自動切管機(jī)及送料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

摘 要 自動切管機(jī)主要用于加工各種用途的管件，包括各種材料的金屬管件，本次設(shè)計(jì)的自動切管機(jī)及送料機(jī)構(gòu)所加工的管件主要是直徑在 60 70mm之間。本論文設(shè)計(jì)的自動切管機(jī)及送料機(jī)構(gòu)，能自動切管和送料達(dá)到自動加工金屬管件的目的 。 完成的工作主要是自動切管機(jī)中圓錐齒輪減速器、切管機(jī)棍筒、機(jī)架及自動送料機(jī)構(gòu)工作方案的設(shè)計(jì)。 其中， 切管機(jī)的工用原理是：電動機(jī) 通過 V帶傳動， 圓錐齒輪 減速箱、開式齒輪傳動到一對 棍筒 ，然后 帶動金屬管的旋轉(zhuǎn)， 獲得 切割時(shí)的主運(yùn)動。 同時(shí)， 圓盤刀片向下移動，實(shí)現(xiàn)管子的切割工作。 其中包括確定切管機(jī)設(shè)計(jì)方 案的制定、傳動裝置的設(shè)計(jì)和計(jì)算（包括電動機(jī)的選擇、擬定傳動方案、各軸轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩的計(jì)算、傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算等）。根據(jù)已有的經(jīng)驗(yàn)公式，對上述各項(xiàng)進(jìn)行了詳細(xì)的計(jì)算和強(qiáng)度校核之后，確定了各個(gè)零件之間的尺寸位置。最后繪制切管機(jī)裝配圖、部件圖以及部分零件圖。 本設(shè)計(jì)所完成的切管機(jī)主要用于車間中對 60 70mm管件的切管加工，對提高生產(chǎn)效率，減輕工人的勞動強(qiáng)度有著積極的意義。 關(guān)鍵詞： 切管機(jī)； 減速器；棍筒 Abstract Automatic cutting machine mainly being used in processing various functional tube parts ,primarily includes varieties materials metals tube parts . This time the designed automatic cutting machine and conveying mechanism essentially process the tube parts which diameter between 6070mm.The task of this time designed automatic cutting machine and conveying mechanism , automatic pipe cutting and feeding mechanism to achieve automatic processing of metal pipe fitting objective. The main work is the automatic pipe cutting bevel gear machine reducer, pipe cutting machine roller, frame and the automatic feeding programme of work organization design. Among them, pipe cutting machine working principle is: the motor through driving V, bevel gear reducer, gear transmission to a pair of roller, and then drive the metal tube rotary, obtain the main movement during cutting. At the same time, move down the disc blade, cutting the pipe. Including the determination of design and calculation formulation, transmission pipe cutting machine design scheme (including the choice of motor, the proposed transmission scheme, the shaft speed, power and torque calculation of the transmission mechanism, design and calculation.).According to the already experienced-formula,the mutual dimension