波纹管机传动系统设计与计算.doc

1、任务书设计题目： 波纹管机传动系统的设计与计算 1 设计的主要任务及目标 传动系统的设计是整个波纹管机设计的一部分，主要任务是综合运用所学的知识，进行机械传动系统的设计。通过所学的设计基础，根据设计要求确定传动系统的主要参数，进行必要的设计计算，合理的选择元件，对所设计的传动系统的性能进行校核，最终设计出一个可靠的，先进的机械传动系统。2设计的基本要求和内容 传动系统的设计与计算，包括液压传动和齿轮传动，传动系统的设计步骤和内容大致如下：（1）确定传动系统的主要性能参数；（2）选择电动机，齿轮等传动元件； （3）验算传动系统性能；（4）设计详细的系统。3主要参考文献1 濮良贵,纪名刚.机械设计

2、M.第八版.西安:高等教育出版社, 20052 成虹.冲压工艺与模具设计M.北京：高等教育出版社，2004.3 王征,王仙红.AutoCAD 2010实用教程M.北京:清华大学出版社, 20094Sors L.Fatigue Design Of Machine Components. Oxford:Pergamon press,19714进度安排设计各阶段名称起 止 日 期1确定设计思路，进行开题检查 2013.122014.03.142开始着手进行设计工作 2014.03.142014.01.103进行中期检查 2014.04.10 2014.04.254整理论文完，论文完善，打印装订订 2

3、014.04.252014.06.095设计及及图纸整理，准备答辩 2014.06.102014.06.18 波纹管机传动系统的设计与计算摘要：波纹成型机是生产波纹管的核心设备，生产出的波纹管已经广泛用于各个工业领域，它是集机电液为一体的现代化高技术设备。本文针对生产的要求，提出了设计题目。并对该机的传动系统进行了全面设计。研究方案主要是根据能量传递，采用齿轮传动，液压传动的方法来完成设计，在传动系统设计中，根据波纹管成型的工作过程，进行了液压系统原理图的设计，确定了液压系统的执行元件。计算了整个液压系统的流量，并根据流量和压力进行了液压阀的选型、油箱的设计和各个辅助元件的选择，计算了各个系统

4、的功率，据此选择了电动机的型号。齿轮传动方面，通过计算各种传动比，最后选择出合适的零件。关键词：波纹管成型机；传动系统; 液压传动Design and calculation of the corrugated pipe machine drivesystemAbstract： Corrugated molding machine is the core of the corrugated pipe production equipment, production of corrugated pipe has been widely used in various industrial fie

5、lds, it is a concentration of electromechanical liquid for the integration of modern high-tech equipment.Based on the requirements of production, and puts forward the design topics. And has carried on the comprehensive design of the machine drive system.Research plan is mainly based on the energy tr

6、ansfer, the use of gearing, hydraulic transmission method to complete the designIn the transmission system design, according to the working process of the corrugated pipe forming, this paper gives the design of the hydraulic system schematic diagram, the hydraulic system of actuators is determined.

7、Calculate flow rate of the whole hydraulic system, and according to the flow rate and pressure of the hydraulic valve type selection, the design of the tank and various auxiliary components selection, calculated the power of each system, selecting the motor model, finally draw the assembly drawing o

8、f hydraulic pump station.Gear transmission, through the calculation of transmission ratio, finally choose the right parts.Key words: corrugated pipe forming machine; The transmission system; Hydraulic transmission 目 录1绪论11.1 国内波纹管的概况和发展趋势11.2 波纹管成型机简介21.3 课题的提出与意义31.4 课题研究中的主要难点以及解决的方法32 设计方案的确定42.1

9、 传动方案的确定42.1.1 机械传动系统拟定的一般原则42.1.2 确定最终传动方案52.2 确定各传动机构的传动效率63 电动机的选择73.1 选择电动机的类型及结构形式73.2 电动机功率的选择73.2.1 电动机功率的计算推演83.2.2 确定电动机具体型号83.3 确定各部件的功率与线速度83.4 确定各轴的转速83.5 确定传递的转矩94 链传动的选择及设计104.1链传动的选择104.2 链轮114.2.1 设计计算功率Pd124.2.2 确定带型与选择传动比124.2.3 确定型号125 减速器的设计135.1 选择减速器的类型135.2 减速器中齿轮传动的设计135.2.1

10、确定齿轮精度等级、齿轮类型、齿数和材料精度等级135.2.2确定结构尺寸185.3 齿轮轴的设计195.3.1 材料选择195.3.2 轴的设计计算和校核196 大小弧齿锥齿轮286.1 齿轮参数的选择286.2 齿轮传动的许用应力296.3 齿轮精度的选择306.4 大小弧齿锥齿轮的选择与设计306.4.1 斜齿轮传动的主要优缺点、啮合条件以及基本参数306.4.2 齿轮数据31结论33致谢34参考文献35I1绪论1.1 国内波纹管的概况和发展趋势 在公路施工中，应用钢波纹管涵代替钢筋混凝土进行涵洞施工作历史已经有100多年了。1896年，美国率先进行波纹管涵通道、涵管的可行性研究。其后，在

