轧车传动装置设计

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1、盐城纺织职业技术学院毕业设计（论文）1前 言全套图纸，加(1) 本次毕业设计的性质和任务毕业设计是修完所有大学课程之后对我们所学知识的一个重要的检验环节。它需要综合运用多学科理论，知识和技能，以解决比较复杂的工程实际问题的能力。它的内容主要包括设计、实验研究方案的分析论证、原理综述、方案方法的拟订及依据材料的确定等方面的知识和应用。由于最近几十年来科学技术，机械制造工艺和设备的迅速发展，特别是电子技术，信息技术和计算机技术的突飞猛进，以及使用者对机械产品的要求不断提高，机械产品的复杂程度，技术水平都有很大的变化。由于采用新的科学技术成果，机械设计技术近年来发展很快，机械设计已经采用了大量的新的

2、设计理论和方法，如机械设计学，有限元计算，优化设计，可靠性设计，计算机辅助设计等，使设计质量和速度有了很大的提高。随着我国与世界其他国家的联系和贸易发展，要求我国的机械产品必须具有国际市场的竞争能力。在上述情况下，迫切要求我国机械设计水平有很大的提高。通过本次毕业设计，要求达到如下几个方面的要求： 掌握通用机械零件的设计原理，方法和机械设计的一般规律，具有机械系统的综合设计能力，能进行一般机械传动部件和简单机械装置设计； 提高计算机技术应用能力，具有运用标准，规范，手册，图册和查阅有关技术资料的能力。 初步建立正确的设计思想和工作方法，知道应该有意识的注意了解国家有关技术经济政策和国内外的发展

3、情况； 树立创新意识，培养机械设计的创新能力，盐城纺织职业技术学院毕业设计（论文）2 对机械设计的新发展有所了解。(2) 完成本课题的理论和方法为了更加科学完善的完成毕业设计，需遵从如下三个设计原则。 系统性 一个好的机械设计必须能够满足使用要求，加工和装配简单，安全可靠，美观，便于修理，技术经济，价格合理，便于运输，不污染环境，报废后材料可以回收等。这些要求在有些情况下是难以完全满足的，因此，设计者必须全面考虑，综合平衡，这就要求设计者具有系统工程的观点。要求设计者能够正确确定设计要求，合理选择总体设计方案，掌握每个机械零件的特性，选择材料和热处理，通过计算确定零件的主要工程参数，各部分结构

4、、尺寸、和公差配合，并进行必要的润滑、密封、散热等设计计算。 综合性在解决机械设计问题的时候要用到有关的多方面的科学知识，如力学，摩擦学，材料学，机械制造技术，机械原理，互换性和技术测量，机械制图等，每个零件的设计涉及的知识面都是很广泛的。 工程性本课程具有鲜明的工程性，在设计每个机械零件时要用到大量的数据、表格、标准、资料等，要处理方案选择、零件选择、材料选择、参数选择、结构形式选择等问题，对计算结果要进行分析，有的要圆整化，标准化。这些都是处理工程问题时必须具有的能力。（3） 机械零部件设计的内容和要求一般的大型机械产品都由若干个部件组成，如轧车有电机，减速箱，联轴器，轴，轧辊，机架，液压

5、装置等部件。把机械分为部件，可以单独设计，组织生产，提高生产效率和质量，降低生产成本。有些部件还可以细分为更加小的部件。机械零件设计是机械设计的重要组成部分，它是机械机械总体设计的基础，并可能对机械的总体设计有决定性的影响。零部件的设计是一台机械设计的切入点。机械零部件设计工作的内容包括：根据总体设计的要求，明确所设计零部件的工作要求、性能、参数等，选择零部件的形式、材料、精度、进行失效分析和强度、刚度、耐摩性、热平衡、震动稳定性等计算，画出部件装配图。对机械零部件的设计要求有：盐城纺织职业技术学院毕业设计（论文）3 满足功能要求、满足强度、刚度、寿命、精度、 ，运动范围、耐热性、震动稳定性、

