自动切管机及送料机构设计（全套含CAD图纸）
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编号 无锡 太湖学院 毕业设计（论文） 题目： 自动切管机及送料机构设计 信机 系 机 械 工 程 及 自 动 化 专业 学 号： 0923267 学生姓名： 刘 赞 指导教师： 高汉华 （职称： 副教授 ） （职称： ） 2013 年 5 月 25 日 无锡 太湖学院本科毕业设计（论文） 诚 信 承 诺 书 本人郑重声明 ：所呈交的毕业设计（论文） 自动切管机及送料机构设计 是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果，其内容除了在毕业设计（论文）中特别加以标注引用，表示致谢的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人、集体已发表或撰写的成果作品。 班 级： 机械 96 学 号： 0923267 作者姓名： 2013 年 5 月 25 日 I 无锡 太湖学院 信 机 系 机 械 工 程 及 自 动 化 专业 毕 业 设 计论 文 任 务 书 一、题目及专题： 1、 题目 自动切管机及送料机构设计 2、专题 二、课题来源及选题依据 课题来源于生产实际。 切管机在许多制造行业中占有举足轻重的地位 ， 他可以 将 传统的手工作业转变成批量生产，其生产效率可以大幅度提高，工人劳动强度 显著 降低，更为重要的是产品质量有了显著的提高 。 因此在许多制造行业 中 切管机得到了广泛的应用。 某机车车辆厂，每天都要切割大量 50 60 料为 金属管，现需设计制造一台切管机。 50 60 F=3500N。 70r/ 三、本设计（论文或其他）应达到的要求： 3. 通过设计巩固机械制图、金属材料、机械设计基础等课程的知识。 要部件的参数计算。 件图 8 张以上。 张。 计算正确完整，文字简洁通顺，书写整齐清晰。 论文中所引用的公式和数据应注明出处。 论文字数不少于 字。 四、接受任务学生： 机械 96 班 姓名 刘 赞 五、开始及完成日期： 自 2012 年 11 月 12 日 至 2013 年 5 月 25 日 六、设计（论文）指导（或顾问）： 指导教师 签名 签名 签名 研室主任 学科组组长研究所所长 签名 系主任 签名 2012 年 11 月 12 日 4 英文原文 of a is to or to as of of a of be as of a 1、 in in 2、 a of an is a of 3、 in a or A is a of or in in a to to If of is of to a of to to is a If of is of to a of to to a is an A or is a is a of or a to an A of or by as or or to or or at if at if no In a a be to as in in a of is is to or is to or to by or in or is a a an is on of in a is on a on a of or is in of we in it is to of a in in of is to or a to of or a is of of on of by in of a so as as so (as in in to In is a to to a of of by a of of is In on to so On is an to an In is a an to a is a s is of is In on of is We a of is of as of of in is as is in 60 to As an in to be to is or as to f in do is of or is to of is in as is in on be “is to It is in in in to a or is or is or of is to In to or in to to is In is in in to on to to do In as a of is A it to is a in If a of a if s We be be to is is of to on to in is In a is on is is is is a in on In to It is in a is be it of is of - in in Is in on