【正文】 編號(hào) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)紗線卷繞機(jī)設(shè)計(jì)Design of yarn coiling machine學(xué) 生: 專業(yè)班級(jí)： 指導(dǎo)教師： 學(xué) 院: 目 錄第一章 引言 1 第二章 設(shè)計(jì)方案及原理 3 原理的設(shè)計(jì)方案 3 重疊現(xiàn)象的分析及設(shè)計(jì)方案 3 差微機(jī)構(gòu)的工作原理 4 結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案 6 特點(diǎn)評(píng)述 7 第三章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 8 8 9 9 V帶輪設(shè)計(jì) 10 V帶傳動(dòng)的張緊裝置 11 齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì) 12 選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù) 12 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 12 按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 14 幾何尺寸計(jì)算 15 驗(yàn)算 15 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及繪制齒輪零件圖（見(jiàn)零件圖） 16 第四章 分析校核 16 第五章 總結(jié) 29 參考文獻(xiàn) 30 致謝 31 第一章 引言紗線卷繞機(jī)是一種重要的紡織機(jī)械。卷繞方法是化纖長(zhǎng)絲生產(chǎn)中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，在分析化纖生產(chǎn)工藝和卷繞運(yùn)動(dòng)規(guī)律中起到重要作用，為在生產(chǎn)過(guò)程中靈活實(shí)施提供了依據(jù)和手段,對(duì)提高化纖裝備現(xiàn)代化水平具有實(shí)用價(jià)值。在現(xiàn)有的紡織業(yè)中，紗線卷繞的過(guò)程中不可避免地出現(xiàn)重疊現(xiàn)象，特別在化纖、毛紗等短纖維材料的卷繞中這種現(xiàn)象表現(xiàn)得尤為突出。目前采用的是單電動(dòng)機(jī)或雙電動(dòng)機(jī)防疊，單電動(dòng)機(jī)防疊的工作原理是利用電動(dòng)機(jī)的斷續(xù)啟停（30次/min）來(lái)達(dá)到防疊的目的。電動(dòng)機(jī)的斷續(xù)啟停耗能較多，對(duì)電動(dòng)機(jī)的工作壽命影響較大。雙電動(dòng)機(jī)的工作原理是：一個(gè)電動(dòng)機(jī)正常轉(zhuǎn)動(dòng)，另一個(gè)電動(dòng)機(jī)通過(guò)附加運(yùn)動(dòng)來(lái)改變往復(fù)運(yùn)動(dòng)的頻率，以達(dá)到防疊的目的。這種方法機(jī)構(gòu)復(fù)雜、維修不便。鑒于以上情況，我們開(kāi)發(fā)了新型紗線卷繞防疊試驗(yàn)機(jī)。該試驗(yàn)機(jī)設(shè)計(jì)了一種機(jī)械的差微機(jī)構(gòu)。這種機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)巧妙、結(jié)構(gòu)緊湊，采用零件數(shù)目少，運(yùn)動(dòng)和機(jī)構(gòu)參數(shù)選擇合理，運(yùn)行可靠，壽命長(zhǎng)，且造價(jià)低廉，達(dá)到了防疊目的，在提高生產(chǎn)效率的同時(shí)顯著降低了成本，并可容易地實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的工業(yè)應(yīng)用。 卷繞機(jī)是化纖紡絲設(shè)備中的關(guān)鍵部分，占到化纖紡絲設(shè)備總投資的50%60%，技術(shù)上涉及到絲條的卷繞原理、機(jī)械振動(dòng)理論、自動(dòng)控制技術(shù)等，必須精心設(shè)計(jì)和制造，才能生產(chǎn)出高性能的化纖卷繞機(jī)。目前，國(guó)內(nèi)有關(guān)企業(yè)對(duì)卷繞機(jī)的研發(fā)工作，與化纖紡絲設(shè)備中的紡絲機(jī)整機(jī)研發(fā)相比，顯得投入不足，長(zhǎng)期以來(lái)主要依賴于進(jìn)口，停留在為進(jìn)口卷繞機(jī)配套的“嫁接”階段，這就制約了我國(guó)化纖工業(yè)的創(chuàng)新、發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步。因此，為了提高卷繞機(jī)的技術(shù)含量、降低卷繞機(jī)的制造成本、提升卷繞機(jī)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，必需加大創(chuàng)新和研發(fā)及化纖卷繞新工藝及其機(jī)電一體化新技術(shù)的力度，通過(guò)核心技術(shù)的國(guó)產(chǎn)化，為實(shí)現(xiàn)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高性能卷繞機(jī)提供技術(shù)保證。 