棒料剥皮机送料机构设计[含CAD高清图纸和文档资料]
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毕业设计说明书1摘 要本论文涉及的是圆钢外圆铣削加工设备上料机构的设计。论文首先对整个设备的设计背景、结构特点、技术性能及市场前景等进行了简单的介绍，突出了该设备在加工细长圆钢杆件外圆表面时的优越性。此设备采用铣削而非传统的车削方式，加工自动化程度高，被加工工件成品表面质量好，填补了国内在该设备研制上的空白。 圆钢外圆铣削加工设备上料机构作为该设备及其重要的一部分，论文介绍了它独特的上料、进给、定位夹紧方式，并对构成上料机构的部分主要零部件进行了设计和结构工艺性分析。关键词： 传动原理；机构设计与分析；设备的组成 毕业设计说明书2Abstract The paper talks about the design of the feeding mechanism in the round steel outer annulus milling processing equipment. Paper simply introduces the design background of entire equipment, the feature of structure, the technical performance and the market prospect and so on first. It has highlighted the superiority in processing the surface of tall and slender round steel member outer annulus .This equipment works in milling, but the non-traditional turning way. The automaticity of processing is high, and product surface of processed workpiece is good. It has filled the blank domestically in this equipment development. As a important part of the round steel outer annulus milling equipment. The paper introduced the feeding mechanisms unique way of feeding table traveling and locating. It analyses the design and the structure technology capability of the main spare parts. In order to cause the explanation to be convenient and imaginable. Keywords: drive principle；Design and Analysis of materials；equipment components 毕业设计说明书3目 录摘 要.IABSTRACT.II绪 论.11 圆钢外圆铣削加工设备机理.21.1 圆钢外圆铣削加工设备的结构.31.2 主要技术性能.41.3 铣削棒料生产流程.51.4 加工材料及技术要求.51.5 设备用途.61.6 存在问题和解决途径.62 圆钢外圆铣削加工设备上料机构设计与分析.92.1 支承座.92.2 轴及轴上零件.102.2.1 轴 .102.2.2 