（优秀毕业全套设计）风机筒形零件成型专用设备总体结构及控制设计（整套下载）

当作用力作用在轴承位置时，轴承受到最大力，这样是轴承最危险的时候，这样校核轴承的安全性.如图图定位滚子受力图滚子轴的校核轴受到弯矩和扭矩，扭矩是由于摩擦产生的，在整个加工过程中相对于弯矩可以忽略不考虑，所以轴的校核只进行弯曲校核。

如图所以滚子的轴是安全的。

轴承校核最危险的时候是作用力作用在轴承上的时候力为.图定位滚子弯扭力图所以说轴承绝对安全同时支撑整个滚子轴轴承的支架都是受到压力，轴和轴承已经安全了，那么支架也是安全的。

连接定位机构和定位平板的螺钉基本上不受到力，所以不用校核，这样定位机构设计完成。

夹紧机构设计根据先前确定夹紧机构位置的方案，选择夹紧位置为在两边的侧面，这样的夹紧位置既可以满足工作的需要，又可以满足不同工件的夹紧要求，同时还可以有足够的空间来安放加紧机构。

但是考虑到有两个夹紧位置，两个夹紧机构要同时到达夹紧位置同时加紧，这样就要设计个同步进给机构。

采用丝杠带动导块，到块上有根棍子，同时带动两个夹紧机构沿着导轨方向进给。

设计出工作原理简图，如图图夹紧机构进给图由于工件是转动的，所以夹紧的部件也要随着工件转动而转动，这样才能减少摩擦力，保证工作顺利。

这样夹紧部件必须是能滚动的，所以采用圆柱形的压紧滚子。

同时要随着工件转动，滚子要和轴作成体的，这样才能同时转动，同时轴要转动必须有轴承来支撑，采用深沟球轴承。

加工的工件是系列的，最大工件夹紧时只要移动很少的距离很小，最小的工件高度很低，夹紧时要移动很大的距离。

这样夹紧最少移动以上，这样必须采用导轨使加紧能够移动，这样夹紧滚子必须是独立的，于是采用独立的个箱体来安装滚子，如图图夹紧滚子箱体以下是对轴以及轴承的校核滚子轴最危险的时候是力离轴承最远端时候，夹紧力为，安全系数为，这样计算载荷为，这样对轴及轴承校核。

分析受力如图夹紧滚子受力图轴的校核轴最细端为，最危险的地方是轴承的位置。

所以轴是安全的。

轴承校核上边计算到.工作时温度基本上不会升的很高，所以.工作时有震动这样.采用的是深沟球轴承，所以转动速度这样计算出这样轴承绝对安全。

接下来是夹紧进给问题，夹紧结构以及箱已经设计完成，那么怎样完成夹紧的进给设计，依然参照工作部分设计的方法，采用大的燕尾槽形的结构，用液压缸驱动他进行工作，这样设计导轨和安装液压缸的位置。

如图在工作过程中，由于进给方向的摩擦力相对于轧制力很小，并且受力方向与轧制力相同，所以可以忽略不计。

这样实际上在工作过程中只受到翻转力矩。

切都是按照工作部分进行设计的。

导轨受到压力，整体都是受到压力，而且零件都是铸铁的，能够承受到很大的压力，并且夹紧零件的体积比燕尾槽的体积大多了，所以只要进行螺栓的校核就行了。

以下就是螺钉的校核图夹紧机构导轨图其实际上三角形分布受力在处总体力之和。

轨.轨校核导轨螺栓受力.确定受力最大螺栓轴向工作载荷。

首先确定在作用下每个螺栓受到的轴向工作载荷在作用下每个螺栓受到的工作载荷确定螺栓的预紧力计算确定所以所以取的螺钉是安全的。

同时有两个夹紧机构要移动到工作位置，根据设计原理中采用丝杠带动导向块在工作方向进给，导向块上固定导向棍随着导向块起进给，导向棍带动夹紧机构沿着度方向移动到要夹紧的位置。

