機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-鋼卷翻轉(zhuǎn)運(yùn)輸機(jī)設(shè)計(jì)（全套圖紙）

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1、 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 題目：鋼卷翻轉(zhuǎn)運(yùn)輸機(jī)設(shè)計(jì) 院 （系）： 專 業(yè)： 班 級(jí)： 學(xué) 生： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 2011年 5月 湖南文理學(xué)院芙蓉本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 鋼卷翻轉(zhuǎn)運(yùn)輸機(jī)設(shè)計(jì) 摘要 在冶金機(jī)械領(lǐng)域礦山生產(chǎn)當(dāng)中，運(yùn)輸小車用途廣泛，各種類

2、型的小車名目眾多，按不同用途可分為運(yùn)卷小車，過(guò)跨小車，換輥小車，軋輥小車等等。按驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力源又可分電機(jī)拖動(dòng)，液壓油缸帶動(dòng)，總體是把設(shè)備或成品從一個(gè)地方轉(zhuǎn)移至另一處，本次設(shè)計(jì)的鋼卷運(yùn)輸小車它的驅(qū)動(dòng)是由電機(jī)來(lái)完成的，其大體組成主要由鋼卷翻轉(zhuǎn)機(jī)架總成，鋼卷翻轉(zhuǎn)機(jī)的行走機(jī)構(gòu)，頂升裝置，翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、液壓總成和電氣控制系統(tǒng)組成。通過(guò)設(shè)計(jì)，綜合運(yùn)用所學(xué)過(guò)的力學(xué)，機(jī)械設(shè)計(jì)，機(jī)械制圖的有關(guān)知識(shí)，電工技術(shù)，電氣控制技術(shù)，檢測(cè)技術(shù)，液壓傳動(dòng)技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)等方面的知識(shí)。通過(guò)這一設(shè)計(jì)過(guò)程，加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的了解和運(yùn)用能力，并加深對(duì)機(jī)電系統(tǒng)的了解 ，并接受基本的機(jī)械設(shè)計(jì)訓(xùn)練和電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的訓(xùn)練，了解和學(xué)會(huì)一些新型電控裝

3、置的使用。 本設(shè)計(jì)中的鋼卷翻轉(zhuǎn)機(jī)是一種非標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)械設(shè)備，該設(shè)計(jì)采用了機(jī)，電液，聯(lián)合操作控制系統(tǒng)，在外觀設(shè)計(jì)及技術(shù)性能上有其簡(jiǎn)捷獨(dú)特的一面，它整體布局合理，互換性強(qiáng)具有良好的結(jié)構(gòu)剛性和穩(wěn)定性，對(duì)我們所學(xué)專業(yè)是一個(gè)很好的運(yùn)用實(shí)列。 在整個(gè)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，用到了以前學(xué)過(guò)的機(jī)械制圖、CAD制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械原理、液壓傳動(dòng)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等多方面的知識(shí)，在以前未必掌握的很好，在這個(gè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，經(jīng)過(guò)反復(fù)的運(yùn)用，很好的加深了對(duì)它們的理解。 關(guān)鍵詞：運(yùn)輸裝置 液壓傳動(dòng) 頂升裝置 ，翻轉(zhuǎn)裝置 1 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 全套圖紙，加153893706

4、 Abstract In the area of mines production of metallurgical machinery, the transport vehicle is widely used. And there are many types of Transporter. Those can be divided into transportation volume car, roll change car, etc. according to its different uses car. And can be divid

5、ed into Motor Drive, Hydraulic jack drive according to its drive source. The whole function of Coil Transfer Car is for transporting . This design of the Coil Transfer Car is driven by the motor and is made up of the the main frame by the coil assembly, coil cars running bodies, jacking device, asse

6、mbly of hydraulic and electrical control system. Coil car is is a non-standard mechanical device, this design of the Coil Transfer Car uses a machine and electro-hydraulic operation control system . And its design and technical properties is unique . It has a reasonable overall arrangement,and g

7、ood interchangeability and stability . It is a very good instance for our major . During the whole design process, i used the knowledge of mechanical drawing, CAD drawing, mechanical design, mechanical principles of hydraulic technology, computer technology and so on .During this process, I get a

8、 better understanding of related knowledge . Keywords: transport vehicle 、hydraulic jacking device 、Lifting device 2 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 目錄 摘要 1 Abstract 2 目錄 2 1 概述 1 2 該設(shè)計(jì)中整體的方案及工作原理 1 3 機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 3 3.1 鋼卷翻轉(zhuǎn)機(jī)車架總成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3 3.1.1 鋼卷翻轉(zhuǎn)機(jī)總體結(jié)構(gòu): 3 3.1.2 傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu): 3 3.1

9、.3 鋼卷翻轉(zhuǎn)機(jī)車輪組安裝結(jié)構(gòu) 3 3.2 鋼卷翻轉(zhuǎn)機(jī)行走機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 4 3.2.1參考數(shù)據(jù) 4 3.3 選擇電動(dòng)機(jī) 4 3.3.1 類型的選擇 4 3.3.2功率的確定 5 3.3.3工作機(jī)的阻力 5 3.3.4電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的確定 6 3.4計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù) 6 3.4.1 計(jì)算總傳動(dòng)比i 6 3.4.2各軸的轉(zhuǎn)速 6 3.4.3 各軸的功率 6 3.4.4各軸的轉(zhuǎn)距 7 3.4.5鏈輪、鏈條的選取校核 7 3.4.6 軸承的選取校核 8 3.5軸的設(shè)計(jì)與校核 9 3.5.1軸的設(shè)計(jì) 9 3.4.2 軸的強(qiáng)度校核 9 4液壓總成的設(shè)計(jì) 1

10、3 4.1.工況要求 13 4.2動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)參數(shù) 13 4.2.1頂升截荇 13 4.2.2 速度 13 4.2.3 工作行程 14 4.3工況分析 14 4.3.1頂升油缸分析 14 4.3.2計(jì)算液壓缸尺寸及工況 14 4.4液壓缸主要尺寸確定 16 4.4.1頂升油缸壁厚及外徑計(jì)算 16 4.4.2工作行程確定 17 4.4.3缸蓋厚度得確定 17 4.4.4最小導(dǎo)向長(zhǎng)度得確定 18 4.4.5缸體長(zhǎng)度得確定 19 4.4.6缸體與缸蓋得連接形式 19 4.4.7活塞桿與活塞連接結(jié)構(gòu) 19 4.4.8活塞桿導(dǎo)向部分的結(jié)構(gòu) 19 4.4.9密封圖選用 1

11、9 4.4.10液壓缸的緩沖裝置 19 4.4.11 液壓缸的安裝連接結(jié)構(gòu) 20 4.4.12進(jìn)出油口形式及大小確定 20 4.4.13桿用雙耳環(huán)安裝尺寸 20 4.4.14液壓缸主要零件材料和技術(shù)要求 20 5 擬定液壓系統(tǒng)原理圖 23 5.1調(diào)速方式的選擇 23 5.2液壓缸動(dòng)作回路的選擇 23 5.3確定供油方式 23 5.4液壓系統(tǒng)的組合 23 6 選擇液壓元件 25 6.1 確定泵的Pp Pn和規(guī) 25 6.1.1 泵的工作壓為確定 25 6.1.2泵的流量確定 25 6.1.3選擇液壓泵的規(guī)格 25 6.1.4泵電機(jī)的選定 26 6.2液壓閥

