起毛機主傳動結(jié)構(gòu)設(shè)計說明書

1、課 題： 起毛機主傳動結(jié)構(gòu)設(shè)計南通職業(yè)大學(xué) 08 屆畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書學(xué)生姓名傅有國所學(xué)專業(yè)機械制造及 其自動化班 級機制054D (數(shù)控)課題名稱起毛機主傳動結(jié)構(gòu)設(shè)計工作內(nèi)容應(yīng)完成的設(shè)計內(nèi)容、論文內(nèi)容）1. 通過在紡織機械廠的調(diào)查與研究：2.整理各種資料，結(jié)合實際，運用所學(xué)知識，從工作原理、結(jié)構(gòu)、裝配工藝等方面對起毛機主傳動結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，包括a) 主傳動裝配圖；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)計算、校核。3. 技術(shù)要求4. 畢業(yè)論文要求工作要求設(shè)計應(yīng)達到的性能、指標(biāo)，論文質(zhì)量要求）技術(shù)要求: 1）起毛機應(yīng)能滿足加工要求，保證加工精度；2）起毛機應(yīng)運轉(zhuǎn)平

2、穩(wěn)，工作可靠，結(jié)構(gòu)簡單；3）起毛緊邊張力達到1500N，松邊張力達到1000N；4）盡量使用通用件，以便降低制造成本；5）各動力單元分別由電機拖動，可單獨控制；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（論文）格式規(guī)范統(tǒng)一編排、打印。3) 論文的觀點一般應(yīng)有實際事例、實驗數(shù)據(jù)等佐證。主要參 考 資 料1 徐錦康.機械設(shè)計M.北京：高等教育出版社，2004.2 沈世德.機械原理M.北京：機械工業(yè)出版社，2002.3 王旭，王積萍.機械設(shè)計課程設(shè)計M. 北京：機械工業(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，20

3、01.5 吉衛(wèi)喜.機械制造技術(shù)M.北京：機械工業(yè)出版社,2001. 6 王伯平.互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)M.北京：機械工業(yè)出版社，2003.7 朱龍根.簡明機械零件設(shè)計手冊.北京:機械工業(yè)出版社,2000.8 王之煦，許杏根.簡明機械設(shè)計手冊.北京:機械工業(yè)出版社,1999.9 謝新倉.鋼絲起毛機的機電一體化技術(shù)J.染整技術(shù),1998-12,(6)：6-710 <<現(xiàn)代機械傳動手冊>>編輯委員會.現(xiàn)代機械傳動手冊.北京:機械工業(yè)出版社,1995.11 MA Zhen-gui, JIA Shun-hua. Working principle and technology di

4、scussion of steel needle raising machineJ.Journal of China Textile University , 1991, 17(3)：65-69.工作進 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,方案論證;08.1.1-2.10部件零件設(shè)計;08.2.11-3.20編寫說明書;-4.25修改整理畢業(yè)設(shè)計材料;08.5加強鞏固及答辯.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

5、審核，系部批準(zhǔn)后下發(fā)；學(xué)生、指導(dǎo)教師、系部各一份。起毛機主傳動結(jié)構(gòu)設(shè)計摘要本課題是在目前使用較廣泛的國產(chǎn)M301起毛機由單臺電機作拖動動力源，各傳動部分由機械聯(lián)接協(xié)同運行。該類起毛機工作穩(wěn)定，維修簡單，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，我對傳動部分的全過程有了清醒而直觀的認(rèn)識，了解了起毛機的工作原理，對軸、鏈輪、帶輪等主要零件的設(shè)計及精度的確定具備了一定的經(jīng)驗知識，能夠正確地選取標(biāo)準(zhǔn)零件的結(jié)構(gòu)及尺寸。由于知識及實踐經(jīng)驗的缺乏，在設(shè)計過程中，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。關(guān)鍵詞：起毛機；結(jié)構(gòu)設(shè)計；主傳動設(shè)計；減速器設(shè)

6、計The Structure Design of Main Transmission of Teasing MachineAbstractThe 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 stabil

7、ity , 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 prin

8、ciple 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 lo

9、ts 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象是，在紡織機械的起毛機中，如何由電動機通過傳動部分，使起毛機獲得不同的絨毛風(fēng)格和高質(zhì)量的起絨效果。本課題來源于鹽城市紡織機械有限公司的生產(chǎn)實

