3868_钢管表面除锈机的设计
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本科毕业设计
题 学 专 姓 学 目： 院： 业： 名： 号： 钢管表面除锈机的设计 机电工程学院 机械制造及其自动化
指导教师：
2016 年 5 月 11 日
摘 要
机械工业是一个国家的重要产业，机械工业的发展无时不刻都在影响着国家 经济的发展，人类的进步离不开机械工业的发展。在全球经济发展的大环境下， 中国各个行业被其他国家的先进技术影响的同时，越来越多的外国企业和品牌传 播到中国已经成为现实。在新的市场需求的推动下，对钢管表面除锈机进行改良 和优化是当务之急。生产钢管表面除锈机的企业，必须充分考虑到在钢管表面除 锈机运行中可能出现的问题，尽量使钢管表面除锈机的自动化程度越高越好，从 而减少人工搬运工具的时间，国内钢管表面除锈机的研发及制造要与全球号召的 高效经济、安全稳定主题保持一致。钢管表面除锈机的发展与人类社会的进步和 科学技术的水平密切相关。 本次设计在题目是钢管表面除锈机在设计，目前，国内钢管表面除锈机的研 发也在向朝着运行高速化、功能复合化、控制智能化的方向发展，廉价，简单， 方便成了工作台发展的主题。
2
1.3 研究的意义
本论文主要研究运用 SolidWorks 对钢管表面除锈机进行设计。通过对钢管 表面除锈机进行设计，来了解钢管表面除锈机的结构组成、工作原理以及以后 的发展趋势和现状。该课题来自于棒料加工型机械公司的生产实际，通过设计 出钢管表面除锈机，从而来掌握钢管表面除锈机的整个设计生产流程，培养工 程意识。 我国生产的钢管表面除锈机结构简陋，除锈效率始终不高，虽然经过几十 年的发展，近期产品的质量较早期有所提高。但受国产配套件质量及设计水平 等的影响，我国目前生产的钢管表面除锈机的总体水平与进口产品及港口用户 的要求仍有较大差距，钢管表面除锈机的生产也是如此，为满足市场需求，开 发出一种新型的钢管表面除锈机势在必行！本文运用大学所学的知识，提出了 钢管表面除锈机的结构组成、工作原理以及主要零部件的设计中所必须的理论 计算和相关强度校验，构建了钢管表面除锈机总的指导思想，从而得出了该钢 管表面除锈机的优点是高效，经济，并且校正质量高，运行平稳的结论。 通过设计钢管表面除锈机，要求学生掌握大学四年所学到的知识，了解机 械原理，机械设计，以及传动机构设计等方面的知识，综合运用三维绘图软 件，二维绘图软件对机械设备进行设计。通过本次毕业设计，综合提高学生的 实际应用水平和设计能力。 相信此种钢管表面除锈机的出现将会大大提高钢管的除锈能力和质量，为 企业的生产的年产能方面，以及经济效益方面能够带来显著的进步，同时也在 某种程度上推进了机械工业的不断发展。
Keywords：Drivi源自文库g roller Crankshaft Processing craft Significance
目 录
1 绪论 ........................................................1 1.1 课题的来源与研究的目的和意义 .............................1 1.2 本课题研究的内容 .........................................2 1.3 研究的意义 ...............................................4 2 钢管表面除锈机总体结构的设计 ................................4 2.1 钢管表面除锈机设计方案的选择 .............................5 2.2 钢管表面除锈机的工作原理 .................................5 2.3 杠杆的结构设计 ...........................................5 3 机械传动部分的设计计算 ......................................6 3.1 除锈电机的选型计算 .......................................7 3.2 液压缸的设计计算 .........................................8 3.2.1 液压缸的类型及结构形式 ..............................10 3.2.2 液压缸的工作压力 ....................................11 3.2.3 计算液压缸的尺寸 ....................................11 3.2.4 液压缸各工作阶段的压力、流量和功率计算 ..............12 3.3 直线导轨的设计计算 ......................................12 4 钢管表面除锈机中主要零件的三维建模 .........................13 4.1 除锈钢刷的三维建模 ......................................14 4.2 液压缸的三维建模 ........................................15 4.3 滚轮的三维建模 ..........................................17 4.4 钢管表面除锈机的三维建模 ................................18 5 钢管表面除锈机中主要零件的强度分析与校核 ...................20 5.1 滚动轴承强度的校核计算 ..................................21 结 论 .......................................................22
