毕业设计（论文）I型瓷砖转弯机设计.doc

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1、摘 要本课题是设计一个改变瓷砖走向的机器，在空间上能保证生产顺利进行，分析说明I型瓷砖转弯机设计的组成，分类，优点及各零件的装配原理；转弯机的设计方法。I型瓷砖转弯机设计由理论设计和的制图两个部分。在I型瓷砖转弯机设计过程中，用Auto CAD进行各零件的制图，使转弯机的各项技术要求得到保证，特别是部分配合零件的加工精度得到保证，在设计过程中尽量降低制造成本，提高经济效益，让企业在竞争处于有利的地位。关键词： Auto CAD 转弯机ABSTRACTThe topic is to design a machine to change tiles in space can ensure the

2、smooth progress of the production, analysis on the design of I-tiles around the composition, classification, merit principles and components assembly; Making aircraft design methodology. I make the design of tiles from the theoretical design and mapping two parts. I type tiles in the design making p

3、rocess, using Auto CAD various components mapping to make the technical requirements of the guaranteed, especially in parts of the processing precision guaranteed in the design process to reduce production costs, improve economic efficiency, so that enterprises in the competition in an advantageous

4、position.Key Words: Auto CAD Making machine目 录 摘要1 ABSTRACT2 前言4 1 Auto CAD概述和转弯机技术要求5 1.1 Auto CAD的主要功能5 1.2转弯机在瓷砖生产中作用 6 2电机带动 7 2.1电机的选择和固定7 2.2链和轮的选择8 2.3电机带动组装图10 3 转弯机棍棒的材料选择和各部分结构 10 3.1棍棒材料确定10 3.2棍棒组件11 3.3棍棒大端结构12 3.4棍棒中端结构12 3.5棍棒小端结构12 4 棍棒与机架的连接 13 4.1棍棒大端与机架连接13 4.2棍棒小端与机架的连接15 4.3连接总图

5、16 5转弯机机架的材料、结构和各零件17 5.1机架材料的确定17 5.2机架平面图18 5.3机架特点19 5.4转弯机技术参数（已知参数）19 5.5转弯机零件清单 20 5.6转弯机自制零件 21 结论22 参考文献 23 致谢 24前 言I型瓷砖转弯机是在瓷砖生产中不可却少的一部分，由于空间的限制，用以改变瓷砖的走向以达到空间合理的应用。其造砖过程是：砖土经过压砖机形成砖模型经过翻胚机（使瓷砖正面朝上）经烘干部分转弯机加工转弯机窑炉收砖。因空间的限制转弯机在瓷砖生产中是不可缺少的部分。转弯机是一项配合起重点的项目。由于转弯机是因为空间而产生的，瓷砖在转弯机上的走向是90度，所以关键的

6、问题是是棍棒的锥度。转弯机的半径确定、棍棒长度确定、棍棒大端直径确定算出棍棒的小端的直径大小。已知棍棒间距可确定齿轮的大小和齿轮的配合。 计算及说明部分内容(设计应包括的项目)：零件的设计、方案及结构设计绘图部分内容：各零件的平面图；转弯机局部装配图。本文介绍是基于Auto CAD制图的转弯机设计，随着社会生产力和科学技术的发展，零件的加工要求已成为机械制造工厂里不可缺的一种工艺设备。制造转弯机是在金属切削加工中，通过Auto CAD制图得到图纸，在图纸中标明各零件的技术要求，加工零件能完美配合。转弯机直接影响：瓷砖生产的质量、加工效率、制造成本、劳动强度、保证瓷砖的顺利生产。转弯机设计在企业

