電弧噴涂用繞絲機工裝設(shè)計1【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 學(xué) 20*屆 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文） 題目： 電弧噴涂用繞絲機工裝設(shè)計 班 級： 學(xué) 號： 姓 名： 指導(dǎo)教師： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 目 錄 第一章 緒論 . 1 噴涂概述 . 1 噴涂的定義及原理 . 1 噴涂的種類和特點 . 3 弧噴涂技術(shù)概述 . 4 弧噴涂的技術(shù)原理及特點 . 4 弧噴涂技術(shù)的應(yīng)用 . 6 弧噴涂技術(shù)的新發(fā)展 . 7 計繞絲機的意義和目的 . 9 第二章 總體設(shè)計 . 11 絲機總體設(shè)計及其適用范圍 . 11 計方案的確定 . 11 第三章 傳動部分的設(shè)計 . 13 動部分總體設(shè)計的要求 . 13 動系統(tǒng)的分析和擬定 . 13 絲機傳動系統(tǒng)的確定 . 14 動機的選擇 . 15 動機類型的選擇 . 15 動機功率的選擇 . 17 動機轉(zhuǎn)速的選擇 . 19 動裝置傳動比的擬定及確定 . 20 傳動比的確定 . 20 動裝置各級傳動比的分配 . 20 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 動裝置 的運動與動力參數(shù)的計算 . 21 動及動力參數(shù)的計算方法 . 21 動與動力參數(shù)的確定 . 22 帶傳 動設(shè)計 . 23 一級 V 帶傳動的設(shè)計及校核 . 23 二級 V 帶傳動的設(shè)計及校核 . 27 速器的選擇及 設(shè)計 . 30 速器的選擇 . 30 速器的設(shè)計 . 31 桿、蝸輪的設(shè)計及校核 . 35 的設(shè)計及校核 . 39 的初估 . 39 的強度校核 . 42 承的選擇及校核 . 46 承的選擇 . 46 承的校核 . 48 第四章 機架的設(shè)計 . 51 架的設(shè)計 . 51 架焊接結(jié)構(gòu)的設(shè)計 . 51 接結(jié)構(gòu)的設(shè)計措施 . 52 架采用焊接結(jié)構(gòu)是遇到的問題 . 53 結(jié)論 . 54 致謝 . 錯誤 !未定義書簽。 參考文獻 . 55 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第一章 緒論 噴涂概述 噴涂的定義及原理 1. 熱噴涂定義 利用各種熱源，將欲噴涂的固體涂層材料加熱至熔融或半熔融狀態(tài)，借助于高速氣流的霧化效果使其形成微細熔滴，然后噴射沉積到經(jīng)過預(yù)處理的工件基體表面形成堆積結(jié)構(gòu)涂層的加工方法稱為熱噴涂技術(shù) 1。 2. 熱噴涂原理 1) 噴涂涂層形 成過程和涂層形成原理 噴涂時 ,首先是噴涂材料被加熱達到熔融或半熔融狀態(tài)；緊接著是熔滴霧化階段；然后是被氣流或熱源射流推動向前噴射的飛行階段；最后以一定的動能沖擊基體表面，產(chǎn)生強烈碰撞展平成扁平狀涂層并瞬間凝固 (圖1再凝固冷卻的 扁平狀涂層繼續(xù)受環(huán)境和熱氣流影響 (圖1每隔 過已形成的薄片向基體或涂層進行熱傳導(dǎo)，逐漸形成層狀結(jié)構(gòu)的涂層 (圖 1 (a) (b) (c) 圖 1熱噴涂涂層形成過程示意圖 2) 涂層結(jié)構(gòu) 噴涂層的形成過程決定了涂層的結(jié)構(gòu)。噴涂層是由無數(shù)變形粒子互相交錯呈波浪式堆疊在一起的層狀組織結(jié)構(gòu)。顆粒與顆粒直不可避免存在一部分孔隙或空洞，其孔隙率一般在 4% 20%之間。涂層中伴有氧化物和夾雜，如圖 1用等離子弧等高溫?zé)嵩?、超音速噴涂以及低壓或保護氣氛噴涂，可減少以上缺陷，改善涂層結(jié)構(gòu)和性能。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 由于涂層層狀結(jié)構(gòu)，是一層一層堆積而成，所以涂層的性能具有方向性，垂直和平行涂層方向上的性能是不一致的。涂層經(jīng)適當處理后，結(jié)構(gòu)會發(fā)生變化。如涂 層經(jīng)重熔處理，可消除涂層中的氧化物夾雜和孔隙，層狀結(jié)構(gòu)變?yōu)榫|(zhì)結(jié)構(gòu)，與基體表面的結(jié)合狀態(tài)也發(fā)生變化。 圖 1噴涂層結(jié)構(gòu)示意圖 3) 涂層結(jié)合機理 涂層的結(jié)合包括涂層與基體表面的結(jié)合和涂層內(nèi)部的結(jié)合。