【正文】 管頭；軌道上設(shè)有夾持裝置，夾持裝置包括C型支架和夾持鉗，C型支架上設(shè)有電磁鐵，電磁鐵的下端設(shè)有連接軸，夾持鉗由兩個相交的鉗臂組成，兩個鉗臂的相交位置通過銷軸與連接板活動連接，連接板固定在C型支架上，鉗臂的上端通過連板與連接軸活動連接，控制連板的長度使其容易形成轉(zhuǎn)動死點，即電磁鐵失電時鉗臂落下處于夾持狀態(tài)兩個連板之間的夾角角度為180。，這樣，在兩個鉗臂上施加分開力時，兩個連板相互頂死形成自鎖機構(gòu)，使得夾持鉗能夠夾緊管材，電磁鐵得電時吸合，夾持鉗的兩個鉗臂處于打開狀態(tài)，另外在鉗臂的下端凹槽內(nèi)設(shè)有尼龍墊塊；拔模內(nèi)設(shè)有固定座，固定座通過螺栓與連接板連接，連接板通過螺栓固定在模座的一側(cè)臺階上，模座連接連接板的一側(cè)凹槽內(nèi)設(shè)有定徑模，另一側(cè)凹槽內(nèi)設(shè)有密封模，模座連接密封模的一側(cè)通過螺栓與模蓋板固定連接，定徑模與密封模中間穿過管材，模座與潤滑油管連接，潤滑油管向定徑模、模座、密封模和管材之間的空隙輸送高壓油從而形成高壓油腔，進而在管材與定徑模之間形成潤滑油膜，減少了管材與定徑模之間的摩擦，減小了拉拔力。發(fā)展方向：(1)隨著拉拔機的數(shù)量和種類不斷增加，制造拉拔機的企業(yè)，拉拔機行業(yè)內(nèi)急需行業(yè)標準規(guī)范拉拔機的生產(chǎn)，來實現(xiàn)規(guī)范化及通用性?！?2)隨著用戶對拉拔機的個性化需求，各拉拔機制造企業(yè)需采用科學(xué)先進快速的設(shè)計方法，迅捷地滿足用戶需求?！?3)拉拔機的使用在我國已有一定的時間，拉拔機的設(shè)計應(yīng)積極吸取各使用企業(yè)對拉拔機的反饋，并應(yīng)用現(xiàn)代的計算機設(shè)計方法對拉拔機各個系統(tǒng)進行更加科學(xué)的優(yōu)化設(shè)計，提高可靠性。近20年的工業(yè)生產(chǎn)與實際表明，采用冷拔工藝直接生產(chǎn)液壓氣動缸筒用管，技術(shù)先進可靠，具有較高的經(jīng)濟價值和社會效益。拉拔機的生產(chǎn)將朝著高精度、重型化、自動化、綠色安全的方面發(fā)展，其中預(yù)應(yīng)力框架式液壓拉拔機將是未來發(fā)展的方向，拉拔機的系列化、標準化，通用性，可換性。拉拔機圖及其工作原理示意圖拉拔機的工作過程　　拉拔機對坯管進行加工時，先將管材向拔模的模腔中推進，使管材從模腔中伸出一段以作為拉頭部分，啟動拉拔小車上的電液推桿，電液推桿的活塞桿伸出使夾鉗口對管材的拉頭部分進行夾持，對管材施加初始的夾持力以防止拉拔開始時管材滑落，電機帶動大齒輪與小齒輪轉(zhuǎn)動，從而使小卷筒和大卷筒勻速轉(zhuǎn)動，大卷筒收緊粗鋼絲繩拉拔小車獲得向前的作用力，小卷筒收緊細鋼絲繩拉拔小車同時獲得向后的作用力，由于向后的作用力小于向前的作用力拉拔小車獲得向前牽引力，在拉拔小車的牽引下管材從模腔拉出；此時夾持裝置的電磁鐵處于得電吸合狀態(tài)，夾持鉗的兩個鉗臂在電磁鐵作用下處于打開狀態(tài)以便于拉拔小車通過，拉拔小車每通過一個夾持裝置，接近開關(guān)就控制電磁鐵失電使夾持鉗的兩個鉗臂落下夾持管材，鉗臂下端的尼龍墊塊對管材進行扶持以防止管材變形；同時電液推桿由吊掛在C型支架內(nèi)與電路連接的滑線槽持續(xù)供電，可保證在整個拉拔過程中對管材的持續(xù)穩(wěn)定的主動夾持力，不會產(chǎn)生拉脫現(xiàn)象；管材被全部拉出后，控制電液推桿使夾鉗口打開，同時控制電磁鐵使夾持鉗打開進行卸料，卸下的管材從C型支架的開口處滑下，然后對管材進行退火處理，更換模具以改變模口尺寸，重復(fù)上述步驟直至獲得所需尺寸的成品。機架的受力分析1. 