among each components being fixed .Finally ,draw the assemble chart； components chart as well as portion spare parts chart. The designed of pipe cutting machine is mainly used for pipe processing of 60 70mm pipe cutting workshop, to improve production efficiency, is of positive significance to reduce the labor intensity of workers. Key words: pipe cutting machine； reducer； drum sticks 目 錄 摘 要 . I Abstract . II 目 錄 . VI 1 緒論 . 1 1.1 課題的意義、目的、研究范圍 . 1 1.2 國內(nèi)外的發(fā)展概況 . 1 1.3 本課題應(yīng)達(dá)到的要求 . 2 2 自動切管機(jī)設(shè)計(jì)方案的擬定 . 3 2.1 自動切管設(shè)計(jì)方案的分析 . 3 2.1.1 切管方案的擬定 . 3 2.1.2 切管方案的比較 . 4 2.2 切管方案的確定 . 4 3 自動切管機(jī)傳動裝置的設(shè)計(jì) . 5 3.1 傳動裝置的分析 . 5 3.1.1 棍筒傳動裝置方案的初步擬 定 . 5 3.1.2 各傳動裝置方案的比較 . 6 3.2 棍筒傳動裝置方案的確定 . 6 4 切管機(jī)傳動裝置的計(jì)算 . 7 4.1 電動機(jī)的選擇 . 7 4.1.1 電動機(jī)的類型和結(jié)構(gòu)分析 . 7 4.1.2 選擇切管機(jī)電動機(jī)的功率 . 7 4.1.3 確定切管機(jī)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速 . 8 4.2 計(jì)算總傳動比及分配各級的傳動比 . 8 4.3 運(yùn)動參數(shù)及動力參數(shù)計(jì)算 . 9 4.3.1 各軸轉(zhuǎn)速計(jì)算 . 9 4.3.2 各軸輸入功率計(jì)算 . 9 4.3.3 各軸輸入轉(zhuǎn)矩計(jì)算 . 9 5 切管機(jī)傳動零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 11 5.1 V 帶輪傳動的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 11 5.2 圓錐齒輪傳動的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 13 5.3 圓柱齒輪傳動的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 16 6 自動切管機(jī)軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 19 6.1 主動軸設(shè)計(jì)計(jì)算 . 19 6.2 錐齒輪輸出軸設(shè)計(jì)計(jì)算 . 22 6.3 惰輪軸設(shè)計(jì)計(jì)算 . 25 6.4 棍筒軸設(shè)計(jì)計(jì)算 . 26 7 鍵聯(lián)接的選擇及計(jì)算 . 27 VII 7.1 電機(jī)與電動機(jī)帶輪聯(lián)接采用平鍵連接 . 27 7.2 主動軸與減速器機(jī)帶輪聯(lián)接采用平鍵連接 . 27 7.3 錐齒輪輸出軸與小圓柱齒輪聯(lián)接采用平鍵連接 . 27 7.4 錐齒輪輸出軸與大錐齒輪聯(lián)接采用平鍵連接 . 28 7.5 惰輪軸與惰輪聯(lián)接采用平鍵連接 . 28 7.6 棍筒輸出軸與大圓柱齒輪聯(lián)接采用平鍵連接 . 28 8 滾動軸承設(shè)計(jì) . 29 8.1 主動軸的軸承設(shè)計(jì)計(jì)算 . 29 8.2 輸出軸的軸承設(shè)計(jì)計(jì)算 . 30 9 減速機(jī)箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 32 10 密封及潤滑的設(shè)計(jì) . 34 10.1 密封 . 34 10.2 潤滑 . 34 11 自動送料機(jī)構(gòu)工作方案設(shè)計(jì) . 35 11.1 自動送料裝置的總體設(shè)計(jì)及工作原理 . 35 11.2 主要組成部分的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 35 11.2.1 驅(qū)動的設(shè)計(jì)和計(jì)算 . 