【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ..................................................................................................................... 41 YEJ 系列電磁制動(dòng)三相異步機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù) ........................................................... 41 附錄三 ........................................................................................................................... 42 常見機(jī)械傳動(dòng) 的主要特性 ................................................................................... 42 自動(dòng)切管機(jī)及送料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 1 1 緒論 機(jī)械制造業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中起著重要的作用的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。隨著時(shí)代的發(fā)展，人們?cè)谙敕皆O(shè)法改善自己的生存條件和生活水平，正是因?yàn)檫@一點(diǎn)，并推動(dòng)機(jī)械制造業(yè)生產(chǎn)的快速發(fā)展，人們?cè)诔斑M(jìn)到一個(gè)更高的精度，效率更高，成本更低，更人性化的方向發(fā)展。數(shù)控技能床，加工中心，柔性制造系統(tǒng)，集成制造系統(tǒng)，虛擬制造，敏捷制造，和其他不斷出現(xiàn)的先進(jìn)制造技術(shù)和在新的先進(jìn)生產(chǎn)模式的新提高企業(yè)的生產(chǎn)能力和市場(chǎng)適應(yīng)能力，產(chǎn)品性能大幅提高，機(jī)械制造行業(yè)呈現(xiàn)激烈 的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中高速發(fā)展的勢(shì)頭。 課題的意義、目的、研究范圍 傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)中，長(zhǎng)期使用相對(duì)落后的手工切割金屬管操作，進(jìn)行批量生產(chǎn)，不僅是勞動(dòng)密集，生產(chǎn)效率不高，質(zhì)量差的產(chǎn)品，合格率，導(dǎo)致成本高。隨著機(jī)械制造業(yè)的快速發(fā)展和人民的要求越來越高，產(chǎn)品，工廠，以提高生產(chǎn)效率，生產(chǎn)精度，降低生產(chǎn)成本，因此自動(dòng)切管機(jī)的需求已是迫在眉睫。 自動(dòng)切管機(jī)在制造業(yè)中占有舉足輕重的地位，因?yàn)樽詣?dòng)切管機(jī)可以被轉(zhuǎn)換成傳統(tǒng)的手工生產(chǎn)，自動(dòng)化生產(chǎn)，大大提高了生產(chǎn)效率，勞動(dòng)強(qiáng)度已大大降低，產(chǎn)品質(zhì)量已顯著改善，以滿足精度要求的產(chǎn)品。特別 是在汽車制造業(yè)，石油，冶金和許多其他制造業(yè)，管道切割機(jī)具有自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)已被廣泛使用。 自動(dòng)切管機(jī)切割機(jī)和送料機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)主要是設(shè)計(jì)用于金屬管道切割。其主要內(nèi)容是在切管機(jī)，切割機(jī)構(gòu)和齒輪箱和其相關(guān)聯(lián)的部分的進(jìn)給機(jī)構(gòu)，其中主要包括傳輸?shù)脑O(shè)計(jì)和計(jì)算 。整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，檢查設(shè)計(jì)計(jì)算的研究設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)，并通過獲得的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)的總裝配圖，然后繪制相關(guān)零件圖 。最后切管機(jī)，自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)組合，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)的目的。 國(guó)內(nèi)外的發(fā)展概況 機(jī)械制造業(yè)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)的手工工作已經(jīng)不能滿足今天的產(chǎn)品精度高，效率高，成本低，發(fā)展，自動(dòng) 化在許多領(lǐng)域取得了很好的效果，自動(dòng)化已經(jīng)深入人心。