轴上零件 .112.3 固定托辊槽钢.122.4 蜗轮蜗杆的设计 .122.5 升降与导向装置 .172.6 托辊机构 .182.7 塔架.192.8 气缸.202.9 其他零件部件.202.10 上料机构结构工艺性分析 .21结 论.22致 谢.23毕业设计说明书4参考文献.24毕业设计说明书5绪 论 圆钢表面铣削加工设备最直接有效地用于钢厂轧制圆钢的外圆表面加工，由于 一：轧制圆钢在轧制过程中存在表面缺点，在此设备研制前一般采用酸洗的办法来解决这就带来了污染环境的问题，而且效果不好。如产生表面凸凹等。二：轧制的圆钢较长，一般 6m 左右。对于这样细长杆的加工一般是存在切削加工困难的问题。由于轴承行业、弹簧行业对轧制圆钢的大量需求， 他们加工细长杆件是需要这样的设备。通过该设备可以直接加工轴承的辊珠、弹簧。在冶金行业，刚生产的圆钢表面存在着裂纹、折叠、结巴及氧化皮等缺陷，大大影响了钢材的表面质量。而国外同类钢材都经过了特殊的处理，其表面光洁度相当高，这些钢料可以直接应用在各类生产中而不需要重新处理，这大大提高了工作效率。因此，想要提高我国同类产品的国际竞争力，就必须清除其表面缺陷，提高其尺寸精度。 但目前这类圆钢多为细长件，传统的方法，一般采用主要由床身、夹紧传动装置、刀架装置、走刀装置及走刀机构构成的普通车床来加工圆钢表面。圆钢被夹紧在车头盘（三爪或四爪卡盘）与车尾架，在车头盘的带动下作旋转运动，刀具装置与走刀丝杠相连，作直线运动。用普通车床对圆钢进行剥皮车削的缺点主要是：车削速度慢、效率低、圆钢长度短，且卡盘夹紧处的圆钢表面不能车削（除非掉头再车） ，特别是在圆钢表面存在弯曲度的情况下，为了保证圆钢表面质量，切削量就要大于或等于弯曲和表面缺陷深度之和，从而降低了圆钢铣削后的成材率。而这类钢材又往往为批量生产，因此必需引入新的加工机械来解决这一难题。 德国李林格公司以及日本的三铃重工公司早在上世纪 50 年代就已生产该设备用于轧制圆钢的表面处理。实际上国内的钢厂及轴承和弹簧生产厂家也急需这样的设备，一般他们采用进口设备的办法。现在只有二、三家钢铁企业拥有该设备，其中大连钢厂在上世纪 80 年代初花了近 400 万马克进口了一台设备，这类设备进口价格昂贵，且调试机械需外国专家指导。因此，国内迫切需要设计此类圆钢外圆铣削加工设备来解决这一难题，填补国内空白。毕业设计说明书61 圆钢外圆铣削加工设备机理1.1 圆钢外圆铣削加工设备的结构该设备由上料台架、上料装置、前导向装置、空心轴、牵引车、下料台架、润滑装置、冷却系统、排屑装置、液压气动装置、进给和主传动装置等组成（图 1.1） 。在本次设计的上料机构中，上料时，钢料放在储料架上，通过拨料杆将钢料拨到上料台架上，在上料架上有滚动的小轮带动钢料沿着轨道前进，送到刀架后被夹紧铣削，加工完的棒料被导向小车夹拉到下料台架。当整根棒料都置于下料台架后，通过下料台架下的气压缸将其推翻，从而实现下料。在切削刀架后有一个激光检测头随时测量棒料的直径，当直径发生变化时，它会发出脉冲信号通知刀架进行调整，从而控制直径在允许的范围内。 1.上料台架； 2. 主传动及床身； 3. 电气装置； 4. 上料装置； 5.前导向装置；6. 空心轴；7. 牵引装置； 8. 下料台架； 9. 润滑装置； 10. 冷却系统；11. 排屑装置；12. 液压站；13. 进给传动装置 图 1.1 圆钢外圆铣削加工设备布局毕业设计说明书7（1）圆钢外圆铣削加工设备的传动系统 棒料从储料架被拨到上料机构，上料进给动力及速度由进给传动电机（Z4-132-2型直流电动机，15KW、440V、39.5A,1510rpm）提供，通过齿轮减速器(ZDY-100-5-1型单级圆柱齿轮减速器)和减速机构双重减速，达到上料进给所需速度。