畢業(yè)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文大型H鋼翻轉(zhuǎn)提升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）論文摘要木文闡述了大型h鋼翻轉(zhuǎn)提升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)包括了機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和控制 系統(tǒng)設(shè)計(jì)兩部分。機(jī)械結(jié)構(gòu)部分采用了鏈?zhǔn)椒D(zhuǎn)、液壓提升的結(jié)構(gòu)組合。包括傳 動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的具體設(shè)計(jì)、液壓缸的設(shè)計(jì)等。控制系統(tǒng)采用了液壓和機(jī) 屯結(jié)合的方式，利用液壓控制系統(tǒng)的提升，機(jī)電控制系統(tǒng)的翻轉(zhuǎn)操作。為了降低 系統(tǒng)的成本，控制系統(tǒng)采用的是繼電器控制而不是現(xiàn)在比較流行的plc控制。關(guān)鍵詞：h鋼翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)提升機(jī)構(gòu)abstractthis text elaborated the large h steel inside out promote the design of the mrvhsnidm, th

2、e design included the machine structure design and the system design two fractions of control. the machine structure fraction adopted the type of chain inside out, the structure assemble that liquid presses to promote. the concrete design, liquid that designs the contents to include the drive system

3、 design, inside out mrvhsnidm presses design etc. of the urn. control the system adopts the liquid to press and the mode of the machine electrical twinning, make use of the liquid to press to control the system to promote, inside out operation of the machine elec trie control system. for the sake of

4、 the step - down cost of the system, control what system adoption is a relay control but is not now than popular of control of plc.keyword： h steel inside out mrvhsnidm promote the mrvhsnidin0 錄論文摘要2abstract3目 錄4第1章緒論11.1課題來(lái)源及研究的目的和意義11.2同類(lèi)設(shè)備目前的發(fā)展?fàn)顩r1第2章系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)62. 1初始參數(shù)的擬訂62.2機(jī)構(gòu)的選擇及各部分采用形式的確定62. 2. 1翻

5、轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)62. 2. 2提升機(jī)構(gòu)92.3 ii鋼翻轉(zhuǎn)過(guò)程分析92. 4大型h鋼翻轉(zhuǎn)提升機(jī)的布置10第3章 傳動(dòng)系統(tǒng)零件的選擇及設(shè)計(jì)123. 1電動(dòng)機(jī)的選擇123.2帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)及計(jì)算133. 2. 1皮帶傳動(dòng)的計(jì)算133. 2. 2 v帶輪設(shè)計(jì)及計(jì)算153. 2.3皮帶傳動(dòng)的張緊17第4章 翻轉(zhuǎn)和提升裝置零件設(shè)計(jì)194.1鏈條的選擇及鏈輪的設(shè)計(jì)計(jì)算194. 1. 1鏈條的選擇194.1.2鏈輪的設(shè)計(jì)及計(jì)算204.1.3滑輪的設(shè)計(jì)214. 1.4鏈條的潤(rùn)滑224.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及各部分的校核234.2.1軸的設(shè)計(jì)及計(jì)算234. 2. 2滾動(dòng)軸承的校核264.2.3鍵的強(qiáng)度校核264.3液壓缸的設(shè)計(jì)及

6、計(jì)算274. 3. 1液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)274. 3.2液壓缸緩沖、排氣和密封防塵裝置設(shè)計(jì)及選擇34第5章 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)375. 1液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)375. 2電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)425. 3系統(tǒng)工作過(guò)程45結(jié) 論47致 謝48參考文獻(xiàn)49第1章緒論1.1課題來(lái)源及研究的目的和意義隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人型工業(yè)與民用建筑不斷的出現(xiàn)，以至使得像人型h 鋼這樣的鋼材有著大量的市場(chǎng)需求。h鋼雖然可以用熱軋的方法制造，但只能在端面高度為400600mm范圍內(nèi)取 得最佳經(jīng)濟(jì)效果，小于或犬于這個(gè)范圍，用其它焊接方法制造更為有利。同吋， 在焊接生產(chǎn)加工中，當(dāng)h鋼完成組對(duì)并進(jìn)行一面的焊接后，需要將其翻轉(zhuǎn)，以便 焊接另一面

