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管套压装
专机
结构设计
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该方案是管套压装专机结构设计，重点介绍机械设计方法：
首先对能满足工作要求的多种设计原理方案加以分析比较。由于任何工作原理都必须通过一定的运动形式来实现，所以这一步骤也是确定设计所需运动的方案。例如设计一台往复运动的机器时，可采用的设计原理方案很多，有电动的，有气动、液压及其他组合机构等形式的，每种形式中还有多种机构能达到预期的运动，如齿轮齿条机构、丝杆螺母机构、凸轮机构、曲柄滑块机构等。确定设计原理方案时，可把设计对象当作完整的系统，并将它分成具有各种分功能的机构及零件为子系统和元素，进行系统分析和机构分析、机构综合和加以比较，选择最优方案。
在这一阶段，要按选择最优方案所需的技术—经济论证来制定产品总体和主要部件方案，同时要确定关于工作原理、可靠性和强度的问题范围，这些问题必须加以研究，有些要得到实验验证。要对不致太大影响技术任务书中规定的设计对象，它的最终主要指标的那些结构要素作近似计算。如果想在有接近于设计对象的实际样机，就可以不经过计算而拟订各个机构要素，但在方案设计中，为了进行于选择最优设计方案有关的技术—经济计算，必须充分精确地估计对最终结果有影响的参数。例如，在设计机械传动装置方案时，为了选择传动型式（丝杆螺母传动，行星齿轮传动、蜗杆传动等），必须具有一些数据能求得要素尺寸，从而确定对比方案的重量和外廓尺寸，而其误差对最终结果没有很大影响。
在简化设计中，选择最优方案可以与机械的使用者和对该项机械有经验分得人员共同商定。
在确定设计原理方案时，还必须体现机械工业的技术发展政策。根据机械的实际工作情况，尽量采用微电子技术和新型材料，设计机电一体化产品。
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毕业设计任务书 毕业设计题目 管套压装专机结构设计 指导老师 职称 专业名称 数控机床加工技术 班级 学生名称 学号 设计要求 1. 查阅技术资料，确定设计方案。 2. 绘制零件二维工程图。 3. 确定制造过程，编制制造过程。 4. 创建零件三维零件实体模型，编制制造工序。 5. 翻译相关英文资料。 6. 安排好时间，完成设计工作。 7. 整理毕业设计资料，完成答辩。 完成毕业课题的计划安排 序号 内容 时间安排 1 查阅技术资料，确定制造设计方案。 2 绘制零件二维工程图。 3 确定制造过程，编制制造过程。 4 创建零件三维零件实体模型，编制制造工序。 5 翻译相关英文资料 6 安排好时间，完成设计工作 7 整理毕业设计资料，完成答辩 答辩提交资料 毕业设计论文 计划答辩时间 管套压装专机结构设计 该方案是管套压装专机结构设计，重点介绍机械设计方法：首先对能满足工作要求的多种设计原理方案加以分析比较。由于任何工作原理都必须通过一定的运动形式来实现，所以这一步骤也是确定设计所需运动的方案。例如设计一台往复运动的机器时，可采用的设计原理方案很多，有电动的，有气动、液压及其他组合机构等形式的，每种形式中还有多种机构能达到预期的运动，如齿轮齿条机构、丝杆螺母机构、凸轮机构、曲柄滑块机构等。确定设计原理方案时，可把设计对象当作完整的系统，并将它分成具有各种分功能的机构及零件为 系统 ， 系统分析 机构分析、机构 合 加以比较，方案。这一 ，要 方案所需的 来 定 要 件方案， 时要确定 于工作原理、可 的，这必须加以有要“到实 。要对 任中定的设计对象，它的 要的结构要 作”计。如 有 于设计对象的实 机，可以 过计各机构要 ， 方案设计中，为 于 设计方案有 的 计，必须分 确计对 结有 的 。例如， 设计机械动装方案时，为 动式丝杆螺母动， 齿轮动、 杆动等 ，必须具有一 能求“要 ， 确定对比方案的重，其 对 结 有很。设计中， 方案可以机械的 用 对该 机械有 分“ 定。确定设计原理方案时，还必须 现机械工的 。 机械的实工作 ， 采用 电 ，设计机电一 。 1 G， e 的比较与前景 今天你正用的软件，如果一两年后就消失了，无法升级，功能又觉得不够，怎么办？再重新选或学习新软件？所以一个软件的持久发展很重要。 我开始用 平面图 ,后来用 立体图，自觉功能不够，就自修了 ,从 以说爱不释手，但近来作图尤其是逆向与造型部分，大伤脑筋，况且对于对于零件繁多的图形， 对硬件的要求还是很高。