594 繞絲篩管纏繞機2

594 繞絲篩管纏繞機2,繞絲篩管,纏繞 第六章 各傳動軸的估算和驗算-20-第六章 各傳動軸的估算和驗算鋼絲篩管纏繞機各傳動軸在工作時必須具有足夠的彎曲強度和扭轉剛度。軸在彎矩作用下產生過大的彎曲變形，則裝在軸上的齒輪會因傾角過大而使齒面的強度分布不均勻，產生不均勻摩擦和加大噪聲，也會使?jié)L動軸承內、外圈產生相對傾斜，影響軸承使用壽命，因此設計時要保持各軸有足夠的強度和剛度 [5]。一 估算各個軸的直徑 按扭轉剛度估算軸的直徑 [12]，公式為 d》kA jnP/4?式中 K——鍵槽系數(shù)；A——系數(shù)；Pn——電動機額定功率；η——從電動機到齒輪的傳動效率n ——傳動軸的計算轉速j根據(jù)表格查得，取傳動軸每米允許轉角 φ=0.5 查表得：K=1.04，A=110一般主傳動得總效率 η=0.70～0.85 取 η=0.85因此各傳動軸得直徑根據(jù)公式得： 傳動軸Ⅰ：n 1=62.8r/min d》kA = mmjnP/4?5.298.6/.0329.104.4???根據(jù)軸的結構合理性和齒輪的直徑選取軸Ⅰ的直徑 d1=80mm傳動軸Ⅱ：n 2=15.7r/min d》kA =jnP/4?m79.41.5/8.0329.104.4???根據(jù)軸的結構合理性和齒輪的直徑選取軸Ⅱ的直徑 d2=300mm傳動軸Ⅲ：n 3=15.7r/min d》kA =jnP/4?m79.41.5/8.0329.104.4???遼寧工程技術大學畢業(yè)設計（論文）-21-根據(jù)軸的結構合理性和齒輪的直徑選取軸Ⅲ的直徑 d3=90mm傳動軸Ⅳ：.n 4=4.17r/min d》kA =jnP/?m2.5817.4/0329.104.4???根據(jù)軸的結構合理性和齒輪的直徑選取軸Ⅳ的直徑 d4=100mm二 各傳動軸的設計(一) 動軸Ⅰ的設計傳動軸Ⅰ與步進電動機相連，將傳動軸與電動機采用 TL 型彈簧柱銷聯(lián)軸器相連來進行傳動 [2]，根據(jù)軸Ⅰ的直徑 d1=80mm.選取聯(lián)軸器的尺寸參數(shù)型號為 TL10，許用轉速[n]=2300r/min,額定轉矩 Tn=2300Nm，軸孔長度 L1=172mm,L=132mm,D1=315mm.軸Ⅰ上安裝又齒輪 1 和 2 ，根據(jù)結構要求，齒輪 1 和 2 采用滑移齒輪 [6]。為了便于滑移齒輪的裝卸，將軸Ⅰ的兩端設計成階梯軸，取軸肩為 h=(0.07～0.10)d=8mm,由于齒輪 Z1 和Z2 在軸上滑移，故軸Ⅰ為化鍵軸，兩個齒輪都要經過磨削，且制成整體雙聯(lián)齒輪。在齒輪 Z2 上裝有撥叉，通過手動來控制齒輪的滑移，取齒寬 90mm。軸的兩端用圓錐滾子軸承來進行軸向固定，根據(jù)軸的直徑 d1=80mm 和齒輪選取軸承：軸承型號為 6213, d=65mm,D=120mm,B=23mm,根據(jù)軸Ⅰ上各個零件的設計和選取，估算軸Ⅰ的長度為L1=750mm[15].(二) 動軸Ⅱ的設計（主軸的設計）由設計的要求可知，主軸的運動形式是一邊轉動一邊移動，所以在主軸的外部安裝有套筒，套筒與主軸的配合采用雙鍵聯(lián)接 [10]。采用雙鍵的目的是使主軸與套筒一起轉動，套筒的厚度為 44mm,另外，在主軸上與雙鍵作用處朝夾具方向開出兩個鍵槽，長度L=1200mm,目的是使主軸在套筒里能夠移動。主軸上有兩個齒輪 Z3 和 Z4，分別安裝在套筒上，采用平鍵聯(lián)接。主軸的兩端用圓錐滾子軸承，靠近夾具的一端用一個圓錐滾子軸承，另一端用兩個圓錐滾子軸承，根據(jù)套筒的直徑 d=400m 來選取軸承。根據(jù)軸Ⅱ上各個零件的設計和選取，估算軸Ⅱ的長度為 L =2000mm.(三) 傳動軸Ⅲ 的設計傳動軸Ⅲ上有兩個齒輪 Z5 和 Z6，由設計的結果得出 Z5 和 Z4 得齒數(shù)相等，Z6 的直徑為 80mm ,。根據(jù)軸的直徑 d=80mm 和齒輪的設計，采用圓錐滾子軸承來進行徑向第六章 各傳動軸的估算和驗算-22-固定，選取軸Ⅲ兩端的軸承，軸承型號 6215，d=75mm,D=130mm,B=25mm.估算軸Ⅲ的長度為 750mm.(四) 傳動軸Ⅳ 的設計傳動軸Ⅳ上裝有滑移齒輪。為了便于滑移齒輪的裝卸，將軸Ⅳ的兩端設計成階梯形，取軸肩為 h=(0.07～0.10) d=0.08d=8mm,由于齒輪 Z7 和 Z9 在軸上滑移，兩個齒輪都要經過磨削，且制成整體雙聯(lián)齒輪 [10]。在齒輪 Z9 上裝有撥叉，用手動來控制齒輪的滑移 [5]。根據(jù)軸Ⅳ的直徑 d=100mm,選取軸Ⅳ兩端的軸承，軸承采用雙向推力球軸承和深溝球軸承，軸承型號為 6217，d=85mm,D=150mm.