风机筒形零件成型专用设备总体结构及控制设计【全套CAD图纸和说明书】

摘  要
国内有很多生产大型风机的企业，风机主要是在大型电厂、矿山以及锅炉里用来排除气体、烟尘以及往锅炉里通入空气的设备。本次毕业设计主要任务是通过自己所学的知识，完成风机的一个筒形零件的成型设备的结构设计以及控制系统的设计。
通过分析工件的变形情况，工作的过程，设计出工作部分的各个部件，包括工作部分和夹紧部分的设计，同时还要分析工作情况设计出能够实现自动控制的系统，并且完善对整个设备的优化设计。
关键词：  风机 ；筒形；专用设备
Abstract
There are many large-scale production of domestic enterprises Air blower, Air blower mainly in large-scale power plants, mines and boiler, used to rule out the gas, dust and to the boiler into the air in the equipment this graduation project primary mission is a knowledge which studies through oneself, completes the air blower tubular components to take shape the equipment structural design as well as the control system design.
Through the analysis work piece distortion situation, the work process, designs the effective range each part, and clamps partially including the effective range  designs, meanwhile must analyze the working condition to design can realize the automatic control system, and consummates to the entire equipment optimized design.
Key words:   Air blower，Tubular，Special purpose equipment

目  录
摘  要 I
Abstract II
第1章  绪论 1
1.1  立题依据： 1
1.2  研究目标： 1
1.3  研究内容： 1
1.4 解决的关键问题： 1
1.5  总体进度： 2
第2章 工件分析 3
2.1 工件的分析及辊子的确定 3
2.1.1  工件分析： 3
2.1.2辊子的设计： 5
第3章  工作部分 7
3.1 方案的确定 7
3.2工作部分结构及零件设计： 8
3.2.1工作轴的设计： 8
3.2.2 工作轴箱的设计校核： 11
3.2.3导轨设计： 11
3.2.4  工作部分床身的设计： 14
3.2.5  工作部分设计总结： 15
第4章  夹紧部分设计 17
4.1 夹紧部分设计的方案： 17
4.1.1定位机构方案： 17
4.1.2 夹紧机构方案设计： 17
4.2  夹紧部分结构及零件设计： 18
4.2.1  定位机构设计： 18
4.2.2  夹紧机构设计： 20
4.2.3  夹紧部分总体设计： 26
第5章  设备的总体结构设计 28
第6章  控制系统的设计 29
6.1 控制系统的设计方案： 29
6.2 工作过程的分析以及流程图： 29
6.3 PLC选型以及PLC地址分配： 30
6.4 PLC的程序编写以及接线： 31
结  论 32
致  谢 33
参考文献 34
附录1 35
附录2 41

第1章  绪论
1.1  立题依据：
风机主要是在大型电厂、矿山以及锅炉里用来排除气体、烟尘以及往锅炉里通入空气的设备。圆台筒形零件是连接排气孔与烟筒或排气通道的一个零件，一般这个零件都是双曲面形的，这样符合气体流动学的原理。本次业设计就是设计一种加工这种零件的成型设备。（如图1-1）：

图1-1 加工零件示意图
1.2  研究目标：
现在公司里还是用传统的手工方法加工，主要是加热工件后再用棍子压制加工成型。效率低、成品率低，而且工人劳动条件差。本次设计目的就是设计出一种近似于小型旋压设备，常温下完成零件的成型加工即冷轧机。
本次毕业设计的任务是完成成型设备的总体结钩设计及控制系统自动化的设计，大大提高生产效率，减轻工厂加工的工作量，将工人从繁重的工作中解脱出来，对于工业化进程具有重大的促进作用。
1.3  研究内容：
通过分析零件的形状，设计加工用的滚子。完成加工过程设计，加工设备的结构设计。考虑到零件要加紧所以要设计加紧机构，包括定位设计和加紧设计，同时完成加紧机构和工作机构的装配。要提高加工效率，减轻劳动量，设计自动控制系统完成加工。
1.4 解决的关键问题：
本设计是实际工厂中所遇到的问题，零件的成型加工就是旋压的生产过程。工件的变形很大而且是不同尺寸系列，这样对加工设备的要求很多（如图1-2）。工件加工过程最大的变形量达70，最高的工件与最低工件高度差是300，最小直径与最大直径差1500，这样在一个设备上完成加工对设备的尺寸及控制要求很高。同时加工过程中褶皱，撕裂等还有许多未知因素。这样都是设计中的难题。同时本设计是机床类设计，在设计中的要求是能完成工作过程前提下可以适当放大设计安全系数，保证安全。

图1-2 工件变形图
1.5  总体进度：
分析零工件选择合适的加工工序，设计滚子的形状（查阅小型轧制装备），选择滚子的支撑机构（查阅机械机构设机及小型轧制机械装备），设计工作机构，设计加紧机构，进行总体结构设计，分析工作过程完成自动控制。
第2章 工件分析
2.1 工件的分析及辊子的确定
2.1.1  工件分析：

图2-1 工件变形应力图

如图2-1所示，本工作过程是将一个圆筒形的薄板压制成双曲面形的零件，分析它的受力：
应力的大小应当是在大于弹性变形而小于塑性变形的范围内，这样保证加工过程实现并且安全。但是辊子的受力范围大约是一条曲线，所以很难有准确的计算公式或经验公式计算来测算出这个力，也不可能采用实验来实地测量这个力。
这样查找类似的书籍《环件轧制理论和技术》得到与此很相似的加工过程公式,这样来计算工件在加工过程中的受力：