畢業(yè)設計（論文）自動彎管機裝置及其電器設計

1、哈爾濱工業(yè)大學成人教育本科畢業(yè)設計（論文） 1 目目 錄錄 目 錄.1 abstract.2 第一章 緒 論.2 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：.2 1.2 彎管機的基本原理與選擇.3 第二章 彎管機設計.4 2.1 工件工藝分析.4 2.1 計算彎曲力矩.4 2.2 電機選取.4 2.3 傳動比的計算與各傳動裝置的運動與參數.6 2.4 皮帶輪與皮帶的計算與選擇.7 2.5 蝸輪蝸桿減速箱的計算與選擇.8 2.6 聯軸器的計算與選擇.9 2.7 軸承的選擇.9 2.8 軸的初步計算與設計及校核.9 2.9 齒輪的計算與設計.13 2.10 大小齒軸前后端蓋及軸承座的結

2、構設計.15 2.11 軸套的結構設計.16 2.12 蓋板的結構設計及計算.17 2.13 機身的結構設計與計算.18 2.14 彎管機的主要參數.19 第三章 擋料架的結構設計.19 3.1 擋料架的結構設計.19 第四章 用電器選擇與電路.21 4.1 各用電器的選擇與電路設計.21 設計總結.23 鳴 謝.23 參考文獻.24 哈爾濱工業(yè)大學成人教育本科畢業(yè)設計（論文） 2 自動彎管機裝置及其電器設計 摘摘 要要:彎管機的種類多種多樣，有 cnc 數控彎管機，有 plc 型彎管機，也有簡易 型的自動彎管機，而本文正是關于自動彎管機的裝置設計及其控制電路的設計， 自動彎管機的裝置可由機身

3、、電機、減速機構、擋料機構、電器控制機構等組 成。 關鍵詞關鍵詞: 彎管機，電器控制，彎曲半徑 abstract this article focuses on the curved tube machine. a variety of the curved tube machine, there is curved tube machine of cnc control, and there is curved tube machine of plc control, there also is the simple type automatic curved tube machine, b

4、ut this article is just to the design of the automatic curvede machine and its control electric circuit, and the device of the curved tube machine can construct with the fuselage of machine, motor , the decreaseing-speed organization, block organization, and electric appliances control organization

5、etc. keyword : motor curved tube machine ,electric appliances control, bent radius 第一章 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： 現今工業(yè)發(fā)達，無論是哪一種機器設備、健身器材、家具等幾乎都有結構鋼管， 哈爾濱工業(yè)大學成人教育本科畢業(yè)設計（論文） 3 有導管，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 等等占有相當重要的地位。各種管型品種之多、數量之大、形狀之復雜，給導管的 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

6、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。這系列彎管機采用手動夾緊，機械彎曲，機器結構簡單，控 制元件極少，因此價格上比較容易被用戶接受。 市面上現有的自動彎管機大多數是液壓的，數控的，也有機械傳動的，但它們 的占地面積較大(長度在 2.54m 之間)，價格昂貴(25 萬元人民幣或更多)，然而大 多數用戶都需求是是小占地面積小價格便宜使用方便的自動 液壓彎管機 1-1 數控彎管機 1-2 本文便是朝這方面的用途面設計的自動彎管機，設計出一種價格和占地面積使 用方便的自動彎管機（長 0.9m，

7、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進得進一步的強化，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,在普通情況下有以情二種，即滾彎式與纏繞式。如下圖 1- 1、1-2 分別是彎管原理圖。 哈爾濱工業(yè)大學成人教育本科畢業(yè)設計（論文） 4 彎管模 滾彎式 纏繞式 彎管模 夾緊塊 導板 圖 1-3 圖 1-4 二者各有優(yōu)缺點。 纏繞式主要用于方管的彎曲其結構復雜，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，但結構簡單。故本彎管機采用