an to A in is is is of at of is to is so is so on is of by or is or as as by of 1. of 2. to be to in is is is to up as 1. is of (of is . of is in is as a 2. is to is Of so on or of so is or is of by Is in in or be y=f(x), a is a to in to in xoxto to x to y=f(x) In in is x y to an x in in to to to in by y=f(x) is of in in It in in In on a to to to be in a If is to be is it A is or In be a in in In in a of in to is or A a a is is in in a a in a on to a is is on in to to in 中文译文 机构和机器原理 机构的功用是作为机械作用的一个部分从一个刚体到另一个刚体传送即传递运动。 一般能用作机构基本零件的机械装置有三种类型： 1齿轮装置。那是在回转轴之间进行接触传动的啮合构件。 2凸轮装置。把输入构件的均匀运动转换成输出构件的非均匀运动的装置。 3平面机构和空间机构也是能使一个点或一个刚体产生机械运动的有用装置。 运动链是一个构件系统装置即若干个刚体，它们或者彼此铰接或者互相接触，方式上是允许它们彼此间产生相对运动。如果构件中的某一构件被固定而使任何其他一个构件运 动到新的位置将会引起其他各个构件也运动到确定的预期的位置上的话，该系统装置就是一个可约束的运动链。如果构件中的某一构件仍保持固定而使任一运动到达一新的位置而不会使其他各个构件运动到一个确定的预期的位置上的话，则该系统装置是一个非约束运动链。 机构或连杆构件是一个可约束的传动链而且是一个从输入到输出以传递运动和（或）力为目的的机械装置。连杆机构是由通常被认为是刚体构件或杆组成的，它们是以销轴铰接的，例如用柱销（圆形的）或棱柱体销轴铰接，以便成形开式或闭式（回环式）的运动链。这样的运动链在至少有一个构件被固定的 条件下：（ 1）如果至少有两个构件能保持运动，就变为机构，（ 2）如果没有一个构件能够运动，则就成为结构。换句话说，机构是允许其“刚性构件”之间相对运动，而结构则不能。由于连杆机构做成一简单机构而且能设定实现复杂的任务，例如非线性运动和力的传递运动。它们在机构学研究中将受到更多的关注。 机构被用于许多许多的机器和装置中。最简单的封闭式的连杆机构就是四杆机构，四杆机构有三个运动构件（加上一个固定构件）并且有四个销轴。连接动力源的构件即编号 无锡 太湖学院 毕业设计（论文） 相关资料 题目： 自动切管机及送料机构设计 信机 系 机 械 工 程 及 自 动 化 专业 学 号： 0923267 学生姓名： 刘 赞 指导教师： 高汉华 （职称： 副教授 ） （职称： ） 2013年 5月 25日 目 录 一、毕业设计（论文）开题报告 二、毕业设计（论文）外文资料翻译及原文 三、学生 “毕业论文（论文）计划、进度、检查及落实表 ” 四、实习鉴定表 无锡 太湖学院 毕业设计（论文） 开题报告 题目： 自动切管机及送料机构设计 信机 系 机 械 工 程 及 自 动 化 专业 学 号： 0923267 学生姓名： 刘 赞 指导教师： 高汉华 （职称： 副教授 ） （职称： ） 2012年 11月 25日 课题来源 课题来源于生产实际。 科学依据 （包括课题的科学意义；国内外研究概况、水平和发展趋势；应用前景等） （ 1）课题科学意义 众所周知，机械制造技术的先进与否直接与生产成本，产品的加工的精度，生产工作劳动的效率有着直接关系。 机械产品的生产技术快速发展，人们对机械产品的加工要求也越来越高，主要体现在精度，效率，经 济等方面。本次设计的要求就是设计自动化、高效、加工精度比较高、加工速度快的自动切管机，适合大批量生产加工管件的工厂和需要短期内加工大量管件的情况使用。 自动切管机在生产中应用可以提高产品质量和经济效益， 同时也可以 降低劳动强度 ，提高生产效率 。 （ 2） 国内外研究概况、水平和发展趋势 现如今，日本 在 纸管机、卷筒纸分切机、切管机、纸管机设备的更新换代遥遥领先，在这个领域 占领市场大量份额，同时 赚取了大量 外汇 。 在欧共体中， 意大利的包装机械装备和生产线更新换代的步伐远远比其它成员国来得快。 在 东南亚 几个快速发展的国家 也 继日本 后 ，在 生产线的制造方面 和 包装机械装备 有 非常快的发展 。自动化的 切管机在这些国家中也有一定的发展。伴随着制造业的快速发展，自动化机器的需求也越来越大，中国作为一个 全球 制造业 中心 大国， 需要先进的生产技术，研发先进的、自动化的切管机意义重大。 （ 2） 应用前景 自动 切管机的用途很广泛。 在 钢管家具、运动器材、箱包行业、汽车摩托车、自行车、童车、空调配管、门业、不锈钢管、石油化管、文体用品、卫浴设备、工艺品。五金行业、制管等行业 都需要大量的切管作业 。 中国恰恰是这些产品的主要生产国家，使用自动化切管机需求是相当大的。 另外 ， 塑料管、橡胶管、复合管、铜管、铝管等各种软硬材料 的管道加工也需要多种切管机。 研究内容 熟悉 机械设计 的发展历程，特别是近十几年来 自动化机器及电器控制在制造业的广泛应用 ； 熟练掌握 机械设计 原理和方法 ； 熟练掌握 机械制图在机械设计中的应用 ； 掌握注 自动切管机 上各个部分的作用； 对于 机械 设计，能够掌握 其 中各个 机构及零件 的设计原则以及合理分析各因素对设计的影响。 拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析 在毕业实习调研以及查阅有关资料的基础上，结合零件的外形及加工要求，经反复对各方案对比分析，采用以自动切管机与送料机构配合的方式，实现自动加工管件。设计 自动切管机中圆锥齿轮减速器、切管机棍筒、机架及自动送料机构 的 工作方案 。两者结合实现自动切割管件的工作。 研究计划及预期成果 研究计划： 2012 年 11 月 12 日 12 月 2 日 ：按照任务书要 求查阅论文相关参考资料，填写毕业设计开题报告书。 2012 年 12 月 3 日 12 月 23 日 ：填写毕业实习报告。 2012 年 12 月 24 日 12 月 30 日 ： 在老师指导下制定设计方案 。 2012 年 12 月 31 日 3 月 24 日 ： 在老师指导下进行设计计算及结构设计 。 2013 年 3 月 25 日 3 月 31 日 ： 在老师指导下绘制零件图 。 2013 年 4 月 22 日 4 月 28 日 ： 编写设计说明书 。 2013 年 4 月 29 日 5 月 5 日 ： 在老师指导下修改设计内容及设计说明书 。 2013 年 5 月 6 日 5 月 15 日 ： 在老师指导下修改设计内容及设计说明书，按学校要求进行编排打印材料 。 预计成果： 完成自动切管机的设计和送料机构的设计方案。 特色或创新之处 适用于本厂的某生产线的优化设计，力求在不影响加工的前提下最大限度的减少成本，提高产品生产加工速度，并降低工人的劳动强度和生产成本。自动切管的同时，使用压轧式切割，不产生切削。 已具备的条件和尚需解决的问题 所学的机械理论设计、制图及加工工艺知识。 对机构的与机器设计更多理解，综合所学的各方面机械理论设计、方法及工艺装备，提高开发和创新 机械产品的能力。 指导教师意见 指导教师签名： 年 月 日 教研室（学科组、研究所）意见 教研室主任签名： 年 月 日 系意见 主管领导签名： 年 月 日 编号 无锡 太湖学院 毕业设计（论文） 相 关 资 料 题目： 自动切管机及送料机构设计 信机 系 机 械 工 程 及 自 动 化 专业 学 号： 0923267 学生姓名： 刘 赞 指导教师： 高汉华 （职称： 副教授 ） （职称： ） 2013年 5月 25日 目 录 一、毕业设计（论文）开题报告 二、毕业设计（论文）外文资料翻译及原文 三、学生 “毕业论文（论文）计划、进度、检查及落实表 ” 四、实习鉴定表 无锡 太湖学院 毕业设计（论文） 开 题 报 告 题目： 自动切管机及送料机构设计 信机 系 机 械 工 程 及 自 动 化 专业 学 号： 0923267 学生姓名： 刘 赞 指导教师： 高汉华 （职称： 副教授 ） （职称： ） 2012年 11月 25日 课题来源 课题来源于生产实际。 科学依据 （包括课题的科学意义；国内外研究概况、水平和发展趋势；应用前景等） （ 1）课题科学意义 众所周知，机械制造技术的先进与否直接与生产成本，产品的加工的精度，生产工作劳动的效率有着直接关系。 机械产品的生产技术快速发展，人们对机械产品的加工要求也越来越高，主要体现在精度，效率，经 济等方面。本次设计的要求就是设计自动化、高效、加工精度比较高、加工速度快的自动切管机，适合大批量生产加工管件的工厂和需要短期内加工大量管件的情况使用。 自动切管机在生产中应用可以提高产品质量和经济效益， 同时也可以 降低劳动强度 ，提高生产效率 。 （ 2） 国内外研究概况、水平和发展趋势 现如今，日本 在 纸管机、卷筒纸分切机、切管机、纸管机设备的更新换代遥遥领先，在这个领域 占领市场大量份额，同时 赚取了大量 外汇 。 