夾扶鉗夾扶鉗受力分析小齒輪加工圖：小齒輪3D圖夾緊塊加工圖紙鉗臂的加工圖紙：第三章 受力分析與設(shè)計公式推導(dǎo)第3章 受力分析與設(shè)計公式推導(dǎo) 拉拔電機的選擇=10噸 F=10100010=100000N=FV247。(100060)=10000012247。(100060)=20KW 卷筒所需的功率為20KW齒輪傳動效率1= 卷筒2= 每對軸承的效率3=聯(lián)軸器4= 總的傳動效率總== 電機的傳動功率=20247。= 考慮到電機的效率，和其他的損耗選取30KW的電機 返回電機的選擇=525KG 52510=5250N 材料為Q235A 鋼鋼的滑動摩擦系數(shù)==52500,.05==100000=5000N=F60247。（100060）=電機的傳動效率=247。=拉拔電機的選擇=10噸 F=10100010=100000N =FV247。(100060)=10000012247。(100060)=20KW 卷筒所需的功率為20KW傳動裝置的總效率齒輪傳動效率η1= 卷筒η2= 每對軸承的效率η3= 聯(lián)軸器η4=總的傳動效率總=ηη2η3η4=電機的傳動功率=20247。=考慮到電機的效率，和其他的損耗選取30KW的電機返回電機的選擇小車的重量=525KG 52510=5250N 材料為Q235A 鋼鋼的滑動摩擦系數(shù)==52500,.05=鋼絲繩與輪的摩擦=100000=5000N=F60247。（100060）=電機的傳動效率=247。= 鋼絲繩的選取拉拔力10噸F=10噸=10000KG=100kN由機械設(shè)計手冊選取鋼絲繩最小破斷力為119kN的鋼絲鋼絲繩的直徑為D1=16mm 標準槽型 d= H= K=加深槽型 d= H= K=返回拉力為5000N細鋼絲的直徑為D2=6mm標準槽型 d= H= K=加深槽型 d= H= K==12n=取n=9 把其帶入所以小卷筒的直徑為=426mm=60n= 取n=23大卷筒的直徑=830粗鋼絲繩的直徑為16mm L=63m選擇材料，精度及參數(shù) 材料選擇直齒錐齒輪的齒加工多為刨齒,不宜采用硬齒面。小齒輪用40Cr,調(diào)質(zhì)處理。241HB～286HB。選取平均硬度260HB。大齒輪選用42simn, 調(diào)質(zhì)處理。217HB～255HB。選取平均硬度230HB。)小齒輪選取45鋼，調(diào)制，=240HBS。 大齒輪選取45鋼，正火=200HBS,二者的差為40HBS，合適。2)選8級精度，按GBT 100953)選取齒輪 =23；=23=， 圓整取=74實際齒數(shù)比=齒數(shù)比的誤差=% 在允許的范圍。4)螺旋角初選=。 齒寬系數(shù)=：B. 按齒面接觸強度設(shè)計 按式 d1) 確定載荷系數(shù)K 由表64 得使用系數(shù)=。 估計圓周速度v=,= ,得Kv= = =[(+)]= 2) 計算轉(zhuǎn)矩 ==3) 區(qū)域系數(shù)=4) 重合度系數(shù) 因為1，取=1 =5) 螺旋角系數(shù)6) 查的接觸疲勞極限應(yīng)力 =590MPa， =470MPa 7) 由上面的數(shù)據(jù)帶入得=4658) 圓周速度v==9) 修正系數(shù)== Kv= 分度圓直徑465mm 10) 計算法向模數(shù) = 圓整成標準值為20mm11) 中心距a==1000mm12) 之值改變很多，參數(shù)也不必修正13) 分度圓直徑 14) 齒寬b=475=380 , 1）重合度系數(shù)=+=2）螺旋角系數(shù)=3）齒數(shù)當量 z1=,z2=814）查取齒形系數(shù)=，=5）查取修正力系數(shù)=，=6）計算彎曲應(yīng)力 應(yīng)力合適 