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主要為機(jī)械設(shè)計(jì)部分,液壓件的選型,而數(shù)控部分從簡(jiǎn),2D最好為DWG文件,3D為solidworks,驅(qū)動(dòng)為液壓泵,馬達(dá)實(shí)際流量1-16U/min,三個(gè)輥的輸出件為3個(gè)獨(dú)立的液壓馬達(dá),液壓泵大致功率為11KW,最大轉(zhuǎn)矩3000Nm,前輪調(diào)節(jié)360-1100mm,輥軸直徑?105mm
立式液壓驅(qū)動(dòng)數(shù)控滾彎?rùn)C(jī)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)
目 錄
目錄………………………………………………………………………………………………1
第一章 緒論……………………………………………………………………………………2
1.1 彎管機(jī)在工業(yè)中的地位和各種彎管機(jī)的性?xún)r(jià)比……………………………………………2
1.2 彎管機(jī)的基本原理與選擇……………………………………………………………………3
第二章 彎管機(jī)的設(shè)計(jì)……………………………………………………………………4
2.1 工件的工藝分析………………………………………………………………………………5
2.2 計(jì)算彎曲力矩…………………………………………………………………………………5
2.3 電機(jī)的選取……………………………………………………………………………………6
2.4 傳動(dòng)比的計(jì)算與各傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)參數(shù)……………………………………………………8
2.5 皮帶與皮帶輪的計(jì)算與選取…………………………………………………………………9
2.6 蝸輪蝸桿減速箱的計(jì)算與選取………………………………………………………………9
2.7 聯(lián)軸器的計(jì)算與選取…………………………………………………………………………10
2.8 軸承的選取……………………………………………………………………………………10
2.9 軸的初步計(jì)算與設(shè)計(jì)及校核…………………………………………………………………14
2.10 齒輪的計(jì)算與設(shè)計(jì)……………………………………………………………………………17
2.11 大小齒軸前后端蓋及軸承座的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)……………………………………………………18
2.12 軸套的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)………………………………………………………………………………19
2.13 蓋板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算………………………………………………………………………20
2.14 機(jī)身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算………………………………………………………………………21
2.15 彎管機(jī)的主要參數(shù)……………………………………………………………………………22
第三章 擋料架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)…………………………………………………23
3.1 擋料架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)…………………………………………………………… 23
第四章 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)………………………………………………………24
4.1 動(dòng)力設(shè)計(jì)計(jì)算 22
4.1.1 壓緊缸載荷分析并選定壓緊缸缸徑 22
4.1.2計(jì)算切頭缸載荷并選定切頭缸缸徑。 22
4.1.3計(jì)算抓緊缸載荷并選定抓緊缸缸徑 23
4.1.4分析擺動(dòng)缸載荷并選定擺動(dòng)缸缸徑 26
4.1.4計(jì)算轉(zhuǎn)動(dòng)缸載荷并選定轉(zhuǎn)動(dòng)缸缸徑 26
4.1.6 分析移位缸載荷并選定移動(dòng)缸缸徑 27
4.2 運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算 28
4.2.1 確定切頭刀具工作角度: 28
4.2.2 確定齒輪齒條模數(shù)及齒輪齒數(shù) 29
4.2.3計(jì)算抓緊機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)位角度 29
4.2.4計(jì)算轉(zhuǎn)位缸行程并選定標(biāo)準(zhǔn)行程 30
4.2.4計(jì)算切頭缸工作行程并選定標(biāo)準(zhǔn)行程 30
4.2.6分析壓緊缸工作行程并選定壓緊缸標(biāo)準(zhǔn)行程 31
4.2.7選定抓緊缸標(biāo)準(zhǔn)行程 31
4.2.8選定切頭機(jī)構(gòu)移動(dòng)缸標(biāo)準(zhǔn)行程 31
4.2.9計(jì)算切頭機(jī)構(gòu)擺動(dòng)缸并選定標(biāo)準(zhǔn)行程 32
4.2.10選定抽芯缸標(biāo)準(zhǔn)行程 32
4.2.11選定定位缸標(biāo)準(zhǔn)行程 33
設(shè)計(jì)總結(jié)……………………………………………………………………………34
參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………………35
第1章 緒 論
1.1 彎管機(jī)在自工工業(yè)中的地位和各種彎管機(jī)的性?xún)r(jià)比:
現(xiàn)今工業(yè)發(fā)達(dá),無(wú)論是哪一種機(jī)器設(shè)備、健身器材、家具等幾乎都有結(jié)構(gòu)鋼管,有導(dǎo)管,用以輸油、輸氣、輸液等,而在飛機(jī)、汽車(chē)及其發(fā)動(dòng)機(jī),健身器材,家具等等占有相當(dāng)重要的地位。各種管型品種之多、數(shù)量之大、形狀之復(fù)雜,給導(dǎo)管的加工帶來(lái)了不少的困難。對(duì)于許多小企業(yè),家庭作坊,或者大企業(yè)中需要配管的場(chǎng)合,如工程機(jī)械上的壓力油管,機(jī)床廠的液壓管道發(fā)動(dòng)機(jī)的油管健身器材的彎管等等,這些場(chǎng)合可能不需要功能全的彎管機(jī),且加工的管件的難度不高,簡(jiǎn)易手動(dòng)型的彎管機(jī)很可能適應(yīng)。這系列彎管機(jī)采用手動(dòng)夾緊,機(jī)械彎曲,機(jī)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,控制元件極少,因此價(jià)格上比較容易被用戶(hù)接受。
市面上現(xiàn)有的自動(dòng)彎管機(jī)大多數(shù)是液壓的,數(shù)控的(如圖1-1,1-2),也有機(jī)械傳動(dòng)的,但它們的占地面積較大(長(zhǎng)度在2.5~4m之間),價(jià)格昂貴(2~5萬(wàn)元人民幣或更多),然而大多數(shù)用戶(hù)都需求是是小占地面積小價(jià)格便宜使用方便的自動(dòng)
