机械设计制造论文.doc

临沂大学2012届本科毕业设计说明书 分类号： 单位代码 ：本科毕业设计管材折弯机机构设计 姓 名 学 号 年 级 专 业 机械设计制造及其自动化 系（院） 机械工程学院 指导教师 2012年 3月 6日29目 录第一部分3我的机械工程师之路31前言32大学毕业后发展规划33对机械行业的发展认识43.1 机械行业及机械专业43.2 机械行业前景展望与人才需求预测44自我评价54.1 劣势54.2 优点64.3 解决自我盘点中的劣势和缺点65对自己的要求与希望6第二部分管材折弯机的设计8摘 要8第一章 绪论101.1 弯管机在工业中的地位101.2 管材成形技术及设备发展的新趋势101.2.1 挠度补偿装置101.2.2 度补偿装置101.2.3 全电动弯管机111.2.4 内高压成形技术111.3管材的加工知识和解决方法111.4 本课题所涉及的内容国内(外)研究现状综述141.5 本课题有待解决的主要关键问题14第二章 弯管机的结构设计部分152.1 主要设计参数152.2 电动机的选择152.2.1 功率的计算152.2.2 电机的选择152.3传动机构的设计与计算162.3.1带传动的设计计算162.4 链传动设计192.4.1 选择链轮齿数202.4.2 传动比202.4.3 大链轮的齿数202.4.4 张紧轮齿数202.4.5 链条节距选用202.4.6链轮的主要尺寸202.4.7 链传动的张紧212.4.8 链轮的润滑222.5主轴管材夹紧装置的设计222.5.1 丝杠传动设计232.6轴的设计与校核242.6.1 输入轴的设计242.6.2 输出轴的设计与校核263.总结27参考文献28致谢29第一部分 我的机械工程师之路1前言我们向往着美好的明天，所以一直为着心中的那个梦而奋斗。大学生职业生涯规划，换个角度理解，就是对我们心中的那个蓝图的描绘。我们对自己的职业生涯进行规划，就是给自己的梦想插上翅膀。远大的理想总是建立在坚实的土地上的，青春短暂，从现在起，就力争主动，好好规划一下未来的路，去描绘这张生命的白纸。一个有效的职业生涯设计必须是在充分且正确认识自身条件与相关环境的基础上进行的。要审视自己、认识自己、了解自己，做好自我评估，包括自己的兴趣、特长、性格、学识、技能、智商、情商、思维方式等。即要弄清我想干什么、我能干什么、我应该干什么、在众多的职位面前我会选择什么等问题。所以要想成功就要正确评价自己。2大学毕业后发展规划美好的愿望：将来有一天能是一个很成功的人，从事着自己理想的事业，有一个美满的家庭，家人和睦幸福，是我最大的奋斗目标！职业方向：做一个有很高专业技能的设计人员，从基层做起到助理工程师再到工程师，是我努力的方向。职业定位：根据个人的性格与兴趣，适合我的职业类型有：机械技术员、建筑景观类、实验技师，我的职业类型偏向于现实性和社会性，做事能力较灵活，动手能力强，同时有较强的社会责任感和人道主义倾向。经过自我剖析，毕业后的我将会直接从事与专业有关的工作，如：技术员，自我认可能力强。需要学习的综合素质：较强的学习、创新、领导、组织、协调、表达能力；能看到事情积极的一面；沉着冷静的气质；大气、踏实、认真的特质；较高的思想素养；很高的职业操守；较强的语言与文字表达能力；极强的责任感；做事认真，很有耐心；速度与效果并重；做事情想得太多，不果断；原则太多；有计划，但实施情况不好，常常打乱；不喜欢一直做一个职业；有时缺乏自信；有时优柔寡断；对其他人要求太苛刻。3对机械行业的发展认识3.1 机械行业及机械专业未来10年将是中国机械行业发展的最佳、最快时期承接世界制造业的转移，中国正在逐步成为世界工厂。美国、德国、日本、韩国等国家已经进入工业化发展的高技术密集时代与微电子时代，钢铁、机械、化工等重工业正逐渐向发展中国家转移。