走絲系統(tǒng)的設(shè)計(jì)說明書

1、<p><b>　　走絲系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　1、儲(chǔ)絲機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　儲(chǔ)絲機(jī)構(gòu)如圖所示，包含電動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸器、儲(chǔ)絲筒、同步帶及大小帶輪、螺母、絲杠、滑板等結(jié)構(gòu)。</p><p><b>　　儲(chǔ)絲筒組件示意圖</b></p><

2、;p>　　儲(chǔ)絲機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的選用</p><p>　　1）儲(chǔ)絲機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的最高轉(zhuǎn)速一般分為兩種，1400r/min和3000r/min，本設(shè)計(jì)采用1400r/min。</p><p><b>　　2）電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算</b></p><p>　　電動(dòng)機(jī)最大輸出功率發(fā)生在電動(dòng)機(jī)換向時(shí)，滾筒換向、大小帶輪換向、整個(gè)儲(chǔ)絲機(jī)構(gòu)移動(dòng)方向瞬時(shí)改變，

3、均消耗較大的功率，同時(shí)還要克服各滾動(dòng)軸承、聯(lián)軸器、螺母絲杠副損耗、克服所需功率、所需功率等。</p><p><b>　　儲(chǔ)絲筒</b></p><p>　　對(duì)儲(chǔ)絲筒的技術(shù)要求：</p><p>　?、僭趦?chǔ)絲筒高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，同時(shí)要進(jìn)行相應(yīng)的軸向移動(dòng)，以保證不同直徑的電極絲能在儲(chǔ)絲筒上整齊排繞；</p><p>　?、跒榱吮?/p>

4、證電極絲運(yùn)行平穩(wěn)，無跳動(dòng)現(xiàn)象，要求儲(chǔ)絲筒的各項(xiàng)運(yùn)動(dòng)精度要高，徑向跳動(dòng)要?。?lt;/p><p>　?、蹆?chǔ)絲筒具有正反向旋轉(zhuǎn)功能，電極絲的走絲速度在范圍內(nèi)可調(diào)或恒速運(yùn)轉(zhuǎn)；</p><p>　　儲(chǔ)絲筒是電極絲穩(wěn)定移動(dòng)和整齊排繞的關(guān)鍵部件之一，一般用45號(hào)鋼、不銹鋼、鋁合金材料制造，本次設(shè)計(jì)采用45號(hào)鋼。為減小轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，筒壁應(yīng)盡量薄，按機(jī)床規(guī)格不同，選用范圍為1.5~5mm，本機(jī)床定位為中小型機(jī)床，

5、壁厚選用=3mm。用鋼制作儲(chǔ)絲筒時(shí)，直徑一般采用用鋁合金材料制作儲(chǔ)絲筒時(shí)，直徑在之間。要求儲(chǔ)絲筒外表面粗糙度,儲(chǔ)絲筒組件要做動(dòng)平衡實(shí)驗(yàn)，以保證運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，延長軸承使用壽命。</p><p>　　機(jī)床走絲速度定位為8m/s，滾筒與電動(dòng)機(jī)通過聯(lián)軸器連接，其轉(zhuǎn)動(dòng)速度為1400r/min。</p><p>　　故其大徑為,圓整取D=110mm。</p><p>　　則其小徑d

6、=D-2=110-23=104mm</p><p>　　儲(chǔ)絲筒長度，由于是中小型機(jī)床，選用L=400mm。</p><p><b>　　查相關(guān)資料可知，</b></p><p><b>　　故儲(chǔ)絲筒的質(zhì)量</b></p><p><b>　　儲(chǔ)絲筒的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量</b></p

7、><p>　　由于在換向過程中，電極絲速度是變化的，從一個(gè)方向的8m/s逐漸減小到0再加速至另一個(gè)方向的8m/s。當(dāng)電動(dòng)機(jī)換向時(shí)，電極絲與工件間停止放電。故為了提高加工效率，應(yīng)縮短電動(dòng)機(jī)的換向時(shí)間。這里取換向時(shí)間t=1s。</p><p>　　非換向過程，儲(chǔ)絲筒角速度</p><p>　　換向時(shí)儲(chǔ)絲筒角加速度</p><p><b>　

