波纹管机整体设备与工艺结构设计

任务书设计题目：波纹管机整体设备与工艺结构设计1设计的主要任务及目标根据国内波纹管机的需求，完成此波纹管专机整体设备及工艺结构设计。2设计的基本要求和内容（1）主要涉及内容完成波纹管机结构设计（2）工作要求1）根据给定的设计任务书及设计参数，在调研及多方搜集资料的基础上，明确所涉及题目及内容，进行波纹管机总体结构设计，并撰写开题报告一篇。2）完成波纹管机的主机架结构设计，完成中期答辩报告一份。3）完成波纹管机的滑动导轨设计，选取支撑杆做刚度校核。4）绘制主机架和导轨的结构图3主要参考文献1）章日晋，张立乃，尚凤武.机械零件的结构设计M.北京：机械工业出版社，1987.2）黄会荣.结构力学与钢结构M.北京：国防工业出版社.2011.3）李慧，马正先.机械结构设计与工艺性分析M.北京：机械工业出版社.2012.4进度安排毕业设计各阶段名称起止日期1查阅相关文献资料，提交开题报告2014年1月3日至2014年3月12日2完成初步设计，绘制零件草图2014年3月13日至2014年4月15日3完成详细设计，绘制装配图2014年4月16日至2014年5月25日4准备毕业答辩2014年5月26日至2014年6月10日波纹管机整体设备与工艺结构设计摘要：随着我国波纹管道越来越多的使用和制造业的飞速发展，波纹管机的生产制造也得到了很大的发展机遇。我国现在产的波纹管主要依靠引进国外机器来生产，成本高，大多是滚压成型，滚压成型有着它不同于其它成型方式的特点，它工艺简单、工装制造容易等优点。但同时也存在产品制造比较粗糙，性能不高等缺点。这次我们组是设计一款新型单波纹压制成型机，操作简单，而且可以将管长增长，通过液压缸和丝杠能随意控制所压波纹的波距和波深，大大增强了可操作性。本课题是对波纹管机进行整体结构设计，主要部分是主机架和滑动导轨的结构设计和校核，本文通过对本机床所压制波纹的参数分析，再结合小组其他成员各个系统部分的设计，通过理论计算得到该机床支撑部件的结构尺寸和形状，进行结构设计完成后，然后选取重要截面进行刚度和强度校核，用许用应力法判断设计的结构是否满足刚度强度校核。关键词：波纹管机,结构,主机架,导轨,校核AnalysisofmachineequipmentandtechnologyofbellowsAbstract：WiththerapiddevelopmentofcorrugatedpipeinChinamoreandmoreuseandmanufacturing,productionofcorrugatedpipemachinealsoobtainedgreatdevelopmentopportunities.Chinanowproducescorrugatedpipemainlyrelyonimportedmachineryfortheproduction,highcost,arerolling,rollforminghasitsdifferentcharacteristicswithotherprocessingmethods,ithastheadvantagesofsimpleprocess,toolingeasymanufactureetc.Butthereisalsoaproductofroughcomparison,performanceisnothigh.Thisgroupisanewdesignofsinglecorrugatedpressingmoldingmachine,simpleoperation,butalsothelengthgrowth,thehydrauliccylinderandthescrewcanfreelycontrolthepressureripplewavelengthandwavedepth,greatlyenhancedoperability.Thistopicisofcorrugatedpipemachinestructuredesign,themainpartofthestructuredesignandcheckthemainframeandaslidingguiderail,thispaperthroughtheanalysisoftheparametersofthecorrugatingmachine,combinedwiththedesignofeachpartofthesystem,theothermembersofthegroup,structuresizeandshapebytheoreticalcalculationtogetthemachinetoolsupportingparts,thestructuredesigniscompleted,andthenselecttheimportantsectionofstiffnessandstrengthcheck,usingallowablestressmethodtodeterminethedesignofstructurewhethermeetthestiffnessandstrengthcheck.Keywords:Corrugatedpipemachine,Structure,Themainframe,Guide,Check目录1前言.11.1课题研究的背景及意义.11.2课题研究主要内容.11.3基础知识介绍.21.3.1机械设计简介.21.3.2机械设计步骤.21.3.3机械设计准则.41.3.4AutoCAD简介.52总体方案设计.72.1波纹管机床特点.72.2总体设计.72.2.1机床设计.72.2.2波纹管参数的确定.113波纹管机主机架设计.123.1主机架的结构设计.123.1.1机架设计的准则.123.1.2机架设计的一般要求.133.1.3机架设计的步骤.133.1.4波纹管机机架结构设计方案.143.2主要界面的刚度和强度校核.143.2.1受力的简化和分析.143.2.2主要剖面的设计计算.153.2.3刚度校核.163.2.4强度校核.184波纹管机导轨设计.234.1导轨的功用和结构特点.234.2主要截面的刚度和强度校核.234.2.1受力的简化和分析.234.2.2参数的选择.24I4.2.3刚度校核.25结论.26参考文献.27致谢.2901前言1.1课题研究的背景及意义波纹管是一种带横向波纹的圆柱形薄壁弹性壳体，其生产历史已有一百多年。于1784年最早诞生于英国。1896年，美国率先进行了波纹管通道、涵管的可行性研究，并首次应用于涵洞。1990年（日本高速公路设计规范）制定了波纹管设计技术规范，波纹管在世界各地得到广泛应用。金属波纹涵管也叫金属波纹管涵、波纹管涵、波纹涵管或钢制波纹涵管，是指铺埋在公路，铁路下面的涵洞用螺纹波纹管，它是由波形金属板卷制成或用半圆波形钢片拼制成的圆形波纹管，钢波纹管涵的应用广泛：1、可应用在公路、铁路横向排水。2、可用于市政线缆穿线工程。3、竖井掘进4、涵遂快修工程5、围堰工程。金属波纹涵管有一些优点：(1)现场安装方便，不需使用大型设备。(2)有利的解决北方地区霜冻对桥梁和管涵砼结构的破坏问题。(3)减少或根本舍弃了常规建材，如水泥、黄砂、石子、木材的使用，环保意义深远。(4)结构受力情况合理，荷载分布均匀，并有一定的抗变形能力。(5)采用标准化设计，生产、设计简单，生产周期短。我国现在产的波纹管主要依靠引进国外机器来生产，成本高，大多是滚压成型，滚压成型有着它不同于其它成型方式的特点，它工艺简单、工装制造容易等优点。但同时也存在产品制造比较粗糙，性能不高等缺点。这次我们组是设计一款新型单波纹压制成型机，操作简单，而且可以将管长增长，通过液压缸和丝杠能随意控制所压波纹的波距和波深，大大增强了可操作性。