我国目前经济发展已经过了发展初期，正处于重化工业发展中期。美国、德国的重化工业发展期延续了18年以上，美国、德国、日本、韩国四国重化工业发展期平均延续了12年，由此来看，中国的重化工业发展期将至少延续10年。因此，在未来10年内，国产机械产品的国际竞争力将不断增强，逐步替代进口，并加速出口。目前，中国机械行业中的一些子行业，如，船舶、铁路、集装箱及集装箱起重机制造等已经受益于国际间的产业转移，并将持续受益；电站设备、工程机械、机床等将受益于产业转移，加快出口进程。在工科院校的各个院系中，机械系学生的队伍颇为庞大。这是因为机械专业学科方向比较多，机械类专业下设有机械设计制造及其自动化、材料成型及控制工程、工业设计、过程装备与控制工程、机械工程及自动化、车辆工程、机械电子工程、汽车服务工程、制造自动化与测控技术、微机电系统工程、制造工程等专业，列“家族谱系”的话会是长长的一串。“机械工程”是教育部划定的一级学科，它的基本定义是这样的：机械工程的主要研究领域包括机械的基本理论，各类机械产品及系统的统计方法、制造技术检测与控制、自动化及性能分析与实验研究等。机械类专业日新月异的变化，这个定义没有涵盖。由于应用行业不同，实际上的研究方法也会有很大差别。有些院校以汽车研究见长，有的则在航空航天领域有着不可撼动的地位，还有的院校在机器人制造方面实力超群。机械类专业学生在本科阶段主要接触以下课程：机械制图、理论力学、材料力学、机械原理、机械设计、机械振动、工程材料、制造技术基础、电工学、电子学、计算机硬件技术、机械控制技术等。由于机械类专业的实用性和可操作性很强，在学习过程中各校都会很重视培养学生的动手能力，大家需要参加课程试验设计、金工实习，包括机械基础实验、电工电路设计、机械原理课程设计、机械设计课程设计等。3.2 机械行业前景展望与人才需求预测2008年1-10月我国机械行业销售收入同比增长31.87%，出口同比增长了40.2%，全行业完成新产品产值11509.11亿元，同比增长37%，高于全行业销售收入增速5.13个百分点，行业依然保持较高的景气度。2008年专用设备和交运设备毛利率整体保持稳步上升的趋势，通用设备毛利率基本维持稳定。由于公司成本控制的加强，装备技术升级带来劳动生产率的提升，企业资产运营能力增强，行业整体盈利能力逐步增强。通过加强内部管理和技术改造，机械行业内企业生产效率得到了进一步提高。 2009年重工业化进程和全球产业结构调整将继续维持机械行业景气。我们预计我国机械产品未来出口将依然保持高速增长。由于原材料价格的高涨以及竞争的加剧，具有核心竞争优势以及成本转嫁能力的企业将继续保持高速增长。我们继续看好专用设备以及交运设备未来盈利增长，通用设备我们看好机床和轴承等子行业。工程机械行业由于出口和基础设施建设使得行业需求能够保持稳定的增长。政策上的支持以及产业结构的调整保证了机床行业处于快速成长期。通过广泛的社会调研、与企业的交流和讨论，我们强烈感受到社会对机械类应用型人才的强烈需求，看到目前的高等职业教育所培养的人才与市场所需求的人才之间还存在不相适应的方面。机械类专业的人才培养模式改革不仅势在必行，而且非常迫切。要了解未来的机械工程师需要掌握什么，必须分析制造活动的实质内涵。有一种关于制造活动的三坐标分析，对理解制造活动的实质具有参考意义。这种理论认为：20世纪80年代日本在制造业上超过美国，靠的是生产技术强，加上完善的物流，而在自动化方面投入并不很多，这中间jit起了主要的作用；后来美国回过头来加强制造技术和质量控制，使传统制造业提高到先进生产水平，加上美国原有的完善的物流系统和信息技术上无可置疑的优势，以三个坐标的共同增强构成了当今最强大的制造业。发展中国家追赶发达国家不能盲目照搬，一味追求信息化手段最先进、买自动生产线、买全套erp系统管理软件，想绕过扎扎实实地抓制造工艺和基础管理，绕过改进物流和提高生产和管理效率，必将不能获得成功。 