畢業(yè)論文棒料剝皮機(jī)及送料機(jī)器設(shè)計(jì)含CAD圖紙

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1、沈陽(yáng)理工大學(xué)?應(yīng)用技術(shù)學(xué)院?畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明?書 緒 論 圓鋼表面銑削?加工設(shè)備最直?接有效地用于?鋼廠軋制圓鋼?的外圓表面加?工，由于 一：軋制圓鋼在軋?制過(guò)程中存在?表面缺點(diǎn)，在此設(shè)備研制?前一般采用酸?洗的辦法來(lái)解?決這就帶來(lái)了?污染環(huán)境的問(wèn)?題，而且效果不好?。如產(chǎn)生表面凸?凹等。二：軋制的圓鋼較?長(zhǎng)，一般6m左右?。對(duì)于這樣細(xì)長(zhǎng)?桿的加工一般?是存在切削加?工困難的問(wèn)題?。由于軸承行業(yè)?、彈簧行業(yè)對(duì)軋?制圓鋼的大量?需求， 他們加工細(xì)長(zhǎng)?桿件是需要這?樣的設(shè)備。通過(guò)該設(shè)備可?以直接加工軸?承的輥珠、彈簧。在冶金行業(yè)，剛生產(chǎn)的圓鋼?表面存在著裂?紋、折疊、結(jié)巴及氧化皮?等

2、缺陷，大大影響了鋼?材的表面質(zhì)量?。而國(guó)外同類鋼?材都經(jīng)過(guò)了特?殊的處理，其表面光潔度?相當(dāng)高，這些鋼料可以?直接應(yīng)用在各?類生產(chǎn)中而不?需要重新處理?，這大大提高了?工作效率。因此，想要提高我國(guó)?同類產(chǎn)品的國(guó)?際競(jìng)爭(zhēng)力，就必須清除其?表面缺陷，提高其尺寸精?度。 但目前這類圓?鋼多為細(xì)長(zhǎng)件?，傳統(tǒng)的方法，一般采用主要?由床身、夾緊傳動(dòng)裝置?、刀架裝置、走刀裝置及走?刀機(jī)構(gòu)構(gòu)成的?普通車床來(lái)加?工圓鋼表面。圓鋼被夾緊在?車頭盤（三爪或四爪卡?盤）與車尾架，在車頭盤的帶?動(dòng)下作旋轉(zhuǎn)運(yùn)?動(dòng)，刀具裝置與走?刀絲杠相連，作直線運(yùn)動(dòng)。用普通車床對(duì)?圓鋼進(jìn)行剝皮?車削的缺點(diǎn)主?要是：車削速度慢、

3、效率低、圓鋼長(zhǎng)度短，且卡盤夾緊處?的圓鋼表面不?能車削（除非掉頭再車?），特別是在圓鋼?表面存在彎曲?度的情況下，為了保證圓鋼?表面質(zhì)量，切削量就要大?于或等于彎曲?和表面缺陷深?度之和，從而降低了圓?鋼銑削后的成?材率。而這類鋼材又?往往為批量生?產(chǎn)，因此必需引入?新的加工機(jī)械?來(lái)解決這一難?題。 德國(guó)李林格公?司以及日本的?三鈴重工公司?早在上世紀(jì)5?0年代就已生?產(chǎn)該設(shè)備用于?軋制圓鋼的表?面處理。實(shí)際上國(guó)內(nèi)的?鋼廠及軸承和?彈簧生產(chǎn)廠家?也急需這樣的?設(shè)備，一般他們采用?進(jìn)口設(shè)備的辦?法?，F(xiàn)在只有二、三家鋼鐵企業(yè)?擁有該設(shè)備，其中大連鋼廠?在上世紀(jì)80?年代初花了近?400萬(wàn)

4、馬克?進(jìn)口了一臺(tái)設(shè)?備，這類設(shè)備進(jìn)口?價(jià)格昂貴，且調(diào)試機(jī)械需?外國(guó)專家指導(dǎo)?。因此，國(guó)內(nèi)迫切需要?設(shè)計(jì)此類圓鋼?外圓銑削加工?設(shè)備來(lái)解決這?一難題，填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白?。 1 圓鋼外圓銑削?加工設(shè)備機(jī)理? 1.1 圓鋼外圓銑削?加工設(shè)備的結(jié)?構(gòu) 該設(shè)備由上料?臺(tái)架、上料裝置、前導(dǎo)向裝置、空心軸、牽引車、下料臺(tái)架、潤(rùn)滑裝置、冷卻系統(tǒng)、排屑裝置、液壓氣動(dòng)裝置?、進(jìn)給和主傳動(dòng)?裝置等組成（圖1.1）。在本次設(shè)計(jì)的?上料機(jī)構(gòu)中，上料時(shí)，鋼料放在儲(chǔ)料?架上，通過(guò)撥料桿將?鋼料撥到上料?臺(tái)架上，在上料架上有?滾動(dòng)的小輪帶?動(dòng)鋼料沿著軌?道前進(jìn)，送到刀架后被?夾緊銑削，加工完的棒料?被導(dǎo)向小車夾?拉到下料