在欧共体中， 意大利的包装机械装备和生产线更新换代的步伐远远比其它成员国来得快。 在 东南亚 几个快速发展的国家 也 继日本 后 ，在 生产线的制造方面 和 包装机械装备 有 非常快的发展 。自动化的 切管机在这些国家中也有一定的发展。伴随着制造业的快速发展，自动化机器的需求也越来越大，中国作为一个 全球 制造业 中心 大国， 需要先进的生产技术，研发先进的、自动化的切管机意义重大。 （ 2） 应用前景 自动 切管机的用途很广泛。 在 钢管家具、运动器材、箱包行业、汽车摩托车、自行车、童车、空调配管、门业、不锈钢管、石油化管、文体用品、卫浴设备、工艺品。五金行业、制管等行业 都需要大量的切管作业 。 中国恰恰是这些产品的主要生产国家，使用自动化切管机需求是相当大的。 另外 ， 塑料管、橡胶管、复合管、铜管、铝管等各种软硬材料 的管道加工也需要多种切管机。 研究内容 熟悉 机械设计 的发展历程，特别是近十几年来 自动化机器及电器控制在制造业的广泛应用 ； 熟练掌握 机械设计 原理和方法 ； 熟练掌握 机械制图在机械设计中的应用 ； 掌握注 自动切管机 上各个部分的作用； 对于 机械 设计，能够掌握 其 中各个 机构及零件 的设计原则以及合理分析各因素对设计的影响。 拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析 在毕业实习调研以及查阅有关资料的基础上，结合零件的外形及加工要求，经反复对各方案对比分析，采用以自动切管机与送料机构配合的方式，实现自动加工管件。设计 自动切管机中圆锥齿轮减速器、切管机棍筒、机架及自动送料机构 的 工作方案 。两者结合实现自动切割管件的工作。 研究计划及预期成果 研究计划： 2012 年 11 月 12 日 12 月 2 日 ：按照任务书要 求查阅论文相关参考资料，填写毕业设计开题报告书。 2012 年 12 月 3 日 12 月 23 日 ：填写毕业实习报告。 2012 年 12 月 24 日 12 月 30 日 ： 在老师指导下制定设计方案 。 2012 年 12 月 31 日 3 月 24 日 ： 在老师指导下进行设计计算及结构设计 。 2013 年 3 月 25 日 3 月 31 日 ： 在老师指导下绘制零件图 。 2013 年 4 月 22 日 4 月 28 日 ： 编写设计说明书 。 2013 年 4 月 29 日 5 月 5 日 ： 在老师指导下修改设计内容及设计说明书 。 2013 年 5 月 6 日 5 月 15 日 ： 在老师指导下修改设计内容及设计说明书，按学校要求进行编排打印材料 。 预计成果： 完成自动切管机的设计和送料机构的设计方案。 特色或创新之处 适用于本厂的某生产线的优化设计，力求在不影响加工的前提下最大限度的减少成本，提高产品生产加工速度，并降低工人的劳动强度和生产成本。自动切管的同时，使用压轧式切割，不产生切削。 已具备的条件和尚需解决的问题 所学的机械理论设计、制图及加工工艺知识。 对机构的与机器设计更多理解，综合所学的各方面机械理论设计、方法及工艺装备，提高开发和创新 机械产品的能力。 指导教师意见 指导教师签名： 年 月 日 教研室（学科组、研究所）意见 教研室主任签名： 年 月 日 系意见 主管领导签名： 年 月 日 英文原文 of a is to or to as of of a of be as of a 1、 in in 2、 a of an is a of 3、 in a or A is a of or in in a to to If of is of to a of to to is a If of is of to a of to to a is an A or is a is a of or a to an A of or by as or or to or or at if at if no In a a be to as in in a of is is to or is to or to by or in or is a a an is on of in a is on a on a of or is in of we in it is to of a in in of is to or a to of or a is of of on of by in of a so as as so (as in in to In is a to to a of of by a of of is In on to so On is an to an In is a an to