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摘 要
線材表面處理過程中，常規(guī)的酸洗、磷化處理方式會產(chǎn)生大量的生產(chǎn)廢水。根據(jù)金屬制品行業(yè)發(fā)展情況和國家對環(huán)保的要求，設(shè)計一種新型表面除銹設(shè)備—鋼絲砂帶除銹機(jī)。對砂帶除銹機(jī)設(shè)計方案和磨削原理進(jìn)行介紹。并對各裝置的參數(shù)選擇進(jìn)行設(shè)計說明。設(shè)計重點(diǎn)主要包括：鋼絲除銹機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計，包括總體結(jié)構(gòu)、進(jìn)給運(yùn)動方案，連接結(jié)構(gòu)的表達(dá)等；利用機(jī)械原理和機(jī)械設(shè)計的理論知識進(jìn)行機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計計算，包括進(jìn)給運(yùn)動系統(tǒng)的設(shè)計計算，帶傳動設(shè)計計算；電動機(jī)的選擇，減速機(jī)的選擇，部分軸承的選擇；最后，在總體方案確定的情況下進(jìn)行相關(guān)的計算校核。
實踐表明，采用鋼絲砂帶除銹機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)時對環(huán)境無污染，鋼絲表面質(zhì)量好，速度穩(wěn)定，且設(shè)備占地空間小，在一定程度上降低了經(jīng)營成本，取得一定的經(jīng)濟(jì)效益。
關(guān)鍵詞：鋼絲；砂帶除銹機(jī)；表面除銹；砂帶磨削
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Abstract
In the process of wire surface treatment，a large amount of production wastewater will be produced by conventional pickling and phosphating treatment. According to the development of the metal products industry and the requirements of the country's environmental protection，a new type of surface derusting equipment，steel belt rust removing machine，is designed. The design and grinding principle of sand belt derusting machine are introduced. And the selection of the parameters of each device is designed. The design mainly includes the mechanical structure design of steel tube derusting machine，including the overall structure，the feed movement scheme，connecting structure expression；design and calculation of mechanical system based on mechanical principle and mechanical design theory，including the design of the feed system calculation，calculation of belt transmission design；the choice of motor，reducer selection that part of the bearing selection；finally，calculate and check related in the overall program to determine the circumstances.
