薄皮钢管无屑切管机设计

要求制造精度高， 不有缓冲，高速 传动精度不够时 有噪声。
效率低，中、 高速传动装置 需用价贵的青 铜材料制造精 度高，加工比 较麻烦
几种往复移动机构的特性比较
机构类型 平面连杆 机构 凸轮机构 主要性能特点
结构单间，制造方便，行程距离较大，连接处为面接触，能 承受较大载荷；设计时往往只能近似满足所需的运动规律。 可满足工作所需的任意运动规律，适用于各种自动机械。但 一般行程较短，凸轮制造较复杂，凸轮和从动杆接触表面易 磨损，高速运转是冲击较大。 运动精度较高，工作平稳，故多用于机床的进给机构及机械 的调整装置。可传递较大的轴向力，并且容易实现反行自锁， 故常用于起重，升降装置中。但机械效率很低，螺纹容易磨 损，若采用滚珠螺旋，情况大为改善。 结构单间，制造方便，适用于行程较大的地方，但运动精度 及平稳性不及螺旋机构。
拟定传动方案
传动方案的拟定，是传动机构的选择及布置间彼此联系 的两个方面。为了有较利用较佳传动方案，查得了几种传动 机构如下进行比较。
特 性
主 要 优 点 主 要 缺 点
类 带传动
中心距变化范围 较大，结构简单， 传动平稳，能缓 冲，可起过载安 全保险作用。
型 齿轮传动
外廓尺小传动比 准确，效率高， 寿命长，适用的 功率和速度范围 大。
碾压式
用碾压的方法切割 金属管需要金属管旋转 的切削运动和圆盘刀片 向下的进给运动，这种 方法是连续切削的，生 产效率高，机器的结构 也不太复杂，缺点是会 使管子的切口内径缩小。
经过方案的比较，了解以上方案之间各自的优、缺点 后，认为碾压式方案为最佳方案，最后确定采用该方案来 进行设计。
原理设计
螺旋机构
齿轮齿条 机构
传动方案
经过研究和分外，最后 确定为带传动、蜗杆传动、 齿轮传动等机构综合组成的 传动方案。并得出传动系统 方案图，如左图所示。此方 案利用了带传动具有缓冲和 过载打滑的特性，把它放在 电动机之后作为第一级传动 是很合适的。此外，齿轮传 动，特别是开式齿轮传动， 也不宜放在高速级，因为在 这种条件下工作时容易产生 冲击和噪音，所以放在低速 级也是合理的。但单头蜗杆 传动，效率不高，功损较大。
方案选择
锯弓锯割
锯弓锯割金属管， 需要弓锯往复运动和滑 枕摆动的进给与刀运动， 但机器的结构比较复杂， 而且弓锯磨损快，费用 高，工效低。
车床切割
在车床上用切刀切 割金属管，大直径金属 管的切割比较困难，并 且占用一台车窗太不经 济，类似的专用的切管 机结构复杂，费用较高。
砂轮式
用砂轮切金属管， 需要砂轮旋转的切削运 动和摇臂向下的进给运 动，如J3G-400A型材料 切割机，此机器结构简 单，生产效率高，但砂 轮磨损较快，费用很高。
总体结构设计
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从原动机、传动装置到工作 机构的总布局，操作方式， 机器的形式和大致的轮廓尺 寸。动力经减速箱传给滚筒， 使二个滚筒同向旋转。滚筒 上方装一双臂式支架，支架 上装有一个圆盘刀片。通过 液压系统自动控制刀具的上 下移动，在液压系统的推动 下刀片向下接触被切工件， 直至切断钢管。总体结构设 计图如右图。
课题意义
1960年后，我国开始生产∮30mm以下的冷拔、冷 轧无缝高精度薄壁钢管，相继从无到有，从粗到精地 迅速发展和建成了十多个生产基地，我国钢管工业已 进入世界先进行列，然而，薄皮钢管切管机的发展却 跟不上钢管工业的步伐，随着现代化机械工业的发展， 对切屑加工的工作效率和产品质量的要求也同时提高， 传统的钢管切管机切割质量差、尺寸误差大、材料浪 费大、后续加工工作量大、同时劳动条件恶劣、生产 效率低等。薄壁钢管无屑切管机这个课题，就是为了 提高薄壁钢管的切割精度，防止切削时钢管变形，降 低材料浪费，防止工业污染，实现无屑切削，使钢管 切割机的技术水平、整机性能不断取得进步，逐步赶 上国际先进水平，满足人们的需要。
