大直径辊筒双头镗孔专机

毕业设计（说明书）题目名称：大直径辊筒双头镗孔专机承载装置及自定心装置的设计院系名称：机电学院班级：机自 072学号： 200700314207学生姓名：邢家坤指导教师：肖庆和2011 年5月摘要本论文是关于大直径辊筒双头镗孔专机承载装置和自定心装置的设计说明。

首先，本文简要概述了课题的选题背景及发展现状，对双头镗孔专机的加工对象锡林辊筒及道夫辊筒进行了结构和加工工艺的分析。

其次，根据承载装置和自定心装置的性能要求进行了方案的拟定并在方案对比分析的基础上确定出了相对合理的方案。

承载装置对锡林辊筒与道夫辊筒的定位采用类似V形面的定位方式，驱动方式为减速电动机齿轮传动。

自定心装置采用带双矩形导轨的可移动箱体实现三个旋转轴的同时进给，采用液压缸驱动六杆机构运动进而实现自定心装置的三个旋转轴同步转动。

同时，对方案中用到的电动机、液压缸、扭杆弹簧进行了计算选择及连杆机构的运动确定性的验证。

最后，校核了承载装置中驱动轴的强度及轴承的寿命，并在结论中总结了本设计的优点和创新点，对方案中存在的问题进行了分析并提出了改进方向。

关键词：承载装置自定心装置六杆机构AbstractThis thesis is a piece of explanation of design that about the bearing and self-centering device of the specialized and two-headed boring machine to process the big diameter roller.Firstly, these papers briefly summarize the background and development present situation of the topic. It also analyze the structure and processing manufacturability of cylinder and doffer rollers which was processed by specialized and two-headed boring machine.Secondly, according to the performance requirement of the bearing and self-centering device to make the project block in, then on the basis of the project analysis make out a relatively reasonable project. The cylinder and doffer rollers are located by the V-shaped surface and the drive mode is reducer motors gear transmission. Self-centering device adopt the removable tank body with double rectangular guide rail to realize three axis remove in the meantime. It also adopts hydraulic cylinder driving mechanism drive linkage mechanism to realize the three axes rotate meanwhile. At the same time, makes a calculation and choice to the motor and hydraulic cylinder used in the project.Finally, checks the strength of drive shaft and bearing life of bearing device, summarizes this designing project’s advantage and innovations, analyzes the problems in the project and put up with improving direction.Key words: bearing device self-centering device six-connecting rod mechanism目录引言 (1)1 课题介绍 (2)1.1 课题名称 (2)1.2 课题概述 (2)1.3 课题背景及发展现状 (2)2 零件的结构和加工工艺分析 (4)2.1 辊筒的加工工艺要求 (5)2.2 辊筒的加工工艺流程 (5)2.3 零件的工艺分析 (5)3 方案拟定 (6)3.1 承载装置及自定心装置的设计要求 (6)3.1.1 承载装置的设计要求 (6)3.1.2 自定心装置的设计要求 (7)3.2 课题可行性分析 (7)3.3 方案的设计与对比分析 (8)3.3.1 承载装置方案设计 (8)3.3.2 承载装置方案的对比分析 (12)3.3.3 自定心装置方案设计 (13)3.3.4 自定心装置方案的对比分析 (17)3.4 方案的选择确定 (18)4 理论计算及关键零部件的校核 (18)4.1 理论计算 (18)4.1.1 电动机的选择 (18)4.1.2 液压缸的选择............................ 错误！未定义书签。

4.1.3 连杆机构的计算.......................... 错误！未定义书签。

4.1.4 自定心装置中扭杆弹簧的计算.............. 错误！未定义书签。

4.2 关键零部件的校核............................. 错误！未定义书签。

4.2.1 承载装置驱动轴的校核.................... 错误！未定义书签。

4.2.2 键联接的选择与校核...................... 错误！未定义书签。

4.2.3 轴承的校核.............................. 错误！未定义书签。

结论 (20)参考文献 (21)致谢 (22)附录 (23)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3500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B-SPM。

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。

1 课题介绍1.1 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1.2 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：(1)根据给定的道夫辊筒零件图对零件进行工艺分析；(2)根据加工工艺的参数对两部分装置进行结构的设计；(3)通过对所设计的方案进行对比分析来确定最佳的方案；(4)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。

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：1.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；2.该装置主要用于加工零件时的承载作用，承载装置上的V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。

1.3 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，此两种辊筒的主要作用如下：(1)梳棉机上锡林辊筒的作用锡林是梳棉机的主要机件，锡林由滚筒和梳理齿条组成，FA201型梳棉机滚筒直径为1284mm,包覆齿条后的工作直径为1290mm.，其作用是将刺辊初步梳理过的纤维转移并带入锡林、盖板工作区，作进一步细致的梳理、伸直和均匀混和，并将纤维转移给道夫。

(2)梳棉机上道夫辊筒的作用道夫滚筒的结构与锡林相似。

FA201型梳棉机的道夫滚筒直径为698mm,工作直径为706mm，道夫的作用是将锡林表面的纤维凝聚成纤维层，并在凝聚过程中，对纤维具有梳理和均匀混和作用，由于道夫直径较小，因而对其动平衡、包卷针后滚筒的变形及轴与轴承的要求都比对锡林的要求低。

(3)课题背景及现状锡林、道夫辊筒的特殊性在于是用卷板机把钢板卷成圆筒并整体焊接起来的，用于梳棉机上的大直径锡林、道夫辊筒外圆要有很高的表面光洁度，辊筒的轴线与外圆要有高的同轴度，这就对辊筒的镗孔工序有很高的要求，而在一般的镗床上加工直径分别为1280mm和692mm的锡林辊筒和道夫辊筒不论是承载还是装夹都比较困难，对于生产批量很大(每年各3000件)的辊筒用现代化的加工中心则经济性和效益性较差，那么对于专门加工两种大直径辊筒的双头镗孔专机的需求也就显得格外必要。

就镗床专机来说，目前国内生产镗床专机的厂家很多，而且镗床专机类型也较多，但由于梳棉机上锡林辊筒和道夫辊筒直径较大这一特性，则相应地镗大直径辊筒的专机也有其特殊性，目前该类型专机只在纺织机械行业中使用的较多，如目前纺织机械行业用的镗锡林、道夫专机B-SPM。