切管機的設(shè)計【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 I 切管機設(shè)計 摘要 ： 切管機主要用于加工各種用途的管件，主要包括各種材料的金屬管件，本次設(shè)計的切管機所加工的管件主要是直徑在 3/8 4 之間。 本 論文 設(shè)計的切管機，完成的工作主要是切管機中減速箱、滾子、機體等的設(shè)計。其中包括確定工藝方案、傳動裝置的設(shè)計和計算（包括電動機的選擇、擬定傳動方案、各軸轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩的計算、傳動機構(gòu)的設(shè)計與計算等）。在對上述各項進行了詳細的強度校核之后，根據(jù)已有的經(jīng)驗公式，確定了各個零件之間的相互尺寸。在最后繪制出了裝配圖、部件圖以及部分零件圖 本 文 設(shè)計所完成的切管機主要用于車間中 對管件的切屑加工，對于提高生產(chǎn)效率，減輕工人的勞動強度有著積極的意義。 關(guān)鍵詞： 切管機 傳動件 設(shè)計計算 指導(dǎo)老師簽名： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 he of in s 4. of is of so of (of of of to as as on in . To in s 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 錄 引 言 . 1 1. 確定工藝方案 . 2 2. 傳動裝置的設(shè)計與計算 . 4 電動機的選擇 . 4 型的選擇 . 4 速的選擇 . 4 率的選擇 . 4 擬訂傳動方案 . 5 計算各軸的轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩 . 8 進行傳動機構(gòu)的設(shè)計與計算 . 10 傳動設(shè)計 . 10 輪模數(shù)的確定 . 11 輪蝸桿模數(shù)的確定 . 12 數(shù)的確定 . 12 進行總體結(jié)構(gòu)設(shè)計，畫出總體方案圖 . 13 3. 結(jié)構(gòu)設(shè)計 . 15 初算各軸的最小直徑 . 15 計算各主要傳動件的結(jié)構(gòu)尺寸 . 16 繪制部件的裝配草圖 . 20 繪制設(shè)計裝配圖 . 24 繪制零件工作圖 . 28 4. 結(jié)論 . 29 5. 致謝 . 30 6. 參考文獻 . 31 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 引 言 中國是一個上下有五千年歷史的文明古國，從原始的石器時代到金屬時代，我們偉大的祖先就進行了簡單的機械加工，但是在當時的生產(chǎn)條件下，其生產(chǎn)的效率和精度都是非常的低下。隨著時代的發(fā)展，人們在想方設(shè)法改善自己的生存條件和生活水平，正是由于這點，促進了機械制造生產(chǎn)的飛速發(fā)展，人們在超著一個精度更高、效率更高、成本更低、更加人性化的方向發(fā)展。中國雖然是一個文明古國，其擁有幾千年的歷史背景和文化積淀，但是其在工業(yè)制造方面和發(fā)達國家還是存在較大的差異，其機械制造技術(shù)卻遠遠比不上西方等發(fā) 達國家，眾所周知，機械制造技術(shù)的先進與否直接與加工的精度，生產(chǎn)的效率，以及生產(chǎn)的成本產(chǎn)生直接關(guān)系。隨著機械化生產(chǎn)的速度發(fā)展，人們對機械產(chǎn)品的要求也越來越高，其主要表現(xiàn)在實用和經(jīng)濟等方面。本次設(shè)計的目的和要求就是設(shè)計一個簡單實有的切管機，其目的在于能夠高效而廉價的加工出生產(chǎn)所需要的產(chǎn)品，并且要求其生產(chǎn)效率較高，適合大多數(shù)不是批量加工管件或者對管件加工要求不高的工廠使用。 在當今這個各項技術(shù)飛速發(fā)展的時代，尤其的隨著計算機技術(shù)的高速發(fā)展，機械制造行業(yè)也得到了飛速的發(fā)展，其主要表現(xiàn)在數(shù)控加工等方面，生產(chǎn)效率也 隨著其得到了飛速的發(fā)展。數(shù)控技術(shù)加工的精度高，得到了無數(shù)人的喜愛，但是對于一些小型的工廠和對管件加工并不頻繁的企業(yè)來說，應(yīng)用數(shù)控等方法來加工這些管件就有點大材小用，而且嚴重浪費了資源。