涂層與基體表面的結(jié)合強度稱為結(jié)合力；涂層內(nèi)部的結(jié)合強度稱為內(nèi)聚力。涂層中顆粒與基體表面之間的結(jié)合以及顆粒之間的結(jié)合機理目前尚無定論，通常認為又以下幾種方式： a) 機械結(jié)合。碰撞成扁平狀并隨基體表面起伏的顆粒，由于和凹凸不平的表面互相嵌合，形成機械釘扎而結(jié)合。一般來說，涂層與基體表面的結(jié)合以機 械結(jié)合為主。 b) 冶金 是當涂層和基體表面出現(xiàn)擴散和合金化時的一種結(jié)合類型，包括在結(jié)合面上生成金屬間化合物或固溶體。當噴涂后進行重熔（即噴焊）時，噴焊層與基體的結(jié)合主要是冶金結(jié)合。 c) 物理結(jié)合。顆粒對基體表面的結(jié)合，是范德華力或次價鍵形成的結(jié)合。 4) 涂層殘余應(yīng)力 當熔融顆粒碰撞基體表面時，在產(chǎn)生變形的同時受到激冷而凝固，從而產(chǎn)生微觀收縮應(yīng)力，涂層的外層受拉應(yīng)力；基體，有時也包括涂層的內(nèi)層則產(chǎn)生壓應(yīng)力。涂層中的這種殘余應(yīng)力時由噴涂熱條件及噴涂材料與基體材料物理性質(zhì)的差異所造成的，它影響涂 層質(zhì)量，限制涂層的厚度。工藝上要采取措施以消除和減少涂層殘余應(yīng)力 1。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 噴涂的種類和特點 1. 熱噴涂種類 按涂層加熱和結(jié)合方式，熱噴涂有噴涂和盆熔兩種。前者是基體不熔化，涂層與基體形成機械結(jié)合；后者則是涂層經(jīng)再加熱重熔，涂層與基體互溶并擴散形成冶金結(jié)合。它們與堆焊的根本區(qū)別都在于母材基體不熔化或極少熔化。 熱噴涂技術(shù)按照加熱噴涂材料的熱源種類分為：火焰噴涂、電弧噴涂、高頻噴涂、等離子噴涂（超音速噴涂）、爆炸噴涂、激光噴涂和電子束噴涂。而本實驗所運用的是高速火焰噴涂和等離子噴涂兩種方法 1。 2. 熱噴涂特點 1) 適用范圍廣。涂層材料可以是金屬和非金屬（如聚乙烯、尼龍等塑料，氧化物、氮化硅、氮化硼等陶瓷）以及復(fù)合材料。被噴涂工件也可以是金屬和非金屬（如木材）。用復(fù)合粉末噴成的復(fù)合涂層可以把金屬和塑料或陶瓷結(jié)合起來，獲得良好的綜合性能。其他方法難以達到。 2) 工藝靈活。施工對象小到 10到鐵塔、橋梁等大型結(jié)構(gòu)。噴涂既可在整體表面上進行，也可以在指定區(qū)域內(nèi)涂敷，既可在真空或控制氣氛中噴涂活性材料，也可在野外現(xiàn)場作業(yè)。 3) 噴涂層的厚度可調(diào)范圍大。涂層厚度可從幾十微米到幾毫米，表面光滑，加工量少。用特細粉末噴涂時，不加研磨即可使用。 4) 工件受熱程度可以控制。除噴熔外，熱噴涂時一種冷工藝，例如氧離子噴涂或爆炸噴涂，工件受熱程度均不超過 250 ,工件不會發(fā)生畸變，不改變工件的金相組織。 5) 生產(chǎn)率高。大多數(shù)工藝方法的生產(chǎn)率可達到每小時噴涂數(shù)千克噴涂材料，有些工藝方法可高達 50kg/1。 熱噴涂技術(shù)也已經(jīng)應(yīng)用在新的領(lǐng)域，熱噴涂技術(shù)與其他學(xué)科相互交叉滲透形成了新的表面出理工藝，如熱噴涂與處理工藝結(jié)合出現(xiàn)了爐內(nèi)燒結(jié)重熔和高頻感應(yīng)重熔滲透工藝；與電鍍工藝結(jié)合產(chǎn)生了鍍 涂工藝和涂鍍工藝；采用新的能源，出現(xiàn)了激光重熔和電子束重熔等 2。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 弧噴涂技術(shù)概述 弧噴涂的技術(shù)原理及特點 1. 電弧噴涂的原理 電弧噴涂的原理如圖 1噴嘴中兩條金屬絲作為自耗性通電兩極，兩極間夾角 =30 60，接觸后形成電弧將金屬絲熔化，由中間管子中吹出的高壓氣流 (壓縮氣體 )將熔融狀態(tài)的金屬霧化并噴射到工件表面形成涂層 3。 圖 1電弧噴涂 2. 電弧噴涂的特點 電弧噴涂具有以下特點： 1） 涂層與基體結(jié)合強度高。電弧噴涂較火焰線材或粉末噴涂粒子 飛行速度高（約為 100 180m/s,一般線材火焰噴涂為 80 160m/s），粒子含熱量大，因此，當熔融狀態(tài)下的粒子打到基體表面時，形成局部微冶金結(jié)合的可能性要大得多，因此涂層與基體有較強的結(jié)合強度。一般電弧噴涂涂層與基體的結(jié)合強度為線材火焰噴涂的 2倍。 2） 噴涂效率高。在 20世紀 70年代初和中期，電弧噴鋼生產(chǎn)率可達 2030 /h，噴鋅為 45 55 /h，為線材火焰噴涂的 2倍。到了 80年代，電弧噴鋅的生產(chǎn)率可到達 140kg/ 3） 設(shè)備投資及使用成本低。兩種線材噴涂工藝成本比較見表 1國通用電器公司）。