收卷部分(电机,减速器,同步带,收卷辊。轴承座,键等的选择).doc

第四章 收卷机构的设计 该部分主要围绕收卷机构主要部件的设计展开，包括电机的选型，减速器的选型，轴部件的设计等，并对收卷机构进行详细分析，判断结构的合理性，如功能实现的方式和准确性，机械部分强度的合理性、安全性，以及机构的详细结构等等，提出设计和改进方案，并完成收卷机构典型机构的设计。 收卷机构是带材缠绕机的主要机构之一，起到将带材平稳且均匀地缠绕在模具上的作用。要实现带材的收取动作，则需要收卷机构具有一根外伸的旋转主轴，轴的旋转一般要求电机控制，轴的速度调控可增加一个减速装置，由于收卷时一般要求主轴旋转平稳，则减速装置传动需平稳，故可采用圆柱齿轮轮实现减速传动。 初步拟定主轴旋转的控制及传动方式后，先进行电控系统的相关设计计算： 4.1传动部分及相应元件的设计 图4-1 ZL型二级圆柱齿轮减速器 4.1.3 联轴器的选择 联轴器是机械传动中常用的部件。它们主要用来连接轴或轴与其它回转部件，以传递运动与转矩，有时也可用作安全装置。 联轴器所连接的两轴，由于制造及安装误差，承载后的变形及温度变化的影响等，往往不能保证严格的对中，而存在着某种程度的相对位移，这就是说在设计联轴器时，要从结构上采取不同的措施，使之具有适应一定范围的相对位移的功能。 根据对各种相对位移有无补偿能力（即能否再发生相对位移的情况下保持连接的功能），联轴器分为刚性联轴器和挠性联轴器两大类。 绝大多数联轴器已经标准化或规格化，所以我们一般只是选用补用设计。根据传递载荷的大小，轴转速的高低，被连接两部件的安装精度等，参考各类联轴器的特性，选择一种合适的联轴器类型。具体选择时可考虑一下几点： 所需传递的转矩大小和性质以及对缓冲减震功能的要求。例如，对大功率的重载转矩传动。可选用齿式联轴器，对严重冲击载荷或要求消除轴系扭转震动的传动，可选用轮胎式联轴器等具有高弹性的联轴器。 联轴器的工作转速高低和引起的离心力大小。对于高速传动轴，应选用平衡精度高的联轴器，例如膜片联轴器等，而不宜选用存在偏心的滑块联轴器等等。 两轴相对位移的大小和方向。当安装调整后，难以保持两轴严格精确对中，或工作过程中两轴将产生较大的附加相对位移时，应选用挠性联轴器。例如当径向位移较大时，可选滑块联轴器，角位移较大或相交两轴的连接可选用万向联轴器。 (4)联轴器的可靠性和工作环境。通常由金属原件制成的不需润滑的联轴器比较可靠，需要润滑的联轴器，其性能易受到润滑完善程度的影响，且可能污染环境。含橡胶等非金属元件的联轴器对温度，腐蚀性介质及强光等比较敏感，而且容易老化。 (5) 联轴器的制造，安装，维护和成本。在满足使用性能的前提下，因选用拆装方便，维护简单，成本低的联轴器。例如刚性联轴器不但结构简单，而且拆装方便，可用于低速，刚性大的传动轴。 根据选择要求和使用条件选用GYH6和GY3型联轴器，它的尺寸及标准如下所表3所示： 表4-3 联轴器的标准 型号 公称扭矩(n.m) 许用转速r/min 轴孔直径d(H7) 轴孔长度L mm D(mm) GYH6 900 6800 48 112 140 GY3 112 9500 22 52 100 表4-4续 联轴器的标准 D1 螺栓 L0 重量kg 转动惯量（kg.m2）图4-2 联轴器GYH6 图4-3 联轴器GY3 4.1.4键的选择 键的选择包括类型选择和尺寸选择两个方面，键的类型应根据键的连接特点，适用要求和工作条件来选择，键的尺寸则按照符合标准规格和强度要求来选取。键的主要尺寸为其截面尺寸与长度L。键的截面尺寸b*h 按轴的直径由标准选取，键的长度则是按照轮毂的长度来定。该机构中所用到的键均选择圆头普通平键。其尺寸如下： 键6x6x25,GB/T 1096 键14x9x45，GB/T 1096 键8x7x36，GB/T 1096 键的结构图，如图4-4所示。 图4-4 键的尺寸 4.1.5轴承和轴承座的选择 前边已经叙述怎样选择轴承。在该机构中主要承受径向载荷，轴向载荷较小，故采用深沟球轴承。优先选用60000型轴承，成本低。均采用的轴承为：6208 GB/T 276-1994。 采用的轴承座为;SN208 GB/T 7813-1998 轴承座和轴承的俯视图，如图4-5所示： 图4-5 轴承座和轴承 4.2同步带和编码器的选择设计 图4-8 同步带轮结构 4.2.2 编码器的选择 旋转编码器是用来测量转速的装置，光电式旋转编码器通过光电转换，可将输出轴的角位移、角速度等机械量转换成相应的电脉冲以数字量输出（REP）。它分为单路输出和双路输出两种。技术参数主要有每转脉冲数（几十个到几千个都有），和供电电压等。单路输出是指旋转编码器的输出是一组脉冲，而双路输出的旋转编码器输出两组A/B相位差90