7、的产品设计和制造以及生产技术准备中占有一定的地位。转弯机设计是一项重要的技术工作。本文是设计一台瓷砖转弯机，是从空间上满足了生产的要求，能使瓷砖生成能得到顺利进行。1Auto CAD概述和转弯机技术要求AutoCAD是美国Autodesk公司推出的一个通用的计算机辅助绘图和设计软件包AutoCAD从1982年问世至今，版本不断更新，从最早的V1.0版到现在的Auto 2006版，其中R12前都是for DOS版,从R12开始增加了for Windows版,以适应于Windows操作系统,R14以后的版本取消了DOS版,并且其内容越来越丰富,功能越来越强,操作也越来越方便。由于它易于使用、适应性

8、强（可用于机械、水工、建筑、电子等许多行业）、易于二次开发而成为当今世界上应用最广泛的CAD软件包之一。在Windows平台下更方便、更快捷的进行绘图和设计工作，以更高质量与更高速度的超强图形功能、三维功能、Internet功能，而为广大用户所深爱，并广泛流行。转弯机是在瓷砖生产过程中，由于空间的因素，用以改变瓷砖的走向使瓷砖能顺利的进入下一个环节加工。I型瓷砖转弯机是在瓷砖生产中不可却少的一部分，由于空间的限制，用以改变瓷砖的走向以达到空间合理的应用。其造砖过程是：砖土经过压砖机形成砖模型经过翻胚机（正面朝上）经烘干部分转弯机加工转弯机窑炉收砖。因空间的限制转弯机在瓷砖生产中是不可缺少的部分

9、。转弯机是一项配合起重点的项目。11Auto CAD的主要功能Auto CADJ是一种通用的计算机辅助设计软件，它能根据用户的指令迅速而准确地绘制出所需要的图形，是手工绘图根本无法比拟的一种高效绘图工具。 用户可以通过单击图标按钮、执行菜单命令及输入参数的方法，方便地绘制出各种基本图形，如：直线、多边形、圆、圆弧、文字、尺寸等。在AotoCAD中可用不同的条件来绘制同一实体，可按尺寸直接绘制一般不需要换算。Auto CAD的强大功能并不仅是它的绘图功能，更主要的是它的图形编辑、修改能力。用户可以以各种方式对单一或一组图形进行修改，对图形实体进行移动、复制、改变大小、删除局部或整体。用户还可以改

10、变图形的颜色、线型以及使图形在三维空间旋转。Auto CAD设计中心相当于一个中心仓库，用户利用它不仅可以有效顾管理图纸，而且还可以方便地借鉴和使用他人的设计思想和设计图形，从而提高绘图效率。 Auto CAD 具有一体化的打印输出体系，它支持所有常见的绘图仪和打印机，打印方式灵活、快捷、多样。造和管理，这些装配体中零件的数量不受限制。 Auto CAD能够让用户在任何时间、任何地点保持沟通，从而迅速而有效地共享设计信息。12转弯机在瓷砖生产中作用 了解一下瓷砖厂里瓷砖生产过程，用以下平面图可说明： 首先，砖从压砖机出来，经过翻胚机（在此不具体解释），再经烘干炉烘干瓷砖，烘干炉出来的瓷砖经转弯

11、机，经转弯机后，进行中间处理（包括：水处理、扫灰处理、颜色处等等），再经转弯机，送上窑炉，经窑炉后，就变成可用砖。转弯机是一种瓷砖生成过程中必不可少的部分，压砖机出来的砖经过烘干炉，烘干炉出来的砖如下图：烘干炉出来的砖分成两组进入转弯机，分成两组的原因是易于砖的中间处理。 电机带动1电机的选择和固定根据棍棒的滚动的速度确定电机的类型，因为是带动瓷砖，速度不求很高，转速范围要求在100500r/min.r/min,不同的瓷砖要求的速度不一样。JWB-X0.-190D的特性：是一种无级变速器输入功率为，为压铸铝中座型，最低输出转速为r/min，最高输出转速为r/min，为底座连接根据JWB-X0.

