畢業(yè)設(shè)計(jì)---gd-805高速織襪機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　隨著工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展，機(jī)電一體化系統(tǒng)已經(jīng)用于各個(gè)領(lǐng)域的機(jī)械系統(tǒng)中。GD-805高速織襪機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)裝置及控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，利用這四年來(lái)所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，著重對(duì)機(jī)械零件設(shè)計(jì)同時(shí)考慮工藝及工程力學(xué)內(nèi)容，設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：電機(jī)的選擇、V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)、軸承的選擇、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、開式直齒圓住齒輪設(shè)計(jì)、鍵的設(shè)計(jì)、離合器的設(shè)計(jì)等內(nèi)容等，基本上包括了機(jī)

2、械零件設(shè)計(jì)的典型部分。</p><p>　　GD-805高速織襪機(jī)適合生產(chǎn)各種短襪、連褲襪，本課題主要設(shè)計(jì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)裝置及控制設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)重點(diǎn)為傳動(dòng)機(jī)構(gòu)裝置設(shè)計(jì)，包括傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的各個(gè)傳動(dòng)過(guò)程設(shè)計(jì)計(jì)算、零件的設(shè)計(jì)計(jì)算和圖紙的繪制。典型傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、齒輪機(jī)械等的設(shè)計(jì)計(jì)算。 控制部分設(shè)計(jì)，使用PLC進(jìn)行電氣部分的控制，使轉(zhuǎn)速平穩(wěn)、變化響應(yīng)快。</p><p>　　關(guān)鍵詞： 襪機(jī),傳動(dòng),機(jī)械結(jié)構(gòu),PL

3、C</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　With the development of industrial automation , mechatronics system has been used in various fields of mechanical systems. GD-805 high-speed knitt

4、ing machines transmission device and control system design, using four years of professional knowledge learned, focusing on the mechanical part design process and engineering mechanics taking into account the content, de

5、sign, include: the choice of motor, V belt drive design, bearing selection, shaft structure design, open circle live spur gear design,</p><p>　　Keywords: knitting machines, transmission, mechanical structure

6、,PLC</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1緒論1</b></p><p>　　1.1課題的來(lái)源、目的與意義1</p><p>　　1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)2</p><p>　　1.3課題主要內(nèi)容及技術(shù)參數(shù)5</

7、p><p><b>　　1.4本章小結(jié)5</b></p><p>　　2 GD-805高速織襪機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)總體方案設(shè)計(jì)7</p><p>　　2.1織襪機(jī)的組成結(jié)構(gòu)7</p><p>　　2.3本章小結(jié)11</p><p>　　3 主要傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算12</p><p&

8、gt;　　3.1電動(dòng)機(jī)的選型12</p><p>　　3.2設(shè)計(jì)計(jì)算傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比12</p><p>　　3.3 V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算16</p><p>　　3.4圓柱直齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算18</p><p>　　3.5圓錐直齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算24</p><p>　　3.6軸的校核27</p>

9、<p>　　3.7本章小結(jié)28</p><p>　　4 GD-805高速織襪機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)29</p><p><b>　　4.1引言29</b></p><p>　　4.2可編程序控制器的簡(jiǎn)單介紹29</p><p>　　4.3 GD-805高速織襪機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)35</p&

10、gt;<p>　　4.4本章小結(jié)39</p><p><b>　　4結(jié)論40</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)41</b></p><p><b>　　致 謝42</b></p><p><b>　　1緒論</b><

11、;/p><p>　　過(guò)去的二十年中，世界針織工業(yè)取得了巨大的技術(shù)進(jìn)步，在織物設(shè)計(jì)和制造方面獲得了較大的發(fā)展，針織工業(yè)正步入一個(gè)多樣化的新時(shí)代。</p><p>　　隨著新型和特種針織原料的不斷問世與應(yīng)用，人們對(duì)結(jié)構(gòu)與功能新穎的服用、裝飾用和產(chǎn)業(yè)用針織產(chǎn)品的多元化要求，以及電子、計(jì)算機(jī)、信息技術(shù)的飛速發(fā)展，促進(jìn)了針織工藝技術(shù)的不斷革新，和針織機(jī)械設(shè)備在設(shè)計(jì)、加工與制造水平方面日益提高。由于近年來(lái)

12、無(wú)縫成形內(nèi)衣市場(chǎng)的興旺與襪品市場(chǎng)的疲軟明顯，使得襪機(jī)參展規(guī)模不及上屆，無(wú)縫成形編織機(jī)則數(shù)量有所增加。所有的參展設(shè)備均為全電腦控制的設(shè)備，顯示了當(dāng)前該類設(shè)備制造的最先進(jìn)技術(shù)水平。</p><p>　　針織機(jī)械發(fā)展的突出特點(diǎn)就是電子和信息技術(shù)越來(lái)越多的應(yīng)用，其中，在花型設(shè)計(jì)、程序控制以及成圈編織的整個(gè)工藝過(guò)程中的應(yīng)用更為普遍，在成形編織中則更具無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。電子技術(shù)與信息技術(shù)的應(yīng)用有效提高了單機(jī)自動(dòng)化程度和水平，擴(kuò)

13、大了花色品種范圍，提高了產(chǎn)品質(zhì)量與生產(chǎn)效率。在信息技術(shù)、材料技術(shù)與針織技術(shù)不斷發(fā)展的推動(dòng)下，針織機(jī)械本身的新功能、新技術(shù)將會(huì)繼續(xù)鞏固提高或者進(jìn)行“優(yōu)化組合”，針織機(jī)械將會(huì)繼續(xù)綜合應(yīng)用各種新技術(shù)和新型材料，向高速、高效、節(jié)能、緊湊的方向發(fā)展。</p><p>　　1.1課題的來(lái)源、目的與意義</p><p>　　GD-805高速織襪機(jī)包含8個(gè)紗道，有5個(gè)為自動(dòng)電腦調(diào)線，4個(gè)輔色中每個(gè)都包含3

14、個(gè)經(jīng)濟(jì)關(guān)系，因此同一線圈中，包含基本顏色最多可以使用12種顏色。選用的小型16擋選針器更適合高速運(yùn)轉(zhuǎn)，并便于更換零件。LCD系統(tǒng)自動(dòng)顯示織襪過(guò)程中不同狀態(tài)下的各數(shù)據(jù)情況并具有中英文兩大顯示功能。電腦能自我檢測(cè)16種錯(cuò)誤信息并可存儲(chǔ)10種產(chǎn)品規(guī)格尺寸、式樣和圖案可通過(guò)電腦設(shè)計(jì)后用盤轉(zhuǎn)換到襪機(jī)電腦上。主吊線電磁鐵結(jié)構(gòu)減少電力損耗。主喂構(gòu)的電子螺線管方式裝置減少電力的損耗。圓盤剪刀設(shè)有變速裝置，減少了上下剪刀磨損并可調(diào)整剪斷紗線長(zhǎng)短。特殊的凸

