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1、搓丝机传动装置设计前言本设计为机械设计基础课程设计的内容，是先后学习过画法几何、机械原理、机械设计、工程材料、加工工艺学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，我们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41轴辊搓丝机传动装置设计42数据表5二 拟定传动方案5三 传动装置设计71 机
2、构初步设计72 设计参数7四 带传动主要参数及几何尺寸计算10五 齿轮传动设计计算111低速级112高速级15六 轴的设计与校核161初估轴径162轴强度校核171 高速轴172 中间轴193 低速轴21七 轴承的选择与校核241 高速轴轴承30209242 中间轴轴承30212253 低速轴轴承3021726八 键的选择与校核27九 减速器箱体各部分结构尺寸291 箱体292 润滑及密封形式选择303 箱体附件设计30十 参考文献31设计任务书1、 设计题目：搓丝机设计2、 设计背景：a、 题目简述：该机器用于加工轴棍螺纹。上搓丝板安装在机头上，下搓丝板安装在滑快上。加工时，下搓丝板随滑快做
3、往复运动。在起始位置时，送料装置将工件送入上、下搓丝板之间。滑块往复运动时，工件在上搓丝板之间滚动，搓制出与搓丝板一致的螺纹。搓丝板共两对，可同时搓出工件两端的螺纹。滑块往复运动一次，加工一件。b、 使用状况：室内工作，需要5台；动力源为三相交流电380/220V，电机单向转动，载荷较平稳；使用期限为10年，每年工作300天，每天工作16小时；检修期为三年大修。c、 生产状况：专业机械厂制造，可加工7、8级精度齿轮、蜗轮。3、 设计参数：滑块行程3400mm；最大加工直径12mm；最大加工长度180mm;公称搓动力 9kN;生产率 32件/分 4、 设计任务：a、 设计总体传动方案，画总体机构
4、简图，完成总体方案论证报告。b、 设计主要传动装置，完成主要传动装置的装配图（A0）。c、 设计主要零件，完成两张零件工作图（A3）。d、 编写设计说明书。二、 传动方案的拟定根据设计任务书，该传动方案的设计分成原动机，传动装置和工作机两部分：1、 原动机的选择设计要求：动力源为三相交流电380/220v.故，原动机选用电动机。2、 传动装置的选择 电动机输出部分的传动装置 电动机输出转速较高，并且输出不稳定，同时在运转故障或严重过载时，可能烧坏电动机，所以要有一个过载保护装置。可选用的有：带传动，链传动，齿轮传动，蜗杆传动。链传动与齿轮传动虽然传动效率高，但会引起一定的振动，且缓冲吸振能力差
5、，也没有过载保护；蜗杆传动效率低，没有缓冲吸震和过载保护的能力，制造精度高，成本大。而带传动平稳性好，噪音小，有缓冲吸震及过载保护的能力，精度要求不高，制造、安装、维护都比较方便，成本也较低，虽然传动效率较低，传动比不恒定，寿命段，但还是比较符合本设计的要求，所以采用带传动。 减速器传动不是很高，也无传动方向的变化，但是轴所受到的弯扭矩较大，所以初步决定采用二级斜齿轮减速器，以实现在满足传动比要求的同时拥有较高的效率，和比较紧凑的结构，同时封闭的结构有利于在粉尘较大的环境下工作。工作机工作机应该采用往复移动机构。可选择的有：连杆机构，凸轮机构，齿轮齿条机构，螺旋机构，楔快压榨机构，行星齿轮简谐
6、运动机构。本设计是要将旋转运动转换为往复运动，且无须考虑是否等速，是否有急回特性。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。 在连杆机构中，可以选择的又有对心曲柄滑快机构，正切机构和多杆机构。根据本设计的要求，工作机应该带动上搓丝板，且结构应该尽量简单，所以选择对心曲柄滑快机构。三、 电动机的选择1、 类型和结构形式的选择：按工作条件和要求，选用一般用途的Y系列三相异步卧式电动机，封闭结构。2、 电动机功率计算传动效率： V带： 二级圆柱齿轮： 一对轴承： 摩擦传动： 总传动效率： 公称搓动力：F=9000N 滑快最大速
