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（答辩稿）钢管自动喷标系统设备之立柱横梁设计（CAD图纸+DOC论文）

钢管自动喷标系统设备之立柱横梁设计摘要弯曲寿命系数查图尺寸系数查图许用弯曲应力验算传动无严重过载，故不作静强度校核五加工工艺齿面加工可以分为两类方法成形法，用与被切齿轮槽形状相符的成形刀具切出齿面，如铣齿，拉齿和成形磨齿等二是展成法，齿轮刀具与工件按齿轮副的啮合关系做展成运动，工件齿面由刀具的切削刃包络而成，如滚齿，插齿，剃齿和磨齿等，加工精度和生产率都较高，应用十分广泛。.本章小结本章提出了喷标系统的总体设计方案，提出系统的设计要求根据系统的组成结构进行喷标系统的设计，包括系统组成和工作过程以及设计时应注意的问题，最后给出机械结构部分的设计。立柱横梁的设计.立柱横梁的组成在机器或仪器中支承或容纳零部件的零件称为机架，是机座床身壳体箱体及基础平台的统称。机架是各种机器中重要的零件之。机架概述.机架的主要功能对机器中的零部件起容纳支承的作用如变速器箱体支持其中的轴承轴传动零件，使它们保持定的相对位置。安全保护和密封作用保护内部零件不受外界尘土异物腐蚀性气体液体的侵害防止内部气体液体外泄。对比较复杂的机械，保证密切相关的部件间相对位置，与利于加工装配调整和维修。.机架设计的原则机架多数处于复杂的受载状态，外形结构复杂，因而机架的设计应针对具体情况进行分析，以便满足不同的要求。般而言，机架的设计主要应保证刚度强度及稳定性，同时，还应满足形状简单，便于制造截面形状合理和肋板布置恰当的要求。刚度评定大多数机架工作能力的主要准则是刚度，例如金属切削机床及其它要求精确运转的机器机架，以满足刚度条件为主。强度强度是评定重载机架工作性能的基本准则。如锻压机床冲剪机床等机器，以满足强度条件为主。稳定性机架受压结构及受压弯结构都存在失稳问题。有些构件制成薄壁腹式也存在局部失稳。稳定性是保证机架正常工作的基本条件，必须加以校核。形状简单，便于制造机架结构设计应合理，工艺性良好，便于铸造焊接和机架的加工。便于在机架上安装附件机架的结构力求便于安装与调整，方便处理和更换零部件。良好的耐磨性有导轨的机架，要求导轨面受力合理耐磨性良好，以保证机架有足够的使用寿命。另外，在满足强度和刚度的前提下，机架还应满足重量轻成本低抗振性好噪声小温度场分布合理热变形对精度影响小和造型好的要求。悬臂梁的设计悬臂梁与立柱相接是整个设备的主体部分，并且横移机构在悬臂梁上往返运动，其结构形式与加工方法直接影响喷头与钢管表面的喷印距离，所以悬臂梁的设计在整个系统中显得尤为重要。.悬臂梁的影响因素在悬臂梁的设计中必须要考虑到温度差异引起的伸缩变形加工中的应力引起的变形挠度和应力变化。温度差异的影响由于悬臂梁端是自由端，而且与立柱的联接的端采用的是铰制螺栓联接，所以温度的差异可以不计算在内。应力的影响由于导轨对于横移机构运动是否平稳有着很大的影响，因此需要对导轨进行精加工。为了消除由于内应力而引起的悬臂梁变形，必须进行热处理。挠度的影响悬臂梁比较长，而且自重比较大，当横移机构在悬臂梁的自由端时，悬臂梁产生挠度变形最大，会直接影响到喷头到钢管表面的喷印距离。机械极限位置由于横移机构的速度很快，为了确保设备安全，以防出现误动作时横移机构脱离悬臂梁的危险，特别在悬臂梁两端除了设计有电气保护之外还特别设有机械极限挡板。.悬臂梁结构的确定悬臂梁的结构设计可以使用型钢结构也可以使用箱形结构，二者各有优缺点，我们在设计时采用了二者相结合的结构方式。型钢结构型钢存在方钢槽钢工字钢等形式。型钢的优点是次性成材，具有良好的直线度，采购方便。缺点是若采用种形式的型钢作为喷标机横梁，在其结构上很难实现与喷标机其他部分的连接喷标机悬臂梁要求有良好的刚性，但型钢只能通过增大型号实现，其结果是增加悬臂梁自重，从而增加了悬臂梁的挠度，无法优化结构。箱形结构箱形结构主要由板材焊接而成。箱形结构的优点是可进行结构优化设计，减少设备重量。