畢業(yè)設計（論文）LAN560單節(jié)距絞合機組收排線裝置的計算機輔助設計

1、lan560單節(jié)距絞合機組收排線裝置的計算機輔助設計摘 要收線過程中，保持收線的張力恒定是保證成品線絲質量的一個重要條件。收線時如果線絲的張力過大，絞線機和收線機之間的線絲將會受到很大的拉力，從而影響收線質量，嚴重時甚至超過線絲的抗拉強度而將其拉斷。反之，如果張力過小則又會在成品卷筒和收線機之間形成松線、亂線等現(xiàn)象；或者在成品卷筒上產生滑套現(xiàn)象，這些都會影響生產的進行。對于張力控制系統(tǒng)，本設計采用間接張力控制原理，通過對一些與張力有關的電氣量的控制，使得收線裝置隨著卷繞直徑的增大而自動改變電機轉矩以維持線絲的張力不變。這樣，在收線過程中，線絲的張力就保持在一定范圍內。于是上述問題就成功地得到了

2、解決。另外，排線器的設計也是本設計的一個重點，本設計采用的是光桿排線器原理，通過對其不斷地完善和改進，設計出了一個具有瞬時換向、節(jié)距可調、排線推力可變的并且?guī)в嗅尫叛b置的排線器。這種排線器在工作時能夠使線絲整齊地卷繞在收線盤上，較好地實現(xiàn)了排線功能的要求。關鍵詞收線架；排線器；張力控制；節(jié)距the lan560 single pitch lay-up unit receives the row of line installment the computer-aided designabstractin the recover of wire process, maintains the re

3、cover of wire constantly the tensity is guarantees the end product filament line quality an important condition. when recover of wire if filament line tensity oversized, wire binding machine and the recover of wire machine between filament line will be able to receive the very big pulling force, whe

4、n influence recover of wire quality, serious but will even surpass the filament line the tensile strength its abruption. otherwise, if the tensity excessively is small then can and between the recover of wire machine forms loose phenomena and so on line, chaotic line in the end product reel; or prod

5、uces on the end product reel slides the leverage elephant, these can affect the production march.regarding the tensity control system, this article uses the indirect tensity control principle, but through to some with the tensity related electricity quantity control, causes the recover of wire equip

6、ment to increase along with the coiling diameter changes the electrical machinery torque to maintain the filament line automatically the tensity to be invariable. thus, in the recover of wire process, the filament line tensity maintains in certain scope. therefore the above question successfully was

7、 solved.moreover, the strand oscillator design also is a this article key point, this article uses is the polished rod strand oscillator principle, and through to it unceasingly consummation and the improvement, designed one to have the instantaneous reverse, the pitch adjustable, the row of line th

8、rust force invariable has the release strand oscillator. this kind of strand oscillator when work can cause the filament line neatly coiling in to receive on the coil, has realized the row of line function request well.keywordstake-up stand; strand oscillator; tensity control; pitch目錄摘要iabstractii第1

9、章 緒論11.1 課題背景11.2 裝置概述21.3 問題的提出21.4 本設計主要內容3第2章 收線架設計42.1 收線裝置的工作特點42.2 收線裝置的主要參數52.3 收線裝置的頂緊機構5第3章 排線架設計73.1 排線器功能設計73.2 光桿排線機構7第4章 傳動機構設計94.1 直流電動機94.2 轉矩的計算104.2.1 工作轉矩的計算104.2.2 起動轉矩計算124.3 齒形帶傳動設計134.4 鏈傳動設計15第5章 張力控制系統(tǒng)175.1 間接張力控制原理175.2 張力控制系統(tǒng)18第6章 部分零件校核206.1 校核大帶輪軸206.2 校核大帶輪軸軸承22結論23致謝24參

10、考文獻25附錄26第1章 緒論1.1 課題背景在電線電纜生產中凡是用來改變生產對象的形狀、尺寸、性質、狀態(tài)和位置的機械設備，稱電線電纜設備。它又是專門用來加工電線電纜產品的機械設備，所以又稱電線電纜專用的機械設備。按照電線電纜工業(yè)生產工藝的要求，電線電纜機械設備包括：鑄錠、軋制、控制、金屬包制、鍍制、導體絞制、纜芯絞制、元件絞制、擠制、壓制、裝鎧、漆包、絲包、紙包、編織、制模、復繞等各類設備。每類設備又分為若干機型和單機，如拉制類，分為滑動式等徑輪拉線機、滑動式塔輪拉線機、非滑動式整體輪拉線機、非滑動式雙層輪拉線機、拉軋式等徑輪拉線機。在電線電纜機械設備中，盡管品種、規(guī)格繁多，用途各異，但它們