遼寧工程技術大學畢業(yè)設計（論文）-37-第 十 章 后 續(xù)雖 然 饒 絲 篩 管 纏 繞 機 有 很 大 的 發(fā) 展 前 景 ， 但 是 由 于 每 條 鋼 絲 之 間 的 縫 隙 有 嚴 格的 要 求 ， 所 以 這 對 于 纏 繞 機 的 研 發(fā) 有 很 高 的 要 求 。 在 數(shù) 控 技 術 高 度 發(fā) 達 的 今 天 ，繞 絲 篩 管 纏 繞 機 也 應 該 實 行 數(shù) 字 控 制 。 這 也 需 要 研 發(fā) 人 員 做 大 量 的 后 續(xù) 數(shù) 控 工 作 。這 次 繞 絲 篩 管 纏 繞 機 的 設 計 ， 也 存 在 著 許 多 不 足 之 出 ， 比 如 ： 只 能 加 工 長 度1m， 直 徑 250mm 左 右 的 篩 管 ， 機 床 的 轉 速 控 制 只 有 通 過 步 進 電 機 ， 機 床 的 整 體結 構 仍 有 許 多 不 足 ?；?于 這 些 ， 提 出 以 下 改 進 方 案 ：1. 改 進 繞 絲 篩 管 纏 繞 機 主 軸 進 給 方 式 ， 使 得 床 身 在 加 工 過 程 中 ， 所 產 生 的 扭矩 不 變 或 減 小 鼠 籠 的 變 形 ；2. 添 加 數(shù) 控 設 備 ， 通 過 機 械 轉 換 來 實 現(xiàn) 主 軸 轉 速 的 改 變 ， 減 少 投 資 ；3. 改 進 機 床 整 體 結 構 ， 使 得 能 加 工 不 同 型 號 的 篩 管 ， 提 高 加 工 范 圍 。第四章 電動機的選擇-14-第四章 電動機的選擇本裝置由于轉速較小，如果采用普通電機，降速范圍太大，實現(xiàn)降速比較困難，另外很難保證轉速的恒定，所以本裝置采用步進電動機。4.1 步進電動機及其發(fā)展步進電動機又稱脈沖電動機或階躍電動機，國外一般稱為 Setp motor 或 Stepping motor、 Pulse motor 等等 [14]。目前，隨著電子技術、控制技術以及電動機本體的發(fā)展和變化，傳統(tǒng)電機分類間的界面越來越模糊。就傳統(tǒng)的步進電動機來說，步進電動機可以簡單地定義為，根據(jù)輸入的脈沖信號，每改變一次勵磁狀態(tài)就前進一定角度，若不改變勵磁狀態(tài)則保持一定位置而靜止的電動機。從廣義上講，步進電動機是一種受電脈沖信號控制的無刷式電動機，也可看作式在一定頻率范圍內轉速與控制脈沖頻率同步的同步電動機。步進電動機的機理是基于最基本的電磁鐵作用，其原始模型起源于 1830 年至 1860年間。20 世紀 60 年代后期，在步進電動機本體方面隨著用磁材料的發(fā)展，各種實用性步進電動機應運而生，而半導體技術的發(fā)展則推進了步進電動機在眾多領域的應用。在近30 年間，步進電動機迅速地發(fā)展并成熟起來。從發(fā)展趨向來講，步進電動機已經能與直流電動機、異步電動機，以及同步電動機并列，從而成為電動機的一種基本類型。4.2 步進電動機的特點步進電動機是較早實用的典型的機電一體化元件組件。步進電動機本體、步進電動機驅動器和控制器構成步進電動機系統(tǒng)不可分割的三大部分。步進電動機具有自身的特色，歸納起來有：（1） 以用數(shù)字信號直接進行開環(huán)控制，整個系統(tǒng)簡單廉價。（2） 移與輸入脈沖信號數(shù)相對應，步距誤差不長期積累，可以組 成結構較為簡單而又具有一定精度的開環(huán)控制系統(tǒng)，也可在要求更高精度時組成閉環(huán)控制系統(tǒng)。遼寧工程技術大學畢業(yè)設計（論文）-15-（3） 刷，電動機本體部件少，可靠性高。（4）易于啟動、停止、正反轉及變速，響應性也好。（5）停止時，可有自鎖能力。（6）步距角選擇范圍大，可在幾十角分至 180o 大范圍內選擇。在小步距情況下，通?？梢栽诔退傧赂咚倬喾€(wěn)定運行，通?？梢圆唤洔p速器直接驅動負載。（7）速度可在相當寬范圍內平滑調節(jié)。同時用一臺控制器控制幾臺步進電動機可使它們完全同步運行。（8） 步進電動機帶慣性負載的能力較差。（9） 易于存在失步和共振，因此步進電動機的加減速方法根據(jù)利用狀態(tài)的不同而復雜化。（10） 不能直接使用普通的交直流電源驅動。4.3 步進電動機的主要參數(shù)1 步距角 指每給一個電脈沖信號電動機轉子所應轉過的角度的理論值。2 齒距角相鄰兩齒中心線間的夾角，通常定子和轉子具有相同的齒距角。3 矩角特性矩角特性失指不改變各相繞組的通電狀態(tài)，即一相或幾相繞組同時通以直流電流時，電磁轉矩與失調角的關系。4 失調角失調角是指轉子偏離零位的角度。5 零位或初始穩(wěn)定平衡位置指不改變繞組通電狀態(tài)，轉子在理想空載狀態(tài)下的平衡位置。第四章 電動機的選擇-16-6 最大靜轉矩矩角特性上轉矩最大植稱為最大靜轉矩。8 響應頻率在某一頻率范圍內步進電動機可以任意運行而不會丟失一步，則這一最大頻率稱為響應頻率。9 運行頻率指拖動一定負載使頻率連續(xù)上升時，步進電動機能步丟失步運行的極限頻率。