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沁园春·雪

一九三六年二月

北国风光,
千里冰封,
万里雪飘。
望长城内外,
惟余莽莽;
大河上下,
顿失滔滔。
山舞银蛇,
原驰蜡象,
欲与天公试比高。
须晴日,
看红装素裹,
分外妖娆。

江山如此多娇,
引无数英雄竞折腰。
惜秦皇汉武,
略输文采;
唐宗宋祖,
稍逊风骚。
一代天骄,
成吉思汗,
只识弯弓射大雕。
俱往矣,
数风流人物,
还看今朝。
 
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什么样的渔网机更适合于中小企业
 

      渔网机
的工作原理及特点 本装置是通过许多网轮的传动和拉伸并经过蒸汽或电加热,使用网 目伸张及变形,通过传动系统的运转和调整相应的传动比及电器部分的 有效控制,从而达到固定网节对各种渔网定形的目的。 定形机中电磁调速电动机、摆线针轮减速器是确定渔网定形机的工作运转速度,通过旋转无级变速器旋钮的转动可以改变进网部分与出网 部分的进速度,从而简单有效地调整变换网的伸张率。 独立设置的温度控制装置,根据不同产品的需求可以自由的调节相 对应的温度控制器,并设有超温报警保护功能,可以按照所设定的温度 以达到最佳热处理效果,使操作者更能安全、高效的操作本产品。 

      渔网机主要由以下设备传动、卷网、加热、落网、电器等五部分组成。 本产品的渔网定型机总的工作路线:1人工手动穿网→2导网轮→3 进网压轮→4进主卷网轮→5被动卷网轮→6导轮→7进入电热器→8由箱 内定形轮传输→9进入蒸汽箱→10进入水箱进行冷却→11出网部分→12 通过导网轮进入主出网主卷网轮→13通过链轮传动进落网部分→14落网。 渔网定形机用于对大中型渔网进行定形处理,编织好的网片从网 架上通过各种导轮和卷网轮、压网轮等传动进入蒸汽部分和电加热部 他,过16根定形轮的拉伸定形后再经两组出网卷网轮、压网轮压结冷却后,使网片的每根单丝和结合点因进网的速度差产生的拉力作用而产生 永久性的变形,从而达到定形及提高网片的材质的目的。

     (二)传动系统技术要求和主要技术参数 根据国内外渔网纺织机产品大量需求的同时,更需要能解决渔网通 过网机生产出来但不能相对固定,使渔网网目随张紧力的大小相对自由缩放。因而需要开发能适应各种渔网网结定型要求的专用机械。同时产 品能快速高效、自我运转。渔网在加工和定型过程中,应考虑渔网的最 大拉力进网、出网的速度差同时也能预防因近网和出网不同步造成渔网 的堆叠和走偏问题,所以在进出网的传动系统中加设无级变速器;渔网 定型系统过载的自我保护,以防止因定形机拉力的过大导致渔网的断 裂。在确保基本定型要求之外,还需要配电热加热或蒸汽加热,使网结 的粘贴和定形更有效。在加设加热控制的同时,也要考虑相应的安全和 过载保护功能。作为渔网材料的要求,相对应的温度不宜过大。渔网在 进出定形机的同时应请注意它们之间的相对运动速度和渔网的安全定 形。 本科毕业设计(论文)通过答辩 根据客户的具体要求和定形机的特殊用途,渔网定形机的处理速度 5-20m/min,定型最大幅面宽度1600mm, 渔网的最大拉力2000kg,系统 需设有安全过载保护系统等。

