 錯(cuò)誤！未找到引用源。有未完成任務(wù)書所規(guī)定的全部工作任務(wù)；錯(cuò)誤！未找到引用源。設(shè)計(jì)方案是否完整、正確、先進(jìn)；錯(cuò)誤！未找到引用源。工作態(tài)度和圖稿、說明書的質(zhì)量；錯(cuò)誤！未找到引用源。有無(wú)創(chuàng)見和獨(dú)立見解；錯(cuò)誤！未找到引用源。分析和解決實(shí)際問題的能力；錯(cuò)誤！未找到引用源。應(yīng)用外文資料的能力；錯(cuò)誤！未找到引用源。答辯時(shí)能否完整、簡(jiǎn)練、正確地介紹設(shè)計(jì)（論文）方案和回答問題；錯(cuò)誤！未找到引用源。對(duì)專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握程度等方面評(píng)定。 指導(dǎo)老師評(píng)語(yǔ)： 指導(dǎo)老師簽字： 月 日 評(píng)審意見： 評(píng)閱人簽字： 月 日 答辯組意見： 答辯組長(zhǎng)簽字： 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績(jī)?cè)u(píng)定： 校答辯委員會(huì)主任簽字： 月 日 南通職業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2008 南通職業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 課 題： 起毛機(jī)主傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 系 科： 機(jī) 械 工 程 系 專 業(yè)： 機(jī)械制造及其自動(dòng)化 班 級(jí)： 姓 名： 學(xué) 號(hào): 指導(dǎo)教師： 完成日期： 南通職業(yè)大學(xué) 08 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 學(xué)生姓名 傅有國(guó) 所學(xué)專業(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 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] 錢志峰，劉蘇.工程圖學(xué)基礎(chǔ)教程[M].北京：科學(xué)出版社，2001. [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)：6-7 [10] <<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 discussion of steel needle raising machine[J].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編寫說明書; 08.3.21-4.25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） 部門批準(zhǔn) （蓋章） 簽發(fā)日期 注：本任務(wù)書一式三份，由指導(dǎo)教師填寫，教研室主任審核，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。 通過本次設(shè)計(jì)，我對(duì)傳動(dòng)部分的全過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)計(jì) The Structure Design of Main Transmission of Teasing Machine Abstract The 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 stability , 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 principle 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 lots 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。 本課題來源于鹽城市紡織機(jī)械有限公司的生產(chǎn)實(shí)踐。通過開發(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)，通過中間的減速器來傳遞運(yùn)動(dòng)，來實(shí)現(xiàn)軸與軸之間的動(dòng)力和功率的傳遞。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。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)械類的，但PLC控制屬于電氣方面，所以沒有進(jìn)行設(shè)計(jì)，因此這也但是一部分遺憾，不過我會(huì)在以后的工作生活中深一步的進(jìn)行研究。 