这样夹紧机构要沿着个轨迹移动，还有夹紧机构进给的导轨设计，进给时需要很小的力就能，所以都采用直线轴承，这样摩擦力很小。

这样导轨就采用双直线棍子，如图图进给导轨图导轨校核夹紧机构的重量为，重量对应的重力为，这样作用在每根导轨上的重力为，最危险的时候是在中间的时候，这时候弯矩最大，变形最大。

.导轨的直径为，这样校核导轨的安全性能。

轴的强度足够了。

挠度.这样算出来是，工件允许的变形范围是，所以整个导轨系统都是安全的。

丝杠以及导块都是进给系统设计，同时导轨里都是用的直线滚珠轴成，都是标准件而且受到的力很小，所以都是安全的。

这样夹紧系统设计完成夹紧部件的结构设计。

如图图加紧机构总装图夹紧部分总体设计现在已经把定位机构和夹紧机构设计完成，以下的任务是把定位机构和夹紧机构组合起来，并且还要和工作部分组合起来成为部完整的机床。

这样采用定位机构在上边，把定位机构都安装在块大平板上，这样所有的定位机构就形成个大的平面，把工件平放到上边，这样工件定位完成。

夹紧机构安装在定位机构的下边，也是有个大的平板，这样夹紧机构和驱动夹紧机构的丝杠电机以及减速器都可以安装在这个平板上。

同时定位机构的平板留出部分空间，夹紧机构从下边的平板驱动，穿过定位机构的平板在上边完成夹紧工作。

这样夹紧部分实际上是由两层组成的，两层之间的支撑采用柱子样式。

如图图夹紧部分总装图同时还要与工作台配合完成整体的工作，这样支撑就是两个阶梯形的圆柱柱子。

下边的阶梯支撑来承受加紧部分的重量，上边的阶梯来承受定位机构的重量。

整个夹紧部分的面积很大，这样平板的中间部分有可能会向下弯曲，这样在中间的位置也加上支撑，这样有个支撑整个夹紧部分不会有向下塌陷的问题。

夹紧部分和工作部分的连接采用螺钉连接，工作部分已经固定了，加紧部分也是固定稳定的，而且工作部分和夹紧部分的重量很大，不会再水平方向上有很大的作用力，采用螺栓连接是安全的。

夹紧部分的结构。

夹紧部分的工作方式，当工作部分夹紧完成的时候，夹紧部分的夹紧机构开始沿着导轨向工件移动，当到达工件定的距离时，传感器测量到信号，便把夹紧机构停止，然后液压缸拉动滚子到要夹紧的位置，等到夹紧了液压缸保持恒压然后工作部分开始正式的工作。

等到成型加工完成以后，液压缸上升到最高位置停止不动，然后加紧机构开始后退到最开始的位置，这样就完成的夹紧工作的整个过程。

第章设备的总体结构设计整个设备的工作部分和夹紧部分都已经设计完成，这样设备的总体设计自然水到渠成，把工作部分和夹紧部分安装起来就是设备的总体结构。

如图图总装图第章控制系统的设计.控制系统的设计方案分析工作过程，有夹紧过程和工作过程两部分组成，在工作部分液压缸要实现快速夹紧慢速工作进给然后快速松开，夹紧部分是维控制的传感器很多，这样至少有个被控制量而且信息量也有个以上的信号，这样多的检测信息和控制量选择控制是最简单而且相对便宜的方法，所以整个控制过程选用控制。

.工作过程的分析以及流程图工作过程是开始时点击夹紧给与信号工作部分液压缸快速进给，夹紧工件时输出信号，过小段时间夹紧部分的夹紧机构开始进给，到达工件定距离时传感器发出信号，再过段时间夹紧机构的液压缸收缩，当液压缸夹紧输出信号这样夹紧工作完成工作时点击工作按钮时电机转动带动工件转动，同时液压缸进给，点击暂停时，工作部分停止随时检查工件是否加工合格，这是工作部分当工件加工合乎要求时，点击松开按钮开始松开工件，先是夹紧机构的液压缸松开，到了最顶上的时候传感器输出信号液压缸停止运动，过段时间夹紧机构开始退回，到达初始位置时输出信号停止运动，过段时间工作部分的液压缸缩回到初始位置时停止工作。