4自我评价4.1 劣势 我最大的缺点就是沟通能力差，不能积极的与人沟通，有点内向的性格，进入大学我已成人，我想我已认识到缺点，就会时刻在意它，不会让它肆意发展，克服缺点需要战胜自己，只要咬牙坚持就会挺过来。事实上，真正实施时会很痛苦和困难，但我相信自己已成人，相信大学会把自己锻炼成才，凡事我不会气馁，以高标准要求自己，如果发现自己泄气想随大流，要立马找原因并及时解决。 既然自己的心黑暗了20年，就给外面的阳光一次机会，打开心窗，重新认识自己，挑战自己。我会主动参加各项社团活动。大胆展示自己动人的一面，我会主动与别人谈话，交流。同时不放松学业，毕竟我仍是一名学生。以学业为主，其它为辅。我会多关注有关交流和演讲的书，多方面训练自己的说话方式和技巧。4.2 优点我有一颗善良且体察入微的心，我会善意帮助别人，诚实了解别人，关心别人。我有一颗容忍的心，凡事以退一步海阔天空为标准。我细心洞察秋毫，所以我会发扬自己的优点。我会非常认真扮演自己的角色。我会从别人的角度思考问题，甚至委屈自己。所以我相信努力的付出，汗水的价值。我会从一点一滴中改善自己，我相信别人说过的一句话：大河里有小鱼，小河里有大鱼。4.3 解决自我盘点中的劣势和缺点所谓江山易改，本性难移。内向并非全是缺点，使我少一份张扬，多一点内敛，但可相应加强与他人的交流沟通，积极参加各种场合各项有益的活动，使自己多一份自信、激扬，少一份沉默、怯场。充分利用一直关心支持我的庞大的亲友团的优势，真心向同学、老师、朋友请教，及时指出自身存在的各种不足并制定出相应计划加以针对改正。5对自己的要求与希望终身学习、善于学习是机械工程师的必备品质。我们所处的新时期，最大的特征就是机遇和挑战无限，学习永无止境。停止学习，就是被淘汰的开始。已有的知识不更新将快速老化。此外，对于工程师来说，在创新问题上排除纯技术观点十分重要。“最好的技术不一定能成功，市场最终还是要打败技术”；而且，机械工程师不但要有内容类知识（是什么、为什么）、方法类知识（怎么做、谁来做），还要有规则类知识（约束着怎么做和谁做、什么能做、什么不能做）。哈佛商学院的传统是重视得出结论的思考过程，而不是能否得出正确的答案。“会学”重于“学会”，方法比知识更有用。机械工程师应当保持发扬自己传统的优良品质：如认真严密、逻辑性强、全面权衡、追求准确性、系统性、结合实际、动手能力强等，同时克服机械思维、容易见物不见人、技术至上忽视市场等弱点，全面加强信息技术和管理技术的学习掌握，塑造成为新时期机械制造业和非机械产业都需要的复合型工程师，这也正是新形势下我国机械工程师的新机遇。我觉得要成为真正的机械师，不是一步就能完成的，要慢慢积累，路慢慢其修远兮，吾将上下而求索！在社会这样一个大群体里面，沟通自然是为人处世的基本，如何协调彼此的关系值得我去深思和体会。学习机械当中依靠与被依靠对我的触及很大，在往后的学习当中我将会加倍努力，还应该不断的去更新自己的知识，这样才能在机械师这片领地闯出属于自己的天空。其实每个人心中都有一座山峰，雕刻着理想、信念、追求、抱负；每个人心中都有一片森林，承载着收获、芬芳、失意、磨砺。一个人若要成功，必须拿出勇气，付出努力、拼搏、奋斗。成功，不相信眼泪；成功，不相信颓废；成功，更不相信泡影！我们自己的未来要靠我们自己来打拼！“路漫漫其修远兮，吾将上下而求索”，路途艰难且荆棘丛生，但我会毅然迈出前行的双脚，让梦紧跟心的步伐迈向前方，因为我的努力告诉我，我的未来不是梦。我们同承一片蓝天下,站在历史的潮头上，寻找着相同的梦想。文王拘而演“周易”，仲尼扼而作“春秋”，屈远放逐乃赋“离骚”，左丘失明厥有“国语”，孙子摈脚“兵法修略”，不韦迁蜀世传“吕览”。相信我们自己，我们完全有能力创造自己美好的未来。努力吧！