35 11.2.2 軸向運(yùn)動的傳動機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算 . 36 11.2.3 夾具的設(shè)計(jì)和計(jì)算 . 36 11.2.4 控制系統(tǒng)的選擇 . 36 11.2.5 電動機(jī)的選擇 . 36 11.2.6 機(jī)架的設(shè)計(jì) . 37 11.2.7 其他部分的設(shè)計(jì) . 37 12 結(jié)論與展望 . 37 12.1 結(jié)論 . 37 12.2 不足之處及 未來展望 . 38 12.2.1 不足之處 . 38 12.2.2 未來展望 . 38 致 謝 . 38 參考文獻(xiàn) . 39 附 錄 . 40 YEJ 系列電磁制動三相異步電動機(jī)安裝及外形尺寸 . 40 附錄二 . 41 YEJ 系列電磁制動三相異步機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù) . 41 附錄三 . 42 常見機(jī)械傳動的主要特性 . 42 自動切管機(jī)及送料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 1 1 緒論 機(jī)械制造業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中起著重要的作用的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。隨著時(shí)代的發(fā)展，人們在想方設(shè)法改善自己的生存條件和生活水平，正是因?yàn)檫@一點(diǎn)，并推動機(jī)械制造業(yè)生產(chǎn)的快速發(fā)展，人們在超前進(jìn)到一個(gè)更高的精度，效率更高，成本更低，更人性化的方向發(fā)展。數(shù)控技能床，加工中心，柔性制造系統(tǒng)，集成制造系統(tǒng)，虛擬制造，敏捷制造，和其他不斷出現(xiàn)的先進(jìn)制造技術(shù)和在新的先進(jìn)生產(chǎn)模式的新提高企業(yè)的生產(chǎn)能力和市場適應(yīng)能力，產(chǎn)品性能大幅提高，機(jī)械制造行業(yè)呈現(xiàn)激烈的國際競爭中高速發(fā)展的勢頭。 1.1課題的意義、目的、研究范圍 傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)中，長期使用相對落后的手工切割金屬管操作，進(jìn)行批量生產(chǎn)，不僅是勞動密集，生產(chǎn)效率不高，質(zhì)量差的產(chǎn)品，合格率，導(dǎo)致成本高。隨著機(jī)械制造業(yè)的快速發(fā)展和人民的要求越來越高，產(chǎn)品，工廠，以提高生產(chǎn)效率，生產(chǎn)精度，降低生產(chǎn)成本，因此自動切管機(jī)的需求已是迫在眉睫。 自動切管機(jī)在制造業(yè)中占有舉足輕重的地位，因?yàn)樽詣忧泄軝C(jī)可以被轉(zhuǎn)換成傳統(tǒng)的手工生產(chǎn)，自動化生產(chǎn)，大大提高了生產(chǎn)效率，勞動強(qiáng)度已大大降低，產(chǎn)品質(zhì)量已顯著改善，以滿足精度要求的產(chǎn)品。特別是在汽車制造業(yè)，石油，冶金和許多其 他制造業(yè)，管道切割機(jī)具有自動送料機(jī)構(gòu)已被廣泛使用。 自動切管機(jī)切割機(jī)和送料機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)主要是設(shè)計(jì)用于金屬管道切割。其主要內(nèi)容是在切管機(jī)，切割機(jī)構(gòu)和齒輪箱和其相關(guān)聯(lián)的部分的進(jìn)給機(jī)構(gòu)，其中主要包括傳輸?shù)脑O(shè)計(jì)和計(jì)算 ；整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，檢查設(shè)計(jì)計(jì)算的研究設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)，并通過獲得的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)的總裝配圖，然后繪制相關(guān)零件圖 ；最后切管機(jī)，自動送料機(jī)構(gòu)組合，實(shí)現(xiàn)自動化生產(chǎn)的目的。 1.2國內(nèi)外的發(fā)展概況 機(jī)械制造業(yè)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)的手工工作已經(jīng)不能滿足今天的產(chǎn)品精度高，效率高，成本低，發(fā)展，自動化在許多領(lǐng)域取得了很好的效果，自動 化已經(jīng)深入人心。