本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文 ）題 目 10 噸臥式繞線機(jī)的設(shè)計(jì) 專 業(yè) 學(xué)生姓名 班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師 二〇 年 月 日畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所提交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） ，是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的內(nèi)容外，本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的作品成果。對(duì)本研究做出過(guò)重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明并表示了謝意。論文作者簽名：日期： 年 月 日摘要繞線機(jī)是電氣生產(chǎn)行業(yè)常見加工設(shè)備，其結(jié)構(gòu)、控制系統(tǒng)、功能隨著行業(yè)生產(chǎn)工藝的需求，迫使繞線機(jī)生產(chǎn)單位加大技術(shù)投入和研發(fā)，以適應(yīng)現(xiàn)代漆包線加工的高品質(zhì)要求，從傳統(tǒng)機(jī)械式、數(shù)控型、半自動(dòng)型、全自動(dòng)機(jī)型，繞線加工早已不再是費(fèi)時(shí)費(fèi)力的工作。目前我國(guó)繞線機(jī)生產(chǎn)單位已超百家，但有將近一半的生產(chǎn)單位沒(méi)有技術(shù)研發(fā)能力，技術(shù)停留在抄襲和仿制階段，造成了市場(chǎng)機(jī)種單一，產(chǎn)品無(wú)論是外觀還是配置無(wú)技術(shù)亮點(diǎn)，繞線機(jī)技術(shù)的核心是控制系統(tǒng)，目前國(guó)內(nèi)廠家大多采用由系統(tǒng)供應(yīng)商提供的成套控制系統(tǒng)，產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)一旦制定無(wú)法根據(jù)客戶工藝要求作修改，由于部分控制系統(tǒng)供應(yīng)商對(duì)繞線機(jī)行業(yè)的工藝要求并不熟悉，導(dǎo)致了許多好看而并不實(shí)用的功能，繞線機(jī)廠家對(duì)控制系統(tǒng)的技術(shù)應(yīng)用掌握程度也影響著制造工藝，目前市場(chǎng)上多見的是普通數(shù)控型、CNC 機(jī)型和廠家自制控制系統(tǒng)的機(jī)型。 關(guān)鍵詞：繞線機(jī),總體設(shè)計(jì),減速器，傳動(dòng)部分AbstractWinder common electrical manufacturing industry and processing equipment, the structure, control system, features a production process with the needs of the industry, forcing Winder production units to increase investment in technology and research and development to meet the high quality demands of modern wire processing, from traditional mechanical, NC-based, semi-automatic, automatic machines, wire processing is no longer time-consuming work.At present, China Winder production units exceeded one hundred, but nearly half of the production units no R & D capabilities, a technical stopover in copying and imitation stage, resulting in a single market models, both the appearance and configuration of the product without technical highlights around ray machine core technology is the control system, the current domestic manufacturers to adopt most complete control system provided by the system vendor, product standards, once developed can not be modified according to the customer process requirements, as part of the control system supplier of Winder business process requirements not familiar with, do not cause a lot of good-looking and practical features, winding machine manufacturers to grasp the extent of the application of technology control system also affects the manufacturing process, more common on the market today is a common type of CNC, CNC models and manufacturers homemade control system models.Keywords: Winder, overall design, reducer, transmission parts目錄第 1 章 緒論 ...........................................................................................................71.1 課題目的、意義................................................................................................................71.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀................................................................................................................71.3 目前存在的問(wèn)題..............................................................................................................101.4 研究方法..........................................................................................................................121.5 設(shè)計(jì)方案..........................................................................................................................12第 2 章 初步計(jì)算 .................................................................................................132.1 畢業(yè)設(shè)計(jì)技術(shù)要求..........................................................................................................132.2 