艺术水泥护栏罗纹柱成型机（机械设计部分）(附件)
摘 要 随着科技的发展，近年城市中来越来越多风靡的水泥艺术围栏，水泥艺术护栏具有许多优点，比如美观、大方、含有艺术气息等多种方面，可以让城市风景变得更加绚丽多彩。跟相对传统的铁艺对比，它在许多方面就有突出的优越性，这也决定了其在不久的将来会逐步取代铁制护栏，同时也可以看出在未来的市场中水泥艺术围栏将会有非常好的发展道路，以此设计制造水泥艺术围栏的成型机也将有着非常光明的前景。制造水泥艺术护栏时对本身的立柱要求并不高，所以制造的机床对于精度的要求也不是很高，本次设计主要还是在原本方案基础上进行略微改进，从而提高成型机的生产效率和减少工厂工人的劳动量，也同时让其操作变得更加简单便利。设计过程中多次请教导师，在导师的建议下，对此次设计做了许多调整改动，让成型机的生产速度和成品率得到了些许提高，现在预计每天的生产量能在10根左右。
目 录
引言 1
第一章 总体设计方案的拟定 2
1.1参考方案 2
1.2总体设计方案 2
第二章 传动的设计计算 4
第三章 轴的设计计算 6
3.1 轴尺寸的设定 6
3.1.1 带轮轴的尺寸设定 6
3.1.2 端盖轴的材料选用45钢（调质） 6
3.1.3 电机轴的尺寸 7
3.2 轴的校核计算 7
3.2.1 带轮轴的校核 7
3.2.2 端盖轴的校核 9
3.3 轴承的选取 10
3.4 联轴器的选择 10
第四章 模具的设计 11
第五章 滚子支撑座的设计 12
第六章 工作台的设计 13
第七章 装夹及工作操作 14
附录 A专题综述报告 15
附录 B调研报告 17
结束语 19
致 谢 20
参考文献 21
引言
时代的变迁，科技的不断发展与进步，水泥艺术围栏在水泥护栏中的地位逐步提升，渐渐地在市场中占有很大一部分的地位，在许多场地中被应用，生活中许多地方我们可以看到水泥艺术围栏的身影，像一些别墅、公园、体育场、楼
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
梯、阳台都能看到。在以前的市场中，我们主要可以看见的主流围栏有铁质围栏、水泥围栏、不锈钢围栏、PVC围栏等。而随着时间的流逝，我们见见看出了这些护栏在各方面有着不小的缺点，这些缺点都会导致水泥艺术护栏的发展，市场前景也受到了很大的阻碍。像铁质围栏会因为下雨天导致生锈掉漆等问题；不锈钢围栏会由于强度不够容易弯曲变形，而且不锈钢材料本身在阳光下照耀会显得十分刺眼，形成光污染；而PVC围栏却容易坏裂，需要经常维护，且维护成本较高，同时该围栏色彩单一，不适合现在城市绚丽多彩的色调。而水泥艺术围栏并没有上面那些材料的问题，各方面要求达到国家标准，制作材料像沙子水泥等都非常廉价，且容易的到，生产起来非常容易，生产技术也不是很难，是目前看来最有前景的产品。水泥艺术护栏还有很好的组合功能，各部位都可拆分，可以形成各式各类的产品，这种方法方便的产品能让水泥护栏形成多种的艺术形式，很受大众的喜爱，在各种公共设施中我们可以看到它们的身影。
根据新农村的快速发展，各地城市建设也在不断发展，许多地区的计划中采用了中西方相结合的设计理念。这一设计理念为欧式构件的发展提供的广阔的发展空间，传统的护栏大多使用的铁艺、铝合金材料，需要借助电焊等工艺技术而其质地较软，容易生锈，易腐烂，经不起风吹日晒，色彩单一，维护成本高等，艺术水泥护栏解决了传统护栏的缺点，由于是水泥制造，故耐风雨雪冻、强度特高，与建筑群体同寿，栏杆配以隔柱、扶手、底座，造型精美、古朴气派，而且价格低廉，成为传统护栏材料的替代产品。本次毕业设计研究主题为罗纹柱成型机，此次提出一种罗纹柱成型机的设计方案,并进行部分理论分析。
第一章 总体设计方案的拟定
罗纹柱成型机是一个相对较新的课题，这种机子在市面上很少，生产这些机子的厂家也相对比较少，大部分厂家为了自己的销售量较好对外界透露的信息也特别少，为此，我在网上查阅了资料也去图书馆寻找了相关书籍，发现内容少之又少，在刚开始确定设计方案时觉得特别的困难，因为没有现场见过这种机型，所以起初设计机型完全不知道如何下手，我的导师是一位经验非常丰富的教授，庞教授以前也带过这种课题的毕业设计，经过庞教授的联系，我们找到了一家有水泥艺术护栏成型机的厂家，厂家的相关负责人非常大度，在沟通交流过后，他们允许我们去进行一些细微的调研，我和庞老师在一个下午一起去了这家厂子，在负责人的带领下我们参观了成型机的结构，在询问了有关设计问题后，负责人给了我们部分解释，庞教授也给我的设计做了知道，我当时对机型进行了观察，对其结构进行了简单的记录和测绘草图，这次经历对我的毕业设计有非常大的帮助，我的设计灵感也因这次经历多出了不少，我对罗纹柱成型机也有了进一步的了解。