美國一家公司使用一臺電弧噴涂設(shè)備代替以前使用的四臺火焰噴涂設(shè)備對管子和鋼制電線桿噴鋅，使生產(chǎn)連續(xù)進行。鋅絲，生產(chǎn)率可達 。電弧噴涂與線材火焰噴涂消耗比較見表 2 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 表 1兩種線材噴涂工藝成本比較 噴涂方法 設(shè)備成本 操作成本 /（美元 合計 / （美元 設(shè)備價格 / 萬美元 設(shè)備使用價格 /（美元 人工 氣體 電 電弧 氣 材火焰 2:2氣： 7 表 1電弧噴涂與線材火焰噴涂比較 噴涂 方法 設(shè)備 臺數(shù) 電能消耗 /耗量 /（ L 總成本 （比例） 生產(chǎn)率 /氣 2弧 線材火焰 1 4 17 1130 2490 20 4 ） 防腐壽命長，是其它防腐方法無法比擬的，一次防腐，一勞永逸。設(shè)備及原材料國產(chǎn)化達 100，工藝簡單易行。與熱浸鋅相比，電弧噴涂靈活方便，一套設(shè)備能對不同形狀和尺寸零件進行防腐施工，便于流動施工。而熱浸鋅防腐不同尺寸和形狀構(gòu)件將會受到熔池尺寸的限制，也不便流動施工。 5） 電弧噴涂可根據(jù)不同腐蝕環(huán)境噴涂相應(yīng)耐蝕材料涂層，工藝系統(tǒng)具有普遍適用性。熱浸鋅僅能制備鋅涂層，對復(fù)雜的腐蝕環(huán)境，單一的鋅涂層將難以適應(yīng)，會大大降低涂層耐蝕壽命。而利用電弧噴涂的鋅涂層會提高工件的耐腐蝕壽命。 相對于其他涂層技術(shù)，電弧噴涂技術(shù)具有質(zhì)量好、工件變形小、生產(chǎn)效率高、能源利用率高、經(jīng)濟效益好、操作簡單和易于野外 作業(yè)等顯著優(yōu)點。表 1 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 表 1不同防腐涂層的壽命比較 防腐方法 油漆涂裝 電鍍鋅 熱浸鋅 電弧噴涂 防腐壽命 1 5年 3 8年 10年 30年 弧噴涂技術(shù)的應(yīng)用 電弧噴涂的涂層質(zhì)量好、致密度高、結(jié)合力強、噴涂效率高?？蓢娡夸X、鋅、不銹鋼、銅等金屬絲材，應(yīng)用于各種防腐工程和機械維護。電弧噴涂工藝中主要是熱噴涂鋁或鋅涂層，所以電弧噴涂的應(yīng)用也可以說是熱噴涂鋁或鋅涂層的應(yīng)用。熱噴涂鋁或鋅涂層是歷史最早、技術(shù)最為成熟的、應(yīng)用面也是最廣的熱噴涂層。金 屬防護目前主要有 3種方法：第一種是將工件與環(huán)境介質(zhì)隔開，使環(huán)境介質(zhì)無法對工件產(chǎn)生腐蝕作用，例如采用有機涂層，電層，化學(xué)鍍層，釉瓷，搪瓷層等；第二種是采用電保護，例如陰極保護；第三種是減弱介質(zhì)對工件的腐蝕，例如向介質(zhì)（或反應(yīng)劑）中加緩蝕劑，在涂料中加緩蝕顏料。而熱噴涂鋁或鋅涂層在一定程度上兼具了上述的三種保護作用 3。 熱噴涂鋁或鋅層在防腐工程中的實例： 水腐蝕，水庫）?；厩闆r：閘門是水庫、水電站、水閘、船閘、抽水站等水利工程中的重要構(gòu)件，長期浸水，啟閉時頻繁干濕交替，高速 水沖擊，水線部分受水、氣、日光及水生物浸蝕劑泥沙沖磨，因此易腐蝕。刷油漆一般防護期為 3 4年，較好的可達 7 8年，較差的為 1 2年，噴鋅或鋁壽命可達 20年。 播電視塔、電站管道等（耐大氣腐蝕，電廠、電視臺等）。 從我國發(fā)電廠運行的可靠分析資料表明，在發(fā)電設(shè)備事故中，鍋爐事故最多，而在鍋爐事故中， “四 管 ”爆漏次數(shù)最高， “四 管 ”爆漏是鍋爐安全運行的最大障礙。每次檢修都帶來很大經(jīng)濟損失，國外資料表明， “四管 ”造價最貴每平方英尺需 500一臺用于紙漿廠的 1200 天損失達 20萬美元。國內(nèi)從七十年代中期開始對鍋爐 “四 管 ”噴涂保護并取得了良好效果。如 1990年 5月在秦嶺電廠噴涂再熱管 28根，至今涂層完好運行正常 。 下潮濕大氣防腐，煤礦）。基本情況：平頂山煤礦二礦、十一礦，井下水滴如注，空氣中含 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 體，工字鋼制梁及支架每年腐蝕約 1，投產(chǎn) 6年已經(jīng)嚴重腐蝕。井筒壽命一般為 10 15年，平頂山 14個礦，每年至少 1、 2個礦的井筒因腐蝕必須更換。井筒是煤礦提升工人、煤及其他物料的關(guān)鍵部位，更換井筒一般要 30天，維修 停產(chǎn)損失費達 500萬元之巨。全國煤礦系統(tǒng)每年因維修井筒消耗鋼材達 產(chǎn)損失達億元以上?，F(xiàn)已采用噴鋁防護。 溫水氣腐蝕，化工廠）?；厩闆r：甲醇部分氧化反應(yīng)器為生產(chǎn)甲醇的重要設(shè)備，設(shè)備尺寸為 3568 22 ,高 7m，外殼材質(zhì)相當于 應(yīng)器中因反應(yīng)溫度高，外加冷卻水管，導(dǎo)致外殼嚴重水腐蝕，幾乎需要年年除銹，漆膜多則三個月即全部脫落，某些部分腐蝕速度達 1 /年，壁厚減薄嚴重。