6、重量、体积、噪音、防腐蚀、不污染环境等要求； 满足工艺要求加工（包括毛坯制造，机械加工，热处理） ，装配，修理方便，有零件损坏时便于更换； 能够保证使用者安全，操作方便； 外形美观； 经济性好。以上内容有时不能够同时达到，或者互相牵制，需要全面综合分析考虑各种因素，以达到最好的设计效果。1 轧车的传动方案设计1.1 轧车的作用和工作方式轧车主要用于纺织印染等行业，它的主要作用是将印染或者漂洗后的布匹，在后整理过程中进行机械脱水。以防止在染色后的烘干过程中产生泳移 ( 指织物在浸轧染液的过程中染液随水分移动而移动的现象) 从而导致的染色不均匀。它是纺织行业中一种简单而高效的工具。适用于纯棉、化纤

7、及其混纺织物的处理。将布匹导入到轧车后，启动汽缸控制开关，使轧车的从动辊向下移与主动辊接触，压紧需要脱水的布匹，然后启动主动轧辊的工作电机和扩幅辊电机，轧车便进入工作状态开始工作。首先布匹通过第一个扩幅辊和浸染杆进入浸染缸，与浸染缸里面的染液进行接触染色。当染色完成后，通过第二个扩幅辊的转动，使布匹保持平整并匀速送入轧辊内进行机械脱水，以除去多余的染液，防止布匹在烘干过程产生泳移，从而提高织物染色的质量和减少烘干所用的成本。1.2 轧车的传动方案设计 1机器通常是由原动机、传动装置和工作装置三部分组成。传动装置用来传递原动机的运动和变换其运动形式以满足工作装置的需要，是机器的重要组成部分。合理

8、的传动方案首先要满足机器的功能要求,例如传递功率的大小,转速和运动形式。此外还要适应工作条件（工作环境、场地、工作制度等） ，满足工作可靠、结构简单、尺寸紧凑，传动效率高、使用维护便利、工艺性和经济性合理等要求。轧车工作的时候，首先汽缸工作，推动从动辊支架，使从动辊离开主动辊升起，形成空隙；将布匹按图中 9 所示的虚线位置平整地通过扩幅辊、浸染杆、浸染盐城纺织职业技术学院毕业设计（论文）4缸进入轧辊部位；启动汽缸，推动从动辊支架运动，使从动衮返回原位，接触主动辊，压紧被动辊；然后打开电机开关，使主动轴电机和扩幅辊电机开始工作，轧车进入工作状态。当轧车工作一段时间后，如果需要对浸染槽里面的浸染液

9、进行更换，侧只需启动汽缸，汽缸臂伸长，使浸染缸倾斜，将浸染缸内的浸染液倒出，清洗后，启动汽缸，汽缸臂恢复原长，浸染糟也恢复原状。此时再往浸染缸里面添加新的浸染液，轧车便可以重新开始工作。根据以上分析的轧车主要作用和工作方式，对轧车的传动方案进行设计。初步确定轧车的传动方案如下图（图 1.1） 。 91072865431图 1.1 轧车的传动方案图图中：1-从动辊；2-主动棍；3-浸染缸；4-汽缸；5-汽缸（两个） ；6-机架；7-从动辊支架；8-带轮；9-须脱水的布匹；10-浸染杆。根据轧车的工作原理，又可将轧车的传动部分分为如下两个部分。（1）轧辊传动部分：它主要由电动机、减速器、主传动轴等

10、组成；（2）扩幅辊传动部分：它主要由电动机、带传动等组成。在下面的传动设计中，也将把轧车的传动部分设计按轧辊传动部分和扩幅辊传动部分分别进行设计计算。盐城纺织职业技术学院毕业设计（论文）52 轧辊传动的设计2.1 轧辊的传动方案轧辊的传动是轧车的核心传动部分，它的作用是带动轧车的主动辊和从动辊运动，从而将从主动辊和从动辊之间经过的布匹进行挤压脱水。根据以上轧车总体传动方案，可画出轧辊的传动方案图如下图所示（图 2.1） 。1345678图 2.1 轧辊传动简图1-电动机；2-减速器；3-联轴器；4-滚动轴承；5-从动辊；6-主动辊；7-主传动轴；8-支架。2.2 电动机的选择盐城纺织职业技术学

11、院毕业设计（论文）6选择电动机的内容包括：电动机类型，电动机结构型式，容量和转速的选择。再根据以上参数确定电动机的具体型号。标准电动机容量由额定功率表示。所选电动机的额定功率应该等于或稍大于工作要求的功率。容量小于工作要求，则不能够保证机器的正常工作，或者使电动机长期过载，发热大而过早损坏；容量过大，则制造和使用成本增加，造成了大量的能源浪费。电动机的容量主要由其运行时发热条件决定，在不变或者变化很小的载荷下长期连续运行的机械，只要求电动机的载荷不超过额定值，电动机便不会过热，通常不必要校核发热和启动力矩。所需电动机的功率为：1 （2.1）wdkW式中： 工作机实际的电动机输出功率，kW;d工

