【正文】 切管機工藝設(shè)計方案1. 確定工藝方案此次的設(shè)計任務(wù)為設(shè)計一簡單高效的切管機，為此，對如下幾種設(shè)計方案進行比較：方案一： 用鋸弓鋸斷金屬管：需要鋸弓往復(fù)的切削運動和滑枕擺動的進給與讓刀運動。機器的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，鋸切運動也不是連續(xù)的。當金屬直徑相差較大時，鋸片還要調(diào)換，生產(chǎn)效率低。方案二： 用切斷刀切斷金屬管：如在車床上切斷，但是一般車床主軸不過幾十毫米，通不過直徑較大的金屬管，并且占有一臺普通機床，不太經(jīng)濟?；蛘哂脤Ｓ玫那泄軝C，其工作原理是工件夾緊不動，裝在旋轉(zhuǎn)刀架上的兩把切斷刀，既有主切削的旋轉(zhuǎn)運動，又有進給運動，工作效率高，但是機床結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。方案三：用砂輪切斷金屬管：需要砂輪旋轉(zhuǎn)的切削運動和搖臂向下的進給運動。此機構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)效率高，但是砂輪磨損較快費用很高。方案四： 用碾壓的方法切斷金屬管：其需要金屬管旋轉(zhuǎn)的切削運動和圓盤向下的進給運動。這種方法是連續(xù)切削的，生產(chǎn)效率高，機器的結(jié)構(gòu)也不太復(fù)雜。但是會使管子的切口內(nèi)徑縮小，一般用于管子要求不高的場合。本次設(shè)計的要求為滾子轉(zhuǎn)速n=70r/min,圓盤刀片直徑a=80mm,加工管件的直徑為3/8″～4″，電機額定功率i為P==1410r/min,每天工作10小時，載荷變動小。根據(jù)畢設(shè)要求和結(jié)合生產(chǎn)實際。在本次設(shè)計中選用方案四。 工藝方案確定后，并根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)，加上其它一些必要的尺寸，得出工藝方案的原理圖如圖11圖　　　　　　　　　　　　　　　圖11工藝方案原理圖 方案四管機的工作原理：動力由電動機→帶輪→蝸桿→蝸輪→直齒輪→中間惰輪→滾子軸上小齒輪。由于滾子的旋轉(zhuǎn)運動，從而帶動工件的旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)切削時的主運動。與此同時，操作手輪，通過螺旋傳動，將圓盤刀片向下進給移動，并在不斷增加刀片對管子的壓力過程中，實現(xiàn)管子的切割工作。2. 傳動裝置的設(shè)計與計算 電動機的選擇要選擇電動機，必須了解電動機，出廠的每臺電動機都有銘牌，上面標有電動機的主要技術(shù)參數(shù)。因此，要合理地選擇電動機，就要比較電動機的這些特性。在進行簡單機械設(shè)計時，應(yīng)選擇好電動機的類型，轉(zhuǎn)速和功率。 類型的選擇工業(yè)上一般用三相交流電源，所以選用三相交流異步電動機。三相交流異步電機具有結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，價格便宜，維護方便等優(yōu)點，所以應(yīng)用廣泛。在選擇電動機的類型時，主要考慮的是：靜載荷或慣性載荷的大小，工作機械長期連續(xù)工作還是重復(fù)短時工作，工作環(huán)境是否多灰塵或水土飛濺等方面。在本次設(shè)計中由于其載荷變動較小，有灰塵故選擇籠式三相交流異步電機。 轉(zhuǎn)速的選擇 異步電機的轉(zhuǎn)速主要有3000r/min、1500r/min、1000r/min、750r/min幾種。