15、輪機(jī)構(gòu)防止調(diào)整運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)織針的損壞。內(nèi)置的變壓器使220V/380V都能適用。帽子蓋檢測(cè)功能：打開帽子蓋，機(jī)器自動(dòng)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。本機(jī)可自動(dòng)編織各種單針筒的電腦襪子。GD-805高速織襪機(jī)適合生產(chǎn)各種短襪、連褲襪。</p><p>　　該機(jī)具有的移圈功能可用來(lái)生產(chǎn)雙面折口和彈力折口，從而可編織帶有真正意義上的網(wǎng)眼花型的無(wú)縫內(nèi)衣織物。無(wú)縫成形編織機(jī)使用高頻單級(jí)電子選針器，每路由2個(gè)選針器進(jìn)行選針以實(shí)現(xiàn)三功位技術(shù)。該機(jī)為單面8

16、路進(jìn)線，可生產(chǎn)平紋、網(wǎng)眼、折皺和加固組織等花型，產(chǎn)品用作無(wú)縫成形針織內(nèi)衣等。促進(jìn)了針織工藝技術(shù)的不斷革新，針織機(jī)械設(shè)備在設(shè)計(jì)、加工與制造水平方面日益提高。由于近年來(lái)無(wú)縫成形內(nèi)衣市場(chǎng)的興旺與襪品市場(chǎng)的疲軟明顯，使得襪機(jī)參展規(guī)模不及上屆，無(wú)縫成形編織機(jī)則數(shù)量有所增加。設(shè)備為全電腦控制，顯示了當(dāng)前該類設(shè)備制造的最先進(jìn)技術(shù)水平。</p><p>　　1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)</p><p>

17、　　過(guò)去的二十年中，世界針織工業(yè)取得了巨大的技術(shù)進(jìn)步，在織物設(shè)計(jì)和制造方面獲得了較大的發(fā)展，針織工業(yè)正步入一個(gè)多樣化的新時(shí)代。</p><p>　　當(dāng)前，世界針織工業(yè)的發(fā)展處于上升期，基于高新技術(shù)的生產(chǎn)技術(shù)水平進(jìn)一步提高，針織產(chǎn)品水平日益廣泛，已從單一的服用領(lǐng)域向產(chǎn)業(yè)用和裝飾用領(lǐng)域發(fā)展。針織工業(yè)得以快速發(fā)展，除了市場(chǎng)需求驅(qū)動(dòng)外，機(jī)械與技術(shù)是內(nèi)在的推動(dòng)力。</p><p>　　近幾年，針織機(jī)

18、械發(fā)展的突出特點(diǎn)就是電子和信息技術(shù)越來(lái)越多的應(yīng)用，其中，在花型設(shè)計(jì)、程序控制以及成圈編織的整個(gè)工藝過(guò)程中的應(yīng)用更為普遍，在成形編織中則更具無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。電子技術(shù)與信息技術(shù)的應(yīng)用有效提高了單機(jī)自動(dòng)化程度和水平，擴(kuò)大了花色品種范圍，提高了產(chǎn)品質(zhì)量與生產(chǎn)效率。</p><p>　　多數(shù)針織機(jī)械在編織及選針上，已實(shí)現(xiàn)電子三功位單針選針提花、電子調(diào)換色線、電子控制移圈、電子賈卡提花等；在生產(chǎn)工藝過(guò)程上，已實(shí)現(xiàn)電子織物密度

19、控制、電子送經(jīng)、電子織物牽拉卷取、電子梳櫛橫移等；在生產(chǎn)監(jiān)控上，已應(yīng)用數(shù)碼調(diào)控的紗線張力系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)收集、儲(chǔ)存和修改，故障監(jiān)察、顯示與機(jī)器自停等；在織物設(shè)計(jì)上，已實(shí)現(xiàn)針織物計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，如花型設(shè)計(jì)、編織程序設(shè)計(jì)、模擬仿真等；在線控制上，已實(shí)現(xiàn)多臺(tái)機(jī)器聯(lián)網(wǎng)“群控”等。</p><p>　　電子和信息技術(shù)在針織機(jī)械上的應(yīng)用，反映了新技術(shù)對(duì)針織機(jī)械設(shè)備的重大影響。除上述技術(shù)外，在機(jī)器傳動(dòng)控制技術(shù)方面，變頻調(diào)

20、速技術(shù)、伺服控制技術(shù)、射流控制技術(shù)、動(dòng)平衡技術(shù)等也得到了應(yīng)用，以達(dá)到精確控制和高速的要求；在機(jī)器操作和維護(hù)上，采用了簡(jiǎn)便、集中控制和調(diào)整的結(jié)構(gòu)和技術(shù)等。</p><p>　　針織產(chǎn)品的日新月異，給世界范圍內(nèi)主要的針織機(jī)生產(chǎn)廠家提出了一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)，生產(chǎn)廠家必須不斷改進(jìn)設(shè)備的性能，做到在不降低產(chǎn)量的情況下，生產(chǎn)出無(wú)疵點(diǎn)高質(zhì)量的產(chǎn)品，從而促進(jìn)針織工業(yè)的不斷發(fā)展。</p><p>　　1.2.1

21、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀</p><p>　　近年來(lái)，隨著新型和特種針織原料的不斷問世與應(yīng)用，人們對(duì)結(jié)構(gòu)與功能新穎的服用、裝飾用和產(chǎn)業(yè)用針織產(chǎn)品的多元化要求，以及電子、計(jì)算機(jī)、信息技術(shù)的飛速發(fā)展，促進(jìn)了針織工藝技術(shù)的不斷革新，和針織機(jī)械設(shè)備在設(shè)計(jì)、加工與制造水平方面日益提高。由于近年來(lái)無(wú)縫成形內(nèi)衣市場(chǎng)的興旺與襪品市場(chǎng)的疲軟明顯，使得襪機(jī)參展規(guī)模不及上屆，無(wú)縫成形編織機(jī)則數(shù)量有所增加。所有的參展設(shè)備均為全電腦控制的設(shè)備，顯示

22、了當(dāng)前該類設(shè)備制造的最先進(jìn)技術(shù)水平。</p><p>　　意大利展團(tuán)中Santoni(圣東尼)、Sangiacomo(勝歌)和Matec(馬泰克)公司同屬于Lonati(羅拉蒂)集團(tuán)。這次Santoni展示了4臺(tái)SM一4、SM一8型無(wú)縫成形編織機(jī)，Sangiacomo展示了2臺(tái)JUMBO CHROMA型無(wú)縫針織機(jī)、l臺(tái)STAR型(二路進(jìn)線型)單針筒全電腦棉襪機(jī)、2臺(tái)芬達(dá)HTA型單針筒全電腦棉襪機(jī)和l臺(tái)芬達(dá)HI T

23、ECH型單針筒全電腦棉襪機(jī)，而Matec公司則展示了7臺(tái)SHARK型和M25型全電腦控制單針筒襪機(jī)。作為襪機(jī)和無(wú)縫成形編織機(jī)的技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者，Santoni公司此次推出的SM 4機(jī)實(shí)現(xiàn)了移圈功能，從而可編織帶有真正意義上的網(wǎng)眼花型的無(wú)縫內(nèi)衣織物。</p><p>　　Mayer&Cie．公司展出的MBS型無(wú)縫成形編織機(jī)使用高頻單級(jí)電子選針器，每路由2個(gè)選針器進(jìn)行選針以實(shí)現(xiàn)三功位技術(shù)。該機(jī)為單面8路進(jìn)線，可生產(chǎn)

