1、I本科毕业论文（20 届）托辊杆加工单元的工艺设计所在学院专业班级 机械设计制造及其自动化学生姓名指导教师完成日期II诚信说明 本人郑重声明:本设计及其研究工作是本人在指导教师的指导下独立完成的，在完成设计时所利用的一切资料均已在参考文献中给出。本人签名： 年 月 日III毕业设计任务书设计题目： 托辊杆加工单元的工艺设计 1课题意义及目标学生应通过本次毕业设计，综合运用所学过的基础理论知识。深入了解机械设计的各个过程。及设计规范、计算方法、设计思想等内容。为学生在毕业后从事产品设计、制造等技术工作打好基础。2主要任务（1）根据题目要求，查阅相关资料。（2）进行详细的结构设计、计算、控制内容设
2、计。（3）按照毕业设计说明书撰写要求，完成毕业论文的撰写。（4）绘制结构设计相关的零件图及工艺设计卡片或控制部分设计。（5）设计过程要按标准要求执行。3主要参考资料1张世昌.机械制造技术基础M.高等教育出版社,2006 年.2李炳文.万丽荣.柴光远.矿山机械M.中国矿业大学出版社.2009.3濮良贵.机械设计(第八版)M.高等教育出版社.2010.64杨殿英.机械制造工艺M.机械工业出版社.2009.94进度安排设计各阶段名称 起 止 日 期1 根据题目要求，确定设计方案。 3 月 3 日 3 月 23 日2 结构设计，计算。 3 月 24 日4 月 13 日3 完成 50%以上的工作任务，准
3、备中期检查。 4 月 14 日- 5 月 4 日4 完成图纸的绘制，程序调整。 5 月 5 日 6 月 1 日5 撰写毕业论文，准备答辨。 6 月 2 日 6 月 22 日审核人： 2014 年 12 月 30 日IV托辊杆加工单元的工艺设计摘 要:此次毕业设计是在指导老师的悉心指导下完成的，运用了大学四年中所学的专业课知识，从分析零件加工过程，绘制零件图，再到完成工艺卡片的编写，然后就是完成加工过程设计，到最后完成毕业设计所要求的所有内容。在这个过程中，重点是完成了加工过程编写以及对专用加工单元的设计工作，保证了托辊杆所要求的加工要求。在完成毕业设计的过程中，也使我对所学的专业课内容更加的熟
4、悉，运用时也更加的熟练。关键词：托辊杆，工艺，加工单元 VThe Process Design of the Manufacturing unit of Roller RodAbstract:This graduation design, which was completed under the careful guidance of the supervisor, made use of the specialized knowledge learned in college. It started from the analysis of the manufacturing proces
5、s of parts and the drawing of its parts, then the process chart was compiled and the design of the manufacturing process was completed, finally all contents required in this design were finished. The key points in the whole process were the compilation of the manufacturing process and the design of
6、the manufacturing unit and to make sure that the roller rod meets the processing requirement. In the process of completing this graduation design, specialized knowledge learned in college becomes more familiar to the designer, so is the application of the knowledge.Keywords: roller lever, technology
7、, processing unitVI目 录1 前言 .11.1 托辊的用途 .11.2 托辊的种类 .12 托辊的结构 .32.1 托辊生产纲领 .42.2 托辊杆的分析 .42.3 托辊轴材料的选择 .42.4 托辊轴的受力分析 .52.5 托辊杆结构的优化设计 .72.5.1 加强整体结构刚度，增强承载能力 .72.5.2 减少托辊轴零件数量，提高整体可靠性。 .72.5.3 改善轴封性能，解决托辊密封问题 .82.5.4 提高托辊加工工艺可靠性的有效措施 .93 托辊加工单元及生产工艺 .103.1 行业背景 .103.2 原托辊生产存在的问题 .113.3 改造方案及 .113.4
