自动弯管机装置及其电器设计(毕业论文+全套CAD图纸)(答辩通过)

充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 湖南工学院 2007 届毕业设计（论文）说明书 设计（论文）题目 ： 自动弯管机装置及其电器设计 院 (系 )、部： 机械工程系 学生姓名： 张晓伟 指导教师： 黄开有 职称 副教授 专 业： 机电一体化 班 级： 0402 起讫时间： 2007.4-2007.5 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 目 录 目录 1 第一章 绪论 2 1.1 弯管机在工业中的地位和各种弯管机的性价比 2 1.2 弯管机的基本原理与选择 3 第二章 弯管机的设计 4 2.1 工件的工艺分析 5 2.2 计算弯曲力矩 5 2.3 电机的选取 6 2.4 传动比的计算与各传动装置的运动参数 8 2.5 皮带与皮带轮的计算与选取 9 2.6 蜗轮蜗杆减速箱的计算与选取 9 2.7 联轴器的计算与选取 10 2.8 轴承的选取 10 2.9 轴的初步计算与设计及校核 14 2.10 齿轮的计算与设计 17 2.11 大小齿轴前后端盖及轴承座的结构设计 18 2.12 轴套的结构设计 19 2.13 盖板的结构设计与计算 20 2.14 机身的结构设计与计算 21 2.15 弯管机的主要参数 22 第三章 挡料架的结构设计 23 3.1 挡料架的结构设计 23 第四章 用电器选择与电路 24 4.1 各用电器的选择与电路设计 24 设计总结 27 参考文献 28 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 第 1章 绪 论 买文档送全套图纸 扣扣 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 1.1 弯管机在自工工业中的地位和各种弯管机的性价比： 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。 市面上现有的自动弯管机大多数是液压的，数控的 (如图 1-1,1-2)，也有机械传动的，但它们的占地面积较大 (长度在 2.54m之间 )，价格昂贵 (25万元人民币或更多 )，然而大多数用户都需求是是小占地面积小价格便宜使用 方便的自动 本设计便是朝这方面的用途方面设计的自动弯管机，设计出一种价格便宜 ,占地面积少 ,使用方便的自动弯管机（长 0.9M，宽 0.8M，高 1.1M，价格 9000 元人民币左右），并着手对弯管机的性能更进一步的强化，使其能弯曲不同口径或不同的钢型、采用制动电机以提高弯曲机的弯曲精度。大大的简化了电器控制系统，方便操作。 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 液压弯管机 1-1 数控弯管机 1-2 1.2 弯 管机的基本原理与选择 弯管机的弯曲原理 ,在普通情况下有以下二种情况，即滚弯式与缠绕式。 如下图 1-1、 1-2 分别是弯管原理图。 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 弯管模滚弯式缠绕式弯管模夹紧块导 板图 1-3 图 1-4 二者各有优缺点 ： 缠绕式主要用于方管的弯曲其结构复杂，而滚弯式主要用于圆管弯曲也可用于方管弯曲但没有缠绕式好，但结构简单。故本弯管机采 用滚弯式。 弯管的步骤大致是： 1.留出第 1 段直线段长度，并夹紧管子。 2.弯曲。 3.松开夹紧块，取出管子，使模具复位。按管形标准样件在检验夹具上检查管形，并校正。 4.重复第 1 步，直至弯完管子为止。 第二章 弯管机设计 2.1 工件工艺分析 此工作件采用的直径为 30mm,厚为 2mm的无缝钢管做为弯管件，材料为 10号钢，其最小弯曲半径为 60mm,而弯曲件的弯曲半径为 100mm，固其符合加工工艺性。弯管件要求不能有裂纹，不能有过大的外凸 ,不能有皱纹。其工件如图 2-1,2-1.1。 