10 單步響應指步進電動機在帶電的情況下，改變一次脈沖電壓，轉子由起動到停止的運動軌跡。4.4 步進電動機的分類從廣義上講，步進電動機的類型分為機械式、電磁式和組合式三大類型。步進電動機是作為控制元件或驅動元件使用的，通常用驅動機械機構組合來實現(xiàn)所要求的功能。在選步進電動機時，從機械角度考慮的要點是：（1） 辨率，由移動速度，每步所移動角度式距離來決定；（2） 負載剛度，移動物理重量；（3） 電動機體積；（4） 環(huán)境、溫度、濕度等。根據(jù)以上對步進電動的了解，初選步進電動機 GB1-GD-1 ，其相數(shù)為 6，負載轉距50Nm，負載啟動頻率 1000 步/s，步距角 0.75/1.5，當六相六拍（1～2 相勵磁）運動時步距角 Qb=0.75 度.其每轉脈沖數(shù) S=360/Qb=480P/r.電動機每分鐘轉速=脈沖速度(每秒步數(shù))/ 每轉步數(shù)×60=1000/480 ×60=125r/min遼寧工程技術大學畢業(yè)設計（論文）-17-由于本裝置中與步進電動機相連的周的轉速是 62.8r/min, 所以此步進電動機可以實現(xiàn)這樣的轉速變換.致謝-38-致謝在本設計過程中受到了孫進平老師的悉心指導和許多同學的幫助,在此深表感謝.感謝遼寧工程技術大學的圖書館為我提供了有利的資料.感謝遼寧工程技術大學機房為我提供了上機的條件.感謝遼寧工程技術大學所有老師對我的培養(yǎng).Wind the silk sieve tube twining machineAbstract：It is very extensive mechanical equipment of a kind of application to wind the silk sieve tube twining machine, the sieve tube that this equipment produces out is a kind of new-type product appearing in recent years in the world, product this take shape stainless steel silk pass boxing. It is of simple structure, it is high to weld the intensity, the even price of chink is rational, circulate area heavy, wear-resisting , corrosion-resistant , free of temperature and pressure , safe and reliable , standardized degree high , long-lived , cost low grade advantage. Our country can already produce the welding type sieve tube of stainless steel in a large amount completely now, and is used in the petroleum , chemical industry, mine , metallurgy , water conservancy , electricity , papermaking , pharmacy , diet , environmental protection hierarchical screening , dehydrate and oil , angry , filtration of ink of trade. So to wind silk sieve tube design of person who twine it develops to be to there is a actual meaning very much.Key words：Twining machine Sieve tube Welding第六章 各傳動軸的估算和驗算-20-第六章 各傳動軸的估算和驗算鋼絲篩管纏繞機各傳動軸在工作時必須具有足夠的彎曲強度和扭轉剛度。軸在彎矩作用下產生過大的彎曲變形，則裝在軸上的齒輪會因傾角過大而使齒面的強度分布不均勻，產生不均勻摩擦和加大噪聲，也會使?jié)L動軸承內、外圈產生相對傾斜，影響軸承使用壽命，因此設計時要保持各軸有足夠的強度和剛度 [5]。一 估算各個軸的直徑 按扭轉剛度估算軸的直徑 [12]，公式為 d》kA jnP/4?