      (三)、传动方案的比较和选择: 常见的机械产品设计中,传递运动和扭距由三角带传输到各个 零部件。根据渔网的定型要求保证渔网定型所需的拉力,能传递叫大的 转距,在传动方面能保证一定的传动比。常用的传动方式:带传动 链 传动 摩檫轮传动 齿轮传动等。常见动力输出一般由三角带传递。三角 带的传动特点,结构简单,能传递中心距较大的两轴之间的传动;过载 时能打滑,能保证轴与轴之间安全平稳工作;因为有滑动三角带,速比 不能固定不变,不能适应要求较高的场合。 链传动,传动装置不大,但能传递较大的扭距,能保证产品的总传动 效率(0.95—0.97);能实现较大的传动比而且能在两轴中心距较大场合传递 运动,对传动比要求不高的传动装置中可以代替齿轮传动,同时链传动对环 境要求不高,能在条件恶劣的情况下工作。 齿轮传动传动准确能保证正确的传动比、传动效率也高,由于其制造 复杂,成本较高,对环境要求较高,且不能传递中心距较大的运动。 摩檫轮传动虽传动效率相对较低,但可以通过调整正压力来改变摩檫力 的大小。 根据传动要求,传递扭距较大,处理速度相对较慢,并能对网节微调处, 渔网要被定型压制,同时也要保证进网和出网的同步运行且中心距变化较大 对工作环境要求不高,成本制造等方的考虑。综上述四种传动方案的分析和 比较,故选择链传动和摩檫轮传动。

      (四)、传动系统设计 根据渔网的定型要求:保证渔网定型所需的拉力,能传递较大 的转距,保证一定的传动比,能使进网出网同步运行,整个系统具有 安全保护功能。 动力部分首先选择满足传递较大扭距和现有的产品所选择电 动机比较能满足上述要求,并能实现根据定型网线粗细、材质进行调 整,因而确定选用电磁调速电动机。由于渔网的定型处理速度相对较 慢须配置相应的减速装置;定型机因选择链作为动力传动输出,对产品的运转时起安全过载保护作用,所以在电机输出端安装剪切削 联轴器。渔网定型传输时,可采用网辊之间的摩檫力传递渔网,同时通过两网辊之间的压力使网结快速定型,通过进出网辊的同步运转使 渔网连续不断的通过各种网辊及其它辅助功能的运用达到定型要求。 在传动原理上能保证渔网通过网轮的相互之的挤压产生摩檫力来传递运动,使渔网循环不断的通过网内各种网辊,达到定型的目的。 如果传动拉力过大,导致渔网拉断或打滑,使渔网定型效率大大降 低,使得废品率不断增加,为了克服和解决这样的问题。

首先,在两个 辊轮之间拟定一个压辊、一个卷网辊,卷网辊固定不动、压辊可在卷网 辊的上方作上下移动。 其次,作为压辊的上下移动的幅度作用力大小考虑,设置螺旋压 力可调装置,通过丝杠的旋转使压网辊上下移动。再次,产品设有安 全和过载保护功能;采用弹簧力的大小来改变压网辊对卷网辊作用 力。 定型机出网传动路线及部件:1电动机——2剪切削联轴器——3 减速器——4主轴——5链传动——网辊传动 根据所选择的—毕业设计课题及指导方案,确定设计渔网定形 机的传动部分(出网传动部分)。出网部分包含的零部件有:齿轮、 链轮、轴、轴承、联轴器、棍轮、传动链条等零件。 