11、一般都是由主機、牽引裝置、收（排）線和放線裝置等組成。其中把電線電纜產品，連續(xù)地收繞在線盤或其他盛線器具上的裝置，稱收（排）線裝置。把電線電纜產品，從線盤或其他盛線器上連續(xù)地放出的裝置，稱放線裝置。收（排）線裝置、放線裝置、牽引裝置等又可統(tǒng)稱為輔助裝置。輔助裝置是輔助主機完成產品加工任務的裝置，它與主機配套組成制造電線電纜的專用機組或生產線。隨著電線電纜工藝的發(fā)展，近年來出現(xiàn)許多大型高速連續(xù)生產線，它是由不同型號主機與其他輔助裝置組成的加工電線電纜產品的專用成套設備，如連鑄連軋生產線，拉制絞制生產線、拉制絕緣生產線等，生產線可以大大提高勞動生產率。在電線電纜生產新上設有必要的檢測裝置，生產過程

12、中可以直接進行檢測或監(jiān)控，也可以實現(xiàn)反饋調整，以保證產品質量。電子計算機在電線電纜工業(yè)中的應用，為電線電纜機械自動化指出了方向，國外已普遍采用電子計算機控制生產過程，控制大型高速生產線，并出現(xiàn)了群控系統(tǒng)。在國家機電一體化方針指引下，國內有些電線電纜機械設備已采用電子計算機控制，并已取得較好的效果。電線電纜機械設備是保證產品質量，提高勞動生產率、節(jié)約能源的重要基礎，為適應電線電纜產品發(fā)展的需要，電線電纜機械設備正朝著高速度、自動化和生產連續(xù)化方向發(fā)展。1.2 裝置概述在電線電纜生產中使線盤起收線作用的裝置，稱為收線裝置。它是電線電纜機械設備的組成部分，主要接受從牽引裝置送過來的電線電纜產品，并且

13、使產品收卷在盤具上。收線裝置按其結構可分為：立柱式；行車式；導軌式；柜式收線裝置等。本設計中所采用的是立柱式收線裝置。立柱式收線裝置，可供絞線機、成纜機、裝鎧機，擠塑機、擠橡機等配套使用，收卷各種電線電纜產品。收線裝置是由收線架、排線架和傳動機構等組成。收線架由分別裝于槽鋼底座上的兩個帶有托架的立柱組成，托架上裝有收線盤，動力經由撥盤帶動收線盤旋轉。傳動裝置由帶輪、力矩電動機、傳動帶等裝置組成。大帶輪軸把動力分成二部分：收線動力是由撥盤帶動收線盤旋轉，完成收線過程；排線動力是經過鏈傳動機構，驅動排線光桿旋轉，從而使排線器左右來回移動，完成排線工作。立柱式收線裝置，分為光軸型及端軸型兩種。1.

14、光軸型立式收線裝置在收線時有一光軸穿過收線盤，光軸放在托架上，拖動收線盤轉動。2. 端軸型立式收線裝置在收線時兩端短軸頂緊收線盤，拖動收線盤轉動。本設計采用的是端軸型立式收線裝置。1.3 問題的提出在金屬加工、紡織、造紙、橡膠、化工及電線電纜等工業(yè)中，往往需要將產品卷繞在卷筒（盤）上，有一個需要解決的問題，是如何在卷筒直徑從開始階段至最后階段逐漸增大的整個過程中，張力和線速度的變化保持在所允許的范圍內。為了解決上述問題，大多在機械結構上增添各種輔助設備或采用其他傳動系統(tǒng)以實現(xiàn)。但其效果常不甚理想，同時還存在這設備復雜，費用大，使用維護困難等問題。隨著我國工農業(yè)的飛躍發(fā)展，高速度，優(yōu)質量和自動化

