收线机的作用是为了收取电缆，造纸，纺织等行业的线收在工字轮上。所以为了现这个功能，工字轮需要有一个绕其轮轴的转动，线材需要一个轴向往复运动。一般地，工字轮收线机主要有主传动系统、工字轮轴系、排线机构及工字轮控制装卸系统等部分所组成。动力由力矩电机、直流电机、交流电机或电磁调速电机提供，经联轴器传动到变速箱，再由链轮、带轮或其他传动方式将动力传至收线机主轴，其主轴上固联的拔叉动工字轮并最终实现线材的收卷。

  收线机的收线功能是指收线机将线材紧密地缠绕到工字轮上。为了能够更好的保证缠绕质量，我们应该保证收线速度以及工字轮的专属满足每当工字轮旋转一周，收线其移动一个线径的距离。排线装置通过在双向丝杠或光杠上的双向步进运动调整丝线在丝盘上的盘旋节距，从而使丝盘均匀收丝，又因为放线速度是恒定的，固丝盘要随着半径的增大做减速运动。收线机是将金属丝收卷在一起的设备,为防止金属丝断裂，要做到放线月，在德国举办的国际展览会上有来自40多个国家展现了当今电线电缆行业最新的设备、材料、技术。欧洲设备整体水平从设计研发到产品制造都比国内要先进一步。这些新型的收线机从整体设计理念上看，也代表着收线机的发展的新趋势。相信不久的将来，国产设备和欧洲设备之间的差距会慢慢的小。

  欧洲的许多电线电缆厂人均生产总值非常之高,一个很大的工厂只有很少几个工人,根本原因不仅是因为欧洲的设备档次高,而且设备选型偏重于高效。以细拉机为例,国内早期细拉机使用线mm之间,近十年才流行直径200～300mm的线盘,线盘直径太小,生产工人需频繁地更换线盘,工人的劳动强度增加,生产所带来的成本增加。在国外,许多工厂都喜欢使用直径630mm的大容量线kg,一些规格可能要开机一整天才更换一次线盘,有时会看到这样的场景,几十台机正在生产而见不到一个生产工人。在提高效率方面来说,开发大容量收线机也是一种发展趋势,国内也有许多设备制造商把发展大容量收线机作为努力的方向,大容量收线比小容量收线从技术角度来比有着较高的难度。

  收线机有多种类型，很多类型都有各自的特点和应用场景范围。近年来，由于机械电子工业的快速的提升，小型及微型线圈已进入到所有的领域，在轻工业、日用品工业部门，对它们的需要量正在与日俱增。各类收线机也应运而生，品种繁多，有立式收线机、卧式收线机、液压收线机、象鼻式收线机、热处理收线机、微型收线机等各种形式。

  卧式收线机主要是靠天车对工字轮来安装，有时通过液压缸的推力进行夹紧定位，通过调节节流压力和流量来控制夹紧力的大小。控制管理系统主要是靠PLC控制或者是靠电磁继电器控制，一些很复杂的收线机还通过微机来控制。总体来说，卧式收线机与立式收线机适应于不同的生产需求。龙门式收线机体积大，所占空间大，适用于大型工字轮的收线绕线。所谓门式，就是移动工作台可以来回通过巨型框架。

  最早线N·m的力矩电机,由其带动工字轮收线,收线速度由拉丝机的拉拔速度决定,排线由力矩电机和同步带轮带动双向丝杆实现左右换向排线,排线宽度由工字轮的宽度确定。用不同工字轮收线时,同样要换掉不同的双向丝杆。收线机的排距P与排线电机转速n,收线速度v,钢丝缠绕时所在的工字轮直径d有关,由空盘到满盘,d由小到大,其公式为P=n×17.11×π×d/(v×i)。当给定排线电机转速n、收线速度v后,排距P仅与d有关。当工字轮空盘时,A值最小;当工字轮满盘时,A值最大。整体表现为,里面收线较紧,外面收线较松。假如引入另一个参数排线角度α,有点像螺旋角，公式α=arctan(A/(π×d))=arctan(n×17.11/(v×i))。由此能够看出排线角度α是恒定的,即所谓等角度排线等排距排线

  通常，电缆收线机上所用的排线都是等排距排线,采用三相异步变频电机或力矩电机,恒张力收线。排线器动力由收线轴上增加的一组同步齿形带，带动蜗轮蜗杆减速机,再驱动排线器上平皮带轮排线,换向由排线夹紧气缸按一定的时间间隔正反夹紧平皮带完成。当使用不相同宽度的工字轮时,可调整排线器上的特制调节螺杆,改变排线的宽度。收线机的排距P定义为收线工字轮旋转一圈排线器向前移动的距离。基于这样的一种情况,能够获得P=π×D/i，由此可见收线排线器的种类

  光杆排线器在光杆排线机构中,转环相对于光杆作升角等于转环偏转角的螺旋运动和沿光杆轴线平动,如同无形磨削，因此调节偏转角就可获得相应的排线节距。在排线器前面调节按钮，能调节节距。通过对转环的受力分析计算可知,光杆排线机构的轴向输出力与转环对光杆的正压力、静摩擦系数和的余弦成正比,因一般取在，所以不能取得太大。而钢材之间的静摩擦系数变化范围不大。

  另外一种就是螺纹排线器，有两道旋向相反的螺纹，实现换向。其上有个滑轮，防止线丝的左右摆动。该排线方式是长程排线，具有卷绕升角大；排线幅度宽，实现多层卷绕成型，卷装量大；结构相对比较简单，对原丝摩擦小等优点，同时也有使钢带变形、高速运转不稳等缺点。因此排线钢带的形状，工艺布置是设计的关键。在数学模型上，就如刚才所说，它们是附着在圆柱表面的两条旋向相反的螺旋线，其在底面投影为阿基米德螺旋线排线器能实现的功能分析