5、臺(tái)架?。當(dāng)整根棒料都?置于下料臺(tái)架?后，通過(guò)下料臺(tái)架?下的氣壓缸將?其推翻，從而實(shí)現(xiàn)下料?。在切削刀架后?有一個(gè)激光檢?測(cè)頭隨時(shí)測(cè)量?棒料的直徑，當(dāng)直徑發(fā)生變?化時(shí)，它會(huì)發(fā)出脈沖?信號(hào)通知刀架?進(jìn)行調(diào)整，從而控制直徑?在允許的范圍?內(nèi)。 1.上料臺(tái)架； 2. 主傳動(dòng)及床身?； 3. 電氣裝置； 4. 上料裝置； 5.前導(dǎo)向裝置； 6. 空心軸；7. 牽引裝置； 8. 下料臺(tái)架； 9. 潤(rùn)滑裝置； 10. 冷卻系統(tǒng)； 11. 排屑裝置；12. 液壓站；13. 進(jìn)給傳動(dòng)裝置? 圖1.1 圓鋼外圓銑削?加工設(shè)備布局? （1）圓鋼

6、外圓銑削?加工設(shè)備的傳?動(dòng)系統(tǒng) 棒料從儲(chǔ)料架?被撥到上料機(jī)?構(gòu)，上料進(jìn)給動(dòng)力?及速度由進(jìn)給?傳動(dòng)電機(jī)（Z4-132-2型直流電動(dòng)?機(jī)，15KW、440V、39.5A,1510rp?m）提供，通過(guò)齒輪減速?器(ZDY-100-5-1型單級(jí)圓柱?齒輪減速器)和減速機(jī)構(gòu)雙?重減速，達(dá)到上料進(jìn)給?所需速度。 棒料的銑削過(guò)?程由主傳動(dòng)電?機(jī)（Z-200-21型直流電?動(dòng)機(jī)，75KW、440V、188A,額定轉(zhuǎn)速15?00rpm,最高轉(zhuǎn)速30?00rpm）控制。銑削時(shí)，棒料只作直線?進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，刀具作旋轉(zhuǎn)運(yùn)?動(dòng),與傳統(tǒng)的加工?方法截然不同?。 下料時(shí)由進(jìn)給?傳動(dòng)電機(jī)和返?回電機(jī)（德

7、國(guó)SEW公?司RF62D?V132S1?2/2BMG斜齒?輪減速交流鼠?籠雙速制動(dòng)電?動(dòng)機(jī)，420/2860rp?m,0.5/3.0KW,2.3/6.0A,輸出轉(zhuǎn)速45?/303rpm?）交替控制,未加工完時(shí)，由進(jìn)給傳動(dòng)電?機(jī)控制，加工完瞬間，進(jìn)給傳動(dòng)電機(jī)?斷開，返回電機(jī)控制?卸料小車卸料?并送出，接著返回、斷開，進(jìn)給傳動(dòng)電機(jī)?開始工作。 1.齒輪減速器； 2.進(jìn)給傳動(dòng)電機(jī)?； 3.減速機(jī)構(gòu)； 4.銑削機(jī)構(gòu)； 5.返回電機(jī)；6.下料機(jī)構(gòu)； 7.主傳動(dòng)電機(jī)； 8.上料機(jī)構(gòu) 圖1.2 傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖? （2）工藝及其特點(diǎn)? 被加工的棒料?在上料架上被?撥料桿撥入輥?道

8、，驅(qū)動(dòng)輥?zhàn)訉?料送到進(jìn)給裝?置中，隨后通過(guò)夾緊?架夾緊并被拉?出，由下料裝置上?的兩組驅(qū)動(dòng)輥?子通過(guò)氣缸夾?緊后送出，最后由卸料桿?將棒料收集于?下料臺(tái)架中。 圓鋼外圓銑削?加工設(shè)備生產(chǎn)?n5.5-n80mm剝?皮棒料和剝皮?盤圓半成品。棒材進(jìn)給速度?為4-40米/分，切削頭轉(zhuǎn)速1?80-2460轉(zhuǎn)/分。該設(shè)備的工藝?特點(diǎn)是集多工?序?yàn)橥还ば?連續(xù)完成，省工省料，高質(zhì)量高效率?。 （3）銑削加工方式? 圓鋼外圓銑削?加工設(shè)備采用?的是銑削加工?方式，而不是傳統(tǒng)的?對(duì)外圓工件進(jìn)?行車削。在銑削過(guò)程中?，工件作直線進(jìn)?給運(yùn)動(dòng)，銑刀高速旋轉(zhuǎn)?多刃切削。相對(duì)于車削時(shí)?工件旋轉(zhuǎn)，車

9、刀單刃車削?來(lái)說(shuō)，在細(xì)長(zhǎng)桿件的?加工中，采用銑削方式?加工速度快，加工件表面質(zhì)?量高。 1.2 主要技術(shù)性能? （1） 加工范圍 加工直徑：n9—n81mm （2） 棒料長(zhǎng)度 2—6m（使用短棒線路?2—2.2m,使用測(cè)量?jī)x3?.8—6m） （3） 主傳動(dòng)功率 75KW，直流（采用可控硅控?制的直流電機(jī)?） （4） 主軸轉(zhuǎn)速 200—2000r/min （5） 切削速度 最大40m/min，無(wú)級(jí)調(diào)速 （6） 切削量 0.5—2mm（直徑） （7） 切削刀具調(diào)節(jié)?量 每按一次按鈕?，進(jìn)給量為0.01mm （8） 電器

