自動彎管機設計

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1、真誠為您提供優(yōu)質參考資料，若有不當之處，請指正。1 / 29湖南工學院湖南工學院20072007 屆畢業(yè)設計（論文）說明書屆畢業(yè)設計（論文）說明書 設計（論文）題目：自動彎管機裝置及其電器設計自動彎管機裝置及其電器設計院(系)、部： 機械工程系 學生姓名： 張曉偉 指導教師： 黃開有 職稱 副教授 專 業(yè)： 機電一體化 班 級： 0402 起訖時間： 2007.4-2007.5 真誠為您提供優(yōu)質參考資料，若有不當之處，請指正。2 / 29目目 錄錄目錄1第一章 緒論21.1 彎管機在工業(yè)中的地位和各種彎管機的性價比21.2 彎管機的基本原理與選擇3第二章 彎管機的設計42.1 工件的工藝分析5

2、2.2 計算彎曲力矩52.3 電機的選取62.4 傳動比的計算與各傳動裝置的運動參數82.5 皮帶與皮帶輪的計算與選取92.6 蝸輪蝸桿減速箱的計算與選取92.7 聯(lián)軸器的計算與選取102.8 軸承的選取102.9 軸的初步計算與設計及校核142.10 齒輪的計算與設計172.11 大小齒軸前后端蓋及軸承座的結構設計182.12 軸套的結構設計192.13 蓋板的結構設計與計算202.14 機身的結構設計與計算212.15 彎管機的主要參數22第三章 擋料架的結構設計233.1 擋料架的結構設計23第四章 用電器選擇與電路244.1 各用電器的選擇與電路設計24設計總結27參考文獻28真誠為您

3、提供優(yōu)質參考資料，若有不當之處，請指正。3 / 29第 1 章 緒 論1.1彎管機在自工工業(yè)中的地位和各種彎管機的性價比：彎管機在自工工業(yè)中的地位和各種彎管機的性價比：現今工業(yè)發(fā)達，無論是哪一種機器設備、健身器材、家具等幾乎都有結構鋼管，有導管，用以輸油、輸氣、輸液等，而在飛機、汽車及其發(fā)動機，健身器材，家具等等占有相當重要的地位。各種管型品種之多、數量之大、形狀之復雜，給導管的加工帶來了不少的困難。對于許多小企業(yè)，家庭作坊，或者大企業(yè)中需要配管的場合，如工程機械上的壓力油管，機床廠的液壓管道發(fā)動機的油管健身器材的彎管等等，這些場合可能不需要功能全的彎管機，且加工的管件的難度不高，簡易手動型的

4、彎管機很可能適應。這系列彎管機采用手動夾緊，機械彎曲，機器結構簡單，控制元件極少，因此價格上比較容易被用戶接受。市面上現有的自動彎管機大多數是液壓的，數控的(如圖 1-1,1-2)，也有機械傳動的，但它們的占地面積較大(長度在 2.54m 之間)，價格昂貴(25 萬元人民幣或更多)，然而大多數用戶都需求是是小占地面積小價格便宜使用方便的自動本設計便是朝這方面的用途方面設計的自動彎管機，設計出一種價格便宜,占地面積少,使用方便的自動彎管機（長 0.9M，寬 0.8M，高 1.1M，價格 9000 元人民幣左右），并著手對彎管機的性能更進一步的強化，使其能彎曲不同口徑或不同的鋼型、采用制動電機以提

5、高彎曲機的彎曲精度。大大的簡化了電器控制系統(tǒng)，方便操作。 液壓彎管機 1-1 真誠為您提供優(yōu)質參考資料，若有不當之處，請指正。4 / 29 數控彎管機 1-21.2彎管機的基本原理與選擇彎管機的基本原理與選擇彎管機的彎曲原理,在普通情況下有以下二種情況，即滾彎式與纏繞式。如下圖 1-1、1-2 分別是彎管原理圖。 彎管模滾彎式纏繞式彎管模夾緊塊 導板 圖 1-3 圖 1-4二者各有優(yōu)缺點：纏繞式主要用于方管的彎曲其結構復雜，而滾彎式主要用于圓管彎曲也可用于方管彎曲但沒有纏繞式好，但結構簡單。故本彎管機采用滾彎式。彎管的步驟大致是： 1.留出第 1 段直線段長度，并夾緊管子。 2.彎曲。真誠為您