目 錄 1概述…………………………………………………………………………………8 1.1 課題的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀………………………………………………………………8 1.2 研究的價(jià)值………………………………………………………………………8 1.3 研究的主要物化成果……………………………………………………………8 2總體方案論證………………………………………………………………………9 2.1 已知技術(shù)參數(shù)……………………………………………………………………9 2.2 結(jié)構(gòu)方案的確定…………………………………………………………………9 3 主傳動(dòng)部分的設(shè)計(jì)…………………………………………………………………10 3.1 設(shè)計(jì)總述…………………………………………………………………………11 3.2 電動(dòng)機(jī)的選擇……………………………………………………………………11 3.3皮帶輪的設(shè)計(jì)…………………………………………………………………11-15 3.4鏈輪的設(shè)計(jì)……………………………………………………………………16-18 3.5減速器齒輪的設(shè)計(jì)……………………………………………………………18-26 3.6減速器軸的設(shè)計(jì)………………………………………………………………27-34 3.7減速器箱體的設(shè)計(jì)……………………………………………………………35-37 4 裝配圖與傳動(dòng)路線…………………………………………………………………38 4.1裝配圖…………………………………………………………………………38-40 4.2傳動(dòng)路線……………………………………………………………………………41 5 總結(jié)…………………………………………………………………………………42 參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………………43 致謝……………………………………………………………………………………44 附錄……………………………………………………………………………………45 1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，主要是如何通過電機(jī)控制實(shí)現(xiàn)起毛機(jī)針輥的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，來獲得不同的絨毛風(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)通過帶輪帶動(dòng)針輥的自轉(zhuǎn)。故在電動(dòng)機(jī)通過帶輪帶動(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)說明書一份（不少于10000字）。 b．主傳動(dòng)聯(lián)系尺寸圖1張；主傳動(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 織物通過針輥的速度 20—60 m/min 2.2 結(jié)構(gòu)方案的確定 本傳動(dòng)方案由電動(dòng)機(jī)通過帶傳動(dòng)，連入減速器的輸入軸，再由減速器的輸出軸通過鏈傳動(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)，通過帶傳動(dòng)，來實(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=1.3 m，則周長(zhǎng)C = （4-1） = 。 已知針物速度為20—60 m/min，則針輥的公轉(zhuǎn)速度為5—20 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)[1]69頁(yè)，查表4.6得工況系數(shù)K = 1.1 參考文獻(xiàn)[1]69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)[1]71頁(yè)，查圖4.11：選B型V帶 參考文獻(xiàn)[1]71頁(yè)，查圖4.11及參考文獻(xiàn)[1]61頁(yè)，表4.4得， 選擇帶輪直徑： = 212 mm ， = 250 mm 故i =dd2 / 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5—20 r/min，故小鏈輪的轉(zhuǎn)速為23.5—94 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)[3]98-99頁(yè)，參表11-9得， ，，，。 由 = （4-4） 5 = P 得 P = 6.4 kw 根據(jù)工程實(shí)際情況，選取電動(dòng)機(jī)的功率一般要比計(jì)算出的功率大～，故選擇主電動(dòng)機(jī)M1為Y160M-4型， = 11 kw， = 1460 r/min。 3.3 皮帶輪的設(shè)計(jì)與校核 1 選擇V帶型號(hào) 1）、確定計(jì)算功率 由式（4-2）計(jì)算得，Pca = 12.1 kw。 2）、選擇V帶型號(hào) 按Pca = 12.1kw， = 1460 r/min， 參考文獻(xiàn)[1]71頁(yè)，查圖4.11得，選B型V帶。 2 確定, 1）、選擇帶輪直徑 參考文獻(xiàn)[1]71頁(yè)，參圖4.11及參考文獻(xiàn)[1]61頁(yè)，表4.4得， 選擇帶輪直徑： = 212 mm； = 250 mm 2）、計(jì)算實(shí)際傳動(dòng)比 i = = 1.18 3）、驗(yàn)算帶速 參考文獻(xiàn)[1]64頁(yè)，由式（4-8）， = 得， （4-5） = = = 16.2 m/s，符合要求。 