簡易管子除銹機設(shè)計【含9張CAD圖紙+PDF圖】

簡易管子除銹機設(shè)計【含9張CAD圖紙+PDF圖】,含9張CAD圖紙+PDF圖,簡易,管子,除銹,設(shè)計,CAD,圖紙,PDF 河北建筑工程學(xué)院 畢業(yè)實習(xí)報告 系 別 機械工程系 專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 班 級 機081 姓 名 田敬東 學(xué) 號 2008307118 指導(dǎo)教師 孫有亮 實習(xí)成績 畢業(yè)實習(xí)報告 一、實習(xí)目的 畢業(yè)實習(xí)是工科本科學(xué)生的一個很重要的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，同時也為本科學(xué)生今后的畢業(yè)設(shè)計做了一個很好的鋪墊。其任務(wù)是根據(jù)機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，組織學(xué)生參觀相關(guān)的機械企業(yè)或部門，培養(yǎng)學(xué)生重視實踐、增強理論聯(lián)系實際的觀念，深入調(diào)查研究、拓寬視野、增強面向人才市場、服務(wù)于社會的觀念。其目的是使學(xué)生對實踐生產(chǎn)有一個基本的了解和認識，能夠做到理論聯(lián)系實際，擴展自己的專業(yè)知識；同時專業(yè)實習(xí)也能很好的鍛煉和培養(yǎng)大學(xué)生的業(yè)務(wù)能力及自身素質(zhì)，使當(dāng)代大學(xué)生養(yǎng)成吃苦耐勞的精神，并且能夠讓學(xué)生提前接觸社會、了解產(chǎn)業(yè)狀況、了解基本國情，逐步實現(xiàn)由學(xué)生到社會人才的轉(zhuǎn)變，最重要的是培養(yǎng)了學(xué)生初步擔(dān)任工作的能力、初步了解企業(yè)管理的基本方法和技能、體驗企業(yè)工作的內(nèi)容和方法。 我們這半學(xué)期的主要任務(wù)就是進行畢業(yè)設(shè)計，把我們大學(xué)四年所學(xué)到的機械知識理論聯(lián)系現(xiàn)實生產(chǎn)需求進行綜合應(yīng)用。這樣既可以進一步鞏固所學(xué)的理論知識，又對即將走向的工作崗位作一次實戰(zhàn)性的演習(xí)。因此這次畢業(yè)設(shè)計對于我們這些即將走向工作崗位的大四畢業(yè)生來說是很重要的。為了給畢業(yè)設(shè)計做好充足的準(zhǔn)備，畢業(yè)實習(xí)便成了一個不可缺少的環(huán)節(jié)。 二、實習(xí)內(nèi)容 本次畢業(yè)實習(xí)我們先后參觀了三個工廠，分別是張家口大力神鍋爐制造有限公司，張家口大鏡門銑床廠和北京鹿牌都市生活用品有限公司。 張家口大力神鍋爐制造有限公司始建于1960年4月，經(jīng)營范圍；B級鍋爐及其輔機制造，銷售，一,二類壓力容器設(shè)計,制造,銷售,煉鋼轉(zhuǎn)爐汽化冷卻煙道制造,銷售。年生產(chǎn)工業(yè)鍋爐能力1500蒸噸。公司占地面積148畝，總資產(chǎn)1.3億員工600余人，公司產(chǎn)品已發(fā)展為：燃煤，燃油（氣），電加熱和特種鍋爐5大系列13個品種110個規(guī)格的大力神牌鍋爐以及各種規(guī)格煉鋼轉(zhuǎn)爐汽化冷卻煙道和一，二類壓力容器。市場份額尤以華北、西北、東北為重。并相繼承擔(dān)了大批國家重點項目的建設(shè)，闖出了一片屬于大力神的藍天。大力神鍋爐以其高效、節(jié)能、安全、可靠的特性，創(chuàng)出了河北省鍋爐業(yè)唯一的名牌產(chǎn)品。 今天的氣溫很低又是剛下過大雪，皚皚白雪中參觀鍋爐廠也是別有一翻滋味。很幸運的是我們第一個見到的便是和我設(shè)計課題有關(guān)的管子除銹機。顯然我們見到的這臺機器已經(jīng)被遺棄了，它是唯一一個在室外的設(shè)備，已經(jīng)很久沒用過了。孫老師把我叫到身邊，仔細的講解。簡易管子除銹機的基本結(jié)構(gòu)和除銹原理：簡易管子除銹機一般由機械動力頭、機身、傳動機構(gòu)、工作裝置等組成。除銹原理也較為簡單，將管子固定在機身，通過動力機構(gòu)帶動其旋轉(zhuǎn)，工作裝置利用摩擦的原理即可對管子完成快速而簡易的除銹。常見的金屬管子除銹方法及其特點：（1）摩擦除銹及本次設(shè)計所采用的方法，成本低，操作簡單，除銹效果因設(shè)備不同而差異較大，噪音和粉塵問題突出。（2）噴丸除銹，可以有效的清除金屬表面的氧化皮，銹蝕，舊漆膜等雜質(zhì)。（3）化學(xué)除銹，化學(xué)清洗雖然能使表面達到一定的清潔度和粗糙度，但其對環(huán)境的污染問題較為嚴(yán)重，影響工人健康。 我本次要設(shè)計的簡易管子除銹機采用的是物理除銹原理，和看到的機器原理相同，所以我很仔細的對其觀察，尤其是工作裝置，即除銹的裝置的部分。兩個半圓弧狀的工作裝置將金屬管子包容起來，兩個支撐輪和一個砂輪與管子接觸，砂輪與管子的接觸力可以用手搖臂進行調(diào)整，工作裝置被固定在軌道上可以左右移動，這樣就可以完成管子的除銹工作了。遺憾的是我沒有看到這個除銹機的工作狀態(tài)，但可以想象的是，除銹時噪音巨大，也沒有防塵設(shè)備，污染應(yīng)該較為嚴(yán)重，由于工作裝置是手動操作，其工作質(zhì)量也應(yīng)該一般。以上問題在我的畢業(yè)設(shè)計中應(yīng)該加強改善。 