机械毕业设计自动弯管机设计Word文档格式.doc
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2.14机身的结构设计与计算………………………………………………………………………21
2.15弯管机的主要参数……………………………………………………………………………22
第三章挡料架的结构设计………………………………………………………………23
3.1挡料架的结构设计……………………………………………………………………………23
第四章用电器选择与电路………………………………………………………………24
4.1各用电器的选择与电路设计…………………………………………………………………24
设计总结…………………………………………………………………………………………27
参考文献……………………………………………………………………………………………28
第1章绪论
1.1弯管机在自工工业中的地位和各种弯管机的性价比：
现今工业发达，无论是哪一种机器设备、健身器材、家具等几乎都有结构钢管，有导管，用以输油、输气、输液等，而在飞机、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1-1,1-2），也有机械传动的，但它们的占地面积较大（长度在2.5~4m之间），价格昂贵（2~5万元人民币或更多），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，设计出一种价格便宜,占地面积少,使用方便的自动弯管机（长0.9M，宽0.8M，高1.1M，价格9000元人民币左右），并着手对弯管机的性能更进一步的强化，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1-1
数控弯管机1-2
1.2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1-1、1-2分别是弯管原理图。
图1-3图1-4
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：
1.留出第1段直线段长度，并夹紧管子。
2.弯曲。
3.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。
4.重复第1步，直至弯完管子为止。
第二章弯管机设计
2.1工件工艺分析
此工作件采用的直径为30mm,厚为2mm的无缝钢管做为弯管件，材料为10号钢，其最小弯曲半径为60mm,而弯曲件的弯曲半径为100mm，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2-1,2-1.1。
图2-1图2-1.1
2.2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2-1
（2-1）
其中为弹性应力
r为管材内径
t为管材壁厚
为屈服应力
为中性层的弯曲半径
=2420N·
m
2.3电机选取
由经验选取弯管机的弯管速度为8r/min
则有P=M*=2KW（2-2）
由工作功率为2KW所以电机功率P=（2-3）
、、、、分别为带传动、蜗轮传动、联轴器、齿轮、轴承的传动效率。
取=0.96、=0.9、=0.99、=0.97、=0.98则
P==2.5KW
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960r/min为宜。
故选用电机的型号为YEP132S-6，其基本性能如表[1]2.1
表2.1YEP132-6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
YEP132S-6
3KW
960r/min
8.8A
77%
0.67
2.2
29．4N·
m
0．4/s
71/db
电机的主要安装尺寸如下
图2-2
表[1]2.2电机的安装尺寸单位（mm）
A
B
C
D
E
F
G
H
I
L
YEP-132S-6
280
140
89
38
80
315
216
132
210
515
2.4传动比的计算与各传动装置的运动与参数
由电机转速N1=960r/min，而弯管机的速度初拟为N5=8r/min
所以
总传动比=N1/N5=120
由皮带轮的传动比为1~4所以取皮带轮的传动比=2.5，由于单付齿轮的传动比为1~8。
便拟定取齿轮传动比=3,则蜗轮蜗杆的传动比=16,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1轴、2轴……以及
,…为相邻两轴间的传动比；
，…为相邻两轴间的传动效率；
P1，P2…为各轴的输入功率（Kw）；
T1,T2…为各轴的输入转矩（N·
m）；
N1,N2…为各轴的转速（r/min）；
（1）各轴转速
电机轴转速Nm=960r/min
蜗轮小轴端N1===384r/min（2-4）
蜗轮大轴端N2===24r/min
小齿轮转速N3=N2=24r/min
大齿轮转速N4===8r/min
工作台转速N5=N4=8r/min
（2）各轴的输入功率
电机输出功率P0=3KW
蜗轮小轴输入功率P1=P0*=3*=3*0.96=2.88KW（2-5）
蜗轮大轴输入功率P2=P1=P1*=2.88*0.9=2.59KW
齿轮小轴输入功率P3=P2*=P2*=2.59*0.99=2.56KW
齿轮大轴输入功率P4=P3=P3*=2.56*0.972=2.41KW
工作台输入功率=P4*=P4**=2.41*0.972*0.98=2.22KW
（3）各轴输入转矩
电机输出转矩=9550*=9500*=29.84N·
m（2-6）
蜗轮小轴输入转矩=**=29.84*2.5*0.96=71.62N·
蜗轮大轴输入转矩=**=71.62*16*0.9=1031.27N·
齿轮小轴输入转矩=*=1031.27*0.99=1020.96N·
齿轮大轴输入转矩=**=1020.96*3*0.972=2881.86N·
工作台输入转矩=**=2881.86*0.972*0.98=2657.31N·
2.5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A型皮带作为传动带。
由A型带的小带轮最小直径为70mm，故定小带轮直径为=100mm
皮带速度验算
==5.03（2-7）
所以5<
<
=20
所以此带轮合格
则从动轮=*=100*2.5=250mm
初选=1600mm
则有a=A+（2-8）
其中A===262.63（2-9）
B===2812.5
所以a=262.63+=519.6mm
主动轮包角==（2-10）
=>
带的根数z=（2-11）
其中取=00.97KW
=0.11KW
=0.96
=0.99
可得z==2.92
取
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