Practice shows that the steel wire belt rust remover has no pollution to the environment when it is produced，and the surface quality of steel wire is good，the speed is stable，and the occupied area of the equipment is small. It reduces the operation cost to a certain extent，and achieves certain economic benefits.
Key Words：Steel wire； sand belt derusting machine； surface derusting； abrasive belt grinding
目 錄
摘 要 1
Abstract 2
目 錄 3
第1章 緒論 5
1.1 選題的背景、目的和意義 5
1.2 鋼絲除銹機(jī)的特點(diǎn) 6
1.3 砂帶磨削技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 6
1.4 本課題研究的內(nèi)容 7
第2章 鋼絲砂帶除銹機(jī)總體方案設(shè)計 8
2.1設(shè)計原則 8
2.2設(shè)計任務(wù)及砂帶磨削原理 8
2.3砂帶除銹機(jī)工作原理 8
2.4整體結(jié)構(gòu)分析 9
第3章 主要部件設(shè)計 11
3.1主軸傳動裝置 11
3.2砂帶驅(qū)動裝置 11
3.3砂帶更換與張緊裝置 12
3.3砂帶支撐與除塵裝置 14
第4章 除銹裝置帶傳動設(shè)計 15
4.1帶傳動簡介 15
4.2帶傳動計算 15
第5章 主傳動軸設(shè)計 18
5.1主傳動軸的設(shè)計計算 18
5.1.1 根據(jù)轉(zhuǎn)矩初步估算軸徑 18
5.1.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 18
5.1.3 軸的受力分析 19
5.2軸承壽命計算 19
第五章 總結(jié) 21
參考文獻(xiàn) 22
致 謝 23
第1章 緒論
1.1 選題的背景、目的和意義
（1）鋼絲除銹機(jī)的選題背景：伴隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，出現(xiàn)了越來越多應(yīng)用廣泛的鋼絲，關(guān)系到各行業(yè)的各個方面。在平時的生活中，鋼絲是一種實心并較長的鋼材，重量十分的輕，所以也廣泛被用于生產(chǎn)機(jī)械零件以及工程結(jié)構(gòu)。按斷面形狀分類，主要有圓、方、矩、三角、橢圓、扁、梯形、Z字形等；按尺寸分類，有特細(xì)<0.1毫米，較細(xì)0.1~0.5毫米、細(xì)0.5~1.5毫米、中等1.5~3.0毫米、粗3.0~6.0毫米、較粗6.0~8.0毫米，特粗>8.0毫米；按強(qiáng)度分類，有低強(qiáng)度<390兆帕、較低強(qiáng)度390~785兆帕、普通強(qiáng)度785~1225兆帕、較高強(qiáng)度1225~1960兆帕、高強(qiáng)度1960~3135兆帕、特高強(qiáng)度>3135兆帕。。
（2）鋼絲除銹機(jī)的研究意義：但是有個極大的問題則是變得生銹的鋼絲，會在使用中面臨著很多的問題，比方鋼絲在安裝、焊接，甚至?xí)?yán)重影響到設(shè)備的使用工作安全，使得工作效率大大的降低，嚴(yán)重影響產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量，甚至可能帶來嚴(yán)重的生產(chǎn)安全隱患，所以對鋼絲進(jìn)行除銹是非常有重要的一道步驟。在鋼絲使用之前，鋼絲除銹是其中至為重要的一項工序，特別是在鋼絲使用之后。這樣不僅能夠延長鋼絲的使用壽命，還能防止各種隱患的發(fā)生。
