隔水管橫焊縫自動(dòng)對(duì)中裝置的設(shè)計(jì)機(jī)械電氣部分精選

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)題目：隔水管橫焊縫自動(dòng)對(duì)中裝置的設(shè)計(jì)（機(jī)械電氣部分）專業(yè)：數(shù)控技術(shù)及其應(yīng)用班級(jí)： 數(shù)控一班設(shè)計(jì)學(xué)生：唐燕指導(dǎo)教師：黃開有職稱：副教授設(shè)計(jì)時(shí)間：4月1日6月15日設(shè)計(jì)地點(diǎn)：湖南工學(xué)院 目錄目錄.1.第一章 隔水管橫焊縫自動(dòng)對(duì)中裝置述的概.3.第二章 總體方案的設(shè)計(jì).3.2-1 設(shè)計(jì)任務(wù).3.2-2 基本工作原理.4.第三章 機(jī)械部分的設(shè)計(jì).63-1V型塊的模型設(shè)計(jì).6.3-2導(dǎo)軌的設(shè)計(jì).7.3-3驅(qū)動(dòng)輪裝置的設(shè)計(jì).93-3-1計(jì)算驅(qū)動(dòng)輪所需的扭矩.93-3-2鏈傳動(dòng)的設(shè)計(jì).12 3-3-3 減速器的設(shè)計(jì).143-3-4電動(dòng)機(jī)的選用.183-3-5聯(lián)軸器的選用.193-3-6軸的

2、設(shè)計(jì).20 3-3-7軸承的選用.23 3-3-8 滾動(dòng)輪的設(shè)計(jì).27 3-3-9 滾輪支承上蓋的設(shè)計(jì).27第一章隔水管橫焊縫自動(dòng)對(duì)中裝置的概述快速接頭隔水管系列產(chǎn)品，是湛江市南油集團(tuán)合眾公司特有的為海洋石油配套的專用產(chǎn)品，多年來經(jīng)過不斷的開發(fā)和改進(jìn)，已形成了完整配套的技術(shù)圖紙、成熟的生產(chǎn)技術(shù)、工藝流程和加工制造裝備，與之相應(yīng)的業(yè)務(wù)熟練的工程技術(shù)隊(duì)伍和技術(shù)工人隊(duì)伍。新型快速接頭系列產(chǎn)品有：SR-30、SR-24、SR-20、SR-16、SR-133/8系列產(chǎn)品。本畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的是將合眾公司原來的生產(chǎn)設(shè)備改為自動(dòng)化的設(shè)備，并降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。本設(shè)計(jì)的主要要求：設(shè)計(jì)出一種針對(duì)SR-30、SR-2

3、4、SR-20、SR-16、SR-133/8系列產(chǎn)品制造中，對(duì)卷制成管狀板材的內(nèi)橫、外橫能進(jìn)行自動(dòng)對(duì)中的裝置。要求能實(shí)現(xiàn)管的自動(dòng)對(duì)中、自動(dòng)找正、定位夾緊、縱向自動(dòng)行走，行走速度在0.13m/min之間，可以自動(dòng)調(diào)節(jié)，動(dòng)力為普通三相交流電動(dòng)機(jī)，控制方式為隨車控制形式，要求結(jié)構(gòu)實(shí)用、重量輕、調(diào)節(jié)操作方便、技術(shù)優(yōu)先價(jià)格合理。本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容：1、內(nèi)外自動(dòng)對(duì)中裝置總體方案的確定。2、內(nèi)外自動(dòng)對(duì)中裝置機(jī)架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。3、內(nèi)外自動(dòng)對(duì)中裝置機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。第二章總體方案的設(shè)計(jì)2-1設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)一個(gè)裝置，使兩根長(zhǎng)各5.5m的隔水管自動(dòng)對(duì)中，并且使兩管的對(duì)中精度達(dá)到：兩管的軸線同軸偏差3mm。對(duì)中點(diǎn)后隔水管要實(shí)

4、現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)。2-2方案的選定使兩根隔水管自動(dòng)對(duì)中的方法有很多，經(jīng)過了對(duì)具體方案的工作原理及可行性的分析，本人決定采用V型裝置，其大概形狀如（圖2.2）所示。 圖2.21、滾輪2、V型塊3、導(dǎo)軌2-3基本工作原理2-3-1總體工作原理如圖2-3-1所示，該裝置由、兩組V型塊組成。組可以沿V型塊下邊的導(dǎo)軌直線移動(dòng)，組固定，V型塊下邊有導(dǎo)軌，但是V型塊與導(dǎo)軌相對(duì)固定不動(dòng)。 組組圖2-3-1 1、滾動(dòng)輪2、電動(dòng)機(jī)3、減速器4、驅(qū)動(dòng)輪、兩組V型塊均有8個(gè)滾輪和中間的一個(gè)驅(qū)動(dòng)輪支承，組V型塊下邊的導(dǎo)軌可以實(shí)現(xiàn)隔水管的對(duì)接。2-3-2驅(qū)動(dòng)輪裝置的簡(jiǎn)要說明如圖2-3-2所示，運(yùn)動(dòng)的傳遞順序是：電動(dòng)機(jī)減速器鏈輪滾輪