a is a s is of is In on of is We a of is of as of of in is as is in 60 to As an in to be to is or as to f in do is of or is to of is in as is in on be “is to It is in in in to a or is or is or of is to In to or in to to is In is in in to on to to do In as a of is A it to is a in If a of a if s We be be to is is of to on to in is In a is on is is is is a in on In to It is in a is be it of is of - in in Is in on an to A in is is is of at of is to is so is so on is of by or is or as as by of 1. of 2. to be to in is is is to up as 1. is of (of is . of is in is as a 2. is to is Of so on or of so is or is of by Is in in or be y=f(x), a is a to in to in xoxto to x to y=f(x) In in is x y to an x in in to to to in by y=f(x) is of in in It in in In on a to to to be in a coordinate购买后包含有 纸和说明书 ,咨 询 要 自动切管机主要用于加工各种用途的管件，包括各种材料的金属管件，本次设计的自动切管机及送料机构所加工的管件主要是直径在 60 70论文设计的自动切管机及送料机构，能自动切管和送料达到自动加工金属管件的目的 。 完成的工作主要是自动切管机中圆锥齿轮减速器、切管机棍筒、机架及自动送料机构工作方案的设计。 其中， 切管机的工用原理是：电动机 通过 圆锥齿轮 减速箱、开式齿轮传动到一对 棍筒 ，然后 带动金属管的旋转， 获得 切割时的主运动。 同时， 圆盘刀片向下移动，实现管子的切割工作。 其中包括确定切管机设计方 案的制定、传动装置的设计和计算（包括电动机的选择、拟定传动方案、各轴转速、功率和转矩的计算、传动机构的设计与计算等）。根据已有的经验公式，对上述各项进行了详细的计算和强度校核之后，确定了各个零件之间的尺寸位置。最后绘制切管机装配图、部件图以及部分零件图。 本设计所完成的切管机主要用于车间中对 60 70提高生产效率，减轻工人的劳动强度有着积极的意义。 关键词： 切管机； 减速器；棍筒 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 买后包含有 纸和说明书 ,咨 询 in s 0of to of is of , to a of At of of of to as as of is 0 70mm to is of to of 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 录 摘 要 . I . 录 . 绪论 . 1 题的意义、目的、研究范围 . 1 内外的发展概况 . 1 课题应达到的要求 . 2 2 自动切管机设计方案的拟定 . 3 动切管设计方案的分析 . 3 管方案的拟定 . 3 管方案的比较 . 4 管方案的确定 . 4 3 自动切管机传动装置的设计 . 5 动装置的分析 . 5 筒传动装置方案的初步拟定 . 5 传动装置方案的比较 . 6 筒传动装置方案的确定 . 6 4 切管机传动装置的计算 . 7 动机的选择 . 7 动机的类型和结构分析 . 7 择切管机电动机的功率 . 7 定切管机电动机的转速 . 8 算总传动比及分配各级的传动比 . 8 动参数及动力参数计算 . 9 轴转速计算 . 9 轴输入功率计算 . 9 轴输入转矩计算 . 9 5 切管机传动零件的设计计算 . 11 带轮传动的设计计算 . 11 锥齿轮传动的设计计算 . 13 柱齿轮传动的设计计算 . 16 6 自动切管机轴的设计计算 . 19 动轴设计计算 . 19 齿轮输出轴设计计算 . 22 轮轴设计计算 . 25 筒轴设计计算 . 26 7 键联接的选择及计算 . 27 机与电动机带轮联接采用平键连接 . 27 动轴与减速器机带轮联接采用平键连接 . 