7、。但由于h鋼體積大、重量重，人工很難翻轉(zhuǎn)，所以需要專(zhuān)用的設(shè)備, 尤其是在人批量生產(chǎn)中，就更需耍一種翻轉(zhuǎn)提升機(jī)構(gòu)來(lái)完成這一操作，以提高生 產(chǎn)效率。大型h鋼翻轉(zhuǎn)提升機(jī)就是應(yīng)用在這種場(chǎng)合下的設(shè)備。1.2同類(lèi)設(shè)備目前的發(fā)展?fàn)顩r對(duì)于翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，現(xiàn)在已有很多的形式。如有框架式、頭尾架式、鏈?zhǔn)?、環(huán)式、 推舉式等。并已在實(shí)際生產(chǎn)中用于各種工件的翻轉(zhuǎn)。目前國(guó)內(nèi)還未對(duì)各種形式的 翻轉(zhuǎn)機(jī)制訂出系列標(biāo)準(zhǔn)，但國(guó)內(nèi)己有廠(chǎng)家生產(chǎn)頭尾架式的翻轉(zhuǎn)機(jī)，并成系列。另外，配合焊接機(jī)器人使用的框架式、頭尾架式翻轉(zhuǎn)機(jī)，國(guó)內(nèi)外均有生產(chǎn)。 它們都是點(diǎn)位控制，控制點(diǎn)數(shù)以使用要求而定，但多為2點(diǎn)（每隔180。）、4點(diǎn)（每 隔90。）、8點(diǎn)（每隔4

8、5° ）控制，翻轉(zhuǎn)速度以恒速的為多，但也有變速的。翻 轉(zhuǎn)機(jī)與機(jī)器人聯(lián)機(jī)按程序動(dòng)作，載重量多在20300（）kg z間。例如我國(guó)汽車(chē)、摩 托車(chē)等制造行業(yè)使用的弧焊機(jī)器人加工中心，已成功地采用了國(guó)產(chǎn)頭尾架式和框 架式的焊接翻轉(zhuǎn)機(jī)，由于是恒速翻轉(zhuǎn)，點(diǎn)位控制，并輔以電磁制動(dòng)和汽缸錐銷(xiāo)強(qiáng) 制定位，所以多采用交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)、普通齒輪副減速，機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的制造精 度比軌跡控制的低1到2級(jí)，造價(jià)便宜。提升機(jī)構(gòu)主要有機(jī)械式和液壓式兩種，ii各種提升設(shè)備己形成標(biāo)準(zhǔn)系列。在 這里就不在做詳細(xì)的闡述。機(jī)械式與液壓式起升機(jī)構(gòu)的應(yīng)用：主要介紹了機(jī)械式和液壓式起升機(jī)構(gòu)的基 本分類(lèi)，以及這兩種機(jī)構(gòu)在實(shí)際工程中的應(yīng)用

9、。一.起升機(jī)構(gòu)的組成：起升機(jī)構(gòu)可分為機(jī)械式和液壓式兩種。機(jī)械式起升機(jī)構(gòu)包括：（1）嚙合式驅(qū)動(dòng)裝置a）用于主要為提升件貨的繩索卷繞式起升機(jī)構(gòu)b）用于雙繩或四繩抓斗的繩索卷繞式起升機(jī)構(gòu)c）鏈條卷繞式起升機(jī)構(gòu)。d）螺桿或針齒條以及齒條起升機(jī)構(gòu)（2）驅(qū)繩輪起升機(jī)構(gòu)的摩擦式驅(qū)動(dòng)裝置液壓式起升機(jī)構(gòu)a）壓缸起升機(jī)構(gòu)b）壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的繩索卷繞起升機(jī)構(gòu)機(jī)械式起升機(jī)構(gòu)的應(yīng)用tdr-80型單品爐是一種生產(chǎn)半導(dǎo)體的專(zhuān)用設(shè)備，該設(shè)備中就使用了一種 新型的軟軸卷?yè)P(yáng)提升機(jī)構(gòu)。如圖1主箱體2.傳動(dòng)納（梢密滾動(dòng)花0m）4.右増養(yǎng)5攤輪 6奪引h紋套 7.牽引sr毋 &撥盤(pán)9.左端蓋10.限位腔1l限位開(kāi)關(guān)12隈位損塊13

