旋管式切管機(jī)

旋管式切管機(jī),旋管式切管機(jī) 紹興職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機(jī)電工程系畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文)開題報(bào)告 學(xué)號(hào) 083010101 姓名 陳紅 專業(yè)方向 機(jī)電一體化技術(shù) 課題名稱 旋管式切管機(jī)的設(shè)計(jì) 課題來源 科研 工程設(shè)計(jì) 生產(chǎn)工藝 其它 √ 完成課題起止時(shí)間 2011年9月-2012年4月 （全部5部分一共不少于1000字） 一.畢業(yè)論文選題依據(jù) 鋼管是一種多功能的經(jīng)濟(jì)斷面鋼材，它在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門應(yīng)用愈來愈廣泛，需求量也越來越大，鋼管的加工也顯得尤其的重要，因此設(shè)計(jì)一臺(tái)通用性好、效率高、耐用以及抗磨損的切管機(jī)就成了當(dāng)前所急需解決的課題。 二.畢業(yè)論文選題目的和意義 選擇題目：旋管式切管機(jī)的設(shè)計(jì) 采用手工切斷鋼管的方法，不但工人的勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)效率低，而且產(chǎn)品質(zhì)量差，因此設(shè)計(jì)一臺(tái)通用性好、效率高、耐用以及抗磨損的切管機(jī)可以達(dá)到降低勞動(dòng)強(qiáng)度、提高效率、節(jié)省人力和提高產(chǎn)品質(zhì)量的目的。 三.選題的發(fā)展現(xiàn)狀和前景展望 目前我國(guó)機(jī)械工業(yè)鋼管使用量已達(dá)到數(shù)千噸以上，鋼管的切割量非常大，但就目前鋼管旋切技術(shù)過于陳舊落后，加工精度低，噪聲環(huán)境污染嚴(yán)重，和國(guó)外旋切技術(shù)相比還有很大差距，因此我國(guó)的旋管式切管機(jī)還有很大發(fā)展空間。對(duì)現(xiàn)有國(guó)內(nèi)外鋼管旋切機(jī)的原理、特點(diǎn)及優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析，不斷改進(jìn)，縮小與國(guó)外先進(jìn)旋切技術(shù)的差距。 四.本課題要完成的主要內(nèi)容（300字左右） 此次的設(shè)計(jì)主要是針對(duì)金屬管材進(jìn)行切斷的切管機(jī)，完成的工作主要是切管機(jī)中滾子，機(jī)體和減速箱部分的設(shè)計(jì)。 具體需要完成內(nèi)容是：對(duì)現(xiàn)有國(guó)內(nèi)外鋼管旋切機(jī)的原理、特點(diǎn)及優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析，擬定多個(gè)傳動(dòng)方案，經(jīng)過分析論證，選出最合理的方案，然后對(duì)各軸的轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩以及各主要傳動(dòng)件的參數(shù)（包括帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)、齒輪模數(shù)的確定以及蝸桿蝸輪模數(shù)的確定和齒數(shù)的確定）進(jìn)行設(shè)計(jì)與計(jì)算，對(duì)于各軸的最小直徑，各主要傳動(dòng)件的尺寸，包括（V帶輪，齒輪，蝸桿蝸輪），也要給出相應(yīng)的計(jì)算，其中減速箱部分需要著重進(jìn)行設(shè)計(jì)，由于這里結(jié)構(gòu)眾多且結(jié)構(gòu)復(fù)雜。 五.畢業(yè)論文提綱 1旋管式切管機(jī)傳動(dòng)方案的選擇 2旋管式切管機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)與計(jì)算 2.1傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)與計(jì)算 2.2進(jìn)行傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算 3滾筒系統(tǒng)和進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 3.1滾筒系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 3.2進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 3.3總體設(shè)計(jì) 2 目錄 引言 1 1旋管式切管機(jī)傳動(dòng)方案的選擇 3 1.1傳動(dòng)方案 3 1.2傳動(dòng)方案的選擇 4 2旋管式切管機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)與計(jì)算 