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法蘭成型機的總體設計,指導老師: 吳彥紅老師 姓 名: 李達林 學 號: 20050428 班 級: 機制052班 專 業(yè): 機械設計制造及其自動化,設計任務,法蘭是使兩個管件相互連接并達到密封作用的零件，在工業(yè)管道中，法蘭連接的應用十分廣泛。通過吳老師的聯(lián)系,我們參觀了一家南昌的機械廠，根據工廠工人師傅們的要求，我們設計的機器要將尺寸為3031256mm，材料為Q235的扁鋼卷制成內徑為370mm，外徑為430mm的法蘭環(huán)。然后再改變機器的部分結構，可以生產各種規(guī)格的法蘭環(huán)。,,法蘭成型方案的確定,如圖所示，我們設計的法蘭成型機采用機械式三輥對稱式結構方案。上輥在兩下輥中央對稱位置作垂直升降運動，通過螺桿螺母傳動而獲得，兩下輥作旋轉運動，通過蝸輪軸上的輸出齒輪與下輥齒輪嚙合，為卷制板材提供扭矩。,壓下裝置的設計,板材在卷制過程中，曲率的控制是通過調整上輥的壓下量來實現(xiàn)的，壓下量可通過標尺任意調整，實現(xiàn)了一定范圍內的曲率半徑的卷曲。上輥的壓下采用“螺母固定，螺桿轉動并移動”的螺旋傳動方式，并通過滑塊使上輥軸與螺桿保持相對靜止，從而達到上輥軸與螺桿同步升降的目的。,法蘭成型直徑與壓下量的關系,,為了直觀地反映法蘭成型直徑與壓下量的關系，我們在前支承板上安裝有100mm長的刻度尺，并在上輥軸上安裝一指針，指針在刻度尺上的指示范圍為（60,100）mm。,上輥輪軸的設計,由于本臺機器要求此軸具有較高的強度且軸徑不能過大，因此我們選用合金鋼，其牌號為38CrMoAlA，鍛造成形及調質處理，毛壞直徑60mm，硬度293321HBS，抗拉強度極限b=930MPa，屈服極限s=785MPa，彎曲疲勞極限 -1=440MPa，剪切疲勞極限-1=280MPa，許用彎曲應力-1b=75MPa。 因為軸在工作中主要承受的是徑向重載，所以安裝在上輥輪與軸之間的軸承的類型選用圓柱滾子軸承，型號為32508。,,,上輥軸的受力圖、剪力圖、彎矩圖,校核上輥軸的強度,,,,螺旋傳動設計,對于以傳遞運動為主的傳導螺旋，其失效形式主要是由于磨損而產生的過大間隙或變形造成運動精度下降，設計時應以螺紋耐磨性計算和螺桿的剛度計算來確定螺旋傳動的主要尺寸參數(shù)。 螺旋傳動設計步驟： 1.選擇材料和許用應力 2.按耐磨性計算螺紋中徑 3.自鎖性驗算 4.螺桿強度驗算 5.螺母螺紋強度驗算 6.螺桿的穩(wěn)定性驗算,“五大輪”的設計,“五大輪”包括一個調整輥輪（上輥輪），兩個驅動輥輪（下輥輪）及兩個限位輪 。由于上輥輪和下輥輪為主要的工作部件，受重載作用，對強度和硬度有很高的要求，我們選用55號優(yōu)質碳素結構鋼作為這三個輥輪的材料，其屈服強度為380Mpa，熱軋硬度可達255HBS。為了增大輥輪與被卷鋼板間的摩擦，可對下輥輪表面進行滾花加工。 限位輪在本機器中為非受力件，對各力學性能要求不高，只起到對卷圓鋼板進行初定位的作用，材料選用HT100，設計其直徑為180mm，通過凸臺及螺栓對其進行軸向定位。,考慮到卷圓鋼板的厚度（或寬度）不一，我們將下輥輪做成分割式，由內外輥輪組成，對加工不同規(guī)格的扁鋼（角鋼）時，按其壁厚，調節(jié)內輥輪和外輥輪之間的間隙。,松開螺栓2，旋緊螺釘3，間隙加大 松開螺釘3，旋緊螺釘2，間隙減小,箱體的設計,箱體主要承受著上輥輪、下輥輪、皮帶輪及蝸輪對它的力，其中屬上輥輪對它的力最大，強度作為評定箱體工作能力的基本準則。由于鑄鐵的鑄造性能與切削性能好，吸振能力強，價格低廉，鑄鐵件易于大量生產，且箱體承受著較大的彎曲應力，因此我們選用HT200作為箱體的材料，為了便于鑄造，箱體上與各軸接觸的凸臺采用鑄鐵焊的形式，底座角鋼及支承鋼板與箱體的連接也采用焊接的形式。,設備的主要技術參數(shù),設備使用注意事項,1.板材長度等于“法蘭的中徑圓周率”。 2.板材頭應“預彎邊”，半徑應與法蘭半徑相同。 3.接通電源后，進行下輥正反兩個方向和上輥升降運動，檢查各運動有無不正常的卡死現(xiàn)象。 4.設備在運行過程中，若發(fā)現(xiàn)有不規(guī)則的噪音、沖擊等不正?，F(xiàn)象，應立即“停機”檢查。 5.加壓給進應循序漸進，不可過急。 6.給進一次應卷到頭，中間不要給進。 7.快結束時，應使用法蘭外徑圓弧量板隨時檢測“卷圓度”。,設備的潤滑和保養(yǎng),1.設備在使用前，先檢查箱體側面的油標所顯示的油 位。如油位低于油線時，必須從箱體蓋上的注油孔內注油，直到達到油線。 2.從上輥輪軸前端的油杯注油，以潤滑上輥輪的滑動軸承。 3.潤滑壓下裝置的滑塊，調節(jié)螺桿和螺母。 4.夏季時，箱體內可注入30號、40號機械油。冬季時，可注入20號機械油。正常使用半年后，箱體可清洗換油一次，正確的維護和保養(yǎng)是保證設備正常運轉和延長使用壽命的重要因數(shù)。,總結,經過兩個多月的準備及實際工作，在吳老師的指導和同學們的幫助下，此次畢業(yè)設計順利完成。由于自身知識有限，時間及資料的不足，又缺乏工作經驗，在設計過程中難免有設計上的缺陷，但通過此次畢業(yè)設計，使我對大學四年各專業(yè)知識的綜合運用，有了一定程度上的把握。 總之，此次畢業(yè)設計是我邁出校園，走向工作崗位的綜合演練，它為我今后的工作打下了堅實而牢固的基礎。,圖紙統(tǒng)計量,1 張 A0 1 張 A1 1 張 A3 14張 A4 共計2.5張 A0,致謝,本次畢業(yè)設計已告完成，在此向指導老師吳彥紅老師致以由衷的敬意，感謝她長期以來對我們孜孜不倦的教導，同時我也要特別感謝嚴霖元老師，謝謝他對我們的指導。 此外，我也要感謝江西同盛機械廠和那里的工人師傅們，感謝他們的幫助和支持。同時也要感謝本組成員艾興同學，是我們的團結協(xié)作才順利完成了本次畢業(yè)設計。 最后還要感謝各位評委老師，您們辛苦了！ 歡迎提出寶貴的意見和建議！謝謝！,