“第十二五”期間，中國的金屬制品行業(yè)的快速增長，從2011的1955萬T 3000萬T 2015和酸洗污染物在金屬制品的生產(chǎn)工藝也增加。雖然金屬制品企業(yè)采用電解酸（堿）洗，新技術(shù)熱鹽酸洗滌關(guān)閉，但仍有酸性污染物，再加上大量的采用盤條表面氧化皮酸洗池廣泛的大公司，表面處理和磷化處理，污染物排放不能每年產(chǎn)生的酸洗。從酸洗廢液排放更多的水，因此，杭州新光機(jī)械科技有限公司（以下簡稱星科技）2012國外金屬制品、高端裝備和技術(shù)交流，關(guān)注國外在酒吧用砂帶磨削設(shè)備規(guī)模的深加工，決定在消化吸收國外設(shè)備，從5.5到14毫米的鋼絲快速除銹機(jī)的研制。根據(jù)環(huán)境保護(hù)部發(fā)布的“第十二五”全國環(huán)境保護(hù)法規(guī)和環(huán)境經(jīng)濟(jì)政策建設(shè)計劃”的通知精神，立即在企業(yè)項目，該課題組的建立、項目負(fù)責(zé)人的主席，信息設(shè)備組，技術(shù)組和集團(tuán)在基于環(huán)境保護(hù)網(wǎng)帶除銹機(jī)的研究國外設(shè)備淘汰創(chuàng)新，提高金屬制品行業(yè)清潔生產(chǎn)水平。
1.2 鋼絲除銹機(jī)的特點(diǎn)
鋼絲除銹機(jī)的特點(diǎn)： 在實際生產(chǎn)制造中，頻繁的會使用到金屬鋼絲，然而鋼絲生銹卻成了無法避免的問題，甚至?xí)绊懙皆O(shè)備的工作，影響產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量，甚至帶來生產(chǎn)安全隱患。因此對鋼絲在使用前除銹是非常重要的。
經(jīng)常見到的鋼絲除銹方法以及其特點(diǎn)：（1）摩擦除銹，這也是本設(shè)計所使用的方法，操作簡便，成本低廉，不過除銹效果因設(shè)備不同而差異較大，粉塵和噪音問題突出。（2）噴丸除銹法，其作用是有效的去除金屬外層表面的氧化物質(zhì)，舊漆膜以及銹蝕等其他雜質(zhì)。（3）化學(xué)除銹法，雖然化學(xué)清洗能夠使表面達(dá)到一定的粗糙度和清潔度，可是其對環(huán)境污染十分嚴(yán)重，甚至?xí)?yán)重影響工人的身體健康。
1.3 砂帶磨削技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
砂帶磨削在國外得到了迅速的發(fā)展。自上世紀(jì)60年代以來，尤其是產(chǎn)生和發(fā)展砂磨技術(shù)和靜電涂附磨具技術(shù)，歐洲，美國和日本已經(jīng)在砂帶制造技術(shù)和砂帶磨床制造技術(shù)的巨大進(jìn)步。在帶的制造技術(shù)，具有許多特殊的涂附磨具和涂形式，產(chǎn)生如金剛石、立方氮化硼、高剛宇、陶瓷磨具、磨料、復(fù)合包裝帶磨料和其他類型的皮帶已被用于干磨、高速、大切削重型磨削領(lǐng)域的高精密零件的磨削區(qū)。在日本，開發(fā)了一種以軟剛性帶為基材的金剛石帶，以有效地處理難加工的高硬度材料，如單晶硅。在世界上的沙帶的知名品牌有美國3M、諾頓、德國愛馬仕、VSM、該，韓國的鹿，日本公牛的頭等等。在砂帶磨床中，不僅有大面寬超過5m的大型平面磨床，而且還有牙醫(yī)用的小型修牙機(jī)，使砂帶磨床的結(jié)構(gòu)和形式多種多樣。另外，隨著自動化技術(shù)的發(fā)展，六軸聯(lián)動數(shù)控砂帶磨床、機(jī)器人砂帶磨削中心、砂帶磨削FMS和并聯(lián)機(jī)構(gòu)數(shù)控砂帶磨床得到了應(yīng)用。砂帶磨削已成為發(fā)達(dá)國家獲得高經(jīng)濟(jì)效益的重要手段，砂帶磨削能力已占到磨削加工的一半以上。
砂帶磨削技術(shù)是中國在20世紀(jì)70年代末開始發(fā)展，隨著國家的改革開放，砂帶磨削技術(shù)備受業(yè)界關(guān)注，研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)，加大開發(fā)和制造技術(shù)的皮帶和皮帶的品種，砂帶磨削設(shè)備的研究和生產(chǎn)也有了大大的發(fā)展。
