电弧喷涂用绕丝机工装设计

按表中的公式计算可得蜗轮分度圆直径中心距蜗杆齿顶圆直径蜗轮齿顶圆直径蜗杆齿根圆直径蜗轮齿根圆直径蜗轮最大外圆直径蜗轮齿顶圆弧半径蜗轮齿根圆弧半径蜗轮轮缘宽度时，取齿距蜗杆螺旋部分长度，当，磨削蜗杆加长，取蜗杆和蜗轮的结构蜗杆和轴通常制成体，即为蜗杆轴，如图所示。

对于车制的蜗杆图，轴径应比蜗杆根圆直径小。

蜗轮通常采用组合结构。

为了节省有色金属，对直径较大的青铜蜗轮通常采用组合结构，即齿圈用青铜制造，而轮芯用钢或铸铁制成。

采用组合结构是，齿圈和轮芯间可以用过盈联接为了工作可靠，沿着接合面圆周装上个螺钉，螺钉孔的中心线均向材料较硬的边偏移，以便于钻孔。

图车制蜗杆示意图轴的设计及校核轴是组成机器的重要的零件之。

根据所受载荷的不同，轴可以分为心轴传动轴和转轴三类。

心轴只承受弯矩，不转递转矩传动轴之传递转矩，不承受弯矩或弯矩很小转轴则既传递转矩和弯矩。

轴的初估初估的轴径为轴上受扭轴段的最小直径，如该轴段有键槽时，须考虑键槽对轴强度的削弱。

有个键槽时，直径增大并圆整。

若外伸轴用带传动与电动机轴相联，则应综合考虑电动机轴径及带轮孔径尺寸，适当调整初算的轴径尺寸。

轴的结构除应满足强度刚度要求外，还要保证轴上零件的定位固定和装拆方便，并有良好的加工工艺性，因此常设计成阶梯轴。

轴结构设计的主要内容是确定轴的径向尺寸轴向尺寸以及键槽的尺寸位置等。

轴上最小直径的估算，可按转矩计算轴的直径，其强度条件为式中为轴的扭转剪应力为轴所传递的转矩，为计算截面处轴的直径为轴的抗扭截面模量对于圆截面轴，为轴所传递的功率为轴的转速为轴的许用扭转剪应力，。

由式计算可得轴的直径为式中为由轴的材料和承载情况确定的计算系数。

若轴只传递转矩或弯矩相对于转矩很小时，取较小值此式也可以用于同时受转矩和弯矩作用的转轴的计算，此时取较大值。

Ⅰ轴的初估Ⅰ轴是蜗杆减速器的输入轴，是蜗杆轴，Ⅰ轴的转速Ⅰ，需传递功率Ⅰ。

轴的材料的选择所需传递的功率不大，没有特殊的要求，故选用最常用的号钢并作正火处理。

参考文献中表查得。

最小轴径的估算应用式估算轴的最小直径。

由文献中表取，于是得计算所得的最小轴径的直径很小，则选择。

轴的结构设计根据安装情况和蜗杆螺旋部分长度等条件，轴的结构尺寸可进行草图设计，如图所示。

轴的输入端用带轮与电动机轴连接，孔径，取轴肩为作定位作用，带轮的厚度为，取这段轴长。

蜗杆螺旋部分两侧对称安装对圆锥滚子轴承，其宽度为，孔径为。

左右两个轴承都是以轴肩定位，轴肩高度取，轴与带轮的用型平键联接。

根据减速器的内壁到轴承端面的距离以及轴承盖的拆装的需要，将轴的结构尺寸取定如图中所示，轴承跨距为。

Ⅱ轴的初估Ⅱ轴是蜗杆减速器的输出轴，是蜗轮轴，Ⅱ轴的转速Ⅱ，需传递功率Ⅱ。

轴的材料的选择所需传递的功率不大，没有特殊的要求，故选用最常用的号钢并作正火处理。

参考文献中表查得。

ⅡⅡⅠⅠⅡⅡⅠⅠⅠ图蜗杆轴的结构尺寸受力及弯矩图最小轴径的估算应用式估算轴的最小直径。

由文献中表取，于是得计算所得的最小轴径的直径很小，则选择。

轴的结构设计根据安装情况和蜗轮的轮毂宽度等条件，轴的结构尺寸可进行草图设计，如图所示。

轴的输出端用带轮与工作轴连接，孔径，取轴肩为作定位作用，带轮的厚度为，取这段轴长。

蜗轮两侧对称安装对圆锥滚子轴承，其宽度为，孔径为。

左右两个轴承都是以轴肩定位，根据轴承安装尺寸的要求，轴肩高度取，轴与带轮的用型平键联接。

根据减速器的内壁到轴承端面的距离以及轴承盖的拆装的需要，将轴的结构尺寸取定如图中所示，轴承跨距为。

ⅡⅡⅠⅠⅡⅠⅠⅡⅠ图蜗轮轴的结构尺寸受力及弯矩图轴的强度校核Ⅰ轴是蜗杆与轴制成体的蜗杆轴，Ⅱ轴是蜗轮轴。

蜗杆传动的受力分析和斜齿轮圆柱齿轮传动相似，将啮合节点处齿间法向力分解为三个互相垂直的分力圆周力轴向力和径向力。

蜗杆传动中，蜗杆为主动件，作用在蜗杆上的圆周力与蜗杆在该点的速度方向相反蜗轮是从动件，作用在蜗轮上的圆周力与蜗轮在该点的速度方向相同，当蜗杆轴与蜗轮轴交错角时，作用于蜗杆上的圆周力等于蜗轮上的轴向力，但方向相反作用于蜗轮上的圆周力等于蜗杆上的轴向力，方向亦相反蜗杆蜗轮上的径向力都分别由啮合点沿半径方向指向各自的中心，且大小相等方向相反。

