论文总字数：13982字

摘 要

本篇文章简介了散热器的使用现状，分析了在当今社会中应用的散热器的优缺点，针对当今社会中散热器的使用问题提出了新的散热器的设计方案，改进了工艺，解决了当今散热器中普遍存在的问题。对涨管机的关键零件进行结构分析，计算了每根散热器片涨管力，以及涨管退出拉力的大小。通过计算力和对机器每个零件的具体分析，选择了功率合适的减速电机。经过对涨管机的工作原理的层层深入分析，借鉴普通立式直管涨管机的结构，对设计的螺旋涨管机加以改进和完善，使螺旋涨管机拥有实际使用的价值。在分析普通涨管机的基础之上，对螺旋涨管机的结构加以优化，使螺旋涨管机结构设计更加合理。

关键词：螺旋涨管、过盈涨管力、退出拉力。

Study of spiral expanding machines for the radiator

Abstract

The paper gives a brief introduction of the radiator . It analyze the advantages and disadvantages of the radiator which has application in today’s society . I come up with a new design scheme for the problem of the application of the radiator today and improve process . Just because of this , I solve the problems of the radiator which are put to work in common . I analyze the structure design of the key parts of spiral expanding machine . Through the medium of computing the ，appropriate power . Through the prerequisite to analyze the principle of the machine work , I construct the structure of the direct expanding machine to improve the design of the spiral expanding machine step by step , make the structure of the machine more reasonable . And after this , the machine will have the value of practical use . Based on the analysis of the common expanding machine, I optimize structure of the spiral expanding machine for the radiation , make the structure design of the machine more reasonable.

Key words: spiral expand 、the power of interference 、the pulling force to withdraw

目 录

第一章 引 言 1

1.1螺旋涨管机的设计背景 1

1.1.1螺旋涨管的简要介绍 1

1.1.2计算机设计软件的使用 1

1.2螺旋涨管机的选题背景及工作原理 2

1.2.1螺旋涨管机的选题背景 2

1.2.2螺旋涨管机工作原理 2

第二章 螺旋涨管机工艺过程分析 4

2.1螺旋涨管设计的受力分析 4

2.1.1采用直动式涨管机的设计 4

2.1.2采用螺旋涨管机设计的计算 5

2.1.3比较计算 6

2.1.4采用螺旋涨管机的电机功率计算 6

第三章 螺旋涨管机部件设计 10

3.1机架设计 10

3.1.1机架设计遵循的原则 10

1.刚度原则 10

2.强度原则 10

3.运行平稳性原则 10

3.1.2设计机架的结构 10

3.2弹性涨套设计 11

3.3直线导轨的选择 13

3.4滚珠丝杠的设计 14

3.4.1滚珠丝杠的优点 14

3.4.2滚珠丝杠的选择计算 14

3.5联轴器的设计 17

第四章 螺旋涨管机发展前景 20

毕业小结 21

致 谢 22

参考文献 23

引 言

1.1螺旋涨管机的设计背景

1.1.1螺旋涨管的简要介绍

由于我国的南北地域跨越很大，这就造成了南北气温的差异相当大，在冬天北方的气温降到了零下几十度，在这个时候，散热器的应用就显得尤为重要。同时北方的散热器市场非常广阔，散热器的质量问题也就关系到千家万户的取暖问题。在北方，灰铸铁散热器是十分常见的散热器类型，铸铁散热器的特点是使用寿命非常长，一般可以连续使用二三十年以上，价格便宜，容易被广大消费者接受占市场率很大，灰铸铁金较厚因此存热时间长，腐蚀的速度比其他的材料的散热器寿命更长。灰铸铁散热器不会形成大面积的铁锈，而且不会从金属壁上脱落下来，堵塞散热器管道。但是同时，灰铸铁散热器也有一些无法忽视的缺点。灰铸铁散热器外观不美观，与家庭的装修格格不入。散热器很重，对墙壁的称重能力有严峻的考验，有一定的安全隐患。灰铸铁散热器的技术含量十分低，制造工艺太粗糙。管内粘沙不发除净，这就造成了管内暖水的清洁程度无法保证，日积月累管道可能就会出现堵塞。其次制造散热器片时环境污染严重，对生物栖息造成威胁。与此同时，制造时浪费能源，由于制造灰铸铁时方式粗放，能源不能充分利用。保养十分麻烦，必须注水保养，年年如此势必会对一些行动不便的弱势群体带来一定的困难。若保养不当，散热器出现漏水的情况，维修就会变得十分困难，漏水处不易焊接，而且维修成本大。

而采用铜铝散热复合管就能很好得解决灰铸铁散热器的产品问题。由于铜铝复合管塑性较好，外观可以制造得相当美观大方，适合家庭装修时安置在家中起到点缀的作用，再也没有装灰铸铁散热器时的尴尬了。市面上普通的直动式散热器涨管机是利用铜铝复合管之间的过盈涨力连接起来的，较之普通的散热片的连接方式牢固了许多，但是使用的时间久了，直动式的铜铝复合管铜管和铝管之间会因为各自的金属热膨胀率和冷收缩率的不同而互相脱落，过盈关系消失，铜铝复合管的作用也就不会存在。托若在使用中，会由于空气隔热损失25%左右的热能，附着力差，而且从外表上看也无法察觉毛病，只有在日常使用过程发觉到散热的问题才可能发现铜铝复合管铜管和铝管脱落的问题，从而及时更换复合管。

由于铜铝散热器越来越受人欢迎，市场占有率也越来越高，为了更好地提高产品的质量，提升产品的用户使用体验，解决铜铝复合管的脱落问题也迫在眉睫，这个时候，提出采用螺旋涨管的设计可以解决这个问题。

1.1.2计算机设计软件的使用

为了辅助设计，我选用了常用的机械设计软件——autocad 2010和SolidWorks2012.在设计二维平面图的同时使用autocad可以清晰明了得表达出图的结构，使用SolidWorks在画三维图时简单直观，而且软件易上手，操作简单，从外观看，使产品简单，一目了然，形象丰富。

1.2螺旋涨管机的选题背景及工作原理

1.2.1螺旋涨管机的选题背景

铜铝复合散热器涨管机时将铜管和铝合金散热片紧密连接的关键设备，要求是高的可靠性。设计时为了提高生产效率，能够同时对两根铜铝复合管进行加工，先复合管进入，从直径20mm涨到22mm，然后涨管退出。在计算过程中要计算过盈涨力的大小，计算每根铜铝复合管退出拉力的大小，与市面上采用液压式涨管不同，螺旋涨管机采用机械式涨管，生产节拍2根/分钟，涨管最大长度1200mm。

1.2.2螺旋涨管机工作原理

铜铝复合管的热传导方式是通过铜管内的热水蒸气或热水将热量传到给与铝管过盈配合的铝管散发出来，从而起到散热的作用。因此我们可以得知，铜管与铝管的紧密结合的程度是提高热传导效率的关键所在，也是平衡铜铝复合管质量好坏的一项重要指标。

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