M1020型无心磨床总体方案和机械传动系统设计

M1020型无心磨床总体方案和机械传动系统设计

M1020型无心磨床总体方案和机械传动系统设计

  • 适用:本科,大专,自考
  • 更新时间2024年
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M1020型无心磨床总体方案和机械传动系统设计

 M1020型无心磨床总体方案和机械传动系统设计

摘要
 无心磨床是机械加工中广泛应用于外圆磨削的重要设备之一,原来进给为手动即手摇动手柄,其缺点是切入磨削时进给不均匀,光磨时间控制不准,至使精度差,而且效率低。随着社会和经济的发展,机械加工业对自动化程度要求也越来越高了。为了适应多品种大批量的自动化生产和提高效率的要求,有必要在磨床上设计自动上下料机构,以便能够满足不同用户的要求。现设计自动送料装置,既减轻了工的劳动强度,又提高了产品质量,并提高了加工效率。本文按某企业要求所设计的M1020型无心外圆修磨自动上料机构适用于连续修磨直径为φ16 mm至φ60mm,长度为3m至12m,弯曲度为4/1000的各种材质的圆钢。工作时,圆钢靠辊轮的摩擦力进给,同时自转。本文就辊轮的传动结构和驱动机构设计进行了论述与计算。
 
关键词: M1020型无心外圆磨  自动  设计  辊轮  传动  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Abstract
 
Centerless grinding machine is one of the important equipment widely used in the grinding of external grinding in mechanical processing. The original feed is manual, that is hand shaking handle. Its disadvantage is that the feed is not uniform when cutting in grinding, and the time control of light grinding is not accurate, and the precision is poor and the efficiency is low. With the development of society and economy, the requirement of automation in machinery processing industry is higher and higher. In order to meet the requirements of automatic production and efficiency of many varieties and large quantities, it is necessary to design the automatic feeding mechanism on the grinding machine so as to meet the requirements of different users. The automatic feeding device is designed, which not only reduces the labor intensity of the workers, but also improves the product quality and improves the processing efficiency. According to the requirements of a certain enterprise, the automatic feeding mechanism of the unintentional round grinding machine is suitable for all kinds of circular steel with a diameter of 16 mm to 60mm, the length of 3m to 12M, and the bending degree of 4/1000. When working, the round steel is fed by the friction force of the roller and rotates at the same time. In this paper, the transmission structure and driving mechanism design of roller are discussed and calculated.
 
Keywords: automatic design of centerless cylindrical grinding roller transmission
 
 
 
 
 
 
 
 
目录
摘要 …………………………………………………………………1
ABSTRACT ……………………………………………………………2
第一章引言 ………………………………………………………6
  1.1 课题研究背景  …………………………………………………………………6
  1.2 无心外圆磨削的基本原理 ……………………………………………6
  1.3 课题设计的来源、目的和意义 ………………………………………6
1.3.1 课题设计的来源 ………………………………………………………………6
     1.3.2 课题设计的目的 ………………………………………………………………7
     1.3.3 课题设计的意义 ………………………………………………………………7
第二章  概述 ………………………………………………………8
  2.1 M1020型无心外圆磨床总体设计 …………………………8
     2.1.1 修磨范围 ………………………………………………………………………8
     2.1.2 轴向修磨速度 …………………………………………………………………8
     2.1.3 进给方式 ………………………………………………………………………8
     2.1.4 自动进料机构 …………………………………………………………………8
     2.1.5 进料原理 ………………………………………………………………………8
  2.2 自动上料机构原理 ……………………………………………………8
第三章  M1020型无心外圆磨床传动部分设计 …………………10
  3.1 传动方案的确定 ………………………………………………………10
3.2 电动机的选择 …………………………………………………………10
3.3 辊轮的设计 ……………………………………………………………10
3.1.1 辊轮的材料及热处理方式 ……………………………………………………10
3.1.2 辊轮的尺寸 ……………………………………………………………………11
  3.4轴的结构设计 …………………………………………………………11
3.4.1 轴的材料 ………………………………………………………………………11
3.4.2 确定轴的最小直径 ……………………………………………………………11
3.4.3 确定各个轴的直径与长度 ……………………………………………………12
3.4.4 危险轴的分析与强度校核 ……………………………………………………13
3.5 轴承的选择 ……………………………………………………………17
3.5.1 轴承型号 ………………………………………………………………………17
     3.5.2 轴承的寿命计算 ………………………………………………………………17
  3.6 联轴器的选择  …………………………………………………………………18  
     3.6.1 选择联轴器的类型 ……………………………………………………………18
     3.6.2 求计算转矩TC  ………………………………………………………………18
   3.6.3 选择联轴器的型号 ………………………………………………………………18
3.7 键的设计与强度校核 …………………………………………………19
    3.7.1 键的类型 ………………………………………………………………………19
    3.7.2 确定尺寸 ………………………………………………………………………19
     3.7.3 强度校核 ………………………………………………………………………19
  3.8 焊接技术 ………………………………………………………………20
  3.9 气缸的选择 ……………………………………………………………20
3.9.1 安装形式的选择 ………………………………………………………………20
3.9.2 输出力的大小 …………………………………………………………………20
3.9.3 气缸的行程 ……………………………………………………………………21
3.9.4 气缸的速度 ……………………………………………………………………21
  4.0 气缸的使用注意事项 …………………………………………………21
  4.1 减速器的选择 …………………………………………………………21
4.1.1 减速器的参数 …………………………………………………………………21
4.1.2 减速器的输出扭矩 ……………………………………………………………21
结论 …………………………………………………………………23
参考文献……………………………………………………………23
致谢词 ………………………………………………………………24
 