本設(shè)計(jì)便是朝這方面的用途方面設(shè)計(jì)的自動(dòng)彎管機(jī),設(shè)計(jì)出一種價(jià)格便宜,占地面積少,使用方便的自動(dòng)彎管機(jī)(長(zhǎng)0.9M,寬0.8M,高1.1M,價(jià)格9000元人民幣左右),并著手對(duì)彎管機(jī)的性能更進(jìn)一步的強(qiáng)化,使其能彎曲不同口徑或不同的鋼型、采用制動(dòng)電機(jī)以提高彎曲機(jī)的彎曲精度。大大的簡(jiǎn)化了電器控制系統(tǒng),方便操作。
液壓彎管機(jī)1-1
數(shù)控彎管機(jī)1-2
1.2 彎管機(jī)的基本原理與選擇
彎管機(jī)的彎曲原理,在普通情況下有以下二種情況,即滾彎式與纏繞式。如下圖1-1、1-2分別是彎管原理圖。
圖 1-3 圖 1-4
二者各有優(yōu)缺點(diǎn):
纏繞式主要用于方管的彎曲其結(jié)構(gòu)復(fù)雜,而滾彎式主要用于圓管彎曲也可用于方管彎曲但沒(méi)有纏繞式好,但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。故本彎管機(jī)采用滾彎式。
彎管的步驟大致是:
1.留出第1段直線段長(zhǎng)度,并夾緊管子。
2.彎曲。
3.松開(kāi)夾緊塊,取出管子,使模具復(fù)位。按管形標(biāo)準(zhǔn)樣件在檢驗(yàn)夾具上檢查管形,并校正。
4.重復(fù)第1步,直至彎完管子為止。
第二章 彎管機(jī)設(shè)計(jì)
2.1 工件工藝分析
此工作件采用的直徑為30mm,厚為2mm的無(wú)縫鋼管做為彎管件,材料為10號(hào)鋼,其最小彎曲半徑為60mm,而彎曲件的彎曲半徑為100mm,固其符合加工工藝性。彎管件要求不能有裂紋,不能有過(guò)大的外凸,不能有皺紋。其工件如圖2-1,2-1.1。
圖 2-1 圖 2-1.1
2.2 計(jì)算彎曲力矩
由彎管力矩公式 由于彎管時(shí)彎曲半徑越小所用的力矩越大,故以鋼管在最小半徑彎曲時(shí)的力矩來(lái)做為管的彎曲彎力矩。其式如下2-1
(2-1)
其中 為彈性應(yīng)力
r為管材內(nèi)徑
t為管材壁厚
為屈服應(yīng)力
為中性層的彎曲半徑
=2420 N·m
2.3 電機(jī)選取
由經(jīng)驗(yàn)選取彎管機(jī)的彎管速度為8r/min
則有 P=M*=2 KW (2-2)
由工作功率為2KW 所以電機(jī)功率P= (2-3)
、、、、分別為帶傳動(dòng)、蝸輪傳動(dòng)、聯(lián)軸器、齒輪、軸承的傳動(dòng)效率。取=0.96、=0.9、=0.99、=0.97、=0.98則
P==2.5 KW
由于彎管機(jī)需要彎多種型式的鋼型,固選用較大功率的電機(jī)以使彎管機(jī)能夠適用更大的彎曲范圍,又由于彎曲機(jī)需要固有制動(dòng)功能故選用配有制動(dòng)功能的電機(jī),且電機(jī)正反的頻率過(guò)大,所以電機(jī)轉(zhuǎn)速不宜過(guò)大,現(xiàn)取電機(jī)的轉(zhuǎn)速為960r/min為宜。故選用電機(jī)的型號(hào)為YEP132S-6,其基本性能如表[1]2.1
表2.1YEP132-6的主要性能參數(shù)
型號(hào)
功率
滿(mǎn)載時(shí)
堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩
最大轉(zhuǎn)達(dá)矩
靜制動(dòng)轉(zhuǎn)達(dá)矩不小于
空載制動(dòng)時(shí)間不大于
噪聲
轉(zhuǎn)速
電流
效率
功率因數(shù)
YEP132S-6
3KW
960r/min
8.8A
77%
0.67
2.2
2.2
29.4N·m
0.4/s
71/db
電機(jī)的主要安裝尺寸如下
圖2-2
表[1]2.2 電機(jī)的安裝尺寸 單位(mm)
型號(hào)
A
B
C
D
E
F
G
H
I
L
YEP-132S-6
280
140
89
38
80
315
216
132
210
515
2.4 傳動(dòng)比的計(jì)算與各傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)與參數(shù)
由電機(jī)轉(zhuǎn)速N1=960r/min ,而彎管機(jī)的速度初擬為N5 =8r/min
所以
總傳動(dòng)比 =N1/N5=120
由皮帶輪的傳動(dòng)比為1~4 所以取皮帶輪的傳動(dòng)比=2.5,由于單付齒輪的傳動(dòng)比為1~8 。便擬定取齒輪傳動(dòng)比=3,則蝸輪蝸桿的傳動(dòng)比=16,蝸輪的傳動(dòng)比不大這有利于提高蝸輪的壽命。
為進(jìn)行傳動(dòng)件的設(shè)計(jì)計(jì)算,要推算出各軸的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩(或功率)。
如將傳動(dòng)裝置各軸由高速至低速依次定為1軸、2軸……以及
,, … 為相鄰兩軸間的傳動(dòng)比;
,… 為相鄰兩軸間的傳動(dòng)效率;
P1,P2… 為各軸的輸入功率(Kw);
T1 ,T2… 為各軸的輸入轉(zhuǎn)矩(N·m);
N1 ,N2… 為各軸的轉(zhuǎn)速(r/min);
(1) 各軸轉(zhuǎn)速
電機(jī)軸轉(zhuǎn)速Nm=960 r/min
蝸輪小軸端N1===384 r/min (2-4)
蝸輪大軸端N2===24 r/min
小齒輪轉(zhuǎn)速 N3= N2=24 r/min
大齒輪轉(zhuǎn)速N4===8 r/min
工作臺(tái)轉(zhuǎn)速N5= N4=8 r/min
(2) 各軸的輸入功率
電機(jī)輸出功率 P0=3KW
蝸輪小軸輸入功率 P1= P0*=3*=3*0.96=2.88KW (2-5)
蝸輪大軸輸入功率 P2= P1= P1*=2.88*0.9=2.59KW
齒輪小軸輸入功率 P3= P2*= P2*=2.59*0.99=2.56KW
齒輪大軸輸入功率 P4= P3= P3*=2.56*0.972=2.41KW
工作臺(tái)輸入功率 = P4*= P4**=2.41*0.972*0.98=2.22KW
(3) 各軸輸入轉(zhuǎn)矩
電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩 =9550*=9500*=29.84 N·m (2-6)
蝸輪小軸輸入轉(zhuǎn)矩 =**=29.84*2.5*0.96=71.62 N·m
蝸輪大軸輸入轉(zhuǎn)矩 =**=71.62*16*0.9=1031.27 N·m
齒輪小軸輸入轉(zhuǎn)矩 =*=1031.27*0.99=1020.96 N·m
齒輪大軸輸入轉(zhuǎn)矩 =**=1020.96*3*0.972=2881.86 N·m
工作臺(tái)輸入轉(zhuǎn)矩 =**=2881.86*0.972*0.98=2657.31 N·m
2.5 皮帶輪與皮帶的計(jì)算與選擇
由電機(jī)轉(zhuǎn)速與功率,確定了采用普通A型皮帶作為傳動(dòng)帶。
由A型帶的小帶輪最小直徑為70mm,故定小帶輪直徑為=100mm
皮帶速度驗(yàn)算
==5.03 (2-7)
所以5<<=20
所以此帶輪合格
則從動(dòng)輪 =*=100*2.5=250 mm
初選 =1600mm
則有 a=A+ (2-8)
其中 A===262.63 (2-9)
B===2812.5
所以 a=262.63+=519.6 mm
主動(dòng)輪包角 == (2-10)
=>
帶的根數(shù) z= (2-11)
其中取 =00.97KW
=0.11KW
=0.96
=0.99
可得 z==2.92
取z=3
2.6 蝸輪蝸桿減速箱的計(jì)算與選擇
因?yàn)槲佪單仐U的安裝為蝸桿在蝸輪的側(cè)面所以選用CWS型的蝸輪蝸桿減速器,又因?yàn)?
