JX03-118@大直径辊筒双头镗孔专机承载装置及自定心装置的设计
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机械毕业设计全套
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JX03-118@大直径辊筒双头镗孔专机承载装置及自定心装置的设计,机械毕业设计全套
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中原工学院 2011届毕业生毕业设计答辩 机电学院 课题名称： 大直径辊筒双头镗孔专机 承载装置及自定心装置的设计 学生姓名： 邢家坤 指导教师： 肖庆和 nts1.课题简介 2.辊筒结构及工艺分析 3.方案的拟定 5.设计总结 4.主要零件的设计 nts1.课题简介 本课题是大直径辊筒双头镗孔专机承载装置及自定心装置的设计。 锡林辊筒与道夫辊筒有其自身的特殊性： 大直径辊筒双头镗孔专机的作用主要是对梳棉机的主关件 锡林辊筒与道夫辊筒的中心孔双头镗削。按 3500台 /年的生产纲领生产梳棉机，则梳棉机的锡林辊筒与道夫辊筒的生产为批量生产。 锡林、道夫辊筒是用卷板机把钢板卷成圆筒并整体焊接起来的 ，用于梳棉机的锡林、道夫辊筒对圆整度及辊筒与轴心的同轴度有很高的要求。 nts若在普通的镗床上加工：由于需要将辊筒调头进行双孔加工，因此普通镗床的加工精度很难保证；加工生产的劳动强度大。 本课题的设计主要是解决大直径辊筒中心孔难加工和不易保证精度这一问题，通过承载装置及自定心装置的设计保证锡林、道夫辊筒的准确定位及自定心夹紧，以此实现高精度的双头镗孔。 若在现代化的加工中心等机床加工：由于加工中心的加工对象为多品种单件的生产，故会提高生产的成本；同时不利于现代化设备的合理利用。 对于锡林、道夫辊筒各 3500件 /年的生产批量： nts2.辊筒结构及工艺分析 2.1 锡林辊筒与道夫辊筒的作用 辊筒的作用是将刺辊初步梳理过的纤维转移并带入锡林、盖板工作区，作进一步细致的梳理、伸直和均匀混和，并将纤维转移给道夫。 道夫的作用是将锡林表面的纤维凝聚成纤维层，并在凝聚过程中，对纤维具有梳理和均匀混和作用。 道夫辊筒结构图 nts2.2 辊筒的加工工艺要求 辊筒应具有足够的刚性，确保在重载作用下，弯曲变形不超过许用值。 辊筒表面应有足够的硬度，一般要求达到 50HRC以上，具有较强的耐腐蚀能力。镀层具有抗剥落能力，确保辊筒工作表面具有较好的耐磨性及耐腐蚀性。 辊筒工作表面应精细加工，以保证尺寸精度和表面粗糙度，粗糙度应在Ra0.16以上，不能有气孔或沟纹。 辊筒的材料应具有良好的导热性，通常采用冷硬铸铁，特殊情况采用铸钢或钼铬合金钢，无论是加热还是冷却，均能达到快速均匀。 因锡林与道夫辊筒直径较大，表面速度较高，所以，对辊筒的圆整度、辊筒与轴的同心度以及锡林滚筒的动平衡等要求较高。 nts2.3 锡林、道夫辊筒的加工工艺流程 目前梳棉机所用锡林、道夫辊筒多是整体焊接式辊筒。 辊筒的加工工艺流程如下： 将钢板在卷板机上卷出圆筒的形状，然后焊接为圆筒 在圆筒内壁焊接梯形筋 将辊筒进行时效处理以减少 残余 在辊筒两端分别固定一个盖板 在大直径辊筒双头镗孔专机上 在辊筒的两端分别安装内嵌有裂口锥套的堵头 应力 在磨锡林、道夫专机上磨辊筒的外圆 镗孔 nts3.方案的拟定 3.1 承载装置及自定心装置的设计要求 根据锡林、道夫辊筒的加工工艺要求及本设计需解决的问题， 分别对承载装置及自定心装置提出了设计要求 1.因加工对象为直径不相同的锡林与道夫辊筒，故承载装置应实现能够分别对两辊筒进行定位； 2.因辊筒重量较大，所选承载装置的材料及设计结构应具有较高的刚性； 3.选择合理的驱动方式，比如链传动、齿轮传动或螺旋传动以提高自动化程度。 承载装置： nts自定心装置： 1.因该双头镗孔专机用于加工锡林、道夫两种不同直径的辊筒，故该自定心夹紧机构应满足两种不同直径的自定心夹紧。 2.为减小道夫辊筒 (小直径 )自定心夹紧时的夹紧行程，应使定位夹紧件有两个极限位置； 3.为实现自定心夹紧，可采用类似车床的自定心原理，即三个定位夹紧件需能够同步进给、同步旋转运动。 nts3.2 方案的设计及对比分析 3.2.1 承载装置方案对比分析 方案一 单斜面定位 方案二 双斜面定位 nts方案三 双 V形块定位 锡林辊筒的承载及定位 道夫辊筒的承载及定位 锡林辊筒 道夫辊筒 活动 V形块 固定 V形块 nts承载装置方案的对比分析： 方案一与方案二采用的定位方式相似，定位原理为 V形块定位原理，但因承载装置的箱体是钢板焊接而成，方案二中的斜面箱体较复杂，焊接工艺性不及方案一。 方 案三用大 V形块对锡林辊筒承载定位，再用活动的小 V形块对道夫辊筒定位，该方案定位方式灵活，但大尺寸的 V形定位块加工较难，在同样满足使用要求时，比方案一与方案二的成本要高。 总之，方案一具有 V形块的定位优点：对中性好，辊筒上用作定位基面的外圆柱面，不论是否经过加工与否或精度的高低，都能很好定位；与另两方案相比，焊接工艺性好，成本较低。 nts承载装置三维建模造型： 锡林辊筒 道夫辊筒 定位挡件 锡林定位件 道夫定位件 承载体 支撑架 固定导轨 轮子 nts3.2.2 自定心装置方案设计 自定心装置基本方案 : 采用液压缸驱动六杆机构实现三个外花键轴的同步旋转运动，以内外花键的配合实现三个定位件滚子的转动，将三个内花键轴轴向固定在可移动的箱体上，该可动箱体在进给液压缸的驱动下在双矩形导轨上滑动。这样便实现了三个定位件的同步进给和同步旋转运动。 自定心装置六杆机构 nts自定心装置方案分析： 1.本方案采用液压缸驱动六杆机构使三个外花键轴同步旋转，则三个内花键轴带动旋转柄及滚子同步转动； 2.可移箱体在导轨上滑动可使三个内花键轴同步进给；扭杆弹簧起到对旋转柄进行限位的作用。 nts4.主要零件的设计 ntsntsnts5.设计总结 本设计在锡林、道夫辊筒工艺分析的基础上，对辊筒提出具体的加工要求，再结合课题背景进而对两部分装置提出了设计要求。 1.承载装置由支撑架、箱体、筋板及定位件等组成，这些均由钢板焊接而成，在满足使用性能前提下经济性较好； 2.自定心装置采用液压缸驱动六杆机构实现三个旋转轴的同步旋转运动，三轴固定在可移动箱体上实现三个定位滚子的同步进给运动，夹紧行程小，夹紧平稳。 本设计中存在的问题及分析： 承载装置及自定心装置的方案
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