【正文】 m m? ? ? ? ? 截面 C處合成彎矩 2 2 2 211 1 4 6 6 4 1 5 3 3 3 4 1 5 6 0 3 8HVM M M N m m? ? ? ? ? ? 2 2 2 222 1 4 6 6 4 1 5 3 3 3 5 1 5 6 0 3 8HVM M M N m m? ? ? ? ? ? 軸承卡簧卷制機(jī)設(shè)計（總體 、卷制裝置設(shè)計） 22 通常只校核軸上受最大彎矩和扭矩的截面的強(qiáng)度，危險截面 C。 軸的強(qiáng)度和剛度校核 圖 41 1軸的機(jī)構(gòu)與裝配草圖 軸在初步完成結(jié)構(gòu)設(shè)計后，進(jìn)行校核計算。 （ b）彎曲疲勞壽命系數(shù) 1FNK 、 2FNK 查文獻(xiàn)資料【 8】圖 67得 1 ? ， 2 ? 。 （ d）齒寬 b 1 0 .5 7 6 3 8db d m m?? ? ? ?。 （ e）應(yīng)力循環(huán)次數(shù)（工作壽命 10年 ，每年工作 300 天，兩班制） 811 6 0 6 0 3 4 2 .9 1 1 0 3 0 0 1 6 9 .8 7 6 1 0hN n jL? ? ? ? ? ? ? ? ? 8821 / 9 .8 7 6 1 0 / 4 .8 9 2 .0 2 0 1 0N N i? ? ? ? ? （ f）接觸疲勞壽命系數(shù) 查文獻(xiàn)資料【 8】圖 66得 1 ? ， 2 ? 。 齒輪傳動設(shè)計 A．選擇齒輪材料、熱處理方法、精度等級、齒數(shù) 1Z ， 2Z 及齒寬系數(shù) d? 軸承卡簧卷制機(jī)設(shè)計（總體 、卷制裝置設(shè)計） 18 考慮到該減速器的 功率不大，故大、小齒輪都選用 45鋼調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度分別為 221HBS、255HBS，屬軟齒面閉式傳動，載荷平穩(wěn)，齒輪速度不高，選 7級精度，小齒輪齒數(shù) 1 19z ? ，大齒輪齒數(shù) 21 4 .8 9 1 9 9 3z u z? ? ? ?，按軟齒面齒輪非對稱安裝查文獻(xiàn)資料【 8】表 65，取齒寬系數(shù) ? ? 。 設(shè)計 齒輪傳動的特點 齒輪傳動是現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用最廣的一種傳動形式。 a 00 16 00 16 9150 0 45 422dLLa a mm mm? ???? ? ? ? ????? m a x 0 .0 3 4 5 4 0 .0 3 1 6 0 0 5 0 2da a L m m? ? ? ? ? ?； m in 0 .0 3 4 5 4 0 .0 1 5 1 6 0 0 4 3 0da a L m m? ? ? ? ? ?。 11 /( 6 0 1 0 0 0 ) 1 1 2 9 6 0 /( 6 0 1 0 0 0 ) 5 .6 3 /dv d n m s??? ? ? ? ? ? v在 5～ 25m/s 內(nèi)，合適。 。 鑒于上述特點，帶傳動主要適用于： ，多用于原動機(jī)輸出的第一級傳 動。 V 帶傳動設(shè)計 帶傳動的特點 V 帶又分為普通 V 帶、窄 V 帶、寬 V 帶、接頭 V 帶、聯(lián)組 V 帶、齒形 V 帶及大鍥角 V帶等 10 多種。 2 i?? ? ?減 帶 按展開式布置，取 ?1齒 齒 ,可算出 2 ?齒 ， 1 ?齒 ；取 3 2i ?齒 ，4 ?齒 。所以送料速度： 3 0 3 . 1 4 1 5 0 3 0 0 . 2 3 5 5 /1 0 0 0 6 0 1 0 0 0 6 0W dV m s? ? ? ?? ? ??? 