12、的選擇 26 6.3定管道尺寸 27 6.4定油箱容量 28 7液壓系統(tǒng)的驗(yàn)算 29 7.1壓力損失驗(yàn)算： 29 7.1.1頂升油缸上升是油路壓力損失 29 7.1.2頂升時(shí)回油路得壓力損失： 30 7.1.3變量泵出口處的壓力Pp為： 30 7.1.4液壓系統(tǒng)的發(fā)熱與溫升驗(yàn)算： 31 7.1.5有效功率： 31 7.1.6系統(tǒng)的發(fā)熱功率： 31 7.1.7散熱面積A 31 7.1.7油液溫升△t 32 8 總結(jié) 33 致 謝 34 參考文獻(xiàn) 35 鋼卷翻轉(zhuǎn)運(yùn)輸機(jī)的設(shè)計(jì) 前言 在冶金機(jī)械領(lǐng)域礦山生產(chǎn)當(dāng)中，運(yùn)輸小車用途廣泛，各

13、種類型的小車名目眾多，按不同用途可分為運(yùn)卷小車，過(guò)跨小車，換輥小車，軋輥小車等等。按驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力源又可分電機(jī)拖動(dòng)，液壓油缸帶動(dòng)，總體是把設(shè)備或成品從一個(gè)地方轉(zhuǎn)移至另一處，本次設(shè)計(jì)的鋼卷運(yùn)輸小車它的驅(qū)動(dòng)是由電機(jī)來(lái)完成的，其大體組成主要由鋼卷翻轉(zhuǎn)機(jī)架總成，鋼卷翻轉(zhuǎn)機(jī)的行走機(jī)構(gòu)，頂升裝置，電纜坦克鏈，液壓總成和電氣控制系統(tǒng)組成。通過(guò)設(shè)計(jì)，綜合運(yùn)用所學(xué)過(guò)的力學(xué)，機(jī)械設(shè)計(jì)，機(jī)械制圖的有關(guān)知識(shí)，電工技術(shù)，電氣控制技術(shù)，檢測(cè)技術(shù)，液壓傳動(dòng)技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)等方面的知識(shí)。通過(guò)這一設(shè)計(jì)過(guò)程，加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的了解和運(yùn)用能力，并加深對(duì)機(jī)電系統(tǒng)的了解 。 1 概述 熱軋廠生產(chǎn)的鋼卷，鋼卷從加熱爐到卷取區(qū)再

14、到運(yùn)輸鏈需120S，原來(lái)是由一條運(yùn)輸鏈進(jìn)行鋼卷的運(yùn)輸，自從主軋線的設(shè)備經(jīng)過(guò)技術(shù)改造以后，生產(chǎn)能力大幅地提高了，該條運(yùn)輸鏈遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足生產(chǎn)運(yùn)輸?shù)男枰虼擞衷鎏砹艘粭l平行的運(yùn)輸鏈，本設(shè)計(jì)中的鋼卷小車是熱軋廠卷取作業(yè)區(qū)為了適應(yīng)高效，快節(jié)奏的生產(chǎn)需要，把成品鋼卷從S鏈運(yùn)輸轉(zhuǎn)送到T鏈上的一種過(guò)渡小車，實(shí)現(xiàn)兩條運(yùn)輸鏈的橫向連接。 鋼卷翻轉(zhuǎn)運(yùn)輸機(jī)是一種機(jī)械化設(shè)備，該設(shè)計(jì)采用了機(jī)，電液，聯(lián)合操作控制系統(tǒng)，在外觀設(shè)計(jì)及技術(shù)性能上有其簡(jiǎn)捷獨(dú)特的一面，它整體布局合理，結(jié)構(gòu)緊湊，配套性好，互換性強(qiáng)具有良好的結(jié)構(gòu)剛性和穩(wěn)定性，操作人員在控制室里就可以方便操作。 2 該設(shè)計(jì)中整體的方案及工作原理 該

15、設(shè)計(jì)中的鋼卷小車是一臺(tái)集機(jī)械，電氣，液壓聯(lián)合控制操縱的半自動(dòng)化設(shè)備，以電力為動(dòng)力源，變頻無(wú)級(jí)調(diào)速，傳感器監(jiān)測(cè)安全預(yù)報(bào)，平穩(wěn)安全可靠。在我廠卷取作業(yè)區(qū)，鋼板經(jīng)過(guò)軋制后成鋼卷需運(yùn)送到精整作業(yè)線，原來(lái)輸送鋼卷的一條S鏈承當(dāng)著所有鋼卷的運(yùn)輸，由于主軋線主體設(shè)備的改造，生產(chǎn)能力大幅地提高，而且該條運(yùn)輸鏈比較成舊，設(shè)備老化，不能滿足生產(chǎn)的需要，因此需在S鏈平行的一側(cè)再增加一條運(yùn)輸鏈，分擔(dān)其中一部分鋼卷和作備用鏈。但是由于現(xiàn)場(chǎng)條件的限制，兩條運(yùn)輸鏈高低落差約5米，平行間距約14米，在這種情況下設(shè)計(jì)一條鋼卷運(yùn)輸小車可以滿足這樣的需求 本設(shè)計(jì)主要組成有鋼卷翻轉(zhuǎn)機(jī)架總成，鋼卷翻轉(zhuǎn)機(jī)的行走機(jī)構(gòu)，頂升裝置，電纜坦克

16、鏈，液壓總成和電氣控制系統(tǒng)組成。，鋼卷翻轉(zhuǎn)機(jī)的行走總成安裝在由鋼板組焊而成的鋼卷翻轉(zhuǎn)機(jī)架總成上，頂升總成裝在鋼卷翻轉(zhuǎn)機(jī)底面平臺(tái)之上，電纜坦克鏈用螺栓與鋼卷翻轉(zhuǎn)機(jī)的右側(cè)面向連接，隨車行走而卷曲。液壓總成則固定在鋼卷翻轉(zhuǎn)機(jī)架下半部的側(cè)面。操作人員在控制室里操作手柄，通過(guò)電氣信號(hào)操作鋼卷翻轉(zhuǎn)機(jī)的行走及頂升。而豎直的液壓缸及頂升立柱的四個(gè)側(cè)面有滑軌及其直線軸承導(dǎo)套副。該車的運(yùn)行是由蝸輪蝸桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)傳動(dòng)，使鋼卷翻轉(zhuǎn)機(jī)在水平的軌道上左右行走，從而達(dá)到所設(shè)計(jì)的目的。 整車的工作原理：在所設(shè)計(jì)的鋼卷翻轉(zhuǎn)機(jī)中，主要的運(yùn)動(dòng)是行走機(jī)構(gòu)的水平運(yùn)動(dòng)和液壓缸的豎直運(yùn)動(dòng)。行走機(jī)構(gòu)應(yīng)用交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，宜采用變頻調(diào)速。液壓缸

