裝配圖管套壓裝專機
裝配圖管套壓裝專機,裝配,圖管套壓裝,專機
無錫職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書
第一章 引言
畢業(yè)設計是在學完了專業(yè)課,并經(jīng)歷了生產(chǎn)實習的基礎上進行的最后一個教學環(huán)節(jié),是對之前所學課程的一次總復習,也是一次理論聯(lián)系實際的訓練,它在幾年的學習中占有十分重要的地位。
就我個人而言,希望通過這次畢業(yè)設計,對自己今后從事的工作,進行一次適應性的訓練,通過設計鍛煉自己分析問題,解決問題的能力,特別是利用計算機進行輔助設計的能力,為今后從事專業(yè)工作打下良好的基礎。
此次畢業(yè)設計的課題是設計一臺管子軸套壓裝專機。根據(jù)設計任務書的要求,在無縫鋼管二端要均勻壓入二軸套,且要保證二軸套相對位置,軸套壓到底后,在相應位置要鉆攻螺孔,具體尺寸及要求見管套結合件圖。
根據(jù)所學專業(yè)知識,通過參閱機械設計手冊及圖冊資料,本人采用的總體方案是:利用電機減速機帶動絲杠螺母的傳動方式,通過絲杠螺母結構將旋轉運動轉化為直線壓入運動。
由于軸套與軸之間的配合為過盈配合H8/r7,所需壓入力較大,且隨壓入長度增大而增大,當軸套壓到底時,壓入力會瞬間急增,為保護電機,需采用安全離合器進行過載保護,利用其可調(diào)整保護壓力,以限定最大壓入力。管子由V型塊定位,考慮到管、套在壓入前定位的同心度要求很高,否則可能會出現(xiàn)壓不進的現(xiàn)象,故采用高度可調(diào)V型塊,以降低對專機零件加工的精度要求,可使專機裝配、調(diào)試簡單、方便,節(jié)約成本。針對管子較長,剛性較差,為防止二端施壓時管子受力失穩(wěn)而中間拱起,采用回轉壓板通過一滾輪對其中間部位壓緊。絲杠支承采用深溝球軸承和單向推力軸承組合,以減小摩擦力、延長使用壽命。
根據(jù)管套結合件圖,在專機上相應位置安裝鉆模板。當安全離合器開始打滑,操作工即停止電機。此時用手槍鉆通過鉆模板進行鉆孔,然后啟動電機反轉退回壓頭到位后停止,再卸下工件進行人工或機動攻絲。
該專機可解決人工裝配時勞動強度大、效率低、定位精度低的問題, 滿足了大批量生產(chǎn)要求。
下面是專機設計時的主要零件、外購件、標準件的計算和選用步驟。
由于能力所限,設計中當有許多不足之處,希望各位老師給予批評指教。
第二章 設計思路
(1)課題的目的與意義
此課題的目的是讓我們更好地掌握機械設計的內(nèi)容和方法,能正確、合理地選用設計參數(shù)、機械結構;學會利用廠家提供的產(chǎn)品樣本合理選擇配套件;提高查閱設計手冊和正確使用標準的能力,尤其是利用計算機進行輔助設計的能力。通過這次工作前的適應性訓練,為今后從事專業(yè)工作打下良好的基礎。
(2)對機械設計基本要素的認識
機械設計首先要保證的是產(chǎn)品的功能及其可靠性,并保證產(chǎn)品有良好的工藝性。機械設計是一項創(chuàng)造性的勞動,新穎的設計要求有新的構思,對此,設計人員一方面應大膽地采用新理論和新結構,另一方面也要總結經(jīng)驗采用原有的成功的技術和結構。設計的過程是一個探索的過程,在設計的起始階段,應該允許發(fā)揮創(chuàng)造性而不受各種約束。即使發(fā)生許多不切實際的設想,也沒關系,這可以在設計的早期,在繪制圖樣以前加以糾正。通常要有幾套設計方案,要在各方面對這些方案進行對比,從中選擇最佳方案。最后選定的方案可能是各套方案中最好部分的組合,也可能是未被接受方案中的某個構思。