奋斗吧！相信自己是最棒的，脚踏实地，披荆斩棘，执着向前！虽千年不移赤子之心，纵万难不坠青云之志，我们要让暴风雨练达我们的翅膀，让梦想成为我们身前追寻的阳光。终有一天，我相信，动感时代，你，我，我们，我们每一个人的未来都将不是梦。第二部分管材折弯机的设计 摘 要随着中国经济的快速发展，各行各业也跟随其后发展起来，基础设施建设如火如荼地进行着。厂房、设备、交通设施需求急剧增加，各种金属管的需求已远远不能满足，许多金属管的形状要求也不断复杂化，从而催生了弯管机系统设计和开发。本文设计的是经济性能较好且精度较高的管材折弯机，主要针对的是直径20mm以下的管材。 此弯管机主要是用夹紧机构把管材压紧在主轴上的成型轮模的槽中，然后通过主轴的旋转来实现管材的折弯，这种折弯是二维的。另外，它既能保证一定的精度，也有很好的经济性，制造简单，具有广泛的运用空间。关 键 词：管材；折弯机；折弯；夹紧abstract with the rapid development of chinese economy,every walk of china developed quickly。many basic foundation is to be built。we need more workship，facility and transportation。the steel tube couldnt satisfy need of。for some curling tubes are required,many engineers begin to design the curling machine。the machine which i design is a kind of good presicion and proper price。its used for curling the tube whichs diameter is under 20mm。 the curling process is very simple:firs the clamp equipment clamp the tube,then principal axis go round and round。the machine is easy for using and making。also the cost is proper and it could be used in many circumstance。but the precision is not high,and this kind of curling shall have bring a bit rebound。keywords:steel tube；curling machine；curl；clamp第一章 绪论1.1 弯管机在工业中的地位现今工业发达，无论是哪一种机器设备、健身器材、家具等几乎都有结构钢管，有导管，用以输油、输气、输液等，而在飞机、汽车及其发动机，健身器材，家具等等占有相当重要的地位。各种管型品种之多、数量之大、形状之复杂，给导管的加工带来了不少的困难。对于许多小企业，家庭作坊，或者大企业中需要配管的场合，如工程机械上的压力油管，机床厂的液压管道发动机的油管健身器材的弯管等等，这些场合可能不需要功能全的弯管机，且加工的管件的难度不高，简易手动型的弯管机很可能适应。这系列弯管机采用手动夹紧，机械弯曲，机器结构简单，控制元件极少，因此价格上比较容易被用户接受。1.2 管材成形技术及设备发展的新趋势近年来,随着整个现代工业技术的发展及市场的需求,板材、管材成形技术及设备也有了相应的进步。如大型板材的折弯设备、全电动的弯管机、管端成形的成套装备及液压成形工艺及设备等。