所以自動(dòng)切管機(jī)誕生了。有許多切管機(jī)，車床主要管道切割機(jī)，鋸床型管道切割機(jī)，大型通風(fēng)管道切割機(jī)，微型切割機(jī)，切管機(jī)微電腦，微電腦切帶機(jī)，微管切割機(jī)，微電腦切片機(jī)，微電腦帶機(jī)，微電腦切帶機(jī)，微剪彩機(jī)，微電腦松緊帶切割機(jī)，微電腦切膜機(jī)，粘扣帶圓角切割機(jī)，微型切割機(jī)， FFC軟電纜切割機(jī)，切片自動(dòng)化配套設(shè)備。 圖 車床 切斷金屬示意圖 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 圖 1. 2 弓鋸 切割金屬 示 意圖 圖 砂輪 片 切割 機(jī) 車床切割機(jī)操作工件旋轉(zhuǎn)，翻不動(dòng)，切割表面質(zhì)量，可以取得非常理 想的狀態(tài)，但效率較低，多芯片，不易折斷，特別是大型加工噪聲的切割材料，把壽命不長(zhǎng)，切有限由床料的長(zhǎng)度。高溫，在組織切口的變化。鋸切割機(jī)類工作工件不旋轉(zhuǎn)，噪音，大口徑管材切割，鋸片刀的直徑增大，面對(duì)中心切料歪斜，平行度低，加工表面質(zhì)量好，加工材料時(shí)，會(huì)丟失，尤其是在粗切，將有一小片的一側(cè)的前板坯料，影響下道工序的定位，以及從頭開始的手可能。輪切管機(jī)工作產(chǎn)生較大的火花，有很大的噪音，切割表面質(zhì)量差，加工時(shí)，材料丟失。 本課題應(yīng) 達(dá)到的要求 通過自動(dòng)切管機(jī)，送料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，使鋼 6070mm的自動(dòng)切管機(jī)，自動(dòng)處 理。喂奶后自動(dòng)切管機(jī)，自動(dòng)切管材料，切割完成上下料，自動(dòng)送料，繼續(xù)切割循環(huán)工作。可以達(dá)到傳統(tǒng)的手工工作，投入批量生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，大大提高生產(chǎn)效率，大大降低了勞動(dòng)強(qiáng)度的目的。 自動(dòng)切管機(jī)及送料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 3 2 自動(dòng) 切管機(jī) 設(shè)計(jì)方案 的擬定 自動(dòng)切管 設(shè)計(jì)方案的分析 設(shè)計(jì)是一個(gè)項(xiàng)目，旨在校準(zhǔn)的繁瑣，復(fù)雜的工作，可以組織的大方向，有序，高效的執(zhí)行。在最大程度上，減少抗工人，誤差和偏差的工作過程中，使所生產(chǎn)的產(chǎn)品，它應(yīng)該是能夠?qū)崿F(xiàn)良好的任務(wù)，它應(yīng)該達(dá)到實(shí)現(xiàn)的功能。 切管 方案的擬定 根據(jù)傳統(tǒng)切割金屬管的方法和改進(jìn)方法現(xiàn)擬 定以下幾種方案： 方案一： 使用車床， 通過切斷刀的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)來切斷金屬管； 其 工作 原理圖如圖 所示： 圖 車床 切斷刀切斷金屬管 原理 圖 方案二： 使用砂輪切割機(jī)， 通過砂輪 片 的高速旋轉(zhuǎn)來 切 斷金屬管； 其 工作 原理圖如圖 所示： 圖 砂輪切割金屬管 原理 圖 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 方案三： 使用切管機(jī)， 通過棍筒旋轉(zhuǎn)碾壓的方法來 切 斷金屬管； 其 工作 原理圖如下： 圖 棍 筒旋轉(zhuǎn)碾壓割斷金屬管 原理 圖 切管 方案的比較 方案一程序需要切斷的金屬管的機(jī)器上，只占用一個(gè)共同的工具，同時(shí)夾緊需要一定的時(shí)間， 則處理效率不高，夾緊過程中很容易變形，該金屬管的夾緊。低生產(chǎn)率和容易順壞管，但可用于直接輸送機(jī)的送料。 方案二輪需要同時(shí)通過搖臂旋轉(zhuǎn)飼料切割金屬管，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，生產(chǎn)效率高，而且切割時(shí)砂輪磨損大，容易損壞。因此，這種解決方案是只適用于小批量的間歇生產(chǎn)，大規(guī)模生產(chǎn)不能滿足。 方案三的金屬管，同時(shí)旋轉(zhuǎn)圓盤刀片不斷地向下移動(dòng)，為了達(dá)到目的切割管道，機(jī)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，能滿足大量切管的目的。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，也不需要加強(qiáng)，以方便自動(dòng)處理管。 切管 方案的確定 基于以上的分析和比較，生產(chǎn)的實(shí)際需求和設(shè)計(jì)要 求，設(shè)計(jì)選擇方案三的設(shè)計(jì)。 切割原理是由一電動(dòng)機(jī)的輸入運(yùn)動(dòng)和力，通過減速齒輪機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)滾筒棒，用棒之間的缸和管道，管旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的切削工具的主運(yùn)動(dòng)，并通過刀片的摩擦切割機(jī)制進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，達(dá)到切割金屬管。 