【正文】 .........................(46) .....................(47) 式中 YFa 齒形系數(shù)，按當(dāng)量齒數(shù) , 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 321查??； Ysa 應(yīng)力修正系數(shù)，按當(dāng)量齒數(shù) ZV由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 322查??； Yξ 重合度系數(shù)，按《機(jī)械設(shè)計(jì)》式 311計(jì)算； Yβ 螺旋角系數(shù)。 則： 2. 軸潤滑及密封 V=2m/s 脂潤滑，氈圈密封 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1. 外形： 第 4章 扭結(jié)機(jī)構(gòu)中各參數(shù)的確定 35 mmdd m in39。 ， Ysa 第 4章 扭結(jié)機(jī)構(gòu)中各參數(shù)的確定 33 80312 02 ????? ? mmZZma n 1172 32 ???? ?? ? 22131 FFFFM P aM P a?????????????????? ????? ?? ? MP aK MP aKFNFFFNFF 39042022lim211lim1 ??? ??? ?? ??FFNFF S Klim][ ?? ? ZV1 =Z1 =20 ,ZV2 = Z2 =60 《機(jī)械設(shè)計(jì)》 P59 圖 321可知， YFa1 =， YFa2 = 由圖 322 可知， Ysa1 =， Ysa2 = 3. 彎曲許用應(yīng)力 [σ ]F ........................(48) 式中 σ F lim齒輪材料的彎曲疲勞強(qiáng)度極限； KFN 彎曲疲勞壽命系 數(shù)； S F彎曲疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)。39。 [σ H1]=σ Hlim1KHN1=550MPa。339。 4. z1 = 20， z2 =60 ， z3 =18 r / m in1 6220181 80 ???馬n66 103 20201 95 ???? AF N中 南 大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 5. Φ d ：《機(jī)械設(shè)計(jì)》 P65 表 37，取 Φ d = Φ d 圓柱齒輪的齒寬系數(shù) 驅(qū)動輪分度圓直徑 1d .......................(43) (1) . K=KA KVKα Kβ = = KA ：《機(jī)械設(shè)計(jì)》 P53 表 34， KA =（載荷平穩(wěn)） KV ：《機(jī)械設(shè)計(jì)》 P53 圖 311(a)8 級，先假設(shè) V=4m/s 則 VZ 247。 現(xiàn)取扭結(jié)齒輪齒數(shù)為 18，中間大齒輪齒數(shù)為 60，驅(qū)動輪齒數(shù)為 20。 捆線材料 Q195，直徑 6mm，屈服極限為 195MPa，強(qiáng)度極限為 320 MPa。 圖 38 液壓原理圖 中 南 大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 小結(jié) 對液壓系統(tǒng)進(jìn)行介紹和分析，同時對液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，根據(jù)第2章所確定的方案，設(shè)計(jì)液壓原理圖，并作簡單介紹。 (3)左端夾緊： 電磁鐵 YA5得電，三位四通閥左位工作，油進(jìn)過節(jié)流調(diào)速閥進(jìn)入左端夾緊缸無桿腔，推動活塞，實(shí)現(xiàn)夾緊動作，碰到行程擋塊 3XK，電磁鐵 YA6得電，三位四通閥右位工作，油經(jīng)減速閥進(jìn)入左端夾緊缸有桿腔，壓縮活塞，油經(jīng)單向閥流回油箱，實(shí)現(xiàn)快速松開動作。 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)特點(diǎn) (1).結(jié)構(gòu)緊湊，管路簡單，節(jié)省大量接管和管接頭，可靠性高； (2).系統(tǒng)采用壓力和流量兩種方式控制，系統(tǒng)能量損失少； 中 南 大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 (3).維修方便 ，在處理緊急狀況時，每一電磁換向閥都有手動換向機(jī)構(gòu)； (4).油箱裝有液位傳感器、溫度傳感器，將這些信號引到操作臺上，操作人員可隨時監(jiān)控油箱狀態(tài)； (5).各執(zhí)行機(jī)構(gòu)均設(shè)有傳感器及編碼器，便于實(shí)現(xiàn)自動控制； (6).