1.2课题研究主要内容在对该波纹管机进行整体了解，熟悉该机床传动原理的基础上，设计出该机床的主机架结构和导轨结构，然后通过理论分析计算设计出机床的主要参数，最后是本论文设计的最重要的部分，就是选取重要断面进行强度校核，若满足强度和刚度要求，则该机床结构设计合理。(1)通过对波纹管机市场的调研，搜集相关的国内外波纹管机相关产品的资料，确1定研制产品的市场地位，明确本论文的主要内容和现实意义以及研制该机床的重要性。(2)在分析比较各种波纹管机床的优缺点的基础上，确定机床的整体设计方案，完成该机床的总体设计。(3)根据总体的结构设计方案，完成主机架和导轨的结构设计(4)结构设计完成后，根据相关参数选取重要断面进行强度校核。1.3基础知识介绍1.3.1机械设计简介机械设计，是根据用户生产或使用的要求对专用机械的工作原理、结构、运动方式、能量传递方式、以及各零件的形状尺寸、润滑方法等进行分析、设计和计算并将其转化为具体制造依据的工作过程。机械设计是机械工程的重要组成部分。作为机械生产的第一步，它是决定机械性能的最主要的因素。机械设计的目标是：在给定的各种限定的条件(如材料、加工性能、工艺要求、理论知识等)下做出最优化设计。最优化设计需要设计师们综合地考虑许多因素。这些因素一般包括：最好的工作性能、最低的制造成本、最小的尺寸和重量、使用的最可靠性、最低消耗和最少环境污染。这些要求通常都是互相矛盾的，它们之间的相对重要性会因机械种类和用途的不同而有一定区别。设计者的任务综合各种因素，整体考虑使设计的机械有最优的技术经济效果。过去，设计的优化一般依靠设计者的知识、经验，随着机械工程理论、价值工程和系统分析等新学科的发展，设计和制造技术数据资料的积累,以及计算机的推广应用,最优化设计逐渐舍弃主观判断，从而依靠科学计算来实现。1.3.2机械设计步骤机械设计流程（如图1.1所示）一般包括：2图1.1机械设计流程（1）制定设计任务。这是设计的前期工作。设计任务的根据是用户需求来确定的。任务的正确性决定了整体方案的经济性和合理性。（2）确定工作原理和基本结构型式。即确定总体方案以及所要应用的工作原理和与之相应的结构型式。（3）运动设计。设计的总体方案确定之后，需要运用机构学的知识，设计合适的机构以获得需要的运动方案。在运动设计时，设计者们应尽量使用已有的和成熟的机构来设计运动方案。（4）结构设计和绘制初步总图。运动设计之后，设计者开始进行结构设计，计算机械各主要零件的受力、强度，确定其形状、尺寸和重量等，并绘制主要零、部3件草图。如果发现设计方案不可行，需要及时调整。（5）初步审查。初步总图绘制后，需要进行初步审查。若设计不适用(如重量、体积太大、造价太高、以及结构的可靠性低等),则须重新进行运动设计，或者改用别的工作原理和基本结构型式。一般情况是针对设计不足之处采取某些改善措施。（6）技术设计。根据初步审查的结果,对设计进行修改,绘制零件图和部件图，对主要的零部件进行应力分析，按分析结果修正零件的形状、尺寸等细节，以及确定零件加工精度以及部件和总装的装配条件，完成润滑设计、驱动控制设计等。（7）绘制工作图。即绘制正式的零件图、部件装配图和总装配图，编写零件表、易损零件清单、使用指南等技术文件。设计负责人应注意协调零件间的尺寸，并要核对各耦合件间的公差配合，复核主要零件的强度和刚度。零件图完成后开始图纸核对。在绘制零件图的同时还需要进行两项工作：一是工艺性审核,使零件便于加工并降低制造成本;二是标准审核，使零件结构要素、尺寸、公差配合、热处理技术条件以及标准和通用零件等符合标准的规定。（8）试生产和定型设计。单件或小批生产的机械设备,在经过上述步骤后，便可按照设计图纸投入正式生产。对于成批或大量生产的机械,在正式生产前要先试制样机,进行功能试验和鉴定。试验通过后，才能按生产工艺进行批量试生产。在批量试生产中如果出现的问题还可能需要对设计作相应的修改，方成为可供正式生产使用的定型设计。