1
图1
图2
1.2 本课题研究的内容
本次设计主要针对钢管表面除锈机进行设计，从钢管表面除锈机的整体方 案出发，然后具体细化出具体内部结构，其具体内部结构主要包括以下几个方 面： （1）通过网络和图书馆查找各种关于钢管除锈机的相关资料，对钢管表面除锈 机进行方案的比较和预定。 （2）分析钢管表面除锈机的结构与参数 （3）确定设计总体方案 （4）确定具体设计方案 （5）钢管表面除锈机的图纸的绘制。 （6）说明书的整理
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径在 50、70、90、120、500 等钢管的钢管表面除锈机之后，为了适应钢管生产 厂家的需要，1959 年又制造了 500、1000、1200 等大直径的钢管表面除锈机。 为了满足钢管生产工业发展需要，我国于 1970 年研制了大型钢管表面除锈 机。经运转实践证明效果很好。同年，福建的金明公司更是大量引入外来技术 人才，全身心地投入到了钢管除锈机的研发中，利用丰富的人力资源和设备， 研发出了多种可夹持不同直径棒料的除锈机，与同年 12 也投入市场，获得了非 常大的经济利润。近几年又研制出 PX1400/170 钢管表面除锈机，其设计能力为 1750t/h，实际达到 2508t/h，是设计值的 1.6 倍。 目前机械式钢管表面除锈机将逐渐被全自动钢管表面除锈机所代替。传统 的机械式的钢管表面除锈机已经不能完全满足当今市场的需要，迫切需要各种 多功能的钢管表面除锈机来满足市场需求，如是福建金明公司加大人力开发出 了五个规格十四种类型的钢管表面除锈机，然而我国机械人业所需的钢管表面 除锈机全部依赖进口，这使得国产机械人配备钢管表面除锈机后，成本增加很 大，而装备自行开发生产钢管表面除锈机，其成本提高不大，说明钢管表面除 锈机的市场前景令人乐观。传统的钢管表面除锈机的产品图如下图 1、图 2 所 示：
参考文献 .....................................................23 致 谢 .......................................................24
1 绪论
1.1 课题的来源与研究的目的和意义
我国生产的钢管表面除锈机结构简陋，除锈效率始终不高，虽然经过几十 年的发展，近期产品的质量较早期有所提高。但受国产配套件质量及设计水平 等的影响，我国目前生产的钢管表面除锈机的总体水平与进口产品及港口用户 的要求仍有较大差距，钢管表面除锈机的生产也是如此，为满足市场需求，开 发出一种新型的钢管表面除锈机势在必行！ 相信此种钢管表面除锈机的出现将会大大提高钢管的除锈能力和质量，为 企业的生产的年产能方面，以及经济效益方面能够带来显著的进步，同时也在 某种程度上推进了机械工业的不断发展。 随着国际标准化（SIO）的实施，世界钢管表面除锈机以采用新材料、新技 术、新工艺、新结构为基础,19 世纪 80 年代，美国的 HUGER 公司将新开发的钢 管表面除锈机应用到该公司的子公司---一个生产钢管的机械公司，经过几年的 运行，为该公司创造了不菲的利润。继美国 HUGER 公司之后，德国的 DESTO 公 司也看到了钢管除锈机的利润所在，投入了相当大的人力和精力来开发研制钢 管除锈机，并且与二十世纪中期投入到了北美等市场。当前，全世界各大机械 人厂商为了提高产品的竞争力，都大力进行钢管表面除锈机的研发工作。现在 国外等著名钢管表面除锈机的品牌中，都有钢管表面除锈机的销售，全世界钢 管表面除锈机的应用越来越广泛。有一点值得注意的是，钢管表面除锈机的市 场，由最初的日本，欧洲，已经渗透到北美市场，因此钢管表面除锈机是当今 棒料生产加工企业比配的设备已经成为主要趋势。西方资本主义国家有巨大的 钢管表面除锈机销售市场，机械人工业是西方资本主义国家的机械工业之一。 目前国外特别是美国正在考虑发展钢管表面除锈机的功率最大化，产能最 优化的问题。自“九·五”期间钢管表面除锈机的开发和研制已经被列入美国 的重大科技攻关计划，以跟踪世界技术的发展和开发适合美国机械工业发展的 钢管表面除锈机。 我国从 1953 年开始生产钢管表面除锈机，于 1958 年自行设计制造除锈半
关键词：机械产品
钢管表面除锈机 制造 主题
Abstract
