碾压式切管机设计

欢迎下载本文档参考使用 如果有疑问或者需要 CAD 图纸的请联系 q1484406321 碾压式切管机的设计 第 1 页 共 29 页 摘 要 碾压式切管机的设计是一项技术革新项目 切管机主要用于车辆 工业或建材生产 中的批量下料工作 用于切割的金属管 它的特点是工作平稳 连续 效率高 4 8 3 劳动强度低 能保证尺寸精确度的要求 适应于在各种环境下的连续工作 碾压式切管机的工用原理是 由电动机经 V 带传动 蜗轮减速箱 开式齿轮传动到 一对滚子 从而带动 金属管 的旋转 实现切割时的主运动 与此同时 操纵手轮 通过螺旋传动 将圆盘刀片向下移动进给 并在不断增加刀片对管子的压力过程中 实 现管子的切割工作 原始数据 滚子的转速为 70 转 分 驱动电动机的型号选择 JO2 22 4 其额定功 1 n 率为 1 5 千瓦 满载转速 1410 转 分 切管直径 D 为 3 8 电 N 电 n 4 本次设计 主要是针对车辆用金属管材进行加工的切割机 完成的工作主要是切管 机中的滚子 机体和减速箱部分的设计 包括传动装置的设计和计算 其中有电动机的选 择 传动方案的拟定 各轴的转速 功率和转矩的计算 总体结构的设计 其中有各轴尺寸 的设计 各主要传动件的结构尺寸的设计 并且针对以上的设计计算进行了详细的校核 最后通过得到的数据 绘制了总体装配图 减速机和滚子部分的装配图 然后又针对各主 要基本件 绘制了多张零件图 为了确定最佳方案 采取了多种方案进行了认真分析 研 究和比较 关键词 切管机 设计计算 结构设计 批量下料 方案 欢迎下载本文档参考使用 如果有疑问或者需要 CAD 图纸的请联系 q1484406321 碾压式切管机的设计 第 2 页 共 29 页 ABSTRACT Rolling type pipe cutters design is a technical innovation projects Pipe cutters is mainly used for vehicles industrial or building materials production batch of material work suitable for cutting metal pipe Its characteristic is smooth continuous high efficiency low labor strength ensuring the dimension accuracy requirement adapted to various environment in the work continuously Rolling type pipe cutters work by motor with principle is by v belts transmission worm gear reducer gear to open a roller thus promote tube rotation realize the main movement during cutting Meanwhile manipulate the handwheel through screw transmission will move down the disc blade feeding and increasing the pressure on the pipe blades realize the pipe in the process of cutting jobs Raw data roller speed for 70 R P M motor model selection JO2 22 4 its rated power for 1 5 kw carrying speed 1410 R P M cut tube diameter D for 3 8 4 This design is mainly for vehicles with metal pipes carry on the processing of cutting machine completed work mainly is the pipe cutters the body and the roller gear box part of the design Includes transmission