24、平紋、網(wǎng)眼、折皺和加固組織等花型，產(chǎn)品用作無(wú)縫成形針織內(nèi)衣和醫(yī)療用品等。該機(jī)所具有的移圈功能可用來(lái)生產(chǎn)雙面折口和彈力折口。</p><p>　　上海第一針織機(jī)械廠、上海順田公司等也展出了自行生產(chǎn)的無(wú)縫成形編織機(jī)，這些設(shè)備基本是在原針織小圓機(jī)上加裝電子選針改裝而成的，因而下擺的成形只能依靠裁剪縫紉來(lái)實(shí)現(xiàn)，在外觀上不夠平整、美觀。</p><p>　　在襪機(jī)方面，國(guó)內(nèi)外參展廠商較多，帶來(lái)了許多

25、樣機(jī)。從中有兩點(diǎn)值得一提：一是國(guó)內(nèi)一些襪機(jī)生產(chǎn)商技術(shù)水平有顯著提高 所生產(chǎn)的各種全電腦控制襪機(jī)的技術(shù)參數(shù)已達(dá)到或接近國(guó)外先進(jìn)水平 另一點(diǎn)是國(guó)外一些廠商紛紛將制造基地轉(zhuǎn)移到襪品生產(chǎn)較集中的浙江義烏、諸暨一帶，這不但降低了成本，也更有利于對(duì)用戶的服務(wù)。德國(guó)、意大利、日本等一些發(fā)達(dá)國(guó)家的針織機(jī)械在研發(fā)設(shè)計(jì)水平、制造安裝精度和計(jì)算機(jī)控制等方面繼續(xù)處在領(lǐng)先地位，尤其是在設(shè)備功能性、運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性、工藝可靠性、操作方便性等方面一直有著較好的聲譽(yù)。韓國(guó)和

26、中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)的某些針織機(jī)，在功能性、穩(wěn)定性 性價(jià)比等方面也有一定的優(yōu)勢(shì)。而國(guó)產(chǎn)針織機(jī)近年來(lái)也進(jìn)入了一個(gè)快速發(fā)展期，許多廠家通過(guò)合作、合資等方式，利用國(guó)外先進(jìn)技術(shù)開發(fā)了新的機(jī)種。如果能在材料可靠性、性能穩(wěn)定性和功能完善性方面作進(jìn)一步努力，加上價(jià)格 服務(wù)等優(yōu)勢(shì)，必將會(huì)更具競(jìng)爭(zhēng)力。 </p><p>　　目前，我國(guó)針織機(jī)械與國(guó)外先進(jìn)水平相比尚有不小的差距，每年都要花費(fèi)大量的外匯來(lái)進(jìn)口許多的針織機(jī)。怎么樣能夠在引進(jìn)吸收

27、國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，不斷提高自主研發(fā)能力和針織設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化水平以及質(zhì)量，這將會(huì)是我們今后必須努力的方向。</p><p>　　針織機(jī)械發(fā)展的突出特點(diǎn)就是電子和信息技術(shù)越來(lái)越多的應(yīng)用，其中，在花型設(shè)計(jì)、程序控制以及成圈編織的整個(gè)工藝過(guò)程中的應(yīng)用更為普遍，在成形編織中則更具無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。電子技術(shù)與信息技術(shù)的應(yīng)用有效提高了單機(jī)自動(dòng)化程度和水平，擴(kuò)大了花色品種范圍，提高了產(chǎn)品質(zhì)量與生產(chǎn)效率。在信息技術(shù)、材料技術(shù)與針織

28、技術(shù)不斷發(fā)展的推動(dòng)下，針織機(jī)械本身的新功能、新技術(shù)將會(huì)繼續(xù)鞏固提高或者進(jìn)行“優(yōu)化組合”，針織機(jī)械將會(huì)繼續(xù)綜合應(yīng)用各種新技術(shù)和新型材料，向高速、高效、節(jié)能、緊湊的方向發(fā)展。</p><p>　　1.2.2國(guó)際針織機(jī)械的發(fā)展趨勢(shì)</p><p>　　1、大口徑，即編制針筒直徑趨于增大。近十幾年前，德國(guó)Mayer & Cie公司研制出世界上第一臺(tái)針筒直徑為52英寸的圓緯機(jī)，曾引起世界上的

29、轟動(dòng)。但這僅僅是對(duì)其技術(shù)水平處于國(guó)際領(lǐng)先地位的敬慕，對(duì)于針織業(yè)來(lái)說(shuō)缺乏足夠的市場(chǎng)使用價(jià)值。而當(dāng)今意大利Monarch公司生產(chǎn)出世界上最大的直徑達(dá)60英寸的圓緯機(jī)時(shí)，并不讓人驚奇。隨著針織工業(yè)正步入汽車織物和床上用品領(lǐng)域，針筒口徑的增大變得日益重要。</p><p>　　2、細(xì)針距。隨著新型針織原料的開發(fā)和應(yīng)用，化纖的細(xì)化，棉紗的高支數(shù)以及針織面料輕薄性的流行時(shí)尚，細(xì)針距正成為針織業(yè)的需要。隨著針織機(jī)械傳動(dòng)制造精度

30、的提高和電腦提花技術(shù)的廣泛應(yīng)用，開發(fā)細(xì)針距的針織機(jī)械具有其可行性。</p><p>　　目前圓緯機(jī)的針距從E5-E36，最大可達(dá)E40?？椧m機(jī)從200針以下至400針，最高達(dá)450針。</p><p>　　3、高速、多路數(shù)。隨著針織機(jī)械制造業(yè)對(duì)機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的不斷改進(jìn)和制造精度的不斷提高，針織機(jī)械的轉(zhuǎn)速迅速提高。針織機(jī)械的轉(zhuǎn)速迅速增高。圓緯機(jī)的轉(zhuǎn)速最高已達(dá)50rpm，提花圓緯機(jī)由于電腦提花技

31、術(shù)的應(yīng)用，轉(zhuǎn)速也提升到25rpm以上?？椧m機(jī)轉(zhuǎn)速也有了成倍的提高。中針距的襪機(jī)轉(zhuǎn)速?gòu)脑?00rpm提高到400rpm，最高達(dá)500rpm；細(xì)針距的襪機(jī)轉(zhuǎn)速?gòu)脑?000rpm提高到1500rpm。隨著電腦程序控制技術(shù)和電腦提花技術(shù)的應(yīng)用，襪機(jī)動(dòng)作變換的轉(zhuǎn)速也從原較低的100rpm以下，提高至200rpm。</p><p>　　在針織機(jī)械高速的基礎(chǔ)上，進(jìn)線路數(shù)也得到了提高。織襪機(jī)的進(jìn)線路數(shù)提高了8倍以上。圓緯機(jī)的進(jìn)線