式中 K——鍵槽系數(shù)；A——系數(shù)；Pn——電動機額定功率；η——從電動機到齒輪的傳動效率n ——傳動軸的計算轉速j根據(jù)表格查得，取傳動軸每米允許轉角 φ=0.5 查表得：K=1.04，A=110一般主傳動得總效率 η=0.70～0.85 取 η=0.85因此各傳動軸得直徑根據(jù)公式得： 傳動軸Ⅰ：n 1=62.8r/min d》kA = mmjnP/4?5.298.6/.0329.104.4???根據(jù)軸的結構合理性和齒輪的直徑選取軸Ⅰ的直徑 d1=80mm傳動軸Ⅱ：n 2=15.7r/min d》kA =jnP/4?m79.41.5/8.0329.104.4???根據(jù)軸的結構合理性和齒輪的直徑選取軸Ⅱ的直徑 d2=300mm傳動軸Ⅲ：n 3=15.7r/min d》kA =jnP/4?m79.41.5/8.0329.104.4???遼寧工程技術大學畢業(yè)設計（論文）-21-根據(jù)軸的結構合理性和齒輪的直徑選取軸Ⅲ的直徑 d3=90mm傳動軸Ⅳ：.n 4=4.17r/min d》kA =jnP/?m2.5817.4/0329.104.4???根據(jù)軸的結構合理性和齒輪的直徑選取軸Ⅳ的直徑 d4=100mm二 各傳動軸的設計(一) 動軸Ⅰ的設計傳動軸Ⅰ與步進電動機相連，將傳動軸與電動機采用 TL 型彈簧柱銷聯(lián)軸器相連來進行傳動 [2]，根據(jù)軸Ⅰ的直徑 d1=80mm.選取聯(lián)軸器的尺寸參數(shù)型號為 TL10，許用轉速[n]=2300r/min,額定轉矩 Tn=2300Nm，軸孔長度 L1=172mm,L=132mm,D1=315mm.軸Ⅰ上安裝又齒輪 1 和 2 ，根據(jù)結構要求，齒輪 1 和 2 采用滑移齒輪 [6]。為了便于滑移齒輪的裝卸，將軸Ⅰ的兩端設計成階梯軸，取軸肩為 h=(0.07～0.10)d=8mm,由于齒輪 Z1 和Z2 在軸上滑移，故軸Ⅰ為化鍵軸，兩個齒輪都要經過磨削，且制成整體雙聯(lián)齒輪。在齒輪 Z2 上裝有撥叉，通過手動來控制齒輪的滑移，取齒寬 90mm。軸的兩端用圓錐滾子軸承來進行軸向固定，根據(jù)軸的直徑 d1=80mm 和齒輪選取軸承：軸承型號為 6213, d=65mm,D=120mm,B=23mm,根據(jù)軸Ⅰ上各個零件的設計和選取，估算軸Ⅰ的長度為L1=750mm[15].(二) 動軸Ⅱ的設計（主軸的設計）由設計的要求可知，主軸的運動形式是一邊轉動一邊移動，所以在主軸的外部安裝有套筒，套筒與主軸的配合采用雙鍵聯(lián)接 [10]。采用雙鍵的目的是使主軸與套筒一起轉動，套筒的厚度為 44mm,另外，在主軸上與雙鍵作用處朝夾具方向開出兩個鍵槽，長度L=1200mm,目的是使主軸在套筒里能夠移動。主軸上有兩個齒輪 Z3 和 Z4，分別安裝在套筒上，采用平鍵聯(lián)接。主軸的兩端用圓錐滾子軸承，靠近夾具的一端用一個圓錐滾子軸承，另一端用兩個圓錐滾子軸承，根據(jù)套筒的直徑 d=400m 來選取軸承。根據(jù)軸Ⅱ上各個零件的設計和選取，估算軸Ⅱ的長度為 L =2000mm.(三) 傳動軸Ⅲ 的設計傳動軸Ⅲ上有兩個齒輪 Z5 和 Z6，由設計的結果得出 Z5 和 Z4 得齒數(shù)相等，Z6 的直徑為 80mm ,。根據(jù)軸的直徑 d=80mm 和齒輪的設計，采用圓錐滾子軸承來進行徑向第六章 各傳動軸的估算和驗算-22-固定，選取軸Ⅲ兩端的軸承，軸承型號 6215，d=75mm,D=130mm,B=25mm.估算軸Ⅲ的長度為 750mm.(四) 傳動軸Ⅳ 的設計傳動軸Ⅳ上裝有滑移齒輪。為了便于滑移齒輪的裝卸，將軸Ⅳ的兩端設計成階梯形，取軸肩為 h=(0.07～0.10) d=0.08d=8mm,由于齒輪 Z7 和 Z9 在軸上滑移，兩個齒輪都要經過磨削，且制成整體雙聯(lián)齒輪 [10]。在齒輪 Z9 上裝有撥叉，用手動來控制齒輪的滑移 [5]。根據(jù)軸Ⅳ的直徑 d=100mm,選取軸Ⅳ兩端的軸承，軸承采用雙向推力球軸承和深溝球軸承，軸承型號為 6217，d=85mm,D=150mm.遼寧工程技術大學畢業(yè)設計（論文）-37-第 十 章 后 續(xù)雖 然 饒 絲 篩 管 纏 繞 機 有 很 大 的 發(fā) 展 前 景 ， 但 是 由 于 每 條 鋼 絲 之 間 的 縫 隙 有 嚴 格的 要 求 ， 所 以 這 對 于 纏 繞 機 的 研 發(fā) 有 很 高 的 要 求 。 在 數(shù) 控 技 術 高 度 發(fā) 達 的 今 天 ，繞 絲 篩 管 纏 繞 機 也 應 該 實 行 數(shù) 字 控 制 。 這 也 需 要 研 發(fā) 人 員 做 大 量 的 后 續(xù) 數(shù) 控 工 作 。這 次 繞 絲 篩 管 纏 繞 機 的 設 計 ， 也 存 在 著 許 多 不 足 之 出 ， 比 如 ： 只 能 加 工 長 度1m， 直 徑 250mm 左 右 的 篩 管 ， 機 床 的 轉 速 控 制 只 有 通 過 步 進 電 機 ， 機 床 的 整 體結 構 仍 有 許 多 不 足 。