【正文】 8 畢業(yè)設(shè)計(jì) 題 目 太陽(yáng)能熱水器內(nèi)筒合口機(jī)的設(shè)計(jì) 學(xué) 院 機(jī)械工程學(xué)院 專(zhuān) 業(yè) 機(jī)械工程及自動(dòng)化 班 級(jí) 學(xué) 生 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師 二〇一 一 年 五 月 三十 日 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) I 摘 要 太陽(yáng)能熱水器內(nèi)筒合口機(jī)是一種用于太陽(yáng)能內(nèi)筒 不銹鋼冷軋鋼板 合縫作業(yè)的加工設(shè)備 。 目前， 對(duì)于太陽(yáng)能內(nèi)筒的封口普遍采用兩種形式，縫焊封口和滾壓軋合封 口。 縫焊封口易產(chǎn)生焊縫毛刺 ,由于熔深不均容易產(chǎn)生漏水現(xiàn)象 ，縮減了熱水器的使用壽命。因此絕大部分太陽(yáng)能生產(chǎn)廠家都采用滾壓軋合封口來(lái)生產(chǎn)太陽(yáng)能熱水器的內(nèi)筒。 用于實(shí)施滾壓封口工藝的設(shè)備是合口 機(jī) ， 本文所進(jìn)行的設(shè)計(jì)是在對(duì)目前使用的合口機(jī)進(jìn)行分析研究后展開(kāi)的。目前存在的合口機(jī)多采用手動(dòng)滾壓作業(yè)，加工后的產(chǎn)品存在合縫不實(shí)、錯(cuò)縫和咬口變形等質(zhì)量問(wèn)題，容易引起合縫處漏水，導(dǎo)致整個(gè)水箱的報(bào)廢。為此，對(duì)合縫機(jī)進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì)。 在傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，采用帶 — 蝸桿傳動(dòng)，將電機(jī)的輸出動(dòng)力通過(guò) V 帶、蝸輪蝸桿減速器傳遞到鏈輪上，再通過(guò)鏈條帶動(dòng)行走機(jī)構(gòu)行走。行走機(jī)構(gòu)采用四個(gè)導(dǎo)向輪在直線導(dǎo)軌上行走，保證行走的直線度。滾壓機(jī)構(gòu)裝在行走機(jī)構(gòu)上，通過(guò)氣缸活塞桿的伸縮實(shí)現(xiàn)滾壓輪的滾壓、抬起。為保證滾壓輪在滾壓過(guò)程中不產(chǎn)生偏移，采用花 鍵連接，花鍵套固定在行走機(jī)構(gòu)的機(jī)架內(nèi)，花鍵軸與滾壓輪連接。由于氣體具有可壓縮性，在實(shí)施滾壓作業(yè)時(shí)可自動(dòng)調(diào)節(jié)，這樣保證提供了恒定的壓緊力。在滾壓的同時(shí)采用琴鍵壓緊裝置代替人工固定板材來(lái)夾緊工件，提高了咬口定位精度，減小了側(cè)向力。 針對(duì)以上問(wèn)題及改進(jìn)方案，本文主要進(jìn)行了傳動(dòng)方案的設(shè)計(jì)計(jì)算、整機(jī)結(jié)構(gòu)的整體設(shè)計(jì)、電動(dòng)機(jī)及一些輔助器件的選擇以及一些校核計(jì)算等。 關(guān)鍵詞 ： 合口機(jī)；滾壓；太陽(yáng)能 熱水器 水箱 ； 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) II ABSTRACT The linking machine of inner cylinder in solar water heater is used to seam the stainless steel plate in solar water heater. Presently, there are two ways to seam the inner cylinder in solar water heater, welding sealing and rolling sealing. Using the welding method, it is easy to produce burr and water leakage due to the unevenly depth of fusion, which will reduce the life of the heater. So most heater producer use the rolling method to seal the inner cylinder. The linking machine is used in the rolling process. The design of this paper is written on the basis of analysis of the present linking machine. As the current linking machine is handactuated, the juncture of the product made by this machine is not strong, with break joint, deformed seam and easy water leakage which will lead to the scrap of the heater. So we improve the design of the linking machine. The belt drive and worm gear operated is used in the driven system design, and the power from the motor is conveyed by the V belt、 the worm reducer to the chain wheel, the chain of which will drive the ambulating device to move. Four guide rollers of the ambulating device to move along the straight guide rail to make sure the straightness. The rolling device is installed in the ambulating device, using the air cylinder rod’s telescopic to realize the rolling and raising of rolling wheel. Use the spline joint to ensure there is no excursion of the rolling wheel in the rolling process. The spline housing is fixed inside of the ambulating device, and the spline shaft is connected with the rolling wheel. Because air is pressible and can be adjusted by itself in the rolling process, this can make sure the stable pressure. At the same time of rolling, using the keys pressure device instead the artificially fixed to do the tightening job with higher accuracy and lateral force. Aiming at the problems and improving plan, this paper is mainly about the design calculation of the convey plan, the overall design of the whole structure, motor, choice of auxiliary facilities and check calculation ,etc. Key words： linking machine； rolling； solar water heater tank 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) III 目 錄 摘要 ……… ……………………………………… ..