管套压装专机结构设计

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毕业设计说明书

题 目：

学生姓名:

专 业：

指导教师:

职 称：

数控机床加工技术

管套压装专机设计 无锡职业技术学院毕业设计说明书

目 录

摘要及关键词 ........................................................1 1.设计思路 ..........................................................2 1.1 课题的目的与意义 ................................................2 1.2 对机械设计基本要素的认识 ........................................2 1.3 机械设计方法 ....................................................3 1.4 针对本课题的设计思路 ............................................6 2.管套结合件（附图一） ..............................................9 3.管套零件图（附图二） .............................................10 4.引言 .............................................................11 5.设计计算 .........................................................13 5.1压入力计算 ...................................................13 5.2螺杆计算 .....................................................14 5.3电动机的选择 .................................................16 5.4离合器计算与选择 .............................................16 5.5皮带轮的选择 .................................................19 5.6轴承的选择 ...................................................19 5.7螺栓强度计算 .................................................20 6.产品部分附图（CAD） ..............................................22 6．1 V型块 ......................................................22 6．2 回转压板 ...................................................23 6．3 左离合器 ....................................................24

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7.产品部分附图（Solidworks） .......................................25 7.1 Solidworks的简单介绍 .......................................26 7.2 管套零件图 ...................................................27 7.2.1 轴套零件图 ..............................................27 7.2.2 管子零件图 ..............................................28 7.3 管套装配图 ...................................................29 7.4 V型块 .......................................................30 7.5 回转压板 .....................................................31 7.6 左离合器 .....................................................32 7.7 垫块 .........................................................33 结论 ...............................................................34 致谢 ...............................................................35 参考文献 ...........................................................36

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摘要及关键词

摘要：本课题设计的是一台管子轴套压装专机。采用的总体方案是：在专机上定位两轴套相对位置，利用电机减速机提供动力，通过皮带轮带动丝杠转动，进而带动装有螺母的压头移动，将旋转运动转化为直线压入运动。采用牙嵌式安全离合器进行过载保护，压配后在管子相应位置通过钻模板钻孔。

关键词：压入力，设计，选择

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1．设计思路

1．1课题的目的与意义

管套压装专机设计，是对CAD/CAM专业的一次综合训练。此课题的目的是让我们更好地掌握机械设计的内容和方法，能正确、合理地选用设计参数、机械结构；学会利用厂家提供的产品样本合理选择配套件；提高查阅设计手册和正确使用标准的能力，尤其是利用计算机进行辅助设计的能力。通过这次工作前的适应性训练，为今后从事专业工作打下良好的基础。

1．2对机械设计基本要素的认识

机械设计首先要保证的是产品的功能及其可靠性，并保证产品有良好的工艺性。机械设计是一项创造性的劳动，新颖的设计要求有新的构思，对此，设计人员一方面应大胆地采用新理论和新结构，另一方面也要总结经验采用原有的成功的技术和结构。设计的过程是一个探索的过程，在设计的起始阶段，应该允许发挥创造性而不受各种约束。即使发生许多不切实际的设想，也没关系，这可以在设计的早期，在绘制图样以前加以纠正。通常要有几套设计方案，要在各方面对这些方案进行对比，从中选择最佳方案。最后选定的方案可能是各套方案中最好部分的组合，也可能是未被接受方案中的某个构思。

产品要便于使用和减轻人的劳动强度。设计人员要使所设计的机器适应人，就必须考虑人的操作特征，其中包括：工作场所的空间分配，通风条件，色彩和照明，手柄、开关及踏脚的位置和尺寸，操作人员的体力，安全保护，操作人员的心理和习惯等。

机械设计的起始阶段，设计人员要对产品是否为社会所需要，有无竞争力，有无销路，是否经济，盈利多少等问题与管理人员、销售人员磋商。

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操作工即停止电机。此时用手枪钻通过钻模板进行钻孔，然后启动电机反转退回压头到位后停止，再卸下工件进行人工或机动攻丝。

减速机的输出转速要和压头移动速度相配，即要选择相应的丝杆螺距。减速机应选用国产著名品牌，以保证产品质量。如选择不到相应产品，也可自行设计、制造。

该设计方案经慎重考虑，多方论证，应是切实可行的。当然可采用滚珠丝杆螺母副加滚动导轨的形式，磨损小，寿命长，传动效率更高，但制造成本也会大幅提高。

该专机可解决人工装配时劳动强度大、效率低、定位精度低的问题，可满足大批量生产要求。

2.管套结合件（附图一）

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1—轴套 数量2 材料HT200 2—无缝钢管?42×5 数量1 材料Q235—A 技术条件

压装时要保证二端轴套压到底，并保证二轴套相对位置

3.管套零件图（附图二）

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4. 引言

毕业设计是在学完了专业课，并经历了生产实习的基础上进行的最后一个教学环节，是对之前所学课程的一次总复习，也是一次理论联系实际的训练，它在几年的学习中占有十分重要的地位。