基 于 這 些 ， 提 出 以 下 改 進 方 案 ：1. 改 進 繞 絲 篩 管 纏 繞 機 主 軸 進 給 方 式 ， 使 得 床 身 在 加 工 過 程 中 ， 所 產 生 的 扭矩 不 變 或 減 小 鼠 籠 的 變 形 ；2. 添 加 數(shù) 控 設 備 ， 通 過 機 械 轉 換 來 實 現(xiàn) 主 軸 轉 速 的 改 變 ， 減 少 投 資 ；3. 改 進 機 床 整 體 結 構 ， 使 得 能 加 工 不 同 型 號 的 篩 管 ， 提 高 加 工 范 圍 。第四章 電動機的選擇-14-第四章 電動機的選擇本裝置由于轉速較小，如果采用普通電機，降速范圍太大，實現(xiàn)降速比較困難，另外很難保證轉速的恒定，所以本裝置采用步進電動機。4.1 步進電動機及其發(fā)展步進電動機又稱脈沖電動機或階躍電動機，國外一般稱為 Setp motor 或 Stepping motor、 Pulse motor 等等 [14]。目前，隨著電子技術、控制技術以及電動機本體的發(fā)展和變化，傳統(tǒng)電機分類間的界面越來越模糊。就傳統(tǒng)的步進電動機來說，步進電動機可以簡單地定義為，根據(jù)輸入的脈沖信號，每改變一次勵磁狀態(tài)就前進一定角度，若不改變勵磁狀態(tài)則保持一定位置而靜止的電動機。從廣義上講，步進電動機是一種受電脈沖信號控制的無刷式電動機，也可看作式在一定頻率范圍內轉速與控制脈沖頻率同步的同步電動機。步進電動機的機理是基于最基本的電磁鐵作用，其原始模型起源于 1830 年至 1860年間。20 世紀 60 年代后期，在步進電動機本體方面隨著用磁材料的發(fā)展，各種實用性步進電動機應運而生，而半導體技術的發(fā)展則推進了步進電動機在眾多領域的應用。在近30 年間，步進電動機迅速地發(fā)展并成熟起來。從發(fā)展趨向來講，步進電動機已經能與直流電動機、異步電動機，以及同步電動機并列，從而成為電動機的一種基本類型。4.2 步進電動機的特點步進電動機是較早實用的典型的機電一體化元件組件。步進電動機本體、步進電動機驅動器和控制器構成步進電動機系統(tǒng)不可分割的三大部分。步進電動機具有自身的特色，歸納起來有：（1） 以用數(shù)字信號直接進行開環(huán)控制，整個系統(tǒng)簡單廉價。（2） 移與輸入脈沖信號數(shù)相對應，步距誤差不長期積累，可以組 成結構較為簡單而又具有一定精度的開環(huán)控制系統(tǒng)，也可在要求更高精度時組成閉環(huán)控制系統(tǒng)。遼寧工程技術大學畢業(yè)設計（論文）-15-（3） 刷，電動機本體部件少，可靠性高。（4）易于啟動、停止、正反轉及變速，響應性也好。（5）停止時，可有自鎖能力。（6）步距角選擇范圍大，可在幾十角分至 180o 大范圍內選擇。在小步距情況下，通常可以在超低速下高速距穩(wěn)定運行，通?？梢圆唤洔p速器直接驅動負載。（7）速度可在相當寬范圍內平滑調節(jié)。同時用一臺控制器控制幾臺步進電動機可使它們完全同步運行。（8） 步進電動機帶慣性負載的能力較差。（9） 易于存在失步和共振，因此步進電動機的加減速方法根據(jù)利用狀態(tài)的不同而復雜化。（10） 不能直接使用普通的交直流電源驅動。4.3 步進電動機的主要參數(shù)1 步距角 指每給一個電脈沖信號電動機轉子所應轉過的角度的理論值。2 齒距角相鄰兩齒中心線間的夾角，通常定子和轉子具有相同的齒距角。3 矩角特性矩角特性失指不改變各相繞組的通電狀態(tài)，即一相或幾相繞組同時通以直流電流時，電磁轉矩與失調角的關系。4 失調角失調角是指轉子偏離零位的角度。5 零位或初始穩(wěn)定平衡位置指不改變繞組通電狀態(tài)，轉子在理想空載狀態(tài)下的平衡位置。第四章 電動機的選擇-16-6 最大靜轉矩矩角特性上轉矩最大植稱為最大靜轉矩。8 響應頻率在某一頻率范圍內步進電動機可以任意運行而不會丟失一步，則這一最大頻率稱為響應頻率。9 運行頻率指拖動一定負載使頻率連續(xù)上升時，步進電動機能步丟失步運行的極限頻率。10 單步響應指步進電動機在帶電的情況下，改變一次脈沖電壓，轉子由起動到停止的運動軌跡。4.4 步進電動機的分類從廣義上講，步進電動機的類型分為機械式、電磁式和組合式三大類型。步進電動機是作為控制元件或驅動元件使用的，通常用驅動機械機構組合來實現(xiàn)所要求的功能。在選步進電動機時，從機械角度考慮的要點是：（1） 辨率，由移動速度，每步所移動角度式距離來決定；（2） 負載剛度，移動物理重量；（3） 電動機體積；（4） 環(huán)境、溫度、濕度等。根據(jù)以上對步進電動的了解，初選步進電動機 GB1-GD-1 ，其相數(shù)為 6，負載轉距50Nm，負載啟動頻率 1000 步/s，步距角 0.75/1.5，當六相六拍（1～2 相勵磁）運動時步距角 Qb=0.75 度.