机械论文
优质摘要随着工业自动化的发展，机电一体化系统已经用于各个领域的机械系统中。GD-805高速织袜机传动机构装置及控制系统的设计，利用这四年来所学的专业知识，着重对机械零件设计同时考虑工艺及工程力学内容，设计内容包括：电机的选择、V带传动设计、轴承的选择、轴的结构设计、开式直齿圆住齿轮设计、键的设计、离合器的设计等内容等，基本上包括了机械零件设计的典型部分。GD-805 高速织袜机适合生产各种短袜、连裤袜，本课题主要设计传动机构装置及控制设计。设计重点为传动机构装置设计，包括传动机构的各个传动过程设计计算、零件的设计计算和图纸的绘制。典型传动机构的设计、齿轮机械等的设计计算。控制部分设计，使用PLC 进行电气部分的控制，使转速平稳、变化响应快。关键词：袜机传动机械结构PLC全套图纸，加153893706 ABSTRACT With the development of industrial automation mechatronics system has been used invarious fields of mechanical systems. GD-805 high-speed knitting machines transmissiondevice and control system design using four years of professional knowledge learnedfocusing on the mechanical part design process and engineering mechanics taking intoaccount the content design include: the choice of motor V belt drive design bearingselection shaft structure design open circle live spur gear design key design clutch etc etc.Basically the mechanical part design including a typical part. GD-805 high-speed knittingmachines for producing all kinds of socks pantyhose the main design issues and controldesign of transmission equipment. Transmission device design focus on the design includingthe transmission process of design and calculation of the various transmission process designcalculations part of the design calculations and drawings in the drawing. Typ
icaltransmission design the design of computing machinery and other gear. Control part of thedesign use of the electrical part of the PLC control so that smooth speed and change fastresponse.Keywords: knitting machines transmission mechanical structurePLC 目录1 绪论
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 1 1.1 课题的来源、目的与意义
------------------------------------------------------------------------------- 1 1.2 国内外研究现状与发展趋势---------------------------------------------------------------------------- 2 1.3 课题主要内容及技术参数
------------------------------------------------------------------------------- 5 1.4 本章小结
-------------------------------------------------------------------------------------------------------- 52 GD-805 高速织袜机传动机构总体方案设计
--------------------------------------------------- 7 2.1 织袜机的组成结构
------------------------------------------------------------------------------------------ 7 2.3 本章小结-------------------------------------------------------------------------------------------------------113 主要传动机构的设计计算
