2022年碾压式切管机设计 .pdf

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1、碾压式切管机的设计第 1 页 共 29 页摘要碾压式切管机的设计是一项技术革新项目。切管机主要用于车辆，工业或建材生产中的批量下料工作，用于切割48/3的金属管。它的特点是工作平稳、连续、效率高、劳动强度低、能保证尺寸精确度的要求，适应于在各种环境下的连续工作。碾压式切管机的工用原理是：由电动机经V 带传动，蜗轮减速箱、开式齿轮传动到一对滚子，从而带动（金属管）的旋转，实现切割时的主运动。与此同时，操纵手轮，通过螺旋传动，将圆盘刀片向下移动进给，并在不断增加刀片对管子的压力过程中，实现管子的切割工作。原始数据：滚子的转速为1n=70 转/ 分，驱动电动机的型号选择JO2-22-4, 其额定功率

2、为电N=1.5 千瓦, 满载转速电n=1410转/ 分，切管直径 D为 3/8 4本次设计，主要是针对车辆用金属管材进行加工的切割机, 完成的工作主要是切管机中的滚子 , 机体和减速箱部分的设计. 包括传动装置的设计和计算, 其中有电动机的选择 ,传动方案的拟定 , 各轴的转速 , 功率和转矩的计算 . 总体结构的设计 , 其中有各轴尺寸的设计, 各主要传动件的结构尺寸的设计. 并且针对以上的设计计算进行了详细的校核. 最后通过得到的数据 , 绘制了总体装配图, 减速机和滚子部分的装配图. 然后又针对各主要基本件, 绘制了多张零件图。为了确定最佳方案, 采取了多种方案进行了认真分析、研究和比较

3、。关键词：切管机；设计计算；结构设计；批量下料；方案名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 30 页 - - - - - - - - - 碾压式切管机的设计第 2 页 共 29 页ABSTRACT Rolling type pipe cutters design, is a technical innovation projects. Pipe cutters is mainly used for vehicles, industrial or building

4、materials production batch of material work, suitable for cutting metal pipe. Its characteristic is, smooth, continuous, high efficiency, low labor strength, ensuring the dimension accuracy requirement, adapted to various environment in the work continuously Rolling type pipe cutters work by motor w

5、ith principle is: by v-belts transmission, worm gear reducer, gear to open a roller, thus promote (tube) rotation, realize the main movement during cutting. Meanwhile, manipulate the handwheel, through screw transmission, will move down the disc blade feeding, and increasing the pressure on the pipe

6、 blades, realize the pipe in the process of cutting jobs. Raw data: roller speed for = 70 R.P.M., motor model selection JO2-22-4, its rated power for = 1.5 kw, carrying speed = 1410 R.P.M., cut tube diameter D for 3/8 4 This design is mainly for vehicles with metal pipes carry on the processing of c

7、utting machine, completed work, mainly is the pipe cutters, the body and the roller gear box part of the design. Includes transmission device, the design and calculating, including motor driving scheme worked, the choice of the shaft, speed, torque and power calculation. Overall structure design, in

8、cluding the design of each shaft dimension, the main transmission parts. And the design of structure size for above a detailed design calculation of dynamicrigidity. Finally, through the data from the general assembly, mapped the speed reducer and roller part, the assembly drawing. Then in each majo

9、r basic pieces, painted a detail drawings. In order to determine the optimal scheme took various schemes, carried on the earnest analysis, research and comparison. Key words：Pipe cutters; Design calculation; Structure design; Batch next makings; scheme名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - -

10、 - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 30 页 - - - - - - - - - 碾压式切管机的设计第 3 页 共 29 页目录第一章方案的选择与论证 .4 1.1 电动机的选择 .4 1.2 拟定传动方案 .6 1.3 总体结构设计 .9 第二章传动装置的设计与计算 .11 2.1 传动比分配 .10 2.2 计算各轴的转速，功率和转矩.11 2.2.1 各轴的转速 .11 2.2.2 各轴的功率 .11 2.2.3 各轴传递的转矩 .12 第三章进行传动机构的设计与计算.14 3.1 带传动设计 .14 3.2 齿轮传动设计 .14 第四章结构设计

