圆管切割机机构设计

圆管切割机机构设计

徐启良

身份证号：320722198903222016  晶海洋半导体材料(东海)有限公司

摘要：自动切割机的作用主要是加工各种用途的管道，以及目前主要为直径在60毫米至70毫米之间的自动切割机和管道输送机构开发的各种材料的金属部件。本文研制的自动切割机可以实现管材螺纹自动化的目的，也可以使输送机构完成金属管材的自动加工。任务完成后，自动切割成弯头锥形齿轮减速器、弯头棒筒、滚柱，并自动复制施工程序组织。对此，切除机的工作原理是电机通过减速器、锥形减速器、开式齿轮传动到一对棒材上，然后在修剪时引导金属管向主运动方向旋转。同时，圆盘刀片向下移动，以执行管道切割。它包括确定切割设计方案的设计、驱动装置的设计和计算（包括电机的选择、传输电路的规划、旋转轴、功率和转矩的计算、驱动机构的设计和计算等）。根据已有的经验公式，经过对上述所有部件的详细计算和密集测试，确定了不同部件之间的位置。然后完成装配机图纸、部件图和零件图。

关键词：切管机；减速器；棍筒

引言

机械制造业在国民经济中很重要.在当今突飞猛进的时代，人们正在寻找改善生活条件和生活水平的方法，正因为如此，也加速了机械制造业的快速发展，在机械制造业中，人们的时代领先于更高的精度、更高的效率、更低的成本和更人性化的发展。数控屋面技能、加工中心、柔性系统、集成系统、虚拟、灵巧，朋友们不断涌现出先进的生产技术人员和新的先进系列机型，提高了企业生产能力和市场适应能力，生产能力显著提高，机构建设代表了国际竞争的激烈发展。

1 自动切管机设计方案的拟定

1.1 自动切管设计方案的分析

1.1.1 拟定切管方案

第一种方案：

断开金属管的原理；用刀的动作。

第二种方案：

切割金属管的原理是：使用磨削刀，用高速旋转的砂轮切割。

第三种方案：

修剪金属管的原理是：用车刀通过用棍子旋转扭转来切断它。

1.1.2 比较切管方案

首先，从机器上切断的金属管只需要一个工具，但在夹紧时需要时间，使其处理效率低下，在压缩过程中容易变形。因此，这个方案的反面是性能低劣，很容易损坏管道，但可以直接转让。

第二种选择是切割金属管，使饲料通过摇杆旋转。优点是其结构清晰，操作简单，省时.但切割时很容易损坏砂轮.因此，这一决定只应适用于不能满足于大规模生产的小型生产竞技场。

旋转圆盘刀片的金属管在继续向下移动的同时，为了切割管道达到目的，机器结构简单、可靠，能够满足细管切割的目的。其结构简单，无需加固即可自动加工管材。

1.2 切管方案的确定

在以上分析比较的基础上，提出了实际生产需求和设计要求的方案3。

2 切割原理是，首先电机必须伴随电机的运动和力，在这种运动和力下，滚筒在制动机构的控制下旋转，使钢管在杆、管和筒之间旋转，最终完成切割金属管的过程，这是刀对管所做的基本运动的结果。设计自动切管机传动装置

2.1 分析传动装置

传输由移动设备传输，移动设备在运动和功率的大距离上发送和接收并实现其他效果：

1、能量分布；

2、速度的变化；

3、运动形式的改变。

这个驱动器是机器的主要部件。

2.1.1 初步拟定棍筒传动装置方案

根据本文的要求，目前制定了三个方案

第一种方案：涡轮螺旋桨蜗杆齿轮传动装置

第二种方案：二级圆柱齿轮传动，

第三种方案：圆锥齿轮-圆柱齿轮传动

2.1.2 各传动装置方案的比较

表3.1各传动装置方案的比较

2.2 棍筒传动装置方案的确定

交付计划必须针对机器的性能而设计；它们可能是不同类型的发动机，可能处于不同的组合下。一个适当的解决方案应该确保小规模、简单结构、简单操作、简单加工、合理价格和使用维修设备的效率的安全生产。使用计划通常很难满足这些要求，因此必须将重点放在它们上。

目前对交通方案进行的比较分析没有为此类考虑留下余地。因此，方案的设计应确保传输要求为。

3 滚动轴承设计

3.1 主动轴的轴承设计计算

1、求两轴承受的径向载荷：

由受力分析可知：

则 

2、计算轴承当量动载荷

正常条件下轴承的最大使用寿命

由于运动过程中轴承的影响很强，注意轴承（2）、轴承30206的判断系数e=0.37，基本额定载荷。

对于滚子轴承  

Fd1=Fr1/(2Y)=2990/(2×1.6)=934.4N

Fd2=Fr2/(2Y)=2050/(2×1.6)=640.6N

Fd2 < Fd1+Fae

轴承2压紧，轴承1放松

Fa1= Fd1 =934.4N

Fa2= Fd1+ Fae =1054.4N

Fa1/ Fr1=934.4/2990=0.313< e

Fa2/ Fr2=1054.4/2050=0.514 > e

径向移动负载系数，根据参考文献[1]表=0，Y2= Y=1.6

检查参考文件（1）表13-6需要平均冲击或惯性冲击，fp=1.5

则：P1=fp(X1Fr1+Y1Fa1)=1.5×(1×2990+0×815.6)=4485N

P2=fp(X2Fr2+Y2Fa2)=1.5×(0.4×2050+1.6×1054.4)=3760.56N

P1>P2

>58400h

∴这个轴承可以在这个时间里正常使用

3.2 输出轴的轴承设计计算

1、求两轴承受的径向载荷，

由受力分析可知：

则 ：

2、计算轴承当量动载荷：

LH=16×10×365=58400 H在正常情况下

针对FR轴承在运行条件下的径向和轴向冲击，检查参考表（2）1221，30208轴承的评价系数为0.37。

由参考文献[1]表13-7得，    Fd=Fr/(2Y)

对于滚子轴承  

Fd1=Fr1/(2Y)=2690/(2×1.6)=840.6N

Fd2=Fr2/(2Y)=5820/(2×1.6)=1818.8N

Fd1 < Fd2+Fae

轴承1压紧，轴承2放松

Fa1= Fd2+ Fae =1818.8+469=2287.8N

Fa2= Fd2=1818.8N

Fa1/ Fr1=2287.8/2690=0.8505< e

Fa2/ Fr2=1818.8/5820=0.3125 < e

，，轴向动载荷系数Y1 =0，Y2=0

则  P1=fp(X1Fr1+Y1Fa1)=1.5×(1×2690+0×2287.8)=4035N

    P2=fp(X2Fr2+Y2Fa2)=1.5×(1×5820+0×1818.8)=8730N

P1

> 58400 h

∴轴承可以正常使用。

4 密封及润滑的设计

4.1 密封

在这种情况下，该技术在室温下通过填充单个毛毡和桶之间的间隙来密封电机。由于蓬松的织物属于海绵的弹性形式，润滑剂可以通过这种方式储存，因此可以收集灰尘。在自储润滑剂的帮助下，通过转动轴可以使毛毡变得柔软。

4.2 润滑

齿轮：由于圆形速度为V<12 m>，结构的驱动部分采用润滑油润滑，因此身体必须足够润滑和冷却。同时，为了防止沉淀物排出混合油，油上表面的下齿距H的距离不小于30-50 mm。对于完全浸泡齿深的单级变速箱，可以设置所需的油量。

滚动轴承：由于变速箱的部件速度不太快，而且往往负载过重，因此驾驶时需要使用润滑剂。

参考文献

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