32、路數(shù)最高達(dá)120路以上。</p><p>　　近年來(lái)，隨著新型和特種針織原料的不斷問世與應(yīng)用，人們對(duì)結(jié)構(gòu)與功能新穎的服用、裝飾用和產(chǎn)業(yè)用針織產(chǎn)品的多元化要求，以及電子、計(jì)算機(jī)、信息技術(shù)的飛速發(fā)展，促進(jìn)了針織工藝技術(shù)的不斷革新，和針織機(jī)械設(shè)備在設(shè)計(jì)、加工與制造水平方面日益提高，設(shè)備均為全電腦控制的設(shè)備，顯示了當(dāng)前該類設(shè)備制造的最先進(jìn)技術(shù)水平。</p><p>　　4、多功能化。針織業(yè)領(lǐng)域的拓

33、寬和多樣化的特點(diǎn)，使其為降低制造成本，具有單機(jī)多品種的需求。為滿足針織業(yè)發(fā)展的需求，針織機(jī)械的發(fā)展正趨于多功能化?？椧m機(jī)隨著電腦技術(shù)的不斷應(yīng)用，業(yè)增加了其多功能化的特點(diǎn)。單面和雙面的平紋機(jī)幾乎都具備編織各類基本組織、復(fù)合組織、變換組織的功能，電腦提花和電腦調(diào)線的廣泛應(yīng)用，增強(qiáng)了織物品種的多功能化</p><p>　　5、機(jī)電一體化程度提高。交流變頻技術(shù)在針織機(jī)械傳動(dòng)中的廣泛應(yīng)用改變了以往機(jī)械變速的局限性，提高了傳

34、動(dòng)的穩(wěn)定性和效率，降低了能耗，使變速得以簡(jiǎn)便易行。計(jì)算機(jī)程序控制技術(shù)降低了織襪機(jī)以往機(jī)械程序控制技術(shù)的復(fù)雜性，增強(qiáng)了其程度控制的靈活性和穩(wěn)定性，使織物的編織、品種的變換和花型面積的任意擴(kuò)大、花色的增加變得便捷、可靠，提高了提花織物的產(chǎn)量和質(zhì)量，提高織襪機(jī)的生產(chǎn)效率作出了貢獻(xiàn)。</p><p>　　6、國(guó)際間協(xié)作和配套趨于密切。十幾年前，針織機(jī)械的發(fā)展存在很強(qiáng)的區(qū)域性，制約了技術(shù)的發(fā)展速度的推廣。進(jìn)入九十年代尤其在

35、九十年代中期，東亞地區(qū)新興的針織機(jī)械制造廠商打破了這一傳統(tǒng)觀念，在其產(chǎn)品開發(fā)商采用國(guó)際協(xié)作、國(guó)際配套的思路，選用世界上最先進(jìn)的名牌配套件，提高了其產(chǎn)品的穩(wěn)定性和質(zhì)量聲譽(yù)，加快了產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度，縮短了與國(guó)際先進(jìn)水平的差距，成為國(guó)際針織機(jī)械制造業(yè)的一支新興力量。電腦技術(shù)近年來(lái)的廣泛應(yīng)用和推廣也正是得益于此構(gòu)想。</p><p>　　近年來(lái)國(guó)際間的協(xié)作正趨于更高層次的合作，已從最初的成熟技術(shù)的應(yīng)用和配套發(fā)展到產(chǎn)品技

36、術(shù)開發(fā)的國(guó)際間合作。臺(tái)灣省佰龍公司在開發(fā)汽車織物設(shè)備過(guò)程中，與英國(guó)著名針織技術(shù)專家合作，研制出適宜于編織汽車織物的單面圓緯機(jī)，處于國(guó)際領(lǐng)先地位。</p><p>　　1.3課題主要內(nèi)容及技術(shù)參數(shù)</p><p><b>　　課題主要內(nèi)容：</b></p><p>　　設(shè)計(jì)一臺(tái)GD-805高速織襪機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。本課題主要設(shè)計(jì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)裝置及控制設(shè)計(jì)。

37、設(shè)計(jì)重點(diǎn)為傳動(dòng)機(jī)構(gòu)裝置設(shè)計(jì)，包括傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的各個(gè)傳動(dòng)過(guò)程設(shè)計(jì)計(jì)算、零件的設(shè)計(jì)計(jì)算和圖紙的繪制。典型傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)：齒輪機(jī)械等的設(shè)計(jì)計(jì)算?？刂撇糠衷O(shè)計(jì)，包括電氣部分的設(shè)計(jì)。書寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書一份，繪共計(jì)2張0＃圖紙。</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)的內(nèi)容：</p><p><b>　　1.總體方案設(shè)計(jì)。</b></p><p>　　2.設(shè)計(jì)重

38、點(diǎn)為傳動(dòng)機(jī)構(gòu)裝置設(shè)計(jì)，包括傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的各個(gè)傳動(dòng)過(guò)程設(shè)計(jì)計(jì)算、零件的設(shè)計(jì)計(jì)算和圖紙的繪制。</p><p>　　3.典型傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)：齒輪機(jī)械等的設(shè)計(jì)計(jì)算。</p><p>　　4.控制部分設(shè)計(jì)，包括電氣部分的設(shè)計(jì)。采用PLC控制系統(tǒng)。</p><p>　　具體技術(shù)指標(biāo)和參數(shù)如下：</p><p>　　1、筒子直徑：3-1/2”，3-3-4”

39、</p><p>　　2、針數(shù)：84N-24N </p><p>　　3、級(jí)別：7.5-22G </p><p>　　4、轉(zhuǎn)速：順車350轉(zhuǎn)/分，往復(fù)400轉(zhuǎn)/分。 </p><p>　　5、功率：主電動(dòng)機(jī)750W</p><p><b>　　1.4本章小結(jié)</b></p><

40、p>　　本章對(duì)GD-805高速織襪機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的課題來(lái)源、目的與意義進(jìn)行了簡(jiǎn)要的介紹，針對(duì)目前國(guó)內(nèi)針織機(jī)械的研究現(xiàn)狀與國(guó)際間的情況趨勢(shì)進(jìn)行了深入、透徹地分析，簡(jiǎn)要說(shuō)明了我國(guó)針織機(jī)械行業(yè)的發(fā)展方向。并且列舉出了課題的主要內(nèi)容和技術(shù)指標(biāo)參數(shù)。</p><p>　　2 GD-805高速織襪機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)總體方案設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1織襪機(jī)的組成結(jié)構(gòu)</p><p

41、>　　2.1.1織襪機(jī)的種類</p><p>　　襪機(jī)的種類有很多，按針筒分類，可分為單針簡(jiǎn)襪機(jī)和雙針筒襪機(jī)兩種。按襪子的組織結(jié)構(gòu)分類，可分為提花襪機(jī)、繡花襪機(jī)、毛圈襪機(jī)等。</p><p><b>　　圖2-1 普通襪機(jī)</b></p><p>　　目前穿著的襪子，盡管襪子的長(zhǎng)短、原料、尺寸和組織結(jié)構(gòu)有差異，但是其組成的部段大致相同，一