11、.17 4.1 初算各轴的最小直径 .17 4.2 计算各主要传动件的结构尺寸.18 4.3 初定轴承跨距 .21 第五章 设计总结 .26 参考文献 .27 致谢.28 附录.29 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 30 页 - - - - - - - - - 碾压式切管机的设计第 4 页 共 29 页第一章方案的选择与论证几种方案优缺点的比较如下表：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - -

12、- - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 30 页 - - - - - - - - - 碾压式切管机的设计第 5 页 共 29 页经过方案的比较和实际的调查，了解它们之间各自的优、缺点后，经过认真研究分析，认为第四种方案为最佳方案，最后确定采用第四种方案来进行设计。1.1 电动机的选择1.1.1 功率的选择电动机功率的选择与电动机本身发热、载荷大小、工作时间长短，有着密切的关系。在这里采用的是实际测量满载电流法和经验数据估算法（2.5 安约等 1 千瓦）来进行选择的。（实测量电动机满载电流数（A） ）（经验数据（ 2.5 安约等于 1 千瓦） =所需功率。下面是从一台设

13、备的JO2-32-4 型电动机的三相电源线上用钳型电流表实际测量的满载电 流为 3.5 安。这台电动机的额定功率N电为 3 千瓦，额定转速n电为 1430 转/ 分。则实际所需功率是：）（A千瓦安约经验数据实测满载电流实际功率15 .2)(即：千瓦实4.15.25.3p经上述估算后， 得出设备所需实际功率为5.1N电千瓦，满载转速1410n电转/ 分。故而选择 JO2-22-4 型电动机为该设备的原动机。碾压式切管机总传动比的计算：20701410nni工电总20i总1.1.2 类型的选择我国三相交流异步电动机的品种规格较多，（特别是鼠笼式感应电动机）具有结构简单、工作可靠、价钱便宜、易购和维

14、护方便等特点，在各行各业中得到了更广泛的应用。特别是在中小型的设备，工作机速度无特殊要求，而又长期带动稳定或变动载荷的设备中应得更多。因此本设备工作机的状况是；要求适用各种环境中的连续工作。故而选择JO2系列小型异步电动机为宜。1.1.3 转速的选择我国三相交流异步电动机中，在同一功率的基础上，根据极数的不同各种参数都存名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 30 页 - - - - - - - - - 碾压式切管机的设计第 6 页 共 29 页在着差异。特别在转

15、速每分钟转速有3000、1500、1000、750 等几种。 （由原始数据得知，设备满载转速在1410 转/ 分，工作机滚子的转速为70 转/ 分） 。 因此选择电动机的满载转速是在 1500 转/ 分以下。在这种转速范围内的电动机不仅结构简单，供应普遍，而且制造成本低，故而初选电动机转速在1500转/ 分为最佳。表 1-2 三相异步电动机的主要技术参数型号JO2-22-4 额定连续功率1.5 千瓦接法/Y温度65重量30公斤转速1410 转/ 分频率50HZ 效率80.5电流6.05/3.49安电压220/380 伏功率因数0.81 起动电流7.0 绝缘等级E 起动转矩1.8 最大转矩20

16、转子飞轮矩0.0216 1.2 拟定传动方案传动方案的拟定，是传动机构的选择及布置间彼此联系的两个方面。为了有较利用较佳传动方案，查得了几种传动机构如下进行比较。表 1-3 几种主要传动机构的特性比较特性类型带 传 动链 传 动齿轮传动蜗轮传动主要优点中心距变化范围较大，结构简单，传动平稳，能缓冲，可起过载安全保险作用。中心距变化范围较大，平均传动比准确，比带传动过载能力大。外廓尺寸小，传动比准确，效率高， 寿命长， 适用的功率和速度范围大。外廓尺寸小，传动比大并且准确，工作平稳，可制作成自锁的传动。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - -

17、- - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 30 页 - - - - - - - - - 碾压式切管机的设计第 7 页 共 29 页续表 1-3 主要缺点外廓尺寸大，轴上受力较大，传动比不能严格保证，寿命低。 （约3000 5000 小时）瞬时传动比不准确，不能用于精密分度机构， 在冲击振动负荷下寿命低。要求制造精度高， 不有缓冲，高速传动精度不够时有噪声。效率低，中、高速传动装置需用价贵的青铜材料制造精度高，加工比较麻烦效率平型带 0.920.98,三角带0.90.96 开式 0.900.93; 闭式 0.950.97 开式加工齿0.920.96;闭式 0.