10、.導(dǎo)向姿14限鉉桿15.撥輪16一滾動(dòng)花廉輕（與2為一體）17.軟軸!絲繩1&烷特盤(pán)rfttte輪（田中段示出）圖1新型軟軸卷?yè)P(yáng)提升機(jī)構(gòu)主箱體1起支撐和密封作用，旋轉(zhuǎn)動(dòng)力通過(guò)減速機(jī)傳遞給傳動(dòng)軸2,帶動(dòng)卷?yè)P(yáng) 輪旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)軟軸的提升。為了消除傳動(dòng)卷?yè)P(yáng)提升機(jī)構(gòu)中軟軸鋼絲繩的偏移和堆 壓，傳動(dòng)軸2設(shè)計(jì)為精密滾動(dòng)花鍵副結(jié)構(gòu)，在傳遞旋轉(zhuǎn)動(dòng)力的同時(shí)，冇可以作相 對(duì)移動(dòng)。卷?yè)P(yáng)輪5、牽引螺紋套6與傳動(dòng)軸2的滾動(dòng)花鍵套聯(lián)接在一起。當(dāng)滾動(dòng)花 鍵副帶動(dòng)卷?yè)P(yáng)輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，牽引螺紋套也同時(shí)旋轉(zhuǎn)，由于牽引螺母7固定不動(dòng)，這 樣卷?yè)P(yáng)輪就由牽引螺紋套帶著一起移動(dòng)。將牽引螺紋套的螺紋距與卷?yè)P(yáng)輪的繩槽 螺距設(shè)計(jì)為相等，這樣就能

11、保證在卷?yè)P(yáng)輪旋轉(zhuǎn)提升軟軸鋼絲繩時(shí)，伴隨著卷?yè)P(yáng)輪 的水平同步移動(dòng)?？朔塑涊S鋼絲繩的堆壓與偏移，確保了軟軸鋼絲繩始終在調(diào) 定的回轉(zhuǎn)中心上。圖1所示提升機(jī)構(gòu)是對(duì)傳統(tǒng)軟軸卷?yè)P(yáng)提升機(jī)構(gòu)的一種改進(jìn)形式，通過(guò)這種改 進(jìn)解決了傳統(tǒng)軟軸卷?yè)P(yáng)提升機(jī)構(gòu)在卷?yè)P(yáng)提升時(shí)會(huì)產(chǎn)生軟軸鋼絲繩的堆壓或偏移， 產(chǎn)生爬行，抖動(dòng)及提升誤差。新型軟軸提升機(jī)構(gòu)主要是以卷?yè)P(yáng)提升工作原理來(lái)實(shí)現(xiàn)軟軸的提拉工作，與傳 統(tǒng)的卷?yè)P(yáng)提升機(jī)構(gòu)最人的區(qū)別是，新型軟軸提拉機(jī)構(gòu)的卷?yè)P(yáng)輪在卷?yè)P(yáng)提升的同時(shí), 伴隨有卷?yè)P(yáng)輪的水平移動(dòng)，以便保證軟軸鋼絲繩的對(duì)中性，實(shí)現(xiàn)軟軸在旋轉(zhuǎn)過(guò)程 中的穩(wěn)定性。圖2為火力發(fā)電廠(chǎng)冷卻水塔施工專(zhuān)用設(shè)備egi. tm提模系統(tǒng)。它由若干個(gè)結(jié)