對設(shè)備外殼進行噴鋁防腐（加封閉）后，獲得很好的效果 3。 潢 上也正在 推廣熱噴涂工藝，如愈來愈多的地方采用塑雕進行美化。整體鑄一尊銅像要花費很多銅材，如果在水泥、石膏、樹脂塑像上噴上一層銅或其它裝飾涂層、既經(jīng)濟又美觀。近年來大慶、北京、上海、沈陽、江西、四川、云南等地采用噴涂方法搞了許多大型塑雕、飾物、大型壁畫等收到了良好效果 4。 弧噴涂技術(shù)的新發(fā)展 5 1. 熔滴速度 高速電弧噴涂技術(shù) ( 20世紀 90年代開發(fā)出的先進熱噴涂技術(shù)，因其熔滴飛行速度的大幅度提高 (達到 350m s)和霧化效果的進一步改善，從而制備出與等離子噴涂相近的高結(jié)合強度、低孔隙 率的高質(zhì)量涂層，大大拓寬了電弧噴涂的應(yīng)用領(lǐng)域。電弧噴涂涂層的性能受到多種因素的影響，其所具有的快速凝固組織與霧化過程中熔滴的動力學(xué)及熱傳輸有密切關(guān)系。對霧化過程的動力學(xué)和熱傳輸行為進行分析，不僅是選擇噴涂工藝參數(shù)的重要依據(jù)，也有助于正確地理解高速電弧噴涂涂層組織的形成與演變機制。但由于試驗技術(shù)的限制，難以用實測方法獲得熔滴溫度、冷卻速度等熱傳輸參數(shù)，通常采用理論模型進行數(shù)值模擬計算，而確定霧化氣流速度和熔滴速度是進行模擬計算的前提條件。 2. 金屬電弧噴涂 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 金屬噴涂是用壓縮氣體將熔融狀態(tài)的金屬霧化成微粒，噴 涂沉積在預(yù)先準備的工件表面上，形成一完整的金屬覆蓋層。一般來說，金屬噴涂主要有三方面用途： (1)用于抗腐蝕、抗高溫氧化或耐磨損等防護性涂層； (2)用于修復(fù)零件尺寸，如由于大范圍磨蝕或局部機械加工錯誤而造成構(gòu)件幾何尺寸的不足，可通過金屬噴涂予以修復(fù)； (3)用表面噴涂金屬的非金屬材料來代替金屬制造設(shè)備或部件。金屬電弧噴涂是利用交流或直流電弧熔化不斷進給的金屬噴絲，再由壓縮空氣通過噴嘴使之霧化并噴射到工件表面，該噴涂工藝的主要裝置稱為金屬電弧噴涂槍。 俄羅斯的 究所多年來一直從事金屬電弧噴涂的工 藝和設(shè)備研究工作，目前它在總結(jié)、吸收國內(nèi)外先進經(jīng)驗的基礎(chǔ)上研制成功一種高效能的 型電弧噴涂槍。它與同類裝置相比較具有以下優(yōu)點：噴射角減小到 13 ，使噴涂材料利用率提高 25，對于 2 4涂過程中的重量消耗可減少 30 40；直徑超過 100內(nèi)表面的噴涂深度可達 400設(shè)備采用可拆卸結(jié)構(gòu)，且零部件的裝操作比較簡單，因此其維護性良好；通過控制臺進行設(shè)備操作簡易、方便。 金屬的電弧噴涂有著十分廣泛的用途，如：修復(fù)各類活塞式發(fā)動機的汽缸套，修復(fù)各類軸或軸承零件；鋁或鋅的電 弧噴涂層有良好的耐腐蝕性，可用于各種管道、罐體或擴散裝置的內(nèi)壁防護；鋁、銅、青銅、黃銅的噴涂層可用于各種金屬或非金屬制品的表面防護和裝飾。 3. 超音速電弧噴涂 超音速電弧噴涂是最新研制出的表面防腐耐磨涂層新技術(shù)。這種新技術(shù)在防腐、修復(fù)和機械制造等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用?？捎糜诖?、橋梁、礦井支架和設(shè)備、鍋爐管道的防腐處理、熱軋輥柱塞、造紙、烘缸、模具的修復(fù)；機械制造中零件尺寸超差的恢復(fù)、零件表面強化、零件特殊的制備以及模具的快速制造；可部分取代電鍍工藝。它的應(yīng)用將會產(chǎn)生很大的經(jīng)濟效益和社會效益。 由解放軍第二 炮兵工程學(xué)院主持研制的超音速電弧噴涂技術(shù)已經(jīng)通過國家級技術(shù)鑒定。這項成果的問世，使困擾世界機械制造行業(yè)達 40余年的設(shè)備表面噴涂難題迎刃而解。長期以來，國內(nèi)外機械制造業(yè)沿用的金屬粒買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 子熱噴涂技術(shù)，存在著成本高、噴速慢、效率低、涂層強度差等弊病，嚴重影響機械設(shè)備的質(zhì)量和壽命。因此，從五十年代起，國內(nèi)外機械制造方面的專家一直進行著為機械設(shè)備“穿一層金屬超薄耐磨外衣”的電弧噴涂技術(shù)研究，但始終收效甚微。超音速電弧噴涂證明其金屬粒子噴速比目前世界最先進的噴涂設(shè)備高出兩倍以上，電弧穩(wěn)定性、金屬粒子霧化率、涂層孔隙率、耐磨 性能、表面硬度等多項指標，均達到國際最高水平。