套丝机毕业设计

1 / 22 套丝机毕业设计 题目名称：立式管接头 院系名称：机电学院班 级：机学 号：学生姓名：指导教师： 毕业设计 1/4 英寸管螺纹套丝机设计 摘要 管螺纹套丝机是目前加工管螺纹简单且效率高的螺纹加工设备。针对管接头 1/4 英寸管螺纹的特点，本设计采用了低速、小体积的卧式套丝机结构，通过主轴反转退刀，夹具快速装卸满足专用机床的要求。套丝完成后，只需用手轻转进刀手轮即可进行下次加工，大大的降低了劳动强度。 本套丝机通过运用带轮传动来实现过载保护，运用齿轮传动保 证传动的平稳性以实现主轴稳定的转速，且本设计采用单一转速针对 1/4 英寸管螺纹的加工，省去很多不必要的零件，很大程度上降低了成本，并且减少了机身重量与体积，使生产地点扩大化，同时操作简单也降低了加工工件的成本。 本设计采用左右活动箱体，组装方便快捷，且利于拆卸维修，解决许多安装不便的问题，但是拆卸箱体后组装时要注意箱体的密封，否则会导致漏油或者灰尘杂物进入箱体，影响加工精度和使用寿命。 关键词：管螺纹套丝机、卧式、 1/4 英寸、专用、快速装卸、劳动强度、过载 重量、体积、维修、密封、精度 、2 / 22 使用寿命 summary Pipe thread of silk machine is currently processing pipe thread simple and high efficiency of the threaded processing equipment. In the tube connectors 1/4 inches pipe thread characteristic, this design USES a low speed, small volume of horizontal set of silk machine structure, through the spindle reversal recede cutter, fixture rapid loading and unloading meet special machine tool requirements. After completion of silk, just with handle gently turn feed the handwheel can greatly reduce the next processing, intensity of labor. This set of silk machine using belt drive to achieve overload protection, using gear transmission ensure transmission to achieve stability, and the speed spindle stability for the design USES a single speed 1/4 pipe thread processing, save a lot of unnecessary parts, greatly reducing the costs, and reduce weight and size the fuselage, make the production site enlargement, and simple operation also reduce the cost of machining. 3 / 22 This design USES the or so activities box, convenient, and assemble to remove maintenance, solve many problems, but the installation of inconvenience to remove cabinet assembly after the seal, or attention cabinet can cause leakage or dust sundry cabinet, affect machining precision and service life. Keywords: pipe thread of silk machine, horizontal, 1/4 inches, special, fast loading and unloading, and the intensity of labor, overload , Weight, volume, maintenance, seal, precision, service life 摘要 . 