Φ273-R254-90° 短半径弯头坡口装置设计答辩.pptx
Φ273-R254-90°短半径弯头坡口装置设计【含14张CAD图带答辩ppt】
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Φ273-R254-90°短半径弯头坡口装置设计【含14张CAD图带答辩ppt】
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充值后即可下载预览所包含的全套带图纸源文件压缩包，需要其他课题加 Q-1459919609273-R254-90短半径弯头坡口装置设计摘 要本次的设计是对国内外坡口装置现状、切割坡口中现有的实际问题研究，做出了详细的分析和介绍，为了提高坡口质量、加工效率以及满足市场的要求，所以设计了一款可以满足 273-R25490短半径弯头坡口装置设计。给弯头坡口是为了保证焊接的质量，避免由于弯头壁厚过大导致焊不透，以及弯头工件存在缺陷影响加工质量等问题。我的任务是：设计一台对 273-R25490短半径弯头这个特殊的管件进行坡口的装置。如今，不仅管道系统应用越来越广泛，而且管道的尺寸日益增大，在这样的一个形势下，坡口技术也越来越重要，坡口装置亦越来越先进。传统的坡口加工方法主要是采用火焰切割或气割等方式，然而这样的加工方法存在很大的弊端，那就是加工的坡口面很粗糙。为了解决这问题，经过几十年不断地努力，我国取得了很大的进步采用机械加工的方式进行坡口加工。在这次的设计中我采用机械加工，针对我的题目设计了 v 带轮传动、齿轮传动、浮动刀头、专用液压夹紧装置等。关键词：弯头；坡口；浮动刀头；弯头坡口装置充值后即可下载预览所包含的全套带图纸源文件压缩包，需要其他课题加 Q-1459919609AbstractThe design is on the groove device at home and abroad present situation, the practical problems existing in the research of cutting slope mouth, has made the detailed analysis and introduction, in order to improve the quality of groove, the machining efficiency and meet the requirements of the market, so designed a model can satisfy the 273-90 R254 short radius elbow groove device design.In order to ensure the quality of the welding, avoid the defects of the elbow wall thickness and the defects affecting the machining quality. My task is to: design a 273-90 R254 short radius elbow this special pipe fittings for bevel gear. Nowadays, not only pipeline system application is more and more widely, and the size of the pipeline, in such a situation, groove technology is also more and more important, the bevel gear is also more and more advanced. The traditional groove processing method is mainly using flame cutting or gas cutting. However, there is a big disadvantage in this method, which is that the groove face is very rough. In order to solve this problem, after several decades of continuous efforts, China has made great progress in the process of machining by means of mechanical processing. In this design, I adopted mechanical processing, and designed v belt wheel drive, gear transmission, floating tool head and