之后我們又參觀了幾個車間，看到設(shè)備有：液壓彎管機，數(shù)控切割機，剪板機，以及各種機床。當(dāng)遇到和同學(xué)門畢業(yè)設(shè)計有關(guān)的設(shè)備時，孫老師就會專門給學(xué)生進行認真的講解，使我們對自己的設(shè)計內(nèi)容有了更進一步的了解。 第二天，老師帶我們來到了張家口大鏡門銑床廠。該廠是機械制造專業(yè)廠家，1954年公私合營后不斷發(fā)展壯大，現(xiàn)有職工700余人，各類專業(yè)技術(shù)人員近百人，占地面積5萬平方米，各種機電設(shè)備200多臺，各種工種齊全。近年的主導(dǎo)產(chǎn)品有：1、X57-3，X63W萬能銑床；2、BC272系列梳毛機；（主要用于毛線、呢子布，無紡布的加工）3、火花機床；（包括CTE-300、CTE-400、CTE-500主要用于模具加工）4、金屬絲網(wǎng)機。今天我們參觀的設(shè)備是拉床，這是我第一次見到拉床，拉床是用拉刀加工工件各種內(nèi)外成型表面的機床。拉削時機床只有拉刀的直線運動，它是加工過程的主運動，進給運動則靠拉刀本身的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。按工作性質(zhì)的不同，拉床可分為內(nèi)拉床、外拉床、連續(xù)拉床、側(cè)拉床等等。拉床一般都是液壓傳動，它只有主運動，結(jié)構(gòu)簡單。液壓拉床的優(yōu)點是運動平穩(wěn)，無沖擊振動，拉削速度可無級調(diào)節(jié)，拉力可通過壓力來控制。 我們本次實習(xí)的最后一站是北京鹿牌都市生活用品有限公司，該公司創(chuàng)建于二十世紀(jì)六十年，經(jīng)過幾十年的艱苦創(chuàng)業(yè)，今天的北京鹿牌都市生活用品有限公司已經(jīng)發(fā)展成為中國保溫瓶容器行業(yè)工藝裝備最先進，銷售最大，品種最多，質(zhì)量最好，效益最佳的大型企業(yè)，同時也是全球真空玻璃家庭用品最大制造和銷售企業(yè)。主要產(chǎn)品包括玻璃系列保溫容器，不銹鋼真空保溫容器，迷你型家用飲水機系列，酒店及快餐用品，生物工程技術(shù)，轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品。公司在境內(nèi)擁有多家經(jīng)銷公司和分公司，既有精良的生產(chǎn)體系，又有完善而龐大的營銷網(wǎng)絡(luò)。產(chǎn)品暢銷中國各地，遠銷亞洲，歐洲，非洲，美洲，所屬的五十多個國家和地區(qū)，年創(chuàng)匯達800多萬美元。鹿牌商標(biāo)在40多個國家和地區(qū)進行了注冊，鹿牌保溫瓶還被國外用戶親切的稱呼為“中外人民友誼象征的及其珍貴的禮物”。 三、實習(xí)結(jié)果 通過這次的畢業(yè)實習(xí)加上老師在實習(xí)過程中的現(xiàn)場指導(dǎo)，使我對自己要設(shè)計的課題加深了認識，但是還有許多方面自己還不是特別的清楚，有些疑問，所以在實習(xí)回來以后我又在圖書館上借閱了兩本有關(guān)機械設(shè)計方面的書，一本是機械工業(yè)出版社出版的《機械加工設(shè)備》，另外一本是化學(xué)工業(yè)出版社出版的《機械設(shè)計手冊》，通過這兩本書加上這次的實習(xí)使自己對課題的認識又加深了一步，相比較以前的認識上升了一個高度。當(dāng)然了有許多實習(xí)中沒有了解到的東西，而書上又不能找到，在咨詢了老師并在網(wǎng)上查閱了大量的文獻資料后，都逐漸的了解了。在中國知網(wǎng)上我搜集了一些資料，對新型除銹設(shè)備有所了解，尤其是多功能除銹機，不僅可以完成除銹工作，也可以對管子進行校直，自動噴漆等。一些簡單而實用的裝置很值得我在本次設(shè)計中借鑒，比如電動鋼絲刷，絲鋼傳動等。設(shè)計是一個逐步的過程，只有把現(xiàn)在的設(shè)計做好，才能進一步的去設(shè)計更好的東西。 在參觀實習(xí)之后，對設(shè)計又一個初步的認識之后，這對以后的設(shè)計有一個整體的促進作用，總之這次實習(xí)的意義還是很大的。 四、實習(xí)總結(jié) 通過這次的參觀實習(xí)也培養(yǎng)了我們分析問題與解決問題的能力，以前總是在學(xué)習(xí)現(xiàn)成的東西，這方面的能力還是比較欠缺的，尤其是在解決問題方面，遇到問題總是不加思考就匆匆放棄，這對于設(shè)計人員是一大禁忌，這也嚴(yán)重的妨礙了我們創(chuàng)新的能力的發(fā)展，要創(chuàng)新就必須學(xué)會獨立思考，只有學(xué)會了獨立思考才能會使自己的東西與別人不同，才能用另外的方法獨辟蹊徑的解決存在的問題。對于自己設(shè)計的課題我想創(chuàng)新應(yīng)該也是主要解決的問題之一，我們參觀的機器已經(jīng)有些年頭了，我們可以借鑒其基本的東西，但是也要有自己的東西，因為如果還是照搬照抄，那也就失去了畢業(yè)設(shè)計的意義了，總之這次畢業(yè)實習(xí)使我受益匪淺。 哈爾濱技術(shù)學(xué)會日報（新系列） 發(fā)電站水煮容器中的彎曲管所用的有限元素和實驗分析 賴一楠 于浩楠 劉獻禮 于延民 (哈爾濱科學(xué)技術(shù)大學(xué)機械學(xué)院 力量工程系 中國哈爾濱 150080 郵箱 laiyinan@hrbust.edu.cn) 摘要：聯(lián)合計算機模擬、理論上的分析和實驗為發(fā)電站水煮容器中的彎曲管提供程序 FEM-數(shù)字模擬系統(tǒng)被建立體現(xiàn)在制造程序中扮演重要角色的寒冷的彎曲管，比如橢圓度，壁厚和設(shè)備的驅(qū)動力比. 