旋转托棍机设计

- 1 -目 录第一 部分：工 艺 分 析一、 产品分析- 1二、 工艺分析- 1第二部分：旋转托棍部分一、 旋转托棍的主要零件 - 3二、 旋转轴的校核- 3三、 轴的工艺卡片- 10第三部分：举升部分一、 举升部分零件-12二、 焊接的方法- 13三、 焊缝的布置- 14 四、 举升高度的计算 19- 2 -参考文献 -20毕业设计小结- 21旋转托棍机（一）工艺分析1、产品分析本产品为久远系列设备里的一部分，主要是在流水线上运输一些棒类零件 - 3 -根据车间的大小，安装等条件可以将机器的总体尺寸定为如下：长是 300mm 宽是 620mm高是 1010mm - 4 -根据设计的要求：棒件的重力不大于 800N举升的高度不大于 100mm 它的主要可以分为旋转和举升两大部分，旋转部分是将棒件旋转想要转到的角度，并起支持的作用，举升部分可以将棒件托起到想要的位置进行传输的作用。2、工艺分析本产品主要的设计可以分为两大部分：旋转部分和举升部分，其旋转部分主要是考虑轴的设计，举升部分的设计主要是支座的钣金结构的焊接，其加工的顺序应从下上，这样可以便于安装，能够达到一边加工一边安装，可以节约时间，达到想要得到的经济效益。旋转部分结构图：- 5 -举升部分结构图：- 6 - 7 -（二）旋转托棍部分1、 主要零件：成品：电动机 减速器 轴承座 轴承 铸件：旋转轮 托棍轮 钣金件：支座棒件：旋转轴2、旋转轴的设计：轴的材料：45热处理：调质 HBS200-255根据轴上零件的轴向位置，考虑轴上零件的轴向定位，固定，安装方式，轴的设计可以分为四个阶梯，如图所示：- 8 - 9 -设计如下：所要托起的是如图所示的零件：材料：45计算其重量：零件外径 D=0.1m零件内径 d=0.06m零件长度 l=2m零件密度 g=7.9kg/mG=(0.052-0.032)* *2*7.9*10 3800N（旋转轮的重量忽略不计）经受力分析：- 10 -轴上受力分别为：圆周力 Fr=550N 径向力 F t=580N查表可得：此轴的强度极限为 600MPa许用弯曲应力为 55MPa按弯曲扭转合成强度校核轴的强度：垂直方向：轴承的支反力F=Ft/2解得: F 1=290NF2=F+F1=870N计算弯矩两轴承之间的距离 l=175mmM1=F1*l/2=870*0.175/2=76 NMM2=F2*l/2=275*0.175/2= 25 NM水平方向： - 11 -F3=F4=Ft/2=275N弯矩的计算：M3=M4= F3*l/2=275*0.175/2=24NM计算合成弯矩：M5= 231=80NmM6= 242=35Nm转矩的计算：T=9.55*103*P/nP 为输出的有效功率n 为轴的转速我们所选用的电动机的 Y 系列的三相异步电动机，其型号为Y801-4,Y 表示异步电动机801 表示机座的中心高度4 表示级数查表可得：（减速器与电动机配合好）此电动机的输出功率为 0.55KW- 12 -减速器的输出转速为 23r/min各级减速比为 1=0.95 2=0.97 3=0.99 4=0.98 总 =0.85所以 P1= 总 *P*0.95= 0.55*0.85*0.95=0.444KW当量弯矩：转矩产生的扭转应力按脉动循环变化系数=0.6M7= 25)T（=186Nm校核危险截面的强度：=10*M 7/d3=69 55MPa所以强度足够经过校核电动机，减速器，轴都可以正常工作- 13 -轴的受力如上图轴的工艺卡片- 14 -（单位为毫米）工序号工序 