（答辩稿）电弧喷涂用绕丝机工装设计（CAD图纸+DOC论文）

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电弧喷涂用绕丝机工装设计摘要确定绕丝机的工作装置为手工操作，设绕丝时的有效拉力大约为，绕丝的线速度大概是.,工作装置的效率考虑到轴承和焊丝盘在绕丝过程中的情况及手工绕丝的效率取.。电动机所需的功率按照式计算，则式中，.。工作装置的总效率按式计算，即。式中为带传动效率为有自锁性的普通圆柱蜗杆传动稀油润滑的效率为滚动轴承的效率。由参考文献中表机械传动效率的概略值选取.则，电动机的输出功率按式计算，则载荷平稳，考虑我国的过电情况，选择额定电压为的系列永磁直流电动机的额定功率为，即。电动机转速的选择额定功率相同的同类型电动机般情况下会有不同的转速规格可供选择，如系列的永磁直流电动机有和两种转速。电动机的转速越高，则磁极越少，尺寸和重量越小，般价格也会越低但是若选用的电动机的转速越高，而当工作机械低速时，那么减速传动所需传动装置的总传动比必然增大，传动级数增多，尺寸及重量增大，从而造成传动装置的成本增加。所以必须同时考虑电动机及传动装置，并加以综合分析才能确定。为减少电动机的重量和价格，选用转速为的系列永磁直流电动机。.传动装置传动比的拟定及确定总传动比的确定选用电动机的额定转速,而根据绕丝机绕丝速度大概为，则根据传动装置总传动比的计算公式即总传动比.传动装置各级传动比的分配传动装置是由多级传动串联而成的，那么必须使各级的分传动比的乘积与总传动比相等，即各级传动比的分配是否合理将影响传动装置的结构尺寸重量及润滑等多个方面。因此，我们在工分配各级的传动比时，应注意以下几点.传动比的取值大小会影响传动的外廓尺寸，亦即影响传动零件的径向尺寸。因此确定各级传动的传动比时，应当注意协调各级传动，特别是从动零件尺寸方面的匀称关系，使之便于安装。例如在多级的齿轮传动中，如斗高速级的传动比过大将会造成高速级大齿轮与低速轴相碰。.减速传动中，传动比尽可能不超过其允许的最大值，各级传动的传动比最好选取在推荐使用的范围内。.尽量使用系统简单级数少传动机构数少的传动系统，从而提高机器的传动效率和减少精度的降低。.应使传动装置的外廓尺寸尽可能的紧凑。两级以上的传动装置中，相同的总传动比，若各级的传动比分配不同，其外廓尺寸就会有差别，般在多级传动中，相邻两级的传动比不宜相差太大。此次的传动装置系统如图所示，共有三级减速传动第级带传动单级蜗杆减速器和第二级带传动。为使第级带传动的外廓尺寸不至过大和减速器输入轴的安装中心不至过高，取第级的带传动比。绕丝机所需原动机的功率不大，因此选用单级的普通圆柱蜗杆减速器，其特点是传动比大，结构紧凑，常用于小功率的传动装置中。它的传动比范围在，故选择蜗杆减速器的传动比，则根据式可以得出第二级传动的传动比。即此传动装置的各级传动比为第级带传动比蜗杆减速器传动比第二级带传动比传动装置的运动与动力参数的计算运动及动力参数的计算方法传动装置的运动和动力参数，主要是各轴的转速功率和转矩，这些都是进行传动机构设计计算的重要依据。如图所示为此次绕丝机的传动装置，用的是单级的有自锁性的普通圆柱蜗杆减速传动和两级带轮传动。设和分别为Ⅰ轴Ⅱ轴和工作轴的转速，和分别为Ⅰ轴Ⅱ轴和工作轴的输入功率，和分别为Ⅰ轴Ⅱ轴和工作轴的输入转矩，•和分别为电动机轴至Ⅰ轴Ⅱ轴至工作轴之间的传动比和分别为电动机轴至Ⅰ轴Ⅰ轴至Ⅱ轴和Ⅱ轴至工作轴之间的传动效率。由电动机轴至工作轴的传动顺序按式分别计算各轴的转速输入功率和输入转矩。.各轴的转速式中为电动机的满载转速，。.各轴的输入功率式中为电动机输出功率，为带传动的效率为蜗杆减速器的传动效率为对滚动轴承的效率。.