4）、驗(yàn)算帶輪的轉(zhuǎn)速 = 1460 r/min； = = = 1237.3 r/min（允許）。 3 確定中心距和帶長(zhǎng) 1）、初選中心距 參考文獻(xiàn)[1]70頁(yè)，由式（4.23）， (+)2(+) （4-6） 得 (+)2(+) 325.5 930，取 = 590 mm。 2）、求帶的計(jì)算基準(zhǔn)長(zhǎng)度 參考文獻(xiàn)[1]70頁(yè)，由式（4.24）得 = + ( + ) + （4-7） = 2590 + (212+250) + = 1906 mm 參考文獻(xiàn)[1]60頁(yè)，查表4.2得， = 2000 mm。 3）、計(jì)算中心距 參考文獻(xiàn)[1]70頁(yè)，由式（4.25）， = + （4-8） 得 = 590 + = 637 mm 4）、確定中心距調(diào)整范圍 參考文獻(xiàn)[1]72頁(yè)，由式（4-26）， 得 mm （4-9a） mm （4-9b） 4 驗(yàn)算小帶輪包角 參考文獻(xiàn)[1]65頁(yè)，由式（4-12）得， （4-10） = 小帶輪的包角符合要求。 5 確定V帶根數(shù)z 1）、確定額定功率 由 = 212 mm , = 1460 r/min 參考文獻(xiàn)[1]68頁(yè)，查表4.5得，單根B型V帶 ,額定功率 = 5.4 kw。 2）、確定V帶根數(shù)z 參考文獻(xiàn)[1]73頁(yè)，由式（4.28）， （4-11） 參考文獻(xiàn)[1]68頁(yè)，查表4.8得， = 1， 參考文獻(xiàn)[1]60頁(yè)，查表4.2得， = 0.98， 故 根，取z = 4根。 6 計(jì)算單根V帶初拉力F 參考文獻(xiàn)[1]59頁(yè)，查表4.1得, q = 0.17kg/m 參考文獻(xiàn)[1]74頁(yè)，由式（4.29）得， F = （4-12） = = 184.6 N 7 計(jì)算對(duì)軸的壓力 參考文獻(xiàn)[1]60頁(yè)，由式（4-30）得， = （4-13） = = 1476 N 8 確定帶輪的結(jié)構(gòu)尺寸,繪制帶輪的零件圖 由于 = 212 mm； = 250 mm 所以大小帶輪均采用孔板式結(jié)構(gòu),其零件圖如圖4-1與圖4-2所示。 圖4-1 大皮帶輪零件圖 圖4-2 小皮帶輪零件圖 3.4 鏈輪的設(shè)計(jì)與校核 1 選擇鏈輪的齒數(shù) 小鏈輪的齒數(shù) z = 23 大鏈輪的齒數(shù) z = 108 傳動(dòng)比 = = 4.7 2 初定中心距 取 = 20p 3 確定鏈節(jié)數(shù) 參考文獻(xiàn)[1]92頁(yè)，由式（5-6）得， （4-14） = = 114.7 故取 = 114(偶數(shù))。 4 計(jì)算功率P 由F = 7500 N得， = F v = 7500N = 5 kw 參考文獻(xiàn)[1]93頁(yè)，查表5.6得， = 1.3， 參考文獻(xiàn)[1]94頁(yè)，查表5.7得， = 1.23， 參考文獻(xiàn)[1]94頁(yè)，查表5.8得， = 1.04（經(jīng)線性插值）， 參考文獻(xiàn)[1]94頁(yè)，查表5.9得， = 1.7（雙排）， 參考文獻(xiàn)[1]93頁(yè)，由式（5.8）得， P = （4-15） = = 3 kw 5 選定鏈條型號(hào)，確定鏈節(jié)距p 根據(jù)，P，參考文獻(xiàn)[1]91頁(yè)，查圖5.10得， 選雙排12A型滾子鏈，p = 19.05 mm。 6 驗(yàn)算鏈速 參考文獻(xiàn)[1]88頁(yè)，由式（5-1）得， v = （4-16） = = 0.35 m/s 7 確定中心距a a = 20p = = 381 mm 8 計(jì)算對(duì)軸的壓力 參考文獻(xiàn)[1]95頁(yè)，由式（5-10）得， （4-17） = = 17142.86 N 9 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 由于 = 139.9 mm, = 654.98 mm 故小鏈輪選用實(shí)心式，大鏈輪選用孔板式，零件圖如圖4-3與圖4-4所示。 圖4-3 小鏈輪零件圖 3.5 減速器齒輪的設(shè)計(jì)與校核 1 選擇齒輪材料、熱處理方法、精度等級(jí)、齒數(shù)、、、及齒寬系數(shù) 考慮到該減速器功率不大，故所有四個(gè)齒輪都選用45鋼，齒面硬度為220-260HBS，屬于軟齒面閉式傳動(dòng)，載荷平穩(wěn)，齒輪速度不高，初選8級(jí)精度，各個(gè)齒輪數(shù)分別為35，。取齒寬系數(shù)。 考慮到該減速器傳動(dòng)比較大，故可以采用行星輪系減速器。參考文獻(xiàn)[2]177頁(yè)，如圖4-5所示行星輪系減速器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖: 其傳動(dòng)比為 由于，故得 由此得 圖4-4 大鏈輪零件圖 所以整個(gè)減速器的傳動(dòng)比為： = 26； 小鏈輪轉(zhuǎn)速為:1237.3/26 = 47.6 r/min； 大鏈輪轉(zhuǎn)速為:47.6/4.7 = 10.13 r/min， 即針輥的運(yùn)轉(zhuǎn)速度為：10.13 r/min 2. 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 參考文獻(xiàn)[1]118頁(yè)，由式（6-11）得， （4-18） 1）、確定公式中各參數(shù) a.