机械设计制造及自动化专业毕业论文完整版切管机设计Word下载.docx
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东南亚四小龙也步日本后尘，在包装机械装备和生产线的制造方面有不小表现；
在欧共体中，意大利的包装机械装备和生产线更新换代的步伐远远比其它成员国来得快。
那么他们进步在哪里呢？
更新是关键！
更新换代的方式是采取更换局部零、部件或关键性部件和关键性技术，从而达到更换一台机组的目的，使原包装机械装备或生产线的生产能力、性能、效率、机型和组装方式等得到更新。
这样对大部分部件、机组零件获得重复利用，既达到提高装备价值，且又节省了原材料和大量劳动力，降低了成本。
这种发展趋势表明，纸筒包装设备、纸管机、卷筒纸分切机、切管机、纸管机设备、螺旋纸管机愈来愈向标准化、系列化、综合化、组装化、联机化的模式发展。
民用、军用高技术也将愈来愈广泛地进入整个包装机械装备领域。
激烈的市场竞争，无疑将加速纸筒包装设备在各行各业中的更新换代和技术改造步伐。
三、研究内容及实验方案：
研究内容：
切管机的工作原理及工艺流程
实验方案：
1.确定传动方案，具体实施
2.确实参数及设计计算
3.切管机装配图设计及零部件设计
四、目标、主要特色及工作进度
目标：
设计出的切管机额定功率1.5Kw满载转速1410r/min每天工作10小时能简单操作
主要特色：
操作集中简易，灵敏，维修简便。
自动送料，夹料、切料系统，送料精确，快速，每分钟可切10-20次切料，不伤工件表面。
计数器可设置切料的次数，切料完毕后自动停机。
工作进度：
1.收集资料、外文资料翻译，开题报告第1周—第2周
2.传动方案的确定第3周—第4周
3.参数确定及设计计算第5周—第7周
4.切管机装配图设计及零部件图设计第8周—第15周
5.撰写毕业设计论文第16周—第17周
五、参考文献
[1]良贵，纪名刚主编.机械设计.第七版.北京：
高等教育出版社，2001
[2]孙桓，陈作模主编.机械原理.第六版.北京：
高等教育出版社，2002
[3]成大先主编.机械设计手册.北京：
化学工业出版社，2004
[4]赵学田主编.机械设计自学入门.北京：
冶金工业出版社，1982
[5]纪名刚编.机械设计.高等教育出版社，2001
[6]廖念钊等.互换性与技术测量.北京:
中国计量出版社,2001
[7]濮良贵等.机械设计.北京:
高等教育出版社,2001
[8]刘鸿文.材料力学.北京:
高等教育出版社,2004
[9]吴宗泽.机械设计使用手册.北京:
化学工业出版社,2000
[10]王昆等.机械设计、机械设计基础课程设计.北京:
高等教育出版社,2005
[11]陈宏钧.实用金属切削手册.北京:
机械工业出版社,2005
[12]于惠力等.机械零部件设计禁忌.北京:
机械工业出版社,2006
[13]艾云龙等.工程材料及成型技术.南昌:
南昌航空工业学院出版社,2004
[14]阮忠唐.联轴器、离合器设计与选用指南.北京:
化学工业出版社,2005
[15]周四新.Pro/ENGINEERWildfire综合培训教程.北京:
机械工业出版社,2004
[16]刘庆国等.计算机绘图.北京:
[17]菜春源.新编机械设计手册.沈阳:
辽宁科学技术出版社,1993
[18]YeZhonghe,LanZhaohui.MechanismsandMachineTheory.HigherEducationPress,2001.7
毕业设计（论文）任务书
I、毕业设计（论文）题目：
切管机设计
II、毕业设计（论文）使用的原始资料（数据）及设计技术要求：
设计一切管机，已知该切管机滚子的转速为
r/min，圆盘刀片的直径
径
，加工管件的直径范围为
，电机的额定功率
，满载转速
，每天工作10小时，载荷变动小。
III、毕业设计（论文）工作内容及完成时间：
3.参数确定及设计计算第5周—第7周
4.切管机装配图设计及零部件图设计第8周—第15周
5.撰写毕业设计论文第16周—第17周
Ⅳ、主要参考资料：
[1]璞良贵，纪名刚主编.机械设计.第七版.北京：
[2]孙桓，陈作模主编.机械原理.第六版.北京：
[3]成大先主编.机械设计手册.北京：
[4]赵学田主编.机械设计自学入门.北京：
[5]YeZhonghe,LanZhaohui.MechanismsandMachineTheory.HigherEducationPress,2001.7
