毕业设计——纱线卷绕机设计说明书.doc

编号 本科毕业设计 纱线卷绕机设计 Design of yarn coiling machine 学 生: 专业班级： 指导教师： 学 院: 目 录 第一章 引言 - 1 - 第二章 设计方案及原理 - 3 - 2.1 原理的设计方案 - 3 - 2.1.1 重叠现象的分析及设计方案 - 3 - 2.1.2 差微机构的工作原理 - 4 - 2.2 结构的设计方案 - 6 - 2.3 特点评述 - 7 - 第三章 结构设计 - 8 - 3.1皮带传动的设计 - 8 - 3.1.1电动机的选择 - 9 - 3.1.2皮带的设计 - 9 - 3.1.3 V带轮设计 - 10 - 3.1.4 V带传动的张紧装置 - 11 - 3.2 齿轮传动设计 - 12 - 3.2.1 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数 - 12 - 3.2.2 按齿面接触强度设计 - 12 - 3.2.3 按齿根弯曲强度设计 - 14 - 3.2.4 几何尺寸计算 - 15 - 3.2.5 验算 - 15 - 3.2.6 结构设计及绘制齿轮零件图（见零件图） - 16 - 第四章 分析校核 - 16 - 第五章 总结 - 29 - 参考文献 - 30 - 致谢 - 31 - 第一章 引言 纱线卷绕机是一种重要的纺织机械。卷绕方法是化纤长丝生产中的一项关键技术，在分析化纤生产工艺和卷绕运动规律中起到重要作用，为在生产过程中灵活实施提供了依据和手段,对提高化纤装备现代化水平具有实用价值。 在现有的纺织业中，纱线卷绕的过程中不可避免地出现重叠现象，特别在化纤、毛纱等短纤维材料的卷绕中这种现象表现得尤为突出。目前采用的是单电动机或双电动机防叠，单电动机防叠的工作原理是利用电动机的断续启停（30次/min）来达到防叠的目的。电动机的断续启停耗能较多，对电动机的工作寿命影响较大。双电动机的工作原理是：一个电动机正常转动，另一个电动机通过附加运动来改变往复运动的频率，以达到防叠的目的。这种方法机构复杂、维修不便。 鉴于以上情况，我们开发了新型纱线卷绕防叠试验机。该试验机设计了一种机械的差微机构。这种机构设计巧妙、结构紧凑，采用零件数目少，运动和机构参数选择合理，运行可靠，寿命长，且造价低廉，达到了防叠目的，在提高生产效率的同时显著降低了成本，并可容易地实现大规模的工业应用。 卷绕机是化纤纺丝设备中的关键部分，占到化纤纺丝设备总投资的50%-60%，技术上涉及到丝条的卷绕原理、机械振动理论、自动控制技术等，必须精心设计和制造，才能生产出高性能的化纤卷绕机。目前，国内有关企业对卷绕机的研发工作，与化纤纺丝设备中的纺丝机整机研发相比，显得投入不足，长期以来主要依赖于进口，停留在为进口卷绕机配套的“嫁接”阶段，这就制约了我国化纤工业的创新、发展和技术进步。因此，为了提高卷绕机的技术含量、降低卷绕机的制造成本、提升卷绕机的国际竞争力，必需加大创新和研发及化纤卷绕新工艺及其机电一体化新技术的力度，通过核心技术的国产化，为实现具有自主知识产权的高性能卷绕机提供技术保证。 根据统计，2000年的世界纤维产量为5000万吨，其中合成纤维约为3000万吨，合成纤维中仅涤纶就达到1800万吨，而涤纶长丝占到800万吨，预计仅将以每年7.8%左右的速度继续增长。再加上锦纶和丙纶，每年约有超过800万吨的长丝需要用到化纤卷绕机，这足以说明卷绕机在化纤生产中所占重要地位。 化纤长丝开始生产以来，一直用纺丝和拉伸加捻两步法，纺丝卷绕速度低于1000米/分。在纺丝工艺理论上存在着一个似是而非的误区：认为只能在低速下纺成的低取向丝才可以在后道工序上顺利地制成性能良好的成品丝；纺丝卷绕速度一高，长丝的取向度、结晶度提高，卷绕机在技术上跨出了一大步，纺丝卷绕速度由1000米/分提高到4000米/分，而此时在工艺上也发现，适当提高纺丝卷绕速度不仅可以提高生产能力，而且所纺成的预取向丝，纤维结构稳定，可以长期存放，能够制成性能很好的成品丝。也正是由于卷绕速度的提高、拉伸倍数的减少，拉伸和变形加工两个工序才有可能合在一起，制成拉伸变形丝，缩短了工艺流程。 20世纪70年代以来，化纤卷绕机的技术发展在纺织机械工业中是最迅速、最活跃的，可以说是“一年一个样，三年大变样”，作为卷绕机中核心部分的卷绕头在这方面体现得最为充分。 第二章 设计方案及原理 2.1 原理的设计方案 2.1.1 重叠现象的分析及设计方案 在纱线交叉卷绕的过程中（如图1），筒子（套装）由滚筒摩擦带动。如滚筒转速不变