棒料的铣削过程由主传动电机（Z-200-21 型直流电动机，75KW、440V、188A,额定转速 1500rpm,最高转速 3000rpm）控制。铣削时，棒料只作直线进给运动，刀具作旋转运动,与传统的加工方法截然不同。 下料时由进给传动电机和返回电机（德国 SEW 公司 RF62DV132S12/2BMG 斜齿轮减速交流鼠笼双速制动电动机，420/2860rpm,0.5/3.0KW,2.3/6.0A,输出转速45/303rpm）交替控制,未加工完时，由进给传动电机控制，加工完瞬间，进给传动电机断开，返回电机控制卸料小车卸料并送出，接着返回、断开，进给传动电机开始工作。1.齿轮减速器； 2.进给传动电机； 3.减速机构； 4.铣削机构； 5.返回电机；6.下料机构； 7.主传动电机； 8.上料机构图 1.2 传动系统简图毕业设计说明书8（2）工艺及其特点 被加工的棒料在上料架上被拨料杆拨入辊道，驱动辊子将棒料送到进给装置中，随后通过夹紧架夹紧并被拉出，由下料装置上的两组驱动辊子通过气缸夹紧后送出，最后由卸料杆将棒料收集于下料台架中。圆钢外圆铣削加工设备生产 n5.5-n80mm 剥皮棒料和剥皮盘圆半成品。棒材进给速度为 4-40 米/分，切削头转速 180-2460 转/分。该设备的工艺特点是集多工序为同一工序连续完成，省工省料，高质量高效率。（3）铣削加工方式 圆钢外圆铣削加工设备采用的是铣削加工方式，而不是传统的对外圆工件进行车削。在铣削过程中，工件作直线进给运动，铣刀高速旋转多刃切削。相对于车削时工件旋转，车刀单刃车削来说，在细长杆件的加工中，采用铣削方式加工速度快，加工件表面质量高。1.2 主要技术性能（1） 加工范围加工直径：n9n81mm （2） 棒料长度26m（使用短棒线路 22.2m,使用测量仪 3.86m）（3） 主传动功率 75KW，直流（采用可控硅控制的直流电机）（4） 主轴转速2002000r/min（5） 切削速度 最大 40m/min，无级调速 （6） 切削量 0.52mm（直径） （7） 切削刀具调节量 每按一次按钮，进给量为 0.01mm毕业设计说明书9 （8） 电器设备 A总电机容量：直流 135KW，交流 53KW. B操作电压：380V，50HZ. C控制电压：220V，50HZ. D电磁阀控制电压：24V，直流. E允许电压波动：10%. F气动压缩空气：压力 0.40.45MP，耗气量 1500L/min. G冷却液每三个月更换一次，用量大约 8000L. H机器寿命：在正常的维护条件下，每天三班倒，使用寿命约为 30 年.I铣削后的棒料公差：达到 ISO 国际标准 h9的技术要求 直径公差： n 9n 18mm， 0n 0.043mm ； n 18n 30mm， 0n 0.053mm ； n 30n 50mm， 0n 0.062mm ； n 50n 81mm， 0n 0.071mm ； 椭圆度：最大 0.030mm. 平直度：最大 3mm/m(取决于棒料平直度). 表面粗糙度：最高 1.6 m. J设备总重量：22 吨.1.3 铣削棒料生产流程棒料热扎（或退火）矫直铣削棒皮检验打包过磅入库。 1.4 加工材料及技术要求 （1）材料：轴承钢 GCr15、GCr15SiMn； 不锈钢 1Gr18Ni9Ti、2Cr13； 高速工具钢 W6Mo5CrV2、W18Cr4V； 碳素结构钢、合金结构钢、弹簧钢、合金工具钢等。毕业设计说明书10（2） 铣削前棒料平直度：3mm/m。（3） 棒料加工状态：退火、热扎态。1.5 设备用途 目前国内钢厂在轧制细长圆钢时，一般存在切削加工困难的问题，而轴承行业、弹簧行业对这种轧制圆钢的需求非常大。