缺点是焊接过程的存在使得横梁产生弯曲扭曲等变形及较大的内应力。为使得横梁具有较好的直线度变形量小及良好的连接性能，喷标机横梁截面结构形式设计成组合结构。横梁以工字钢为主体，方钢为附梁，上下排列连接而成。.悬臂梁与立柱的联接悬臂梁与立柱的连接有两种方式相对偏置联接和无偏置联接。采用了相对偏置联接可以将横移机构的原始钢管自动喷标系统设备之立柱横梁设计摘要钢管,自动,系统,设备,装备,立柱,横梁,设计,毕业设计,全套,图纸摘要钢管是种用途广泛的工业金属材料，也是国民经济发展的个重要支柱。本文根据国内外钢管生产线上喷标系统的研究开发现状，进行了该项目的控制系统和软件系统的设计，并取得了成功。本课题的主要研究工作第章综述钢管的工艺生产流程及国标说明国内喷标系统的开发研究现状及存在的问题并阐述了开发喷标系统的必要性陈述课题来源和论文的主要工作和意义。第二章提出系统的设计要求根据系统的组成结构进行立柱横梁的设计，包括立柱横梁的组成以及设计时应注意的问题，重点论述了齿轮齿条的设计，最后给出机械结构部分的设计第三章论述喷标系统中立柱横梁的设计组成介绍了伺服系统的相关技术给出了控制系统的特点。第四章简述了编程的方式和的特点着重介绍了程序的喷标流程设计以及配电原理图简单介绍了程序设计的特点。关键词钢管喷标立柱横梁齿轮齿条伺服系统绪论.钢管喷标系统的开发现状引言喷标系统的开发现状.钢管喷标系统开发的必要性.课题的来源.论文的主要工作和意义喷标系统总体设计.喷标系统设计要求.喷标系统总体设计系统组成工作过程立柱横梁结构设计.本章小结立柱横梁的设计.立柱横梁的组成机架概述悬臂梁的设计横移机构的设计喷标机的强度校核.喷标伺服系统伺服电机伺服电机的控制程序设计.软件及编程.编程方式喷标流程设计.程序设计特点.脉冲编码器总结致谢参考文献附录附录附录绪论.钢管喷标系统的开发现状引言钢管广泛地应用于机械建筑和石化等行业，又是国防工业的重要材料，用于制造枪管炮筒以及其他武器。钢管的生产工艺种类繁多，生产过程非常复杂，生产设备也很庞大，以机组为例，热轧钢管生产流程如图所示。图机组热轧钢管生产工艺流程按照工艺流程，管坯进入车间后按照工艺要求锯成定尺长度，然后依次经过环形炉加热三辊穿孔机穿孔连轧机轧钢定径机定径。加工成的钢管需要减径的再加热后送至减径机上减径。从定径或减径机轧出的成品管，送至链式冷床上冷却，冷却后锯成定尺长度的钢管有的需要热处理输送到斜辊式矫直机上矫直，矫直后依次经过超声波探伤，水压机试验，随后进行其他各项精整工序。精整后的成品管经过感应加热炉后进行涂油打捆入库。根据规定，外径不小于的钢管应在每根钢管端的端部有喷印滚印钢印或粘贴印记。印记应清晰明显，不易脱落。印记内容应包括钢的牌号产品规格产品标号和供方印记或注册商标。具体不同类型的管子有不同的印记内容。随着我国加入，国内市场和国际市场的接轨，钢管市场同样面临系列的问题。国内钢管进入国际市场，必须遵守国际的相关标准。比如无缝钢管要遵守国际标准见表所示。过去，大部分的钢管厂家采用人工的方式进行测量和标记。人工测定钢管的长度和重量，并把相关的内容根据国家标准，用涂料写在钢管上。有的钢管厂由工人随意手写，字迹不统，有的用刷模的方式，字迹相对工整。这种做法沿用了很长段时间，部分厂家目前仍在使用。很明显，这些方法存在测量精度低劳动强度大生产效率低字迹不清楚等缺点。从上个世纪年代开始，国内些大型的钢铁公司的产品为了参与国际竞争，耗巨资引进国外的整条流水线。这些进口的设备测量精度高生产效率高劳动强度低字迹统规范。但是进口设备成本高要求工人素质高维护成本也高。落后的传统方法与高成本的进口设备都难适应国内的市场需求。因此，开发研制同类产品已经迫在眉睫。表标准摘录喷标系统的开发现状钢管的喷标是国际国内标准明确要求的内容。国外早已开发出钢管的喷标设备，而且设备功能强大，能喷各种各样的字符甚至中文，设备采用了各种先进技术，尤其是喷头部分的设计。例如美国著名喷标机公司以及英国，丹麦公司公司的。其中丹麦公司的喷标机能满足冶金企业的恶劣要求，已经应用在鞍钢，酒钢等钢铁公司，但是其价