各轴的输入转矩运动与动力参数的确定在这个传动装置中，传动比效率。则各轴的转速输入功率和输入转矩通过式计算。.各轴的转速由式得Ⅰ轴Ⅱ轴工作轴.各轴的输入功率由式得Ⅰ轴Ⅱ轴工作轴.各轴的输入转矩由式得Ⅰ轴Ⅱ轴工作轴.带传动设计设计带传动的依据般是传动用途，工作情况，带轮转速，传递的功率，外廓尺寸和空间位置条件等。第级带传动的设计及校核第级带传动是由电动机到蜗杆减速器的输入轴的传动，传递电动机的功率和运动，是级减速传动。电动机的功率为，额定转速为。此次传动的名义功率，。.选择带型号般根据计算功率和小带轮由参考文献图选取带型号。计算功率由计算公式确定式中需要传递的名义功率，工作情况系数。由参考文献中表查得工作情况系数.，则计算功率通过式得。根据和由中的图选用型普通带。.确定带轮的基准直径由中表带轮的最小基准直径及基准直径系列中选取小带轮基准直径，则计算大带轮的基准直径，由中表基准直径系列选。.验算带速带速过高，带的离心力很大，使带的离心应力增大，并使带于轮之间的压紧力减小，摩擦力也随之减小，从而使传动能力下降反之带速过低，传递相同的功率时代带传递的圆周力增大，则需要增加带的根数。般应使带速在的范围内工作。带速的计算公式则带的速度由式得，在范围内。.确定带传动的中心距和带的基准长度初选中心距。般没有对中心距提出具体要求时，初选中心距为.，则可以的得出.。即选择初选中心距，符合取值范围。计算初定的带长。初选中心距选择以后。可以通过式计算初定的带长。则确定带长。由参考文献表选择带的长度。实际中心距的计算。实际中心距由公式电弧喷涂用绕丝机工装设计摘要电弧,喷涂,用绕丝,机工,装设,毕业设计,全套,图纸目录第章绪论.热喷涂概述热喷涂的定义及原理热喷涂的种类和特点.电弧喷涂技术概述电弧喷涂的技术原理及特点电弧喷涂技术的应用电弧喷涂技术的新发展.设计绕丝机的意义和目的第二章总体设计.绕丝机总体设计及其适用范围.设计方案的确定第三章传动部分的设计.传动部分总体设计的要求.传动系统的分析和拟定.绕丝机传动系统的确定.电动机的选择电动机类型的选择电动机功率的选择电动机转速的选择.传动装置传动比的拟定及确定总传动比的确定传动装置各级传动比的分配.传动装置的运动与动力参数的计算运动及动力参数的计算方法运动与动力参数的确定.带传动设计第级带传动的设计及校核第二级带传动的设计及校核.减速器的选择及设计减速器的选择减速器的设计蜗杆蜗轮的设计及校核.轴的设计及校核轴的初估轴的强度校核.轴承的选择及校核轴承的选择轴承的校核第四章机架的设计.机架的设计.机架焊接结构的设计焊接结构的设计措施机架采用焊接结构是遇到的问题结论致谢参考文献第章绪论.热喷涂概述热喷涂的定义及原理.热喷涂定义利用各种热源，将欲喷涂的固体涂层材料加热至熔融或半熔融状态，借助于高速气流的雾化效果使其形成微细熔滴，然后喷射沉积到经过预处理的工件基体表面形成堆积结构涂层的加工方法称为热喷涂技术。.热喷涂原理喷涂涂层形成过程和涂层形成原理喷涂时,首先是喷涂材料被加热达到熔融或半熔融状态紧接着是熔滴雾化阶段然后是被气流或热源射流推动向前喷射的飞行阶段最后以定的动能冲击基体表面，产生强烈碰撞展平成扁平状涂层并瞬间凝固图。再凝固冷却的.中，此扁平状涂层继续受环境和热气流影响图。每隔.第二层薄片形成，通过已形成的薄片向基体或涂层进行热传导，逐渐形成层状结构的涂层图。图热喷涂涂层形成过程示意图涂层结构喷涂层的形成过程决定了涂层的结构。喷涂层是由无数变形粒子互相交错呈波浪式堆叠在起的层状组织结构。颗粒与颗粒直不可避免存在部分孔隙或空洞，其孔隙率般在之间。涂层中伴有氧化物和夹杂，如图。采用等离子弧等高温热源超音速喷涂以及低压或保护气氛喷涂，可减少以上缺陷，改善涂层结构和性能。