鋼絲繩的選擇..................................................................................................................132.3 滑輪卷筒的計(jì)算..............................................................................................................142.4 傳動(dòng)方案分析..................................................................................................................15第 3 章 電機(jī)的選擇及傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算 ...............................163.1 電機(jī)類型和結(jié)構(gòu)形式的選擇..........................................................................................163.2 選擇電機(jī)的容量..............................................................................................................163.3 確定電機(jī)轉(zhuǎn)速..................................................................................................................163.4 傳動(dòng)比分配......................................................................................................................17第 4 章 帶 傳 動(dòng) 的 計(jì) 算 ............................................................................................194.1 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)......................................................................................................................194.2 選擇帶型..........................................................................................................................204.3 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)證帶速..................................................................................204.4 確定中心距離、帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度并驗(yàn)算小輪包角..........................................................214.5 確定帶的根數(shù) z...............................................................................................................224.6 確定帶輪的結(jié)構(gòu)和尺寸..................................................................................................224.7 確定帶的張緊裝置..........................................................................................................22第 5 章 傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 ...............................................................................255.1 蝸桿減速器的設(shè)計(jì)..........................................................................................................255.1.1 選擇蝸桿傳動(dòng)類型................................................................................................255.1.2 選擇材料................................................................................................................255.1.3 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)............................................................................255.1.4 蝸桿與蝸輪的主要參數(shù)與幾何尺寸....................................................................275.1.5 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度........................................................................................275.1.6 驗(yàn)算效率 ?............................................................................................................285.1.7 精度等級(jí)公差和表面粗糙度的確定....................................................................285.1.8 熱平衡核算............................................................................................................285.2 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算..................................................................................................................295.2.1 連軸器的設(shè)計(jì)計(jì)算................................................................................................295.2.2 輸入軸的設(shè)計(jì)計(jì)算................................................................................................295.2.3 