實驗在哈爾濱煮器工廠進行.FEM模型的參數(shù)能為彎曲管的程序模擬力量和質(zhì)量叁數(shù)且錯誤是在5%以內(nèi),實驗已經(jīng)示范了達成這一個系統(tǒng)的結(jié)果以及更有用和更經(jīng)濟的超過試驗的那些生產(chǎn)方法．它大量使用計算機模擬減少生產(chǎn)費用,效果比許多實驗要好 主要文字: 冷的彎曲管;FEM;橢圓度;稀薄比; CLC數(shù);TG386.43 文件密碼A 文章地址1005-9113(2008)02-0198-04 彎曲管的方法已經(jīng)廣泛地被應(yīng)用在煮器和壓力船制造業(yè)的領(lǐng)域中．汽車工業(yè)、航空，航空宇宙制造業(yè)，船舶制造業(yè)等等．以上研究有顯示彎曲過程的寒冷能提高其降低強度的20 ％一 30％的力量．以及收據(jù)控制的成熟技術(shù)使它自然成為使用彎區(qū)控制的寒冷工作母體 然而，彎曲管的程序非常復(fù)雜，因此,計劃的程序以分析的解決為基礎(chǔ)．傳統(tǒng)的錯誤法方法不能夠解決生產(chǎn)的需要以及可能引起在時間和財務(wù)上的浪費,隨著計算機科學(xué)的發(fā)展和 FEM 方法．我們大量地使用復(fù)雜的程序分析的通常軟件是能實現(xiàn)的. 軟件 ANSYS 用來模擬那寒冷的管彎曲程序．彎曲模擬制度的圓形管被建造為了要預(yù)測被驅(qū)動力而且有效地形成質(zhì)量高的設(shè)備，像橢圓度，墻壁的稀薄比．我們也已經(jīng)給實驗的確認． 1 冷彎曲程序的摘要 經(jīng)常地有三管彎曲方法：推動方法，磨擦方法和繪圖方法。繪圖方法在圖1中顯示 風(fēng)扇形狀的模子是通過十字架形狀的鑰匙替換和固定在設(shè)備上的, 固定的螺鉗被螺絲固定在風(fēng)扇形狀的模子上而且通過螺絲鉗連接可動裝置．然后管的末端旋轉(zhuǎn)的限制位置和所有的其他模子的替換來實現(xiàn)寒冷管的彎曲。 圖1，管彎曲的過程 質(zhì)量是最重要的一項評估彎曲管的程序．通常，非理想毀壞在彎曲之后發(fā)生了。 (如圖2所示) 圖2，管彎曲的形狀 管的外側(cè)面m-m面以為外部的拉力而變薄，此時管的內(nèi)部側(cè)壁n-n由于彎曲程序而根據(jù)壓力變薄，R是設(shè)計彎曲半徑，是被設(shè)計了的管的外部直徑，這部分圖表表示了這部分形狀從圓形到橢圓型，以及墻壁的厚度的不均勻，A是橢圓部分的長軸，B是短軸，S是理想的墻壁厚度，而且S是最小量，S是最大值，橢圓度a=（A—B）/X 橢圓比b=（S—S1）/S,厚度比C=(S2—S)/S 隨著煮器的功能的提高，彎管接頭的能否符合更高的要求以及設(shè)備是否在受驅(qū)動力下充分旋轉(zhuǎn)是一個很重要的問題，我們盡可能的預(yù)測設(shè)備的驅(qū)動力來達到高質(zhì)量和效率，我們可以制造更好的產(chǎn)品來獲得更高的利益 2 模擬系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 冷彎曲過程是最復(fù)雜的包括大的塑性破壞，大的位移，非線形連接的分析，所以我們使用ANSYS軟件和它的非線性分析方法建立一個圓形管道彎曲模擬系統(tǒng)來有效的預(yù)測驅(qū)動力和成型質(zhì)量 2．1預(yù)加工：模型 考慮模型的結(jié)構(gòu)的對稱、負荷和限制，我們建造分析模型減少了一半的計算時間．而且APDL 參數(shù)設(shè)計語言用來輸入尺寸和和材料的參數(shù)，確認哪個是可以再次使用的記錄文件，幾何學(xué)的模型如圖3顯示 圖3，管彎曲的幾何學(xué)模型 在FEM模式下，PLANE42是用來描述管道的部分，VISCO107用來描述銷售的塑料管道進行大量的破壞性分析，與管道比較，風(fēng)扇形狀的模子的破壞，固定的螺絲鉗和可動加緊裝置是比較小的可以忽略不計，所以我們拿硬的或者軟的管子用ANSYS來分析連接模型，我們使用三個雙向連接，扇型模子的表面是目標(biāo)元素，TARGE170，管子的附加聯(lián)絡(luò)元素是CONTA173，表面的位置是TARGE170，模子表面的夾緊是TARGE170， 連接硬件可達到0.65在理論上0.01到100就可以得到很好的精密和很高的效率 2.2 解決;應(yīng)用負荷 在彎曲管的模擬程序中,大的非線性塑性破壞已經(jīng)被N-R方法解決,而且多步驟的負荷控制大的破壞,有人預(yù)言,自動過程將被加速應(yīng)用,飛行員也用來控制身體的運動,我們強迫管子的移動然后代替斜坡夾緊的模子,再旋轉(zhuǎn)之后,一個卸貨步驟被執(zhí)行去掉夾緊和空隙 2.3繼續(xù)加工:得到結(jié)果 在計算合成之后,解決問題需要以下步驟: 1） 動態(tài)的展示彎曲管的過程：由于這個功能，我們可以動態(tài)的展示管的彎曲過程，并且將其儲存，我們可以只選擇管子而不是模子以便更清楚的觀察管子的破壞， 2） 得到模子的作用反力，在POST26中解決模子的作用反力可以幫助我們得到模子的瞬間受力情況，推力大小，和移動加緊力的大小。 