对于诸如相切拔模， 补破面等等老大难， 拿不出快捷的解决办法，上一次我转一打印机底壳的 ，破面补了 4 天，才分模。好惨哪！ 看看 介绍： 世界上一种主流的 70年代 应运而生。从 1982 年到 1988 年， 继发布了 1 版本、 2 版本、 3 版本，并于 1993 年发布了功能强大 的 4 版本，现在的 4 版本和 本两个系列。 本应用于 台， 本应用于 种平台。 本的开发开始于 1994 年。为了使软件能够易学易用， 94 年开始重新开发全新的 本，新的 本界面更加友好，功能也日趋强大，并且开创了 件的一种全新风格。 法国 世界著名的航空航天企业。其产品以幻影 2000和阵风战斗机最为著名。 产品开发商 立于 1981 年。而如今其在 得到世界范围内的承认。其销售利润从最开始的一百万美圆增长到现在的近二十亿美圆。雇员人数由 20人发展到 2， 000 多人。 法国 司的 体化软件，居世界域的领导地位，广泛应用于航空航天、汽车制造、造船、机械制造、电子 电器、消费品行业，它的集成解决方案覆盖所有的产品设计与制造领域，其特有的 子样机模块功能及混合 建模技术更是推动着企业竞争力和生产力的提高。 供方便的解决方案，迎合所有工业领域的大、中、小型企业需要。包括 :从大型的波音 747 飞机、火箭发动机到化妆品的包装盒，几乎涵盖了所有的制造业产品。在世界上有超过 13,000 的用户选择了 其强大的功能以得到各行业的认可，在欧洲汽车业，已成为事实上的标准。 著名用户包括波音、克莱斯勒、宝马、奔驰等一大批知名企业。其用户群体在世界制造业中具有举足轻重的地位。波音飞机公司使用成了整个波音 777 的电子装配 ，创造了业界的一个奇迹，从而也确定了 业内的领先地位。 绕数字化产品和电子商务集成概念进行系统结构设计的 本，可为数字化企业建立一个针对产品整个开发过程的工作环境。在这个环境中，可以对产品开发过程的各个方面进行仿真，并能够实现工程人员和非工程人员之间的电子通信。产品整个开发过程包括概念设计、详细设计、工程分析、成品定义和制造乃至成品在整个生命周期中的使用和维护 。 本 2 具有： 为确保 用了新一代的技术和标准，可快速地适应企业的业务发展需求，使客户具有更大的竞争优势。 于开发过程、功能和硬件平台可以进行灵活的搭配组合，可为产品开发链中的每个专业成员配置最合理的解决方案。允许任意配置的解决方案可满足从最小的供货商到最大的跨国公司的需要。 T 和 件平台的独立性 在 台和 台上开发完成的，并在所有所支持的硬件平台上具有统一的数据、功能、版本发放日期、操作环境和应用支持。 台的应用可使设计师更加简便地同办公应用系统共享数据；而 台上 格的用户界面，可使用户在 台上高效地处理复杂的工作。 合了显式知识规则的优点，可在设计过程中交互式捕捉设计意图，定义产品的性能和变化。隐式的经验知识变成了显式的专用知识，提高了设计的自动 化程度，降低了设计错误的风险。 有兼容性，两个系统可并行使用。对于现有的 户， 引领他们迈向 界。对于新的 户，可充分利用 成一个完整的产品开发环境。 航空航天： 于航空航天工业，是业界无可争辩的领袖。以其精确安全，可靠性满足商业、防御和航空航天领域各种应用的需要。在航空航天业的多个项目中， 应用于开发虚拟的原型机，其中包括 机公司（ 美国）的 机公司（法国）的阵风（ 斗机、机公司（加拿大）的 务机、以及 国）的 人驾驶侦察机。 机公司在 用 计了除发动机以外的 100%的机械零件。并将包括发动机在内的 100%的零件进行了预装配。 是迄今为止，唯一进行 100%数字化设计和装配的大型喷气客机。参与 目的工程师、工装设计师、技师以及项目管理人员超过 1700 人，分布于美国、日本、英国的不同地区。他们通过 1,400 套 作站联系在一起，进行并行工作。 设计人员对 777 的全部零件进行了三维实体造型，并在计算机上对整个 777 进行了全尺寸的预装配。预装配使工程师不必再制造一个物理样机，工程师在预装配的数字样机上即可检查和修改设计中的干涉和不协调。 机公司宣布在 777 项目中，与传统设计和装配流程相比较，由于应用 省了 50%的重复工作和错误修改时间。尽管首架 777 的研发时间与应用传统设计流程的其他机型相比，其节省的时间并不是非常的显著，但 机公司预计， 777 后继机型的开发至少可节省 50%的时间。 