（全套CAD）大直径辊筒双头镗孔专机的设计（终稿）

零件的结构和加工工艺分析图，图分别为梳棉机的主关件道夫辊筒锡林辊筒的零件图，该类型零件主要由腹板道夫筒体和道夫堵头结合件焊接而成的。

.辊筒的加工工艺要求辊筒应具有足够的刚性，确保在重载作用下，弯曲变形不超过许用值。

辊筒表面应有足够的硬度，般要求达到以上，具有较强的耐腐蚀能力。

镀层具有抗剥落能力，确保辊筒工作表面具有较好的耐磨性及耐腐蚀性。

辊筒工作表面应精细加工，以保证尺寸精度和表面粗糙度。

粗糙度应在.以上，不能有气孔或沟纹。

辊筒工作表面的壁厚要均匀，否则会使辊面温度不均匀，影响制品质量。

辊筒的材料应具有良好的导热性，通常采用冷硬铸铁，特殊情况采用铸钢或钼铬合金钢，无论是加热还是冷却，均能达到快速均匀。

因锡林与道夫辊筒直径较大，表面速度较高，所以，对辊筒的圆整度辊筒与轴的同心度以及锡林滚筒的动平衡等要求较高。

为减小辊筒包卷齿条后的变形程度，型梳棉机将锡林滚筒筒壁厚度加厚至，筒体内壁有加高加宽的梯形筋以增加筒体的刚性。

锡林辊筒轴与两端堵头用螺栓夹紧结构，以提高锡林的安装精度。

.辊筒的加工工艺流程锡林道夫辊筒有钢板焊接结构或铸铁滚筒两种形式，滚筒两端用堵头和裂口轴套将滚筒与轴连接在起，目前梳棉机所用锡林道夫辊筒多是整体焊接式辊筒，辊筒的加工工艺流程为将厚的钢板在卷板机上卷出圆筒的形状并焊接为圆筒，保证辊筒壁厚均匀在圆筒内壁焊接梯形筋将辊筒进行时效处理以减少残余应力在辊筒的两端分别安装内嵌有裂口锥套的堵头在辊筒两端分别固定个盖板在大直径辊筒双头镗孔专机镗锡林道夫专机上镗辊筒上与轴配合的内孔，并保证孔的同心度在磨锡林道夫专机上磨辊筒的外圆，并保证辊筒外圆的光洁度圆整度。

.零件的工艺分析与本设计课题相关的加工工序为在大直径辊筒双头镗孔专机上半精镗和精镗辊筒上与轴配合的内孔，该工序的上道工序为焊直径，辊筒双头，镗孔，专机，设计，毕业设计，全套，图纸课题介绍.课题名称.课题概述.课题背景及发展现状零件的结构和加工工艺分析.辊筒的加工工艺要求.辊筒的加工工艺流程.零件的工艺分析方案拟定.承载装置及自定心装置的设计要求承载装置的设计要求自定心装置的设计要求.课题可行性分析.方案的设计与对比分析承载装置方案设计承载装置方案的对比分析自定心装置方案设计自定心装置方案的对比分析.方案的选择确定理论计算及关键零部件的校核.理论计算电动机的选择液压缸的选择连杆机构的计算自定心装置中扭杆弹簧的计算.关键零部件的校核承载装置驱动轴的校核键联接的选择与校核轴承的校核结论参考文献致谢附录引言随着梳棉机在纺织工业中更加广泛地使用，使得梳棉机的主关件锡林辊筒与道夫辊筒的生产加工成为批量生产。

然而对于大直径锡林辊筒与道夫辊筒的镗孔加工在普通镗床上加工不能保证镗孔精度，而且加工生产劳动强度大，孔的加工精度不高，而在现代化的加工中心镗孔则会大大提高生产成本，且不利于现代化机械的合理利用。

现知梳棉机的生产纲领为台年，则锡林辊筒和道夫辊筒的生产属于批量生产，这就需要专门的镗床专机进行加工即节约成本降低劳动强度，也保证孔的同轴度和表面粗糙度，而为了保证与回转轴配合的孔的同轴度就需要对辊筒双头同时镗孔。

目前纺织机械行业镗锡林道夫辊筒孔所用专机为镗锡林道夫专机。

本课题的设计主要包括大直径辊筒双头镗孔专机的承载装置和自定心装置的设计，在深入理解课题的基础上对两部分装置分别进行了方案的对比分析，并确定出相对较合理的方案。

在各方案实现功能的基础上对两部分装置的方案均有创新，承载装置中采用齿轮减速电动机传动，提高自动化程度在自定心装置中有扭杆弹簧结构设计和整体带动部分构件运动的结构设计，这增加机构运动的同步性。