蝸輪大軸輸入轉(zhuǎn)矩 =1031.27 N·m
蝸輪小軸輸入功率 P1=2.88 KW
傳動(dòng)比 =16
所以選用蝸輪蝸桿的型號(hào)為[1] CWS-125 JB/T 7935
其基本性能如表2-2
表[1]2-2 蝸輪減速器的主要友參數(shù)
型號(hào)
公稱(chēng)傳動(dòng)比
轉(zhuǎn)速
中心距
額定輸入功率
額定輸出轉(zhuǎn)矩
CWS-125
16
750r/min
125mm
7.781KW
1400 N·m
2.7 聯(lián)軸器的計(jì)算與選擇
由于此聯(lián)軸器承受的力矩相對(duì)較大,且顧及性?xún)r(jià)比軸孔徑的配合關(guān)系且彈性柱銷(xiāo)齒式聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造容易,不需用專(zhuān)用的加工設(shè)備,工作是不需潤(rùn)滑,維修方便,更換易損件容易迅速,費(fèi)用低,因此選用彈性柱銷(xiāo)齒式聯(lián)軸器。
由于 =1020.96 N·m
且蝸輪蝸桿的蝸輪軸徑為55mm 故選用ZL4聯(lián)軸器,
其型號(hào)為 ZL4GB5015—1985
其主要尺寸及參數(shù)如表2-3
表[1]2-3聯(lián)軸器的主要參數(shù) 未標(biāo)單位(mm)
型號(hào)
許用轉(zhuǎn)矩N·m
許用轉(zhuǎn)速r/min
軸孔直徑
軸孔長(zhǎng)度
外徑
凸圓厚度
轉(zhuǎn)動(dòng)慣量(kg·m2)
重量(Kg)
ZL4
1600
4000
40,45,50,55
112
84
158
89
0.046
14.8
2.8 軸承的選擇
由于彎管機(jī)需要一個(gè)平穩(wěn)的平臺(tái)且軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用,故不能選用深溝滾子軸承。且軸承受力不大,轉(zhuǎn)速也較低,故可選用圓錐滾子軸承,且可選取外徑較小的以使空間更緊湊和降低成本。選用32912和32918二種圓錐軸承。
其主要參數(shù)及基本尺寸如表2-4
表[1]2-4軸承的主要參數(shù) 未注單位(mm)
型號(hào)
小徑
外徑
厚度
內(nèi)圈厚度
外圈厚度
額定載荷
極限轉(zhuǎn)速
重量
32912
60
85
17
16
14
34.5KN
4000r/min
0.24kg
32918
90
125
23
22
19
77.8KN
3200r/min
0.79kg
2.9 軸的初步計(jì)算與設(shè)計(jì)及校核
初步計(jì)算軸徑
選取軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理。
(2-12)
P為軸所傳遞的功率,KW
為軸的轉(zhuǎn)速,r/min
A由軸的許用切應(yīng)力所確定的系數(shù),其值可取A=
現(xiàn)在取A=115
則 =54.54 mm
取 =55mm
則 =77.09mm
取 =85 mm
為了滿(mǎn)足半聯(lián)軸器的軸向定位要求,故在軸與聯(lián)軸器相接間需制出一個(gè)軸肩,由于半聯(lián)軸器的連接長(zhǎng)度為L(zhǎng)=84mm又因軸段長(zhǎng)度比L要短些故取L1為82mm,且軸徑與半聯(lián)軸器直徑一樣取d1=55mm。軸肩后卻是齒輪段,于是軸承的關(guān)系故取d2為60mm,取軸承端蓋的總厚度為42mm(由箱體及軸承端蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而定)。根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對(duì)軸承添加潤(rùn)滑脂的要求,取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器左端面間的距離L2=10mm,由于軸承是由軸承座支撐住的,故取軸承座的高厚為25mm,取齒輪與軸承座之間的距離為15mm由于齒輪的寬度為175mm,齒輪左端需制出一個(gè)軸肩,由齒輪與軸承座之間的距離為15mm且軸承座與軸承之間的距離相差為8mm,則此軸肩的長(zhǎng)度為23mm,又因?yàn)檩S承的厚度為17mm則軸肩之至左端要比軸承的厚度要長(zhǎng)一點(diǎn),取18mm,其直徑為60mm。
至此,已初步確定了軸的各段直徑和長(zhǎng)度。
齒輪、半聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵聯(lián)接。查得鍵的截面為 b*h=18*11
鍵槽用鍵槽刀加工,長(zhǎng)為160mm,同時(shí)為了保證齒輪與軸配合有良好的對(duì)中性,故選擇齒輪輪轂與軸的配合為H7/n6;同樣,半聯(lián)軸器與軸的聯(lián)接,選用平鍵為16mm*10mm*70mm,半聯(lián)軸器的配合為H7/k6。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是借過(guò)渡配合來(lái)保證的,此處選軸的直徑尺寸公差為n6。取軸端倒角為2*450。
軸上載荷的計(jì)算與軸的校核
==4861 N (2-13)
=1794 N (2-14)
=830.9 N (2-15)
由軸的結(jié)構(gòu)尺寸及安裝條件可知,作為得支梁的軸的支承跨距a=221 mm,從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩各扭矩圖中可以看出截面C是危險(xiǎn)截面?,F(xiàn)將計(jì)算出的截面C處的、、的值如表2-5
表2-5
載荷
水平面H
垂直面V
支反力F
=2430.5N =2430.5N
=1005.7N =794 N
彎矩M
=268570 N/mm
=111129 N/mm =87734N/mm