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 图 2-1 图 2-1.1 2.2 计算弯曲力矩 由弯管力矩公式 由于弯管时弯曲半径越小所用的力矩越大，故以钢管在最小半径弯曲时的力矩来做为管的弯曲弯力矩。其式如下 2-1 238433bsr t trM (2-1) 其中 s为弹性应力 r为管材内径 t为管材壁厚 b为屈服应力 为中性层的弯曲半径 238 * 3 3 3 * 2 * 2 6 4 * * 2 0 8 * 2 * 2 63 * 9 53M=2420 N m 2.3 电机选取 由经验选取弯管机的弯管速度为 8r/min 则有 P=M* = 8 * 22346 *60 2 KW (2-2) 由工作功率为 2KW 所以电机功率 P=41 2 3 4 5P 工 (2-3) 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 1、2、3、4、5分别为带传动、蜗轮传动、联轴器、齿轮、轴承的传动效率。取1=0.96、2=0.9、3=0.99、4=0.97、5=0.98 则 P=420 . 9 6 * 0 . 9 * 0 . 9 9 * 0 . 9 7 * 0 . 9 8=2.5 KW 由于弯管机需要弯多种型式的钢型，固选用较大功率的电机以使弯管机能够适用更大的弯曲范围，又由于弯曲机需要固有制动功能故选用配有制动功能的电机，且电机正反的频率过大，所以电机转速不宜过大，现取电机的转速为 960r/min 为宜。故选用电机的型号为 YEP132S-6，其基本性能如表 12.1 表 2.1YEP132-6的主要性能参数 型号 功率 满载时 堵转转矩 最大转达矩 静制动转达矩不小于 空载制动时间不大于 噪声 转速 电流 效率 功率因数 YEP132S-6 3KW 960r/min 8.8A 77% 0.67 2.2 2.2 29 4N m 0 4/s 71/db 电机的主要安装尺寸如下 AGHFILEC B1 40893847 58028 021 6315132D图 2-2 表 12.2 电机的安装尺寸 单位（ mm） 型号 A B C D E F G H I L YEP-132S-6 280 140 89 38 80 315 216 132 210 515 2.4 传动比的计算与各传动装置的运动与参数 由电机转速 N1=960r/min ，而弯管机的速度初拟为 N5 =8r/min 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 所以 总传动比 i总=N1/N5=120 由皮带轮的传动比 为 14 所以取皮带轮的传动比1i=2.5，由于单付齿轮的传动比为 18 。便拟定取齿轮传动比3i=3,则蜗轮蜗杆的传动比2i=16,蜗轮的传动比不大这有利于提高蜗轮的寿命。 为进行传动件的设计计算，要推算出各轴的转速和转矩（或功率）。 如将传动装置各轴由高速至低速依次定为 1轴、 2 轴以及 1i,2i, 为相邻两轴间的传动比； 01，12 为相邻两轴间的传动效率； P1， P2 为各轴的输入功率（ Kw）； T1 ,T2 为各轴的输入转矩（ N m）； N1 ,N2 为各轴的转速（ r/min）； （ 1） 各轴转速 电机轴转速 Nm=960 r/min 蜗轮小轴端 N1=0mNi=9602.5=384 r/min （ 2-4） 蜗轮大轴端 N2=11Ni =38416 =24 r/min 小齿轮转速 N3= N2=24 r/min 大齿轮转速 N4=32Ni=243=8 r/min 工作台转速 N5= N4=8 r/min （ 2） 各轴的输入功率 电机输出功率 P0=3KW 蜗轮小轴输入功率 P1= P0*01=3*1=3*0.96=2.88KW （ 2-5） 蜗轮大轴输入功率 P2= P112= P1*2=2.88*0.9=2.59KW 齿轮小轴输入功率 P3= P2*23= P2*3=2.59*0.99=2.56KW 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 齿轮大轴输入功率 P4= P334= P3* 24=2.56*0.972=2.41KW 工作台输入功率 P工= P4*45= P4* 24*5=2.41*0.972*0.98=2.22KW （ 3） 各轴输入转矩 电机输出转矩 0T=9550*0mPN =9500* 3960 =29.84 N m （ 2-6） 蜗轮小轴输入转矩 1T=0T*1i*1=29.84*2.5*0.96=71.62 N m 蜗轮大轴输入转矩 2T=1T*2i*2=71.62*16*0.9=1031.27 N m 齿轮小轴输入转矩 3T=2T*3=1031.27*0.99=1020.96 N m 齿轮大轴输入转矩 4T=3T* 24*3i=1020.96*3*0.972=2881.86 N m 工作台输入转矩 5T=4T* 24*5=2881.86*0.972*0.98=2657.31 N m 2.5 皮带轮与皮带的计算与选择 由 电机转速与功率，确定了采用普通 A 型皮带作为传动带 。 由 A 型带的小带轮最小直径为 70mm，故定小带轮直径为1d=100mm 皮带速度验算 1060 *1000dn = 3 .1 4 * 1 0 0 * 9 6 06 0 * 1 0 0 0 =5.03 （ 2-7） 所以 5 0120 带的根数 z= 0 LPP P K K带带(2-11) 其中取 P带=00.97KW P带 =0.11KW K =0.96 LK=0.99 可得 z= 30 . 9 7 0 . 1 1 * 0 . 9 6 * 0 . 9 9=2.92 取 z=3 2.6 蜗轮蜗杆减速箱的计算与选择 因为蜗轮蜗杆的安装为蜗杆在蜗轮的侧面所以选用 CWS 型的蜗轮蜗杆减速器，又因为 蜗轮大轴输入转矩 2T=1031.27 N m 蜗轮小轴输入功率 P1=2.88 KW 传动比 i=16 所以选用蜗轮蜗杆的型号为 1 CWS-125 JB/T 7935 其基本性能如表 2-2 表 12-2 蜗轮减速器的主要友参数 型号 公称传动比 转速 中心距 额定输入功率 额定输出转矩 CWS-125 16 750r/min 125mm 7.781KW 1400 N m 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 2.7 联轴器的计算与选择 由于此联轴器承受的力矩相对较大，且顾及性价比轴孔径的配合关系且弹性柱销齿式联轴器的结构简单，制造容易，不需用专用 的加工设备，工作是不需润滑，维修方便，更换易损件容易迅速，费用低，因此选用弹性柱销齿式联轴器。 由于 3T=1020.96 N m 且蜗轮蜗杆的蜗轮轴径为 55mm 故选用 ZL4 联轴器， 其型号为 ZL4155 11255 84YB XJ D X GB5015 1985 其主要尺寸及参数如表 2-3 表 12-3 联轴器的主要参数 未标单位（ mm） 型号 许用转矩 N m 许用 转速 r/min 轴孔直径 轴孔长度 外径 凸圆厚度 转动惯量(kg m2) 重量(Kg) ZL4 1600 4000 40,45,50,55 112 84 158 89 0.046 14.8 2.8 轴承的选择 由于弯管机需要一个平稳的平台且轴承同时受有径向力和轴向力的作用，故不能选用深沟滚子轴承。且轴承受力不大，转速也较低，故可选用圆锥滚子轴承，且可选取外径较小的以使空间更紧凑和降低成本。选用 32912 和 32918 二种圆锥轴承。 其主要参数及基本尺寸如表 2-4 表 12-4 轴承的主要参数 未注单位（ mm） 型号 小径 外径 厚度 内圈厚度 外圈厚度 额定载荷 极限转速 重量 32912 60 85 17 16 14 34.5KN 4000r/min 0.24kg 32918 90 125 23 22 19 77.8KN 3200r/min 0.79kg 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 2.9 轴的初步计算与设计及校核 初步计算轴径 选取轴的材料为 45 钢，调质处理。 3* PdAn(2-12) P 为轴所传递的功率， KW n 为轴的转速， r/min A 由轴的许用切应力所确定的系数，其值可取 A=103 126 现在取 A=115 则 34 2 . 5 61 1 5 * 24d =54.54 mm 取 4d=55mm 则 35 2 . 