產(chǎn)品要便于使用和減輕人的勞動強度。設計人員要使所設計的機器適應人,就必須考慮人的操作特征,其中包括:工作場所的空間分配,通風條件,色彩和照明,手柄、開關及踏腳的位置和尺寸,操作人員的體力,安全保護,操作人員的心理和習慣等。
機械設計的起始階段,設計人員要對產(chǎn)品是否為社會所需要,有無競爭力,有無銷路,是否經(jīng)濟,盈利多少等問題與管理人員、銷售人員磋商。
如上所述,機械設計涉及工程技術的各個領域。這些領域中所涉及到的基本要素有:材料、強度、撓度、剛度、穩(wěn)定度;摩擦、磨損、潤滑;形狀、尺寸、表面加工、體積、重量、風格;溫度、噪音、腐蝕;可靠性;控制;實用、安全、價格;以及維修等。
第三章 機械設計方法
(1)機械設計步驟
機械設計是機械產(chǎn)品生產(chǎn)的第一道工序。在設計中要求對機器的工作原理、功能、結構、零部件設計,甚至加工制造和裝配方法都確定下來。因此,不同的設計者可能有不同的設計方案和設計步驟。但是,機械設計的共性規(guī)律是客觀存在的,需要不斷地總結和完善。機械設計的一般步驟:動向預測;方案設計;技術設計;施工設計;試生產(chǎn)。下面著重分析方案設計和技術設計。
(2)方案設計
根據(jù)設計任務書提出的對所設計機器的工作要求,首先對能滿足工作要求的多種設計原理方案加以分析比較。由于任何工作原理都必須通過一定的運動形式來實現(xiàn),所以這一步驟也是確定設計所需運動的方案。例如設計一臺往復運動的機器時,可采用的設計原理方案很多,有電動的,有氣動、液壓及其他組合機構等形式的,每種形式中還有多種機構能達到預期的運動,如齒輪齒條機構、絲桿螺母機構、凸輪機構、曲柄滑塊機構等。確定設計原理方案時,可把設計對象當作完整的系統(tǒng),并將它分成具有各種分功能的機構及零件為子系統(tǒng)和元素,進行系統(tǒng)分析和機構分析、機構綜合和加以比較,選擇最優(yōu)方案。
在這一階段,要按選擇最優(yōu)方案所需的技術—經(jīng)濟論證來制定產(chǎn)品總體和主要部件方案,同時要確定關于工作原理、可靠性和強度的問題范圍,這些問題必須加以研究,有些要得到實驗驗證。要對不致太大影響技術任務書中規(guī)定的設計對象,它的最終主要指標的那些結構要素作近似計算。如果想在有接近于設計對象的實際樣機,就可以不經(jīng)過計算而擬訂各個機構要素,但在方案設計中,為了進行于選擇最優(yōu)設計方案有關的技術—經(jīng)濟計算,必須充分精確地估計對最終結果有影響的參數(shù)。例如,在設計機械傳動裝置方案時,為了選擇傳動型式(絲桿螺母傳動,行星齒輪傳動、蝸桿傳動等),必須具有一些數(shù)據(jù)能求得要素尺寸,從而確定對比方案的重量和外廓尺寸,而其誤差對最終結果沒有很大影響。
在簡化設計中,選擇最優(yōu)方案可以與機械的使用者和對該項機械有經(jīng)驗分得人員共同商定。
在確定設計原理方案時,還必須體現(xiàn)機械工業(yè)的技術發(fā)展政策。根據(jù)機械的實際工作情況,盡量采用微電子技術和新型材料,設計機電一體化產(chǎn)品。
(3)技術設計
在技術設計中,要擬定設計對象的總體和部件,具體確定零件的結構,對所設計的機械產(chǎn)品提出的要求是:制造和維護經(jīng)濟,操縱方便而安全,可靠性高,使用壽命長,為了能達到這些要求,零件應滿足一些準則,簡而言之,可以用:“明確、簡單、安全”六字來表達。