8、　則換向時(shí)所需的轉(zhuǎn)矩</b></p><p><b>　　換向時(shí)所需的功率</b></p><p>　　整個(gè)儲(chǔ)絲機(jī)構(gòu)移動(dòng)方向改變時(shí)需要的功率</p><p>　　假設(shè)本機(jī)床適用直徑?0.25mm以下的電極絲，則儲(chǔ)絲筒每轉(zhuǎn)一圈，滑板軸向移動(dòng)0.25mm以上。每分鐘儲(chǔ)絲筒轉(zhuǎn)1400轉(zhuǎn)，則每秒滑板軸向移動(dòng)，即滑板移動(dòng)速度為5.83mm/s

9、。</p><p>　　整個(gè)儲(chǔ)絲機(jī)構(gòu)在1秒內(nèi)速度從一個(gè)方向的5.83mm/s逐漸減小到0再增加到另一個(gè)方向的5.83mm/s。加速度</p><p>　　儲(chǔ)絲機(jī)構(gòu)導(dǎo)軌多采用燕尾形滑動(dòng)導(dǎo)軌和三角形、矩形組合式導(dǎo)軌。</p><p>　?、傺辔残位瑒?dòng)導(dǎo)軌，如圖1所示 該導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)緊湊，調(diào)整方便。旋轉(zhuǎn)調(diào)整螺桿帶動(dòng)塞鐵，可以改變導(dǎo)軌副的配合間隙。但該結(jié)構(gòu)制造和檢驗(yàn)比較復(fù)雜，

10、剛性較差，傳動(dòng)中摩擦損失也較大。 </p><p>　?、谌切巍⒕匦谓M合式導(dǎo)軌，如圖2所示 導(dǎo)軌的配合間隙有螺釘和墊片組成的調(diào)整環(huán)節(jié)來調(diào)節(jié)。由于儲(chǔ)絲筒走絲機(jī)構(gòu)的上托板一邊裝有走絲電動(dòng)機(jī)，儲(chǔ)絲筒軸向兩邊負(fù)荷差較大。為保證上托板能平穩(wěn)地往復(fù)移動(dòng)，應(yīng)把下托板設(shè)計(jì)得較長，以使走絲機(jī)構(gòu)工作時(shí)，上托板部分可以始終不滑出下托板，從而保證托板的剛度、機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定性即運(yùn)動(dòng)精度。</p><p>　　圖1

11、燕尾形導(dǎo)軌 圖2 三角形、矩形組合式導(dǎo)軌</p><p>　　三角形導(dǎo)軌磨損后能自動(dòng)補(bǔ)償，導(dǎo)向精度高，它的截面角度由載荷大小及導(dǎo)向要求而定，一般為90°，為增加承載面積，減小比壓，在導(dǎo)軌高度不變的條件下，采用較大的頂角（110°～120°），為提高導(dǎo)向性，采用較小的頂角（60°）；矩形導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)簡單，制造方、檢驗(yàn)、修理方便，導(dǎo)軌面較寬，承載力較大，剛度高

12、。采用三角形、矩形組合式導(dǎo)軌，具有二者的優(yōu)點(diǎn)，本次設(shè)計(jì)采用該結(jié)構(gòu)。</p><p>　　滑板與導(dǎo)軌材料常用灰口鑄鐵，它具有成本低，工藝性好，熱穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)。在潤滑和防護(hù)良好的情況下，具有一定的耐磨性。常用的是HT200～HT400，硬度以HB=180～200較為合適。適當(dāng)增加鑄鐵中含碳量和含磷量，減少含硅量，可提高導(dǎo)軌的耐磨性。為提高鑄鐵導(dǎo)軌的耐磨性，常對(duì)導(dǎo)軌表面進(jìn)行淬火處理。還應(yīng)有潤滑措施，潤滑油能使導(dǎo)軌間形

13、成一層極薄的油膜，阻止或減少導(dǎo)軌面直接接觸，減小摩擦和磨損，以延長導(dǎo)軌的使用壽命。同時(shí)，對(duì)低速運(yùn)動(dòng)，潤滑可以防止"爬行"；對(duì)高速運(yùn)動(dòng)，可減少摩擦熱，減少熱變形。</p><p>　　查相關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)得，滑動(dòng)摩擦系數(shù)為0.15。三角形導(dǎo)軌截面角度選為90°,假設(shè)整個(gè)儲(chǔ)絲機(jī)構(gòu)重量200Kg。</p><p><b>　　槽面摩擦力</b><