42、只普通的短襪主要由以下幾部段組成。</p><p>　　1——襪口 2——襪統(tǒng) 3——高后跟 4——襪跟 5——襪底 6——襪面 </p><p>　　7—— 加固圈 8——襪頭 9——握持橫列 </p><p>　　圖2-2 普通襪子結(jié)構(gòu)</p><p>　　工藝上為了滿足這些不同部段的編織需要，要求襪機(jī)的針筒既可作單向運(yùn)動(dòng)，又能往復(fù)運(yùn)動(dòng)，

43、并有快速、慢速和編織部段變換等自動(dòng)控制運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　2.1.2織襪機(jī)的結(jié)構(gòu)</p><p>　?。?）傳動(dòng)部分：有快速傳動(dòng)輪、慢速傳動(dòng)輪、開關(guān)輪等。 </p><p>　?。?）控制部分：有推盤、花盤、鏈條盤、大撐板、小撐板、離合器等。 </p><p>　?。?）編織部分：有針筒、編織三角、收針器、放針器、剪刀等。 </

44、p><p>　　（4）給紗牽拉部分：托紗架、張力器、導(dǎo)紗梭子等。 </p><p>　?。?）花色機(jī)構(gòu)部分：選針滾筒、選針片、提花片、底腳片、提花導(dǎo)紗器等。 </p><p>　?。?）密度調(diào)節(jié)部分：總密度調(diào)節(jié)螺絲、密度調(diào)節(jié)架等。 </p><p>　　2.1.3織襪機(jī)的特點(diǎn)</p><p>　　襪口的編織：編織襪口時(shí)，有

45、的預(yù)先在羅紋機(jī)上編織好的襪口，套上襪機(jī)針筒之后再開始編織的；有的是在襪機(jī)上直接從襪口開始編織的。 </p><p>　　襪頭、襪跟的編織：襪頭的編織特點(diǎn)與襪跟的編織大致相同，當(dāng)襪跟開始編織時(shí)， 提花滾筒停止工作 、編織襪面的織針停止工作 、針筒作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。襪跟開始編織時(shí)，編織襪跟部分的織針逐漸減少，稱之為收針，到工藝所規(guī)定的針數(shù)為止，也稱襪之為襪跟的前半部分。 在編織襪跟后半部分時(shí)，參加編織襪跟的針數(shù)逐漸增加，稱

46、之為放針，到所有襪底部分的織針參加編織為止。 </p><p>　　2.2織襪機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　襪機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是根據(jù)襪子的編織程序，將運(yùn)動(dòng)傳遞給針筒和控制機(jī)構(gòu)。機(jī)械式單針筒圓襪機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下圖所示。</p><p>　　圖2-3 機(jī)械式單針筒襪機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)圖</p><p>　　1——手柄 2——活絡(luò)皮帶盤 3——慢

47、速帶盤 4——快速帶盤 5——齒輪 </p><p>　　6——齒輪 7—— 曲柄齒輪 8——齒輪 9——離合器 10——連桿</p><p>　　11——扇形齒輪 12——齒輪13——錐齒輪 14——針筒齒輪 15——大撐板 </p><p>　　16——小撐板 17——齒輪 18——錐齒輪對(duì) 16——小撐板</p><p>　　主軸分成主

48、軸I和主軸II兩節(jié)。主軸I上裝有搖手柄l、活絡(luò)皮帶盤2、慢速度帶盤3從快速度帶盤4和齒輪8。慢速皮帶盤通過(guò)搖手柄方銷子與主軸l固結(jié)，齒輪8也與主軸I固裝成一體，而活絡(luò)皮帶盤和快速度帶盤（與外套簡(jiǎn)齒輪5相連）均活套于主軸l上。當(dāng)傳動(dòng)皮帶相繼處于皮帶盤2、3、4上時(shí)，針筒分別為停動(dòng)、慢速轉(zhuǎn)動(dòng)和快速轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)。 </p><p>　　離合器9通過(guò)月牙鍵與主軸II連結(jié)，并可沿主軸II左右移動(dòng)。當(dāng)離合器移至右邊與齒輪8左側(cè)面

49、嚙合對(duì)，軸l與軸II連成一體，針筒作單向回轉(zhuǎn)。齒輪8與曲柄齒輪7嚙合，曲柄齒輪7通過(guò)連桿10傳動(dòng)扇形齒輪11作搖擺運(yùn)動(dòng)。當(dāng)離合器移至左邊與齒輪12右側(cè)面嚙合時(shí)，軸I與軸II互相分離，由扇形齒輪11傳動(dòng)針筒做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。 </p><p>　　扇形齒輪上裝有大、小兩塊撐板15和16，分別撐動(dòng)推盤2和鏈輪4，從而傳動(dòng)襪機(jī)的控制機(jī)構(gòu)。 </p><p>　　在針簡(jiǎn)齒輪14的下部有一齒輪17，用于傳

50、動(dòng)橡筋輸送裝置。在主軸II上圓鏈齒輪13的內(nèi)側(cè)固裝一凸輪19，它通過(guò)拉桿傳動(dòng)調(diào)線滾筒，用以在編織橫條抹時(shí)調(diào)換導(dǎo)紗器。</p><p>　　通過(guò)PLC的電氣控制對(duì)普通織襪機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，從而取代了原先復(fù)雜的機(jī)械控制機(jī)構(gòu)、設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)潔、便于控制的傳動(dòng)系統(tǒng)方案。機(jī)械傳動(dòng)簡(jiǎn)圖見下圖</p><p>　　圖2-4 GD-805高速織襪機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)圖</p><p>

51、;　　簡(jiǎn)化了機(jī)械傳動(dòng)的路線，使傳動(dòng)更為簡(jiǎn)潔、精確。動(dòng)力源使用步進(jìn)電機(jī)，采用第一級(jí)帶輪減速、第二級(jí)齒輪減速機(jī)構(gòu)，離合器用于手動(dòng)控制傳動(dòng)的停止。控制部分使用PLC達(dá)到精確控制的要求，代替了復(fù)雜的機(jī)械控制部分。</p><p><b>　　2.3本章小結(jié)</b></p><p>　　本章對(duì)傳統(tǒng)織襪機(jī)的結(jié)構(gòu)、工作方式進(jìn)行了詳細(xì)的研究和對(duì)比。發(fā)現(xiàn)其缺點(diǎn)，并進(jìn)行總結(jié)、分析。在此過(guò)

52、程中逐步改進(jìn)，設(shè)計(jì)出了GD-805高速織襪機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，擁有結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)效率高、便于控制等優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　3 主要傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p><b>　　3.1電動(dòng)機(jī)的選型</b></p><p>　　電動(dòng)機(jī)已系列化，專業(yè)化了。一般由專門工廠按標(biāo)準(zhǔn)系列成批大量生產(chǎn)。在機(jī)械設(shè)計(jì)中根據(jù)工作負(fù)荷的大小，特性及其變化情