17、的上升和下降運(yùn)動(dòng)，可以采用節(jié)流調(diào)速的方式。 鋼卷由前方的翻卷機(jī)翻到鋼卷翻轉(zhuǎn)機(jī)的頂升托架弧面上，操作換向手柄，使豎直的油缸伸出，托舉鋼卷達(dá)到一定的位置，操作鋼卷翻轉(zhuǎn)機(jī)的移動(dòng)開關(guān)，使鋼卷翻轉(zhuǎn)機(jī)在軌道上水平移動(dòng)到目的地，然后操作換向按鈕，使油缸緩慢下降，此時(shí)鋼卷落到“V”支撐位置上，鋼卷翻轉(zhuǎn)機(jī)頂升立柱下落到最下位，操作鋼卷翻轉(zhuǎn)機(jī)移動(dòng)按鈕，退出。 湖南文理學(xué)院芙蓉本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 3.1 鋼卷翻轉(zhuǎn)機(jī)車架總成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3.1.1 鋼卷翻轉(zhuǎn)機(jī)總體結(jié)構(gòu): 此車總體設(shè)計(jì)尺寸為長(zhǎng)×寬×高＝1420×700×694㎜，采用鋼板組焊而成的珩架結(jié)構(gòu)，

18、底部是用 長(zhǎng)×寬＝180×90㎜的，厚為20㎜的鋼板，中部三塊肋板加焊而成，同時(shí)作為頂升裝置油缸的基座的一部，鋼卷翻轉(zhuǎn)機(jī)臺(tái)架四周焊有固板Q235鋼板，以保證臺(tái)架在極限載荷作用下具有可靠的整體鋼性和穩(wěn)定性。頂升油缸的基座是一個(gè)壁厚為50㎜的圓柱體，它焊在鋼卷翻轉(zhuǎn)機(jī)臺(tái)架的底部，四周分別焊有長(zhǎng)×寬＝1090×80㎜厚同樣為50㎜的肋板，以增加油缸基座的鋼性和穩(wěn)定性。頂升立柱是由Q235尺寸為長(zhǎng)×寬×高＝4415×750×50㎜鋼板組焊而成，四周分別鑲嵌有四塊滑塊，用沉頭螺栓固定在立柱上。 3.1.2 傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu): 此車是采用鏈輪傳動(dòng)，該機(jī)構(gòu)是整個(gè)鋼卷翻轉(zhuǎn)機(jī)工作的基礎(chǔ)部分。在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下，

19、通過(guò)安裝在支架上的軸承和傳動(dòng)軸，傳遞到車輪軸上，從而帶動(dòng)鋼卷翻轉(zhuǎn)機(jī)沿工字鋼導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)鋼卷的搬運(yùn)功能。 傳動(dòng)裝置支架主要靠焊接而成，這主要是由于制造和安裝的需要，同時(shí)也由于焊接結(jié)構(gòu)有其特有的優(yōu)點(diǎn)，節(jié)省材料和工時(shí)，能化大為小，拼小成大，易于實(shí)現(xiàn)制造。這樣整個(gè)結(jié)構(gòu)制造起來(lái)就簡(jiǎn)單容易。因此將 傳動(dòng)裝置安裝在行走車輪的下方，用螺栓與車架相連接。 3.1.3 鋼卷翻轉(zhuǎn)機(jī)車輪組安裝結(jié)構(gòu) 在鋼卷翻轉(zhuǎn)機(jī)的四周焊有直角鋼架，用Q235鋼，鋼架側(cè)面和上部分分別焊有肋板，以增加其穩(wěn)定性和牢固性，四周直角鋼架用于支撐和安裝剛鋼卷翻轉(zhuǎn)機(jī)行走車輪組，在上面分別焊有豎直墊塊和橫向墊塊，用45＃鋼。豎向墊

20、塊徑向距離為㎜，垂直度要求0.05㎜，軸向間距為2046㎜，平行度要求0.05㎜，在安裝車輪組時(shí)可保證四個(gè)車輪踏面在同一個(gè)平面上。 3 湖南文理學(xué)院芙蓉本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3.2 鋼卷翻轉(zhuǎn)機(jī)行走機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 3.2.1參考數(shù)據(jù) 工作速度 V=0～21m/min 鋼卷翻轉(zhuǎn)機(jī)自重 G1=300KN 鋼卷（最大）G2=225KN 車輪直徑 D=250mm 分析擬定動(dòng)方案 由其工作速度及承載鋼卷能力的要求，選擇鏈輪傳動(dòng)，其傳動(dòng)比大，結(jié)構(gòu)緊湊，布置在傳動(dòng)裝置的高速級(jí)，獲得比較小的結(jié)構(gòu)尺寸，工字軌道使鋼卷的行走平穩(wěn)，提高承載能力和傳動(dòng)效率。

21、 其傳動(dòng)簡(jiǎn)圖如下 3.3 選擇電動(dòng)機(jī) 3.3.1 類型的選擇 根據(jù)電源的種類，工作要求，工作環(huán)境，載荷大小，本設(shè)計(jì)中選擇我國(guó)新設(shè)計(jì)的國(guó)際市場(chǎng)上通用的統(tǒng)一系列－Y型系列三相異步電動(dòng)機(jī)。 4 湖南文理學(xué)院芙蓉本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3.3.2功率的確定 計(jì)算工作機(jī)所需的功率Pw 工作機(jī)所需的功率Pw（kw）由工作機(jī)的工作負(fù)載（阻力）和運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算求得： 式中 Fw――――工作機(jī)的阻力（N） Vw————工作機(jī)的線速度（m/s） Tw————工作機(jī)的轉(zhuǎn)矩 （N.M） ——

22、——工作機(jī)的效率 3.3.3工作機(jī)的阻力 已知V=21m/min≈0.35（m/s） 又∵F=G1＋G2=300000＋225000=525000（N） ∴Fw=525000（N） 由手冊(cè)表1-14查得車輪與鋼軌的滾動(dòng)摩擦系數(shù)f＝0.05～0.07, 本設(shè)計(jì)中取 f＝0.05，∴Fw=f.F＝525000×0.05 ＝26250 （N） 工作機(jī)的效率 由手冊(cè)表1-15查得鏈傳動(dòng)的η＝0.97 工作機(jī)的功率Pw 電機(jī)的輸出功率 P0 由工作機(jī)所需功率和傳動(dòng)裝置的總效率可求得電動(dòng)機(jī)所需的輸出功率 式中η—為電

23、動(dòng)機(jī)至主傳動(dòng)裝置的總效率（包括鏈輪傳動(dòng)，兩對(duì)滾動(dòng)球軸承一彈性聯(lián)軸器彈性體聯(lián)軸器） η值的計(jì)算 η＝η1η2 由手冊(cè)表1-15查得 鏈輪傳動(dòng)η1＝0.97 滾動(dòng)球軸承η2＝ 0.99 因此 η＝0.97×0.99 ＝0.96 5 所以 確定電動(dòng)機(jī)的額定功率 Pm: 按下式確定電動(dòng)機(jī)的額定功率Pm＝（1～1.3）P0 功率的大小可據(jù)負(fù)載狀況來(lái)決定，由手冊(cè)第一篇中有關(guān)Y系列電動(dòng)機(jī)技術(shù)參數(shù)的表中，取電動(dòng)機(jī)的額定功率為Pm＝11KW，符合設(shè)計(jì)要求。 3.3.4電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)

24、速的確定 從動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速: r/min 按手冊(cè)表14-1推薦的各種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比的范圍，取鏈輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比為i＝1，所以，電機(jī)可選擇的轉(zhuǎn)速范圍為n′ 電動(dòng)機(jī)型號(hào)的確定: 選擇JK系列減速電機(jī)Y2160M-4 3.4計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù) 3.4.1 計(jì)算總傳動(dòng)比i 傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比 ＝1 式中 nm——電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速 Nw——軸轉(zhuǎn)速 3.4.2各軸的轉(zhuǎn)速 I 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 n1＝