15、程度的提高，是上述問題更為突出。直流調速力矩電動機具有其獨特的電氣特性，當負載增加時，電機的出軸轉速能自動的隨之降低，是產品卷繞時的張力基本保持不變，這個優(yōu)越的性能與卷繞特性是協(xié)調匹配的。所以這些系列電動機也可稱之為卷繞特性力矩電機。力矩電動機用途很廣，主要的是用于卷繞方面。在金屬材料、纖維、造紙、塑料、橡膠及電線電纜等加工時，卷繞是最后一個工序也是一個重要的工序。隨著產品的卷繞，卷筒的直徑逐漸增大，在這個過程中要求任何時間都能保持均勻的張力，這一點是十分重要的。因為張力太大會造成產品厚薄不均、線材直徑變化、線徑拉細甚至拉斷；而張力過小將使卷繞松弛。卷繞時張力變化的最大因素，是由于產品卷繞到卷

16、盤時盤徑增大，卷繞力矩隨卷徑增大而增加，而主傳動的速度是固定不變的，一次必須是卷盤轉速隨卷徑的增加而降低。直流調速電動機的機械特性是能夠滿足上述要求的。1.4 本設計主要內容本設計從收線裝置的卷繞特性入手，對收線裝置如何有效地完成工作進行了研究，以此為基礎，設計了一套簡單的張力控制系統(tǒng)和排線機構，具體工作如下：1. 通過對收線盤尺寸和收線速度等參數的分析，確定收線裝置機構傳動裝置的組成，完成了機械動力的傳遞。2. 利用直流電動機的機械特性，設計出符合收線裝置卷繞特性的張力控制系統(tǒng)。3. 采用光桿排線機構，并對其進一步進行完善和改進，完成了符合排線功能要求的排線器設計。第2章 收線架設計2.1

17、收線裝置的工作特點1.收線的卷繞特性 收線盤的卷繞直徑逐漸增加，如果線盤的轉速維持不變，線的張力勢必增加，這樣會出現(xiàn)線芯被拉細、拉斷等現(xiàn)象。為了保持一定張力，則收線盤必須隨著卷繞直徑的增加而降低轉速，這時收線盤的轉矩也隨卷繞直徑的增加而增加，為使收線張力和收線速度都保持為常數，則收線盤的轉速和轉矩有如下關系：式中為收線盤轉矩，nm為收線盤轉速，nmin轉矩與轉速之間關系為一雙曲線，如圖2-1所示。該雙曲線稱為卷繞特征曲線。0tn圖2-1 卷繞特性曲線2.傳動功率小 收排線架較主機消耗功率小，這樣傳動件及箱體尺寸都較小。因為傳動功率小，為了得到較低的速度，所以常用降速比很大的傳動機構，如絲桿螺母

18、機構、行星齒輪機構、渦輪渦桿機構等，以便縮小傳動鏈。這時雖然傳動效率低，但因傳動功率較小，所以實際上損失功率也很小。3.實現(xiàn)動作比較多收排線架比主機的動作多，要求的運動數目也多，主要有：收線盤的旋轉運動；排線器的直線運動；尾架頂針的頂緊與松開；收線盤的升降等動作。另外對排線器還要求有復位、換向等動作，所以必須合理選擇方案與布局。2.2 收線裝置的主要參數1.主參數 每一個規(guī)格的收線裝置，可適應三或四個收線盤。主參數是指所容裝收線盤中最大線盤的側板直徑。在設計中可根據工藝需求選取標準值。本設計收線裝置的規(guī)格和參數如表2-1所示：表2-1 線盤規(guī)格與參數收線直徑mm收線速度m/v線盤尺寸ddl，m

19、m線盤最大容量kg0.120.92.04.0560280280702.生產規(guī)范 每一生產裝置都有一定的生產規(guī)范，當電線電流產品繞在收線盤筒體上時，都會發(fā)生彎曲變形。各類電纜產品變準都規(guī)定了最小允許曲率半徑，當收線裝置使用最小收線盤時，電纜產品產生彎曲變形最大，這時允許的最大產品直徑，即為最大收線范圍。每一種收線裝置所收電線電纜外徑倍比(收線盤直徑同電線電纜外徑之比)為610，據此可確定收線范圍。3.外形尺寸 收線裝置外形尺寸，包括收線及排線部分的長、寬、高及收線與排線部分之間距離。設計時可根據結構確定外形尺寸。根據收線盤的尺寸以及收線架的結構確定收線裝置的外形尺寸如下：長：1160mm 寬：9

