汽车及其发动机，健身器材，家具等等占有相当重要的地位。各种管型品种之多数量之大形状之复杂，给导管的加工带来了不少的困难。对于许多小企业，家庭作坊，或者大企业中需要配管的场合，如工程机械上的压力油管，机床厂的液压管道发动机的油管健身器材的弯管等等，这些场合可能不需要功能全的弯管机，且加工的管件的难度不高，简易手动型的弯管机很可能适应。这系列弯管机采用手动夹紧，机械弯曲，机器结构简单，控制元件极少，因此价格上比较容易被用户接受。市面上现有的自动弯管机大多数是液压的，数控的如图也有机械传动的，但它们的占地面积较大长度在.之间，价格昂贵万元人民币或更多，然而大多数用户都需求是是小占地面积小价格便宜使用方便的自动本设计便是朝这方面的用途方面设计的自动弯管机，设计出种价格便宜,占地面积少,使用方便的自动弯管机长.，宽.，高.，价格元人民币左右，并着手对弯管机的性能更进步的强化，使其能弯曲不同口径或不同的钢型采用制动电机以提高弯曲机的弯曲精度。大大的简化了电器控制系统，方便操作。液压弯管机数控弯管机.弯管机的基本原理与选择弯管机的弯曲原理,在普通情况下有以下二种情况，即滚弯式与缠绕式。如下图分别是弯管原理图。图图二者各有优缺点缠绕式主要用于方管的弯曲其结构复杂，而滚弯式主要用于圆管弯曲也可用于方管弯曲但没有缠绕式好，但结构简单。故本弯管机采用滚弯式。弯管的步骤大致是.留出第段直线段长度，并夹紧管子。.弯曲。.松开夹紧块，取出管子，使模具复位。按管形标准样件在检验夹具上检查管形，并校正。.重复第步，直至弯完管子为止。第二章弯管机设计.工件工艺分析此工作件采用的直径为,厚为的无缝钢管做为弯管件，材料为号钢，其最小弯曲半径为,而弯曲件的弯曲半径为，固其符合加工工艺性。弯管件要求不能有裂纹，不能有过大的外凸,不能有皱纹。其工件如图,.。图图计算弯曲力矩由弯管力矩公式由于弯管时弯曲半径越小所用的力矩越大，故以钢管在最小半径弯曲时的力矩来做为管的弯曲弯力矩。其式如下其中为弹性应力为管材内径为管材壁厚为屈服应力为中性层的弯曲半径•.电机选取由经验选取弯管机的弯管速度为则有由工作功率为所以电机功率分别为带传动蜗轮传动联轴器齿轮轴承的传动效率。取.则.由于弯管机需要弯多种型式的钢型，固选用较大功率的电机以使弯管机能够适用更大的弯曲范围，又由于弯曲机需要固有制动功能故选用配有制动功能的电机，且电机正反的频率过大，所以电机转速不宜过大，现取电机的转速为为宜。故选用电机的型号为，其基本性能如表.表.的主要性能参数型号功率满载时堵转转矩最大转达矩静制动转达矩不小于空载制动时间不大于噪声转速电流效率功率因数．•．电机的主要安装尺寸如下图表.电机的安装尺寸单位型号.传动比的计算与各传动装置的运动与参数由电机转速，而弯管机的速度初拟为所以总传动比由皮带轮的传动比为所以取皮带轮的传动比.，由于单付齿轮的传动比为。便拟定取齿轮传动比,则蜗轮蜗杆的传动比,蜗轮的传动比不大这有利于提高蜗轮的寿命。为进行传动件的设计计算，要推算出各轴的转速和转矩或功率。如将传动装置各轴由高速至低速依次定为轴轴以及为相邻两轴间的传动比，为相邻两轴间的传动效率，为各轴的输入功率,为各轴的输入转矩•,为各轴的转速各轴转速电机轴转速蜗轮小轴端蜗轮大轴端小齿轮转速大齿轮转速工作台转速各轴的输入功率电机输出功率蜗轮小轴输入功率蜗轮大轴输入功率.齿轮小轴输入功率.齿轮大轴输入功率.工作台输入功率各轴输入转矩电机输出转矩.•蜗轮小轴输入转矩•蜗轮大轴输入转矩.