8、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，使模具復位。按管形標準樣件在檢驗夾具上檢查管 形，并校正。 4.重復第 1 步，直至彎完管子為止。 第二章 彎管機設計 2.1 工件工藝分析 此工作件采用的直徑為 30mm 厚為 2mm 是無縫鋼管做為彎管件，材料為 10 號 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。其工件如 1-3 圖。彎管件要求不能有裂紋，不能有過大的外凸。不能有趨紋。 哈爾濱工業(yè)大學成人教育本科畢業(yè)設計（論文） 5 圖 2-1 2.1 計算彎曲力矩 由彎管力矩公式

9、 其中 23 84 33 bs r ttr m 為彈性應力 s r 為管材內徑 t 為管材壁厚 為屈服應力 b 為中性層的彎曲半徑 =2346 nm (2-1) 23 8*333*2*264*208*2*26 3*1153 m 2.2 電機選取 由經驗選取彎管機的彎管速度為 8r/min 則有 p=m*= =2 kw (2-2) 8*2 2346* 60 由工作功率為 2kw 所以電機功率 p= (2-3) 4 12345 p 工 、分別為帶傳動、蝸輪傳動、聯軸器、齒輪、軸承的傳動效 1 2 3 4 5 率。取=0.96、=0.9、=0.99、=0.97、=0.98 則 1 2 3 4 5 p

10、=2.5 kw 4 2 0.96*0.9*0.99 *0.97*0.98 由于彎管機需要彎多種型式的鋼型，固選用較大功率的電機以使彎管機能夠適 用更大的彎曲范圍，又由于彎曲機需要固有制動功能故選用配有制動功能的電機， 且電機正反的頻率過大，所以電機轉速不宜過大，現取電機的轉速為 960r/min 為宜。 故先用電機的型號為 yep132s-6，其基本性能如表12.1 表 2.1yep132-6 的主要性能參數 型號功 率 滿載時堵轉 轉矩 最大 轉達 靜制動 轉達矩 空載制 動時間 噪聲 哈爾濱工業(yè)大學成人教育本科畢業(yè)設計（論文） 6 轉 速 電流效 率 功率 因數 矩不小于不大于 yep13

11、2 s-6 3k w 960r/ min 8.8a77 % 0.672.22.2 294n m 04/s 71/d b 電機的主要安裝尺寸如下 a g h f i l e c b 1 4 08 9 3 8 4 7 5 8 0 2 8 0 2 1 6 3 1 5 1 3 2 d 圖 2-2 表12.2 電機的安裝尺寸 單位（mm） 型號 abcdefghil yep-132s-6280140893880315216132210515 2.3 傳動比的計算與各傳動裝置的運動與參數 由電機轉速 n1=960r/min ，而彎管機的速度初擬為 n5 =8r/min 所以 總傳動比 =n1/n5=120

12、 i總 由皮帶輪的傳動比為 14 所以取皮帶輪的傳動比 =2.5，由于單付齒輪的傳 1 i 動比為 18 。便擬定取齒輪傳動比=3,則蝸輪蝸桿的傳動比=16,蝸輪的傳動比不 3 i 2 i 大這有利于提高蝸輪的壽命。 為進行傳動件的設計計算，要推算出各軸的轉速和轉矩（或功率）。如將傳動 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比； 1 i 2 i 哈爾濱工業(yè)大學成人教育本科畢業(yè)設計（論文） 7 ， 為相鄰兩軸間的傳動效率； 01 12 p1，p2 為各軸的輸入功率（kw）； t1,t2 為各由的輸入轉矩（nm）； n1,n2 為各軸的轉速（r/min）； （1）

13、 各軸轉速 電機軸轉速 nm=960 r/min 蝸輪小軸端 n1=384 r/min （2- 0 m n i 960 2.5 4） 蝸輪大軸端 n2=24 r/min 1 1 n i 384 16 小齒輪轉速 n3= n2=24 r/min 大齒輪轉速 n4=8 r/min 3 2 n i 24 3 工作臺轉速 n5= n4=8 r/min （2） 各軸的輸入功率 電機輸出功率 p0=3kw 蝸輪小軸輸入功率 p1= p0*=3*=3*0.96=2.88kw （2- 01 1 5） 蝸輪大軸輸入功率 p2= p1= p1*=2.88*0.9=2.59kw 12 2 齒輪小軸輸入功率 p3=

