工字轮收线机的工字轮提升机构的设计(论文2).doc

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1、卧式工字轮收线机的工字轮提升机构的设计作者：吴文晨主要内容：对卧式工字轮收线机的工字轮提升机构的设计进行分析关键词：收线机，工字轮，提升，计算1:前言:现代线材制品的生产不断向粗直径，大盘重和精细，微直径精密卷绕的两个极端方向发展。在大盘重，工字轮周转的作业中，用户为了追求效率，将工字轮的规格和容重不断增大，工字轮的空盘质量也随着增大。所以，在卧式工字轮收线机的设计中线盘的装卸机构需要认真考虑。卧式工字轮收线机中，用户提出要求：不同直径工字轮需要兼用。例如：最大工字轮规格：4)1000x4)400x650与d)800x©350x60

2、0的线盘在同一台工字轮收线机上使用。装卸(j)1000x4)400x650的工字轮，可以利用收线机底部的专用滑板小车和工字轮中心孔的锥面，通过收线机的气动或手动顶锥将工字轮自动抬升(一般抬升5mm)。如果使用©800x(1)350x600的线盘，由于两种线盘的中心孔轴线与收线机顶锥的轴线相距100mm。因此必须在收线机的底盘上设计专用的工字轮升降机构。本文对提升机构的设计过程作简要的分析“2：工字轮提升机构的放案选择：对于工字轮提升的机构可以考虑两种方案选择。2.1：交叉三角形升降滑台：如图：利用推，拉改变三角形的底边长度使平台升降

3、。但是推，拉力P与平台工字轮载重F的关系为：P=F/tan(xoP>Fe如果采用电动螺杆，螺母副，则在收线机的底部需要占用较大的空间，使收线机的工作高度升高，所以在一般情况下不采用。2.2：升降斗直接抬升机构：利用垂直螺杆，螺母副电动升降，驱动升降斗移动。优点：结构紧凑，不增加收线机的工作高度。工字轮的载荷F=P（螺杆副的轴向受力）。经分析采用该方案比较合理。3:垂直电动升降斗的设计：3.1：主要技术参数：最大工字轮规格：4）1000xd）400x650o最大升程：0-180mmo升降器载荷：工字轮容重lOOOkgf,升降斗及机构5

4、00kgf升降速度：3mm/sec螺杆公称直径：M52x8梯形螺杆，中径d2=48,螺距t=8mm,螺母材料：铸铁，螺母高度=80mm选用减速机型号:KA57锥齿轮，斜齿轮减速机，带0.75KW-4极电机.减速机输出转速:20rpm.3.2:升降螺杆副参数设计的控制要点与过程验算：3.2.1:螺杆与螺母的耐磨性校验计算：对于螺杆与螺母，因为实施工字轮的升降，必需对其耐磨性计算校核。耐磨性和选定螺杆的直径，及螺母的轴向长度（或螺母的高度）有关。影响耐磨性的因素：载量大小，表面粗糙度，螺杆牙面的硬度，润滑状态,运动速度等因素有关。确保耐

5、磨性使用寿命的设计依据：P罗纹工作表面的平均比压，小于或等于许用比压［p］。许用比压（见下表）螺杆材料螺母材料[p]MPa速度(m/min)钢青铜18-25低速钢青铜11-18<3.0钢青铜7-106-12钢青铜1-2<15淬火钢青铜1-2>15钢耐磨铸铁6-86-12钢铸铁13-18<2.4钢铸铁4-76-12P罗纹工作表面的平均比压的计算公式:p=—二—^-<[/?]7id2hn7cd2hH叫一轴向载荷，山一罗纹中径，h—罗纹的工作高度，梯形齿h=0.5t,n—罗纹的工作圈数，-H/t,t—螺距H-螺母长度。令H=Cd2,可以得

6、中径的计算公式：J2=^[p]E值根据螺母的形式决定，对于整体螺母?=1.2-2.5,当然计算的d2还应该根据标准进行园整，以选取合适的公称直径d和螺距t.根据1：的参数，进行耐磨性校合验算：p=l.5x104x8/(7Tx48x(05x8)x80)=2.486MPa通过验算得出结论：螺杆材料为钢，螺母材料为铸铁，速度180/min查表许用比压[pl为(4-7)MPa•耐磨性安全！3.2.2：螺杆刚度的计算与校验：螺杆在轴载荷几和转矩T的作用下，将产生形变，引起螺距的变化，从而影响螺旋的运动。因此必需进行螺杆刚度计算，使螺杆的形变

7、限制在允许的范围。螺杆受轴向载荷人时1个螺距的变化量入“E—螺杆材料拉，压时的杨市氏模量，对于钢=2.15x10讪PaA—螺杆螺纹截面面积，梯形罗纹按中径计算：A=7Td22/4螺杆受拉时，上式取“+”，螺杆受压时，上式取螺杆受扭矩T时，螺杆在1个螺距长度产生的扭转角为4）。。=訪从而引起一个螺距的变化量为入丁2龙17iGJpG—螺杆材料的剪切弹性模量，对于钢G=8.Ox104MPaoh—螺杆罗纹的极惯性矩，对于梯形罗纹按罗纹中径d2计算=nd2732T逆螺旋方向作用时上式取“+”号，反之，上式取”号。螺杆在轴向载荷和转矩同时作用下

8、，一个螺距的总变形量为入＜——豊+Tt2螺杆螺距累积允许变化量（nm）精度单个螺距公差螺杆全长(mm)<25<100<300<1000<2000<30007691213283644812182535556575925355070100