313 .56 10 35 5 2610 00 10 00 6W wFw VwP k W?? ? ?? ? ??? 電動機(jī)所需功率為 oP : o PwP ?? (41) 從電動機(jī)到工作機(jī)之間的傳動裝置總效率 ? 為： 54? ? ? ?? ? ?帶 軸 承 齒 輪 (42) 式中 ? ?帶 , ? ?軸 承 , ? ?齒 輪 由式（ 42）得 540 .9 5 0 .9 9 0 .9 8 0 .8 3 3? ? ? ? ? 由式（ 41）得 3 . 3 2 6 3 . 9 90 . 8 3 3o PwP k W?? ? ? 工作機(jī)滾子軸的轉(zhuǎn)速 w? 為： 6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0 0 . 2 3 5 5 3 7 . 5 / m in3 . 1 4 1 2 0w Vw mD? ?? ? ?? ? ?? 取 V 帶傳動比： 24i ??帶 ， 單級圓柱齒輪傳動 36i ??齒 ,總傳動比合理范圍39。 2 2aa MP P F P fN P f ?? ? ? ? ? ? (36) 其中： Na 的力臂長 ? 取決于鋼絲在槽板中間隙 ? 。 圖 32 工件成形受力分析圖 已知： 785 M pa? ?應(yīng) 力 屈 服 極 限 s M p a? 3彈 性 模 量 E=206Gpa=206 10 彈 簧 半 徑 R=75mm ?鋼 絲 直 徑 d=2 3mm 摩 擦 系 數(shù) f= 在送線出口以及二個圈徑頂桿外，壓力與摩擦力的關(guān)系為： 2 ( 39。凸輪軸每轉(zhuǎn)動一周就完成一個周期，卷制出一個彈簧。在整個卷繞過程中如卷繞桿位置固定，就卷繞出圓柱形螺旋彈簧；如卷繞桿的相對位置隨進(jìn)料動作而自動調(diào)節(jié)，則可卷制出中凸形或中凹形彈簧。如果節(jié)距桿在凸輪的控制下后退不起作用時，則可卷繞出密圈的拉伸和扭轉(zhuǎn)螺旋彈簧毛坯。 金屬絲從料架上引出后，首先經(jīng)校直機(jī)構(gòu)、滾輪，再經(jīng)導(dǎo)向板送入卷繞機(jī)構(gòu)。節(jié)距桿為垂直紙面的運(yùn)動，其作用是使卷繞的鋼絲形成螺紋升角。 除各種型 號國產(chǎn)自動卷簧機(jī)外，還有其他型式的萬能自動卷簧機(jī)和專用自動卷簧機(jī)。因此，在大批量生產(chǎn)中，廣泛采用自動卷簧機(jī)。矯正后的彈簧應(yīng)再次壓并 35次。 為了使彈簧端圈支承穩(wěn)定和滿足垂直度、光潔度的要求，對于材料兩端鍛扁后卷繞的彈簧端面要進(jìn)行磨削加工。芯軸尺寸還與加熱溫度有關(guān)，對直徑尺寸要求嚴(yán)格 的彈簧，只有通過試卷，調(diào)整芯軸尺寸，來滿足彈簧特性和彈簧直徑偏差的要求。卷簧時應(yīng)根據(jù)預(yù)制高度一次完成，盡量避免卷后再次加熱劈開螺距。鍛扁的長度按下式計算： 223 2 .3 44l D D??? （ 21） 、卷繞成形 加熱卷繞主要是利用材料在高溫時強(qiáng)度低、塑性好的特性，使成形容易進(jìn)行。 在下料之前，必須按國家標(biāo)準(zhǔn)，對材料的化學(xué)成分、機(jī)械性能、截面尺寸、表面質(zhì)量、硬度和脫碳等項目進(jìn)行檢驗。對于彈簧旋繞 比小于 材料直徑大于 7mm 的冷拉合金圓鋼，當(dāng)退火軟化程度不能滿足冷卷要求時，也可采用熱成形制造工藝方法。 在小批量生產(chǎn)和支腿比較復(fù)雜的情況下，多采用手工、或半自動的有芯軸卷簧法成形，但需留出支腿的長度。 校正操作目前一般還處于手工或半手工作業(yè)狀態(tài)。設(shè)備和工裝都比較簡單，但勞動強(qiáng)度大、生產(chǎn)率低因此適用于品種多、批量小的生產(chǎn)。磨簧加工后要求磨平部分不少于圓周長的 3/4，端頭厚度不小于金屬絲直徑的 1/8。