14、p2*= p2*=2.59*0.99=2.56kw 23 3 齒輪大軸輸入功率 p4= p3= p3*=2.56*0.972=2.41kw 34 2 4 工作臺輸入功率 = p4*= p4*=2.41*0.972*0.98=2.22kwp 工45 2 4 5 （3） 各軸輸入轉矩 電機輸出轉矩 =9550*=9500*=29.84 nm （2- 0 t 0 m p n 3 960 6） 哈爾濱工業(yè)大學成人教育本科畢業(yè)設計（論文） 8 蝸輪小軸輸入轉矩=* *=29.84*2.5*0.96=71.62 nm 1 t 0 t 1 i 1 蝸輪大軸輸入轉矩=*=71.62*16*0.9=1031.2

15、7 nm 2 t 1 t 2 i 2 齒輪小軸輸入轉矩=*=1031.27*0.99=1020.96 nm 3 t 2 t 3 齒輪大軸輸入轉矩=*=1020.96*3*0.972=2881.86 nm 4 t 3 t 2 4 3 i 工作臺輸入轉矩=*=2881.86*0.972*0.98=2657.31 nm 5 t 4 t 2 4 5 2.4 皮帶輪與皮帶的計算與選擇 由電機轉速與功率，確定了采用普通 a 型皮帶作為傳動帶。 由 a 型帶的小帶輪最小直徑為 70mm，故定小帶輪直徑為=100mm 1 d 皮帶速度驗算 =5.03 （2-7） 10 60*1000 d n 3.14*100

16、*960 60*1000 所以 5 0 163.5 0 120 帶的根數 z= (2-11) 0 l p ppk k 帶帶 哈爾濱工業(yè)大學成人教育本科畢業(yè)設計（論文） 9 其中取 =00.97kwp 帶 =0.11kwp 帶 =0.96k =0.99 l k 可得 z=2.92 3 0.970.11 *0.96*0.99 取 z=3 2.5 蝸輪蝸桿減速箱的計算與選擇 因為蝸輪蝸桿的安裝為蝸桿在蝸輪的側面所以選用 cws 型的蝸輪蝸桿減速器， 又因為 蝸輪大軸輸入轉矩 =1031.27 nm 2 t 蝸輪小軸輸入功率 p1=2.88 kw 傳動比 =16i 所以選用蝸輪蝸桿的型號為1 cws-

17、125 jb/t 7935 其基本性能如表 2-2 表12-2 蝸輪減速器的主要友參數 型號公稱傳動比轉速中心距額定輸入功率額定輸出轉矩 cws-12516750r/min125mm7.781kw1400 nm 2.6 聯軸器的計算與選擇 由于此聯軸器承受的力矩相對較大，且顧及性價比軸孔徑的配合關系且彈性柱 銷齒式聯軸器的結構簡單，制造容易，不需用專用的加工設備，工作是不需潤滑， 維修方便，更換易損件容易迅速，費用低，因此選用彈性柱銷齒式聯軸器。 由于 =1020.96 nm 3 t 且蝸輪蝸桿的蝸輪軸徑為 55mm 故選用 zl4 聯軸器， 哈爾濱工業(yè)大學成人教育本科畢業(yè)設計（論文） 10

18、其型號為 zl4gb50151985 1 55 112 5584 ybx j dx 其主要尺寸及參數如表 2-3 表12-3 聯軸器的主要參數 未標單位（mm） 型號許用轉 矩 nm 許用轉 速 r/min 軸孔直徑軸孔長度外徑凸圓 厚度 轉動慣量 (kgm2) 重量 (kg) zl41600400040,45,50,5511284158890.04614.8 2.7 軸承的選擇 由于彎管機需要一個平穩(wěn)的平臺且軸承同時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 3291