后参数化处理功能在 777 的设计中也显示出了其优越性和强大功能。为迎合特殊用户的需求，利用 参数化设计， 需进行参数更改，就可以得到满足用户需 3 要的电子样机，用户可以在计算机上进行预览。 汽车工业： 汽车工业的事实标准，是欧洲、北美和亚洲顶尖汽车制造商所用的核心系统。 造型风格、车身及引擎设计等方面具有独特的长处，为各种车辆的设计和制造提供了端对端（ 解决方案。 及产品、加工和人三个关键领域。 可伸缩性和并行工程能力可显著缩短产品上市时间。 一级方程式赛车、跑车、轿车、卡车、商用车、有轨电车、地铁列车、高速列车，各种车辆在 都可以作为数字化产品，在数字化工厂内，通过数字化流程，进行数字化工程实施。 技术在汽车工业领域内是无人可及的，并且被各国的汽车零部件供应商所认可。从近来一些著名汽车制造商所做的采购决定 ，如 ，足以证明数字化车辆的发展动态。 居于世界领先地位的卡车制造商，总部位于瑞典。其卡车年产量超过 50， 000 辆。当其他竞争对手的卡车零部件还在 25， 000 个左右时， 司借助于 统，已经将卡车零部件减少了一半。现在， 用更多的分析仿真，以缩短开发周期，提高卡车的性能和维护性。 统是 司的主要 统，全部用于卡车系统和零部件的 设计。通过应用这些新的设计工具，如发动机和车身底盘部门 统创成式零部件应力分析的应用，支持开发过程中的重复使用等应用，公司已取得了良好的投资回报。现在，为了进一步提高产品的性能， 在推广设计师、分析师和检验部门更加紧密地协同工作方式。这种协调工作方式可使 司更具市场应变能力，同时又能从物理样机和虚拟数字化样机中不断积累产品知识。 造船工业： 造船工业提供了优秀的解决方案，包括专门的船体产品和船载设备、机械解决方案。船体设计解 决方案已被应用于众多船舶制造企业，类似 及所有类型船舶的零件设计、制造、装配。船体的结构设计与定义是基于三维参数化模型的。参数化管理零件之间的相关性，相关零件的更改，可以影响船体的外型。船体设计解决方案与其他品是完全集成的。传统的 体和曲面造型功能用于基本设计和船体光顺。 用 成式外型设计）作为参数化引擎，进行驱逐舰的概念设计和与其他船舶结构设计解决方案进行数据交换。 本的 供了与 工的直接集成，并在与 协作中得到发展，机器人可进行直线和弧线焊缝的加工并克服了机器人自动线编程的瓶颈。 用 计和建造美国海军的新型弗吉尼亚级攻击潜艇。大量的系统从核反应堆、相关的安全设备到全部的生命支持设备需要一个综合的，有效的产品数据管理系统（ 行整个潜艇产品定义的管理，不仅仅是一个材料单，而是所有三维数字化产品和焊接 设备。 供了强大的数据管理能力。 于 术的应用在业内一直处于领先地位，从设计、零件、船载设备到试车，涉及造船业的所有方面。在切下第一块钢板前，已经完成了全部产品的三维设计和演示。 船舶的设计与制造过程中，依照船体设计舰桥、甲板和推进 4 系统。船主利用 4D 漫游器进行浏览和检查。 中国广州的文冲船厂也对 行了成功地应用。使用 行三维设计，取代了传统的二维设计。 厂房设计： 在丰富经验的基础上， 造船业、发电厂、加工厂和工程建筑公司开发了新一代的解决方案。包括管道、装备、结构和自动化文档。 这些行业中的第一个面向对象的知识工程技术的系统。 被成功应用于 其扩展企业。使用 真对正在建设中的 普工厂设计进行了修改。费用的节省已经很明显地体现出来。并且对将来企业的运作有着深远的影响。 涂 装 生 产 线 主 要 应 用 于 汽 车 和 宇 航 工 业 。用 计其先进的涂装生产线， 显缩短了设计与安装的时间。 用 鹿特丹工厂开发新的生产流程，鹿特丹工厂拥有二千万吨原油的年处理能力，可生产塑料、树脂、橡胶等多种复杂化工产品。 加工和装配： 一个产品仅有设计是不够的，还必须制造出来。 长为棱柱和工具零件作 2D/3D 关联，分析和 程驱动的混合建模方案保证高速生产和组装精密产品，如机床，医疗器械、胶印机钟表及工厂设备等均能作到一次成功。 在机床工业中，用户要求产品能够迅 速地进行精确制造和装配。 的制造商像 产品中受益非浅。 用 计和制造纺织机械和机器人。 用 计和制造大型机床。 品也同样应用于众多小型企业。象 用 计和生产电站的电子终端和控制设备。 用 计和制造压力设备。用 计焊接和切割工具 。 消费品： 全球有各种规模的消费品公司信赖 中部分原因是 计的产品的风格新颖，而且具有建模工具和高质量的渲染工具。 用于设计和制造如下多种产品：餐具、计算机、厨房设备、电视和收音机以及庭院设备。 