…… .… .…………… .. . I ABSTRACT… ………… .……… …………………………… …………… ..…………… .II 1 前言 ……… .…………………………… ……………… .… .……… …………………… .1 選題的背景與意義 ............................................…… …… .…… …… .……… ..1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ................................................................................1 選題的目的及意義 ......................………………………….….. ..……… .1 本文設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 .............……… .......……… …… .…… …… .……… ..2 2 方案設(shè)計(jì)及論證 .................…… ..… .………………………… .… ..… .………… .3 傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) …………………………… .……… …… … ...……………… ..3 幾種傳動(dòng)方案比較 …………………………… .… … ………… ……… … ...3 傳動(dòng)方案的確定 …………………………… .… … ………… ……… … ...3 滾壓系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) …………………………… .……… …… … ...……………… ..4 整機(jī)結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì) …………………………… .……… …… … ...……………… ..4 3 傳動(dòng)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) ......................……… .………………………… .… ..… .………… .5 傳動(dòng)系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) …………… …… …… ………………………………… ..5 電動(dòng)機(jī)的選擇 ………………… ……………………… ...………………… ...5 傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)比分配 …………………… … .……… …… … ...……………… ..6 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) … ……………………… .… ...……………… ..6 各軸轉(zhuǎn)速的計(jì)算 …………………………… .… … ………… ……… … ...6 各軸 功 率 的計(jì)算 …………………………… .… … ………… ……… … ...7 各軸轉(zhuǎn) 矩 的計(jì)算 …………………………… .… … ………… ……… … ...7 4 傳動(dòng)零件的選擇設(shè)計(jì)及計(jì)算 ...........……… .… …………………… .… ..… .………… .8 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 …………… …… …… ………………………………… ..8 V 帶的選用安裝及設(shè)計(jì)計(jì)算 ……………… … .… … ………… ……… … ...8 帶輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 …………………………… .… … ………… ……… … ...10 鏈 傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 …………… …… …… ………………………………… ..12 滾子鏈的設(shè)計(jì)及計(jì)算 …………………… … … .… … ………… ……… ...12 鏈輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 …………………………… .… … ………… ……… … ...12 蝸桿 傳動(dòng)的 選擇 …………… …… …… ………………………………… ..14 5 各執(zhí)行 機(jī)構(gòu)零件的設(shè)計(jì) ……….…………………… ..… ...… ..… .……… .. .16 滾壓機(jī)構(gòu)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 …………… …… …… …… ………………………… .16 壓緊氣缸的選擇計(jì)算 …………………… … … .… … ………… ……… ...16 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) IV 滾壓機(jī)構(gòu)零部件的設(shè)計(jì) …………………… … … .… … …… ……… … ...18 行走壓緊機(jī)構(gòu)及其他零部件的設(shè)計(jì) …………… …………………………… ..20 行走機(jī)構(gòu)零部件的設(shè)計(jì) …………………… … … .… … …… ……… … ...20 壓緊零部件的設(shè)計(jì) ………………………… … … .… … …… ……… … ...21 其它零部件的設(shè)計(jì) ………………………… … … .… … …… ……… … ...22 6 結(jié)論 ......................……… .………….…………………… ..… .…… ...… ..… .……… ...24參考文獻(xiàn) ......................…………….………………… ..… .… ..……………… .………… .25 致謝 ......................………………….…………………… ..…… .………… ...…………… .26 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 1 前言 選題的背景與意義 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 我國(guó)的太陽(yáng)能 產(chǎn)業(yè)自萌芽發(fā)展到整體產(chǎn)業(yè)規(guī)模居世界前列，只經(jīng)歷了短短的幾年時(shí)間，是世界上發(fā)展較快的國(guó)家。 然而，對(duì)于 太陽(yáng)能的生產(chǎn)卻 存在 著 一些問(wèn)題，如容易產(chǎn)生漏水 、 保溫時(shí)間短等 ，而這些問(wèn)題主要出現(xiàn)在內(nèi)筒封口處。內(nèi)筒是太 陽(yáng)能熱水器的 核心 ，其特性影響著產(chǎn)品 的 整體壽命 。 由于不銹鋼材料具有優(yōu)良的耐腐蝕性能，大多數(shù)制造廠家都選用不銹鋼材料作為太陽(yáng)能熱水器的內(nèi) 筒 。 對(duì)于太陽(yáng)能內(nèi)筒的封口方式 [12]目前普遍采用兩種形式，縫焊封口 [16]和滾壓軋合封口 [18]。 縫焊封口易產(chǎn)生焊縫毛刺 ,由于熔深不均容易產(chǎn)生漏水現(xiàn)象 ,需進(jìn)行補(bǔ)焊 ,此工藝耗電量大 ,性能要求高 ,從而提高了產(chǎn)品 的 成本； 而 采用滾壓封口工藝可以避免以上的缺點(diǎn)而且封口效果好，密封性能強(qiáng) 。 用于實(shí)施滾壓封 口工藝的設(shè)備主要是合口機(jī)（或稱(chēng)為合縫機(jī)、縱縫