5 2.1傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)與計(jì)算 5 2.1.1電動(dòng)機(jī)的選擇 5 2.1.2電動(dòng)機(jī)功率的選擇 5 2.1.3電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇 6 2.1.4電動(dòng)機(jī)型號(hào)確定 6 2.1.5傳動(dòng)方案的擬定 6 2.1.6各軸的轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩 6 2.2進(jìn)行傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算 8 2.2.1帶輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算 8 2.2.2渦輪蝸桿的傳動(dòng)與計(jì)算 10 2.2.3齒輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算 13 3滾筒系統(tǒng)和進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 21 3.1滾筒系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 21 3.2進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 22 3.3總體設(shè)計(jì) 22 結(jié)論 23 致謝 23 參考文獻(xiàn): 24 旋管式切管機(jī)的設(shè)計(jì) 083010101 陳紅 浙江勝達(dá)機(jī)械廠生產(chǎn)設(shè)備開發(fā)部 工程師 章魏 紹興職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機(jī)電工程系 指導(dǎo)教師：蔡曉霞 摘要：金屬切管機(jī)是一種主要用于車輛，工業(yè)或建材生產(chǎn)中的下料工作的機(jī)器。工作對(duì)象主要為各種型號(hào)各種材料的管材。 此次的設(shè)計(jì)主要是針對(duì)車輛用金屬管材進(jìn)行加工的切管機(jī)，完成的工作主要是切管機(jī)中滾子，機(jī)體和減速箱部分的設(shè)計(jì)。包括傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)和計(jì)算，其中有電動(dòng)機(jī)的選擇，傳動(dòng)方案的擬訂，各軸的轉(zhuǎn)速，功率和轉(zhuǎn)矩的計(jì)算。 此次設(shè)計(jì)所完成的產(chǎn)品主要用于車用通風(fēng)，通水管。本產(chǎn)品在生產(chǎn)中應(yīng)用可以提高產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。 關(guān)鍵詞：切管機(jī) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 方案 設(shè)計(jì)計(jì)算 引言 鋼管主要用來輸送流體和用作鍋爐等的熱交換器管。 鋼管是一種多功能的經(jīng)濟(jì)斷面鋼材。它在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門應(yīng)用愈來愈廣泛，需求量也越來越大。管材的需要量之所以急劇增長(zhǎng)，是因?yàn)楣茏幽苡酶鞣N材料來制造。而且質(zhì)量和精度也高。 鋼管作為輸送管廣泛地用于輸送油、氣、水等各種流體，如石油及天然氣的鉆探開采與輸送、鍋爐的油水與蒸汽管道、一般的水煤氣管道。化工部門一般用管道化方式生產(chǎn)與運(yùn)輸各種化工產(chǎn)品。所以鋼管被人們稱為工業(yè)的“血管”。 鋼管作為結(jié)構(gòu)管大量地用于機(jī)械制造業(yè)和建筑工業(yè)，如用于制作房架、塔吊、鋼管柱、各種車輛的構(gòu)架等。在斷面面積相同的條見下，鋼管比圓鋼、方鋼等的抗彎能力大，剛性好，其單位體積的重量輕。因此，鋼管是一種抗彎能力較強(qiáng)的結(jié)構(gòu)材料。 鋼管還作為中空的零件毛坯用于制造滾動(dòng)軸承、液壓支柱、液壓缸簡(jiǎn)體、空心軸、花鍵套、螺母以及手表殼等，這既節(jié)約金屬又節(jié)省加工工時(shí)。 鋼管又是軍隊(duì)工業(yè)中的重要材料，如用于制造槍管、炮筒及其他武器。隨著航空、火箭、導(dǎo)彈、原子能與宇宙空間技術(shù)等的發(fā)展，精密、薄壁、高強(qiáng)度鋼管的需求量正迅速增長(zhǎng)。 隨著鋼管的需求量的日益增大，鋼管的生產(chǎn)也顯得尤其的重要，因此切管機(jī)的設(shè)計(jì)生產(chǎn)就成了當(dāng)前所急需解決的課題。 