6、提供優(yōu)質參考資料，若有不當之處，請指正。5 / 29 3.松開夾緊塊，取出管子，使模具復位。按管形標準樣件在檢驗夾具上檢查管形，并校正。4.重復第 1 步，直至彎完管子為止。第二章 彎管機設計2.1 工件工藝分析工件工藝分析此工作件采用的直徑為 30mm,厚為 2mm 的無縫鋼管做為彎管件，材料為 10 號鋼，其最小彎曲半徑為 60mm,而彎曲件的彎曲半徑為 100mm，固其符合加工工藝性。彎管件要求不能有裂紋，不能有過大的外凸,不能有皺紋。其工件如圖 2-1,2-1.1。 圖 2-1 圖 2-1.12.2 計算彎曲力矩計算彎曲力矩由彎管力矩公式 由于彎管時彎曲半徑越小所用的力矩越大，故以鋼管

7、在最小半徑彎曲時的力矩來做為管的彎曲彎力矩。其式如下 2-1 (2-1) 238433bsr ttrM其中 為彈性應力s真誠為您提供優(yōu)質參考資料，若有不當之處，請指正。6 / 29r 為管材內徑t 為管材壁厚為屈服應力b為中性層的彎曲半徑=2420 Nm 238*333*2*264*208*2*263*953M 2.3 電機選取電機選取由經驗選取彎管機的彎管速度為 8r/min則有 P=M*=2 KW (2-2)8*22346*60由工作功率為 2KW 所以電機功率 P= (2-3)412345P 工、分別為帶傳動、蝸輪傳動、聯(lián)軸器、齒輪、軸承的傳動效12345率。取=0.96、=0.9、=0

8、.99、=0.97、=0.98 則12345P=2.5 KW420.96*0.9*0.99 *0.97*0.98由于彎管機需要彎多種型式的鋼型，固選用較大功率的電機以使彎管機能夠適用更大的彎曲范圍，又由于彎曲機需要固有制動功能故選用配有制動功能的電機，且電機正反的頻率過大，所以電機轉速不宜過大，現取電機的轉速為 960r/min 為宜。故選用電機的型號為 YEP132S-6，其基本性能如表12.1 表 2.1YEP132-6 的主要性能參數滿載時型號功率轉速電流效率功率因數堵轉轉矩最大轉達矩靜制動轉達矩不小于空載制動時間不大于噪聲YEP132S-63KW960r/min8.8A77%0.672

9、.22.2294Nm04/s71/db 電機的主要安裝尺寸如下真誠為您提供優(yōu)質參考資料，若有不當之處，請指正。7 / 29AGHFILECB1 4 08 9 3 84 7 58 02 8 02 1 63 1 51 3 2D 圖 2-2 表12.2 電機的安裝尺寸 單位（mm）型號ABCDEFGHILYEP-132S-6280140893880315216132210515 2.4 傳動比的計算與各傳動裝置的運動與參數傳動比的計算與各傳動裝置的運動與參數由電機轉速 N1=960r/min ，而彎管機的速度初擬為 N5 =8r/min所以 總傳動比 =N1/N5=120i總由皮帶輪的傳動比為 14

10、 所以取皮帶輪的傳動比 =2.5，由于單付齒輪的傳動1i比為 18 。便擬定取齒輪傳動比=3,則蝸輪蝸桿的傳動比=16,蝸輪的傳動比不大3i2i這有利于提高蝸輪的壽命。為進行傳動件的設計計算，要推算出各軸的轉速和轉矩（或功率）。如將傳動裝置各軸由高速至低速依次定為 1 軸、2 軸以及, 為相鄰兩軸間的傳動比；1i2i， 為相鄰兩軸間的傳動效率；0112P1，P2 為各軸的輸入功率（Kw）；T1 ,T2 為各軸的輸入轉矩（Nm）；N1 ,N2 為各軸的轉速（r/min）；（1） 各軸轉速真誠為您提供優(yōu)質參考資料，若有不當之處，請指正。8 / 29電機軸轉速 Nm=960 r/min蝸輪小軸端 N

11、1=384 r/min （2-4）0mNi9602.5 蝸輪大軸端 N2=24 r/min11Ni38416 小齒輪轉速 N3= N2=24 r/min 大齒輪轉速 N4=8 r/min32Ni243工作臺轉速 N5= N4=8 r/min（2） 各軸的輸入功率電機輸出功率 P0=3KW蝸輪小軸輸入功率 P1= P0*=3*=3*0.96=2.88KW （2-0115）蝸輪大軸輸入功率 P2= P1= P1*=2.88*0.9=2.59KW122齒輪小軸輸入功率 P3= P2*= P2*=2.59*0.99=2.56KW233齒輪大軸輸入功率 P4= P3= P3*=2.56*0.972=2.