12、作机所需输入功率，kW;wP电机之工作机之间传动装置的总效率。工作机所需要功率 由机器的工作阻力和运动参数求得w= kW （2.2）w10Fv式中 F工作机的阻力，N；V工作机的线速度，m/s;工作机的效率w总效率 =123其中 为摆线针轮减速器的传动效率，0.900.97 2为联轴器的传动效率，0.992为轴承对的传动效率，0.983要求轧辊的线速度： =3.6 m/smaxV工作机阻力：F= 51.20根据以上设计要求得= = =7.26kWwP10Fv53.9.8N根据 ，再考虑到轧车的工作过程中需要对轧辊的速度进行调节，故选择电动盐城纺织职业技术学院毕业设计（论文）7机为 YVP132

13、M4（变频调速三相异步电动机） 。它具有体积小、重量轻、电气性能良好、经济指标先进等优点，而且结构牢固、使用方便，易于维修。它的主要参数如下表(表 2.1)。表 2.1 YVP132M4 型电动机的主要参数表电机型号 标称功率 额定电流 额定转矩 堵转转矩/ 额定转矩转速YVP132M4 7.5KW 15.5A 49 N.M 1.25 1503000r/min2.3 减速器的选择减速器是原动机和工作机之间的独立的闭式传动装置，用来降低转速和增大转矩，以满足工作要求。为了保证整机设备结构的紧凑性，所选用的减速器最好是能使输入轴与输出轴在同一轴线上。符合这一要求的减速器大体上有同轴式两级圆柱齿轮减

14、速器、行星齿轮减速器、摆线针轮行星减速器、谐波减速器等。比较其各自的特点：同轴式两级圆柱齿轮减速器长度方向尺寸较短，但轴向尺寸较大不宜适用于本组件；行星齿轮减速器由数个行星轮分担载荷，采用均载机构，避免各行星轮之间载荷分配不均。承载大，体积小，效率高；摆线针轮行星减速器承载能力高，体积小，重量轻，传动比大，传动平稳，承受过载和冲击能力强，使用寿命长，效率高。谐波减速器传动比大，同时参加啮合的齿对数多，承载能力大，体积小，重量轻，但其传动效率不高(0.0650.90) 1比较不理想。为了使轧辊传动装置更加轻小、紧凑、高效，在这里我们选择摆线针轮减速器做为主传动轴的减速装置。摆线针轮减速器是行星减

15、速器的一种类型。它由外齿轮齿廓为变态摆线、内齿轮轮齿为圆销的一对内啮合齿轮和输出机构所组成的行星齿轮传动。除齿轮的齿廓外,其他结构与少齿差行星齿轮传动相同。摆线针轮行星减速器的传动比约为 687，传递效率较高，一般可达到0.90.94。摆线针轮传动的优点是：传动比大、结构紧凑、传动效率高、运转平稳和使用寿命长。再根据电动机功率和轧辊的速度要求，选取 BJWPD(7.5)-6-17 型摆线针轮减速器。它采用电动机和减速器直联式结构设计，从而使得轧辊的主传动轴结构更加紧盐城纺织职业技术学院毕业设计（论文）8凑、轻小。它的传动比为 17，额定功率为 7.5kW。根据电动机转速和减速器传动比，可计算出轧辊的线速度的范围。=0.18 m/s （2.3）mini 150/in3.1490676NDrmV=3.6 m/saxai其中 =150 r/minmin=3000 r/minaxNi=17D 为轧辊直径，初定为为 390mm。则轧辊的变速范围为 0.18 m/s3.6 m/s。满足工作要求，故该电动机和减速器的搭配满足设计转速要求，所以设计是合理的。BJWPD(7.5)-6-17 型摆线针轮减速器的安装尺寸(表 2.2 )，轴伸连接尺寸(表2.3 )，和外形尺寸(表 2.4 )分别如下。表 2.2 摆线针轮减速器安装尺寸表安装尺寸 地脚螺钉机型号 中心高1A01B0h