12、構(gòu) 相同的單元組成，每個(gè)單元都通過(guò)軌道依附在已澆注混凝土的水塔筒壁上，并隨 著水塔筒壁升高而升高。1-主架；2-滑動(dòng)套架；3-承重銷(xiāo)；4-提升絲桿；5 一軌道；6-電動(dòng)機(jī)及蝸輪減速器；7-支腿；8-對(duì)拉螺栓;9、11、12下.中、上小平臺(tái):10-伸縮斜拉桿；圖2提模系統(tǒng)主框架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖該系統(tǒng)提升機(jī)構(gòu)由電動(dòng)機(jī)、蝸輪減速器、提升絲桿、滑動(dòng)套架、安全螺帽等 組成?；瑒?dòng)套架兩側(cè)通過(guò)“v”滑槽與主架弦桿相連，前部通過(guò)勾輪與軌道相連， 后部與捉升絲桿餃接。蝸輪減速器的蝸輪外圓輪齒與蝸桿嚙合，內(nèi)孔通過(guò)梯形牙 與提升絲桿嚙合，卜端通過(guò)彈性安全銷(xiāo)與安全螺帽相連。安全螺帽貝有防止主架 下墜和系統(tǒng)過(guò)載保護(hù)功能。當(dāng)蝸輪

13、內(nèi)牙被剪斷時(shí)，安全帽可以防止主架突然墜落; 當(dāng)系統(tǒng)岀現(xiàn)過(guò)載時(shí)，安全銷(xiāo)被剪斷，安全螺帽與蝸輪抱死，捉升機(jī)構(gòu)不能動(dòng)作。卜圖所示為一新型底卜垃圾桶，它不但解決了普通垃圾桶占用地上空間且桶 體易粘掛垃圾，夏天有惡臭味，不能防止人掏撿垃圾，造成垃圾外溢，影響市容 市貌的缺點(diǎn)，而何機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、耐用、成本低。同時(shí)可以降低環(huán)衛(wèi)工人的工作 強(qiáng)度。1,2-鏈輪3滑輪組4-滾簡(jiǎn)5.底板圖3地下垃圾桶提升機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖該提升機(jī)構(gòu)分三部分:省力機(jī)構(gòu)、減速機(jī)構(gòu)、附件。在提升機(jī)構(gòu)屮兩邊有兩股 鋼絲繩分別纏繞在兩組動(dòng)滑輪上，一滾筒軸與一輸出軸通過(guò)一對(duì)鏈輪連接，垃圾 工清理垃圾時(shí)，用手柄傳動(dòng)輸岀軸帶動(dòng)鏈輪1轉(zhuǎn)動(dòng)，鏈輪1通過(guò)鏈傳動(dòng)，

14、帶動(dòng)鏈輪2 轉(zhuǎn)動(dòng)，鏈輪2再帶動(dòng)同軸的滾筒5轉(zhuǎn)動(dòng)，滾筒5將鋼絲繩絞起來(lái)，鋼絲繩通過(guò)一滑輪 組4;拉動(dòng)底板3向上運(yùn)動(dòng)，底板上放一垃圾桶，進(jìn)而把垃圾桶提升上去。三.液壓式起升機(jī)構(gòu)的應(yīng)用平行四邊形機(jī)構(gòu)能按比例放大工作行程，廣泛使用在各類(lèi)液壓升降設(shè)備中, 但工作方式都是頂升，如液壓升降工作臺(tái)。圖4為長(zhǎng)江航標(biāo)2. 44.浮筒清洗裝置,該裝置就是利用平行四邊形機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的一套工作臂液壓提升機(jī)構(gòu)。工作臂上有多把旋轉(zhuǎn)的清洗刷，通過(guò)刷的擺動(dòng)和工作臂在垂宜軌道中的上下 運(yùn)動(dòng)清洗浮筒表面，工作臂的上下運(yùn)動(dòng)曲液壓缸通過(guò)提升機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)。工作臂聯(lián)結(jié) 在滑塊6上（見(jiàn)圖5）,由10個(gè)較接的平面運(yùn)動(dòng)構(gòu)件構(gòu)成四個(gè)平行四邊形。整個(gè)裝 置