(五)、传动装置设计 1.1选择电动机 (1)本产品在常温下连续工作载荷平移动力输出均衡,可以改变 传动比,以得到较快的进网速度,以提高生产效率。故采用Y型三相异 步交流电磁调速电动机,封闭结构电压380V。 (2)确定电机功率: 工作机所需功率: Pw=FV/1000ηw=20000×(0.08~0.33)/1000×0.96=1.66~6.875(kw) 电动机到卷轮的总效率:η=η1η2……ηn 查表《机械设计手册》η1=0.96(链传动)η2=0.98(轴承)η3= 齿式联轴器η4=0.96卷筒,代入得:摆线针轮减速器η5=0.96 η=0.96×0.98×0.96×0.96=0.87 Pd=6.8/0.87=7.8(kw) 查表《机械设计手册》选择电动机额定功率为7.5kw (3)确定电动机转速 卷筒的工作转速为: ηw=60×1000v/πD=60×1000×(0.08×0.3)/3.14×165 ≈9~38(r/min) 查表《机械设计手册》推荐合理的传动比范围,取链轮传动比ι 1=2~5 摆线针轮减速器的传动比i2=11~40,电动机的转速可选择的范 围: η′m=i′ηw=(22~200)×(9~38)=198~836/1800~7600(r/min) 总传动比范围:i′=22~200 根据电机的功用和产品的实际需求,去除较大的转速成得: η ′m=198~1800(r/min)符合这一条件范围的同步电机有几种方案, 根据渔网定形要求和传动速比等结合产品结构及传动装置的特殊需要 达到变速要求,控制好两侧的进网及出网的同步要求,选用此方案为确 定选择电机同步转速98~1440r/min 。因此选择电动机的型号为 YCT200-7.5A,其主要性能如下: 电动机型 额定功率 同步转速 满载转速 堵转转距 最大转距 额定转距 额定转距 YCT200-7.5A 7.5kw 1500 1350 36 36 主要外形和安装尺寸如下: 本科毕业设计(论文)通过答辩 中心距 外 形 尺 寸 安装尺寸 轴伸尺寸 平键尺寸 H L×(AC12+AK) ×HD A×B D×E F×GD 210 600×355×325 268×210 40×100 10×41 2.1计算总传动比和分配传动比 (1)计算总传动比: i=ηm/ηw=1250/(9~38)=139~33 (2)分配传动比:i=i’i’’i’’’ 式中:i’为链轮传动比;i’’为摆线针轮传动比;i’’’为圆柱磨擦轮传动比; 初取i’=2、i’’=36、i’’’=i/ i’i’’=139/(2×36)=1.935 由于链轮传动可以等值传递,也可以变速传递。如采用等速传递, 链条的主动轮和从动轮一样,目传动比也相等(中间的损耗忽略不计), 传递扭矩转速目相等。 3.1计算传动装置的运动和动力参数 (1)计算各轴转速 减速器轴:ηⅠ=ηw/i’’=1350/18=80.5r/min Ⅱ轴 :ηⅡ=ηⅠ/ i’=80.5/2=40.125r/min Ⅲ轴:ηⅢ=ηⅡ.i’=20.125/1.935=10.3r/min 卷轮轴:ηⅡ=ηⅢ=10.3r/min (2)计算各轴功率 Ⅰ轴:PⅠ=Pd、η5、η2、η6=7.8×0.96×0.98×0.99=7.26(kw) Ⅱ轴:PⅡ=PⅠ、η1、η2、η4=7.26×0.96×0.98×0.96=6.5(kw) Ⅲ轴:PⅢ=PⅡ、η2=6.5×0.98=6.4(kw) 卷轮轴的输入功率:PⅢ=6.4(kw) (3)计算各轴转矩 电动机轴的输出转矩:Td=9550Pd/ηm=9550×7.8/1250=59.6(N.m) Ⅰ轴:TⅠ=Td I”η2η3η4=59.6×0.96×0.98×0.99×36=1996(N.m) Ⅱ轴:TⅡ=TⅠ、i1、η2、η4=998×4×0.96=3679(N.m) Ⅲ轴:TⅢ=TⅡ、η2、η4=3390(N.m) 卷轮轴输入转矩:TⅢ=3390(N.m) 本科毕业设计(论文)通过答辩 将下列计算值列表如下: 轴 号 功率(kw) 转矩(N.m) 转速(r/min) 传动比(i) 效率(η) 电机轴 7.5 59.6 1250 0.96 Ⅰ轴 7.26 998 80.5 18 0.94 Ⅱ轴 6.5 3679 20.125 4 0.96 Ⅲ轴 6.4 3390 38.94 1.935 0.96 4、链传动的设计及计算 (1)选择材料及热处理方法 渔网定形机而言,要有足够的强度和刚度,能传递较大的扭矩和承 受较大的载荷并能有效保持抗疲劳强度的要求。