





























在磨削工作辊的过程中,两端的轴承箱体会与砂轮架发生干涉,从而影响加工精度,而频繁的装卸轴承箱体则会使加工过程变得繁琐。
现在有客户提出希望上机磨床有限公司在设计轧辊磨床的同时能配上在线翻箱机构,在磨削工作辊时将轴承箱体翻转,既避免了在加工过程中轴承箱体和砂轮架干涉,又保证了加工的效率。
本课题在进行自动数控轧辊磨床整体设计的基础上,根据上机磨床厂给定的关于机床的尺寸参数,翻箱动作的具体要求以及大连重工集团有限公司设计的待加工工作辊的相关资料,对在自动数控轧辊磨床上使用的翻箱机构进行设计,解决上机磨床厂和其客户在生产实际中的问题。
翻箱机构的研究现状轧辊磨床上的翻箱机构设计是个较新的课题。
目前国内外关于这方面的研究均较少。
现在有两种翻箱机构,连杆翻箱机构和齿轮翻箱机构。
无锡太湖学院学士论文连杆翻箱机构的构造如图所示辊轴轴承翻箱机构。
图连杆翻箱机构其特征包括机架,摆动油缸,油缸的活塞杆连接摆杆,摆杆通过摆杆的连接摆杆,摆杆连接托块,摆杆通过摆杆连接构件,构件连接构件,构件安装于机架,构件连接托块,构件摆杆构件机架和摆杆摆杆托块构件分别构成四连杆。
为轴承箱,为工件床身。
其工作原理为油缸活塞杆推动摆杆旋转,摆杆以转轴为支点带动摆杆转动,与此同时,与摆杆连接的构件以及构件起转动,构件摆杆油缸机架构成以机架以机架为基体的四连杆,摆杆摆杆托块构件构成以构件为基体的四连杆,两个四连杆同时运动,实现对托块以及安装于托块上的轴承箱的翻转。
通过该翻转机构可以方便快捷的实现对轴承箱的翻转,确保磨床对辊轴凸凹工作面的磨削。
齿轮翻箱机构的实例为如图所示的焊接变位机。
轧辊磨床轴承箱体翻转机构设计图焊接变位机焊接变位机作为焊接辅助设备,与焊接操作机焊接滚轮架并称为焊接辅助设备中三大机。
目前我国的焊接变位机制造已经日趋完善,使用范围也变得很广。
然而由于现在焊接变位机的功能很完善,因此各企业和个人对其的发展非常看好。
焊接变位机的构成与应用主要是通过工作台的升降回转翻转等运动使工件处于最佳焊接位置,有侧翻式头尾式升降式及双回转等多种结构形式。
可与焊接操作架等配套组成自动焊接专机,还可与机器人等配套实现自动化焊接。
同时可根据用户的工件和工艺要求,设计定制各种特制焊接变位机。
然而焊接变位机的结构也有多种,是单回转式,使用比较广,为了适应不同工件装夹需要,还有三种基本型式,立式卧式和双座式。
双座还分尾架固定和尾架移动两种型式。
还有种是双回转式,这主要是为了适应不同工件装夹需要和考虑结构受力合理,也设计有三种基本型式,型型型。
最后种是倾翻回转式,其也有不同的结构设计。
关于焊接变位机的功能设计主要可从四个方面来解释普通型回转运动为定速传动调速型至少有个回转运动设计为变速传动联控型除具有调速功能外,采用和微机控制,使多机和多自由度联动工作机器人配套型作为机器人外部轴使用或参加焊接或仅做工位变换,不参加焊接。
无锡太湖学院学士论文机床总体设计机床的技术参数最大磨削直径最大磨削长度工件最大重量吨机床总体布局设计布局方案的选择由于机床的总体布局关系着机床的性能,质量和整体的合理性,所以决定机床的布局时应注意以下几个方面保证机床具有与所要求的加工精度相适应的刚度和抗振性。
支撑部件应力求有足够的刚度,运动部件在不影响本身刚度的条件下,应尽可能的做到体积小,重量轻。
机床的布局应尽量使传动链较短,以简化结构,提高传动精度和效率,减少功率损失和发热量,降低制造成本。
般有两种形式卧式和立式。
加工圆柱形工件的车床,内外圆磨床螺纹磨床以及各种专门化的磨床布局,大都是卧式的。
行星式内圆磨床,加工工件孔的钻床等是立式的。
由于轧辊磨床是加工圆柱形工件的专门化机床,所以选择卧式的布局形式。
机床操作与调整要简单,装拆与维修要方便,排屑与冷却要流畅,连锁与防护要安全可靠。
在考虑机床布局时必须重视减轻工人劳动强度,改善劳动条件和劳动环境,如操作手柄位置高低适当,尽量集中,应考虑吸尘冷却液的过滤和调换方便等问题。
机床的外型轮廓应美观,协调大方。
机床总体布局设计的般步骤是,先根据工艺分析分配机床部件的运动,选择传动形式和支承形式,从磨床的运动布局来看,有以下两种方案方案工件在工作台上作纵向往复运动该方案对于重量较大于电动机输出轴蜗杆输入轴及联轴器均露在机体的外面,会导致不安全的情况,所以还需要在电动机外侧加个防护罩以起到保护的作用。
为方便安装行程开关,在机体上设置了两个行程开关座。
行程开关座上有滑槽,可便于在定范围内通过调节行程开关与机体的相对位置来调节翻转机架工作过程中翻转的角度。