輸出軸的設(shè)計(jì)計(jì)算................................................................................................325.3 滾動(dòng)軸承的選擇及校核計(jì)算..........................................................................................355.3.1 計(jì)算輸入軸軸承....................................................................................................355.3.2 計(jì)算輸出軸軸承....................................................................................................375.4 鍵及聯(lián)軸器連接的選擇及校核計(jì)算..............................................................................385.4.1 連軸器與電機(jī)連接采用平鍵連接........................................................................385.4.2 輸入軸與聯(lián)軸器連接采用平鍵連接....................................................................385.4.3 輸出軸與聯(lián)軸器連接用平鍵連接........................................................................395.4.4 輸出軸與渦輪連接用平鍵連接............................................................................39第 6 章 減速器結(jié)構(gòu)與潤(rùn)滑的概要說(shuō)明 ...............................................................406.1 箱體的結(jié)構(gòu)形式和材料..................................................................................................406.2 鑄鐵箱體主要結(jié)構(gòu)尺寸和關(guān)系......................................................................................40總論 .........................................................................................................................42參考文獻(xiàn) .................................................................................................................43致謝 .........................................................................................................................44山東英才學(xué)院 2016 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）1第 1 章 緒論1.1 課題目的、意義隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，國(guó)民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域?qū)Ξa(chǎn)品的需求日益擴(kuò)大，制造業(yè)對(duì)各種電纜的質(zhì)量要求也越來(lái)越高。電纜的質(zhì)量好壞、直接關(guān)系到下道工序能否順利進(jìn)行，特別是超細(xì)規(guī)格的線質(zhì)量要求很高；。目前國(guó)內(nèi)使用的繞線機(jī)主軸多用力矩電機(jī)驅(qū)動(dòng)，排線機(jī)構(gòu)與主軸采用機(jī)械齒合傳動(dòng)的硬耦合連接，通過(guò)絲杠或光桿帶動(dòng)導(dǎo)線器左右平移、依靠齒輪或電磁鐵的離合動(dòng)作實(shí)現(xiàn)換向，達(dá)到往復(fù)排線的工藝要求。這種純機(jī)械耦合機(jī)構(gòu)存在零件加工和裝配復(fù)雜、因頻繁換向?qū)е聶C(jī)械磨損大、噪聲大、排線精度降低[2]。此外，由于同軸電纜的規(guī)格品種繁多，每次改變品種規(guī)格、都要重新調(diào)整繞線機(jī)的機(jī)械參數(shù)，甚至更換機(jī)械零件，一套繞線機(jī)機(jī)構(gòu)無(wú)法同時(shí)滿足對(duì)不同規(guī)格絲線的繞線需要?；诖?，我們提出了本課題的研究。1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀我國(guó)目前生 產(chǎn)的繞線機(jī)多為單軸繞線機(jī)，多軸高速自動(dòng)繞線機(jī)只有 R X 70 6 自動(dòng)繞線機(jī)一種。在國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的專業(yè)廠中有原天津電子專用設(shè)備廠，代表產(chǎn)品有東風(fēng) IA 型，東風(fēng) 1『A 型等。北京電表廠生產(chǎn)的 D B R 一 1 型單頭 繞線機(jī) 在鐘表行業(yè)采 用較 多，但是 由于它的效率低下而逐漸被淘汰，浙江大學(xué)機(jī)械 廠生產(chǎn)的 R X 706 自動(dòng)繞 線機(jī)是我國(guó)唯一的一種：國(guó)產(chǎn)高效。自動(dòng)繞線機(jī)，質(zhì)量與性能巳達(dá)國(guó)外同類產(chǎn)品水平，是繞線機(jī)市場(chǎng)的搶手貨。 東風(fēng) TA 繞線機(jī)本機(jī)為單軸臥式繞線機(jī)，采用可控硅無(wú)級(jí)調(diào)速，工件導(dǎo)線直徑 0．03-0．05 m m，主軸轉(zhuǎn)速為 80-2500 r／m in。適用于繞制小型多層平行線圈。由于生產(chǎn)效率較低，不適宜大批生產(chǎn)的鐘、表 、磁 等行業(yè)的應(yīng)用。它的主要特點(diǎn) 控制簡(jiǎn)單、飭= 格低廉。 D B R 型繞線機(jī)本機(jī)床由北京電表廠三分廠生產(chǎn)的，它由直流伺服電機(jī)作為繞線主電機(jī) 排線電機(jī)、也采用伺服電機(jī)，這二只伺服電機(jī)可以同步調(diào)速，亦可由速比電位強(qiáng)單獨(dú)調(diào)節(jié)，可繞導(dǎo)線直徑為 0．02~ 0．12r a m 。機(jī)舞的高速部分，D B R-l為 6000 r／ m in，D B R-3 為 1 5000r／min。D B R 型 繞線機(jī) 的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單，價(jià)格低，但是 由于繞線精度差，效率低，不適 合 大 批量、高質(zhì)量線圈的繞制。 R X 7c6 自動(dòng)繞線機(jī)。本機(jī)具有六個(gè)工 位，三個(gè)繞線主軸 。著咬 、剪斷、卸料，上料等輔助動(dòng)作在繞線的同時(shí)進(jìn)行，生產(chǎn)效率較 高。光線運(yùn)動(dòng) 由兩只光柵編 碼器控制，無(wú)機(jī)械傳動(dòng)鏈，所 以壽命長(zhǎng) 、振動(dòng)少，并可 使主軸到到較高的速度。機(jī)床的操作簡(jiǎn)單、性 能可靠，已 達(dá)- N 121E 、130E H 水平 [4]。目前我國(guó)繞線機(jī)行業(yè)處于非常困難的時(shí)期，如何才能使整個(gè)行業(yè)從技術(shù)的互相模仿與殘酷的價(jià)格戰(zhàn)等困境中脫身而出？