3） 計算質(zhì)量參數(shù)：薄的切片可以幫助我們得到部分的毀形狀，在任何位置可以畫出壓緊力和變形，我們也可以使用幾何方法檢查來得到每個環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)，然后計算質(zhì)量參數(shù)，比如墻壁厚度，橢圓比，變稀比，厚度比等等 3 實驗和模擬之間的比較 為了實驗FEM的模擬系統(tǒng)的精確程度，實驗被安排在了哈爾濱煮沸工廠用兩種管子來做： 管 A：直徑 168 毫米，墻壁的厚度30 毫米，彎曲半徑 400 毫米，材料 20 G 管 B：直徑 141 毫米，墻壁的厚度25毫米，彎曲半徑 350 毫米，材料 20 G 3．1比較模子的作用力 來自模擬的管 A 和 B 的瞬間彎曲被顯示在圖4中 圖4，彎曲時刻的圖表顯示 載入程序時間在2點，完成時間在6點，卸載程序時間從6點到7點，從每一條單一的曲線上我們能可以看到彎曲的時刻從一開始很快增加到一個很高的水平，然后彎曲的的增長開始變慢，這就使得主要的壓力分界點集中在彎曲的初始階段，而且這與（6）中的判斷一致，每條曲線最大彎曲時刻出現(xiàn)在最大破壞處，這個結(jié)果與實驗者的預(yù)測一致。這很清楚的表明管A比管B需要更高的驅(qū)動力，這個結(jié)果使我們可以更適當(dāng)?shù)膩戆才旁O(shè)備。 3.2管彎曲質(zhì)量的比較 模擬管A和管B的橢圓度在圖5中顯示 圖5，橢圓度的圖表 很明顯是1800的彎曲管最大橢圓度不是我們通常想象的在90°上，而且真正的連接位置對彎曲半徑是一個擴充，模擬錯誤是在不同的模擬實驗中占的百分比不同，表1顯示了個部分的比較。 外部墻壁的變薄是最嚴(yán)重的缺點，通過模擬，我們可以預(yù)測變薄的位置，然后決定時候需要盡快改善，在圖6中顯示了整個管外部墻壁的變薄情況 表1 實驗和模擬的橢圓度的比較 圖6，變薄比的圖表 從中我們可以看到管最初的彎曲部分已經(jīng)在壓力的作用下發(fā)生了大的塑性破壞。表2展示了模擬和實驗之間變薄的對比情況 表2，實驗和模擬的變薄比的對比情況 。 FEM參數(shù)的模型在這此建立，可以模擬管的彎曲力和質(zhì)量參數(shù)誤差在5％內(nèi)，考慮到獲得數(shù)據(jù)和真正因素的沖擊的簡單方法，我們可以接受和使用它因為設(shè)備的表現(xiàn)和質(zhì)量預(yù)測能獲得比實驗生產(chǎn)更高效的結(jié)果。 4 管的彎曲上的進一步研究 FEM的數(shù)字模擬不僅能預(yù)測設(shè)備的功能和彎曲管的過程質(zhì)量，而且可以也可以發(fā)現(xiàn)一些程序影響因素，這會幫助我們將程序做到最好來采取改善的措施，然后我們將討論最佳的回轉(zhuǎn)速度和背面的推力 4．1 回轉(zhuǎn)速度的沖擊 金屬的塑性破壞一定伴隨著速度的破壞，所以回轉(zhuǎn)速度關(guān)系到管子的彎曲質(zhì)量，我們將彎曲不同速度下的相同管子 ：0.4 rad／s，1.0 rad／s 和 1.6rad／s 比較他們的橢圓度 其結(jié)果顯示在圖7中 圖7，不同回轉(zhuǎn)速度下的橢圓比 顯然我們使用越高的速度，使管變形的時間就會越短，這樣將不利于我們得到高質(zhì)量的管，這就建議我們減慢速度會有益與質(zhì)量， 4．2 背部力量的沖擊 在實際生產(chǎn)中，背部受力總是可以得到更好的質(zhì)量，在這里來模擬，（如圖8所示） 我們能見到在管的最后使用了大的推力，我們就會得到更高的質(zhì)量，但是這個影響不是很顯著，在模塊化的模擬中我們已經(jīng)忽略了可逆破壞結(jié)構(gòu)的影響，如果這個結(jié)構(gòu)被采取，正如當(dāng)真正生產(chǎn)時，材料會流動到結(jié)構(gòu)的縫隙中，這會非常有益于質(zhì)量參數(shù)，除此之外，在推力被應(yīng)用以后，回轉(zhuǎn)的時間就會大大減小，那對大管的彎曲是很重要的。 圖8，不同推力下的橢圓比的比較 5 結(jié)論 一個FEM數(shù)字模擬系統(tǒng)的建立可以展示冷管的彎曲，比如橢圓比，側(cè)壁的變薄比和設(shè)備的驅(qū)動力，計算機將模擬計劃和使計劃被預(yù)測，與實際生產(chǎn)做比較，模擬的方法被證明比通過試驗-生產(chǎn)的方法得到更高的效率和經(jīng)濟性。 參考： （1） 羅模占駝羅（印度的一個神教，）松緊帶-塑性破壞的力學(xué)基礎(chǔ)預(yù)測在經(jīng)過一個側(cè)壁圓周的管的彎曲中，交易在印度的金屬學(xué)會進行，2005，58 (2)：461—466 （2） 自應(yīng)力加工中的厚壁彎曲管，國際機械學(xué)會的記載2O04，46(11) 1675—1696． （3） 貝克.海德。幾何學(xué)在攀爬900的失敗中具有影響力，用開始的狀態(tài)給彎曲管增壓了，國際壓力管道，2005，82，（7）：509-16 （4） 賴一喃 張光欲 于好喃 。數(shù)字的模擬和旋轉(zhuǎn)的彎曲管的最佳設(shè)計 提供了材料和技術(shù)。2008。10-12：172-176。 （5） 魏施 彎曲管的做圖制造技術(shù)的數(shù)字分析，力量工程學(xué)。2003，19（4）：89-92 （6） 胡中，對當(dāng)?shù)氐挠酶袘?yīng)加熱一個大的半徑厚壁管的彎曲進行研究。中國機械工程。1998，9（3）：19-22。 接收 2006-05-07 根據(jù)哈爾濱科學(xué)和技術(shù)局 (授權(quán)號 2007 RFXXGO26) 黑龍江省對外貿(mào)易部贊助 (授權(quán)號11511069)． 