14、;/p><p><b>　　平面摩擦力</b></p><p>　　若導(dǎo)軌只是三角形導(dǎo)軌，</p><p>　　若導(dǎo)軌只是矩形導(dǎo)軌，</p><p>　　則三角形、矩形組合式導(dǎo)軌滑動(dòng)摩擦力。壓板與墊片之間的摩擦力、滑板與導(dǎo)軌之間一定的預(yù)緊力（相對(duì)于儲(chǔ)絲機(jī)構(gòu)自重較小），實(shí)際上摩擦阻力比計(jì)算所得大。后續(xù)計(jì)算中取F=415.8N。

15、</p><p>　　在換向過程中，根據(jù)牛頓第二定律有，</p><p><b>　　則+</b></p><p>　　則在換向過程中，用來驅(qū)動(dòng)儲(chǔ)絲機(jī)構(gòu)的最大功率：</p><p><b>　　螺母絲杠副</b></p><p>　　絲杠傳動(dòng)副是有絲杠和螺母組成。絲杠傳動(dòng)副的

16、作用是將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)榛宓闹本€運(yùn)動(dòng)。要使絲杠副的傳動(dòng)精確，絲杠和螺母必須是高精度，電火花線切割機(jī)床絲杠副的制作精度應(yīng)保證6級(jí)或高于6級(jí)地精度。若絲杠副的精度太低，造成儲(chǔ)絲筒軸向移動(dòng)不穩(wěn)定，可能使電極絲排繞不整齊而發(fā)生斷絲等情況。</p><p>　　該處螺母絲杠副螺旋傳動(dòng)屬于傳導(dǎo)螺旋，即以傳遞運(yùn)動(dòng)為主，有時(shí)也承受較大的軸向力，能夠?qū)崿F(xiàn)精確的直線移動(dòng)。其特點(diǎn)是一般需要在較長的時(shí)間內(nèi)連續(xù)工作，工作速度較高，要求

17、具有較高的傳動(dòng)精度或工作速度。一般采用三角形螺紋或矩形螺紋，結(jié)構(gòu)簡單、制造方便，易于保證精度。本次設(shè)計(jì)采用三角形螺紋。</p><p>　　螺母結(jié)構(gòu)有整體式、組合式、對(duì)開式等，如圖3所示。整體式螺母結(jié)構(gòu)簡單，但有磨損產(chǎn)生的軸向間隙不能補(bǔ)償，只是適合在精度要求較低的螺旋中使用。對(duì)于經(jīng)常雙向傳動(dòng)的傳導(dǎo)螺旋，為了消除和補(bǔ)償由磨損產(chǎn)生的軸向間隙，避免反向傳動(dòng)是的空行程，常采用組合螺母或?qū)﹂_式螺母。本設(shè)計(jì)采用組合式螺母結(jié)構(gòu)

18、。</p><p>　　圖3 組合式螺母與對(duì)開式螺母</p><p>　　固定螺釘 2—調(diào)整螺釘 3—調(diào)整墊塊</p><p><b>　　傳動(dòng)螺旋的設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p><b>　　1耐磨性計(jì)算</b></p><p><b>　　計(jì)算條件：,&l

19、t;/b></p><p>　　F—螺旋上作用的總軸向載荷；</p><p>　　Z—旋合圈數(shù)，Z=H/P（H為螺母高度，P為螺距），一般Z；</p><p><b>　　d2—螺紋中徑；</b></p><p>　　h—螺紋牙的工作高度，近似取h=(d-d1)/2；</p><p>　　設(shè)

20、計(jì)時(shí)因螺母高度H未知，引進(jìn)高徑比系數(shù)，整體式螺母取1.2~1.5，剖分式螺母取2.5~3.5。以上式子變換為:</p><p>　　螺桿材料應(yīng)具有較高的強(qiáng)度、較高的耐磨性及良好的加工性能，本設(shè)計(jì)采用45鋼。</p><p>　　螺母材料除要求有較高的強(qiáng)度外，還應(yīng)有較好的減摩性（與螺桿配合時(shí)摩擦因數(shù)?。⑤^高的耐磨性即抗膠性。輕載中、高速即一般的傳動(dòng)可以選用鑄造青銅，如ZCuSn10P1等。

