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小电机轴校直机

发表时间：2020/3/3 来源：《电力设备》2019年第20期作者：包小川杨高瑞

[导读] 摘要：此论文主要介绍了一种小电机轴校直机的设计与计算。本次设计的小电机轴校直机是一台专用设备，要求能将小电机轴快速校直。

        （兰州电力修造有限公司 730050）
        摘要：此论文主要介绍了一种小电机轴校直机的设计与计算。本次设计的小电机轴校直机是一台专用设备，要求能将小电机轴快速校直。小电机轴校直机由床身、传动系统、校直机构、供送机构等组成，要求对校直机构和供送机构的运动方案进行分析和拟定，对传动系统进行详细的设计，在此基础上对小电机轴校直机的机械部分进行总体方案设计、进行详细的计算和结构设计。
        关键词：小电机轴；校直机构；设计
        一、校直机校直方案的选择
        1.用平面压板搓滚棒料来校直（图1.1）。2.用槽压板搓滚棒料来校直（图1.2）。
        3.用压杆校直（图1.3）。     4.用斜槽压板搓滚来校直（图1.4）。
        5.用行星式搓滚来校直（图1.5）。

             图1.1        图1.2               图1.3                 图1.4             图1.5
        对比以上各种方案，最后选用的校直方案为行星式搓滚校直。
        二、执行机构运动方案的拟定
        1.滚子弧形搓板弹簧

                          图2.1                          图2.2
        对比图2.1列举出了两种方案，选取第二种方案作为执行机构运动的方案。
        2.传动系统运动方案的拟定
        对比各传动方案的优缺点，最终选用的总传动方案如图2.2所示。
        三、传动方案的设计计算
        1.执行机构的设计
        （1）滚子的设计

        （2）滑块的设计
        选取滑块行程为s=60mm。可求出滑块运动速度为V=0.2m/s
        2.电动机的选择
        根据载荷和工作环境要求，选用Y系列三相异步电动机。通过计算得F=0.3KN
        根据参考文献：【7】，查表3-3，得传动系统总效率为，Pd=0.93kw。故取Y90L-4电动机的额定功率为1.5kw，满载转速为1400r/min
        3.各传动比的计算
        滚子的转速nw=68.1r/min，总传动比：i=20.6
        取V带的传动比为：，则可求出齿轮减速器的传动比为：
        （1）各轴的转速。滚子轴n1=68.1r/min，凸轮轴n2=100r/min
        （2）各轴的输入功率。滚子轴P1=0.75，凸轮轴P11=0.075。
        四、凸轮机构设计
        1.凸轮材料的选择
        凸轮、滚子材料选用45 钢，表面淬火处理。
        2.确定摆杆的摆角
        求得滑块行程为S=60mm。如果选取摆杆长，则其摆角为Ф=8.58°
        3.确定盘形凸轮的基圆半径r0
        根据诺模图，求得r0=80mm。
        五、传动零件设计
        1.V带的设计
        （1）确定计算功率Pc。根据文献【3】查得KA=1.1，故求得计算功率为
        （2）选择V带的型号。根据小带轮的转速和计算功率，选取V 带型号为A带。
        （3）确定带轮的基准直径dd，并验算带速
        根据文献【3】由表5-8、5-9，取小带轮的基准直径dd1=90mm。由式（5-21），求得带速V=6.59m/s。由表5-9，取dd2=280mm
        （4）确定V带的中心距a和基准长度L0
        根据文献【3】由式（5-22）得 315mm≦a≦900mm，初取a=500（mm）。由式（5-23）得带所需的基准长度为L0=1599mm，取L=1600（mm）。按式（5-24）得实际中心距：a=500（mm）
        （5）验算小带轮上的包角。求得 =149.060≥1200，故小带轮上的包角合适
        （6）计算带的根数。根据文献【3】，查得V带的根数Z= 1.4，取Z=2
        2.齿轮传动的设计计算
        （1）选择齿轮材料、热处理方法、精度等级及齿数
        由文献【3】，查表7-1取小齿轮材料为40Cr钢，调质处理，HBS1=260；大齿轮材料为45钢，调质处理，HBS2=230。初定为8级精度。 ‚取Z1=24，Z2=77
        （2齿面接触疲劳强度的设计
        根据文献【3】，计算得d1t=62mm
        （3）确定实际载荷系数K并修正所计算的分度圆直径
        由文献【3】，计算得载荷系数K=1.64，分度圆直径d1=66.69mm，模数m=2.79mm
        （4）齿根弯曲疲劳强度计算
        根据文献【3】，计算得mn=2.07mm，圆整为mn=3。故协调相关参数为Z1=22，Z2=70
        （5）齿轮几何尺寸计算
        ①中心距 a=142.3，圆整为143mm     ②修正螺旋角ß=14.1.，变化不大，不必修正。
        ③分度圆直径d1=68mm，d2=216mm    ④确定齿宽，取55mm，则b1=60mm
        六、执行机构主要轴系设计
        1.滚子轴的设计
        ⒈选用45号钢调质处理，根据文献【3】查表12-3取 =35Mpa，A=110
        ⒉各轴段直径的确定

        由P=0.75KW，则d=25