載荷系數(shù)Kt 試選載荷系數(shù)Kt = 1.5 b.小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)距 由 （4-19） 得 圖4-5 行星輪系減速器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 c.材料系數(shù) 參考文獻(xiàn)[1]117頁(yè)，查表6.3得， d.大小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度， 按齒面硬度，參考文獻(xiàn)[1]110頁(yè)，查圖6.8得， , e.應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N = = 60×1237.3×10×300×8 = 1.78×10 N= Nu = 1.78×10×1.4 = 2.49×10 f.接觸疲勞壽命系數(shù)， 參考文獻(xiàn)[1]108頁(yè)，查圖6.6得， = 0.92 , = 0.92 g.確定許用接觸應(yīng)力， 取安全系數(shù) = 1 則 2）、設(shè)計(jì)計(jì)算 a.試算小齒輪分度圓直徑 取 mm b.計(jì)算圓周速度 m/s c.計(jì)算載荷系數(shù)K 參考文獻(xiàn)[1]112頁(yè)，查表6.2得，使用系數(shù) = 1.25 參考文獻(xiàn)[1]114頁(yè)，查圖6.10得，動(dòng)載系數(shù) = 1.2 參考文獻(xiàn)[1]115頁(yè)，查圖6.13得， = 1.15 參考文獻(xiàn)[1]112頁(yè)，由式（6.5），得 （4-20） = = 1.725 d.校正分度圓直徑 參考文獻(xiàn)[1]120頁(yè)，由式（6.14），得 （4-21） = = 72.3 mm 3）、計(jì)算齒輪傳動(dòng)的模數(shù)m 按標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)取m = 4 mm 對(duì)于齒輪3,4，同理,不再重復(fù)計(jì)算 3.按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核 參考文獻(xiàn)[1]120頁(yè)，由式(6-12)得， （4-22） 1）、確定公式中個(gè)參數(shù)值 a.大小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限， 參考文獻(xiàn)[1]111頁(yè)，查圖6.9得，取, b.彎曲疲勞壽命極限， 參考文獻(xiàn)[1]109頁(yè)，查圖6.7得，取 = 0.87, = 0.86 c.許用彎曲應(yīng)力， 取彎曲疲勞安全系數(shù) = 1.4，應(yīng)力修正系數(shù) = 2.0， 由參考文獻(xiàn)[1]107頁(yè)，由式(6-2) 得， （4-23a） = = 273.4 （4-23b） = = 294.86 d.齒形系數(shù)，和應(yīng)力修正系數(shù)， 參考文獻(xiàn)[1]120頁(yè)，查表6.4得， = 2.45 , = 2.65 , = 1.65 , = 1.59 e.計(jì)算齒輪的與，并加以比較取其中較大值代入公式計(jì)算 大齒輪的數(shù)值較大，應(yīng)按大齒輪校核齒跟彎曲疲勞強(qiáng)度 2）、 校核計(jì)算 所以齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度足夠。 4. 齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及繪制零件圖 由,，m = 4 mm ， 1）、計(jì)算分度圓直徑 2）、計(jì)算中心距a 所以對(duì)齒輪3，4采用正傳動(dòng): 其參數(shù)為 3）、全齒高h(yuǎn) h = = 9 mm， 4）、齒輪3，4的齒厚 參考文獻(xiàn)[2]135頁(yè)，由表5-2得， （4-24） = = 6.28 mm 5）、齒輪1，2的計(jì)算 對(duì)齒輪1，2采用變位傳動(dòng): 參考文獻(xiàn)[2]150頁(yè)，由式（5-34）， （4-25） 得 = = 參考文獻(xiàn)[2]150頁(yè)，由式(5-33e)得， （4-26） 代入計(jì)算得 取 參考文獻(xiàn)[2]151頁(yè)，由式（5-35）得， （4-27a） = 70 – 5 + 1.2 = 66.2 mm （4-27b） = 50–5 + 0.8 = 45.8 mm 參考文獻(xiàn)[2]151頁(yè)，由式（5-36）得， （4-28a） = 122 - 45.8 - 1 = 75.2 mm （4-28b） = 122 - 66.2 - 1 = 54.8 mm 參考文獻(xiàn)[2]149頁(yè)，由式（5-32）得， 齒厚 （4-29） = 6.28 + = 7.15 mm = 6.28 + = 6.86 mm 6）、計(jì)算齒寬 ，取 ； ，取 ，取 ； ，取 7）、繪制零件工作圖 由于齒輪直徑較小，均采用實(shí)心式結(jié)構(gòu)。變位傳動(dòng)齒輪1與正傳動(dòng)齒輪3的零件圖如圖4-6與4-7所示，其余略。 圖4-6 減速器的齒輪1 3.6 減速器軸的設(shè)計(jì)與校核 1 減速器的輸入軸的設(shè)計(jì) 1）、最小軸徑的確定 減速器的輸入軸結(jié)構(gòu)，如圖4-8所示。 