航空与机械工程系机械设计制造及其自动化专业类0781052班
学生：
填写日期：
2011年01月03日
指导教师：
助理指导教师（并指出所负责的部分）：
机械设计制造及其自动化系主任（签名）：
学士学位论文原创性声明
本人声明，所呈交的论文是本人在导师的指导下独立完成的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含法律意义上已属于他人的任何形式的研究成果,也不包含本人已用于其他学位申请的论文或成果。
对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式表明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：
日期：
2011.5.24
学位论文版权使用授权书
本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权南昌航空大学科技学院可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
导师签名：
摘要：
切管机主要用于加工各种用途的管件，主要包括各种材料的金属管件，本次设计的切管机所加工的管件主要是直径在3/8″～4″之间。
本论文设计的切管机，完成的工作主要是切管机中减速箱、滚子、机体等的设计。
其中包括确定工艺方案、传动装置的设计和计算（包括电动机的选择、拟定传动方案、各轴转速、功率和转矩的计算、传动机构的设计与计算等）。
在对上述各项进行了详细的强度校核之后，根据已有的经验公式，确定了各个零件之间的相互尺寸。
在最后绘制出了装配图、部件图以及部分零件图
本文设计所完成的切管机主要用于车间中对管件的切屑加工，对于提高生产效率，减轻工人的劳动强度有着积极的意义。
关键词：
切管机传动件设计计算
Abstraction:
Tubecuttingmachinemainlybeingusedinprocessingvariousfunctionaltubeparts,primarilyincludesvarietiesmaterial`s
metalstubeparts.Thistime
thedesigned
Tubecuttingmachineessentiallyprocessthetubepartswhichdiameterbetween3/8"
~4"
.
ThetaskofthistimedesignedTubecuttingmachineischiefly
comprisesthedesignandofdecelerationcase,roller,organism,andsoon.
Besides,thetaskalsoincludes
theothersseveralsteps,suchas:
settlethetechnologycraftprogram;
thedesignandcalculationoftransmissioninstallation;
（includestheselectionofelectricmotor;
formulatethetransmissionprogram;
therotationalspeedofeachaxle;
powerandthecalculationofTorque;
the
designandcalculatonofthetransmissionmechanismetc）.
After
detailedintensityproofread
forallkindstheabove--methioned,accordingtothealreadyexperienced--formula,themutualdimensionamongeachcomponentsbeingfixed.
Finally,
drawtheassemblechart;
componentschartaswellasportion
sparepartschart.
ThedesignedTubecuttingmachine
mainlyusedoncuttingandprocessingfortube
partintheworkshop
.
Tosomeextent,thedesignhaspositivesignificance
inimprovingproductivityandlighteningtheworkerslaborintensity.
