【正文】 ............... 31 蘭州交通大學(xué)博文學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 緒論 第一節(jié) 大中型高壓電機 一、 電機的發(fā)展歷史 1880 年伏特發(fā)明電池，是電氣出現(xiàn)的開端。在之后出現(xiàn)了各種電機應(yīng)用于各個行業(yè)各個領(lǐng)域。電機儼然成為機電行業(yè)的核心技術(shù)，并且電機的通用性逐漸向?qū)Ｓ眯苑较虬l(fā)展，打破了過去同一類電機適用于不同性質(zhì)、場合的局面。電機正在向?qū)Ｓ眯?、特殊性、個性化方向發(fā)展。 目前隨著現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的逐漸增大、與之相配套的生產(chǎn)設(shè)備也在向著大型化、高運轉(zhuǎn)速率方向發(fā)展，因而拖動大型設(shè)備的電動機功率也越來越大，高電壓等級、高功率、大容量、高性能電機已經(jīng)成為最重要的方向之一，這促使電機生產(chǎn)行業(yè)紛紛向高壓電機行業(yè)靠攏，以提高其 競爭力。 由于電機工藝裝備的非標準設(shè)備種類較多，對非標準工藝裝備的通用性考慮，本設(shè)計主要針對 30*50 的線圈的各種節(jié)距、各種角度進行設(shè)計。當(dāng)然通過更換壓鐵可以適用于少數(shù)其他尺寸的線圈，本設(shè)計不做研究。 二、大中型高壓電機主要采用的線圈主要是船型線圈，船型線圈在安裝過程中需要形狀比較規(guī)范；而且需要良好的絕緣性；所以船型線圈用云母帶包覆好然后通過電機線圈模壓機熱壓成型，熱壓成型的線圈形狀規(guī)范，絕緣性能優(yōu)秀。所以本設(shè)計需要設(shè)計一臺通用性較好電機線圈模壓設(shè)備 —— 電機線圈模壓機。 三、 電機線圈模壓的工藝裝備 目前針 對線圈的熱壓成型這方面工藝裝備較少，根據(jù)本人通過參考文獻、網(wǎng)絡(luò)等途徑的了解。截至目前只有河南全新機電設(shè)備有限公司生產(chǎn)熱壓型壓（成）型機是電機線圈模壓的工藝裝備，除此之外，沒有該類工藝裝備。所以在指導(dǎo)老師的要求下本人就電機線圈模壓機進行設(shè)計，用于電機線圈的熱壓成型。本次設(shè)計只針對機械部分設(shè)計，在設(shè)計過程中我們對電熱管模型只做模型設(shè)計，具體參數(shù)不做設(shè)計考慮。電機線圈模壓機的具體要求如下： ：截面 30mm*50mm 長度 500— 20xxmm 400mm— 800mm 20xxmm 蘭州交通大學(xué)博文學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 1100mm. 蘭州交通大學(xué)博文學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 第一章 電機線圈模壓機的基本結(jié)構(gòu) 第一節(jié) 電機線圈模壓機的基本結(jié)構(gòu) （一） 箱體：箱體采用角鋼焊接成支架，其余部分用鋼板焊接成兩門箱狀結(jié)構(gòu)，箱子里可以安裝電熱裝置的開關(guān)之類的裝置。本設(shè)計由于不考慮電氣部分，所以不做考慮。箱子上面需安裝模壓機下模的支撐裝置，支撐裝置采用螺旋定位。 （二） 下模：下模是用直徑 200mm，厚度為 10mm 的空心鋼管截出一個 50mm*70mm的截面，兩端為直徑 200mm 的圓形鋼板焊接在鋼管兩端，中心開一個直徑 40mm 的軸孔。在距離軸兩端 200mm 出焊接一對間距為三十的支撐用來固定壓鐵卡。壓鐵卡為寬度為 20mm 厚度為 29mm 的半圓條型結(jié)構(gòu)，兩端開 M6 螺栓孔用來固定具體形狀如圖11： 圖（ a） 圖（ b） 圖 11 壓鐵卡 壓鐵卡與下模用六角頭螺桿帶孔鉸制孔用螺栓固定。 （三） 壓鐵： 壓鐵初步設(shè)計為小面為 30*2300、 50*2300 厚度為 5mm，壓鐵的定位是采用螺栓連接壓鐵卡壓緊壓鐵定位的。 （四） 蝸輪蝸桿： 蝸輪蝸桿是為了調(diào)節(jié)下模的角度而設(shè)計的，其目的在于滿足不同角度的線圈。具體尺寸在下章里會有具體計算。 （五） 絲杠： 絲杠是為了調(diào)節(jié)線圈的間距而設(shè)計的，通過移動下模支座使下模隨之移動達到調(diào)節(jié)的效果。具體數(shù)據(jù)下章會有計算校核。 （六） 軸： 由 于下模較長整體設(shè)計軸的強度不好 設(shè)計，本設(shè)計中軸的設(shè)計采用兩段設(shè)計。