12、41KW3424工作臺輸入功率 = P4*= P4*=2.41*0.972*0.98=2.22KWP工45245（3） 各軸輸入轉矩電機輸出轉矩 =9550*=9500*=29.84 Nm （2-0T0mPN39606）蝸輪小軸輸入轉矩 =* *=29.84*2.5*0.96=71.62 Nm1T0T1i1蝸輪大軸輸入轉矩 =*=71.62*16*0.9=1031.27 Nm2T1T2i2齒輪小軸輸入轉矩 =*=1031.27*0.99=1020.96 Nm3T2T3齒輪大軸輸入轉矩 =*=1020.96*3*0.972=2881.86 Nm4T3T243i工作臺輸入轉矩 =*=2881.86

13、*0.972*0.98=2657.31 Nm5T4T245真誠為您提供優(yōu)質參考資料，若有不當之處，請指正。9 / 292.5 皮帶輪與皮帶的計算與選擇皮帶輪與皮帶的計算與選擇由電機轉速與功率，確定了采用普通 A 型皮帶作為傳動帶。由 A 型帶的小帶輪最小直徑為 70mm，故定小帶輪直徑為=100mm1d皮帶速度驗算=5.03 （2-7）1060*1000d n3.14*100*96060*1000所以 50163.50120帶的根數 z= (2-11)0LPPPK K帶帶其中取 =00.97KWP帶=0.11KWP帶=0.96K=0.99LK真誠為您提供優(yōu)質參考資料，若有不當之處，請指正。10

14、 / 29可得 z=2.9230.970.11 *0.96*0.99取 z=32.6 蝸輪蝸桿減速箱的計算與選擇蝸輪蝸桿減速箱的計算與選擇因為蝸輪蝸桿的安裝為蝸桿在蝸輪的側面所以選用 CWS 型的蝸輪蝸桿減速器，又因為 蝸輪大軸輸入轉矩 =1031.27 Nm2T蝸輪小軸輸入功率 P1=2.88 KW傳動比 =16i所以選用蝸輪蝸桿的型號為1 CWS-125 JB/T 7935其基本性能如表 2-2 表12-2 蝸輪減速器的主要友參數型號公稱傳動比轉速中心距額定輸入功率額定輸出轉矩CWS-12516750r/min125mm7.781KW1400 Nm2.7 聯(lián)軸器的計算與選擇聯(lián)軸器的計算與選

15、擇由于此聯(lián)軸器承受的力矩相對較大，且顧及性價比軸孔徑的配合關系且彈性柱銷齒式聯(lián)軸器的結構簡單，制造容易，不需用專用的加工設備，工作是不需潤滑，維修方便，更換易損件容易迅速，費用低，因此選用彈性柱銷齒式聯(lián)軸器。由于 =1020.96 Nm3T且蝸輪蝸桿的蝸輪軸徑為 55mm 故選用 ZL4 聯(lián)軸器，其型號為 ZL4GB50151985155 1125584YBXJ DX其主要尺寸及參數如表 2-3 真誠為您提供優(yōu)質參考資料，若有不當之處，請指正。11 / 29表12-3 聯(lián)軸器的主要參數 未標單位（mm）型號許用轉矩Nm許用轉速 r/min軸孔直徑軸孔長度外徑凸圓厚度轉動慣量(kgm2)重量(K

16、g)ZL41600400040,45,50,5511284158890.04614.82.8 軸承的選擇軸承的選擇由于彎管機需要一個平穩(wěn)的平臺且軸承同時受有徑向力和軸向力的作用，故不能選用深溝滾子軸承。且軸承受力不大，轉速也較低，故可選用圓錐滾子軸承，且可選取外徑較小的以使空間更緊湊和降低成本。選用 32912 和 32918 二種圓錐軸承。其主要參數及基本尺寸如表 2-4 表12-4 軸承的主要參數 未注單位（mm）型號小徑外徑厚度內圈厚度外圈厚度額定載荷極限轉速重量32912608517161434.5KN4000r/min0.24kg329189012523221977.8KN3200r