20、40mm 高：1030mm2.3 收線裝置的頂緊機構收線裝置應該有一套頂緊機構，以便在裝載收線盤之后，將收線盤固定在收線架上，使得收線盤在收線過程中能夠穩(wěn)定地工作。本設計采用的是氣動頂緊機構。如圖2-2所示，當控制閥1開啟的時候，氣體通過管子5進入上下兩個汽缸，推動汽缸里的活塞運動，從而帶動連接在一起的移動頂尖3向前移動，這樣就完成了收線裝置對收線盤的頂緊。反之，則是完成對收線盤的松開。1-控制閥 2-t型閥 3-移動頂尖 4-汽缸 5-管子圖2-2 氣動頂緊機構第3章 排線架設計3.1 排線器功能設計排線機構的作用是使電線電纜產品有規(guī)律地排列在線盤上，當收線盤轉動一圈后，排線器拖動電線或電纜

21、沿收線盤軸向移動一定距離，該距離稱為排線節(jié)距。排線機構應行走平穩(wěn)，速度均勻，排線的寬度和節(jié)距可以調整。常用的排線機構，有絲桿排線機構及光桿排線機構。本設計采用的光桿排線機構，主要完成的功能如下：1.無級調速 收線軸傳給光桿一定轉速，在不改變光桿轉速的前提下，只需撥動刻度盤上的指示器，即可隨意調整排線器在光桿軸線方向上往復運動的速度，可以設定從零到最大節(jié)距值。2.瞬時換向 不需改變光桿的旋轉方向，當活動臂碰輪撞到換向塊時即可瞬時改變排線器的行走方向，換向時間不1秒。值得注意的是，換向位置要保持固定臂與活動臂的角度對稱，壓簧要一直保持壓在固定臂和活動臂之間，壓簧壓力不足要隨時更換。3.排線推力的調

22、節(jié) 排線推力的大小主要由調壓螺母和蝶形彈簧的壓力來決定，機箱底部有兩個螺蓋可同時調整，調壓時要主要機箱兩側的密封蓋要與光桿保持一定間隙，調整的推力要適當，過緊會卡死光桿不能換向，在能滿足排線推力的情況下，推力適中最佳，并可延長光桿和機箱的使用壽命。4.釋放裝置 排線器帶有釋放裝置，能滿足在不停機的情況下，使排線器轉環(huán)與光桿松開，手持排線器可置其于光桿任意位置，排線可以從端部開始。3.2 光桿排線機構光桿排線機構如圖3-1所示，由光桿及三個成一定角度的滾動軸承等零件組成。三個滾動軸承分別裝在三個方形框架上；方形框架用短軸裝在排線座上；三個滾動軸承，一個與光桿上面接觸，兩個與光桿下面接觸，并且滾動

23、軸承與光桿是傾斜接觸，傾斜角為。當光桿轉動時，三個軸承內環(huán)就會被摩擦力帶動作軸向移動。排線器在移動中到達所需位置，碰到擋塊，通過撥板，使方形框架的傾斜方向也同時改變，軸承環(huán)傾斜角由變?yōu)椋@樣排線器就會反向移動。調整偏心，便可以改變三個滾動軸承的傾斜程度即改變角大小，這樣可改變排線器移動速度，即改變排線節(jié)距。圖3-1 光桿排線器1-光桿 2-滾動軸承 3、4、5-方形框 6-排線座 7-撥板 8-偏心軸第4章 傳動機構設計4.1 直流電動機在各種大小規(guī)格電線電纜的生產過程中，都需要用收線裝置將產品卷繞到收線盤上，因此傳動機構必須滿足線盤的收卷運動及排線器直線運動的要求。為保證被收卷的產品不出現(xiàn)拉

24、細、拉斷現(xiàn)象并且卷繞在收線盤上的電線電纜產品不松弛，傳動機構必須滿足收卷特性的要求目前收線裝置張力控制主要有兩種形式，一種是機械式，靠摩擦離合器或其他打滑裝置即靠打滑作用達到粗糙地控制張力，故靈敏度低，張力變化范圍在23倍或更大。另一種是靠電動機特性和電氣控制系統(tǒng)來實現(xiàn)恒張力，這種控制形式控制精度高，結構簡單。收線裝置的電動機的機械特性應滿足卷繞特性的要求，本設計選用的是直流調速電動機。他勵式直流電動機具有較硬的自然機械特性，如圖4-1所示，可用于要求較高的收線裝置中。當輸入電壓u或勵磁改變時，轉速n也隨之變化，通過對u的調節(jié)，可方便地改變電動機的轉速。在整個收卷過程中，根據線盤直徑的變化，通