總彎矩
=290653 N/mm =282536 N/mm
扭矩T
=1 020 960N/mm
軸的彎矩圖:
圖2-4
進(jìn)行校核時(shí),通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面(即危險(xiǎn)截面C)的強(qiáng)度。則由
==31.39Mpa (2-16)
前已選定軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理,可得=60Mpa 因此<,故安全
故小軸的結(jié)構(gòu)尺寸如圖2-5
圖2-5
由于大軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算大部分與小軸類(lèi)同。故在此,類(lèi)同的省略,且經(jīng)驗(yàn)算此軸也為安全軸。
由于軸不是與半聯(lián)軸器相連,而是與工作臺(tái)即彎曲模。由于轉(zhuǎn)矩較大且要求工作臺(tái)要較為平穩(wěn)及誤差小,由此軸與彎曲模的連接采用矩形花鍵連接。
由靜聯(lián)接有 (2-17)
對(duì)矩形花鍵進(jìn)行驗(yàn)算。
載荷分配不均系數(shù),與齒數(shù)多少有關(guān),一般取=0.7~0.8,現(xiàn)取=0.8
花鍵的齒數(shù) =8
花鍵齒側(cè)面工作高度=
=3mm (2-18)
齒的工作長(zhǎng)度 =80mm
花鍵平均直徑 =
= =60mm (2-19)
故有=56.77Mpa<=100~140Mpa (2-20)
故此矩形花鍵安全
另外,為了緊固彎曲模在軸上,從而在軸端鉆了螺紋孔,其規(guī)格為M12-深30mm,軸的主要尺寸及其結(jié)構(gòu)如下圖2-6
圖2-6
2.10 齒輪的計(jì)算與設(shè)計(jì)
由于齒輪傳動(dòng)只有一對(duì),為利于機(jī)器的平穩(wěn),壽命及制造方便,故選用直齒齒輪傳動(dòng)。此機(jī)器為一般工作機(jī)器,速度不高故選用7級(jí)精度采用鍛造制造。材料選擇小齒輪材料為40Cr(調(diào)質(zhì)),硬度為280HBS,大齒輪材料為45鋼(調(diào)質(zhì))硬度為240HBS,二者材料硬度差為40HBS
按齒面接角強(qiáng)度設(shè)計(jì)
(2-21)
式中
取載荷系數(shù) =1.3
取小齒輪傳遞的傳矩 =1020.96 N·m
取齒寬系數(shù) ==1
查得材料的彈性影響系數(shù) =189.8MPa
大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=550Mpa; 小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限=600Mpa
各取值代入公式
則得 13.9 mm
由于小齒輪直徑為55mm 而為了達(dá)到2*
故取 =140mm
所以齒輪中心矩
==280 mm (2-22)
初步定 =280
一般=1730,=初選 =23,=,則==69
則 m= ==5.99 (2-23)
取 m=6
則 ==91.9 (2-24)
取 =92
則按=可得 =23 , =69
則 == (2-25)
則小齒輪 ==140.00 mm
大齒輪 =420.00 mm
則齒厚 =1.2*140=168 mm
取大齒輪厚 =170mm
則小齒輪厚取 =175mm
驗(yàn)算齒輪,由 ==*103=14571 N (2-26)
=83.26N/mm<100N/mm 合適 (2-27)
大、小齒輪的結(jié)構(gòu)及尺寸如圖2-7,2-8
圖2-7 大齒輪
圖2-8 小齒輪
2.11 大小齒軸前后端蓋及軸承座的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
考慮到綜合性能故都采用45號(hào)鋼,由于軸主要是由鋼板支撐,但由于鋼板不能選用太厚,而軸承的厚度又是過(guò)厚故采用加入軸承座用螺釘緊固于鋼板從而來(lái)支持軸承,從而支持軸,這樣較于用軸承套焊接于鋼板上或是用超厚鋼板來(lái)支持軸與軸承大大的降低了成本,同時(shí)也便于安裝和維修。由于受力不大所以采用四根M10的內(nèi)六角螺釘來(lái)緊固軸的前后端蓋及軸承承座,已經(jīng)足夠支撐。
它的的結(jié)構(gòu)及尺寸圖2-9,2-10,2-11,2-12,2-13,2-14
圖2-9 大軸前端蓋 圖2-10大軸后端蓋
圖2-11大軸承座 圖2-12小軸承座
圖2-13 小軸后端蓋 圖2-14 小軸前端蓋
2.12 軸套的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
由于軸套的厚度s在0.5d~2.0d之間
小軸軸徑為60mm 故取小軸的軸套厚度為6mm
大軸軸徑為90mm 故取大軸的軸套厚度為8mm
軸套的材料為45鋼,為能與軸與軸承之間的更好,更耐久的配合,故把軸套進(jìn)行調(diào)
質(zhì)處理,軸套的結(jié)構(gòu)其尺寸如圖2-15,2-16
圖2-15 大軸軸套 圖2-16 小軸軸套
2.13 蓋板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算
由于在蓋板上需裝好多零件,如行程開(kāi)關(guān),擋料架,大小齒輪軸的端蓋以及用于安裝定位的孔。故蓋板采用厚度為20mm是45鋼。此蓋板的長(zhǎng)與度主要是由電機(jī)與蝸輪蝸桿所占的空間位置所取定的,由于
電機(jī)與蝸輪蝸桿的中心距 a=519.6mm
大飛輪的分度圓直徑為 d2=250mm
電機(jī)的安裝地腳寬為 L1=280mm
取壁至電機(jī)腳的空間長(zhǎng)度 L0=90mm
取壁到大飛輪的空間長(zhǎng)度 L2=110mm
壁厚取 b1=10mm
又因蓋板要比壁凸出以便于與壁配合 b0=10mm