21、本設(shè)計(jì)采用金屬型鑄造錫青銅ZCuSn10P1。</p><p>　　式中，F(xiàn)=625N，P取2mm，查看普通螺紋基本尺寸（GB/T 196-2003）當(dāng)螺距取2mm且大徑不大時(shí)，工作高度h約為1mm左右，為2.5，許用壓強(qiáng)[p]為1Mpa。帶入上式得d2</p><p>　　查普通螺紋基本尺寸相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 196-2003，中徑大于12.6mm的螺紋，公稱直徑18mm，螺距2mm，

22、中徑16.701mm，小徑15.835mm的絲杠。</p><p>　　校核耐磨性條件： 若旋合圈數(shù)Z取10</p><p>　　為了提高強(qiáng)度，增大Z的取值，Z取50，則p=0.22MPa,符合要求。</p><p><b>　　2強(qiáng)度計(jì)算</b></p><p><b>　?、怕輻U的強(qiáng)度校核</b>

23、;</p><p><b>　　其強(qiáng)度條件為</b></p><p><b>　　,</b></p><p>　　，為了提高傳動(dòng)效率，采用雙線螺旋。</p><p>　　螺桿的強(qiáng)度滿足要求。</p><p><b>　?、坡菁y牙的強(qiáng)度校核</b><

24、/p><p>　　螺母材料的強(qiáng)度（310MPa）低絲杠螺紋牙的強(qiáng)度（600MPa），故螺紋牙的剪切和彎曲破壞多發(fā)生在螺母上，只需對(duì)螺母進(jìn)行強(qiáng)度校核。</p><p><b>　　彎曲強(qiáng)度條件：</b></p><p>　　其中，b=0.75P=,</p><p><b>　　彎曲強(qiáng)度滿足要求</b>&l

25、t;/p><p>　　剪切強(qiáng)度條件：,其中</p><p><b>　　剪切強(qiáng)度符合要求。</b></p><p>　　3傳動(dòng)螺旋副效率計(jì)算</p><p>　　4傳動(dòng)螺旋絲杠的穩(wěn)定性校核</p><p>　　其中，為絲杠的長度系數(shù)，采用滾動(dòng)軸承支承，徑向和軸向均有約束；螺母采用組合式螺母 , 故絲桿

26、的端部結(jié)構(gòu)屬于一端固定、一端不完全固定，長度系數(shù)μ=0.6；</p><p>　　L為最大工作長度，根據(jù)儲(chǔ)絲筒長度400mm，令絲杠長度700mm，取絲杠最大工作長度600mm；</p><p><b>　　則穩(wěn)定性臨界載荷</b></p><p>　　其中，彈性模量E=200GPa，Ia=</p><p><b&

27、gt;　　則</b></p><p><b>　　則安全系數(shù)</b></p><p>　　絲杠穩(wěn)定性符合要求。</p><p>　　小結(jié)：絲杠長度700mm，螺紋公稱直徑18mm，小徑15.835mm，中徑16.701mm，螺距2mm，材料45鋼。</p><p>　　電動(dòng)機(jī)經(jīng)同步齒形帶減速驅(qū)動(dòng)絲杠，滾筒每轉(zhuǎn)

28、一圈，滑板移動(dòng)距離s=,同步帶傳動(dòng)比，。</p><p><b>　　絲杠的質(zhì)量:</b></p><p><b>　　絲杠的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：</b></p><p>　　非換向過程，絲杠角速度</p><p><b>　　換向時(shí)絲杠角加速度</b></p><p

29、><b>　　則換向時(shí)所需的轉(zhuǎn)矩</b></p><p><b>　　換向時(shí)所需的功率</b></p><p>　　同步齒形帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　電動(dòng)機(jī)通過中間傳動(dòng)結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)絲杠，目前，常用的傳動(dòng)形式為齒輪傳動(dòng)及同步帶傳動(dòng)。為提高齒輪使用壽命及使傳動(dòng)部分結(jié)構(gòu)緊湊，在齒輪傳動(dòng)形式中常采用多級(jí)齒輪傳動(dòng)，從而