17、/min0.79kg2.9 軸的初步計算與設計及校核初步計算軸徑選取軸的材料為 45 鋼，調質處理。 (2-12)3*PdAnP 為軸所傳遞的功率，KW為軸的轉速，r/minnA 由軸的許用切應力所確定的系數，其值可取 A=103126真誠為您提供優(yōu)質參考資料，若有不當之處，請指正。12 / 29現在取 A=115則 =54.54 mm342.56115*24d 取 =55mm4d則 =77.09mm352.41115*8d 取 =85 mm5d為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，故在軸與聯(lián)軸器相接間需制出一個軸肩，由于半聯(lián)軸器的連接長度為 L=84mm 又因軸段長度比 L 要短些故取 L1 為

18、82mm，且軸徑與半聯(lián)軸器直徑一樣取 d1=55mm。軸肩后卻是齒輪段，于是軸承的關系故取 d2 為60mm，取軸承端蓋的總厚度為 42mm（由箱體及軸承端蓋的結構設計而定） 。根據軸承端蓋的裝拆及便于對軸承添加潤滑脂的要求，取端蓋的外端面與半聯(lián)軸器左端面間的距離 L2=10mm，由于軸承是由軸承座支撐住的，故取軸承座的高厚為 25mm，取齒輪與軸承座之間的距離為 15mm 由于齒輪的寬度為 175mm，齒輪左端需制出一個軸肩，由齒輪與軸承座之間的距離為 15mm 且軸承座與軸承之間的距離相差為 8mm，則此軸肩的長度為 23mm，又因為軸承的厚度為 17mm 則軸肩之至左端要比軸承的厚度要長

19、一點，取 18mm，其直徑為 60mm。至此，已初步確定了軸的各段直徑和長度。齒輪、半聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵聯(lián)接。查得鍵的截面為 b*h=18*11鍵槽用鍵槽刀加工，長為 160mm，同時為了保證齒輪與軸配合有良好的對中性，故選擇齒輪輪轂與軸的配合為 H7/n6；同樣，半聯(lián)軸器與軸的聯(lián)接，選用平鍵為16mm*10mm*70mm，半聯(lián)軸器的配合為 H7/k6。滾動軸承與軸的周向定位是借過渡配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為 n6。取軸端倒角為 2*450。軸上載荷的計算與軸的校核31020.96TNm=4861 N (2-13)352tTFd32*1020.96*10420真誠為您提

20、供優(yōu)質參考資料，若有不當之處，請指正。13 / 29=1794 N (2-14)00tantan204861*coscos9.7nrtFF=830.9 N (2-15)0*tan4861*tan9.7atFF由軸的結構尺寸及安裝條件可知，作為得支梁的軸的支承跨距 a=221 mm，從軸的結構圖以及彎矩各扭矩圖中可以看出截面 C 是危險截面。現將計算出的截面 C 處的、的值如表 2-5HMVMM 表 2-5載荷水平面 H垂直面 V支反力 F=2430.5N =2430.5N1NHF2NHF=1005.7N =794 N1NVF2NVF彎矩 M=268570 N/mmHM=111129 N/mm

21、=87734N/mm1VM2VM總彎矩=290653 N/mm =282536 N/mm1M2M扭矩 T=1 020 960N/mm3T軸的彎矩圖:真誠為您提供優(yōu)質參考資料，若有不當之處，請指正。14 / 29圖 2-4進行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險截面 C）的強度。則由=31.39Mpa (2-16)2213caMTW2232906530.6*10209600.1*60前已選定軸的材料為 45 鋼，調質處理，可得=60Mpa 因此，故1ca1安全故小軸的結構尺寸如圖 2-5真誠為您提供優(yōu)質參考資料，若有不當之處，請指正。15 / 29 圖 2-5由于大軸的結構設計

22、與計算大部分與小軸類同。故在此，類同的省略，且經驗算此軸也為安全軸。由于軸不是與半聯(lián)軸器相連，而是與工作臺即彎曲模。由于轉矩較大且要求工作臺要較為平穩(wěn)及誤差小，由此軸與彎曲模的連接采用矩形花鍵連接。由靜聯(lián)接有 (2-17) 32 *10pmTpzhld對矩形花鍵進行驗算。 載荷分配不均系數，與齒數多少有關，一般取=0.70.8，現取=0.8花鍵的齒數 =8z花鍵齒側面工作高度= h2Dd =3mm (2-18)68622h齒的工作長度 =80mml花鍵平均直徑 = md2Dd = =60mm (2-19)md68622故有=56.77Mpa=100140Mpa (2-20)p32*2657*1