12、-190D无级变速电机的变速范围在190950r/min以及其它的特性，根据电机转速190950r/min和要求棍棒的转速100500 r/min，初步决定链轮的传动可为为5：9，此电机满足转弯机所要求的。所以选择的电机是JWB-X0.-190D型无级变速电机。因为转弯机的转速要求范围是100500r/min，估计无级电机所须的变速范围为190950r/min，假设主动轮的齿数为15齿，则链速v：m/sm/s100r/min和190r/min的对比，可先假设传动比为5：9，可得：,初定中心距a=40p链节数 电机的固定：先是用一块电机板固定在机架上，固定方式是用螺栓固定。电机固定板如下：左视图

13、两个M10孔是用来电机板和机架的固定，另一方是用一块固定块连接。俯视图四个槽是用来固定电机，用螺栓连接。（具体参照图ZWI(R200)0307）2链和轮的选择链传动是由装在平行轴上的主、从动链轮和绕在链轮上的环形链条所组成，以链作中间挠性件，靠链与链轮轮齿的啮合来传递动力。链传动的主要缺点是：瞬时链速和瞬时传动比不是常数，因此传动平稳性较差，工作中有一定的冲击和噪声。 目前，链传动广泛应用于矿山机械、农业机械、石油机械、机床及摩托车中。 通常，链传动的传动比i8；中心距a56m;传递功率P100KW；圆周速度 v15m/s;传动效率约为0.950.98。 链传动的特性满足转弯机的要求，所以转弯

14、机的带动用链带动。1. 链条链条的各零件由碳素钢或合金钢制成，并经热处理，以提高其强度和耐磨性。滚子链上相邻两滚子中心的距离称为链的节距，以P表示，它是链条的主要参数。节距越大，链条各零件的尺寸越大，所能传递的功率也越大。 根据棍棒的传动力确定链的型号为：链号为10A。（节距为15.875mm）2. 链轮有以上可知，电机的转速在190950r/min，而转弯机要求的转速在100500r/min，链轮上被链条节距等分的圆称为分度圆，其直径用d 表示。若已知节距p和齿数z时，链轮主要尺寸的计算式为：分度圆直径直 d=p/sin(180/z)齿顶圆直径 damax=d+(1-1.6/z)p-d1 d

15、amin=d+(1-1.6/z)p-d1齿根圆直径 df=d-d1(d1为滚子直径) Z为齿数，p为节距，d1为滚子外径。齿数的选择：可按链速由下表选取z1,然后按传动比确定另一链轮的齿数，z2=iz1。链速v(m/s)0.63388Z1确定主动链轮的齿数为5齿，被动链轮27齿。 3电机带动组装图 （具体参照图ZWI(R2000)0000A） 3转弯机棍棒的材料选择和各部分结构31棍棒材料确定所生产瓷砖规格：700X600X10（MM），经查证一般瓷砖密度为2.32.4,可算出一块砖的质量为966010080克。如下图所示不难看出瓷砖运动的瞬间至少有6根棍棒支撑着。因为棍棒运动速度比较小（受力

16、可忽略），所以每根棍棒受力为10080/6=1680克。棍棒受力很小，所以设计棍棒时比较好设计。棍棒工作时所承受瓷砖给它的压力可约等1680克。棍棒承受力的计算：棍棒面积棍棒采用的材料是：采用做为材料有下列特点：1为了机架在生产应用时能得到质量保障和安全保障，应用时确保材料有足够的硬力保证生产。2从经济效益考虑从价格是比较适合。3从运输方面，和空心质量不会很重，送货就省了不少工夫。4从加工方面，具有质轻、易切割、易成型,免拆无需打毛面、节省支架和工时等优点。并实现该工序的加工精度的要求。32棍棒组件由转弯机技术参数表可知已知是棍棒大端直径78mm，棍棒长度900mm,转弯半径2000mm，可解

