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1、搓丝机传动装置课程设计30554039机械设计课程设计说明书机械设计基础课程设计说明书设计题目： 搓丝机传动装置 系 班设计者： 指导老师： 目录目录2前 言3轴辊搓丝机传动装置的设计3一 课程设计题目31搓丝机传动装置设计32原始技术数据3二 拟定传动方案3三 传动装置设计31 机构初步设计32 设计参数3四 带传动主要参数及几何尺寸计算3五 齿轮传动设计计算31低速级32高速级3六 轴的设计与校核31初估轴径32轴强度校核31 高速轴32 中间轴33 低速轴3七 轴承的选择与校核31 输入轴承620332中间轴轴承620933输出轴轴承62163八 键的选择与校核3九 减速器箱体各部分结构
2、尺寸3十润滑及密封形式选择31二级减速齿轮的润滑32滚动轴承的润滑33密封形式的选择3十一其他技术说明3十二 参考文献3 前 言搓丝机用于加工轴辊螺纹，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。本课程设计的要求是设计一套搓丝机传动装置，配以适当的电动机等零部件，实现自措置螺纹的功能。要求使用期限是双班制10年大修期为3年，电机单向运转，载荷比较平稳。我感觉自
3、己的收获还是相当大的，从最初的方案简图，到A0的大图（我立起来画草图时要用1:1就用两张方格纸拼接了一下），再到最后的CAD制图，我花了很大的精力，也力图使自己所设计的图尽善尽美，同时感谢老师的指导，让我们逐渐学会了机械设计的基本方法，从一个完完全全的外行人一点点向内行迈进，为未来的自主设计能力的锻炼打下了坚实的基础。轴辊搓丝机传动装置的设计一 课程设计题目1搓丝机传动装置设计1、设计要求（1）搓丝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4上，下搓丝板安装在滑块3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，
4、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，动力源为三相交流电动机，电动机单向运转，载荷较平。（3）动力源为三相交流380/220V,电动机单向运转，载荷较平稳。（4）使用期限为十年，每年工作300天；大修周期为三年。（5）专用机械厂制造，可加工7、8级精度的齿轮、蜗轮。2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）81603003208403设计任务1) 完成搓丝机传动装置总体方案的设计与论证，绘制总体设计原理方案图；2) 完成主要传动装置
5、的结构设计；3) 完成装配图一张（A1）,零件图两张（A3）；4) 编写设计说明书。二 拟定传动方案根据系统要求可知：滑块每分钟要往复运动40次，所以机构系统的原动件的转速应为40r/min。以电动机作为原动机，则需要机构系统有减速功能。运动形式为连续转动往复直线运动。根据上述要求，有以下方案，在方案中齿轮1、2可看作传动部分的最后一级齿轮。方案中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。应当选择曲柄滑块机构实现运动规律。整个搓丝机由电动机、带传动、二级减速器、曲柄滑块机构
6、、最终执行机构组成。三 传动装置设计1 机构初步设计取曲柄长度为130mm，连杆长度为400mm，取连杆行程300mm。计算如下：最小传动角：rmin =arccosa+eb=43.82掳m40掳急回特性：满足要求。2 设计参数（1）工作机输出功率计算： 已知水平搓丝力大小为8KN，生产率为40件/min，根据adams仿真知滑块最大速度0.7578m/s。 则滑块功率为系统总效率为 电动机所需实际功率为 要求Ped略大于Pd，则选用Y系列电动机，额定功率7.5KW( 2 ) 工作机转速40r/min传动比范围:V型带：ii=24；减速器：i2=840;总传动比i= i1i2=16160电动机