1 一、 绪论 . 1 课题研究背景 .4 / 22 . 1 课题研究意义 . 1 设计的主要内容 . 2 功能结构简介 . 2 二 、 总 体 传 动 参 数 计算 . 2 分 配 传 动比 . 2 5 / 22 分 配 原则 . 2 选取电机 . 3 分配传动比 . 4 确 定 各 轴 的 功 率P. 4 确 定 各 轴 输 入 功率 . 4 确 定 各 轴 输 入 转矩 .6 / 22 . 4 三、 带 轮 的 设 计 及 计算 . 5 带 轮 设 计 及 计算 . 5 四、 齿 轮 强 度 与 几 何 参 数 计算 . 7 第一对齿轮的设计及计算 . 8 第二对齿轮的设计及计算 . 11 7 / 22 第 三 对 齿 轮 的 设 计 及 计算 . 14 齿 轮 参 数 一 览表 . 18 五 、 轴 的 校 核 计算 . 18 确 定 各 轴 输 入 转矩 . 18 输入轴的结构设计与校核 . 18 第二根轴的设计 .8 / 22 . 21 第 三 根 轴 的 设 计 与 校核 . 24 六、轴承及键的校核 . 27 输入轴上轴承的校核 . 27 输 入 轴 上 键 的 校核 . 28 七、润滑与密封 . 28 9 / 22 传 动 件 的 润滑 . 28 滚动轴承的润滑 . 28 润滑剂的选择 . 28 结论 . 29 参考文献 . 30 致谢 .10 / 22 . 31 一、 绪论 课题研究背景 管螺纹套丝机由 : 机体 ,电动机 ,减速箱，管子卡盘 , 板牙头 ,割刀架 ,进刀装置 ,冷却系统组成。为了节省制造成本 ,近年来 ,市场上出现了重型和轻型两种套丝机。 管螺纹套丝机工作时 ,先把要加工管螺纹的管子放进管子卡盘 ,旋动卡紧 ,按下启动开关 ,管子就随卡 盘转动起来 ,调节好板牙头上的板牙开口大小 ,设定好丝口长短。然后顺时针扳动进刀手轮 ,使板牙头上的板牙刀以恒力贴紧转动的管子的端部 ,板牙刀就自动切削套丝 ,同时冷却系统自动为板牙刀喷油冷却 ,等丝口加工到预先设定的长度时 ,主轴倒转 ,板牙刀推出加工，丝口加工结束。关闭电源 ,旋开卡盘 ,取出管子。 套丝机的型号一般有 :2 英寸套丝机 ,加工范围为 :1/2-2 另配板牙可扩大加工范围 :1/4-2 3 英寸套丝机 加工范围为 :1/2-3 4 英寸套丝机加工范围为 :1/2-4 6 英寸套丝机加工范围为 :5/2-6 板牙是套丝机最常规的易损件 ,根据螺纹不同 ,有不11 / 22 同规格的板牙 : 按螺距分类有 : 英制板牙，美制板牙，公制板牙 按尺寸分类有 : 1/4-3/8 1/2-3/4 1-2 5/2-3 5/2-4 5-6 按板牙材料分类有 : 工具钢板牙 高速钢板牙 英制板牙板牙的牙角度为 60 度 目前 市场上的套丝机大部分加工尺寸都大于 1/4 英寸，有些机床虽然能加工到 1/4 英寸但需要改进。在各种管路中 1/4 英寸管螺纹接头却大量应用，因此需要专用管接头1/4 英寸管螺纹套丝机来提高生产效率，降低劳动强度。 课题研究意义 管螺纹虽然有多种加工方法，但套丝是效率最高的，为提高生产效率减少成本，因此需要专用套丝机，来满足生产需求。本套丝机为半自动卧式套丝机，可以自动退刀，切能够恢复到加工前的位置因此减少了退刀时间，降低了劳动强度，从而提高了生产效率。 1 绪 论 12 / 22 选题背景及课题意义 在设计前期，我们进行了许多调查，了解了钢筋钢管加工的发展，和我国现阶段的钢筋钢管加工机械行业的发展情况。钢筋是钢筋砼结构中主要受力材料，钢筋加工是钢筋砼结构施工的前期工序，钢筋加工的质量影响到施工质量，也影响到建筑物质量。