25、29r/min Ⅱ軸 ＝29r/m 3.4.3 各軸的功率 I 軸 P1＝Pm·η2＝11×0.995＝10.945（kw） 6 湖南文理學(xué)院芙蓉本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） II軸 P2＝P1·η1·η3＝10.945×0.97×0.99=10.51KW 3.4.4各軸的轉(zhuǎn)距 電機(jī)軸 T0＝3640（N·M） I 軸 T1＝T0＝3640（N·M） II 軸 =3461N 3.4.5鏈輪、鏈條的選取校核 設(shè)軸徑d＝50mm，鏈傳動(dòng)比i＝1 選擇鏈輪齒數(shù)：初步確定Z＝33 定鏈的節(jié)距 取KA＝1.0，齒數(shù)系數(shù)KZ＝0.73，

26、單排鏈，則計(jì)算功率為 1. 選擇鏈條型號(hào)和節(jié)距 根據(jù)Pcm＝8.03KW及n1＝29r/min查表9-11，可選32A 查表的鏈條節(jié)距為P=50.8 2. 計(jì)算鏈節(jié)數(shù)和中心距 初選中心距a0=(30~50)P=(30~50)x50.8mm=1524~2540mm 取a0=1550 相應(yīng)的鏈長(zhǎng)節(jié)數(shù)為 取鏈長(zhǎng)節(jié)數(shù)Lp=94節(jié) 鏈長(zhǎng)L=LpP/1000=94*50.8/1000=4.8m 查表得中心距計(jì)算系數(shù)f1=0.24467,則鏈傳動(dòng)的

27、最大中心距為 7 2337.6mm 3. 計(jì)算鏈速V,確定潤(rùn)滑方式 由v=0.810m/s和鏈號(hào)32A,查圖9-14可知應(yīng)采用滴油潤(rùn)滑 4. 計(jì)算壓軸力Fp 有效圓周力為: 鏈輪水平布置時(shí)的壓軸Kfp=1.15, 則壓軸力為Fp=KfpFe=1.1513580.2=15617.2N 計(jì)算結(jié)果總匯:鏈條規(guī)格:32A單排鏈,94節(jié),長(zhǎng)4.8m 大小齒輪數(shù)都為33,中心距a=1550 壓軸力為15617.2N, 軸徑d=76,輪徑D=209mm 3.4.6 軸承的選取校核 設(shè)計(jì)選取運(yùn)輸車工作速度為21m/min 則每個(gè)軸承所承受的壓力為F=525000/4=13

28、1250N 轉(zhuǎn)速為 則 查表6-4，選擇調(diào)心滾子軸承，代號(hào)為22214C 其基本參數(shù)為：d=70mm D=125mm B=31mm =158KN =205KN 徑向載荷 =131250N 軸向載荷=0N / =0>h 故軸承壽命滿足條件。則軸承選取合適。 3.5軸的設(shè)計(jì)與校核 3.5.1軸的設(shè)計(jì) 3.4.2 軸的強(qiáng)度校核 進(jìn)行軸的強(qiáng)度校核計(jì)算時(shí),應(yīng)根據(jù)軸的具體受載及應(yīng)力情況,采取相應(yīng)的計(jì)算方法,并恰當(dāng)?shù)剡x取其許用應(yīng)力。對(duì)于僅僅承受扭

29、矩的軸，應(yīng)按扭矩強(qiáng)度條件計(jì)算；對(duì)于只承受彎矩的軸，應(yīng)按彎矩強(qiáng)度條件計(jì)算；對(duì)于即承受彎矩又承受扭矩的軸，應(yīng)按彎矩合成強(qiáng)度條件進(jìn)行計(jì)算，需要時(shí)還應(yīng)按疲勞強(qiáng)度條件進(jìn)行精確校核。 傳動(dòng)軸受力結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下： 9 校核軸的強(qiáng)度 已知軸的彎矩和扭矩后，可針對(duì)某危險(xiǎn)截面做彎矩合成強(qiáng)度校核計(jì)算。按第三方強(qiáng)度理論，計(jì)算應(yīng)力： 通常由彎矩所產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力是對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力，而由扭矩所產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力則常常不是對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力。 3.4.2.1 軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件為： 由上式可得軸直徑： 3.4.2.2 10 校核軸的強(qiáng)度： 已知軸的彎矩和扭矩后，可針對(duì)某危險(xiǎn)截面做彎矩合成強(qiáng)度校

30、核計(jì)算。按第三方強(qiáng)度理論，計(jì)算應(yīng)力： 對(duì)于直徑為d的圓軸，彎曲應(yīng)力為，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為,將，代入公式得軸的彎扭合成強(qiáng)度條件為： 式中：――――軸的計(jì)算應(yīng)力，MPa M―――――軸所受的彎矩，N.mm T―――――軸所受的扭矩，N.mm W―――――軸的抗彎截面系數(shù)， ――――對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力時(shí)軸的許用彎曲應(yīng)力 3.4.2.3 按疲勞強(qiáng)度條件進(jìn)行精確校核 求出計(jì)算安全系數(shù)并應(yīng)使其稍大于或至少等于設(shè)計(jì)安全系數(shù)S,即: 3.4.2.4軸的剛度校核計(jì)算 軸的彎曲剛度校核計(jì)算： 式中：―――――階梯軸第i段的長(zhǎng)度，mm

31、 ―――――階梯軸第i段的直徑，mm ―――――階梯軸的計(jì)算長(zhǎng)度，mm ―――――階梯軸計(jì)算長(zhǎng)度內(nèi)的軸段數(shù)。 當(dāng)載荷作用與兩支承之間時(shí)，L＝l（l為支承跨距）；當(dāng)載荷作用于懸臂端時(shí)，L=l+K（K為軸的懸臂長(zhǎng)度，mm）。 軸的彎曲剛度條件為： 11 撓度 偏轉(zhuǎn)角 式中：―――――軸的允許撓度，mm ――――――軸的允許偏轉(zhuǎn)角，rad 軸的扭轉(zhuǎn)剛度校核計(jì)算 軸的扭轉(zhuǎn)變形用每米長(zhǎng)的扭轉(zhuǎn)角來(lái)表示。圓軸扭轉(zhuǎn)角的計(jì)算公式為： 光軸 階梯軸 式中：T―――――軸所受

32、的扭矩，N.mm G―――――軸的材料的剪切彈性模量，MPa，對(duì)于鋼材， ―――――軸的截面的極慣性矩，，對(duì)于圓軸， L―――――階梯軸受扭矩作用的長(zhǎng)度，mm ，，―――分別代表階梯軸第i段上所受的扭矩，長(zhǎng)度和極慣性矩，單位同前 Z――――階梯軸受扭矩作用的軸段數(shù)。 軸的扭轉(zhuǎn)剛度條件為： 式中，為軸每米長(zhǎng)的允許扭轉(zhuǎn)角，與軸的使用場(chǎng)合有關(guān)。對(duì)于一般傳動(dòng)軸，可取＝0.5－1（°）/m;對(duì)于精密傳動(dòng)軸，可取＝0.25－0.5（°）/m；對(duì)于精度要求不高的軸可大于1（°）/m。 由此計(jì)算可得軸滿足設(shè)計(jì)要求。 12

