【正文】 由于自己的知識(shí)以及能力有限，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，還需要很多部分有不足的地方需要改進(jìn)，同時(shí)也發(fā)現(xiàn)了自己的理論知識(shí)需要不斷地提高，在以后的學(xué)習(xí)工作生活中，會(huì)不斷地提高自己的理論聯(lián)系實(shí)際的能力。②工作狀態(tài)選擇，如編程狀態(tài)、運(yùn)行狀態(tài)等。在三相異步電動(dòng)機(jī)電路中，一般在兩相主電路中串接熱元件。dI4 電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 繞線(xiàn)機(jī)的電氣控制原理繞線(xiàn)機(jī)上主要由 PLC 控制各個(gè)電氣部件，包括有一個(gè)三相異步交流電動(dòng)機(jī)、一個(gè)交流伺服電動(dòng)機(jī)、兩個(gè)變頻器、兩個(gè)制動(dòng)器。軸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下：圖 33 蝸桿軸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖由以上結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖可知，蝸桿分度圓直徑 =40(mm)， (8+31)5=(mm)，所以 取 51(mm)；1d1L?1L齒根圓直徑為 =4= (mm)，取 =29 (mm)；??56d?查手冊(cè)取軸承為深溝球軸承 66005，所以 =25， =24；47d3由教材知，選 =50,。m)1P1T⑵初步確定軸的最小直徑 mind （257）03inA?選軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理；查教材表 153，取 A0=112 =???()m由于最小直徑在帶輪處，取 =42(mm)， 取 125(mm)3d3L選平鍵為 12890選 為 52(mm)，取 為 52(mm)2d2L⑶選 為 65(mm)，選深溝球軸承為 66013， 取 130(mm)1 1L⑷由電機(jī)輸出軸的尺寸，取 =42 (mm)， =105 (mm)，選擇平鍵為 128800d0L3 后箱體、排線(xiàn)架的設(shè)計(jì) 后箱體主軸的設(shè)計(jì) 后箱體主軸的結(jié)構(gòu)后箱體主軸上安裝有兩個(gè)單列圓錐滾子軸承、尾座微調(diào)軸，前端安裝有花盤(pán)。 =(N)1NVF?23467507.??又由 21PNVG? =23467+=(N)?NV⑷垂直方向的彎矩垂直方向的彎矩圖如圖 24：圖 24 垂直方向的彎矩圖最大彎矩值為 31239。e垂直布置傳動(dòng)時(shí) ?壓軸力為 ?.23467()P?⑶鏈輪材料選用 45 鋼，采用張緊輪進(jìn)行張緊。.Y? Y?當(dāng)量齒數(shù)為， （227）??23339。i選用磁粉制動(dòng)器，為自然冷卻式磁粉制動(dòng)器空心軸型 ? 蝸桿渦輪減速器 蝸桿蝸輪減速器的設(shè)計(jì)方案由于隨著線(xiàn)圈的不斷繞制，線(xiàn)圈的質(zhì)量不斷增大，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速也應(yīng)該不斷減小，故選用 4 級(jí)調(diào)速。2?3?電機(jī)軸負(fù)載功率為，? 11 （216）39。39。39。（3）對(duì)主軸、軸承，蝸輪、蝸桿等進(jìn)行必要的機(jī)構(gòu)尺寸確定以及強(qiáng)度校合，使其滿(mǎn)足工作要求。結(jié)合國(guó)內(nèi)外關(guān)于臥式繞線(xiàn)機(jī)的材料，對(duì)臥式繞線(xiàn)機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。國(guó)產(chǎn)的繞線(xiàn)機(jī)自動(dòng)化水平低、控制手段落后是普遍存在的問(wèn)題。所以現(xiàn)在大型變壓器中高壓線(xiàn)圈的繞制普遍采用了立式繞線(xiàn)機(jī)，即使是低壓螺旋式線(xiàn)圈也采用了立式繞線(xiàn)機(jī)生產(chǎn)。本文對(duì)臥式繞線(xiàn)機(jī)的主要機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行了深入詳細(xì)的設(shè)計(jì)并進(jìn)行了強(qiáng)度的校核，其中對(duì)主軸、蝸桿蝸輪減速器以及帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)。s design, I basicly can achieve the desired design requirements, according with mechanical structural strength need, realizing the functions of the control of the constant tension, automatic coiling , automatic speed,the baking of the creelstand and the spindle in this horizontal coiling machine. Key words： horizontal coiling machine；tension control；synchronous control；electrical control目 錄摘要………………………………………………..