4 11 1 5 * 8d =77.09mm 取 5d=85 mm 为了满足半联轴器的轴向定位要求，故在轴与联轴器相接间需制出一个轴肩，由于半联轴器的连接长度为 L=84mm 又因轴段长度比 L要短些故取 L1 为 82mm，且轴径与半联轴器直径一样取 d1=55mm。轴肩后却是齿轮段，于是轴承的关系故取 d2为 60mm，取轴承端盖的总厚度为 42mm（由箱体及轴承端盖的结构设计而定）。根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求，取端盖的外端面与半联轴 器左端面间的距离L2=10mm，由于轴承是由轴承座支撑住的，故取轴承座的高厚为 25mm，取齿轮与轴承座之间的距离为 15mm 由于齿轮的宽度为 175mm，齿轮左端需制出一个轴肩，由齿轮与轴承座之间的距离为 15mm 且轴承座与轴承之间的距离相差为 8mm，则此轴肩的长度为 23mm，又因为轴承的厚度为 17mm 则轴肩之至左端要比轴承的厚度要长一点，取18mm，其直径为 60mm。 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 至此，已初步确定了轴的各段直径和长度。 齿轮、半联轴器与轴的周向定位均采用平键联接。查得键的截面为 b*h=18*11 键槽用键槽刀加工，长为 160mm，同时为了保证齿轮与轴配合有良好的对中性，故选择齿轮轮毂与轴的配合为 H7/n6；同样，半联轴器与轴的联接，选用平键为16mm*10mm*70mm，半联轴器的配合为 H7/k6。滚动轴承与轴的周向定位是借过渡配合来保证的，此处选轴的直径尺寸公差为 n6。取轴端倒角为 2*450。 轴上载荷的计算与轴的校核 3 1 0 2 0 .9 6T N m352tTF d = 32 * 1 0 2 0 .9 6 * 1 0420 =4861 N (2-13) 00t a n t a n 2 04 8 6 1 *c o s c o s 9 . 7nrtFF=1794 N (2-14) 0* t a n 4 8 6 1 * t a n 9 . 7atFF =830.9 N (2-15) 由轴的结构尺寸及安装条件可知，作为得支梁的轴的支承跨距 a=221 mm，从轴的结构图以及弯矩各扭矩图中可以看出截面 C是危险截面。现将计算出的截面 C处的HM、VM、 M 的值如表 2-5 表 2-5 载荷 水平面 H 垂直面 V 支反力 F 1NHF=2430.5N 2NHF=2430.5N 1NVF=1005.7N 2NVF=794 N 弯矩 M HM=268570 N/mm 1VM=111129 N/mm 2VM=87734N/mm 总弯矩 1M=290653 N/mm 2M=282536 N/mm 扭矩 T 3T=1 020 960N/mm 轴的弯矩图 : 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 图 2-4 进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面（即危险截面 C）的强度。则由 2213caMTW = 2232 9 0 6 5 3 0 . 6 * 1 0 2 0 9 6 00 . 1 * 6 0 =31.39Mpa (2-16) 前已选定轴的材料为 45 钢，调质处理，可得 1=60Mpa 因此ca 1，故安全 故小轴的 结构尺寸如图 2-5 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 图 2-5 由于大轴的结构设计与计算 大部分与小轴类同。故在此，类同的省略，且经验算此轴也为安全轴。 由于轴不是与半联轴器相连，而是与工作台即弯曲模。由于转矩较大且要求工作台要较为平稳及误差小，由此轴与弯曲模的连接采用矩形花键连接。 由静联接有 32 * 1 0pmT pz h ld(2-17) 对矩形花键进行验算。 载荷分配不均系数，与齿数多少有关，一般取 =0.70.8，现取 =0.8 花键的齿数 z =8 花键齿侧面工作高度 h =2Dd68 622h =3mm (2-18) 齿的工作长度 l=80mm 花键平均直径 md=2Ddmd= 68 622=60mm (2-19) 故有p 32 * 2 6 5 7 * 1 00 . 