蓄电池板栅连铸机牵引机构的设计
目录
引言 1
一、概论 2
（一）蓄电池板栅机的发展历程 2
（二）蓄电池板栅机国内外的发展与现状 2
（三）主要研究内容和方法 2
二、总体方案拟订 2
（一）初步拟定方案 2
（二）绘图软件的选择 2
（三）支撑架结构 3
（四）夹送机的原理和结构 3
（五）前端冷却机构 7
（六）整体框架的外侧包覆铁皮 8
（七）蓄电池板栅连铸机的总装配图 9
三、设计计算与校对 9
（一）夹送辊张力计算 9
（二）张力辊的张力计算 10
（三）压紧轮压力计算 11
（四）下夹送辊的应力计算与校核 12
（五）惰轮组件的应力校核 13
（六）计数器的应力校核 14
（七）齿轮的设计和选用 14
四、结论与展望 19
（一）结论 19
（二）展望 19
致谢 20
参考文献 21
引言
蓄电池板栅是铅酸蓄电池的基本组成结构之一，约占蓄电池总质量的20%-30%。蓄电池板栅的生产质量对于蓄电池行业的发展具有重要意义。蓄电池的生产过程中，基本的板栅制造技术有传统的重力铸造、拉网式、连铸式3种。由于我国蓄电池行业的技术水平低，蓄电池板栅的生产主要采用铸板机重力铸造技术，生产效率低，资源能源消耗大，产品国际市场竞争力差，总体技术水平较国外已相对落后近三十年，迫切需要对蓄电池生产企业的技术装备进行升级换代，实现跨越式发展的目标。
本次对其蓄电池的发展现状及其研究方法做了研究，研究的方向就是蓄电池 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
板栅连铸机的夹送机部分整体的绘制。其中涉及到一些同步带的计算、齿轮的计算、各应力的校核等。最终会以二维图打印出来，标明各项零件尺寸和装配尺寸。同时对其需要的计算做到了详细的理论计算。
一、概论
（一）蓄电池板栅机的发展历程
蓄电池板栅连铸连扎技术是目前国际上先进的板栅制造技术，它的生产效率可达传统铸板机重力铸造的12倍以上，板栅连铸机模具主要由动模和定模组成，熔融铅液由熔铅炉通过输铅管不间断通入定模中，充满动模表面连续板栅型腔，板栅在动模表面成形铸出。目前国际上蓄电池板栅连铸连轧设备主要由美国Wirtz公司生产，我国蓄电池行业目前仍然以铸板机为主要生产设备，生产力水平低下，且产品质量不高。
（二）蓄电池板栅机国内外的发展与现状
我国蓄电池行业的技术水平低，蓄电池板栅的生产主要靠的是重力铸造，生产效率低，并且板栅形状难以做到细致化。鉴于拉网式板栅制造技术在欧美等国得到了广泛应用，我国在20世纪90年代引进该技术，但使用效果不理想［5］,而国际上蓄电池板栅连铸连轧设备主要由美国Wirtz公司生产，国内尚无相关技术及设备制造能力。
（三）主要研究内容和方法
对于国内现有的蓄电池板栅连铸机夹送机构的设计，进行了部分优化和整机原理设计；对于整机的框架、电动机、传动轮、牵引轮、冷却系统等部分采用solidworks软件做了三维设计，详细描述了夹送机的整体轮廓。
首先，利用已经测得的部分参数计算部分零件尺寸，例如所需夹送辊的尺寸和整体结构，再用SolidWorks软件绘图，得到三维结构图；其次利用给定的尺寸将整体框架图绘出，将上述零件图安接进去，得到整体全面的三维结构图；最后将整机结构图进行渲染，突出部分优化零件，得到最终样图。
二、总体方案拟订
（一）初步拟定方案
初步设想是参考国外蓄电池板栅连铸机的结构进行优化设计的，整机是由传动系统，前端风刀，夹送辊，计数器，水冷系统，去毛刺系统，以及电气管路等几部分组成的。关于这几部分的设计和制图会在之后的篇幅里进行力学分析和结构分析。
（二）绘图软件的选择
Solidworks软件本身具有强大的三维绘图功能，它可以自动生成工程图，并且可以使工程图和三维图直接联系，也就是说在工程图中修改部分尺寸会在三维图中自动更改，反之，在三维图中更改尺寸，工程图也会做出相应的更改，这个为我们后期检验修改尺寸提供不少方便，当然这种互相联系的关系也可以打断。
再者考虑到我们这次有管路部分的设计，而Solidwoeks有专门的管道插件，对管道方面的各个问题都处理的相当好，许多零件有标准零件库，选用装配都很简单。所以最终决定采用Solidworks三维绘图软件进行制图。
（三）支撑架结构
支撑架架结构参考国外的板栅连铸机的结构，考虑到整体承受能力，框架采用50方钢和50角钢焊接焊接而成。整体结构如下图2-1所示，其尺寸要求也是参考已有板栅连铸机的要求。