該項技術(shù)還成功地在西安昆侖機械廠等企業(yè)進行了應(yīng)用試驗，成功地修復(fù)了一批磨損嚴重的進口曲軸和模具。 我國鋼鐵產(chǎn)量位居世界前列，但由于對鋼結(jié)構(gòu)的防護不當，每年被腐蝕掉的鋼鐵幾乎占總產(chǎn)量的三分之一，造成極大的浪費。傳統(tǒng)的鋼結(jié)構(gòu)防腐以涂刷油漆為主，不僅防腐效果差，維護成本高，對環(huán)境也造成了嚴重污染。電弧噴涂技術(shù)，成為當前解決鋼結(jié)構(gòu)件防腐蝕問題最為有效的途徑，在實際應(yīng)用中具有較大的社會效益和經(jīng)濟效益。 計繞絲機的意義和目的 繞絲機是電弧噴涂 工程施工 中重要的部分之 一，在繞絲機沒有制造出來之前，熱噴涂的所用的金屬絲是直接放在大焊絲盤上進行電弧噴涂，或者是人工繞絲。這樣的情況下，效率低，勞動強度高，提高表面電弧噴涂的成本。在現(xiàn)在的市場經(jīng)濟強烈競爭的情況之下，為了降低成本，提高工作效率，改善勞動強度，繞絲機在其他技術(shù)條件改善的同時也隨之產(chǎn)生。繞絲機的出世，可以說對電弧噴涂技術(shù)的改進也有了很大幫助，是電弧噴涂在表面工程技術(shù)的行業(yè)中占據(jù)了比較重要的地位。 現(xiàn)在，繞絲機在電弧噴涂工程技術(shù)的行業(yè)當中不可缺少，表面工程技術(shù)在機械行業(yè)和橋梁鋼結(jié)構(gòu)中應(yīng)用越來越重要。 在現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)發(fā)展 的情況，隨著 表 面工程技術(shù)在諸多行業(yè)的廣泛應(yīng)用，繞絲機的作用也越來越明顯，提高了電弧噴涂的效率，降低成本，促進了電弧噴涂技術(shù)的更好的發(fā)展，也推動了表面工程技術(shù)的改進。 繞絲機主要用在熱噴涂中的電弧噴涂。除此之外，對本繞絲機加以改進，改變繞絲機傳動裝置中的傳動比，是工作軸的速度滿足自動焊接的一買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 半速度，并將工作軸的安裝方向旋轉(zhuǎn) 90 ，使工作軸的軸心線垂直，再加上一些其他的附件，如托盤、固定卡具等，此時，繞絲機可用作焊接回轉(zhuǎn)臺。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第二章 總體設(shè)計 絲機總體設(shè)計及其適用范圍 熱噴涂繞絲機設(shè)計的出發(fā)點是 要滿足進行熱噴涂之前所必須的前期工作。繞絲機 進行繞絲，把噴涂用的金屬絲繞到熱噴涂用的小焊絲盤上，這個環(huán)節(jié)在電弧噴涂的整個流程當中是較為 重要的。 計方案的確定 在對繞絲機的設(shè)計時，其設(shè)計依據(jù)是繞絲機在工作時所需要的功率、運行時工作軸的轉(zhuǎn)速以及繞絲速度等有關(guān)信息。還要綜合考慮其他因素，如傳動的效率、工作條件等。 本繞絲機由工作軸、傳動裝置、電動機、機架、控制裝置等部分組成。 工作軸帶動小焊絲盤轉(zhuǎn)動進行繞絲工作，從大焊絲盤將焊絲逐步的繞到規(guī)定的小焊絲盤上。大焊絲盤設(shè)在外置的另一個大焊絲盤支架上，工作軸的轉(zhuǎn)動帶動其一起轉(zhuǎn)動。 2 2 1常用傳動機構(gòu)的一般布置原則是 9： 1. 摩擦傳動 (例如帶傳動 )的承載能力一般較低，在傳遞相同的扭矩時其結(jié)構(gòu)尺寸大于嚙合傳功，故在多級傳動中宜置于高速級，又因其工作平穩(wěn)性好，故置于高速級還能起吸震緩沖作用。 2. 嚙合傳動中的蝸桿傳動多用于大傳動比和中小功率場合，其承載能力一般較齒輪傳 動低 ，為獲得較小的結(jié)構(gòu)尺寸，宜置于高速級。這時，雖然齒面相對滑動速度較高，卻有利于建立流體潤滑油膜， 能 為提高承載能力和效率帶來好處。 3. 考慮到大尺寸、大模數(shù)的圓錐齒輪加工比較困難，故在多級 傳動中宜置于高速級，但這時圓周速度較大，需提高制造精度，導(dǎo)致成本提高。 4. 斜齒傳動的工作平穩(wěn)性優(yōu)于直齒傳動，相對來說應(yīng)置于高速級。 5. 鏈傳動具有固有的運轉(zhuǎn)不均勻特性，沖擊甚大，故宜置于低速級。 6. 開式齒輪傳動的工作環(huán)境一般甚差，潤滑條件不良，故宜置于低速買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 級。 7. 改變運動形式的傳動和機構(gòu) (如螺旋傳動、連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu) )，應(yīng)布置在多級傳動中的最后一級。 8. 對于 K H)型和 N(K H V)型內(nèi)嚙合行星傳動，因具有承裁能力高而結(jié)構(gòu)尺寸小、效率高而傳動比大的特性，故在多級傳動中可考慮置于低速級。 