23、00.75*8*3*80*65p故此矩形花鍵安全另外，為了緊固彎曲模在軸上，從而在軸端鉆了螺紋孔，其規(guī)格為 M12-深30mm，軸的主要尺寸及其結構如下圖 2-6真誠為您提供優(yōu)質參考資料，若有不當之處，請指正。16 / 29 圖 2-62.10 齒輪的計算與設計齒輪的計算與設計由于齒輪傳動只有一對，為利于機器的平穩(wěn)，壽命及制造方便，故選用直齒齒輪傳動。此機器為一般工作機器，速度不高故選用 7 級精度采用鍛造制造。材料選擇小齒輪材料為 40Cr（調質） ，硬度為 280HBS，大齒輪材料為 45 鋼（調質）硬度為240HBS，二者材料硬度差為 40HBS按齒面接角強度設計 (2-21)21311

24、2.32*tEtdHK TZidi式中取載荷系數 =1.3tK取小齒輪傳遞的傳矩 =1020.96 Nm1T取齒寬系數 =1d查得材料的彈性影響系數 =189.8MPaEZ1/2MPa大齒輪的接觸疲勞強度極限=550Mpa； 小齒輪的接觸疲勞強度極限2=600Mpa1真誠為您提供優(yōu)質參考資料，若有不當之處，請指正。17 / 29各取值代入公式則得 13.9 mm1td 由于小齒輪直徑為 55mm 而為了達到2*1td1d故取 =140mm1td所以齒輪中心矩 =280 mm (2-22)112tdai1401 32初步定 =280a一般=1730，=初選 =23，=，則=691z080151z

25、0102zi1z則 m= =5.99 (2-23)122 cosazz02*280cos 102369取 m=6則 =91.9 (2-24)12zz2 cosam02*280cos 106取 =9212zz則按=可得 =23 , =692zi1z1z2z則 = (2-25)121cos2m zza09.70則小齒輪 =140.00 mm1td1cosmz大齒輪 =420.00 mm2td2cosmz則齒厚 =1.2*140=168 mm1dtbd取大齒輪厚 =170mm2b則小齒輪厚取 =175mm1b驗算齒輪,由 =*103=14571 N (2-26)tF312tTd2*1020.9614

26、0真誠為您提供優(yōu)質參考資料，若有不當之處，請指正。18 / 29 =83.26N/mm100N/mm 合適 (2-27)2AtK Fb大、小齒輪的結構及尺寸如圖 2-7，2-8 圖 2-7 大齒輪 圖 2-8 小齒輪2.11 大小齒軸前后端蓋及軸承座的結構設計大小齒軸前后端蓋及軸承座的結構設計考慮到綜合性能故都采用 45 號鋼，由于軸主要是由鋼板支撐，但由于鋼板不能選用太厚，而軸承的厚度又是過厚故采用加入軸承座用螺釘緊固于鋼板從而來支持軸承，從而支持軸，這樣較于用軸承套焊接于鋼板上或是用超厚鋼板來支持軸與軸承大大的降低了成本，同時也便于安裝和維修。由于受力不大所以采用四根 M10 的內六角螺釘

27、來緊固軸的前后端蓋及軸承承座，已經足夠支撐。它的的結構及尺寸圖 2-9，2-10，2-11，2-12，2-13，2-14真誠為您提供優(yōu)質參考資料，若有不當之處，請指正。19 / 29 圖 2-9 大軸前端蓋 圖 2-10 大軸后端蓋 圖 2-11 大軸承座 圖 2-12 小軸承座 圖 2-13 小軸后端蓋 圖 2-14 小軸前端蓋真誠為您提供優(yōu)質參考資料，若有不當之處，請指正。20 / 292.122.12 軸套的結構設計軸套的結構設計由于軸套的厚度 s 在 0.5d2.0d 之間小軸軸徑為 60mm 故取小軸的軸套厚度為 6mm大軸軸徑為 90mm 故取大軸的軸套厚度為 8mm 軸套的材料為