10、設(shè)備 A．總電機(jī)容量：直流135K?W，交流53KW?. B．操作電壓：380V，50HZ. C．控制電壓：220V，50HZ. D．電磁閥控制電?壓：24V，直流. E．允許電壓波動(dòng)?：±10%. F．氣動(dòng)壓縮空氣?：壓力0.4—0.45MP，耗氣量150?0L/min. G．冷卻液每三個(gè)?月更換一次，用量大約80?00L. H．機(jī)器壽命：在正常的維護(hù)?條件下，每天三班倒，使用壽命約為?30年. I．銑削后的棒料?公差：達(dá)到ISO國(guó)?際標(biāo)準(zhǔn)h9的?技術(shù)要求 ①．直徑公差： n 9—n 18mm， 0—n 0.043mm

11、； n 18—n 30mm， 0—n 0.053mm ； n 30—n 50mm， 0—n 0.062mm ； n 50—n 81mm， 0—n 0.071mm ； ②．橢圓度：最大0.030mm. ③．平直度：最大3mm/m(取決于棒料平?直度). ④．表面粗糙度：最高1.6 μm. J．設(shè)備總重量：22噸. 1.3 銑削棒料生

12、產(chǎn)?流程 棒料熱扎（或退火）————矯直————銑削棒皮————檢驗(yàn)————打包————過(guò)磅————入庫(kù)。 1.4 加工材料及技?術(shù)要求 （1）材料：軸承鋼GCr?15、GCr15S?iMn； 不銹鋼1Gr?18Ni9T?i、2Cr13； 高速工具鋼W?6Mo5Cr?V2、W18Cr4?V； 碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、彈簧鋼、合金工具鋼等?。 （2） 銑削前棒料平?直度：≤3mm/m。 （3） 棒料加工狀態(tài)?：退火、熱扎態(tài)。 1.5 設(shè)備用途 目前國(guó)內(nèi)鋼廠?在軋制

13、細(xì)長(zhǎng)圓?鋼時(shí)，一般存在切削?加工困難的問(wèn)?題，而軸承行業(yè)、彈簧行業(yè)對(duì)這?種軋制圓鋼的?需求非常大。圓鋼外圓加工?設(shè)備能方便、快速的加工細(xì)?長(zhǎng)類圓鋼，加工質(zhì)量好，生產(chǎn)效率高，能滿足這些鋼?廠急于想獲得?該類設(shè)備的要?求 1.6 存在問(wèn)題和解?決途徑 （1）刀片 本設(shè)備的銑削?刀片極易磨損?消耗，需求量大。德國(guó)同類刀片?加工壽命為8?0支棒料，每片刀片價(jià)格?18-40馬克。目前，株洲硬質(zhì)合金?廠可生產(chǎn)此類?刀片。 （2） 潤(rùn)滑油 潤(rùn)滑劑有以下?這些用途:1、減少摩擦力; 2、防止磨損;3、防止黏附力;4、有利于裝卸; 5、冷卻運(yùn)動(dòng)熱; 6、防止腐蝕。通過(guò)這么多

14、年?的發(fā)展，潤(rùn)滑劑的原料?來(lái)源變得越來(lái)?越廣泛，除油和油膏之?外的許多塑料?和固體甚至氣?體都充當(dāng)了這?個(gè)角色。唯一的局限是?許多這些材料?在它們重新補(bǔ)?充自己的過(guò)程?中吸收摩擦熱?, 他們對(duì)高溫度?環(huán)境敏感,只能在較穩(wěn)定?的環(huán)境里。由于潤(rùn)滑材料?的選擇范圍廣?,重要的是材料?的選擇和方法?的應(yīng)用。以下類型潤(rùn)滑?劑是可利用的?: 1、石油流體; 2、綜合性流體; 3、油膏; 4、固體脂; 5、 動(dòng)態(tài)流體; 6、氣體; 7 、塑料; 8、動(dòng)物脂; 9、金屬和礦物脂?; 10、植物油。 應(yīng)用最多和最?好的潤(rùn)滑劑是?礦物油。在同時(shí)提供機(jī)?械和水力元素?設(shè)計(jì)的應(yīng)用中?, 油被認(rèn)為是最?可靠的潤(rùn)滑劑?

15、。 一致認(rèn)為, 它提供更寬的?選擇, 滿足了具體應(yīng)?用的要求。 銷售的潤(rùn)滑劑?一般都含有添?加劑。 這些“添加劑包裹”是一個(gè)石油公?司的銷售工程?師為一些特殊?條件下的應(yīng)用?而研究出來(lái)的?。 下列這些是有?共同點(diǎn)的類型?添加劑: 1、 防摩擦劑; 2、 氧化作用抗化?劑; 3 、鐵銹抗化劑; 4、洗滌分散劑; 5、黏度改良劑; 6、 抗扭屈劑; 7、節(jié)點(diǎn)抑制劑。 添加劑的最新?領(lǐng)域, 是當(dāng)加熱到溫?度足夠高后蒸?發(fā)或燒掉基本?的油而不留下?灰的一系列有?機(jī)化合物。 最初在內(nèi)燃機(jī)?的應(yīng)用中, 他們發(fā)現(xiàn)金屬?或礦物元素會(huì)?促進(jìn)催化作用?、重組或?qū)C(jī)械?材料的退化作?用。 添加劑通常不?穩(wěn)定于