下面是一般產(chǎn)品的設(shè)計(jì)流程，我將按下面的流程進(jìn)程切管機(jī)的設(shè)計(jì)： 此次設(shè)計(jì)的切管機(jī)，主要用于常用的通風(fēng)、通水管。因此，下料所要求的精度不高。本切管機(jī)主要切削大量的薄壁的金屬管。如果用手工切斷，勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低，產(chǎn)品質(zhì)量差。因此，需要一臺(tái)，通用性好，耐用以及抗磨損的切管機(jī)。 切管機(jī)的主要參數(shù)為，滾子的轉(zhuǎn)速為70r/min,電動(dòng)機(jī)的額定功率為1.5千瓦，滿載轉(zhuǎn)速1410r/min，每天工作八小時(shí)，工作載荷變動(dòng)小。切管機(jī)的工作原理如下：動(dòng)力由電動(dòng)機(jī)經(jīng)過三角帶輸出，渦輪減速箱，開始齒輪傳動(dòng)傳到一對(duì)磙子。從而帶動(dòng)工件的旋轉(zhuǎn)。實(shí)現(xiàn)切削時(shí)的主運(yùn)動(dòng)。與此同時(shí)，操作手輪，通過螺旋傳動(dòng)，將圓環(huán)刀片向下運(yùn)動(dòng)，并在不斷增加刀片對(duì)管子的壓力過程中，實(shí)現(xiàn)管子的切割工作。為了順利實(shí)現(xiàn)上面的運(yùn)動(dòng)，要對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)中的電動(dòng)機(jī)做出選擇，擬定傳動(dòng)方案，并且對(duì)于各軸的轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩以及各主要傳動(dòng)件的參數(shù)（包括帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)、齒輪模數(shù)的確定以及蝸桿蝸輪模數(shù)的確定和齒數(shù)的確定）進(jìn)行設(shè)計(jì)與計(jì)算，對(duì)于各軸的最小直徑，各主要傳動(dòng)件的尺寸，包括（V帶輪，齒輪，蝸桿蝸輪），也要給出相應(yīng)的計(jì)算。由于產(chǎn)品較大，大致可以分為五個(gè)部分：刀頭架，滾子，機(jī)柜，電器和減速箱。而各部分時(shí)分開設(shè)計(jì)的，因此要注意考慮各部分的裝配關(guān)系。其中減速箱部分需要著重進(jìn)行設(shè)計(jì)，由于這里結(jié)構(gòu)眾多且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而整個(gè)箱體又時(shí)在整體焊接后需要進(jìn)行裝配密封的部件，所以需要詳細(xì)標(biāo)注。 切管機(jī)的運(yùn)用，主要是為了降低勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省人力，提高產(chǎn)品質(zhì)量。當(dāng)然，保證經(jīng)濟(jì)性也是這次設(shè)計(jì)的重要考慮項(xiàng)目之一。 由于切管機(jī)在實(shí)際生產(chǎn)中早已廣泛應(yīng)用，在使用與制造方面，已有一定的經(jīng)驗(yàn)，本次設(shè)計(jì)中有關(guān)切管機(jī)的一些參數(shù)，都采用已有的規(guī)定。因水平有限，論文中不免有疏忽與錯(cuò)誤的地方，敬請(qǐng)批閱老師指正。 1旋管式切管機(jī)傳動(dòng)方案的選擇 1.1傳動(dòng)方案 本次設(shè)計(jì)共有三個(gè)方案供參考，方案如下： 圖1-1 方案一 圖1-2 方案二 圖1-3 方案三 1.2傳動(dòng)方案的選擇 表1-1 方案特性比較 特性 類型 V帶傳動(dòng) 齒輪傳動(dòng) 蝸桿傳動(dòng) 主要特點(diǎn) 中心距變化范圍大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳動(dòng)平穩(wěn)，能緩沖，可起過載安全保險(xiǎn)的作用 外觀尺寸小，傳動(dòng)比準(zhǔn)確，效率高，壽命長(zhǎng)，設(shè)用的效率和速度范圍大 外廓尺寸小，傳動(dòng)比大且準(zhǔn)確，工作平穩(wěn)，可制成自鎖的傳動(dòng) 主要缺點(diǎn) 外廓尺寸大，軸上受力較大，傳動(dòng)比不能嚴(yán)格保證，壽命低 要求制造精度高，不能緩沖，高速傳動(dòng)精度不夠時(shí)有噪音 效率低。