河北建筑工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告 課題 名稱 簡易管子除銹機設(shè)計 系 別： 機 械 工 程 系 專 業(yè)： 機械設(shè)計制造及其自動化 班 級： 機081班 學(xué)生姓名： 田 敬 東 學(xué) 號： 18 指導(dǎo)教師： 孫 有 亮 開題時間： 2012年3月23日 課題來源 導(dǎo)師課題 課題類別 工程設(shè)計 一、論文資料的準(zhǔn)備 經(jīng)過一段時間的準(zhǔn)備，我通過實地參觀實習(xí)，查閱書籍，上網(wǎng)搜索以及和老師，同學(xué)們的交流，獲得了一些關(guān)于本次畢業(yè)設(shè)計的一些資料： 1.金屬管子除銹機的作用: 在機械制造業(yè)的實際生產(chǎn)中，經(jīng)常會用到一些金屬管子，而管子生銹便成了不可避免的問題，生銹的管子會使在生產(chǎn)中面臨很多問題，比如管子的焊接、安裝，甚至?xí)绊懙皆O(shè)備的工作，使得其工作效率降低，增大能耗，影響產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量，甚至帶來生產(chǎn)安全隱患。所以在管子使用之前對其表面進行除銹工作是很有必要的。此時一臺簡易而又高效的管子除銹機便可解決這個問題。 2．常見的金屬管子除銹方法及其特點：（1）摩擦除銹及本次設(shè)計所采用的方法，成本低，操作簡單，除銹效果因設(shè)備不同而差異較大，噪音和粉塵問題突出。（2）噴丸除銹，可以有效的清除金屬表面的氧化皮，銹蝕，舊漆膜等雜質(zhì)。（3）化學(xué)除銹，化學(xué)清洗雖然能使表面達到一定的清潔度和粗糙度，但其對環(huán)境的污染問題較為嚴(yán)重，影響工人健康。 3.簡易管子除銹機的基本結(jié)構(gòu)和除銹原理：簡易管子除銹機一般由機械動力頭、機身、傳動機構(gòu)、工作裝置等組成。除銹原理也較為簡單，將管子固定在機身，通過動力機構(gòu)帶動其旋轉(zhuǎn)，工作裝置利用摩擦的原理即可對管子完成快速而簡易的除銹。 4.本次除銹機設(shè)計中可能遇到的問題:由于使用的除銹機是物理除銹方法,即利用摩擦的原理進行除銹,所以就會難免帶來噪音,灰塵以及工作效率低,除銹效果差等問題.在本次設(shè)計中應(yīng)該在這些問題上多下工夫,盡量減少相應(yīng)的問題. 5.實地參觀實習(xí)的收獲:除了自己搜集了一些相關(guān)資料外,老師也帶我門參觀了工廠,見到了真正的管子除銹機。這臺機器給我的第一印象是笨重，陳舊，和我想象的完全不同。我的設(shè)計題目是簡易管子除銹機，而且管子的除銹原來也很簡單，所以我認為除銹機的體積可以做的更小一些，這樣不僅可以完成除銹任務(wù)，也可以節(jié)省材料，降低成本，提高企業(yè)收益，符合中央提出的建設(shè)節(jié)約型社會的要求。通過仔細觀察還是發(fā)現(xiàn)了一些細節(jié)問題，也是需要在以后的設(shè)計中特別注意；由于工作環(huán)境惡劣，一些雜質(zhì)會污染工作導(dǎo)軌，可能會造成工作裝置工作阻力增大，影響導(dǎo)軌精度，帶來大的噪音，降低除銹效率，因此在設(shè)計中還應(yīng)該注意導(dǎo)軌防塵問題。 二、本課題的目的（重點及創(chuàng)新點） 畢業(yè)設(shè)計是工科大學(xué)生完成學(xué)業(yè)中最重要的實踐環(huán)節(jié)，是將在大學(xué)學(xué)到的理論知識系統(tǒng)化、條理化、實用化最關(guān)鍵的一環(huán)。通過本畢業(yè)設(shè)計培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)的理論知識和技能，提高分析與解決實際問題的能力，熟悉生產(chǎn)技術(shù)工作的一般程序和方法；培養(yǎng)學(xué)生懂得工程技術(shù)工作所必需的全局觀念、生產(chǎn)觀念和經(jīng)濟觀念，樹立正確的設(shè)計思想和嚴(yán)肅認真的工作作風(fēng)；培養(yǎng)學(xué)生調(diào)查研究，查閱技術(shù)言文獻、資料、手冊，進行工程計算、圖樣繪制及編寫技術(shù)文件的能力。掌握一般機械機構(gòu)的設(shè)計思路、方法和步驟，掌握常用工程材料的性能和選配能力。盡快完成學(xué)生到工程技術(shù)人員的過渡。 1．培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)理論知識和技能，分析和解決機械工程實際問題的能力，熟悉生產(chǎn)技術(shù)工作的一般程序和方法。 2．培養(yǎng)學(xué)生懂得工程技術(shù)工作所必須的全局觀念、生產(chǎn)觀念和經(jīng)濟觀念，樹立正確的設(shè)計思想和嚴(yán)肅認真的工作作風(fēng)。 3．培養(yǎng)學(xué)生調(diào)查研究，查閱技術(shù)言文獻、資料、手冊，進行工程計算、圖樣繪制 及編寫技術(shù)文件的能力 4．重點：本設(shè)計主要包括總體設(shè)計，機械傳動裝置設(shè)計和工作裝置設(shè)計。 5．創(chuàng)新點：工作裝置可以采用絲杠傳動，使得除銹工作更加平穩(wěn)，均勻。因此設(shè)計中因更加注意絲杠的設(shè)計選擇和布置。設(shè)計因滿足實際生產(chǎn)需要，盡量使各部件的布置更加緊湊，減小體積，降低成本。所以在對已有的除銹機的基礎(chǔ)上，進一步改善工作裝置。 三、主要內(nèi)容、研究方法、研究思路 本畢業(yè)設(shè)計課題任務(wù)的內(nèi)容：管子除銹機是用于金屬管子除銹的專用設(shè)備。