device the design and calculating including motor driving scheme worked the choice of the shaft speed torque and power calculation Overall structure design including the design of each shaft dimension the main transmission parts And the design of structure size for above a detailed design calculation of dynamicrigidity Finally through the data from the general assembly mapped the speed reducer and roller part the assembly drawing Then in each major basic pieces painted a detail drawings In order to determine the optimal scheme took various schemes carried on the earnest analysis research and comparison 欢迎下载本文档参考使用 如果有疑问或者需要 CAD 图纸的请联系 q1484406321 碾压式切管机的设计 第 3 页 共 29 页 KeyKey wordswords Pipe cutters Design calculation Structure design Batch next makings scheme 目目 录录 第一章 方案的选择与论证 4 1 1 电动机的选择 4 1 2 拟定传动方案 6 1 3 总体结构设计 9 第二章 传动装置的设计与计算 11 2 1 传动比分配 10 2 2 计算各轴的转速 功率和转矩 11 2 2 1 各轴的转速 11 2 2 2 各轴的功率 11 2 2 3 各轴传递的转矩 12 第 3 章 进行传动机构的设计与计算 14 3 1 带传动设计 14 3 2 齿轮传动设计 14 第 4 章 结构设计 17 4 1 初算各轴的最小直径 17 4 2 计算各主要传动件的结构尺寸 18 4 3 初定轴承跨距 21 第五章 设计总结 26 参考文献 27 致 谢 28 附 录 29 欢迎下载本文档参考使用 如果有疑问或者需要 CAD 图纸的请联系 q1484406321 碾压式切管机的设计 第 4 页 共 29 页 第 1 章 方案的选择与论证 几种方案优缺点的比较如下表 欢迎下载本文档参考使用 如果有疑问或者需要 CAD 图纸的请联系 q1484406321 碾压式切管机的设计 第 5 页 共 29 页 经过方案的比较和实际的调查 了解它们之间各自的优 缺点后 经过认真研究分析 认为第四种方案为最佳方案 最后确定采用第四种方案来进行设计 1 11 1 电动机的选择电动机的选择 1 1 11 1 1 功率的选择功率的选择 电动机功率的选择与电动机本身发热 载荷大小 工作时间长短 有着密切的关系 在这里采用的是实际测量满载电流法和经验数据估算法 2 5 安约等 1 千瓦 来进行选 择的 实测量电动机满载电流数 A 经验数据 2 5 安约等于 1 千瓦 所需功率 下面是从一台设备的 JO2 32 4 型电动机的 三相电源线上用钳型电流表实际测量的满载 电 流为 3 5 安 这台电动机的额定功率为 3 千瓦 额定转速为 1430 转 分 N电 n电 则实际所需功率是 A 千瓦安约经验数据 实测满载电流 实际功率 15 2 即 千瓦 实 4 1 5 2 5 3 p 经上述估算后 得出设备所需实际功率为千瓦 满载转速转 分 5 1 N电 1410 n电 故而选择 JO2 22 4 型电动机为该设备的原动机 碾压式切管机总传动比的计算 20 70 1410 n n i 工 电 总 20 i总 1 1 21 1 2 类型的选择类型的选择 我国三相交流异步电动机的品种规格较多 特别是鼠笼式感应电动机 具有结构简 单 工作可靠 价钱便宜 易购和维护方便等特点 在各行各业中得到了更广泛的应用 欢迎下载本文档参考使用 如果有疑问或者需要 CAD 图纸的请联系 q1484406321 