机械设计毕业论文：渔网热定型机设计.doc

1、本科毕业论文（20 届）渔网热定型机设计所在学院 专业班级 机械设计制造及自动化 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 本科毕业论文 1摘要本文是对渔网热定型机的一种设计方案，定型机是由动力部分、拉伸机构、传动机构和热定型装置四部分构成。动力部分选择能够满足传递较大扭矩，并能根据定型网线粗细、材料进行选则电动机转速。拉伸机构由固定架、中间架、桁架、滑轮组以及用来固定渔网的挂网片装置组成，渔网需要固定在桁架和中间架之间，桁架受到滑轮组钢丝绳上传来的拉力即渔网张紧时需要的拉力，在热定型池中完成渔网的定型。热定型装置为装有加热装置的热定型池，渔网定型温度约为 98。传动机构由电动机、联轴

2、器、减速器、滚筒等部件组成，定型机出网传动路线及部件：1 电动机2 联轴器3 减速器4 主轴5 链传动。从而设计渔网定形机的传动部分。在本设计中，我采用 Pro/Engineer 工程三维软件来设计的主要零件，这可以大大减轻了工程设计的难度，并且提高了工作效率。关键词：齿轮传动；轴；渔网拉伸；热定型；减速器；Pro/Engineer本科毕业论文 2AbstractA kind of fishing net heat setting machine design, which by the Dynamic components ，drawing mechanism, drive mechanis

3、m and heat-setting device of four parts. Dynamic components is selecting the motor which can meet a larger torque transmission, and selecting the rotated speed of the motor on the ground of the net strings size and material.Stretch include fixation, the middle frame, truss, pulley block and the peg

4、to a fixed fishing net mesh equipment, fishing nets and the middle frame fixed in the truss between the truss by the pulley rope to pull the net upload heat setting tension required , completed in shaping the pool shape. Heat setting device is equipped with a heating device shaped pool, setting the

5、temperature about 98 . Setting machine put out fishnets transmission routes and the components: 1 motor - 2 Coupling - 3 reducer - 4 Spindle - 5 chain drive. In this design, using Pro / Engineer 3D software project designed finite element analysis of the major components, which greatly reduces the e

6、ngineering labor, increase work efficiency.Key word：gearing ；Shaft；net tensile ；heat-setting；reducer ；Pro / Engineer本科毕业论文 3目 录摘要 .1前言 .5第一章 概述 .61.1 热定型机的简述 .61.2 主要机械设计内容 .6第二章 方案设计及说明 .82.1 机械传动方案 .82.2 整体设计方案示意说明 .9第三章 传动机构零件的设计 .113.1 钢丝绳的计算选择及卷筒设计 .113.2 电动机传动效率的确定 .133.3 齿轮的设计 .163.3.1 齿轮各尺寸参

7、数的计算确定 .173.3.2 各对齿轮的强度及重合度的校核 .193.4 I 轴结构设计与强度校核 .243.4.1 I 轴结构设计 .243.4.2 II 轴结构设计与强度校核 .283.4.3 III 轴结构设计与强度校核 .313.5 各齿轮轴上轴承的选用及校核 .343.6 制动器的选择 .353.7 链传动 .373.8 系统润滑及保养设计说明 .40第四章 三维设计在机械中的应用 .414.1 三维设计的概念414.2 三维设计的发展趋势 .41本科毕业论文 44.3 三维造型应用软件和基本方法 .424.4 三维软件的应用 .424.5 Pro/Engineer 功能简介及建模

8、过程 .424.6 Pro/Engineer 的渔网定型机设计 .42小结 .45致谢 .46参考文献 .47附录 1 PRO/ENGINEER 部分零件图 .48附录 2 部分装配图 .51附录 3 AUTOCAD 总装图及明细表 .54附录 4 PRO/ENGINEER 部分传动机构爆炸图 .56附录 5 PRO/ENGINEER 传动机构装配图 .57本科毕业论文 5前言目前国内沿海各地渔民所用的渔网，以机编网较多，编织渔网的原料主要是 1536 股 210 旦锦纶（尼龙） 、涤纶复丝和 380 旦聚乙烯复丝。这些原料经机编成网后，在网眼的连接处的丝结会因硬度与弹性的影响，网的丝结会收缩