同时,从环境、易于取 材和降低成本考虑的基本原则出发,选用链轮的材料为45#淬火齿面硬 度为HRC40~45 1、选定链轮的齿数z1、z2及传动比i 传动比i= 4 估计链传动速度3-8m/s根据表11-2推荐选择z1=21、z2=iz1=84 2、根据曲线功率选链轮的型号: 查表《机械零件设计手册》表11-3,载荷系数KF=1,计算功率 Pc=KFP=1×7.5=7.5(kw) 由表11-4,齿数系数K2=1.12 由表11-5,传动比系数Ki=1 选择中心距系数,初步估计链节距P=19.05mm,初步估计中心距 800mm则: ao=41.99 由表11-6得 ao在(30~50)P的范围之内,ka=1 查表11-7,多排系数kp=1.7 故有Po= 3.939(kw) 由图11-2功率曲线,根据Po和η1选择链型号 3、验算速度V=5.366m/s 速度在3~8m/s之间,所以选择z1=21合适。 4、验算轴孔直径和轮凸缘直径 根据产品传递扭矩要求,初定义小链轮轴孔直径为45mm,而由表 11-10知dHmax=72mm,所以轴孔适合。 现取轮凸缘直径dH=75而允许的最大凸缘直径dH=107mm也是在适用 范围之内。凸缘的厚度 15mm,强度足够。 本科毕业设计(论文)通过答辩 5、计算链轮的主要尺寸 节圆直径:d1′= 127.85mm d2′= 254mm 齿顶圆直径:da1=P(0.54+ctg ) =19.05×(0.54+ctg ) =136.67mm da2=19.05(0.54+ctg ) =262.89mm 齿根圆的直径df1=d′-dr 因为Ta512A,滚子直径dr=11.91mm 故有df1=127.85-11.91=115.94mm df2=514.86-11.91=242.09mm 6、计算对轴的作用力 查表11-2取kY=1.25 Q=KYF F= 1.353(KN) 故Q=KYF=1.25×1.353=1.691(KN) 7、计算中心距 当Z1≠Z2时,a=p(2LP-Z1-Z2)kl由表11-9得kl=0.24156 a=19.05(2×131-21-84)×0.24156=722.469(mm) 表3.1链轮参数表 项 目 小 链 轮 大 链 轮 材料及热处理 45钢调质 45钢调质 齿 数 21 43 基本参数 模数 6 6 压 力 角 20° 20° 中 心 距 724 主要尺寸 齿宽 12 12 节 圆 直 径 127.85 254 齿顶圆直径 136.67 262.89 齿根圆直径 115.94 242.09 本科毕业设计(论文)通过答辩 图3.1绘制链轮工作图 5、圆锥齿轮的传动设计及计算 (1)选择齿轮的材料及热处理方法。 根据产品的结构形状和传动路线需要换向要求,以改变传动以达到 进料和出料同步进行。选择齿轮的模数、齿数、压力角一样的圆锥齿轮 传动。所以两锥齿轮相同,齿轮选用45#调质HB=241~269。由图12-9b及 25查得σHilm=600Mpa,σFilm=230Mpa。 (2)接触强度计算 查表13-7接触强度计算公式: ó H X X 取K=1.4、ΦR=0.3 u=I=1 σHP=0.9 σHim=0.9×600=540MPa X X > 本科毕业设计(论文)通过答辩 (3)主要尺寸的确定 齿数:根据d1=260.4mm查图13-5得 Z1=43 于是Z2=iZ1=1×43=43 模数:m= 6.04 取标准m=6 大端分度圆直径d1=mz1=43×6=258 d1=d2=258 节锥角:δ1=artg =arctg1=45° δ2=90°-45°=45° 外锥距:R=d1/2sinδ1=258/2×sin45°=182.46(mm) 齿宽:b=ΦRR=0.3×182.46=54.738mm 齿高:h=2.25×6=13.5 齿顶圆直径:da=562.5 (4)齿面接触强度验算 接触强度计算公式: 式中的各项为: Ftm=18.03(KN) 平均分度圆直径:dm1=d1(1-0.5ΦR)=258×0.85=219.3mm KA—按电机驱动、外载平移,查表12-20 KA=1 按9级精度查表12-15a行kv=1.1 KB为一齿轮两轴承由表13-9查得KB=1.05 ZH按直齿及x1+x2=0查阅12-17得ZH=2.5 ZE两轮为钢制,查表12-22,ZE=189.8 应力循环次数N1=N2=60rη1t2=60×1×80.5×12000=5.796×10 所以N1>N0 — 5.796×10 >5.0×10 因此ZN=1.3 SHmin=1.1 本科毕业设计(论文)通过答辩 ó H X X =474500×1014 =481×106Pa 所以σH<σHim齿面接触强度通过。 (5)齿根弯曲强度校核 查表13-8弯曲强度计算公式: σF= YFYB≤σFP,Pa 式中m=6 Bm=0 nCOSBm=1 YF根据Zei=79 Z1=Z2所以Zei=Ze2=79 查图12-22得YF=2.3 按式 YF= 2.56 YB=1 查图12-26 YN-由应力循环次数 N=60N nt=5.796×107< N0 Sfmin=1.2 X YN YX=1 Ysr按照Z=43 X1=0,查图12-29 得Ysr=0.9 FP=372Mpa P =94.9×10MPa 因为σF=94.9MP<σFP所以两齿轮的弯曲强度满足要求。

