机械设计课程设计---轴辊搓丝机传动装置的设计

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1、机械设计课程设计计算说明书设计题目院（系）班设计者指导教师年月日23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。23目录前言1目录2轴辊搓丝

2、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3123轴辊搓丝机传动装置的设计一

3、课程设计题目1轴辊搓丝机传动装置设计（1）设计背景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，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，生产批量为5台。（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，大修周期为3年，双班制工作。（5）专业机

4、械厂制造，可加工7、8级精度的齿轮、蜗轮。2数据表最大加工直径/mm最大加工长度/mm滑块行程/mm搓丝动力/kN生产率/（件/min）10160320~340932二拟定传动方案根据系统要求可知：23滑块每分钟要往复运动32次，所以机构系统的原动件的转速应为32r/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，有以下几种备选方案，在所有方案中齿轮1、2可看作传动部分的最后一级齿轮。方案一：方案二：方案一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

5、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。方案二采用凸轮机构，该机构随能满足运动规律，然而系统要求的滑块行程为320～340mm，因而凸轮的径向尺寸较大，于是其所需要的运动空间也较大，同时很难保证运动速度的平稳性。综合分析可知：方案一最为可行，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、最终执行机构组成。23三传动装置设计1机构初步设计采用同轴式的主要优点是结构长度较小，两对齿轮的吃油深度可大致相等，利于润滑等。曲柄长取滑块行程的一半，即160mm，

6、初取箱体浸油深度为50mm，箱体底座厚30mm，初取滑块所在导轨厚度为60mm，连杆与滑块接触点距导轨高为30mm，则可大致得出减速器中心轴的高度为160+50+30=230mm，曲柄滑块机构的偏心距e=170mm，考虑到留下足够的空间防止减速器箱体与滑块干涉接触，初取连杆长度为1000mm，此时可以计算出急回特性为1.038，传动平稳。滑块行程约为325mm。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9KN，生产率为32件/min，则滑块需要功率为P输出=F·2πrT=9×2×π×160×10-36032kW=4.825

7、kW又滑块效率为0.9，铰链效率为0.95，带传动效率0.96，齿轮传动效率0.97，轴承效率0.98，则η0=0.9×0.952×0.96×0.983×0.973=0.6698电动机所需实际功率为Pd=P输出η0=4.8520.6698=7.204kW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32r/min传动比范围:V型带：i1=2-4；减速器：i2=8-40;总传动比i=i1*i2=16-160电动机转速可选范围为：nd=i*nw=384-3840r/min可知电动机应选型号为Y132M—4，同步

8、转速1500r/min，满载转速为1440r/min（3）总传动比i=nm/nw=1440/32=45初步取带轮传动比i1=2.5，则减速器传动比i2=i/i1=18取两级圆柱齿轮减速器高速级传动比i12=