名 称工序内容 设备 工序简图 检验1 下料 尺寸 360-55 锯床2 粗车 单边留有 1 mm 的余量车床3 精车 单边留磨量 0.1mm 车床4 磨外圆 磨到尺寸所要求的范围外圆磨床5 铣键槽 按尺寸加工 铣床6 热处理 调质 HBS220-2557 抛光 表面粗糙度达到要求- 15 -（三）举升部分1、 主要零件：成品： 轴承座 轴承 钣金件：支座 顶座 杠杆 拉板棒件： 轴 销2、支座的组成部分：- 16 -3、支座的加工方法：1）下料，利用火焰切割机，2）划线，3）钻孔，根据所要的要求加工孔- 17 -4）攻丝5）焊接钣金件大多是焊接件，所以对焊接的要求是比较严格的。焊接结构设计一是要考虑使用的可靠性和实用性，二是要考虑制造的工艺性和经济性。既要了解产品的使用性能的要求，如载荷的大小，性质，使用温度，环境等，有要考虑结构材料的选择，焊接方法的选择，接头的工艺设计等问题，以保证设计出的工艺简单，质量优良，成本低廉的焊接结构件。本结构件的材料是 Q235-A，焊接方法的选择，应根据材料的焊接性，工件厚度，生产率的要求，各种焊接方法的使用范围和现场设备条件等决定的。例如：低碳钢用各种焊接方法焊接性都比较良好，若工件钣厚为中等厚度（10mm-20mm） ， 可选用手弧焊，埋弧焊或气体保护焊，而氩弧焊的成本太高，一般情况下，不需要采用，长直焊缝或圆周焊缝，生产量也很大的时候，可选用埋弧自动焊。单件生产或焊缝短而且处于不同空间位置，则采用手工电弧焊最为方便，无密封要求的薄板轻型结构，条件允许时，应选用电渣焊，合金钢，不锈钢等重要的工件焊接，则应选用氩弧焊，铝合金因其焊接性能不好，最好选用氩弧焊以保证接头的质量。稀有金属或高熔点金属的特殊构件焊接，则要考虑选用等离子弧焊，真空电子束焊或脉冲氩弧焊。微型箔件则应选用微束等离子弧焊，或脉冲激光点焊。- 18 -4、焊缝的布置：焊接结构中焊缝的布置一定要合理，对焊接接头的质量和生产率都有很大的影响。焊缝的布置原则如下：焊缝布置应便于焊接操作应尽量减少结构或焊接接头的应力集中和变形焊缝布置不影响机械切削的加工平面比如在焊接支座的时候，可以采用下面的焊接方式：如下图- 19 -但在焊接过程中，当工件厚度较大时，为了保证焊透，接头处应根据工件厚度预制各种破口，常见破口有以下几种，K 型坡口,V 型坡口,X 型坡口等如下图：比如杠杆的焊接坡口是单边 V 型破口，- 20 -如下图 ：- 21 -开坡口的目的是为了保证焊缝根部焊透，便于清除熔渣，可以获得交好的焊缝形状，并且坡口能起到调节母材料金属和填充金属比例的作用，所以也要求所采用焊条也必须符合标准，其次焊接要符合 GB/T036.11-92 的规定，采用 E4303 焊条。E 表示焊条43 表示焊缝金属抗拉强度的最小值03 表示药皮是钛钙型，可用交流或直流正反接- 22 -5、举升的高度计算：示意图如下：杠杆的中心高度：L=200mm自由摆动的角度=60经计算举升的高度H=L-L/2=100mm由此可以托起工件 100mm 。- 23 -参考文献 机械设计基础 吕慧 上海交通大学机械制造基础 周旦华 上海交通大学机械制图 王槐德 上海交通大学机械基础 孙宝宏 化学工业出版社机械制造技术 李华 机械工业出版社- 24 -毕业设计小结通过两个多月自己的学习和工作中的实践，以及指导老师的精心指导，终于完成了设计。在这次的毕业设计过程中，在指导老师的指导下，将课本上的知识和实践结合起来，对课本知识有了更深的理解！并且在制图方面，对 CAXA 制图软件增