16、整個(gè)溫?度和修剪范圍?時(shí)，認(rèn)為可被基本?的儲(chǔ)備油應(yīng)用?。 因此, 疊加性型油必?須仔細(xì)地被監(jiān)?測(cè)以保證安全?,當(dāng)儲(chǔ)備油減少?了或耗盡了之?后，裝置不能繼續(xù)?使用。 更加重要的是?, 當(dāng)洗滌劑、分散劑、添加劑都存在?時(shí),起作用的是某?種產(chǎn)品還是他?們同時(shí)作用。雖然由于材料?而導(dǎo)致潤(rùn)滑油?的需求量大幅?減少，但是被潤(rùn)滑件?運(yùn)動(dòng)速度的加?快而導(dǎo)致它們?消耗加速。同時(shí)，揮發(fā)和泄漏也?具有明顯的影?響。 黏度指數(shù)的改?良調(diào)整潤(rùn)滑油?使它的黏度在?操作溫度范圍?內(nèi)減少。這些材料也可?用來(lái)改進(jìn)重油?或輕油；但是以前的儲(chǔ)?備油傾向于恢?復(fù)對(duì)高溫或?qū)?高剪切率通常?在遇到軸承和?齒輪裝載的區(qū)?域。在重工業(yè)設(shè)施

17、?，它一般適當(dāng)選?擇更重或高度?提煉的潤(rùn)滑劑?（價(jià)格一般是較?昂貴的）而不是依靠一?個(gè)較不穩(wěn)定的?黏度指數(shù)改良?產(chǎn)品。這些潤(rùn)滑劑一?般應(yīng)用于剪切?率在1000?000相秒以?下時(shí)依照以下?公式： 剪切率(每秒) = 其中D 是直徑，單位：英寸； N 是轉(zhuǎn)速，單位：RPM； t 是厚度，單位：英寸。 此類機(jī)械用油?一般為德國(guó)進(jìn)?口，也可用國(guó)產(chǎn)油?代替： A． 德國(guó)TELL?VS127中?心注油器用油? 用國(guó)產(chǎn)N32?抗磨液壓油代?替； B． 德國(guó)OMAL?A100齒輪?油 用國(guó)產(chǎn)N10?0中極壓工業(yè)?用油代替； C． 德國(guó)VITR?EA100機(jī)?械油 用國(guó)產(chǎn)100?號(hào)

18、機(jī)械油代替?； D． 德國(guó)68OM?ALA齒輪油? 用國(guó)產(chǎn)N68?中極壓工業(yè)用?油代替； E． 德國(guó)TELL?VS146液?壓油 用國(guó)產(chǎn)30-40抗磨液壓?油代替。 （3） 棒材平直度 此設(shè)備要求被?銑削棒材平直?度小于3mm?/m，一般多輥型矯?直機(jī)不易達(dá)到?。但在實(shí)際中，平直度大于3?mm/m還是可以加?工的。 （4） 銑削量 本設(shè)備技術(shù)參?數(shù)中最小銑削?量為0.5mm（直徑），實(shí)際中，因?yàn)闊嵩鷪A鋼?的橢圓度和彎?曲度大都超過(guò)?要求。實(shí)際銑削量一?般控制在1m?m左右。 1.7 生產(chǎn)情況 圓鋼外圓銑削?加工設(shè)備主要?生產(chǎn)以下幾種?情

19、況的棒料： （1） 冷沖壓專用軸?承鋼 可供軸承廠直?接進(jìn)行剪切、冷頂墩、冷沖壓加工零?件。成品規(guī)格n2?8mm，每年生產(chǎn)量約?600噸。 （2） 外貿(mào)出口鋼材? 只對(duì)表面質(zhì)量?要求較高的模?具進(jìn)行削皮加?工。鋼種D2、SKD11等?。 （3） 改變規(guī)格，挽救不合格品? 對(duì)具有一定批?量（高合金鋼20?0kg以上 優(yōu)質(zhì)鋼300?kg以上）的因公差尺寸?或表面缺陷（裂紋、雀皮、折疊、過(guò)燒等）較嚴(yán)重而不合?標(biāo)準(zhǔn)的棒材，可重新改削成?直徑減小1-3mm規(guī)格的?棒材，重新利用不合?格品，減少損失。 （4） 特殊要求的棒?材 如代替進(jìn)口用?于電機(jī)貫穿螺?

20、栓的n38×5800-5900mm? 1Cr18M?n12Ni無(wú)?磁不銹鋼棒，直徑尺寸公差?要求≤±0.20mm。 2 圓鋼外圓銑削?加工設(shè)備上料?機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與分?析 圓鋼外圓銑削?加工設(shè)備上料?機(jī)構(gòu)總長(zhǎng)81?00mm，高1182m?m。由于結(jié)構(gòu)空間?大，本設(shè)備中應(yīng)用?了較多的細(xì)長(zhǎng)?軸類構(gòu)件和板?類構(gòu)件。而且好多件都?是多次使用，減少了構(gòu)件加?工數(shù)量，使設(shè)備結(jié)構(gòu)不?因?yàn)轶w積大而?變得復(fù)雜，同時(shí)降低了設(shè)?備的生產(chǎn)成本?。 本上料機(jī)構(gòu)的?上料自動(dòng)化程?度較高，沒有傳統(tǒng)的夾?緊定位過(guò)程，節(jié)省了大量的?加工準(zhǔn)備

21、時(shí)間?，提高了生產(chǎn)率?，增強(qiáng)了整個(gè)銑?削加工設(shè)備的?市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力?。 2.1 支撐座 在本設(shè)計(jì)中，支撐基座由六?塊板類零件焊?接而成（如圖2.1左），而不是采用常?用的鑄造方法?。這是考慮到支?撐基座頂上的?軸座做成鑄件?后，給軸座上孔的?加工帶來(lái)一定?難度，難以保證尺寸?精度要求。 各件尺寸： 基座 355mm×355mm×25mm 支撐板 600mm×230mm×16mm 軸座 258mm×255mm×25mm 圖2.1 支撐座 各件焊接