9 若機械中有制動裝置，則其后不應(yīng)采用摩擦傳動。順便指出，機械中的制動裝置通常置于高速級。 2 2 2傳動機構(gòu)類型選擇的一般原則 9： 1. 小功率傳動，宜選用結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜、標準化程度高的傳動機構(gòu)，以降低制造成本。 2. 大功率傳動，應(yīng)優(yōu)先選用傳動效率高的傳動機構(gòu)，如齒輪傳動，以降低能耗。 3. 工作中可能出現(xiàn)過載的工作機，應(yīng)選用具有過載保護作用的傳動機構(gòu)，如帶傳動。但在易 爆 、易燃場合，不能選用摩擦傳動，以防止靜電引起火災(zāi)。 4. 載荷變化較大，換向 頻繁 的工作機，應(yīng)選用具有緩沖吸振能力的 傳動機構(gòu)，如帶傳動。 濕、多粉塵、易爆、易燃場合，宜選用鏈、閉式齒輪或蝸桿傳動。 6. 要求兩軸保持準確的傳動比時，應(yīng)選用齒輪或蝸桿傳動。 此外，設(shè)計多級傳動時，運動鏈越簡短越好。運動鏈越簡短，機構(gòu)和零件的數(shù)量就越少，能量消耗也少，制造、裝配、使用、維修和保養(yǎng)費用也低并利于提高整機的效率和運轉(zhuǎn)精度。 根據(jù)以上設(shè)計準則以及設(shè)計要求，工作軸由電動機驅(qū)動，經(jīng)過大傳動比的蝸桿減速器及兩級帶輪減速，以獲得要求的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速。傳動路線基本可以確定為：電動機 第一級帶傳動 蝸桿減速器 第二級帶傳動 工作軸。買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第三章 傳動部分的設(shè)計 動部分總體設(shè)計的要求 考慮是人工操作的因素，預(yù)設(shè)定：繞絲機進行工作時工作軸的轉(zhuǎn)速大約為 r/ 便于加工制造，重量輕； 低制造成本。 動系統(tǒng)的分析和擬定 一般工作機器都是由原動機、傳動裝置和工作裝置三個基本職能部分構(gòu)成。工作裝置必需電動機輸入動力才能進行工作，傳動裝置將原動機的動力轉(zhuǎn)化成為運動，以實現(xiàn)工作裝置預(yù)定的工作要求，它是機器的主要的組成部分?，F(xiàn)實中，原動機與工作裝置直 接相聯(lián)的情況并不多見，通常是在這二者之間設(shè)有傳動裝置，簡稱傳動。傳動裝置在機器的作用主要是三個方面： 改變速度（可以是減速、增速或者是調(diào)速）； 改變運動形式； 在傳遞運動的同時傳遞動力。機器的三個職能部分彼此 協(xié)調(diào)運行，并準確、安全、可靠地完成整機功能 6。 實踐證明，傳動裝置的重量和成本通常整臺機器中占有很大的比重；且機器的工作性能很運轉(zhuǎn)費用在很大程度上也是取決于傳動裝置的性能、質(zhì)量以及設(shè)計布局是否合理。對于傳動裝置來說，合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計及方案擬定基本上決定了一臺工作機器的質(zhì)量和性能。因此，在機械的設(shè)計 中經(jīng)濟合理的傳動方案設(shè)定是非常重要的。 在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運輸、國防以及人們的日常生活中應(yīng)用的提供或轉(zhuǎn)換機械能的機器，也就是我們常說的原動機，通常有電動機、內(nèi)燃機，汽輪機等。然而在生產(chǎn)和生活中應(yīng)用得最為廣泛的原動機是電動機。 設(shè)計和擬定傳送方案是，首先必須考慮能否能夠準確、安全可靠地實現(xiàn)工作裝置預(yù)定的運動，這是最基本的要求。滿足一個預(yù)定的運動可以有不同的傳動方式、不同的機構(gòu)類型、不同的順序和布局，以及在保證相同的結(jié)果的前提下分配各級傳動機構(gòu)的傳動比來設(shè)計出多種方案。但是需從買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 多方面考慮并對各種傳動方案分析比較 后在諸多的方案中選擇最為合理的傳動方案。合理的傳動方案除了應(yīng)滿足機器預(yù)定的功能外，還要求結(jié)構(gòu)簡單、尺寸緊湊、制造方便、成本低廉、傳動效率高、工作可靠和使用維護方便。 傳動系統(tǒng)除了要有合理的布局和順序，還可以考慮以下幾點： 帶傳動的承載能力較低，在傳遞相同的轉(zhuǎn)矩是結(jié)構(gòu)尺寸叫嚙合的傳動比大；但待傳動比較平穩(wěn)，能夠緩沖吸震，應(yīng)置于傳動系統(tǒng)的高速級； 一般滾子鏈傳動運轉(zhuǎn)不均勻，有沖擊，不宜置于高速級； 蝸桿傳動的傳動比大，承載能力較齒輪低，常布于傳動系統(tǒng)的高速級以獲得比較小的結(jié)構(gòu)尺寸；同時由于有較高的齒面相對 滑動速度，易于形成液體動壓潤滑油膜，有利于提高承載能力和效率； 制動器一般設(shè)在高速軸； 在傳動裝置的總體設(shè)計中，必須注意防止因過載或操作失誤而造成機器的損壞和人員工傷等事故，可根據(jù)具體的情況在某個環(huán)節(jié)加設(shè)安全保險裝置等等。 