53、況，工作要求（轉(zhuǎn)速高低，允差和調(diào)節(jié)要求，啟動(dòng)和反轉(zhuǎn)頻繁程度）；工作環(huán)境（塵土、金屬屑、油、水濺、高溫及爆炸氣體等）；安裝要求及尺寸，重量，有無(wú)特性限制等條件，從產(chǎn)品目錄中選擇電動(dòng)機(jī)的類型和結(jié)構(gòu)形式、容量（功率）和轉(zhuǎn)速，確定具體型號(hào)。</p><p>　　同時(shí)根據(jù)GD-W805高速織襪機(jī)的工作環(huán)境和工作條件，選用三相步進(jìn)交流電機(jī)?？紤]到為減少電動(dòng)機(jī)的重量和價(jià)格，根據(jù)襪機(jī)的工作需要確定其滿載轉(zhuǎn)速為nm=1400r/m

54、in，電動(dòng)機(jī)的功率為750W。</p><p>　　M（Nm）n( 轉(zhuǎn)/分)=9.55P（W） （3-1）</p><p>　　M=9.55750/14005(Nm)</p><p>　　根據(jù)轉(zhuǎn)矩及其他參數(shù)最終選擇南京華興電機(jī)制造有限公司生產(chǎn)的電動(dòng)機(jī)。型號(hào)為90BYGH3502，具體參數(shù)如下表：</p><p>　　表2-1 90

55、BYGH3502電動(dòng)機(jī)具體參數(shù)表</p><p>　　電動(dòng)機(jī)的中心高，外形尺寸，軸伸尺寸等均由表查到。但由于電動(dòng)機(jī)功率小，體積小，重量輕，對(duì)本次設(shè)計(jì)的關(guān)系不大，這里可忽略。</p><p>　　3.2設(shè)計(jì)計(jì)算傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比</p><p>　　(1)傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比：</p><p>　　初選 =45r/min左右</p>&

56、lt;p>　　則i=/=1400/350=4 (3-2)</p><p>　　則初選其傳動(dòng)總傳動(dòng)比為4。</p><p>　　(2)分配傳動(dòng)裝置各級(jí)傳動(dòng)比：</p><p>　　由于本織襪機(jī)的主軸機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)裝置為二級(jí)減速，第一級(jí)為皮帶輪減速機(jī)構(gòu)，為使三角帶輪的外廓尺寸不致過(guò)大，取傳動(dòng)比為i1=2.0。</p>&

57、lt;p><b>　　由i= ×式得：</b></p><p>　　=i/ =4/2=2 (3-3)</p><p>　　其中為齒輪減速機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比</p><p><b>　　取為2。</b></p><p>　　(3)設(shè)計(jì)計(jì)算傳動(dòng)裝置

58、的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)：</p><p>　　1)各軸轉(zhuǎn)速由下式：</p><p><b>　　=/</b></p><p><b>　　=/=/×</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　式中即針筒軸轉(zhuǎn)

59、速</b></p><p><b>　　為電機(jī)轉(zhuǎn)速</b></p><p><b>　?、褫S：</b></p><p>　　=/=1400/2=700r/min (3-4)</p><p><b>　?、蜉S：</b></p>

60、<p>　　=/=700/2=350r/min (3-5)</p><p><b>　?、筝S：</b></p><p>　　==350r/min (3-6)</p><p><b>　　2)各軸功率：</b></p><p

61、><b>　　=×</b></p><p><b>　　==××=×××</b></p><p><b>　　=×××</b></p><p><b>　　=×××&

62、#215;××</b></p><p>　　式中：為電動(dòng)機(jī)輸出功率</p><p><b>　　為皮帶輪傳動(dòng)效率</b></p><p><b>　　為滾動(dòng)軸承的效率</b></p><p><b>　　為齒輪的傳動(dòng)效率</b></p>

63、;<p>　　為聯(lián)軸器間的傳動(dòng)效率</p><p>　　為滑動(dòng)軸承的傳動(dòng)效率</p><p>　　查表得為0.96，為0.99，為0.97，為0.98，為0.985</p><p><b>　　則Ⅰ軸：</b></p><p>　　=× (3

64、-7)</p><p>　　=750×0.96=720W</p><p><b>　?、蜉S：</b></p><p>　　= ×× (3-8)</p><p>　　=720×0.99×0.97=691.416W</p>

65、;<p><b>　?、筝S：</b></p><p>　　= ××× (3-9)</p><p>　　=691.416×0.99×0.98×0.985=660.75W</p><p><b>　　3)各軸的扭矩</b>

66、;</p><p><b>　　電機(jī)軸：</b></p><p>　　=9.55××/ (3-10)</p><p>　　=9550×750/1400=5.12×Nmm</p><p><b>　?、褫S：</b></p&g

67、t;<p><b>　　=9.55××/</b></p><p>　　=9550×720/700=9.82×Nmm </p><p><b>　　Ⅱ軸：</b></p><p><b>　　=9.55××/</b></p&

68、gt;<p>　　=9550×691.416/350=18.87×Nmm </p><p><b>　?、筝S：</b></p><p><b>　　=9.55××/</b></p><p>　　=9550×660.75/350=18.03×Nmm&l

69、t;/p><p><b>　　(4)各軸參數(shù)小結(jié)</b></p><p>　　將上面所得的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)列表如下：</p><p>　　表2-2 織襪機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)各軸參數(shù)小結(jié)</p><p>　　3.3 V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　圖2-5帶傳動(dòng)的帶輪結(jié)構(gòu)圖</p><p

70、><b>　　(1)確定計(jì)算功</b></p><p>　　=×P (3-11)</p><p>　　=1.2×0.75=0.9KW</p><p>　　(2)選擇V帶的類型</p><p>　　根據(jù)計(jì)算功率和小帶輪轉(zhuǎn)速，從普通V帶選型圖8-

71、11選取普通V帶的帶型。</p><p>　　=1400r/min，選擇A型帶。</p><p>　　(3)確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)算帶速v</p><p>　　1)初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑</p><p>　　根據(jù)V帶的帶型，參考《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8-6 V帶輪的最小基準(zhǔn)直徑 和表8-8 普通V帶輪的基準(zhǔn)直徑系列 確定小帶輪的基準(zhǔn)直徑，應(yīng)使，應(yīng)使。&

72、lt;/p><p>　　查得=50mm, 取80mm。</p><p><b>　　2)驗(yàn)算帶速v</b></p><p>　　根據(jù)式計(jì)算帶的速度。帶速不宜過(guò)低或過(guò)高，一般應(yīng)使v=5~25m/s，最高不超過(guò)30m/s。</p><p><b>　　(3-12)</b></p><p&

73、gt;　　=3.14×80×1400/60×1000=5.86m/s</p><p><b>　　所以符合要求。</b></p><p>　　3)計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑</p><p>　　由=80×2=160mm計(jì)算，并根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8-8普通V帶輪的基準(zhǔn)直徑系列加以元整，取dd2=160mm。<

74、;/p><p>　　4)確定中心距a，并選擇V帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度。</p><p>　　1帶傳動(dòng)總體尺寸的限制條件或要求的中心距，結(jié)合下式初定中心距。</p><p><b>　　(3-13)</b></p><p>　　0.7×（80+160）2×（80+160）</p><p>　　

75、168 ≤ a0 ≤ 480，初定中心距a=400mm</p><p><b>　　2計(jì)算相應(yīng)的帶長(zhǎng)。</b></p><p>　　Ld02a0+π(dd1+dd2)/2+(dd2-dd1)2/4a0 (3-14)</p><p>　　則Ld02×400+3.14(160+80)/2+(160-80)2/4×