-
-------------------------------------------------------------------------------12 3.1 电动机的选型------------------------------------------------------------------------------------------------12 3.2 设计计算传动装置的传动比
---------------------------------------------------------------------------12 3.3 V 带传动的设计计算-------------------------------------------------------------------------------------16 3.4 圆柱直齿轮的设计计算----------------------------------------------------------------------------------18
3.5 圆锥直齿轮的设计计算
----------------------------------------------------------------------------------24 3.6 轴的校核
-------------------------------------------------------------------------------------------------------28 3.7 本章小结
-------------------------------------------------------------------------------------------------------284 GD-805 高速织袜机传动机构控制系统设计
--------------------------------------------------29 4.1 引言
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------29 4.2 可编程序控制器的简单介绍
---------------------------------------------------------------------------29 4.3 GD-805 高速织袜机传动机构的控制系统设计------------------------------------------------35 4.4 本章小结-------------------------------------------------------------------------------------------------------394 结论
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------40参考文献
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------41致谢
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------42 1 绪论过去的二十年中，世界针织工业取得了巨大的技术进步，在织物设计和制造方面获得了较大的发展，针织工业正步入一个多样化的新时代。随着新型和特种针织原料的不断问世与应用，人们对结构与功能新颖的服用、装饰用和产业用针织产品的多元化要求，以及电子、计算机、信息技术的飞速发展，促进了针织工艺技术的不断革新，和针织机械设备在设计、加工与制造水平方面日益提高。由于近年来无缝成形内衣市场的兴旺与袜品市场的疲软明显，使得袜机参展规模不及上届，无缝成形编织机则数量有所增加。所有的参展设备均为全电脑控制的设备，显示了当前该类设备制造的最先进技术水平。针织机械发展的突出特点就是电子和信息技术越来越多的应用，其中，在花型设计、程序控制以及成圈编织的整个工艺过程中的应用更为普遍，在成形编织中则更具无可比拟的优势。电子技术与信息技术的应用有效提高了单机自动化程度和水平，扩大了花品种范围，提高了产品质量与生产效率。在信息技术、材料技
术与针织技术不断发展的推动下，针织机械本身的新功能、新技术将会继续巩固提高或者进行“优化组合”，针织机械将会继续综合应用各种新技术和新型材料，向高速、高效、节能、紧凑的方向发展。1.1 课题的来源、目的与意义GD-805 高速织袜机包含8 个纱道，有  5 个为自动电脑调线，4 个辅中每个都包含3 个经济关系，因此同一线圈中，包含基本颜最多可以使用12 种颜。选用的小型16 挡选针器更适合高速运转，并便于更换零件。LCD 系统自动显示织袜过程中不同状态下的各数据情况并具有中英文两大显示功能。电脑能自我检测16 种错误信息并可存储10 种产品规格尺寸、式样和图案可通过电脑设计后用盘转换到袜机电脑上。主吊线电磁铁结构减少电力损耗。主喂构的电子螺线管方式装置减少电力的损耗。圆盘剪刀设有变速装置，减少了上下剪刀磨损并可调整剪断纱线长短。特殊的凸轮机构防止调整运转时织针的损坏。内置的变压器使220V/380V 都能适用。帽子盖检测功能：打开帽子盖，机器自动停止运转。本机可自动编织各种单针筒的电脑袜子。GD-805高速织袜机适合生产各种短袜、连裤袜。