27 齿轮输出轴与小圆柱齿轮联接采用平键连接 . 27 齿轮输出轴与大锥齿轮联接采用平键连接 . 28 轮轴与惰轮联接采用平键连接 . 28 筒输出轴与大圆柱齿轮联接采用平键连接 . 28 8 滚动轴承设计 . 29 动轴的轴承设计计算 . 29 出轴的轴承设计计算 . 30 9 减速机箱体 结构设计 . 32 10 密封及润滑的设计 . 34 封 . 34 滑 . 34 11 自动送料机构工作方案设计 . 35 动送料装置的总体设计及工作原理 . 35 要组成部分的设计计算 . 35 动的设计和计算 . 35 向运动的传动机构设计和计算 . 36 具的设计和计算 . 36 制系统的选择 . 36 动机的选择 . 36 架的设计 . 37 他部分的设计 . 37 12 结论与展望 . 38 论 . 38 足之处及未来展望 . 38 足之处 . 38 来展望 . 38 致 谢 . 39 参考文献 . 40 附 录 . 41 列电磁制动三相异步电动机安装及外形尺寸 . 41 附录二 . 41 列电磁制动三相异步机技术数据 . 41 附录三 . 42 常见机械传动的主要特性 . 42 自动切管机及送料机构设计 1 1 绪论 机械制造业在国民经济中起着重要的作用的基础产业。随着时代的发展，人们在想方设法改善自己的生存条件和生活水平，正是因为这一点，并推动机械制造业生产的快速发展，人们在超前进到一个更高的精度，效率更高，成本更低，更人性化的方向发展。数控技能床，加工中心，柔性制造系统，集成制造系统，虚拟制造，敏捷制造，和其他不断出现的先进制造技术和在新的先进生产模式的新提高企业的生产能力和市场适应能力，产品性能大幅提高，机械制造行业呈现激烈的国际竞争中高速发展的势头。 的、研究范围 传统的工业生 产中，长期使用相对落后的手工切割金属管操作，进行批量生产，不仅是劳动密集，生产效率不高，质量差的产品，合格率，导致成本高。随着机械制造业的快速发展和人民的要求越来越高，产品，工厂，以提高生产效率，生产精度，降低生产成本，因此自动切管机的需求已是迫在眉睫。 自动切管机在制造业中占有举足轻重的地位，因为自动切管机可以被转换成传统的手工生产，自动化生产，大大提高了生产效率，劳动强度已大大降低，产品质量已显着改善，以满足精度要求的产品。特别是在汽车制造业，石油，冶金和许多其他制造业，管道切割机具有自动送料机构已被广 泛使用。 自动切管机切割机和送料机构的设计主要是设计用于金属管道切割。其主要内容是在切管机，切割机构和齿轮箱和其相关联的部分的进给机构，其中主要包括传输的设计和计算 ;整体结构的设计，检查设计计算的研究设计和设计，并通过获得的数据，系统的总装配图，然后绘制相关零件图 ;最后切管机，自动送料机构组合，实现自动化生产的目的。 机械制造业的快速发展，传统的手工工作已经不能满足今天的产品精度高，效率高，成本低，发展，自动化在许多领域取得了很好的效果，自动化已经深入人心。所以自动切管机诞生了。有许 多切管机，车床主要管道切割机，锯床型管道切割机，大型通风管道切割机，微型切割机，切管机微电脑，微电脑切带机，微管切割机，微电脑切片机，微电脑带机，微电脑切带机，微剪彩机，微电脑松紧带切割机，微电脑切膜机，粘扣带圆角切割机，微型切割机， 片自动化配套设备。 图 床 切断金属示意图 无锡太湖学院学士学位论文 图 1. 2 弓锯 切割金属 示 意图 图 轮 片 切割 机 车床切割机操作工件旋转，翻不动，切割表面质量，可以取得非常理想的状态，但效率较低，多芯片，不易折断，特别是大型加工噪声的切割材料，把寿命 不长，切有限由床料的长度。高温，在组织切口的变化。锯切割机类工作工件不旋转，噪音，大口径管材切割，锯片刀的直径增大，面对中心切料歪斜，平行度低，加工表面质量好，加工材料时，会丢失，尤其是在粗切，将有一小片的一侧的前板坯料，影响下道工序的定位，以及从头开始的手可能。轮切管机工作产生较大的火花，有很大的噪音，切割表面质量差，加工时，材料丢失。 到的要求 通过自动切管机，送料机构设计，使钢 60动处理。喂奶后自动切管机，自动切管材料，切割完成上下料，自动送料，继续切割循环工 作。可以达到传统的手工工作，投入批量生产，实现自动化生产，大大提高生产效率，大大降低了劳动强度的目的。 自动切管机及送料机构设计 3 2 自动 切管机 设计方案 的拟定 动切管 设计方案的分析 设计是一个项目，旨在校准的繁琐，复杂的工作，可以组织的大方向，有序，高效的执行。在最大程度上，减少抗工人，误差和偏差的工作过程中，使所生产的产品，它应该是能够实现良好的任务，它应该达到实现的功能。 