另外，为了验证一种新的概念在美观和风格选择上达到一致， 以从数字化定义的产品，生成具有真实效果的渲染照片。在真实产品生成之前，即可促进产品的销售。 显示出了在非高科技行业的应用价值。例如： L用 这使得不光是包装设计人员，其他非技术人员，象销售人员、采购人员、管理人员都可以快速地浏览大量产品照片。这一点在卫生用品制造业是非常重要的，因为在这个行业中包装是唯一不同的产品。 是不是有些心动， 推出 的 个软件中最快的，比如 2001 年， 长 27， 长 11，而 是下降。当然 来的 是同类软件中最大的。 在大型企业和公司这方面， 着绝对的优势。现在 要是在发 展中小型企业，当然它的中小型企业的用户数量也在不断地增长。 5 e,e of if 2 or a is I to do a on a be to in as so he of of at A of AM in 970s 982 988, a , . 993 a , is 4 5 V4 V5 5 of 994. To to be to 4 of a 5 AM to a is s to 000 up to 981. AM DM in of of 50,000 of 0 to ,000. is a AM s AM in is of in to of 47 to In 3,000 a to be s in 6 de a of in s a a 77 a AM in BM a in of in of he on of a In of of to as as of 1. of a of to a of be to s so a 2. of of of of to to of 3. T in T by a in a T of on to 4. of of of in of of of of of of 5. a of 5 be in to T a 7 is In in a of in of in to 00% of 00% of of is so 00% of a in ,700 in s ,400 to 77 on D on 77 of so no a in of be on of of 77 to of a 50% 77 of is 77 of at 0% of of 777 To of is no to of of on is de s in of in to A ne as of in of is be s to of is s in 0,000 in 5,000, 8 by in of to is AM ll By of a on in to in is of to in of to of is on in as a of of .2 of in be be of a of to an is a a on AD in a in to of In to a in in of 4D a D on BM 9 of of a of is of wh 毕业设计说明书 题 目 ： 管套压装专机设计 1 2 目 录 摘要及关键词 .题的目的与意义 .机械设计基本要素的认识 .械设计方法 .对本课题的设计思路 .图一） .图二） . . . 1 . 2 回转压板 . 3 左离合器 .3 .简单介绍 .套零件图 . 轴套零件图 . 管子零件图 .套装配图 .型块 .转压板 .离合器 .块 .论 .谢 .考文献 .4 摘要及关键词 摘要 ：本课题设计的是一台管子轴套压装专机。 采用的总体方案是： 在专机上定位两轴套相对位置， 利用电机减速机提供动力，通过皮带轮带动丝杠转动，进而带动装有螺母的压头移动，将旋转运动转化为直线压入运动。 采用牙嵌式安全离合器进行过载保护，压配后在管子相应位置通过钻模板钻孔。 关键词： 压入力，设计，选择 5 1设计思路 1 1 课 题的目的与意义 管套压装专机设计，是对 业的一次综合训练。 此课题的目的是让我们更好地掌握机械设计的内容和方法，能正确、合理地选用设计参数、机械结构； 学会 利用厂家提供的产品样本合理选择配套件；提高查阅设计手册和正确使用标准的能力， 尤其是利用计算机进行辅助设计的能力 。通过这次工作前的适应性训练， 为今后从事专业工作打下良好的基础。 1 2 对机械设计基本要素的认识 机械设计首先要保证的是产品的功能及其可靠性，并保证产品有良好的工艺性。机械设计是一项创造性的劳动，新颖的设计要求有新的构思，对此，设计人员 一方面应大胆地采用新理论和新结构，另一方面也要总结经验采用原有的成功的技术和结构。