This graduation design is the optimization design of driving roller conveyor, first on the driving roller type conveyer is summarized; then analyzed the selection principle and calculating method of driving roller conveyor; then calculated based on these design criteria and abase is designed; then checked on the main parts selected conveyor. Is the drive roller conveyor consists of four main parts: driving device, tension device, middle rack, and the moving part. Finally, a simple description of the installation and maintenance of transport. At present, the drive roller conveyor is moving towards long distance, high speed, low friction direction, air cushion conveyor in recent years is one of the. the motion trajectory when the diagonal curve is slanting line do the walking motion, robot. The miniature walking robot is mainly driven by DC servo motor, so as to drive the leg action driven synchronous belt wheel by a crank and rocker mechanism. In the design, driving roller type conveyer manufacture and application, at present our country compared with foreign advanced level there are still large gaps, domestic in the design and manufacture of driving .This design is the optimization design of driving roller conveyor.
题 学 专 姓 学 目： 院： 业： 名： 号： 钢管表面除锈机的设计 机电工程学院 机械制造及其自动化
指导教师：
2016 年 5 月 11 日
摘 要
机械工业是一个国家的重要产业，机械工业的发展无时不刻都在影响着国家 经济的发展，人类的进步离不开机械工业的发展。在全球经济发展的大环境下， 中国各个行业被其他国家的先进技术影响的同时，越来越多的外国企业和品牌传 播到中国已经成为现实。在新的市场需求的推动下，对钢管表面除锈机进行改良 和优化是当务之急。生产钢管表面除锈机的企业，必须充分考虑到在钢管表面除 锈机运行中可能出现的问题，尽量使钢管表面除锈机的自动化程度越高越好，从 而减少人工搬运工具的时间，国内钢管表面除锈机的研发及制造要与全球号召的 高效经济、安全稳定主题保持一致。钢管表面除锈机的发展与人类社会的进步和 科学技术的水平密切相关。 本次设计在题目是钢管表面除锈机在设计，目前，国内钢管表面除锈机的研 发也在向朝着运行高速化、功能复合化、控制智能化的方向发展，廉价，简单， 方便成了工作台发展的主题。
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1.3 研究的意义
本论文主要研究运用 SolidWorks 对钢管表面除锈机进行设计。通过对钢管 表面除锈机进行设计，来了解钢管表面除锈机的结构组成、工作原理以及以后 的发展趋势和现状。该课题来自于棒料加工型机械公司的生产实际，通过设计 出钢管表面除锈机，从而来掌握钢管表面除锈机的整个设计生产流程，培养工 程意识。 我国生产的钢管表面除锈机结构简陋，除锈效率始终不高，虽然经过几十 年的发展，近期产品的质量较早期有所提高。但受国产配套件质量及设计水平 等的影响，我国目前生产的钢管表面除锈机的总体水平与进口产品及港口用户 的要求仍有较大差距，钢管表面除锈机的生产也是如此，为满足市场需求，开 发出一种新型的钢管表面除锈机势在必行！本文运用大学所学的知识，提出了 钢管表面除锈机的结构组成、工作原理以及主要零部件的设计中所必须的理论 计算和相关强度校验，构建了钢管表面除锈机总的指导思想，从而得出了该钢 管表面除锈机的优点是高效，经济，并且校正质量高，运行平稳的结论。 通过设计钢管表面除锈机，要求学生掌握大学四年所学到的知识，了解机 械原理，机械设计，以及传动机构设计等方面的知识，综合运用三维绘图软 件，二维绘图软件对机械设备进行设计。通过本次毕业设计，综合提高学生的 实际应用水平和设计能力。 相信此种钢管表面除锈机的出现将会大大提高钢管的除锈能力和质量，为 企业的生产的年产能方面，以及经济效益方面能够带来显著的进步，同时也在 某种程度上推进了机械工业的不断发展。