钢筋加工产品主要包括：各种规格的定尺钢 筋、弯曲成型的钢筋、各种形状的箍筋、螺纹连接 用钢筋、套筒式连接用钢筋、钢筋连接接头、钢筋 龙骨架、钢筋笼和钢筋网以及按照建筑施 工需要加工成型其它形状的钢筋加工产品等。目前大量的钢筋加工作业分散于各项建筑工程之中 ，采取人工作业现场制作钢筋加工的生产方式很普遍，只有少数企业在钢筋加工车间生产。在施工现场进行钢筋加工的生产条件较差、加工设备简单、生产效率低，加工出来的钢筋产品质量差异性大、标准化程度不够，可加工产品种类少，可移动性差，占用施工现场，给建筑施工工作带来了诸多不便，同时因现场存放大量钢筋既挤占施工用地也积压了资金，给管理工作带来了麻烦。 现代建筑工程中广泛采用钢筋混凝土结构、预应力钢筋混凝土结构，钢筋作为一种特殊的建筑材料起着极其重要作用。目前全国每年用于混凝土结构的钢筋，包括非预应力钢筋和预应 力钢筋总量超过 5000 万 t，接近我国钢产量的一半， 1999 年我国建筑用螺纹钢筋产量达 2495 万 t 已占钢13 / 22 产量的 1/5。因此钢筋加工成为一个重要的生产环节。在钢筋混凝土结构工程中由于钢筋加工生产落后于商品混凝土和建筑模板，现已成为制约施工机械化程度提高的瓶颈。在建筑工程中 ,钢筋的弯曲、切断作业量是非常巨大的 ,但目前 ,除钢筋的切断多为机械作业外 ,弯曲作业仍以人工作业为主 ,致使所加工出的钢筋在同一规格中尺寸大小不一 ,质量不好 ,且工人劳动强度大 ,效率低。造成这种现象的原因主要是国内钢筋加工设备的型式及规格不全。目前 ,我国钢筋加工设备主要有两种形式 ,一是手动操纵设备 ,如钢筋切断机、钢筋弯曲机等。该类设备的主要缺点是功能单一 ,基本参数需人为控制 ,效率低、操作也不方便 ,所以该类设备只适用于人力不可及的粗钢筋加工 ,对于成批大量的细钢筋加工仍以人工手工作业为主 ; 二是自动化程度高的钢筋加工设备 ,虽然该类设备效率很高、质量也很好 ,但价格昂贵 ,在目前国内经济条件下 ,大多数施工单位不愿购置。如果将钢筋的弯 曲、切断、套丝三种作业设备合三为一 ,既减少了钢筋加工的设备数量 ,又节约了能源 . 通过上述的调查，使我对未来的市场发展前 景有了较深入的了解，发现液压式钢筋钢管切断弯曲套丝多用机的设计是一个非常有研究意义的课题。 又通过毕业设计指导老师的介绍，我们项目组基本上对课题有了一定的了解，参照一般工程设计步骤和设计方14 / 22 法，我们开展了设计前期的调研工作，展开了资料收集和前提的准备工作。经过几周的收集，掌握了与本设计有关的相关资料，论文，与设计有关的各种参数。依照设计任务要求，选用计算计作为设计的主要工具，使用 AUTOCAD,等设计软件。由于本项目接近工程实际，我们进行了参观实习，主要参观了宇通公司。通过这些实践，我们对本设计有 更进一步的深入，基本上掌握钢筋加工机械行业的相关专业术语，逐步了解本设计的关键和难点。为我们进行设计提供了丰富的技术指导和解决实际工程问题的经验，虽然在设计前行的道路上困难重重 ,但我仍对这一课题充满了信心 ! 目前国内外行业的整体状况 1）国外行业整体现状及发展趋势 在发达国家己经普遍采用工厂化生产建筑用钢筋加工产品，如意大利 OSCAM 公司、奥地利 EVG 公司、德国 PEDAX 公司和美国 KRB 公司 等，他们采用钢筋数控弯箍机、切断机、弯曲机、调直弯曲切断于一体的 加工机械，可建成钢筋加工中心，为施工企业生产建筑用钢筋加工产品，或者提供钢筋加工企业的成套设备。具体的说， OSCAM 公司的弯曲机可以将钢筋弯曲成螺旋状，大直径钢筋自切断的端头非常整齐、加工效率高； EVG 公司生产的钢筋自动弯箍机采用程序控制， 按照所需箍筋的尺寸、形状和数量生产，自动化程度高、加工速度快、操作方便、形状尺寸一致性好，15 / 22 可生产标准化的钢筋加工产品。 2)国内行业的整体现状及发展趋势 我国钢筋加工机械的技术水平总体上比较落后，所生产的钢筋切断机、弯曲机、调直机、调直切断 机，冷轧带肋钢筋及冷轧扭钢筋加工机械，钢筋镦头机、冷拔机、弯箍机、钢筋笼自动滚焊机等产品，主要是电动机作为动力源、品种规格少、结构形式比较传统、自动化程度差、制造精度较低、创新力不强，参与国际竞争能力弱。 