7 5 * 8 * 3 * 8 0 * 6 5=56.77Mpa p =100140Mpa (2-20) 故此矩形花键安全 另外，为了紧固弯曲模在轴上，从而在轴端钻了螺纹孔，其规格为 M12-深 30mm，轴的主要尺寸及其结构如下图 2-6 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 图 2-6 2.10 齿轮的计算与设计 由于齿轮传动只有一对，为利于机器的平稳，寿命及制造方便，故选用直齿齿轮传动。此机器为一般工作机器，速度不高故选用 7 级精度采用锻造制造。材料选择小齿轮材料为 40Cr（调质），硬度为 280HBS，大齿轮材料为 45 钢（调质）硬度为 240HBS，二者材料硬度差为 40HBS 按齿面接角强度设计 213112 . 3 2 *t EtdHKT Zidi (2-21) 式中 取载荷系数 tK=1.3 取小齿轮传递的传矩 1T=1020.96 N m 取齿宽系数 d=1 查得材料的弹性影响系数 EZ=189.8MPa 1/2MPa 大齿轮的接触疲劳强度极限2=550Mpa； 小齿轮的接触疲劳强度极限1=600Mpa 各取值代入公式 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 则得 1td 13.9 mm 由于小齿轮直径为 55mm 而为了达到1td 2*1d故取 1td=140mm 所以齿轮中心矩 1 12tdai= 140132 =280 mm (2-22) 初步定 a =280 一般1z=17 30， =08 015 初选 1z=23， = 010 ，则2z=i1z=69 则 m= 122 cosazz= 02 * 2 8 0 c o s 1 02 3 6 9=5.99 (2-23) 取 m=6 则 12zz= 2 cosam = 02 * 2 8 0 c o s 1 0691.9 (2-24) 取 12zz=92 则按2z=i1z可得 1z=23 , 2z=69 则 = 121c o s2m z za = 09.70 (2-25) 则小齿轮 1td=1cosmz=140.00 mm 大齿轮 2td 2cosmz=420.00 mm 则齿 厚 1dtbd=1.2*140=168 mm 取大齿轮厚 2b=170mm 则小齿轮厚取 1b=175mm 验算齿轮 ,由 tF=312tTd = 2 *1020.96140 *103=14571 N (2-26) 2AtKFb=83.26N/mm100N/mm 合适 (2-27) 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 大、小齿轮的结构及尺寸如图 2-7， 2-8 图 2-7 大齿轮 图 2-8 小齿轮 2.11 大小齿轴 前后端盖及轴承座的结构设计 考虑到综合性能故都采用 45 号钢，由于轴主要是由钢板支撑，但由于钢板不能选用太厚，而轴承的厚度又是过厚故采用加入轴承座用螺钉紧固于钢板从而来支持轴承，从而支持轴，这样较于用轴承套焊接于钢板上或是用超厚钢板来支持轴与轴承大大的降低了成本，同时也便于安装和维修。由于受力不大所以采用四根 M10 的内六角螺钉来紧固轴的前后端盖及轴承承座，已经足够支撑。 它的的结构及尺寸图 2-9， 2-10， 2-11， 2-12， 2-13， 2-14 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 图 2-9 大轴前端盖 图 2-10 大轴后端盖 图 2-11 大轴承座 图 2-12 小轴承座 图 2-13 小轴后端盖 图 2-14 小轴前端盖 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 2.12 轴套的结构设计 由于轴套的厚度 s 在 0.5d2.0d 之间 小轴轴径为 60mm 故取小轴的轴套厚度为 6mm 大轴轴径为 90mm 故取大轴的轴套厚度为 8mm 轴套的材料为 45 钢，为能与轴与轴承之间的更好，更耐久的配合，故把轴套进行调 质处理，轴套的结构其尺寸如图 2-15， 2-16 图 2-15 大轴轴套 图 2-16 小轴轴套 2.13 盖板的结构设计及计算 由于在盖板上需装好多零件，如行程开关，挡料架，大小齿轮轴的端盖以及用于安装定位的孔。