文档介绍：前言
在毕业设计选定题目的社会调研中发现,生产中所需的钢管大都使用手工切断,采用手工操作劳动强度大,工作效率低,并存在极其危险的安全隐患,建议设计制造机械化的钢管切割机,当即受到企业欢迎,表示愿意使用设备,我们小组主动承接了此项设计任务。
一、钢管切割机的用途及设计要求
1、用途
钢管切割机主要是用来切割加工工程所需不同长度的管材,它可以
自动适应各种管材横截面直径的大小,对不同材质的钢管均有较好的切
割性能,切口平整圆滑为下道工序的顺利加工奠定了基础。
2、设计要求
1)(3/4")~(4") 。
2) 被切割管子壁厚范围为3~5mm。
3) 中批量生产。
4) 中型机械厂承制。
5) 单人操作,每日两班制(每班断续工作,时间≤10小时)。
二、钢管切割机的总体方案设计
1、工艺分析
原工厂对金属管材的切割采用了弓锯切割及气割的方法。弓锯的工
艺质量因人而异,且工作效率低下,浪费人工工时,不适合批量加工。
气割的方法较弓锯切割工作效率高,节约人工工时,但切割处的金属内
部分子结构发生转变,材质性能劣化,并且切口处的金属熔渣严重影响
下道工序的加工。为此,根据加工现场的工艺情况和要求,设计研制了
这台钢管切割机,它采用了碾压的方法切割金属管材,对管材的切口加
工精度高,并且适合连续切削,节约了人工工时,提高了生产效率。
2、对执行机构的运动要求
计算总传动比和分配传动比
总传动比计算
初步确定滚筒转速:n =70r/min
则总传动比:i总=—==20
各级传动机构的传动比分配如下:
带传动: i0=
蜗杆传动: i1=25
齿轮传动: i2=2 i3=5/21
实际总传动比等于:i总'=i0i1i2i3=×25×2×=
各传动轴传动功率及机械效率的计算
带传动: η1= 蜗杆传动:η2=
齿轮传动: η3= 滚动轴承:η4=
各传动轴传动特性,见表1
3 切管工艺方案及传动方案设计和选型
切管工艺方案选择,见表2
如下图1所示
图 1
如上图1所示,,,操作及调整布局等方面的要求,宜采用图中传动系统方案3。
V带传动的设计及选型
设计原始参数:功率P=, 转速n=1400r/min, i=,一天工作一天工作时数≤10h,希望中心距不超过360mm。查表选择Z型V带,数量为3根。
蜗杆传动设计及选型
设计原始参数:功率PⅡ=, 转矩TⅡ=,转速nⅡ=, i =25, 工作载荷平稳,单向工作,间断性工作,润滑情况良好。
齿轮传动设计及选型
各齿轮材料均选用45#钢,调质处理,齿面硬度HB=220,选择共轭齿轮。
4 总体布局
机械零件结构图,如图2所示
三、技术设计
1、运动设计与动力计算
电动机功率的计算及选择
参考同类机器,选用一台Y90L-4型电动机。该电动机的主要性能参
数尺寸如下表3所示:
图 2
型号
额定功率
(KW)
同步转速
(r/min)
满载转速
(r/min)
起动转矩(额定转矩)()
最大转矩(额定转矩)()
电机总质量(kg)
Y90L-4
1500
1400
27
中心高 H(mm)
外型尺寸(mm)
L×(AB/2+AD×HD)
安装尺寸(mm)
A×B
轴伸尺寸(mm)
D×E
平键尺寸(mm)F×G
90
335×245×190
140×125
24×50
8×20
确定各传动机构的传动比
2、结构设计与强度校核
齿轮的设计与校核
齿轮传动设计计算结果列于表
蜗杆的设计与校核
蜗杆传动设计计算结果列于表5: