轴辊搓丝机传动装置的设计(机械类课程设计)

综合实践

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前言

本设计为综合实践课程设计的内容，是先后学习过画法几何、机械原理、机械设计、机械工程材料、等课程之后的一次综合的练习和应用。本设计说明书是对搓丝机传动装置设计的说明，搓丝机是专业生产螺丝的机器，使用广泛，本次设计是使用已知的使用和安装参数自行设计机构形式以及具体尺寸、选择材料、校核强度，并最终确定形成图纸的过程。通过设计，回顾了之前关于机械设计的课程，并加深了对很多概念的理解，并对设计的一些基本思路和方法有了初步的了解和掌握。

目录

前言 (1)

目录 (2)

轴辊搓丝机传动装置的设计 (4)

一课程设计题目 (4)

1轴辊搓丝机传动装置设计 (4)

2数据表 (5)

二拟定传动方案 (5)

三传动装置设计 (7)

1 机构初步设计 (7)

2 设计参数 (7)

四带传动主要参数及几何尺寸计算 (9)

五齿轮传动设计计算 (11)

1低速级 (11)

2高速级 (16)

六轴的设计与校核 (18)

1初估轴径 (18)

2轴强度校核 (18)

1 高速轴 (18)

2 中间轴 (19)

3 低速轴 (21)

七轴承的选择与校核 (23)

1 高速轴轴承30209 (24)

2 中间轴轴承30212 (25)

3 低速轴轴承30217 (26)

八键的选择与校核 (27)

九减速器箱体各部分结构尺寸 (29)

1 箱体 (29)

2 润滑及密封形式选择 (30)

3 箱体附件设计 (31)

十参考文献 (32)

轴辊搓丝机传动装置的设计

一课程设计题目

1轴辊搓丝机传动装置设计

1—电动机 2—传动装置 3—床身 4—搓丝机

图1-1

（1）设计背景

搓丝机用于加工轴辊螺纹，基本结构如上图所示，上搓丝板安装在机头4上，下搓丝板安装在滑块3上。加工时，下挫丝板随着滑块作往复运动。在起始（前端）位置时，送料装置将工件送入上、下搓丝板之间，滑块向后运动时，工件在上、下搓丝板之间滚动，搓制出与搓丝板一致的螺纹。搓丝板共两对，可同时搓制出工件两端的螺纹。滑块往复运动一次，加工一个工件。

（2）工作条件

室内工作，动力源为三相交流电动机，电动机单向运转，载荷较平。（3）使用期限

工作期限为十年，每年工作300天；检修期间隔为三年。

（4）生产批量及加工条件

中等规模的机械厂，可加工7、8级精度的齿轮、蜗轮。

2数据表

最大加工直径/mm 最大加工长

度/mm

滑块行程

/mm

搓丝动力

/kN

生产率

/（件/min）

14 200 340~360 10 24

二拟定传动方案

根据系统要求可知：

滑块每分钟要往复运动24次，所以机构系统的原动件的转速应为24 r/min。以电动机作为原动机，则需要机构系统有减速功能。运动形式为连续转动→往复直线运动。根据上述要求，有以下几种备选方案，在所有方案中齿轮1、2可看作传动部分的最后一级齿轮。

方案一：

图1-2

方案二：

图1-3

方案一采用了曲柄滑块机构，曲柄长度仅为滑块行程的一半，故机构尺寸较小，结构简洁。利用曲柄和连杆共线，滑块处于极限位置时，可得到瞬时停歇的功能。同时该机构能承受较大的载荷。

方案二采用凸轮机构，该机构随能满足运动规律，然而系统要求的滑块行程为340～360mm，因而凸轮的径向尺寸较大，于是其所需要的运动空间也较大，同时很难保证运动速度的平稳性。

综合分析可知：方案一最为可行，应当选择曲柄滑块机构实现运动规律。整个搓丝机由电动机、带传动、二级减速器、曲柄滑块机构、最终执行机构组成。

三传动装置设计

1 机构初步设计

采用同轴式的主要优点是结构长度较小两对齿轮的吃油深度可大致相，利于润滑等。

曲柄长取滑块行程的一半，即170mm，初取箱体浸油深度为50mm，箱体底座厚30mm，初取滑块所在导轨厚度为60mm，连杆与滑块接触点距导轨高为30mm，则可大致得出减速器中心轴的高度为160+50+30=240mm，曲柄滑块机构的偏心距e=180mm，考虑到留下足够的空间防止减速器箱体与滑块干涉接触，初取连杆长度为1400mm，此时可以计算出机会特性为1.024，传动平稳。

2 设计参数

（1）工作机输出功率计算：

已知水平搓丝力大小为10KN，生产率为24件/min，则有

则曲柄的功率为

又滑块效率为0.9，铰链效率为0.95，则

错误!未找到引用源。=0.9错误!未找到引用源。=0.81225

补充系统总效率为

电动机所需实际功率为

要求Ped略大于Pd，则选用Y系列电动机，额定功率7.5KW ( 2 ) 工作机转速24r/min

传动比范围:

V型带：i

1

=2-4

减速器：i

2

=8-40

总传动比i= i

1×i

2

=16-160

电动机转速可选范围为：n

d =i×n

w

=384-3840r/min

可知电动机应选型号为Y160M—6，同步转速1000r/min，满载转速为970r/min （3）总传动比i=错误!未找到引用源。=970/24=40.42

初步取带轮效率i

1=2，则减速器传动比i

2

=i /i

1

=20.21

取两级圆柱齿轮减速器高速级传动比（4）各轴转速

（5）各轴输入功率