22、關(guān)系?和焊接方式如?圖2.1右，支撐板交叉焊?接在基座正中?央，軸座對(duì)稱焊接?在支撐板上。 2.2 軸及軸上零件? 2.2.1 軸 如圖 2.2所示1、2、3、4是上料機(jī)構(gòu)?上四根主要的?軸，其中1、3、4為細(xì)長(zhǎng)光軸?，規(guī)格為： 1軸 35mm44?48mm (直徑高) 3軸 45mm44?48mm 4軸 45mm43?80mm 軸上分布有供?固定軸上零件?用的螺紋孔和?供傳感器、電路等線路通?過(guò)的通孔。 4軸主要起連?接、固定上擋料板?的作用，它沒有相對(duì)運(yùn)?動(dòng)。 1軸和3軸不?僅有連接和固?定的作用，它們還傳遞繞?軸向

23、的上料運(yùn)?動(dòng)。它們通過(guò)帶座?軸承架在固定?架上，減少相對(duì)運(yùn)動(dòng)?產(chǎn)生的摩擦。所需的動(dòng)力由?氣缸提供。 2軸相當(dāng)于鏈?輪和托輥之間?的橋梁，被加工棒料的?進(jìn)給運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)?鏈輪再通過(guò)它?傳到托輥，從而實(shí)現(xiàn)進(jìn)給?。 圖2.2 軸及其附件 2.2.2 軸上零件 圖2.2 中 1、3、4軸上主要零?件（圖2.3）有固定架（1、5）、擋料板（2、6）、上料擋桿Ⅰ（3、7）、上料擋桿Ⅱ（4、8）。具體尺寸見零?件圖。 通過(guò)兩個(gè)圖的?對(duì)比我們可以?看出，每種零件都有?兩種形式，即主

24、要特征尺?寸一致，在需要連接動(dòng)?力源的零件上?設(shè)計(jì)有連接部?位。如擋料桿，它固定在4軸?上，有2和6兩種?形式，其中2有一個(gè)?件，6有五個(gè)件。在上料時(shí)擋料?桿擋住工件的?沖擊力，減少上料擋桿?Ⅱ上的沖擊。當(dāng)加工不同的?工件時(shí)，即工件的直徑?發(fā)生變化，通過(guò)調(diào)整支撐?桿（圖 2.3上2件下面?連接的是支撐?桿）控制擋料桿2?上擋料面的角?度，擋料桿2通過(guò)?軸4帶動(dòng)6的?變動(dòng)，六個(gè)件一起工?作，從而適應(yīng)工件?變化要求。 上料擋桿Ⅰ、上料擋桿Ⅱ也是通過(guò)一個(gè)?件帶動(dòng)其它五?個(gè)件，它的動(dòng)力分別?由一個(gè)氣缸提?供，兩個(gè)氣缸通過(guò)?協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)控制?上料過(guò)程。

25、 1、5．固定架； 2、6.料擋桿； 3、7.上料擋桿Ⅰ； 4、8.上料擋桿Ⅱ 圖 2.3 軸上零件 2.3 固定托輥槽鋼? 固定托輥槽鋼?，總長(zhǎng)8100?mm，是所有零件中?最長(zhǎng)的零件。它起到了固定?、支撐托輥、固定架，以及承受各軸?、擋料桿、上料擋桿等的?重力。之所以選擇它?作為支撐、連接件，是考慮到本機(jī)?構(gòu)較長(zhǎng)而且龐?大，細(xì)長(zhǎng)的槽鋼重?量輕，所占空間小，適于鉆孔。 圖 2.4 固定托輥槽鋼? 2.4 蝸輪蝸桿的設(shè)?計(jì) 蝸輪蝸桿的工?作環(huán)境： 手工驅(qū)動(dòng)，載荷平穩(wěn)，單向工作，輸入功率P=0.01KW,輸入轉(zhuǎn)速58?r/min，傳動(dòng)比

26、為29?，三班倒，工作壽命30?年。 設(shè)計(jì)步驟： (1) 選擇材料及確?定許用應(yīng)力 蝸桿材料用4?5鋼，蝸桿螺旋部分?表面淬火，齒面硬度45?-55HRC，蝸輪齒圈用鑄?鋁青銅ZCu?AlMn，砂模鑄造，；輪芯用鑄鐵H?T150采用?齒圈靜配式結(jié)?構(gòu)。 取蝸輪材料的?許用接觸應(yīng)力?[σ’H]=172MPa?，許用彎曲應(yīng)力?[σ’f]=80MPa (2) 選擇蝸桿頭數(shù)?Z1和蝸輪齒?數(shù)Z2 根據(jù)傳動(dòng)比i?=29，取Z1=1，Z2=iZ1=29 (3) 按蝸輪齒面接?觸疲勞強(qiáng)度設(shè)?計(jì) 蝸桿轉(zhuǎn)矩： T1 =9.5510P

27、/n =9.55100.01/58 =1646.6N?mm 經(jīng)估算，取=0.7 蝸輪轉(zhuǎn)矩： T2 =iT1 =290.71646.6 =33426N??mm 因?yàn)檩d荷平穩(wěn)?，取K=1.0, K=1.1, K=1.0 則 K =KKK =1.01.11.0

28、 =1.1 [σH] =[σ’H]? 其中 N =60jnL =601230?30024 =0.86410 所以 [σH] =172 =175.2MPa [σF] =[σ’F]? =80 =81.5MPa 根據(jù)公式： mdKT() 其

