隔水管横焊缝自动对中装置的设计（机械电气部分）【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 0 毕业设计说明书 设计题目： 隔水管 横焊缝 自动对中装置的设计 （机械电气部分） 专 业： 数控技术及其应用 班 级： 数控一班 设计学生： 指导教师： 黄开有 职称： 副教授 设计时间： 4 月 1 日 6月 15 日 设计地点： 湖南工学院 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 目录 目录 . 1. 第一章 隔水管 横 焊 缝 自 动 对 中 装 置 述 的概 . 第二章 总体方案的设计 . 3. 2计任务 2本工作原理 第三章 机械部分的设计 . 6 3 型块的模型设计 3轨的设计 3动轮装置的设计 3 算驱动轮所需的扭矩 . 9 3传动的设计 . 12 3减速器的 设计 . 14 3动机的选用 . 18 3轴器的选用 . 19 3的设计 . 20 3承的选用 . 23 3滚动轮的设计 3滚轮支承上盖的设计 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 第一章 隔水管 横焊缝 自动对中装置的概述 快速接头隔水管系列产品，是湛江市南油集团合众公司特有的为海洋石油 配套的专用产品，多年来经过不断的开发和改进，已形成了完整配套的技术图纸、成熟的生产技术、工艺流程和加工制造装备，与之相应的业务熟练的工程技术队伍和技术工人队伍。新型快速接头系列产品有： 。本毕业设计的 目的 是将合众公司原来的生产设备改为自动化的设备，并降低工人的劳动强度。 本设计的主要要求： 设计出一种针对 ，对卷制成管状板材的内横、外横能进行自动对中 的装置。要求能实现管的自动对中 、自动找正、定位夹紧 、纵向自动行走，行走速度在 3m/间，可以自动调节，动力为普通三相交流电动机，控制方式为随车控制形式，要求结构实用、重量轻、调节操作方便、技术优先价格合理。 本设计的主要内 容： 1、内外 自动对中装置总体方案的确定。 2、内外 自动对中装置机架结构的设计。 3、内外 自动对中装置 机械 系统的设计。 第二章 总体方案的设计 2计任务 设计一个装置，使两根长各 隔水管自动对中，并且使两管的对中精度达到：两管的轴线同轴偏差 3中 点 后隔水管要实现转动 。 2案的选定 使两根隔水管自动对中的方法有很多，经过了对具体方案的工作原理及可行性的分析，本人决定采用 V 型装置，其大概形状如（图 示。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 图 、滚轮 2、 V 型块 3、导轨 2本工作原理 2体工作原理 如图 2示，该装置由 、 两组 V 型块组成 。 组可以沿 组固定， 是 组 组 图 21、滚动轮 2、电动机 3、减速器 4、驱动轮 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 、 两组 V 型块 均有 8 个滚轮和中间的一个驱动轮支承， 组 V 型块下边的导轨可以实现隔水管的对接。 2动轮装置的简要说明 如图 2动的传递顺序是：电动机减速器链轮滚轮隔水管 图 2图是驱动轮的安装图，大轴（上边）装滚轮与链轮，小轴装链轮，两装有圆锥滚子滚动轴承，运动由减速器接入小轴， 再经过链传动传到滚轮。 第三章 机械部分的设计 3型块的模型设计 参照 1、 造成型 2、 钢 3、 V 型块的加工要求，对装滚轮部分和下底面进行精加工，加工方法由厂家自己决定，使这两部分的平面度达到 ，粗糙度也达到 。在加工装滚轮凹槽时要使 4 个凹槽的位置度达到 ，所有螺纹孔及销孔的位置度也要达到 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 3轨的设计 一、 导轨的选用 由工作要求承载能力较大而且能够自动补偿磨损的要求，决定选用平面三角复合型滑动导轨，参照 机械设计手册 第三卷，表 28 其形状见图 3 1000图 3寸见表 A 1000 B 200 120 。 二、进行导轨的力学计算 导轨的材料：选用钒钛耐磨铸铁耐磨铸铁为导轨的材料。 表面热处理：在其粗加工后进行一次时效淬火处理，采用电接触加热的表面淬火，最后导轨还要进行磨削 ，使其表面的粗糙度达到预定的要求，取其 硬度 匹配：为了保证导轨的寿命，加工结果应该保证导轨接合面的硬度不同，此取为 100 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 三、导轨的校核 查表可得铸铁的许用压强为 1 知导轨的外形如上图所示，取导轨滑座共承重 8 t， 0 0 0 0108 0 0 0 则滑座每侧的承重为 00004 对三角形导轨设垂直斜向力为 F，如图 3 图 3有 220000 32000030c o F 11500 N 则左侧导轨承受的压强为 M P 10 41 1 图 3 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 故此导轨符合要求。 