25、過晶閘管控制可使線盤轉速自動改變，保證張力和線速度不變。圖4-1 他勵直流電動機自然特性曲線他勵式直流電動機的優(yōu)點是效率高，起動平滑，速比范圍大，速度連續(xù)可調，反應快，這都給調速工作狀態(tài)帶來很多有利因素，其缺點是控制系統(tǒng)較為復雜，要求高，有偏差時將影響收線質量。串勵式直流電動機如圖4-2所示。由于電樞繞組與勵磁繞組相互串聯(lián)，因此流過的電流相同，當電樞電流變化時，磁通也隨之變化，即：所以當電動機的負載變化時，轉速受電樞電路中的電壓降及磁場強度變化而變化。因此適當調節(jié)調節(jié)串勵直流電動機的端電壓，即可得到一條與卷繞特性相仿的特性曲線，見圖4-3，所以是較為理想的收卷動力裝置。同時由于起動時電樞電流和

26、勵磁電流都很大，故起動轉矩大，這樣就可選擇小功率的電動機用在收卷起動轉矩大而工作轉矩小的場合，它的缺點是負載轉矩很小時，速度難以控制，因此限制了它的使用范圍。圖4-2 串勵直流電動機結構原理圖4-3 串勵直流電動機自然特性1-直流電動機 2-勵磁繞組將這種直流調速電動機用于卷繞時具有如下優(yōu)點：1. 空盤到滿盤時能夠使收線時的張力保持穩(wěn)定。2. 張力調節(jié)方便，一次調節(jié)后易于正確的重復。3. 電動機的結構簡單可靠，維護安裝方便。4. 用直流電動機進行恒張力控制，不但控制線路簡單，而且元件少，調正維護操作簡便。5. 成本低，從而在經濟上具有優(yōu)勢。4.2 轉矩的計算整個收卷過程包括動態(tài)起動過程及正常收

27、卷過程。如果起動時間很短，則動態(tài)轉矩大大超過正常工作轉矩。正常計算這兩個過程是保證收線質量的必要條件。4.2.1 工作轉矩的計算在收卷中，收線盤必須具有一定的轉矩，方可將帶有一定張力的線材卷繞到線盤上，工作轉矩可由下式得出： nm式中為收線轉矩，nm為收線張力，n為收線盤卷繞直徑，m當收線盤以線速度v(m/min)收卷時，所需功率，由下式得出：kw式中為收線盤轉速，r/min折算到拖動電動機轉矩為： nm式中為折算到電動機轉矩，nm為收線轉矩，nm為傳動比為減速器傳動效率折算到拖動電動機的功率為：kw式中為電動機同步轉速，r/min在整個收卷過程中和v應該是不變的，因此p值也不變，但t值卻隨卷

28、繞直徑d的增大而增加，通過逐點計算，可作出卷繞特性曲線如所示dtn圖4-4 收線轉矩與線盤轉速t,n4.2.2 起動轉矩計算起動轉矩是動態(tài)轉矩的主要形式，它大于其它轉矩。一個有一定重量和直徑的線盤，在時間內，其轉速由零加速到時所需要的起動轉矩可通過飛輪矩方法來計算：式中為起動轉矩,nm為飛輪矩,nm為收線盤轉速,r/min為起動時間,s在實際拖動中，還應將回轉物體飛輪矩折算到電動機軸的飛輪矩，總飛輪矩應為：式中為電動機飛輪矩，nm為減速機構飛輪矩，nm為收線軸飛輪矩，nm為收線盤飛輪矩，nm為傳動比將計算飛輪矩，代入上式，計算起動轉矩： nm折算到拖動電動機轉矩為： nm計算電動機功率為：kw

29、為充分滿足輸出功率要求，選用電動機功率1.5kw選直流電動機，參數如表4-1所示。表4-1 直流電動機參數功 率kw額定電壓v額定轉速r/min最高轉速r/min質 量kg1.51509552000604.3 齒形帶傳動設計因為并不需要傳遞較大的轉矩，所以優(yōu)先選用帶傳動，而又由于傳動時需要平穩(wěn)，故采用圓弧齒型帶傳動。下面是對齒型帶傳動的設計計算：1確定計算功率kw式中為同步帶傳動的工作情況系數2選擇帶型和節(jié)距查圖11.20和表11.18選取帶型為重型h，節(jié)距p為12.700mm3帶輪齒數和小帶輪齒數必需滿足下式：選取小帶輪齒數為16齒，所以：齒4帶輪節(jié)圓直徑mmmm于是選取直徑如下：mmmm5