1.2.1 挠度补偿装置从事大型件折弯的工艺人员都了解一个事实,即板料在微观组织上的差别和厚度的不均匀对于大型件的折弯来说是造成工件扭曲的根本原因。原有的折弯机的挠度补偿装置只能弥补机身框架的弹性变形造成的工件扭曲,对于板料自身性能和厚度的不均匀则无法弥补。而目前一些工件需要折多刀来获得最终形状,如汽车吊的吊臂工件,若不能解决挠度补偿的问题将极大地影响产品的质量和生产效率。针对这种要求,世界上知名的折弯机生产厂商都提出了自己的解决方案。解决方案为在工作台之下有一通长的楔块,楔块上均匀地加工出油缸的安装位置及利于楔块变形的工艺槽,通过调整油缸的活塞行程来使楔块变形。通常来看,楔块的变形形成的曲线可弥补整体框架的弹性变形。而局部也可调整出凸凹的效果以弥补板料自身性能和厚度的不均匀。以油缸间的距离为650mm为例,两油缸点之间的楔块高度差可达0.8mm。因此,折弯过程中的挠度补偿问题完全可以通过调整挠度补偿装置中的油缸活塞行程来加以解决。1.2.2 角度补偿装置为了用户在使用挠度补偿装置时效率更高，开发了角度测量装置来配合挠度补偿装置使用。此装置分为两个部分：机械式的角度测量装置安装在下模中间位置来测量整体机架变形造成的角度偏差并反馈回控制系统。此数值同时也是补偿的基准数值，控制第二次折弯时的上滑块行程；另一部分为激光测量系统，安装在下模全长方向的直线导轨上。测量头沿导轨高速移动的同时采集预先设定点的角度信通常为挠度补偿装置的油缸安装点并与基准数值比较。以此确定局部挠度补偿的数据并反馈回控制系统，由控制系统来调整挠度补偿油缸。由于用户不必人tn量角度误差，极大地提高了生产效率。1.2.3 全电动弯管机全电动弯管机,集合了上述的诸多独创技术,其可控轴数最多可达九轴。全电动弯管机相对于液压弯管机而言，具有以下显著优点：(1)全电动弯管机精度更高，所有轴的重复定位精度为0.05mm，而液压弯管机为0.1mm。(2)全电动弯管机的功率低于同等弯管能力的液压弯管机。(3)不会因为油温和液压元件不稳定而造成工件的质量不稳定。(4)由于液压系统固有的特点，液压弯管机需要定期更换元件、液压油，再加上储存这些物品的费用，使用成本明显高于全电动弯管机。(5)全电动弯管机不需要油冷却装置，也就不需要处理水，同时也无需处理废油。1.2.4 内高压成形技术液压成形(hydroforming)也被称为内高压成形，其基本原理是以管材作为坯料，在管材内部施加超高压液体的同时，对管坯的两端施加轴向推力进行补料。在两种外力的共同作用下，管坯材料发生塑性变形，并最终与模具型腔内壁贴合，得到形状与精度均符合技术要求的中空零件。液压成形技术的应用，扩大了管材成形的范围，使原来一些采用冲焊工艺制成的零件，可以直接采用管材成形。液压成形工艺适用于汽车、航空、航天和管道等行业的沿构件轴线变化的圆形、矩形或异形截面空心结构件，如汽车的排气系统异形管件 非圆截面空心框架 发动机托架、仪表盘支架车身框架(约占汽车质量的1 1 1 5)空心轴类件和复杂管件等。适用材料包括碳钢、不锈钢、铝合金、铜合金及镍合金等，原则上适用于冷成形的材料均适用于液压成形工艺。1.3管材的加工知识和解决方法图1-1主要工装主要基本工装开了槽的弯模、夹模和压模组成弯管必须的主要工装（见图1-1）。弯模防止管件变形并帮助形成指定的弯曲半径。夹模在弯曲过程中固定管件位置。压模将管子送入弯模。表1管材的最小弯曲半径与外径之间的关系回弹控制不用芯棒时回弹很厉害。这在选择弯模时就要考虑。术语“回弹”是指加工成型后金属的回复原形趋向。根据弯曲半径的不同，回弹会使管子回复2 到10 度，也可能增加管子的弯曲半径。弯曲半径越小，回弹越小。回弹受压模位置和压力的影响（见图1-2）。这一方法使同一弯模产生不同的半径。图1-2回弹控制 图1-3 管材扭曲和皱折扭曲或有皱折的弯管子可能发生扭曲或皱折，如图1-3。这可能是因为材硬，不向弯曲内径收缩。