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目录
第一章绪论 1
热喷涂概述 1
热喷涂的定义及原理 1
热喷涂的种类和特点 3
电弧喷涂技术概述 4
电弧喷涂的技术原理及特点 4
电弧喷涂技术的应用 6
电弧喷涂技术的新发展 7
设计绕丝机的意义和目的 9
第二章总体设计 11
绕丝机总体设计及其适用范围 11
设计方案的确定 11
第三章传动部分的设计 14
传动部分总体设计的要求 14
传动系统的分析和拟定 14
绕丝机传动系统的确定 15
电动机的选择 16
电动机类型的选择 16
电动机功率的选择 18
电动机转速的选择 20
传动装置传动比的拟定及确定 21
总传动比的确定 21
传动装置各级传动比的分配 21
传动装置的运动与动力参数的计算 22
运动及动力参数的计算方法 22
运动与动力参数的确定 23
V带传动设计 24
第一级V带传动的设计及校核 24
第二级V带传动的设计及校核 28
减速器的选择及设计 31
减速器的选择 31
减速器的设计 32
蜗杆、蜗轮的设计及校核 36
轴的设计及校核 40
轴的初估 40
轴的强度校核 43
轴承的选择及校核 47
轴承的选择 47
轴承的校核 49
第四章机架的设计 52
机架的设计 52
机架焊接结构的设计 53
焊接结构的设计措施 54
机架采用焊接结构是遇到的问题 54
结论 55
致谢 56
参考文献 57
第一章绪论
热喷涂概述
热喷涂的定义及原理
1. 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[1]。
2. 热喷涂原理
1) 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;最后以一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1-1a)。,此扁平状涂层继续受环境和热气流影响(图1-1b)。,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1-1c)。
(a) (b) (c)
图1-1 热喷涂涂层形成过程示意图
2) 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一起的层状组织结构。颗粒与颗粒直不可避免存在一部分孔隙或空洞,其孔隙率一般在4%~20%之间。涂层中伴有氧化物和夹杂,如图1-2。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,是一层一层堆积而成,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一致的。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1-2 喷涂层结构示意图
3) 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:
a) 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。一般来说,涂层与基体表面的结合以机械结合为主。
b) 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一种结合类型,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。
c) 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。
4) 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,