Keywords：Drivi源自文库g roller Crankshaft Processing craft Significance
目 录
1 绪论 ........................................................1 1.1 课题的来源与研究的目的和意义 .............................1 1.2 本课题研究的内容 .........................................2 1.3 研究的意义 ...............................................4 2 钢管表面除锈机总体结构的设计 ................................4 2.1 钢管表面除锈机设计方案的选择 .............................5 2.2 钢管表面除锈机的工作原理 .................................5 2.3 杠杆的结构设计 ...........................................5 3 机械传动部分的设计计算 ......................................6 3.1 除锈电机的选型计算 .......................................7 3.2 液压缸的设计计算 .........................................8 3.2.1 液压缸的类型及结构形式 ..............................10 3.2.2 液压缸的工作压力 ....................................11 3.2.3 计算液压缸的尺寸 ....................................11 3.2.4 液压缸各工作阶段的压力、流量和功率计算 ..............12 3.3 直线导轨的设计计算 ......................................12 4 钢管表面除锈机中主要零件的三维建模 .........................13 4.1 除锈钢刷的三维建模 ......................................14 4.2 液压缸的三维建模 ........................................15 4.3 滚轮的三维建模 ..........................................17 4.4 钢管表面除锈机的三维建模 ................................18 5 钢管表面除锈机中主要零件的强度分析与校核 ...................20 5.1 滚动轴承强度的校核计算 ..................................21 结 论 .......................................................22
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图1
图2
1.2 本课题研究的内容
本次设计主要针对钢管表面除锈机进行设计，从钢管表面除锈机的整体方 案出发，然后具体细化出具体内部结构，其具体内部结构主要包括以下几个方 面： （1）通过网络和图书馆查找各种关于钢管除锈机的相关资料，对钢管表面除锈 机进行方案的比较和预定。 （2）分析钢管表面除锈机的结构与参数 （3）确定设计总体方案 （4）确定具体设计方案 （5）钢管表面除锈机的图纸的绘制。 （6）说明书的整理
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径在 50、70、90、120、500 等钢管的钢管表面除锈机之后，为了适应钢管生产 厂家的需要，1959 年又制造了 500、1000、1200 等大直径的钢管表面除锈机。 为了满足钢管生产工业发展需要，我国于 1970 年研制了大型钢管表面除锈 机。经运转实践证明效果很好。同年，福建的金明公司更是大量引入外来技术 人才，全身心地投入到了钢管除锈机的研发中，利用丰富的人力资源和设备， 研发出了多种可夹持不同直径棒料的除锈机，与同年 12 也投入市场，获得了非 常大的经济利润。近几年又研制出 PX1400/170 钢管表面除锈机，其设计能力为 1750t/h，实际达到 2508t/h，是设计值的 1.6 倍。 目前机械式钢管表面除锈机将逐渐被全自动钢管表面除锈机所代替。传统 的机械式的钢管表面除锈机已经不能完全满足当今市场的需要，迫切需要各种 多功能的钢管表面除锈机来满足市场需求，如是福建金明公司加大人力开发出 了五个规格十四种类型的钢管表面除锈机，然而我国机械人业所需的钢管表面 除锈机全部依赖进口，这使得国产机械人配备钢管表面除锈机后，成本增加很 大，而装备自行开发生产钢管表面除锈机，其成本提高不大，说明钢管表面除 锈机的市场前景令人乐观。传统的钢管表面除锈机的产品图如下图 1、图 2 所 示：