9、反弹，不易拉紧。所以现在更需要能解决渔网通过网机生产出来但不能相对固定，使渔网网目的在随张紧力的大小相对自由缩放的问题。通常是采用高温烫的方式，将渔网的丝结拉紧，但存放一段时间后，经常会出现拉紧的丝结又会松开的现象，使得渔网的网眼大小不同，渔网松松垮垮，不能满足客户的要求。于是要求设计一种可以将锦纶丝渔网片的丝结拉紧，而且不会再松开，使渔网片的网眼大小一致、渔网结实的设备。所以，我在这里设计了一种渔网定型机。渔网定型系统拥有过载的自我保护，防止因定形机拉力的过大而导致渔网断裂的现象发生。并且在确保基本定型要求之外，还需要配制电热加热或蒸汽加热，使网结的粘贴和定形更加保险。在加设加热控制的同时，

10、也要考虑相应的安全和过载保护功能，防止加工的渔网损坏。因为渔网材料的原因，相对应的定型温度不宜过大。渔网在进出定形机的同时应请注意它们之间的相对运动速度和渔网的安全定形，以确保渔网成功定型，同时保证产量。成型后的渔网片再经空气冷却，就完成了对渔网片的丝结与网眼的定型。经渔网定型机加工后的渔网片具有网眼大小划一、渔网的丝结很紧不会松散的特点。本科毕业论文 6m30in/.126m第 1 章 概述1.1 热定型机的简述 定型机是将送入机器的的渔网经过加热冷却等几个步骤将网结定型。拉伸热定型按定型设备的形式、作用可分为连续式和间歇式两种 1。1）连续式：由于该定型方式是沿网片编织方向定型，故通常又称

11、为纵向定型。具体原理是：将网片沿编织方向自入口处经卷网辊引入定型机内，绕经一系列压辊，从出口处拉出，出口速度与入口速度的差，形成拉伸张力，使目脚平整，结节牢固，网目尺寸达到设计要求，定型机内部设有热源，使一边拉伸，一边热定型。连续式定型机的张力，即拉伸速比，既可以根据下机网目系数确定，也可以根据实际情况反复试验确定；热定型温度则根据不同材料进行选择。一般乙纶网片采取湿定型方法，其定型温度可控制在 8090；而尼龙网片则采用干法定型，定型温度可控制在 160170。2）间歇式：该定型方式的具体工作原理是：用网辊沿垂直于网片编织方向，将网片两端网目逐一穿在网辊上，将一片或数片网片固定于定型机横向的

12、金属钩上。启动拉升装置，等网目尺寸达到设计要求，结节紧固后，停止拉伸，片刻后，使网片回缩，回缩后，再拉伸，如此反复 23 次后，如是带翻盖定型设备，则盖上定型盖，通蒸汽，定型温度 9095，热蒸 20 分钟左右，开启定型盖，去除余汽，即可卸网。如是罐式定型机，则将数片网片挂上网架，将网片架推入定型罐中，关闭密封门，通蒸汽，达到设计定型温度后，热蒸 20 分钟左右，开启密封门，去除余汽，拉出网架，即可卸网。新型的渔网拉伸热定型机，主要用与各种机织、手织渔网及其他各种用网的冷热定型，结构安全合理，拉伸运转平稳，性能可靠，操作方便，维修容易，生产效率高，本机安装了先进的 PD-4300 变频器控制系

13、统，在超拉力，超电流的情况下自动停止运行并报警。额定吨位为 40 吨，电动机速度 970 转/分，频率 50Hz，温度小于等于 98 。通过齿轮变速箱变速Co为 5.25 转/分，通过变频器在低吨位情况下，频率为 65Hz，主机速度为 1650 转/分，从而达到在低吨位时速度快，随着吨位增加，电流增加，速度减慢。它放在长度 30 米（有效长度26 米） ，宽度 3.3 米（有效宽度 3 米）的定型池中，保护功能为机上各种限位器。它主要用于各种机织、手织渔网及其他各种用网的冷热定型。表 1.1 参数表项目 拉力 温度 网眼规格 速度有效长度 外型尺寸工作湿度有效宽度参数1.2 主要机械设计内容内

14、容：（1）主要工作原理；T40C9835.%85m3本科毕业论文 7（2）传动机构设计；图纸：（1）传动机构原理图一张；（2）传动机构部件图一张；（3）传动机构零件图若干张；（4）传动机构零件 Pro/Engineer 图、装配图若干张：（5）设计计算说明书一份。本科毕业论文 8第 2 章 方案设计及说明2.1 机械传动设计在传动方式的选择上，一般地说，啮合传动传递功率的能力高于摩擦传动；蜗杆传动工作时的发热情况较为严重，因而传递的功率不宜过大；摩擦轮传动由于必须具有足够的压紧力，故在传递同一圆周力时，其压轴力要比齿轮传动的大好几倍，因而一般不宜由于大功率的传动；链传动和带传动为了增大传递功率