圆钢外圆加工设备能方便、快速的加工细长类圆钢，加工质量好，生产效率高，能满足这些钢厂急于想获得该类设备的要求 1.6 存在问题和解决途径 （1）刀片 本设备的铣削刀片极易磨损消耗，需求量大。德国同类刀片加工寿命为 80 支棒料，每片刀片价格 18-40 马克。目前，株洲硬质合金厂可生产此类刀片。（2）润滑油 润滑剂有以下这些用途:1、减少摩擦力; 2、防止磨损;3、防止黏附力;4、有利于装卸; 5、冷却运动热; 6、防止腐蚀。通过这么多年的发展，润滑剂的原料来源变得越来越广泛，除油和油膏之外的许多塑料和固体甚至气体都充当了这个角色。唯一的局限是许多这些材料在它们重新补充自己的过程中吸收摩擦热, 他们对高温度环境敏感,只能在较稳定的环境里。由于润滑材料的选择范围广,重要的是材料的选择和方法的应用。以下类型润滑剂是可利用的: 1、石油流体; 2、综合性流体; 3、油膏; 4、固体脂; 5、 动态流体; 6、气体; 7 、塑料; 8、动物脂; 9、金属和矿物脂; 10、植物油。应用最多和最好的润滑剂是矿物油。在同时提供机械和水力元素设计的应用中, 油被认为是最可靠的润滑剂。 一致认为, 它提供更宽的选择, 满足了具体应用的要求。销售的润滑剂一般都含有添加剂。 这些“添加剂包裹”是一个石油公司的销售工程师为一些特殊条件下的应用而研究出来的。 下列这些是有共同点的类型添加剂: 1、 防摩擦剂; 2、 氧化作用抗化剂; 3 、铁锈抗化剂; 4、洗涤分散剂; 5、黏度改良剂; 6、 抗扭屈剂; 7、节点抑制剂。添加剂的最新领域, 是当加热到温度足够高后蒸发或烧掉基本的油而不留下灰的一系列有机化合物。 最初在内燃机的应用中, 他们发现金属或矿物元素会促进催化作毕业设计说明书11用、重组或对机械材料的退化作用。添加剂通常不稳定于整个温度和修剪范围时，认为可被基本的储备油应用。 因此, 叠加性型油必须仔细地被监测以保证安全,当储备油减少了或耗尽了之后，装置不能继续使用。 更加重要的是, 当洗涤剂、分散剂、添加剂都存在时,起作用的是某种产品还是他们同时作用。虽然由于材料而导致润滑油的需求量大幅减少，但是被润滑件运动速度的加快而导致它们消耗加速。同时，挥发和泄漏也具有明显的影响。黏度指数的改良调整润滑油使它的黏度在操作温度范围内减少。这些材料也可用来改进重油或轻油；但是以前的储备油倾向于恢复对高温或对高剪切率通常在遇到轴承和齿轮装载的区域。在重工业设施，它一般适当选择更重或高度提炼的润滑剂（价格一般是较昂贵的）而不是依靠一个较不稳定的黏度指数改良产品。这些润滑剂一般应用于剪切率在 1000000 相秒以下时依照以下公式：剪切率(每秒) = tDN60其中 D 是直径，单位：英寸； N 是转速，单位：RPM； t 是厚度，单位：英寸。此类机械用油一般为德国进口，也可用国产油代替：A德国 TELLVS127 中心注油器用油 用国产 N32 抗磨液压油代替；B德国 OMALA100 齿轮油 用国产 N100 中极压工业用油代替；C德国 VITREA100 机械油 用国产 100 号机械油代替；D德国 68OMALA 齿轮油 用国产 N68 中极压工业用油代替；E德国 TELLVS146 液压油 用国产 30-40 抗磨液压油代替。（3） 棒材平直度 此设备要求被铣削棒材平直度小于 3mm/m，一般多辊型矫直机不易达到。但在实际中，平直度大于 3mm/m 还是可以加工的。（4） 铣削量 本设备技术参数中最小铣削量为 0.5mm（直径） ，实际中，因为热扎圆钢的椭圆度和弯曲度大都超过要求。实际铣削量一般控制在 1mm 左右。1.7 生产情况 圆钢外圆铣削加工设备主要生产以下几种情况的棒料：毕业设计说明书12（1） 冷冲压专用轴承钢 可供轴承厂直接进行剪切、冷顶墩、冷冲压加工零件。