19、8 二種圓錐軸承。 其主要參數及基本尺寸如表 2-4 表12-4 軸承的主要參數 未注單位（mm） 型號小徑外徑厚度內圈厚度外圈厚度額定載荷極限轉速重量 32912608517161434.5kn4000r/min0.24kg 329189012523221977.8kn3200r/min0.79kg 2.8 軸的初步計算與設計及校核 初步計算軸徑 選取軸的材料為 45 鋼，調質處理。 (2-12) 3 * p da n p 為軸所傳遞的功率，kw 為軸的轉速，r/minn a 由軸的許用切應力所確定的系數，其值可取 a=103126 現在取 a=115 哈爾濱工業(yè)大學成人教育本科畢業(yè)設計（論

20、文） 11 則 =54.54 mm 3 4 2.56 115* 24 d 取 =55mm 4 d 則 =77.09mm 3 5 2.41 115* 8 d 取 =85 mm 5 d 小齒輪軸的裝配方案如圖 2-3 圖 2-3 為了滿足半聯軸器的軸向定位要求，故在軸與聯軸器相接間需制出一個軸肩， 由于半聯軸器的連接長度為 l=84mm 又因軸段長度比 l 要短些故取 l1 為 82mm，且軸 徑與半聯軸器直徑一樣取 d1=55mm。軸肩后卻是齒輪段，于是軸承的關系故取 d2 為 60mm，取軸承端蓋的總厚度為 42mm（由箱體及軸承端蓋的結構設計而定） 。根據軸 承端蓋的裝拆及便于對軸承添加潤滑

21、脂的要求，取端蓋的外端面與半聯軸器左端面 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 此軸肩的長度為 23mm，又因為軸承的厚度為 17mm 則軸肩之至左端要比軸承的厚度 要長一點，取 18mm，其直徑為 60mm。 至此，已初步確定了軸的各段直徑和長度。 齒輪、半聯軸器與軸的周向定位均采用平鍵聯接。查得鍵的截面為 b*h=18*11 鍵槽用鍵槽刀加工，長為 160mm，同時為了

22、保證齒輪與軸配合有良好的對中性，故 選擇齒輪輪轂與軸的配合為 h7/n6；同樣，半聯軸器與軸的聯接，選用平鍵為 16mm*10mm*70mm，半聯軸器的配合為 h7/k6。滾動軸承與軸的周向定位是借過渡配 哈爾濱工業(yè)大學成人教育本科畢業(yè)設計（論文） 12 合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為 n6。取軸端倒角為 2*450。 軸上載荷的計算與軸的校核 3 1020.96tnm =4861 n (2-13) 3 5 2 t t f d 3 2*1020.96*10 420 =1794 n (2-14) 0 0 tantan20 4861* coscos9.7 n rt ff =830.9 n (

23、2-15) 0 *tan4861*tan9.7 at ff 由軸的結構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 的結構圖以及彎矩各扭矩圖中可以看出截面 c 是危險截面?，F將計算出的截面 c 處 的、的值如表 2-5 h m v mm 表 2-5 載荷水平面 h垂直面 v 支反力 f =2430.5n =2430.5n 1nh f 2nh f=1005.7n =794 n 1nv f 2nv f 彎矩 m =268570 n/mm h m=111129 n/mm =87734n/mm 1v m 2v m 總彎矩 =290653 n/mm =282536 n/mm 1

24、m 2 m 扭矩 t =1 020 960n/mm 3 t 軸的彎矩圖 2-4 哈爾濱工業(yè)大學成人教育本科畢業(yè)設計（論文） 13 圖 2-4 進行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險截面 c）的 強度。則由 =31.39mpa (2-16) 2 2 13 ca mt w 2 2 3 2906530.6*1020960 0.1*60 前已選定軸的材料為 45 鋼，調質處理，可得=60mpa 因此，故 1 ca 1 安全 故小軸的結構尺寸如 2-5 圖 2-5 由于大軸的結構設計與計算大部分與小軸類同。故在此，類同的省略，且經驗 算此軸也為安全軸。 不同的時，前不是與半聯軸器相連