圖4-7 減速器的齒輪3 圖4-8 減速器的輸入軸 45鋼調(diào)質(zhì)處理，參考文獻(xiàn)[1]292頁(yè)，查表11.3 確定軸的C值，取C = 105 得 （4-30） = = 17.86 mm 因?yàn)檩S段裝大帶輪的直徑為最小直徑，故取 mm 2）、確定軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 參考文獻(xiàn)[3]98-99頁(yè)，查表11-9得， （8級(jí)精度），（一對(duì)）， ， 故 3）、確定各段軸的直徑 a.左端安裝帶輪，其直徑為，長(zhǎng)度為80 mm； 右端安裝齒輪，其直徑也為，長(zhǎng)度也為80 mm； b.帶輪與齒輪需要通過軸肩來定位，其直徑為，長(zhǎng)度為45 mm； c.整個(gè)軸需要通過一對(duì)軸承來支撐，軸承的內(nèi)徑也就是軸的直徑為，安裝軸承的長(zhǎng)度為16 mm； d.兩個(gè)軸承之間的距離為50 mm，直徑為； e.為了防止軸承的軸向移動(dòng)，軸承外部需要安裝軸承端蓋，安裝軸承端蓋段軸的直徑為，長(zhǎng)度為35 mm。 2. 減速器的輸入軸的校核 1）、求軸上載荷 a.計(jì)算齒輪受力 齒輪的分度圓直徑 mm 參考文獻(xiàn)[1]125頁(yè)，由式（6-16）得， 圓周力 （4-31a） 徑向力 （4-31b） 直齒圓柱齒輪沒有軸向力 b.求帶輪受力 大帶輪包角，單根V帶初拉力 大帶輪對(duì)軸的壓力 c. 求支反力 參見圖4-2 左右支點(diǎn)間距離： 帶輪距左支點(diǎn)距離： 齒輪距右支點(diǎn)距離： 左支點(diǎn)水平面支反力：， 右支點(diǎn)水平面支反力：， 左支點(diǎn)垂直面支反力：， 右支點(diǎn)垂直面支反力：， 2）、繪制彎矩圖和扭矩圖 截面A處水平面彎矩： 截面A處垂直面彎矩： 截面A處合成彎矩： 軸的彎矩和扭矩圖如圖4-9所示： 3）、彎扭合成強(qiáng)度校核 通常只校核軸上受最大彎矩和扭矩的截面強(qiáng)度，也就是危險(xiǎn)截面A的強(qiáng)度。 截面A處計(jì)算彎矩：考慮啟動(dòng)、停機(jī)的影響，扭矩為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取 參考文獻(xiàn)[2]149頁(yè)，由式（11-58）得， （4-32） = = 截面A處計(jì)算應(yīng)力： 強(qiáng)度校核：45鋼調(diào)質(zhì)處理，參考文獻(xiàn)[1]288頁(yè)，查表11.2得， ，彎扭合成強(qiáng)度滿足要求 4）、疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)校核 a.確定危險(xiǎn)截面 截面A處應(yīng)力最大，但由于配合及鍵槽引起的應(yīng)力集中在該軸段的兩端，故不必校核。 截面Ⅱ處應(yīng)力接近最大，應(yīng)力集中，為危險(xiǎn)截面，截面Ⅱ的左右兩側(cè)均需校核。 圖4-9 軸的彎矩和扭矩圖 b.截面Ⅱ的左側(cè)強(qiáng)度校核 抗彎截面系數(shù)： 抗扭截面系數(shù)： 截面Ⅱ左側(cè)的彎矩： 截面上的彎曲應(yīng)力： 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力： 平均應(yīng)力：彎曲正應(yīng)力為對(duì)稱循環(huán)彎應(yīng)力， 扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力， 即 ， 應(yīng)力幅： ， ， 材料的力學(xué)性能：45鋼調(diào)質(zhì)，參考文獻(xiàn)[1]288頁(yè)，查表11.2， 得 ，， 軸肩理論應(yīng)力集中系數(shù)：， 參考文獻(xiàn)[1]427頁(yè)，查附表1.6，并經(jīng)線性插值計(jì)算得， ， 材料的敏性系數(shù)：r = 2.0 mm, 參考文獻(xiàn)[1]29頁(yè)，查圖2.8并經(jīng)線性插值， 得 ， 有效應(yīng)力集中系數(shù)： 尺寸及截面形狀系數(shù)：由h = 5 mm,d = 40mm， 參考文獻(xiàn)[1]30頁(yè)，查圖2.9得， 扭轉(zhuǎn)剪切尺寸系數(shù)：由D = 40 mm, 參考文獻(xiàn)[1]30頁(yè)，查圖2.10得， 表面質(zhì)量系數(shù)：軸按磨削加工，由， 參考文獻(xiàn)[1]31頁(yè)，查圖2.12得， 表面強(qiáng)化系數(shù)：軸未經(jīng)過表面強(qiáng)化處理 疲勞強(qiáng)度綜合影響系數(shù)： 等效系數(shù)：45鋼：取, 僅有彎曲正應(yīng)力時(shí)的計(jì)算安全系數(shù)： 僅有扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力時(shí)的計(jì)算安全系數(shù)： 彎扭聯(lián)合作用下的計(jì)算安全系數(shù)： 設(shè)計(jì)安全系數(shù)：材料均勻，載荷與應(yīng)力計(jì)算準(zhǔn)確時(shí)：取S = 1.5 疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)校核： , 故左側(cè)疲勞強(qiáng)度合格 c.