1.3.3机械设计准则机械零件的设计一般都需要满足众多的约束条件，即设计准则：(1)技术性能准则技术性能是包括产品的功能、制造和运行状况在内的一切性能，它既有静态性能，也包括动态性能。例如，产品所能传递的功率、产品的效率、使用寿命、强度、刚度、振动稳定性等。技术性能准则是指机械相关的技术性能必须达到规定的要求。(2)标准化准则概念标准化：设计过程中所涉及的名词术语、符号、计量单位等应符合标准；实物形态标准化：零部件、原材料、设备及能源等的结构形式、尺寸、性能等，4都应按统一的规定选用。方法标准化：操作方法、试验方法和测量方法等都应按相应规定实施。标准化准则就是在设计的全过程中的所有行为，都要满足上述标准化的要求。(3)可靠性准则产品或零部件在规定的使用条件下，在预期的寿命内能完成规定功能的概率。可靠性准则就是指所设计的产品、部件或零件应能满足规定的可靠性要求。(4)安全性准则零件安全性：指在规定外载荷和规定时间内零件不发生如断裂、过度变形、过度磨损和不丧失稳定性等等。整机安全性：指机器保证在规定条件下不出故障，能正常实现总功能的要求。工作安全性：指对操作人员的保护，保证人身安全和身心健康等等。环境安全性：指对机器周围的环境和人不造成污染和危害。1.3.4AutoCAD简介CAD（ComputerAidedDesign）的含义是指计算机辅助技术，是计算机技术的一个重要的应用领域。AutoCAD则是美国Autodesk企业开发的一个交互式绘图软件，是用于二维及三维设计、绘图的系统工具，用户可以用它来创建、浏览、管理、打印、输出、共享和准确复用富含信息的设计图形。AutoCAD是目前世界上应用最广的CAD软件，市场占有率居世界第一。AutoCAD软件具有如下特点：(1)具有完善的图形绘制功能。(2)具有强大的图形编辑功能。(3)可以采用多种方式进行二次开发或用户定制。(4)可以进行多种图形格式的转换，具有较强的数据交换能力。(5)支持多种硬件设备。(6)支持多种操作平台。(7)具有通用性、易用性，适用于各类用户。此外，从AutoCAD2000开始，该系统又增添了许多强大的功能，如AutoCAD设计中心（ADC）、多文档设计环境（MDE）、Internet驱动、新的对象捕捉功能、增5强的标注功能以及局部打开和局部加载的功能，从而使AutoCAD系统更加完善。虽然AutoCAD本身的功能集已经足以协助用户完成各种设计工作，但用户还可以通过Autodesk以及数千家软件开发商开发的五千多种应用软件把AutoCAD改造成为满足各专业领域的专用设计工具。这些领域中包括建筑、机械、测绘、电子以及航空航天等。62总体方案设计2.1波纹管机床特点(1)该机床对钢管压制波纹的种类具有很强的适应性：使用数字控制机床就行波纹压制，只要重新编程就能随意控制被压制波纹的波距和波深。与现国内外一些波纹管机床相比，有控制精确、加工灵活等特点。(2)该机床压制波纹具有很高的加工精度：控制机床的指令是以数字的形式进行的，与一般机器相比，可排除人为操作失误等误差因素，能很好的提高波纹的精度和可靠性。(3)该机床具有高的生产效率和自动化性：机床的控制程序是通过人按要求输入编程器，然后通过这些程序指令来控制机床加工波纹，整个加工过程不需要人的过多干预，操作人员只要完成安放和取走工作，然后通过操作界面控制就可以进行加工(4)该机床还具有好的经济效益：可以很长的钢管进行压制，也可以对短的钢管压制波纹，然后拼装起来。2.2总体设计2.2.1机床设计本专机的主要机械结构如下：整机采用水平加工的卧式机构，机架采用C形架，上横梁边上放置油缸，采用上压辊与下压辊配合压制波纹，钢管放置在支撑架上，气缸和导轨底架相连，导轨底架可以无限长，但考虑到空间问题，将底架设置成四五米的长度，也就是可以压制四五米的钢管。机构简要布局(如图2.1)：7图2.1机床简图该机构工作过程为：液压马达控制转轴转速，油缸控制上压辊进行压制波纹工作，也就是控制波纹的波深，丝杠控制钢管前进的距离，也就是控制波距，气缸控制支撑架在导轨底架上的移动，当压制钢管较长时，使用气缸推动支架向后移以支撑钢管。