本篇设计说明在结论中对方案中出现的问题都做了分析，同时也给出了问题的改进方向。

课题介绍.课题名称本课题名称为大直径辊筒双头镗孔专机承载装置及自定心装置的设计.课题概述本课题为大直径辊筒双头镗孔专机承载装置及自定心装置的设计，主要的任务是根据给定的道夫辊筒零件图对零件进行工艺分析根据加工工艺的参数对两部分装置进行结构的设计通过对所设计的方案进行对比分析来确定最佳的方案对设计的参数进行计算和校核。

对两部分装置的概述大直径辊筒双头镗孔专机主要用于对梳棉机产品中的主关件锡林辊筒和道夫辊筒的加工，加工主要内容为对两辊筒的中心孔进行双头镗削。

因驱动轴上安装齿轮处轴径为，故采用模数，齿数的齿轮，与之相配合的齿轮模数，齿数，由传动比公式知.由齿轮分度圆直径公式齿轮线速度公式知估算承载装置的质量支撑件质量已知故承载箱体质量约为承载装置的总质量已知，故导轨材料为钢，导轨表面的摩擦因数.由功率计算公式经计算电动机功率应选取.。

液压缸的选择选择液压缸该旋转液压缸的主要功能是实现自定心装置连杆机构的小角度旋转，虽然旋转运动可以由电动机驱动，但考虑到镗孔的全过程定心装置的夹紧力始终要保持着，这就体现出了液压传动与控制的优点与其他传动方式相比，传递功率相同时，液压装置的重量轻，体积紧凑传动工作平稳系统容易实现缓冲吸振，并能自动防止过载液压缸类型的选择液压缸种类很多，可分为单作用液压缸，双作用液压缸及组合液压缸等，虽然本装置中的运动为单向运动，但为了确保液压缸在泄压后活塞杆能够回复到原位，则需要考虑采用双向液压驱动的液压缸，故在双作用液压缸中进行选择。

双作用液压缸分为单活塞杆液压缸双活塞杆液压缸和伸缩式液压缸，通过对三种双作用液压缸的性能及使用场合的分析知，只有单活塞杆液压缸适用于此装置，此类型液压缸为单边有杆，两向液压驱动，两向推力和速度不等。

因该连杆机构的运动不需要实现较大的运动速度和往返相等的速度，故不需要采用差动连接。

液压缸主要参数的选定包括缸筒内径，活塞杆直径，活塞行程和公称压力查机械设计手册第五版单行本液压传动之表可知，般机床压铸机的压力范围为以内，对于般的工程机械并且系统要求不是很高时采用中压等级为。

查手册知液压缸缸筒内径尺寸系列为等，活塞杆外径尺寸系列为等，气缸的行程参数系列为等，液压缸气缸活塞杆螺纹尺寸系列为.等。

查该手册表，液压缸的标准系列与产品选择液压缸，与生产实际相联系，则选用工作压力为的工程用液压缸。

选择液压缸的技术性能参数为液压缸缸径活塞杆直径速度比.推力拉力最大行程.活塞杆螺纹尺寸.。

液压缸的安装方式液压缸的安装方式很多，有如下方案设计方案该方案采用两导轨和四轮子的运动方式，该承载装置的宽度由锡林道夫辊筒的宽度决定，具体尺寸为，采用的定位方式为类似形定位块定位，侧为斜边，另侧为直边，此定位方式限制辊筒的四个自由度，如图所示为承载装置的总体结构图及辊筒的部分定位尺寸。

驱动方案如下采用电动机轴端的齿轮与驱动轴上的齿轮配合进行传动，如图所示，电动机的种类可选用普通的三相异步电动机，如采用系列电动机来实现匀速的运动，此情况可采用卡死锁紧装置来确保镗孔时的镗削力使装置偏离原位置。

也可以采用伺服电动机，根据给定的脉冲信号来控制伺服电动机的启动停止，由于伺服电动机本身的自锁功能可以避免在镗孔时装置移动而使辊筒中心与镗床主轴中心偏移。

采用丝杠螺母传动，通过联轴器将电动机的轴端与丝杠轴端联接起来，电动机固定在承载装置端部的底板上。

采用链传动，驱动轴上安装链轮，电动机的轴端也安装链轮，以此进行传动。

方案二该方案对锡林辊筒与道夫辊筒的定位均采用形面的定位，两侧均为斜面进行定位该方案的定位装置图如图所示。

驱动方案仍可以采用方案中所述的齿轮轴驱动丝杠螺母传动与链轮传动。

方案三采用形装置可以同时对两不同直径的辊筒进行定位，以固定在承载支架上的大形块来对锡林辊筒进行定位，如图所示，当对道夫辊筒直径为进行定位时可以加活动的形块，该活动形块的结构尺寸刚好可以对道夫辊筒进行定位，结构图如图所示。