…….….…………….. .IABSTRACT………………………….……………….……………………..…………….II1 前言……………………….…………………………………………….….……………..1 繞線(xiàn)機(jī)的簡(jiǎn)介..................... ............ ...... ...... ...........…… …….………….………..1 自動(dòng)繞線(xiàn)機(jī)…………………………………….… ………………………...1 立式繞線(xiàn)機(jī)…………………………………….… ………………………...1 臥式繞線(xiàn)機(jī)…………………………………….… ………………………...1 國(guó)內(nèi)繞線(xiàn)機(jī)的現(xiàn)狀.......................……….......……… …….………….………..2 臥式繞線(xiàn)機(jī)的設(shè)計(jì)內(nèi)容..............…………………………….…....……..………2 臥式繞線(xiàn)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)...………………………………….…....……….2 臥式繞線(xiàn)機(jī)的設(shè)計(jì)方案..............………………………….…....……….3 臥式繞線(xiàn)機(jī)的技術(shù)參數(shù)........…………………………….…....……..………42 前箱體的設(shè)計(jì)......................……..….………………………….…..….………….5 確定主電機(jī)功率………………………… ………………………………………..5 空線(xiàn)圈啟動(dòng)狀態(tài)下…………………………….… ………………………...5 線(xiàn)圈在滿(mǎn)圈狀態(tài)下…………………………….… ………………………...6 制動(dòng)器的選擇…………………………….……… ………...………………..8 蝸桿蝸輪減速器……………………….……… ………...………………..9 蝸桿蝸輪減速器的設(shè)計(jì)方案………………….… ………………………...9 蝸桿蝸輪減速器的設(shè)計(jì)計(jì)算………………….… ………………………...9 蝸桿蝸輪減速器的結(jié)構(gòu)尺寸………………….… ………………………11 蝸輪齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核…….…….….….… ………………………...11 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)…………………………….……… ………...………………..13 帶傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)尺寸……………………….… ………………………...13 帶的選擇………………………………….… ………………………...14 帶的受力分析…………………………….… ………………………...15 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)…………………………….… ………………………...15 鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)…………………………….……… ………...………………..16 鏈的尺寸設(shè)計(jì)…………………………….… ………………………...16 鏈的校核設(shè)計(jì)…………………………….… ………………………...17 鏈輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)…………………………….… ………………………...18 主軸的設(shè)計(jì)…………………………….……… ………...………………..20 主軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)………………………….… ………………………...20 主軸的載荷分析…………………………….… ………………………...22 鏈輪主動(dòng)軸…………………………….……… ………...………………..24 鏈輪主動(dòng)軸的安裝結(jié)構(gòu)…………………….… ………………………...24 鏈輪主動(dòng)軸的尺寸設(shè)計(jì)…………………….… ………………………...25 蝸桿軸…………………………….……… ………...………………..25 蝸桿軸的安裝結(jié)構(gòu)……………………….… ………………………...25 蝸桿軸的尺寸設(shè)計(jì)………………………….… ………………………...26 主動(dòng)帶輪軸電機(jī)軸…………….……… ………...………………..26 主動(dòng)帶輪軸的結(jié)構(gòu)………………………….… ………………………...26 主動(dòng)帶輪軸的尺寸設(shè)計(jì)…………………….… ………………………...263 后箱體、排線(xiàn)架的設(shè)計(jì)..............……..….