33、 湖南文理學(xué)院芙蓉本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4液壓總成的設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)中的液壓缸運(yùn)動(dòng)是豎直上下運(yùn)動(dòng)，液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的主要優(yōu)缺點(diǎn)是： 功率密度較大，能夠輸出較大的力和力矩，執(zhí)行機(jī)構(gòu)在相同的條件下，重量遠(yuǎn)比電氣元件輕、運(yùn)動(dòng)慣性小、響應(yīng)速度快；易于實(shí)現(xiàn)大范圍的無(wú)級(jí)調(diào)速； 容易和電氣控制相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制；標(biāo)準(zhǔn)化程度高，執(zhí)行元件布置靈活，易于設(shè)計(jì)和制造。 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)其主要的缺點(diǎn)： 由于液壓裝置工作的時(shí)泄漏很難避免和油液的可壓縮性，液壓傳動(dòng)不適宜要求嚴(yán)格的定比傳動(dòng)中；由于油液流動(dòng)時(shí)的損失較大，系統(tǒng)容易發(fā)熱，產(chǎn)生振動(dòng)和溫升；液壓傳動(dòng)系統(tǒng)要求細(xì)心維護(hù)，而且出現(xiàn)故障不易檢查

34、，要求維修人員有較高的技術(shù)水平。 4.1.工況要求 工作性能和動(dòng)作循環(huán)：由頂升油缸動(dòng)作把鋼卷及頂升立拉托起，然后由小車移動(dòng)至指定位置。動(dòng)作循環(huán)為：把鋼卷及拉生立拉勻速上升至一定高度，由小車水平勻速移動(dòng)至指定位置，頂升油缸勻速下降，水平勻速后退 4.2動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)參數(shù) 4.2.1頂升截荇 鋼卷最大重量： G1＝22.5t 頂升裝置： G2＝5t 4.2.2 速度 節(jié)流閥調(diào)定頂升油缸上升額定速度為35mm/s 節(jié)流閥調(diào)定頂升油缸下降額定速度為70mm/s 13 湖南文理學(xué)

35、院芙蓉本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4.2.3 工作行程 頂升油缸工作行程 Lmax=1750mm 翻轉(zhuǎn)油缸工作行程 Lmax=1700mm 4.3工況分析 4.3.1頂升油缸分析 設(shè)計(jì)頂升油缸上升時(shí),頂升油缸會(huì)把頂升立拉和鋼卷同時(shí)頂起。 4.3.1.1頂升油缸的受外負(fù)載： F＝F1+F2=22.5*1000*9.8+5*1000*9.8=269500N 4.3.1.2上升時(shí)間S1 已知頂升油缸工作行程L1max=1750S上升額定速度為：V1＝35m/秒 S1=L1max/V1=1750/35=50秒 4.3.1.3

36、各階段外負(fù)載 根據(jù)上述結(jié)果：可到出頂升油缸各工作階段的受外負(fù)載：如表3－1所示 表3－1頂升油缸工作循環(huán)各階段的外負(fù)載 工作循環(huán) 外負(fù)載F（N） 上升 F=G2g 49000 頂起 Fmax=F上 269500 下降 F=G2g 49000 4.3.2計(jì)算液壓缸尺寸及工況 4.3.2.1頂升油缸a ,缸內(nèi)徑D,活塞桿直徑d的確定 由公式 可求得桿徑D 14 式中 F－液壓缸的受負(fù)載（N） P1－液

37、壓缸設(shè)定工作壓力（mpa） P2－液壓缸工作背壓（mpa） Gcm－液壓缸機(jī)械效率一般=0.9－0.97 本設(shè)計(jì)中去g=0.9 所以 = =209mm 說(shuō)明d/D電液壓缸內(nèi)徑D與活塞直徑d的關(guān)系可當(dāng)工作壓力P>7mpa時(shí) 可選d/D＝0.7 電液壓缸內(nèi)徑尺寸系列（GB2348-80） 液壓缸內(nèi)勁標(biāo)準(zhǔn)值為D1=200mm 所以活塞桿直徑d1=D1*0.7=200*0.7=140mm 由活塞桿直徑系列（GB2348-80）可求得 活塞桿直徑標(biāo)準(zhǔn)值為d1=140mm 4.3.2.2油缸各面積計(jì)算 無(wú)桿面積

38、 ： A1== 有桿面積 活塞桿面積 4.3.2.3計(jì)算油缸在工作循環(huán)中各階段 15 所需壓力流量和功率： 計(jì)算油缸在工作循環(huán)中各階段所需壓力流量和功率列于表中3－4中 表3－4各工況所需壓力流量和功率 工況 計(jì)算公式 F0(N) 液壓缸 P1(MPa) qv(l/mm) P(KW) 上升 4900 1.59 109.90 17.474 頂起 269500 8.6 109.90

39、 94.544 下降 4900 3.0 114 34.2 4.4液壓缸主要尺寸確定 4.4.1頂升油缸壁厚及外徑計(jì)算 由前面計(jì)算可知頂升油缸內(nèi)徑D1=200mm 活塞桿直徑d1=140mm 液壓缸的壁厚由液壓缸的強(qiáng)度條件來(lái)計(jì)算： 液壓缸的壁厚一般是指缸內(nèi)筒中最薄處的厚度。從材料力學(xué)可知，承受 內(nèi)壓力的圓筒其內(nèi)應(yīng)力分布規(guī)律因壁厚的不同而各異，一般計(jì)算時(shí)可分為薄 壁圓筒和厚壁圓筒起重運(yùn)輸機(jī)械和工程機(jī)械的液壓缸一般用無(wú)縫鋼管材料太

40、16 多屬于薄壁圓筒結(jié)構(gòu)，其壁厚按薄壁圓筒公式計(jì)算： 17 式中g(shù)－液壓缸壁厚（m） D－液壓缸內(nèi)徑（m） PY－實(shí)驗(yàn)壓力，一般取最大工作壓力（1.25－1.5）倍mpa [6]－缸筒材料的許用應(yīng)力 取[6]=100-110mpa無(wú)縫鋼管 所以D外＝D1＋28＝200＋2×25＝250mm 4.4.2工作行程確定 液壓缸工作行程長(zhǎng)度根據(jù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)際工作的最大行程來(lái)確定 所以頂升缸實(shí)際最大行程并參照液壓缸活塞桿行程參數(shù)系列（GB2349-80）

41、表可查得標(biāo)準(zhǔn)值為L(zhǎng)1＝2000mm 4.4.3缸蓋厚度得確定 一般液壓缸多為平底缸蓋，其有效厚度t按強(qiáng)度要求可用下面兩式進(jìn)行近 似計(jì)算： 無(wú)孔時(shí)： 有孔時(shí)： 式中 t－缸蓋有效厚度（m） D2－缸蓋止口內(nèi)徑（m） d0－缸蓋孔得直徑（m） 缸蓋螺孔得孔競(jìng)選d0＝32mm 18 缸蓋的螺栓孔的直徑選擇魏d0=32mm 受拉螺栓的螺紋部分的強(qiáng)度條件為為 即： 0.92×8＝7.4166（N/mm2） [σ] =360/1.5=240（N

42、/mm2） 即： 符合設(shè)計(jì)要求 頂升油缸缸蓋厚度t 取t1=0.05m =50mm 4.4.4最小導(dǎo)向長(zhǎng)度得確定 當(dāng)活塞桿全部外伸時(shí)從活塞支撐面中點(diǎn)到缸蓋滑動(dòng)支撐面中點(diǎn)得距離即為 導(dǎo)向長(zhǎng)度若導(dǎo)向長(zhǎng)度過(guò)小，將使液壓缸得初始饒度（間隙引起得饒度）增長(zhǎng)影 響液壓缸得穩(wěn)定性，因此設(shè)計(jì)時(shí)必須保證有一定得最小導(dǎo)向長(zhǎng)度。 對(duì)一般得液壓缸，最小導(dǎo)向長(zhǎng)度H應(yīng)滿足以下要求： 式中L－液壓缸得最大行程 D－液壓缸得內(nèi)徑 活塞得寬度B一般取B＝（0.6－1.0）D缸蓋滑動(dòng)支承面得長(zhǎng)度L1根據(jù)液 壓缸內(nèi)徑D而定，本設(shè)計(jì)中取B=D。 當(dāng)D>80m時(shí) 取L1=(0.