自動(dòng)切管機(jī)及送料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 5 3 自動(dòng) 切管機(jī) 傳動(dòng)裝置 的 設(shè)計(jì) 傳動(dòng)裝置的分析 發(fā)送裝置是運(yùn)動(dòng)和功率之間的數(shù)據(jù)傳輸遠(yuǎn)程兼實(shí)現(xiàn)其他效果的移動(dòng)設(shè)備，其功能如下： 如圖 1所示，能量分布 。 2，速度的變化 。 3，運(yùn)動(dòng)形式的改變。 該驅(qū)動(dòng)裝置是機(jī)器的主要組成部分。 。 棍筒 傳動(dòng)裝置方案的 初步 擬定 根據(jù)設(shè)計(jì)要求現(xiàn)擬定以下幾種傳動(dòng)方案： 方案 一 ：渦輪蝸桿 圓柱齒輪傳動(dòng)，其示意圖如圖 ： 圖 渦輪蝸桿 圓柱齒輪傳動(dòng) 方案 二 ：二級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)，其示意圖如圖 ： 圖 二級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng) 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 方案三：圓錐齒輪 圓柱齒輪傳動(dòng)，其示意圖如圖 ： 圖 圓錐齒輪 圓柱齒輪傳動(dòng) 各 傳動(dòng)裝置方案的比較 方案一：該蠕蟲 圓柱齒輪，其結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)比大，傳動(dòng)平穩(wěn)，噪音低，但在長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行的條件下，由于效率低蝸輪，功率損耗，適用于負(fù)載較小，間歇工作的情況下，往往需要更昂貴的耐磨材料，具有良好的 耐磨性和良好的潤(rùn)滑裝置，因而成本較高。 方案二：采用兩個(gè)圓柱齒輪傳動(dòng)，其承載能力和調(diào)速范圍大，傳動(dòng)比恒定，可靠，效率高，壽命長(zhǎng)。但其制造和安裝精度高，吵鬧，和更高的成本，而設(shè)計(jì)寬度尺寸較大。 方案三：使用錐齒輪 圓柱齒輪傳動(dòng)，其承載能力和調(diào)速范圍大，傳動(dòng)比恒定，可靠，效率高，壽命長(zhǎng)。同時(shí)設(shè)計(jì)寬度更小的尺寸也是適合于長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行。但是，其處理成本也較高。 棍筒 傳動(dòng)裝置方案的確定 工作機(jī)，以滿足性能要求的傳輸方案，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可以是不同的類型，在不同的組合和排列順序的組合物。合理的解決方案，應(yīng)確保運(yùn)行 可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，易加工，成本低，傳動(dòng)效率高，使用維修設(shè)施。當(dāng)使用計(jì)劃往往是難以滿足這些要求，因此，確保重點(diǎn)的要求。 上述比較分析傳輸方案的基礎(chǔ)上，考慮合理的傳輸方案，所以這種設(shè)計(jì)選擇方案三，用于傳輸?shù)囊蟆? ]是通過滑輪由電機(jī)帶動(dòng)，然后通過錐齒輪的錐齒輪和惰輪驅(qū)動(dòng)桿管進(jìn)行傳輸，從而達(dá)到切割金屬管的目的。 自動(dòng)切管機(jī)及送料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 7 4 切管機(jī) 傳動(dòng)裝置的計(jì)算 電動(dòng)機(jī)的選擇 選擇電機(jī)，您必須了解電機(jī)，每個(gè)電機(jī)的出廠銘牌，標(biāo)用電機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)。因此，合理選擇電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)將比較這些特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)中應(yīng)選擇電機(jī)類型， 結(jié)構(gòu)，動(dòng)力和速度，并在目錄中找到它的類型和大小。 電動(dòng)機(jī)的類型和結(jié)構(gòu) 分析 電動(dòng)機(jī)交流電動(dòng)機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)兩種。由于直流電動(dòng)機(jī)需要直流電源的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，價(jià)格較高，維護(hù)相對(duì)不便，因此不應(yīng)該使用沒有特殊的要求。 一般工業(yè)用三相交流電源，所以沒有特殊的要求，通常選擇三相交流電機(jī)。三相交流異步電動(dòng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠，價(jià)格便宜，維修方便等，因此被廣泛使用。交流電機(jī)的異步和同步電機(jī)的類別。