所謂明確主要指結構的形狀和尺寸關系清晰,作用關系可以預測和計算,功能明確,也即能量、信息和物料的轉換與流動走向明確。一個明確的結構應避免產(chǎn)生附加載荷、附加變形和可能的劇烈磨損,應盡可能見效載荷和溫度應力引起的變形。明確的結構是實現(xiàn)產(chǎn)品預定技術功能的前提。
所謂簡單,一般是指形狀簡單,零件數(shù)少,相對運動副少,磨損件少,使用、維護、保養(yǎng)方便等。但對于具體情況要具體分析。不希望某一方面的簡單導致另一當面的復雜。一旦出現(xiàn)這種情況應予協(xié)調(diào)。
安全性包括由小到大的五個范圍:結構構件的安全性;功能的安全性;運行的安全性;工作的安全性和環(huán)境的安全性。這五個范圍相互之間是關聯(lián)的,應該統(tǒng)盤考慮。
在結構設計時主要采用安全技術、間接安全技術和指示安全技術來解決產(chǎn)品的安全問題。
在上述結構設計準則下,應考慮技術設計中出現(xiàn)的強度、剛度、抗振性、耐磨性、工藝性等問題。如載荷的合理分配、結構的合理傳力、運動中的穩(wěn)定性等。
操縱條件和操縱方便對機械的可靠性和勞動生產(chǎn)率有很大影響,因為很多機械產(chǎn)品的工作效果取決于人機系統(tǒng)的指標。如產(chǎn)品在運行中噪聲大、振動強、手柄作用力大、檢查不便、變速困難等等,易導致疲勞,違反操作而可能引起事故。
標準化對所設計的產(chǎn)品的制造成本和運行經(jīng)濟有很大意義。實現(xiàn)了標準化,可使機械產(chǎn)品的成本有所降低,設計周期有所縮短,可靠性則有所提高
機械設計和繪圖是密切聯(lián)系的工作,因為機械設計是一種創(chuàng)造性的形象思維,而繪畫則是將形象思維表現(xiàn)出來的最好方法。形象思維的結果,不通過圖的表現(xiàn)總是模糊和支離的,并且難以精確無誤的傳給別人,一個有經(jīng)驗的設計者在構思時,總是需要反復的修改初步設計總圖。
設計人員按照他所繪制的初步設計總圖,簡單計算或估算機械的各主要零件的受力、強度、形狀、尺寸和重量等,如發(fā)現(xiàn)原來所選的結構不可行或不實際,則要調(diào)整或修改結構,還要考慮有沒有發(fā)生過熱、過度磨損和過早發(fā)生疲勞破壞的危險部位,并采取措施解決。
在這階段,設想中的機器初步成型了,設計人員通過初步設計總圖的繪制,會發(fā)現(xiàn)各部分的形狀、尺寸和比例大小有許多矛盾,當需要加強或改進某一方面,可能會削弱或惡化另一方面,必須權衡取舍,在各方面保持平衡以達到最佳綜合效果。這時,設計人員的經(jīng)驗起著重要作用。
在修改初步設計的總圖的過程中,還需對初步設計進行技術-經(jīng)濟分析,一般原則是:選那些結構復雜的、重量大的、尺寸大的、材料貴的、性能差的、技術水平低的,以及批量大的、工藝復雜的、遠材料消耗高的、成品率低的那些零件進行分析,并據(jù)此修改設計,以期得到技術—經(jīng)濟指標高的初步設計總圖。
(4)本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段(途徑):針對本課題的設計思路
此次畢業(yè)設計的課題是設計一臺管子軸套壓裝專機。根據(jù)設計任務書的要求,在無縫鋼管二端要均勻壓入二軸套,且要保證二軸套相對位置,軸套壓到底后,在相應位置要鉆攻螺孔,具體尺寸及要求見附圖—管套結合件圖。
分析管套結合件圖,管套結合是過盈配合,需要較大的壓入力,且要保證套和管子上螺孔的相對位置,顯然用人工壓配勞動強度太大,相互位置尺寸不易保證,使用壓裝專機勢在必行。