15、的能力，必须增大链条和带的截面面积或排数（根数） ，这就要受到载荷分布不均的限制 2。因为本设计中需要传递的功率比较大，传动力也较大，所以用蜗杆传动、摩擦轮传动、带传动和链传动作为主传动机构都是不适合的。因此本设计中的传动采用传动效率较高的圆柱齿轮传动。齿轮传动主要有以下特点：1）效率高，在机械传动中，以齿轮传动的效率为最高。每一级圆柱齿轮传动效率可达 99%，这对大功率传动机械十分重要，因为即使在传动过程中效率只提高 1%，对有效利用能源就有很大的意义。2）结构紧凑，在同样传动的使用条件下，齿轮传动所需的空间尺寸一般较小。3）工作性能可靠，寿命长，设计制造正确合理、使用维护良好的齿轮传动，工

16、作十分可靠，寿命可长达一、二十年，方便维修与拆卸。4）传动比稳定，这是对传动性能最基本的要求。鉴于以上这些特点，所以在这里选择圆柱齿轮传动。在此结构中，齿轮与轴要承受重载的顺转与几乎不承受重载的反转所产生的冲击，必须使，轴与齿轮的位置在此状况下保持不变，即定位需准确。所以在此大功率传动过程中只考虑齿轮传动，在此选用普通直齿传动。现对闭式齿轮传动和开方式齿轮传动两种方案进行比较。设计方案一如图 2.14321 -电 动 机 2 -带 制 动 轮 联 轴 器 3- 标 准 齿 轮 减 速器 4卷 筒 图 2.1 设计方案一 图 2.2 设计方案二1-电动机 2-联轴器 3-齿轮箱 4-带制动轮联轴

17、器 1-电动机 2-带制动轮联轴器 5-齿轮对 6-齿轮对 7-齿轮对 8 卷筒 3-标准齿轮减速器 4-卷筒本科毕业论文 9此方案是将电机输出的转速经第一级标准减速器减速后与一个开齿三级传动相联结。由于开式齿轮传动没有防护罩或机壳，齿轮完全暴露在外面，外界杂物极易侵入，而且润滑不良，因此工作条件不好，齿轮也容易磨损，故只宜用于低速传动。由于卷筒输出速度较慢，所以选择开齿传动，但由于电机输出转速却还是很快，所以先由一标准减速器进行减速，而后再由开齿传动，这样比较合理。且分两个减速器传动也减小了齿轮的尺寸，使机构的结构紧凑。且将最后的大齿轮与卷筒直接相连也使结构紧凑，并且减小了卷筒轴所承受的扭矩

18、。方案二如图 2.2 所示，此方案结构简单，为电机通过联轴器直接与齿轮减速器相连，减速器只需选用标准，但是与上一方案相比，方案二具有使用寿命长的优点，但是由于价格昂贵，在渔网厂这种工作条件不好的场合下，三级标准减速器的寿命也不会太长，且维修麻烦，从经济性上，显然不合适。相同的传动比，此方案齿轮箱尺寸相当庞大，且从经济性上考虑闭齿传动比开齿昂贵很多。显然，由于本机构卷筒转速较慢，而电机的转速一般在1000r/min 左右，所以传动比也较大，采用第一种结构较为合理。2.2 整体设计方案示意说明现对整体机构进行简单说明：按照机构结构紧凑的原则，渔网热定型机整体结构如图2.3 所示： 14151765

19、132 7643810921 -电 动 2 -联 轴 器 3-齿 轮 箱 4-带 制 动 轮 联 轴 器 5齿 轮 对 6齿 轮 对 7齿 轮 对 8卷 筒 9-棘 轮 10小 卷 筒 钢 丝 绳 2钢 管 3桁 架 14盖 板 钢 丝 绳 1滑 轮 组 1导 向 机 构 ,螺 杆传 动 8导 轨 9渔 网 0定 滑 轮图 2.3 渔网热定型方案图1-电动机 2-联轴器 3-齿轮箱 4-带制动轮联轴器 5-齿轮对 6-齿轮对 7-齿轮对 8 卷筒 9-棘轮 10-小卷筒 11-钢丝绳 12-钢管 13-桁架 14-盖板15-钢丝绳 16-滑轮组 17-导向机构螺杆传动 18-导轨 19-渔网 20-定滑轮电动机输出经一个标准一级减速器和一个三级传动齿轮减速器减所组成的传动部分进行减速后，其输出力为 6.67 吨左右，而后经 6 倍率单联动静滑轮组的钢丝绳，分成 6 根钢丝绳