為此，在本次設(shè)計中，特根據(jù)工廠生產(chǎn)加工的實際情況，對現(xiàn)有的切管技術(shù)進行改進。使本次設(shè)計的切管機具備了操作簡單、生產(chǎn)成本低、維護簡單、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點。 本次設(shè)計的切管機主要是針對各種用途金屬管材進行加工。本次設(shè)計的任務(wù)主要是對切管機中減速箱及有關(guān)零件進行的設(shè)計。其中包括傳動裝置的設(shè)計和計算?？傮w結(jié)構(gòu)的設(shè)計以及對設(shè)計計算進行 校核。并且通過得到的數(shù)據(jù)，繪制總體裝配圖，減速機裝配圖，減速箱焊接圖等。然后又針對各主要基本件，繪制了多張零件圖 本次設(shè)計的切管機為減輕工人的勞動強度，提高生產(chǎn)效率有著積極的意義。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 1. 確定工藝方案 此次的設(shè)計任務(wù)為設(shè)計一簡單高效的切管機，為此，對如下幾種設(shè)計方案進行比較： 方案一： 用鋸弓鋸斷金屬管：需要鋸弓往復(fù)的切削運動和滑枕擺動的進給與讓刀運動。機器的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，鋸切運動也不是連續(xù)的。當金屬直徑相差較大時，鋸片還要調(diào)換，生產(chǎn)效率低。 方案二： 用切斷刀切斷金屬管：如在車床上切斷，但 是一般車床主軸不過幾十毫米，通不過直徑較大的金屬管，并且占有一臺普通機床，不太經(jīng)濟?；蛘哂脤Ｓ玫那泄軝C，其工作原理是工件夾緊不動，裝在旋轉(zhuǎn)刀架上的兩把切斷刀，既有主切削的旋轉(zhuǎn)運動，又有進給運動，工作效率高，但是機床結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。 方案三： 用砂輪切斷金屬管：需要砂輪旋轉(zhuǎn)的切削運動和搖臂向下的進給運動。此機構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)效率高，但是砂輪磨損較快費用很高。 方案四： 用碾壓的方法切斷金屬管：其需要金屬管旋轉(zhuǎn)的切削運動和圓盤向下的進給運動。這種方法是連續(xù)切削的，生產(chǎn)效率高，機器的結(jié)構(gòu)也不太復(fù)雜。但是會使管子的切口內(nèi)徑縮小，一般用于管子要求不高的場合。 本次設(shè)計的要求為滾子轉(zhuǎn)速 n=70r/盤刀片直徑 a=80工管件的直徑為 3/8 4，電機額定功率 i 為 P=1410r/天工作 10 小時，載荷變動小。根據(jù)畢設(shè)要求和結(jié)合生產(chǎn)實際。 在本次設(shè)計中選用方案四。 工藝方案確定后，并根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)， 加上其它一些必要的尺寸， 得出工藝方案的原理圖如圖 1圖 1藝方案原理圖 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 方案四 管機的工作原理：動力由電動機 帶輪 蝸桿 蝸輪 直齒輪 中間惰輪 滾子軸上小齒輪。由于滾子的旋轉(zhuǎn)運動，從而帶動工件的旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)切削時的主運動。與此同時，操作手輪，通過螺旋傳動，將圓盤刀片向下進給移動，并在不斷增加刀片對管子的壓力過程中，實現(xiàn)管子的切割工作。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4 2. 傳動裝置的設(shè)計與計算 電動機的選擇 要選擇電動機，必須了解電動機，出廠的每臺電動機都有銘牌，上面標有電動機的主要技術(shù)參數(shù)。因此，要合理地選擇電動機，就要比較電動機的這些特性。在進行簡單機械設(shè)計時，應(yīng)選擇好電動機的類型，轉(zhuǎn)速和功率。 型的選擇 工業(yè)上一般用三相交流電源，所以選用 三相交流異步電動機。三相交流異步電機具有結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，價格便宜，維護方便等優(yōu)點，所以應(yīng)用廣泛。在選擇電動機的類型時，主要考慮的是：靜載荷或慣性載荷的大小，工作機械長期連續(xù)工作還是重復(fù)短時工作，工作環(huán)境是否多灰塵或水土飛濺等方面。