根據(jù)設計任務書的要求,在10秒鐘內(nèi)要壓到位,工作行程為100mm,壓入速度范圍大。速度快些,效率雖會提高,但結合時沖擊會很大,尤其是在管套壓到底時,所以選擇時間為10秒完成壓套動作。
專機方案的確定,最重要的是選擇一種往復運動機構。最常用的形式有:齒輪—齒條機構加滾動或滑動導軌;絲杠螺母機構(滑動或滾珠絲桿螺母副);氣動或液壓傳動裝置等。原動件可采用電機—減速機,動力通過皮帶輪傳至執(zhí)行件。采用皮帶輪的好處是柔性傳動,過載時皮帶會打滑,可以起到輔助的保護作用,但不能用作經(jīng)常的安全保護使用。
二套之間的相對位置可通過定位實現(xiàn)。利用套上φ48凸臺和φ9孔及φ100端面定位,φ9孔裝入菱形銷, φ48凸臺插入定位沉孔,用這樣的類似于一面二銷的六點完全定位方式保證相對位置,其中一只套定位在壓頭上,另一只套定位于固定支座上。
根據(jù)近三年所學專業(yè)知識,通過參閱機械設計手冊、夾具設計手冊及相關圖冊資料,結合考慮專機制造成本和周期,本人擬采用的總體方案是:利用電機減速機提供動力,通過皮帶輪帶動絲杠轉動,進而帶動裝有螺母的壓頭移動,將旋轉運動轉化為直線壓入運動。
由于軸套與軸之間的配合為過盈配合H8/r7,所需壓入力較大,且隨壓入長度增大而增大,當軸套壓到底時,壓入力會瞬間急增,為保護電機,需采用安全離合器進行過載保護,利用其可調(diào)整保護壓力,以限定最大壓入力。
管子由V型塊定位,考慮到管、套在壓入前定位的同心度要求很高,否則可能會出現(xiàn)壓不進的現(xiàn)象,故采用高度可調(diào)V型塊,以降低對專機零件加工的精度要求,可使專機裝配、調(diào)試簡單、方便,節(jié)約成本。針對管子較長,剛性較差,為防止二端施壓時管子受力失穩(wěn)而中間拱起,采用回轉壓板通過一滾輪(軸承)對其中間部位壓緊。
絲杠支承可采用滑動軸承和單向推力軸承組合,或采用深溝球軸承和單向推力軸承組合,但考慮到專機工作時徑向力較小而軸向力很大,為減小摩擦力、延長使用壽命,選擇后者的支承方式。
根據(jù)管套結合件圖,在專機上相應位置安裝鉆模板。當安全離合器開始打滑,操作工即停止電機。此時用手槍鉆通過鉆模板進行鉆孔,然后啟動電機反轉退回壓頭到位后停止,再卸下工件進行人工或機動攻絲。
減速機的輸出轉速要和壓頭移動速度相配,即要選擇相應的絲桿螺距。減速機應選用國產(chǎn)著名品牌,以保證產(chǎn)品質(zhì)量。如選擇不到相應產(chǎn)品,也可自行設計、制造。
該設計方案經(jīng)慎重考慮,多方論證,應是切實可行的。當然可采用滾珠絲桿螺母副加滾動導軌的形式,磨損小,壽命長,傳動效率更高,但制造成本也會大幅提高。
該專機可解決人工裝配時勞動強度大、效率低、定位精度低的問題,可滿足大批量生產(chǎn)要求。
(5)設計計算
1.壓入力計算:
1.1最大過盈
根據(jù)裝配圖上技術要求,管子與軸套的配合要求是 H8/r7
所以最大過盈δmax
δmax=59μm
1.2所需軸向壓入力P作用(千克)
根據(jù)裝配圖上技術要求,軸套兩端的最大壓入長度l為100mm
p=P/fπdl P= fπdl其中f取0.08
注:d1:包容面直徑,f:摩擦系數(shù)
1.3配合面壓強p計算
配合件材料不同:Pmax={δmax/[d×(c1/e1)+(c2/e2)]}×10-4 公斤/厘米
被包容件Q235
包容件HT200
C1=[1+(d1/d) 2]/[1-(d1/d) 2]- u 1
C2=[1+(d/d2) 2]/[1-( d/d2) 2]+ u 2
注: d配合面公稱直徑 d=40mm=4cm
d1被包容件內(nèi)孔直徑 d1=32mm=3.2cm