碾压式切管机的设计 第 6 页 共 29 页 特别是在中小型的设备 工作机速度无特殊要求 而又长期带动稳定或变动载荷的设备 中应得更多 因此本设备工作机的状况是 要求适用各种环境中的连续工作 故而选择 JO2 系列小型异步电动机为宜 1 1 31 1 3 转速的选择转速的选择 我国三相交流异步电动机中 在同一功率的基础上 根据极数的不同各种参数都存 在着差异 特别在转速每分钟转速有 3000 1500 1000 750 等几种 由原始数据得 知 设备满载转速在 1410 转 分 工作机滚子的转速为 70 转 分 因此选择电动机的 满载转速是在 1500 转 分以下 在这种转速范围内的电动机不仅结构简单 供应普遍 而且制造成本低 故而初选电动机转速在 1500 转 分为最佳 表表 1 21 2 三相异步电动机的主要技术参数三相异步电动机的主要技术参数 型 号 JO2 22 4 额定连续 功 率1 5 千瓦接法 Y 温 度 65 重量30 公斤 转 速1410 转 分频率 50HZ 效 率80 5 电 流6 05 3 49 安 电 压220 380 伏功率因数 0 81 起动电流 7 0 绝缘等级 E 起动转矩 1 8 最大转矩2 0 转子飞轮矩 0 0216 1 21 2 拟定传动方案拟定传动方案 传动方案的拟定 是传动机构的选择及布置间彼此联系的两个方面 为了有较利用 较佳传动方案 查得了几种传动机构如下进行比较 表表 1 31 3 几种主要传动机构的特性比较几种主要传动机构的特性比较 类 型 特 性 带 传 动链 传 动齿轮传动蜗轮传动 主要 优点 中心距变化范围较大 结构简单 传动平稳 中心距变化范围较 大 平均传动比准 外廓尺寸小 传动 比准确 效率高 外廓尺寸小 传动比 大并且准确 工作平 欢迎下载本文档参考使用 如果有疑问或者需要 CAD 图纸的请联系 q1484406321 碾压式切管机的设计 第 7 页 共 29 页 能缓冲 可起过载安 全保险作用 确 比带传动过载 能力大 寿命长 适用的功 率和速度范围大 稳 可制作成自锁的 传动 续表续表 1 31 3 主要 缺点 外廓尺寸大 轴上受 力较大 传动比不能 严格保证 寿命低 约 3000 5000 小时 瞬时传动比不准确 不能用于精密分度 机构 在冲击振动 负荷下寿命低 要求制造精度高 不有缓冲 高速传 动精度不够时有噪 声 效率低 中 高速传 动装置需用价贵的青 铜材料制造精度高 加工比较麻烦 效率 平型带 0 92 0 98 三 角 带 0 9 0 96 开式 0 90 0 93 闭式 0 95 0 97 开式加工齿 0 92 0 96 闭式 0 95 0 99 开式 0 5 0 7 闭式 0 7 0 94 单头 0 70 0 75 双头 0 75 0 82 自锁 0 40 0 45 功率 千瓦 平型带常在 30 以下 v带常在 40 75 之间 常在 100 以下常在 30 以下常在 50 以下 单级传动 比 i 开口平型带 推荐值 2 4 最大值 6 有 张紧轮平型带 推荐 值 3 5 最大值 8 三角带 推荐值 2 4 最大值 7 推荐值 2 4 开式圆柱齿轮 推 荐值 4 6 最大值 15 闭式圆柱正 齿轮 推荐值 2 3 最大值 6 闭式 推荐值 10 40 最大值 100 开式 推荐值 15 60 最大值 100 外廓尺寸大大中 小小 成本低中中高 速度 v 米 秒 平型带 30 常用 5 25 40 常用 12 15 最低速d2 d3 d1 无套筒的 有套筒的 必须符合轴承的标准 由于采用 6205 轴承 d3 25 毫米 4 d 装在两滚动轴承之 间齿轮 蜗轮 处 的直径 d4 d3 2r r 倒圆 半径 按设计定 轴 7 7 55 r H 5 d 一秀般轴肩和轴环 的直径 d5 d4 2a a 0 07 0 1 d4 a 轴肩或轴环高 度 轴 d4 55 毫米 a 3 85 5 5 毫米 取 a 5 则 d5 55 2 5 65 毫米 因此处 d4相当于 d3 25 a 0 1d3则 d5 25 2 2 5 30 毫米 6 d 滚动轴承定位轴肩 直径 查阅手册资料轴承部分的 D1值 欢迎下载本文档参考使用 如果有疑问或者需要 CAD 图纸的请联系 q1484406321 碾压式切管机的设计 第 28 页 共 29 页 7 d 安装旋转零件的轴 头长度 L7 1 2 1 6 d d 轴头直径 L7要比旋转零件轮毂宽度要短一些 