故蓋板長(zhǎng)度 L=2* b0 +2*b1+ +L2 +L0 + L1/2 +d2/2+ a=1024.6mm
取 L=1025mm
蓋板的寬厚主要跟大齒輪的位置及電機(jī)各自的相互空間位置有關(guān)
取齒輪端到壁的距離 B1=100mm
齒輪另一端到壁的距離 B2=160
同大齒輪的d5=420mm則 B=B1+B2+d5=100+160+420=680mm
則得蓋板尺寸車(chē) B*L*h=680*1025*20(mm)
結(jié)合其它結(jié)構(gòu)需要,故其結(jié)構(gòu)及尺寸如圖2-16`
圖2-16
2.14 機(jī)身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算
由于機(jī)身支撐了整套機(jī)器的零件,故機(jī)身采用厚鋼板及鋼管焊接而成,由于機(jī)器重且機(jī)器性能要求平穩(wěn),故用地腳螺釘來(lái)緊固機(jī)器以減少機(jī)器的振動(dòng),
腳板采用45鋼厚10mm,尺寸為B*L*h=80*120*10(mm)用四個(gè)腳來(lái)支撐機(jī)器。
支撐鋼管采用20號(hào)方管鋼。型號(hào)為60*60*4
地腳高度取h1=80mm
采用45號(hào)厚為20mm的鋼板來(lái)作為底板支撐電機(jī)與蝸輪蝸桿減速箱??紤]中板與與底板是距離過(guò)及支撐齒輪的問(wèn)題,故在兩側(cè)多加二個(gè)鋼板以增加機(jī)身的強(qiáng)度。側(cè)板的尺寸 B*L*h= 487*540*20(mm),且在二側(cè)有碟結(jié)配合后用薄鐵板把前后面給圍住。
蓋板與中板之間是齒輪的箱體機(jī)構(gòu),四邊都采用45號(hào)鋼,厚度為20mm的鋼板與20號(hào)鋼方管焊接而成,為讓機(jī)身與蓋板容易裝拆,以便齒輪箱內(nèi)各零件容易裝拆與維修,故采用蓋板與機(jī)身用螺釘連接。采用四個(gè)螺釘連接。在方管上焊接一塊45號(hào)鋼厚為20mm的小鋼板,尺寸B*L*h=80*80*20(mm)
機(jī)身的基本尺寸及其結(jié)構(gòu)如圖2-17
圖2-17
2.15 彎管機(jī)的主要參數(shù)
主要為機(jī)械設(shè)計(jì)部分,液壓件的選型,而數(shù)控部分從簡(jiǎn),2D最好為DWG文件,
3D為solidworks,驅(qū)動(dòng)為液壓泵,馬達(dá)實(shí)際流量1-16U/min,三個(gè)輥的輸出件為3個(gè)獨(dú)立的液壓馬達(dá)
,液壓泵大致功率為11KW,最大轉(zhuǎn)矩3000Nm,前輪調(diào)節(jié)360-1100mm,輥軸直徑105mm
第三章 擋料架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.1擋料架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
擋料架在彎管機(jī)上的作用主要是用來(lái)?yè)鯊澢摴軙r(shí)的反力,同時(shí)也具有定位的作用。 有如同夾具一般。
由于本彎管機(jī)是采用滾彎式的彎管原理,故鋼管與擋料輪的接觸面較不大,故擋料輪的硬度不能比鋼管的硬,故采用黃銅作為擋料輪的材料。
擋料輪的結(jié)構(gòu)主要由擋料輪、擋料軸、擋料輪架、軸承、鍵、軸蓋、擋料座、螺紋桿、手輪等一些組成。
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上,由于彎管時(shí)不同型號(hào)的彎曲半徑相差可能會(huì)很大,但由于 單純?cè)趽趿陷喖艿恼{(diào)整來(lái)調(diào)整彎曲半徑遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足,故采用擋料架具有不同的定位安裝位置,以增加擋料架與彎曲模的調(diào)整范圍。設(shè)計(jì)了在擋料架上的調(diào)范圍為50mm而在位置調(diào)整的范圍可達(dá)100mm。故總調(diào)整范圍有150mm。
鎖緊螺紋采用自鎖螺紋,用手輪鎖緊。滾輪主要由軸支持再結(jié)合二個(gè)滾子軸承而裝于擋料輪架上,這樣滾輪滾動(dòng)時(shí)的滾動(dòng)摩擦小有利于提高彎管的合格率。
采用普通黃銅H62材料作為其直徑D=100mm高度H=60mm
擋料軸采用45號(hào)鋼軸徑 D1=20mm
擋料輪架采用45號(hào)鋼尺寸為 B*L*h=80*84*100(mm)
軸承采用深溝滾子軸承 B*D*d=7*32*20
鍵采用45號(hào)鋼其尺寸為 B*L*h=4*6*40(mm)
擋料座采用45號(hào)鋼其尺寸為 B*L*h=100*190*95(mm)
螺紋桿采用45號(hào)鋼其尺寸為 d*L=16*145(mm)
手輪的尺寸為 d*D=12*100(mm)
軸蓋采用45號(hào)鋼其尺寸為 D*H=56*20(mm)
擋料架的主要尺寸及結(jié)構(gòu)如圖3-1
圖3-1
第四章 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)
4.1 動(dòng)力設(shè)計(jì)計(jì)算
先根據(jù)工作條件確定各個(gè)油缸的載荷,再選定各油缸的缸徑。
4.1.1 壓緊缸載荷分析并選定壓緊缸缸徑
板簧在切頭加工時(shí),壓緊缸壓緊工件,且定位銷(xiāo)將工件定位,工件受力分析如圖4-1。
圖4-1
由受力分析圖知:在切頭時(shí),工件受力較復(fù)雜,不但受集中載荷切削力F,壓緊N,支持力N1,壓緊塊對(duì)工件滑動(dòng)摩擦力F1,及定位銷(xiāo)對(duì)工件反作用F2作用外,還受芯軸對(duì)工件的部分分布載荷q作用。因此,以目前的我的理論知識(shí)還無(wú)法對(duì)其進(jìn)行定量的計(jì)算以求出壓緊力N1,因此只好以同型設(shè)備類(lèi)比取壓緊缸的缸徑。壓緊缸缸徑?。?