砂帶磨削正朝著強(qiáng)勁、高速、高效、高精度的方向發(fā)展。從單一磨頭磨床結(jié)構(gòu)到大型、組合（頭、多功能、多形式開發(fā)）。在加工過程中，加工結(jié)合特殊處理是砂帶磨削的有前途的發(fā)展方向，如超聲和超聲振動砂帶磨削形成的組合，通過電解砂帶磨削加工組合而成，是一個重要的發(fā)展方向，砂帶磨削。另一方面，自動化技術(shù)在砂帶磨削中的應(yīng)用，尤其是數(shù)控砂帶磨床和自適應(yīng)控制技術(shù)的應(yīng)用，大大提高了效率和砂帶磨削精度，使砂帶磨削已進(jìn)入等級的精密和超精密加工。
砂帶本身也在不斷的發(fā)展和完善。就砂帶結(jié)構(gòu)而言，近年來有疊層砂帶、錐形砂帶、空心球帶、多層砂帶、高彈性砂帶、防偏帶、不等厚砂帶和顆粒復(fù)合砂帶。
1.4 本課題研究的內(nèi)容
本次設(shè)計主要針對鋼絲表面除銹機(jī)進(jìn)行設(shè)計，從鋼絲表面除銹機(jī)的整體方案出發(fā)，然后具體細(xì)化出具體內(nèi)部結(jié)構(gòu)，其具體內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要包括以下幾個方面：
1.通過網(wǎng)絡(luò)和圖書館查找各種關(guān)于鋼絲除銹機(jī)的相關(guān)資料。對鋼絲表面除銹機(jī)進(jìn)行方案的比較和預(yù)定。
2.分析鋼絲表面除銹機(jī)的結(jié)構(gòu)與參數(shù)。
3.確定設(shè)計總體方案。
4.確定具體設(shè)計方案。
5.鋼絲表面除銹機(jī)的圖紙的繪制。
6.說明書的整理。
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第2章 鋼絲砂帶除銹機(jī)總體方案設(shè)計
2.1設(shè)計原則
1.滿足“三好”：好使用、好維修、好生產(chǎn)。
2.采用“四新”：新的結(jié)構(gòu)、新的技術(shù)、新的工藝以及新材料。
3.遵守“三化”：零件通用化、產(chǎn)品技術(shù)系列化、零件國際化。
在制定總的原則后，便可以定制并設(shè)計總?cè)蝿?wù)書，運(yùn)用在課上學(xué)的知識，根據(jù)優(yōu)異選擇方案，用來確保方案設(shè)計的成功。在調(diào)研的基礎(chǔ)上，使用所學(xué)的知識，使得所選設(shè)計方案進(jìn)行成功。
2.2設(shè)計任務(wù)及砂帶磨削原理
設(shè)計任務(wù)是：設(shè)計一種鋼絲砂帶除銹的專用設(shè)備。是由機(jī)身、傳動機(jī)構(gòu)、工作裝置以及機(jī)械動力頭等其他部分組成的設(shè)備。
砂帶是一種特殊的多刃多刃磨具，它的磨削功能主要是由附著在底座上的磨粒來完成的。砂帶磨削的主體由磨料、結(jié)合劑和胎體材料組成。在一個靈活的和非常平坦的布或紙上的長徑體表面材料建造磨料持平，粘合劑和基材保持靈活性和彈性，其性能是由元素構(gòu)成的確定，對帶不同工作要素的選擇，可以滿足不同的線材需要磨銹不同的加工條件要求。
鋼絲繩銹帶是使用不同性質(zhì)的磨料磨具，根據(jù)鋼銹的要求，在機(jī)械裝置上采用相應(yīng)的接觸方式，并在一定壓力下，高速運(yùn)轉(zhuǎn)的帶和鋼絲表面摩擦，在鋼絲表面磨損的新技術(shù)。砂帶磨削鋼絲表面時，由于磨料是在單基帶上涂敷的，顆粒均勻、葉片高、性能好，且排列一致，幾乎所有的磨料都能參與磨削，性能優(yōu)良，高速移動帶隨機(jī)磨削，砂帶磨損均勻。同時，長砂帶周邊使磨料冷卻，而不是燒鋼。
拉絲前通常采用酸洗工藝，這種過程產(chǎn)生的強(qiáng)酸、強(qiáng)腐蝕性污染物和重金屬對環(huán)境有害。砂帶磨削可為鋼絲表面除銹提供一種較好的方法。磨削時對環(huán)境無污染，鋼絲表面質(zhì)量好，速度穩(wěn)定，易于實現(xiàn)高穩(wěn)定性磨削除銹。
2.3砂帶除銹機(jī)工作原理
砂帶磨削除銹機(jī)是一種特殊的砂帶，它是由特殊砂帶組成的。與張緊機(jī)構(gòu)的幫助下，驅(qū)動輪（主動輪）使得它在高速移動，和張力的作用下，砂帶與鋼絲表面之間的摩擦?xí)a(chǎn)生摩擦，從而達(dá)到打磨除銹。
