缠绕成型机构传动系的设计(终稿)

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1、一、设备概述及设计任务1.1缠绕成型机构及传动系概述缠绕成型工艺是将浸过树脂胶液的连续纤维（或布带、预浸纱）按照一定规律缠绕到芯模上，然后经固化、脱模，获得制品。缠绕机是实现缠绕成型工艺的主要设备，对缠绕机的要求是：①能够实现制品设计的缠绕规律和排纱准确；②操作简便；③生产效率高；④设备成本低。缠绕机主要由芯模驱动和绕丝嘴驱动两大部分组成。为了消除绕丝嘴反向运动时纤维松线，保持张力稳定及在封头或锥形缠绕制品纱带布置精确，实现小缠绕角（0°～15°）缠绕，在缠绕机上设计有垂直芯轴方向的横向进给（伸臂）机构。为防止绕丝嘴反向运动时纱带转拧，伸臂上设有能使绕丝嘴翻志的机构。-12-我国60年

2、代研制成功链条式缠绕机，70年代引进德国WE-250数控缠绕机，改进后实现国产化生产，80年代后我国引进了各种型式缠绕机40多台，经过改进后，自己设计制造成功微机控制缠绕机，并进入国际市场。1.2设计任务在缠绕成型机构中传动系统作为主要动力来源，为了实现预期的运动和传递动力，本次课程设计我们从卧式缠绕机出发设计其传动系统.这种缠绕机是由齿轮带动小车（绕丝嘴）作往复运动，并在封头端有瞬时停歇，芯模绕自身轴作等速旋转，调整两者速度可以实现平面缠绕、环向缠绕和螺旋缠绕，这种缠绕机构造简单，用途广泛，适宜于缠绕细长的管和容器。其中传动系统的设计步骤大体为以下五个部分：1、根据机器的生产任务拟定

3、实现工作过程的运动方案。2、确定各执行构件的运动参数和生产阻力，并选择电动机，确定其类型、转速和功率。3、合理选择机构类型、拟定机构的组合方案，绘制机械传动系统的机构运动简图。4、根据执行构件和原动机的运动参数以及各执行构件的运动协调要求，确定各机构的运动参数。5、根据机器的生产阻力或原动机的额定转矩计算各零件承受的载荷（包括轴所传递的扭矩）。二、总体设计2.1材料选择螺纹柱、芯模柱采用-12-45号钢，这种钢的机械性能很好。广泛用于机械制造但是这是一种中碳钢，淬火性能并不好，45号钢可以淬硬至HRC42~46。所以如果需要表面硬度，又希望发挥45#钢优越的机械性能，常将45#钢表面淬

4、火（高频淬火或者直接淬火），这样就能得到需要的表面硬度。　　含碳(C)量是0.42~0.50%密度7.85g/cm3,弹性模量210GPa,泊松比0.31。45钢是轴类零件的常用材料，它价格便宜经过调质（或正火）后，可得到较好的切削性能，而且能获得较高的强度和韧性等综合机械性能，淬火后表面硬度可达45～52HRC。　　45号钢广泛用于机械制造，这种钢的机械性能很好。但是这是一种中碳钢，淬火性能并不好，45号钢可以淬硬至HRC42~46。所以如果需要表面硬度，又希望发挥45#钢优越的机械性能，常将45#钢表面淬火（高频淬火或者直接淬火），这样就能得到需要的表面硬度。　注：直径为8―12m

5、m的45号钢淬火时容易产生裂纹，这是一个较为复杂的问题。目前采取的措施是淬火时试样在水中快速搅动，或者采用油冷，可避免出现裂纹。轴承采用GCr15轴承钢是用来制造滚珠、滚柱和轴承套圈的钢。轴承在工作时承受着极大的压力和摩擦力，所以要求轴承钢有高而均匀的硬度和耐磨性，以及高的弹性极限。对轴承钢的化学成分的均匀性、非金属夹杂物的含量和分布、碳化物的分布等要求都十分严格，是所有钢铁-12-生产中要求最严格的钢种之一高碳铬轴承钢GCr15是世界上生产量最大的轴承钢，含碳Wc为1%左右，含铬量Wcr为15%左右，从1901年诞生至今100多年来，主要成分基本没有改变，随着科学技术的进步，研究工作

6、任在继续，产品质量不断提高，占世界轴承钢生产总量的80%以上。以至于现在我们所说的轴承钢如果没有特殊的说明，那就是指GCr15。齿轮用20CrMnTiH齿轮钢用于制造截面小于30mm的承受高速重载、冲击及摩擦的重要零件如齿轮、齿圈、齿轮轴、十字头等。碳C：0.17～0.23硬度退火或高温回火,≤217HB,压痕直径≥4.1m　是性能良好的渗碳钢，淬透性较高，经渗碳淬火后具有硬而耐磨的表面与坚韧的心部，具有较高的低温冲击韧性，焊接性中等，正火后可切削性良好。用于制造截面<30mm的承受高速、中等或重载荷、冲击及摩擦的重要零件，如齿轮、齿圈、齿轮轴十字头等。是18CrMnTi的代用钢，广泛

7、用作渗碳零件，在汽车.拖拉机工业用于截面在30mm以下，承受高速.中或重负荷以及受冲击.摩擦的重要渗碳零件，如齿轮.轴.齿圈.齿轮轴.滑动轴承的主轴.十字头.爪形离合器.蜗杆等侧板及其他部件采用Q235钢Q235表示屈服应力（σs)为235MPa的碳素结构钢。大量应用于建筑及工程结构。用以制作钢筋或建造厂房房架、高压输电铁塔、桥梁、车辆、锅炉、容器、船舶等，也大量用作对性能要求不太高的机械零件。-12-Q235A级含C≤0.22%Mn≤1.4%