D=32mm
4.1.2計(jì)算切頭缸載荷并選定切頭缸缸徑。
(1)鋼板彈簧工件在900〇C高溫下進(jìn)行切頭加工,因而切頭缸產(chǎn)生的推力(即切削力)應(yīng)大于工件在900〇C下的剪切極限力。
查《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》P67附表2得:40#碳素鋼在900〇C時(shí)的剪切強(qiáng)度 t =7kgf/mm2而無(wú)60Si2Mn在900〇C時(shí)的抗剪強(qiáng)度 t
又查《模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)》P70附表1得:40#碳素鋼在常溫下的抗剪強(qiáng)度 t = 44—48kgf/mm2
60Si2Mn在常溫下的抗剪強(qiáng)度 t =72kgf/mm2,類(lèi)比來(lái)求60Si2Mn彈簧鋼板在900〇C時(shí)的抗剪強(qiáng)度t900C,折換系數(shù)k=44/72=0.6111,則
t9008C=7/k=7/0.6111=11.444kgf/mm2
又根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)知:加工的鋼板彈簧工件最大截面積Amax=1400mm2,由此計(jì)算出切斷工件所需的最大剪切力F’max
F’max=Amax×t9008C=1440×11.444=16494.844kgf
=161649.484N
因此,切頭缸需要的最大推力,但考慮到液壓缸的自重故可取小些
Fmax=F’max=140000N
(2)選定切頭缸缸徑
考慮到油缸工作壓力太高時(shí),油缸的價(jià)格增高,同時(shí)在使用中有漏油等弊病不易解決。因此定油缸工作壓力為中高壓(大于8-16Mpa)以后各油缸定工作壓力同此原則。
因切頭缸推力較大,定其工作壓力為P=16Mpa
由公式D=計(jì)算出油缸的缸徑(以后各缸的計(jì)算同此公式)。
以上公式摘自《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第四卷P17-262。
初定油缸時(shí)取ht=hmhvhd=0.94×1×1=0.94
用公式求出切頭缸缸徑D,則
D==(4×140000/3.14×0.94×16)1/2=112.12mm查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第四卷P17-247表17-6-2,取切頭缸缸徑 D=110mm(由于切頭架、液壓缸等自重故不用放大10%,并且工程上允許偏差3%是合格的)
4.1.3計(jì)算抓緊缸載荷并選定抓緊缸缸徑
工件在抓緊力N1作用下,繞芯軸中心線同芯軸一道轉(zhuǎn)動(dòng),鋼板發(fā)生塑性變形產(chǎn)生彎曲,此時(shí)壓緊塊雖然對(duì)工件無(wú)壓緊力作用,但工件必然因翅曲對(duì)壓緊塊產(chǎn)生一作用力,相應(yīng)地壓緊塊對(duì)工件產(chǎn)生一反作用力N2,工件越難彎曲,N2就越大。工件受力如圖4-2。
圖4-2
現(xiàn)在我們可以反過(guò)來(lái)分析:假設(shè)抓緊力N1絕對(duì)能夠抓緊工件,抓緊機(jī)構(gòu)固定不動(dòng),工件此時(shí)相當(dāng)于懸臂梁,在力N2的作用下,同樣能產(chǎn)生塑性變形,發(fā)生彎曲。因而可以理解為N2產(chǎn)生的彎矩M=N2L最小應(yīng)該大于板簧工件在900℃時(shí)屈服極限力,才能使工件產(chǎn)生塑性變形而彎曲。即Mmin=∫AyssdA
假定工件受力如圖4-3。
圖4-3
查《材料力學(xué)》下冊(cè)P316例18-3公式:
Mmin≥∫AyssdA=Iss/ymax=bh2ss/6
加工板簧工件最大截面積如圖4-4,由設(shè)計(jì)參數(shù)知:
bmax=100mm
hmax=14mm
圖4-4
因此Mmin= bh2ss/6=100×142 ss /6=3740 ss
(1)確定900℃高溫下板簧60Si2Mn的屈服極限ss
由前計(jì)算知,60Si2Mn板簧在900℃時(shí)的抗剪應(yīng)力t=11.44kgf/mm2,因而其許用抗剪應(yīng)力[t]=11.44×[ss]
取安全系數(shù)[ss]=1.4(因900℃高溫下材料ss/sb較?。?
[ss]取自《機(jī)械零件》P19表2-4
∴[t]q=t×[ss]=11.44×1.4=17.31kgf/mm2
又查《機(jī)械零件》P20表2-4
?。篬t]q=(0.6~0.8)[s]
[s]b=(1~1.2)[s]
求出許用應(yīng)力[s]=[t]q/0.8=21.638kgf/mm2
求出許用應(yīng)力強(qiáng)度[s]b=1.1×[s]=1.1×21.638=23.8kgf/mm2
而sb=[s]b×[ss],取安全系數(shù)[ss]=1.4
∴sb=[s]b×[ss]=23.8×1.4=34.7kgf/mm2
又查《機(jī)械零件》P19表2-4,取ss/sb=0.6,則
ss=sb×0.6=34.7×0.6=21.42kgf/mm2
求出最小的彎矩Mmin≧3740ss=3740×21.42=80324kgf·mm
又因Mmin=N2L,其中L=140mm(由總圖結(jié)構(gòu)定出)
∴N2=Mmin/L≧80324/140=474kgf
對(duì)工件抓緊轉(zhuǎn)位彎耳過(guò)程進(jìn)行分析,如圖4-4
圖4-4
由圖可見(jiàn),工件受抓緊力N1及壓緊塊反作用力N2作用,同時(shí)還受N1對(duì)工件及工件對(duì)芯軸產(chǎn)生的摩擦力F1 及F3作用。另N2在壓緊塊處對(duì)工件還產(chǎn)生一個(gè)摩擦力F2作用在工件上,因此抓緊機(jī)構(gòu)要帶動(dòng)工件轉(zhuǎn)位彎耳,必須滿(mǎn)足條件: F1≧F2+F3
其中F1=N1f1,F(xiàn)1相當(dāng)于鋼和熱鋼的滑動(dòng)摩擦。(查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第一卷,參考類(lèi)比取摩擦系數(shù)f1=0.6)
F2=N2f2,F(xiàn)2同樣相當(dāng)于鋼和熱鋼的滑動(dòng)摩擦,取f2=0.6。
F3=N1f3,F(xiàn)3相當(dāng)于熱鋼在軌道上摩擦。(查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第一卷,取f3=0.3)
故N1f1≧N2f2+N1f3
得:N1=1148(kgf)=11240(N)
(2)計(jì)算選定抓緊缸缸徑
由計(jì)算出的抓緊缸載荷N1=11240N由公式計(jì)算出缸徑的步驟方法同前D=
其中ht=0.94,P取16Mpa
∴D=(4×11240/0.94×16×3.14)1/2=30.71mm
按計(jì)算值增加10﹪,查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第四卷P17-247表17-6-2,取抓緊缸缸徑
D=32mm
4.1.4分析擺動(dòng)缸載荷并選定擺動(dòng)缸缸徑
擺動(dòng)缸載荷只取決于切頭機(jī)構(gòu)自重,而切頭機(jī)構(gòu)自重估算不大于400㎏,因此,查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第四卷P17-247表17-6-2,取擺動(dòng)缸缸徑
D=32mm
4.1.4計(jì)算轉(zhuǎn)動(dòng)缸載荷并選定轉(zhuǎn)動(dòng)缸缸徑
板簧在彎耳時(shí),轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)受力見(jiàn)圖4—6
由受力分析可見(jiàn),工件在彎耳時(shí)齒條的推動(dòng)油缸的推力F對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)中心的力矩必須大于等于軸承摩擦力對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)中心的力矩之和,才能使抓緊機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)彎耳動(dòng)作,而軸承摩擦力矩很小,在此可忽略不計(jì)。即