成品规格 n28mm，每年生产量约 600 吨。（2） 外贸出口钢材 只对表面质量要求较高的模具进行削皮加工。钢种 D2、SKD11 等。（3） 改变规格，挽救不合格品 对具有一定批量（高合金钢 200kg 以上 优质钢 300kg 以上）的因公差尺寸或表面缺陷（裂纹、雀皮、折叠、过烧等）较严重而不合标准的棒材，可重新改削成直径减小 1-3mm 规格的棒材，重新利用不合格品，减少损失。（4） 特殊要求的棒材 如代替进口用于电机贯穿螺栓的 n385800-5900mm 1Cr18Mn12Ni 无磁不锈钢棒，直径尺寸公差要求0.20mm。毕业设计说明书132 圆钢外圆铣削加工设备上料机构设计与分析 圆钢外圆铣削加工设备上料机构总长 8100mm，高 1182mm。由于结构空间大，本设备中应用了较多的细长轴类构件和板类构件。而且好多件都是多次使用，减少了构件加工数量，使设备结构不因为体积大而变得复杂，同时降低了设备的生产成本。本上料机构的上料自动化程度较高，没有传统的夹紧定位过程，节省了大量的加工准备时间，提高了生产率，增强了整个铣削加工设备的市场竞争能力。2.1 支撑座 在本设计中，支撑基座由六块板类零件焊接而成（如图 2.1 左） ，而不是采用常用的铸造方法。这是考虑到支撑基座顶上的轴座做成铸件后，给轴座上孔的加工带来一定难度，难以保证尺寸精度要求。各件尺寸： 基座 355mm355mm25mm支撑板 600mm230mm16mm轴座 258mm255mm25mm 毕业设计说明书14图 2.1 支撑座 各件焊接关系和焊接方式如图 2.1 右，支撑板交叉焊接在基座正中央，轴座对称焊接在支撑板上。2.2 轴及轴上零件2.2.1 轴 如图 2.2 所示 1、2、3、4 是上料机构上四根主要的轴，其中 1、3、4 为细长光轴，规格为： 1 轴 35mm 4448mm (直径 高) 3 轴 45mm 4448mm 4 轴 45mm 4380mm轴上分布有供固定轴上零件用的螺纹孔和供传感器、电路等线路通过的通孔。 4 轴主要起连接、固定上挡料板的作用，它没有相对运动。1 轴和 3 轴不仅有连接和固定的作用，它们还传递绕轴向的上料运动。它们通过带座轴承架在固定架上，减少相对运动产生的摩擦。所需的动力由气缸提供。 2 轴相当于链轮和托辊之间的桥梁，被加工棒料的进给运动经过链轮再通过它传到托辊，从而实现进给。 毕业设计说明书15 图 2.2 轴及其附件2.2.2 轴上零件 图 2.2 中 1、3、4 轴上主要零件（图 2.3）有固定架（1、5） 、挡料板（2、6） 、上料挡杆（3、7） 、上料挡杆（4、8） 。具体尺寸见零件图。通过两个图的对比我们可以看出，每种零件都有两种形式，即主要特征尺寸一致，在需要连接动力源的零件上设计有连接部位。如挡料杆，它固定在 4 轴上，有 2 和 6两种形式，其中 2 有一个件，6 有五个件。在上料时挡料杆挡住工件的冲击力，减少上料挡杆上的冲击。当加工不同的工件时，即工件的直径发生变化，通过调整支撑杆（图 2.3 上 2 件下面连接的是支撑杆）控制挡料杆 2 上挡料面的角度，挡料杆 2 通过轴 4 带动 6 的变动，六个件一起工作，从而适应工件变化要求。 上料挡杆、上料挡杆也是通过一个件带动其它五个件，它的动力分别由一个气缸提供，两个气缸通过协调运动控制上料过程。毕业设计说明书161、5固定架； 2、6.料挡杆； 3、7.上料挡杆； 4、8.上料挡杆图 2.3 轴上零件2.3 固定托辊槽钢 固定托辊槽钢，总长 8100mm，是所有零件中最长的零件。它起到了固定、支撑托辊、固定架，以及承受各轴、挡料杆、上料挡杆等的重力。