1、 机械设计课程设计 设计说明书 设计题目： 搓丝机传动装置设计 一：设计题目：搓丝机传动装置设计一：设计题目：搓丝机传动装置设计 1.1 1.1 设计要求设计要求 1) 该机用于加工轴辊螺纹，其结构见下图，上搓丝板安装在机头 上， 下搓丝板安装在滑块上。 加工时， 下搓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 块往复运动时，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，可同时搓出工件两端的螺纹。滑块往复运动 一次，加工一件。 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
2、。 4) 使用期限为10年，大修周期为3 年，双班制工作。 5) 专业机械厂制造，可加工7、8级精度的齿轮、蜗轮。 图1.1: 搓丝机简图 1.21.2原始技术数据原始技术数据 数据组编号数据组编号 3 3 最大加工直径最大加工直径/mm/mm 1010 最大加工长度最大加工长度/ /mmmm 200200 滑块行程滑块行程/mm/mm 340340 公称搓动力公称搓动力/kN/kN 1010 生产率生产率/ /（件（件/ /minmin） 2424 1.31.3设计任务设计任务 1. 完成搓丝机传动装置总体方案的设计和论证，绘制总体设计原理 方案图。 2. 完成主要传动装置的结构设计。 3.
3、 完成装配图1 张（用A0 或A1 图纸），零件图2 张。 4. 编写设计说明书1 份。 二：机械装置的总体方案设计二：机械装置的总体方案设计 2.1 2.1 拟定传动方案拟定传动方案 方案一： 方案二： 根据系统要求可知： 滑块每分钟要往复运动24次，所以机构系统的原动件的转速应为 24r/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， 可采用曲柄滑块机 构，该机构有尺寸较小，结构简洁的特点。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。整个搓丝机由电动机、开式齿轮减速器、一级减速器、曲柄
4、 滑块机构、最终执行机构组成。如方案一图所示。 其中，r=148.5mm; l=1371.5mm; e=666mm; 最大压力角=33; 急 回夹角=7,急回特性为k=1.081。 采用一级圆柱齿轮减速器，外加开式齿轮减速器， 主要优点是结构 简单可靠，设计制造，维护方便。 2.22.2装置运动学仿真装置运动学仿真 先使用solidworks绘制传动方案一的三维模型。将三维模型导入 adams中，添加连接，驱动进行运动分析。如图所示。 图2.1：装置图 图2.2：滑块位移曲线图 图2.3：滑块速度曲线图 2.2.3 3装置动力学仿真装置动力学仿真 在机构中加入力，在对零件受力，力矩，功率进行分
5、析，绘制变化 曲线。 图2.4：搓应力曲线图 图2.5：摇臂力矩曲线图 图2.6：摇臂功率曲线图 2.2.4 4电动机的选择电动机的选择 2.2.4 4.1 .1 计算计算传动方案传动方案所需功率所需功率 P装置= 已知： =0.53m/s F=10000N 得出： F =5300w 已知： = 轴承 （装置有3个轴承） 轴承=0.98 得出： P装置= =5631.2w 2.2.4 4.2 .2 计算电机所需功率计算电机所需功率 减速齿轮组结构简单图： 已知： 圆柱齿轮=0.96 轴承=0.98 减速装置= 轴承 圆柱齿轮 (减速器和开式齿轮共有3对轴承，2处圆柱齿轮啮合) 得出： 减速装置
6、 0.87 P电机= 装置 减速装置 因载荷平稳，取电动机额定功率P电机额定略大于P电机即可。故选电动 机的额定功率P电机额定为7.5kw。 2.2.4 4. .3 3 计算电机所需转速计算电机所需转速 已知： 减速 开式：带：缓冲，吸震，高速级， 开式齿轮： 闭式：一级传动减速器(斜齿轮)， 二级，展开式减速器 n搓丝机=24r/min 设电机转速为n电机=720r/min 得出： 总传动比i总= 电机 搓丝机=30 由上述条件，选取开式齿轮传动比: i开式=6.02 闭式单极齿轮减速器传动比: i闭式=4.98 综合价格、传动比、质量等因素，差取书P201表格，选用电机Y160L 8。 2.2.4 4. .4 4 运动和动力参数计算运动和动力参数计算 0轴（电动机轴） P0=P电机= n0=n电机=720r/min T0=9550 1轴（高速轴） P1=P0轴承= n1= =720r/min T0=9550 2轴（中间轴） P2=P1轴承齿轮=