设计的过程是一个探索的过程，在设计的起始阶段，应该允许发挥创造性而不受各种约束。即使发生许多不切实际的设想，也没关系，这可以在设计的早期，在绘制图样以前加以纠正。通常要有几套设计方案，要在各方面对这些方案进行对比，从中选择最佳方案。最后选定的方案可能是各套方案中最好部分的组合，也可能是未被接受方案中的某个构思。 产品要便于使用和减轻人的劳动强度。设计人员要使所设计的机器适应人，就必须考虑人的操作特征，其中包括：工作场所的空间分 配，通风条件，色彩和照明，手柄、开关及踏脚的位置和尺寸，操作人员的体力，安全保护，操作人员的心理和习惯等。 机械设计的起始阶段，设计人员要对产品是否为社会所需要，有无竞争力，有无销路，是否经济，盈利多少等问题与管理人员、销售人员磋商。 6 如上所述，机械设计涉及工程技术的各个领域。这些领域中所涉及到的基本要素有：材料、强度、挠度、刚度、稳定度；摩擦、磨损、润滑；形状、尺寸、表面加工、体积、重量、风格；温度、噪音、腐蚀；可靠性；控制；实用、安全、价格；以及维修等。 1 3 机械设计方法 1 3 1机械设计步骤 机械 设计是机械产品生产的第一道工序。在设计中要求对机器的工作原理、功能、结构、零部件设计，甚至加工制造和装配方法都确定下来。因此，不同的设计者可能有不同的设计方案和设计步骤。但是，机械设计的共性规律是客观存在的，需要不断地总结和完善。机械设计的一般步骤：动向预测；方案设计；技术设计；施工设计；试生产。下面着重分析方案设计和技术设计。 1 3 2方案设计 根据设计任务书提出的对所设计机器的工作要求，首先对能满足工作要求的多种设计原理方案加以分析比较。由于任何工作原理都必须通过一定的运动形式来实现，所以这一步骤也是 确定设计所需运动的方案。例如设计一台往复运动的机器时，可采用的设计原理方案很多，有电动的，有气动、液压及其他组合机构等形式的，每种形式中还有多种机构能达到预期的运动，如齿轮齿条机构、丝杆螺母机构、凸轮机构、曲柄滑块机构等。确定设计原理方案时，可把设计对象当作完整的系统，并将它分成具有各种分功能的机构及零件为子系统和元素，进行系统分析和机构分析、机构综合和加以比较，选择最优方案。 在这一阶段，要按选择最优方案所需的技术 经济论证来制定产品总体和主要部件方案，同时要确定关于工作原理、可靠性和强度的问题范围，这 7 些 问题必须加以研究，有些要得到实验验证。要对不致太大影响技术任务书中规定的设计对象，它的最终主要指标的那些结构要素作近似计算。如果想在有接近于设计对象的实际样机，就可以不经过计算而拟订各个机构要素，但在方案设计中，为了进行于选择最优设计方案有关的技术 经济计算，必须充分精确地估计对最终结果有影响的参数。例如，在设计机械传动装置方案时，为了选择传动型式（丝杆螺母传动，行星齿轮传动、蜗杆传动等），必须具有一些数据能求得要素尺寸，从而确定对比方案的重量和外廓尺寸，而其误差对最终结果没有很大影响。 在简化设计中，选择 最优方案可以与机械的使用者和对该项机械有经验分得人员共同商定。 在确定设计原理方案时，还必须体现机械工业的技术发展政策。根据机械的实际工作情况，尽量采用微电子技术和新型材料，设计机电一体化产品。 1 3 3技术设计 在技术设计中，要拟定设计对象的总体和部件，具体确定零件的结构，对所设计的机械产品提出的要求是：制造和维护经济，操纵方便而安全，可靠性高，使用寿命长，为了能达到这些要求，零件应满足一些准则，简而言之，可以用：“明确、简单、安全”六字来表达。 所谓明确主要指结构的形状和尺寸关系清晰，作用关系可以预测 和计算，功能明确，也即能量、信息和物料的转换与流动走向明确。一个明确的结构应避免产生附加载荷、附加变形和可能的剧烈磨损，应尽可能见效载荷和温度应力引起的变形。明确的结构是实现产品预定技术功能的前提。 所谓简单，一般是指形状简单，零件数少，相对运动副少，磨损件少，使用、 8 维护、保养方便等。但对于具体情况要具体分析。不希望某一方面的简单导致另一当面的复杂。一旦出现这种情况应予协调。 安全性包括由小到大的五个范围：结构构件的安全性；功能的安全性；运行的安全性；工作的安全性和环境的安全性。这五个范围相互之间是关联的， 应该统盘考虑。 在结构设计时主要采用安全技术、间接安全技术和指示安全技术来解决产品的安全问题。 在上述结构设计准则下，应考虑技术设计中出现的强度、刚度、抗振性、耐磨性、工艺性等问题。