参考文献 .....................................................23 致 谢 .......................................................24
1 绪论
1.1 课题的来源与研究的目的和意义
我国生产的钢管表面除锈机结构简陋，除锈效率始终不高，虽然经过几十 年的发展，近期产品的质量较早期有所提高。但受国产配套件质量及设计水平 等的影响，我国目前生产的钢管表面除锈机的总体水平与进口产品及港口用户 的要求仍有较大差距，钢管表面除锈机的生产也是如此，为满足市场需求，开 发出一种新型的钢管表面除锈机势在必行！ 相信此种钢管表面除锈机的出现将会大大提高钢管的除锈能力和质量，为 企业的生产的年产能方面，以及经济效益方面能够带来显著的进步，同时也在 某种程度上推进了机械工业的不断发展。 随着国际标准化（SIO）的实施，世界钢管表面除锈机以采用新材料、新技 术、新工艺、新结构为基础,19 世纪 80 年代，美国的 HUGER 公司将新开发的钢 管表面除锈机应用到该公司的子公司---一个生产钢管的机械公司，经过几年的 运行，为该公司创造了不菲的利润。继美国 HUGER 公司之后，德国的 DESTO 公 司也看到了钢管除锈机的利润所在，投入了相当大的人力和精力来开发研制钢 管除锈机，并且与二十世纪中期投入到了北美等市场。当前，全世界各大机械 人厂商为了提高产品的竞争力，都大力进行钢管表面除锈机的研发工作。现在 国外等著名钢管表面除锈机的品牌中，都有钢管表面除锈机的销售，全世界钢 管表面除锈机的应用越来越广泛。有一点值得注意的是，钢管表面除锈机的市 场，由最初的日本，欧洲，已经渗透到北美市场，因此钢管表面除锈机是当今 棒料生产加工企业比配的设备已经成为主要趋势。西方资本主义国家有巨大的 钢管表面除锈机销售市场，机械人工业是西方资本主义国家的机械工业之一。 目前国外特别是美国正在考虑发展钢管表面除锈机的功率最大化，产能最 优化的问题。自“九·五”期间钢管表面除锈机的开发和研制已经被列入美国 的重大科技攻关计划，以跟踪世界技术的发展和开发适合美国机械工业发展的 钢管表面除锈机。 我国从 1953 年开始生产钢管表面除锈机，于 1958 年自行设计制造除锈半
关键词：机械产品
钢管表面除锈机 制造 主题
Abstract
This graduation design is the optimization design of driving roller conveyor, first on the driving roller type conveyer is summarized; then analyzed the selection principle and calculating method of driving roller conveyor; then calculated based on these design criteria and abase is designed; then checked on the main parts selected conveyor. Is the drive roller conveyor consists of four main parts: driving device, tension device, middle rack, and the moving part. Finally, a simple description of the installation and maintenance of transport. At present, the drive roller conveyor is moving towards long distance, high speed, low friction direction, air cushion conveyor in recent years is one of the. the motion trajectory when the diagonal curve is slanting line do the walking motion, robot. The miniature walking robot is mainly driven by DC servo motor, so as to drive the leg action driven synchronous belt wheel by a crank and rocker mechanism. In the design, driving roller type conveyer manufacture and application, at present our country compared with foreign advanced level there are still large gaps, domestic in the design and manufacture of driving .This design is the optimization design of driving roller conveyor.