主要由機械動力頭、機身、傳動機構(gòu)、工作裝置等組成。 本設(shè)計是在機械動力頭的基礎(chǔ)上，增加適當(dāng)?shù)牧慵?，實現(xiàn)金屬管子機械化除銹工作，達到成本較低、結(jié)構(gòu)合理、勞動強度低、效率高的目的 設(shè)計方法：以設(shè)計任務(wù)書為基礎(chǔ)，結(jié)合翻閱，查找工具書，比較各種管子除銹機設(shè)計方面的優(yōu)點及缺陷，在設(shè)計時借鑒和注意。 研究思路：該機主要由機架、電動機、變速機構(gòu)、主軸、鋼絲刷、管子夾緊機構(gòu)等組成。.設(shè)計步驟可以分為：總體設(shè)計，電動機的選擇與計算，減速器參數(shù)的選擇和計算，直齒輪圓柱齒輪的設(shè)計和軸的設(shè)計與學(xué)校核。其中核心裝置鋼絲刷其特征是固定于支撐架［２］的支撐機構(gòu)［９］從被除銹管道［７］的兩側(cè)相對成１８０°抵于被除銹管道［７］的外周，將固定于支撐架［２］中間的４～６組電動鋼絲刷［４］支撐，使電動鋼絲刷［４］的刷絲壓在被除銹管道外周上，示意圖： 四、總體安排和進度（包括階段性工作內(nèi)容及完成日期） 3.19~3.25 完成畢業(yè)實習(xí)報告、開題報告。 3.26 ~ 4.08 設(shè)計任務(wù)分析與總體方案的確定。 4.09~5.20 實施設(shè)計、計算、繪圖、實驗。 5.21~6.17 進行計算機仿真樣機和優(yōu)化設(shè)計，并編寫設(shè)計說明書。 6.18~6.24 畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯及成績評定。 五、主要參考文獻 【1】董剛 李建功 潘鳳章主編.機械設(shè)計（第三版）北京：機械工業(yè)出版社1998 【2】成大先主編.械設(shè)計圖冊 北京：化學(xué)工業(yè)出版社 1997 【3】蔡春源主編.機電液設(shè)計手冊 北京：機械工業(yè)出版社 1997 【4】徐灝主編.新編機械設(shè)計師手冊 北京：機械工業(yè)出版社 1995 【5】朱喜林 張代治主編.機電一體化設(shè)計基礎(chǔ) 北京：科學(xué)出版社 2004 【6】雷天覺主編.液壓工程手冊 北京：機械工業(yè)出版社 1990 【7】孫桓 陳作模主編.機械原理（第六版）北京：高等教育出版社 2001 【8】王愛玲主編.現(xiàn)代數(shù)控機床 北京：國防工業(yè)出版社 2003 【9】齊麟 張亞雄 黎上威 董學(xué)朱 胡松春編著 蝸桿傳動設(shè)計（上、下冊）北京：機械工業(yè)出版社 1987 【10】齒輪手冊編委會編著 齒輪手冊（上、下冊） 北京：機械工業(yè)出版社 1990 【11】《現(xiàn)代機械傳動手冊》編委會編著 現(xiàn)代機械傳動手冊 北京：機械工業(yè)出版社 1995 【12】郭愛蓮主編.新編機械工程技術(shù)手冊 經(jīng)濟日報出版社 1991 【13】袁任光編著.可編程序控制器選用手冊 北京：機械工業(yè)出版社 2002 【14】饒振綱 王勇衛(wèi)編著.滾珠絲杠副及自鎖裝置 北京:國防工業(yè)出版社 1990 【15】陸玉 何在洲 佟延偉主編.機械設(shè)計課程設(shè)計（第三版）北京：機械工業(yè)出版社 1999 指導(dǎo)教師意見： 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 教研室意見： 教研室主任簽名： 日期： 系意見： 系領(lǐng)導(dǎo)簽名： 日期： 系蓋章 課題來源：導(dǎo)師課題、社會實踐、自選、其他 課題類別：工程設(shè)計、施工技術(shù)、新品開發(fā)、軟件開發(fā)、科學(xué)實驗、畢業(yè)論文。 畢業(yè)設(shè)計（論文）完成進度計劃表 序號 起止日期 計劃完成內(nèi)容 實際完成情況 檢查人簽名檢查日期 1 3.19~3.25 完成畢業(yè)實習(xí)報告、開題報告 2 3.26~ 4.08 設(shè)計任務(wù)分析與總體方案的確定。 3 4.09~5.20 實施設(shè)計、計算、繪圖、實驗。 4 5.21~6.17 進行計算機仿真樣機和優(yōu)化設(shè)計，并編寫設(shè)計說明書。 5 6.18~6.24 畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯及成績評定。 指導(dǎo)教師批準(zhǔn)，并簽名： 年 月 日 摘? 要 ??? 這篇畢業(yè)設(shè)計主要闡述的是管道除銹機的設(shè)計，管子除銹是管子使用前的一項重要工序，尤其是在鋼管使用后非常有必要對管道進行除銹。這對鋼管的使用壽命有著很重要的意義。 本設(shè)計方案是：該機主要由機架、電動機、變速傳動機構(gòu)、主軸、鋼絲刷、圓盤機構(gòu)等組成。除銹由電機帶動，通過普通圓柱蝸輪蝸桿減速器來減速。蝸桿傳動是用來傳遞空間互相垂直的兩項錯軸之間的運動和動力的一種機械傳動形式。由于蝸輪蝸桿傳動可以實現(xiàn)自鎖，傳動比大，噪音小的原因，所以選擇蝸輪蝸桿傳動。 現(xiàn)有的除銹機，其體積大，不宜搬動，而且把管道固定在機床上后，需要人力用砂紙打磨，一般總共需要3-4個人來工作。耗費人力不說，并且工作環(huán)境非常惡劣。 本設(shè)計是在機械動力頭的基礎(chǔ)上，增加適當(dāng)?shù)牧慵?，實現(xiàn)金屬管子機械化除銹工作，達到成本較低、結(jié)構(gòu)合理、勞動強度低、效率高的目的。 