中，高速傳動(dòng)裝置需價(jià)格較高的青銅材料，要求制造精度高，加工較麻煩 效率 V帶0.96 開式加工齒輪0.92-0.96；閉式0.95-0.99 開式0.70-0.75 閉式0.7-0.94 自鎖0.40-0.45 功率（KM） 小于等于100 常在30以下 常在50以下 速度V，m/s 小于30 小于等于18/36/100 小于50 單級(jí)傳動(dòng)比 2-4 2-4小于等于5-8 10-40 外廓尺寸 較大 小 小 使用壽命 較短 長(zhǎng) 中 表1-2 機(jī)構(gòu)類型比較 機(jī)構(gòu)類型 主要性能特點(diǎn) 平面連桿機(jī)構(gòu) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，行程距離較大，連接處為面接觸，能承受較大載荷；設(shè)計(jì)時(shí)往往只能近似滿足所需的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 凸輪機(jī)構(gòu) 可滿足工作需要的任意運(yùn)動(dòng)規(guī)律，適用于各種自動(dòng)機(jī)械；但一般行程較短，凸輪制作復(fù)雜，凸輪和從動(dòng)桿接觸面易磨損，高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)沖擊較大 螺旋機(jī)構(gòu) 運(yùn)動(dòng)精度較高，工作平穩(wěn)，故多用于機(jī)床的進(jìn)給機(jī)構(gòu)及機(jī)械的調(diào)整裝置。可傳遞較大的軸向力，且易實(shí)現(xiàn)反行自鎖，故常用于起重升降，但機(jī)械效率低，螺紋易磨損。若采用滾珠螺旋，情況大為改善 齒輪齒條機(jī)構(gòu) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，適用于行程較大的地方；但運(yùn)動(dòng)精度及平穩(wěn)不如螺旋機(jī)構(gòu) 方案c的基本參數(shù)給出，傳動(dòng)比為20，綜合各方面因素選擇方案c。 2旋管式切管機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)與計(jì)算 2.1傳動(dòng)裝置的總體設(shè)計(jì)與計(jì)算 傳動(dòng)裝置用來將原動(dòng)機(jī)輸出的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，以一定的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩或推力傳遞給執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 切管機(jī)工藝方案如下： 圖2-1 工藝方案 2.1.1電動(dòng)機(jī)的選擇 一般機(jī)械裝置設(shè)計(jì)中，原動(dòng)機(jī)多選用電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)輸出連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，工作時(shí)經(jīng)傳動(dòng)裝置調(diào)整和轉(zhuǎn)矩，可滿足工作機(jī)的各種運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力要求。 2.1.2電動(dòng)機(jī)功率的選擇 電動(dòng)機(jī)工作環(huán)境為連續(xù)工作，變化很少，并且載荷穩(wěn)定的場(chǎng)合。一般Pm＞Pr10% 此處：Pm已經(jīng)給出 所以：Pm＝1.5kw 2.1.3電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇 此處電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速已經(jīng)給出 n＝1410r/min 2.1.4電動(dòng)機(jī)型號(hào)確定 經(jīng)查表，得同一功率的三相異步電動(dòng)機(jī)有以下三種型號(hào)、轉(zhuǎn)速的選擇： Y90S-2 2840r/min Y90L-4 1400r/min Y100L-6 940r/min 根據(jù)要求，最終選定三相異步電動(dòng)機(jī)的型號(hào)是： Y90L-4 參考文獻(xiàn)[2][15] 2.1.5傳動(dòng)方案的擬定 總的傳動(dòng)比ｉ的確定： 綜合考慮各方面要求，確定傳動(dòng)方案如下： 初定傳動(dòng)比： 2.1.6各軸的轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩 已知電動(dòng)機(jī)的數(shù)據(jù)如下： 查表可知各級(jí)傳動(dòng)效率如下： （1）計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速如下： （2）各軸功率計(jì)算如下： （3）各軸傳遞的轉(zhuǎn)矩計(jì)算如下： 注：軸3為設(shè)計(jì)上特別增加的惰輪（過渡齒輪），所以，軸3不承受轉(zhuǎn)矩，只承受彎矩。 