•齿轮小轴输入转矩.•齿轮大轴输入转矩.•工作台输入转矩•.皮带轮与皮带的计算与选择由电机转速与功率，确定了采用普通型皮带作为传动带。由型带的小带轮最小直径为，故定小带轮直径为皮带速度验算.所以所以此带轮合格则从动轮.初选则有其中所以主动轮包角带的根数其中取可得.取.蜗轮蜗杆减速箱的计算与选择因为蜗轮蜗杆的安装为蜗杆在蜗轮的侧面所以选用型的蜗轮蜗杆减速器，又因为蜗轮大轴输入转矩.•蜗轮小轴输入功率.传动比所以选用蜗轮蜗杆的型号为其基本性能如表表蜗轮减速器的主要友参数型号公称传动比转速中心距额定输入功率额定输出转矩.•.联轴器的计算与选择由于此联轴器承受的力矩相对较大，且顾及性价比轴孔径的配合关系且弹性柱销齿式联轴器的结构简单，制造容易，不需用专用的加工设备，工作是不需润滑，维修方便，更换易损件容易迅速，费用低，因此选用弹性柱销齿式联轴器。由于.•且蜗轮蜗杆的蜗轮轴径为故选用联轴器，其型号为其主要尺寸及参数如表表联轴器的主要参数未标单位型号许用转矩•许用转速轴孔直径轴孔长度外径凸圆厚度转动惯量•重量,.轴承的选择由于弯管机需要个平稳的平台且轴承同时受有径向力和轴向力的作用，故不能选用深沟滚子轴承。且轴承受力不大，转速也较低，故可选用圆锥滚子轴承，且可选取外径较小的以使空间更紧凑和降低成本。选用和二种圆锥轴承。其主要参数及基本尺寸如表表轴承的主要参数未注单位型号小径外径厚度内圈厚度外圈厚度额定载荷极限转速重量.轴的初步计算与设计及校核初步计算轴径选取轴的材料为钢，调质处理。为轴所传递的功率，为轴的转速，由轴的许用切应力所确定的系数，其值可取现在取则.取则.取为了满足半联轴器的轴向定位要求，故在轴与联轴器相接间需制出个轴肩，由于半联轴器的连接长度为又因轴段长度比要短些故取为，且轴径与半联轴器直径样取。轴肩后却是齿轮段，于是轴承的关系故取为，取轴承端盖的总厚度为由箱体及轴承端盖的结构设计而定。根据轴承端盖的装拆及便于对轴承添加润滑脂的要求，取端盖的外端面与半联轴器左端面间的距离，由于轴承是由轴承座支撑住的，故取轴承座的高厚为，取齿轮与轴承座之间的距离为由于齿轮的宽度为，齿轮左端需制出个轴肩，由齿轮与轴承座之间的距离为且轴承座与轴承之间的距离相差为，则此轴肩的长度为，又因为轴承的厚度为则轴肩之至左端要比轴承的厚度要长点，取，其直径为。至此，已初步确定了轴的各段直径和长度。齿轮半联轴器与轴的周向定位均采用平键联接。查得键的截面为键槽用键槽刀加工，长为，同时为了保证齿轮与轴配合有良好的对中性，故选择齿轮轮毂与轴的配合为同样，半联轴器与轴的联接，选用平键为，半联轴器的配合为。滚动轴承与轴的周向定位是借过渡配合来保证的，此处选轴的直径尺寸公差为。取轴端倒角为。轴上载荷的计算与轴的校核.由轴的结构尺寸及安装条件可知，作为得支梁的轴的支承跨距，从轴的结构图以及弯矩各扭矩图中可以看出截面是危险截面。现将计算出的截面处的的值如表表载荷水平面垂直面支反力.弯矩总弯矩扭矩轴的弯矩图图进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩和扭矩的截面即危险截面的强度。则由.前已选定轴的材料为钢，调质处理，可得因此，故安全故小轴的结构尺寸如图图由于大轴的结构设计与计算大部分与小轴类同。故在此，类同的省略，且经验算此轴也为安全轴。由于轴不是与半联轴器相连，而是与工作台即弯曲模。由于转矩较大且要求工作台要较为平稳及误差小，由此轴与弯曲模的连接采用矩形花键连接。