28、 45 鋼，為能與軸與軸承之間的更好，更耐久的配合，故把軸套進行調質處理，軸套的結構其尺寸如圖 2-15，2-16 圖 2-15 大軸軸套 圖 2-16 小軸軸套2.132.13 蓋板的結構設計及計算蓋板的結構設計及計算由于在蓋板上需裝好多零件，如行程開關，擋料架，大小齒輪軸的端蓋以及用于安裝定位的孔。故蓋板采用厚度為 20mm 是 45 鋼。此蓋板的長與度主要是由電機與蝸輪蝸桿所占的空間位置所取定的，由于電機與蝸輪蝸桿的中心距 a=519.6mm 大飛輪的分度圓直徑為 d2=250mm電機的安裝地腳寬為 L1=280mm取壁至電機腳的空間長度 L0=90mm取壁到大飛輪的空間長度 L2=11

29、0mm壁厚取 b1=10mm真誠為您提供優(yōu)質參考資料，若有不當之處，請指正。21 / 29又因蓋板要比壁凸出以便于與壁配合 b0=10mm故蓋板長度 L=2* b0 +2*b1+ +L2 +L0 + L1/2 +d2/2+ a=1024.6mm取 L=1025mm蓋板的寬厚主要跟大齒輪的位置及電機各自的相互空間位置有關取齒輪端到壁的距離 B1=100mm齒輪另一端到壁的距離 B2=160同大齒輪的 d5=420mm 則 B=B1+B2+d5=100+160+420=680mm則得蓋板尺寸車 B*L*h=680*1025*20(mm)結合其它結構需要，故其結構及尺寸如圖 2-16圖 2-162.

30、142.14 機身的結構設計與計算由于機身支撐了整套機器的零件，故機身采用厚鋼板及鋼管焊接而成，由于機器重且機器性能要求平穩(wěn)，故用地腳螺釘來緊固機器以減少機器的振動，腳板采用 45 鋼厚 10mm，尺寸為 B*L*h=80*120*10（mm）用四個腳來支撐機器。支撐鋼管采用 20 號方管鋼。型號為 60*60*4地腳高度取 h1=80mm采用 45 號厚為 20mm 的鋼板來作為底板支撐電機與蝸輪蝸桿減速箱。考慮中板真誠為您提供優(yōu)質參考資料，若有不當之處，請指正。22 / 29與與底板是距離過及支撐齒輪的問題，故在兩側多加二個鋼板以增加機身的強度。側板的尺寸 B*L*h= 487*540*2

31、0(mm)，且在二側有碟結配合后用薄鐵板把前后面給圍住。蓋板與中板之間是齒輪的箱體機構，四邊都采用 45 號鋼，厚度為 20mm 的鋼板與 20 號鋼方管焊接而成，為讓機身與蓋板容易裝拆，以便齒輪箱內各零件容易裝拆與維修，故采用蓋板與機身用螺釘連接。采用四個螺釘連接。在方管上焊接一塊 45號鋼厚為 20mm 的小鋼板，尺寸 B*L*h=80*80*20(mm)機身的基本尺寸及其結構如圖 2-17 圖 2-172.152.15 彎管機的主要參數彎管機的主要參數電 源：380V-50Hz 三相交流電真誠為您提供優(yōu)質參考資料，若有不當之處，請指正。23 / 29電機功率：3KW外形尺寸：B*L*H=

32、680*1025*1060最大彎曲力矩：2657N*m彎曲半徑范圍：R80R300最大彎曲角度：2000彎曲速度：8r/min整機重量：大約 M=300kg第三章 擋料架的結構設計3.13.1 擋料架的結構設計 擋料架在彎管機上的作用主要是用來擋彎曲鋼管時的反力，同時也具有定位的作用。 有如同夾具一般。由于本彎管機是采用滾彎式的彎管原理，故鋼管與擋料輪的接觸面較不大，故擋料輪的硬度不能比鋼管的硬，故采用黃銅作為擋料輪的材料。擋料輪的結構主要由擋料輪、擋料軸、擋料輪架、軸承、鍵、軸蓋、擋料座、螺紋桿、手輪等一些組成。結構設計上，由于彎管時不同型號的彎曲半徑相差可能會很大，但由于 單純在擋料輪架的