3动轮装置的设计 3算驱动轮所需的扭矩 如图 3示。 图 3、 每组 V 型装置共有 8 个支承滚轮（若加上驱动轮则为 9 个），每个轮上的支承反力应为（ 2/2G） /4（按照 8个支承点算），即 82 每根管的质量约为： M=500 则 3 3 12 4 5 0 082 考虑到管的外圆柱面的制造误差，有可能 8个支承点存在某些支承点与管子不接触，故 ，取 S 则 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 二、计算使管子转动所需的扭矩 1、 机械传动部分的总传动比 50i 2、 所用电动机的转速为 3、 滚轮的运动参数 507501 15 901 R 、管子的运动参数（按最大管计算） 3812 R R 5、管子的线速度 015 11222 此速度即就是管子自动的速度 。 6、计算滚轮使管子转动所需的扭矩 T 计算在 1s 内使管子的转动的线速度达到 10 32 由本设计可知， t=1s 500 00出 滚轮使管子转动所需的扭矩 T，可以采用动量矩定理： )()(00 M 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 由动量矩定理可得： 13 8 0 0 1010 3322 V 21.5 即滚轮使管子转动所需的扭矩 T 21.5 。 三、对 T 进行校核 查 “ 机械设计手册软件版 可知 钢 则最大静摩擦力 5 9 0 a x 相应最大摩擦力矩 9903812599 10 32 而 T 21.5 会产生相对滑动的现象。 所以 T 符合设计的要求。 3传动的设计 用机械设计手册软件版 以轻松完成链传动的设计，下面是设计的过程。 1、初始条件 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 传递功率 链轮的转速 15 r/均传动比 1 可大或小 大链轮的转速 15 r/动种类 水平传动 传动速度 低速传动 V 3m/s 润滑条件 由设计结果决定 中心距条件 可调 载荷性质 平稳载荷 原动机种类 电动机 润滑方式 人工定期润滑 2、设计结果 1 选择链轮齿数 假定链速 v 3m/s,由表 9取小链轮齿数 17;从动链齿数 1 17=17 2 计算功率 表 9得工作情况系数 = 确定链条节数 初定中心距 0p,则链节数为 2 21 +0 2 12 )2 = p + 21717 + 2 17*17 )2 =97 节 ,取 7 节 4 确定链条的节距 p 由图 9小链轮转速估计 ,链工作在功率曲率顶点左侧时 ,可能出现链板疲劳破坏。由表9得小链轮齿数系数 (191z) (1917) L =(100 (1097) 取单 排链，由表 9得多排链系数 得所需传递的功率为 据小链轮转速 15r/功率 图 9链号 08A 单排链。同时也证实原估 计链工作在额定功率曲线顶点左侧是正确的。再由表 9得链节距p= 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 5 确定链长 L 及中心距 a L=10001000 m=a=4p(1 + 212221 )2(8)2( =260心距减 少量 a=（ a=（ 260际中心距 a =a=260 a =2556 验算链速 v=100060 11 00060 m/s=s 与原假设相符。 7 验算链轮毂孔 的小链轮毂孔许用最大直径 4于电动机轴径 D=30合适。 8 作用在轴上的轴力 000=377N 按水平布置取压轴力系数 377N=434N 3、链传动的尺寸参数 如图 3示， 名称 符号 小链轮数值 大链轮数值 单位 排距 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 分度圆直径 d 顶圆最大直径 顶圆最小直径 度圆最大弦齿高 度圆最小弦齿高 根圆直径 大齿根距离 3速 器的选用 考虑到负载较大，传动比也相当大，所以选用 单级 普通圆柱蜗杆减速器 ，其简图如图 3示。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 图 3了正确选用该普通圆柱蜗杆减速器，有必要对该减速器里边所用的蜗轮蜗杆传动进行设计，采用机械设计手册软件版 行设计， 普通圆柱蜗杆传动设计结果报告 ： 一、普通蜗杆设计输入参数 P 2. 