從業(yè)企業(yè)只有放下急于求成的心態(tài)，從基礎(chǔ)理論、新技術(shù)研發(fā)等領(lǐng)域出發(fā)，一絲不茍地修煉自己的自主創(chuàng)新能力。山東英才學(xué)院 2016 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）2繞線機(jī)結(jié)合了機(jī)械、傳動(dòng)、電氣控制等多方面的技術(shù)，所以基礎(chǔ)理論研究是開發(fā)新技術(shù)的基礎(chǔ)，只有核心技術(shù)的發(fā)展才能推動(dòng)繞線設(shè)備的進(jìn)步，各方面為技術(shù)開發(fā)做努力，這樣才會(huì)使我國(guó)的繞線設(shè)備逐步走上自主創(chuàng)新的道路。國(guó)產(chǎn)的繞線機(jī)自動(dòng)化水平低、控制手段落后是普遍存在的問(wèn)題。只能應(yīng)用于繞線要求相對(duì)不高的場(chǎng)合，高端設(shè)備都有日本、瑞士、德國(guó)等進(jìn)口設(shè)備占領(lǐng)市場(chǎng)，而國(guó)產(chǎn)設(shè)備只能在很小的市場(chǎng)份額里以低價(jià)來(lái)爭(zhēng)得客戶， 分析我國(guó)繞線機(jī)市場(chǎng)目前處于高速發(fā)展的時(shí)期，相反我國(guó)的繞線機(jī)生產(chǎn)企業(yè)的處境卻相當(dāng)?shù)钠D難，不難看出，極大的市場(chǎng)份額都是進(jìn)口設(shè)備，在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)獲得高利潤(rùn)的回報(bào)，在新機(jī)型的開發(fā)上就有了強(qiáng)大的資金保障，而我們國(guó)內(nèi)企業(yè)的銷售利潤(rùn)偏低，去掉銷售環(huán)節(jié)中存在的費(fèi)用，留給企業(yè)的回報(bào)已經(jīng)所剩無(wú)及了，所以不斷的提升自主創(chuàng)新能力，才能市場(chǎng)份額較大的中高端市場(chǎng)，來(lái)打破目前的艱難局面 [4]。我國(guó)是繞線機(jī)的生產(chǎn)大國(guó)也是需求大國(guó)，然而在關(guān)鍵技術(shù)上我國(guó)卻始終無(wú)法與國(guó)外的廠家相 競(jìng)爭(zhēng)。即使經(jīng)歷了 08、09 年的經(jīng)濟(jì)衰退，繞線機(jī)產(chǎn)業(yè)在 2010 年得到了快速發(fā)展，各繞線機(jī)廠 家的定單量大幅提升，原本已經(jīng)半倒閉的中小型繞線機(jī)企業(yè)又重新回到了繞線機(jī)制造的大軍中， 但是目前國(guó)內(nèi)繞線機(jī)產(chǎn)業(yè)的前景仍非常的嚴(yán)峻，主要來(lái)自于國(guó)外進(jìn)口品牌的壓力及國(guó)內(nèi)低端機(jī) 型市場(chǎng)的萎縮，今年繞線機(jī)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)發(fā)展出現(xiàn)了新的格局，多方的努力拉近了國(guó)產(chǎn)繞線機(jī)與 進(jìn)口繞線機(jī)的技術(shù)差距。但是關(guān)鍵技術(shù)還需要我國(guó)技術(shù)人員的努力，依靠自己的力量，解決關(guān) 鍵部位技術(shù)難題。 國(guó)內(nèi)繞線機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀 首先說(shuō)說(shuō)技術(shù)發(fā)展，我國(guó)的繞線機(jī)產(chǎn)業(yè)起步于改革開放的初期，從原始的機(jī)械齒輪手搖式 到現(xiàn)在的全自動(dòng)繞線機(jī)，期間經(jīng)歷了多次產(chǎn)業(yè)升級(jí)和改革，從 2010 年的市場(chǎng)需求分析可以看出， 國(guó)內(nèi)市場(chǎng)正從半自動(dòng)機(jī)型轉(zhuǎn)向全自動(dòng)、高效、高科技含量的機(jī)型，隨著現(xiàn)代電氣技術(shù)的不斷提 升，對(duì)線圈品質(zhì)的要求也在增加，目前各繞線機(jī)廠家的技術(shù)開發(fā)主要集中在精密排線、閉環(huán)式 張力控制、多功能等機(jī)型的研發(fā)，大量的技術(shù)投入快速拉近了與進(jìn)口繞線機(jī)的技術(shù)差距。 2010 年隨著經(jīng)濟(jì)回暖，繞線機(jī)的市場(chǎng)需求量大大的增加，許多企業(yè)都在加班加點(diǎn)的趕制設(shè) 備，其中箔繞機(jī)的增長(zhǎng)幅度最為明顯；其次是多頭繞線機(jī)，可以滿足高產(chǎn)量要求的機(jī)型；全自 動(dòng)繞線機(jī)的開發(fā)大大提高了機(jī)器的工作效率，減少了人為操作。由于各種線圈產(chǎn)品的功能要求 不同，使得繞線機(jī)的種類也多樣化了，目前常見繞線機(jī)的有全自動(dòng)繞線機(jī)、半自動(dòng)繞線機(jī)、環(huán) 行繞線機(jī)、伺服精密繞線機(jī)、變壓器繞線機(jī)等機(jī)種。由于各種線圈產(chǎn)品的功能要求不同，使得 繞線機(jī)的種類也多樣化了，目前常見繞線機(jī)的有全自動(dòng)繞線機(jī)、半自動(dòng)繞線機(jī)、環(huán)行繞線機(jī)、 伺服精密繞線機(jī)、變壓器繞線機(jī)等幾種。 全自動(dòng)繞線機(jī)是近幾年才發(fā)展起來(lái)的新機(jī)種，為了適應(yīng)高效率、高產(chǎn)量的要求，全自動(dòng)機(jī) 種一般都采用多頭聯(lián)動(dòng)設(shè)計(jì)，國(guó)內(nèi)的生產(chǎn)廠家大多都是參照了臺(tái)灣等地的進(jìn)口機(jī)型的設(shè)計(jì)，采 用可編程控制器作為設(shè)備的控制核心，配合機(jī)械手、氣動(dòng)控制元件和執(zhí)行附件來(lái)完成自動(dòng)排線、 自動(dòng)纏腳、自動(dòng)剪線、自動(dòng)裝卸骨架等功能，這種機(jī)型的生產(chǎn)效率極高，大大的降低了對(duì)人工 的依賴，一個(gè)操作員工可以同時(shí)照看幾山東英才學(xué)院 2016 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）3臺(tái)這樣的設(shè)備，生產(chǎn)品質(zhì)比較穩(wěn)定，非常適合產(chǎn)量要求高的加工場(chǎng)合。但是，這種機(jī)型由于集成了數(shù)控、氣動(dòng)、光控許多的新技術(shù)，所以價(jià)格小則幾 萬(wàn)元高則十幾萬(wàn)元，價(jià)格也使得許多的用戶望而嘆步，另外由于功能要求決定了該設(shè)備的零部件采用了大量非標(biāo)準(zhǔn)件和定制件，所以一旦出現(xiàn)故障相對(duì)的維修過(guò)程將會(huì)很復(fù)雜，周期也會(huì)比 較長(zhǎng)。它的先進(jìn)性和高產(chǎn)量還是吸引了客戶。 半自動(dòng)繞線機(jī)是目前使用最廣泛的機(jī)型也稱為 CNC 自動(dòng)繞線機(jī)，該能夠自動(dòng)排線，加上不 同的機(jī)械結(jié)構(gòu)即可完成不同的繞制要求具有高效、維護(hù)方便、性價(jià)比高等諸多優(yōu)點(diǎn)，國(guó)內(nèi)廠家 一般都采用 CNC 控制器，也有部分廠家采用自行開發(fā)的控制器作為控制核心，CNC 機(jī)型已經(jīng)是 一種非常成熟的機(jī)種了，許多廠家在功能和用途上都作了創(chuàng)新和升級(jí)，使用產(chǎn)品的系列不斷的 得到延伸，作為市場(chǎng)上應(yīng)用最廣泛的機(jī)型，該機(jī)型的價(jià)格比起全自動(dòng)繞線機(jī)動(dòng)則幾萬(wàn)元的價(jià)格， 就低了很多，根據(jù)用途的不同有幾千到上萬(wàn)不等的價(jià)格，該機(jī)種的缺點(diǎn)就是一臺(tái)必須配一名操 作人員。目前在鎮(zhèn)流器、電感線圈生產(chǎn)等一些場(chǎng)合都能看該機(jī)型的應(yīng)用。 