所以自動切管機(jī)誕生了。有許多切管機(jī)，車床主要管道切割機(jī)，鋸床型管道切割機(jī)，大型通風(fēng)管道切割機(jī)，微型切割機(jī)，切管機(jī)微電腦，微電腦切帶機(jī)，微管切割機(jī)，微電腦切片機(jī)，微電腦帶機(jī)，微電腦切帶機(jī)，微剪彩機(jī)，微電腦松緊帶切割機(jī)，微電腦切膜機(jī)，粘扣帶圓角切割機(jī)，微型切割機(jī)， FFC軟電纜切割機(jī)，切片自動化配套設(shè)備。 圖 1.1 車床 切斷金屬示意圖 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 圖 1. 2 弓鋸 切割金屬 示 意圖 圖 1.3 砂輪 片 切割 機(jī) 車床切割機(jī)操作工件旋轉(zhuǎn)，翻不動，切割表面質(zhì)量，可以取得非常理想的狀態(tài)，但效率較低，多芯片，不易 折斷，特別是大型加工噪聲的切割材料，把壽命不長，切有限由床料的長度。高溫，在組織切口的變化。鋸切割機(jī)類工作工件不旋轉(zhuǎn)，噪音，大口徑管材切割，鋸片刀的直徑增大，面對中心切料歪斜，平行度低，加工表面質(zhì)量好，加工材料時(shí)，會丟失，尤其是在粗切，將有一小片的一側(cè)的前板坯料，影響下道工序的定位，以及從頭開始的手可能。輪切管機(jī)工作產(chǎn)生較大的火花，有很大的噪音，切割表面質(zhì)量差，加工時(shí)，材料丟失。 1.3本課題應(yīng) 達(dá)到的要求 通過自動切管機(jī)，送料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，使鋼 60-70mm的自動切管機(jī)，自動處理。喂奶后自動切管機(jī)，自動切管材料 ，切割完成上下料，自動送料，繼續(xù)切割循環(huán)工作?？梢赃_(dá)到傳統(tǒng)的手工工作，投入批量生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)自動化生產(chǎn)，大大提高生產(chǎn)效率，大大降低了勞動強(qiáng)度的目的。 自動切管機(jī)及送料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 3 2 自動 切管機(jī) 設(shè)計(jì)方案 的擬定 2.1 自動切管 設(shè)計(jì)方案的分析 設(shè)計(jì)是一個(gè)項(xiàng)目，旨在校準(zhǔn)的繁瑣，復(fù)雜的工作，可以組織的大方向，有序，高效的執(zhí)行。在最大程度上，減少抗工人，誤差和偏差的工作過程中，使所生產(chǎn)的產(chǎn)品，它應(yīng)該是能夠?qū)崿F(xiàn)良好的任務(wù)，它應(yīng)該達(dá)到實(shí)現(xiàn)的功能。 2.1.1 切管 方案的擬定 根據(jù)傳統(tǒng)切割金屬管的方法和改進(jìn)方法現(xiàn)擬定以下幾種方案： 方案一： 使用車 床， 通過切斷刀的進(jìn)給運(yùn)動來切斷金屬管； 其 工作 原理圖如圖 2.1 所示： 圖 2.1 車床 切斷刀切斷金屬管 原理 圖 方案二： 使用砂輪切割機(jī)， 通過砂輪 片 的高速旋轉(zhuǎn)來 切 斷金屬管； 其 工作 原理圖如圖 2.2 所示： 圖 2.2 砂輪切割金屬管 原理 圖 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 方案三： 使用切管機(jī)， 通過棍筒旋轉(zhuǎn)碾壓的方法來 切 斷金屬管； 其 工作 原理圖如下： 圖 2.3 棍 筒旋轉(zhuǎn)碾壓割斷金屬管 原理 圖 2.1.2 切管 方案的比較 方案一程序需要切斷的金屬管的機(jī)器上，只占用一個(gè)共同的工具，同時(shí)夾緊需要一定的時(shí)間，則處理效率不高，夾緊過程中很容易變 形，該金屬管的夾緊。低生產(chǎn)率和容易順壞管，但可用于直接輸送機(jī)的送料。 方案二輪需要同時(shí)通過搖臂旋轉(zhuǎn)飼料切割金屬管，其結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，生產(chǎn)效率高，而且切割時(shí)砂輪磨損大，容易損壞。因此，這種解決方案是只適用于小批量的間歇生產(chǎn)，大規(guī)模生產(chǎn)不能滿足。 方案三的金屬管，同時(shí)旋轉(zhuǎn)圓盤刀片不斷地向下移動，為了達(dá)到目的切割管道，機(jī)器結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，能滿足大量切管的目的。其結(jié)構(gòu)簡單，也不需要加強(qiáng)，以方便自動處理管。 