  我设计的主要是收线机的排线部分设计，要求匀速收丝、丝轴紧，不乱丝，丝盘整齐，不甩套；节距可调范围宽且稳定可靠。卸丝方便、省力。在倒立式收线装置中，存在塌线现象，可通过紧密收线来改善，也就是在盘底为锥形的线盘上收线，排了许多层后把锥度填平。工字轮横放时就不会存在塌线问题。排线的种类很多，正如前所述，有光杆排线器排线、丝杠螺母副排线、多道式排线以及通过移动工字轮进行排线等。首先，排线部分设计研究的问题是怎么来实现当工字轮转一周时排线器走一个节距，这是一种复合运动，对物理运动的进给系统来说，这种复合运动是通过内联系传动系来实现的，而对于数控系统来说，复合运动是通过工业控制机的控制来实现的，比如单片机控制、PLC控制等。排线节距即是光杠的节距，这个节距与力矩电机转速及排线速度有关。p.n=u;p=E/np-排线节距[mm]；n-排线电机转速[rpm];u-排线的线速度。在某一收线转速下，最大节距为;最小排线节距为；式中为最大排线速度，为最小排线速度。节距的调节范围：。然后，排线部分设计研究的问题是怎么来实现换向。对于光杆排线器，其底部有一个碟型弹簧和换向臂碰轮，通过丝杠上的限位开关来实现换向；对于双螺纹丝杠排线器，其节距不可调，由公式得其线速度与伺服电机转速成正比例关系变化其上有两道旋向相反的螺纹，可自动实现换向；还有是通过光敏电阻发出信号实现换向等。甚至有些液压系统使用电液控制阀实现换向。

  （2）截面交大的导线、线缆的挤塑、挤橡、成缆(多根绝缘线绞合)或嵌装电缆的收线装置上多采用力矩电机,这时,绝线芯或电缆的机械强度较大,即使张力偏大也不只于变形拉断,同在挤塑挤胶主机与收线装置之间是通过牵引装置联系在一起的,只要收线盘转动时能经常保持一定张力,就能保证牵引轮上径绕的线缆与转圈之间不打滑,就不会造成线径粗细不均,电缆护套厚薄不均或成缆距不准确现象。这些就更能使力矩电机的机械特性容易满足收线工字轮收线机选用电机各项性能对比表

  工作时，由力矩电机经过蜗轮蜗杆变速器带动丝杠转动，因为使用蜗轮蜗杆变速器结构相对比较简单，尺寸紧凑。丝杠带动与螺母固定的悬挂臂做左右往复直线运动，以此来实现排线动作。收线动作是由力矩电机通过齿轮变速箱带动工字轮旋转而实现。力矩电机有高的力矩惯量比，使系统加速能力得以提高；电动机反应速度快，线性度好，结构紧凑。整套传动机构传动链较短，利用率高而且体积较小，符合收线绕线机的需要。这种机构一般应用于重量较轻、行程较小的工字轮。采用这种悬挂式排线机构实现收取和排线的动作，换向速度灵活。该设备以生产小型号铜线为主，产品质量中等，生产速度较快。

  该收线机主要由主传动系统、工字轮轴系、排线机构及工字轮装卸控制管理系统等部分所组成。传动由直流电机1驱动,经窄v联组带2带动收线转动,其轴端固定联接拨盘6带工字轮7转动。主运动与排线运动的联系是由三角皮带4将主轴转动传给双向电磁离合器5的输入端,双向电磁离合器内有两个电磁离合器,分别控制丝杠8的正反转,进而使导辊座在丝杠上往复运动进行均匀排线。

  由于在一些重要工业比如：汽车，航空航天和风力涡轮机等性能需求的增加，比如高负载，高耐力，低成本，常寿命，高速等，我们应该新的齿轮设计方法。大多数常规齿轮都是对称齿。这些齿轮可能仅仅能承受单向载荷。在某些应用上，例如，起重机和风力涡轮机，在单向负载时，驱动面的几何形状就不必要和非工作面对称。这就导致设计非对称齿。最近，在高性能需求应用领域已经发现非对称渐开线直齿圆柱齿轮。这些齿轮，因他们的不对称齿形，为各种不同应用场合的最优设计提供了可能。因他们的几何特性，这些齿轮在工作面和非工作面能承受不同的压力角，这一点在获得关键特性方面，比如，高的负载能力和低的质量，是至关重要的。在文章中，列举了非对称齿直齿圆柱齿轮的两个组合，即，工作齿侧的压力角比非工作齿侧的压力角大，工作齿侧的压力角比非工作齿侧的压力角小。工作齿侧比非工作齿侧压力角大的齿轮在减少接触应力和可变啮合条件方面有明显的优势。

  在收线过程中，电动机带动工字轮以一定转速转动时，线丝被缠在工字轮。为了能够更好的保证加工质量，需保证张力的恒定，同时加工线速度也应恒定。所以P=FV。即恒张力控制中有恒功率调节的特性。因为张力恒定，工字轮卷绕半径逐渐增大，所以力矩M成正比例增加。由v=2πRn=πDn,得n=v/πD。所以三相异步电机的调节特性应满足n=K/M的关系。

  这一方案的控制思想是基速一下维持磁通恒定。这是转矩正比于电流，当电流与半径同时增大时，维持张力恒定。在基速以上，维持电动势恒定，以维持张力恒定。这种控制优点是电动机的利用率大幅度的提升。同时，通过主动轴与从动轴的机械摩擦形成闭环式张力匀速均衡，来保证了线速与绕线张力恒定。解决了传统的自然收线设计任务

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