之所以选择它作为支撑、连接件，是考虑到本机构较长而且庞大，细长的槽钢重量轻，所占空间小，适于钻孔。图 2.4 固定托辊槽钢2.4 蜗轮蜗杆的设计蜗轮蜗杆的工作环境： 手工驱动，载荷平稳，单向工作，输入功率 P=0.01KW,输入转速 58r/min，传动比毕业设计说明书17为 29，三班倒，工作寿命 30 年。 设计步骤：(1) 选择材料及确定许用应力 蜗杆材料用 45 钢，蜗杆螺旋部分表面淬火，齿面硬度 45-55HRC，蜗轮齿圈用铸铝青铜 ZCuAl Mn ，砂模铸造， ；轮芯用铸铁 HT150 采用齿圈静配式结构。92 取蜗轮材料的许用接触应力H=172MPa，许用弯曲应力f=80MPa(2) 选择蜗杆头数 Z1和蜗轮齿数 Z2 根据传动比 i=29，取 Z1=1，Z2=iZ1=29(3) 按蜗轮齿面接触疲劳强度设计蜗杆转矩： T1 =9.55 10 P /n611 =9.55 100.01/586=1646.6Nmm经估算，取=0.7蜗轮转矩： T2 =iT1 =29 0.7 1646.6 =33426Nmm因为载荷平稳，取 K =1.0, K =1.1, K =1.0 AV则 K =K K KAV =1.0 1.1 1.0 =1.1H =H 8710N其中 N =60jn L 2h =60 1 2 30 300 24 =0.864 107所以 H =17287710864. 010 =175.2MPa毕业设计说明书18F =F 8710N =8087710864. 010 =81.5MPa根据公式： m dKT ()2124962HZ2其中 KT () =1.1 33426 （）24962HZ22 .175264962 =350.4mm2取 m=3.15, d =40mm1则 m d = 3.1540=396.9350.4 满足要求212蜗杆导程角 =arctan11dmZ = arctan4015. 31 =5.07蜗轮圆周速度 V =23111060nd =3106024014. 3 =4.2m/s103蜗杆分度圆直径 d =40mm 1蜗轮分度圆直径 d =mZ =3.15 29=91.35mm21毕业设计说明书19传动中心距 a =( dd )=(40+91.35)=65.675mm211221(4) 验算蜗轮齿根弯曲疲劳强度 查得蜗轮齿形系数 Y=2.522Fa则 F = Y mddKT212cos53. 12Fa =535.914007. 5cos334261 . 153. 152. 2 =12.3因为 F F=81.5MPa所以 满足齿根弯曲疲劳强度要求（5）主要几何尺寸计算分度圆直径 d =40mm1 d =91.35mm2中心距 a=65.675mm模数 m=3.15蜗杆导程角 =5.07齿顶圆直径 d= d +2m=40+2=46.3mm1a115. 3 d= d +2m=91.35+2=97.65mm2a215. 3齿根圆直径 d= d -2.4m=40-2.4=32.44mm1f115. 3 d= d -2.4m=91.35-2.4=83.79mm2f215. 3齿矩 p=p=m=3.14 3.15=9.896mm1x2x分度圆上齿厚 S =S=0.5m=0.5 3.14 3.15=4.948mm1t2t蜗轮最大外圆直径 d d+1.5m=97.65+1.5 3.15=102.375mm2e2a取 d=354mm2e蜗轮齿顶圆半径 R-m=-3.15=16.85mm2a21d240蜗轮齿宽 b0.75d=0.75 46.3=34.725mm1a取 b=32mm毕业设计说明书20蜗轮齿宽角 =2arcsin=2arcsin=106 15 371db4032 (6)精度及齿面粗糙度选择选 8 级粗糙度， 标记为 8CGB10089-88蜗杆齿面粗糙度 R3.2m1a蜗轮齿面粗糙度 R3.2m1a(7)压杆的稳定校核.6Kg25710FFKg2576162230MPa350AFAF.243MPa68.52MPa350461baba7.018iLh63AIi286a10280)Pa10210E10nmm16mm230mm230mm600LGPa210EMPa280MPa35045crmaxscrscr2121692p21stpsss所以临界压力，是小柔度压杆。