8 d轴环长度 L8 1 4a 或 L8 0 1 0 15 d 轴 L8 1 4 5 7 毫米 表 3 3 减速箱各零件间相互位置尺寸 代号名 称推 荐 尺 寸说 明 B1 齿轮宽度由结构设设计决定 B 30 B 带轮宽度由结构设计决定 B 35 b 轴承宽度 根据轴颈直径 按中或轻窄 系列决定 查手册确定 b 值 蜗杆轴承选 6205 则 b 15 箱壳壁厚 0 04a 2 3 8 a 为蜗轮传动中心距 取 8 续表 3 3 旋转零件顶圆至箱壳内 壁距离 1 2 10 1 蜗轮齿顶圆至轴承座边 缘的径向距离 1 10 12取 1 10 L1 蜗杆中心至轴承中心的 距离 L1 0 8a a 为蜗杆传动中心 距 已知 a 93 故 L1 74 4 L2 轴的支承间跨距 由设计决定 L3 箱外旋转零件的中面至 支承点的距离 L3 L6 5 2 L b 2 1 Bb 或 暂取 L3 60 2 35 15120 2 15 L4 滚动轴承端面至箱壳内 壁的距离 当用箱壳内的油润滑轴承时 L1 5 当用脂润滑轴承 并有挡油 取 L4 5 欢迎下载本文档参考使用 如果有疑问或者需要 CAD 图纸的请联系 q1484406321 碾压式切管机的设计 第 29 页 共 29 页 环时 L1 10 15 L5 轴承端面至端盖螺钉头 顶面的距离 根据端盖的结构和固紧轴承的方 法确定 暂取 L5 20 L6 箱外旋转零件端面至端 盖螺钉头顶面的距离 L6 15 20 取 L6 15 欢迎下载本文档参考使用 如果有疑问或者需要 CAD 图纸的请联系 q1484406321 碾压式切管机的设计 第 30 页 共 29 页 第五章 设计心得 这次毕业设计 是在老师的的帮助和指导下完成的 本次设计主要是针对用金属管 材进行切割加工的切管机 工作的对象主要为各种型号 各种材料管材的下料 完成的 工作主要是切管机中滚子 机体 减速箱的设计 包括传动装置的设计和计算 其中有 电动机的选择 传动方案的拟定 各轴的转速 功率和转矩的计算 总体结构设计 其 中有各轴尺寸的设计 各主要传动件结构尺寸的设计 并且针对以上的设计计算进行了 详细的校核 最后通过得到的数据 绘制了总体装配图 减速机 滚子等部分的装配图 等 然后又针对各主要基本件 绘制多张零件图 在整个设计过程中碰到了不小的困难 经查阅一些相关资料和老师的指导 同时也得到了同学的支持 从而获得了很大的帮助 和启发 解决了自己平时一下难以理解的问题 经过本次毕业设计深深体会到理论知识和实践工作是有一定的差异 并不是一学就 会的那种天真幼稚的想法 但是 通过这次毕业设计 能够使自己把所学的理论知识与 实践动手能力有机的结合起来应用 我感觉到自己开始慢慢成熟起来 从中获益非浅 使自己的动手能力和系统的理论知识得到了一个提升 这为我毕业后 走上社会参加社 会工作实践打下了一个坚实的基础 经过本次毕业设计使自己深刻认识到 先进的机械设计制造技术 是有能力加速社 会进步 提升技术竟争力的重要环节之一 同时也是提高社会生产力和工作效率 改善 工作环境 减轻劳动强度 降低成本 提升产品质量 增加经济效益 提高竟争力的重 要途径 也是建设一个和谐 进步 人性化社会的基础之一 经过本次毕业设计 使自己深深感觉到知识的重要和知识的欠缺 体会到独立完成 工作的艰辛 毕业后 我会在实践工作中 不断继续加强理论知识的学习和实践动手能 力的培养 从中不断提升自己的理论知识和实践工作能力 力争在最短的时间内把自己 锻炼成为能出色独立完成工作的有用人材 欢迎下载本文档参考使用 如果有疑问或者需要 CAD 图纸的请联系 q1484406321 碾压式切管机的设计 第 31 页 共 29 页 参考文献 1 璞良 纪名刚主编 机械设计 第七版 北京 高等教育出版社 2001 37 42 2 刘江南 郭克希主骗 赵又红 曾立平 莫爱贵副主编 机械设计基础 长沙 湖南大学出版社 2007 134 139 3 龚桂义主编 龚桂义 罗圣国 李平林 张立乃 黄少颜编 机械设计课程设计指 导书 第二版 北京 高等教育出版社 2007 5 98 4 成大先主编 机械设计手册 北京 化学工业出版社 2004 123 179 5 孙桓 陈作模 主编 机械原理 第六版 北京 高等教育出版社 2002 15 47 6 薛源顺主编 机床夹具设计 北京 第一版 机械工业出版社 2006 9 240 7 高为国主编 尹付成 母福生副主编 机械工程材料基础