因此，此次設(shè)計的繞絲機傳動裝置采用帶傳動減速和蝸桿減速器減速。因為帶傳動較鏈傳動平穩(wěn)，而且減速器與工作裝置之間的結(jié)構(gòu)尺寸相對于齒輪傳動來說過大，故采用兩級帶傳動和蝸桿減速器系統(tǒng)。 絲機傳動系統(tǒng)的確定 此次設(shè)計要考慮繞絲機工作時工作軸的轉(zhuǎn)速，其轉(zhuǎn)速相對于電動機的額定轉(zhuǎn)速非常小 ，因而需要很大的傳動比，故選用單級的蝸桿減速器。本減速器采用的是普通圓柱蝸桿傳動，它具有以下特點： 傳動比大，結(jié)構(gòu)緊湊； 傳動平穩(wěn)，無沖擊，噪聲??； 可以實現(xiàn)自鎖。 傳動裝置選擇方案如 圖 3 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 圖 3繞絲機傳動裝置示意圖 動機的選擇 電動機在很多環(huán)境下工作，然而電動機的基本使用環(huán)境條件是 : 海拔高度不超過 1000m； 運行地點的環(huán)境空氣溫度隨季節(jié)變化而變化，但不超過 40 ； 運行地點的最低環(huán)境溫度為 此時電動機已安裝就位，處于運行或停機并斷能狀態(tài) ； 運行地點 的最濕月月平均最高相對濕度為 90%，同時該月月平均最低溫度不高于 25 ； 運行地點的環(huán)境中，不存在腐蝕性化學(xué)物質(zhì)氣霧或易爆氣體、鹽霧、淋水等特殊情形； 正常情況下，電動機安裝在剛性安裝面上，且安裝區(qū)域或輔助外殼對電動機的通風(fēng)沒有嚴重妨礙。 當電動機運行地點的海拔和環(huán)境溫度與基本的使用環(huán)境條件不符時，首先要修正的是電動機溫升限值。因為運行地點的海拔和環(huán)境氣溫對運行中的電動機繞組溫度有一定的影響，而且這種影響因電動機的絕緣等級、冷卻方式和防護型式的不同而有所差別 8。 動機類型的選擇 機類型選擇的要求 合理選擇電動機的類型，對工作機械有效的工作，以及機組運行的可靠性、安全、節(jié)能劑降低設(shè)備造價都是有很大的意義的。電動機類型的選買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 擇要從負載的要求出發(fā)，考慮工作條件、負載性質(zhì)、生產(chǎn)工藝以及供電情況等，盡量滿足以下幾個方面的要求： 1） 機械特性 由電動機類型決定的電動機的機械特性與工作機械的機械特性配合要適當，機組穩(wěn)定工作；電動機的啟動轉(zhuǎn)矩、最大轉(zhuǎn)矩、牽如轉(zhuǎn)矩等性能均能滿足工作機械的要求。 2） 轉(zhuǎn)速 電動機的轉(zhuǎn)速滿足工作機械要求，其最高轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)速變化率、穩(wěn)速、調(diào)速、變速等性能均能適應(yīng)工作機械 的運行要求。 3） 運行經(jīng)濟性 從降低整個電大及驅(qū)動系統(tǒng)的能耗及電動機的綜合成本來考慮選擇電動機的類型，針對使用情況選擇不同效率水平的電動機類型；對一些使用時間很短、年使用時間數(shù)也不高的機械，電動機效率低些也不會是總能耗產(chǎn)生很大的變化，所以并不注重電動機的效率；但另一類年利用少時較高的機械，如空調(diào)設(shè)備、循環(huán)泵、冰箱壓縮機等，就需要選擇效率高的電動機一降低總能耗。 4） 價格低廉 在滿足工作機械運行要求的前提下，盡可能選用結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠造價低廉的電動機。 此次的繞絲機的工作環(huán)境是在正常 室溫下的不連續(xù)工作，載荷平穩(wěn)，雙向運轉(zhuǎn)，工作環(huán)境中有灰塵，除外沒有其他特殊要求。直流電動機的最大的特點是運行轉(zhuǎn)速可以在寬廣的范圍內(nèi)任意控制，無級變速，由直流電動機組成的調(diào)速系統(tǒng)和交流調(diào)速系統(tǒng)相比，雖然交流調(diào)速系統(tǒng)的裝置機構(gòu)較簡單，但直流調(diào)速系統(tǒng)控制方便，調(diào)速性能好。 流電動機采用鐵氧體永久磁鐵系封閉自冷式。本系列電動機具有體積小、重量輕、力能指標高、噪音低、產(chǎn)品系列化程度高、零部件通用化程度強等待點，被廣泛應(yīng)用于各種機械及自動化控制系統(tǒng)中作執(zhí)行元件或驅(qū)動裝置。