在本次設(shè)計中由于其載荷變動較小，有灰塵故選擇籠式三相交流異步電機。 速的選擇 異步電機的轉(zhuǎn)速主要有 3000r/1500r/1000r/750r/種。當工作機械的轉(zhuǎn)速較高時，選用同步轉(zhuǎn)速為 3000r/電機比較合適。如果工作 機械的轉(zhuǎn)速太低（即傳動裝置的總傳動比太大）將導(dǎo)致傳動裝置的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格較高。在本次設(shè)計中可選的轉(zhuǎn)速有 1500r/ 750r/一般機械中這兩種轉(zhuǎn)速的電機適應(yīng)性大，應(yīng)用比較普遍。 率的選擇 選擇電動機的容量就是合理確定電動機的額定功率，電動機功率的選擇與電動機本身發(fā)熱、載荷大小、工作時間長短有關(guān)，但一般情況下電動機容量主要由運行發(fā)熱條件決定。故根據(jù)電動機的額定功率大于所需功率 10%來選擇電動機。 綜上所述，本次設(shè)計的切管機 電機額定功率為 P=載轉(zhuǎn)速為N=1410r/天工作 10 小時，載荷變動小 用于多塵場合。選用 電動機，買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 其額定功率 P 電 =載轉(zhuǎn)速 n 電 =1400r/步轉(zhuǎn)速 1500r/ 極 )，最大轉(zhuǎn)矩為 m。 電動機確定后，計算出切管機的傳動比為： i 總 =40070=20 （ 2 擬訂傳動方案 傳動方案的擬定，通常是指傳動機構(gòu)的選擇及其布置。這是彼此相聯(lián)系的兩個方面 。其運動形式大致分為； （ 1）傳遞回轉(zhuǎn)運動的有：帶傳動，鏈傳動，齒輪傳動，蝸輪傳動等； （ 2）實現(xiàn)往復(fù)直線運動或擺動的有：螺旋傳動，齒輪齒條傳動，凸輪機構(gòu)，曲柄滑塊機構(gòu)等； （ 3）實現(xiàn)間歇運動的有棘輪機構(gòu)和槽輪機構(gòu)等； （ 4）實現(xiàn)特定運動規(guī)律的有凸輪機構(gòu)和平面連桿機構(gòu)等。 傳動機構(gòu)的選擇就是根據(jù)機器工作機構(gòu)所要求的運動規(guī)律，載荷的性質(zhì)以及機器的工作循環(huán)進行的。然后在全面分析和比較各種傳動機構(gòu)特性的基礎(chǔ)上確定一種較好的傳動方案。 機器通常由原動機、傳動裝置和工作機等三部分組成。傳動裝置位于原動機和工作機 之間，用來傳遞運動和動力，并可以改變轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩的大小或改變運動形式，以適應(yīng)工作機功能要求。傳動裝置的設(shè)計對整臺車的性能、尺寸、重量和成本都有很大影響，因此需要合理的擬定傳動方案。在本次畢業(yè)設(shè)計中，已知切管機的 i 總 =20，若用蝸桿，一次降速原本可以達到， 其方案如圖 2是由于切割的管子最大直徑為 4，如圖 1兩個滾筒的中心距不能小于 108此帶動兩個滾筒的齒輪外徑不能大于滾筒的直徑（ 100若取蝸桿 ，蝸輪 0， m=4，則蝸輪分度圓直徑 60同一軸上的齒輪大， 按圖 2布置，蝸輪將要和滾筒相撞，為此，應(yīng)該加大兩軸之間的中心距。這樣就要加上一個惰輪，才可以解決這個問題，如圖 2本次設(shè)計中，取蝸輪齒數(shù)為 0,模數(shù) m=4。由于帶傳動具有緩沖和過載打滑的特性，故可將最為在電機之后的第一級傳動，此外開式齒輪傳動不宜放在高速級，因為在這種條件下工作容易產(chǎn)生沖擊和噪音，故應(yīng)將齒輪傳動放在底速級。一個好的傳動方案，除了首先應(yīng)滿足機器的功能要求外，還應(yīng)當工作可靠、結(jié)構(gòu)簡單、尺寸緊湊、成本低廉以及使用維護方便。經(jīng)比較各種傳動方案，買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 在本次設(shè)計中確定采用帶傳動、蝸 桿傳動、齒輪傳動等機構(gòu)組成的傳動方案。