18、950.99 开式 0.50.7;闭式0.70.94，单头0.700.75,双头0.750.82,自锁0.400.45功率千瓦平型带常在30 以下；v带常在 4075 之间常在 100 以下常在 30 以下常在 50 以下单级传动比， i 开口平型带：推荐值24；最大值 6 ；有张紧轮平型带；推荐值35；最大值 8；三角带；推荐值 2 4；最大值7推荐值 24 开式圆柱齿轮； 推荐值 46；最大值 15 ；闭式圆柱正齿轮；推荐值23；最大值 6闭式；推荐值 1040；最大值 100 ；开式；推荐值 1560；最大值 100外廓尺寸大大中、小小成本低中中高名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载

19、 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 30 页 - - - - - - - - - 碾压式切管机的设计第 8 页 共 29 页速度 v,米/秒平型带 30 （常用 525） 40 （常用 1215）最低速 d2，d3d1。无套筒的；有套筒的，必须符合轴承的标准由于采用6205 轴承， d3=25毫米。4d装在两滚动轴承之间齿轮（蜗轮）处的直径d4d3+2r,r 倒圆半径 , 按设计定 . 轴 ,7755rH5d一秀般轴肩和轴环的直径d5d4+2a,a (0.07 0.1)d4. a轴肩或轴环高度. 轴

20、 d4=55 毫米 ,a= 3.85 5.5 毫米 , 取 a=5, 则 d5=55+25=65 毫米 . 因此处 d4相当于 d3=25,a=0.1d3则 d5=25+2 2.5=30毫米 . 6d滚动轴承定位轴肩直径查阅手册资料轴承部分的D1值 . 7d安装旋转零件的轴头长度L7=(1.2 1.6)d d轴头直径 . L7要比旋转零件轮毂宽度要短一些. 8d轴环长度L81.4a 或 L8(0.1 0.15)d 轴 L8 1.4 5=7 毫米。表 3-3 减速箱各零件间相互位置尺寸代号名称推 荐 尺 寸说明B1齿轮宽度由结构设设计决定，B=30 B 带轮宽度由结构设计决定， B=35 b 轴

21、承宽度根据轴颈直径，按中或轻窄系列决定查手册确定b 值， 蜗杆轴承选6205 则 b=15。 ，箱壳壁厚0.04a+(2 3) 8，a 为蜗轮传动中心距。取=8 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 26 页，共 30 页 - - - - - - - - - 碾压式切管机的设计第 27 页 共 29 页续表 3-3 旋转零件顶圆至箱壳内壁距离。=1.2 =10 1蜗轮齿顶圆至轴承座边缘的径向距离。1=1012 取1=10 L1蜗杆中心至轴承中心的距离。L1=0.8a ，a

22、为蜗杆传动中心距。已知 a=93, 故 L1=74。4 L2轴的支承间跨距。由设计决定L3箱外旋转零件的中面至支承点的距离。L3=52LbL6+21Bb或暂取 L3= 6023515120215L4滚动轴承端面至箱壳内壁的距离。当用箱壳内的油润滑轴承时， L15，当用脂润滑轴承，并有挡油环时 L11015。取 L4=5 L5轴承端面至端盖螺钉头顶面的距离。- 根据端盖的结构和固紧轴承的方法确定。暂取L5=20。L6箱外旋转零件端面至端盖螺钉头顶面的距离。L6=1520。取 L6=15。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - -

23、- 名师精心整理 - - - - - - - 第 27 页，共 30 页 - - - - - - - - - 碾压式切管机的设计第 28 页 共 29 页第五章设计心得这次毕业设计，是在老师的的帮助和指导下完成的。本次设计主要是针对用金属管材进行切割加工的切管机。工作的对象主要为各种型号、各种材料管材的下料。完成的工作主要是切管机中滚子，机体，减速箱的设计。包括传动装置的设计和计算，其中有电动机的选择，传动方案的拟定，各轴的转速，功率和转矩的计算。总体结构设计，其中有各轴尺寸的设计，各主要传动件结构尺寸的设计。并且针对以上的设计计算进行了详细的校核。最后通过得到的数据，绘制了总体装配图，减速机