1.1参考方案
这次去工厂里参观，我们看到的机型是卧式水泥艺术护栏成型机，整个机子是放在了水泥地基之上的，通过观察和了解，我们得知这台机子是一级带轮减速然后传动到另一个两端固定有轮的长轴上的，同时有两个轴承装在了这根轴上，然后轮子和轴一起转动，在摩擦力的带动下，传动定位到轮上面，从而使上面的滚筒一起转动，厂里人解释这里是用螺栓方式固定滚筒的。然后滚筒里填满材料，将要制作的模具放在其中。该成型机是通过离心力的方式是水泥成型，在开机制作之前，我们要在模具中插放一根足够长的铁棒，这样子在成型机旋转时可以通过铁棒来滚压水泥材料，这样做的目的是为了提高效率和增加产品的质量。厂里的人告诉我们，它们厂里的水泥柱中间是空的，但是有钢筋支撑，所以强度是不用担心的，该水泥柱长度为1800mm，内径1600mm，外径200mm。在距离柱顶部360mm处有一孔，该处的作用是通过连杆和一些小的花瓶柱进行连接。为了吸引买家，让产品更容易出售，罗纹柱的表面可以设计成各种各样的花纹，而花纹的形式是由模具内壁的花纹而定。
1.2总体设计方案
经过去厂里的拟定的参考方案和在导师的知道下，我对最终的模型也有了初步确定，导师指导说滚筒的重量较大，占用空间也非常大，所以会对安装带来非常的不便，经过再三的考虑，我们最后决定模型不采用滚筒的方式，而是用模具直接转动的方式，然而后来又发现问题，不采用大滚筒的方式使机子质量减少，产生的摩擦力又不足以是滚子带动模具，可能会出现带不动或者打滑的情况，这样我们又只好放弃滚子传动，而是通过在模具上焊一跟轴，然后用联轴器来使模具转动。我们想对此成型机进行创新，所以在四个支撑滚轮座处根据不同的半径尺寸设计了2种能调节高度的不同尺寸，使这台成型机能够加工出3中不同尺寸的罗纹柱，而这参数需要通过地基上的浇筑地脚螺栓来确定，安装时的滚轮支撑也需要同相应的尺寸来选取，通过地脚螺栓固定在相应的位置。关于成型机上的连接孔如装配图11所示，用螺栓的方式将一圆柱木块固定在模具上，然后直接成型。
图11 整体装配图
目 录
引言 1
第一章 总体设计方案的拟定 2
1.1参考方案 2
1.2总体设计方案 2
第二章 传动的设计计算 4
第三章 轴的设计计算 6
3.1 轴尺寸的设定 6
3.1.1 带轮轴的尺寸设定 6
3.1.2 端盖轴的材料选用45钢（调质） 6
3.1.3 电机轴的尺寸 7
3.2 轴的校核计算 7
3.2.1 带轮轴的校核 7
3.2.2 端盖轴的校核 9
3.3 轴承的选取 10
3.4 联轴器的选择 10
第四章 模具的设计 11
第五章 滚子支撑座的设计 12
第六章 工作台的设计 13
第七章 装夹及工作操作 14
附录 A专题综述报告 15
附录 B调研报告 17
结束语 19
致 谢 20
参考文献 21
引言
时代的变迁，科技的不断发展与进步，水泥艺术围栏在水泥护栏中的地位逐步提升，渐渐地在市场中占有很大一部分的地位，在许多场地中被应用，生活中许多地方我们可以看到水泥艺术围栏的身影，像一些别墅、公园、体育场、楼
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
梯、阳台都能看到。在以前的市场中，我们主要可以看见的主流围栏有铁质围栏、水泥围栏、不锈钢围栏、PVC围栏等。而随着时间的流逝，我们见见看出了这些护栏在各方面有着不小的缺点，这些缺点都会导致水泥艺术护栏的发展，市场前景也受到了很大的阻碍。像铁质围栏会因为下雨天导致生锈掉漆等问题；不锈钢围栏会由于强度不够容易弯曲变形，而且不锈钢材料本身在阳光下照耀会显得十分刺眼，形成光污染；而PVC围栏却容易坏裂，需要经常维护，且维护成本较高，同时该围栏色彩单一，不适合现在城市绚丽多彩的色调。而水泥艺术围栏并没有上面那些材料的问题，各方面要求达到国家标准，制作材料像沙子水泥等都非常廉价，且容易的到，生产起来非常容易，生产技术也不是很难，是目前看来最有前景的产品。水泥艺术护栏还有很好的组合功能，各部位都可拆分，可以形成各式各类的产品，这种方法方便的产品能让水泥护栏形成多种的艺术形式，很受大众的喜爱，在各种公共设施中我们可以看到它们的身影。