special hydraulic clamping device for my subject.Key words: elbow; Groove; Floating tool head; Bend bevel gear充值后即可下载预览所包含的全套带图纸源文件压缩包，需要其他课题加 Q-1459919609目 录引 言 .1第一章 概述 .31.1 课题背景 .31.2 相关理论 .31.3 弯头坡口装置的整体结构及工作原理 .31.4 坡口装置设计的关键 .4第二章 坡口装置总体设计 .52.1 273-R254 90短半径弯头坡口装置总体方案设计的依据 .52.1.1 273-R254 90短半径弯头的尺寸与材料 .52.1.2 加工刀具 .62.2 弯头坡口机床总体布局 .62.2.1 弯头坡口机床布局图 .62.2.2 确定弯头工件加工余量 .72.2.3 选择弯头的切削用量 .72.2.3 弯头切削力的计算 .82.2.4 弯头切削功率的计算 .92.2.5 主传动中总传递效率的计算 .102.2.6 电机的选择与主轴转速计算 .102.2.7 计算弯头坡口装置的传动装置的总传动比和分配各级传动比 .112.2.8 计算弯头坡口机的传动装置的运动参数和动力参数 .11第三章 90弯头坡口装置 V 带轮设计 .133.1 V 带传动的设计计算 .133.1.1 确定计算功率 与初选带的型号 .133.1.2 确定弯头坡口装置 v 带轮的 、 、 、 .131 2 3.1.2 验算弯头坡口装置的 、确定 V 带的 、 、 .141 0 3.2 坡口装置带轮结构设计 .16第四章 90弯头坡口装置齿轮设计 .174.1 90弯头坡口装置的降速齿轮设计 .17充值后即可下载预览所包含的全套带图纸源文件压缩包，需要其他课题加 Q-14599196094.2 90弯头坡口装置齿轮环形齿条设计 .21第五章 90弯头坡口装置轴的设计 .255.1 轴的设计 .255.1.1 90弯头坡口装置输入轴设计 .255.1.2 90弯头坡口装置输出轴设计 .29第六章 部分设计 .346.1 浮动刀架设计 .346.2 夹具设计 .366.3 轴瓦设计 .38总 结 .40致 谢 .41参考文献 .42充值后即可下载预览所包含的全套带图纸源文件压缩包，需要其他课题加 Q-14599196091引 言弯头是连接管道的一种管件。如今各行各业都在高速发展，弯头的应用范围已极其广泛，例如天然气管道、工业管道、深海管道等。而弯头坡口形式多种多样，对管道连接质量至关重要。坡口装置存在着无法满足坡口加工的要求甚至破坏坡口等缺点。需研究更有效的坡口装置去提高坡口加工质量，降低成本这样才符合发展需求。外国坡口装置的研究很早就开始了。四十年代，美国就曾利用气刨在板的侧面开圆槽，六十年代初，美国和西德相继研制了单道火焰切割法，八十年代初，发表了 J 形坡口切割的调研报告。一直以来国外不断地研究，如今国外的坡口装置分类主要有：火焰切割/坡口机、管端坡口机、全自动柔性切管机、爬管式管道切割/ 坡口机等。国外坡口装置技术成熟、性能稳定、加工效率高和能在像深海这样特殊环境里工作，但制造成本高。我国开始这方面研究晚了国外几十年，所以不管是性能、技术与国外都存在一定的差距。然我国改革开放以来发展迅速，通过对国外先进技术和先进机械进行研究和模仿，并且在模仿的基础上进行创新，坡口装置在一些领域（如海洋技术方面）已取得一定的成就，但是还需进一步发展多元科学技术。目前多数便携式坡口装置主要是体积小、重量轻、易操作、自动进给。弯头是各种管道中均能见到一种重要元件,小到我们生活中的常见的水管的接头，大到天然气管道，运输石油的管道等。至于弯头的作用，不外乎是改变管道原来的方向，目前对弯头的角度没有明确的规定，但最常用的有 45、90 、180这三个角度。在实际工程中，为了满足实际的需求，会设计所需要的非正常的角度。弯头的材料的选择主要看它承受的工作压力和所运输的物质的性质，一般尺寸较小的弯头材料常选塑料、铸铁，采用螺纹连接，不需要对它进行坡口。尺寸较大的弯头多采用金属材料，才用电焊连接，这样当壁厚较大时，必需对弯头进行坡口，避免因为弯头过厚而焊不透，而且坡口质量保证焊接工艺的质量。弯头按照生产工艺的不同分为：焊接弯头、冲压弯头、铸造弯头等。还存在其他名称：直角弯头、90 弯头等。它的成型过程有：首先是选择芯棒，而且这芯棒的直径要大于所制造的弯头的内径，这样才能够有加工余量；第二是选择坯料，坯料的几何尺寸要与所制造的成品弯头的几何尺寸一样；第三是将芯棒进行推制，得到充值后即可下载预览所包含的全套带图纸源文件压缩包，需要其他课题加 Q-14599196092半成品弯头，外径可以大于或者等于成品弯头外径，它们壁厚相同；第四是制作弯头的上、下模，它们尺寸相同；第五是将半成品弯头水平放置，沿垂直于半成品弯头曲率半径方向压制，使其变成端面形状为椭圆形的弯头，而且椭圆形弯头的短轴和成品弯头外径一样。