可见活塞杆的柔度）（得算临界压力，由公式所以不能用欧拉公式计，柔度为截面为矩形槽钢，端自由，取长度因数由于支座一端固定，两（，安全系数取，厚度，宽，长长度。，钢制成。棒料剥皮机的活塞杆由P（8）润滑油选择力速度因子 =20.3Nmin/m1VKs132naT58675.65334263240 C 时运动黏度为 220 Nmin/m2选用 G-N220N 蜗轮蜗杆油毕业设计说明书21（9）蜗轮蜗杆工程图 图 2.5 是蜗轮蜗杆的装配型式简图，具体工程图见零件图。 蜗轮中央螺旋状的是与丝杠配合内丝杠纹，整个蜗轮通过单向推力球轴承支撑。蜗杆一端连接手轮，另一端通过联轴器和轴与相对应的另一对同样的蜗轮蜗杆相连。它们一起调节槽钢的升降以满足不同工件的直径变化产生的对刀偏差。 图 2.5 蜗轮、蜗杆2.5 升降与导向装置如前面所介绍，被加工工件直径发生变化时，必需控制托辊的高低以调节工件中心与旋转刀具中心在一条直线上。通常的工件加工大都是批量生产，不用经常调节中心， 所以本设备采用手动控制调节。通过手轮将位移量传递到蜗杆，再到蜗轮，最后到丝杠， 丝杠推动支座上的槽钢向上或向下运动，由槽钢的升降来控制工件的升降。 由于整个机构跨度较长，升降的过程中难以保证槽钢的平直度，所以本机构采用了导向装置来提高调节的精度要求。整个导向装置的结构非常简单，就由一个导套和导向杆组成。导套用螺栓固定在支撑座上，为了减少摩擦和提高精度，导套内圈嵌有一个薄铜套，铜套内圈与导向杆是间隙配合关系。图 2.6 左即为导向杆，导向杆被焊接在固定托辊槽钢上，而圆柱上被削掉的地方就是焊接面。毕业设计说明书22 图 2.6 装置，在本上料机构的两个支撑座上各有一套，所有的零件都是成对使用，提高了零件利用率，减少了零件的设计数量。 1导套； 2.导向杆（左图） ； 3 固定托辊槽钢； 4.支座； 5 丝杠（右图） 图 2.6 升降调节装置2.6 托辊机构 托辊机构主要由轴、链轮、托辊、轴承座、轴承、键、挡圈、轴套等组成，如图2.7、图 2.8。在这两个类型差不多的托辊机构中，托辊机构是主动件，托辊机构是从动件。托辊转动所需要的动力通过联轴器传递过来，通过轴、键连接带动链轮转动，各链轮经毕业设计说明书23 图 2.7 托辊机构爆炸图 图 2.8 托辊机构爆炸图链条同步带动。 托辊机构中，链轮是双排的，它的两边轮齿都可以连入链条，当一边磨损后，可以换用另一面，增加了链轮的使用寿命。链轮用键进行定位固定，轴向用挡圈限制自由度。托辊的定位和固定和链轮是一样的，应用的也是键和挡圈。整个机构都是通过轴承座固定在固定托辊槽钢上，轴由一对角接触轴承支撑在轴承座上。托辊机构中，基本零件和托辊机构是一样的，不同的是轴的左端连入了联轴器，右端的链轮结构工艺性发生了变化，但主要技术参数是一样的。 由于圆钢外圆铣削加工设备加工的工件一般都较长，需要的托辊比较多，这种托辊机构在本设备上一共应用了 20 套，上料机构、下料机构各 10 套。在上料机构中，作为主动件的托辊机构用了 3 套，托辊机构用了 7 套。2.7 塔架 塔架的结构不规则，因此应用的是铸件，规格：250mm 155mm 102mm 它通过螺栓固定在支撑座上，中间大孔容纳丝杠，而蜗轮则套在丝杠上，它们之间传递位移和力。