不能收缩的管材，向管子中心线内凹。（如材料不是太硬）这种情况可按图1-1 设置工装来改进。图1-4芯棒太靠后 图1-5芯棒尺寸偏小芯棒太靠后芯棒稍稍往前，前部不产生皱纹但开始在切点后部产生。芯棒位置仍不够靠前以在内侧产生必要的压力，收缩材料。弯曲可能开始光滑，但当弯过约20 度时，材料后退在a 处产生波纹（如图1-4）。在芯棒和弯模间该波纹不断产生并受压。但波纹不会完全消失。从弯模取下弯好的管子，在a 处会有一个较大的皱折。有必要再推进芯棒，直到材料不会在芯棒和弯模间受挤压。图1-6说明芯棒不完全推进的后果。图1-6芯棒未完全推进芯棒太靠前芯棒太靠前有几个后果。在弯外侧切点末端处会有凸起，弯内侧切点开始处会有一个凹陷。这些变形在一根管子上例举。但由于芯棒形状和弯曲半径的不同，不总是同时出现。凸起显然是由芯棒引起的。凹陷因为芯棒将管子撬离弯模而形成。5件工装（弯模、压模、防皱板、芯棒和夹模）必须都是小公差的优质工装。弯模在弯槽的底部是个最大误差，总共不大于0.001 的要求。弯槽深应大于管径的一半，以帮助防止工装在管子上下的划痕。弯槽应绝对是圆形，并且直径中应计算管子直径10的壁厚。除非有夹板或其它工艺如扩径，滚边等，夹模区域应是管子直径的3 到6 倍，喷砂处理或粗糙表面。夹模区域的直径不可小于壁厚的10%。应尽量减少夹紧或收缩的间隔。为在右手机和左手机上都可以使用弯模，通常在模的两面都做安装孔和键槽。两面都要保持中心线高度。图1-7典型弯管工装1.4 本课题所涉及的内容国内(外)研究现状综述管材是一种很好的支撑材料，钢管在钢结构中作为支撑材料，应用前景广阔。目前，在我国钢结构行业，使用圆钢管比较多，技术比较成熟，也有相应的产品标准和多本应用技术规程。在使用圆钢管时，一些建筑物的重要部件一般要求采用无缝钢管，但一方面由于无缝钢管价格昂贵，另一方面由于焊管的直径可以做得较大，管壁也可满足设计要求，大部分建筑构件仍采用焊管。而在很多场合由于各种原因需要把管材变成我们需要的形状，这就要求有合适的管材成型技术，像拉，拔，冷轧等等，通过这些方法可以把管材加工成需要的形状，然而这方面的水平还不是很成熟。管材折弯的方法很多，需要根据材料选择加工方法。主要是用的是一些物理的办法，通过机械力把管材折弯。1.5 本课题有待解决的主要关键问题根据实际生产情况，最需要解决的问题是：折弯的方式和工序的选择，加工过程中零件的装夹，主轴转角问题等。第二章 弯管机的结构设计部分2.1 主要设计参数设计题目：管材折弯机的结构设计一般小型企业主要加工一些尺寸较小的管材，所以设计的加工管材为直径20mm以下长度在200mm以上的钢管，厚度1mm，最小弯曲半径为72mm，弯曲角度为0-180度。主轴转速：80180r/min管材材料为45钢图2-1管材弯曲示意图2.2 电动机的选择2.2.1 功率的计算对于功率的计算采用如下的近似理论计算方法。本方法是基于电机的功率应该与单位时间相同的原则，即认为电机的功率应如下求得： p=fv (2-1)转速近似估计为0.4m/s，f经验值近似13kn所以功率近似为5.2kw2.2.2 电机的选择计算弯曲力矩 (2-2)其中：为弹性应力取208 r为管材内径取18mm t为管材壁厚取1mm 为屈服应力355 为中心层的弯曲半径82mm取电机功率为5.5kw, 选择电动机型号为y160m-8。其主要参数如下：额定功率：5.5kw 额定转速：723r/min效率：0.835 功率因数：0.73输出轴径：48mm 2.3传动机构的设计与计算 根据上述所得的电机及主轴转速，初步确定电机至主轴间的减速比为 i =723/180=4.0 (2-3)根据生产实践经验，选定电机至主轴间的减速传动机构为一对带轮和一对链轮。结合带轮和链轮的传动特点，取带轮间的减速比为2，链轮间的减速比为2。 