異步電動(dòng)機(jī)鼠籠傷口兩個(gè)，其中一個(gè)普通的鼠籠式感應(yīng)電機(jī)應(yīng)用最。設(shè)計(jì)荷載的變化，由于其規(guī)模較小，所以使用三相籠型異步電動(dòng)機(jī)，封 閉結(jié)構(gòu)，電壓為 380V，因?yàn)橛袝r(shí)需要快速停止，頻繁啟動(dòng)，所以使用 YEJ系列。 選擇 切管機(jī) 電動(dòng)機(jī)的功率 工作所需 的 電動(dòng)機(jī)功率： wdaPP kW?? 計(jì)算公式 ： wP — 工作機(jī)工作所需的電源，是指主動(dòng)側(cè)桿管工作機(jī)所需要的功率， kW。； a? — 電機(jī)工作機(jī)的主動(dòng)側(cè)桿缸效率 。 工作機(jī)所需工作功率 wP ，由機(jī)器 的 工作阻力和 機(jī)器的 運(yùn)動(dòng)參數(shù)（ 如： 線速度 、 轉(zhuǎn)速 和角速度）計(jì)算求得。 在本設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)任務(wù)給定的管道切割機(jī)的工作參數(shù)，切削力 ： F=3500N，棍筒轉(zhuǎn)速：n=70r/min，切管尺寸范圍： 50～ 60mm。現(xiàn)初步選取 棍筒 直徑為 D滾 =80mm，兩 棍筒 中心距 a=100mm，刀片直徑為 D刀 =80mm進(jìn)行計(jì)算。 根據(jù)公式： 34 2 1 01 0 0 0 6 0 1 0 0 0 6 1 0w n D FF v n r FP ??? ???? ? ? 滾 其中： F— 切割刀片工作機(jī)的工作阻力 ， N； v— 工作機(jī)刀片的速度 ， m/s； n— 棍筒 的轉(zhuǎn)速， r/min； r— 工作機(jī) 棍筒 的半徑， mm； D滾 — 工作機(jī) 棍筒 的直徑， mm。 傳動(dòng)裝置的總效率 a? 表示 組成傳動(dòng) 的 各 個(gè) 裝置部分運(yùn)動(dòng)副效率之乘積，即 1 2 3= . . ...a n? ? ? ? ? 其中： 1? 、 2? 、 3? ... n? 分別為每一傳動(dòng)副（帶、齒輪）、每對(duì)軸承的效率。 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 傳動(dòng)副的效率數(shù)值可按附錄一選取 。 查附錄一，取帶傳動(dòng)效 率 1 ?? ，滾動(dòng)軸承傳動(dòng)效率 2 ? ? ，開式圓柱齒輪傳動(dòng)效率 3 ? ? ，圓錐齒輪傳動(dòng)效率 4 ? ? 。 故總效率 42 421 2 3 4 0 . 9 8 0 . 9 5 0 . 9 5 = 0 . 7 5 80 . 9 6a? ? ? ? ?? ? ? ? ? ??? 76 1 0wad ap n D FP ? ? ???? ?? 滾 將以上數(shù)值代入公式，得： 77 1 . 3 60 . 7 5 87 0 8 0 3 5 0 06 1 0 6 1 0d a kWn D FP ? ?? ??? ? ? ?? ?? ?? 滾 確定 切管機(jī) 電動(dòng)機(jī)的 轉(zhuǎn)速 棍筒的工作轉(zhuǎn)速為 n=70r/min。 按附錄一推薦的傳動(dòng)比合理范圍，取 V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比 39。1 2~ 4i ? ，二級(jí)圓錐 — 圓柱齒輪減速器傳動(dòng)比 39。2 5 ~16i ? ，則總傳動(dòng)比合理范圍為 39。 10 ~ 64ai ? ，故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可選范圍為 ： 39。39。 1 0 ~ 6 4 ) 7 0 7 0 0 ~ 4 4 8 0 / m in(da rnni ? ???? 符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有 750r/min， 1000r/min， 1500r/min和 3000r/min。 據(jù)的力量和速度 ，有三個(gè)附錄 II適用電機(jī)型號(hào)，所以有 4個(gè)齒輪傳動(dòng)比的方案，如表41中所示 。 表 41 傳動(dòng)比方案 方案 電動(dòng)機(jī)型號(hào) 額定功率 KW 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 v(r/min) 傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比 同步轉(zhuǎn)速 滿載轉(zhuǎn)速 總傳動(dòng)比 V帶傳動(dòng)比 減速器 1 YEJ90S2 3000 2840 2 YEJ90L4 1500 1400 20 3 YEJ100L6 1000 940 考慮到電機(jī)和傳動(dòng)裝置的尺寸，重量 ，價(jià)格，和皮帶傳動(dòng)，齒輪減速比，同時(shí)考慮到錐齒輪的大小，所以選擇方案三。因此，所選的電機(jī)模型 YEJ100L6，其主要性能如表 41所示 。 表 42 YEJ100L6 的主要性能 型號(hào) 額定功率 kW 滿 載 時(shí) 啟 動(dòng) 電 流額 定 電 流 啟 動(dòng) 轉(zhuǎn) 矩額 定 轉(zhuǎn) 矩 最 大 轉(zhuǎn) 矩額 定 轉(zhuǎn) 矩 轉(zhuǎn)速r/min 電流 A 效率