根據(jù)統(tǒng)計(jì)，2000年的世界纖維產(chǎn)量為5000萬(wàn)噸，其中合成纖維約為3000萬(wàn)噸，合成纖維中僅滌綸就達(dá)到1800萬(wàn)噸，而滌綸長(zhǎng)絲占到800萬(wàn)噸，%左右的速度繼續(xù)增長(zhǎng)。再加上錦綸和丙綸，每年約有超過(guò)800萬(wàn)噸的長(zhǎng)絲需要用到化纖卷繞機(jī)，這足以說(shuō)明卷繞機(jī)在化纖生產(chǎn)中所占重要地位。 化纖長(zhǎng)絲開(kāi)始生產(chǎn)以來(lái)，一直用紡絲和拉伸加捻兩步法，紡絲卷繞速度低于1000米/分。在紡絲工藝?yán)碚撋洗嬖谥粋€(gè)似是而非的誤區(qū)：認(rèn)為只能在低速下紡成的低取向絲才可以在后道工序上順利地制成性能良好的成品絲；紡絲卷繞速度一高，長(zhǎng)絲的取向度、結(jié)晶度提高，卷繞機(jī)在技術(shù)上跨出了一大步，紡絲卷繞速度由1000米/分提高到4000米/分，而此時(shí)在工藝上也發(fā)現(xiàn)，適當(dāng)提高紡絲卷繞速度不僅可以提高生產(chǎn)能力，而且所紡成的預(yù)取向絲，纖維結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，可以長(zhǎng)期存放，能夠制成性能很好的成品絲。也正是由于卷繞速度的提高、拉伸倍數(shù)的減少，拉伸和變形加工兩個(gè)工序才有可能合在一起，制成拉伸變形絲，縮短了工藝流程。 20世紀(jì)70年代以來(lái)，化纖卷繞機(jī)的技術(shù)發(fā)展在紡織機(jī)械工業(yè)中是最迅速、最活躍的，可以說(shuō)是“一年一個(gè)樣，三年大變樣”，作為卷繞機(jī)中核心部分的卷繞頭在這方面體現(xiàn)得最為充分。第二章 設(shè)計(jì)方案及原理 原理的設(shè)計(jì)方案 重疊現(xiàn)象的分析及設(shè)計(jì)方案在紗線交叉卷繞的過(guò)程中（如圖1），筒子（套裝）由滾筒摩擦帶動(dòng)。如滾筒轉(zhuǎn)速不變，則筒子轉(zhuǎn)速隨卷繞直徑的增大而降低。若到某一時(shí)期，在一個(gè)或幾個(gè)導(dǎo)紗的往復(fù)周期中，筒子轉(zhuǎn)速恰好為整數(shù)，及卷繞比出現(xiàn)整數(shù)時(shí)，筒子上的紗線就會(huì)前后重疊起來(lái)，這就是重疊現(xiàn)象。重疊現(xiàn)象會(huì)持續(xù)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間，結(jié)果在筒子表面形成凸起條紋，使筒子與滾筒接觸不良，不僅使部分紗線受到過(guò)大的摩擦，而且會(huì)使筒子的跳動(dòng)或作軸向竄動(dòng)，以致在筒子表面形成蜘蛛網(wǎng)，兩端滑邊，甚至造成脫圈、糾纏、斷頭等嚴(yán)重后果，嚴(yán)重影響后工序的退繞。我們?cè)O(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的新型紗線卷繞防疊試驗(yàn)機(jī)，采用差微式的變頻防疊機(jī)構(gòu)。靠這套差微機(jī)構(gòu)來(lái)改變導(dǎo)紗器往復(fù)運(yùn)動(dòng)的頻率，從而防止產(chǎn)生紗線在卷繞時(shí)形成的重疊現(xiàn)象。 圖1 交叉卷繞工作原理 差微機(jī)構(gòu)的工作原理如圖2所示，齒輪Z41和Z38固定在驅(qū)動(dòng)軸上，它們?yōu)橥螨X輪，同轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，分別與齒輪Z119和Z122嚙合，齒輪Z119和Z122空套在圓柱凸輪軸的右端軸上。搖板空套在銷1上，并可繞銷1擺動(dòng)，銷1以過(guò)盈配合固定在齒輪Z119的銷孔中，右端空套弧形滑塊，弧形滑塊安裝在Z122的偏心圓槽中。滑塊安裝在搖板上端的缺口槽中，通過(guò)撥桿帶動(dòng)圓柱凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)。Z41和Z38同軸同向轉(zhuǎn)動(dòng)，由于它們的齒數(shù)不等，故它們相嚙合的齒輪Z119和122轉(zhuǎn)速不同，既Z119的轉(zhuǎn)速大于Z122的轉(zhuǎn)速。這樣，搖板一方面通過(guò)銷1隨Z119一起轉(zhuǎn)動(dòng)，另一方面通過(guò)銷2和弧形滑塊隨Z122偏心圓槽的轉(zhuǎn)動(dòng)而附加擺動(dòng)。當(dāng)搖板的擺動(dòng)方向與Z119的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同時(shí)圓柱凸輪轉(zhuǎn)速加快，頻率增加；與之轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反時(shí)圓柱凸輪轉(zhuǎn)速減慢，頻率降低。這樣由圓柱凸輪輸出給導(dǎo)紗器的往復(fù)移動(dòng)的速度始終是一個(gè)時(shí)快時(shí)慢，不斷變化的量，正是這個(gè)不斷變化的移動(dòng)速度實(shí)現(xiàn)了紗線的有效防疊。 圖2 差微機(jī)構(gòu)的工作