本系列電動機可配用 流調(diào)速電源，實買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 現(xiàn)無級調(diào)速、張力控制、正反運行等功能；電機可與多種系列減速器相配合，滿足用戶對轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、安裝工位的不同要求。 其使用條件： 海拔不超過 4000m； 環(huán)境溫度： +40C； 相對濕度：小于等于 95%（ +25C）； 允許溫升：不超過 75K（海拔為 1000。 按工作間條件和要求選用 動機功率的選擇 7 電動機的功率的選擇是否合理，對電動機的工作和經(jīng)濟性有很大的影響。若功率小于工作要求時，電動機不能保證工 作裝置的正常工作，或使電動機的因過載而過早的損壞；電動機的功率過大，則電動機的價格高，能量不能充分利用，其效率和功率因素較低而造成浪費。 此次電動機在常溫下工作，載荷很少變化且變化的值不大，則只需使電動機的負載不超過其額定值即可。選電動機的額定功率 0，即 常按公式（ 3擇電動機功率。 電動機的額定功率為： （ 3 電動 機所需的輸出 功率為： 0 w（ 3中： 工作裝置所需的輸入功率， ； 有電動機到工作裝置的傳動裝置的總效率。 工作裝置所需的功率 常按照下面兩個公式計算得出： 1000 （ 3 9550 （ 4中： 工作裝置的阻力， N； 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 工作裝置的線速度 ,m/s； w 工作裝置的阻力矩， N m； 工作裝置的轉(zhuǎn)速， r/ w 工作裝置的效率。 有電動機到工作裝置的總效率 按式（ 3算： 1 2 3 n （ 3 式中：1、2、3、n分別為傳動裝置中每一級傳動副（齒輪、蝸桿、帶或鏈傳動）、每對軸承或者每一個聯(lián)軸器的效率。 計算總效率時應(yīng)注意的幾個問 題 10： 1） 所取傳動副效率中是否包括其支承軸承的效率，如已包括，則不再計人該對軸承的效率。軸承效率均指一對軸承而言。 2） 同類型的幾對傳動副、軸承或聯(lián)軸器，要分別計入各自的效率。 3） 資料推薦的效率一般有一個范圍，可根據(jù)傳動副、軸承和聯(lián)軸器等的工作條件、精度等要求選取具體值。例如，工作條件差、精度低 、潤滑不良的齒輪傳動取小值，反之取大值。 4） 蝸桿傳動嚙合效率與蝸桿參數(shù)、材料等因素有關(guān)，設(shè)計時可先初估蝸桿頭數(shù)其效率值，待蝸桿傳動參數(shù)確定后再精確地計算效率，并校核傳動功率。 繞絲機的工作裝置為手工操作，設(shè)繞絲時的有效拉力大約為 00N，繞絲的線速度大概是 s,工作裝置的效率考慮到軸承和焊絲盤在繞絲過程中的情況及手工繞絲的效率取 w = 電動機所需的功率 式（ 3算，則 3 0 0 4 . 0 9 4 1 0 1 3 . 6 5 1 01 0 0 0 1 0 0 0 0 . 9 k 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 式中：00N， 10s。 工作裝置的總效率按式（ 3算，即 22b g r 。式中b為g為有自鎖性的普通圓柱蝸桿傳動（稀油潤滑）的效率；r為滾動軸承的效率。由參考文獻 9中表 2取： b=g=r= 則 ， 2 2 2 2b g r 0 . 9 6 0 . 4 5 0 . 9 9 5 0 . 4 1 ； 電動機的輸出功率0按式（ 3算，則 3 301 3 . 6 5 1 0 3 3 . 2 9 1 00 . 4 1 k 載荷平穩(wěn)，考慮我國的過電情況，選擇額定電壓為 22002W，即m=92 10 動機轉(zhuǎn)速的選擇 額定功率相同的同類型電動機一般情況下會有不同的轉(zhuǎn)速規(guī)格可供選擇，如 90500r/000r/動機的轉(zhuǎn)速越高，則磁極越少，尺寸和重量越小，一般價格也會越低；但是若選用的電動機的轉(zhuǎn) 速越高，而當工作機械低速時，那么減速傳動所需傳動裝置的總傳動比必然增大，傳動級數(shù)增多，尺寸及重量增大，從而造成傳動裝置的成本增加。所以必須同時考慮電動機及傳動裝置，并加以綜合分析才能確定。 為減少電動機的重量和價格，選用轉(zhuǎn)速為 3000r/0 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 動裝置傳動比的擬定及確定 傳動比的確定 選用電動機的額定轉(zhuǎn)速 000r/根據(jù)繞絲機繞絲速度大概為r/根據(jù)傳動裝置總傳動比的計算公式： 3000 5006 即總傳動比 i =500. 動裝置各級傳動比的分配 傳動裝置是由多級傳動串聯(lián)而成的，那么必須使各級的分傳動比 i2、i 相等，即 1 2 3 k i i i i i（ 3 各級傳動比的分配是否合理將影響傳動裝置的結(jié)構(gòu)尺寸、