30、增加傳動(dòng)零件，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本上升。采用同步帶傳動(dòng)，傳動(dòng)比準(zhǔn)確，對(duì)軸和軸承的壓力小，耐磨性好，允許采用較小的帶輪直徑、較短的中心距和較大的速比（可達(dá)10），傳動(dòng)效率可達(dá)99.5%，速度可達(dá)50m/s，傳動(dòng)功率從幾瓦到數(shù)百千瓦。傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，只需一級(jí)傳動(dòng)，傳動(dòng)零件僅有一對(duì)同步帶輪及一根同步帶，且同步帶零件有專業(yè)廠家生產(chǎn)，價(jià)格便宜，質(zhì)量可靠，易于實(shí)現(xiàn)零件的系列化及標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。</p><p>　　齒形帶的節(jié)距大致可

31、分為周節(jié)制、模數(shù)制和特殊節(jié)距三大類。汽車同步帶和圓弧齒同步帶也分別采用特定的節(jié)距。齒形帶的工作面目前用得最多的是梯形齒，近年來又發(fā)展了圓弧齒形同步帶。圓弧齒形的同步帶傳動(dòng)性能和承載能力比梯形齒好圓弧齒同步帶的問世，擴(kuò)大了同步帶的傳動(dòng)范圍，是同步帶不但能適用于高速低扭矩的場合，也能適用于低速高扭矩的場合。本次設(shè)計(jì)采用圓弧形同步齒形帶。</p><p>　　帶輪材料采用灰鑄鐵，密度初步假定小帶輪直徑50mm、寬度30

32、mm，則小帶輪質(zhì)量約0.5Kg；大帶輪直徑300mm，則大帶輪質(zhì)量約12Kg。則小帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，大帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。換向時(shí)小帶輪所需轉(zhuǎn)矩，大帶輪說需轉(zhuǎn)矩。換向時(shí)小帶輪所消耗功率，大帶輪所消耗功率</p><p>　　換向時(shí)，驅(qū)動(dòng)儲(chǔ)絲機(jī)構(gòu)軸向移動(dòng)消耗功率3.6W，絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)慣量所消耗的功率64W,大帶輪消耗89.7W，小帶輪消耗8.8W。</p><p>　　考慮傳遞效率，滾動(dòng)軸承傳動(dòng)效率0.99

33、、螺母絲杠副傳動(dòng)效率0.301（根據(jù)上面計(jì)算所得）、彈性聯(lián)軸器傳動(dòng)效率0.99、同步帶傳動(dòng)效率0.99。</p><p><b>　　則帶輪傳遞功率</b></p><p><b>　　小帶輪傳遞轉(zhuǎn)矩</b></p><p><b>　　大帶輪傳遞轉(zhuǎn)矩</b></p><p>

34、　　已知：同步帶傳動(dòng)功率177W,小帶輪轉(zhuǎn)速1400r/min，大帶輪轉(zhuǎn)速175r/min,傳動(dòng)比為8。設(shè)計(jì)同步帶傳動(dòng)。</p><p><b>　?、旁O(shè)計(jì)功率</b></p><p>　　設(shè)計(jì)功率Pd=KAP，工況系數(shù)KA=2，則Pd=KAP=2*177=354W=0.354KW</p><p><b>　?、七x帶型及節(jié)距</

35、b></p><p>　　根據(jù)Pb和n1選取5M型圓弧制同步齒形帶，則其節(jié)距pb為5mm</p><p>　?、谴_定小帶輪齒數(shù)z1</p><p>　　根據(jù)z1 zmin，，查資料得小帶輪最少齒數(shù)為20個(gè)，選擇z1=20</p><p>　?、却_定小帶輪節(jié)圓直徑d1</p><p>　　根據(jù)JB/T 7512.2

36、—1994，小帶輪節(jié)圓直徑d1=31.83mm，外圓直徑d0=30.69mm。</p><p>　?、纱_定大帶輪齒數(shù)及直徑</p><p><b>　　，</b></p><p>　　根據(jù)JB/T 7512.2—1994，大帶輪節(jié)圓直徑D1=254.65mm，外圓直徑D0=253.51mm。</p><p><b&

37、gt;　　⑹確定帶速</b></p><p>　　,5M圓弧齒同步帶最大帶速為，故帶速小于允許最大帶速。</p><p><b>　?、顺醵ㄖ行木?lt;/b></p><p>　　根據(jù)結(jié)構(gòu)，初步選擇a0=450mm。</p><p>　?、坛醵◣У墓?jié)線長度L0p及其齒數(shù)zb</p><p>