并初步畫出其傳動系統(tǒng)圖，如圖 2 圖 2輪蝸桿傳動方案圖 圖 2輪蝸桿加中間惰輪傳動方案圖 在傳動方案確定后 ,根據(jù) i 總 =i1i 2 的關(guān)系分配傳動比 如表 2買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 圖 2傳動、蝸輪蝸桿、中間惰輪、齒輪方案圖 表 2種主要傳動機構(gòu)的特性比較 特 性 類 型 帶傳動 齒輪傳動 蝸桿傳動 主要優(yōu)點 中心距變化范圍較大 ,結(jié)構(gòu)簡單 ,傳動平穩(wěn) ,能緩沖 ,起過載安全保護作用 外廓尺寸小 ,傳動比準確 ,效率高 ,壽命長 ,適用的功率和速度范圍大 外廓尺寸小 ,傳動比大而準確 ,工作平穩(wěn) ,可制成自鎖的傳動 單級傳動比 ,i 開口平型帶 :2 4,最大值 6,三角帶型 : 2 4, 最大值7 有張緊輪平型帶 :3 5 最大值 8 開 式 圓 柱 齒 輪 : 4 6,最大值 15. 開式圓柱正齒輪 : 3 4,最大值 10. 閉 式 圓 柱 齒 輪 : 2 3,最大值 6 閉式 : 10 40,最大值 100 開式 : 15 60,最大值 100 外廓尺寸 大 中 ,小 小 成本 低 中 高 效率 平型帶 角帶 式加工齒 式 式 慮到傳動裝置的結(jié)構(gòu) ,尺寸 ,重量 ,工作條件和制造安裝等因素 ,必須對傳動比買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 8 進行合理的分配 =9550 m)可知 :當傳動的功 率 P(定時 ,轉(zhuǎn)速n(r/高 ,轉(zhuǎn)矩 T 就越小 在進行傳動比的分配時遵循 ”降速要先少后多 ”則會使大帶輪半徑超過減速器的中心高，造成尺寸不協(xié)調(diào)，并給機座設(shè)計和安裝帶來困難，又因為齒輪在降速傳動中 ,如果降速比較大 ,就會使被動齒輪直徑過大 ,而增加徑向尺寸 ,或者因小齒輪的齒數(shù)太少而產(chǎn)生根切現(xiàn)象 如果升速比過大 ,則容易引起強烈的震動和噪音 ,造成傳動不平穩(wěn) ,影響機器的工作性能 各機構(gòu)的傳動比分配情況如下 : .2;0;.5;2 i 總 = 50 0 （ 2 注 :傳動系統(tǒng)只大齒輪是個惰輪 ,它不改變傳動比只起加大中心距 ,改變滾筒旋轉(zhuǎn)方向的作用 . 計算各軸的轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩 由表一我們可知，取 帶 = 蝸 = 齒 = 滾 =對滾動軸承的效率），根據(jù)公式： 12 2 1 2 1, 9 5 5 0 , N T T T 及 （ 2 可知各軸的轉(zhuǎn)速為： 11400 1 1 6 . 7 / m i 2 電（ 2 2 1 21400 2 3 . 3 / m i n 1 . 2 5 0i i 電（ 2 3 1 2 31400 1 5 . 5 / m i n 1 . 2 5 0 1 . 5i i i 電（ 2 4 1 2 3 41400 7 0 / m i 2 5 0 1 . 5 1 / 4 . 5i i i i 電（ 2 各軸的功率為： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 9 電 帶 = 1 . 5 0 . 9 6 = 1 . 4 4 （ （ 2 蝸 滾 電 帶 蝸 滾=P= 1 . 5 0 . 9 6 0 . 7 2 0 . 9 9 = 1 . 0 3 （ （ 2 2 齒 滾 電 帶 蝸 齒 滾2=P= 1 . 5 0 . 9 6 0 . 7 2 0 . 9 4 0 . 9 9 = 0 . 9 6 （ （ 2 23 齒 滾 電 帶 蝸 滾齒23=P= 1 . 5 0 . 9 6 0 . 7 2 0 . 9 4 0 . 9 9 = 0 . 8 9 （ （ 2 各軸傳遞的轉(zhuǎn)矩為： 1 . 59 5 5 0 9 5 5 0 1 0 . 2 3 ?1400 電電電（ n （ 2 1 1 0 . 2 3 1 . 2 0 . 9 6 1 1 . 7 8 ?T T i 電 帶 = （ （ 2 2 1 2 1 0 . 2 3 1 . 2 0 . 9 6 5 0 0 . 7 2 0 . 9 9 4 2 0 . 0 2 ?T T i T i i 蝸 滾 電 帶 蝸 滾= （ （ 2 第三 軸，因為裝的是過渡齒輪（惰輪），所以此軸不承受轉(zhuǎn)矩，只受彎 矩 ，它是一根心軸。 1 2 3 42323 1 0 . 2 3 1 . 2 5 0 1 . 5 0 . 9 6 0 . 7 2 0 . 9 4 0 . 9 9 3 1 / 4T T i i i i 電 帶 蝸 滾齒= （ 2 將以上各數(shù)據(jù)制成如表 2示的表格： 表 2軸計算結(jié)果 軸號 電機軸 傳動比 i 0 (r/1410 0 功率 P(矩 T 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 10 （ Nm） 在計算 傳動比的時候，當帶輪直徑和齒輪模數(shù)確定后，實際傳動比就等于兩帶輪直徑之比，或者兩齒輪齒數(shù)之比，其結(jié)果可能出現(xiàn)與上表數(shù)據(jù)不一致。