………………………….…..….………….28 后箱體主軸的設(shè)計(jì)…………………… ………………………………………..28 后箱體主軸的結(jié)構(gòu)…………………….… ………………………...28 后箱體主軸的尺寸設(shè)計(jì)…………………….… ………………………...28 后箱體微調(diào)軸…………………………….……… ………...………………..28 后箱體微調(diào)軸的結(jié)構(gòu)………………….… ………………………...28 后箱體微調(diào)軸的尺寸設(shè)計(jì)………………….… ………………………...29 后箱體粗調(diào)…………………………….……… ………...………………..29 蝸桿蝸輪傳動(dòng)……………………….… ………………………...29 蝸桿軸的設(shè)計(jì)…………………………….… ………………………...30 排線(xiàn)架…………………………….……… ………...………………..30 滾珠絲杠…………………………….… ………………………...30 排線(xiàn)機(jī)構(gòu)…………………………….… ………………………...314 電氣控制系統(tǒng)及 PLC 的設(shè)計(jì)..................…………………………….…..….………….33 繞線(xiàn)機(jī)的電氣控制原理…………… ………………………………………..33 繞線(xiàn)機(jī)的控制系統(tǒng)硬件選擇………………….…………… …………...33 PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)……………………….… ………………………...34 PLC 程序編程 …………………………………………………………………..355 結(jié)論......................……….………….……………………..….……...…..….………...37參考文獻(xiàn)......................…………….…………………..….…..……………….………….38致謝......................………………….……………………..…….…………...…………….39附錄......................…………………..…….. . .….. .….. .…...…………………….………401 前言 繞線(xiàn)機(jī)的簡(jiǎn)介變壓器繞線(xiàn)機(jī)主要是用于繞制變壓器線(xiàn)圈的專(zhuān)用設(shè)備，在變壓器的線(xiàn)圈生產(chǎn)過(guò)程中，按照變壓器的線(xiàn)圈的電壓容量對(duì)繞線(xiàn)機(jī)設(shè)備進(jìn)行分類(lèi)，有繞制大型電力變壓器線(xiàn)圈的立式繞線(xiàn)機(jī)和臥式繞線(xiàn)機(jī)；也有繞制配電變壓器高、低壓線(xiàn)圈的箔式線(xiàn)圈繞線(xiàn)機(jī)和自動(dòng)排線(xiàn)繞線(xiàn)機(jī)。線(xiàn)圈經(jīng)壓緊后直徑變大，線(xiàn)圈和紙筒間將會(huì)產(chǎn)生間隙，會(huì)造成線(xiàn)圈軸向失穩(wěn)，遇有軸向電動(dòng)力，線(xiàn)圈可能造成損壞。在從動(dòng)帶輪軸之后安裝有磁粉制動(dòng)器，其原理是采用導(dǎo)磁的磁粉為媒介，制動(dòng)部件與運(yùn)動(dòng)部件間隙中充填磁粉，借助于磁粉間的電磁吸引力形成的磁粉鏈同工作面間的摩擦力產(chǎn)生制動(dòng)的功能。設(shè)計(jì)過(guò)程中主要參數(shù)的確定包括主電機(jī)功率、制動(dòng)器的選擇、帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)、鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì)、主電動(dòng)機(jī)上蝸桿蝸輪減速機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、尾座用的蝸輪蝸桿減速機(jī)構(gòu)、電動(dòng)機(jī)軸的結(jié)構(gòu)參數(shù)、主軸的結(jié)構(gòu)參數(shù)、排線(xiàn)用的交流伺服電動(dòng)機(jī)、尾座套筒的移動(dòng)副、變頻器、鏈條的設(shè)計(jì)、齒輪齒條的選擇、滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌、滾珠絲桿的設(shè)計(jì)、主軸上的軸承、主軸上的光電編碼器、PLC 編程等。2 前箱體設(shè)計(jì)計(jì)算 確定主電機(jī)功率 空線(xiàn)圈啟動(dòng)狀態(tài)下電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)到額定轉(zhuǎn)速的過(guò)程中，主軸所受的力矩 為，LM （2LaFM??1） （22adwJt）式中， ——加速度產(chǎn)生的力矩；aM——張緊力產(chǎn)生的力矩；F ——繞線(xiàn)模轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。39。tP （215）39。39。Z?根據(jù)蝸輪材料為鑄錫磷青銅 ZCuSn10P1，金屬模制造，蝸桿螺旋齒面硬度為45HRC，從表 117 查得蝸輪的許用應(yīng)力 =268 ， =12022