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3 248 911013
11 12
1.机身 2.小皮带轮 3.进给夹具 4.液压夹具 5.调整丝杆 6.车刀 7.滚筒 8.直齿轮Ⅳ 9.直齿轮Ⅲ 10.大皮带轮 11.直齿轮Ⅱ 12.减速器 13.轴承端盖
致谢
非常感谢在本次设计中曾给与我耐心指导 和亲切关怀的老师和同学，正是由于你们的帮 助和鼓励才使我能够在毕业设计过程中克服种 种困难，最终顺利完成论文，你们的学识和无 私奉献的精神也深深地影响着我。 在此，请允许我再次向曾直接给与我多次 指导的导师表示最崇高的敬意！
论文题目： 论文题目：薄皮钢管无屑切管机
指导老师：陈锡渠 学生姓名：学号： 学院（系）：河南科技学院新科学院 学院（系）：河南科技学院新科学院 专业年级：机械设计制造及其自动化 081班 专业年级：机械设计制造及其自动化 081班
摘要
传统切断机工作简单，工作可靠，使用维护方便， 便于携带运输，价格便宜，但加工精度不高，适用于 加工精度不高的场合，对环境污染严重，生产效率低， 浪费资源，不利于实现自动化，劳动强度大。采用无 屑切削工艺，生产效率高，管材利用好，可对不同直 径，壁厚和长度的钢管做定长的切削，钢管自动上料， 自动切断，是一种典型的机电一体化产品，整个过程 完全实现了自动化。薄皮钢管无屑切管机的设计是一 项技术革新项目。切管机主要用于车辆，工业或建材 生产中的批量下料工作，用于切割薄皮的金属管。它 的特点是工作平稳、连续、效率高、劳动强度低、能 保证尺寸精确度的要求，适应于在各种环境下的连续 工作。
链传动
中心距变化范围 较大，平均传动 比准确，比带传 动过载能力大。
蜗轮传动
外轮廓尺寸 小， 传动比大并且 准确，工作平 稳，可制作成 自锁的传动
外廓尺寸大，轴 上受力较大，传 动比不能严格保 证，寿命低。 （约3000～5000 小时）
瞬时传动比不准 确，不能用于精 密分度机构，在 冲击振动负荷下 寿命低。
进给切削部分设计图
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1.进给夹具 2.液压夹具 3.调整丝杠 4.刀具 5.滚筒 6.进、出油口
电动机的选择
我国三相交流异步电动机的品种规格较多，（特 别是鼠笼式感应电动机）具有结构简单、工作可靠、 价钱便宜、易购和维护方便等特点，在各行各业中得 到了更广泛的应用。特别是在中小型的设备，工作机 速度无特殊要求，而又长期带动稳定或变动载荷的设 备中应得更多。因此本设备工作机的状况是；要求适 用各种环境中的连续工作。故而选择三相笼型异步电 动机，封闭式结构，电压380V，Y型，JO2系列小型异 步电动机为宜。
进料是由切管机尾部的夹具实现的，通过液压传 动控制夹具实现工件的自动进给。进料的时候，夹具 夹紧工件推动工件向前，直到工件达到设定的切割长 度为止，加工时该夹具不夹紧工件。在尾部夹具和滚 筒之间有一个液压夹具，工件从液压夹具的中间通过， 该夹具在加工过程中夹紧工件并随着工件转动，它可 以约束工件的轴向移动，可以减小工件的内径内缩。 切削时，滚筒的转动带动工件的转动，刀具与工件接 触，并随着刀具向下位移，对工件的压力增大，从而 达到切削工件的目的。刀具安装在滚筒上方，刀具是 由液压装置控制进给，以实现自动加工。