Keywords:
tubecuttingmachine
transmissionparts
design
calculation
6.参考文献31
引言
中国是一个上下有五千年历史的文明古国，从原始的石器时代到金属时代，我们伟大的祖先就进行了简单的机械加工，但是在当时的生产条件下，其生产的效率和精度都是非常的低下。
本次设计的切管机主要是针对各种用途金属管材进行加工。
本次设计的任务主要是对切管机中减速箱及有关零件进行的设计。
其中包括传动装置的设计和计算。
总体结构的设计以及对设计计算进行校核。
并且通过得到的数据，绘制总体装配图，减速机装配图，减速箱焊接图等。
然后又针对各主要基本件，绘制了多张零件图
本次设计的切管机为减轻工人的劳动强度，提高生产效率有着积极的意义。
1.确定工艺方案
此次的设计任务为设计一简单高效的切管机，为此，对如下几种设计方案进行比较：
方案一：
用锯弓锯断金属管：
需要锯弓往复的切削运动和滑枕摆动的进给与让刀运动。
机器的结构比较复杂，锯切运动也不是连续的。
当金属直径相差较大时，锯片还要调换，生产效率低。
方案二：
用切断刀切断金属管：
如在车床上切断，但是一般车床主轴不过几十毫米，通不过直径较大的金属管，并且占有一台普通机床，不太经济。
或者用专用的切管机，其工作原理是工件夹紧不动，装在旋转刀架上的两把切断刀，既有主切削的旋转运动，又有进给运动，工作效率高，但是机床结构比较复杂。
方案三：
用砂轮切断金属管：
需要砂轮旋转的切削运动和摇臂向下的进给运动。
此机构的结构简单，生产效率高，但是砂轮磨损较快费用很高。
方案四：
用碾压的方法切断金属管：
其需要金属管旋转的切削运动和圆盘向下的进给运动。
这种方法是连续切削的，生产效率高，机器的结构也不太复杂。
但是会使管子的切口内径缩小，一般用于管子要求不高的场合。
本次设计的要求为滚子转速n=70r/min,圆盘刀片直径a=80mm,加工管件的直径为3/8″～4″，电机额定功率i为P=1.5Kw满载转速为N=1410r/min,每天工作10小时，载荷变动小。
根据毕设要求和结合生产实际。
在本次设计中选用方案四。
工艺方案确定后，并根据有关数据，
加上其它一些必要的尺寸，
得出工艺方案的原理图如图1-1
图 图1-1工艺方案原理图
方案四管机的工作原理：
动力由电动机→带轮→蜗杆→蜗轮→直齿轮→中间惰轮→滚子轴上小齿轮。
由于滚子的旋转运动，从而带动工件的旋转，实现切削时的主运动。
与此同时，操作手轮，通过螺旋传动，将圆盘刀片向下进给移动，并在不断增加刀片对管子的压力过程中，实现管子的切割工作。
2.传动装置的设计与计算
2.1电动机的选择
要选择电动机，必须了解电动机，出厂的每台电动机都有铭牌，上面标有电动机的主要技术参数。
因此，要合理地选择电动机，就要比较电动机的这些特性。
在进行简单机械设计时，应选择好电动机的类型，转速和功率。
2.1.1类型的选择
工业上一般用三相交流电源，所以选用三相交流异步电动机。
三相交流异步电机具有结构简单，工作可靠，价格便宜，维护方便等优点，所以应用广泛。
在选择电动机的类型时，主要考虑的是：
静载荷或惯性载荷的大小，工作机械长期连续工作还是重复短时工作，工作环境是否多灰尘或水土飞溅等方面。
在本次设计中由于其载荷变动较小，有灰尘故选择笼式三相交流异步电机。
2.1.2转速的选择
异步电机的转速主要有3000r/min、1500r/min、1000r/min、750r/min几种。
当工作机械的转速较高时，选用同步转速为3000r/min的电机比较合适。
如果工作机械的转速太低（即传动装置的总传动比太大）将导致传动装置的结构复杂，价格较高。
在本次设计中可选的转速有1500r/min和750r/min。
在一般机械中这两种转速的电机适应性大，应用比较普遍。
2.1.3功率的选择
选择电动机的容量就是合理确定电动机的额定功率，电动机功率的选择与电动机本身发热、载荷大小、工作时间长短有关，但一般情况下电动机容量主要由运行发热条件决定。
故根据电动机的额定功率大于所需功率10%来选择电动机。
综上所述，本次设计的切管机电机额定功率为P=1.5Kw满载转速为N=1410r/min,每天工作10小时，载荷变动小用于多尘场合。
选用Y90L-4型电动机，其额定功率P电=1.5Kw，满载转速n电=1400r/min，同步转速1500r/min（4极），最大转矩为2.3N·
m。
电动机确定后，计算出切管机的传动比为：
i总=
=
