大直徑輥筒雙頭鏜孔專機(jī)承載裝置和自定心裝置的設(shè)計(jì)【說明書+CAD】
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中原工學(xué)院中原工學(xué)院20112011屆畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯屆畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯機(jī)電學(xué)院課題名稱:課題名稱:大直徑輥筒雙頭鏜孔專機(jī)大直徑輥筒雙頭鏜孔專機(jī) 承載裝置及自定心裝置的設(shè)計(jì)承載裝置及自定心裝置的設(shè)計(jì)學(xué)生姓名:學(xué)生姓名:邢家坤邢家坤指導(dǎo)教師:指導(dǎo)教師:肖慶和肖慶和1.課題簡(jiǎn)介2.輥筒結(jié)構(gòu)及工藝分析3.方案的擬定5.設(shè)計(jì)總結(jié)4.主要零件的設(shè)計(jì)1.課題簡(jiǎn)介本課題是大直徑輥筒雙頭鏜孔專機(jī)承載裝置及自定心裝置的設(shè)計(jì)。本課題是大直徑輥筒雙頭鏜孔專機(jī)承載裝置及自定心裝置的設(shè)計(jì)。錫林輥筒與道夫輥筒有其自身的特殊性:錫林輥筒與道夫輥筒有其自身的特殊性:大直徑輥筒雙頭鏜孔專機(jī)的作用主要是對(duì)梳棉機(jī)的主關(guān)件錫林輥筒與道夫輥筒的中心孔雙頭鏜削。按3500臺(tái)/年的生產(chǎn)綱領(lǐng)生產(chǎn)梳棉機(jī),則梳棉機(jī)的錫林輥筒與道夫輥筒的生產(chǎn)為批量生產(chǎn)。錫林、道夫輥筒是用卷板機(jī)把鋼板卷成圓筒并整體焊接起來的,用于梳棉機(jī)的錫林、道夫輥筒對(duì)圓整度及輥筒與軸心的同軸度有很高的要求。若在普通的鏜床上加工:由于需要將輥筒調(diào)頭進(jìn)行雙孔加工,因此普通鏜床的加工精度很難保證;加工生產(chǎn)的勞動(dòng)強(qiáng)度大。本課題的設(shè)計(jì)主要是解決大直徑輥筒中心孔難加工和不易保證精度這一問題,通過承載裝置及自定心裝置的設(shè)計(jì)保證錫林、道夫輥筒的準(zhǔn)確定位及自定心夾緊,以此實(shí)現(xiàn)高精度的雙頭鏜孔。若在現(xiàn)代化的加工中心等機(jī)床加工:由于加工中心的加工對(duì)象為多品種單件的生產(chǎn),故會(huì)提高生產(chǎn)的成本;同時(shí)不利于現(xiàn)代化設(shè)備的合理利用。對(duì)于錫林、道夫輥筒各對(duì)于錫林、道夫輥筒各35003500件件/年的生產(chǎn)批量:年的生產(chǎn)批量:2.輥筒結(jié)構(gòu)及工藝分析2.1 2.1 錫林輥筒與道夫輥筒的作用錫林輥筒與道夫輥筒的作用 輥筒的作用是將刺輥初步梳理過的纖維轉(zhuǎn)移并帶入錫林、蓋板工作區(qū),作進(jìn)一步細(xì)致的梳理、伸直和均勻混和,并將纖維轉(zhuǎn)移給道夫。道夫的作用是將錫林表面的纖維凝聚成纖維層,并在凝聚過程中,對(duì)纖維具有梳理和均勻混和作用。道道夫夫輥輥筒筒結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)圖圖2.2 2.2 輥筒的加工工藝要求輥筒的加工工藝要求輥筒應(yīng)具有足夠的剛性,確保在重載作用下,彎曲變形不超過許用值。輥筒表面應(yīng)有足夠的硬度,一般要求達(dá)到50HRC以上,具有較強(qiáng)的耐腐蝕能力。鍍層具有抗剝落能力,確保輥筒工作表面具有較好的耐磨性及耐腐蝕性。輥筒工作表面應(yīng)精細(xì)加工,以保證尺寸精度和表面粗糙度,粗糙度應(yīng)在Ra0.16以上,不能有氣孔或溝紋。輥筒的材料應(yīng)具有良好的導(dǎo)熱性,通常采用冷硬鑄鐵,特殊情況采用鑄鋼或鉬鉻合金鋼,無論是加熱還是冷卻,均能達(dá)到快速均勻。