砂帶磨削的基本形式有接觸輪、支承板和自由接觸。鋼絲打磨機(jī)采用自由接觸設(shè)計方案，如圖2-1所示。其工作原理是：皮帶架裝有1個垂直板由驅(qū)動輪、支撐輪、張緊輪組成的連續(xù)磨礦，3軸采用并行結(jié)構(gòu)，圓形帶安裝在車輪的外表面和張緊機(jī)構(gòu)的張力，從盤絲在柔性帶直接接觸的中心，沒有任何對象的支持，而在一定的鋼絲張力和線速度工作繞線盤轉(zhuǎn)動，驅(qū)動輪驅(qū)動皮帶速度旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，鋼絲表面磨削力向泡周帶銹磨產(chǎn)生的張力。
的鋼絲除銹機(jī)的特點(diǎn)如下：磨削量小，鋼絲的表面質(zhì)量好，與粗糙度均勻。對不同材料、不同直徑和鋼絲不同腐蝕程度、不同類型、不同尺寸的磨料帶可用于工作以保證除銹效果好、表面質(zhì)量，并創(chuàng)建后續(xù)拉拔條件。
1-支撐輪 2-主動輪 3-大圓盤
4-鋼絲 5-張緊輪 6-砂帶
圖2-1 砂帶除銹機(jī)示意圖
2.4整體結(jié)構(gòu)分析
該裝置由主軸傳動裝置、皮帶傳動裝置、皮帶張緊裝置、皮帶支撐裝置和除塵裝置組成。該裝置的整體結(jié)構(gòu)是行星傳動。皮帶除銹機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖2-2所示。主軸電機(jī)由皮帶驅(qū)動，帶動大圓盤旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動電機(jī)通過皮帶1和皮帶2兩級驅(qū)動驅(qū)動驅(qū)動輪轉(zhuǎn)動。
1-驅(qū)動電機(jī) 2-軸承座 3-皮帶1 4-張緊機(jī)構(gòu)
5-大圓盤 6-支撐輪 7-張緊輪 8-主動輪 9-皮帶2
10-機(jī)架 11-主軸 12-主軸電機(jī) 13-皮帶3
圖2-2 砂帶除銹機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖
第3章 主要部件設(shè)計
3.1主軸傳動裝置
主軸驅(qū)動由主軸電機(jī)驅(qū)動，通過皮帶3驅(qū)動大圓盤。主軸電機(jī)采用變頻調(diào)速電機(jī)，速度與鋼絲繩速度相匹配。由于砂帶與鋼絲之間的導(dǎo)線接觸，如果一組砂帶架在鋼絲表面的一次磨削過程中，只有磨削和生銹，則主軸電機(jī)的轉(zhuǎn)速：
式中：n為主軸電機(jī)轉(zhuǎn)速，r/min。L為砂帶寬度，取250mm。v為鋼絲線速度，為0~2m/s。為皮帶3傳動比。
取鋼絲最大線速度v=2m/s，皮帶3傳動比，則：
，考慮到除銹機(jī)工作時，并不需要多大的功率，電機(jī)只需要帶動主動輪旋轉(zhuǎn)即可，故取電機(jī)的功率為1KW。
3.2砂帶驅(qū)動裝置
砂帶傳動裝置由驅(qū)動電機(jī)、第一皮帶傳動、兩級皮帶傳動和驅(qū)動輪組成。驅(qū)動電機(jī)通過皮帶1和皮帶2進(jìn)行兩級加速驅(qū)動，帶動驅(qū)動輪進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，帶動砂帶進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。使用相同的變速電機(jī)驅(qū)動電機(jī)，以滿足不同材料加工的不同要求，除銹線最適合高速磨削，以獲得較好的表面質(zhì)量和銹帶；1窄V帶，帶2圓弧齒同步帶效率高、使用壽命長；驅(qū)動輪鋼輪芯，外包一層柔軟的彈性材料如橡膠或塑料，根據(jù)需要，選擇氟橡膠FPM，中等軟硬度設(shè)計，適用于精密磨削和普通磨削。主動輪的直徑?jīng)Q定皮帶的磨削速度。
主動輪直徑：
式中：為主動輪直徑，mm。為砂帶線速度，m/s。為驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)速，r/min，取。為皮帶1和皮帶2傳動比。取。