根据新农村的快速发展，各地城市建设也在不断发展，许多地区的计划中采用了中西方相结合的设计理念。这一设计理念为欧式构件的发展提供的广阔的发展空间，传统的护栏大多使用的铁艺、铝合金材料，需要借助电焊等工艺技术而其质地较软，容易生锈，易腐烂，经不起风吹日晒，色彩单一，维护成本高等，艺术水泥护栏解决了传统护栏的缺点，由于是水泥制造，故耐风雨雪冻、强度特高，与建筑群体同寿，栏杆配以隔柱、扶手、底座，造型精美、古朴气派，而且价格低廉，成为传统护栏材料的替代产品。本次毕业设计研究主题为罗纹柱成型机，此次提出一种罗纹柱成型机的设计方案,并进行部分理论分析。
第一章 总体设计方案的拟定
罗纹柱成型机是一个相对较新的课题，这种机子在市面上很少，生产这些机子的厂家也相对比较少，大部分厂家为了自己的销售量较好对外界透露的信息也特别少，为此，我在网上查阅了资料也去图书馆寻找了相关书籍，发现内容少之又少，在刚开始确定设计方案时觉得特别的困难，因为没有现场见过这种机型，所以起初设计机型完全不知道如何下手，我的导师是一位经验非常丰富的教授，庞教授以前也带过这种课题的毕业设计，经过庞教授的联系，我们找到了一家有水泥艺术护栏成型机的厂家，厂家的相关负责人非常大度，在沟通交流过后，他们允许我们去进行一些细微的调研，我和庞老师在一个下午一起去了这家厂子，在负责人的带领下我们参观了成型机的结构，在询问了有关设计问题后，负责人给了我们部分解释，庞教授也给我的设计做了知道，我当时对机型进行了观察，对其结构进行了简单的记录和测绘草图，这次经历对我的毕业设计有非常大的帮助，我的设计灵感也因这次经历多出了不少，我对罗纹柱成型机也有了进一步的了解。
1.1参考方案
这次去工厂里参观，我们看到的机型是卧式水泥艺术护栏成型机，整个机子是放在了水泥地基之上的，通过观察和了解，我们得知这台机子是一级带轮减速然后传动到另一个两端固定有轮的长轴上的，同时有两个轴承装在了这根轴上，然后轮子和轴一起转动，在摩擦力的带动下，传动定位到轮上面，从而使上面的滚筒一起转动，厂里人解释这里是用螺栓方式固定滚筒的。然后滚筒里填满材料，将要制作的模具放在其中。该成型机是通过离心力的方式是水泥成型，在开机制作之前，我们要在模具中插放一根足够长的铁棒，这样子在成型机旋转时可以通过铁棒来滚压水泥材料，这样做的目的是为了提高效率和增加产品的质量。厂里的人告诉我们，它们厂里的水泥柱中间是空的，但是有钢筋支撑，所以强度是不用担心的，该水泥柱长度为1800mm，内径1600mm，外径200mm。在距离柱顶部360mm处有一孔，该处的作用是通过连杆和一些小的花瓶柱进行连接。为了吸引买家，让产品更容易出售，罗纹柱的表面可以设计成各种各样的花纹，而花纹的形式是由模具内壁的花纹而定。
1.2总体设计方案
经过去厂里的拟定的参考方案和在导师的知道下，我对最终的模型也有了初步确定，导师指导说滚筒的重量较大，占用空间也非常大，所以会对安装带来非常的不便，经过再三的考虑，我们最后决定模型不采用滚筒的方式，而是用模具直接转动的方式，然而后来又发现问题，不采用大滚筒的方式使机子质量减少，产生的摩擦力又不足以是滚子带动模具，可能会出现带不动或者打滑的情况，这样我们又只好放弃滚子传动，而是通过在模具上焊一跟轴，然后用联轴器来使模具转动。我们想对此成型机进行创新，所以在四个支撑滚轮座处根据不同的半径尺寸设计了2种能调节高度的不同尺寸，使这台成型机能够加工出3中不同尺寸的罗纹柱，而这参数需要通过地基上的浇筑地脚螺栓来确定，安装时的滚轮支撑也需要同相应的尺寸来选取，通过地脚螺栓固定在相应的位置。关于成型机上的连接孔如装配图11所示，用螺栓的方式将一圆柱木块固定在模具上，然后直接成型。
图11 整体装配图
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