軸承卡簧卷制機(jī)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū).doc

揚(yáng)州職業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)20071目錄1前言12彈簧的制造工藝22.1彈簧材料的種類(lèi)22.2彈簧的制造工藝22.2.1冷成形彈簧的制造工藝22.2.2熱成形彈簧的制造工藝43軸承卡簧卷制機(jī)的工作原理63.1自動(dòng)卷簧機(jī)的介紹63.2軸承卡簧卷制機(jī)的工作原理63.3軸承卡簧卷制機(jī)送線(xiàn)推力的計(jì)算74軸承卡簧卷制機(jī)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)104.1電動(dòng)機(jī)的選擇104.2計(jì)算傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比及分配各級(jí)傳動(dòng)比114.3V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)124.3.1帶傳動(dòng)的特點(diǎn)124.3.2帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)124.4齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)144.4.1齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn)144.4.2齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)154.5軸的強(qiáng)度和剛度校核174.6總體結(jié)構(gòu)確定225卷制裝置的設(shè)計(jì)225.1扇形齒輪的設(shè)計(jì)225.2傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)225.3其它零件的設(shè)計(jì)236.solidworks建模24總結(jié)35參考文獻(xiàn)36致謝37附錄38摘要：本課題在分析了軸承卡簧卷制機(jī)的基本工作原理和特點(diǎn)應(yīng)用的基礎(chǔ)上，對(duì)軸承卡簧卷制機(jī)的總體結(jié)構(gòu)和卷制裝置做了詳細(xì)的設(shè)計(jì)計(jì)算，完成了一套完整的機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程，提高了卷簧機(jī)的性能，使得軸承卡簧生產(chǎn)自動(dòng)化程度軸承卡簧卷制機(jī)設(shè)計(jì)（總體、卷制裝置設(shè)計(jì)）2提高，生產(chǎn)效率更高，工人勞動(dòng)強(qiáng)度下降。本課題的任務(wù)重點(diǎn)是軸承卡簧卷制機(jī)的總體設(shè)計(jì)和卷制裝置的設(shè)計(jì)。卷制裝置通過(guò)帶傳動(dòng)和減速器的減速以及扇形齒輪將動(dòng)力從電動(dòng)機(jī)傳到卷制滾輪，利用一對(duì)或幾對(duì)上下滾輪的摩擦力推動(dòng)鋼絲向右運(yùn)動(dòng)，依靠上、下圈徑桿的限位及導(dǎo)向作用使鋼絲成形。該結(jié)構(gòu)屬于無(wú)芯卷制方式，整機(jī)運(yùn)行性能較好，能滿(mǎn)足工件加工的速度及精度。為了實(shí)現(xiàn)該卡簧卷制機(jī)的運(yùn)行要求，本課題使用扇形齒輪進(jìn)行傳動(dòng)，經(jīng)過(guò)計(jì)算驗(yàn)證，扇形齒輪可以保證滾輪傳動(dòng)的精度要求，同時(shí)還可以通過(guò)扇形齒輪對(duì)切斷裝置進(jìn)行傳動(dòng)，使得機(jī)器整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)性提高。此外，通過(guò)更換不同齒數(shù)的扇形齒輪可以調(diào)節(jié)機(jī)器的送線(xiàn)長(zhǎng)度，大大提高了卡簧卷制機(jī)工作的靈活性和通用性。關(guān)鍵詞：軸承卡簧；無(wú)芯卷制；扇形齒輪1前言本課題來(lái)源于南京市雙圓彈簧廠(chǎng)，彈簧作為通用基礎(chǔ)件，量大面廣，應(yīng)用領(lǐng)域幾乎涉及到國(guó)民經(jīng)濟(jì)所有領(lǐng)域。由于使用環(huán)境、場(chǎng)合、功能各異，使各種彈簧的形狀和大小差別懸殊，品種繁雜。正因?yàn)閺椈杀旧淼墓逃刑卣?，生產(chǎn)彈簧投資不大，入門(mén)技術(shù)門(mén)檻不高，所以吸引了不少?gòu)S家投資于此。和先進(jìn)工業(yè)化國(guó)家相比，我國(guó)彈簧行業(yè)總體技術(shù)水平要落后30年，缺乏自主的獨(dú)立開(kāi)發(fā)能力，大部分企業(yè)按來(lái)圖制。而工業(yè)的發(fā)展刺激了彈簧的需要，同時(shí)也對(duì)彈簧加工設(shè)備提出了更高的要求，以往的加工設(shè)備多為純機(jī)械式卷簧機(jī)，機(jī)構(gòu)復(fù)雜，而功能卻很單一，調(diào)試煩瑣，加工精度又難以保證。