電動銅管彎管機設(shè)計
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大軸.dwg
大軸前端蓋.dwg
大軸后端蓋.dwg
大軸套.dwg
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小軸.dwg
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目 錄
目錄………………………………………………………………………………………………1
第一章 緒論……………………………………………………………………………………2
1.1 彎管機在工業(yè)中的地位和各種彎管機的性價比……………………………………………2
1.2 彎管機的基本原理與選擇……………………………………………………………………3
第二章 彎管機的設(shè)計……………………………………………………………………4
2.1 工件的工藝分析………………………………………………………………………………5
2.2 計算彎曲力矩…………………………………………………………………………………5
2.3 電機的選取……………………………………………………………………………………6
2.4 傳動比的計算與各傳動裝置的運動參數(shù)……………………………………………………8
2.5 皮帶與皮帶輪的計算與選取…………………………………………………………………9
2.6 蝸輪蝸桿減速箱的計算與選取………………………………………………………………9
2.7 聯(lián)軸器的計算與選取…………………………………………………………………………10
2.8 軸承的選取……………………………………………………………………………………10
2.9 軸的初步計算與設(shè)計及校核…………………………………………………………………14
2.10 齒輪的計算與設(shè)計……………………………………………………………………………17
2.11 大小齒軸前后端蓋及軸承座的結(jié)構(gòu)設(shè)計……………………………………………………18
2.12 軸套的結(jié)構(gòu)設(shè)計………………………………………………………………………………19
2.13 蓋板的結(jié)構(gòu)設(shè)計與計算………………………………………………………………………20
2.14 機身的結(jié)構(gòu)設(shè)計與計算………………………………………………………………………21
2.15 彎管機的主要參數(shù)……………………………………………………………………………22
第三章 擋料架的結(jié)構(gòu)設(shè)計………………………………………………………………23
3.1 擋料架的結(jié)構(gòu)設(shè)計……………………………………………………………………………23
第四章 用電器選擇與電路………………………………………………………………24
4.1 各用電器的選擇與電路設(shè)計…………………………………………………………………24
設(shè)計總結(jié)…………………………………………………………………………………………27
參考文獻……………………………………………………………………………………………28
第1章 緒 論
1.1 彎管機在自工工業(yè)中的地位和各種彎管機的性價比:
現(xiàn)今工業(yè)發(fā)達,無論是哪一種機器設(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、汽車及其發(fā)動機,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)管的加工帶來了不少的困難。對于許多小企業(yè),家庭作坊,或者大企業(yè)中需要配管的場合,如工程機械上的壓力油管,機床廠的液壓管道發(fā)動機的油管健身器材的彎管等等,這些場合可能不需要功能全的彎管機,且加工的管件的難度不高,簡易手動型的彎管機很可能適應(yīng)。這系列彎管機采用手動夾緊,機械彎曲,機器結(jié)構(gòu)簡單,控制元件極少,因此價格上比較容易被用戶接受。
市面上現(xiàn)有的自動彎管機大多數(shù)是液壓的,數(shù)控的(如圖1-1,1-2),也有機械傳動的,但它們的占地面積較大(長度在2.5~4m之間),價格昂貴(2~5萬元人民幣或更多),然而大多數(shù)用戶都需求是是小占地面積小價格便宜使用方便的自動