環(huán)行繞線機(jī)是特殊專用機(jī)型，常見的有邊滑式和皮帶式，是繞制環(huán)行線圈的專用機(jī)型，該 機(jī)型從出現(xiàn)到現(xiàn)在沒(méi)有很大的技術(shù)變動(dòng)，目前，機(jī)頭部分主要還是以進(jìn)口為主，比較常見的有 美國(guó)高曼等品牌，進(jìn)口機(jī)頭相對(duì)于國(guó)產(chǎn)機(jī)頭有許多優(yōu)點(diǎn)，做工都比較的精細(xì)，材質(zhì)一般都采用 特殊合金，耐磨表現(xiàn)優(yōu)異，機(jī)頭都能承受長(zhǎng)時(shí)間的作業(yè)加工要求，有些機(jī)頭采用了分體式結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)，上下儲(chǔ)線環(huán)變得更為方便快捷。環(huán)行繞線機(jī)一般都為臺(tái)式機(jī)構(gòu)，設(shè)備主要以機(jī)械構(gòu)造為主，價(jià)格主要區(qū)分為進(jìn)口機(jī)頭和國(guó)產(chǎn)機(jī)頭兩類。 伺服精密繞線機(jī)是當(dāng)今高新技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物也是目前最先進(jìn)、功能最為強(qiáng)大的機(jī)型，高端 機(jī)型可以完全模擬人手的排線動(dòng)作，主軸和排線均采用高精度伺服電機(jī)，控制系統(tǒng)采用具有極 高運(yùn)算能力的 PLC 系統(tǒng)，具有自動(dòng)運(yùn)算、自動(dòng)判別、誤差修正等功能，由于采用了閉環(huán)控制， 所以當(dāng)出現(xiàn)排線失步等現(xiàn)象時(shí)設(shè)備可以自動(dòng)修正，高分辨率的伺服電機(jī)可以保證在高低速時(shí)設(shè) 備運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性，該機(jī)型的附件裝置也是比較先進(jìn)的，比如有輔助卸模裝置，主動(dòng)式張力放線 架，電磁自動(dòng)調(diào)節(jié)式張力器等，由于使用了大量的高新技術(shù)，所以價(jià)格要比 CNC 自動(dòng)繞線機(jī)高不少，一般使用在對(duì)線圈參數(shù)有特定要求的場(chǎng)合。 變壓器繞線機(jī)是比較常見的機(jī)型，結(jié)構(gòu)形式來(lái)分有臥式和立式，我們一般比較常見的是臥式繞線機(jī)是用來(lái)繞制變壓器線圈的專用設(shè)備，傳統(tǒng)的變壓器繞線機(jī)比較單一均為人工排線整形 的機(jī)型，現(xiàn)代機(jī)型已經(jīng)有自動(dòng)排線系列了，變壓器是大型電氣件，所以繞線機(jī)的結(jié)構(gòu)都比較大， 重量也根據(jù)繞線機(jī)的級(jí)別從幾百公斤到幾千公斤，由于現(xiàn)代技術(shù)不斷在變壓器繞線機(jī)上的應(yīng)用， 新的機(jī)型功能上也變得更強(qiáng)大，柔性預(yù)壓緊裝置的出現(xiàn)代替了傳統(tǒng)的人工敲打整形的煩瑣工藝， 使變壓器繞制過(guò)程變得更為簡(jiǎn)單。 近年來(lái)，國(guó)內(nèi)繞線機(jī)的制造水平和引進(jìn)繞線機(jī)制造水平看，已形成了全自動(dòng)、多功能、 高效自動(dòng)化的生產(chǎn)能力 [6]。從線圈生產(chǎn)的上線、饋線、端頭繞制到線圈繞制和下線等，都要實(shí)現(xiàn) 了過(guò)程的自動(dòng)化。從繞線機(jī)的控制形式上看，由單一的開環(huán)控制發(fā)展到使用直流伺服系統(tǒng)和交 流伺服系統(tǒng)的閉環(huán)控制，其中交流伺服系統(tǒng)的采用已相當(dāng)普遍，已形成了由單軸繞制線圈到多 軸同時(shí)繞制多個(gè)線圈山東英才學(xué)院 2016 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）4的一系列產(chǎn)品 [1]。在繞線機(jī)的結(jié)構(gòu)形式上，根據(jù)所繞制的線圈的鐵芯或骨 架結(jié)構(gòu)形式的不同，又研制出有梭式的繞線機(jī)，以適應(yīng)環(huán)形或其它封閉式鐵芯或骨架的線圈的 繞制需求 [2]。在 2008 年里，由保定天威卓創(chuàng)電工設(shè)備科技有限公司自行研制,具有完全自主知 識(shí)產(chǎn)權(quán)的中國(guó)首臺(tái)承重量最大和輸出扭矩最大的 一 型大型立式繞線機(jī) ,該繞線機(jī)各項(xiàng)試驗(yàn)參 數(shù)均符合設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)和工藝要求,達(dá)到國(guó)內(nèi)同行業(yè)領(lǐng)先水平。業(yè)內(nèi)人士稱 ,該產(chǎn)品的研制成功 ,是變壓器制造專用設(shè)備行業(yè)發(fā)展的一次新突破 ,同時(shí)也標(biāo)志著天威卓創(chuàng)公司已形成了大型 電力變壓器線生產(chǎn)設(shè)備產(chǎn)品的系列化 并全面掌握了國(guó)內(nèi)電力變壓器制造專用設(shè)備研制領(lǐng)域的 先進(jìn)技術(shù),其自主創(chuàng)新能力和企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力躍居同行業(yè)之首。繞線機(jī)按自動(dòng)化程度又可分為簡(jiǎn) 易型、半自動(dòng)型、全自動(dòng)型。電子控制方式有數(shù)控式微電腦單片機(jī)及 IBM 電腦控制。按安裝方式分類為桌面式和落地式機(jī)。常用繞線機(jī)繞制的線多為漆包銅線(繞制電子、電器產(chǎn)品的電感線圈)，紡織線(繞制紡織機(jī)用的紗綻、線團(tuán))，還有繞制電熱器具用的電熱線以及焊錫線，電線， 電纜等。1.3 目前存在的問(wèn)題國(guó)產(chǎn)的繞線機(jī)自動(dòng)化水平低、控制手段落后是普遍存在的問(wèn)題。只能應(yīng)用于繞線要求相對(duì)不高的場(chǎng)合，高端設(shè)備都有日本、瑞士、德國(guó)等進(jìn)口設(shè)備占領(lǐng)市場(chǎng)，而國(guó)產(chǎn)設(shè)備只能在很小的市場(chǎng)份額里以低價(jià)來(lái)爭(zhēng)得客戶， 分析我國(guó)繞線機(jī)市場(chǎng)目前處于高速發(fā)展的時(shí)期，相反我國(guó)的繞線機(jī)生產(chǎn)企業(yè)的處境卻相當(dāng)?shù)钠D難，不難看出，極大的市場(chǎng)份額都是進(jìn)口設(shè)備，在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)獲得高利潤(rùn)的回報(bào)，在新機(jī)型的開發(fā)上就有了強(qiáng)大的資金保障，而我們國(guó)內(nèi)企業(yè)的銷售利潤(rùn)偏低，去掉銷售環(huán)節(jié)中存在的費(fèi)用，留給企業(yè)的回報(bào)已經(jīng)所剩無(wú)及了，所以不斷的提升自主創(chuàng)新能力，才能市場(chǎng)份額較大的中高端市場(chǎng)，來(lái)打破目前的艱難局面 [7]。⑴市場(chǎng)上主要是針對(duì)磁棒繞線機(jī)、E 型變壓器繞線機(jī)和大磁環(huán)繞線機(jī)，沒(méi)有這種磁環(huán)全自動(dòng)繞線機(jī)；⑵市場(chǎng)上的磁環(huán)繞線機(jī)都只能解決大磁環(huán)繞線，主要是采用在大磁環(huán)中間連接圓環(huán)軌道，采用機(jī)械運(yùn)動(dòng)牽引導(dǎo)線在磁環(huán)中運(yùn)動(dòng)繞線，對(duì)于中小型磁環(huán)，這種設(shè)備無(wú)法繞 [18]。⑶美國(guó)有這種繞線原理的設(shè)備雛型，但是沒(méi)有開發(fā)出 磁環(huán)全自動(dòng)繞線機(jī)，只停留在原有 的半自動(dòng)技術(shù)基礎(chǔ)上，設(shè)備不穩(wěn)定，生產(chǎn)的產(chǎn)品合格率低，對(duì)于中小型磁環(huán)更是無(wú)法解決 [8]。⑷機(jī)械制造業(yè)比較發(fā)達(dá)的德國(guó)和瑞士等歐洲國(guó)家，包括日本，至今任然沒(méi)有全自動(dòng)的環(huán)形繞線機(jī)，而半自動(dòng)的環(huán)形繞線機(jī)卻以很高的價(jià)格出售 [17]。