2.2 切管 方案的確定 基于以上的分析和比較，生產(chǎn)的實(shí)際需求和設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)選擇方案三的設(shè)計(jì)。 切割原 理是由一電動機(jī)的輸入運(yùn)動和力，通過減速齒輪機(jī)構(gòu)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)滾筒棒，用棒之間的缸和管道，管旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的切削工具的主運(yùn)動，并通過刀片的摩擦切割機(jī)制進(jìn)給運(yùn)動，達(dá)到切割金屬管。 自動切管機(jī)及送料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 5 3 自動 切管機(jī) 傳動裝置 的 設(shè)計(jì) 3.1 傳動裝置的分析 發(fā)送裝置是運(yùn)動和功率之間的數(shù)據(jù)傳輸遠(yuǎn)程兼實(shí)現(xiàn)其他效果的移動設(shè)備，其功能如下： 如圖 1所示，能量分布 ； 2，速度的變化 ； 3，運(yùn)動形式的改變。 該驅(qū)動裝置是機(jī)器的主要組成部分。 。 3.1.1 棍筒 傳動裝置方案的 初步 擬定 根據(jù)設(shè)計(jì)要求現(xiàn)擬定以下幾種傳動方案： 方案 一 ：渦輪蝸桿 -圓柱齒輪傳動， 其示意圖如圖 3.1所示： 圖 3.1 渦輪蝸桿 -圓柱齒輪傳動 方案 二 ：二級圓柱齒輪傳動，其示意圖如圖 3.2所示： 圖 3.2 二級圓柱齒輪傳動 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 方案三：圓錐齒輪 -圓柱齒輪傳動，其示意圖如圖 3.3所示： 圖 3.3 圓錐齒輪 -圓柱齒輪傳動 3.1.2 各 傳動裝置方案的比較 方案一：該蠕蟲 - 圓柱齒輪，其結(jié)構(gòu)緊湊，傳動比大，傳動平穩(wěn)，噪音低，但在長期連續(xù)運(yùn)行的條件下，由于效率低蝸輪，功率損耗，適用于負(fù)載較小，間歇工作的情況下，往往需要更昂貴的耐磨材料，具有良好的耐磨性和良好的潤滑裝置，因而成本較 高。 方案二：采用兩個(gè)圓柱齒輪傳動，其承載能力和調(diào)速范圍大，傳動比恒定，可靠，效率高，壽命長。但其制造和安裝精度高，吵鬧，和更高的成本，而設(shè)計(jì)寬度尺寸較大。 方案三：使用錐齒輪 - 圓柱齒輪傳動，其承載能力和調(diào)速范圍大，傳動比恒定，可靠，效率高，壽命長。同時(shí)設(shè)計(jì)寬度更小的尺寸也是適合于長期連續(xù)運(yùn)行。但是，其處理成本也較高。 3.2 棍筒 傳動裝置方案的確定 工作機(jī)，以滿足性能要求的傳輸方案，傳動機(jī)構(gòu)可以是不同的類型，在不同的組合和排列順序的組合物。合理的解決方案，應(yīng)確保運(yùn)行可靠，結(jié)構(gòu)簡單，體積小，易加工，成本低，傳動效率高，使用維修設(shè)施。當(dāng)使用計(jì)劃往往是難以滿足這些要求，因此，確保重點(diǎn)的要求。 上述比較分析傳輸方案的基礎(chǔ)上，考慮合理的傳輸方案，所以這種設(shè)計(jì)選擇方案三，用于傳輸?shù)囊蟆?是通過滑輪由電機(jī)帶動，然后通過錐齒輪的錐齒輪和惰輪驅(qū)動桿管進(jìn)行傳輸，從而達(dá)到切割金屬管的目的。 自動切管機(jī)及送料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 7 4 切管機(jī) 傳動裝置的計(jì)算 4.1 電動機(jī)的選擇 選擇電機(jī)，您必須了解電機(jī)，每個(gè)電機(jī)的出廠銘牌，標(biāo)用電機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)。因此，合理選擇電動機(jī)，電動機(jī)將比較這些特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)中應(yīng)選擇電機(jī)類型，結(jié)構(gòu)，動力和速度，并在目錄中找到它 的類型和大小。 4.1.1 電動機(jī)的類型和結(jié)構(gòu) 分析 電動機(jī)交流電動機(jī)和直流電動機(jī)兩種。由于直流電動機(jī)需要直流電源的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，價(jià)格較高，維護(hù)相對不便，因此不應(yīng)該使用沒有特殊的要求。 一般工業(yè)用三相交流電源，所以沒有特殊的要求，通常選擇三相交流電機(jī)。三相交流異步電動機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單，可靠，價(jià)格便宜，維修方便等，因此被廣泛使用。交流電機(jī)的異步和同步電機(jī)的類別。