d2包容件外徑 d2=50mm=5cm
u1被包容件的波松比 見表1-7 P4
u1=0.24--0.28 取u1=0.25
u2包容件的波松比 見表1-7 P4
u2=0.23--0.27 取u2=0.25
l配合長度 l=50×2=100mm=10cm 公斤/厘米2
E1被包容件的彈性模數(shù) 見表1-7 P4
E1=(2.0--2.1)× 106 取E1=2×106
E2包容件的彈性模數(shù) 見表1-7 P4
E2=(1.15--1.60)× 106 取E1=1.5×106
C1={[1+(32/40)2]/ [1-(32/40)2]}-0.25=4.3
C2={[1+(40/50)2]/ [1-(40/50)2]}+0.25=4.8
Pmax=59/{4×[4.3/(2× 106)+4.8/(1.5× 106)]}× 10-4
=2.76 公斤/厘米2
P=p/fπdl
=2.76×0.08×π×40×100
=2773 kg →取P=3000公斤(max)
2.螺桿計算:
2.1螺桿中徑 (機械設計手冊第二卷 表15 2-3)
螺桿中徑d2=ζ× [f/φ(p)] 1/2
梯形齒ζ=0.8 整體式螺母φ=1.5
P—許用壓強 見機械設計手冊第二卷表15 2-9
螺桿的材料為45鋼 螺母的材料為青銅
查設計手冊得P=20Mpa
由上面計算得到最大的軸向載荷F=pg=30000N
由以上條件計算得:d2=ζ[f/φ(p)] 1/2=0.8×[30000/(1.5×20)] 1/2=25.3
根據(jù)機械設計手冊查標準取中徑為標準值
得中徑d2=27mm Tr=30×3
2.2驅(qū)動轉矩
驅(qū)動轉矩T1=F× d2/2tan(φ+ρ′)
軸向載荷F為30000N
螺桿中徑d2=27mm
螺紋升角φ=arctan[l/(πd2)]≤ρ′
當量摩擦角ρ′=arctan[μs/cosα/2]
注:l為導程 l =3
ρ′為當量摩擦角 μs螺旋副摩擦系數(shù)
見機械設計手冊第二卷表15 2-8
螺旋副摩擦系數(shù)Us為0.08--0.1 取μs=0.08
通常使螺紋升角φ≤4o30′ α 標準值為30o
螺紋升角φ=arctan3/27π=2o
當量摩擦角ρ′=arctan0.08/cos15o=4.6o
驅(qū)動轉矩T1=F×( d2/2)tan(φ+ρ′)
=(30000×27/2×tan6.6o)/1000
=30×13.5×tan6.6o
=47N·m
要求10S內(nèi)壓入,根據(jù)管套結合件圖,可知壓入行程為100mm ,空行程取為20mm,由于絲桿的螺距為3mm,則絲桿在10秒內(nèi)要轉120/3=40轉。
則螺桿轉速為 40×6=240(轉/分)
3.電動機的選擇
電機功率Pw= Tn/9.55(kw)
=[(47×240)/9.55]×10-3
=1.2 kw
注:轉矩Tn=驅(qū)動轉矩×轉速
根據(jù)計算的電動機功率P=1.2KW,以及離合器完全脫開時的扭矩Tc1=100 N·m,所以選擇P=3KW的電動機,型號為14B5.6-D100LBH.4G表見《德森江浪CR3系列二成速電機》P14
4.離合器計算與選擇(機械設計手冊第二卷)
4.1彈簧壓力計算:
F=2Tc/D[tan(α-ρ) –D/dμ]
注:Tc離合器的計算轉矩 N·mm
Tc=(1.35--1.4)T
D牙工作面的計算直徑
計算壓力時,取過載扭矩Tc1=62N·m
完全脫開時 Tc1=100 N·m
α一般為45o,ρ為4o--5o 取ρ=5o