3.9 气缸的选择
气缸可根据主机需要进行设计,但尽量直接选用标准气缸。
3.9.1 安装形式的选择
    安装形式由安装位置、使用目的等因素决定。在一般场合下,多用固定式安装方式:轴向支座(MS1式)前法兰(MF1式)、后法兰(MF2式)等;在要求活塞直线往复运动的同时又要缸体作较大圆弧摆动时,可选用尾部耳轴(MP4或MP2式)和中间轴销(MT4式)等安装方式;如需要在回转中输出直线往复运动,可采用回转气缸。有特殊要求时,可选用特殊气缸。
3.9.2 输出力的大小
    根据工作机构所需力的大小,考虑气缸载荷率确定活塞杆上的推力和拉力,从而确定气缸内径。
    气缸由于其工作压力较小(0.4~0.6MPa),其输出力不会很大,一般在10000N(不超过20000N)左右,输出力过大其体积(直径)会太大,因此在气动设备上应尽量采用扩力机构,以减小气缸的尺寸。
3.9.3 气缸行程
     气缸(活塞)行程与其使用场合及工作机构的行程比有关。多数情况下不应使用满行程,以免活塞与缸盖相碰撞,尤其用来夹紧等机构,为保证夹紧效果,必须按计算行程多加10~20mm的行程余量。
3.9.4气缸的运动速度
    气缸的运动速度主要由所驱动的工作机构的需要来决定。
    要求速度缓慢、平稳时,宜采用气液阻尼缸或采用节流调速。节流调速的方式有:水平安装推力载荷推荐用排气节流;垂直安装升举载荷推荐用进气节流;具体回路见基本回路一节。用缓冲气缸可使缸在行程终点不发生冲击现象,通常缓冲气缸在阻力载荷且速度不高时,缓冲效果才明显。如果速度高,行程终端往往会产生冲击。
4.0 气缸使用注意事项
  1)一般气缸的正常工作条件:环境温度为-35~80℃,工作压力为0.4~0.6MPa。
  2)安装前,应在1.5倍工作压力条件下进行试验,不应漏气。
  3)装配时,所有密封元件的相对运动工作表面应涂以润滑脂。
  4)安装的气源进口处必须设置气源调节装置:过滤器-减压阀-油雾器。
  5)安装时注意活塞杆应尽量承受拉力载荷,承受推力载荷应尽可能使载荷作用在活塞杆轴线上,活塞杆不允许承受偏心或横向载荷。
  6)载荷在行程中有变化时,应使用输出力足够的气缸,并附设缓冲装置。
  7)如前所述,尽量不使用满行程。
4.1 减速器的选择 
  4.1.1 减速器参数
减速器电机计算功率:P=T.n/9550=2550.56×12/9550=3.21Kw
选BWY3318-11×11-5.5双级卧式摆线斜轮减速器,其参数为:
电机功率:7.5kw
减速比:(11×11)121
当采用4级Y型普通电机时,电机转速为:1450rmp
减速器输出转速为:n=11.98≈12rmp
4.1.2 减速器的输出扭矩
Mj=9550.Pj./n=9550×7.5/11.98=4384.4N-m>Mmax
减速器的输出转速
减速器的输出转速应基本接近滚子转速
该减速器的传动比i=23
输出转速n2=65rpm
所需功率:P=M.n/9550=0.2Kw
选BW15-23-1.5单级卧式摆线针轮减速器,其参数为:
电机功率:1.5kw
减速比:23
电机转速:1500rpm
输出转速:65rpm
减速器的输出扭矩:Mj=9550.P./n=220.4N-m
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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