30、帶速6初定中心矩選取中心距為400mm7帶長及其齒數mmmm于是帶長為：按表11.19選取標準節(jié)線長度mm，齒數。8實際中心距所以中心距為：考慮安裝調整和補償張緊力的需要，中心距的變動范圍為：查表得到，。所以有：9小帶輪嚙合齒數取整數值10基本額定功率式中為同步帶基準寬度所能傳遞的功率，kw為基準寬度同步帶的許用工作拉力，n為基準寬度為的同步帶質量，kg/m11帶寬式中為嚙和齒數系數，根據小帶輪嚙和齒數選?。簳r取1；時取0.8；時取0.6按圖11.21取標準值，得：mm12軸上載荷n4.4 鏈傳動設計1. 選擇鏈輪齒數小鏈輪齒數為：傳動比為：大鏈輪齒數為：2. 選取鏈節(jié)距初取中心距，選取鏈節(jié)數

31、為：傳動功率為：kw式中為工作情況系數為小鏈輪齒數系數為多排鏈排系數鏈節(jié)距：根據kw、r/min，由圖14.17查出選用08a滾子鏈。3. 確定中心距所以?。?. 計算作用軸上載荷鏈速為：m/s有效拉力為：n軸上載荷為：n5. 定潤滑方式潤滑方式：根據、由圖14.23查出為油浴潤滑第5章 張力控制系統(tǒng)5.1 間接張力控制原理收線過程中，保持收線的張力恒定是保證成品線絲質量的一個重要條件。收線時如果線絲的張力過大，絞線機和收線機之間的線絲將會受到很大的拉力，從而影響收線質量，嚴重時甚至超過線絲的抗拉強度而將其拉斷。反之，如果張力過小則又會在成品卷筒和收線機之間形成松線、亂線等現(xiàn)象；或者在成品卷筒

32、上產生滑套現(xiàn)象，這些都會影響生產的進行。由此可見，如果收線過程中能夠調節(jié)線絲的張力并使之在一定的范圍內保持穩(wěn)定，就不會出現(xiàn)上述問題?；谶@樣的思路，于是這次設計采用了間接張力自動控制的原理，對收線時線絲的張力進行自動調節(jié)。張力控制方式可分為兩大類：直接張力控制和間接張力控制，前者用張力傳感器直接監(jiān)測張力實際值，經張力控制器輸入系統(tǒng)中進行閉環(huán)調節(jié)；后者卻是控制一些與張力有關的電氣量，最后達到控制張力的目的，相對而言，前者在控制原理上比較簡單，易于實現(xiàn)控制，但對于收線張力的控制，如不增加輔助裝置，較難直接測量線絲張力變化的情況，因而采用間接控制的方案便顯得切實可行了。由直流電動機的轉矩公式可知收線

33、機力矩為：式中為電動機的電樞電流，a為電動機的電樞磁通，wb為電動機的轉矩常數線絲的張力力矩： 式中為線絲張力，n為收線直徑，m考慮電動機的效率、減速比后，根據力矩平衡原則，有：整理后得：式中是一常數由上式可以看到，如使電樞電流與主磁通之積隨著收線盤卷徑的變化而自動地線性變化，就可以獲得恒定的張力。為簡化設計，讓自流電動機在基速段運行，此時其磁通即為額定磁通。于是上式變?yōu)椋阂虼?，只要設法使電樞電流的大小隨收線盤卷徑值變化，便可以獲得恒定張力。5.2 張力控制系統(tǒng)其方框圖如圖5-1所示：圖5-1 張力控制系統(tǒng)方框圖由上節(jié)所得出的結論可知，要得到恒定的張力，需要將卷徑值測量出來，并且需要保持卷徑值

34、，現(xiàn)分析如下：式中為線絲速度，m/s為收線機轉速，r/min由此得：又因線絲速度，收線機轉速和卷徑值之間有如下關系：所以：上式的值就反映了卷徑值，從而實現(xiàn)了卷徑計算。張力綜合給定裝置tg綜合了張力給定，動態(tài)補償信號c，其輸出正比于張力給定。乘法器2mu輸出為：于是有：上式等號左邊正比于線絲張力力矩，也就是說正比于所要求產生的電動機轉矩。由電動機方程可知，在磁通不變時，電機力矩正比于電樞電流。因而，該張力控制系統(tǒng)實現(xiàn)了隨著卷徑值的變化而自動改變電機轉矩以維持線絲不變這一控制目的。第6章 部分零件校核6.1 校核大帶輪軸在收線裝置各個零部件中，承受力與力矩最大，也最有可能失效的零件是大帶輪軸，以及