其每轉脈沖數(shù) S=360/Qb=480P/r.電動機每分鐘轉速=脈沖速度(每秒步數(shù))/ 每轉步數(shù)×60=1000/480 ×60=125r/min遼寧工程技術大學畢業(yè)設計（論文）-17-由于本裝置中與步進電動機相連的周的轉速是 62.8r/min, 所以此步進電動機可以實現(xiàn)這樣的轉速變換.致謝-38-致謝在本設計過程中受到了孫進平老師的悉心指導和許多同學的幫助,在此深表感謝.感謝遼寧工程技術大學的圖書館為我提供了有利的資料.感謝遼寧工程技術大學機房為我提供了上機的條件.感謝遼寧工程技術大學所有老師對我的培養(yǎng).Wind the silk sieve tube twining machineAbstract：It is very extensive mechanical equipment of a kind of application to wind the silk sieve tube twining machine, the sieve tube that this equipment produces out is a kind of new-type product appearing in recent years in the world, product this take shape stainless steel silk pass boxing. It is of simple structure, it is high to weld the intensity, the even price of chink is rational, circulate area heavy, wear-resisting , corrosion-resistant , free of temperature and pressure , safe and reliable , standardized degree high , long-lived , cost low grade advantage. Our country can already produce the welding type sieve tube of stainless steel in a large amount completely now, and is used in the petroleum , chemical industry, mine , metallurgy , water conservancy , electricity , papermaking , pharmacy , diet , environmental protection hierarchical screening , dehydrate and oil , angry , filtration of ink of trade. So to wind silk sieve tube design of person who twine it develops to be to there is a actual meaning very much.Key words：Twining machine Sieve tube Welding繞絲篩管纏繞機摘要：繞絲篩管纏繞機是一種應用很廣泛的機械設備，這個設備生產出來的篩管是國際上近年來出現(xiàn)的一種新型產品，該產品由成形不銹鋼絲經繞焊而成。它具有結構簡單、焊接強度高、縫隙均勻價格合理、流通面積大、耐磨、耐腐蝕、不受溫度及壓力影響、安全可靠、標準化程度高、壽命長、成本低等優(yōu)點?，F(xiàn)在我國已能大量生產全焊式不銹鋼篩管，并用于石油、化工、礦山、冶金、水利、電力、造紙、制藥、飲食及環(huán)保等行業(yè)的分級篩選、脫水和油、氣、水的過濾方面。因此，對繞絲篩管纏繞機的設計開發(fā)是很有實際意義的.關鍵詞：纏繞機 篩管 焊接遼寧工程技術大學畢業(yè)設計（論文）-39-參考文獻[1] 成大先.機械設計圖冊[S].化學工業(yè)出版社.2000[2] 李洪.實用機床設計手冊[S].沈陽:遼寧科學技術出版社.1999[3] 葉瑞文.機床大件焊接結構設計[M].北京:機械工業(yè)出版社.1986[4] 邱宣懷.機械設計 [M].北京:機械工業(yè)出版社.1985[5] 機床設計手冊編寫組編.機床設計手冊[S].北京 :機械工業(yè)出版社.1987[6] 柯禮立.大中型機床的精化改造[M].北京:機械工業(yè)出版社.1989[7]吳宗澤.機械結構設計 [M].北京:機械工業(yè)出版社.1998[8]蔣尊賢,李自治 .機械設計手冊[S].遼寧科學技術出版社 .1992[9]徐灝.機械設計手冊第四卷[S].北京:機械工業(yè)出版社.1991[10]蔡春源.機械零件設計手冊[S].