10、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，不斷提高市場競爭力。本設(shè)計就是從改變起毛機的傳統(tǒng)傳動結(jié)構(gòu)入手，使用新的傳動方法，這樣做不但能滿足加工要求,而且從經(jīng)濟性方面考慮是可行的。在設(shè)計主傳動部分時,提出了一些具體的要求：a. 傳動設(shè)計要緊湊，且輸出軸的方向須達到要求，輸出轉(zhuǎn)速要滿足織物起毛的速度要求。b. 減速器的傳動軸及傳動齒輪，需要進行剛度、強度的校核。c. 主傳動部分應(yīng)該運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，工作可靠，結(jié)構(gòu)盡量簡單。在老師的指導(dǎo)下，首先進行了方案的論證。經(jīng)過討論與研究，初步確定了該機器的傳動方案，主要采用帶傳動與鏈傳動，通過中間的減速器來傳遞運動，來實現(xiàn)軸與軸之間的動力和功率的傳遞

11、。然后進行總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計，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。最后進行手工繪圖，上機繪圖，完善結(jié)構(gòu)。該傳動部分改變了傳統(tǒng)的傳動方法，用行星輪系減速器取代傳統(tǒng)的機械傳動，有很大的經(jīng)濟性和實用性。其最大的優(yōu)點是：能保持起毛機針輥運轉(zhuǎn)的連續(xù)、均勻與平穩(wěn)，而且能滿足織物運轉(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，經(jīng)濟性和實用性非常強，將具有很大的開發(fā)市場。 但是如何能確定其傳動箱底部兩端電動機分別一致，并與帶傳動減速器的電動機之間有有定的速比。以前的起毛機中只有單臺電機控制布運動和針輥運動，在他們之間有一無級變速器可進行調(diào)節(jié)速比，但其方便使用率不理想。

12、在我的設(shè)計中需再加上一個PLC進行控制，在布與針輥之間接一個檢測器測其信號，使他們之間有穩(wěn)定速比，可以在一開始時設(shè)定初始值，然后根據(jù)每個用戶要求進行調(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行統(tǒng)計。此設(shè)計題目為起毛機住傳動結(jié)構(gòu)設(shè)計，是屬于機械類的，但PLC控制屬于電氣方面，所以沒有進行設(shè)計，因此這也但是一部分遺憾，不過我會在以后的工作生活中深一步的進行研究。目 錄1概述81.1 課題的國內(nèi)外現(xiàn)狀81.2 研究的價值81.3 研究的主要物化成果82總體方案論證92.1 已知技術(shù)參數(shù)92.2 結(jié)構(gòu)方案的確定93 主傳動部分的設(shè)計103.1 設(shè)計總述113.2 電動機的選擇11

13、3.3皮帶輪的設(shè)計11-153.4鏈輪的設(shè)計16-183.5減速器齒輪的設(shè)計18-263.6減速器軸的設(shè)計27-343.7減速器箱體的設(shè)計35-374 裝配圖與傳動路線384.1裝配圖38-404.2傳動路線415 總結(jié)42參考文獻43致謝44附錄451概述1.1 課題的國內(nèi)外現(xiàn)狀鑒于目前國內(nèi)外絕大部分鋼絲起毛機系復(fù)作用式針輥起毛機。國際上自1886-1891年，這種復(fù)作用式針輥起毛機問世以后，經(jīng)歷了一百多年的使用和改進，雖然在傳動結(jié)構(gòu)、便利操作、控制功能和人機工程學(xué)等方面均有了很多改進和提高，但在其基木原理、技術(shù)設(shè)計和起毛部分排列結(jié)構(gòu)上均沒有大的變動。而且目前使用較廣泛的國產(chǎn)M301起毛機由

14、單臺電機作拖動動力源，各傳動部分由機械聯(lián)接協(xié)同運行。該類起毛機工作穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡單，維修簡單，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上各速度合成迭加后，針布與織物相對位移的方向和瞬時速率。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。采用單臺電機作傳動動力的起毛機各部分的速度無法調(diào)節(jié)，如采用機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.所以近年來國內(nèi)外在起毛機的設(shè)計上大多采用各傳動部分由單臺電機獨立傳動，速度獨立可調(diào)的方案。本課題研究的主要內(nèi)容，主要是如何通過電機