11、美国、加拿大、澳大利亚等国的公路建设中，均采用了钢波纹管涵进行涵洞的施工。1990年，日本高速公路设计，规范制定了波纹管涵设计技术规范。随着波纹管涵在世界各地的安装使用，证明了此种结构在各种使用情况下的通用性。在我国改革开放后，深圳及大同煤矿开始从国外进口成品波纹管涵进行涵洞施工。之后，上海市公路管理处、上海市政工程设计研究院、上海同济大学对金属波纹管涵进行了动、静载试验，结果表明能满足设计使用要求，填补了国内的空白，且迅速得到推广应用。百顺牌钢波纹管涵投入到了青海公路施工当中，三年的实践证明，钢波纹管涵在北方寒冷地区完全符合公路建设当中的涵洞施工要求。 实践证明，用钢制波纹管涵代替钢筋混凝土

12、进行涵洞施工，无论从施工周期、施工造价、环保意义等方面都有其不可比拟的优越性，且用钢波纹管涵进行涵洞施工，可大大提高道路行车的舒适度与安全性，避免道路中涵洞的“错台跳车”现形，有利于解决西北地区寒冷霜冻对砼管涵结构的破坏问题。 浙赣铁路九标管段共有 14 座公跨铁立交桥，为了争抢工期，全段公路跨线桥梁的施工由现浇变为提前预制，由于桥梁工点分散，设置了10 处桥梁预制场地，共预制梁56 片。公路桥梁采用箱形梁，后张法张拉，预应力孔道采用扁波纹管。从施工一开始，就得赶快研究图纸，打每一片梁都坚持检查施工质量，从钢筋数量、尺寸及波纹管的安装和混凝土浇筑、预应力张拉、压浆、封锚等各方面都不错过，但在施

13、工过程中，还是偶尔会有波纹管孔道堵塞现象发生，一旦堵塞发生，只能对混凝土结构做“开刀”处理，然后嵌补，这样的结果是，堵孔多了必然影响结构的质量，严重会造成质量事故。在施工中人们大多使用波纹管成孔，所以防止这种现象的发生就显得十分重要了。其实堵孔现象并不是不能避免的。从对造成堵孔的原因分析人手，人们采取了相应的措施，取得了良好的效果。 目前我国已有专门生产波纹管涵的工厂，鉴于这种管涵的许多优点，我国钢材产量已跨居世界前列，在我国推广应用波纹管涵的前景是非常广阔的。XXXVI1.2 波纹管成型机简介 波纹成型机是生产波纹管的核心设备，由成型模具、传动系统，控制系统部分组成。成型模具一般由3040

14、对上下（或水平）对开的模片组成，沿一定的轨迹移动，模具闭合成圆形管子的成型腔，模具打开，使制品脱模，模具可由水或空气冷却。其成型过程为：从挤出机挤出管坯在一定的水压下，经过吹胀（或真空吸附），使内外壁分别贴合在成型模具和内定径棒上成型。波纹成型机同时具有牵引管材的作用。波纹成型机有立式和水平式两种，立式波纹成型机其模具上下开合，占地面积小，结构紧凑，但模具更换较困难，特别是大口径模具的更换。水平式波纹成型机其成型模具水平开合，占地面积较大，但更换模具比立式方便得多，因比其应用更广泛。一般小口径管材，采用的是整体式模具，而大口径管材考虑到其模具重量大，更换时不方便，故一般采用托架式模具，换口径时

15、，只需更换托架内的芯模即可，节省了模具制造成本。波纹成型机的关键就是成型模具运行轨道的确定，需先建立模具运行的数字模型，然后印出其轨迹，最后按照这一轨迹组合模具。 双壁波纹管的成型方法一般有真空成型法和壁间充气成型法两种，也有同时使用这两种方法的。真空成型法是通过成型模具上的真空孔使管坯外壁靠负压作用吸附在成型模具上，其内壁靠伸出芯模的定径棒定型。这种方法生产的管子的外观质量较好，但其内外径尺寸稳定性较差，且真空孔易堵塞，造成产品外壁波纹缺陷。壁间充气成型法是在两层料坯中间通压缩空气，把管坯外壁吹胀入成型模具，同时使管内壁贴附在内定径棒上。并可根据管口径，壁原的大小来调气压。应用这种方法生产的管材.尺寸稳定性好。 国内生产的波纹管成型机，一般为水平式结构，大口径管材也采用托架式模具。但受其加工设备的限制，其模