相關(guān)研究動(dòng)態(tài)：繞線機(jī)是電氣生產(chǎn)行業(yè)常見加工設(shè)備，其結(jié)構(gòu)、控制系統(tǒng)、功能隨著行業(yè)生產(chǎn)工藝的需求，迫使繞線機(jī)生產(chǎn)單位加大技術(shù)投入和研發(fā)，以適應(yīng)現(xiàn)代漆包線加工的高品質(zhì)要求，從傳統(tǒng)機(jī)械式、數(shù)控型、半自動(dòng)型、全自動(dòng)機(jī)型，繞線加工早已不再是費(fèi)時(shí)費(fèi)力的山東英才學(xué)院 2016 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）5工作。目前我國(guó)繞線機(jī)生產(chǎn)單位已超百家，但有將近一半的生產(chǎn)單位沒(méi)有技術(shù)研發(fā)能力，技術(shù)停留在抄襲和仿制階段，造成了市場(chǎng)機(jī)種單一，產(chǎn)品無(wú)論是外觀還是配置無(wú)技術(shù)亮點(diǎn)，繞線機(jī)技術(shù)的核心是控制系統(tǒng)，目前國(guó)內(nèi)廠家大多采用由系統(tǒng)供應(yīng)商提供的成套控制系統(tǒng)，產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)一旦制定無(wú)法根據(jù)客戶工藝要求作修改，由于部分控制系統(tǒng)供應(yīng)商對(duì)繞線機(jī)行業(yè)的工藝要求并不熟悉，導(dǎo)致了許多好看而并不實(shí)用的功能，繞線機(jī)廠家對(duì)控制系統(tǒng)的技術(shù)應(yīng)用掌握程度也影響著制造工藝，目前市場(chǎng)上多見的是普通數(shù)控型、CNC機(jī)型和廠家自制控制系統(tǒng)的機(jī)型。未來(lái)隨著行業(yè)工藝要求的提高，繞線機(jī)控制技術(shù)必將向著自動(dòng)化、智能化等方向發(fā)展，全自動(dòng)機(jī)型就是在這種行業(yè)需求的推動(dòng)下研發(fā)而成的，實(shí)現(xiàn)了一人看管多臺(tái)設(shè)備，極大程度的滿足了高產(chǎn)能的要求；全伺服控制應(yīng)用于繞線機(jī)大大提高了繞線機(jī)的繞線精度，滿足了高品質(zhì)線圈的加工要求，未來(lái)更智能化、繞線精度更高的機(jī)型必將誕生以滿足電氣行業(yè)的發(fā)展要求。目前我國(guó)繞線機(jī)行業(yè)處于非常困難的時(shí)期，如何才能使整個(gè)行業(yè)從技術(shù)的互相模仿與殘酷的價(jià)格戰(zhàn)等困境中脫身而出？從業(yè)企業(yè)只有放下急于求成的心態(tài)，從基礎(chǔ)理論、新技術(shù)研發(fā)等領(lǐng)域出發(fā)，一絲不茍地修煉自己的自主創(chuàng)新能力。繞線機(jī)結(jié)合了機(jī)械、傳動(dòng)、電氣控制等多方面的技術(shù)，所以基礎(chǔ)理論研究是開發(fā)新技術(shù)的基礎(chǔ)，只有核心技術(shù)的發(fā)展才能推動(dòng)繞線設(shè)備的進(jìn)步，各方面為技術(shù)開發(fā)做努力，這樣才會(huì)使我國(guó)的繞線設(shè)備逐步走上自主創(chuàng)新的道路。國(guó)產(chǎn)的繞線機(jī)自動(dòng)化水平低、控制手段落后是普遍存在的問(wèn)題。只能應(yīng)用于繞線要求相對(duì)不高的場(chǎng)合，高端設(shè)備都有日本、瑞士、德國(guó)等進(jìn)口設(shè)備占領(lǐng)市場(chǎng)，而國(guó)產(chǎn)設(shè)備只能在很小的市場(chǎng)份額里以低價(jià)來(lái)爭(zhēng)得客戶， 分析我國(guó)繞線機(jī)市場(chǎng)目前處于高速發(fā)展的時(shí)期，相反我國(guó)的繞線機(jī)生產(chǎn)企業(yè)的處境卻相當(dāng)?shù)钠D難，不難看出，極大的市場(chǎng)份額都是進(jìn)口設(shè)備，在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)獲得高利潤(rùn)的回報(bào)，在新機(jī)型的開發(fā)上就有了強(qiáng)大的資金保障，而我們國(guó)內(nèi)企業(yè)的銷售利潤(rùn)偏低，去掉銷售環(huán)節(jié)中存在的費(fèi)用，留給企業(yè)的回報(bào)已經(jīng)所剩無(wú)及了，所以不斷的提升自主創(chuàng)新能力，才能市場(chǎng)份額較大的中高端市場(chǎng)，來(lái)打破目前的艱難局面 [4]。瑞士 M E T E O R 公 司生產(chǎn)的繞 線機(jī)這家公司 巳具有 3O 年歷史，它 們生產(chǎn)的精密繞線機(jī)具有半 自動(dòng)或全 自動(dòng) 的 繞 線 系統(tǒng)。生產(chǎn)量已超過(guò)萬(wàn)臺(tái)。它 的代 表 產(chǎn) 品 有 M lO 、M o 1 、M E 30 7-1O 1 、M E 3 0-lO8S P A 、M SA、 M 20 等等。均為工件回轉(zhuǎn)式。M to 繞線機(jī)。一般具 有一個(gè)主軸，也可安裝二個(gè)主軸，加工導(dǎo)線最細(xì)為0．02r a m ，最 高轉(zhuǎn)速為 12000 r／min ，走 線節(jié)距 與走線寬度可 以無(wú)級(jí)調(diào) 制，控制與記數(shù)均采用電子線 路 。瑞士 333-R-3 自動(dòng)繞線機(jī) 此繞線機(jī)主軸同心排列，屬工件回轉(zhuǎn)式。有三軸、四軸二種規(guī)格，走線運(yùn)動(dòng)采用機(jī)械傳動(dòng)，改 變傳 動(dòng)鏈 l 中間的摩 擦輪的傳 動(dòng)化，可使主軸山東英才學(xué)院 2016 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）6與走線系統(tǒng)速比達(dá) 到無(wú) 級(jí) 調(diào)速。主軸制動(dòng)裝置是機(jī)械凸輪式，因此該機(jī)器的傳動(dòng)可靠，但使 用壽命較 低 ，由于主軸轉(zhuǎn)速較 高 ( 最高達(dá) 15000 r／m in ) ，具 有一定的生產(chǎn)率 雖然售價(jià)較高，但仍受到鐘表工業(yè) 的青睞日本．“日特” N IT T Q K U 株式會(huì)社生產(chǎn)的繞線機(jī) 。這是|一家生產(chǎn)繞線機(jī)的專業(yè)廠商，產(chǎn)品品種繁多，它 的產(chǎn)品在 電子 、電器領(lǐng) 域有一定 l 的影響該廠生產(chǎn)的平繞小型繞線機(jī)以 121E ， ~130A T 、I30E H 及132A R 等為代表。繞線形式均為工件不轉(zhuǎn)式 ( 飛叉式 )。步進(jìn)馬達(dá)繞線機(jī) 以 SM-30 繞線機(jī)為代表。1.4 研究方法1.根據(jù)所學(xué)的機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械原理有關(guān)專業(yè)知識(shí)以及查詢的有關(guān)文獻(xiàn)，根據(jù)數(shù)控切割的工作原理，確定總體設(shè)計(jì)方案，擬定設(shè)計(jì)草圖，使用時(shí)應(yīng)達(dá)到的安全，效率，可靠性等進(jìn)行初步設(shè)計(jì)。2.通過(guò)考察分析了解繞線機(jī)系統(tǒng)的工作原理，根據(jù)切割工藝的要求，滿足生產(chǎn)的控制要求，控制系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)實(shí)用、控制精度高的要求進(jìn)一步完善和修改設(shè)計(jì)。3.根據(jù)所設(shè)計(jì)的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)，利用系統(tǒng)相關(guān)裝配圖和零件圖的繪制。4.綜合考慮同軸電纜自動(dòng)繞線機(jī)的應(yīng)用，進(jìn)一步完善優(yōu)化系統(tǒng)。1.5 設(shè)計(jì)方案本文介紹一種新型繞線裝置，利用先進(jìn)的數(shù)字控制技術(shù)，將繞線主軸的卷取傳動(dòng)與排線器的往復(fù)傳動(dòng)機(jī)械解耦，分別用兩只電機(jī)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)、實(shí)現(xiàn)對(duì)繞線與排線軸的柔性連接。