就我个人而言，希望通过这次毕业设计，对自己今后从事的工作，进行一次

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适应性的训练，通过设计锻炼自己分析问题，解决问题的能力，特别是利用计算机进行辅助设计的能力，为今后从事专业工作打下良好的基础。

此次毕业设计的课题是设计一台管子轴套压装专机。根据设计任务书的要求，在无缝钢管二端要均匀压入二轴套，且要保证二轴套相对位置，轴套压到底后，在相应位置要钻攻螺孔，具体尺寸及要求见管套结合件图。

根据所学专业知识，通过参阅机械设计手册及图册资料，本人采用的总体方案是：利用电机减速机带动丝杠螺母的传动方式，通过丝杠螺母结构将旋转运动转化为直线压入运动。

由于轴套与轴之间的配合为过盈配合H8/r7，所需压入力较大，且随压入长度增大而增大，当轴套压到底时，压入力会瞬间急增，为保护电机，需采用安全离合器进行过载保护，利用其可调整保护压力，以限定最大压入力。管子由V型块定位，考虑到管、套在压入前定位的同心度要求很高，否则可能会出现压不进的现象，故采用高度可调V型块，以降低对专机零件加工的精度要求，可使专机装配、调试简单、方便，节约成本。针对管子较长，刚性较差，为防止二端施压时管子受力失稳而中间拱起，采用回转压板通过一滚轮对其中间部位压紧。丝杠支承采用深沟球轴承和单向推力轴承组合，以减小摩擦力、延长使用寿命。

根据管套结合件图，在专机上相应位置安装钻模板。当安全离合器开始打滑，操作工即停止电机。此时用手枪钻通过钻模板进行钻孔，然后启动电机反转退回压头到位后停止，再卸下工件进行人工或机动攻丝。

该专机可解决人工装配时劳动强度大、效率低、定位精度低的问题， 满足了大批量生产要求。

下面是专机设计时的主要零件、外购件、标准件的计算和选用步骤。

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由于能力所限，设计中当有许多不足之处，希望各位老师给予批评指教。

5 .设计计算

5.1 压入力计算：

5.1.1最大过盈

根据装配图上技术要求，管子与轴套的配合要求是 H8/r7 所以最大过盈δmax δmax=59μm

5.1.2所需轴向压入力P作用(千克)

根据装配图上技术要求，轴套两端的最大压入长度l为100mm p=P/fπdl P= fπdl其中f取0.08 注：d1：包容面直径，f：摩擦系数 5.1.3配合面压强p计算

配合件材料不同:Pmax={δmax/[d×(c1/e1)+(c2/e2)]}×10-4 公斤/厘米

被包容件Q235

包容件HT200

C1=[1+(d1/d) 2]/[1-(d1/d) 2]- u 1

C2=[1+(d/d2)]/[1-( d/d2)]+ u 2

注: d配合面公称直径 d=40mm=4cm d1被包容件内孔直径 d1=32mm=3.2cm

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参考文献

1、《机械设计手册》联合编写组 《机械设计手册》上册（第二册）

第二版 化学工业出版社 1987年12月第2版

2、《机械设计手册》联合编写组 《机械设计手册》中册 第二版 化学工业出版社 1982年10月第2版

3、《机械设计手册》编委会 《机械设计手册》新版 第2卷 机械工业出版社 2004年8月第3版

4、《机械设计手册》编委会 《机械设计手册》新版 第3卷 机械工业出版社 2004年8 月第3版 5、《机床夹具设计手册》 上海科学技术出版社 6、《公差与配合技术手册》 北京出版社

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（剖视图）

7.5回转压板

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（剖视图）

7.6 左离合器

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（剖视图） 7.7 垫块

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（剖视图）

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结论

通过这次毕业设计，使我进一步理解了所学过的理论知识及具体运用了这些知识。这是我们在进行毕业设计之前对所学课程的一次深入的全面的总复习，也是一次理论联系实际的训练。因此，它在几年的学习中占有重要的地位。 通过这次毕业设计，使自己对轴套压装专机的工作有了亲身的体验，了解了压装专机的工作原理和工作过程，发现了许多人工手动操作压入轴套的不足和弊端，由此想出了用机器来代动手工压装，这样不紧提高了工作效率、减少了劳动强度、也增强了定位精确度。但我们所设计的牙嵌式离合器容易打滑，则磨损厉害，影响了使用寿命，使用频率高，电机频繁启动，鉴于以上不足，今后的设计可以采用液压控制方案。

就我个人而言，希望通过这次毕业设计，对自己今后将从事的工作进行一次适应性训练，通过设计锻炼自己分析问题、解决问题的能力。同时也学会了查图表、资料、手册等工具书。通过实例对轴套压装专机的制造和电机及减速器选择，弹簧计算，离合器计算等做了一次练习。

总之，通过这次毕业课程设计使我受益匪浅，为以后的工作打下一个良好的基础。在此，衷心感谢各位老师和同学的帮助和指导。

由于能力所限，设计中许多不足之处，希望各位老师给予批评指教。

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