43、6-1.0)d 本設(shè)計(jì)中得L1=d為保證最小導(dǎo)向長(zhǎng)度H 若過(guò)分增大L1和B都是不適宜得，必要時(shí)可在缸蓋與活塞之間增加一隔 19 套K來(lái)增加H得值。隔套長(zhǎng)度C由需要得最小導(dǎo)向長(zhǎng)度H來(lái)定 即C=H－1/2(L1+B) 頂升油缸最小導(dǎo)向長(zhǎng)度： 取H1＝190 活塞的寬帶 隔套的長(zhǎng)度 所以需要隔套長(zhǎng)為20mm 4.4.5缸體長(zhǎng)度得確定 液壓缸缸體內(nèi)部長(zhǎng)度應(yīng)等于活套得行程與活塞得寬度之和缸體外形長(zhǎng)度還要 考慮到兩

44、端端蓋得厚度，一般液壓缸缸體長(zhǎng)度不應(yīng)大于內(nèi)徑得20－30倍。 4.4.6缸體與缸蓋得連接形式 頂升油缸，缸體與缸蓋卻采用法蘭連接。這樣結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易加工，便于裝 拆而且強(qiáng)度較大，能承受高壓。 4.4.7活塞桿與活塞連接結(jié)構(gòu) 頂升油缸由于壓力高，負(fù)荷大，有振動(dòng)，所以活塞桿與活塞的連接結(jié)構(gòu)采用 半環(huán)連接，這種結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單裝拆方便而且不易松動(dòng)。 4.4.8活塞桿導(dǎo)向部分的結(jié)構(gòu) 本設(shè)計(jì)的油缸采用導(dǎo)向套導(dǎo)向，這樣結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為：導(dǎo)向套與活塞桿接觸支承 導(dǎo)向，磨損后便于更換導(dǎo)向套，也可用耐磨材料，蓋與桿的密封常用Y形及V形密 封裝置，密封可靠適用于中高壓液壓缸，防塵方式常用J

45、形或三角形防塵裝置。 4.4.9密封圖選用 由活塞及活塞桿的密封圈使用參數(shù)表可查的Y形圈材料用NBR十夾纖維速度范圍 小于等于0.5m/s，壓力范圍小于等于25m/s，溫度范圍在－30度～120度之間，這些 參數(shù)符合設(shè)計(jì)要求，所以本設(shè)計(jì)中活塞及活塞桿外密封圈選用Y形圈。 4.4.10液壓缸的緩沖裝置 液壓缸帶動(dòng)工作部件運(yùn)動(dòng)時(shí)因主動(dòng)件的質(zhì)量較大，主動(dòng)速度較高在到達(dá)行程終點(diǎn)時(shí)， 會(huì)產(chǎn)生液壓中甚至使活塞與缸筒端蓋之間產(chǎn)生機(jī)械碰撞為防止這樣現(xiàn)象發(fā)生。在行程末 端設(shè)置緩沖裝置。本設(shè)計(jì)中油缸由于運(yùn)動(dòng)慣性不大運(yùn)動(dòng)速度不高，所以采用環(huán)狀間隙式節(jié) 流緩沖裝置。 4.4.11 液壓缸的安裝連接

46、結(jié)構(gòu) 頂升油缸由于受到升降平臺(tái)結(jié)構(gòu)限制采用尾部外法蘭連接 4.4.12進(jìn)出油口形式及大小確定 頂升油缸進(jìn)出油口布置在缸體上大小尺寸可由桿液壓桿油口安裝尺寸（IS0 8138） 表可查的,表格中的壓力等級(jí)小于16Mpa,而本系統(tǒng)大于16Mpa，油口的尺寸為30×2。 4.4.13桿用雙耳環(huán)安裝尺寸 單桿液壓缸18mpa，油缸采用雙耳環(huán)結(jié)構(gòu)。 4.4.14液壓缸主要零件材料和技術(shù)要求 液壓缸主要零件材料和技術(shù)要求見表3－6所示 20 設(shè)計(jì) 項(xiàng)目 計(jì)算及說(shuō)明 表3－6 液壓缸主要兩件得 零件 名稱 材料 主要表面 粗糙度 技術(shù)要求 缸體

47、 45＃無(wú)縫鋼管 液壓缸內(nèi) 圓柱表面 粗糙度為 Ra0.2~0.4 1. 內(nèi)徑用H8～H9的配合 2. 內(nèi)徑圓度，圓柱度不大于直徑公差 之半 3. 內(nèi)表面母線的直線度再500mm長(zhǎng)度上 不大于0.03mm 4. 缸體端面對(duì)軸線的垂直再直徑每100mm 上不大于0.03mm 5. 缸體于端蓋采用螺紋連接時(shí)，螺紋采用 6H級(jí)精度 6. 為防止腐蝕和提高壽命，內(nèi)徑表面可以 鍍0.03～0.04mm厚的硬鉻再進(jìn)行拋光 缸體外涂耐腐蝕油漆 活塞 采用耐磨鑄鐵 活塞外圓柱 表面 粗糙度為 Ra0.8~1.6um 1. 外徑D的圓度，圓柱度不大于外

48、徑公 差之半 2. 外徑D對(duì)內(nèi)孔d1的徑向跳動(dòng)不大于外 徑公差之半 3. 端面T對(duì)軸線垂直度再直徑100mm上 不大于0.04mm 活塞外徑用橡膠密封圈時(shí)可取f7~f9配合 ，內(nèi)孔與活塞桿的配合H8 活塞桿 實(shí)心活塞桿： 45＃鋼 桿外圓柱面 粗糙度為 Ra0.4~0.8um 1. 材料熱處理：調(diào)質(zhì)20～25HRC 2. 外徑d和d2的圓度。圓柱度不大于 直徑公差之半 3. 外徑表面直線度在500mm，長(zhǎng)度不大 于0.03mm 4. d2對(duì)d的徑向跳動(dòng)不大于0.01mm 5. 活塞桿與導(dǎo)向套采用H8/f7配合與 活塞的連接可采用H8/h8配合 缸蓋

49、 45＃鋼 配合表面 粗糙度為 Ra0.8~1.6um 1. 配合表面的圓柱度不大于直徑公差 2. d2,d3對(duì)D的同軸度不大于 0.03mm 3. 端面A.B對(duì)孔軸線的垂直度在直 徑100mm上不大于0.04mm 導(dǎo)向套 青銅 導(dǎo)向表面 粗糙度為 R0.8um 1. 導(dǎo)向套的長(zhǎng)度一般取活塞桿 直徑的60％～100％ 2. 外徑D與內(nèi)孔的同軸度不大于內(nèi)徑 公差之半。 21 湖南文理學(xué)院芙蓉本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 擬定液壓系統(tǒng)原理圖 5.1調(diào)速方式的選擇 該液壓系統(tǒng)中，頂升油缸均的上升，下降的速度

