旋管式切管機傳動裝置設計與計算

楊歐

摘 要：切管機是通過電器系統(tǒng)控制機械傳動的運動方向，推動拖板作直線往返運動。本機床廣泛用于輸送液體和換熱器的管件的切制場合，一人管多機，減小勞動強度和節(jié)省人員。對于普通機械裝備設計，動力輸入常選用電動機。電動機輸入連續(xù)轉動，經(jīng)傳動裝置調(diào)整速度和轉矩，進行輸出，可滿足工作機的各種運動和動力要求。

關鍵詞：切制 電機 傳動 力矩

中圖分類號：TG580 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）02（b）-0074-02

鋼管作為來輸送流體和鍋爐熱交換器管在各個行業(yè)被廣泛應用，主要應用在輸送油、氣、水、進行換熱、作為結構材料用于房架、用于零件毛坯諸如槍管等等場合，它是一種經(jīng)濟斷面鋼材，使用量比較大。作為管材剪切裝置，切管機的設計生產(chǎn)顯得越來越重要。

本次設計的切管機，用于加工切制常見的的通風、通水管。在加工過程中，屬于下料加工，生產(chǎn)精度要求不高，但是為了提高生產(chǎn)效率，降低工人的手工勞動強度，本切管機的設計主要是為了解決大批量金屬寶閉關的切制。

本次設計的切管機主要要求是，工作載荷變動小，電動機的額定功率為1.5千瓦，滾子的轉速為70r/min，滿載轉速1410r/min，每天工作十小時。切管機的工作原理如下：三角帶輸出動力，經(jīng)過渦輪減速箱傳遞到一對磙子上。磙子帶動工件轉動是切削過程的主運動，通過手輪調(diào)整，使圓環(huán)刀片完成下降的進給運動，并在不斷增加刀片對管子的壓力過程中，實現(xiàn)管子的切割工作。本次設計的切管機具有五個部分：刀頭架，滾子，機柜，電器和減速箱。切管機選擇外輪廓尺寸較小的蝸桿傳動方案。如圖1

1 傳動裝置的總體設計與計算

傳動裝置用來將原動機輸出的運動和動力，以一定的轉速、轉矩或推力傳遞給執(zhí)行機構。

切管機工藝方案如圖2：

2 電動機的選擇

對于普通機械裝備設計，動力輸入常選用電動機。電動機輸入連續(xù)轉動，經(jīng)傳動裝置調(diào)整速度和轉矩，進行輸出，可滿足工作機的各種運動和動力要求。

產(chǎn)品設計要求中，工況為連續(xù)工作，電機要求持續(xù)輸出，變化很少，本機器載荷相對穩(wěn)定，輸出相對平穩(wěn)。一般Pm>Pr10%

此處：Pm已經(jīng)給出

所以：Pm=1.5kw

3 電動機轉速的選擇

根據(jù)設計要求選擇的電動機的轉速是 n=1410r/min

4 電動機型號確定

根據(jù)機械設計手冊，獲得該功率的三相異步電動機有以下三種型號及轉速可以選擇：

Y90S-2 2840r/min

Y90L-4 1400r/min

Y100L-6 940r/min

按照設計要求，能夠選定三相異步電動機的型號為：Y90L-4

5 傳動方案的擬定

總的傳動比i的確定：

根據(jù)工作狀況及傳動要求，確定傳動方案如下：

初定傳動比：

6.各軸的轉速、功率和轉矩

已知電動機的數(shù)據(jù)如下：

查表可知各級傳動效率如下：

（1）計算各軸轉速如下：

（2）各軸功率計算如下：

（3）各軸傳遞的轉矩計算如下：

注：軸3在設計上是為了換向添加的過渡齒輪，所以，軸3在傳動過程中不傳遞轉矩，只承受彎矩。如表1

根據(jù)設計獲得上述表格，確定旋管式切管機的傳動裝置設計與計算，獲得產(chǎn)品的基本參數(shù)，為下一步的設計奠定基礎。

參考文獻

[1] 宋萍萍.無屑切管機數(shù)控進給實現(xiàn)及工藝參數(shù)的研究[D].沈陽工業(yè)大學，2013.

[2] 甄洪棟.數(shù)控切管機控制軟件的研究[D].山東大學，2005.

[3] 劉科.海洋平臺導管架構件自動切割系統(tǒng)研究與開發(fā)[D].天津大學，2005.

[4] 賓煥南.半自動車銑切管機[J].金屬加工（冷加工），2009（11）：59-62.

[5] 吳全.新型切管機的設計與實現(xiàn)[J].機床與液壓，2012（14）：39-41.