根據(jù)V帶和圓弧齒同步帶的帶速范圍，同時考慮到砂帶磨削的除銹能力，選擇砂帶線速度為30m/s，由式(2)可最終確定主動輪直徑：
，圓整取。
而對于支撐輪和張緊輪，在工作中靠砂帶摩擦力被動旋轉(zhuǎn)，考慮到結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，外徑可適當(dāng)小于主動輪。取支撐輪和張緊輪。
3.3砂帶更換與張緊裝置
在砂帶磨削過程中，保持合適的張力和穩(wěn)定的張力，直接影響砂帶的除銹能力和鋼絲表面質(zhì)量。當(dāng)皮帶張力過大時，可以提高鋼絲的除銹能力，但也會劃傷鋼絲表面，增加磨料覆蓋層的消耗，甚至出現(xiàn)異常斷裂，從而降低砂帶的使用壽命。當(dāng)皮帶張力超過小時時，皮帶的松邊將被打折，除銹效果無法實現(xiàn)。研究表明，當(dāng)磨削深度小于0.3mm，張力可以選擇之間的110 ~ 210N。當(dāng)磨削深度大，張力可大可如果砂帶連續(xù)破獲。
其砂帶張緊機(jī)構(gòu)有多種形式，從簡單的機(jī)械，重力或彈簧方法對氣動和液壓張緊裝置的寬砂帶磨床和沉重的負(fù)荷。考慮到其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，該設(shè)備采用彈簧張緊和氣動更換砂帶。張力輪裝置如圖3-1所示。擺桿、連桿、張緊輪支撐桿通過鍵與轉(zhuǎn)軸連接，擺桿和連桿的兩端分別與氣缸和彈簧連接。當(dāng)氣缸伸出，連接桿上下擺動，克服彈簧的工作，張緊輪的權(quán)利，也就是磁盤的中心擺動，松開皮帶，皮帶可以更換；當(dāng)氣缸縮回，彈簧拉桿帶動張緊輪偏離擺動方向在盤中央，砂帶張緊，如圖3-2所示，通過調(diào)節(jié)螺母調(diào)節(jié)彈簧張緊裝置，改變彈簧的伸長，調(diào)整皮帶張力的工作。
1-進(jìn)出氣口；2-氣缸；3-擺桿 4-轉(zhuǎn)軸 5-連桿
6-彈簧拉緊裝置 7-張緊輪 8-張緊輪支撐桿
圖3-1 張緊輪裝置示意圖
1-調(diào)整螺桿 2-調(diào)整螺母 3-彈簧固定架
4-彈簧 5-連桿
圖3-2 彈簧拉緊裝置示意圖
由于砂帶長度較長，工作時為防止砂帶跑偏，將張緊輪的輪緣設(shè)計成中間高兩邊低的鼓形，外包一層氟橡膠FPM，其結(jié)構(gòu)如圖3-3所示。其鼓形外表面凸弧高度值可按下式計算：
式中：B為輪寬度，mm。在一定范圍內(nèi)，值越大，砂帶對中性越好。
圖3-3 張緊輪結(jié)構(gòu)示意圖
由前面可知，砂帶的寬度為250mm，則張緊輪的長度需大于砂帶寬度，取B=280mm，。圓整取。
3.3砂帶支撐與除塵裝置
砂帶支撐裝置即支撐輪裝置，是砂帶磨削的關(guān)鍵部件，工作時在砂帶背面，使砂帶獲得有力的支撐，是砂帶能穩(wěn)定平滑運(yùn)行的重要保障。支撐輪同樣采用鋼制輪芯，外包一層氟橡膠FPM。在輪軸兩端分別采用軸承支撐，使砂帶在工作中穩(wěn)定可靠。
鋼絲在磨削除銹中會產(chǎn)生大量的粉塵，除了要做好箱體的密封外，還需在砂磨處裝有除塵裝置，除塵裝置與箱體接口管徑的大小視磨削寬度和磨削功率的大小而定。
第4章 除銹裝置帶傳動設(shè)計
4.1帶傳動簡介
帶傳動是利用皮帶上的彈性帶進(jìn)行運(yùn)動或動力傳遞的機(jī)械傳動。根據(jù)傳動原理，摩擦帶傳動是由皮帶與皮帶輪摩擦驅(qū)動的，在皮帶輪上有相互嚙合的皮帶傳動。帶傳動結(jié)構(gòu)簡單，傳動平穩(wěn)，緩沖減震，能在大軸間距和多軸之間傳遞動力，具有成本低、無潤滑、維護(hù)方便等特點(diǎn)。在現(xiàn)代機(jī)械傳動中得到了廣泛的應(yīng)用。摩擦帶傳動能量過載打滑和行駛噪聲低，但傳動比不準(zhǔn)確（滑動率小于2%）。同步帶傳動可保證同步傳動，但在高速運(yùn)行時對負(fù)載變化和噪聲的吸收能力較差。皮帶傳動是用來傳遞動力的，有時也用來輸送材料和執(zhí)行零件的全部零件。
皮帶傳動的功率損失是：
（1）滑動損失摩擦帶傳動工作，由于滑輪兩側(cè)的張力差和相應(yīng)的變形差，形成彈性滑動，導(dǎo)致皮帶與從動輪之間的速度損失。彈性滑動率通常在1%至2%之間。嚴(yán)重的滑動，特別是超載和打滑，會使皮帶的運(yùn)動不穩(wěn)定，效率降低，磨損加劇，嚴(yán)重影響皮帶的使用壽命。隨著彈性模量的降低，松弛和松弛側(cè)張力差的滑動損失增大。