33、調整來調整彎曲半徑遠遠不足，故采用擋料架具有不同的定位安裝位置，以增加擋料架與彎曲模的調整范圍。設計了在擋料架上的調范圍為 50mm 而在位置調整的范圍可達 100mm。故總調整范圍有 150mm。鎖緊螺紋采用自鎖螺紋，用手輪鎖緊。滾輪主要由軸支持再結合二個滾子軸承而裝于擋料輪架上，這樣滾輪滾動時的滾動摩擦小有利于提高彎管的合格率。采用普通黃銅 H62 材料作為其直徑 D=100mm 高度 H=60mm擋料軸采用 45 號鋼軸徑 D1=20mm擋料輪架采用 45 號鋼尺寸為 B*L*h=80*84*100(mm)軸承采用深溝滾子軸承 B*D*d=7*32*20鍵采用 45 號鋼其尺寸為 B*L

34、*h=4*6*40（mm）真誠為您提供優(yōu)質參考資料，若有不當之處，請指正。24 / 29擋料座采用 45 號鋼其尺寸為 B*L*h=100*190*95(mm)螺紋桿采用 45 號鋼其尺寸為 d*L=16*145(mm)手輪的尺寸為 d*D=12*100(mm)軸蓋采用 45 號鋼其尺寸為 D*H=56*20（mm）擋料架的主要尺寸及結構如圖 3-1 圖 3-1 第四章 用電器選擇與電路4.14.1 各用電器的選擇與電路設計由于此彎管機采用的是半自動的形式，故采用二個行程開關和二個交流接觸電器等組成其電路。由于電機的功率為 3KW 且電壓為 380Vh 頻率為 50Hz 的交流電。真誠為您提供

35、優(yōu)質參考資料，若有不當之處，請指正。25 / 29故選用行程開關的型號1LX19-131(B)，接觸器型選用1CJ-16，2 常閉 2 常開，其工作功率為 4KW。按鈕使用普通型平鈕二個，型號1為 LA101P-P。電源開關選用 LW8 萬能轉換開關型號1為 AC21，其工作功率為 3.8KW。短路保護熔斷器選用1RL6-25 其額定功率為 4KW。過載保護采用1JRS1-25/F 系列熱繼電器 JRS1-25/F 其控制功率為 380*3=1124W,因為有二根線所以總功率為 1124*3=3372W 故合適。電源線采用1BV4（B）即常用銅芯聚氯乙烯絕緣電線 4 平方毫米的銅線線芯結構為

36、7*0.85。其額定電壓為 600V其電路設計如下 圖 4-1 其工作過程，電源線接上，把電源打開，此時電機是不通電的。當按下 SB1 時接觸器 KM1 線圈得電，此時三對主觸頭閉合,一個常開開關 KM1 閉合通電，而另一個常閉開關 KM1 則打開斷電，且此時電機正轉，進行彎曲工作，當彎曲到定角度時（此角度由彎曲角度的大小而調整）碰到了行程開關 X1,則接觸器 KM1 線圈斷電, 真誠為您提供優(yōu)質參考資料，若有不當之處，請指正。26 / 29三對主觸頭斷開,一個常開開關 KM1 斷開 ,即電機斷電，由于電機是旁磁制動電機,故電機很快停止運轉，常閉開關閉合。此時彎曲過程已經完成，之后按下 SB2

37、,則接觸器 KM2 線圈得電，此時三對主觸頭閉合,一個常開開關 KM2 閉合通電，而另一個常閉開關 KM2 則打開斷電,此時電機反轉，當轉回到初始位置時由于碰到了行程開關 X2,則接觸器 KM2 線圈斷電，三對主觸頭斷開，一個常開開關 KM2 斷開，電機停止。當再次按下 SB1 時，則得反復工作。其中電路中設有過載保護、短路保護。當在工作中時，電路中具有自鎖功能，因而不用怕操作者不小心按錯鍵而出事故。但當工作中出現意外時，只要轉動電源開關，把電源開關斷開即可使電機停轉，之后處理意外后轉動電源開關使電源通電便可繼續(xù)進行正轉或反轉進行工作。 操作過程及其分析設鋼管所需的成形角為，彎曲模設置的旋轉角

38、為，剎車后的空行程角為，鋼管回彈角為，那么+-。由公式得，當，很小時=據此先將彎曲模下的調角桿按要求在轉盤刻度上調至接近所需的角，然后將方鋼穿過彎曲模的上下底板，使用注銷、固定塊將鋼管固定下來。轉動擋料架的手柄，使擋料架的浚住頂住鋼管。按下正轉開關 SB1，彎曲模工作。通過試彎 1 一 2次后，設定一個準確的角，以后即可作批量生產。在電機正轉停后，取出鋼管，再啟動反轉開關彎曲彎回復到原位。由回彈系數 K = （4-1）0由于材料是 10 鋼，且彎曲半徑為 R=100mm，管厚 t=2mm則=25*2Rt1002*2故其回彈系數 K=0.97剛= 0K0900.97093.7故回彈角=3.70由