29、中 KT()=1.133426?（） =350.4mm 取 m=3.15, d=40mm 則 md= 3.1540=396.9350.4 滿足要求 蝸桿導(dǎo)程角 =arctan? = arctan? =5.07 蝸輪圓周速度? V= =

30、 =4.2m/s 蝸桿分度圓直?徑 d=40mm 蝸輪分度圓直?徑 d=mZ=3.1529=91.35mm 傳動(dòng)中心距 a =( dd)=(40+91.35)=65.675mm (4) 驗(yàn)算蝸輪齒根?彎曲疲勞強(qiáng)度? 查得蝸輪齒形?系數(shù)Y=2.52 則 σF = Y = =12.3 因?yàn)? σF <[σF]=81.5M

31、Pa 所以 滿足齒根彎曲?疲勞強(qiáng)度要求? （5）主要幾何尺寸?計(jì)算 分度圓直徑 d=40mm d=91.35mm 中心距 a=65.675mm 模數(shù) m=3.15 蝸桿導(dǎo)程角 =5.07 齒頂圓直徑 d= d+2m=40+2=46.3mm d= d+2m=91.35+2=97.65mm 齒根圓直徑 d= d-2.4m=40-2.4=32.44mm

32、 d= d-2.4m=91.35-2.4=83.79mm 齒矩 p=p=m=3.143.15=9.896mm 分度圓上齒厚? S=S=0.5m=0.53.143.15=4.948mm 蝸輪最大外圓?直徑 d d+1.5m=97.65+1.53.15=102.375mm 取 d=354mm 蝸輪齒頂圓半?徑 R-m=-3.15=16.85mm 蝸輪齒寬 b0.75d=0.7546.3=34.725mm 取 b=32m

33、m 蝸輪齒寬角 =2arcsi?n=2arcsi?n=106153?7 (6)精度及齒面粗?糙度選擇 選8級(jí)粗糙度?， 標(biāo)記為8CG?B10089?-88 蝸桿齒面粗糙?度 R3.2m 蝸輪齒面粗糙?度 R3.2m (7) 壓桿的穩(wěn)定校?核 （8）潤(rùn)滑油選擇 力速度因子 ====20.3N?min/m 40C時(shí)運(yùn)動(dòng)?黏度為220? N?min/m 選用G-N220N 蝸輪蝸桿油 （9）蝸輪蝸桿工程?圖 圖2.5是蝸輪蝸桿?的裝配型式簡(jiǎn)?圖，具體工程圖見?零件圖。 蝸輪中央螺旋?

34、狀的是與絲杠?配合內(nèi)絲杠紋?，整個(gè)蝸輪通過(guò)?單向推力球軸?承支撐。蝸桿一端連接?手輪，另一端通過(guò)聯(lián)?軸器和軸與相?對(duì)應(yīng)的另一對(duì)?同樣的蝸輪蝸?桿相連。它們一起調(diào)節(jié)?槽鋼的升降以?滿足不同工件?的直徑變化產(chǎn)?生的對(duì)刀偏差?。 圖2.5 蝸輪、蝸桿 2.5 升降與導(dǎo)向裝?置 如前面所介紹?，被加工工件直?徑發(fā)生變化時(shí)?，必需控制托輥?的高低以調(diào)節(jié)?工件中心與旋?轉(zhuǎn)刀具中心在?一條直線上。通常的工件加?工大都是批量?生產(chǎn)，不用經(jīng)常調(diào)節(jié)?中心， 所以本設(shè)備采?用手動(dòng)控制調(diào)?節(jié)。通過(guò)手輪將位?移量傳

35、遞到蝸?桿，再到蝸輪，最后到絲杠， 絲杠推動(dòng)支座?上的槽鋼向上?或向下運(yùn)動(dòng)，由槽鋼的升降?來(lái)控制工件的?升降。 由于整個(gè)機(jī)構(gòu)?跨度較長(zhǎng)，升降的過(guò)程中?難以保證槽鋼?的平直度，所以本機(jī)構(gòu)采?用了導(dǎo)向裝置?來(lái)提高調(diào)節(jié)的?精度要求。整個(gè)導(dǎo)向裝置?的結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)?單，就由一個(gè)導(dǎo)套?和導(dǎo)向桿組成?。導(dǎo)套用螺栓固?定在支撐座上?，為了減少摩擦?和提高精度，導(dǎo)套內(nèi)圈嵌有?一個(gè)薄銅套，銅套內(nèi)圈與導(dǎo)?向桿是間隙配?合關(guān)系。圖2.6左即為導(dǎo)向?桿，導(dǎo)向桿被焊接?在固定托輥槽?鋼上，而圓柱上被削?掉的地方就是?焊接面。 圖2.6裝置，在本上料機(jī)構(gòu)?的兩個(gè)支撐座?上各有一套，所有

36、的零件都?是成對(duì)使用，提高了零件利?用率，減少了零件的?設(shè)計(jì)數(shù)量。 1．導(dǎo)套； 2.導(dǎo)向桿（左圖）； 3固定托輥槽?鋼； 4.支座； 5絲杠（右圖） 圖2.6 升降調(diào)節(jié)裝置? 2.6 托輥機(jī)構(gòu) 托輥機(jī)構(gòu)主要?由軸、鏈輪、托輥、軸承座、軸承、鍵、擋圈、軸套等組成，如圖2.7、圖2.8。 在這兩個(gè)類型?差不多的托輥?機(jī)構(gòu)中，托輥機(jī)構(gòu)Ⅱ是主動(dòng)件，托輥機(jī)構(gòu)Ⅰ是從動(dòng)件。 托輥轉(zhuǎn)動(dòng)所需?要的動(dòng)力通過(guò)?聯(lián)軸器傳遞過(guò)?來(lái)，通過(guò)軸、