这是工件加工的全过程，详细过程参看流程图。

如图图流程图.选型以及地址分配输入输出信号都有多个，那么选择为端子的型号这样可以满足控制的信号数量了。

表地址分配表输入信号地址输出信号地址开始按钮运行空端子夹紧按钮运行灯传感器夹紧传感器夹紧传感器夹紧工作按钮工作暂停按钮松开松开按钮松开停止按钮松开传感器传感器传感器传感器工作部分夹紧时液压回路流量开关输出的信号。

传感器夹紧机构进给到合适位置距离传感器输出的信号。

传感器夹紧机构液压缸夹紧时液压回路流量开关输出的信号。

传感器夹紧机构液压缸松开到达最顶端时液压回路里流量开关的输出信号。

传感器夹紧机构退回是到达初始位置距离传感器输出的信号。

传感器工作部分液压缸退回到初始位置时液压回路里流量开关的输出信号。

夹紧工作部分液压缸快速进给阀的控制。

夹紧夹紧机构快速进给的电机继电器的控制。

夹紧夹紧机构液压缸夹紧工件的控制。

工作工作部分液压缸慢速高压进给和工作电机继电器同时工作。

松开夹紧机构液压缸快速伸开夹紧松开液压阀的控制。

松开夹紧机构回到初始位置运动电机继电器控制。

松开工作部分液压缸快速回到初始位置液压阀的控制。

.的程序编写以及接线的程序编写主要是梯形图，通过开关量来控制输出开关量。

在编写程序时主要是最简单的通断开关加上时间和计数器来实现对整个设备的控制，既能实现复杂的逻辑控制又能实现时间上的步进的控制量。

程序参看附录图。

的接线是实现每个信号量的回路电路，这样就能实现控制了，的端接负极，端子输出的的是正电平，这样控制需要形成个单独的回路，这样才能完成个端子的控制，控制原理图以及接线图参考附录图。

结论经过四个月的毕业设计，完成了风机圆台筒形零件的总体结构设计及控制设计。

论文的主要研究工作如下完成了工件的变形分析，通过分析工件的变形计算出轧制力和径向力，为总体设计打下基础。

通过加工过程的分析，设计出工作过程中带动辊子转动的轴，继而设计出承载轴的轴箱，根据工作过程设计出导轨形状，设计出工作部分得床身，综合以上设计以及传动系统设计出工作部分。

分析工件要求的定位位置，设计出定位机构，同时选择夹紧位置，设计出夹紧机构，综合定位机构和夹紧机构设计出夹紧部分。

综合工作部分和夹紧部分，将两部分组合起来对整个设备进行总体的结构设计。

对工作过程进行分析，选择实现对整个设备的控制，分析各个控制量，完成的地址分配以及接线，并且对工作整个过程进行程序的编写。

对整个设备进行优化设计。

本次设计的成型设备大大提高生产效率，减轻工厂加工的工作量，将工人从繁重的工作中解脱出来，对于工业化进程具有重大的促进作用。

通过此次设计也提高了自己的分析和设计理念，更多地掌握现代工业的发展方向。

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参考文献许廖，王淑英.电器控制与控制技术.机械工业出版社，余广业，李景学.可编程控制器原理与应用.电子工业出版，梁爱生，孙武煜，李玉贵，杨晓明.轧钢生产新技术问.冶金工业出版社，小型钢连扎生产工艺与设备编写组小型钢连扎生产工艺与设备.冶金工业出版社，赵元国.轧钢生产机械设备操作与自动化控制技术实用手册.中国科技文化出版社，康永林.轧制工程学.冶金工业出版社，中国纺织大学，哈尔滨工业大学，天津大学.机床设计图册.上海科学技术出版社，吴余泽.机械零件设计手册.机械工业出版社，摩具设计与制造技术教育丛书编委会.模具结构设计.机械工业出版社，李少珍.机械制图.机械工业出版社，石森森.固体润滑技术.化学工业出版社，庞志成.液体静压轴承.哈尔滨工业大学出版社，.，，.