μ:鍵與花鍵連接的摩擦系數(shù)取μ=0.15
d:周直徑或滑動半離合器孔徑 D=100mm,d=25mm
過載時的彈簧壓力F1=2Tc1/D[tan(α-ρ) –D/dμ]
=[(2×62×103)/100]×[tan(45o-5o)-100/25×0.15]
=296N
完全脫開時彈簧壓力F2=2Tc2/D[tan(α-ρ) –D/dμ]
=[(2×100×103)/100]×(tan(45o-5o)-o-100/25×0.15)
=478N
則每根彈簧壓力:初壓力F1′=296/6=49N
終壓力F2′=478/6=80N
取彈簧的初壓力F0=(0.85--0.9)F(取F0=0.9F)
=0.9×49=44N
4.2彈簧設計(機械設計手冊第二卷)
按結構尺寸,選確定彈簧中徑D=12mm 鋼絲直徑d=1.6mm
安裝高度H1=36mm 安裝載荷P1=44N
從安裝高度壓縮8mm后,壓縮載荷P2=80N
⑴材料:碳素鋼彈簧鋼絲Ⅱ(C級)
⑵許用切應力 查機械設計手冊第二卷表7.1-5
得σb=1810Mpa ,[τ]=0.35σb=633.5 Mpa
⑶求直徑d
初定旋轉比:C=D/d=12/1.6=7.5
查機械設計手冊第二卷圖7.1-4 P7-10 得K=1.2
則?d=1.6(KCP/[τ])1/2
=1.6[(1.2×7.5×44)/633.5] ?
=1.24 取d=1.6與實際相近
⑷彈簧剛度P′要求:
P′=(p2-p1)/(f2-f1)=(80-44)/8=4.5N/mm
⑸彈簧有效圈數(shù)n
n=Gd4/8D3 P′
注:G切邊模量 見機械設計手冊第二卷表7.1-4
G=79×103μPa
n=(79×103×1.64)/(8×123×4.5)=8
⑹總圈數(shù)n1=n+ n2=10(圈4)
⑺彈簧剛度P′= Gd4/8D3 n=(79×103×1.64)/(8×123×8)=4.7N/mm 基本相符
⑻彈簧安裝變形量:F1=P1/ P′=44/4.7=9(mm)
⑼自由高度:H0=H1+F1=36+9=45(mm)
⑽變形量F1F2 H1=36mm,F(xiàn)1=9mm,F(xiàn)2=F1+8=17mm
⑾ 負荷P1P2:安裝負荷P1= P′F1=4.7×9=42.3(N)
完全脫開時P2=4.7×9=79.9(N)
接近題意
⑿壓并高度Hb: Hb=n1d=10×1.6=16(mm)
⒀節(jié)距t: t= (H0-1.5d)/n=(45-1.5×1.6)/8=5.4
⒁壓并變形量Fb=H0-Hb=45-16=29(mm)
4.3 離合器的選擇
選擇梯形牙嵌式安全離合器,牙的工作面為平面工作面,牙形角為30--45o,半離合器上牙的工作面應有較高的硬度,以提高耐磨性和承受沖擊載荷的能力常用20Cr經(jīng)滲碳淬火56--62HRC,或40Cr淬火至56--57HRC,牙嵌式安全離合器,其壓緊裝置由若干小的壓緊彈簧組成,能傳遞較大的極限轉矩,與軸用鍵聯(lián)接。表見P22-238
5.皮帶輪的選擇
根據(jù)傳遞功率P=3KW,轉速250轉/分
利用插入法見《機械設計手冊》卷(二)P14-18表,則皮帶輪Dd1=160mm,
則選用 SPB型窄V帶,單根傳遞的功率為1.5kw,我們計算得到的功率為3kw,所以選兩根皮帶。
V帶輪輪廓尺寸(基準寬度制):基準寬度Bd=14mm,基準線上槽深ha=4mm,基準線下槽深hf=12mm,槽間距e=19mm,第一槽對成面至端面的最小距離f=12mm,槽間距離及極限偏差為±0.8mm,帶輪寬B=(Z-1)e+2f(2-輪槽數(shù))=43mm
