搓丝机设计说明书汇总

前言

机械设计课程是设在机械制图，机械原理，机械设计之后的一门必修课。综合考察学生对前序课程的掌握及综合创新能力。通过对一个机械系统的总体设计使学生在实践中对机械系统的各个组成部分，所学过的理论知识，设计过程的基本步骤和基本原理都有了较深层次的认识。与此同时，可以充分发挥学生的创新能力。

作为机械传动的核心，减速器的设计无疑是至关重要的。课程设计中也充分突出了其重要性。本课程设计是围绕对减速器的设计展开的。从主体部件——齿轮，到轴，到箱体，到油标，油塞，到吊环等的设计，甚至螺栓，轴承的选择，都严格按照工程设计要求展开，不放过一个细节。每一个设计都做到有原则可依，有原理可循。

本设计是搓丝机传动装置设计。通过训练，不但使学生牢固掌握了基本知识，掌握了基本技能，熟悉了机械设计的全过程，还能体会到机械设计制造在国民经济

中的基础性地位。

目录

机械设计课程设计任务书 (3)

传动方案的拟定 (4)

传动装置设计 (5)

Ｖ带传动设计 (9)

齿轮传动的设计 (11)

Ⅰ轴的设计 (21)

Ⅱ轴的设计 (25)

Ⅲ轴的设计 (28)

键的校核 (31)

附表—结构设计 (34)

参考资料 (36)

设计任务书

设计题目：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

（一）设计要求

（1）该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上，下搓丝板安装在滑块上。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）室内工作，生产批量为5台。

（3）动力源为三相交流380/220V，电动机单向运转，载荷较平稳。

（4）使用期限为10年，大修期为3年，双班制工作。

（5）专业机械厂制造，可加工7、8级精度的齿轮、蜗轮。

（二）原始技术数据

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）

8 180 320 8.5 32

传动方案的拟定

根据系统要求可知：

①需要机构具有急回特性。

②要有运动形式转换功能，即单向连续转动→往复直线运动。

根据上述要求，可以选择若干机构组合成多种机构系统，现列出以下方案加以比较，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1：

方案2：

方案1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2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300～320mm，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1最为可行。

传动装置设计

一、机构设计简图

二、各部分功能

1、动力装置：选择合适的电动机，动力源为三相交流380/220V，电动机单向

运转，载荷较平稳。

2、传动装置：因传动比较大，故采用两级传动减速，为使传动更平稳，在加

一级带传动。

3、执行装置：曲柄滑块机构，有急回特性，可提高生产率。

三、工作流程

开动电动机，经过皮带传到1轴，经过两级减速，由3轴输出，带动曲柄滑块机构，使滑块（搓丝板）水平运动进行搓丝。

执行机构的设计

本设计是要将旋转运动转换为往复运动，所以连杆机构、凸轮机构、齿轮齿条机构均可，但凸轮机构和齿轮齿条机构加工复杂，成本都较高，所以还是连杆机构更合适一些。根据设计的要求，工作机应该带动上搓丝板，且结构应该尽量简单，所以选择曲柄滑快机构。

L =

3

401

363

01

42C C C O B B B A

e=

7

°32'48"L =

6

0°

可设压力角为30α=，11.5e L =，代入直角三角形33OB C 得1

2

sin e L L α+=

， 215L L ∴=在直角三角形1OAC 和2OAC 中列方程得222

22AO OC AC +=

即()

)

()2

2

2

2

2

2112e L L e H

L L +

--=+

解得L1=152.38

12

152.38761.9228.57320L mm L mm e mm H mm

=⎧⎪=⎪⎨

=⎪⎪=⎩ 三、电动机选择和运动、动力参数计算 1、电动机选择 选择类型

采用Y 系列全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机，电压380V （1） 选择容量

V 带传动： 10.96=η 一对轴承： 20.99=η 二级圆柱齿轮： 30.97=η

摩擦传动： 40.96=η

曲柄滑块： 0.87=5η

总传动率：4242

1234.0.960.990.970.960.870.68=⋅⋅⋅=⨯⨯⨯⨯=5ηηηηηη

公称搓动力：F=8500N 滑快平均速度：3

6032

2320100.341/v m s -⨯⨯=

=

电动机功率：max

85000.341

4.2620.68

d F v p kw η

⋅⨯=

=

=

载荷平稳，电动机额定功率ed p 略大于d p 即可，取ed p =4kw 。 （2） 确定电动机转速

曲柄转速w n =32r/min

确定传动比范围： V 带传动比范围1

2~4i '=；二级齿轮传动比范围28~40i '=,电动机转速范围1

2512~5920/min d W n i i n r ''=⨯⨯≈（） 在相关手册中查阅符合这一转速范围的电机，综合考虑总传动比，结构尺寸及成本选取电动

机型号定为Y132s-4，其技术数据如下表：

同步转速 r/min 满载转速 r/min 额定功率 kW 额定转距

堵转转距

额定转矩

最大转矩

1500

1440

5．5

2.2 2.2

分配传动比

a) 计算总传动比： 1440/min 4532/min

M a W n r i n r =

== b) 分配减速器的各级传动比：

若V 带的传动比取03i =，则减速器的传动比为

0145

153

a i i i =

== 取两级的圆柱齿轮减速器高速级的传动比为

12 1.4 1.415 4.583i i =⨯=