该波纹管机是压制成型一个完整波纹然后向前推进一个波距继续压制波纹，然后重复该过程。该机器的机械结构设计重点在于：（1）合理设计主机架结构，由于采用卧式C形机架，考虑到加工管径的大小和上梁的刚度问题，所以需要考虑机架的开口度。（2）合理设计导轨机构，使支撑架能够平稳的支撑钢管在底架上移动。（3）合理设计压辊机构，使压辊能平稳地进行压制工作，同时机构应能保证加工精度，减少加工误差。（4）合理设计传动机构，使整机尽量减少不必要的工作行程。在设计各部分机械结构时，应考虑到目前的加工精度问题和加工成本问题。此外，为了提高整个机器的可靠性和稳定性，应使整机的机械结构尽量简单。同时，设计时应尽量选用标准元件，使设计标准化，以保证其有较高的置换性。2.2.2波纹管参数的确定8钢板材质：ss400或Q235热轧钢板钢板厚度：2.5-10mm按组装形式分为：整体型拼装型按通道截面形式分为：圆形、椭圆形、拱形、马蹄形按进出口形式分为：正交、斜交、直口、斜口填土高度：0.5米-60米管径（跨径）：1.5米-12米波形参数波距PX波深D（mm）：125x25、200x55、150x50、150x65、300x110、400x150使用年限：100年93波纹管机主机架设计3.1主机架的结构设计机架是波纹管机的主要部件之一。机架把波纹管机的大部分零件结合在一起，再结合导轨部分，组成一台机器。当波纹管机工作时，机架承受很大的工作压力，在工作压力的作用下会引起变形，会使压制的波纹形状受到影响。因此机架的合理设计对减轻波纹管机的重量，提高波纹管机的刚度，减小机械加工工时等都具有直接的影响。3.1.1机架设计的准则（1）工况要求任何机架的设计首先必须保证机器的特定工作要求。例如，保证机架上安装的零部件能顺利运转，机架的外形或内部结构不能有阻碍运动件的突起；设置执行动作所必需的平台；保证工人操作的方便及安全等。（2）刚度要求在必须保证特定外形条件下，对机架的主要要求是刚度。例如机床的零部件中，床身的刚度则决定了机床的生产率和加工产品的精度。（3）强度要求对于一般设备的机架，刚度达到要求，同时也能满足强度要求。但对于重载设备的强度要求必须引起足够的重视。其准则是在机器运转中可能发生的最大载荷情况下，机架上任何点的应力都不得大于许用应力。此外，还要满足疲劳强度要求。（4）稳定性要求对于细长的或薄壁的受压结构及受弯-压结构存在失稳问题，某些板壳结构也存在失稳问题或局部失稳问题。失稳对结构会产生很大的破坏，设计时必须校核。（5）美观目前对既期待额要求不仅要能完成特定的工作，还要使外形美观。（6）其他如散热要求；防腐蚀及特定环境的要求；对于精密机械、仪表等热变形小的要10求等。3.1.2机架设计的一般要求在满足机架设计准则的前提下，必须根据机架的不同用途和所处环境，考虑下列各项要求并有所偏重。（1）机架的重量轻，材料选择合适，成本低。（2）结构合理，便于制造。（3）结构应使机架上的零部件安装、调整和更换都方便。（4）结构设计合理，工艺性好。（5）抗振性能好。（6）耐腐蚀，使机架结构在服务期限内尽量少维修。3.1.3机架设计的步骤（1）初步确定机架的形状和尺寸。根据设计准则和一般要求,初步确定机架结构的形状和尺寸,以保证其内外部零部件能正常运行。（2）根据机架的制造数量、结构形状及尺寸大小,初定制造工艺。例如非标准设备单件的机架、机座,可采用焊接代替铸造。（3）分析载荷情况,载荷包括机架上的设备重量、机架本身重量、设备运转的动载荷等。对于高架结构,还要考虑风载、雪载和地震载荷。（4）确定结构形式,例如采用桁架结构还是板结构等。再参考有关资料,确定结构的主要参数(即高、宽、板厚与材料等)。（5）画出结构简图。（6）参照类似设备的有关规范、规程,确定本机架结构所允许的挠度和应力。（7）进行计算确定尺寸。