17、出棍棒小端直径2r,公式如下：900/200=（78/2-r）/78 r=42.9(mm)可解出r,在制图时要标出棍棒的锥度，根据锥度公式：锥度=(D-d)/900,D是棍棒大端直径，d是棍棒小端直径。可算出锥度=棍棒组件结构： 棍棒是由三部分组成的：棍棒大端、棍棒中端、棍棒小端，经以上锥度公式可求棍棒的锥度K为：K=1：25.641看详图请参照(ZW-I(R2000)0200）33棍棒大端结构 棍棒大端结构棍棒大端结构由上图可见，棍棒是空心和轴之间是焊接连接起来。具体参照图ZWI(R2000)020134棍棒中端结构棍棒中端结构（具体参照图ZWI(R2000)0202）35棍棒小端结构由于棍

18、棒滚动是电机带动链轮，链轮和棍棒小端的固定配合从而带动棍棒，固其中有一只棍棒小端较长和链轮连接。棍棒小端A结构（具体参照图ZW-I(R2000)0203A）棍棒小端B结构（具体参照图ZW-I(R2000)0203B）4棍棒与机架的连接41棍棒大端与机架连接棍棒大端与机架连接详细图（具体参照图ZW-I(R2000)0000B）棍棒大端与大端之间的传动是靠齿轮的传动，如以下图所示：齿轮传动放大图如下：齿轮参数请参照图：过桥齿轮和传动齿轮。过桥齿轮的固定：用齿轮固定板、齿轮调节板轴承套、螺栓等固定具体请参照图：（ZW-I(R2000)0000B）42棍棒小端与机架的连接棍棒小端与机架连接详细图以上是

19、棍棒小端A与机架的连接（具体参照图ZW-I(R2000)0000B），棍棒小端B与机架的连接如下：（具体参照图ZW-I(R2000)0000A）轴承的选取：求计算功率根据装置工作状况查表13-6工作情况系数 得，故（1）求出轴承基本额定载荷由得上式中、查表16-9和16-10 温度系数和载荷系数，工作载荷稳定，温度不高。所以根据UCP205 外球面调心带座轴承性能可确定为此轴承。43连接总图 棍棒与机架连接总图如下（不包括链轮带动那根）（具体参照图ZW-I(R2000)0000B）转弯机机架的材料和结构1机架材料的确定 机架采用的材料是：80X40(mm)空心方管（方管材料是Q235，厚1.5

20、mm）采用80X40方管做为材料有下列特点：1、为了机架在生产应用时能得到质量保障和安全保障，应用时确保材料有足够的硬力保证生产。2、从经济效益考虑80X40(mm)空心方管从价格是比较适合。3、从运输方面，80X40(mm)空心方管是空心的质量不会很重，送货就省了不少工夫。4、从加工方面，具有质轻、易切割、易成型,免拆无需打毛面、节省支架和工时等优点。并实现该工序的加工精度的要求。2机架平面图 机架平面体图按要求转弯机的转角为90度，把机架做成小一点，如上图所标100MM，机架小点，上面的确棍棒的棍棒能容易的配合。（具体参照图ZW-I0101）机架平面体图(具体参照图ZW-I0101)机架特

21、点机架的大部分是用80X40(mm)空心方管焊接而成的，除了机架脚如下图：，机架与地面接触部分是用双头螺栓连接成的，可以控制机架的升降。(具体参照图ZW-I0101) 54转弯机技术参数（已知参数）（90R2000）字面意思说明：90为转弯机转弯角度，R2000为转弯机外围半径为2000mm.90R2000转弯机技术参数序号项 目参 数单 位备 注1转弯半径 R2000mm2转弯角度 90度3辊棒间距 S138mm大端4辊棒直径 78mm大端5辊 棒 长 L900mm6转弯方向逆时针7走砖速度V8平台高度H1400mm9配JWB-X0.37B-190D无级变速器电机1台55转弯机零件清单90R