管 方案的拟定 根据传统切割金属管的方法和改进方法现拟定以下几种方案： 方案一： 使用车床， 通过切断刀的进给运动来切断金属管； 其 工作 原理图如图 示： 图 床 切断刀切断金属管 原理 图 方案二： 使用砂轮切割机， 通过砂轮 片 的高速旋转来 切 断金属管； 其 工作 原理图如图 示： 图 轮切割金属管 原理 图 无锡太湖学院学士学位论文 方案三： 使用切管机， 通过棍筒旋转碾压的方法来 切 断金属管； 其 工作 原理图如下： 图 筒旋转碾压割断金属管 原理 图 管 方案的比较 方案一程序需要切断的金属管的机器上，只占用一个共同的工具，同时夹紧需要一定的时间，则处理效率不高，夹紧过程中很容易变形，该金属管的夹紧。低生产率和容易顺坏管， 但可用于直接输送机的送料。 方案二轮需要同时通过摇臂旋转饲料切割金属管，其结构简单，使用方便，生产效率高，而且切割时砂轮磨损大，容易损坏。因此，这种解决方案是只适用于小批量的间歇生产，大规模生产不能满足。 方案三的金属管，同时旋转圆盘刀片不断地向下移动，为了达到目的切割管道，机器结构简单，工作可靠，能满足大量切管的目的。其结构简单，也不需要加强，以方便自动处理管。 管 方案的确定 基于以上的分析和比较，生产的实际需求和设计要求，设计选择方案三的设计。 切割原理是由一电动机的输入运动和力，通过减速齿轮 机构驱动旋转滚筒棒，用棒之间的缸和管道，管旋转驱动的切削工具的主运动，并通过刀片的摩擦切割机制进给运动，达到切割金属管。 自动切管机及送料机构设计 5 3 自动 切管机 传动装置 的 设计 动装置的分析 发送装置是运动和功率之间的数据传输远程兼实现其他效果的移动设备，其功能如下： 如图 1所示，能量分布 ; 2，速度的变化 ; 3，运动形式的改变。 该驱动装置是机器的主要组成部分。 。 筒 传动装置方案的 初步 拟定 根据设计要求现拟定以下几种传动方案： 方案 一 ：涡轮蜗杆 示意图如图 图 涡轮蜗杆 方案 二 ：二级圆柱齿轮传动，其示意图如图 图 级圆柱齿轮传动 无锡太湖学院学士学位论文 方案三：圆锥齿轮 示意图如图 图 锥齿轮 传动装置方案的比较 方案一：该蠕虫 - 圆柱齿轮，其结构紧凑，传动比大，传动平稳，噪音低，但在长期连续运行的条件下，由于效率低蜗轮，功率损耗，适用于负载较小，间歇工作的情况下，往往需要更昂贵的耐磨材料，具有良好的耐磨性和良好的润滑装置，因而成本较高。 方案二：采用两个圆柱齿轮传动，其承载 能力和调速范围大，传动比恒定，可靠，效率高，寿命长。但其制造和安装精度高，吵闹，和更高的成本，而设计宽度尺寸较大。 方案三：使用锥齿轮 - 圆柱齿轮传动，其承载能力和调速范围大，传动比恒定，可靠，效率高，寿命长。同时设计宽度更小的尺寸也是适合于长期连续运行。但是，其处理成本也较高。 筒 传动装置方案的确定 工作机，以满足性能要求的传输方案，传动机构可以是不同的类型，在不同的组合和排列顺序的组合物。合理的解决方案，应确保运行可靠，结构简单，体积小，易加工，成本低，传动效率高，使用维修设施。当使用计划 往往是难以满足这些要求，因此，确保重点的要求。 上述比较分析传输方案的基础上，考虑合理的传输方案，所以这种设计选择方案三，用于传输的要求。 是通过滑轮由电机带动，然后通过锥齿轮的锥齿轮和惰轮驱动杆管进行传输，从而达到切割金属管的目的。 自动切管机及送料机构设计 7 4 切管机 传动装置的计算 动机的选择 选择电机，您必须了解电机，每个电机的出厂铭牌，标用电机的主要技术参数。因此，合理选择电动机，电动机将比较这些特点，在设计中应选择电机类型，结构，动力和速度，并在目录中找到它的类型和大小。 动机的类型和 结构 分析 电动机交流电动机和直流电动机两种。由于直流电动机需要直流电源的结构较复杂，价格较高，维护相对不便，因此不应该使用没有特殊的要求。 一般工业用三相交流电源，所以没有特殊的要求，通常选择三相交流电机。三相交流异步电动机具有结构简单，可靠，价格便宜，维修方便等，因此被广泛使用。交流电机的异步和同步电机的类别。异步电动机鼠笼伤口两个，其中一个普通的鼠笼式感应电机应用最。设计荷载的变化，由于其规模较小，所以使用三相笼型异步电动机，封闭结构，电压为 380V，因为有时需要快速停止，频繁启动，所以使用 择 切管机 电动机的功率 工作所需 的 电动机功率： 计算公式 ： 工作机工作所需的电源，是指主动侧杆管工作机所需要的功率， a 电机工作机的主动侧杆缸效率 。 工作机所需工作功率 由机器 的 工作阻力和 机器的 运动参数（ 如： 线速度 、 转速 和角速度）计算求得。 