由静联接有对矩形花键进行验算。载荷分配不均系数，与齿数多少有关，般取，现取.花键的齿数花键齿侧面工作高度齿的工作长度花键平均直径故有.故此矩形花键安全另外，为了紧固弯曲模在轴上，从而在轴端钻了螺纹孔，其规格为深，轴的主要尺寸及其结构如下图图.齿轮的计算与设计由于齿轮传动只有对，为利于机器的平稳，寿命及制造方便，故选用直齿齿轮传动。此机器为般工作机器，速度不高故选用级精度采用锻造制造。材料选择小齿轮材料为调质，硬度为，大齿轮材料为钢调质硬度为，二者材料硬度差为按齿面接角强度设计式中取载荷系数.取小齿轮传递的传矩.•取齿宽系数查得材料的弹性影响系数.大齿轮的接触疲劳强度极限小齿轮的接触疲劳强度极限各取值代入公式则得.由于小齿轮直径为而为了达到故取所以齿轮中心矩初步定般，初选则则.取则.取则按可得,则则小齿轮.大齿轮.则齿厚.取大齿轮厚则小齿轮厚取验算齿轮,由.合适大小齿轮的结构及尺寸如图，图大齿轮图小齿轮.大小齿轴前后端盖及轴承座的结构设计考虑到综合性能故都采用号钢，由于轴主要是由钢板支撑，但由于钢板不能选用太厚，而轴承的厚度又是过厚故采用加入轴承座用螺钉紧固于钢板从而来支持轴承，从而支持轴，这样较于用轴承套焊接于钢板上或是用超厚钢板来支持轴与轴承大大的降低了成本，同时也便于安装和维修。由于受力不大所以采用四根的内六角螺钉来紧固轴的前后端盖及轴承承座，已经足够支撑。它的的结构及尺寸图，图大轴前端盖图大轴后端盖图大轴承座图小轴承座图小轴后端盖图小轴前端盖.轴套的结构设计由于轴套的厚度在之间小轴轴径为故取小轴的轴套厚度为大轴轴径为故取大轴的轴套厚度为轴套的材料为钢，为能与轴与轴承之间的更好，更耐久的配合，故把轴套进行调质处理，轴套的结构其尺寸如图，图大轴轴套图小轴轴套.盖板的结构设计及计算由于在盖板上需装好多零件，如行程开关，挡料架，大小齿轮轴的端盖以及用于安装定位的孔。故盖板采用厚度为是钢。此盖板的长与度主要是由电机与蜗轮蜗杆所占的空间位置所取定的，由于电机与蜗轮蜗杆的中心距.大飞轮的分度圆直径为电机的安装地脚宽为取壁至电机脚的空间长度取壁到大飞轮的空间长度壁厚取又因盖板要比壁凸出以便于与壁配合故盖板长度.取盖板的宽厚主要跟大齿轮的位置及电机各自的相互空间位置有关取齿轮端到壁的距离齿轮另端到壁的距离同大齿轮的则则得盖板尺寸车结合其它结构需要，故其结构及尺寸如图图.机身的结构设计与计算由于机身支撑了整套机器的零件，故机身采用厚钢板及钢管焊接而成，由于机器重且机器性能要求平稳，故用地脚螺钉来紧固机器以减少机器的振动，脚板采用钢厚，尺寸为用四个脚来支撑机器。支撑钢管采用号方管钢。型号为地脚高度取采用号厚为的钢板来作为底板支撑电机与蜗轮蜗杆减速箱。考虑中板与与底板是距离过及支撑齿轮的问题，故在两侧多加二个钢板以增加机身的强度。侧板的尺寸，且在二侧有碟结配合后用薄铁板把前后面给围住。盖板与中板之间是齿轮的箱体机构，四边都采用号钢，厚度为的钢板与号钢方管焊接而成，为让机身与盖板容易装拆，以便齿轮箱内各零件容易装拆与维修，故采用盖板与机身用螺钉连接。采用四个螺钉连接。在方管上焊接块号钢厚为的小钢板，尺寸机身的基本尺寸及其结构如图图.弯管机的主要参数电源三相交流电电机功率外形尺寸最大弯曲力矩弯曲半径范围最大弯曲角度弯曲速度整机重量大约第三章挡料架的结构设计.挡料架的结构设计挡料架在弯管机上的作用主要是用来挡弯曲钢管时的反力，同时也具有定位的作用。有如同夹具般。由