外徑da=dd+2ha=168mm
輪槽角φ=34o,其極限偏差為±0.5
6.軸承的選擇
根據(jù)《機械設計手冊》 第三卷 第六章
根據(jù)最大受力為3000千克,所以選擇單向推力球軸承:
根據(jù)表20.6-22, 基本尺寸d=30 基本載荷Ca=28﹐得:軸承代號為51206
d=30 D=52 T=16 da=43 Da=39 ra=0.6
根據(jù)表20.6-22, 基本尺寸d=25 基本載荷Ca=15.2,得:軸承代號為51105
d=25 D=42 T=11 da=35 Da=32 ra=0.6
7.螺栓強度計算(機械設計手冊第二卷)
根據(jù)裝配圖可得支座(二)的受翻轉力矩螺栓所受的軸向力為FD
轉矩T=FD L0 (公式見機械設計手冊第二卷P6-32)
根據(jù)受力平衡得T=PL
注:L0為螺栓中心到作用面的距離 L0=63mm
L為中心到底面的距離 L=100mm
P為軸向壓入力 P=3000kg
即 FD L0 = PL
FD =PL/ L0
=3000×100/63
作用應力 σ=4×1.3 FD/πd12<[σ]
注:d1 螺紋小徑
σ 作用應力
[σ] 許用應力
根據(jù)螺栓材料Q235-A得[σ]為240Mpa
根據(jù) σπ=4×1.3 FD/πd12<[σ]
得 d1>{4×1.3 FD/π[σ]}1/2
代入值得 d1> 7mm
則可以取 d1= 12mm
即螺栓直徑為12mm滿足強度要求
6.產(chǎn)品部分附圖(CAD)
6.1 V形塊
名 稱: V形塊 數(shù) 量: 1 材 料: 45
技術要求:銳角倒鈍,淬火HRC35-40,發(fā)黑。
作 用: 管子由V型塊定位,考慮到管、套在壓入前定位的同心度要求很高,否則可能會出現(xiàn)壓不進的現(xiàn)象,故采用高度可調(diào)V型塊,以降低對專機零件加工的精度要求,可使專機裝配、調(diào)試簡單、方便,節(jié)約成本。
6.2 回轉壓板
名 稱: 回轉壓板 數(shù) 量: 1 材 料: 45
技術要求:銳邊處理,淬火HRC35-40,發(fā)黑。
作 用:針對管子較長,剛性較差,為防止二端施壓時管子受力失穩(wěn)而中間拱起,采用回轉壓板通過一滾輪(軸承)對其中間部位壓緊。
6.3 左離合器
名 稱:左離合器 數(shù) 量:1 材 料:40Cr
技術要求:去銳,調(diào)質(zhì)HB185-230,齒部高頻淬火HRC48-56
作 用:由于軸套與軸之間的配合為過盈配合H8/r7,所需要的壓力較大,且隨壓入長度增大而增大,當軸套壓到底時,壓入力會瞬間急增,為保護電機,需采用安全離合器進行過載保護,利用其可調(diào)整保護壓力,以限定最大壓入力。
6.4管套結合件
1—軸套 數(shù)量2 材料HT200
2—無縫鋼管?42×5 數(shù)量1 材料Q235—A
技術條件
壓裝時要保證二端軸套壓到底,并保證二軸套相對位置
6.5管套零件圖
7. 產(chǎn)品部分附圖(Solidworks)
此畢業(yè)設計圖紙是用CAD軟件制作,隨著社會的發(fā)展計算機技術也越來更新,計算機的應用也越來越普遍,對計算機功能的要求也越來越高。CAD制圖所缺少的是立體感。Solidworks 就是一種能彌補以上缺陷的繪圖軟件。下面我就對此軟件做個簡單的介紹,以及展示本設計中部分零件圖。
7.1 Solidworks 的簡單介紹
SolidWorks是由美國SolidWorks公司開發(fā)的三維機械CAD軟件,自1995年問世以來,以其強大的功能、易用性和創(chuàng)新性,極大地提高了機械工程師的設計效率,在與同類軟件的競爭中逐步確立了它的市場地位,在全球已擁有30余萬的正版用戶。