（2）內(nèi)部摩擦損失帶折回反復(fù)操作，并帶上變形會導(dǎo)致帶內(nèi)摩擦引起的功率損失。內(nèi)摩擦損失隨預(yù)緊力、皮帶厚度和滑輪直徑之比的增大而增大。張力減阻的變化，可以減少摩擦損失。
（3）皮帶和皮帶輪工作表面粘著和V進(jìn)出槽側(cè)摩擦損失。
（4）當(dāng)空氣阻力損失高速運(yùn)行時，風(fēng)阻力造成的功率損失。損失與速度的平方成正比。因此，高速傳動帶的設(shè)計應(yīng)盡量減小小面積，盡量采用厚窄帶；皮帶輪輻條表面應(yīng)光滑（如橢圓或徑向輻條），以減少牽引力。
（5）軸承摩擦軸承受拉力的作用，是造成功率損失的重要因素之一。
根據(jù)上述損失，帶傳動的效率在80%～98%范圍內(nèi)。當(dāng)傳動裝置設(shè)計時，根據(jù)皮帶的類型進(jìn)行選擇。
4.2帶傳動計算
1確定計算功率
據(jù)[2]表8-7查得工作情況系數(shù)=1.1。故有：
=
2 選擇V帶帶型
據(jù)和n有[2]圖8-11選用A帶。
3 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗算帶速
（1）初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑有[2]表8-6和8-8，取小帶輪直徑=100mm。
（2）驗算帶速v，有：
v=
=5.1
因為5.1在5~30之間，故帶速合適。
（3）計算大帶輪基準(zhǔn)直徑
4 確定V帶的中心距a和基準(zhǔn)長度
(1)據(jù)[2]式8-20初定中心距=400mm
(2)計算帶所需的基準(zhǔn)長度
由[2]表8-2選帶的基準(zhǔn)長度=1250mm
（3）計算實際中心距
5 驗算小帶輪上的包角
6 計算帶的根數(shù)z
（1）計算單根V帶的額定功率P
由和查[2]表8-4a得
據(jù)=960，i=2和A型帶，查[2]8-4b得
查[2]表8-5得，=0.93，于是：
=(+)
=（1.064+0.17）0.970.93
=1.11KW
（2）計算V帶根數(shù)z
z===3.96
故取4根。
7 計算單根V帶的初拉力最小值（F）
由[2]表8-3得A型帶的單位長質(zhì)量。所以
=500
=133N
應(yīng)使實際拉力F大于（F）
8 計算壓軸力F
壓軸力的最小值為：
=2sin=241330.99=1053N
9 帶輪設(shè)計
（1）小帶輪設(shè)計
由電動機(jī)可知其軸伸直徑為d=18mm，故因小帶輪與其裝配，故小帶輪的軸孔直徑=18mm。有[4]表14-18可知小帶輪結(jié)構(gòu)為實心輪。
（2）大帶輪設(shè)計
大帶輪軸孔取30mm，由[4]表14-18可知其結(jié)構(gòu)為輻板式。
第5章 主傳動軸設(shè)計
5.1主傳動軸的設(shè)計計算
5.1.1 根據(jù)轉(zhuǎn)矩初步估算軸徑
查得材料機(jī)械性能數(shù)據(jù)為；
式(5.1)
式(5.2)
，選60 式(5.3)
外徑
5.1.2 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計
圖5-1 軸的結(jié)構(gòu)簡圖
如圖5-1所示，根據(jù)軸的受力作用，選取30211型的圓錐滾子滾動軸承，為了利于對軸承進(jìn)行裝配，選，，
表5-1
軸承代號
32912
尺寸（㎜）
d
60
D
85
T
17
B
16
C
14
rsmin
1
基本額定負(fù)荷（KN）
最小負(fù)荷系數(shù)
Cr
28.8
C0r
31.5
極限轉(zhuǎn)速
脂潤滑
4000
油潤滑
5000
5.1.3 軸的受力分析
軸傳遞的轉(zhuǎn)矩
軸的左邊要承受皮帶的壓力878.3N，右邊即將在要承受三爪卡盤的重力作用下，兩邊的軸承會要承受到在水平方向上的支反力作用下.但是軸的軸向卻受到一個值的大小為315N軸向力，以及一個扭矩大小為625N.