25、，而是工作臺即彎曲模。由于轉矩較大且要 哈爾濱工業(yè)大學成人教育本科畢業(yè)設計（論文） 14 求工作臺要較為平穩(wěn)及誤差小，由此軸與彎曲模的連接采用矩形花鍵連接。 由靜聯接有 ，對矩形花鍵進行驗算。 (2-17) 3 2 *10 p m t p zhld 式中 載荷分配不均系數，與齒數多少有關，一般取=0.70.8，現取=0.8 花鍵的齒數 =8z 花鍵齒側面工作高度= =3mm (2-18)h 2 dd6862 2 h 齒的工作長度 ， =80mml 花鍵平均直徑 = = =60mm (2-19) m d 2 dd m d 6862 2 故有 =56.77mpa=100140mpa (2-20)

26、p 3 2*2657*10 0.75*8*3*80*65 p 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構如下圖 2-6 圖 2-6 2.9 齒輪的計算與設計 由于齒輪傳動只有一對，為利于機器的平穩(wěn)，壽命及制造方便，故選用直齒齒 輪傳動。此機器為一般工作機器，速度不高故選用 7 級精度采用鍛造制造。材料選 擇小齒輪材料為 40cr（調質） ，硬度為 280hbs，大齒輪材料為 45 鋼（調質）硬度為 哈爾濱工業(yè)大學成人教育本科畢業(yè)設計（論文） 15 240hbs，二者材料硬度差為 40hbs 按齒面接角強度設計 (2-

27、21) 2 1 3 1 1 2.32* te t dh k tzi d i 式中 取載荷系數 =1.3 t k 取小齒輪傳遞的傳矩 =1020.96 nm 1 t 取齒寬系數 =1 d 查得材料的彈性影響系數 =189.8mpa e z 1/2 mpa 大齒輪的接觸疲勞強度極限=550mpa； 小齒輪的接觸疲勞強度極限 2 =600mpa 1 各取值代入公式 則得 13.9 mm 1t d 由于小齒輪直徑為 55mm 而為了達到2* 1t d 1 d 故取 =140mm 1t d 所以齒輪中心矩 =280 mm (2-22) 1 1 2 t d ai 140 1 3 2 初步定 =280a 一

28、般=1730，=初選 =23，=，則=69 1 z 0 8 0 15 1 z 0 10 2 zi 1 z 則 m= =5.99 (2-23) 12 2 cosa zz 0 2*280cos 10 2369 取 m=6 則 =91.9 (2-24) 12 zz 2 cosa m 0 2*280cos 10 6 取 =92 12 zz 哈爾濱工業(yè)大學成人教育本科畢業(yè)設計（論文） 16 則按=可得 =23 , =69 2 zi 1 z 1 z 2 z 則 = (2-25) 121 cos 2 m zz a 0 9.70 則小齒輪 =140.00 mm 1t d 1 cos mz 大齒輪 =420.0

29、0 mm 2t d 2 cos mz 則齒厚 =1.2*140=168 mm 1dt bd 取大齒輪厚 =170mm 2 b 則小齒輪厚取 =175mm 1 b 驗算齒輪,由 =*103=14571 n (2-26) t f 3 1 2 t t d 2*1020.96 140 =83.26n/mm100n/mm 合適 (2-27) 2 at k f b 大、小齒輪的結構及尺寸如圖 2-7，2-8 圖 2-7 大齒輪 圖 2-8 小齒輪 2.10 大小齒軸前后端蓋及軸承座的結構設計 考慮到綜合性能故都采用 45 號鋼，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厚故采用加

30、入軸承座用螺釘緊固于鋼板從而來支持 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支持軸與軸 哈爾濱工業(yè)大學成人教育本科畢業(yè)設計（論文） 17 承大大的降低了成本，同時也便于安裝和維修。由于受力不大所以采用四根 m10 的 內六角螺釘來緊固軸的前后端蓋及軸承承座，已經足夠支撐。它的的結構及尺寸圖 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 哈爾濱工業(yè)大學成人教育本科畢業(yè)設計（論文） 18 2.11 軸套的結構設計 由