本設(shè)計便是朝這方面的用途方面設(shè)計的自動彎管機,設(shè)計出一種價格便宜,占地面積少,使用方便的自動彎管機(長0.9M,寬0.8M,高1.1M,價格9000元人民幣左右),并著手對彎管機的性能更進一步的強化,使其能彎曲不同口徑或不同的鋼型、采用制動電機以提高彎曲機的彎曲精度。大大的簡化了電器控制系統(tǒng),方便操作。
1.2 彎管機的基本原理與選擇
彎管機的彎曲原理,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。
二者各有優(yōu)缺點:
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有纏繞式好,但結(jié)構(gòu)簡單。故本彎管機采用滾彎式。
彎管的步驟大致是:
1.留出第1段直線段長度,并夾緊管子。
2.彎曲。
3.松開夾緊塊,取出管子,使模具復(fù)位。按管形標準樣件在檢驗夾具上檢查管形,并校正。
其工作過程,電源線接上,把電源打開,此時電機是不通電的。當(dāng)按下SB1時接觸器KM1線圈得電,此時三對主觸頭閉合,一個常開開關(guān)KM1閉合通電,而另一個常閉開關(guān)KM1則打開斷電,且此時電機正轉(zhuǎn),進行彎曲工作,當(dāng)彎曲到定角度時(此角度由彎曲角度的大小而調(diào)整)碰到了行程開關(guān)X1,則接觸器KM1線圈斷電, 三對主觸頭斷開,一個常開開關(guān)KM1斷開 ,即電機斷電,由于電機是旁磁制動電機,故電機很快停止運轉(zhuǎn),常閉開關(guān)閉合。此時彎曲過程已經(jīng)完成,之后按下SB2,則接觸器KM2線圈得電,此時三對主觸頭閉合,一個常開開關(guān)KM2閉合通電,而另一個常閉開關(guān)KM2則打開斷電,此時電機反轉(zhuǎn),當(dāng)轉(zhuǎn)回到初始位置時由于碰到了行程開關(guān)X2,則接觸器KM2線圈斷電,三對主觸頭斷開,一個常開開關(guān)KM2斷開,電機停止。
當(dāng)再次按下SB1時,則得反復(fù)工作。
其中電路中設(shè)有過載保護、短路保護。
當(dāng)在工作中時,電路中具有自鎖功能,因而不用怕操作者不小心按錯鍵而出事故。但當(dāng)工作中出現(xiàn)意外時,只要轉(zhuǎn)動電源開關(guān),把電源開關(guān)斷開即可使電機停轉(zhuǎn),之后處理意外后轉(zhuǎn)動電源開關(guān)使電源通電便可繼續(xù)進行正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)進行工作。
操作過程及其分析設(shè)鋼管所需的成形角為 ,彎曲模設(shè)置的旋轉(zhuǎn)角為 ,剎車后的空行程角為 ,鋼管回彈角為 ,那么 =+ - 。由公式得,當(dāng) , 很小時 = 據(jù)此先將彎曲模下的調(diào)角桿按要求在轉(zhuǎn)盤刻度上調(diào)至接近所需的 角,然后將方鋼穿過彎曲模的上下底板,使用注銷、固定塊將鋼管固定下來。轉(zhuǎn)動擋料架的手柄,使擋料架的浚住頂住鋼管。按下正轉(zhuǎn)開關(guān)SB1,彎曲模工作。通過試彎1一2次后,設(shè)定一個準確的 角,以后即可作批量生產(chǎn)。在電機正轉(zhuǎn)停后,取出鋼管,再啟動反轉(zhuǎn)開關(guān)彎曲彎回復(fù)到原位。
由回彈系數(shù) K = (4-1)
由于材料是10鋼,且彎曲半徑為R=100mm,管厚t=2mm
則 = =25
故其回彈系數(shù)K=0.97
剛 = = =
故回彈角 =3.70
由于電動機采用旁磁制動方式剎車,故回空行程角很小或是約等于0
所以彎曲模的轉(zhuǎn)角
設(shè)計總結(jié)
近兩個月的畢業(yè)設(shè)計終于結(jié)束了,通過這些天的設(shè)計學(xué)習(xí),自己的專業(yè)知識和獨立思考問題的能力有了很大的提高,對我走向社會從事專業(yè)工作有著深遠的影響?,F(xiàn)在就談?wù)剬Ρ敬萎厴I(yè)設(shè)計過程中的認識和體會。
首先,我學(xué)會了查閱資料和獨立思考。我的課題是自動彎管機裝置及其電器設(shè)計。當(dāng)開始拿到畢業(yè)設(shè)計題目時,心里面是一片迷茫,不知從何入手,甚至連彎管機是什么樣的都不知道,幸好在黃老師的指導(dǎo)下及時理清了頭緒,避免了走很多的彎路。認真翻閱相關(guān)資料如《機械設(shè)計手冊》,自動彎管機的設(shè)計與鋼筋彎曲機的改進論文與書籍等,我開始了自己的設(shè)計思想,確定了自己的設(shè)計方案。我的課題除了彎管機的結(jié)構(gòu)的設(shè)計之外,還有其控制電路設(shè)計。