冶金工業(yè)出版社 .1994[11] 卜炎.中國機械設計大典[S].江西科學技術出版社 .2002[12]王洪興,李木 ,劉秉忠.機械設計工程學Ⅰ[M].中國礦業(yè)大學出版社.1999[13]張樹森.機械制造工程學[M].東北大學出版社.2001[14]劉寶延，程樹康 .步進電動機及其驅動控制系統(tǒng)[M].哈爾濱工業(yè)大學出版社.1998[15]鞏云鵬，田萬祿，張祖立，黃秋波.機械設計課程設計[M].東北大學出版社.2000[16]p.n.rao. Manufacturing technology: metal cutting and machine tools.機械工業(yè)出版社[M].2003 遼寧工程技術大學畢業(yè)設計（論文）-1-引言繞絲篩管纏繞機是一種新面世的用于生產繞絲篩管的機械產品，目前國內篩管生產廠家所使用的繞絲篩管纏繞機大部分是依靠國外進口的。雖然有的廠家與某個科研單位共同研制了這種機械設備，但生產出來的產品精度很難達到用戶的要求。在石油的鉆采作業(yè)中，篩管是一種重要的器材，常用于先期完井或采油防砂。目前，使用較多的篩管是繞絲篩管。這種篩管的制造方法是: 在均勻分布于圓周的篩桿上或開孔的金屬襯管上，纏繞某種截面的鋼絲并焊牢，留出一定的縫隙作為篩孔。這種制造方法在我國已被較多的廠家所采用，如勝利油田就是從國外引進了繞絲篩管生產線，滿足了不同用戶的需求。經有關部門測試，國產全焊式不銹鋼篩管的開口率、縫隙均勻度及外表面光潔度接近美國貝克爾公司的同類產品，繞絲與筋條焊點抗拉強度 500N/mm ，規(guī)格為 60 的篩管，2整管拉斷力可達 320kN。在繞絲篩管出現(xiàn)之前，油井、水井的防砂濾網原多采用銅絲網、陶粒和環(huán)氧樹脂膠砂管，由于材料的強度較差，所以使用時間短，易損壞，造成井下大量出砂，使機泵損壞，不得不停產維修，影響原油生產?，F(xiàn)在很多油田，如大慶、大港、勝利等，已采用了國產全焊式不銹鋼篩管，使用情況表明，.國產篩管性能穩(wěn)定，能夠提高油、水井的利用率，保證油、水井的正常生產，降低原油的生產成本，最終提高了采收率，特別對油井早期防砂和油熱力開采具有一定的優(yōu)越性。把繞絲篩管展平后，可制成篩板，現(xiàn)已廣泛地用在采油廠污水處理系統(tǒng)的單閥濾罐中，代替了原來的過濾網。由于這種篩板強度另外，大直徑全焊式不銹鋼篩管經切割展高、耐溫，耐壓、耐腐蝕、縫隙均勻，易于清理，所以保證了污水處理站的正常運行，為油田的生產發(fā)揮了良好的作用。因此，對繞絲篩管纏繞機的設計和開發(fā)有很大的實在意義。開題報告設計的題目：繞絲篩管纏繞機設計題目的意義：繞絲篩管纏繞機是一種新面世的用于生產繞絲篩管的機械產品，目前國內篩管生產廠家所使用的繞絲篩管纏繞機大部分是依靠國外進口的。雖然有的廠家與某個科研單位共同研制了這種機械設備，但生產出來的產品精度很難達到用戶的要求。在石油的鉆采作業(yè)中，篩管是一種重要的器材，常用于先期完井或采油防砂。目前，使用較多的篩管是繞絲篩管。這種篩管的制造方法是: 在均勻分布于圓周的篩桿上或開孔的金屬襯管上，纏繞某種截面的鋼絲并焊牢，留出一定的縫隙作為篩孔。這種制造方法在我國已被較多的廠家所采用，如勝利油田就是從國外引進了繞絲篩管生產線，滿足了不同用戶的需求。在繞絲篩管出現(xiàn)之前，油井、水井的防砂濾網原多采用銅絲網、陶粒和環(huán)氧樹脂膠砂管，由于材料的強度較差，所以使用時間短，易損壞，造成井下大量出砂，使機泵損壞，不得不停產維修，影響原油生產?，F(xiàn)在很多油田，如大慶、大港、勝利等，已采用了國產全焊式不銹鋼篩管，使用情況表明，.國產篩管性能穩(wěn)定，能夠提高油、水井的利用率，保證油、水井的正常生產，降低原油的生產成本，最終提高了采收率，特別對油井早期防砂和稠油熱力開采具有一定的優(yōu)越性。把繞絲篩管展平后，可制成篩板，現(xiàn)已廣泛地用在采油廠污水處理系統(tǒng)的單閥濾罐中，代替了原來的過濾網。由于這種篩板強度另外，大直徑全焊式不銹鋼篩管經切割展高、耐溫，耐壓、耐腐蝕、縫隙均勻，易于清理，所以保證了污水處理站的正常運行，為油田的生產發(fā)揮了良好的作用。因此，對繞絲篩管纏繞機的設計和開發(fā)有很大的實在意義。方案的比較：方案一根據(jù)設計的目的和要求，主軸的運動形式是轉動，而工件的運動形式是邊轉動邊移動。主軸的轉動靠齒輪帶動來實現(xiàn)的。工件的轉動是通過夾具將工件夾緊與主軸同步轉動，而工件的移動，通過尾座來帶動工件移動，尾座通過滾珠絲杠螺母副與滾珠絲杠連接起來，同時在尾座上安裝一個夾具將工件夾緊。且在主軸上安裝套筒，套筒為兩層。一層套筒通過花鍵與主軸連接，在二層套筒上開出一排齒條，通過齒輪與齒條嚙合推動套筒向外移動，即工件的移動。由于此裝置設計要求的精度較高，而齒輪齒條的嚙合根本就不能保證精度，故此方案不合適。