无锡太湖学院学士论文轴的校核轴的校核当不计摩擦力的影响时,蜗杆和蜗轮上各力的大小可按下列各式计算式中蜗杆上所受的圆周力径向力和轴向力蜗轮上所受的圆周力径向力和轴向力其中,蜗杆的法向压力角为标准值,蜗轮的端面压力角。
轴的受力分析如图所示。
其中轴上角接触球轴承的支反力作用点查机械设计课程设计手册表得,从而根据设计的蜗杆轴的尺寸得到。
轧辊磨床轴承箱体翻转机构设计图轴的校核在面内满足由以上两式解得在面内满足无锡太湖学院学士论文其中由以上四式解得从而可看出截面是轴的危险截面。
按弯扭合成应力校核轴的强度考虑扭转切应力为对称循环变应力时,取,则轴的计算应力当时,前已选定轴的材料为钢,调质处理,由机械设计表查得。
因此,故安全。
轴的校核由于在设计第级传动时为了使齿轮和齿轮的尺寸满足翻箱机构的整体要求,将齿轮设置成了相对两支承对称布置,之后在结构设计中为了保证蜗轮端轴的刚度,再在蜗轮端增加了个深沟球轴承,使轴上布置有个轴承,相当于个静不定梁。
此处在进行轴的校核时将深沟球轴承的约束去掉,按照静定梁的结构进行校核。
由材料力学的知识可知,静不定结构的内力和变形都远小于静定结构,故此处若按静定结构校核轴满足强度要求,则在静不定结构下轴同样满足强度要求。
其中轴上角接触球轴承的支反力作用点查机械设计课程设计手册表得,从而根据设计的蜗杆轴的尺寸得到,,。
齿轮上的受力分析,式中齿轮上所受的圆周力和径向力。
根据设计出的轴的结构和轴轴两轴在空间中的布置位置,对轴受力分析如图所示。
轧辊磨床轴承箱体翻转机构设计图轴的校核在面内满足无锡太湖学院学士论文由此可以解出则在面内满足其中由此可以解出从而计算出由和面内的弯矩图可知,截面是危险截面。
此时按弯扭合成应力校核轴的强度,考虑扭转切应力为对称循环变应力时,取轴的计算应力当时,前已选定轴的材料为,由机械设计表查得。
因此,故安全。
轴的校核根据轴的设计计算出,齿轮上的受力分析式中齿轮上所受的圆周力和径向力。
轧辊磨床轴承箱体翻转机构设计齿轮上所受的圆周力和径向力。
若不计摩擦和传动时的损耗,有式中齿轮上所受的圆周力和径向力。
轴的受力分析如图所示。
图轴的校核在面内满足由此可得在面内满足无锡太湖学院学士论文由此可得从而可看出截面是轴的危险截面。
轴的应力前已选定轴的材料为钢,调质处理,由机械设计表查得。
因此,故安全。
轧辊磨床轴承箱体翻转机构设计结论与展望结论本次毕业设计的课题来自于工厂,首先进行了轧辊磨床的总体设计,加深了自身对轧辊磨床的了解,为后面的设计打下了个好的基础。
轧辊磨床上的翻箱机构有助于提高磨床用户的生产效率,为实现加工的自动化带来了方便。
翻箱机构的设计立足于工厂的实际和用户的需求,通过设计能够解决生产中现实的问题,具有应用的价值和经济的效益。
设计出的轧辊磨床翻箱机构通过校核计算,表明了其具有应有的承载能力和工作能力,可以满足相应的要求。
不足之处及未来展望由于缺乏实物参照,些尺寸可能与实际不符,如果本课题设计的翻箱机构将投入实际的生产,还需要在试制的过程中,结合出现的问题进行相应的修改。
该机构在床身上是由手摇把手驱动,以后可以改成电机驱动,希望该机构可以得以生产。
无锡太湖学院学士论文致谢在本次毕业设计中,首先需要感谢学校为我提供的良好环境和我的指导老师尤丽华老师的悉心帮助,及时的为我解决了设计中遇到的问题,在这学期的设计过程中给与了我很多的关心和鼓励。
在我的实习和设计过程中,我遇到了很多麻烦,但经过查阅资料和师傅们给我的许多知道和耐心的讲解,让我在书本理论的基础上增加了工程实践的知识,为我顺利完成毕业设计和今后进步的发展带来了帮助。
他们在工作过程中所表现出来的专业素养和敬业精神让我明白了作为名机械工程师需要具备的素质。
在此,真诚的对给位师傅们表示感谢。
在我的设计过程中,同样要感谢身边的同学给我的关心与帮助。
在设计中遇到问题时,是大家的鼓励和帮助让我得到信心和启发,在这里真诚的说声谢谢,轧辊磨床轴承箱体翻转机构设计参考文献顾吉云轧辊磨床用轧辊轴承箱翻转结构中国专利,冯之敬机械制造工程原理北京清华大学出版社,孙桓,陈作模,葛文杰机械原理北京高等教育出版社,关慧贞,冯辛安机械制造装备设计北京机械工业出版社,刘新佳工程材料北京化学工业出版社,邓则名,程良伦电器与可编程控制器应用技术北京机械工业出版社,何红媛材料成形技术基础北京东南大学出版社,濮良贵,纪名刚机械设计北京高等教育出版社,李育锡机械设计课程设计手册北京高等教育出版社,徐灏机械设计手册北京机械工业出版社,王先逵机械加工工艺手册北京机械工业出版社,编号无锡太湖学院毕业设计论文题目轧辊磨床轴承箱体翻转机构设计信机系机械工程及自动化专业学号学生姓名指导教师职称副教授职称年月日无锡太湖学院本科毕业设计论文诚信承诺书本人郑重声明所呈交的毕业设计论文轧辊磨床轴承箱体翻转机构设计是本人在导师的指导下进行研究所取