蜗杆转矩 3. 蜗轮转矩 4. 蜗杆转速 r/ 5. 蜗轮转速 r/ 6. 理论传动比 i 7. 实际传动比 i 8. 传动比误差 ) 9. 预定寿命 H 4800 (小时 ) 10. 原动机类别 电动机 11. 工作机载荷特性 中等冲击 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 12. 润滑方式 浸油 13. 蜗杆类型 渐开线蜗杆 14. 受载侧面 一侧 二、材料及热处理 1. 蜗杆材料牌号 45(表面淬火 ) 2. 蜗杆热处理 表面淬火 3. 蜗杆材料硬度 55 4. 蜗杆材料齿面粗糙度 m) 5. 蜗轮材料牌号及铸造方法 模 ) 6. 蜗轮材料许用接触应力 H 200 (N/) 7. 蜗轮材料许用接触应力 H 225 (N/) 8. 蜗轮材料许用弯曲应力 F 51 (N/) 9. 蜗轮材料许用弯曲应力 F 45 (N/) 三、蜗杆蜗轮基本参数 设计 (1 选择蜗杆传动类型 根 据 10085推荐，采用渐开线蜗杆（ 2 选择材料 根据库存材料的情况，并考虑到蜗杆传动传递的功率不大，速度只是中等，故蜗杆用 45钢；因希望效率高些，耐磨性好些，故蜗杆螺旋齿面要求淬火，硬度为了 45杆用铸锡磷青铜 属模铸造。 3 按齿面接触疲劳强度进行设计 根据闭式蜗杆传动的设计准则，先按齿面接触疲劳强度进行设计，再校核齿根弯曲疲劳强度。传动中心距 3 22 )( 1）确定载荷系数 K 因工作载荷不均、冲击大，系数K=表 11取使用系数 于转速不高，冲击力不大，可取动载系数 K= K*）确定弹性影响系数 因选用的是铸锡磷青铜蜗轮杆相配，故 160M 2/1 3）确定接触系数纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 先假设蜗杆分度圆直径 1d 和传动中心距 a 的比值 1d /a=表的Z= 4）确定许用接触应力 H 根据蜗轮材料为铸锡磷青铜 属模铸造，蜗杆螺旋齿面硬度 45表得蜗轮的基本许用应力 H =268 力循环次数 N=60j 2010 寿命系数 H = H =68 98）计算中心距 a=中心距 a=80 i=50故从表 11取模数 m=4杆分度圆直径a=图 11可查得接触系数 Z=为 Z Z因此以上计算结果可用。 3 蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸 1）蜗杆 轴向齿数 径系数 q=10；齿顶圆直径 8根圆直径 度圆导程角 =30 57 50 ；蜗杆轴向齿厚 2）蜗轮 蜗轮齿数 50；变位系数 + 验算传动比 i=1250=50，这时传动比误差为505050=0，没有误差。 蜗轮分度圆直径 50 4=200轮喉圆直径 200+2 （ =128轮齿根圆直径 200轮咽喉母圆直半径 0128=16 校核齿根弯曲疲劳强度 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 F = 当量齿数 32根据 +图 11可查得齿形系数 旋角系数 Y=1-140 =用弯 曲应力 F = F 1查得由 造的蜗轮的基本许用弯曲应力 F =56命系数 F =56 = 8 4 3 曲强度是满足的 四、蜗杆蜗轮精度 目名称 蜗 杆 蜗 轮 . 第一组精度 7 7 . 第二组精度 7 7 . 第三组精度 7 7 . 侧 隙 f f 据所得的结果 来选用普通圆柱蜗杆减速器，查机械传动设计手册 7 考虑到安装与润滑的方便，本设计选用普通圆柱蜗杆减速器的型号是 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 8A Q 4390 86 该减速器的具体参数为 ： 中心距 a 80 动比 i 50 蜗杆头数 1 蜗轮齿数 50 模数 m 4 许用功率 P 1 动效率 量 M 28 速器的具体尺寸参照零件图。 3动机的选用（ 074 查 机械零件设计手册 用电动机的型号是 电机的具体参数是： 电机名称： Y 系列三相异步电动机 类别代号： Y 型号规格： 护等级： 装形式： 数： 8 额定功率： 2.2 速： 730 额定电压： 380 V 额定电流： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 满载效率： 步转速： 750 满载功率因素： =塞转矩： 2.0 额定转矩： 2.0 净 重： 17 准： 074动机的简图如图 3示。 图 3轴器的选用 联轴器的选用主要依据许用扭矩，还有所用轴的大小。