图2-1整体的框架结构
（四）夹送机的原理和结构
蓄电池板栅连铸机的夹送机构如图2-2所示，整体是由支架、驱动系统、传动系统、上下夹送辊、辊距调节机构、可滑动轴承座等组成。
电机通过减速器和同步齿形带使下夹送辊转动，同时通过两个惰轮机构使上夹送辊等速率反向转动。上夹送辊安装在可滑动的轴承支座上，可滑动轴承支座通过弹簧和重力维持在一个平衡位置。可滑动轴承座的位置可以通过上端的螺母进行调节，上夹送辊可以在上导轨长度的范围内自有调节。
上夹送辊的材料是橡皮，下夹送辊的材料是金属，这样可以避免挤压力过大或过小使板栅变形，同时能提供足够的摩擦力。挤压力的产生是当板栅通过上下夹送辊之间的夹缝时所产生的。
图2-2 夹送机的各零件装配位置图
1、动力系统
电动机和减速器的选用
电动机的类型主要根据载荷性质及大小，电源种类，空间位置尺寸及工作情况，启动性能和启动、制动、反转的频繁程度，调速性能和转速高低等要求来确定。电动机有交、直流之分，一般工厂内都是采用三相交流电，所以选用交流电动机。电动机的额定电压一般为380V。
电动机选用1.5马力的LEESON交流电动机,其型号为No：120761.00，Model C145T17VC1G，转速为1740r/min，上夹送辊的线速度是24m/min，因为同步齿形带的大小带轮是一样大的，上下轴上的齿轮和惰轮组中的齿轮都是一样大小的直齿齿轮，所以整个传动中的减速比都是通过减速器来达到要求的。
减速器减速比的计算
ω= v/r=400/78=5.13rsd/s
n = ω/2π=0.816 r/s
i = 1740/60/0.816=35.5
取整，选用减速比为36的减速器，减速器的品牌选择Morse。
图2-6 UTCH205带滑轨轴承
图2-7 UCP206带座轴承
（五）前端冷却机构
吹干冷却机构三维图如下图2-8所示，风刀机构是由1.风刀、2.针阀、3.变径90°弯管、4. 二分管（6英寸长）、5.coupling、6.固定块、7.A型压扣式软管接头以及8.托架装配而成。冷却机构的固定部分和气路部分入下图2-9所示。
引言 1
一、概论 2
（一）蓄电池板栅机的发展历程 2
（二）蓄电池板栅机国内外的发展与现状 2
（三）主要研究内容和方法 2
二、总体方案拟订 2
（一）初步拟定方案 2
（二）绘图软件的选择 2
（三）支撑架结构 3
（四）夹送机的原理和结构 3
（五）前端冷却机构 7
（六）整体框架的外侧包覆铁皮 8
（七）蓄电池板栅连铸机的总装配图 9
三、设计计算与校对 9
（一）夹送辊张力计算 9
（二）张力辊的张力计算 10
（三）压紧轮压力计算 11
（四）下夹送辊的应力计算与校核 12
（五）惰轮组件的应力校核 13
（六）计数器的应力校核 14
（七）齿轮的设计和选用 14
四、结论与展望 19
（一）结论 19
（二）展望 19
致谢 20
参考文献 21
引言
蓄电池板栅是铅酸蓄电池的基本组成结构之一，约占蓄电池总质量的20%-30%。蓄电池板栅的生产质量对于蓄电池行业的发展具有重要意义。蓄电池的生产过程中，基本的板栅制造技术有传统的重力铸造、拉网式、连铸式3种。由于我国蓄电池行业的技术水平低，蓄电池板栅的生产主要采用铸板机重力铸造技术，生产效率低，资源能源消耗大，产品国际市场竞争力差，总体技术水平较国外已相对落后近三十年，迫切需要对蓄电池生产企业的技术装备进行升级换代，实现跨越式发展的目标。
本次对其蓄电池的发展现状及其研究方法做了研究，研究的方向就是蓄电池 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
板栅连铸机的夹送机部分整体的绘制。其中涉及到一些同步带的计算、齿轮的计算、各应力的校核等。最终会以二维图打印出来，标明各项零件尺寸和装配尺寸。同时对其需要的计算做到了详细的理论计算。
一、概论
（一）蓄电池板栅机的发展历程
蓄电池板栅连铸连扎技术是目前国际上先进的板栅制造技术，它的生产效率可达传统铸板机重力铸造的12倍以上，板栅连铸机模具主要由动模和定模组成，熔融铅液由熔铅炉通过输铅管不间断通入定模中，充满动模表面连续板栅型腔，板栅在动模表面成形铸出。目前国际上蓄电池板栅连铸连轧设备主要由美国Wirtz公司生产，我国蓄电池行业目前仍然以铸板机为主要生产设备，生产力水平低下，且产品质量不高。