该机具有的移圈功能可用来生产双面折口和弹力折口，从而可编织带有真正意义上的网眼花型的无缝内衣织物。无缝成形编织机使用高频单级电子选针器，每路由2个选针器进行选针以实现三功位技术。该机为单面8 路进线，可生产平纹、网眼、折皱和加固组织等花型，产品用作无缝成形针织内衣等。促进了针织工艺技术的不断革新，针织机械设备在设计、加工与制造水平方面日益提高。由于近年来无缝成形内衣市场的兴旺与袜品市场的疲软明显，使得袜机参展规模不及上届，无缝成形编织机则数量有所增
加。设备为全电脑控制，显示了当前该类设备制造的最先进技术水平。1.2 国内外研究现状与发展趋势过去的二十年中，世界针织工业取得了巨大的技术进步，在织物设计和制造方面获得了较大的发展，针织工业正步入一个多样化的新时代。当前，世界针织工业的发展处于上升期，基于高新技术的生产技术水平进一步提高，针织产品水平日益广泛，已从单一的服用领域向产业用和装饰用领域发展。针织工业得以快速发展，除了市场需求驱动外，机械与技术是内在的推动力。近几年，针织机械发展的突出特点就是电子和信息技术越来越多的应用，其中，在花型设计、程序控制以及成圈编织的整个工艺过程中的应用更为普遍，在成形编织中则更具无可比拟的优势。电子技术与信息技术的应用有效提高了单机自动化程度和水平，扩大了花品种范围，提高了产品质量与生产效率。多数针织机械在编织及选针上，已实现电子三功位单针选针提花、电子调换线、电子控制移圈、电子贾卡提花等；在生产工艺过程上，已实现电子织物密度控制、电子送经、电子织物牵拉卷取、电子梳栉横移等；在生产监控上，已应用数码调控的纱线张力系统，实现实时生产数据收集、储存和修改，故障监察、显示与机器自停等；在织物设计上，已实现针织物计算机辅助设计，如花型设计、编织程序设计、模拟仿真等；在线控制上，已实现多台机器联网“控”等。电子和信息技术在针织机械上的应用，反映了新技术对针织机械设备的重大影响。除上述技术外，在机器传动控制技术方面，变频调速技术、伺服控制技术、射流控制技术、动平衡技术等也得到了应用，以达到精确控制和高速的要求；在机器操作和维护上，采用了简便、集中控制和调整的结构和技术等。针织产品的日新月异，给世界范围内主要的针织机生产厂家提出了一个巨大的挑战，生产厂家必须不断改进设备的性能，做到在不降低产量的情况下，生产出无疵点高质量的产品，
从而促进针织工业的不断发展。1.2.1 国内外研究现状近年来，随着新型和特种针织原料的不断问世与应用，人们对结构与功能新颖的服用、装饰用和产业用针织产品的多元化要求，以及电子、计算机、信息技术的飞速发展，促进了针织工艺技术的不断革新，和针织机械设备在设计、加工与制造水平方面日益提高。由于近年来无缝成形内衣市场的兴旺与袜品市场的疲软明显，使得袜机参展规模不及上届，无缝成形编织机则数量有所增加。所有的参展设备均为全电脑控制的设备，显示了当前该类设备制造的最先进技术水平。意大利展团中Santoni圣东尼、Sangiacomo胜歌和Matec马泰克公司同属于Lonati罗拉蒂集团。这次Santoni 展示了4 台SM 一4、SM 一8 型无缝成形编织机，Sangiacomo 展示了  2 台JUMBO CHROMA 型无缝针织机、l 台STAR 型二路进线型单针筒全电脑棉袜机、2 台芬达HTA 型单针筒全电脑棉袜机和l 台芬达HI TECH 型单
而针筒全电脑棉袜机，Matec 公司则展示了7 台SHARK 型和M25 型全电脑控制单针筒袜机。作为袜机和无缝成形编织机的技术领导者，Santoni 公司此次推出的SM 4 机实现了移圈功能，从而可编织带有真正意义上的网眼花型的无缝内衣织
物。MayerampCie．公司展出的MBS 型无缝成形编织机使用高频单级电子选针器，每路由  2 个选针器进行选针以实现三功位技术。该机为单面8 路进线，可生产平纹、网眼、折皱和加固组织等花型，产品用作无缝成形针织内衣和医疗用品等。该机所具有的移圈功能可用来生产双面折口和弹力折口。上海第一针织机械厂、上海顺田公司等也展出了自行生产的无缝成形编织机，这些设备基本是在原针织小圆机
上加装电子选针改装而成的，因而下摆的成形只能依靠裁剪缝纫来实现，在外观上不够平整、美观。在袜机方面，国内外参展厂商较多，带来了许多样机。从中有两点值得一提：一是国内一些袜机生产商技术水平有显著提高所生产的各种全电脑控制袜机的技术参数已达到或接近国外先进水平另一点是国外一些厂商纷纷将制造基地转移到袜品生产较集中的浙江义乌、诸暨一带，这不但降低了成本，也更有利于对用户的服务。德国、意大利、日本等一些发达国家的针织机械在研发设计水平、制造安装精度和计算机控制等方面继续处在领先地位，尤其是在设备功能性、运转稳定性、工艺可靠性、操作方便性等方面一直有着较好的声誉。韩国和地区的某些针织机，在功能性、稳定性性价比等方面也有一定的优势。而国产针织机近年来也进入了一个快速发展期，许多厂家通过合作、合资等方式，利用国外先进技术开发了新的机种。如果能在材料可靠性、性能稳定性和功能完善性方面作进一步努力，加上价格服务等优势，必将会更具竞争力。目前，我国针织机械与国外先进水平相比尚有不小的差距，每年都要花费大量的外汇来进口许多的针织机。怎么样能够在引进吸收国外先进技术的基础上，不断提高自主研发能力和针织设备的国产化水平以及质量，这将会是我们今后必须努力的方向。针织机械发展的突出特点就是电子和信息技术越来越多的应用，其中，在花型设计、程序控制以及成圈编织的整个工艺过程中的应用更为普遍，在成形编织中则更具无可比拟的优势。电子技术与信息技术的应用有效提高了单机自?  潭退 剑 ┐罅嘶ㄉ 分址段В 岣吡瞬 分柿坑肷  省Ｔ谛畔⒓际酢⒉牧霞际跤胝胫 际醪欢戏⒄沟耐贫 拢 胫  当旧淼男鹿δ堋⑿录际踅 峒绦  烫岣呋蛘呓 小坝呕 楹稀保 胫