聯(lián)軸器的選擇聯(lián)軸器的分類：剛性聯(lián)軸器和撓性聯(lián)軸器剛性聯(lián)軸器：不具有補償性，但是結(jié)構(gòu)簡單，易制造，成本低，不需要維護撓性聯(lián)軸器：允許轉(zhuǎn)子有單獨的軸向位移，且相連兩轉(zhuǎn)子對中可有一定的偏差的聯(lián)軸器聯(lián)軸器的的選擇和計算（1）選擇類型 根據(jù)使用的要求和工作條件，參考一下幾點 1）需傳遞的扭矩大小和性質(zhì)以及對緩沖、減震方面的要求 對大功率的重載傳動，可選用齒式聯(lián)軸器；對有嚴重沖擊載荷或要求消除軸系扭轉(zhuǎn)震動的傳動，可選用彈簧聯(lián)軸器等具有較高彈性的聯(lián)軸器 2）聯(lián)軸器的工作轉(zhuǎn)速高低和引起的離心力大小 對于高速傳動軸應(yīng)選用平衡精度高的膜片聯(lián)軸器（金屬彈性元件撓性聯(lián)軸器的一種）、齒式聯(lián)軸器等。 3）兩軸相對位移的大小和方向 當安裝調(diào)整后難以保持兩軸精確對中或工作中兩軸將產(chǎn)生較大的附加位移時，應(yīng)選取撓性聯(lián)軸器；徑向位移較大時選用滑塊聯(lián)軸器；角位移較大或相交兩軸的鏈接可選用萬向聯(lián)軸器。 4）聯(lián)軸器的可靠性和工作環(huán)境 通常由金屬元件制成不需要潤滑的聯(lián)軸器比較可靠，需潤滑的聯(lián)軸器，其性能易受潤滑完善程度的影響。含有橡膠等非金屬元件的聯(lián)軸器對溫度、腐蝕性介質(zhì)、光等比較敏感，而且容易老化。 5）聯(lián)軸器的制造、安裝、維護和成本 在滿足使用性能的前提下，應(yīng)選取裝拆方便、維護簡單、成本低的聯(lián)軸器。如夾殼聯(lián)軸器可在不移動兩軸的情況下進行拆裝，用于低速、剛性大的傳動軸。一般的非金屬彈性元件聯(lián)軸器（如彈性套柱銷聯(lián)軸器等）由于具有良好的綜合性能，適用于一般中小功率傳動(2) 選擇型號 選定聯(lián)軸器類型后 應(yīng)按計算轉(zhuǎn)矩、軸伸直徑及轉(zhuǎn)速選擇所需要的型號和尺寸。聯(lián)軸器的許應(yīng)轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速應(yīng)大于計算轉(zhuǎn)矩及實際轉(zhuǎn)速，軸孔長度、結(jié)構(gòu)尺寸應(yīng)分別與兩被聯(lián)軸器相配。 由于聯(lián)軸器的傳動軸系載荷變化性質(zhì)不同，以及聯(lián)軸器本身的結(jié)構(gòu)特點和性能不同，聯(lián)軸器的計算（或?qū)嶋H傳遞的轉(zhuǎn)矩）Tc不等于傳動軸系理論上需場地的轉(zhuǎn)矩T，通常以工作情況系數(shù)K表示二者的比值，或 Tc=KT[T]式中：[T]為所選聯(lián)軸器的許用轉(zhuǎn)矩（NM）。 聯(lián)軸器的工作情況系數(shù)，除與聯(lián)軸器所聯(lián)軸系使用的動力機和工作機類型有關(guān)外，還有聯(lián)軸器本身的結(jié)構(gòu)有關(guān)。對于某一種聯(lián)軸器，當缺少直接適用的工作的情況系數(shù)時，可按表確定。工作情況系數(shù)動力機 轉(zhuǎn)矩變化小 轉(zhuǎn)矩變化沖擊中等 轉(zhuǎn)矩變化沖大電動機 多缸內(nèi)燃機 單、雙杠內(nèi)燃機 （3）校核強度 （4）聯(lián)軸器軸孔型式及其代號選取凸緣聯(lián)軸器1．軸的功用軸用來支承軸上回轉(zhuǎn)零件、傳遞轉(zhuǎn)矩和運動。作回轉(zhuǎn)運動的零件都要裝在軸上來實現(xiàn)其回轉(zhuǎn)運動。軸要用滑動軸承或滾動軸承來支承。 2．軸的分類常見的軸有直軸和曲軸，曲軸主要用于作往復(fù)運動的機械中。本章只討論直軸。