因錫林與道夫輥筒直徑較大,表面速度較高,所以,對(duì)輥筒的圓整度、輥筒與軸的同心度以及錫林滾筒的動(dòng)平衡等要求較高。2.3 錫林、道夫輥筒的加工工藝流程目前梳棉機(jī)所用錫林、道夫輥筒多是整體焊接式輥筒。輥筒的加工工藝流程如下:將鋼板在卷板機(jī)上卷出圓筒的形狀,然后焊接為圓筒在圓筒內(nèi)壁焊接梯形筋將輥筒進(jìn)行時(shí)效處理以減少殘余在輥筒兩端分別固定一個(gè)蓋板在大直徑輥筒雙頭鏜孔專機(jī)上在輥筒的兩端分別安裝內(nèi)嵌有裂口錐套的堵頭應(yīng)力在磨錫林、道夫?qū)C(jī)上磨輥筒的外圓鏜孔3.方案的擬定3.1 3.1 承載裝置及自定心裝置的設(shè)計(jì)要承載裝置及自定心裝置的設(shè)計(jì)要求求根據(jù)錫林、道夫輥筒的加工工藝要求及本設(shè)計(jì)需解決的問題,分別對(duì)承載裝置及自定心裝置提出了設(shè)計(jì)要求1.因加工對(duì)象為直徑不相同的錫林與道夫輥筒,故承載裝置應(yīng)實(shí)現(xiàn)能夠分別對(duì)兩輥筒進(jìn)行定位;2.因輥筒重量較大,所選承載裝置的材料及設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)應(yīng)具有較高的剛性;3.選擇合理的驅(qū)動(dòng)方式,比如鏈傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)或螺旋傳動(dòng)以提高自動(dòng)化程度。承載裝置:承載裝置:自定心裝置:自定心裝置:1.因該雙頭鏜孔專機(jī)用于加工錫林、道夫兩種不同直徑的輥筒,故該自定心夾緊機(jī)構(gòu)應(yīng)滿足兩種不同直徑的自定心夾緊。2.為減小道夫輥筒(小直徑)自定心夾緊時(shí)的夾緊行程,應(yīng)使定位夾緊件有兩個(gè)極限位置;3.為實(shí)現(xiàn)自定心夾緊,可采用類似車床的自定心原理,即三個(gè)定位夾緊件需能夠同步進(jìn)給、同步旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。3.2 3.2 方案的設(shè)計(jì)及對(duì)比分析方案的設(shè)計(jì)及對(duì)比分析3.2.1 3.2.1 承載裝置方案對(duì)比分析承載裝置方案對(duì)比分析方案一方案一 單斜面定位單斜面定位方案二方案二 雙斜面定位雙斜面定位方案三方案三 雙雙V形塊定位形塊定位錫林輥筒的承載及定位錫林輥筒的承載及定位道夫輥筒的承載及定位道夫輥筒的承載及定位錫林輥筒錫林輥筒道夫輥筒道夫輥筒活動(dòng)活動(dòng)V形塊形塊固定固定V形塊形塊承載裝置方案的對(duì)比分析:承載裝置方案的對(duì)比分析:方案一與方案二采用的定位方式相似,定位原理為V形塊定位原理,但因承載裝置的箱體是鋼板焊接而成,方案二中的斜面箱體較復(fù)雜,焊接工藝性不及方案一。方案三用大V形塊對(duì)錫林輥筒承載定位,再用活動(dòng)的小V形塊對(duì)道夫輥筒定位,該方案定位方式靈活,但大尺寸的V形定位塊加工較難,在同樣滿足使用要求時(shí),比方案一與方案二的成本要高。總之,方案一具有V形塊的定位優(yōu)點(diǎn):對(duì)中性好,輥筒上用作定位基面的外圓柱面,不論是否經(jīng)過加工與否或精度的高低,都能很好定位;與另兩方案相比,焊接工藝性好,成本較低。