送丝机构

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1.1送丝机的设计原理

在送丝机设计中如何设计送丝轮是本设计的关键所在。由于焊接用的是2-4mm 的焊丝，其特点是焊丝细、硬度比较高，因此将送丝轮的送丝槽设计采用高硬度的材料。而压紧轮采用轴承，送丝轮与电动机的轴同步运动，调节脉冲频率来控制电动机轴的转速，从而控制送丝轮的速度。得到更好的送丝效果。原理图如图1.1所示。

图1.1 送丝机的设计原理

1.2工作条件

送丝机是其他电焊、切割设备的一种，将切丝置于料斗。料斗中的两座拾捡辊将焊丝送入齿轮箱。将切丝置于料斗。料斗中的两座拾捡辊将焊丝送入齿轮箱。

微型送丝机是用于氩弧焊、激光焊、等离子焊，钎焊等需要为熔池填料的焊接过程的，为焊接过程进行自动或半自动填丝的设备。

微型送丝机占用空间小，同时配用高性能微型电机，配合焊接设备使用。携带方便，工作环境要求较低。

1.3技术数据

设计数据与要求

送丝机送丝速度在20mm/min—60mm/min在送丝的过程要有很好的稳定性能，送

丝的直径在2mm—4mm.电动机选择混合式异步电动机，要求震动较小，噪音较小，重量较轻，如下表表1.1所示。该送丝机的的设计寿命为8年，每年300工作日，每日8小时。

输入AC 380V 1A

频率50-60HZ

送丝直径0.2mm-0.4mm

送丝速度20mm-60mm

外形尺寸110mm*80mm*85mm

送丝模式连续送丝

表1.1 微型送丝机的有关数据

第二章发动机的选择

2.1选择电动机系列

根据工作要求及工作条件应选用三厢混合式步进电动机，选择北京中西远大

科技有限公司型号为57BYG007，如下图图2.1所示。

图2.1 57BYG007

详细说明如下表表2.1、表2.2所示：

步距角0.9/1.8 DEG

绝缘电阻500V DC 100MΩ

绝缘强度500V AC 1 Minute

温升65K

环境温度-10~+55℃

绝缘等级 B

表2.1 57BYG007的详细数据

型号相数电压电流电阻电感静转矩机身长出轴长重量

57BYG007-01 4 12 0.38 32 30 0.35 41 21 0.45

表2.2 57BYG007-01的详细数据

HZ mm r s f 99.0202011=⨯==α

HZ mm r s f 36209.06022=⨯==α

当送丝机达到最大送丝速度与最小送丝速度时，脉冲频率均低于步进电机的空载启动频率。因此，此电机可以适用微型送丝机的动力输入。

2.2与发动机配合零件的设计

2.2.1驱动轮的设计

电动机的伸出轴长为21mm,电动机的安装位置在底座的偏下位置，因此将驱动轮选择为下送丝轮。下送丝轮的轮宽设计为7mm 。4.2驱动轮的设计与计算以及结构安排

图2.1驱动轮的尺寸以及结构

3.2发动机与驱动轮的配合与安装

驱动轮与电动机的轴连接，在送丝过程中要求与发动机的轴同步运转。驱动轮在送丝过程中主要承受较大的压力与摩擦力，初步选用45号钢。发动机的轴

与驱动轮的轴端通过圆锥销连接，可以满足驱动轮与发动机同步运转，并且不发生相对位移。

销与孔为过盈配合。

发动机的轴直径为6mm ，因此驱动轮与电动机的轴的连接方式设计了两种方案。

3.2.1选用固定式联轴器

联轴器将轴与轮的伸出部分进行连接。

此类联轴器主要用于两轴要求严格对中并在工作中不发生相对位移的地方,结构一般较简朴,轻易制造,且两轴瞬时转速相同,主要有凸缘联轴器,套筒联轴器,夹壳联轴器等。如下图图2.2所示。

图2.2 套筒联轴器

弹性联轴器通常由金属圆棒线切割而成，常用的材质有铝合金、不锈钢、工程塑料。弹性联轴器运用平行或螺旋切槽系统来适应各种偏差和精确传递扭矩。弹性联轴器通常具备良好的性能而且有价格上的优势，在很多步进、伺服系统实际应用中，弹性联轴器是首选的产品。一体成型的设计使弹性联轴器实现了零间隙地传递扭矩和无须维护的优势。

图2.2所示 弹性联轴器有一条连续的多圈的长切槽，这种联轴器具有非常优良的弹性和很小的轴承负载。它可以承受各种偏差，最适合用于纠正偏角和轴向偏差，但处理偏心的能力比较差，因为要同时将螺旋槽在两个不同的方向弯曲，会产生很大的内部压力，从而导致联轴器的过早损坏。尽管长的螺旋槽型联轴器能在承受各种偏差情况下很容易地弯曲，但在扭力负载的情况下对联轴器的刚性也有同样的影响。扭力负载下过大的回转间隙会影响联轴器的精度并削弱其整体的性能。

3.2.2 选择将电动机的轴与驱动轮通过圆锥销进行连接

电动机的轴为光轴，在光轴前端打孔，通过圆锥销连接。方法简单，加工容易。是一种比较经济的选择，最适合用于低扭矩应用中，尤其在联接步进电动机和其他较轻的仪器中。

3.2.2圆锥销连接。

发动机轴的直径为mm r z 6=，初选销孔的直径为mm 5.2d =

mm

5.2

d=mm

r

z 3

2

=

<

图2.3 圆锥销

驱动轮的销孔结构安排如下图：图2.3所示：

销选择圆锥销，销与孔过盈配合。

发动机的轴与驱动轮的轴端通过圆锥销连接，可以满足驱动轮与发动机同步运转，并且不发生相对位移。且圆锥孔配合可以做到无间隙，定位精度高。

销与孔为过盈配合。如下图3.4轴与孔配合的剖面图所示：

2.4轴与孔配合的剖面图

2.3 主要零件的设计计算

2.3.1上压紧轮与驱动轮的设计

上压紧轮的设计与计算以及结构安排：

第一节键销联接

销联接

于固定零件之间的对位置，还作为过载剪元件。