=20（2-1）
2.2拟订传动方案
传动方案的拟定，通常是指传动机构的选择及其布置。
这是彼此相联系的两个方面。
其运动形式大致分为；
（1）传递回转运动的有：
带传动，链传动，齿轮传动，蜗轮传动等；
（2）实现往复直线运动或摆动的有：
螺旋传动，齿轮齿条传动，凸轮机构，曲柄滑块机构等；
（3）实现间歇运动的有棘轮机构和槽轮机构等；
（4）实现特定运动规律的有凸轮机构和平面连杆机构等。
传动机构的选择就是根据机器工作机构所要求的运动规律，载荷的性质以及机器的工作循环进行的。
然后在全面分析和比较各种传动机构特性的基础上确定一种较好的传动方案。
机器通常由原动机、传动装置和工作机等三部分组成。
传动装置位于原动机和工作机之间，用来传递运动和动力，并可以改变转速、转矩的大小或改变运动形式，以适应工作机功能要求。
传动装置的设计对整台车的性能、尺寸、重量和成本都有很大影响，因此需要合理的拟定传动方案。
在本次毕业设计中，已知切管机的i总=20，若用蜗杆，一次降速原本可以达到，其方案如图2-1。
但是由于切割的管子最大直径为4″，如图1-1故两个滚筒的中心距不能小于108mm，因此带动两个滚筒的齿轮外径不能大于滚筒的直径（Ø
100mm）。
若取蜗杆z1=2，蜗轮z2=40，m=4，则蜗轮分度圆直径d2=160mm,比同一轴上的齿轮大，按图2-2-1的布置，蜗轮将要和滚筒相撞，为此，应该加大两轴之间的中心距。
这样就要加上一个惰轮，才可以解决这个问题，如图2-2-2。
在本次设计中，取蜗轮齿数为z2=50,模数m=4。
由于带传动具有缓冲和过载打滑的特性，故可将最为在电机之后的第一级传动，此外开式齿轮传动不宜放在高速级，因为在这种条件下工作容易产生冲击和噪音，故应将齿轮传动放在底速级。
一个好的传动方案，除了首先应满足机器的功能要求外，还应当工作可靠、结构简单、尺寸紧凑、成本低廉以及使用维护方便。
经比较各种传动方案，在本次设计中确定采用带传动、蜗杆传动、齿轮传动等机构组成的传动方案。
并初步画出其传动系统图，如图2-2-3。
图2-2-1蜗轮蜗杆传动方案图
图2-2-2蜗轮蜗杆加中间惰轮传动方案图
在传动方案确定后,根据i总=i1·
i2……的关系分配传动比.下面对个机构的主要特性进行比较,如表2-2-1:
图2-2-3带传动、蜗轮蜗杆、中间惰轮、齿轮方案图
表2-2-1几种主要传动机构的特性比较
特性
类型
带传动
齿轮传动
蜗杆传动
主要优点
中心距变化范围较大,结构简单,传动平稳,能缓冲,起过载安全保护作用
外廓尺寸小,传动比准确,效率高,寿命长,适用的功率和速度范围大
外廓尺寸小,传动比大而准确,工作平稳,可制成自锁的传动
单级传动比,i
开口平型带:
2～4,最大值≤6,三角带型:
2～4,最大值≤7有张紧轮平型带:
3～5最大值≤8
开式圆柱齿轮:
4～6,最大值≤15.开式圆柱正齿轮:
3～4,最大值≤10.闭式圆柱齿轮:
2～3,最大值≤6
闭式:
10～40,最大值≤100
开式:
15～60,最大值≤100
外廓尺寸
大
中,小
小
成本
低
中
高
效率
平型带0.92～0.98
三角带0.9～0.96
开式加工齿0.92～0.96
闭式0.95～0.99
开式0.5～0.7闭式0.7～0.94自锁0.40～0.45
考虑到传动装置的结构,尺寸,重量,工作条件和制造安装等因素,必须对传动比进行合理的分配.根据公式T=9550
（N·
m）可知:
当传动的功率P（Kw）一定时,转速n（r/min）越高,转矩T就越小.为此,在进行传动比的分配时遵循”降速要先少后多”.V带传动的传动比不能过大，否则会使大带轮半径超过减速器的中心高，造成尺寸不协调，并给机座设计和安装带来困难，又因为齿轮在降速传动中,如果降速比较大,就会使被动齿轮直径过大,而增加径向尺寸,或者因小齿轮的齿数太少而产生根切现象.而其在升速传动中,如果升速比过大,则容易引起强烈的震动和噪音,造成传动不平稳,影响机器的工作性能.为此,各机构的传动比分配情况如下:
i1=1.2;
i2=50;
i3=1.5;
i4=
（2-2）
i总=i1i2i3i4=1.2
50
1.5
=20（2-3）
注:
传动系统只大齿轮是个惰轮,它不改变传动比只起加大中心距,改变滚筒旋转方向的作用.
2.3计算各轴的转速、功率和转矩
由表一我们可知，取
带=0.96，
蜗=0.72，
齿=0.94，
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