本设计的电动机输出轴的大小为 38，变速器的输入轴大小为 24，输出轴大小为 38。 驱动轮输入轴的大小为 20。 本人选用联轴器所用的资料是 机械零件设计手册 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 电动机与变速器的 联接采用 凸 缘 联轴器 速器与驱动轮输入轴的联接采用 凸缘 联轴器 具体参数为： 型号 许用扭矩 d L D 螺栓数目 40 25/28 62 100 80 8 3 128 63 30/32 82 105 85 8 4 168 3 缘 联轴器 的简图如图 3 3的设计 参照 简明机械设计手册 设计的步骤为： 第一， 根据机械传动方案的整体布局，拟定轴上零件的布置和装配方案。 第二， 选择轴的材料 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 20 第三， 初步估算轴的材料 第四， 进行轴系零、部件的结构设计 第五， 进行强度计算 第六， 进行刚度计算 第七， 校核键的联接强度 第八， 验算轴承 第九， 根据计算结果修改设计 第十， 绘制零件图 一、轴强度的计算 轴直径的计算公式 3 0 43 11 P 轴传递的功率 n 轴材料许用扭应力 （ ），见表 14 13 A 与轴材料及相应许用扭应力有关的系数，见表 14意：对于 100d 开一个键槽，轴颈就增大 5 P kw n=15 45 =102 d 虑到此设计的传动轴与滚轮的配合，取 20文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 21 二 按照弯矩合成强度计算 1求滚轮上作用力的大小 ,方向 作用在滚轮上的转距为 : 周力 : 22向力 向力 : =轴承的支反力 水平面的支反力 : =直面的支反力 : =(- 2+ 30)/60= =( 2+ 30)/60= 3画弯距图 水平面的弯距 : 30=直面的弯距 : = 30=m, M2c= 30+ 2=m 合成弯距 : 212 M =m 222 M =m 4画弯距图 T= 2=m 当量弯矩的计算公式 轴在危险截面的弯矩 轴在危险截面的扭矩 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 22 （减速器的输出扭矩） 扭矩校正系数 （对于稳定不变的转矩） 故轴在危险截面的合成弯矩 三、校核轴的强度 （按照第三强度理论） 校核公式 122 查 机械设计 15的材料选用 401 355 在危险截面的抗弯模量 W 的计算公式参照 简明机械设计手册 4于开键槽的轴， 20d b .3t 3 W 8230 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 23 38 2 3 0 3551 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 24 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 25 故 20合要求。 所用到的三根轴的具体形状参照零件图。 三、 校核轴的强度 （按照第三强度理论） 校核公式 122 查 机械设计 15的材料选用 40曲疲劳极限 1 355 在危险 截面 的抗弯 模量 W 的计算公式参照 简明机械设计手册 4于开键槽的轴， 20d b .3t 3 W 8230 38 2 3 0 71 3551 故 20合要求。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 26 所用到的三根轴的具体形状参照零件图。 3承的选用 一、基本条件 2 轴颈 0 预期寿命 100000运转时有轻微的冲击。 二、当量动载荷的计算 查 机械设计 13 f p 取 1.1f p 则当量动载荷 35 7332 RP 三、基本额定动载荷 10 660 L （对于滚子轴承 310） 310 6101 0 0 0 0 015603 5 7 3 按照 14C 查 机械传动设计手册 之 选用单列圆锥滚子轴承（ 选用的两种轴承的参数为： 型号 d D C 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 27 7606E 30 72 77.5 58.8 7204E 20 47 26.8 18.2 其具体形状如图 3示，上图为 7204E，下图为 7606E。 图 3文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 119