38、;<b>　　，</b></p><p>　　根據(jù)JB/T 7512.1—1994，選擇與1377.58mm最接近的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)線長度，長度代號(hào)為1380，其節(jié)線長度Lp=1380mm、齒數(shù)Zb=276。</p><p><b>　　⑼確定實(shí)際中心距</b></p><p>　　對(duì)于中心距不可調(diào)，有</p><

39、;p><b>　　查漸開線函數(shù)表，得</b></p><p>　　實(shí)際中心距，極限偏差為，</p><p><b>　　故</b></p><p>　　⑽小帶輪嚙合齒數(shù)Zm</p><p><b>　　則</b></p><p><b>

40、　　一般,符合要求。</b></p><p><b>　?、匣鶞?zhǔn)額定功率P0</b></p><p>　　根據(jù)JB/T 7512.3—1994，得基準(zhǔn)額定功率P0=0.301Kw。</p><p><b>　?、袔抌s</b></p><p>　　其中，為基準(zhǔn)寬度，取9mm，</

41、p><p><b>　　，</b></p><p>　　查標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)資料應(yīng)選9型帶寬。</p><p>　?、延?jì)算作用在軸上的作用力Fr</p><p><b>　　當(dāng)</b></p><p>　　其中為矢量相加修正系數(shù)，查閱相關(guān)圖表得。</p><p>　

42、　圓弧制同步帶帶輪的尺寸和公差（JB/7512.2-1994）</p><p>　　在最初的帶輪大小估計(jì)中，帶輪的直徑以及寬度均小于最終設(shè)計(jì)結(jié)果值，按假設(shè)理論上需要傳遞的功率來設(shè)計(jì)，故設(shè)計(jì)結(jié)果偏于安全。</p><p>　　兩軸傳動(dòng)時(shí)，由于中心距a,大小帶輪兩側(cè)均設(shè)擋圈</p><p>　　大小帶輪的擋圈尺寸（JB/7512.2-1994）</p>&

43、lt;p>　　帶的相關(guān)參數(shù)（JB/T7512.1-1994）</p><p><b>　　儲(chǔ)絲筒軸的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　先按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)</p><p><b>　　軸的直徑計(jì)算公式：</b></p><p>　　P=412.1W+177W=589W，n=1400r/

44、mim，軸的材料用45鋼，則A0=120</p><p><b>　　代如上式</b></p><p>　　當(dāng)軸上有鍵槽時(shí)，軸徑加大5%，則,初步選定軸直徑20mm。</p><p>　　若軸的長度為700mm,則軸的質(zhì)量m=。</p><p><b>　　則轉(zhuǎn)動(dòng)慣量</b></p>

45、<p><b>　　換向時(shí)轉(zhuǎn)矩</b></p><p><b>　　換向時(shí)所需的功率</b></p><p><b>　　聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　⑴確定聯(lián)軸器類型：</b></p><p>　　由于儲(chǔ)絲筒運(yùn)行時(shí)頻繁換向，

46、聯(lián)軸器瞬間受到正反剪切力很大，因此多用彈性聯(lián)軸器，具有緩沖、減振特性。彈性聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡單，慣性力矩小，換向平穩(wěn)，無金屬撞擊聲，可減小對(duì)儲(chǔ)絲筒中心軸的沖擊，允許電動(dòng)機(jī)軸和儲(chǔ)絲筒軸稍有不同心和不平行（最大不同心允許為0.20.5mm，最大不平行為1°），但彈性聯(lián)軸器的不足是由它連接的兩軸在傳遞扭矩是會(huì)有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。這里選用彈性注銷聯(lián)軸器。</p><p><b>　　⑵確定聯(lián)軸器型號(hào)：</b&

47、gt;</p><p>　　聯(lián)軸器所需傳遞總功率</p><p><b>　　則聯(lián)軸器傳動(dòng)扭轉(zhuǎn)矩</b></p><p>　　根據(jù)聯(lián)軸器傳遞轉(zhuǎn)矩和工作轉(zhuǎn)速1400r/min，選擇LX2型彈性柱銷聯(lián)軸器。其相關(guān)參數(shù)：</p><p>　　公稱轉(zhuǎn)矩、許用轉(zhuǎn)速6300r/min、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量0.009。</p>&l