7、度： 电动机功率：3电动机转速计算确定传动比范围：二级齿轮传动比范围；V带传动比范围电动机转速范围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，选择堵转转矩和最大转矩较大的Y160M-6型电机。 结论：电动机型号定为Y160M-6，其技术数据如下表：同步转速r/min满载转速r/min额定功率kW10009707.52.02.0四、 传动系统的运动和动力参数1、 计算总传动比： 2、 分配减速器的各级传动比：若V带的传动比取，则减速器的传动比为 取两级的圆柱齿轮减速器高速级的传动比为 则低速级的传动比为 3、 计算传动装置的运动和动力参数a、 计算各轴转速电机轴：1
8、轴： 2轴： 3轴： b、 计算各轴输入功率电机轴： 1轴： 2轴： 3轴： c、 计算各轴输入转矩电动机输出转矩：1轴：2轴：3轴：将运动和动力参数计算结果进行整理并列于下表：轴名功率P / kW转矩T /Nm转速nr/min传动比i效率输入输出输入输出电机轴5.79257.02497020.961轴5.560109.4864854.6060.95062轴5.286479.38105.33.2910.95063轴5.0241499.71832五、 传动零件的设计计算1、 带轮设计 计算项目计算内容计算结果工作情况系数每天工作16小时，载荷较平稳由表13-1-16设计功率6.9504kw带型图
9、13-1-1n=970r/min与取A型小带轮基准直径表13-1-1大带轮直径取=1%=取标准值带速v5.89m/s大带轮转速480.15r/min初定中心距0.7()2()得基准长度()+1994.6mm实际长度由表13-1-4=2000mm实际中心距a702.7mm小带轮包角单根v带额定功率由表13-1-18得单根v带额定功率增量由表13-1-20得包角修正系数由表13-1-21得带长修正系数由表13-1-22得v带根数z4.65取整得z=5v带单位长度质量m由表14-1-23得V=0.1kg/m单根v带初张紧力186.49N作用在轴上的力1857.53N带轮参数由表10-9得 =8.7
10、带轮宽度B 2、 齿轮设计a) 高速级齿轮设计斜齿轮啮合好，且可以抵消一部分蜗杆轴向力，降低轴承轴向负荷，故选用斜齿轮，批量较小，小齿轮用40Cr，调质处理，硬度241HB286HB，平均取260HB，大齿轮用45钢，调质处理，硬度为229HB286HB，平均取240HB。计算步骤如下：计算项目计算内容计算结果（1）初步计算转矩齿宽系数由表9.3-11查取接触疲劳极限由图9.3-22b初步计算需用接触应力值由表B1，估计取， 动载荷系数初步计算小齿轮直径取初步齿宽（2）校核计算圆周速度精度等级由表9.3-1选择8级精度齿数、模数和螺旋角取初取，传动比误差为0.63%由表9.3-4取 一般与应取
11、为互质数取使用系数由表9.3-6原动机均匀平稳，工作机有中等冲击动载系数由图9.3-6齿间载荷分配系数先求由表9.3-7，非硬齿面斜齿轮，精度等级8级齿向载荷分布系数区域系数由图.3-17查出弹性系数由表9.3-11查出重合度系数由表9.3-5由于无变位，端面啮合角螺旋角系数齿形系数由图9.3-19,查得应力修正系数由图9.3-20查得重合度系数螺旋角系数由图9.3-21查取齿向载荷分布系数由图9.3-9查取许用弯曲应力试验齿轮的齿根弯曲疲劳极限由表9.3-14查最小安全系数由图9.3-26确定尺寸系数由图9.3-25确定弯曲寿命系数另外取验算合格（4）许用接触应力验算许用接触应力由表9.3-
12、14取最小安全系数总工作时间应力循环次数 （单向运转取）接触寿命系数由图9.3-23查出齿面工作硬化系数接触强度尺寸系数由表9.3-15按调质钢查润滑油膜影响系数取为验算合格（3）确定主要传动尺寸中心距取整螺旋角切向模数分度圆直径齿宽（5）小结：齿轮主要传动尺寸列表模数2.5压力角螺旋角分度圆直径齿顶高2.5齿根高3.125齿顶间隙0.625齿根圆直径中 心 距184齿 宽齿顶圆直径b) 低速级齿轮设计斜齿轮啮合好，且可以抵消一部分蜗杆轴向力，降低轴承轴向负荷，故选用斜齿轮，批量较小，小齿轮用40Cr，调质处理，硬度241HB286HB，平均取260HB，大齿轮用45钢，调质处理，硬度为229HB286HB，平均取240HB。高速级齿轮传动的误差仅为0.63%，所以在设计低速级的时候可以不加以考虑。计算步骤如下：计算项目计算内容计算结果（1）初步计算转矩齿宽系数由表9.3-11查取接触疲劳极限由图9.3-22b初步计算需用接触应力值由表B1，估计取， 动载荷系数初步计算小齿轮直径取初步齿宽（2）校核计算圆周速度