SolidWorks提供了強大的基于特征的實體建模功能,用戶可以通過拉伸特征、旋轉特征、薄壁特征、抽殼特征、特征陣列以及打孔等操作實現(xiàn)產(chǎn)品的設計,方便地添加特征、更改特征以及將特征重新排序,對特征和草圖進行動態(tài)修改,并通過拖曳等方法實現(xiàn)實時設計修改。
在進行裝配設計時,可以直接參與其他零件并保持這種參考關系生成新零件,可以動態(tài)地查看裝配體的所有運動,并對運動零部件進行動態(tài)的干涉檢查和間隙檢測;還可以應用智能零件技術自動完成重復設計,運用智能化裝配技術完成自動捕捉并定義裝配關系。
在進行工程圖設計時,可以自動生成詳細、準確的工程圖樣,該工程圖是全相關的,即在修改圖樣時,三維模型、各個視圖、裝配體都會自動進行更新。
此外,SolidWorks還提供了功能強勁的全相關的鈑金設計和模具設計能力,以及開發(fā)的二次開發(fā)工具,從兒為用戶進一步擴充和定制系統(tǒng)功能統(tǒng)共了方便。
7.2 管套零件圖
7.2.1 軸套零件圖
(軸套零件圖剖視圖)
7.2.2 管子零件圖
(管子零件圖剖視圖)
7.3 管套裝配圖
(管套裝配圖剖視圖)
7.4 V型塊
(V型塊剖視圖)
7.5回轉壓板
(回轉壓板剖視圖)
7.6 左離合器
(左離合器剖視圖)
7.7 墊塊
(墊塊剖視圖)
第四章 結論
通過這次畢業(yè)設計,使我進一步理解了所學過的理論知識及具體運用了這些知識。這是我們在進行畢業(yè)設計之前對所學課程的一次深入的全面的總復習,也是一次理論聯(lián)系實際的訓練。因此,它在幾年的學習中占有重要的地位。
通過這次畢業(yè)設計,使自己對軸套壓裝專機的工作有了親身的體驗,了解了壓裝專機的工作原理和工作過程,發(fā)現(xiàn)了許多人工手動操作壓入軸套的不足和弊端,由此想出了用機器來代動手工壓裝,這樣不緊提高了工作效率、減少了勞動強度、也增強了定位精確度。但我們所設計的牙嵌式離合器容易打滑,則磨損厲害,影響了使用壽命,使用頻率高,電機頻繁啟動,鑒于以上不足,今后的設計可以采用液壓控制方案。
就我個人而言,希望通過這次畢業(yè)設計,對自己今后將從事的工作進行一次適應性訓練,通過設計鍛煉自己分析問題、解決問題的能力。同時也學會了查圖表、資料、手冊等工具書。通過實例對軸套壓裝專機的制造和電機及減速器選擇,彈簧計算,離合器計算等做了一次練習。
總之,通過這次畢業(yè)課程設計使我受益匪淺,為以后的工作打下一個良好的基礎。在此,衷心感謝各位老師和同學的幫助和指導。
由于能力所限,設計中許多不足之處,希望各位老師給予批評指教。
第五章 致謝
這次畢業(yè)課程設計使我受益匪淺,為以后的工作打下一個良好的基礎。在此,感謝學院為我們精心安排的畢業(yè)課程設計和良好的學習環(huán)境,使我們能更快更好地完成畢業(yè)設計。特別感謝陳胡興老師為我們的畢業(yè)設計老師,以及在課程設計中為我們答疑解難,幫助我們克服了重重困難。同時給予我們莫大的鼓勵和支持,感謝!。
鳴謝《機械設計手冊》聯(lián)合編寫組
參考文獻
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5、《機床夾具設計手冊》 上??茖W技術出版社
6、《公差與配合技術手冊》 北京出版社
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