因此，為了高效的制造軸揚(yáng)州職業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)20073承卡簧，需要設(shè)計(jì)制造軸承卡簧卷制機(jī)，刻不容緩。目前彈簧制造基本分為有芯卷制和無(wú)芯卷制兩種方式，無(wú)芯卷制較傳統(tǒng)的有芯卷制方式有經(jīng)濟(jì)性好，生產(chǎn)效率高，工人勞動(dòng)強(qiáng)度低等優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)成為彈簧制造行業(yè)的主流制造方式。在此課題中設(shè)計(jì)的軸承卡簧卷制機(jī)采用無(wú)芯卷制方式。同時(shí)需要滿(mǎn)足以下幾點(diǎn)技術(shù)要求：a.軸承卡簧機(jī)卷制速度為30只/min，卡簧最大外徑：150mm，鋼絲尺寸：23；b.軸承卡簧卷制機(jī)應(yīng)能滿(mǎn)足加工要求，保證加工精度；c.軸承卡簧卷制機(jī)應(yīng)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，工作可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；d.軸承卡簧卷制機(jī)應(yīng)便于維修、調(diào)整。本課題需要首先需要完成總體設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)軸承卡簧卷制機(jī)的總體結(jié)構(gòu)，安裝尺寸，確定機(jī)器的傳動(dòng)方式和工作原理，分配各級(jí)傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比，同時(shí)根據(jù)需要的生產(chǎn)量確定機(jī)器的工作參數(shù)。其次，在完成總體設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，需要進(jìn)行卷制裝置設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)軸承卡簧卷制機(jī)的卷制裝置機(jī)構(gòu)，利用扇型齒輪結(jié)構(gòu)進(jìn)行傳動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳動(dòng)比準(zhǔn)確，并能保證進(jìn)給量準(zhǔn)確，高效率，低功耗，平穩(wěn)運(yùn)行，具有良好的性能價(jià)格比。2彈簧的制造工藝2.1彈簧材料的種類(lèi)彈簧主要在動(dòng)載荷作用下工作，因此，要求彈簧材料具有高的抗拉強(qiáng)度極限、屈服極限、彈性極限和疲勞極限，同時(shí)要求具有高的沖擊韌性和塑性。在特殊條件下使用的彈簧，如在高溫、低溫、腐蝕介質(zhì)中及衡器儀表上使用的彈簧，除上述要求外，還要求具有耐熱、防蝕、導(dǎo)電、防磁、耐低溫以及恒彈性等性能。因此設(shè)計(jì)彈簧時(shí)，選擇合適的材料是一項(xiàng)軸承卡簧卷制機(jī)設(shè)計(jì)（總體、卷制裝置設(shè)計(jì)）4技術(shù)性很強(qiáng)的工作。彈簧材料的種類(lèi)繁多，目前大量使用的是彈簧鋼，其次是具有特殊性能的彈簧材料，如不銹耐酸鋼、耐熱鋼（合金）、銅合金、鎳合金以及橡膠、塑料等。按交貨狀態(tài)，金屬材料也可分為熱軋和冷拉兩類(lèi)。熱軋材包括圓鋼、扁鋼、梯形鋼和鋼板等。熱軋鋼的規(guī)格和尺寸公差較大，表面質(zhì)量較差，一般用于疲勞性能要求不高的低應(yīng)力彈簧或截面尺寸較大的重型彈簧。冷拉（軋）材又分以下幾種類(lèi)型：a.在成材過(guò)程中經(jīng)過(guò)強(qiáng)化加工的絲材和帶材。這類(lèi)材料在彈簧冷成形后不需要淬火，只需進(jìn)行消除內(nèi)應(yīng)力回火處理。如冷拉碳素彈簧鋼絲、油淬火回火鋼絲、冷軋不銹鋼帶等。b.在成材后以退火或高溫回火狀態(tài)供應(yīng)，這類(lèi)材料在彈簧冷成形后需進(jìn)行淬火、回火處理。如合金彈簧鋼絲、異形鋼絲，馬氏體不銹鋼絲以及彈簧和工具鋼冷軋帶等。c.冷拉圓鋼，直徑一般在7-25mm，表面質(zhì)量較高，主要用于疲勞壽命要求高、使用應(yīng)力較大的大、中型彈簧。這種材料以光亮退火或冷拉狀態(tài)供貨，彈簧經(jīng)熱成形后需進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。如冷拉合金彈簧鋼。2.2彈簧的制造工藝彈簧的種類(lèi)較多，形狀各異，精度要求不同，生產(chǎn)批量不等，因而制造方法也就有所不同。彈簧的制造方法根據(jù)成形工藝的不同可分為冷成形和熱成形兩種。當(dāng)彈簧材料尺寸較小，在常溫下成形的，稱(chēng)為冷成形；當(dāng)彈簧材料尺寸較大，需將材料加工之后成形的，稱(chēng)為熱成形。2.2.1冷成形彈簧的制造工藝?yán)渚砺菪龔椈伤玫牟牧?，大致為直?.1-14mm的鋼絲和圓鋼，或邊長(zhǎng)小于10mm的異形鋼絲和方鋼，或相近尺寸的鋼帶和扁鋼。材料的供應(yīng)狀態(tài)通常為兩大類(lèi)，一類(lèi)為硬狀態(tài)，其本身已具有彈簧所需要的機(jī)械性能，成形后只需消除應(yīng)力回火；另一類(lèi)為退火狀態(tài)成形后尚需淬火和回火才能獲得所需要的性能。制造冷卷螺旋彈簧的基本