39、于電動機采用旁磁制動方式剎車，故回空行程角很小或是約等于 0所以彎曲模的轉角=-+=93.70真誠為您提供優(yōu)質參考資料，若有不當之處，請指正。27 / 29 設計總結設計總結近兩個月的畢業(yè)設計終于結束了，通過這些天的設計學習，自己的專業(yè)知識和獨立思考問題的能力有了很大的提高，對我走向社會從事專業(yè)工作有著深遠的影響?，F在就談談對本次畢業(yè)設計過程中的認識和體會。首先，我學會了查閱資料和獨立思考。我的課題是自動彎管機裝置及其電器設計。當開始拿到畢業(yè)設計題目時，心里面是一片迷茫，不知從何入手，甚至連彎管機是什么樣的都不知道，幸好在黃老師的指導下及時理清了頭緒，避免了走很多的彎路。認真翻閱相關資料如機械

40、設計手冊 ，自動彎管機的設計與鋼筋彎曲機的改進論文與書籍等，我開始了自己的設計思想，確定了自己的設計方案。我的課題除了彎管機的結構的設計之外，還有其控制電路設計。由于，彎管機的結構較復雜且零件較多但由于論文上已有一定的結構模型，故我憑著模型以及黃老師對我的講解，我慢慢的認清了彎管機的全部結構，故我對我自己的一些想法與應用思想都設計到彎管機中去，把原有的模型做適當的改進。使結構更合乎生產安裝以及多樣化使用的要求。每一個設計都是一個創(chuàng)新、完善的過程。在設計過程中運用所掌握的知識，發(fā)揮自己的想象力，完美原有的結構。這個過程也是一個學習的過程。其次，認識到實踐的重要性。這次設計我做了很多重復工作、無用

41、功，但是這些重復工作和無用功積累了設計經驗。同時也認識到設計不能只在腦子里想其結構、原理，必須進行實際操作。另外，也應從多個角度來思考問題的所在，嘗試其它的方法，以求找到最佳方法，因為即使想的很完美，但到實際的設計時會遇到很多想不到的實際問題。在設計的過程中，也出現了一些客觀不足的問題，就是彎管機的、以及各種標準件如蝸輪減速器，接觸器等沒有親眼見過不知道其具體大小與工作情況，只能憑著手冊的說明而想像，彎管力矩的計算方法也沒有一條統(tǒng)一的式的，只能憑著經驗式子來進行計算，其次由于條件不足缺乏實驗性，等等多種原因使我的設計是沒有完全的根據實際的情況來作合適、客觀地修改，而做出來的，難免有些缺點和不足

42、，由于諸多原因，本次設計存在一些不足和有待改善的地方，希望老師能夠提出寶貴修改意見。最后，衷心感謝黃開有老師對我的悉心指導，使我在大學里最后一段時間里學習到了很多有用的東西。真誠為您提供優(yōu)質參考資料，若有不當之處，請指正。28 / 29參考文獻參考文獻1. 徐灝，機械設計手冊.第二版.北京：機械工業(yè)出版社，2001，92. 濮良貴、紀名剛，機械設計. 第七版.北京：高等教育出版社，2001，63. 羅圣國、李平林、張立乃，機械設計課程設計指導書. 第二版.北京：高等教育出版社，2001，44. 王光銓，機床電力拖動與控制.北京：機械工業(yè)出版社，2001，75. 曾紀進，自動彎管機與鋼筋管曲機的改進.廣州：輕工機械， 19986. 劉江南 郭克希, 機械設計基礎. 湖南大學出版社,20057. 梁景凱, 機電一體化技術與系統(tǒng). 機械工業(yè)出版社,1999 8. 成大先. 機械設計圖冊(第 5 卷)M.北京：化學工業(yè)出版社，20009. 東北工學院. 機械零件零件設計手冊M.北京: 冶金工業(yè)出版社,197910. 李維榮.標準緊固件實用手冊M.北京：中國標準出版社，200111. 劉鴻文. 材料力學M.北京：高等教育出版社，1992.912. 鄒慧君. 機械原理課程設計手冊M.北京：高等教育出版社， 1998真誠為您提供優(yōu)質參考資料，若有不當之處，請指正。29 / 29