76、400</p><p>　　800+376.8+4</p><p><b>　　1180.8mm</b></p><p>　　帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度根據(jù)由表8-2 V帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度系列及長(zhǎng)度系數(shù) 選取。</p><p><b>　　取1250mm.</b></p><p>　　3計(jì)算中心

77、距a及其變動(dòng)范圍。</p><p>　　傳動(dòng)的實(shí)際中心距近似為</p><p><b>　　(3-15)</b></p><p>　　則a≈400+(1250-1180.8)/2</p><p><b>　　=400+34.6</b></p><p><b>　　=

78、434.6 mm</b></p><p><b>　　440mm</b></p><p>　　中心距變化范圍為410~480mm。</p><p>　　5)驗(yàn)算小帶輪上的包角</p><p>　　小帶輪的包角小于大帶輪上的包角，且小帶輪上的總摩擦力相應(yīng)地小于大帶輪上的總摩擦力。因此，打滑只可能在小帶輪上發(fā)生。

79、為了提高帶傳動(dòng)的工作能力，應(yīng)使：</p><p><b>　　(3-16)</b></p><p>　　180-(160-80) 57.3/434.6</p><p><b>　　得 =160.2</b></p><p><b>　　所以滿足要求。</b></p>

80、<p>　　3.4圓柱直齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　圖2-6齒輪傳動(dòng)的齒輪結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　(1)由運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)方案，選用直齒輪傳動(dòng)</p><p>　　(2)織襪機(jī)為一般紡織機(jī)械，速度中等，故選用8級(jí)精度。</p><p><b>　　(3)材料選擇</b></p><p&

81、gt;　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-1選擇小齒輪材料為40Cr（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)質(zhì)）硬度為240HBS,二者材料硬度差為40HBS。</p><p>　　(4)選小齒輪齒數(shù)=20，大齒輪齒數(shù)=20×2=40。</p><p>　　(5)按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p>　　由設(shè)計(jì)計(jì)算公式進(jìn)行試算，即</p>&

82、lt;p>　　2.32 (3-17)</p><p>　　(6)確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值</p><p>　　1)試選載荷系數(shù)=1.3。</p><p>　　2)計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩。</p><p>　　=9.55××/ (3-18)</p>

83、<p>　　=9550×720/700=9.82×Nmm</p><p>　　3)由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-7選取齒寬系數(shù)=1</p><p>　　4)由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)=189.8MPa</p><p>　　5)由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-21d按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 =600MPa；大齒輪的接觸

84、疲勞強(qiáng)度極限=550MPa。</p><p>　　6)由下式計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)</p><p>　　=60j (3-19)</p><p>　　=60×700×1×(2×8×300×15)</p><p>　　=3.024

85、5;10 </p><p>　　=3.024×10/2=1.512×10</p><p>　　7)由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)=0.90；=0.95。</p><p>　　8)計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力。</p><p>　　取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1，得</p><p>　　[]=

86、 (3-20)</p><p>　　=0.9×600MPa=540MPa</p><p><b>　　[]=</b></p><p>　　=0.95×550MPa=522.5MPa</p><p>　　齒輪主要設(shè)計(jì)參數(shù)的計(jì)算：</p><

87、;p>　　1)試計(jì)算小齒輪分度圓直徑，代入[]中較小的值。</p><p>　　4.32 (3-21)</p><p><b>　　=4.32mm</b></p><p><b>　　=58.84mm</b></p><p>　　2) 計(jì)算圓周速度v。</p&g

88、t;<p>　　v= (3-22)</p><p>　　=m/s=2.157m/s</p><p><b>　　3)計(jì)算齒寬b。</b></p><p>　　b= (3-23)</p><p&g

89、t;　　=1×58.84mm=58.84mm</p><p>　　4)計(jì)算齒寬與齒高之比b/h。</p><p><b>　　模數(shù) </b></p><p>　　=/ (3-24)</p><p>　　=58.84/20mm=2.942mm<

90、/p><p><b>　　齒高 </b></p><p>　　h=2.25 (3-25)</p><p>　　=2.25×2.942mm=6.62mm </p><p>　　b/h=58.84/6.62=8.89

91、 (3-26)</p><p>　　5)計(jì)算載荷系數(shù)。 </p><p>　　根據(jù)v=2.157m/s，8級(jí)精度，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-8查得動(dòng)載系數(shù)K=1.1</p><p><b>　　直齒輪，==1；</b></p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-2查得使用系數(shù)=1；</p><p

92、>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-4用插值法查得8級(jí)精度、小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱布置時(shí)，= 1.458</p><p>　　由b/h=8.89，= 1.458 查《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-13得=1.34；故載荷系數(shù)</p><p><b>　　K=</b></p><p>　　=1×1.1×1×1.458=1.6038&

93、lt;/p><p>　　6）按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑</p><p>　　= (3-27)</p><p>　　=58.84×=63.107mm</p><p><b>　　7)計(jì)算模數(shù)m</b></p><p>　　m=/

94、 (3-28)</p><p>　　=63.107 / 20mm=3.16mm</p><p>　　(6)按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p>　　彎曲強(qiáng)度的設(shè)計(jì)公式為</p><p>　　m (3-29)</p><p&g

95、t;　　確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值</p><p>　　1)由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-20c查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限=500MPa；大齒輪的彎曲強(qiáng)度極限=380MPa；</p><p>　　2)由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)=0.85，=0.88；</p><p>　　3)計(jì)算彎曲疲勞需用應(yīng)力。</p><p>　　取彎曲疲勞安全系

96、數(shù)S=1.4，得</p><p>　　[]= (3-30)</p><p>　　=0.85×500/1.4MPa=303.57MPa </p><p><b>　　[]=</b></p><p>　　=0.88×380/1.4MPa=238.86MPa

97、</p><p>　　4)計(jì)算載荷系數(shù)K。</p><p>　　K= (3-31)</p><p>　　=1×1.12×1×1.34=1.5008 </p><p><b>　　5)查取齒形系數(shù)。</b></p><p>

98、;　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-5查得=2.80； =2.40。</p><p>　　6)查取應(yīng)力校正系數(shù)。</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-5查得=1.55； =1.67。</p><p>　　7)計(jì)算大、小齒輪的并加以比較。</p><p>　　=2.80×1.55/303.57=0.0143 (3-32)

99、</p><p>　　=2.40×1.67/238.86=0.0168</p><p><b>　　大齒輪的數(shù)值大。</b></p><p>　　齒輪模數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算：</p><p><b>　　m </b></p><p><b>　　m mm</

100、b></p><p><b>　　=1.07mm</b></p><p>　　對(duì)比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)m=3.16大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)m的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算得的模數(shù)1.07與齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)3.1

101、6之間的值并進(jìn)行圓整為標(biāo)準(zhǔn)值m=3mm，按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑=63.107mm，算出小齒輪的齒數(shù)</p><p>　　=/m=63.107 / 3 21</p><p><b>　　大齒輪齒數(shù)</b></p><p><b>　　=2×21=42</b></p><p>　　這樣設(shè)計(jì)