具體結(jié)構(gòu)如圖 12： 蘭州交通大學(xué)博文學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 圖 12 下模支撐軸（兩段） 具體尺寸在軸的具體結(jié)構(gòu)設(shè)計里會有精確的尺寸設(shè)定。 初步結(jié)構(gòu)設(shè)計如圖 13所示： 俯視圖 側(cè)視圖 圖 13 初步構(gòu)思結(jié)構(gòu)圖 上圖只是一個初步模型設(shè)計，具體尺寸計算設(shè)計數(shù)據(jù)和裝配圖為準。蘭州交通大學(xué)博文學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 第二章 基本設(shè)計計算校核 第一節(jié) 蝸輪蝸桿的設(shè)計計算及其校核 （一）、 蝸輪蝸桿的已知條件 根據(jù)設(shè)計要求選取雙頭 ZA 蝸桿傳動，輸入功率 P=，蝸桿轉(zhuǎn)速n1=120r/min，傳動比 i12=40，模壓機為小批量生產(chǎn)，傳動反向，工作載荷穩(wěn)定、無沖擊，要求壽命 58400h。 （二）、選擇 蝸輪蝸桿類型、材料、精度 根據(jù) GB/T100851988 的推薦，采用阿基米德（ ZA）蝸桿材料選用 45 鋼，因希望效率高些，耐磨性高些，故蝸桿需要整體調(diào)質(zhì)，表面淬火，齒面硬度 45~50HRC。為了節(jié)約貴重有色金屬，蝸輪齒圈材料選用 ZCuSn10Pb1，金屬模鑄造，輪芯采用灰鑄鐵 HT100 滾銑后加載跑合， 9 級精度，標準保證側(cè)隙 c。 （ 三 ）、 計算步驟 設(shè)計公式 12dm ≥ ? ? 222480 ???????? zKTh?mm （ 1） 選 z1， z2： 查表 取 z1=2， z2= z1 n12=80 初估 ? = （ 2）蝸輪轉(zhuǎn)矩 T2： T2= 106 P2/n2= 106 P η i12/n1= 106 40/120=? mm 蘭州交通大學(xué)博文學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 （ 3）載荷系數(shù) K： 因載荷平穩(wěn)，轉(zhuǎn)速不高，無沖擊，所使用系數(shù)為 1，不均勻系數(shù)為 1，動載系 數(shù)為1，所以 K=1 （ 4）材料系數(shù) ZE 查表 ， ZE=156√ MPa （ 5）許用接觸應(yīng)力 [? H]， 查表 ， [? H]， =268MPa N=60 jn2 Lh=60 3 58400= 107 ZN=8 710n = 877 ?= [? H]=ZN[? 0H]= 220= （ 6） m2 d1： m2 d1≥ ? ? 222480 ???????? zKTh? =1 238 68048 0???????????= （ 7）初選 m2 ， d1 的值： 查表 取 m= ， d1=28 （ 8）導(dǎo)程角 tan? =28 ??dmz = ? ==176。 （ 9）滑動速度 Vs 蘭州交通大學(xué)博文學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 Vs=??? ???? o s100060 12028c o s100060 11 ??? nd = m=， 1d =28mm， z1=2， z2=80 （ 1） 中心距 a a= ? ? ? ?2 21 ???? mzd =114mm (2)蝸桿尺寸 分度圓直徑 d1 d1=28mm 齒頂圓直徑 da1 da1=d1+2ha1=33mm 齒根圓直徑 df1 df1=d1﹣ 2hf=22mm 導(dǎo)程角 ? =176。 右旋 軸向齒距 Px1=π m= = 齒輪部分長度 b1 b1≥ m(11+ z2)= (11+ 80)= 取 b1=55mm (2)蝸輪尺寸 分度圓直徑 d2 d2=m z2= 80=200mm 齒頂高 ha2=ha* m= 1= 齒根高 hf2= (ha*+c*) m=(1+) =3mm 齒頂圓直徑 da2 da2=d2+2ha2= 齒根圓直徑 df2 df2=d2﹣ 2m(ha*+c*)= 蘭州交通大學(xué)博文學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 導(dǎo)程角 ? =176。 右旋 軸向齒距 Px2=Px1=π m= = 蝸輪齒寬 b2 b2== （ 3） 潤滑方式 根據(jù) Vs=,使用頻率也比較少，采用滴油潤滑。