22、2000转弯机零件一、 机架组件：1锥度辊棒组合件：23根（其中一根小端支承轴长度加大，装配被动链轮）2UCP205 外球面调心带座轴承 23只3UC204 特制外球面调心带座轴承 23只4Mn=3 Z=27 =8.5左旋传动齿轮 23只5Mn=3 Z=28 =8.5右旋过渡齿轮 22只66003-2RZ深沟球轴承 22只7轴承套 22只8主动链轮P=15.875 Z=15 24孔 1只9被动链轮P=15.875 Z=27 20孔 1只10无级变速器电机 JWB-X0.37 1台 56转弯机自制零件R2000产品自制明细表序号名称图号材料数量备注1转弯机机架ZW-I-01-0112转弯机小头连

23、接底板ZW-I-01-02AQ23513转弯机大头连接底板ZW-I-01-02BQ23514锥度辊棒组件ZW-I-02-0045235传动轴I（大端）ZW-I-02-0145236传动轴（中段）ZW-I-02-0245237传动轴（小端）ZW-I-02-03A45228传动轴（小端）ZW-I-02-03B4519齿轮固定板ZW-I-03-01Q2352210齿轮调节板ZW-I-03-02Q2352211油槽底ZW-I-03-03Q235112油槽固定块ZW-I-03-04Q235613轴承套ZW-I-03-05Q2352214过桥齿轮（28）ZW-I-03-06（28）452215传动齿轮（2

24、7）ZW-I-03-07（27）4523结 论通过对上述工序图的分析、说明，设计出的转弯机有提高加工效率、降低成本等优点。通过毕业设计，我进一步了解了实际工程与所学专业之间的联系。只有理论知识是远远不够的，把所学知识应用到实际工程中才是最重要的。我感到我不仅离实际应用差得很远，而且理论知识也很欠缺。在这次设计中学习了一些没学过的理论知识。在今后的工作中，我还将不断学习，并将这些知识合理地应用到实际工程当中，不断提高自己的工作！参考文献1. 主编 崔晓利 AUTOCAD工程绘图教程 清华大学出版社20052. 主编 唐克中 画法几何及机械制图 湖南大学出版社 20003. 主编 郭克希 机械设计

25、基础 湖南大学出版社20054. 主编 曾志新 机械制造技术基础 武汉理工大学出版社20055. 主编 卜 炎 机械传动装置设计手册 机械工业出版社19986 主编 徐学林 互换性与测量技术基础 湖南大学出版社2005 7 主编 胡家秀 简明机械零件设计实用手册机 械工业出版社1998 8 主编 朱孝录 机械传动装置选用手册 机械工业出版社1999致 谢通过对大学三年的理论知识的系统学习及在校期间的各种实习活动，使我们对本专业涉及的知识有了初步的认识，为了更进一步把理论知识用于实践，特进行了本次毕业设计。三年的大学生活，在各方面都充实了我。在专业知识方面，专业基础知识扎实，具备机械设计、制造及

26、工艺规程编制、各种传动、数控编程、机电控制等方面的能力；能熟练运用AutoCAD、Pro/E等机械类软件。在实践中培养了自己独立思考问题、自己动手的能力，积累了一些工作和生活经验，造就了我自强自立、刻苦耐劳、脚踏实地、勇于进取的品质；培养了独立思考、解决问题的能力，也造就了我务求实效、勇于创新的工作作风和完善自我、超越自我的精神追求。经过老师多次的耐心指导，我顺利地完成了我的毕业设计及毕业论文，在此深为感谢我的导师戴正强。在我的毕业设计从开题到论文的撰写完成的时间里，他尽管教学任务繁重，学术活动频繁，但仍以极大的耐心对我的毕业论文从各个方面给予与了点拨和启示，谨此向指导我的戴老师致以深深的谢意！同时也感谢这几年中陆续给我们授课的各位老师和在这次论文写作期间给予我帮助的各位同学。谨记如上，以致感谢。郭金洪 2007年5月25日