（8）有必要时,进行详细计算并校核或做模型试验,对设计进行修改,确定最终尺寸。3.1.4波纹管机机架结构设计方案11波纹管机的机架多采用框架式机架，这类机架分整体式和组合式两种。整体式机架加工装配工作量较小,但需要大型加工设备,运输也比较困难。组合式机架由上横梁、下横梁和立柱组成。组合式机架加工运输都比较方便,本文所研究的波纹管机即采用这种结构。根据所选材料性能不同,机架结构又可分为铸造结构和焊接结构两种。铸造结构使用材料有HT200铸铁、QT42o铸铁和zG35铸钢等。铸造结构的材料比较容易供应,消震性能较好,但铸件加工周期长,质量较重,刚度较低,适合成批生产。焊接结构多使用A3钢板,也有用18Mn钢板或其他钢板。焊接结构质量较轻,刚度较好,加工周期短,外形比较美观，焊接结构适合单件小批生产。本文所设计的机架即用焊接结构。3.2主要界面的刚度和强度校核3.2.1受力的简化和分析主机架为框式焊接结构，现将主机架做如下简化（如图3.1）：L21XZABD图3.1主机架结构示意图(1)由于下梁固定在地基上，不能自由变形，所以可以把下梁看做不变形的钢架，这样就把C形结构简化成L行结构，下梁处为固定端(2)上横梁与液压缸相连，为了简化计算，不考虑隔板的连接作用(3)选定液压缸的工作压力为31.5MPa，重为246kg。尺寸参数：15203715260152.Lm1221850738152Lm外力数值：653.0.60PN当对钢管进行波纹压制时，油缸可达到最大作用力。52.3610P3.2.2主要剖面的设计计算(1)AB剖面（如图3.2）：7154053XZC图3.2AB剖面图惯性矩：（1）1ZABbhI33434470566.271021m(2)BD剖面（如图3.3）：47525ZY1C图3.3BD剖面图13形心：212570Am34560A3y2y3782.5ym（2）1342.CY惯性矩：323157081.60ZI32342.ZIm3234360504.51701ZI323443.2ZIm134BDZZII334(.6.702)1.603.2.3刚度校核主机架示意图如下（如图3.4）：PA图3.4主机架受力示意图参数选取：主机架材料为Q235A，查资料可得弹性模量的范围为196206GPa，所以选择E=200GPa14参数：20EGPa1.58Lm553602.1.0MNm:4.27ZABI将ABD分为两部分：AB和BDAB（如图3.5）:图3.5AB受力示意图B点转角（3）2BZAMLEI5493.10.86.2107radBD（如图3.6）：DP图3.6BD受力示意图D点挠度：（4）1DZBPLyEI1553492.3610.26.5107mAB和BD结合起来求得：D点总挠度：1DBfyL3.960.96m对于跨度为L的梁，其许用挠度一般为14：750l:对于BD梁215.l刚度应满足：70Blf即1.96215.8所以设计满足刚度要求3.2.4强度校核(1)立柱受力情况（如图3.7）：P31ADE图3.7机架受力情况横梁压力：理论质量PmgFL钢材F断面面积L长度3.85c（5）1241(A)167.85102.5172.69kg16983PmgN油缸工作压力：52.3油缸重力：3410.N立柱受力分析（如图3.8）：MAB图3.8立柱受力情况计算得：1692PN52.610N32410.8P.MBGm552.3.D3410821804合成得：5213.PNmA-A剖面（如图3.9）：XZCadb图3.9A-A剖面图立柱为弯拉组合：17轴力P产生的正应力：（6）52.3102.3NPaMPA27154068.1Am弯矩M产生的正应力：（7）maxMZABW应力图（如图3.10）：+图3.10立柱应力图由上图知道，最大正应力发生在cd边上maxmaxNMZABPW56310.72.30.82MPa许用应力1410Pa则：mx所以满足立柱强度要求(2)上横梁受力分析（如图3.11）：18BDP231图3.11上横梁受力分析该横梁受弯矩和剪力，但由于剪力产生的剪应力与弯矩产生的弯曲应力相比太小，可以忽略，所以只计算上横梁弯曲应力。