（二）蓄电池板栅机国内外的发展与现状
我国蓄电池行业的技术水平低，蓄电池板栅的生产主要靠的是重力铸造，生产效率低，并且板栅形状难以做到细致化。鉴于拉网式板栅制造技术在欧美等国得到了广泛应用，我国在20世纪90年代引进该技术，但使用效果不理想［5］,而国际上蓄电池板栅连铸连轧设备主要由美国Wirtz公司生产，国内尚无相关技术及设备制造能力。
（三）主要研究内容和方法
对于国内现有的蓄电池板栅连铸机夹送机构的设计，进行了部分优化和整机原理设计；对于整机的框架、电动机、传动轮、牵引轮、冷却系统等部分采用solidworks软件做了三维设计，详细描述了夹送机的整体轮廓。
首先，利用已经测得的部分参数计算部分零件尺寸，例如所需夹送辊的尺寸和整体结构，再用SolidWorks软件绘图，得到三维结构图；其次利用给定的尺寸将整体框架图绘出，将上述零件图安接进去，得到整体全面的三维结构图；最后将整机结构图进行渲染，突出部分优化零件，得到最终样图。
二、总体方案拟订
（一）初步拟定方案
初步设想是参考国外蓄电池板栅连铸机的结构进行优化设计的，整机是由传动系统，前端风刀，夹送辊，计数器，水冷系统，去毛刺系统，以及电气管路等几部分组成的。关于这几部分的设计和制图会在之后的篇幅里进行力学分析和结构分析。
（二）绘图软件的选择
Solidworks软件本身具有强大的三维绘图功能，它可以自动生成工程图，并且可以使工程图和三维图直接联系，也就是说在工程图中修改部分尺寸会在三维图中自动更改，反之，在三维图中更改尺寸，工程图也会做出相应的更改，这个为我们后期检验修改尺寸提供不少方便，当然这种互相联系的关系也可以打断。
再者考虑到我们这次有管路部分的设计，而Solidwoeks有专门的管道插件，对管道方面的各个问题都处理的相当好，许多零件有标准零件库，选用装配都很简单。所以最终决定采用Solidworks三维绘图软件进行制图。
（三）支撑架结构
支撑架架结构参考国外的板栅连铸机的结构，考虑到整体承受能力，框架采用50方钢和50角钢焊接焊接而成。整体结构如下图2-1所示，其尺寸要求也是参考已有板栅连铸机的要求。
图2-1整体的框架结构
（四）夹送机的原理和结构
蓄电池板栅连铸机的夹送机构如图2-2所示，整体是由支架、驱动系统、传动系统、上下夹送辊、辊距调节机构、可滑动轴承座等组成。
电机通过减速器和同步齿形带使下夹送辊转动，同时通过两个惰轮机构使上夹送辊等速率反向转动。上夹送辊安装在可滑动的轴承支座上，可滑动轴承支座通过弹簧和重力维持在一个平衡位置。可滑动轴承座的位置可以通过上端的螺母进行调节，上夹送辊可以在上导轨长度的范围内自有调节。
上夹送辊的材料是橡皮，下夹送辊的材料是金属，这样可以避免挤压力过大或过小使板栅变形，同时能提供足够的摩擦力。挤压力的产生是当板栅通过上下夹送辊之间的夹缝时所产生的。
图2-2 夹送机的各零件装配位置图
1、动力系统
电动机和减速器的选用
电动机的类型主要根据载荷性质及大小，电源种类，空间位置尺寸及工作情况，启动性能和启动、制动、反转的频繁程度，调速性能和转速高低等要求来确定。电动机有交、直流之分，一般工厂内都是采用三相交流电，所以选用交流电动机。电动机的额定电压一般为380V。
电动机选用1.5马力的LEESON交流电动机,其型号为No：120761.00，Model C145T17VC1G，转速为1740r/min，上夹送辊的线速度是24m/min，因为同步齿形带的大小带轮是一样大的，上下轴上的齿轮和惰轮组中的齿轮都是一样大小的直齿齿轮，所以整个传动中的减速比都是通过减速器来达到要求的。
减速器减速比的计算
ω= v/r=400/78=5.13rsd/s
n = ω/2π=0.816 r/s
i = 1740/60/0.816=35.5
取整，选用减速比为36的减速器，减速器的品牌选择Morse。
图2-6 UTCH205带滑轨轴承
图2-7 UCP206带座轴承
（五）前端冷却机构
吹干冷却机构三维图如下图2-8所示，风刀机构是由1.风刀、2.针阀、3.变径90°弯管、4. 二分管（6英寸长）、5.coupling、6.固定块、7.A型压扣式软管接头以及8.托架装配而成。冷却机构的固定部分和气路部分入下图2-9所示。
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