蜗杆通过角接触轴承套在横卧的通孔中，所有的开口都被密封。塔架的主要作用是支撑固定托辊槽钢，保护蜗轮、蜗杆、丝杠不受外界环境的干扰。毕业设计说明书24图 2.9 塔架2.8 气缸 圆钢外圆铣削加工设备上料机构之所以选择气缸而不选择液压缸，是由上料工作环境确定的。上料的要求就是把工件从储料架上送到托辊上，不要求精确的定位和位移，气缸传动就能保证要求。而且气缸没有液压油的泄漏，工作环境卫生环保，符合了现在机器设计环保化的趋势。2.9 其他零部件 和在生活中很多事都有主次之分一样，机械设计的零部件也有重要零部件和辅助零部件之分，但事情也不都是绝对的，每个零部件都有它的特定作用，看起来不起眼的零部件，但失去了它，可能导致整个设备使用不方便或者失去作用。 端盖（图 2.10） ，密封轴，防止灰尘进入和润滑油漏出。 支撑杆（图 2.11） ，它是一个可伸缩的构件，通过构件上的螺母调节支撑杆的长度，进而调节挡料杆的挡料角度，适应工件直径的变化要求。手轮（图 2.12） ，调整固定托辊槽钢时传动位移，与蜗杆采用内凹四方体连接，不用时也可以卸下来，使用方便。 轴座（图 2.13） ，固定轴的作用，在无法从下面支撑轴的时候，采用这种结构的轴座能很好的解决问题。毕业设计说明书25 图 2.10 端盖 图 2.11 支撑杆 图 2.12 手轮 图 2.13 轴座 还有很多零件，如套筒、轴套、挡板等设计，以及轴承、挡圈、垫圈、螺钉、螺栓、螺母、键、销等标准件的选用，都必须考虑整个上料机构的结构工艺性和装配工艺性。2.10 上料机构结构工艺性分析 组装完毕的上料模拟图如图 2.14、图 2.15 所示，虽然从侧视图看上去各构件比较错综复杂，但从主视图可看出，各构件不是分散分布在固定托辊槽钢上，而是由能单独完成一个上料演示的各个构件组合在一起，然后按一定比例装配在固定托辊槽钢上。从主视图中可以看出此机构的结构层次性较强，而且构成本机构的各个零件都比较简单， 图 2.14 圆钢外圆铣削加工设备上料机构主视图很多件都是多次应用，比如说固定架、挡料杆、上料挡杆、托辊等。零件的设计、制造简单，结构工艺性好。毕业设计说明书26 由于本上料机构体积庞大，为了减少零件的复杂性，机构中采用了大量的焊接件、组合件，虽然降低了机构的精度和强度，但本机构的上料对精度的要求较低，且承受的冲击力小，足以满足设计要求。结 论经过一段时间的艰苦努力，终于比较圆满的完成了毕业设计的各项任务，通过本次毕业设计，我不但丰富了自己的机械理论知识，还充实了自己的实践知识。同时也培养了我的认真务实和严谨的学习态度，理论联系实际，专研创新与实事求是相结合的工作态度。在设计过程中我也发现了我很多不足的地方，我也做了认真的总结，希望对我未来的工作能够有所帮助。我再理论知识上还是存在缺陷，我想真的应该重视基础理论知识，只有牢固掌握专业知识的基础上，才能有创新和发展。还有以前我并不重视对资料的查询，但通过这次毕业设计，我学会了收集、查阅和综合分析各种资料，正确应用各种标准手册和工具书籍，进一步提高了自己分析、计算等基本技能。同时我的CAD 绘图能力也得到了大幅的提升，很多了解不全面的地方通过学习完善了，这点也是对我受益匪浅的。还有对一些公式的运用计算和书写，使我了解了设计论文的规范和要求，为我将来工作做了很好的铺垫。2011.5.20毕业设计说明书27致 谢 大学学习时光已经接近尾声，在此我想对我的母校，我的父母、亲人们，我的老师和同学们表达我由衷的谢意。感谢我的家人对我大学学习的默默支持；感谢我的母校沈阳理工给了我在大学深造的机会
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