到 峒绦 酆嫌τ酶髦中录际鹾托滦筒牧希 蚋咚佟⒏咝А⒔谀堋⒔舸盏姆较
蚍⒄埂?.2.2 国际针织机械的发展趋势1、大口径，即编制针筒直径趋于增大。近十几年前，德国Mayer amp Cie 公司研制出世界上第一台针筒直径为52 英寸的圆纬机，曾引起世界上的轰动。但这仅仅是对其技术水平处于国际领先地位的敬慕，对于针织业来说缺乏足够的市场使用价值。而当今意大利Monarch 公司生产出世界上最大的直径达60 英寸的圆纬机时，并不让人惊奇。随着针织工业正步入汽车织物和床上用品领域，针筒口径的增大变得日益重要。2、细针距。随着新型针织原料的开发和应用，化纤的细化，棉纱的高支数以及针织面料轻薄性的流行时尚，细针距正成为针织业的需要。随着针织机械传动制造精度的提高和电脑提花技术的广泛应用，开发细针距的针织机械具有其可行性。目前圆纬机的针距从E5-E36，最大可达E40。织袜机从200 针以下至400 针，最高达450 针。3、高速、多路数。随着针织机械制造业对机械传动结构的不断改进和制造精度的不断提高，针织机械的转速迅速提高。针织机械的转速迅速增高。圆纬机的转速最高已达50rpm，提花圆纬机由于电脑提花技术的应用，转速也提升到25rpm 以上。织袜机转速也有了成倍的提高。中针距的袜机转速从原200rpm 提高到400rpm，最高达500rpm；细针距的袜机转速从原1000rpm 提高到1500rpm。随着电脑程序控制技术和电脑
提花技术的应用，袜机动作变换的转速也从原较低的100rpm 以下，提高至200rpm。在针织机械高速的基础上，进线路数也得到了提高。织袜机的进线路数提高了8倍以上。圆纬机的进线路数最高达120 路以上。近年来，随着新型和特种针织原料的不断问世与应用，人们对结构与功能新颖的服用、装饰用和产业用针织产品的多元化要求，以及电子、计算机、信息技术的飞速发展，促进了针织工艺技术的不断
革新，和针织机械设备在设计、加工与制造水平方面日益提高，设备均为全电脑控制的设备，显示了当前该类设备制造的最先进技术水平。4、多功能化。针织业领域的拓宽和多样化的特点，使其为降低制造成本，具有单机多品种的需求。为满足针织业发展的需求，针织机械的发展正趋于多功能化。织袜机随着电脑技术的不断应用，业增加了其多功能化的特点。单面和双面的平纹机几乎都具备编织各类基本组织、复合组织、变换组织的功能，电脑提花和电脑调线的广泛应用，增强了织物品种的多功能化5、机电一体化程度提高。交流变频技术在针织机械传动中的广泛应用改变了以往机械变速的局限性，提高了传动的稳定性和效率，降低了能耗，使变速得以简便易行。计算机程序控制技术降低了织袜机以往机械程序控制技术的复杂性，增强了其程度控制的灵活性和稳定性，使织物的编织、品种的变换和花型面积的任意扩大、花的增加变得便捷、可靠，提高了提花织物的产量和质量，提高织袜机的生产效率作出了贡献。6、国际间协作和配套趋于密切。十几年前，针织机械的发展存在很强的区域性，制约了技术的发展速度的推广。进入九十年代尤其在九十年代中期，东亚地区新兴的针织机械制造厂商打破了这一传统观念，在其产品开发商采用国际协作、国际配套的思路，选用世界上最先进的名牌配套件，提高了其产品的稳定性和质量声誉，加快了产品更新换代的速度，缩短了与国际先进水平的差距，成为国际针织机械制造业的一支新兴力量。电脑技术近年来的广泛应用和推广也正是得益于此构想。近年来国际间的协作正趋于更高层次的合作，已从最初的成熟技术的应用和配套发展到产品技术开发的国际间合作。台湾省佰龙公司在开发汽车织物设备过程中，与英国著名针织技术专家合作，研制出适宜于编织汽车织物的单面圆纬机，处于国际领先地位。1.3 课题主要内容及技术参数课题主要内容：设计一台GD-8
05 高速织袜机传动机构。本课题主要设计传动机构装置及控制设计。设计重点为传动机构装置设计，包括传动机构的各个传动过程设计计算、零件的设计计算和图纸的绘制。典型传动机构的设计：齿轮机械等的设计计算。控制部分设计，包括电气部分的设计。书写设计说明书一份，绘共计2 张0＃图纸。毕业设计（论文）任务的内容：1.总体方案设计。2.设计重点为传动机构装置设计，包括传动机构的各个传动过程设计计算、零件的设计计算和图纸的绘制。3.典型传动机构的设计：齿轮机械等的设计计算。4.控制部分设计，包括电气部分的设计。采用PLC 控制系统。具体技术指标?筒问 缦拢?1、筒子直径：3-1/2”，3-3-4” 2、针数：84N-24N 3、级别：7.5-22G 4、转速：顺车350转/分，往复400转/分。5、功率：主电动机750W1.4 本章小结本章对GD-805 高速织袜机传动机构设计的课题来源、目的与意义进行了简要的介绍，针对目前国内针织机械的研究现状与国际间的情况趋势进行了深入、透彻地分析，简要说明了我国针织机械行业的发展方向。并且列举出了课题的主要内容和技术指标参数。2 GD-805 高速织袜机传动机构总体方案设计2.1 织袜机的组成结构2.1.1 织袜机的种类袜机的种类有很多，按针筒分类，可分为单针简袜机和双针筒袜机两种。按袜子的组织结构分类，可分为提花