表2-1 軸號(hào) 電動(dòng)機(jī)軸 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 傳動(dòng)比 2 50 1.5 1/7.5 效率 0.96 0.72 0.92 0.99 轉(zhuǎn)速r/min 1400 700 14 9.3 70 功率kw 1.5 1.44 1.03 0.94 0.85 轉(zhuǎn)矩kg.cm 104.5 200.64 6852.9 593.2 2.2進(jìn)行傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算 參考文獻(xiàn)[2][1][9] 2.2.1帶輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算 工況系數(shù) 查表得 計(jì)算功率 選擇帶的型號(hào) 查表得 A型 小帶輪直徑 查表得 取 大帶輪直徑 大帶輪轉(zhuǎn)速 （2）計(jì)算帶長(zhǎng) 求 求 初取中心距 帶長(zhǎng) 由V帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度圖表，可得 （3）求中心距與包角 中心距 小帶輪包角 > (4)求帶的根數(shù) 帶速 傳動(dòng)比 帶的根數(shù) 由查表得 由查表得 由查表得 由查表得 所以 （5）求軸上載荷 張緊力 軸上載荷 (6)V帶輪的尺寸計(jì)算 1）小帶輪 小帶輪直徑 查表 得 mm 輪寬 外徑 孔徑 此處的孔徑依據(jù)電機(jī)的輸出軸為準(zhǔn) 由查表 2）大帶輪 大帶輪直徑 查表得 mm 外徑 3）結(jié)構(gòu)選擇 選擇輻板式結(jié)構(gòu) 輪緣直徑 輪轂直徑 mm 輻板孔圓周定位尺寸 2.2.2渦輪蝸桿的傳動(dòng)與計(jì)算 參考文獻(xiàn)[1][2][9][11][15] 查表選?。何仐U采用45鋼、表面硬度>45HRC。 蝸輪的材料選用ZCuSn10P1、砂型鑄造 (1) 初選【】的值 當(dāng)量摩擦系數(shù) 設(shè) ； 由查表取最大值 【】 、 、 、 （2）中心距的計(jì)算 蝸輪轉(zhuǎn)矩 使用系數(shù) 查表 得 轉(zhuǎn)速系數(shù) 彈性系數(shù) 根據(jù)蝸輪副材料查表 得 壽命系數(shù) 接觸系數(shù) 由查表得 接觸疲勞極限 由查表得 接觸疲勞最小安全系數(shù)自定 中心距 （3）傳動(dòng)基本尺寸 蝸桿頭數(shù) 由查圖表得 、 蝸輪齒數(shù) 模數(shù) 蝸桿分度圓直徑 取 蝸輪分度圓直徑 蝸桿導(dǎo)程角 蝸輪寬度 蝸桿圓周速度 相對(duì)滑動(dòng)速度 當(dāng)量摩擦系數(shù) 經(jīng)查表 得 （4）齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 許用接觸應(yīng)力 最大接觸應(yīng)力 應(yīng)為105MPa<173MPa 所以 合格 （5）齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度極限 由查表得 彎曲疲勞最小安全系數(shù)自取 許用彎曲疲勞應(yīng)力 齒輪最大彎曲應(yīng)力 應(yīng)為< 所以 合格 （6）蝸桿軸撓度驗(yàn)算 軸的慣性距 允許蝸桿撓度 蝸桿軸撓度 合格 2.2.3齒輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算 參考文獻(xiàn)[1][2][11][15][17] 第一對(duì)齒輪（齒輪2為惰輪） 齒輪材料選擇 小齒輪材料：40Gr 、采用調(diào)制處理，硬度241HB-286HB 、取平均260HB 大齒輪材料：45鋼、 采用調(diào)制處理，硬度 229HB-286HB 、 取平均240HB （1） 齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 1） 初步計(jì)算 轉(zhuǎn)矩 齒寬系數(shù)由查表得 接觸疲勞極限由查圖 得 初步計(jì)算得許用接觸應(yīng)力 值 由查表得 初步計(jì)算小齒輪直徑 取 初步齒寬b 取 2）校核計(jì)算 圓周速度 精度等級(jí) 由查表得 選取八級(jí)精度 齒數(shù)z與模數(shù)m 初取齒數(shù) 取 則 使用系數(shù) 由查表 得 動(dòng)載系數(shù) 由查表 得 齒間載荷分配系數(shù) 先求 由此 得 齒向載荷分布系數(shù) 由查表得 載荷系數(shù) 彈性系由查表得 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) 由查表得 接觸最小安全系數(shù) 由查表得 總工作時(shí)間 接觸壽命系數(shù) 由查表得 許用接觸應(yīng)力 MPa 驗(yàn)算 因?yàn)樾∮?90MPa 合格 計(jì)算結(jié)果表明，接觸疲勞強(qiáng)度較為合適，齒輪尺寸無需調(diào)整。 （2）確定傳動(dòng)主要尺寸 實(shí)際分度圓直徑 mm 中心距 齒寬 （3）齒根彎曲疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算 重合度系數(shù) 齒間載荷分配系數(shù) 經(jīng)查表 齒間載荷分布系數(shù) 載荷系數(shù) 齒形系數(shù) 由圖表得 應(yīng)力修正系數(shù) 由圖表得 彎曲疲勞極限 由圖表得 彎曲最小安全系數(shù)由圖表得 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 由查表得 彎曲壽命系數(shù) 由查表得 許用彎曲應(yīng)力 彎曲壽命 由查表得 驗(yàn)算 第二對(duì)齒輪的計(jì)算 齒輪2 為惰輪，即此處的大齒輪。材料為45鋼，調(diào)制處理，硬度為229HB-286HB。 平均取 240HB（主動(dòng)）。 齒輪3 為小齒輪，材料選擇40Gr，調(diào)制處理，硬度值為241HB~286HB,平均取 260HB. (1)齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 1)初步計(jì)算 轉(zhuǎn)矩 齒寬系數(shù) 由查表得 接觸疲勞極限由查圖得 初步齒寬b 取 2）校核計(jì)算 圓周速度 精度等級(jí) 由查表得 選取八級(jí)精度 齒數(shù)z與模數(shù)m 已知 使用系數(shù) 由查表得 動(dòng)載系數(shù) 由查表得 齒間載荷分配系數(shù) 先求 由此得 齒向載荷分布系數(shù) 由查表得 載荷系數(shù) 彈性系數(shù) 由查得 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) 由查表得 接觸最小安全系數(shù) 由查表得 總工作時(shí)間 接觸壽命系數(shù) 由查表得 許用接觸應(yīng)力 驗(yàn)算 因?yàn)樾∮?84MPa 所以合格 計(jì)算結(jié)果表明，接觸疲勞強(qiáng)度較為合適，齒輪尺寸無需調(diào)整。 3）確定傳動(dòng)主要尺寸 實(shí)際分度圓直徑 mm 中心距 齒寬 （2）齒根彎曲疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算 重合度系數(shù) 齒間載荷分配系數(shù) 經(jīng)查表 載荷系數(shù) 齒形系數(shù) 由圖表得 應(yīng)力修正系數(shù) 由圖表得 彎曲疲勞極限 由圖表得 彎曲最小安全系數(shù) 由圖表得 彎曲壽命系數(shù) 由查表得 許用彎曲應(yīng)力 彎曲壽命 由查表得 驗(yàn)算 根據(jù)以上計(jì)算，初步確定減速機(jī)為以下結(jié)構(gòu)： 圖2-2減速器效果圖 3滾筒系統(tǒng)和進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 3.1滾筒系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 參考文獻(xiàn)[1][9][11][15][5][14] 滾筒主要通過惰輪帶動(dòng)兩個(gè)連接在滾筒上的齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)來旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)滾筒上的工件旋轉(zhuǎn)，滾筒的粗糙度設(shè)定為Ra25,采用T7碳素工具鋼，滾筒上設(shè)計(jì)有螺旋槽，主要是工作時(shí)可及時(shí)有效的排出加工廢料，保證工件與滾筒接觸良好。 圖3-1滾筒效果圖 3.2進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 參考文獻(xiàn)[1][9][11][14][15][4][6][8] 本設(shè)計(jì)主要采用了螺旋傳動(dòng)的設(shè)計(jì)方法，通過轉(zhuǎn)動(dòng)手輪使刀片均勻進(jìn)給，其優(yōu)點(diǎn)是1摩擦阻力小，傳動(dòng)效率高，具有傳動(dòng)可逆性2運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定，工作壽命長(zhǎng)，不易發(fā)生故障。 采用滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)，螺紋為梯形螺紋，螺桿和螺母的材料為鋼對(duì)青銅，螺紋牙強(qiáng)度為鋼0.6Mpa,青銅30-40Mpa 。 滑動(dòng)螺旋副采用梯形螺紋，牙形角α=30°，螺紋副的大徑和小徑處有相等的徑向間隙。 刀具是由高速工具鋼為材料的圓盤刀片，配備一臺(tái)Y801-2三相異步電動(dòng)機(jī)。 3.3總體設(shè)計(jì) 參考文獻(xiàn)[1][2][9][10][11][12][14][15][16][17] 通過對(duì)切管機(jī)的減速箱體的各個(gè)零部件的計(jì)算，運(yùn)用所計(jì)算出的各個(gè)零部件的尺寸，進(jìn)行總體機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。 