承載裝置三維建模造型:承載裝置三維建模造型:錫林輥筒錫林輥筒道夫輥筒道夫輥筒定位擋件定位擋件錫林定位件錫林定位件道夫定位件道夫定位件承載體承載體支撐架支撐架固定導(dǎo)軌固定導(dǎo)軌輪子輪子3.2.23.2.2 自定心裝置方案設(shè)計(jì)自定心裝置方案設(shè)計(jì)自定心裝置基本方案自定心裝置基本方案:采用液壓缸驅(qū)動(dòng)六桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)三個(gè)外花鍵軸的同步旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),以內(nèi)外花鍵的配合實(shí)現(xiàn)三個(gè)定位件滾子的轉(zhuǎn)動(dòng),將三個(gè)內(nèi)花鍵軸軸向固定在可移動(dòng)的箱體上,該可動(dòng)箱體在進(jìn)給液壓缸的驅(qū)動(dòng)下在雙矩形導(dǎo)軌上滑動(dòng)。這樣便實(shí)現(xiàn)了三個(gè)定位件的同步進(jìn)給和同步旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。自自定定心心裝裝置置六六桿桿機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)自定心裝置方案分析:自定心裝置方案分析:1.本方案采用液壓缸驅(qū)動(dòng)六桿本方案采用液壓缸驅(qū)動(dòng)六桿機(jī)構(gòu)使三個(gè)外花鍵軸同步旋機(jī)構(gòu)使三個(gè)外花鍵軸同步旋轉(zhuǎn),則三個(gè)內(nèi)花鍵軸帶動(dòng)旋轉(zhuǎn),則三個(gè)內(nèi)花鍵軸帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)柄及滾子同步轉(zhuǎn)動(dòng);轉(zhuǎn)柄及滾子同步轉(zhuǎn)動(dòng);2.可移箱體在導(dǎo)軌上滑動(dòng)可可移箱體在導(dǎo)軌上滑動(dòng)可使三個(gè)內(nèi)花鍵軸同步進(jìn)給;使三個(gè)內(nèi)花鍵軸同步進(jìn)給;扭桿彈簧起到對(duì)旋轉(zhuǎn)柄進(jìn)行扭桿彈簧起到對(duì)旋轉(zhuǎn)柄進(jìn)行限位的作用。限位的作用。4.4.主要零件的設(shè)計(jì)主要零件的設(shè)計(jì)5.5.設(shè)計(jì)總結(jié)設(shè)計(jì)總結(jié) 本設(shè)計(jì)在錫林、道夫輥筒工藝分析的基礎(chǔ)上,對(duì)輥筒提出具體的加工要求,再結(jié)合課題背景進(jìn)而對(duì)兩部分裝置提出了設(shè)計(jì)要求。1.承載裝置由支撐架、箱體、筋板及定位件等組成,這些均由鋼板焊接而成,在滿足使用性能前提下經(jīng)濟(jì)性較好;2.自定心裝置采用液壓缸驅(qū)動(dòng)六桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)三個(gè)旋轉(zhuǎn)軸的同步旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),三軸固定在可移動(dòng)箱體上實(shí)現(xiàn)三個(gè)定位滾子的同步進(jìn)給運(yùn)動(dòng),夾緊行程小,夾緊平穩(wěn)。本設(shè)計(jì)中存在的問題及分析:本設(shè)計(jì)中存在的問題及分析:承載裝置及自定心裝置的方案設(shè)計(jì)基本能夠?qū)崿F(xiàn)雙頭鏜孔時(shí)錫林、道夫輥筒的承載、定位及自定心夾緊的功能。在自定心裝置方案中,為實(shí)現(xiàn)三個(gè)旋轉(zhuǎn)軸同步進(jìn)給運(yùn)動(dòng),將之固定在可移動(dòng)的箱體上,可移動(dòng)箱體使得夾緊輥筒時(shí)的剛性不高。改進(jìn)方向:采用三個(gè)液壓缸分別驅(qū)動(dòng)三個(gè)旋轉(zhuǎn)軸的進(jìn)給。謝謝!
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