35、此支撐此軸的軸承，因此，校核部分主要針對這兩個零件進行校核，看它們是否滿足收線過程中所需要的強度條件。對此軸進行扭矩和受力分析如圖6-1所示：圖6-1 軸受力分析圖由第4章第2節(jié)內容可知，軸所受最大扭矩為收線裝置的起動轉矩：mm繪制扭矩圖如圖6-2所示：圖6-2 軸扭矩圖對軸各個受力進行分析：為帶傳動時帶對軸所產生的徑向力n為鏈傳動時鏈對軸所產生的徑向力n、為軸承對軸所產生的支反力為線盤的重量對軸所產生的力，最大為線盤收線滿盤時n計算支反力、，對于c、d截面，由平衡方程式和得：可得：nn繪制剪力圖和彎矩圖如圖6-3所示：圖6-3 軸剪力圖和彎矩圖由圖6-3知c截面為為危險截面，所以應對c截面進

36、行強度校核。首先對軸扭轉時的強度計算：對軸的彎曲強度進行計算：用第三強度理論對彎曲與扭轉組合變形進行計算：所以該軸符合強度要求。6.2 校核大帶輪軸軸承因為大帶輪軸所受載荷主要為徑向載荷，所以此軸選用軸承為深溝球軸承61809。下面對所選軸承進行校核：對軸承受力進行分析，如圖6-4所示：圖6-4 軸承受力圖由于選用深溝球軸承，查得kn、kn軸承的當量動載荷按下式計算：因為軸式平穩(wěn)運轉，所以取載荷系數，又因無軸向載荷，所以，于是：n軸承的基本額定壽命：故符合強度要求。千萬不要刪除行尾的分節(jié)符，此行不會被打印。“結論”以前的所有正文內容都要編寫在此行之前。結論本設計從收線裝置的卷繞特性入手，對收線

37、裝置如何才能有效地完成工作進行了簡單設計，初步建立了一套適用于收線裝置的張力控制系統(tǒng)和一套能夠滿足排線功能要求的排線機構，并在在設計過程中，獲得以下結論：1. 為了保證收線結果達到最好結果，必須使收線盤卷繞時平穩(wěn)地旋轉，也就是說需要傳動系統(tǒng)具有平穩(wěn)傳動的特點，顯然，本設計采用的齒形帶傳動和鏈傳動具有平穩(wěn)傳動的特點。2. 通過分析收線裝置的卷繞特性知道，要使卷繞成品的質量能夠符合產品要求，就必須控制收線過程中線徑的張力，于是本設計采用了間接張力控制原理，控制在收線過程中一些與張力有關的電氣量，達到了收線過程中張力保持恒定的要求。3. 采用光桿排線器的排線原理，并對其不斷地完善和改進，設計出了一個

38、具有瞬時換向、節(jié)距可調、排線推力可變的并且?guī)в嗅尫叛b置的排線器。實現(xiàn)了收線時讓線徑整齊地卷繞在收線盤上，滿足了排線器的排線功能要求。致謝感謝我的導師崔思海老師，在這篇學位論文的設計中，崔思海老師給予了我細心的指導和不懈的支持，從開始進入課題到論文完成，其中無不包含了老師的汗水和心血。在此謹向崔思海老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。還要感謝我的幾位同學，在畢業(yè)設計期間我也得到了他們的幫助，才使整個設計得以順利完成。感謝所有支持和幫助過我的人。參考文獻1 張云廉，孫全穎等電線電纜機械設備機械工業(yè)出版社1993：3273402 馮辛安機械制造裝備設計機械工業(yè)出版社2004：15633 韓忠洗電線電纜工

39、藝及設備機械工業(yè)出版社1998：861134 邱宣懷機械設計第四版高等教育出版社2002：1762035 鄭文緯，吳克堅機械原理第七版高等教育出版社2004：9856 趙九江，張少實，王春香等材料力學哈爾濱工業(yè)大學出版社 2002：57717 戴曙金屬切削機床機械工業(yè)出版社1994：1122038 芩軍鍵非標準設備設計手冊國防工業(yè)出版社1980：2243129 徐灝機械設計手冊機械工業(yè)出版社2000：557110 k.nakayama,m.araietal.cutting tool with curved rake face a means for bresking thin chip.ann