37、鍵連接帶動(dòng)鏈?輪轉(zhuǎn)動(dòng)，各鏈輪經(jīng) 圖2.7 托輥機(jī)構(gòu)Ⅰ爆炸圖 圖2.8 托輥機(jī)構(gòu)Ⅱ爆炸圖 鏈條同步帶動(dòng)?。 托輥機(jī)構(gòu)Ⅰ中，鏈輪是雙排的?，它的兩邊輪齒?都可以連入鏈?條，當(dāng)一邊磨損后?，可以換用另一?面，增加了鏈輪的?使用壽命。鏈輪用鍵進(jìn)行?定位固定，軸向用擋圈限?制自由度。托輥的定位和?固定和鏈輪是?一樣的，應(yīng)用的也是鍵?和擋圈。整個(gè)機(jī)構(gòu)都是?通過(guò)軸承座固?定在固定托輥?槽鋼上，軸由一對(duì)角接?觸軸承支撐在?軸承座上。托輥機(jī)構(gòu)Ⅱ中，基本零件和托?

38、輥機(jī)構(gòu)Ⅰ是一樣的，不同的是軸的?左端連入了聯(lián)?軸器，右端的鏈輪結(jié)?構(gòu)工藝性發(fā)生?了變化，但主要技術(shù)參?數(shù)是一樣的。 由于圓鋼外圓?銑削加工設(shè)備?加工的工件一?般都較長(zhǎng)，需要的托輥比?較多，這種托輥機(jī)構(gòu)?在本設(shè)備上一?共應(yīng)用了20?套，上料機(jī)構(gòu)、下料機(jī)構(gòu)各1?0套。在上料機(jī)構(gòu)中?，作為主動(dòng)件的?托輥機(jī)構(gòu)Ⅱ用了3套，托輥機(jī)構(gòu)Ⅰ用了7套。 2.7 塔架 塔架的結(jié)構(gòu)不?規(guī)則，因此應(yīng)用的是?鑄件，規(guī)格：250mm1?55mm10?2mm 它通過(guò)螺栓固?定在支撐座上?，中間大孔容納?絲杠，而蝸輪則套在?絲杠上，它們之間傳遞?位移和力。蝸桿通過(guò)角接?觸軸承套在橫?臥

39、的通孔中，所有的開口都?被密封。 塔架的主要作?用是支撐固定?托輥槽鋼，保護(hù)蝸輪、蝸桿、絲杠不受外界?環(huán)境的干擾。 圖2.9 塔架 2.8 氣缸 圓鋼外圓銑削?加工設(shè)備上料?機(jī)構(gòu)之所以選?擇氣缸而不選?擇液壓缸，是由上料工作?環(huán)境確定的。上料的要求就?是把工件從儲(chǔ)?料架上送到托?輥上，不要求精確的?定位和位移，氣缸傳動(dòng)就能?保證要求。而且氣缸沒有?液壓油的泄漏?，工作環(huán)境衛(wèi)生?環(huán)保，符合了現(xiàn)在機(jī)?器設(shè)計(jì)環(huán)?；?的趨勢(shì)。 2.9 其他零部件 和在生活中很?多事都有主次?之分一樣，機(jī)械設(shè)計(jì)的零?部件也有重要?零部件和輔助?零部

40、件之分，但事情也不都?是絕對(duì)的，每個(gè)零部件都?有它的特定作?用，看起來(lái)不起眼?的零部件，但失去了它，可能導(dǎo)致整個(gè)?設(shè)備使用不方?便或者失去作?用。 端蓋（圖2.10），密封軸，防止灰塵進(jìn)入?和潤(rùn)滑油漏出?。 支撐桿（圖2.11），它是一個(gè)可伸?縮的構(gòu)件，通過(guò)構(gòu)件上的?螺母調(diào)節(jié)支撐?桿的長(zhǎng)度，進(jìn)而調(diào)節(jié)擋料?桿的擋料角度?，適應(yīng)工件直徑?的變化要求。 手輪（圖2.12），調(diào)整固定托輥?槽鋼時(shí)傳動(dòng)位?移，與蝸桿采用內(nèi)?凹四方體連接?，不用時(shí)也可以?卸下來(lái)，使用方便。 軸座（圖2.13），固定軸的作用?，在無(wú)法從下面?支撐軸的時(shí)候?，采用這種結(jié)構(gòu)?的軸座能很好?的解決問(wèn)

41、題。 圖2.10 端蓋 圖2.11支撐桿 圖2.12 手輪 圖2.13 軸座 還有很多零件?，如套筒、軸套、擋板等設(shè)計(jì)，以及軸承、擋圈、墊圈、螺釘、螺栓、螺母、鍵、銷等標(biāo)準(zhǔn)件的?選用，都必須考慮整?個(gè)上料機(jī)構(gòu)的?結(jié)構(gòu)工藝性和?裝配工藝性。 2.10 上料機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)?工藝性分析 組裝完畢的上?料模擬圖如圖?2.14、圖2.15所示，雖然從側(cè)視圖?看上去各構(gòu)件?比較錯(cuò)綜復(fù)雜?，但從主視圖可?看出，各構(gòu)件不是分?散分布在固定?托輥槽鋼上，而是由能單獨(dú)?完成一個(gè)上料?演示的各個(gè)構(gòu)?件組合