在此方案中的驱动方案也可以选择方案中的三个方案。

承载装置方案的对比分析承载方案的对比分析方案采用形定位块的原理进行定位，而又不局限于形块的设计，整个承载支架及箱体均采用钢板焊接而成，或者采用型钢焊接而成，在制造承载箱体时较方便。

方案二对两辊筒均采用形装置定位，采用这种定位方式的原因是形定位的最大特点是工件上用作定位基面的外圆柱面，不论是否经过加工与否或精度的高低，也不论是圆柱面或是圆弧面，它们在形装置上定位时，其定位基准始终处于形装置两工作斜面的对称面上，即对中性很好。

而且还适用于阶梯轴及曲轴的定位，并且装卸工件很方便。

方案三该方案分别对需要定位的大直径锡林辊筒与道夫辊筒设计形块来定位，而且小形块为可固定可拆卸的装置，当对锡林辊筒进行定位时活动形块拆卸，当对道夫辊筒进行定位时将小形块的外表面与大形块的内表面进行贴合即可。

接时效处理后的堵头安装，下道工序为在磨锡林道夫专机上磨辊筒的外圆并保证光洁度和圆整度。

按照生产纲领给定的每年生产台梳棉机，则分别需要加工件锡林辊筒和件道夫辊筒，查机械制造技术中表生产类型的规范可知中型机械的生产纲领为件年的为大批生产。

若在普通的镗床上进行加工，当端镗孔完成后进行调头会影响两孔的同轴度，镗孔的精度较低，而且也会大大增加加工的辅助时间，从而影响生产率增加。

若在现代化的加工中心进行镗孔，虽然自动化提高但是大批量的零件会使加工中心得不到充分的使用而大大提高加工成本。

综上分析，为使本道工序的生产率提高需要生产专门的机床进行大批量的加工锡林与道夫辊筒。

其它工序的工艺分析在辊筒两端分别安装有裂口锥套的堵头采用这种锥套连接的目的是增大孔与轴的接触面，结构紧凑，拆卸方便，传动件的定心精度大大提高，传递转矩大，而般的连接传递转矩较小而且会有间隙，装配时也会有问题。

在辊筒内壁焊接梯形筋焊接梯形筋的目的是在不加大辊筒厚度的条件下，增强辊筒筒体的刚度和强性，可克服辊筒壁厚差带来的应力不均造成的歪曲变形，同时也减轻重量，降低成本。

方案拟定.承载装置及自定心装置的设计要求承载装置的设计要求就承载装置来说，般可分为与机床床身体的承载装置和与床身独立的承载装置，对于镗孔专机加工对象尺寸较小的零件来说承载装置则为机床的工作台。

相反地，对于镗床专机所加工对象尺寸较大时，为了减小机床床身的体积，则把承载装置与机床床身独立开来。

因镗孔过程中镗削力会引起振动，因此承载装置应该有定位装置，而且该装置可以满足加工两种不同直径大辊筒的承载及定位，综上分析提出了镗锡林道夫辊筒承载装置应该满足以下要求承载装置应能够满足可同时承载锡林辊筒和道夫辊筒，因两辊筒直径不同故承载定位面应不同，定位方式为类似于形槽定位。

因辊筒重量较大，为了方便辊筒的装卸该承载装置应该可在固定的轨道上移动，且在指定的位置有锁紧装置将承载装置卡死。

根据辊筒的重量尺寸来进行受力分析，计算出承载装置具有足够强度的外形尺寸及承载装置两支撑点间的跨度。

为了确保承载装置的耐用性，还应该选择合适的材料和适当的热处理方式或表面处理来提高其耐磨性和硬度。

自定心装置的设计要求生产实际中该双头镗孔专机的两部分主要装置则为承载装置和自定心装置，承载装置的主要作用为.该装置可利于大直径辊筒的装卸而且减小机床床身的体积.该装置主要用于加工零件时的承载作用，承载装置上的形定位装置对辊筒起定位作用。

自定心装置的作用为对于双头镗孔专机，为保证镗孔的精度和辊筒两端孔的同轴度就必须保证在加工时辊筒的中心轴线与镗床专机主轴的轴线共线，而自定心装置的原理类似于车床的三爪卡盘的自定心原理，可使辊筒在被夹紧情况自动定心以保证镗孔精度。

本课题的设计要求为在对毕业设计课题熟悉的基础上通过查阅资料引擎搜索和对相关制造部门的参观学习进行方案的拟定，独立地进行方案的设计和确定并能够做到结构设计的创新，最后进行设计参数的计算和主要零部件的校核。

.课题背景及发展现状锡林辊筒和道夫辊筒是纺织行业典型机械产品梳棉机的主要零部件，