截面Ⅱ的右側(cè)強(qiáng)度校核 抗彎截面系數(shù)： 抗扭截面系數(shù)： 截面Ⅱ左側(cè)的彎矩： 截面上的彎曲應(yīng)力： 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力： 平均應(yīng)力：彎曲正應(yīng)力為對(duì)稱循環(huán)彎應(yīng)力， 扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力， 即 ， 應(yīng)力幅： ， ， 材料的力學(xué)性能：45鋼調(diào)質(zhì)，參考文獻(xiàn)[1]288頁(yè)，查表11.2得， ， ， 軸肩理論應(yīng)力集中系數(shù)： ， 參考文獻(xiàn)[1]427頁(yè)，查附表1.6，并經(jīng)線性插值計(jì)算得， ， 及值： = 3， = 0.8 = 0.8 * 3 = 2.4 疲勞強(qiáng)度綜合影響系數(shù)： 僅有彎曲正應(yīng)力時(shí)的計(jì)算安全系數(shù)： 僅有扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力時(shí)的計(jì)算安全系數(shù)： 彎扭聯(lián)合作用下的計(jì)算安全系數(shù)： 設(shè)計(jì)安全系數(shù)： 取S = 1.5 疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)校核：，故右側(cè)疲勞強(qiáng)度合格 5）、靜強(qiáng)度安全系數(shù)校核 該設(shè)備無(wú)過大的瞬時(shí)過載和嚴(yán)重的應(yīng)力循環(huán)不對(duì)稱，無(wú)需靜強(qiáng)度校核。 6）、繪制軸的零件工作圖 軸的零件工作圖如附圖4所示，其余軸的設(shè)計(jì)與校核，與此類似，不再重復(fù)計(jì)算。 3.7 減速器箱體的設(shè)計(jì) 通過對(duì)起毛機(jī)主傳動(dòng)過程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，能夠?qū)崿F(xiàn)起毛機(jī)的正常工作要求。但是本課題中的減速器，不是傳統(tǒng)機(jī)械傳動(dòng)中使用的減速器，而是專門為起毛機(jī)配備的行星輪系減速器，需要專門設(shè)計(jì)、制造。這就要求公司為減速器的生產(chǎn)，必須另外配備一條生產(chǎn)線。這也是本設(shè)計(jì)的創(chuàng)新之處。 提到減速器，它的箱體是必不可少的。因?yàn)闇p速器的箱體是鑄件，尺寸要求與加工精度同樣不能少。這就需要對(duì)箱體的尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)，以確保起毛機(jī)能正常工作，而且不影響傳動(dòng)箱的結(jié)構(gòu)，總體結(jié)構(gòu)看上去能合理、美觀。 本課題的減速器的箱體，如圖4-10所示： 圖4-10 減速器的箱體 1.箱體內(nèi)部尺寸的確定 1）、內(nèi)部寬度的確定 首先從內(nèi)部入手，因?yàn)楦鱾€(gè)齒輪數(shù)分別為 35，，分度圓直徑分別為，齒輪中心距為，所以箱體內(nèi)壁的寬度必須確保行星輪系的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，而且齒輪頂部與箱體內(nèi)壁之間必須留有一定的間隙。這個(gè)行星輪系減速器，取齒輪頂部到箱體內(nèi)壁的距離為20 mm ，加上齒輪的中心距122 mm與齒輪的齒頂圓半徑56 mm ，所以箱體內(nèi)壁的總寬度為376 mm 。 2）、內(nèi)部長(zhǎng)度的確定 箱體內(nèi)部的長(zhǎng)度，有行星輪的傳動(dòng)軸B的長(zhǎng)度確定。為了減小減速器的體積，應(yīng)該盡可能地縮短軸B的長(zhǎng)度。為了保證裝載這跟軸上的兩個(gè)齒輪2、3在圍繞齒輪1、4公轉(zhuǎn)的同時(shí)，還要自轉(zhuǎn)，故需要用兩個(gè)軸承支撐起軸B。軸B的長(zhǎng)度，加上兩端圓螺母的厚度，總長(zhǎng)度為313 mm。右側(cè)圓螺母與箱體內(nèi)壁的間隙為14mm；左側(cè)由于要安裝軸承，為了防止軸承的軸向移動(dòng)，需要在軸承外側(cè)加上軸承端蓋，軸承端蓋四周要用四個(gè)M10的螺栓，這樣，齒輪1與螺栓的距離為5mm，圓螺母與箱體內(nèi)壁的距離為18 mm，所以箱體內(nèi)壁的長(zhǎng)度為339 mm。 3）、內(nèi)部深度的確定 減速器要正常運(yùn)轉(zhuǎn)，需要有潤(rùn)滑油，所以需要在箱體的底部加上潤(rùn)滑油，潤(rùn)滑油的深度以浸沒輪齒高度的2/3為準(zhǔn)，潤(rùn)滑油的高度為40-48 mm，因此，箱體的平均深度約為228 mm。 4）、內(nèi)部其它尺寸的確定 箱體內(nèi)部的左側(cè)，要安裝軸承端蓋，所以凸緣的直徑不小于130 mm，左面要安裝軸徑為50 mm 的7010 C型角接觸球軸承，軸承的外徑為80 mm；兩軸承之間須有凸起的部分，以防止軸承的軸向移動(dòng)，其孔徑為73 mm。 箱體內(nèi)部的右側(cè)，通過4跟M12的螺栓，將齒輪4固定在箱體的內(nèi)部，箱體內(nèi)部防止軸承的軸向移動(dòng)的孔徑為68 mm，最右側(cè)安裝的兩個(gè)軸的直徑為60 mm的7012C型角接觸球軸承，軸承外徑為95 mm。 2. 