故盖板采用厚度为 20mm 是 45 钢。此盖板的长与度主要是由电机与蜗轮蜗杆所占的空间位置所取定的，由于 电机与蜗轮蜗杆的中心距 a=519.6mm 大飞轮的分度圆直径为 d2=250mm 电机的安装地脚宽为 L1=280mm 取壁至电机脚的空间长度 L0=90mm 取壁到大飞轮的空间长度 L2=110mm 壁厚取 b1=10mm 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 又因盖板要比壁凸出以便于与壁配合 b0=10mm 故盖板长度 L=2* b0 +2*b1+ +L2 +L0 + L1/2 +d2/2+ a=1024.6mm 取 L=1025mm 盖板的宽厚主要跟大齿轮的位置及电机各自的相互空间位置有关 取齿轮端到壁的距离 B1=100mm 齿轮另一端到壁的距离 B2=160 同大齿轮的 d5=420mm 则 B=B1+B2+d5=100+160+420=680mm 则得盖板尺寸车 B*L*h=680*1025*20(mm) 结合其它结构需要，故其结构及 尺寸如图 2-16 图 2-16 2.14 机身的结构设计与计算 由于机身支撑了整套机器的零件，故机身采用厚钢板及钢管焊接而成，由于机器重且机器性能要求平稳，故用地脚螺钉来紧固机器以减少机器的振动， 脚板采用 45 钢厚 10mm，尺寸为 B*L*h=80*120*10（ mm）用四个脚来支撑机器。 支撑钢管采用 20 号方管钢。型号为 60*60*4 地脚高度取 h1=80mm 采用 45 号厚为 20mm 的钢板来作为底板支撑电机与蜗轮蜗杆减速箱。考虑中板与充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 与底板 是距离过及支撑齿轮的问题，故在两侧多加二个钢板以增加机身的强度。侧板的尺寸 B*L*h= 487*540*20(mm)，且在二侧有碟结配合后用薄铁板把前后面给围住。 盖板与中板之间是齿轮的箱体机构，四边都采用 45 号钢，厚度为 20mm 的钢板与20 号钢方管焊接而成，为让机身与盖板容易装拆，以便齿轮箱内各零件容易装拆与维修，故采用盖板与机身用螺钉连接。采用四个螺钉连接。在方管上焊接一块 45 号钢厚为 20mm 的小钢板，尺寸 B*L*h=80*80*20(mm) 机身的基本尺寸及其结构如图 2-17 图 2-17 2.15 弯管机的主要参数 电 源： 380V-50Hz 三相交流电 电机功率： 3KW 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 外形尺寸： B*L*H=680*1025*1060 最大弯曲力矩： 2657N*m 弯曲半径范围： R80R300 最大弯曲角度： 2000 弯曲速度： 8r/min 整机重量：大约 M=300kg 第三章 挡料架的结构设计 3.1 挡料架的结构设计 挡料架在弯管机上的作用主要是用来挡弯曲钢管时的反力，同时也具有定位的作用。 有如同夹具一般。 由于本弯管 机是采用滚弯式的弯管原理，故钢管与挡料轮的接触面较不大，故挡料轮的硬度不能比钢管的硬，故采用黄铜作为挡料轮的材料。 挡料轮的结构主要由挡料轮、挡料轴、挡料轮架、轴承、键、轴盖、挡料座、螺纹杆、手轮等一些组成。 结构设计上，由于弯管时不同型号的弯曲半径相差可能会很大，但由于 单纯在挡料轮架的调整来调整弯曲半径远远不足，故采用挡料架具有不同的定位安装位置，以增加挡料架与弯曲模的调整范围。设计了在挡料架上的调范围为 50mm 而在位置调整的范围可达 100mm。故总调整范围有 150mm。 锁紧螺纹采用自锁螺纹，用手轮锁 紧。滚轮主要由轴支持再结合二个滚子轴承而装于挡料轮架上，这样滚轮滚动时的滚动摩擦小有利于提高弯管的合格率。 