2.3.1带传动的设计计算 参考机械工业出版社出版的机械设计手册第二版的第四卷。已知电机轴转速,输入功率p=5.5kw1）设计功率 ,查得工况系数， (2-4)2）选定带型 根据和，确定为b型带。3）小带轮基准直径及大带轮基准直径，取，取传动比i=2.0,弹性滑动系数。则大带轮基准直径 (2-5)取4）输入轴实际转速 (2-6)5)带速v (2-7)在5m/s30m/s，符合要求。6)初定轴间距 按公式由 (2-8) 即 取 7)所需基准长度 (2-9)选取基准长度。8）实际轴间距a (2-10)安装时所需最小轴间距 (2-11)张紧或补偿伸长所需最大轴间距 (2-12)9）小带轮包角 (2-13)10）单根v带的基本额定功率根据和得b型带。11）考虑传动比影响，额定功率的增量得0.22kw。12）v带根数z (2-14)得,得=0.92,则z=4.04取z4根。13）单根v带最小初拉力 (2-15)b型带的单位长度质量14）压轴力 (2-16)15）带轮结构和尺寸 由y160m-8电动机可知，其轴伸直径48mm ,长度l=110mm, 故小带轮轴孔直径应取48mm,毂长l=110mm 。大带轮结构为四孔板轮式带轮。小带轮结构为实心轮式带轮。画出小带轮结构示意图（图2-2）：图2-2 小带轮图2-2小带轮大带轮结构示意图（图2-3）：图2-3 大带轮 带轮的材料为ht150，加工的技术要求为轮槽工作面不应该有沙眼，各轮槽间距的累积误差不得超过0.8。由于带在电动机上安装会较松动，要求电动机能够沿两个带轮中心线方向移动，所以我在电动机的安装座上开了两个长圆孔，以便能够调整电动机的位置。2.4 链传动设计2.4.1 选择链轮齿数小链轮的齿数,链速38m/s，故选择齿数1921，选择齿数2.4.2 传动比根据需要，推荐范围是i=23.5，选择i=22.4.3 大链轮的齿数 (2-17)2.4.4 张紧轮齿数，选择2.4.5 链条节距选用选择链轮链号08a，双排，节距，排距，滚子直径。2.4.6链轮的主要尺寸链轮材料选用45钢，调质处理达hrc4560节圆直径： (2-18)齿顶圆直径： (2-19)齿根圆直径： (2-20)计算得大链轮的齿顶圆，分度圆，齿根圆直径分别为161.7mm，153.75mm，145.83mm计算得小链轮的齿顶圆，分度圆，齿根圆直径分别为85.16mm，77.2mm，69.28mm小链轮的最大许用毂孔，选，轮毂厚度 轮毂长度l=3.3h，轮毂厚度11.9mm，轮毂长度39.27mm大链轮的最大许用毂孔，选，轮毂厚度轮毂长度l=3.3h，大轮毂厚度24.3mm，轮毂长度80mm大链轮示意如下； 2-4图大链轮小链轮示意图如下 2-5图小链轮2.4.7 链传动的张紧链传动工程中，为了避免在链条垂度过大时产生啮合不良和链条的振动现象，此处采用调节螺栓来对链轮进行定期张紧。张紧机构示意图如图2-6 图2-6链轮张紧机构2.4.8 链轮的润滑 良好的润滑可减缓冲击，减轻磨损，延长链条使用寿命。润滑采用h730号机油，人工润滑，用刷子式油壶定期在链条内、链条片间滴入。2.5主轴管材夹紧装置的设计 这个机械的设计很重要的一个部分就是解决管材的夹紧装置设计，因为在主轴旋转实现折弯的过程中需要的夹紧力非常大，而且要很稳定。设计的装置示意图如下2-7图加紧装置 在上图中，在弯管机使用时，转动手轮，通过丝杠推动滑动块前进从而夹紧管材，通过压板推动滑块进一步加紧，并让滑块保持在那个位置，这样就能实现夹紧的作用了。2.5.1 丝杠传动设计 丝杠螺母机构又称螺旋传动机构。它主要用来将旋转运动变换为直线运动或将直线运动变换为旋转运动。有以传递能量为主的(如螺旋压力机、千斤顶等)；也有以传递运动为主的如机床工作台的进给丝杠)；还有调整零件之问相对位置的螺旋传动机构等。