在本设计中，设计任务给定的管 道切割机的工作参数，切削力 ： F=3500N，棍筒转速：n=70r/管尺寸范围： 50 60初步选取 棍筒 直径为 80 棍筒 中心距 a=100片直径为 80 根据公式： 34 2 1 01 0 0 0 6 0 1 0 0 0 6 1 0w n D FF v n r 滚 其中： F 切割刀片工作机的工作阻力 ， N； v 工作机刀片的速度 ， m/s； n 棍筒 的转速， r/ r 工作机 棍筒 的半径， 工作机 棍筒 的直径， 传动装置的总效率 a 表 示 组成传动 的 各 个 装置部分运动副效率之乘积，即 1 2 3= . . .a n 其中： 1 、 2 、 3 . n 分别为每一传动副（带、齿轮）、每对轴承的效率。 无锡太湖学院学士学位论文 传动副的效率数值可按附录一选取 。 查附录一，取带传动效率 1 ，滚动轴承传动效率 2 ，开式圆柱齿轮传动效率 3 ，圆锥齿轮传动效率 4 。 故总效率 42 421 2 3 4 0 . 9 8 0 . 9 5 0 . 9 5 = 0 . 7 5 80 . 9 6a 76 1 0 滚 将以上数值代入公式，得： 77 1 . 3 60 . 7 5 87 0 8 0 3 5 0 06 1 0 6 1 0d a 定 切管机 电动机的转速 棍筒的工作转速为 n=70r/按附录一推荐的传动比合理范围，取 1 2 4i ，二级圆锥 圆柱齿轮减速器传动比 2 5 16i ，则总传动比合理范围为 10 64，故电动机转速的可选范围为 ： 1 0 6 4 ) 7 0 7 0 0 4 4 8 0 / m i n(da 符合这一范围的同步转速有 750r/1000r/1500r/000r/ 据的力量和速度，有三个附录 以有 4个齿轮传动比的方案，如表4 表 4动比方案 方案 电动机型号 额定功率 动机转速 v(r/传动装置的传动比 同步转速 满载转速 总传动比 V 带传动比 减速器 1 000 2840 500 1400 20 000 940 虑到电机和传动装置的尺寸，重量，价格，和皮带传动，齿轮减速比，同时考虑到锥齿轮的大小，所以选择方案三。因此 ，所选的电机模型 主要性能如表 4 表 4主要性能 型号 额定功率 载 时 启 动 电 流额 定 电 流 启 动 转 矩额 定 转 矩 最 大 转 矩额 定 转 矩 转速r/流 A 效率 % 功率因素 40 要 外形和安装尺寸如表 4示 。 算总传动比及分配各级的传动比 1、总传动比 n 电 /n 940/70 2、分配各级传动比 ： 根据附录一，合理的 V 带轮传动比为 24，二级圆锥 圆柱齿轮传动比为 56，故取自动切管机及送料机构设计 9 V 带轮传动比为 二级圆锥 圆柱齿轮传动比为 u 齿轮 =ia/i=合 )。 对于圆锥 圆柱齿轮减速器，可取圆锥齿轮传动比为 尽量使 ，最大允许到 4，以使圆锥齿轮直径最小。但同时考虑到圆柱齿轮的尺寸，综合考虑两种因素，决定取 =拟定 ， 。 表 4外形和安装尺寸 中心高 H 外形尺寸 底角安装尺寸 地 脚螺栓孔直径 轴伸尺寸 装键部位尺寸 ( / 2 )L A C A D H D AB K DE FG 100 40545 160140 12 2860 824 动参数及动力参数计算 轴转速 计算 轴 1 0 940 3 5 6 / m i 6 4m i 轴 12 1 356 9 1 . 3 / m i 9 i 惰轮 2239 1 . 3 3 0 . 4 / m i n3 i 棍筒 3343 0 . 4 7 0 / m i 2 . 3 i 轴输入功率 计算 轴 011 1 . 3 6 0 . 9 6 1 . 3d 轴 2 1 1 2 1 . 3 0 . 9 8 0 . 9 5 1 . 2 1 惰轮 的 轴 3 2 2 3 1 . 2 1 0 . 9 8 0 . 9 5 1 . 1 5 棍筒 的 轴 4 3 3 4 1 . 1 5 0 . 9 8 0 . 9 5 1 . 0 7 轴输入转矩 计算 电动机 需要的 轴输出转矩 ： 1 . 3 69 5 5 0 9 5 5 0 1 3 . 8 2940n 轴 1 0 0 1 1 3 . 8 2 2 . 6 4 0 . 9 6 3 5 . 0 1d i 轴 2 1 1 1 2 3 5 . 0 1 3 . 9 0 . 9 8 0 . 9 5 1 2 7 . 1 5 i 无锡太湖学院学士学位论文 惰轮轴 为 3 2 2 2 3 1 2 7 . 1 5 3 0 . 9 8 0 . 9 5 3 5 5 . 1 3 i 棍筒轴 为 3 4 3 3 4 3 5 5 . 1 3 1 / 2 . 3 0 . 9 8 0 . 9 5 1 4 3 . 7 5 i 自动切管机及送料机构设计 11 5
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