基于旋转接头波纹管的设计

技术学院 毕 业 设 计

题目 基于旋转接头波纹管的设计 系别 机电工程系 专业 机电一体化技术 班级 机电 姓名 学号 指导教师 日期 年9月 济源职业技术学院毕业设计

I 设计任务书 设计题目： 基于旋转接头波纹管的设计 设计目的： 通过毕业设计使学生综合运用所学的机械设计基础、机械制造等相关课程的知识，起到巩固、深化、融会贯通及扩展有关机械设计方面知识的作用，树立正确的设计思想。 通过毕业设计的实践，培养学生分析和解决工程实际问题的能力，使学生掌握机械零件机械传动装置或简单机械的一般设计方法和步骤。 提高学生的有关设计能力，如计算能力、绘图能力以及计算机辅助设计（CAD、Solid Works）能力等，使学生熟悉设计资料（手册、图册等）的使用，掌握经验估算等机械设计的基本技能。 设计要求： 由教师组织学生进行设计动员和安全教育。要求学生在毕业设计时要注意以下几点： （1）进行设计前，应熟练掌握AutoCAD、Solid Works,还应了解仿真模型的工作原理、基本结构、特点、使用和维护，以及基本设计方法。 （2）应集中精力进行设计，出现问题时，应向指导老师请教。 （3）毕业设计过程中要勤思考、勤问、勤做、勤总结，不断积累经验技巧，提高设计能力。 （4）设计过程中要及时检查、及时修正，并且注意计算数据的记录和整理，以及要有整体观念。 济源职业技术学院毕业设计

II 设计进度要求： 第一周：布置毕业设计任务； 第二周：开始查阅资料，进行初步计算； 第三周：画图及修改底稿； 第四周：完成电子稿； 第五周：检查电子稿及排版； 第六周：修改电子稿； 第七周：完成毕业设计； 第八周：准备毕业答辩。

指导教师（签名）： 济源职业技术学院毕业设计

III 摘 要 随着三维CAD软件技术的日益成熟，市场的日益扩大，制造企业普遍认识到应用三维CAD软件是传统产业技术改造的必由之路。AutoCAD作为三维CAD软件之一，其功能涵盖了零件设计、可观性三视图和产品数据管理等方面，形成了CAD技术的高端应用市场，广泛应用与航空、航天、铁道、兵器、电子、机械等领域；该软件使用简单，操作方便，是许多工程人员的首选，也是目前最为流行的CAD软件之一，极大地促进了企业的技术创新和市场竞争力。 本设计以AutoCAD为平台，对旋转接头进行了产品结构设计。该图提高了产品的设计效率，缩短了设计周期，更使设计图形形象逼真，简单易懂。 关键词:轴承，密封垫，波纹管 济源职业技术学院毕业设计

IV 目 录

摘 要 ............................................................. III 1 旋转接头的简介 ....................................................... 1 1.1 旋转接头的现状 .................................................... 1 1.2 旋转接头的功能 ................................... 错误！未定义书签。 1.3旋转接头的分类 .................................................... 1 1.4 旋转接头的应用范围 ................................................ 5

2 总体设计方案 ......................................................... 7 2.1 设计效果图 ........................................................ 7 2.2 波纹管的设计 ...................................................... 9 2.3波纹管的主要技术参数 ............................................. 10 2.4关于应力评定的计算公式 ........................................... 13 2.5 滚动轴承的设计分析 ............................................... 15 2.6密封垫的设计分析 ................................................. 17 2.7旋转接头的安装与维护 ............................................. 19

致 谢 .............................................................. 21 参考文献 .............................................................. 22 济源职业技术学院毕业设计

1 旋转接头的简介 1.1 旋转接头的现状 高品质旋转接头和精密轴承装置在高刚性转轴上，长时间运转无振动，转轴经过特殊的热处理增加刚性，固定环封闭物是由特殊的材料，是抗磨损碳精石墨所制造的，不透水和干式运转，特别是旋转封闭面大小必须减低到最低限度，甚至在较高的压力下，经长期机械经验变得封闭面部份有较好的平衡结果，RF型接头采用青铜固定环是为在高压力200Mpa中使用。

1.2 旋转接头的功能 旋转接头可依工作情形来选择连结方式。传输介质入口可依工作情况自由选择侧边或后端进入。密封面及密封圈为特殊材料所制成的，抗磨损、寿命长、耐腐蚀、不泄漏。旋转接头内部有两个精密轴承，运转平稳持久、坚固灵活，磨擦系数小，故可以高速运转。内部密封件磨损的状况可由产品外观目测得知，可以预防机械停机或机械损坏，来达到预防的效果和减少损失。密封件磨损更换维修简易，不用重新购置新品，节省成本。单回路系列旋转接头:满足国内外各种产业需求,流体介质水(water)、蒸气(steam)、油(oil)、空气(Air)、真空(vacuum)切削液(coolant)、甲苯等化学溶剂。

1.3旋转接头的分类 单回路旋转接头 单回路旋转接头可依工作情形来选择连接方式。传输介质入口可依工作情况自由选择侧边或后端进入。密封面及密封圈为特殊材料所制成的，抗磨损、寿命长、耐腐蚀、不泄漏。旋转接头内部有2个精密轴承，运转平稳持久、坚固灵活、磨擦系数小，故可高速运转。内部密封件磨损的状况可由产品外观目测得知，可以预防机械停机或机械损坏，来达到预防的效果和减少损失。密封件磨损更换维修简易，不用重新购置新品，节省成本。 双回路旋转接头 此类旋转接头可分为双回路固定式和双回路旋转式旋转接头。密封面及密封圈为特殊材料所制成的，抗磨损、寿命长、耐腐蚀、不泄漏。内部密封件磨损的状况可由济源职业技术学院毕业设计 2 产品外观目测得知，可以预防机械停机或机械损坏，来到预防的效果和减少损失。内有独立管路，可作不同工作情况需求做选择，来发挥最大的效益。外壳与转轴由精密轴承支撑，使旋转转动时灵活轻巧，磨擦力小，液体介质可包括水、油、空气等，运用行业甚广。密封件磨损更换维修简易，不用重新购置新品，节省成本。 旋转接头的功能是实现静止管道与旋转设备之间疏导流体介质的连接密封，并达到旋转设备所需的某种目的，例如：利用蒸汽、热水、导热油灯介质的加热，利用冷水、油或其他冷却液等介质进行冷却。 Q系列： Q-F型： 特点是采用球面密封结构，可自动调心、自动补偿磨损。结构简单，密封性能稳定，维护方便，无需保养。适用于转速较低，同轴度较差的设备上，是应用最广泛的一种。 使用参数见表1.1 表1.1 Q-F型使用参数 最高压力 1.6Mpa

最高温度 200℃ 最高转速 100rpm 适用介质 蒸汽 水 导热油 Q2-F型： 使用参数见表1.2 表1.2 Q2-F型使用参数 最高压力 1.6Mpa

最高温度 200℃ 最高转速 150rpm 适用介质 蒸汽 水 导热油 QS-Y型印染专用旋转接头 结构特点： QS-Y是专门为印染行业烘筒而特殊设计的，采用性能可靠的球面摩擦密封结构，济源职业技术学院毕业设计 3 其结构简单能自动调心、自动补偿，连接螺纹有公制M36*4的，内管连接螺纹为M16*1.5。 使用参数见表1.3 表1.3 QS-Y型使用参数 最高压力 1.6Mpa 最高温度 200℃ 最高转速 120r/s 适用介质 饱和蒸汽 过热蒸汽 过热水

D系列： D-F型 结构特点： 采用波纹补偿和浮动密封环、双端面密封，摩擦系数小，降低磨损，延长使用寿命。滚动轴承支撑使旋转精度高、扭矩小，适用于高速旋转设备。在高温条件下轴承应注意定期加油。 使用参数见表1.4 表1.4 D-F型使用参数 最高压力 1.6Mpa

最高温度 160℃ 最高转速 500r/s 适用介质 油 蒸汽 水

H-F型 结构特点： H系列外壳采用有色金属材料制成积小、重量轻、旋转灵活、零件均采用耐腐蚀材料，密封性能好。自动补偿。适用于通水冷却的旋转接头。 使用参数见表1.5 表1.5 H-F型使用参数 最高压力 1.0Mpa 最高温度 100℃