根據(jù)軸的承載情況可分為轉(zhuǎn)軸、心軸和傳動軸三類，其舉例、受力簡圖和特點見表。常用的碳素鋼有45和50鋼，其中最常用的是45鋼。為保證其力學(xué)性能，應(yīng)進行調(diào)質(zhì)或正火處理。不重要的或受力較小的軸以及一般傳動軸可使用Q23Q25Q235AF。 合金鋼具有較高的強度和硬度，可淬性也較好，可在傳遞大功率并要求減輕重量和提高軸頸耐磨性時采用。常用的合金鋼有12CrNi12CrNi20Cr、40Cr、35CrMo和37SiMn2MoV等。軸也可以采用合金鑄鐵和球墨鑄鐵來做。它們的毛坯是鑄造成形的，所以易于得到合理的形狀。這些材料的吸振性高，可以用熱處理方法獲得所需的耐磨性，對應(yīng)力集中的敏感性也較低。但是鑄造軸的品質(zhì)不易控制，可靠性較差。4．軸設(shè)計的主要問題在一般情況下，軸的工作能力決定于它的強度和剛度，對于高轉(zhuǎn)速軸，有時還決定于它的振動穩(wěn)定性。在設(shè)計軸時，除了要按這些工作能力準則進行設(shè)計計算或校核計算以外，在結(jié)構(gòu)設(shè)計上還須使軸能滿足其他一系列要求，例如軸上零件固定的要求、熱處理要求、運轉(zhuǎn)維護要求等。對于重型軸，還須考慮毛坯制造和探傷等問題。第二節(jié) 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 軸的外形決定于下列因素：軸的毛坯種類，軸上作用力的大小和分布情沉，軸上零件的布置及固定方式，軸承類型及位置，軸的加工和裝配工藝性以及其他一些要求。因為有關(guān)的因素很多，所以軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計具有較大的靈活性和多樣性。 1．軸的毛坯 尺寸較小的軸可以用圓鋼棒料車制，尺寸較大的軸應(yīng)該用鍛造的毛坯，鑄造毛坯應(yīng)用很少。為了減輕重量或為了結(jié)構(gòu)上的需要，某些機器的軸（如水輪機軸和航空發(fā)動機主軸等）常采用空心的剖面。因為傳遞轉(zhuǎn)矩主要靠軸的外表面材料，所以空心軸比實心軸在材料的利用上較經(jīng)濟。當外直徑矗相同時，空心軸的內(nèi)徑若取為do =0. 625d，則它的強度比實心軸削弱約18%，而重量卻可減輕39%。但空心軸的制造比較費工，所以必須從經(jīng)濟和技術(shù)指標進行全面分析才能決定是否有利。有時為了節(jié)約貴重的合金鋼或優(yōu)質(zhì)鋼，或是為了解決大件鍛造的困難，也可用焊接的毛坯。2．軸頸、軸頭、軸身軸主要由軸頸、軸頭、軸身三部分組成（下圖）。軸上 承斑部劈硼預(yù)輻巔，安裝輪轂部分叫做軸頭，聯(lián)接軸頸頭的部分叫做軸身。軸頸和軸頭的直徑應(yīng)該按規(guī)范取尺寸，特別是裝滾動軸承的軸頸必須按軸承的內(nèi)直徑選取及安裝位置而有所不同，可參 1端軸頸2軸環(huán)3軸頭兩章中的插圖。4中軸頸5軸身6軸頭件的配合要根據(jù)工作條件合轉(zhuǎn)軸的組成3．軸的材料軸的材料主要采用碳素鋼和合金鋼。碳素鋼比合金鋼價廉，對應(yīng)力集中的敏感性較小，所以應(yīng)用較為廣泛。 理地提出，同時還要規(guī)定這些部分的表面粗糙度，這些技術(shù)條件對軸的運轉(zhuǎn)性能關(guān)系很大。為使運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，必要時還應(yīng)對軸頸和軸頭提出平行度和同軸度等要求。對于滑動軸承的軸頸，有時還要提出表面熱處理的條件等。從節(jié)約材料、減輕重量的觀點來看，軸的各橫截面最好是等強度的。但是從工藝觀點來看，軸的形狀卻是愈簡單愈好。簡單的軸制造時省工，熱處理不易變形，并可能減小應(yīng)力集中。當決定軸的外形