整個系統(tǒng)進(jìn) PLC 系統(tǒng)，便于故障診斷和自動控制。液壓馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)方向和速度由比例換向閥控制。單向減壓閥 在壓下時起減壓作用。單向減壓閥 。 4. 打捆頭壓下控制回路 在壓緊小車、導(dǎo)線小車運(yùn)動到位，導(dǎo)線動作完成后，導(dǎo)線小車后退為打捆頭壓下讓出空間，然后打捆頭壓下，完成收線和打捆動作。當(dāng)電磁鐵 a得電 時，小車后退，電磁鐵 b得電時，小車前進(jìn)。如圖 32 所示，油缸的升降由三位四通電磁換向閥 Y57控制，兩個液控單向閥 V56構(gòu)成液壓鎖，當(dāng)電磁換向閥 Y57處于中位時鎖定油缸位置，油缸 的運(yùn)動速度由單向節(jié)流閥 V57調(diào)節(jié) ,為回油節(jié)流調(diào)速。 電磁換向閥 Y5 Y53主要控制液控單向閥 V50、 V51閥芯的開啟與關(guān)閉。壓緊小車的運(yùn)動 速度和加減速過程都是由比例換向閥 Y50、 Y51的電控來完成的。 壓緊力的調(diào)節(jié)和設(shè)定是通過比例溢流閥 Y56 來實(shí)現(xiàn)的，如圖 32 所示。系統(tǒng)工作壓力由溢流閥 V15來調(diào)節(jié)。 性能指標(biāo) (1).噪音等級 85dB； (2).最大壓緊力 400KN； (3).打捆周期 34s； (4).系統(tǒng)工作壓力 13MPa； (5).油箱容積 2020L； 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析 液壓系統(tǒng)采用開式、負(fù)載傳感系統(tǒng)。 (2).設(shè)置一個備用泵，可保證任何一個泵損壞，系統(tǒng)仍能正常工作。我們研究的瑞典的打打包機(jī)廣泛應(yīng)用于冶金行業(yè)的生產(chǎn)中，主要針對棒材、線材的成品收集。 中 南 大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 第 3 章 打包機(jī)液壓系統(tǒng)分析 往冶金生產(chǎn)中廣泛采用手動、機(jī)械式打包系統(tǒng)為棒材、線材打包。 (5).要經(jīng)常檢查夾鉗、扭結(jié)裝置是否吹掃干凈?？筛鶕?jù)生產(chǎn)量與實(shí)際捆線切口斷面的情況，摸索出剪刃的更換周期。 新型打包頭 KNB 的維護(hù)要點(diǎn) KNB 的氣動和液壓系統(tǒng)的工作介質(zhì)要求 (1).壓縮空氣要求 懸浮顆粒密度≤ 15mg/m3 顆粒直徑≤ 露點(diǎn)≤ 2℃ 懸浮油量≤ (2).液壓油質(zhì)要求 使用 46高級抗磨液壓油，過濾精度等級為 5μ 。夾鉗由液壓缸驅(qū)動。剪刃在液壓缸的驅(qū)動下，上下移動完成剪切動作 。齒輪箱由液壓馬達(dá)驅(qū)動，如圖 27所示。它主要由扭結(jié)機(jī) 構(gòu)，剪切機(jī)構(gòu)，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)及一些液壓管路組成。 (4).每個打包頭里可移動導(dǎo)向架處于打包位置。 說明：上述各動作皆可在手動狀態(tài)下操作。 (5).導(dǎo)線系統(tǒng)閉合 后，喂線裝置動作（液壓馬達(dá)旋轉(zhuǎn)）開始喂線，當(dāng)打 包線頭繞著盤卷并到達(dá)打包頭中扭結(jié)裝置的一個機(jī)械擋塊并夾住時停止喂線。 圖 24 打包過程 1. 2壓緊架； 2. C 型鉤； 3. 1壓緊架； ； ； ； 7. 打包機(jī)線庫 (1).線庫中電磁閥動作，氣動抱閘松開，以利于打包線能順 利從線圈架 中抽出。剪切機(jī)構(gòu)由液壓缸和活動刀塊 組成，在液壓缸 C4作用下活動刀塊推斷打包線。此外，除機(jī)械構(gòu)件外還有一整套液壓站。打 中 南 大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 包頭（共 4 個）是整臺 設(shè)備結(jié)構(gòu)最為復(fù)雜、動作連鎖最多的部件，每個打包 頭結(jié)構(gòu)完全一樣，可以互換。圖 12 所示為 PCH4KNA 型打包機(jī)主體結(jié)構(gòu)。打包（壓緊和打結(jié)的總稱，下同）后線卷最小高度可達(dá) ，大大方便了盤卷的儲藏和 運(yùn)輸。一般來說，結(jié)的強(qiáng)度都低 于捆扎材料母體的強(qiáng)度，在同樣母體材料的情況下，提高結(jié)的強(qiáng)度可以提高 捆扎質(zhì)量。主要分析的是瑞典 SUNDBRSTA 公司的 PCH4KNA型打包機(jī)。并選擇相關(guān)部件。另外，購買國外的高自動化打包機(jī)價格很貴，所以我們要 自主研發(fā)改進(jìn)，用以改變現(xiàn)有國產(chǎn)打包機(jī)扭結(jié)位置與形狀不合理，在運(yùn)輸中 易散包的關(guān)鍵問題。 