(1)选取材料及热处理方法 渔网定形机作为对产品的二次加工和定形,确保网结的固定和粘 合,以采用较多网轮进行拉伸、压制以使达到渔网定形。根据定形机的 结构及功用,选用结构较大、材料混合的材料组合成滚轮轴,采用两端 分别为45#,经调质处理硬度为HB=217-255左右轴头的形式,中间则采 用外径较大的A3轧制钢管作为拉、压部分。通过焊接工艺,使之成为一 根整体的滚轮轴,并进行有效的加工以满足传动和压制要求。 由教材查得:表17-4b=650Mpa s=360Mpa1=300Mpa []=60Mpa I-1=155MPa

(2)按扭转强度估算轴的直径轴的最小直径计算公式: > 由教材表17-2查得A=118~107 轴 : 本科毕业设计(论文)通过答辩 > > > 在Ⅰ轴上,估取安装轴承处的轴径do=50mm安装轴两边的链轮的直 径do=46mm,轴上的其余部分轴径的尺寸由结构要求而言,安装链式联 轴器轴端直径do=46mm 在Ⅱ轴上,估取安装轴承处的直径do=75mm安装链轮处的直径为 70mm其余部分轴径的尺寸由结构要求及功能而定。 在Ⅲ轴上,估取安装轴承处的直径do=60mm安装链轮处的直径为55mm其 余部分轴 的尺寸由结构及功能而定。

(3)联轴器的选择 摆线针轮减速器输出轴与轴Ⅰ使用滚子链联轴器,利用两个相同齿 数的链轮来传递扭矩,由前式计算得知T=998N.m,由教材查行(表20-21) 选用滚子链联轴器,型号GB6069-85

(4)轴承的选择 轴1:在1轴上,既作用着径向力Fr,又作用着轴向力Fa。故选用b1210 型轴承。其主要尺寸如下:d=75mm, T=23.5mm, B=24mm.

(5)轴的结构设计 在Ⅰ轴上,两端轴承已初选b1210型,与轴承配合的直径(轴)为 Φ75mm。根据轴作的功用确定选择的轴承,因此本轴只传递扭矩,而不 传递传向力,所以确定选用此轴承。以轴承上的定位螺钉来固定轴承的 轴向移动。根据本轴的功能及结构需要,设计为以两端为阶梯轴,以确 定轴上零件。轴向定位,并在轴的两端开键槽,作传递较大的周向力。 同时,轴承的中间安装锥齿轮,以改变传动方向,使得进网和出网同步 进行,达到定形渔网的目的。 根据零件装拆的先后顺序,周向及轴向固定方法及工艺特性,作出Ⅰ轴 的设计及轴系部件的结构,
 
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