102、出的齒輪傳動(dòng)，即滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。</p><p><b>　　(7)幾何尺寸計(jì)算</b></p><p><b>　　1)計(jì)算分度圓直徑</b></p><p>　　=m=21×3mm=63mm</p><p>　　=m=42&#

103、215;3mm=126mm</p><p><b>　　2)計(jì)算中心距</b></p><p>　　a =(+)/2 (3-33)</p><p>　　=(6×3+126)/2mm=94.5mm</p><p><b>　　3)計(jì)算齒輪寬度<

104、/b></p><p>　　b==1×63 mm=63 mm</p><p>　　取=66 mm，=63 mm。</p><p><b>　　4)計(jì)算齒頂圓直徑</b></p><p>　　=+2=(+2)m (3-34)</p><p>　　

105、=(21+2)×3 mm=69mm</p><p><b>　　=+2=(+2)m</b></p><p>　　=(42+2)×3 mm=132mm</p><p>　　5) 計(jì)算齒根圓直徑</p><p>　　=2=(2.5)m (3-34)</p>&

106、lt;p>　　= (212.5)×3 mm =55.5 mm</p><p><b>　　=2=(2.5)m</b></p><p>　　= (422.5)×3 mm =118.5 mm</p><p>　　3.5圓錐直齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　圖2-7錐齒輪的結(jié)構(gòu)圖</p>

107、;<p>　　(1)選擇材料及精度等級(jí)</p><p>　　由于齒輪傳動(dòng)比為1：1，兩齒輪均采用材料為40（調(diào)質(zhì)），硬度為260~280HBS。</p><p>　　根據(jù)齒面硬度中間值，按《袖珍機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè)》圖17-1、圖17-3中MQ線查得：</p><p>　　=715MPa , =300MPa</p><p>　　根據(jù)工

108、作情況，選用齒輪精度等級(jí)為7級(jí)，齒面粗糙度=3.2 </p><p>　　(2)按齒輪接觸強(qiáng)度計(jì)算齒輪分度圓直徑</p><p>　　齒輪分度圓直徑(mm)計(jì)算公式：</p><p>　　d 1800 (3-35)</p><p>　　1)根據(jù)載荷情況、齒輪精度和結(jié)構(gòu)取K=1.4</p>&

109、lt;p>　　2)齒輪比u=1：1=1</p><p>　　3)初算接觸強(qiáng)度的許用應(yīng)力</p><p>　　=0.9 (3-36)</p><p>　　=0.9×715MPa=643.5 MPa</p><p><b>　　=0.9</b></p&g

110、t;<p>　　=0.9×715MPa=643.5 MPa</p><p>　　4)計(jì)算齒輪分度圓直徑</p><p><b>　　d 1800 </b></p><p>　　=1800 =80.73mm</p><p>　　根據(jù)實(shí)際情況需要取d=240mm > 80.73mm</p&

111、gt;<p>　　(3)計(jì)算齒輪主要尺寸與參數(shù)</p><p>　　1)由《袖珍機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè)》圖17-18，并根據(jù)齒輪直徑和齒面硬度，選定齒數(shù)=35，則</p><p>　　=u=35×1=35 (3-37)</p><p><b>　　2)確定模數(shù)m</b></p&

112、gt;<p>　　m=/=240/35mm=6.86mm</p><p><b>　　取標(biāo)準(zhǔn)值m=7mm</b></p><p>　　3）大端分度圓直徑：</p><p>　　=m=7×35 mm=245mm</p><p>　　=m=7×35 mm=245mm</p>&

113、lt;p><b>　　4）分錐角</b></p><p>　　=arctan(/) (3-38)</p><p>　　=arctan(35/35)=45</p><p><b>　　=90-45=45</b></p><p><b>　　5

114、) 錐距</b></p><p>　　R=（m/2） (3-39)</p><p>　　=(7/2) ×mm=173.24mm</p><p>　　6) 齒輪寬度b=R</p><p>　　稱為錐齒輪傳動(dòng)的齒寬系數(shù)，通常取=0.25~0.35，最常用的值為=1/3。</p&

115、gt;<p>　　于是b=R=1/3×173.24mm=57.75mm，取b=58mm</p><p>　　7) 大端齒頂圓直徑（=m=7mm，=1）</p><p>　　=+2cos (3-40)</p><p>　　=245+2×7cos45=254.9mm</p>&

116、lt;p><b>　　=+2cos</b></p><p>　　=245+2×7cos45=254.9mm</p><p>　　8) 大端齒頂高和齒根高（其中=0，=0，=0.2）</p><p>　　=(1+)m (3-41)</p><p>　　=

117、(1+0)×7 mm=7 mm </p><p>　　=(1+-)m (3-42)</p><p>　　=(1+0.2-0) ×7 mm=8.4 mm</p><p><b>　　=(1+)m</b></p><p>　　=(1+0)×7 m

118、m=7 mm</p><p><b>　　=(1+-)m</b></p><p>　　=(1+0.2-0) ×7 mm=8.4 mm</p><p><b>　　9) 齒根角</b></p><p>　　=arctan(/R) (3-43)<

119、/p><p>　　= arctan(8.4/173.24)=2.776</p><p>　　=arctan(/R)</p><p>　　= arctan(8.4/173.24)=2.776</p><p>　　10) 齒頂角（采用等頂隙收縮制）</p><p>　　==2.776，==2.776 </p>&

120、lt;p><b>　　11）頂錐角</b></p><p>　　=+ (3-44)</p><p>　　=45+2.776=47.776</p><p><b>　　=+</b></p><p>　　=45+2.776=47.776&l

121、t;/p><p><b>　　12）根錐角</b></p><p>　　=- (3-45)</p><p>　　=45-2.776=42.224</p><p><b>　　=-</b></p><p>　　=45-2.77

122、6=42.224</p><p><b>　　3.6軸的校核</b></p><p>　　由于軸上的力基本扭矩力，所以就按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件來(lái)計(jì)算。</p><p><b>　　軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件為</b></p><p>　　=[] (3-46)</p>

123、<p>　　式中：——扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，MPa；</p><p>　　T——軸所受的扭矩，Nmm；</p><p>　　——軸的抗扭截面系數(shù)，mm；</p><p>　　n——軸的轉(zhuǎn)速，r/min；</p><p>　　P——軸傳遞的功率，kW；</p><p>　　d——計(jì)算截面處軸的直徑，mm；</p&g

124、t;<p>　　[]——許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，MPa。</p><p><b>　　由上式可得軸的直徑</b></p><p>　　d (3-47)</p><p>　　式中[]值由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表15-3查得：45鋼的[]值為25~45 MPa。取30MPa。帶入式中<

125、;/p><p><b>　?、褫S：</b></p><p>　　d=30mm=11.78mm</p><p><b>　?、蜉S：</b></p><p>　　d=30mm=14.65mm</p><p>　　應(yīng)當(dāng)指出，當(dāng)軸截面上開有鍵槽時(shí)，應(yīng)增大軸徑以考慮鍵槽對(duì)軸的強(qiáng)度削弱。有一