50、要求不一樣，有各自的速 度要求，在一般情況嚇，要求運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性好速度負(fù)載特性好，所以在缸的路中 采用單項(xiàng)調(diào)速的回油節(jié)流調(diào)速回路。 翻轉(zhuǎn)油缸采用雙缸驅(qū)動(dòng)形式，必須要保證鋼卷翻轉(zhuǎn)過(guò)程中的同步性，這里 我們采用橋式雙向同步回路，保證其同步性。 5.2液壓缸動(dòng)作回路的選擇 本液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，頂升油缸換向閥處于中位機(jī)能時(shí)及缸定位時(shí)，泵油卸 載回路即容載運(yùn)行，本設(shè)計(jì)采用M型換向閥中位機(jī)能的卸載回路。 5.3確定供油方式 考慮到該系統(tǒng)中液壓缸在工作時(shí)速度負(fù)載變化流量變化較大，從節(jié)省能量 減小發(fā)熱泵源系統(tǒng)重選用變量泵供油。 5.4液壓系統(tǒng)的組合 由于頂升油缸要有定位功能，所以頂升油缸油路

51、中裝有液壓鎖即：液控單 向閥，在所選基本回路的基礎(chǔ)上在綜合考慮其他因素的影響和要求便于組成 圖3－13的液壓回路圖： 23 湖南文理學(xué)院芙蓉本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 圖3－13液壓回路圖 24 湖南文理學(xué)院芙蓉本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 選擇液壓元件 6.1 確定泵的Pp Pn和規(guī) 6.1.1 泵的工作壓為確定 考慮到正常工作中進(jìn)油管路有一定的壓力損失，所以泵工作壓力為： Pp=P1+∑△p 式中Pp－液壓泵的最大工作壓力 P1－執(zhí)行元件的最大工作壓力 ∑p－進(jìn)油路中的壓力損失簡(jiǎn)單

52、系統(tǒng)可取0.2－0.5mpa本 即Pp=P1+∑△p=(18+0.5)=18.5 Mpa 上述計(jì)算所得Pp時(shí)系統(tǒng)的靜態(tài)壓力，考慮到系統(tǒng)在各種工況的過(guò)濾階段 出現(xiàn)的動(dòng)態(tài)壓力往往超過(guò)靜態(tài)壓力，另考慮到一定的壓力儲(chǔ)備量并確保泵的壽 命，因此選泵的額定壓力Pn應(yīng)滿足Pn大于等于（1.25～1.6）Pp中低壓系統(tǒng) 取小值高壓系統(tǒng)取大值本設(shè)計(jì)中： 6.1.2泵的流量確定 液壓泵的最大流量應(yīng)為 Qp≥Kl(∑q)max 式中9p－液壓泵的最大流量。 （∑q）max－同時(shí)動(dòng)作的各執(zhí)行元件所需流量之和的最大值，如果這是溢 流閥正進(jìn)行工作尚須加溢流閥的最小溢流量2

53、～3L/mm。 KL－系統(tǒng)泄漏系數(shù)一般取KL＝1.1～1.3現(xiàn)取KL＝1.2。 由于本系統(tǒng)中油缸下降時(shí)Q最大 即： Q下降＝π/4(D2－d2)V＝1120980 l/min 即 ： Qp= Kl(∑q)max=1.2×1120980＝1345176 l/min 6.1.3選擇液壓泵的規(guī)格 上述計(jì)算的Pn=29.6M pa，Qp＝1345176L/mm為泵在工況特殊情況下即正常 工況值遠(yuǎn)小于最高值在考慮到能源消耗及泵的使用壽命選略小于此標(biāo)準(zhǔn)的型號(hào) 25 湖南文理學(xué)院芙蓉本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） A4CS0250DR/1X恒壓變量拉塞泵，需要五臺(tái)泵

54、開四備一比較合適此泵每轉(zhuǎn)250ml, 額定壓力32 M pa。 6.1.4泵電機(jī)的選定 由公式P＝P1Qv可等出頂升油缸動(dòng)作時(shí)各工況最大功率。 即： P上＝P上Qv上＝18×106×A1V1=17.5KW P下＝P1Qv下＝18×106×A2V2=34.2KW P頂起＝P上Qv上＝18×106×A1V1=94.5KW 取P頂起時(shí)功率作為選擇電機(jī)規(guī)格的依據(jù)，由于在空載即泵在卸荷狀態(tài)運(yùn) 行時(shí)，泵輸出的流量減少泵效率急劇降低一般當(dāng)流量在0.2～1L/mm范圍時(shí)， 可取g＝0.03～0.14同時(shí)還應(yīng)注意到，為了使選擇的電動(dòng)機(jī)在經(jīng)過(guò)泵的流量特 性曲

55、線最大功率點(diǎn)時(shí)不致停需進(jìn)行驗(yàn)算，即： 式中 Pn－所選電動(dòng)機(jī)額定功率 PB－恒壓式變量泵的限定壓力 Qp－壓力為PB時(shí)泵輸出流量 根據(jù)選取各階段工作的最大功率再查Y（Tpa4）三項(xiàng)異步電動(dòng)機(jī)技術(shù)參數(shù) 表選用Y280m-4型電動(dòng)機(jī)其額定功率Pn=90kw。 轉(zhuǎn)速n＝1480r/min 因此 2Pn=2×90＝180KW 即： 所以選電機(jī)功率滿足驗(yàn)算公式拐點(diǎn)處能正常工作 6.2液壓閥的選擇 根據(jù)液壓泵的工作壓力荷通過(guò)閥的實(shí)際流量選擇各種液壓元件荷輔助 元件的規(guī)格。 列表3－7說(shuō)明： 26

56、 表3－7所選液壓元件說(shuō)明 編號(hào) 元件名稱 型號(hào) 數(shù)量 1 成對(duì)節(jié)流單向閥 Z2FS型疊加式雙單向節(jié)流閥 2 2 溢流閥 ZDB10系列 1 3 單向閥 S型單向閥 1 4 換向閥 WMM型手動(dòng)換向閥 1 5 液控單向閥 Z2S型疊加式 液控單向閥 1 6 變量泵 HA10VSO 1 6.3定管道尺寸 由本系統(tǒng)下降油缸時(shí)的流量最大qv下=114 L/min（）， 取潤(rùn)許流速V=5 m/s，則主壓力油管直經(jīng)d取下式計(jì)算： 式中 ：

57、qv—— 通過(guò)油管的流量 V——油管中許可流速，一般吸油管取0.5-1.5 m/s 壓油管取2.5-5 m/s。本題取5 m/s。 即d=4×19×10-3/3.14×5=0.02m=20mm。 查鋼管公稱通徑、外徑、壁厚、連接螺紋及流量表。取 d標(biāo)準(zhǔn)值為d=20 mm 并查得鋼管外徑為22 mm，其臂厚為1 mm。 管接頭選用卡套式管接頭，其規(guī)格按油管通徑取。 27 28 6.4定油箱容量 在高壓系統(tǒng)中，油箱的容量可取液壓泵公稱流量qv的6-12倍，本系通取 12倍。V=12×250=3000L。 28 湖南文理