最后将椭圆形弯头放入模里，利用成形模具，进行挤压，起模后得到所需要弯头。充值后即可下载预览所包含的全套带图纸源文件压缩包，需要其他课题加 Q-14599196093第一章 概述1.1 课题背景273-R25490短半径弯头坡口装置的基本组成部分是:由液压夹紧装置、带轮齿轮传动装置、浮动刀头、环形齿条进给装置和电动机等组成。此装置是使用机械传动，以金属切削的形式进行加工。其中，夹紧装置是由两相同的半圆座定位，然后用液压缸压紧。切削装置主要是用浮动刀头进行加工坡口。浮动刀头提供一种能对带有椭圆度的弯头或弯管进行坡口或钝边的车制的坡口机浮动刀头装置。针对现有技术存在的不足, 设计新型弯头坡口装置的目的在于提供一种减少能源消耗 ,提高工作效率的弯头坡口机。1.2 相关理论坡口装置的基本部分是:由夹紧装置、传动装置、切削装置、进给装置和电动机等组成。此装置是使用机械传动，以金属切削的形式进行加工。其中，夹紧装置是由两 v 型块定位，然后用压板压紧。切削装置主要是用浮动刀头进行加工坡口。浮动刀头提供一种能对带有椭圆度的弯头或弯管进行坡口或钝边的车制的坡口机浮动刀头装置。针对现有技术存在的不足,设计新型弯头坡口装置的目的在于提供一种减少能源消耗,提高工作效率的弯头坡口机。1.3 弯头坡口装置的整体结构及工作原理在我即将 273-R25490短半径弯头坡口装置的设计中，我初概念是：弯头坡口装置主要由浮动刀头装置、变速箱、主轴、齿轮齿条、轴承和电动机构等组成。夹紧装置夹紧待加工件；电动机提供动能；变速箱通过齿轮进行变速得到所需转速；用齿轮齿条实现进给运动。具体过程为：定位夹紧进给切削加工退回松开工件完成弯头坡口的加工。充值后即可下载预览所包含的全套带图纸源文件压缩包，需要其他课题加 Q-145991960941.4 坡口装置设计的关键273-R25490短半径弯头坡口装置的设计的关键是采用机械加工的方式去对弯头进行坡口，参考目前已有的坡口加工装置，去设计一款针对 273-R25490短半径弯头进行坡口装置，这装置拥有更高的效率，经济性更好，以及更好的满足坡口的质量要求。充值后即可下载预览所包含的全套带图纸源文件压缩包，需要其他课题加 Q-14599196095第二章 坡口装置总体设计2.1 273-R254 90短半径弯头坡口装置总体方案设计的依据坡口的加工首先要知道坡口有那些种类，根据生产的工艺要求、焊接的要求、待加工工件的厚度等因素，坡口可以分为： 形坡口、 形坡口、 形坡口、单边 形K V U U坡口等。我设计的题目是：273-R25490 短半径弯头坡口装置设计，查阅资料，取弯头厚度为：9.27mm参考下表 2.1 各种形式的坡口尺寸。表 2.1 各种形式的坡口尺寸坡口形式 坡口尺寸弯头壁厚 /mmS 弯头间隙 /mmC 弯头钝边 /mmP 坡口角度 （ ） /39 24 1.50.5 6575形坡口V926 24 1.50.5 5565形坡口U 2060 23 10.5 812复合形坡口 2060 23 1.60.4 812(5565)由上面关于各种形式坡口的表格，可知：273-R25490 短半径弯头的壁厚，任何外径，弯头坡口的形式： 形坡口；弯头坡口角度范围：9S26 V，针对我的设计取 ；钝边： mm；弯头的间隙范围： ，5565 =60 1.50.5 24取 mm。C=32.1.1 273-R254 90短半径弯头的尺寸与材料工件：273-R254 90短半径弯头。关于弯头工件的尺寸如下表 2.2。充值后即可下载预览所包含的全套带图纸源文件压缩包，需要其他课题加 Q-14599196096表 2.2 弯头工件的尺寸工件外径 D/mm D=273工件曲率半径 R/mm R=254工件公称通径 DN/mm DN=250查阅关于 273-R254 90长半径弯头相关资料得，工件的材料选取:20 号钢关于 20 号钢的性能如下表 2.3。表 2.320 号钢的性能抗拉强度 /MPa 410(42)屈服强度 / MPa 245(25)伸长率 /% 25断面收缩率 /% 55硬度未热处理/HB 1562.1.2 加工刀具273-R25490 短半径弯头坡口的加工中，一共需要两把刀具。一把是加工坡口的坡口刀，另一把是加工端面的平口刀。在这次的设计中，弯头的材料选为 20 号钢，对于 20 号钢，查询材料性能表，它的含碳量 ，因此它是属于易切钢（低碳钢） ，再结合到 273-R25490 短C25%半径弯头的加工工艺要求和几何尺寸等因素，刀杆尺寸均选用为 的1625硬质合金刀具，材料：YT5 。2.2 弯头坡口机床总体布局2.2.1 弯头坡口机床布局图坡口机床的总体布局如下 2-1，273-R25490 短半径弯头工件采用专用夹紧装置。采用半圆定位座来定位，再用液压缸压紧。电机直接连接在小带轮上，小带轮通过 V 带连接大带轮，以此实现一部分的降速，大带轮连接在输入轴上，通过齿轮273-R254-90短半径弯头坡口装置设计摘 要本次的设计是对国内外坡口装置现状、切割坡口中现有的实际问题研究，做出了详细的分析和介绍，为了提高坡口质量、加工效率以及满足市场的要求，所以设计了一款可以满足 273-R25490短半径弯头坡口装置设计。