由于,彎管機的結(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我的講解,我慢慢的認清了彎管機的全部結(jié)構(gòu),故我對我自己的一些想法與應(yīng)用思想都設(shè)計到彎管機中去,把原有的模型做適當(dāng)?shù)母倪M。使結(jié)構(gòu)更合乎生產(chǎn)安裝以及多樣化使用的要求。每一個設(shè)計都是一個創(chuàng)新、完善的過程。在設(shè)計過程中運用所掌握的知識,發(fā)揮自己的想象力,完美原有的結(jié)構(gòu)。這個過程也是一個學(xué)習(xí)的過程。
其次,認識到實踐的重要性。這次設(shè)計我做了很多重復(fù)工作、無用功,但是這些重復(fù)工作和無用功積累了設(shè)計經(jīng)驗。同時也認識到設(shè)計不能只在腦子里想其結(jié)構(gòu)、原理,必須進行實際操作。另外,也應(yīng)從多個角度來思考問題的所在,嘗試其它的方法,以求找到最佳方法,因為即使想的很完美,但到實際的設(shè)計時會遇到很多想不到的實際問題。
在設(shè)計的過程中,也出現(xiàn)了一些客觀不足的問題,就是彎管機的、以及各種標準件如蝸輪減速器,接觸器等沒有親眼見過不知道其具體大小與工作情況,只能憑著手冊的說明而想像,彎管力矩的計算方法也沒有一條統(tǒng)一的式的,只能憑著經(jīng)驗式子來進行計算,其次由于條件不足缺乏實驗性,等等多種原因使我的設(shè)計是沒有完全的根據(jù)實際的情況來作合適、客觀地修改,而做出來的,難免有些缺點和不足,由于諸多原因,本次設(shè)計存在一些不足和有待改善的地方,希望老師能夠提出寶貴修改意見。
最后,衷心感謝黃開有老師對我的悉心指導(dǎo),使我在大學(xué)里最后一段時間里學(xué)習(xí)到了很多有用的東西。
參考文獻
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畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書 課 題 電動銅管彎管機設(shè)計 專 業(yè) 年 級 2007 級 姓 名 學(xué) 號 學(xué) 院(系)院長(簽字) 指 導(dǎo) 教 師 (簽字) 2010 年 11 月 30 日 注:本任務(wù)書由上海電機學(xué)院教務(wù)處印制。 任務(wù)書反面: 課題 來 源 本課題來源于企業(yè)工程實際和對彎管設(shè)備的需要。彎管機的種類很多,有電動的和手動的等等。本彎管機屬于小型電動彎管設(shè)備,使用家庭等裝潢等常用的動力電鉆,主要應(yīng)用于室內(nèi)或家庭裝潢等。 課 題 的 目 的 、 意 義 手動彎管機使用很多,尤其是在歐美應(yīng)用極為廣泛。但彎管要求很多,如不能過扁和起褶皺等,而且非常 費力。因此開發(fā)一種家庭室內(nèi)裝潢用小型電動彎管機很有必要。同時由于電鉆轉(zhuǎn)速高功率小,很難勝任,所以不得不考慮減速、離合和增力等關(guān)鍵技術(shù)問題。該課題需要綜合力學(xué)、機構(gòu)學(xué)和強度、剛度、結(jié)構(gòu)設(shè)計等各方面的知識,實用性強,可以訓(xùn)練學(xué)生觀察問題、解決問題的能力。 要 求 技術(shù)指標和參數(shù) : 彎管動力:使用手電鉆(功率 700速 800r/右) 彎管角度: 90?任意角度 彎管速度:彎成 90?時,大約時間為 8 彎管要求:不起皺 彎管銅管尺寸兩種( 兩管需同時彎曲 ): 2厚 6厚 工作量要求: 設(shè)計計算說明書 字以上; 完成總裝圖, 紙 1 張; 完成零、部件圖,減速箱、增力機構(gòu)等, 紙 2 張; 英文資料翻譯 2 萬個英文字符。 課 題 主 要 內(nèi) 容 及 進 度 設(shè)計主要內(nèi)容: 1、分析彎管過程,分析確定主要技術(shù)規(guī)格 2、擬定總體設(shè)計方案 3、減速和增力機構(gòu)的設(shè)計計算 4、主要零部件設(shè)計計算,強度、剛度校核計算 進度計劃表: 集資料,分析主要技術(shù)規(guī)格,研讀資料 行方案比較,擬訂總體設(shè)計方案 行減速器、離合和增力機構(gòu)設(shè)計,繪制原理圖 械結(jié)構(gòu)設(shè)計、繪制總裝圖 要零部件設(shè)計計算,繪制零件工作圖 寫設(shè)計計算說明書 改及答辯 以上各項由指導(dǎo)教師填寫(請用鋼筆填寫)