兩只電機(jī)的速度控制設(shè)置成主一從方式，即：排線步進(jìn)電機(jī)作為從動(dòng)機(jī)，其轉(zhuǎn)速跟隨繞線主軸電機(jī)同步運(yùn)行。采用 FX2N 一 32MT 可編程序控制器、脈沖測(cè)速碼盤及光電傳感器控制，檢測(cè)步進(jìn)電機(jī)的工況，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)數(shù)字控制和柔性化參數(shù)設(shè)置。新系統(tǒng)具有：穩(wěn)定、準(zhǔn)確、靈活、快速的特點(diǎn)，適用于對(duì)各種規(guī)格絲線的繞排線控制。山東英才學(xué)院 2016 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）7第 2 章 初步計(jì)算2.1 畢業(yè)設(shè)計(jì)技術(shù)要求本題目設(shè)計(jì) 10 噸臥式繞線機(jī)。繞線機(jī)主要用于大容量干式變壓器線圈的生產(chǎn)制造，繞線模由主軸與尾座水平支撐，繞線模由主軸驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，線圈在一定張力作用下有規(guī)律地在繞線模上繞線。繞線機(jī)采用三相異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)，經(jīng)無(wú)自鎖的蝸輪、蝸桿減速器減速（因電機(jī)需要正反轉(zhuǎn)）后，采用機(jī)械傳動(dòng)的方式將動(dòng)力傳遞給主軸，由主軸帶動(dòng)繞線機(jī)構(gòu)繞線。設(shè)計(jì)原始參數(shù)如下：① 中心高：1600mm；② 送盤直徑：φ1200mm, 開四等分 T 形槽；③ 床頭總盤與尾座頂尖距離：1.8m-3.2m；④ 最大轉(zhuǎn)速：10T；⑤ 主軸轉(zhuǎn)速：0～24rpm；⑥ 電機(jī)功率 11Kw；⑦ 起動(dòng)、制動(dòng)時(shí)間：三分之一圈；⑧ 張緊力 1000 N。2.2 鋼絲繩的選擇根據(jù) 10 噸臥式繞線機(jī)的額定起重量，選擇雙聯(lián)起升機(jī)構(gòu)滑輪組倍率為 1.（1）鋼絲繩所受最大靜拉力：（N） η2mGQS???絲ax式中 ——額定起重量； =3kN(起重重量 300kg)Q——吊鉤組重量， =0.12kN（吊鉤掛架的重量一般約占額定起重量絲G絲的 2～4%，這里去吊鉤掛架重量為 0.12kN） ；——滑輪組倍率， =1；m——滑輪組效率， =0.98. η η=1.59KNmax30.1298s???（2）鋼絲繩的選擇：所選擇鋼絲繩的破斷拉力應(yīng)滿足：???絲絲絲 SanSmaxn 繩——鋼絲繩安全系數(shù)，對(duì)于小型工作類型 n 繩=2山東英才學(xué)院 2016 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）8由上式可得：=3.74max1.592=08Sn????繩絲 （ ）根據(jù)查鋼絲繩產(chǎn)品目錄可選用：鋼絲繩 6W(19)-20-185-I-光-右順(GB1102-74)，不松散瓦林吞型鋼絲繩直徑 d=5mm。2.3 滑輪卷筒的計(jì)算（1）滑輪、卷筒的最小直徑的確定為了確保鋼絲繩具有一定的使用壽命，滑輪、卷筒的直徑（自繩槽底部算起的直徑）應(yīng)滿足：D≥（e-1 ） 絲d式中 e——系數(shù)，對(duì) 10 噸臥式繞線機(jī)，取 e=25。所以=120mm25-1D??（ ）取卷筒直徑和滑輪直徑 D=200mm。（2）卷筒長(zhǎng)度和厚度的計(jì)算圖 2-1 卷筒結(jié)構(gòu)而 tnDHmL)(00???式中 ——最大起升高度， =4m；maxHmaxn——鋼絲繩安全圈數(shù)，n≥1.5，取 n=2；t——繩槽節(jié)距，t= d 繩+ （2～4）=7～11，取 t=10mm；， ——空余部分和固定鋼絲繩所需要的長(zhǎng)度， = =3t；1L2 1L2——卷筒的計(jì)算直徑（按纏繞鋼絲繩的中心計(jì)算） ，0D=205mm0=+5繩山東英才學(xué)院 2016 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）9——卷筒左右繩槽之間不刻槽部分長(zhǎng)度，根據(jù)鋼繩允許偏斜角確定：絲L23tanαHLmi??絲其中 ——吊鉤組兩側(cè)滑輪繩槽中心線之間的距離， =103mm；3 3L——當(dāng)?shù)蹉^滑輪組位于上部極限位置時(shí)，卷筒軸和滑輪軸之間的距離，minH=400mmminα2——卷筒上繞出的鋼絲繩分支相對(duì)于鉛垂線的允許偏斜角 α2≤5°～6°，取 tanα2=tan6°=0.1.2ta?=80mm=40.1L?光——卷筒半邊的繩槽部分長(zhǎng)度0=107mm+3.25（ ）卷筒長(zhǎng)度 =414mm, 取 L 雙 =500mm，卷筒材料采用 HT20-=27+08L?雙 （ 1）40，其壁厚可按經(jīng)驗(yàn)公式確定 δ=0.02D+（6～10）=0.02*200+6=10，取 δ=15mm。2.4 傳動(dòng)方案分析 傳動(dòng)方案：電機(jī)→帶傳動(dòng)→蝸桿減速器→工作機(jī) 給定條件：由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，運(yùn)輸帶工作拉力為 10T，0～24rpm減速器類型選擇：選用蝸桿減速器方案分析：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但齒輪相對(duì)于軸承的位置不對(duì)稱，因此要求軸有較大的剛度。山東英才學(xué)院 2016 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）10第 3 章 電機(jī)的選擇及傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的計(jì)算3.1 電機(jī)類型和結(jié)構(gòu)形式的選擇由于直流電機(jī)需要直流電源，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，價(jià)格較高，維護(hù)比較不便，因此選擇交流電動(dòng)機(jī)。我國(guó)新設(shè)計(jì)的 Y 系列三相籠型異步電機(jī)屬于一般用途的全封閉自扇冷電動(dòng)機(jī)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、價(jià)格低廉、維護(hù)方便，適用于不易燃、不易爆、無(wú)腐蝕性氣體和無(wú)特殊要求的機(jī)械上，如金屬切削機(jī)床、運(yùn)輸機(jī)、風(fēng)機(jī)、攪拌機(jī)等，由于啟動(dòng)性能較好，也適用于某些要求啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩較高的機(jī)械，如壓縮機(jī)等。在這里選擇三相籠式異步交流電機(jī)，封閉式結(jié)構(gòu)，電壓 380V，Y 型。3.2 選擇電機(jī)的容量本次設(shè)計(jì)為設(shè)計(jì)不變（或變化很?。┫麻L(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行的機(jī)械，只有所選電機(jī)的額功率 Ped 等于或稍大于所需的電動(dòng)機(jī)工作功率 Pd,即 Ped ≥Pd ，電動(dòng)機(jī)在工作時(shí)就不會(huì)過(guò)熱，通常就不必校驗(yàn)發(fā)熱和啟動(dòng)力矩。電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)計(jì)算公式引自【1】第12~20 頁(yè)電機(jī)所需工作功率按式（1）為kwwdP??由式 = kww10Fv因此 adP??設(shè)： ——為帶傳動(dòng)的效率。 =0.96?帶 輪 帶 輪——為聯(lián)軸器的效率。 =0.99聯(lián) 軸 器 聯(lián) 軸 器——對(duì)滾動(dòng)軸承效率。 =0.99軸 承 ?軸 承——為 7 級(jí)齒輪傳動(dòng)的效率。 =0.98?齒 輪 齒 輪——輸送機(jī)滾筒效率。 =0.9滾 筒 滾 筒根據(jù)課題要求電機(jī)功率 11Kw；3.3 確定電機(jī)轉(zhuǎn)速卷筒工作轉(zhuǎn)速為 山東英才學(xué)院 2016 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）11r/min60124vnD???按表 1 推薦的傳動(dòng)比合理范圍，取 V 帶傳動(dòng)比 2-4，二級(jí)圓柱齒輪減速器的傳動(dòng)比=8-40，則總傳動(dòng)比合理范圍為 =8-40，故電機(jī)轉(zhuǎn)速的可選擇范圍為'2i ir/min??''258402dan????符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速為 1500r/min,3000r/min. 查閱相關(guān)手冊(cè)得到符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有 750 r/min，1000 r/min，1500 r/min 和 3000r/min，由于 750 r/min 型電動(dòng)機(jī)的尺寸過(guò)大，重量較重，且價(jià)格高，故不可取，而 3000r/min 價(jià)格高，轉(zhuǎn)速高,也不可取。所以在沒(méi)選擇 1000 r/min 與 1500 r/min兩種一中選取，根據(jù)容量和轉(zhuǎn)速，由有關(guān)手冊(cè)查出有兩種適合的電機(jī)型號(hào)，因此有兩種傳動(dòng)方案，如下頁(yè)表 3-1。表 3-1 兩種電機(jī)型號(hào)電機(jī)轉(zhuǎn)速r/min方案 電動(dòng)機(jī)型 號(hào)額定功率kedPw同步轉(zhuǎn)速滿載轉(zhuǎn)速1 Y160L-6 11 1000 9402 Y160M-4 11 1500 1460綜合考慮電機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸，重量，價(jià)格，減速器的傳動(dòng)比，可見第 2 中方案比較合理，因此選擇電機(jī)型號(hào) Y90L-4,其主要性能表 3-2。表 3-2 電機(jī)型號(hào) Y90L-4 性能表型號(hào)額定功率KW同步轉(zhuǎn)速r/min滿載轉(zhuǎn)速r/min堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩Y160M-4 11KW 1500 1460 2.0 2.03.4 傳動(dòng)比分配電機(jī)型號(hào) Y160M-4，滿載時(shí)轉(zhuǎn)速 nm=1460r/min.(1)總傳動(dòng)比 1460.832ai?山東英才學(xué)院 2016 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）12(2)分配傳動(dòng)裝置傳動(dòng)比：取 V 帶的傳動(dòng)比為 2.5.那么減速器的傳動(dòng)比為： 60.83=24.5ai?山東英才學(xué)院 2016 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）13第 4 章 帶 傳 動(dòng) 的 計(jì) 算4.1 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)輸出功率 P=1.5kW,轉(zhuǎn)速 n1=1400r/min,i=2.5edAdPK?表 4-1 工作情況系數(shù) AK原動(dòng)機(jī)ⅰ 類 ⅱ類一天工作時(shí)間/h工作機(jī) 10?10~1616?0?10~1616?載荷平穩(wěn)液體攪拌機(jī)；離心式水泵；通風(fēng)機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)（ ） ；7.5kW?離心式壓縮機(jī)；輕型運(yùn)輸機(jī)1.0 1.1 1.2 1.1 1.2 1.3載荷變動(dòng)小帶式運(yùn)輸機(jī)（運(yùn)送砂石、谷物） ，通風(fēng)機(jī)（ ） ；7.5k?發(fā)電機(jī)；旋轉(zhuǎn)式水泵；金屬切削機(jī)床；剪床；壓力機(jī)；印刷機(jī)；振動(dòng)篩1.1 1.2 1.3 1.2 1.3 1.4載荷變動(dòng)較大螺旋式運(yùn)輸機(jī)；斗式上料機(jī)；往復(fù)式水泵和壓縮機(jī)；鍛錘；磨粉機(jī)；鋸木機(jī)和木工機(jī)械；紡織機(jī)械1.2 1.3 1.4 1.4 1.5 1.6載荷變動(dòng)很大破碎機(jī)（旋轉(zhuǎn)式、顎式等） ；球磨機(jī)；棒磨機(jī)；起重機(jī)；挖掘機(jī)；橡膠1.3 1.4 1.5 1.5 1.6 1.8山東英才學(xué)院 2016 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）14輥壓機(jī)根據(jù) V 帶的載荷平穩(wěn)，兩班工作制（16 小時(shí)） ，查 《機(jī)械設(shè)計(jì)》P 296 表 4，取 KA＝1.1。即 1.51.6kWdAedPK???4.2 選擇帶型普通 V 帶的帶型根據(jù)傳動(dòng)的設(shè)計(jì)功率 Pd 和小帶輪的轉(zhuǎn)速 n1 按《機(jī)械設(shè)計(jì)》P297 圖13－11 選取。圖 4-1 帶型圖根據(jù)算出的 Pd＝1.5kW 及小帶輪轉(zhuǎn)速 n1＝1400r/min ，查圖得：d d=80～100 可知應(yīng)選取 A 型 V 帶。4.3 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)證帶速由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P 298 表 13－7 查得，小帶輪基準(zhǔn)直徑為 80～100mm則取 dd1=90mm> ddmin.=75 mm（d d1 根據(jù) P295 表 13-4 查得）表 4-2 V 帶帶輪最小基準(zhǔn)直徑 mind槽型 Y Z A B C D Emind20 50 75 125 200 355 50021 240=.5,90.5=6dd??所 以 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P 295 表 13-4 查“V 帶輪的基準(zhǔn)直徑” ，得 =224mm2d山東英才學(xué)院 2016 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）15誤差驗(yàn)算傳動(dòng)比： （ 為彈性滑動(dòng)率）214=2.5()90(1%)di?????誤 ?誤差 符合要求1.54.0%.3i???誤 ＜② 帶速 1v=6.79/660dnms????滿足 5m/s300mm，所以宜選用 E 型輪輻式帶輪?？傊?，小帶輪選 H 型孔板式結(jié)構(gòu)，大帶輪選擇 E 型輪輻式結(jié)構(gòu)。帶輪的材料：選用灰鑄鐵，HT200。4.7 確定帶的張緊裝置選用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)整方便的定期調(diào)整中心距的張緊裝置。對(duì)帶輪的主要要求是質(zhì)量小且分布均勻、工藝性好、與帶接觸的工作表面加工精度要高，以減少帶的磨損。轉(zhuǎn)速高時(shí)要進(jìn)行動(dòng)平衡，對(duì)于鑄造和焊接帶輪的內(nèi)應(yīng)力要小, 帶輪由輪緣、腹板（輪輻）和輪轂三部分組成。帶輪的外圈環(huán)形部分稱為輪緣，輪緣是帶輪的工作部分，用以安裝傳動(dòng)帶，制有梯形輪槽。由于普通 V 帶兩側(cè)面間的夾角是 40°，為了適應(yīng) V 帶在帶輪上彎曲時(shí)截面變形而使楔角減小，故規(guī)定普通 V 帶輪槽角 為 32°、34°、36°、38°（按帶的型號(hào)及帶輪直徑確定） ，輪槽尺寸見表 7-3。裝在軸上的筒形部分稱為輪轂，是帶輪與軸的聯(lián)接部分。中間部分稱為輪幅（腹板） ，用來(lái)聯(lián)接輪緣與輪轂成一整體。山東英才學(xué)院 2016 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）17表 4-5 普通 V 帶輪的輪槽尺寸（摘自 GB/T13575.1-92）槽