結(jié)論 此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是金屬切管機(jī)的設(shè)計(jì)，在整個(gè)設(shè)計(jì)的過程中，充分回顧了在大學(xué)所學(xué)習(xí)的機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、材料力學(xué)、理論力學(xué)、工程制圖學(xué)等等的科目。從這一設(shè)計(jì)題目的綜合運(yùn)用中，更是把所學(xué)的這些知識(shí)有了一個(gè)大的融會(huì)與應(yīng)用，從而所學(xué)的知識(shí)也不再是死的，有了一個(gè)比較全面的復(fù)習(xí)。在設(shè)計(jì)與計(jì)算的過程中，也遇到了許多的困難與問題。通過查找資料，將這些問題解決的這種獨(dú)立的解決問題和思考的方法，是在這次設(shè)計(jì)中我得到的一個(gè)最大的收獲。當(dāng)然，從中也大致了解了一些產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基本方法，這也將是一次寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。相信在以后的工作中，將會(huì)有很大幫助。 致謝 在此，最要感謝導(dǎo)我這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的老師，他不厭其煩的指導(dǎo)和幫助，以及其本人嚴(yán)謹(jǐn)而認(rèn)真的工作研究態(tài)度，也給我留下了深刻的印象。最后，再次向在我的這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中幫助、指導(dǎo)我的各位老師與同學(xué)，表達(dá)最真誠(chéng)的謝意。 參考文獻(xiàn): [1]濮良貴 機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版） 高等教育出版社2008.4 [2]王大康 機(jī)械設(shè)計(jì)綜合課程設(shè)計(jì) 機(jī)械工業(yè)出版社 2007.12 [3]王明華 旋管式切管機(jī)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐 《煤礦機(jī)械》第三十卷20期 [4]安虎平 切管機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)方案的研究 《煤礦技術(shù)》第28卷第2期 [5]徐文琴、 孫達(dá)英 新型切管機(jī)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐 《制造技術(shù)與機(jī)床》2009第二期 [6]李精毅 飛銑式切管機(jī)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用 [7]張震宇 大中直徑螺旋焊管切管機(jī)的試驗(yàn)研究 《成都大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào)》1993-4 [8]賓煥男 半自動(dòng)車銑切管機(jī) 《金屬加工》 2009年2期 [9]洪鐘德 簡(jiǎn)明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 同濟(jì)大學(xué)出版社 2002.5 [10]西北工業(yè)大學(xué)工程制圖教研室 畫法幾何及機(jī)械制圖 陜西科學(xué)技術(shù)出版社 2005．8 [11]申永勝 機(jī)械原理教程 清華大學(xué)出版社 2005.12 [12]甘永立 幾何量公差與檢測(cè) 上海科學(xué)技術(shù)出版社 2008.1 [13]賓煥南 半自動(dòng)車銑切管機(jī) 《金屬加工》2009.11期 [14]金屬切削刀具 樂兌謙 機(jī)械工業(yè)出版社 1985 [15]機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 成大先 化學(xué)工業(yè)出版社 2004 [16]機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) 張世昌 高等教育出版社 2007 [17]工程力學(xué) 畢秦勝 北京大學(xué)出版社 2007 24 紹興職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)綜合實(shí)踐任務(wù)書 崗位名稱 設(shè)計(jì)人員 崗位職責(zé) 負(fù)責(zé)旋管式切管機(jī)開發(fā)設(shè)計(jì) 崗位能力要求 具有良好的機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，熟練掌握各種常用傳動(dòng)方式的原理、計(jì)算和應(yīng)用，需要了解各種加工手段，以及各種加工手段的性能、能達(dá)到的精度、加工方法、設(shè)備基本原理等，了解常用材料的性能、熱處理方法等， 能熟練使用CAD、solidword等軟件熟練地繪圖。 