8、主要技术措施 .123.5 托辊生产线技术改造后，达到了如下目标 .134 皮带机托辊杆的加工 .144.1 托辊杆的流程 .144.1.1 首先是棒料切断 .144.1.2 钻中心孔 .154.1.3 车卡簧槽及倒角 .164.1.4 铣槽 .164.2 托辊加工单元概述 .174.2.1 主要技术特点 .184.2 托辊杆加工单元的组成 .194.3 工艺过程 .234.3.1 托辊辊皮毛坯前处理： .234.3.2 号托辊管自动加工中心 .234.2.3 托辊管自动涂装线 .244.2.4 托辊杆自动加工中心 .244.2.5 自动穿轴装配机 .244.2.6 托辊自动压装中心 .244
9、.2.7 自动托辊检验机 .254.2.8 自动托辊检验机内容 .25结论 .26参考文献 .27致谢 .2811 前言1.1 托辊的用途托辊产品是对传送带起支撑定型作用和对传送带上的物品起到支撑和保障传送带稳定运转的设备，是皮带输送机核心组成部分。托辊制造成本占输送机总成本 35%左右，产生的阻力占全部阻力的 75%左右。托辊分为好多种类，本次设计的的托辊杆是用于煤炭行业。外壳部分大多数使用无缝钢管，也有为降低成本食用油缝焊接钢管。1.2 托辊的种类按使用场合和结构大致可分成 6 种：平行托辊、螺旋托辊、槽型托辊、立挡辊、调心托辊、缓冲托辊、耐腐蚀托辊等。(1)平行托辊：支架上下两排托辊互相
10、平行 上排用于承载传送物品，下排用于承接传送带。(2)螺旋托辊：由于传送带长期传送货物会粘接杂物，螺旋托辊用于清洁沾料，保持清洁。(3)槽型托辊：用于支撑如煤炭粮食等颗粒状不成形物料。(4)调心托辊：调整传送带因运行而产生的偏离。(5)缓冲托辊：安装于落料口下方，承载物料下降冲击。延长传送带寿命(6)回程托辊：不承担物料载荷，用于支撑1.2.2 按照制造材料分类大致可分成 5 种：非金属材质托辊和金属托辊。主要是因为工作环境因素影响所设计不同材质的托辊。比如像化工等行业要选用非金属托辊。(1)塑料托辊：由硬质工程塑料制作的滚筒，具备金属托辊优点的同时还有耐腐蚀耐磨损的优良特性。尤其是在抗阻燃静
11、电，在超低温环境运行性能优良 较低的摩擦系数，且长期使用能保证无毒无味。(2)玻璃钢托辊：由于特殊行业像印刷染色造纸纺织存在酸、碱、盐、油等腐蚀性会腐蚀托辊滚筒，所以托辊滚筒由耐腐蚀的玻璃钢制成。(3)阻燃橡胶托辊：由于托辊与传送带长时间摩擦，托辊表面会产生大量的热积2累一定程度再加上起火三要素就有发生起火的危险。因此在托辊表面固定一层阻燃橡胶，能有效防止因摩擦起火。(4)搪瓷托辊：由搪瓷对金属基材进行全密封处理的托辊。端头密封采用机械唇齿密封和双级迷宫密封。搪瓷托辊特点是机械性能好 密封性能好防尘防水防腐蚀。(5)陶瓷托辊：具有上述托辊的优良性能，如耐磨、耐腐蚀、抗氧化、安全、运行状态好、使
12、用寿命长是普通与托辊的 3 倍到 5 倍。下一章对托辊杆的的零件进行分析32 托辊的结构本次设计的钢制托辊主要有 5 大部分组成：托辊杆（轴） 、轴承、轴承座、密封部件、滚筒。如图 2.所示。最外层的钢管由无缝钢管切割而成，关内打磨去刺。对圆度有特定要求。托辊杆（轴）是按照标准公差制造出的冷拉圆棒料，本次设计的材料采用20 钢 轴承轴承座均为制造好的标准件，最后装配时用。轴承外圈连接轴承座，内圈与托辊轴做过盈装配。轴承座外圆通过焊丝和滚筒内圈通过自动焊接机焊接在一起。这样加工出具有强度很高的整体结构。图 2. 托辊 最外层的钢管由无缝钢管切割而成，关内打磨去刺。对圆度有特定要求。托辊杆（轴）是
13、按照标准公差制造出的冷拉圆棒料，本次设计的材料采用 20 钢 轴承轴承座均为制造好的标准件，最后装配时用。轴承外圈连接轴承座，内圈与托辊轴做过盈装配。轴承座外圆通过焊丝和滚筒内圈通过自动焊接机焊接在一起。这样加工出具有强度很高的整体结构。42.1 托辊生产纲领企业生产托辊型号托辊型号 生产纲领 轴扁尾 轴承型号108*538*600 40000 8*20 4G3052.2 托辊杆的分析托辊杆受传送带及传送带上的物料和托辊自重载荷。此处的托辊轴虽属于轴类零件，但是非传统意义上的轴类零件，因为它不参与旋转。工作时受弯曲应力和冲击载荷但受力方向不变。加工和制造工艺在于防止托辊轴的弯曲和断裂。理论和实践表明托辊轴的失效模式主要为断裂失效。轴类零件毛坯的选用主要采用冷拉圆棒料或锻件。此处托辊杆机构相对简单，尺寸相对不大。2.3 托辊轴材料的选择目前市场上托辊轴的材料大多数选用 Q235 钢或者 20 号钢。Q235 钢是碳素结构钢通常情况下 Q235 钢不经过热处理可直接加工使用。