31、于軸套的厚度 s 在 0.5d2.0d 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，故把軸套進行調 質處理，軸套的結構其尺寸如圖 2-15，2-16 圖 2-15 大軸軸套 圖 2-16 小軸軸套 2.12 蓋板的結構設計及計算 由于在蓋板上需裝好多零件，如行程開關，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。此蓋板的長與度主要是由電與蝸輪 蝸桿所占的空間位置所取定的，由于 電機與蝸輪蝸桿的中心距 a=519.6mm 大

32、飛輪的分度圓直徑為 d2=250mm 小機的安裝地腳寬為 l1=280mm 取壁至電機腳的空間長度 l0=90mm 取壁到大飛輪的空間長度 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 故蓋板長度 l=2* b0 +2*b1+ +l2 +l0 + l1/2 +d2/2+ a=1024.6mm 哈爾濱工業(yè)大學成人教育本科畢業(yè)設計（論文） 19 取 l=1025mm 蓋板的寬厚主要跟大齒輪的位置及電機各自的相互空間位置有關 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=

33、100+160+420=680mm 則得蓋板尺寸車 b*l*h=680*1025*20(mm) 結合其它結構需要，故其結構及尺寸如圖 2-16 圖 2-16 2.13 機身的結構設計與計算 由于機身支撐了整套機器的零件，故機身采用厚鋼板及鋼管焊接而成，由于機 器重且機器性能要求平穩(wěn)，故用地腳螺釘來緊固機器以減少機器的振動， 腳板采用 45 鋼厚 10mm，尺寸為 b*l*h=80*120*10（mm）用四個腳來支撐機器。 支撐鋼管采用 20 號方管鋼。型號為 60*60*4 地腳高度取 h1=80mm 采用 45 號厚為 20mm 的鋼板來作為底板支撐電機與蝸輪蝸桿減速箱?？紤]中板 與與底板是

34、距離過及支撐齒輪的問題，故在兩側多加二個鋼板以增加機身的強度。 側板的尺寸 b*l*h= 487*540*20(mm)，且在二側有碟結配合后用溥鐵板把前后面給 圍住。 蓋板與中板之間是齒輪的箱體機構，四邊都采用 45 號鋼，厚度為 20mm 的鋼板 哈爾濱工業(yè)大學成人教育本科畢業(yè)設計（論文） 20 與 20 號鋼方管焊接而成，為讓機身與蓋板容易裝拆，以便齒輪箱內各零件容易裝拆 與維修，故采用蓋板與機身用螺釘連接。采用四個螺釘連接。在方管上焊接一塊 45 號鋼厚為 20mm 的小鋼板，尺寸 b*l*h=80*80*20(mm) 機身的基本尺寸及其結構如圖 2-17 圖 2-17 2.14 彎管機

35、的主要參數 電 源：380v-50hz 三相交流電 電機功率：3kw 外形尺寸：b*l*h=680*1025*1038 最大彎曲力矩：2657n*m 彎曲半徑范圍：r80r300 最大彎曲角度：2000 彎曲速度：8r/min 整機重量：大約 m=300kg 哈爾濱工業(yè)大學成人教育本科畢業(yè)設計（論文） 21 第三章 擋料架的結構設計 3.1 擋料架的結構設計 擋料架在彎管機上的作用主要是用來擋彎曲鋼管時的反力，同時也具有定位的 作用。 有如同夾具一般。 由于本彎管機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。 擋料輪的結構主

36、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。 結構設計上，由于彎管時不同型號的彎曲半徑相差可能會很大，但由于 單純在 擋料輪架的調整來調整彎曲半徑遠遠不足，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整范圍。設計了在擋料架上的調范圍為 50mm 而在位置調 整的范圍可達 100mm。故總調整范圍有 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合二個滾子軸承 而裝于擋料輪架上，這樣滾輪滾動時的滾動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