7、转速可选范围为：nd=in w=6406400r/min 可知电动机应选三相异步电动机，380v。查表6-164得：型号同步转速满载转速功率Y160M61000r/min970r/min7.5kw（3）总传动比i=nm/nw=970/40=24.25初步取带轮效率为2，则减速器传动比为12.12有取两级圆柱齿轮减速器高速级传动比 低速级传动比 （4）各轴转速（5）各轴输入功率（6）各轴输入转矩电动机所需实际转矩及电动机的输出转矩为轴输入功率输出功率转矩转速传动比效率电机轴7.5KW970r/min高速轴5.952KW141.8Nm485r/min20.96中间轴5.716KW421.155Nm
8、160r/min40.98低速轴5.489KW1650Nm40r/min3.030.98（7）根据结构尺寸要求作图如下 四 带传动主要参数及几何尺寸计算计算项目计算内容计算结果确定计算功率由公式选取带型查机械设计书得选用B带选取小带轮直径查表4-15得大带轮直径小带轮带速初选中心距初选带初步基准长度带基准长度由表31-2实际中心距amax=a0+0.03Ld=548mm选取小带轮包角适宜带的根数查机械设计书得：单根带基本额定功率P0基本额定功率增量包角系数k伪长度系数kLz=Pc(P0+螖P0)k伪kLP0=2.13Kwk伪=0.98kL=1.03取z=5带的压轴力查表得：取蟻l=0.10初压
9、力:FQ=2zF0sin伪12F0=241.80NFQ=2397N材料选取铸铁五 齿轮传动设计计算计算项目计算内容计算结果材料选取齿轮都使用45钢，调质处理，硬度229286HB平均硬度240HB；精度等级均为8级，闭式软齿面。有关数据以及公式引自机械设计基础（下册）1低速级计算项目计算内容计算结果（1）初步计算转矩T1T1=539N鈭檓齿宽系数接触疲劳极限查表得需用接触应力计算Ad由表B1，估计 Ad=766动载荷系数K 初步计算小齿轮直径d1d1=130.84mm取d1=130mm初步齿宽b=104.67mm（2）校核计算圆周速度精度等级选取8级精度8级精度齿数z取z1=45z2=iz1=
10、136+由于z1,z2互质取z1=44 z2=133 模数mt=d1z1查表取标准值确定齿数z1=d1mtz2=iz1d2=mtz2mt=3.068mmd2=408.044mm取mn=3使用系数KA查表2-7得KA=1.25动载系数KV查表2-6得KV=1.05齿间载荷分配系数首先求解Ft=2T1d1KAFtb=117.4100N/mm非硬齿面斜齿轮，8级精度Ft=7985N齿向载荷分配系数区域系数ZH查表得ZH=2.5弹性系数ZE查表得ZE=189.8MPa重合度系数查表得同理由于无变位，端面啮合角伪t=伪t螺旋角系数许用接触应力查2-17表取最小安全系数总工作时间盈利循环次数 单向运转表2
11、-27取接触寿命系数齿面工作硬化系数接触强度尺寸系数润滑油膜影响系数取值验算=525.79MPa（3）确定主要传动尺寸中心距取整螺旋角端面模数mt=mn/cos尾mt=3.0734分度圆直径d1=135.232mmd2=408.768mm齿宽（4）齿根弯曲疲劳强度验算齿形系数YFa由当量齿宽查图取值YFa1=2.2YFa2=2.17应力修正系数由图取值YSa1=1.78YSa2=1.82螺旋角系数由图取值齿向载荷分配系数由图2-9取值许用弯曲应力由图2-30取试验齿轮的齿根弯曲疲劳极限由表2-17取最小安全系数由表2-33确定尺寸系数YX由图2-32确定弯曲寿命系数YNT另外取值如右YX1=Y
12、X2=1.0YNT1=0.93YNT2=0.99YST1=YST2=2YVrelT1=YVrelT2=1.0YRrelT1=YRrelT2=1.0验算（5）齿轮主要传动尺寸列表压力角伪伪n经验值螺旋角计算结论分度圆直径计算结论d1=135.231mmd2=408.768mm齿顶高ha齿根高hf齿顶间隙中心距2高速级计算项目计算内容计算结果（1）初步计算转矩T1齿宽系数查表得接触疲劳极限查表得需用接触应力计算Ad由表B1，估计 Ad=756动载荷系数K 初步计算小齿轮直径d1d1=70.23mm取d1=70mm初步齿宽b（2）校核计算圆周速度精度等级选取8级精度8级精度齿数z取z1=23z2=iz1=92由于z1,z2互质取z1=23 z2=91 模数mt=d1z1查表取标准值确定齿数z1=d1mtz2=iz1d2=mtz2mt=3.044mmd2=277.004mm