本設(shè)計需要明確設(shè)計任務(wù)，由相關(guān)的任務(wù)書和工具書確定設(shè)計的傳動方案為機械傳動。由以知條件，可計算出工作力和工作速度。選電機，擬定兩級減速的各個傳動比，確定各級減速的輸入輸出功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩。其次，查找主要技術(shù)參數(shù)，明確設(shè)計原則，由相關(guān)的公式進行軸及各類零件的強度，穩(wěn)定性及壽命的校核計算；進行機架的設(shè)計，包括床身，加緊裝置形式的明確和對其強度，剛度，穩(wěn)定性的校核計算。最后，全面分析設(shè)計結(jié)果是否符合設(shè)計要求，完善各個細節(jié)。??????????? 關(guān)鍵詞：除銹機 普通圓柱蝸輪蝸桿減速器 圓柱齒輪減速器 夾緊機構(gòu) 螺桿 Abstract ???? This graduation project is a pipeline of major rust on the machine design, the tube removing is an important process of the tube before using, especially in the steel pipe is used it is necessary to rust pipes. This pipe has a life of significance. This designed plan is consisted mainly by the rack, electric motors, variable speed transmission, spindle, steel wire brush, disc component institutions. Rust by the motor driven by ordinary cylindrical worm gear reducer to slow down. Worm-drive space is used to pass each other the wrong vertical axis between the two campaigns and a dynamic form of mechanical transmission. As the worm drive can achieve self-locking, the transmission ratio, and noise reasons, so I chose to drive worm. Removing the existing machine, its size should not be moving, and the pipe is fixed in the machine tool, the need for human polished with sandpaper, generally a total of 3-4 individuals to work. Labor-to say the least, and very bad work environment. This design is the first in the mechanical power on the basis of the increase in the appropriate parts, the realization of mechanization rust metal pipe work, low cost, reasonable structure, low labor intensity, high efficiency purposes. The design needs a clear designed mandate, and the mandate of the relevant books and reference books to determine the design for the mechanical drive transmission. Known by the conditions, we can calculate of the speed and force. Motor selection and preparation of all two reducer transmission ratio can determine the speed at all levels of input and output power, speed and torque. Second, find the main technical parameters, a clear design principles, by the axis of the formula and various parts of the strength, stability and the check calculation of life expectancy; for rack design, including the bed, stepping up device and the form of a clear its strength, stiffness, stability, the calculation of the check. Finally, comprehensively analyze the results of the design with the design requirements