40、als of the cirp,1981,13(1):61211 l.v.colwell.predicting the angle of chip flow for single ponint cutting tools.trans of the asme,1954,76(2):19920212 r.ghosh.chip breakability assessment using a chip-groove classification system in finish turning.trans of the asme,1995:673701附錄development and applica

41、tion of plastics molding cad/cam/cae systemyu hua kong zhenyuabstractthis paper describes features of plastics molding cad/cam/cae integrated system and process of applying the system to practice. development and application of i-deas (integrated design engineering software) were performed in view o

42、f actual plastics molding. the results show that plastics molding cad/cam/cae system is a practical and efficient technique which is worth spreading.key words: plastics molding cad/cam/cae； integrated； i-deas1. introductionplastics molding is the main method of producing plastics product. it develop

43、s in high speed but its history is short. plastics molding is also used extensively. according to the statistics, the quantity of plastics molding is about 28% of that of all molding, but the traditional design of plastics molding is low efficient, long periodic and wasteful. it contradicts with the

44、 development of plastics industry. with the development of technique in computer, numerical control and plastics fluid, plastics molding cad/cam/cae has been applied extensively at present2. plastics molding cad/cam/cae system2.1 process of plastics molding cad/cam/caethe integration of cad/cam/cae

45、changes the traditional mode of producing molding. fig.1 show the integrated process.in traditional design, it is required to produce actual solid molding to evaluate the appearance and test the function of product when the product construction is finished. by contrast, in cad/cam/cae system, by usi

46、ng solid geometry modeling users can display the picture of product vividly on graphic terminal, evaluate the appearance and modeling technology through observing the screen, and need not produce actual solid modeling. by using finite fig1 process of plastics molding cad/cam/caeelement method analys

47、is software, users can also test the mechanical functions of product. the main feature of cad/cam system is the generation of a common database which is used for all design and manufacturing activities, so another function of geometry modeling is to provide geometry data for the families of plastics

48、 analysis and graphic numerical control, hence the redundant data is avoided, and the efficiency and prevision are improved. three dimensional geometry solids can also be converted into two dimensional engineering drawing, so designer would be relaxed from drafting and calculating, concentrated on c

49、reative work.when finishing the preliminary design, users could check the molding technology and the extent of molding construction by using cae software, that is to say, users should simulate the process of plastics injection before the molding is manufactured. through the analysis of cae software,

50、 all kinds of results are gotten in each phase of plastics injection, such as temperature, pressure, stress, filling time, cooling time, warp age and shrinkage, etc. these results are also shown with abundant modes of post process. users can perform a quantitative or qualitative analysis. if there a

51、re some problem, the design could be correct in computer. the interaction is operated between cad and cae until the reasonable results are gotten. not as the traditional process, the molding would be modified when it has been manufactured if something is wrong, so process period i shorten dramatical

52、ly, and efficiency and prevision are improved. when injecting simulation is finished, if the results are reasonable, it shows the design is applicable. the next step is to finish detail design and manufacturing technology, prepare to manufacture.recently, the technique of numerical control (nc) make

53、s a great progress. the automatically programmed tool (apt) appeared in 1960s promoted the development of nc technology dramatically. apt is also used widely at present, but it also has some defects, such as low efficiency, etc. at present, the development orientation of nc is to merge cad and cam i

54、nto an organic whole, so cad/cam is a unified software system, in which the cad portion is interfaced inside the computer with the cam system. therefore the track of cutting tool is created with the mode of man-machine interaction by using the geometry data fully which is created in the phase of cad

55、. now a new programming technique has been come into usinggraphic numerical control (gnc) based on graphic. in the system, cutting tool, workpiece and fixture are displayed on computer screen by generating animation, so the track of tool is optimum and safety. in sum, gnc system is very efficient an

56、d convenient.2.2 application of i-deas software in practiceour advanced manufacturing technology center (ammtec) of harbin institute of technology makes an effort to develop integrated system of cad/cam/cae. amtec was founded in 1992. it imported many nc machines and large style engineering software ideas (integrated-design engineering analysis software) with which equips ibm-risc 6000 work station, so we have the condition to apply plastics