課題任務(wù)名稱 旋管式切管機(jī)的設(shè)計(jì) 本課題完成的條件 1、按照自己所學(xué)的機(jī)械基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)和開發(fā)； 2、在學(xué)校輔導(dǎo)老師的幫助和查找相關(guān)資料完成此設(shè)計(jì)。 3、練掌握各種常用傳動(dòng)方式的原理、計(jì)算和應(yīng)用。 本課題任務(wù)要求 <一> 技術(shù)應(yīng)用設(shè)計(jì)要求 1、 對(duì)現(xiàn)有鋼管旋切機(jī)的原理、特點(diǎn)及優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析，擬定改進(jìn)方案。 2、從設(shè)計(jì)實(shí)際需要出發(fā)，選擇設(shè)計(jì)方案； 3、進(jìn)行鋼管旋切機(jī)的工作原理設(shè)計(jì)。 4、對(duì)鋼管旋切機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。 5、撰寫設(shè)計(jì)說明書一份。 <二> 設(shè)計(jì)能力要求 1、讀圖能力：對(duì)給出的圖紙能夠看懂其工作原理以及每部分結(jié)構(gòu)。在腦海里形成完整清晰甚至可以動(dòng)起來的圖像。 2、拆圖能力：對(duì)給出的總圖，可以繪制出其中的每一個(gè)零件，并用三視圖表達(dá)清楚所有細(xì)節(jié)。同時(shí)要求對(duì)每一個(gè)零件的可裝配性、可加工性、成本、性能要有足夠的考慮。對(duì)于好的拆圖要求能夠發(fā)現(xiàn)并修改總圖設(shè)計(jì)上的缺陷或錯(cuò)誤。 3、標(biāo)注能力：對(duì)繪制出的零件圖進(jìn)行標(biāo)注，尤為重要的是學(xué)會(huì)給出適當(dāng)?shù)拇植诙取⒐钆浜?、形位公差的要求。尺寸要齊全，并不得有封閉尺寸。注意標(biāo)注的尺寸起點(diǎn)以及誤差累積問題。表面處理要適當(dāng)。 4、工藝能力：清楚地設(shè)計(jì)出每一個(gè)零件或結(jié)構(gòu)所使用的材料、加工方法、熱處理方法等，對(duì)于任何一個(gè)公差或尺寸提出的要求都是基于實(shí)際結(jié)構(gòu)的需要以及加工工藝的要求來共同決定的。 5、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力：為了實(shí)現(xiàn)某一種功能，可以想象并繪制出可用、可裝配、可加工、成本適中的結(jié)構(gòu)，對(duì)于好的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求結(jié)構(gòu)要簡(jiǎn)單可靠、成本低廉、美觀大方。 6、測(cè)量和質(zhì)量、安全管理：了解基本的測(cè)量檢測(cè)手段、了解并理解質(zhì)量管理、安全管理的方法和規(guī)定，把質(zhì)量和安全的理念應(yīng)用到零部件設(shè)計(jì)中。 7、解決問題能力：在生產(chǎn)過程中，會(huì)出現(xiàn)很多加工工藝、失誤、意外因素等原因造成的問題，這需要通過豐富的設(shè)計(jì)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，靈活的頭腦和智慧找出快捷、簡(jiǎn)便、低成本的解決方法。 8、判斷能力：對(duì)于一個(gè)零件其強(qiáng)度是否足夠？一個(gè)結(jié)構(gòu)其性能是否可靠？一臺(tái)設(shè)備其總體是否合理美觀？成本孰高孰低？性能孰優(yōu)孰劣？諸如此類問題，要求設(shè)計(jì)者在頭腦中有基本準(zhǔn)確的直覺判斷。 9、準(zhǔn)確性：機(jī)械設(shè)計(jì)人員的第一要求是準(zhǔn)確，其次才是巧妙。要求避免任何形式的錯(cuò)誤，尤其是疏忽大意造成的錯(cuò)誤堅(jiān)決要避免。 <三> 時(shí)間安排 1、畢業(yè)綜合實(shí)踐單位以及崗位的落實(shí)（2011年7月1日開始） 2、上傳畢業(yè)綜合實(shí)踐任務(wù)書（2011年9月30日前） 3、畢業(yè)綜合實(shí)踐相關(guān)崗位頂崗實(shí)習(xí)過程并撰寫實(shí)習(xí)周記（2011年7月1日-2012年4月20日期間） <四>周記撰寫與系統(tǒng)錄入 1、每周每周登陸系統(tǒng)提交實(shí)習(xí)周記，內(nèi)容要求與實(shí)習(xí)期間工作、生活相關(guān)，不少于200字；每月在其中一篇周記內(nèi)包含一次企業(yè)所跟師傅或直屬領(lǐng)導(dǎo)評(píng)價(jià)（20字以上，包含評(píng)價(jià)人聯(lián)系方式）。 2、參加或更換實(shí)習(xí)單位要求一周內(nèi)登陸系統(tǒng)更新相關(guān)信息并主動(dòng)聯(lián)系指導(dǎo)教師備案。