方案二：主軸的結構：在主軸外安裝一個套筒，套筒與主軸采用花鍵連接，同時在雙鍵與主軸連接處開出一米多長的鍵槽。另外，齒輪安裝在套筒上，這樣 齒輪帶動套筒轉動，即齒輪帶動主軸轉動。絲杠與尾座通過螺母副連接，絲杠帶動尾座前進，尾座通過工件推動主軸在套筒里滑動。進給運動：滑移齒輪 2 與 3 嚙合，1 與 4 不嚙合，實現(xiàn)進給尾座自由移動：滑移齒輪 4 作用，1、2、3 不作用，通過手輪轉動實現(xiàn)尾座自由移動。此方案出現(xiàn)的問題是當工件完全進入主軸箱時，主軸尾部要伸出主軸箱外很長一段，由于主軸很粗，質量很大，且沒有支撐，很難保證主軸平穩(wěn)移動，所以此方案不合適。方案三：主軸箱內主軸的結構與方案二中主軸的結構一樣，只是在主軸尾部安裝一個套筒，該套筒與箱壁連在一起同時在套筒最尾部放上支撐以支撐主軸。此方案雖然可實現(xiàn)設計要求，但主軸的初始位置無法保證，故此方案不合適。方案四：此方案與方案三中主軸箱的結構相同，只是在主軸尾部用絲杠螺母副與下面的絲杠連接，目的是支撐主軸。通過手輪實現(xiàn)主軸的回位。此方案存在兩個問題：（一） 。當工件實現(xiàn)進給運動時，與尾座連的滾珠絲杠和支撐主軸的絲杠之間容易產生干擾，很難保證進度；（二）主軸回位問題，雖然可通過手輪帶動絲杠可以實現(xiàn)，但效率太低。故此方案不合適。方案五：此方案中主軸結構與前面所述一至。主軸箱后面的絲杠螺母副采用的是開合螺母，當工件實現(xiàn)進給時，開合螺母打開，這樣兩根絲杠之間就沒有干擾了，同時還能支撐主軸。主軸的回位有機動和手動兩種。手動時，開合螺母合上，通過轉動手輪，可使主軸回位，另外還可微調主軸的初始位置。機動時，將滑移齒輪移位，通過絲杠帶動尾座連同工件與主軸一起回位。尾座自由移動：在滾珠絲杠的左端有一個離合器，斷開離合器，通過手輪來調整尾座初始位置。根據(jù)以上各個方案的比較， 確定方案五為最佳方案研究計劃進度表: 1 周～6 周 查資料;7 周～8 周 調研9 周～13 周 選定設計方案14 周～17 周 繪制圖紙參考文獻[1]成大先主編.機械設計圖冊.化學工業(yè)出版社,2000[2] 李洪主編 .實用機床設計手冊.沈陽:遼寧科學技術出版社,1999[3] 葉瑞文編著 .機床大件焊接結構設計.北京:機械工業(yè)出版社,1986[4] 邱宣懷等編 .機械設計.北京:機械工業(yè)出版社,1985[5] 機床設計手冊編寫組編.機床設計手冊.北京:機械工業(yè)出版社,1987[6] 柯禮立編著 .大中型機床的精化改造.北京:機械工業(yè)出版社,1989[7] 吳宗澤主編 .機械結構設計.北京:機械工業(yè)出版社,1998[8] 蔣尊賢,李自治主編 .機械設計手冊.遼寧科學技術出版社,1992[9]徐灝編著. 機械設計手冊第四卷.北京:機械工業(yè)出版社,1991[10] 蔡春源編著 .機械零件設計手冊.冶金工業(yè)出版社,1994[11] 卜炎主編 .中國機械設計大典.江西科學技術出版社,2002[12] 王洪興, 李木,劉秉忠.機械設計工程學.中國礦業(yè)大學出版社,1999目錄前言………………………………………………………………………………….1第一章 繞絲 篩 管 纏 繞 機 的 有 關 理 論 及 工 作 原 理 ……………………………..2第二章 方案的選擇…………………………………………………………………6第三章 箱 體 的 設 計 ………………………………………………………………..11第四章 電動機的選擇………………………………………………………………144.1 步進電動機及其發(fā)展………………………………………………………….144.2 步進電動機的特點…………………………………………………………….144.3 步進電動機的主要參數(shù)……………………………………………………….154.4 步進電動機的分類…………………………………………………………….16第五章 焊接方式的選擇……………………………………………………………185.1 焊接的概述……………………………………………………………………...185.2 焊接的方法……………………………………………………………………...18第六章 各傳動軸的估算和驗算…………………………………………………....20第七章 按彎曲剛度校核軸的直徑………………………………………………....23第八章 齒輪的校核………………………………………………………………....27第九章 經 濟 性 分 析 ………………………………………………………………36第十章 后 續(xù) ………………………………………………………………….....37致謝……………………………………………………………………………….….38參考文獻……………………………………………………………………………..39