24、，滚子等部分的装配图等。然后又针对各主要基本件，绘制多张零件图。在整个设计过程中碰到了不小的困难，经查阅一些相关资料和老师的指导，同时也得到了同学的支持，从而获得了很大的帮助和启发，解决了自己平时一下难以理解的问题。经过本次毕业设计深深体会到理论知识和实践工作是有一定的差异，并不是一学就会的那种天真幼稚的想法。但是，通过这次毕业设计，能够使自己把所学的理论知识与实践动手能力有机的结合起来应用，我感觉到自己开始慢慢成熟起来，从中获益非浅，使自己的动手能力和系统的理论知识得到了一个提升。这为我毕业后，走上社会参加社会工作实践打下了一个坚实的基础。经过本次毕业设计使自己深刻认识到，先进的机械设计制造

25、技术，是有能力加速社会进步，提升技术竟争力的重要环节之一。同时也是提高社会生产力和工作效率，改善工作环境，减轻劳动强度，降低成本，提升产品质量，增加经济效益，提高竟争力的重要途径。也是建设一个和谐、进步、人性化社会的基础之一。经过本次毕业设计，使自己深深感觉到知识的重要和知识的欠缺，体会到独立完成工作的艰辛。毕业后，我会在实践工作中，不断继续加强理论知识的学习和实践动手能力的培养。从中不断提升自己的理论知识和实践工作能力，力争在最短的时间内把自己锻炼成为能出色独立完成工作的有用人材。. 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - -

26、 - 名师精心整理 - - - - - - - 第 28 页，共 30 页 - - - - - - - - - 碾压式切管机的设计第 29 页 共 29 页参考文献1 璞良，纪名刚主编。机械设计。第七版。北京：高等教育出版社，2001.3742 2 刘江南，郭克希主骗。赵又红，曾立平，莫爱贵副主编。机械设计基础。长沙：湖南大学出版社 ,2007.134 139 3. 龚桂义主编，龚桂义，罗圣国，李平林，张立乃，黄少颜编。机械设计课程设计指导书。第二版，北京 : 高等教育出版社 ,2007.5 98 4 成大先主编，机械设计手册。北京: 化学工业出版社2004.123179 5 孙桓，陈作模，主

27、编，机械原理。第六版，北京：高等教育出版社，2002.1547 6 薛源顺主编，机床夹具设计。北京：第一版，机械工业出版社，2006.9240 7 高为国主编，尹付成，母福生副主编，机械工程材料基础。长沙：中南大学出版，2004.1982 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 29 页，共 30 页 - - - - - - - - - 碾压式切管机的设计第 30 页 共 29 页致谢尊敬的各位老师：首先请接受我最真诚的谢意。感谢您们几年来对我耐心、细致的关怀、帮助和教育，使

28、我增添了更多的知识，丰富了我的心灵，用知识充实了我的头脑。更难能可贵的是，教会了我如何做人，使我懂得了在逆境中探索，在曲折坎坷的人生道路上如何奋进，懂得人生价值和奋斗目标。感谢老师几年来对我的艰辛培育。把我从一个千真幼稚的中学生培育成为一个对社会有用的人。这是一笔难得的、巨大的、知识和经验财富。请求各位老师以后能一如继往地给予我最大的帮助、关怀和支持。这次毕业设计，是在老师的帮助和指导下完成的。在整个毕业设计过程中，碰到了一些困难，自己经过查阅相关资料，同时得到了老师很大的指导和帮助。使难题一一得到解决。从而使自己的这次毕业设计，能够顺利的完成。这次毕业设计，也是捡验我几年来所学知识的大阅兵，同时也是一个把理论知识与实践有机结合应用的良好机会，是我几年来学习的交流与汇报。使自己的理论知识和实践操作得到了一个提升。经过这次毕业设计使我更加懂得了知识是多么的重要。同时也感觉到自己知识的不足。毕业生后，在社会实践这个的大学堂里，我要不间断的加强学习和总结。虚心向能者学习，力争在最短的时间内使自己锻炼成为工作的能手，不负老师多年的培育和重望，为我校增添荣誉。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 30 页，共 30 页 - - - - - - - - -