48、t;p>　　則換向時(shí)聯(lián)軸器所需的轉(zhuǎn)矩</p><p>　　換向時(shí)聯(lián)軸器所消耗的功率</p><p>　　整個(gè)儲(chǔ)絲機(jī)構(gòu)消耗的功率P=689+386=1075W</p><p>　　根據(jù)功率1075W和轉(zhuǎn)速1400r/min，選擇Y90S-4型號(hào)的三相異步電動(dòng)機(jī)，其相關(guān)參數(shù)為：額定功率1.1KW、滿載轉(zhuǎn)速1400r/min、額定轉(zhuǎn)矩質(zhì)量、電機(jī)軸直徑</p&g

49、t;<p>　　根據(jù)電動(dòng)機(jī)軸和儲(chǔ)絲筒軸的直徑確定聯(lián)軸器的軸孔直徑及軸孔長度。最終確定的聯(lián)軸器標(biāo)記為：</p><p><b>　　LX2聯(lián)軸器 </b></p><p>　　查鍵的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)GB/T 1095-2003，可知：</p><p><b>　　電機(jī)軸連接鍵尺寸：</b></p><

50、;p>　　儲(chǔ)絲筒軸連接鍵尺寸：6</p><p>　　儲(chǔ)絲筒軸的強(qiáng)度和剛度校核</p><p><b>　　A、強(qiáng)度校核</b></p><p><b>　?、庞?jì)算軸承支反力</b></p><p><b>　?、飘嫵鰪澗貓D</b></p><p>

51、;<b>　　在右邊軸承處彎矩為</b></p><p><b>　?、钱嫵鲚S的轉(zhuǎn)矩圖</b></p><p>　?、惹螽?dāng)量彎矩并畫當(dāng)量彎矩圖</p><p><b>　　按下式求當(dāng)量彎矩</b></p><p><b>　　其中，</b></p&g

52、t;<p>　　聯(lián)軸器鍵連接處當(dāng)量彎矩：</p><p>　　儲(chǔ)絲筒中心處當(dāng)量彎矩：</p><p>　　右邊軸承處當(dāng)量彎矩：</p><p><b>　?、纱_定許用應(yīng)力</b></p><p>　　軸的材料為45鋼，調(diào)制，硬度217255HBW，查相關(guān)資料得</p><p><

53、;b>　?、市：溯S的強(qiáng)度</b></p><p>　　聯(lián)軸器鍵連接處強(qiáng)度條件：</p><p>　　儲(chǔ)絲筒中心處強(qiáng)度條件：</p><p>　　右邊軸承處強(qiáng)度條件：</p><p>　　按玩牛合成強(qiáng)度校核儲(chǔ)絲筒軸的強(qiáng)度足夠安全。</p><p><b>　　B、剛度校核</b>&

54、lt;/p><p><b>　　a、彎曲剛度校核</b></p><p>　　把右邊滾動(dòng)軸承右側(cè)部分作為懸臂梁，查材料力學(xué)相關(guān)資料得，軸承處撓度為，，對(duì)于鋼E=200GPa，</p><p><b>　　轉(zhuǎn)角</b></p><p><b>　　軸的撓度許用值</b></p&

55、gt;<p><b>　　軸的許用撓度</b></p><p>　　故彎曲剛度符合要求。</p><p><b>　　b、扭轉(zhuǎn)剛度校核</b></p><p>　　扭轉(zhuǎn)剛度計(jì)算公式為：</p><p><b>　　其中，對(duì)于鋼，</b></p>&l

56、t;p>　　許用扭轉(zhuǎn)角，對(duì)于精密傳動(dòng)，</p><p>　　故扭轉(zhuǎn)剛度符合要求。</p><p><b>　　滾動(dòng)軸承的強(qiáng)度校核</b></p><p>　　由于儲(chǔ)絲機(jī)構(gòu)有軸向移動(dòng)，為了防止儲(chǔ)絲筒軸與其他部件的相對(duì)位置發(fā)生變化，采用角接觸球軸承，根據(jù)軸頸，選用7005C型號(hào)的角接觸球軸承。其內(nèi)徑25mm、外徑47mm、寬度12mm。<