《汽车排气管折弯机结构设计》14000字（论文）

汽车排气管折弯机结构设计摘要金属管状材料广泛应用于航空航天、石油、天然气、汽车、家电等一系列轻重工制造加工行业，管件材料成型加工方法多种多样，按生产方式大致分为手工折弯和机械自动化折弯，随着各行业弯管需求量不断增大，种类不断增加，机械化自动化的折弯方式更能适合各种弯管精度和需求。本文基于某型汽车的排气管的折弯需求，进行了折弯机结构的设计，并对其在国内外的发展状况及发展趋势进行了归纳和分析。在查阅相关文献基础上通过Solidworks对该折弯机三维模型进行搭建并根据要求以及结构合理性进行模型的优化。在AutoCAD中绘制该系统整体结构及部分重要零部件二维图纸，针对其关键部件进行校核以验证结构合理性。关键词：折弯机；弯管机；结构设计；校核目录TOC\o"1-3"\h\u293511绪论 [26]。5.2汽车排气管折弯机小车组件齿轮设计及校核先选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数。结合上文的传动要求选用直齿柱齿轮传动压力角选择为标准压力角。汽车排气管折弯机为一般工作机器，选用7级精度。小齿轮材料选用40Cr，齿面硬度280HBS，大齿轮材料为调质45钢，齿面硬度240HBS。选取小齿轮齿数为，大齿轮齿数。5.2.1按齿面接触疲劳强度设计该齿轮由公式：(5-1)计算小齿轮分度圆直径，式中各参数：=1.3；=63667；=0.4；=2.5；=189.8；=0.871；计算：根据应力循环次数公式：(5-2)计算得其相应应力循环次数为，；遂查取，；取失效概率为1%，安全系数，=600；=550；则根据接触疲劳许用应力公式：(5-3)得该对齿轮的接触疲劳强度许用应力为所以计算得小齿轮分度圆直径为。根据精度等级按实际载荷系数算得的分度圆直径为，则算出相应的齿轮模数为。5.2.2按齿根弯曲疲劳强度设计该齿轮由公式：(5-4)试算模数，式中各参数为：；；=63667；=0.4；又，；；；；；；；取弯曲疲劳安全系数，由公式：(5-5)易计算得：故取将数据带入(5-4)公式，得，根据对应选取的精度等级按实际载荷系数算得的齿轮模数为。5.2.3圆整后的齿轮强度校核综上所述，计算得齿轮模数相差不大，故按照机械设计手册给出的模数标准，就近圆整为，按接触疲劳强度计算得出的小齿轮分度圆直径为，算出小齿轮齿数，取，则计算出大齿轮齿数为，取。所以按此尺寸计算分度圆直径为：中心距为：齿轮宽度为：将其圆整至，大齿轮齿宽圆整至。在圆整相应设计后分别按齿面接触疲劳强度和齿根接触疲劳强度相关步骤进行强度校核，为了节省篇幅=下文只给出相应计算公式和计算结果。1.按照公式(5-3)计算出各参数：=1.91；=63667；=0.4；=2.36；=189.8；=0.911代入公式：(5-6)得。遂以证明齿面接触疲劳强度满足使用要求。2.按照公式(5-5)计算出各参数：；；=63667；=0.4；又查表得；；；，代入公式：(5-7)计算得：遂以证明齿根弯曲疲劳强度满足使用要求。故综上所述，该齿轮能满足小车组件传动要求。5.3本章小结.本章主要进行了针对某排气管折弯机关键部件的设计和校核。校核设计内容是从传动需求出发，选定直齿圆柱齿轮的传动方式，而后在机械设计相关知识的基础上对相关参数进行初选，并逐步设计计算，结合实际生产情况，对相应数据数据进行了合理性调整，并针对齿轮的接触疲劳许用应力、齿根弯曲疲劳许用应力等方面进行了计算，对最终相关参数进行了强度校核，并得出结论为设计及校核结果均为合格，满足汽车排气管折弯机折弯生产时的需要。6结束语本文研究的课题是针对汽车排气管折弯机的结构设计，虽然本设计的整体构思原是以一台全自动管件折弯机器为最终设计目标，但结合本课题以及我个人本身能力所限，遂仅仅对汽车排气管折弯机进行了相关机械结构的设计，但在部分相关位置我仍然做出了相应特征的构建，例如为控制系统硬件部分及相关线路预留的安装位置等。基于对课题相关知识的了解我将整体结构分为了四大组件，在弯管生产制造时每个组件之间相互配合，在最大程度上满足定制化、模块化、轻量化、小型化的设计思路。本设计折弯机结构有以下特性：相比传统管件折弯设备，体积更小，在满足相应必要尺寸的情况下，相关零件在对应模块中的布置更为紧凑简洁，这使整体结构更为美观。在需要嵌入式安装的部分零件处进行了圆角设计，以方便更精确的定位，更快速、安全的安装和拆卸。在折弯结构设计中，本文主要针对弯模组件和机头构架组件中的驱动电机、弯曲模具、夹紧模具等进行了相关尺寸和参数的确定，对管材的弯曲力矩等进行了相关计算和分析，针对小车组件齿轮传动系统做了详细的设计及校核。最后根据所建立的三维模型导出本文所介绍的相关组件二维图纸，并针对图纸做了相应位置尺寸和结构的更改。

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