箱體外部尺寸的確定 1）、總體尺寸的確定 根據(jù)箱體內(nèi)部已經(jīng)確定的尺寸，箱體的總長(zhǎng)為570 mm，總寬為440 mm，總高為240 mm。 2）、其余尺寸的確定 取箱體的壁厚為12 mm，箱體下部的長(zhǎng)度在箱體內(nèi)部的基礎(chǔ)上增加24 mm，所以箱體下部的長(zhǎng)度為363 mm。 減速器要固定，必須通過箱體上的地腳螺栓固定在支撐架上，整個(gè)減速器通過六個(gè)M12的地腳螺栓固定在支撐架上。將箱體外部底面的厚度定為24 mm，寬度定為 24 mm，長(zhǎng)度與箱體底面的長(zhǎng)度相同。 左側(cè)是安裝軸承端蓋的，其外部直徑為142 mm。 右側(cè)同樣是安裝軸承端蓋的，其外部直徑為156 mm。 箱體通過12個(gè)M12的螺栓，與箱蓋連接。箱體兩側(cè)突出部分的寬度為24 mm，厚度為20 mm。再加上壁厚，箱體上表面邊緣的寬度為36 mm。 箱體與箱蓋的連接，必須確保螺栓不會(huì)被破壞，是通過12個(gè)M 12的螺栓，螺栓的中心距箱體連接邊緣的外壁為12 mm。另外，箱體還要通過地腳螺栓，固定在支撐架上，由6個(gè)M12的螺栓固定。 4裝配圖與傳動(dòng)路線 4.1裝配圖 1 起毛機(jī)總體結(jié)構(gòu)裝配圖 起毛機(jī)的總體結(jié)構(gòu)裝配圖如圖5-1所示： 圖5-1起毛機(jī)總體結(jié)構(gòu)裝配圖 2 主傳動(dòng)部分的裝配圖 主傳動(dòng)部分的裝配圖如圖5-2所示： 圖5-2主傳動(dòng)部分裝配圖 3 減速器裝配圖 減速器裝配圖如圖5-3所示： 圖5–3 減速器裝配圖 4.2 傳動(dòng)路線 這臺(tái)起毛機(jī)的具體傳動(dòng)路線如下：如圖5 - 2，由電動(dòng)機(jī)4開始，將小皮帶輪2安裝在電機(jī)上，通過帶傳動(dòng)，帶動(dòng)大皮帶輪3轉(zhuǎn)動(dòng)，大皮帶輪安裝在減速器16的輸入軸A上，通過減速器的傳動(dòng)，由按照在減速器輸出軸上的小鏈輪15，通過鏈傳動(dòng)，帶動(dòng)大鏈輪14，從而帶動(dòng)針輥的主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)針輥的轉(zhuǎn)動(dòng) 針輥在饒主軸公轉(zhuǎn)的同時(shí)，還在自轉(zhuǎn)，所以需要在傳動(dòng)箱的底部的兩端分別安裝一個(gè)電動(dòng)機(jī)，通過帶傳動(dòng)，在針輥的公轉(zhuǎn)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)針輥的自轉(zhuǎn)。 另需再加上一個(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。 5 總結(jié)與展望 為期近五個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)已接近尾聲，在這五個(gè)月的時(shí)間里，我結(jié)合自己的設(shè)計(jì)課題和任務(wù)書的要求，首先進(jìn)行了觀察，做好了記錄，對(duì)所設(shè)計(jì)的內(nèi)容有了感性認(rèn)識(shí)，為畢業(yè)設(shè)計(jì)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。同時(shí)，我還針對(duì)起毛機(jī)的整體結(jié)構(gòu)與主傳動(dòng)部分的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了文獻(xiàn)檢索，了解了起毛機(jī)主傳動(dòng)部分的發(fā)展現(xiàn)狀，并制定了設(shè)計(jì)方案和具體的進(jìn)度計(jì)劃。 按照設(shè)計(jì)進(jìn)度安排，我先是邊畫總裝圖，邊計(jì)算，然后繪制零件圖，確定其尺寸精度要求和表面粗糙度要求，同時(shí)還要反過來修改總裝圖，以期能實(shí)現(xiàn)各個(gè)零件的裝配，變成一臺(tái)能正常工作的機(jī)器。 通過以上工作的完成，我對(duì)傳動(dòng)部分的全過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?qū)鲃?dòng)中經(jīng)常出現(xiàn)的問題提出合理的解決方法，能夠正確地選取標(biāo)準(zhǔn)零件的結(jié)構(gòu)及尺寸等等。在傳動(dòng)設(shè)計(jì)中，精度要求的確定是非常重要的，要綜合考慮尺寸精度及配合要求，特別是軸與軸承等配合精度要求高的部件，其精度確定的合理與否將影響到傳動(dòng)的效果，從而對(duì)產(chǎn)品的使用性能、使用壽命及企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)生很大的影響。由于知識(shí)水平及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的缺乏，在設(shè)計(jì)過程中，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)。 參 考 文 獻(xiàn) [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] 錢志峰，劉蘇.工程圖學(xué)基礎(chǔ)教程[M].