如载荷的合理分配、结构的合理传力、运动中的稳定性等。 操纵条件和操纵方便对机械的可靠性和劳动生产率有很大影响，因为很多机械产品的工作效果取决于人机系统的指标。如产品在运行中噪声大、振动强、手柄作用力大、检查不便、变速困难等等，易导致疲劳，违反操作而可能引起事故。 标准化对所设计的产品的制造成本和运行经济有很大意义。实现了标准化，可使机械产品的成本有所降低，设计周期有所缩短，可靠性则有所提高 机械设计和绘图是密切联系的工作，因为机械设计是一种创造性的形象思维，而绘画则是将形象思维表现出来的最好方法。形象思维的结果，不通过图的表现总是模糊和支离的，并且难以精确无误的传给别人，一个有经验的设计者在构思时，总是需要反复的修改初步设计总图。 设计人员按照他所绘制的初步设计总图，简单计算或估算机械的各主要零件的受力、强度、形状、尺寸和重量等，如发现原来所选的结构不可行或不实际，则要调整或修改结构，还要考虑有没有发生过热、过度磨损和过早发生疲劳 破坏的危险部位，并采取措施解决。 9 在这阶段，设想中的机器初步成型了，设计人员通过初步设计总图的绘制，会发现各部分的形状、尺寸和比例大小有许多矛盾，当需要加强或改进某一方面，可能会削弱或恶化另一方面，必须权衡取舍，在各方面保持平衡以达到最佳综合效果。这时，设计人员的经验起着重要作用。 在修改初步设计的总图的过程中，还需对初步设计进行技术 般原则是：选那些结构复杂的、重量大的、尺寸大的、材料贵的、性能差的、技术水平低的，以及批量大的、工艺复杂的、远材料消耗高的、成品率低的那些零件进行分析，并据此修改 设计，以期得到技术 经济指标高的初步设计总图。 1 4本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）： 针对本课题的设计思路 此次毕业设计的课题是设计一台管子轴套压装专机。根据设计任务书的要求，在无缝钢管二端要均匀压入二轴套，且要保证二轴套相对位置， 轴套压到底后，在相应位置要钻攻螺孔，具体尺寸及要求见附图 管套结合件图。 分析管套结合件图，管套结合是过盈配合，需要较大的压入力，且要保证套和管子上螺孔的相对位置，显然用人工压配劳动强度太大，相互位置尺寸不易保证，使用压装专机势在必行。 根据设计任务书的 要求，在 10 秒钟内要压到位，工作行程为 100入速度范围大。速度快些，效率虽会提高，但结合时冲击会很大，尤其是在管套压到底时，所以选择时间为 10秒完成压套动作。 专机方案的确定，最重要的是选择一种往复运动机构。最常用的形式有：齿轮 齿条机构加滚动或滑动导轨；丝杠螺母机构（滑动或滚珠丝杆螺母副）；气动或液压传动装置等。原动件可采用电机 减速机，动力通过皮带轮传至执行件。 10 采用皮带轮的好处是柔性传动，过载时皮带会打滑，可以起到辅助的保护作用，但不能用作经常的安全保护使用。 二套之间的相对位置可通过定位实现。 利用套上 48 凸台和 9 孔及 100端面定位， 9 孔装入菱形销 , 48 凸台插入定位沉孔 ,用这样的类似于一面二销的六点完全定位方式保证相对位置，其中一只套定位在压头上，另一只套定位于固定支座上。 根据近三年所学专业知识，通过参阅机械设计手册、夹具设计手册及相关图册资料，结合考虑专机制造成本和周期，本人拟采用的总体方案是：利用电机减速机提供动力，通过皮带轮带动丝杠转动，进而带动装有螺母的压头移动，将旋转运动转化为直线压入运动。 由于轴套与轴之间的配合为过盈配合 H8/需压入力较大，且随压入长度增大而增 大，当轴套压到底时，压入力会瞬间急增，为保护电机，需采用安全离合器进行过载保护，利用其可调整保护压力，以限定最大压入力。 管子由 虑到管、套在压入前定位的同心度要求很高，否则可能会出现压不进的现象，故采用高度可调 V 型块，以降低对专机零件加工的精度要求，可使专机装配、调试简单、方便，节约成本。针对管子较长，刚性较差，为防止二端施压时管子受力失稳而中间拱起，采用回转压板通过一滚轮（轴承）对其中间部位压紧。 丝杠支承可采用滑动轴承和单向推力轴承组合，或采用深沟球轴承和单向推力轴承组合，但考虑到专机工作 时径向力较小而轴向力很大，为减小摩擦力、延长使用寿命，选择后者的支承方式。 根据 管套结合件图，在专机上相应位置安装钻模板。当 安全离合器开始打滑， 11 操作工即停止电机。 此时用手枪钻通过钻模板进行钻孔，然后启动电机反转退回压头到位后停止，再卸下工件进行人工或机动攻丝。 减速机的输出转速要和压头移动速度相配，即要选择相应的丝杆螺距。