15、控制實現(xiàn)起毛機針輥的連續(xù)轉(zhuǎn)動，來獲得不同的絨毛風(fēng)格和高質(zhì)量的起絨效果。1.2 研究的價值通過對起毛機主傳動結(jié)構(gòu)的設(shè)計，實現(xiàn)由電動機的輸出轉(zhuǎn)動，通過齒輪、鏈輪與減速器速度地改變，轉(zhuǎn)變?yōu)槠鹈珯C針輥的連續(xù)公轉(zhuǎn)與自轉(zhuǎn)，并且針輥的轉(zhuǎn)動必須平穩(wěn)、均勻。針輥的長度較長，直徑較大，為了實現(xiàn)針輥的平穩(wěn)、勻速轉(zhuǎn)動，需要在針輥兩端的底部，分別用電動機通過帶輪帶動針輥的自轉(zhuǎn)。故在電動機通過帶輪帶動針輥主軸轉(zhuǎn)動的同時，另外兩臺電動機通過帶輪帶動針輥自轉(zhuǎn)。最終實現(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述如下：a畢業(yè)設(shè)計說明書一份（不少于10000字）。b主傳動聯(lián)系尺寸圖1張；主傳

16、動裝配圖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），并且全部用計算機繪制。2 總體方案論證本課題研究的對象為：起毛機主傳動結(jié)構(gòu)設(shè)計，主要完成由電動機到針輥的轉(zhuǎn)動。設(shè)計的重點與難點是：如何確保針輥轉(zhuǎn)動的連續(xù)、快速與均勻，包括公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)，所以電動機輸出的轉(zhuǎn)速與各級傳動的轉(zhuǎn)速都應(yīng)該考慮好。每個輪與軸的轉(zhuǎn)速都不同，所以每一步確定的轉(zhuǎn)速都要合理，以確保達到設(shè)計要求。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 2060 m/m

17、in2.2 結(jié)構(gòu)方案的確定本傳動方案由電動機通過帶傳動，連入減速器的輸入軸，再由減速器的輸出軸通過鏈傳動，連接到帶動針輥的主軸上，以實現(xiàn)針輥的連續(xù)、平穩(wěn)與均勻轉(zhuǎn)動。同時，連接在針輥主軸上的大鏈輪處于整個主傳動箱體的中心位置，其余的減速器與電動機的位置需要安排好，而且還要把位置固定好。另外，本傳動方案的減速器傳動比較大，需額外設(shè)計，考慮到蝸桿蝸輪減速器的方向不好處理，而且用傳統(tǒng)的機械協(xié)同聯(lián)結(jié)來傳動，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，還要自轉(zhuǎn)，所以需要在傳動箱的底部另安裝一臺電動機，通過帶傳動，來實現(xiàn)針輥的自轉(zhuǎn)。3 主傳動部分的設(shè)計與校核3.1設(shè)計總述已知針輥總直徑D=1.

18、3 m，則周長C = （4-1） = 。已知針物速度為2060 m/min，則針輥的公轉(zhuǎn)速度為520 r/min。由于小皮帶輪轉(zhuǎn)速為1460 r/min，取鏈傳動比為i= = 4.7，參考文獻169頁，查表4.6得工況系數(shù)K = 1.1參考文獻169頁，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171頁，查圖4.11：選B型V帶參考文獻171頁，查圖4.11及參考文獻161頁，表4.4得，選擇帶輪直徑： = 212 mm ， = 250 mm故i =dd2

19、/ 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520 r/min，故小鏈輪的轉(zhuǎn)速為23.594 r/min，所以減速器的傳動比范圍為13.16 - 52.65?？紤]到機器的生產(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 。因為小帶輪的轉(zhuǎn)速為1460 r/min ,所以大帶輪的轉(zhuǎn)速為: = 1237.3 r/min故整個減速器的傳動比為i= = 26.32，實際針輥的公轉(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 電動機的選擇由F = 7500 N得， = F v = 7500N = 5 kw。參考文獻398-