北京：科學(xué)出版社，2001. [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)：6-7 [10] <<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 discussion of steel needle raising machine[J].Journal of China Textile University , 1991, 17(3)：65-69. 致 謝 為期近幾個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)生活快結(jié)束了,回頭看看自己在這幾個(gè)月內(nèi)走過的路,有付出也有收獲,學(xué)到了平時(shí)在課本上所學(xué)不到的東西，同時(shí)也接觸了好多新知識(shí)，總的來說非常有意義的。 我的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題是：起毛機(jī)主傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。該設(shè)計(jì)屬于傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)的范疇，但又不拘泥于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)。雖然說有一定的機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，但是對(duì)于一個(gè)新的課題，尤其是與以前根本不沾邊的紡織機(jī)械，根本無(wú)從下手。通過到工廠里去看實(shí)物，通過工廠里師傅們的講解，通過指導(dǎo)老師的講解，加上自己的努力，終于把設(shè)計(jì)的思路搞清楚了。對(duì)于具體的細(xì)節(jié)問題，涉及到一些經(jīng)驗(yàn)方面的問題，指導(dǎo)老師總是不厭其煩地給全我講解，直到我聽懂為止，指導(dǎo)老師的這種敬業(yè)精神讓我深受感動(dòng)。 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓我將二年半來學(xué)到的知識(shí)進(jìn)行了一次系統(tǒng)地總結(jié)，系統(tǒng)地檢查，特別是工程制圖、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)等一些專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，進(jìn)行了一次系統(tǒng)地復(fù)習(xí)，使我感覺到以前學(xué)的知識(shí)是那么的少，那么的膚淺。以前只是為了應(yīng)付考試，現(xiàn)在要自己設(shè)計(jì)一個(gè)產(chǎn)品出來，才感覺到自己學(xué)的知識(shí)是多么的少。有句話叫做：活到老，學(xué)到老。說的真是一點(diǎn)都沒錯(cuò)啊！三人行，必有我?guī)熉?。處處有我要學(xué)習(xí)的東西！ 通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我查手冊(cè)的能力得到了很大的提高。以前遇到問題，不是去問老師，就是跳過去，一點(diǎn)自己查資料的意識(shí)都沒有，更不用說能力了?，F(xiàn)在不同了，通過指導(dǎo)老師的引導(dǎo)，通過自己的實(shí)踐，現(xiàn)在可以獨(dú)立到圖書館去查閱資料了，而且要查哪方面的資料，心理非常清楚，不再像以前那樣無(wú)從下手，一點(diǎn)頭緒都沒有了。 在其他方面也有不少收獲，比如說，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我養(yǎng)成了一絲不茍的工作態(tài)度。以前做作業(yè)時(shí)總是坐在椅子上也不會(huì)安下心來，想問題不謹(jǐn)慎。現(xiàn)在通過做畢業(yè)設(shè)計(jì)，我可以連續(xù)幾天畫圖而不停止，心理很平靜，一點(diǎn)急噪的情緒都沒有，這可能是做畢業(yè)設(shè)計(jì)給我留下的最寶貴的東西，這將對(duì)我以后的學(xué)習(xí)、工作大有裨益。 我在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)中承蒙顧鋒老師的悉心指導(dǎo)和幫助。顧老師為我提供了許多寶貴的資料、設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)思路。四五個(gè)月來，顧老師總是指導(dǎo)著我該怎樣去做，如何才能提高效率、提高速度，給我講實(shí)際生產(chǎn)情況，講一些經(jīng)驗(yàn)方面的知識(shí)，對(duì)我以后人生目標(biāo)的定位有很大的影響。在此，我衷心向顧老師表示感謝和敬意！此外，感謝其他老師和本組同學(xué)對(duì)我的幫助和支持。因本人實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與理論水平有限，時(shí)間較短促，設(shè)計(jì)過程中錯(cuò)誤難免，敬請(qǐng)讀者批評(píng)指正。 附 錄 名 稱 代 號(hào) 圖幅 張數(shù) 1　起毛機(jī)總體結(jié)構(gòu)裝配圖 QM-00 A0 1 2　主傳動(dòng)部分裝配圖 QM-01 A0 1 3　減速器裝配圖 QM-02 A0 1 4　減速器的輸入軸 QM-02-01 A3 1 5　減速器的齒輪1 QM-02-04 A3 1 6　減速器的齒輪3 QM-02-06 A3