近年来由中国建筑科学研究院机械化分院开发成功的钢筋网自动成型机、钢筋剥肋滚压直螺纹加工机械和钢筋数控弯箍机在技术上占据很大优势，具备国际品质，有很强 的竞争力。要提高钢筋机械技术水平、为钢筋加工企业提供先进生产设备、满足市场需求，需要不断创新、不断研发出新产品。 学习国外先进技术经验 ，加速研发数字化控制、功能集成化的钢筋加工机械是今后发展的目标。要实现钢筋加工机械的升级换代，为发展钢筋加工产品商品化创造条件，为建筑施工企业生产各种钢筋加工产品，推动钢筋加工产品的商品化进程，使我国钢筋加工机械产品跻身于世界先进行列。 液压传动的优缺点 液压传动之所以能得到广泛的应用，是由于它具有以下的主要优点： 16 / 22 .由于液压传动是油管连接，所以借助油管的连接可以方便灵活地布置传动机构，这是比机械传动优越的 地方。例如，在井下抽取石油的泵可采用液压传动来驱动，以 克服长驱动轴效率低的缺点。由于液压缸的推力很大，又加之极易布置，在挖掘机等重型工程机械上，已基本取代了老式的机械传动，不仅操作方便，而且外形美观大方。 .液压传动装置的重量轻、结构紧凑、惯性小。例如，相同功率液压马达的体积为电动机的 12% 13%。液压泵和液压马达单位功率的重量指标，目前是发电机和电动机的十分之一，液压泵和液压马达可小至 /W,发电机和电动机则约为/W。 .可在大范围内实现无级调速。借助阀或变量泵、变量马达，可以实现无级调速，调速范围可达 1 2000，并可在液压装置运行 的过程中进行调速。 .传递运动均匀平稳，负载变化时速度较稳定。正因为此特点，金属切削机床中的磨床传动现在几乎都采用液压传动。 .液压装置易于实现过载保护 借助于设置溢流阀等，同时液压件能自行润滑，因此使用寿命长。 .液压传动容易实现自动化 借助于各种控制阀，特别是采用液压控制和电气控制结合使用时，能很容易地实现复杂的自动工作循环，而且可以实现遥控。 17 / 22 .液压元件已实现了标准化、系列化和通用化，便于设计、制造和推广使用。 液压传动的缺点 .液压系统中的漏油等因素，影响运动的平稳性和正确性，使得液压传动 不能保证严格的传动比。 .液压传动对油温的变化比较敏感，温度变化时，液体粘性变化，引起运动特性的变化，使得工作的稳定性受到影响，所以它不宜在温度变化很大的环境条件下工作。 .为了减少泄漏，以及为了满足某些性能上的要求，液压元件的配合件制造精度要求较高，加工工艺较复杂。 .液压传动要求有单独的能源，不像电源那样使用方便。 .液压系统发生故障不易检查和排除。 总之，综合分 析液压传动的优缺点，其优点是主要的，随着设计制造和使用水平的不断提高，有些缺点正在逐步加以克服。只要我们综合利用液压传动的优点，采用合适的密封方法和提高元件的制造质量等措施就可以很好的控制泄漏和噪声等缺点，方便的实现建筑机械自动化。液压传动有着广泛的发展前景。 液压传动在机械中的应用 驱动机械运动的机构以及各种传动和操纵装置有多18 / 22 种形式。根据所用的部件和零件，可分为机械的、电气的、气动的、液压的传动装置。经常还将不同的形式组合起来运用 四位一体。由于液压传动具有很多优点，使这种新 技术发展得很快。液压传动应用于金属切削机床也不过四五十年的历史。航空工业在 1930 年以后才开始采用。特别是最近二三十年以来液压技术在各种工业中的应用越来越广泛。 在机床上，液压传动常应用在以下的一些装置中： .进给运动传动装置磨床砂轮架和工作台的进给运动大部分采用液压传动；车床、六角车床、自动车床的刀架或转塔刀架；铣床、刨床、组合机床的工作台等的进给运动也都采用液压传动。这些部件有的要求快速移动，有的要求慢速移动。有的则既要求快速移动，也要求慢速移动。这些运动多半要求有较大的调速范围 ，要求在工作中无级调速；有的要求持续进给，有的要求间歇进给；有的要求在负载变化下速度恒定，有的要求有良好的换向性能等等。所有这些要求都是可以用液压传动来实现的。 .往复主体运动传动装置龙门刨床的工作台、牛头刨床或插床的滑枕，由于要求作高速往复直线运动，并