【正文】 694 (N) 這樣就可以根據(jù)拉拔力和常見的拉拔機所用的電機來進行初次選擇本次設(shè)計中所需電機的型號，還要在后面進行驗算，看所選型號是否滿足要求。； D0：坯料原始直徑； D1：棒材拉拔后的直徑。因此要注意，拉拔時要保證 4 sFP ?? ?? 111 （ ） 式中 σ1 ：出?？谔帣M斷面上的拉拔應(yīng)力； P1 ：拉拔力； F1 ：金屬出模口橫斷面積； σs ：金屬屈服強度 。在拉拔過程中要注意拉拔應(yīng)力應(yīng)小于金屬出?？诘那姸?。 圖 棒材拉拔示意圖 選公式計算 與擠壓、軋制、鍛造等加工過程不同，拉拔過程是借助于被加工的 金屬前端施以拉力實現(xiàn)的，該力稱作拉拔力。對于 45 號鋼來說，它的屈服極限 σs=355MPa。在異型線材的拉拔加工中，拉拔機的主傳動系統(tǒng)是拉拔機執(zhí)行拉拔工作的重要 組成部分。其具體工作過程是：通過撥動撥叉使滑移齒輪在花鍵軸上滑動，從而使其與不同的齒輪嚙合，進一步實現(xiàn)不同級的齒輪傳動，保證輸出軸的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)。此外，鏈傳動還能在高溫和潮濕的環(huán)境下平穩(wěn)的工作，這就決定了鏈傳動在拉 拔機上優(yōu)勢。它的主要構(gòu)成分為鏈傳動部分和減速變速器兩部分 。為了防止這些缺陷的產(chǎn)生，還需要我們進一步的對拉拔過程進行更加詳細和全面的研 2 究、分析，同時對拉拔機器進行更加精確的控制。 盡管拉拔技術(shù)理論和拉拔機器得到了突飛猛進的發(fā)展，但是拉拔缺陷的產(chǎn)生還是不能夠避免。根據(jù)鏈數(shù)的不同，可將拉拔機的種類分為單鏈拉拔機和雙鏈拉拔機。現(xiàn)在，國內(nèi)外的 高速拉線機的拉拔速度可達到 80 m/s；圓盤式拉拔機的最大加工直徑已達到φ 3 m， 拉拔速度達到 25 m/s，多線鏈式拉拔機實現(xiàn)了更大程度的自動化，可以自動上料、自動穿模、自動套芯桿、管材自動下落以及自動調(diào)整中心。最近的幾十年，人們相繼研究出了強制潤滑拉拔法、輥模拉拔法、超聲波拉拔法等許多新的方法，使拉拔加工的效率有了很大的提高。這就是最早的拉拔工藝。對其主傳動系統(tǒng)進行改進，拉拔 機的性能可能會有很大的提高。 本課題就是主要針對拉拔機的主傳動系統(tǒng)進行設(shè)計。但是作為加工異型棒材的主要設(shè)備 —— 拉拔機 還不太常見，并且效率也不是很高。 課題的目的和意義 由于異型棒材在實際的生產(chǎn)生活中得到了廣泛的應(yīng)用，因此棒材的需求量比較大。本 設(shè)計主要是針對加工異型棒材的鏈式拉拔機的主傳動系統(tǒng)進行設(shè)計， 通過電動機 減速變速器 鏈傳動 工作臺的動力傳動關(guān)系，來完成對 異型棒材的拉拔加工。拉拔產(chǎn)品有比較精確的尺寸而且表面質(zhì)量好，力學性能好。 1 1 前言 在現(xiàn)代的工業(yè)生產(chǎn)中異型棒材得以廣泛應(yīng)用，尤其是在機械、建筑等行業(yè)中。拉拔工藝作為棒材加工的最常用方法之一，其與車削加工相比，材料能夠得到最大的利用，而且加工速度快，操作過程簡單。拉拔機的結(jié)構(gòu)簡單和操作容易，對工人的要求較低，并且對于管材、棒材、型材均能夠在同一臺機器上進行拉拔加工，因此拉拔機目前在實際生產(chǎn)中應(yīng)用的最為普遍。 本章就拉拔機的研究的目的、意義及國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀進行了分析和總結(jié)。這就要求企業(yè)增加對棒材的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)總量。因此，設(shè)計一結(jié)構(gòu)簡單、高效的拉拔機很有必要。 在異型棒材的拉拔加工過程中，拉拔機的主傳動系統(tǒng)是拉拔機執(zhí)行拉拔工作的重要組成部分。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 拉拔工藝具有悠久的歷史，在古代出現(xiàn)了把金塊進行錘鍛后，使其通過一個小孔，將其拉成很細的絲。經(jīng)過漫長的發(fā)展，拉拔成型工藝在今天已經(jīng)逐步走向完善與成熟。同時也展開了對高速拉拔工藝的研究，制造出了許多新式的、更高效的拉拔機如：圓盤式拉拔機、多模高速連續(xù)拉拔機、多線鏈式拉拔機。 目前被企業(yè)廣泛使用的用于管棒型材的拉拔機是鏈式拉拔機。