異步電動機(jī)鼠籠傷口兩個(gè)，其中一個(gè)普通的鼠籠式感應(yīng)電機(jī)應(yīng)用最。設(shè)計(jì)荷載的變化，由于其規(guī)模較小，所以使用三相籠型異步電動機(jī)，封閉結(jié)構(gòu)，電壓為 380V，因?yàn)橛袝r(shí)需 要快速停止，頻繁啟動，所以使用 YEJ系列。 4.1.2 選擇 切管機(jī) 電動機(jī)的功率 工作所需 的 電動機(jī)功率： wdaPP kW 計(jì)算公式 ： wP 工作機(jī)工作所需的電源，是指主動側(cè)桿管工作機(jī)所需要的功率， kW； a 電機(jī)工作機(jī)的主動側(cè)桿缸效率 。 工作機(jī)所需工作功率 wP ，由機(jī)器 的 工作阻力和 機(jī)器的 運(yùn)動參數(shù)（ 如： 線速度 、 轉(zhuǎn)速 和角速度 ）計(jì)算求得。 在本設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)任務(wù)給定的管道切割機(jī)的工作參數(shù)，切削力 ： F=3500N，棍筒轉(zhuǎn)速：n=70r/min，切管尺寸范圍： 50 60mm?，F(xiàn)初步選取 棍筒 直徑為 D滾 =80mm，兩 棍筒 中心距 a=100mm，刀片直徑為 D刀 =80mm進(jìn)行計(jì)算。 根據(jù)公式： 34 2 1 01 0 0 0 6 0 1 0 0 0 6 1 0w n D FF v n r FP 滾 其中： F 切割刀片工作機(jī)的工作阻力 ， N； v 工作機(jī)刀片的速度 ， m/s； n 棍筒 的轉(zhuǎn)速， r/min； r 工作機(jī) 棍筒 的半徑， mm； D滾 工作機(jī) 棍筒 的直徑， mm。 傳動裝置的總效率 a 表示 組成傳動 的 各 個(gè) 裝置部分運(yùn)動副效率之乘積，即 1 2 3= . . .a n 其中： 1 、 2 、 3 . n 分別為每一傳動副（帶、齒輪）、每對軸承的效率。 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 傳動副的效率數(shù)值可按附錄一選取 。 查附錄一，取帶傳動效率 1 0.96 ，滾動軸承傳動效率 2 0.98 ，開式圓柱齒輪傳動效率 3 0.95 ，圓錐齒輪傳動效率 4 0.95 。 故總效率 42 421 2 3 4 0 . 9 8 0 . 9 5 0 . 9 5 = 0 . 7 5 80 . 9 6a 76 1 0wad apn D FP 滾 將以上數(shù)值代入公式，得： 77 1 . 3 60 . 7 5 87 0 8 0 3 5 0 06 1 0 6 1 0d a kWn D FP 滾 4.1.3 確定 切管機(jī) 電動機(jī)的轉(zhuǎn)速 棍筒的工作轉(zhuǎn)速為 n=70r/min； 按附錄一推薦的傳動比合理范圍，取 V帶傳動的傳動比 1 2 4i ，二級圓錐 圓柱齒輪減速器傳動比 2 5 16i ，則總傳動比合理范圍為 10 64ai ，故電動機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為 ： 1 0 6 4 ) 7 0 7 0 0 4 4 8 0 / m i n(da rnni 符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有 750r/min， 1000r/min， 1500r/min和 3000r/min。 據(jù)的力量和速度，有三個(gè)附錄 II適用電機(jī)型號，所以 有 4個(gè)齒輪傳動比的方案，如表4-1中所示 。 表 4-1 傳動比方案 方案 電動機(jī)型號 額定功率 KW 電動機(jī)轉(zhuǎn)速 v(r/min) 傳動裝置的傳動比 同步轉(zhuǎn)速 滿載轉(zhuǎn)速 總傳動比 V 帶傳動比 減速器 1 YEJ90S-2 1.5 3000 2840 40.57 3.5 11.59 2 YEJ90L-4 1.5 1500 1400 20 2.9 6.9 3 YEJ100L-6 1.5 1000 940 13.43 2.6 5.16 考慮到電機(jī)和傳動裝置的尺寸，重量，價(jià)格，和皮帶傳動，齒輪減速比，同 時(shí)考慮到錐齒輪的大小，所以選擇方案三。因此，所選的電機(jī)模型 YEJ100L-6，其主要性能如表 4-1所示 。 表 4-2 YEJ100L-6 的主要性能 型號 額定功率 kW 滿 載 時(shí) 啟 動 電 流額 定 電 流 啟 動 轉(zhuǎn) 矩額 定 轉(zhuǎn) 矩 最 大 轉(zhuǎn) 矩額 定 轉(zhuǎn) 矩 轉(zhuǎn)速r/min 電流 A 效率 % 功率因素 YEJ100L-6 1.5 940 4.0 77.5 0.74 6.0 2.0 2.0 主要外形和安裝尺寸如表 4-2 所示 。 