37、號鋼軸徑 d1=20mm 擋料輪架采用 45 號鋼尺寸為 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 號鋼其尺寸為 b*l*h=4*6*40（mm） 擋料座采用 45 號鋼其尺寸為 b*l*h=100*190*95(mm) 螺紋桿采用 45 號鋼其尺寸為 d*l=16*145(mm) 手輪采 d*d=12*100(mm) 軸蓋采用 45 號鋼其尺寸為 d*h=56*20（mm） 哈爾濱工業(yè)大學成人教育本科畢業(yè)設計（論文） 22 擋料架的主要尺寸及結構如圖 3-1 圖 3-1 哈爾濱工業(yè)大學成人教育本科畢業(yè)設計（論文） 23 第四章 用

38、電器選擇與電路 4.1 各用電器的選擇與電路設計 由于此彎管機采用的是半自動的形式，故采用二個行程開關和二個交流接觸電 器等組成其電路。由于電機的功率為 3kw 且電壓為 380vh 頻率為 50hz 的交流電。 故選用行程開關的型號1lx19-131(b)， 接觸器型選用1cj-16，2 常閉 2 常開，其工作功率為 4kw。 按鈕使用普通型平鈕二個，型號1為 la101p-p。 電源開關選用 lw8 萬能轉換開關型號1為 ac21，其工作功率為 3.8kw。 短路保護熔斷器選用1rl6-25 其額定功率為 4kw。 過載保護采用1jrs1-25/f 系列熱繼電器 jrs1-25/f 其控制

39、功率為 380*3=1124w,因 為有二根線所以總功率為 1124*3=3372w 故合適。 電源線采用1bv4（b）即常用銅芯聚氯乙烯絕緣電線 4 平方毫米的銅線線芯結 構為 7*0.85。其額定電壓為 600v 其電路設計如下 哈爾濱工業(yè)大學成人教育本科畢業(yè)設計（論文） 24 s b 1 s b 2 l1 l3 l2 q s 50h z380v q f fu 1 fu 2 k m 1 k m 2 k m 2k m 1 x 1x 2 k m 2 k m 2k m 1 k m 1 m 圖 4-1 其工作過程，電源線接上，把電源開上，此時電機是不通電的。擋按下 sb1 時 km1 接觸器通電，

40、此時常開天關二個 km1 閉合通電，而另一個 km1 常閉開關則 打開斷電，且此時電機正轉，進行彎曲工作，當彎曲到定角度時（此角度由彎曲角 度的大小而調整）碰到了行程開關 x1 則接觸器 km1 斷電則常開天關二個 km1 打 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，常閉開關閉合。此 時彎曲過程已經完成，之后按下 sb2 則二個常開開關 km2 閉合通電，而另一個 km2 常閉開關打開斷電，此時電機反轉，當轉回初始位置時由于碰到了行程開關 x2 則接觸器 km2 斷電，則二個常開天關 km2 打開斷電，而另一個常閉開關閉合 通電，電機停止。 當再次按下 sb1 時，則得反復工作

41、。 其中電路中設有過載保護、短路保護。 當在工作中時，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。但當工作中出現意外時，只要轉動電源開關，把電源開關斷開即可使電機停轉， 之后處理意外后轉動電源開關使電源通電便可繼續(xù)進行正轉或反轉進行工作。 哈爾濱工業(yè)大學成人教育本科畢業(yè)設計（論文） 25 設計總結設計總結 近三個月的畢業(yè)設計終于結束了，通過這些天的設計學習，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。 現在就談談對本次畢業(yè)設計過程中的認識和體會。 首先，我學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計。 當開始拿到畢業(yè)設計題目時，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，幸好在劉老師與招老師的指導下及時理清了頭緒，避免了走很 多的彎路。認真翻閱相關資料如機械設計手冊 ，自動彎管機的設計與鋼筋彎曲機 的改進論文與書籍等，我開始了自己的設計思想，確