采用普通黄铜 H62 材料作为其直径 D=100mm 高度 H=60mm 挡料轴采用 45号钢轴径 D1=20mm 挡料轮架采用 45 号钢尺寸为 B*L*h=80*84*100(mm) 轴承采用深沟滚子轴承 B*D*d=7*32*20 键采用 45号钢其尺寸为 B*L*h=4*6*40（ mm） 挡料座采用 45号钢其尺寸为 B*L*h=100*190*95(mm) 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 螺纹杆采用 45号钢其尺寸为 d*L=16*145(mm) 手轮的尺寸为 d*D=12*100(mm) 轴盖采用 45 号钢其尺寸为 D*H=56*20（ mm） 挡料架的主要尺寸及结构如图 3-1 图 3-1 第四章 用电器选择与电路 4.1 各用电器的选择与电路设计 由于此弯管机采用的是半自动的形式， 故采用二个行程开关和二个交流接触电器等组成其电路。由于电机的功率为 3KW 且电压为 380Vh 频率为 50Hz 的交流电。 故选用行程开关的型号 1LX19-131(B)， 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 接触器型选用 1CJ-16， 2常闭 2常开，其工作功率为 4KW。 按钮使用普通型平钮二个，型号 1为 LA101P-P。 电源开关选用 LW8 万能转换开关型号 1为 AC21，其工作功率为 3.8KW。 短路保护熔断器选用 1RL6-25其额定功率为 4KW。 过载保护采用 1JRS1-25/F系列热继电器 JRS1-25/F其控制功率为 380*3=1124W,因为有二根线所以总功率为 1124*3=3372W 故合适。 电源线采用 1BV4（ B）即常用铜芯聚氯乙烯绝缘电线 4 平方毫米的铜线线芯结构为 7*0.85。其额定电压为 600V 其电路设计如下 图 4-1 其工作过程，电源线接上，把电源打开，此时电机是不通电的。当按下 SB1 时接触器 KM1 线圈得电，此时三对主触头闭合 ,一个常开开关 KM1 闭合通电，而另一个常 闭开关 KM1 则打开断电，且此时电机正转，进行弯曲工作，当弯曲到定角度时（此角度由弯曲角度的大小而调整）碰到了行程开关 X1,则接触器 KM1 线圈断电 , 三对主触头断开 ,一个常开开关 KM1 断开 ,即电机断电，由于电机是旁磁制动电机 ,故电充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 机很快停止运转，常闭开关闭合。此时弯曲过程已经完成，之后按下 SB2,则接触器KM2 线圈得电，此时三对主触头闭合 ,一个常开开关 KM2 闭合通电，而另一个常闭开关 KM2 则打开断电 ,此时电机反转，当转回到初始位置时由于碰到了行程开关 X2,则接触器 KM2 线圈断电，三对主触头断开，一个常开开关 KM2 断开，电机停止。 当再次按下 SB1 时，则得反复工作。 其中电路中设有过载保护、短路保护。 当在工作中时，电路中具有自锁功能，因而不用怕操作者不小心按错键而出事故。但当工作中出现意外时，只要转动电源开关，把电源开关断开即可使电机停转，之后处理意外后转动电源开关使电源通电便可继续进行正转或反转进行工作。 操作过程及其分析 设钢管所需的成形角为 ，弯曲模设置的旋转角为 ，刹车后的空行程角为 ，钢管回弹角为 ，那么 + - 。由公式得，当 ， 很小时 =据此先将弯曲模下的调角杆按要求在转盘刻度上调至接近所需的 角，然后将方钢穿过弯曲模的上下底板，使用注销、固定块将钢管固定下来。转动挡料架的手柄，使挡料架的浚住顶住钢管。按下正转开关 SB1，弯曲模工作。通过试弯 1一 2 次后，设定一个准确的 角，以后即可作批量生产。在电机正转停后，取出钢管，再启动反转开关弯曲弯回复到原位。 由回弹系数 K = 0（ 4-1） 由于材料是 10钢，且弯曲半径为 R=100mm，管厚 t=2mm 则*2Rt=1002*2=25 故其回弹系数 K=0.97 刚 = 0K= 0900.97= 093.7 故回弹角 =3.70 由于电动机采用旁磁制动方式刹车，故回空行程角很小或是约等于 0 所以弯曲模的转角 = - + =93.70 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 充值下载文档就送全套 CAD 图纸 扣扣加 414951605 设计总结 近