當工作機械的轉(zhuǎn)速較高時，選用同步轉(zhuǎn)速為3000r/min的電機比較合適。如果工作機械的轉(zhuǎn)速太低（即傳動裝置的總傳動比太大）將導(dǎo)致傳動裝置的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格較高。在本次設(shè)計中可選的轉(zhuǎn)速有1500r/min和750r/min。在一般機械中這兩種轉(zhuǎn)速的電機適應(yīng)性大，應(yīng)用比較普遍。 功率的選擇 選擇電動機的容量就是合理確定電動機的額定功率，電動機功率的選擇與電動機本身發(fā)熱、載荷大小、工作時間長短有關(guān)，但一般情況下電動機容量主要由運行發(fā)熱條件決定。故根據(jù)電動機的額定功率大于所需功率10%來選擇電動機。 綜上所述，本次設(shè)計的切管機電機額定功率為P==1410r/min,每天工作10小時，載荷變動小用于多塵場合。選用Y90L4型電動機，其額定功率P電=，滿載轉(zhuǎn)速n電=1400r/min，同步轉(zhuǎn)速1500r/min(4極)，m。 電動機確定后，計算出切管機的傳動比為：i總===20 （21） 擬訂傳動方案傳動方案的擬定，通常是指傳動機構(gòu)的選擇及其布置。這是彼此相聯(lián)系的兩個方面。其運動形式大致分為；（1）傳遞回轉(zhuǎn)運動的有：帶傳動，鏈傳動，齒輪傳動，蝸輪傳動等；（2）實現(xiàn)往復(fù)直線運動或擺動的有：螺旋傳動，齒輪齒條傳動，凸輪機構(gòu)，曲柄滑塊機構(gòu)等；（3）實現(xiàn)間歇運動的有棘輪機構(gòu)和槽輪機構(gòu)等；（4）實現(xiàn)特定運動規(guī)律的有凸輪機構(gòu)和平面連桿機構(gòu)等。 傳動機構(gòu)的選擇就是根據(jù)機器工作機構(gòu)所要求的運動規(guī)律，載荷的性質(zhì)以及機器的工作循環(huán)進行的。然后在全面分析和比較各種傳動機構(gòu)特性的基礎(chǔ)上確定一種較好的傳動方案。機器通常由原動機、傳動裝置和工作機等三部分組成。傳動裝置位于原動機和工作機之間，用來傳遞運動和動力，并可以改變轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩的大小或改變運動形式，以適應(yīng)工作機功能要求。傳動裝置的設(shè)計對整臺車的性能、尺寸、重量和成本都有很大影響，因此需要合理的擬定傳動方案。在本次畢業(yè)設(shè)計中，已知切管機的i總=20，若用蝸桿，一次降速原本可以達到， 其方案如圖21。但是由于切割的管子最大直徑為4″，如圖11故兩個滾筒的中心距不能小于108mm，因此帶動兩個滾筒的齒輪外徑不能大于滾筒的直徑（216。100mm）。若取蝸桿z1=2，蝸輪z2=40，m=4，則蝸輪分度圓直徑d2=160mm,比同一軸上的齒輪大，按圖221的布置，蝸輪將要和滾筒相撞，為此，應(yīng)該加大兩軸之間的中心距。這樣就要加上一個惰輪，才可以解決這個問題，如圖222。在本次設(shè)計中，取蝸輪齒數(shù)為z2=50,模數(shù)m=4。由于帶傳動具有緩沖和過載打滑的特性，故可將最為在電機之后的第一級傳動，此外開式齒輪傳動不宜放在高速級，因為在這種條件下工作容易產(chǎn)生沖擊和噪音，故應(yīng)將齒輪傳動放在底速級。一個好的傳動方案，除了首先應(yīng)滿足機器的功能要求外，還應(yīng)當工作可靠、結(jié)構(gòu)簡單、尺寸緊湊、成本低廉以及使用維護方便。經(jīng)比較各種傳動方案，在本次設(shè)計中確定采用帶傳動、蝸桿傳動、齒輪傳動等機構(gòu)組成的傳動方案。并初步畫出其傳動系統(tǒng)圖，如圖223。 圖221蝸輪蝸桿傳動方案圖圖222蝸輪蝸