给弯头坡口是为了保证焊接的质量，避免由于弯头壁厚过大导致焊不透，以及弯头工件存在缺陷影响加工质量等问题。我的任务是：设计一台对 273-R25490短半径弯头这个特殊的管件进行坡口的装置。如今，不仅管道系统应用越来越广泛，而且管道的尺寸日益增大，在这样的一个形势下，坡口技术也越来越重要，坡口装置亦越来越先进。传统的坡口加工方法主要是采用火焰切割或气割等方式，然而这样的加工方法存在很大的弊端，那就是加工的坡口面很粗糙。为了解决这问题，经过几十年不断地努力，我国取得了很大的进步采用机械加工的方式进行坡口加工。在这次的设计中我采用机械加工，针对我的题目设计了 v 带轮传动、齿轮传动、浮动刀头、专用液压夹紧装置等。关键词：弯头；坡口；浮动刀头；弯头坡口装置AbstractThe design is on the groove device at home and abroad present situation, the practical problems existing in the research of cutting slope mouth, has made the detailed analysis and introduction, in order to improve the quality of groove, the machining efficiency and meet the requirements of the market, so designed a model can satisfy the 273-90 R254 short radius elbow groove device design.In order to ensure the quality of the welding, avoid the defects of the elbow wall thickness and the defects affecting the machining quality. My task is to: design a 273-90 R254 short radius elbow this special pipe fittings for bevel gear. Nowadays, not only pipeline system application is more and more widely, and the size of the pipeline, in such a situation, groove technology is also more and more important, the bevel gear is also more and more advanced. The traditional groove processing method is mainly using flame cutting or gas cutting. However, there is a big disadvantage in this method, which is that the groove face is very rough. In order to solve this problem, after several decades of continuous efforts, China has made great progress in the process of machining by means of mechanical processing. In this design, I adopted mechanical processing, and designed v belt wheel drive, gear transmission, floating tool head and special hydraulic clamping device for my subject.Key words: elbow; Groove; Floating tool head; Bend bevel gear目 录引 言 .1第一章 概述 .31.1 课题背景 .31.2 相关理论 .31.3 弯头坡口装置的整体结构及工作原理 .31.4 坡口装置设计的关键 .4第二章 坡口装置总体设计 .52.1 273-R254 90短半径弯头坡口装置总体方案设计的依据 .52.1.1 273-R254 90短半径弯头的尺寸与材料 .52.1.2 加工刀具 .62.2 弯头坡口机床总体布局 .62.2.1 弯头坡口机床布局图 .62.2.2 确定弯头工件加工余量 .72.2.3 选择弯头的切削用量 .72.2.3 