58、學(xué)院芙蓉本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7液壓系統(tǒng)的驗(yàn)算 7.1壓力損失驗(yàn)算： 7.1.1頂升油缸上升是油路壓力損失 已知該液壓系統(tǒng)中進(jìn)、回油管的內(nèi)經(jīng)均為32cm，各管道長(zhǎng)度分別為AB=5m， AC=6m，選用YA-N46型液壓油，考濾到油的最低溫度為150C，查得150C時(shí)該液 壓油的動(dòng)粘度V＝1.7cm2/s，油的密度：ρ＝950kg/cm3。上升時(shí)油缸的最大速度 為35 cm2/s，進(jìn)給時(shí)的最大流量為250 L/min ,則液壓油在管內(nèi)的流速v為： 管道流動(dòng)雷諾數(shù)Re1為 Re1＜2300，可見油液在管道內(nèi)流態(tài)為層流，具沿程阻力系數(shù)

59、 則進(jìn)油管道AB的沿程壓力損失△P1-1為 從力士樂產(chǎn)品說(shuō)明書中查得手動(dòng)換向閥4WMM10G3X，液控單向閥ZS10-4-3X ,成對(duì)節(jié)流單向閥Z2F-S10-5-3X/sv得壓力損失分別為：△P1-2＝0.22Mpa， △P1-2 =1.2 Mpa ， △P1-3=0.3 Mpa。 忽略油液通過(guò)管接頭，油路板某處得局部壓力損失，則進(jìn)出油路總壓力損失 △P為： 29 湖南文理學(xué)院芙蓉本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7.1.2頂升時(shí)回油路得壓力損失： 本系統(tǒng)選用得為單活塞桿液壓缸，且液壓缸油桿腔得工作面積與無(wú)桿腔得 工作面積之比為：140/200 則回油管道

60、得沿程壓力損失△P2-1為 查力士樂樣本知手動(dòng)換向閥4WMM10G3X,單向節(jié)流閥Z2F-s10-3x/sv后的壓力損失分別為： △P2-2 =0.22 Mpa △P2-3=2.8 Mpa 所以： 7.1.3變量泵出口處的壓力Pp為： 這個(gè)值比估算的溢流閥調(diào)整壓力為18 Mpa稍小，因此頂升油缸動(dòng)作時(shí)，主 30 油路上的元件和管路直徑均可不變。 7.1.4液壓系統(tǒng)的發(fā)熱與溫升驗(yàn)算： 為簡(jiǎn)化計(jì)算，主要考慮水平油缸下降時(shí)發(fā)熱（因工作時(shí)流量，功率量大）故按下將油缸后退驗(yàn)算系統(tǒng)溫升。 液壓泵輸入功率P輸入頂升油缸下降時(shí)： V=180mm/s(108cm/min)

61、Q=4.32 l/min η=0.75 則P輸入＝ 7.1.5有效功率： P輸出＝P1qv上 ＝18×106×7.2×10－4 ＝10.1×103W =10.1KW 7.1.6系統(tǒng)的發(fā)熱功率： Pn=P輸入－P輸出 ＝10.7－10.1 =0.6KW 7.1.7散熱面積A 油箱容積V=3000L油箱近似散熱面積為： 31 32 7.1.7油液溫升△t 假定采用風(fēng)冷，取油箱的傳熱系數(shù)Kt=23W/(m2.℃)可得油液溫升為： 設(shè)定夏天的室溫為30℃則油溫為： 30＋12.54＝42.54℃ 設(shè)有超過(guò)允許油溫（50℃～

62、65℃） 設(shè)計(jì)符合要求，無(wú)需更改。 湖南文理學(xué)院芙蓉本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 總結(jié) 本設(shè)計(jì)中的鋼卷翻轉(zhuǎn)機(jī)是一種非標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)械設(shè)備，該設(shè)計(jì)采用了機(jī)，電液，聯(lián)合操作控制系統(tǒng)，對(duì)我們所學(xué)專業(yè)是一個(gè)很好的運(yùn)用實(shí)列。 在整個(gè)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，用到了以前學(xué)過(guò)的機(jī)械制圖、CAD制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械原理、液壓傳動(dòng)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等多方面的知識(shí)，在以前未必掌握的很好，在這個(gè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，經(jīng)過(guò)反復(fù)的運(yùn)用，很好的加深了對(duì)它們的理解，是一個(gè)很好的溫故知新的過(guò)程。在老師的指導(dǎo)下，獨(dú)立的完成一個(gè)整體機(jī)電裝置的設(shè)計(jì)，在實(shí)際生活當(dāng)中加以應(yīng)用，這本身就是一個(gè)很好的學(xué)習(xí)過(guò)程。我感覺一個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)下來(lái)，

63、在自己的頭腦中有了一個(gè)比較全面的設(shè)計(jì)過(guò)程認(rèn)識(shí)，有了一個(gè)整體的概念，確實(shí)加強(qiáng)了機(jī)械設(shè)計(jì)和液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)訓(xùn)練。設(shè)計(jì)的過(guò)程不是一個(gè)孤立的過(guò)程，每一個(gè)環(huán)節(jié)都是環(huán)環(huán)相扣的，必須考慮到在設(shè)計(jì)這一步的過(guò)程中，將會(huì)對(duì)下一步產(chǎn)生什么樣的影響。盡管說(shuō)在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，自己盡了能力去考慮的全面，但還是由于能力和水平有限，還是存在很多的不足之處，有待去改進(jìn)。最后感謝我的指導(dǎo)導(dǎo)師陸洪波，以及在我的設(shè)計(jì)過(guò)程中給與幫助和支持的老師同學(xué)們，我將在以后的工作中把所學(xué)的知識(shí)同自己的工作相結(jié)合，不斷提高自己，豐富自己，為自己的學(xué)習(xí)生涯交上一份滿意的答卷。 33 湖南文理學(xué)院芙蓉本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 34

64、 致 謝 經(jīng)過(guò)一學(xué)期的忙碌和工作，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲。作為一個(gè)本科生的畢業(yè)設(shè)計(jì)，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有導(dǎo)師的督促指導(dǎo)，以及一起工作的同學(xué)們的支持，想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是很困難的。 在這里首先要感謝我的導(dǎo)師XXX老師X老師平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，從開展工作到查閱資料，設(shè)計(jì)草案的確定和修改，中期檢查，后期詳細(xì)設(shè)計(jì)，裝配草圖等過(guò)程中都給予了我悉心的指導(dǎo)。 其次要感謝我的同學(xué)，他們?cè)谖疫M(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，給予了無(wú)私的幫助和指導(dǎo)。 最后感謝我的母校四年來(lái)對(duì)

65、我的大力栽培。 湖南文理學(xué)院芙蓉本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 參考文獻(xiàn) [1] 鄒家祥.軋鋼機(jī)械.北京：冶金工業(yè)出版社，2005 [2] 徐灝.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第二版）[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000 [3] 濮良貴、紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì)（第七版）. 北京：高等教育出版社，2001 [4]盧秉恒主編.機(jī)械設(shè)計(jì)制造基礎(chǔ).機(jī)械工業(yè)出版社第二版 [5]邱宣懷主編.機(jī)械設(shè)計(jì)第4版.北京:高等教育出版社，1997.7 [6] 徐灝. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第一版）[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1991 [7] 羅振才. 煉鋼機(jī)械（第二版）[M]. 北京：冶金工業(yè)出版社，1989 [8]

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