丝杠螺母机构有滑动摩擦机构和滚动摩擦机构之分。滑动丝杠螺母机构结构简单，加工方便，制造成本低，具有自锁功能，但其摩擦阻力矩大、传动效率低(3040)。本文这里采用的是滑动丝杠，如下所示； 图2-8滑动丝杠局部示意图主要工作原理是手摇动手轮，通过固定调整块的作用，促使螺杆向前移动，轴上的轴肩顶着推力轴承，推力轴承传给轴承座，轴承座传给滑动调整块，滑动调整块开始移动，从而起到预紧的作用。丝杠需要经常进行润滑可提高滑动丝杠的耐磨性和传动效率，润滑油为一般机油或90180号透平油或140号主轴油，可通过螺母上的油孔将其注入螺纹滚道；润滑脂可采用锂基油脂，它加在螺纹滚道和安装螺母的壳体空间内。2.6轴的设计与校核2.6.1 输入轴的设计1）选择轴的材料选取45钢，调质，硬度230hbs，强度极限，屈服极限，弯曲疲劳极限，剪切疲劳极限，对称循环变应力的许用应力=60mp。2) 初步估算轴的最小直径取 a=112 则减速器输入轴的最小直径： (2-21)考虑到与小链轮连接处键槽对轴的影响，需要将轴净增加4%，取d=25mm3) 轴的结构设计图2-9输入轴a轴的各段直径的确定自左向右，第一段轴的直径: d=30mm（轴承型号32006）；第二段轴直径：d=38mm;第三段轴的直径：d=62mm;第四段轴的直径：d=38mm；第五段轴的直径：d=30mm；第六段轴的直径：d=25mm(轴承型号取30205)b 轴的各段长度的确定 自左行右，第一段轴的长度: l=23mm;第二段轴的长度：l=131mm（大带轮长度80mm） 第三段轴长度： l=49mm;第四段轴的长度：l=10mm;第五段轴的长度：l=96mm；第六段轴的长度：l=29mm；c 轴上零件的周向定位输入轴大带轮与轴的周向定位采用平键连接。 选108gb/t1096-79(b=10mm,h=8mm,l=67mm)。为保证大带轮与轴有良好的传动效果，选配合为h7/r6。滚动轴承与轴的周向定位为过渡配合，此处选轴的直径尺寸公差为m6，链轮处选普通键128gb/t1096-79(b=12mm,h=8mm,l=34mm)。d 轴肩处的过渡圆角得各轴肩处过渡圆角半径都取r=2mm。轴的两端倒角为245退刀槽处倒角为245。4）校核轴的强度在轴上主要是承受扭矩，所以校核的时候只需校核扭矩产生的剪切应力5) 精确校核轴的疲劳强度a 分析危险面 比较可知，2处和5处截面扭矩大于其他截面，又2和5处扭矩相同，2处直径比较大，比较2处和5处，截面5处的计算应力最大且5处应力集中较大，故截面5是最危险的截面，应对该界面进行疲劳强度精确计算。b 截面5疲劳强度的精确计算截面5左侧的扭转剪切应力为： (2-22)轴的材料为45钢，调质处理。硬度为230hbs，强度极限，屈服极限，弯曲疲劳极限，剪切疲劳极限。2.6.2 输出轴的设计与校核1） 选着轴的材料仍选取45钢，调质，硬度230hbs，强度极限，屈服极限，弯曲疲劳极限，剪切疲劳极限，对称循环变应力的许用应力。2） 初步估算轴的最小直径取 a=120 则减速器输出轴的最小直径： (2-23)考虑到与大链轮连接处键槽对轴的影响，需要净增加7%，取d=55mm3)轴的设计图2-10输出轴a 轴的各段直径的确定自右向左，第一段轴的直径: d=55mm;第二段轴的直径：d=65（轴承型号32913）mm;第三段轴的直径：d=76mm（取非定位轴肩）;第四段轴的直径：d=80mm；第五段轴的直径：d=85mm(轴承型号32917)；第六段轴的直径：d=80mm;第七段轴的直径：d=70mm;b 轴的各段长度的确定自右向左，第一段轴的长度: l=117mm;第二段轴的长度：l=17mm;第三段轴的长度：l=24mm;第四段轴的长度：l=138mm；第五段轴的长度：l=52mm；第六段轴的长度：l=77mm;第七段轴的长度：l