一般來說，用碳素彈簧鋼絲、琴鋼絲、油淬火回火鋼絲卷制的彈簧，回火后外徑縮小，用青銅絲和不銹鋼絲卷制的彈簧，回火后外徑增大。對于鉛淬火冷拉鋼絲和冷拉青銅絲，在消除應(yīng)力的同時，還可提高金屬絲的彈性極限和硬度。 （無芯軸卷簧）該部分內(nèi)容見第三部分。在成形時，材料的外層縱向產(chǎn)生彈塑性拉伸變形，而內(nèi)層縱向產(chǎn)生彈塑性壓縮變形；在中性層兩側(cè)的某個范圍內(nèi)則為純彈性變形，彈性變形范圍隨相對彎曲半徑的加大而增大。壓縮螺旋彈簧支承圈的并圈則 是通過自動并圈裝置或機(jī)床開合螺母手柄的操縱來實現(xiàn)。 有芯軸卷簧多用于中、小批量的生產(chǎn)和專門設(shè)計、有特殊 要求的彈簧。 當(dāng)用成形后需淬火處理的材料制造時，與以上所不同的主要是成形后要進(jìn)行淬火、回火處理，支承端部的加工有時需要正火，其他工序基本相同。當(dāng)彈簧材料尺寸較小，在常溫下成形的，稱為冷成形；當(dāng)彈簧材料尺寸較大，需將材料加工之后成形的，稱為熱成形。這種材料以光亮退火或冷拉狀態(tài)供貨，彈簧經(jīng)熱成形后需進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。如冷拉碳素彈簧鋼絲、油淬火回火鋼絲、冷軋不銹鋼帶等。 熱軋材包括圓鋼、扁鋼、梯形鋼和鋼板等 。在特殊條件下使用的彈簧，如在高溫、低溫、腐蝕介質(zhì)中及衡器儀表上使用的彈簧，除上述要求外，還要求具有耐熱、防蝕、導(dǎo)電、防磁、耐低溫以及恒彈性等性能。同時需要滿足以下幾點技術(shù)要求： 30 只 /min，卡簧最大外徑：≤φ 150mm，鋼絲尺寸 ：≤ 2 3； 應(yīng)能滿足加工要求，保證加工精度； 應(yīng)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，工作可靠，結(jié)構(gòu)簡單 ； 便于維修、調(diào)整。而工業(yè)的發(fā)展刺激了彈簧的需要，同時也對彈簧加工設(shè)備提出了更高的要求，以往的加工設(shè)備多為純機(jī)械式卷簧機(jī)，機(jī)構(gòu)復(fù)雜，而功能卻很單一，調(diào)試煩瑣，加工精度 又難以保證。 關(guān)鍵詞 ： 軸承卡簧；無芯卷制；扇形齒輪 1 前言 本課題來源于南京市雙圓彈簧廠，彈簧作為通用基礎(chǔ)件，量大面廣，應(yīng)用領(lǐng)域幾乎涉及到國民經(jīng)濟(jì)所有領(lǐng)域。卷制揚(yáng)州職業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 2021 3 裝置通過帶傳動和減速器的減速以及扇形齒輪將動力從電動機(jī)傳到卷制滾輪，利用一對或幾對上下滾輪的摩擦力推動鋼絲向右運(yùn)動，依靠上、下圈徑桿的限位及導(dǎo)向作用使鋼絲成形。省級期刊主管單位是省級單位。 核心期刊審核時間一般為 4個月，須經(jīng)過初審、復(fù)審、終審三道程序。 三、 創(chuàng)造性 學(xué)術(shù)論文在形式上是屬于議論文的，但它與一般議論文不同，它必須是有自己的理論系統(tǒng) 的，不能只是材料的羅列，應(yīng)對大量的事實、材料進(jìn)行分析、研究，使感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識。 有資格申請學(xué)位并為申請學(xué)位所寫的那篇畢業(yè)論文就稱為學(xué)位 論文，學(xué)士學(xué)位論文。 3) 著錄參考文獻(xiàn)能起索引作用。凡轉(zhuǎn) 引文獻(xiàn)軸承卡簧卷制機(jī)設(shè)計（總體 、卷制裝置設(shè)計） 2 資料，應(yīng)如實說明。