5、隔水管圖2-3-該圖是驅(qū)動(dòng)輪的安裝圖，大軸（上邊）裝滾輪與鏈輪，小軸裝鏈輪，兩裝有圓錐滾子滾動(dòng)軸承，運(yùn)動(dòng)由減速器接入小軸，再經(jīng)過鏈傳動(dòng)傳到滾輪。第三章 機(jī)械部分的設(shè)計(jì)3-1V型塊的模型設(shè)計(jì)參照V型底座的零件圖。1、V型塊的加工方法：鑄造成型2、V型塊的材料：鑄鋼3、 V型塊的加工要求，對(duì)裝滾輪部分和下底面進(jìn)行精加工，加工方法由廠家自己決定，使這兩部分的平面度達(dá)到IT7級(jí)，粗糙度也達(dá)到IT7級(jí)。在加工裝滾輪凹槽時(shí)要使4個(gè)凹槽的位置度達(dá)到IT7級(jí)，所有螺紋孔及銷孔的位置度也要達(dá)到IT7級(jí)3-2導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)一、導(dǎo)軌的選用由工作要求承載能力較大而且能夠自動(dòng)補(bǔ)償磨損的要求，決定選用平面三角復(fù)合型滑動(dòng)導(dǎo)軌，

6、參照機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第三卷，表28-112。其形狀見圖3-2-1。 圖3-2-1尺寸見表28.3-5，取A1000 mm，B200 mm，120°。二、進(jìn)行導(dǎo)軌的力學(xué)計(jì)算導(dǎo)軌的材料：選用釩鈦耐磨鑄鐵耐磨鑄鐵為導(dǎo)軌的材料。表面熱處理：在其粗加工后進(jìn)行一次時(shí)效淬火處理，采用電接觸加熱的表面淬火，最后導(dǎo)軌還要進(jìn)行磨削，使其表面的粗糙度達(dá)到預(yù)定的要求，取其值為0.8。硬度匹配：為了保證導(dǎo)軌的壽命，加工結(jié)果應(yīng)該保證導(dǎo)軌接合面的硬度不同，此取為100HBS，三、導(dǎo)軌的校核查表可得鑄鐵的許用壓強(qiáng)為1 MPa，已知導(dǎo)軌的外形如上圖所示，取導(dǎo)軌滑座共承重8 t，則滑座每側(cè)的承重為對(duì)三角形導(dǎo)軌設(shè)垂直斜向力為

7、F，如圖3-2-2所示，圖3-2-2則有 2Fcos30°=20000 11500 N則左側(cè)導(dǎo)軌承受的壓強(qiáng)為3-3-6軸的設(shè)計(jì)參照簡(jiǎn)明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)P367軸設(shè)計(jì)的步驟為：第一， 根據(jù)機(jī)械傳動(dòng)方案的整體布局，擬定軸上零件的布置和裝配方案。第二， 選擇軸的材料第三， 初步估算軸的材料第四， 進(jìn)行軸系零、部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第五， 進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算第六， 進(jìn)行剛度計(jì)算第七， 校核鍵的聯(lián)接強(qiáng)度第八， 驗(yàn)算軸承第九， 根據(jù)計(jì)算結(jié)果修改設(shè)計(jì)第十， 繪制零件圖一、軸強(qiáng)度的計(jì)算軸直徑的計(jì)算公式P軸傳遞的功率n 軸材料許用扭應(yīng)力（），見表1413A與軸材料及相應(yīng)許用扭應(yīng)力有關(guān)的系數(shù)，見表14-13注意：對(duì)于，開

8、一個(gè)鍵槽，軸頸就增大5-7%。P0.01kw n=15 MPa A=102 mm mm考慮到此設(shè)計(jì)的傳動(dòng)軸與滾輪的配合，取 mm二按照彎矩合成強(qiáng)度計(jì)算1求滾輪上作用力的大小,方向作用在滾輪上的轉(zhuǎn)距為: T=21.5Nm 圓周力: F=0.478N徑向力 F=0.176N周向力: F= Ftan=0.068N2軸承的支反力水平面的支反力: R=R= F/2=0.239N垂直面的支反力: R=(- Fd/2+ F30)/60=133.2 N R=( Fd/2+ F30)/60=500.4 N3畫彎距圖水平面的彎距: M= R30=0.0717Nm垂直面的彎距: M= R30=39.96 Nm, M