弯矩图(如图3.12):图3.12弯矩图弯矩方程为：22(P)xqM当时，应力最大，所以1xL最大弯曲正应力为：5maxax3(2.36104.8)21569.2150.3780ZBDW41.MP查资料得，钢材的许用应力为16MPa则：max所以上横梁满足强度要求194波纹管机导轨设计4.1导轨的功用和结构特点目前几种常见导轨及其优、缺点与适用场合见表4-1。表4-1几种常见导轨比较该机器采用的导轨为滑动导轨，制造容易结构简单，该滑动导轨主要是用来支撑波纹管的，支撑架被气缸控制在导轨底架上往复运动，由于不需要高的精度，所以选用滑动导轨。4.2主要截面的刚度和强度校核4.2.1受力的简化和分析导轨的支撑架可简化为下图（如图4.1）：202m12m图4.1支撑架简化图(1)导轨的底架放在地基上，不能自由变形，所以不用作强度和刚度校核(2)该导轨支撑架实际可移动距离，取得2m(3)钢管放在支撑架上，可简化为均匀分布的力4.2.2参数的选择(1)取最大管径和厚度的钢板Q235A管径：d=12m厚度：h=10mm(2)取支撑架移动最大距离S=2m当取d=12m的钢板时，管径远远大于支撑架的宽度，所以支撑杆几乎受力向上，此时杆受力最大（如图4.2）：1.5mp图4.2支撑杆受力分析图37.8510kg21337.8510.420.19820qdhgNm4.2.3刚度校核活动支撑架的受力图（如图4.3）：AB615m图4.3受力图最大挠度发生在B点，所以(8)48BqlyEI349210.650.m对于跨度为L的梁，其许用挠度一般为14：750l:对于支撑杆AB，L=615mm刚度应满足：750Bly即：0.4mmmm61.82所以满足刚度要求22结论作为波纹管机的基础支撑部件，机架和导轨的强度和刚度、可靠性和稳定性对工作性能至关重要。本文通过对本机床所压制波纹的参数分析，再结合小组其他成员各个系统部分的设计，通过理论计算得到该机床支撑部件的结构尺寸和形状，进行结构设计完成后，然后选取重要截面进行刚度和强度校核。本课题完成的主要研究工作和主要成果如下：1、分析了国内外波纹管的发展状况、市场的需求情况和研制本项目的必要性。2、分析了该波纹管机的工艺情况，大致了解该波纹管机的工作过程。3、完成了该专机的主机架结构设计，包括选材。4、对主机架建立力学模型，基于材料力学的基础，选取机架主要截面进行刚度强度校核。5、完成了该专机的滑动导轨结构设计。包括导轨的底架和支撑架。6、对导轨支撑架建立力学模型，基于材料力学的基础，对支撑杆进行刚度校核，以能支撑波纹管的重量。本文在波纹管机整体设备结构设计方面所做的工作比较有限，仍有若干问题需要进一步研究和完善，主要表现在以下两个方面：1、在波纹管机结构设计完成后，只用理论计算进行了强度校核，并没有运用软件进行较为准确的应力分析。2、在结构设计过程中，考虑的因素还太少，全面性不足，需有待加强。23参考文献1周鹏.双锥辊碾压机机架结构的有限元分析D.武汉：武汉理工大学，2007.2周祥态.并联式数控龙门铣床C形机架设计与优化D.南京：南京理工大学，2013.3陈超山.K6132数控车床主轴箱箱体的结构设计D.广西：广西大学，2013.4卢汝强.自动精辊机机械结构设计D.华南理工大学，20125张起樑.20MN快锻压机应力机架的优化设计D.兰州：兰州交通大学，2013.6郑茜滢.高刚度滚动直线导轨设计及精度分析D.哈尔滨：哈尔滨工业大学，2013.7S.G.Parafes.MathematicalidentificationtechniqueanditsapplicationinproblemsofflightvehiclestructuredesignJ