and perfect in all details. Key words: Rusting machine Ordinary cylindrical worm gear reducer Cylindrical gear reducer Clamp Screw 河北建筑工程學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 課題 名稱 簡易管子除銹機設(shè)計 系別： 機 械 工 程 專業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化 班級： 機081班 姓名： 田 敬 東 學(xué)號： 18號 起迄日期：2012年3月19日~2012年6月24日 設(shè)計（論文）地點: 機械系小院 指導(dǎo)教師： 孫 有 亮 輔導(dǎo)教師： 發(fā)任務(wù)書日期： 2012年3月19日 1、本畢業(yè)設(shè)計（論文）課題應(yīng)達到的目的： 1．培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)理論知識和技能，分析和解決機械工程實際問題的能力，熟悉生產(chǎn)技術(shù)工作的一般程序和方法。 2．培養(yǎng)學(xué)生懂得工程技術(shù)工作所必須的全局觀念、生產(chǎn)觀念和經(jīng)濟觀念，樹立正確的設(shè)計思想和嚴(yán)肅認真的工作作風(fēng)。 3．培養(yǎng)學(xué)生調(diào)查研究，查閱技術(shù)言文獻、資料、手冊，進行工程計算、圖樣繪制及編寫技術(shù)文件的能力。 2、本畢業(yè)設(shè)計（論文）課題任務(wù)的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）： 本畢業(yè)設(shè)計課題任務(wù)的內(nèi)容：管子除銹機是用于金屬管子除銹的專用設(shè)備。主要由機械動力頭、機身、傳動機構(gòu)、工作裝置等組成。 本設(shè)計是在機械動力頭的基礎(chǔ)上，增加適當(dāng)?shù)牧慵?，實現(xiàn)金屬管子機械化除銹工作，達到成本較低、結(jié)構(gòu)合理、勞動強度低、效率高的目的。 3、對本畢業(yè)設(shè)計（論文）課題成果的要求（包括圖表、實物等硬件要求）： 設(shè)計說明書不少于2萬字；工程繪圖量不少于折合成圖幅為A0號的圖紙3張；用計算機進行設(shè)計、計算與繪圖一般不少于2/3；并進行計算機仿真樣機和優(yōu)化設(shè)計。查閱文獻15篇以上，翻譯與課題有關(guān)的外文資料，譯文字數(shù)不少于3000字。 4、主要參考文獻 董剛 李建功 潘鳳章主編.機械設(shè)計（第三版）北京：機械工業(yè)出版社1998 成大先主編.械設(shè)計圖冊 北京：化學(xué)工業(yè)出版社 1997 蔡春源主編.機電液設(shè)計手冊 北京：機械工業(yè)出版社 1997 徐灝主編.新編機械設(shè)計師手冊 北京：機械工業(yè)出版社 1995 朱喜林 張代治主編.機電一體化設(shè)計基礎(chǔ) 北京：科學(xué)出版社 2004 求是科技編著.PLC應(yīng)用開發(fā)技術(shù)與工程實踐 北京：人民郵電出版社 2005 雷天覺主編.液壓工程手冊 北京：機械工業(yè)出版社 1990 孫桓 陳作模主編.機械原理（第六版）北京：高等教育出版社 2001 王愛玲主編.現(xiàn)代數(shù)控機床 北京：國防工業(yè)出版社 2003 趙如福主編.金屬機械加工人員手冊（第三版）上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 1990 齊麟 張亞雄 黎上威 董學(xué)朱 胡松春編著 蝸桿傳動設(shè)計（上、下冊）北京：機械工業(yè)出版社 1987 齒輪手冊編委會編著 齒輪手冊（上、下冊） 北京：機械工業(yè)出版社 1990 《現(xiàn)代機械傳動手冊》編委會編著 現(xiàn)代機械傳動手冊 北京：機械工業(yè)出版社 1995 郭愛蓮主編.新編機械工程技術(shù)手冊 經(jīng)濟日報出版社 1991 楊公源主編.機電控制技術(shù)及應(yīng)用 北京：電子工業(yè)出版社 2005 袁任光編著.可編程序控制器選用手冊 北京：機械工業(yè)出版社 2002 饒振綱 王勇衛(wèi)編著.滾珠絲杠副及自鎖裝置 北京:國防工業(yè)出版社 1990 陸玉 何在洲 佟延偉主編.機械設(shè)計課程設(shè)計（第三版）北京：機械工業(yè)出版社 1999 數(shù)字化手冊系列（軟件版）編寫委員會編著.機械設(shè)計手冊（軟件版）R2.0北京：機械工業(yè)出版社 1999 5、本畢業(yè)設(shè)計（論文）課題工作進度計劃： 起 迄 日 期 工 作 內(nèi) 容 3.19~3.25 3.26 ~ 4.08 4.09~5.20 5.21~6.17 6.18~6.24 完成畢業(yè)實習(xí)報告、開題報告 設(shè)計任務(wù)分析與總體方案的確定。 實施設(shè)計、計算、繪圖、實驗。 進行計算機仿真樣機和優(yōu)化設(shè)計，并編寫設(shè)計說明書。 畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯及成績評定。 教研室審查意見： 教研室主任簽字： 年 月 日 系審查意見： 系主任簽字： 年 月 日