當 采用輻板式結(jié)構(gòu)的鍛造齒輪。 輪緣內(nèi)徑 d 緣 = d 頂 26838轂外徑 d 轂 = 2=45=72mm(d 軸 2齒輪的孔徑，由表三可知 d 軸 2=45輻板厚度 c=30=9板孔圓周定位尺寸： .5(d 緣 +d 轂 ) =38+72)=105 （ 3 輻板孔直徑： d 孔 =d 緣 - d 轂 )=38 d 孔 =17 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 18 齒輪示意圖如圖 3 3軸齒輪示意圖 2）已知 軸上齒輪 1， m=3，則： 分度圓直徑 d3= 81=243頂圓直徑 d 頂 3=m()=3(81+2)=249根圓直徑 d 根 3=m(3(寬 B=30 由于 d 根 3160采用輻板式結(jié)構(gòu)的鍛造齒輪。 輪緣內(nèi)徑 d 緣 = d 頂 34919轂外徑 d 轂 = 3=50=80mm(d 軸 3齒輪的孔徑，由表三可知 d 軸 3=50輻板厚度 c=30=9板孔圓周定位尺寸： .5(d 緣 +d 轂 ) =19+80)= （ 3 輻板孔直徑： d 孔 =d 緣 - d 轂 )=19 d 孔 =35 、 軸的中心距： 23 1( ) 3 ( 5 4 8 1 ) 2 0 2 . 52a m z z m m 、 1= 2 （ 3 軸上齒輪如圖 3文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 19 圖 3軸齒輪示意圖 3）已知 軸上的齒輪 8,m=3 則： 分度圓直徑 d4= 18=54頂圓直徑 d 頂 4=m()=3(18+2)=60根圓直徑 d 根 4=m(3(寬 B=30 由于 d 根 3 r r倒圓直徑，查閱手冊中非配合處的過度圓角半徑 用凸肩定位時按此式計算， 用套筒定位時另取 帶輪的定位靠套筒，此處的 裝滾動軸承處的直徑 d2 套筒的； 套筒的 須符合軸承的標準 由于采用 205 型軸承， 5mm 在兩滾動軸承之間齒輪（蝸輪）處的直徑 r r倒圓角半徑，查閱手冊確定 如如 軸 般軸肩和軸環(huán)的直徑 a a軸肩或軸環(huán)的高度，a=(如 軸，5mm，a= a=5此處 當于5， a=0.1 5+2*0買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 27 則5+2*5=65mm mm 動軸承定位軸肩直徑 查閱手冊軸承部分的 裝旋轉(zhuǎn)零件的軸頭長度 d 一般要求 比旋轉(zhuǎn)零件的輪轂寬度要短一些 環(huán)長度 d 如 軸=7 減速箱焊接圖如圖 3 3速箱焊接圖 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 28 繪制零件工作圖 機械零件有兩種：一類需要自行設(shè)計制作的，叫基本件；基本件必須根據(jù)設(shè)計裝配圖，全部拆畫，并對細部結(jié)構(gòu)進行設(shè)計。在本次設(shè)計中選取其中我滾筒工作圖和蝸桿工作圖作為零件圖拆畫： 滾筒零件圖如圖 3 3筒零件圖 蝸桿零件圖如圖 3 3桿零件圖 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 29 4. 結(jié)論 通過對相關(guān)資料的查閱和對切 管機的設(shè)計計算，并且對切管機進行了初步的設(shè)計。在設(shè)計過程中，主要的工作有如下幾點： 對傳動方案的選擇和對機構(gòu)的設(shè)計計算 ,其中包括選擇合適的傳動方案和對減速箱部分各個零件的設(shè)計計算以及校核。 設(shè)計計算結(jié)束后，在已有數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)之上，畫出了總體裝配圖的輪廓，通過對各個參數(shù)的進一步確定，最后終于得到了總體裝配圖。 對幾個主要的零部件進行了繪制 ,其中包括滾子零件的工作圖，蝸桿的零件圖等。 從這一設(shè)計題目的綜合運用中，更是把所學(xué)的這些知識有了一個大的融會與應(yīng)用，從而所學(xué)的知識也不再是死的，有了一個比較全面的 復(fù)習。在設(shè)計與計算的過程中，也遇到了許多的困難與問題。通過查找資料，將這些問題解決的這種獨立的解決問題和思考的方法，是在這次設(shè)計中我得到的一個最大的收獲。當然，從中也大致了解了一些產(chǎn)品設(shè)計的基本方法，這也