圖 17 線道結(jié)構(gòu) 2側(cè)板； 3活動蓋板； 4軸承； 5固定板 圖 18 固定板 圖 19 活動蓋板 中 南 大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 當(dāng)前國內(nèi)外打包機(jī)存在問題 在實(shí)際中，國外高自動打包機(jī)雖然是一套比較成熟的設(shè)備，但是也存在一些問題。 目前， C 型板已經(jīng)進(jìn)入批量生產(chǎn)，工藝方法合理，質(zhì)量穩(wěn)定，完全可取代進(jìn)口件。此件技術(shù)條件：熱處理硬度 HRC30~37， C 型板的 N 面與 J 面平面度不大 1mm，形狀和位置公差要求都比較嚴(yán)。 彎曲線道的具體結(jié)構(gòu)如圖 17 所示。 打捆機(jī)線道系統(tǒng)如圖 15 所示。為此，進(jìn)行打捆機(jī)的系列產(chǎn)品開發(fā)，從一開始，就要將起點(diǎn)定高，才能長盛不衰。 1987 年，瑞典森德斯公司和伯斯德公司合并以后，研制開發(fā)了PCH4KNA 型雙向移動打捆機(jī)。 意大利的達(dá)涅利（ DANIELI）公司生產(chǎn)打捆機(jī)的特點(diǎn)是系列化，自動化程 度高，其產(chǎn)品的性能參數(shù)及銷售情況見表 12 表 1 2 DANIELI 公司打捆機(jī)產(chǎn)品簡介（銷售數(shù)量截止 1980 年） 型號 捆扎對象 捆線直徑 打捆周期 研制年代 銷售數(shù)量 LF φ 120650mm 棒材 φ 410mm 520S 1975 110 多臺 LP 320 320 500 500mm 型鋼 φ 610mm 1520S 1975 20 多臺 LB 厚度 250mm,長度 10002200mm 盤卷 φ 68mm 1422S 1975 約 30 臺 第 1章 緒論 5 表 11 SUND/BIRSTA 公司打捆機(jī)產(chǎn)品簡介（銷售數(shù)量截止 1988 年） 型號 捆扎對象 性能特點(diǎn) 研制年代 銷售 數(shù)量 （臺 ） KNA 線材盤條和型、棒、管材 捆線：Φ 3～ ，含碳量≤ % 捆扎時間： 9～ 11s 最大拉緊力： 功率： 4KW 1966 60 KNRA 線材盤條和型、棒、管材 捆線：Φ 3～ ，含碳量≤ %，延伸率≥ 45% 捆扎時間： 9～ 14s 功率： 4KW 1966 100 KNS 型棒材 捆線：Φ 3～ 6mm 捆扎時間： 2～ 功率： 1967 254 KNSS 大規(guī)格的型棒材 捆線：Φ 捆扎時間： 20～ 25s 功率： 1976 88 KNSB 多種規(guī)格的型棒材 捆線：Φ 功率： 1967 至 1990年 54臺 KNASBD 線、棒材及型鋼 捆線：Φ 7mm 帶雙線軌 功率： 1979 至 1990年 15臺 我國引進(jìn)線材打包機(jī)現(xiàn)狀 我國現(xiàn)在主要靠引進(jìn)國外的打捆機(jī)，且引進(jìn)打捆機(jī)以 PC4 型和PCH4KNA 型兩種為最多，占國內(nèi)使用自動化打捆機(jī)總數(shù)的 64%，而 PCH4KNA型打捆機(jī)占總數(shù)的 44%。 該公司生產(chǎn)的打捆機(jī)的性能參數(shù)及銷售情況見表 11。伯斯德 (SUND IBIRSTA)公中 南 大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 司，該公司生產(chǎn)的主要產(chǎn)品的特點(diǎn)如下 : ① .設(shè)備采用液壓操作，傳動功率大，動作平穩(wěn)，工作精確度高； ② .設(shè)備中使用了可互換的標(biāo)準(zhǔn)組件，便于維修； ③ .結(jié)構(gòu)緊湊，占用空間少； ④ .可根據(jù)需要，配備各種不同類型的輔助設(shè)備，如配備 KNOG防熱裝置，可以處理高溫線材 。 圖 14 北航打捆機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖 圖中序號部件名稱： 1捆絲除銹器； 2蓄絲液壓鎖； 3蓄絲送絲滑輪組； 4送絲滑輪組；5支撐立板； 6捆絲； 7上支臂油缸； 8送絲力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)； 9送絲壓輪； 10打捆上抱臂；11上送絲導(dǎo)槽； 12下送絲導(dǎo)槽； 13送絲主輪及送絲馬達(dá)； 14剪切機(jī)構(gòu)； 15剪切油缸；16擰緊頭； 17擠平機(jī)構(gòu)； 18防脫油缸； 19打捆機(jī)下抱臂； 20擰緊油缸； 21下支臂油缸； 22蓄絲抽絲油缸； 23驅(qū)動馬達(dá)。 國內(nèi)外打包機(jī)的主要研究成果 目前在線材打包機(jī)這一領(lǐng)域，國外的研究成果有前蘇聯(lián)黑色冶金機(jī)械化 科學(xué)所研究的鋼帶類打捆機(jī)，如圖 1 所示。例如 ,經(jīng)拉拔成各種規(guī)格鋼絲，再捻制成鋼絲繩、編織成鋼絲網(wǎng)和纏繞成型及熱處理成彈簧；經(jīng)熱、冷鍛打成鉚釘和冷鍛及滾壓成螺栓