42、在一起?，然后按一定比?例裝配在固定?托輥槽鋼上。從主視圖中可?以看出此機(jī)構(gòu)?的結(jié)構(gòu)層次性?較強(qiáng)，而且構(gòu)成本機(jī)?構(gòu)的各個(gè)零件?都比較簡(jiǎn)單， 圖2.14 圓鋼外圓銑削?加工設(shè)備上料?機(jī)構(gòu)主視圖 很多件都是多?次應(yīng)用，比如說(shuō)固定架?、擋料桿、上料擋桿、托輥等。零件的設(shè)計(jì)、制造簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)工藝性好?。 由于本上料機(jī)?構(gòu)體積龐大，為了減少零件?的復(fù)雜性，機(jī)構(gòu)中采用了?大量的焊接件?、組合件，雖然降低了機(jī)?構(gòu)的精度和強(qiáng)?度，但本機(jī)構(gòu)的上?料對(duì)精度的要?求較低，且承受的沖擊?力小，足以滿足設(shè)計(jì)?要求。 結(jié) 論 經(jīng)過(guò)一段時(shí)間?的艱苦努力，終于比較圓滿?的完成了

43、畢業(yè)?設(shè)計(jì)的各項(xiàng)任?務(wù)，通過(guò)本次畢業(yè)?設(shè)計(jì)，我不但豐富了?自己的機(jī)械理?論知識(shí)，還充實(shí)了自己?的實(shí)踐知識(shí)。同時(shí)也培養(yǎng)了?我的認(rèn)真務(wù)實(shí)?和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)?態(tài)度，理論聯(lián)系實(shí)際?，專研創(chuàng)新與實(shí)?事求是相結(jié)合?的工作態(tài)度。 在設(shè)計(jì)過(guò)程中?我也發(fā)現(xiàn)了我?很多不足的地?方，我也做了認(rèn)真?的總結(jié)，希望對(duì)我未來(lái)?的工作能夠有?所幫助。我再理論知識(shí)?上還是存在缺?陷，我想真的應(yīng)該?重視基礎(chǔ)理論?知識(shí)，只有牢固掌握?專業(yè)知識(shí)的基?礎(chǔ)上，才能有創(chuàng)新和?發(fā)展。還有以前我并?不重視對(duì)資料?的查詢，但通過(guò)這次畢?業(yè)設(shè)計(jì)，我學(xué)會(huì)了收集?、查閱和綜合分?析各種資料，正確應(yīng)用各種?標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)和工?具書籍，進(jìn)一步提高了?自己分析、計(jì)

44、算等基本技?能。同時(shí)我的CA?D繪圖能力也?得到了大幅的?提升，很多了解不全?面的地方通過(guò)?學(xué)習(xí)完善了，這點(diǎn)也是對(duì)我?受益匪淺的。還有對(duì)一些公?式的運(yùn)用計(jì)算?和書寫，使我了解了設(shè)?計(jì)論文的規(guī)范?和要求，為我將來(lái)工作?做了很好的鋪?墊。 2011.5.20 致 謝 大學(xué)學(xué)習(xí)時(shí)光?已經(jīng)接近尾聲?，在此我想對(duì)我?的母校，我的父母、親人們，我的老師和同?學(xué)們表達(dá)我由?衷的謝意。感謝我的家人?對(duì)我大學(xué)學(xué)習(xí)?的默默支持；感謝我的母校?沈陽(yáng)理工給了?我在大學(xué)深造?的機(jī)會(huì)，讓我能繼續(xù)學(xué)?習(xí)和提高；感謝沈陽(yáng)理工?的老師和同學(xué)?們這幾

45、年來(lái)的?關(guān)心和鼓勵(lì)。老師們課堂上?的激情洋溢，課堂下的諄諄?教誨；同學(xué)們?cè)趯W(xué)習(xí)?中的認(rèn)真熱情?，生活上的熱心?主動(dòng)，所有這些都讓?我充滿了感動(dòng)?。 這次畢業(yè)論文?設(shè)計(jì)我得到了?很多老師和同?學(xué)的幫助，其中我的論文?指導(dǎo)老師張福?老師對(duì)我的關(guān)?心和支持尤為?重要。每次遇到難題?，我最先做的就?是向張老師尋?求幫助，而張老師每次?不管忙或閑，總會(huì)抽空來(lái)找?我面談，然后一起商量?解決的辦法。張老師平日里?工作繁多，但我做畢業(yè)設(shè)?計(jì)的每個(gè)階段?，從選題到查閱?資料，論文提綱的確?定，中期論文的修?改，后期論文格式調(diào)整等各個(gè)環(huán)?節(jié)中都給予了?我悉心的指導(dǎo)?。這幾個(gè)月以來(lái)?，張老師不僅在?學(xué)業(yè)上給我以?精

46、心指導(dǎo)，同時(shí)還在思想?給我以無(wú)微不?至的關(guān)懷，在此謹(jǐn)向張老?師致以誠(chéng)摯的?謝意和崇高的?敬意。感謝在整個(gè)畢?業(yè)設(shè)計(jì)期間和?我密切合作的?同學(xué)，和曾經(jīng)在各個(gè)?方面給予過(guò)我?幫助的伙伴們?，在此，我再一次真誠(chéng)?地向幫助過(guò)我?的老師和同學(xué)?表示感謝。 宋雨澤 2011.5.20 參考文獻(xiàn) [1] 毛謙德

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