所有引用別人的觀點或文字，無論曾否發(fā)表，無論是紙質(zhì)或電子版，都必須注明出處或加以注釋。 2) 著錄參考文獻(xiàn)能方便地把論文作者的成果與前人的成果區(qū)別開來。如果說學(xué)位申請者的課程考試通過了，但論文在答辯時被評為不合格，那么就不會授予他學(xué)位。梅森）因此，沒有創(chuàng)造性，學(xué)術(shù)論文就沒有科學(xué)價值。 一般普通刊物（省級、國家級）審核時間為一周，高質(zhì)量的雜志，審核時間為 1420天。但各單位一般根據(jù)期刊的主管單位的級別來對期刊劃為省級 期刊和國家級期刊。 本課題的任務(wù)重點是軸承卡簧卷制機(jī)的總體設(shè)計和卷制裝置的設(shè)計。此外，通過更換不同齒數(shù)的扇形齒輪可以調(diào)節(jié)機(jī)器的送線長度， 大大提高了卡簧卷制機(jī)工作的靈活性和通用性。和先進(jìn)工業(yè)化國家相比，我國彈簧行業(yè)總體技術(shù)水平要落后 30 年，缺乏自主的獨(dú)立開發(fā)能力，大部分企業(yè)按來圖制。在此課題中設(shè)計的軸承卡簧卷制機(jī)采用無芯卷制方式。 2 彈簧的制造工藝 彈簧主要在動載荷作用下工作，因此，要求彈 簧材料具有高的抗拉強(qiáng)度極限、屈服極限、彈性極限和疲勞極限，同時要求具有高的沖擊韌性和塑性。 按交貨狀態(tài)，金屬材料也可分為熱軋和冷拉兩類。這類材料在彈簧冷成形后不需要淬火，只需進(jìn)行消除內(nèi)應(yīng)力回火處理。 ，直徑一般在 725mm，表面質(zhì)量較高，主要用于疲勞 壽命要求高、使用應(yīng)力較大的大、中型彈簧。彈簧的制造方法根據(jù)成形工藝的不同可分為冷成形和熱成形兩種。 制造冷卷螺旋彈簧的基本工藝過程： 當(dāng)用成形后不需淬火處理的材料制造時為：卷簧，去應(yīng)力回火、支承端部或端面加工、立定或強(qiáng)壓處理、去毛刺或倒角、檢驗、防腐處理。下面分別敘述有芯軸和無芯軸卷簧。主軸通過掛輪及送進(jìn)絲杠使彈簧 材料的送進(jìn)裝置在床身上左右移動，將彈簧材料緊緊的繞在芯軸上卷制成彈簧毛坯。 卷簧屬于彎曲成形。 影響回彈量的因素很多，主要有材料的機(jī)械性能、旋繞比和工藝裝置等。它可以顯著地改善冷成形彈簧的機(jī)械性能和使用特性穩(wěn)定彈簧的尺寸， 提高彈簧的疲勞壽命。其大小與材料的類別、尺寸，旋繞比及卷簧的情況有關(guān)。 為了使彈簧能直立、與支承座接觸良好、減少繞曲和具有較均勻的壓力，冷卷彈簧的兩端面一般要進(jìn)行磨削加工，簡稱為磨簧。手工方式磨簧所用的設(shè)備，通常是普通砂輪機(jī)再加以適當(dāng)?shù)膴A 具和輔助工具。拉伸和扭轉(zhuǎn)螺旋彈簧也有類似的整形加工。 其工藝和壓縮、拉伸螺旋彈簧基本相同，不同的亦僅是端部的加工。 熱成形彈簧制造工藝的 當(dāng)彈簧所用鋼材的圓形截面直徑大于 12mm、矩形截面邊長大于 10mm、或相近尺寸的扁鋼時，一般采用熱成形制造工藝。 以上工藝流程可根據(jù)材料狀態(tài)、設(shè)備條件、加工方法和技術(shù)要求等進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。 彈簧材料在卷制前，端部鍛扁是為了減少成形后端圈的磨削加工量。 卷繞彈簧的設(shè)備在專業(yè)化工廠多數(shù)采用專用卷簧機(jī)，而一般機(jī)械廠則用普通車床。旋繞比 C=46時，芯軸尺寸基本上與彈簧內(nèi)徑相同；旋繞比小于 4時，芯軸尺寸比彈簧內(nèi)徑大些；旋繞比大的彈簧，芯軸尺寸應(yīng)比彈簧內(nèi)徑小些，大約小 。而強(qiáng)壓處理是為了提高彈簧的承載能力。如果立定處理和強(qiáng)壓處理后彈簧的垂直度不合格，可根據(jù)具體情況磨平或矯