减速机应选用国产著名品牌，以保证产品质量。如选择不到相应产品，也可自行设计、制造。 该设计方案经慎重考虑，多方论证，应是切实可行的。当然可采用 滚珠丝杆螺母副加滚动导轨的形式，磨损小，寿命 长，传动效率更高，但制造成本也会大幅提高。 该专机可解决人工装配时劳动强度大、效率低、定位精度低的问题，可满足大批量生产要求。 图一） 12 1 轴套 数量 2 材料 无缝钢管 42 5 数量 1 材料 A 技术条件 压装时要保证二端轴套压到底，并保证二轴套相对位置 图二） 13 4. 引言 毕业设计是在学完了专业课，并经历了生产实习的基础上进行的最后一个教学环节，是对之前所学课程的一次总复习，也是一次理论联系实际的训练，它在几年的学习中占有十分重要的地位。 就我个人而言，希望通过这次毕业设计，对自己 今后从事的工作，进行一次 14 适应性的训练，通过设计锻炼自己分析问题，解决问题的能力，特别是利用计算机进行辅助设计的能力，为今后从事专业工作打下良好的基础。 此次毕业设计的课题是设计一台管子轴套压装专机。根据设计任务书的要求，在无缝钢管二端要均匀压入二轴套，且要保证二轴套相对位置， 轴套压到底后，在相应位置要钻攻螺孔，具体尺寸及要求见管套结合件图。 根据所学专业知识，通过参阅机械设计手册及图册资料，本人采用的总体方案是：利用电机减速机带动丝杠螺母的传动方式，通过丝杠螺母结构将旋转运动转化为直线压入运动。 由于轴套与 轴之间的配合为过盈配合 H8/需压入力较大，且随压入长度增大而增大，当轴套压到底时，压入力会瞬间急增，为保护电机，需采用安全离合器进行过载保护，利用其可调整保护压力，以限定最大压入力。管子由 虑到管、套在压入前定位的同心度要求很高，否则可能会出现压不进的现象，故采用高度可调 降低对专机零件加工的精度要求，可使专机装配、调试简单、方便，节约成本。针对管子较长，刚性较差，为防止二端施压时管子受力失稳而中间拱起，采用回转压板通过一滚轮对其中间部位压紧。丝杠支承采用深沟球轴承和单向推力轴承 组合，以减小摩擦力、延长使用寿命。 根据 管套结合件图，在专机上相应位置安装钻模板。当 安全离合器开始打滑，操作工即停止电机。 此时用手枪钻通过钻模板进行钻孔，然后启动电机反转退回压头到位后停止，再卸下工件进行人工或机动攻丝。 该专机可解决人工装配时劳动强度大、效率低、定位精度低的问题， 满足了大批量生产要求。 下面是专机设计时的主要零件、外购件、标准件的计算和选用步骤。 15 由于能力所限，设计中当有许多不足之处，希望各位老师给予批评指教。 5 入力计算： 大过盈 根据装配图上 技术要求，管子与轴套的配合要求是 H8/ 所以最大过盈 9 m 需轴向压入力 P 作用 (千克 ) 根据装配图上技术要求，轴套两端的最大压入长度 00mm p=P/f P= f ： 容面直径， f：摩擦系数 合面压强 p 计算 配合件材料不同 : d (c1/(c2/ 10公斤 /厘米 被包容件 容件 1=1+(d1/d) 2/1-(d1/d) 2- u 1 1+(d/2/1-( d/2+ u 2 注 : d=40cm 216 0cm 见表 1 P4 8 取 见表 1 P4 7 取 l=50 2=1000公斤 /厘米 2 见表 1 1=( 106 取 106 见表 1 2=( 106 取 106 1+(32/40)2/ 1-(32/40)22=1+(40/50)2/ 1-(40/50)2+9/4 2 106)+ 106) 10 公斤 /厘米 2 P=p/f 40 100 =2773 取 P=3000公斤 (杆计算： 杆中径 (机械设计手册第二卷 表 15 2螺杆中径 f/ (p) 1/2 梯形齿 =整体式螺母 =17 P 许用压强 见机械设计手册第二卷表 15 2 螺杆的材料为 45 钢 螺母的材料为青铜 查设计手册得 P=20 由上面计算得到最大的轴向载荷 F=0000N 由以上条件计算得： f/ (p) 1/2=30000/(20) 1/2=据机械设计手册查标准取中径为标准值 得中径 7 0 3 动转矩 驱动转矩 + ) 轴向载荷 0000N 螺杆中径 7纹升角 =l/( 当量摩擦角 = s/2 注： l =3 为当量摩擦角 见机械设计手册第二卷表 15 2 螺旋副摩擦系数 取 s=常使螺纹升角 430 标准值为 30 螺纹升角 =7 =2 当量摩擦角 =动 转矩 ( ) + ) =(30000 27/2 1000 18 =30 47N m 要求 10据管套结合件图，可知压入行程为 100空行程取为20于丝杆的螺距为 3丝杆在 10 秒内要转 120/3=40转。 