9、= R30+ F d/2=5.007 Nm合成彎距: M=39.96 Nm M=5.007 Nm4畫彎距圖 T= F d/2=0.2145 Nm當(dāng)量彎矩的計(jì)算公式軸在危險(xiǎn)截面的彎矩軸在危險(xiǎn)截面的扭矩（減速器的輸出扭矩）扭矩校正系數(shù)（對(duì)于穩(wěn)定不變的轉(zhuǎn)矩）故軸在危險(xiǎn)截面的合成彎矩三、校核軸的強(qiáng)度（按照第三強(qiáng)度理論）校核公式查機(jī)械設(shè)計(jì)P366表15-1，軸的材料選用40相應(yīng)的彎曲疲勞極限355MPa軸在危險(xiǎn)截面的抗彎模量W的計(jì)算公式參照簡(jiǎn)明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)P370之表14-16，對(duì)于開鍵槽的軸， mm mm mm 故 mm，符合要求。所用到的三根軸的具體形狀參照零件圖。三、校核軸的強(qiáng)度（按照第三強(qiáng)度理論

10、）校核公式查機(jī)械設(shè)計(jì)P366表15-1，軸的材料選用40相應(yīng)的彎曲疲勞極限355MPa軸在危險(xiǎn)截面的抗彎模量W的計(jì)算公式參照簡(jiǎn)明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)P370之表14-16，對(duì)于開鍵槽的軸， mm mm mm 故 mm，符合要求。所用到的三根軸的具體形狀參照零件圖。3-3-7軸承的選用一、基本條件3248N軸頸預(yù)期壽命運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)有輕微的沖擊。二、當(dāng)量動(dòng)載荷的計(jì)算查機(jī)械設(shè)計(jì)P323表13-6取則當(dāng)量動(dòng)載荷三、基本額定動(dòng)載荷（對(duì)于滾子軸承）按照查機(jī)械傳動(dòng)設(shè)計(jì)手冊(cè)之P1671，選用單列圓錐滾子軸承（GB297-84）選用的兩種軸承的參數(shù)為：型號(hào) d D C 7606E 30 mm 72 mm 77.5 58.87

11、204E 20 mm 47 mm 26.8 18.2其具體形狀如圖3-3-7所示，上圖為7204E，下圖為7606E。圖3-3-73-3-7滾動(dòng)輪的設(shè)計(jì)根據(jù)裝配的需要，設(shè)計(jì)出如圖3-3-10所示的滾輪，該滾輪用于驅(qū)動(dòng)輪和滾動(dòng)輪。圖3-3-63-3-7滾輪支承上蓋的設(shè)計(jì)該零件的設(shè)計(jì)主要依據(jù)裝配時(shí)的需要，設(shè)計(jì)出來的圖形如圖3-3-11所示。圖3-3-7鳴 謝此次設(shè)計(jì)是我們大學(xué)三年最后一次設(shè)計(jì)，是對(duì)我們?nèi)陙硭鶎W(xué)的專業(yè)知識(shí)的一次全面檢查，要求我們能夠綜合運(yùn)用三年來所學(xué)的知識(shí)，在畢業(yè)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上由自己獨(dú)立設(shè)計(jì)隔水管橫焊縫自動(dòng)對(duì)中裝置通過此次設(shè)計(jì)，使我們明白了機(jī)械設(shè)計(jì)的知識(shí)，特別是對(duì)原來沒有鞏固的知識(shí)進(jìn)行了一次全面的復(fù)習(xí)，并由自己進(jìn)行設(shè)計(jì)，記憶深刻.在即將畢業(yè)時(shí),對(duì)三年來所學(xué)的溫習(xí)一遍,沒學(xué)好的,重新看,學(xué)一遍,收獲不小.同時(shí)增強(qiáng)了在計(jì)算、繪圖及檢索參考文獻(xiàn)等方面的能力。歷經(jīng)兩個(gè)多月的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成了！首先感謝黃開有副教授對(duì)我的大力支持，感謝他能在百忙中能抽出寶貴的時(shí)間來指導(dǎo)我，給了我很多意見及相關(guān)資料，如果沒有他的悉心指導(dǎo)，我想我是不可能那么順利的完成這次設(shè)計(jì)。在這次設(shè)計(jì)中，我深切體會(huì)到一個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程的艱巨和工作量的巨大，也深切體會(huì)到了一個(gè)工程技術(shù)人員必須有科學(xué)認(rèn)真細(xì)致的工作態(tài)度，這將對(duì)即將走向社會(huì)的我有著深遠(yuǎn)的影響。設(shè)計(jì)參考