由于L1段軸受力最大，承受主要扭矩，所以其為危險截面，其他部分受力較小.所以根據(jù)彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度：
《機(jī)械設(shè)計師》
——軸的計算應(yīng)力，
M——軸所受的彎矩，
T——軸所受扭矩，
W——軸的抗彎截面系數(shù)，
式(5.4)
式(5.5)
查得 ，故安全。
5.2軸承壽命計算
軸上左端軸承受力較大，其受到的軸向力為=315N，經(jīng)力矩平衡粗略計算其受到的徑向力為=533N.依據(jù)《機(jī)械設(shè)計使用手冊》
查表6-1-54得：e=0.38，Y=1.6
，查表6-1-20，X=0.67，Y=1.6 式(5.6)
當(dāng)量動載荷：
載荷平穩(wěn)，查表6-1-19得=1
式(5.7)
基本額定動載荷：
式(5.8)
軸承壽命：
式(5.9)
使用條件為每天8h工作的機(jī)械，但通常不是滿負(fù)荷使用，如電機(jī)，一般齒輪裝置、壓碎機(jī)、起重機(jī)和一般機(jī)械中軸承使用壽命為10000～25000小時。
第五章 總結(jié)
拉絲前除銹質(zhì)量直接影響拉絲質(zhì)量和產(chǎn)量。砂帶磨削除銹可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的酸洗除銹工藝，減少對環(huán)境的污染。作為一種新的鋼絲除銹技術(shù)，如果能夠進(jìn)一步提升，這將在轉(zhuǎn)化中發(fā)揮重要作用，提升相關(guān)企業(yè)和生產(chǎn)力的提高。此設(shè)備操作簡單，可通過更換不同的標(biāo)準(zhǔn)件及安裝方式以滿足現(xiàn)如今很多工廠各式各樣的工作環(huán)境。
本文對鋼絲砂帶除銹機(jī)的傳動部件參數(shù)和工作參數(shù)進(jìn)行了合理的計算，結(jié)合實際的使用情況，最終選擇砂帶磨削方式來實現(xiàn)工作要求，可達(dá)到合理的除銹效果。
在整個論文完成階段，對砂帶除銹系統(tǒng)許多重要的尺寸計算是最主要的研究內(nèi)容，計算結(jié)果直接與系統(tǒng)的穩(wěn)定性和性能相關(guān)。
最后，簡要說明材料和傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)尺寸，從而完成鋼絲砂帶磨削除銹機(jī)的設(shè)計。
由于時間的限制，對整個設(shè)計資料的不足，還存在一些問題，尺寸不一定精確。在實際生產(chǎn)使用過程中還需要進(jìn)行不斷的改進(jìn)才能達(dá)到預(yù)想的結(jié)果，希望各位老師可以批評指出，本人將不勝感激。
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致 謝
兩個多月的設(shè)計已經(jīng)接近尾聲，在這過程中，使我真正的知道了學(xué)習(xí)理論知識和實踐行動的必要性。在這期間，我不斷去圖書館查找相關(guān)文獻(xiàn)資料，將自己的課余時間大部分泡在了圖書館，并在這過程中，不斷發(fā)現(xiàn)問題，找老師幫助找出問題的解決方案，讓我充分認(rèn)識到書本知識與實際工作過程中有很大的差距。本論文很好的將兩者完美結(jié)合，讓我在進(jìn)入工作崗位之前有了一個很好的訓(xùn)練機(jī)會。同時，我也意識到很多事情，不是一個人就能解決的，必須團(tuán)隊合作，互相溝通，才能將設(shè)計完成的更加漂亮。
通過這次的畢業(yè)設(shè)計，我在自動控制理論、機(jī)械設(shè)計等領(lǐng)域，有了進(jìn)一步的理解?？傊驹O(shè)計為我們打開設(shè)計的實際應(yīng)用后，對本人以后的工作和生活起到了良好的推動作用。
衷心感謝各位老師的精心指導(dǎo)設(shè)計過程，特別是X老師，他的諄諄教誨、耐心解釋每一個階段，使得我可以順利的完成此份設(shè)計。