则螺杆转速为 40 6=240（转分） 动机的选择 电机功率 =（ 47 240） / 101.2 ：转矩 动转矩转速 根据计算的电动机功率 P=及离合器完全脱开时的扭矩 00 N m，所以选择 P=3电动机，型号为 见德森江浪合器计算与选择（机械设计手册第二卷） 簧压力计算： F=2 D/ 注： N c=( 计算压力时，取过载扭矩 2N m 19 完全脱开时 00 N m 一般为 45，为 4 =5 ：键与花键连接的摩擦系数取 =d：周直径或滑动半离合器孔径 D=100mm,d=25载时的弹簧压力 D/ =（ 2 62 103） /100 5100/25=296N 完全脱开时弹簧压力 D/ =（ 2 100 103） /100 (55 =478N 则每根弹簧压力：初压力 =296/6=49N 终压力 =478/6=80N 取弹簧的初压力 F（取 =49=44N 簧设计（机械设计手册第二卷） 按结构尺寸，选确定弹簧中径 D=12钢丝直径 d=装高度 6 安装载荷 4N 从安装高度压缩 8缩载荷 0N 材料：碳素钢弹簧钢丝（ 许用切应力 查机械设计手册第二卷表 20 得 b=1810， =b=求直径 d 初定旋转比： C=D/d=12/ 查机械设计手册第二卷图 得 K= d= )1/2 =44)/ =取 d=弹簧刚度 P要求： P =(808=弹簧有效圈数 n n= 注： 见机械设计手册第二卷表 G=79 103 n=（ 79 103 （ 8 123 =8 总圈数 n1=n+ 0(圈 4) 弹簧刚度 P = D3 n=(79 103 (8 123 8)= 基本相符 弹簧安装变形量： 1/ P =44/（ 自由高度： 1+6+9=45（ 变形量 61+8=17 负荷 装负荷 P 9=N） 完全脱开时 9=N） 接近题意 21 压并高度 Hb=0 6(节距 t: t= (n=(8=压并变形量 059(合器的选择 选择梯形牙嵌式安全离合器，牙的工作面为平面工作面，牙形角为 30离合器上牙的工作面应有较高的硬度，以提高耐磨性和承受 冲击载荷的能力常用 206 406嵌式安全离合器，其压紧装置由若干小的压紧弹簧组成，能传递较大的极限转矩，与轴用键联接。表见 带轮的选择 根据传递功率 P=3速 250转 /分 利用插入法见机械设计手册卷（二） 皮带轮 60 则选用 窄 V 带 ,单根传递的功率为 们计算得到的功率为3以选两根皮带。 V 带轮轮廓尺寸 (基准宽度制 ):基准宽度 4 准线上槽深 准线下槽深 2间距 e=19一槽对成面至端面的最小距离f=12间距离及极限偏差为 轮宽 B=（ e+2f(2=43径 da=68槽角 =34，其极限偏差为 22 承的选择 根据机械设计手册 第三卷 第六章 根据最大受力为 3000千克，所以选择单向推力球轴承： 根据表 基本尺寸 d=30 基本载荷 8 得 :轴承代号为 51206 d=30 D=52 T=16 3 9 据表 基本尺寸 d=25 基本载荷 :轴承代号为 51105 d=25 D=42 T=11 5 2 栓强度计算 (机械设计手册第二卷 ) 根据装配图可得支座 (二 )的受翻转力矩螺栓所受的轴向力为 矩 T=0 （公式见机械设计手册第二卷 根据受力平衡得 T=： 3 为中心到底面的距离 L=100 为轴向压入力 P=3000 0 = D =3000 100/63 作用应力 =4 D/ D/ 1/2 代入值得 7可以取 12螺栓直径为 12 6 1 V 形块 名 称 ： V 形块 数 量 ： 1 材 料 ： 45 技术要求 ： 锐角倒钝，淬火 黑。 作 用 ： 管子由 V 型块定位，考虑到管、套在压入前定位的同 24 心度要求很高，否则可能会出现压不进的现象，故采用高度可调 V 型块，以降低对专机零件加工的精度要求，可使专机装配、调试简单、方便，节约成本。 6 2 回转压板 3沉孔 深 1 7同作4 X 4 5 名 称 ： 回转压板 数 量 ： 1 材 料 ： 45 技术要求 ： 锐边处理 ， 淬火 黑。 作 用： 针对管子较长，刚性较差，为防止二端施压时管子受力失稳而中间拱 起，采用回转压板通过一滚轮（轴承）对其中间部位压紧。 6 3 左离合器 25 名 称 ： 左
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