F·a≧F2·(Rmax+dmax)
由前計(jì)算知:
F2=N2f2=474×0.6=344.4kgf=3374.12N
而a=D/2=140/2=74(D為齒輪分度圓直徑,由后運(yùn)動(dòng)計(jì)算可知)
Rmax+dmax=40+14=64(由設(shè)計(jì)參數(shù)得知)
∴F≧F2·(Rmax+dmax)/a=3374.12×64/74=2924.11N
同前,由公式計(jì)算得出轉(zhuǎn)動(dòng)缸缸徑
D= 取ht=0.94,P=16Mpa
則轉(zhuǎn)動(dòng)缸的缸徑:
D=(4×2924.11/0.94×16×3.14)1/2=14.66mm
按計(jì)算值增加10﹪,查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第四卷P17-247表17-6-2,取轉(zhuǎn)動(dòng)缸缸徑
D=32mm
圖4—6
4.1.6 分析移位缸載荷并選定移動(dòng)缸缸徑
移位缸承受的載荷主要是因切頭機(jī)構(gòu)因自重在導(dǎo)柱導(dǎo)套處滑動(dòng)軸承中產(chǎn)生的滑動(dòng)摩擦載荷,而切頭機(jī)構(gòu)自重由估算知不大(不大于400㎏),因而產(chǎn)生的摩擦載荷很小。對(duì)于移動(dòng)缸選擇缸徑來(lái)說(shuō),載荷不是主要因素,考慮到移動(dòng)缸的行程較長(zhǎng)(由后運(yùn)動(dòng)計(jì)算知行程為400㎜)因而缸徑如取的太小,雖然能滿(mǎn)足載荷要求,但活塞桿太小,壓桿穩(wěn)定性較差,查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第四卷P17-247表17-6-2,取移位缸缸徑:
D=40mm
4.1.7 分析定位缸載荷并選定定位缸缸徑
定位缸承受的載荷主要是定位銷(xiāo)的重量,而定位銷(xiāo)直徑很小,長(zhǎng)度也短,因而重量也輕。在此對(duì)載荷不作考慮??紤]到使定位機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊,因而,查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第四卷P17-247表17-6-2,取抓緊缸缸徑:
D=20mm
4.1.8分析抽芯缸載荷并選定抽芯缸缸徑
工件在耳型彎曲成型后,抓緊塊松開(kāi),工件此時(shí)不受任何載荷。然后抽芯缸動(dòng)作,將芯軸抽出,以便取出工件。因此抽芯缸載荷極小,僅為芯軸及接頭的自重。但考慮到活塞桿長(zhǎng)期在芯軸及接頭自重作用下彎曲變形,因此缸徑在選擇時(shí)不宜太小,以免活塞桿太細(xì)。
查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第四卷P17-247表17-6-2,取抽芯缸的缸徑為:
D=32mm
4.2 運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算
根據(jù)設(shè)備總體結(jié)構(gòu)及各機(jī)構(gòu)具體工作要求,確定各油缸工作行程及各機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)參數(shù)。
4.2.1 確定切頭刀具工作角度:
如果切頭刀具相對(duì)工件垂直安裝,對(duì)于機(jī)構(gòu)總體受力效果是好的。但是由于抓緊機(jī)構(gòu)要占據(jù)一定空間位置,因而如刀具相對(duì)工件垂直工作時(shí),必然會(huì)產(chǎn)生切頭機(jī)構(gòu)與抓緊機(jī)構(gòu)的相互干涉,因此,在參考同型設(shè)備后,確定切頭刀具的工作角度為a=30°。 見(jiàn)圖4-7
圖4-7
4.2.2 確定齒輪齒條模數(shù)及齒輪齒數(shù)
按類(lèi)比,取轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu):
齒輪齒條模數(shù)m=4,齒輪齒數(shù)z=30
齒輪分度圓直徑D=zm=4×30=140mm
4.2.3計(jì)算抓緊機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)位角度
抓緊機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)位過(guò)程如圖4-8。
w
圖4-8
當(dāng)工件的彎耳直徑為最大fmax=100時(shí),其需要的轉(zhuǎn)位角度最大由圖知wmax=360°—120°—amin
其中amin=arcos((40-1)/40)=arcos(49/40)=12.74°
∴wmax=360°—120°—amin=360°—120°—12.74°=227.24°
當(dāng)工件彎耳直徑為最小wmin=24mm時(shí),其需要的轉(zhuǎn)位角度最小。由圖示知:
wmin=360°—120°amax
其中amax=arcos((12.4-1)/12.4)=arcos(11.4/12.4)=24.64°
∴fmin=360°-120°-24.64°=214.36°
4.2.4計(jì)算轉(zhuǎn)位缸行程并選定標(biāo)準(zhǔn)行程
由前取的齒輪齒條模數(shù)及齒輪齒數(shù)和前計(jì)算出的最大轉(zhuǎn)位角度來(lái)計(jì)算齒條需要移動(dòng)的長(zhǎng)度(即為轉(zhuǎn)位缸的行程)
而齒條的移動(dòng)長(zhǎng)度應(yīng)等于齒輪分度圓轉(zhuǎn)動(dòng)最大圓周長(zhǎng),則齒輪分度圓最大轉(zhuǎn)動(dòng)圓周長(zhǎng)= (p×D×wmax)/360°
=3.14×140×227.24/360
=297.32mm
園整取轉(zhuǎn)動(dòng)缸最大移動(dòng)行程Smax=300mm
查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第四卷P17-247表17-6-2,取轉(zhuǎn)動(dòng)缸標(biāo)準(zhǔn)行程:
S=320mm
4.2.4計(jì)算切頭缸工作行程并選定標(biāo)準(zhǔn)行程
當(dāng)加工板簧彎耳直徑為最大fmax=100mm,板料為最厚dmax=14mm時(shí),刀具需要移動(dòng)的位移即為切頭缸的最大工作行程。其最大工作行程參考圖4-9計(jì)算:
估計(jì)取工件切頭工作開(kāi)始前,刀尖距工件的距離為40mm,工件切頭完畢后,刀尖距切頭完成點(diǎn)距離為10mm。
由圖知:
刀具最大工作行程:
Smax=40+10+AB/cos30°
其中:
AB=ED+OD+OC
=Rmax+dmax+Rmax·sin30° 圖4-9
AB =40+14+24 =90
∴Smax=40+10+90/cos30° =60+101.01=161.01mm
查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第四卷P17-247表17-6-2,取切頭缸標(biāo)準(zhǔn)行程為:
S=200mm
4.2.6分析壓緊缸工作行程并選定壓緊缸標(biāo)準(zhǔn)行程
由設(shè)計(jì)參數(shù)知:板簧最大卷耳直徑Dmax=100mm,最大板料厚度為dmax=14mm,因此加工工件最大輪廓直徑D’max=130mm,考慮到取卸工件的方便,壓緊缸行程應(yīng)大于130mm。查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第四卷P17-247表17-6-2,取壓緊缸標(biāo)準(zhǔn)行程為:
S=200mm
4.2.7選定抓緊缸標(biāo)準(zhǔn)行程
鑒于設(shè)備總體結(jié)構(gòu)要求:抓緊機(jī)構(gòu)的高度應(yīng)盡量小,以縮小切頭機(jī)構(gòu)的讓位行程,并抓緊動(dòng)作對(duì)行程并無(wú)特殊要求。
查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第四卷P17-247表17-6-2,取抓緊缸的標(biāo)準(zhǔn)行程為:
S=24mm
4.2.8選定切頭機(jī)構(gòu)移動(dòng)缸標(biāo)準(zhǔn)行程
因總體結(jié)構(gòu)要求工件在彎耳轉(zhuǎn)位時(shí),抓緊機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)的空間位置不會(huì)同切頭機(jī)構(gòu)發(fā)生干涉,因而移動(dòng)缸的行程取決于抓緊機(jī)構(gòu)至運(yùn)動(dòng)中心的高度,從設(shè)計(jì)總圖上得抓緊機(jī)構(gòu)自轉(zhuǎn)動(dòng)中心高度H?為480mm。
查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第四卷P17-247表17-6-2,取切頭機(jī)構(gòu)移動(dòng)缸標(biāo)準(zhǔn)行程:
S=400mm
4.2.9計(jì)算切頭機(jī)構(gòu)擺動(dòng)缸并選定標(biāo)準(zhǔn)行程
根據(jù)加工要求:工件在切頭完畢后。V形塊應(yīng)離開(kāi)芯軸,當(dāng)工件最大彎耳直徑fmax=100mm時(shí),即芯軸最大直徑fmax=100mm,按標(biāo)準(zhǔn)V形塊結(jié)構(gòu),V形塊完全離開(kāi)工件的讓位高度查《機(jī)床夾具零件及部件》國(guó)標(biāo)得Hmax=21.8mm,又芯軸直徑隨工件彎耳規(guī)格變化而變化,根據(jù)前面的設(shè)計(jì)參數(shù)知其變動(dòng)范圍為Rmax-Rmin=100/2-24/2=37.4mm,因此V形塊總計(jì)需移動(dòng)最大位移s’max=Hmax+37.4=21.8+37.4=49.3mm。
根據(jù)設(shè)計(jì)總圖得切頭機(jī)構(gòu)位置尺寸見(jiàn)圖4-10。
圖4-10
由圖可見(jiàn),擺動(dòng)油缸的最大工作行程Smax
Smax=S’max×460/790=49.3×460/790=42.04mm
查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第四卷P17-247表17-6-2,取擺動(dòng)缸標(biāo)準(zhǔn)行程:
S=40mm
4.2.10選定抽芯缸標(biāo)準(zhǔn)行程
從設(shè)計(jì)參數(shù)知,工件最大加工寬度bmax=100mm,因而芯軸工作寬度最大為100mm。再考慮到芯軸支承長(zhǎng)度及與活塞桿接頭長(zhǎng)度和方便地更換芯軸的空間位置,從總圖上確定抽芯缸的最大工作行程S’max=300mm。
查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第四卷P17-247表17-6-2,取抽芯缸標(biāo)準(zhǔn)行程:
S=320mm
4.2.11選定定位缸標(biāo)準(zhǔn)行程
從設(shè)計(jì)參數(shù)知:工件最大板料厚度dmax=14mm,即定位孔最大深度Hmax=14mm,因而定位缸行程應(yīng)小于Hmax而大于Hmax/2。
查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第四卷P17-247表17-6-2,取定位缸標(biāo)準(zhǔn)行程:
S=16mm
4.3 選定各工作油缸標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)
根據(jù)前面計(jì)算分析已選定各工作油缸缸徑和行程,結(jié)合各工作油缸安裝形式查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》選定各工作油缸標(biāo)號(hào)見(jiàn)下表4-11。
表4-11
油缸
代號(hào)
油缸
名稱(chēng)
缸徑
(D)mm
行程(s)mm
安裝型式
油缸的標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)
R1
壓緊缸
32
200
頭部法蘭固定
GT32×200.B7.1.9.00
R2
抓緊缸
32
24
頭部法蘭固定
GT32×24.B7.1.1.00
R3
切頭缸
110
200
頭部法蘭固定
GT100×200.B7.6.4.00
R4
擺動(dòng)缸
32
40
尾部耳環(huán)懸掛
S32×40.B4.1.3.00
R4
移動(dòng)缸
40
400
軸向底部安裝
G40×400.B6.3.10.00
R6
抽芯缸
32
320
頭部法蘭固定
GT32×320.B7.1.11.00
R7
轉(zhuǎn)動(dòng)缸
32
320
頭部法蘭固定
GT32×320.B7.1.11.00
R8
定位缸
20
16
頭部法蘭固定
按類(lèi)比設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)總結(jié)
近兩個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于結(jié)束了,通過(guò)這些天的設(shè)計(jì)學(xué)習(xí),自己的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和獨(dú)立思考問(wèn)題的能力有了很大的提高,對(duì)我走向社會(huì)從事專(zhuān)業(yè)工作有著深遠(yuǎn)的影響?,F(xiàn)在就談?wù)剬?duì)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中的認(rèn)識(shí)和體會(huì)。
首先,我學(xué)會(huì)了查閱資料和獨(dú)立思考。我的課題是自動(dòng)彎管機(jī)裝置及其電器設(shè)計(jì)。當(dāng)開(kāi)始拿到畢業(yè)設(shè)計(jì)題目時(shí),心里面是一片迷茫,不知從何入手,甚至連彎管機(jī)是什么樣的都不知道,幸好在黃老師的指導(dǎo)下及時(shí)理清了頭緒,避免了走很多的彎路。認(rèn)真翻閱相關(guān)資料如《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》,自動(dòng)彎管機(jī)的設(shè)計(jì)與鋼筋彎曲機(jī)的改進(jìn)論文與書(shū)籍等,我開(kāi)始了自己的設(shè)計(jì)思想,確定了自己的設(shè)計(jì)方案。我的課題除了彎管機(jī)的結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)之外,還有其控制電路設(shè)計(jì)。
由于,彎管機(jī)的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜且零件較多但由于論文上已有一定的結(jié)構(gòu)模型,故我憑著模型以及黃老師對(duì)我的講解,我慢慢的認(rèn)清了彎管機(jī)的全部結(jié)構(gòu),故我對(duì)我自己的一些想法與應(yīng)用思想都設(shè)計(jì)到彎管機(jī)中去,把原有的模型做適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)。使結(jié)構(gòu)更合乎生產(chǎn)安裝以及多樣化使用的要求。每一個(gè)設(shè)計(jì)都是一個(gè)創(chuàng)新、完善的過(guò)程。在設(shè)計(jì)過(guò)程中運(yùn)用所掌握的知識(shí),發(fā)揮自己的想象力,完美原有的結(jié)構(gòu)。這個(gè)過(guò)程也是一個(gè)學(xué)習(xí)的過(guò)程。
其次,認(rèn)識(shí)到實(shí)踐的重要性。這次設(shè)計(jì)我做了很多重復(fù)工作、無(wú)用功,但是這些重復(fù)工作和無(wú)用功積累了設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)也認(rèn)識(shí)到設(shè)計(jì)不能只在腦子里想其結(jié)構(gòu)、原理,必須進(jìn)行實(shí)際操作。