弯头切削力的计算 .82.2.4 弯头切削功率的计算 .92.2.5 主传动中总传递效率的计算 .102.2.6 电机的选择与主轴转速计算 .102.2.7 计算弯头坡口装置的传动装置的总传动比和分配各级传动比 .112.2.8 计算弯头坡口机的传动装置的运动参数和动力参数 .11第三章 90弯头坡口装置 V 带轮设计 .133.1 V 带传动的设计计算 .133.1.1 确定计算功率 与初选带的型号 .133.1.2 确定弯头坡口装置 v 带轮的 、 、 、 .1312 3.1.2 验算弯头坡口装置的 、确定 V 带的 、 、 .141 03.2 坡口装置带轮结构设计 .16第四章 90弯头坡口装置齿轮设计 .174.1 90弯头坡口装置的降速齿轮设计 .174.2 90弯头坡口装置齿轮环形齿条设计 .21第五章 90弯头坡口装置轴的设计 .255.1 轴的设计 .255.1.1 90弯头坡口装置输入轴设计 .255.1.2 90弯头坡口装置输出轴设计 .29第六章 部分设计 .346.1 浮动刀架设计 .346.2 夹具设计 .366.3 轴瓦设计 .38总 结 .40致 谢 .41参考文献 .421引 言弯头是连接管道的一种管件。如今各行各业都在高速发展，弯头的应用范围已极其广泛，例如天然气管道、工业管道、深海管道等。而弯头坡口形式多种多样，对管道连接质量至关重要。坡口装置存在着无法满足坡口加工的要求甚至破坏坡口等缺点。需研究更有效的坡口装置去提高坡口加工质量，降低成本这样才符合发展需求。外国坡口装置的研究很早就开始了。四十年代，美国就曾利用气刨在板的侧面开圆槽，六十年代初，美国和西德相继研制了单道火焰切割法，八十年代初，发表了 J 形坡口切割的调研报告。一直以来国外不断地研究，如今国外的坡口装置分类主要有：火焰切割/坡口机、管端坡口机、全自动柔性切管机、爬管式管道切割/ 坡口机等。国外坡口装置技术成熟、性能稳定、加工效率高和能在像深海这样特殊环境里工作，但制造成本高。我国开始这方面研究晚了国外几十年，所以不管是性能、技术与国外都存在一定的差距。然我国改革开放以来发展迅速，通过对国外先进技术和先进机械进行研究和模仿，并且在模仿的基础上进行创新，坡口装置在一些领域（如海洋技术方面）已取得一定的成就，但是还需进一步发展多元科学技术。目前多数便携式坡口装置主要是体积小、重量轻、易操作、自动进给。弯头是各种管道中均能见到一种重要元件,小到我们生活中的常见的水管的接头，大到天然气管道，运输石油的管道等。至于弯头的作用，不外乎是改变管道原来的方向，目前对弯头的角度没有明确的规定，但最常用的有 45、90 、180这三个角度。在实际工程中，为了满足实际的需求，会设计所需要的非正常的角度。弯头的材料的选择主要看它承受的工作压力和所运输的物质的性质，一般尺寸较小的弯头材料常选塑料、铸铁，采用螺纹连接，不需要对它进行坡口。尺寸较大的弯头多采用金属材料，才用电焊连接，这样当壁厚较大时，必需对弯头进行坡口，避免因为弯头过厚而焊不透，而且坡口质量保证焊接工艺的质量。弯头按照生产工艺的不同分为：焊接弯头、冲压弯头、铸造弯头等。还存在其2他名称：直角弯头、90 弯头等。它的成型过程有：首先是选择芯棒，而且这芯棒的直径要大于所制造的弯头的内径，这样才能够有加工余量；第二是选择坯料，坯料的几何尺寸要与所制造的成品弯头的几何尺寸一样；第三是将芯棒进行推制，得到半成品弯头，外径可以大于或者等于成品弯头外径，它们壁厚相同；第四是制作弯头的上、下模，它们尺寸相同；第五是将半成品弯头水平放置，沿垂直于半成品弯头曲率半径方向压制，使其变成端面形状为椭圆形的弯头，而且椭圆形弯头的短轴和成品弯头外径一样。最后将椭圆形弯头放入模里，利用成形模具，进行挤压，起模后得到所需要弯头。3第一章 概述1.1 课题背景273-R25490短半径弯头坡口装置的基本组成部分是:由液压夹紧装置、带轮齿轮传动装置、浮动刀头、环形齿条进给装置和电动机等组成。此装置是使用机械传动，以金属切削的形式进行加工。其中，夹紧装置是由两相同的半圆座定位，然后用液压缸压紧。切削装置主要是用浮动刀头进行加工坡口。浮动刀头提供一种能对带有椭圆度的弯头或弯管进行坡口或钝边的车制的坡口机浮动刀头装置。针对现有技术存在的不足, 设计新型弯头坡口装置的目的在于提供一种减少能源消耗 ,提高工作效率的弯头坡口机。1.2 相关理论坡口装置的基本部分是:由夹紧装置、传动装置、切削装置、进给装置和电动机等组成。此装置是使用机械传动，以金属切削的形式进行加工。其中，夹紧装置是由两 v 型块定位，然后用压板压紧。切削装置主要是用浮动刀头进行加工坡口。浮动刀头提供一种能对带有椭圆度的弯头或弯管进行坡口或钝边的车制的坡口机浮动刀头装置。针对现有技术存在的不足,设计新型弯头坡口装置的目的在于提供一种减少能源消耗,提高工作效率的弯头坡口机。1.
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