如果和分别表示作用于蜗杆和蜗轮上的转矩，并掠去摩擦力不计，则各力的大小由下式确定计算蜗杆蜗轮的受力情况蜗杆和蜗轮的分度圆直径，作用于蜗杆和蜗轮转矩作用力Ⅰ轴的强度校核轴承反力的计算水平面ⅠⅡⅠ垂直面ⅠⅡ。

见图和。

绘制弯矩图水平面弯矩图图截面Ⅰ垂直面弯矩图图Ⅰ合成弯矩图图绘制扭矩图由前面计算可知，又根据，有文献表查得和，所以得，则。

见图绘制当量弯矩图对于截面对于截面和ⅠⅠ。

见图计算轴截面处的直径此截面虽然有键槽，但结构设计所确定的直径已达到，所以，轴的强度足够。

绘制轴的工作图见大图。

Ⅱ轴的强度校核轴承反力的计算水平面ⅠⅡⅠ垂直面ⅠⅡ。

见图和。

绘制弯矩图水平面弯矩图图热处理。

图主机架结构外形及相关尺寸焊接结构的设计措施焊接工程往往伴随着焊接变形和应力集中，从而对焊接结构的刚度和强度有定的影响，为了减少这些不良因素，除了要注意工艺措施外还要考虑设计措施。

在设计焊接结构时，般要遵循的设计措施有合理地选择焊缝的尺寸和形式尽可能减少不必要的焊缝合理的安排焊缝的位置。

机架采用焊接结构是遇到的问题多数的机架是铸铁件，批量生产时，铸铁件机架的成本也较低，但对于单件或者小批量生产时，成本会很高，而且生产期限也要延长，而采用焊接机架可以加速制造过程，降低产品成本。

焊接机架或机身会遇到以下四个问题经济问题，与生产批量有关，在单件和小批量生产时采用焊接件才有利刚度问题，制造焊接机身应用钢材，钢的弹性模量比铸铁高，在保证相同的刚度情况下焊接的钢质机身要比铸铁件的轻得多减振性能问题，铸铁的减振性能比钢好，采用焊接的钢质机身代替铸铁机身时，减振问题必须考虑焊接机身的尺寸稳定性问题，焊接机身的残余应力对其尺寸的稳定性有影响。

对尺寸稳定性要求很高的机身，必须消除残余应力。

结论本次设计的是电弧喷涂用的绕丝机，其中包括原动机传动装置和工作装置三部分，还包括机架及其他辅助部件的设计。

在设计过程中，原动机的选择在满足绕丝机所需的功率和转速的前提下，尽量选用价格低的电动机，提高其性价比，降低整体成本。

传动装置的结构尺寸不宜过大，避免造成安装的不便和资源的浪费。

本绕丝机的主要特点有结构简单，操作方便，工人的劳动强度低，工作效率高等。

适合单件或小批量生产，也适合大批量生产，都有很好的经济效益。

随着电弧喷涂在表面工程技术中的更广泛应用，绕丝机也有很大的发展前景。

致谢在本次毕业设计过程中，我得到了老师的精心指导和热心帮助。

为此，我向老师表示衷心的感谢。

此外，感谢在我大学四年里传授给我知识的所有老师，正是有他们所传授的知识，在他们的精心教导下，我才能完成本次毕业设计。

感谢焊接实验室给予过我帮助和支持的所有老师们。

参考文献钱苗根等编著，现代表面技术，北京机械工业出版社，张九渊，表面工程与失效分析，浙江大学出版社，胡传炘，表面处理手册，北京北京工业大学出版社，徐滨士，表面工程，北京机械工业出版社，白彬，涂装指南，年期页陈秀宁主编，机械设计基础，第二版，浙江大学出版社，周希章，周全，如何正确选用电动机，北京机械工业出版社，陈秀宁，施高义，机械设计课程设计，浙江大学出版社，陈祝年，焊接设计简明手册，机械工业出版社，吴鸿业等编著，蜗杆传动设计，北京机械工业出版社，田锡唐，焊接结构，哈尔滨工业大学截面Ⅰ垂直面弯矩图图Ⅰ合成弯矩图图绘制扭矩图由前面计算可知，又根据，有文献表查得和，所以得，则。

见图绘制当量弯矩图对于截面对于截面和ⅠⅠ分别计算轴截面和处的直径此截面虽然有键槽，但结构设计所确定的直径已分别达到和，所以，轴的强度足够。

绘制轴的工作图见大图。

轴承的选择及校核轴承的选择轴承是支撑轴颈的部件，也可用来支撑轴上的回转零件。

根据摩擦性质，轴承可分为滑动摩擦轴承简称滑动轴承和滚动摩擦轴承简称滚动轴承两类。

由于滚动轴承多为已标准化的外购件，因而，在机械设计中，般都选用滚动轴承。

按照滚动体形状，滚动轴承分为球轴承和滚子轴承两大类。

在同样的外形尺寸下，滚子轴承的滚动体与滚道成线接触，它比成点接触的球轴承承载能力大抗冲击能力强但球轴承制造方便价格低廉，而且运转比前者灵活。

类型的选择滚动轴承类型的选择，与轴承承受载荷的大小方向性质及轴的转速，还应考虑轴承的工作条件各类轴承的特点价格等因素。

轴承所受载荷的大小方向和性质。

通常，由于球轴承主要元件间的接触是点接触，适合于中小载荷及载荷波动较小的场合工作滚子轴承主要元件间的接触是线接触，宜用于承受较大的载