由于涂层层状结构，是层层堆积而成，所以涂层的性能具有方向性，垂直和平行涂层方向上的性能是不致的。涂层经适当处理后，结构会发生变化。如涂层经重熔处理，可消除涂层中的氧化物夹杂和孔隙，层状结构变为均质结构，与基体表面的结合状态也发生变化。图喷涂层结构示意图涂层结合机理涂层的结合包括涂层与基体表面的结合和涂层内部的结合。涂层与基体表面的结合强度称为结合力涂层内部的结合强度称为内聚力。涂层中颗粒与基体表面之间的结合以及颗粒之间的结合机理目前尚无定论，通常认为又以下几种方式机械结合。碰撞成扁平状并随基体表面起伏的颗粒，由于和凹凸不平的表面互相嵌合，形成机械钉扎而结合。般来说，涂层与基体表面的结合以机械结合为主。冶金化学结合。这是当涂层和基体表面出现扩散和合金化时的种结合类型，包括在结合面上生成金属间化合物或固溶体。当喷涂后进行重熔即喷焊时，喷焊层与基体的结合主要是冶金结合。物理结合。颗粒对基体表面的结合，是范德华力或次价键形成的结合。涂层残余应力当熔融颗粒碰撞基体表面时，在产生变形的同时受到激冷而凝固，从而产生微观收缩应力，涂层的外层受拉应力基体，有时也包括涂层的内层则产生压应力。涂层中的这种残余应力时由喷涂热条件及喷涂材料与基体材料物理性质的差异所造成的，它影响涂层质量，限制涂层的厚度。工艺上要采取措施以消除和减少涂层残余应力。热喷涂的种类和特点.热喷涂种类按涂层加热和结合方式，热喷涂有喷涂和盆熔两种。前者是基体不熔化，涂层与基体形成机械结合后者则是涂层经再加热重熔，涂层与基体互溶并扩散形成冶金结合。它们与堆焊的根本区别都在于母材基体不熔化或极少熔化。热喷涂技术按照加热喷涂材料的热源种类分为火焰喷涂电弧喷涂高频喷涂等离子喷涂超音速喷涂爆炸喷涂激光喷涂和电子束喷涂。而本实验所运用的是高速火焰喷涂和等离子喷涂两种方法。.热喷涂特点适用范围广。涂层材料可以是金属和非金属如聚乙烯尼龙等塑料，氧化物氮化硅氮化硼等陶瓷以及复合材料。被喷涂工件也可以是金属和非金属如木材。用复合粉末喷成的复合涂层可以把金属和塑料或陶瓷结合起来，获得良好的综合性能。其他方法难以达到。工艺灵活。施工对象小到内孔，大到铁塔桥梁等大型结构。喷涂既可在整体表面上进行，也可以在指定区域内涂敷，既可在真空或控制气氛中喷涂活性材料，也可在野外现场作业。喷涂层的厚度可调范围大。涂层厚度可从几十微米到几毫米，表面光滑，加工量少。用特细粉末喷涂时，不加研磨即可使用。工件受热程度可以控制。除喷熔外，热喷涂时种冷工艺，例如氧乙炔喷涂等离子喷涂或爆炸喷涂，工件受热程度均不超过,工件不会发生畸变，不改变工件的金相组织。生产率高。大多数工艺方法的生产率可达到每小时喷涂数千克喷涂材料，有些工艺方法可高达以上。热喷涂技术也已经应用在新的领域，热喷涂技术与其他学科相互交叉渗透形成了新的表面出理工艺，如热喷涂与处理工艺结合出现了炉内烧结重熔和高频感应重熔渗透工艺与电镀工艺结合产生了镀涂工艺和涂镀工艺采用新的能源，出现了激光重熔和电子束重熔等。.电弧喷涂技术概述电弧喷涂的技术原理及特点.电弧喷涂的原理电弧喷涂的原理如图所示，在喷嘴中两条金属丝作为自耗性通电两极，两极间夹角，接触后形成电弧将金属丝熔化，由中间管子中吹出的高压气流压缩气体将熔融状态的金属雾化并喷射到工件表面形成涂层。图电弧喷涂.电弧喷涂的特点电弧喷涂具有以下特点涂层与基体结合强度高。电弧喷涂较火焰线材或粉末喷涂粒子飞行速度高约为,般线材火焰喷涂为，粒子含热量大，因此，当熔融状态下的粒子打到基体表面时，形成局部微冶金结合的可能性要大得多，因此涂层与基体有较强的结合强度。般电弧喷涂涂层与基体的结合强度为线材火焰喷涂的.倍。喷涂效率高。在世纪年代初和中期，电弧喷钢生产率可达，喷锌为，