有些拉拔機的全部工序已經(jīng)采用全自動化程序控制，實現(xiàn)了對拉拔技術(shù)和控制技術(shù)的完美結(jié)合，大大提高了拉拔生產(chǎn)率。其缺陷主要有 ： 工件表 面裂紋、起皮麻坑、內(nèi)外層機械性能不均勻 等。 課程設(shè)計的內(nèi)容 本次課程設(shè)計的內(nèi)容主要針對于鏈式拉拔機的主傳動系統(tǒng)設(shè)計。 鏈傳動與摩擦型帶傳動相比無彈性滑動和整體打滑現(xiàn)象，能夠保持準確的平均傳動比，并且鏈傳動的制造安裝精度要求也比較低，在遠距離傳動時更是比齒輪傳動有更大的優(yōu)勢。減速變速器內(nèi)有花鍵軸、滑移齒輪、撥叉、惰輪、低速軸等零件。當滑移齒輪與低速軸大齒輪嚙合時能使鏈輪實現(xiàn)慢速正轉(zhuǎn) ； 當其與惰輪嚙合時就能實現(xiàn)減速器的二級齒輪傳動從而讓鏈輪快速反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動 ， 通過變速箱 鏈傳動 工作臺（夾具）的動力傳遞關(guān)系從而使工作臺上的夾具在進行拉拔時速度較慢，不進行拉拔工作時能夠快速返回。下圖為鏈式拉拔機的主傳動系統(tǒng)的三維圖形： 圖 鏈式拉拔機的主傳動系統(tǒng)圖 3 2 系統(tǒng)總體方案設(shè)計 計算拉拔力 設(shè)計參數(shù) 設(shè)計參數(shù)的確定：在本設(shè)計中采用 45 號鋼作為拉拔棒材，其拉拔前的直徑為15mm，經(jīng)過拉拔后直徑變?yōu)?14mm。模具與 45 號鋼之間的摩擦系數(shù) f=，模具工作區(qū)的錐角 α=14176。拉拔力與被拉拔金屬出模處的橫斷面積之比稱為拉拔應(yīng)力，實際上拉拔應(yīng)力就是變性區(qū)末端的縱向應(yīng)力。如果拉拔應(yīng)力過大，超過金屬在出?？诘那姸?，就可能引起材料出現(xiàn)細徑，甚至拉斷。 其次，由上可知拉拔力最大時出現(xiàn)在模具的定徑區(qū)，并且定徑區(qū)的拉拔力計算公式為 ])(1)[1( 2011 Bs DDB B ??? ?? （ ）σ1：拉拔應(yīng)力； σs：屈服應(yīng)力； B：參數(shù)，且 ?tanfB? ； f：模具與棒材的摩擦系數(shù)，此處 f=； ? ：模具工作區(qū)的錐角， ? =14176。 將 σs=355MPa， D0=15mm， D1=14mm 帶入公式（ ）中，計算出結(jié)果為 σ1=115MPa 并且滿足sFP ?? ?? 111，能夠保證棒材的正常拉拔。 類型 工業(yè)用電動機 5 型號 Y315S4 相關(guān)參數(shù) 電機空載轉(zhuǎn)速 1500r/min 電機同步轉(zhuǎn)速 1480r/min 額定功率 110Kw 傳動裝置的運動和動力參數(shù) 花鍵軸上的功率及轉(zhuǎn)速 .91 0 81 1 ???? MPP 聯(lián)? (Kw)； （ ） 14801 ?? mnn (r/min)； （ ） 低速軸上的功率及轉(zhuǎn)速 0 21 4 8 0 89 5 5 09 5 5 0 111 ???? nPT( mN? )； （ ） .71 0 0 ??????? PP 齒承 ?? (Kw)； （ ） 3 7041 48 0112 ??? inn(r/min)； （ ） 2 7 5 43 7 0 69 5 5 09 5 5 0222 ???? nPT( mN? )； （ ） 鏈條的選擇 鏈傳動為一種撓性傳動，通過鏈輪輪齒與鏈條鏈結(jié)的嚙合來傳遞運動和動力。鏈傳動還有結(jié)構(gòu)緊湊，能在高溫和潮濕等惡劣環(huán)境下工作等優(yōu)點，遠距離傳動更是比帶傳動和齒輪傳動有優(yōu)勢。但是，要保證拉拔過程的實現(xiàn)還必須使鏈條緊邊拉力不小于拉拔力。 6 鏈號的選擇 查表可知工作情況系數(shù) KA=1，初定中心距 0a =40p，確定鏈條節(jié)數(shù) LP： 20 1 2 2 102 2 4 0 2 5 2 51 0 5 (2 2 2P a z z z zppL p a p??? ????? ? ? ? ? ????? 節(jié) ） （ ） 根據(jù)鏈輪的轉(zhuǎn)速及功率，選鏈號為 24A 單排鏈，再查表得鏈節(jié)距 P= 計算中心距 222 1 2 1 2 1( ) ( ) 8 ( )4 2 2 2PPZ Z Z Z Z ZPa L L ???? ? ?? ? ? ? ????? =3048mm （ ） 1 4 0 4 80 0 ????a mm （ ） 取 mma 9