4.2 計(jì)算總傳動比及分配各級的傳動比 1、總傳動比 ai n 電 /n 940/70 13.43； 2、分配各級傳動比 ： 根據(jù)附錄一，合理的 V 帶輪傳動比為 24，二級圓錐 圓柱齒輪傳動比為 56，故取自動切管機(jī)及送料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 9 V 帶輪傳動比為 2.64，則二級圓錐 圓柱齒 輪傳動比為 u 齒輪 =ia/i=13.43/2.64=5.09(符合 )。 對于圓錐 圓柱齒輪減速器，可取圓錐齒輪傳動比為 i1=0.25i，并盡量使 i13，最大允許到 4，以使圓錐齒輪直徑最小。但同時(shí)考慮到圓柱齒輪的尺寸，綜合考慮兩種因素，決定取 i1=3.9，則 i2 總 =5.09/3.9=1.3，現(xiàn)擬定 i2=3， i3=1/2.3。 表 4-3 YEJ100L-6 的外形和安裝尺寸 中心高 H 外形尺寸 底角安裝尺寸 地腳螺栓孔直徑 軸伸尺寸 裝鍵部位尺寸 ( / 2 )L A C A D H D AB K DE FG 100 405282.5245 160140 12 2860 824 4.3 運(yùn)動參數(shù)及動力參數(shù)計(jì)算 4.3.1 各軸轉(zhuǎn)速 計(jì)算 軸 1 0 940 3 5 6 / m i n2 . 6 4m rnn i 軸 12 1 356 9 1 . 3 / m i n3 . 9 rnn i 惰輪 2239 1 . 3 3 0 . 4 / m i n3 rnn i 棍筒 3343 0 . 4 7 0 / m i n1 / 2 . 3 rnn i 4.3.2 各軸輸入功率 計(jì)算 軸 011 1 . 3 6 0 . 9 6 1 . 3d kWPP 軸 2 1 1 2 1 . 3 0 . 9 8 0 . 9 5 1 . 2 1kWPP 惰輪 的 軸 3 2 2 3 1 . 2 1 0 . 9 8 0 . 9 5 1 . 1 5kWPP 棍筒 的 軸 4 3 3 4 1 . 1 5 0 . 9 8 0 . 9 5 1 . 0 7kWPP 4.3.3 各軸輸入轉(zhuǎn)矩 計(jì)算 電動機(jī) 需要的 軸輸出轉(zhuǎn)矩 ： 1 . 3 69 5 5 0 9 5 5 0 1 3 . 8 2940ddmNmPT n 軸 1 0 0 1 1 3 . 8 2 2 . 6 4 0 . 9 6 3 5 . 0 1d NmT T i 軸 2 1 1 1 2 3 5 . 0 1 3 . 9 0 . 9 8 0 . 9 5 1 2 7 . 1 5 mNT T i 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 惰輪軸 為 3 2 2 2 3 1 2 7 . 1 5 3 0 . 9 8 0 . 9 5 3 5 5 . 1 3mNT T i 棍筒軸 為 3 4 3 3 4 3 5 5 . 1 3 1 / 2 . 3 0 . 9 8 0 . 9 5 1 4 3 . 7 5 mNT T i 自動切管機(jī)及送料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 11 5 切管機(jī) 傳動零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 5.1 V帶輪傳動的設(shè)計(jì)計(jì)算 1、 確定計(jì)算功率 需要為 ： 初 步擬 定該切管機(jī)工作壽命 是 10年，兩班制 的 工作 制度 。 根據(jù) 參考文獻(xiàn) 1表 8-7可 查得， 其 工作情況系數(shù) 1.3Ak ， 1 . 3 1 . 5 1 . 9 5c a A kWP k P 2、 選擇 V帶： 根據(jù) caP 、 n ，查參考文獻(xiàn) 1圖 8-11 選用 A型 V帶 。 確 固定皮帶輪速度參考直徑和驗(yàn)證： 從參考文獻(xiàn) 1表 8-6和 8-8，以基準(zhǔn)的馬達(dá)皮帶輪直徑 1 106d mmd 11 1 0 6 9 4 0 5 . 2 26 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0 /d ndv m s 5 2 5/m s v m s 帶速合適 。 3、 計(jì)算大輪的基準(zhǔn)直徑： 12 1 122 7 9 . 8d d d mmnd i d dn 根據(jù)文獻(xiàn) 1表 8-8，圓潤。 4，確定 V形皮帶的中心距為基準(zhǔn)長度 ： 根據(jù) 01 2 1 20 . 7 2( ) ( )d d d dd d a d d 初定中心距 0 450mma 00210 1 224()2 ( )2ddd d daddL a d d 0215234 4 5 0( 2 8 0 1 0 6 )2 4 5 0 ( 1 0 6 2 8 0 )