15、由滑輪引導(dǎo)在垂直軌道中運(yùn)動(dòng)，相當(dāng)于滑塊在垂宜中心線(xiàn)上運(yùn)動(dòng)，從而使兩液 壓缸實(shí)現(xiàn)機(jī)械同步，機(jī)構(gòu)的提升行程約為液壓缸行程的6倍。平行四邊形提升機(jī)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)緊湊.構(gòu)造簡(jiǎn)單，運(yùn)動(dòng)可靠的優(yōu)點(diǎn)。在實(shí)際屮 還可采用單個(gè)液壓缸垂直安裝拉動(dòng)較鏈b及絲桿傳動(dòng)等其他驅(qū)動(dòng)方式，是一種比較實(shí)用的液壓提升機(jī)構(gòu)形式。四.兩種機(jī)構(gòu)的比較由以上兩種機(jī)構(gòu)的實(shí)際應(yīng)用可以看出機(jī)械式提升機(jī)構(gòu)基本上用于有很大提升 行程要求的系統(tǒng)屮，整個(gè)捉升機(jī)構(gòu)較為復(fù)雜。液壓式捉升機(jī)構(gòu)的運(yùn)行比較平穩(wěn)， 容易實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速及過(guò)載保護(hù)，冃裝置的使用壽命較長(zhǎng)。但液壓捉升機(jī)構(gòu)屮的油 液較易受溫度變化的影響，同時(shí)油液述有泄露的問(wèn)題。另外，機(jī)械式提升機(jī)構(gòu)大 多都是釆

16、用捉拉的方式捉升重物，i佃液壓式捉升機(jī)構(gòu)主要采用推舉的方式捉升重 物。所以具體采用那種捉升構(gòu)就耍根據(jù)具體的環(huán)境情況、工作要求、以及人員狀 況等。所以機(jī)械式提升機(jī)和液壓式提升機(jī)z間都存在不足z處，同樣他們z間也 各冇自己的優(yōu)點(diǎn)。第2章系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)2. 1初始參數(shù)的擬訂翻轉(zhuǎn)的h鋼最人尺寸為：高1200mm、寬600mm長(zhǎng)18000mm, 口j承受的最人載荷 為10噸。每個(gè)翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)直1臺(tái)翻轉(zhuǎn)電機(jī)，要求機(jī)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)正反方向任意角度的翻 轉(zhuǎn)。提升機(jī)構(gòu)的最大提升高度為800mm。整個(gè)系統(tǒng)rf3個(gè)翻轉(zhuǎn)提升架組成，分別編 號(hào)為i號(hào)、ii號(hào)、iii號(hào)。i號(hào)與ii號(hào)之間相距4m, ii號(hào)與iii號(hào)之間相距7哄 各

17、翻 轉(zhuǎn)提升架之間放置輸送轆道。2.2機(jī)構(gòu)的選擇及各部分采用形式的確定根據(jù)對(duì)題目“大型h鋼翻轉(zhuǎn)提升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)”可知，該機(jī)構(gòu)主要有兩部分組成, 即翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和提升機(jī)構(gòu)，現(xiàn)分別對(duì)這兩種機(jī)構(gòu)進(jìn)行討論。2. 2. 1翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)是將工件沿水平軸傳動(dòng)或傾斜，使z處于冇利于加工位置的變位設(shè) 置機(jī)構(gòu)。最為常見(jiàn)的有框架式、頭尾架式、鏈?zhǔn)?、環(huán)式、推舉式等翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。它 們的使用場(chǎng)合見(jiàn)下表。表21翻轉(zhuǎn)變位機(jī)構(gòu)形式變位速度驅(qū)動(dòng)方式使用場(chǎng)合框架式恒定機(jī)電或液壓板結(jié)構(gòu)、桁架結(jié)構(gòu)等較長(zhǎng)焊件的 傾斜變位頭尾架式可調(diào)機(jī)電軸類(lèi)和橢圓形焊件的環(huán)形焊縫， 表面堆焊時(shí)的旋轉(zhuǎn)變位鏈?zhǔn)胶愣C(jī)電裝配定位焊后，自身剛度很強(qiáng)的 梁住型的翻轉(zhuǎn)變位環(huán)

18、式恒定機(jī)電裝配定位焊后，身剛度很強(qiáng)的 梁住型的翻轉(zhuǎn)變位。在大型構(gòu)件的組 對(duì)與焊接應(yīng)用中較多推舉式恒定液壓各類(lèi)構(gòu)件的傾斜變位。裝配和焊 接在同一工作臺(tái)上進(jìn)行根據(jù)各種機(jī)構(gòu)的使用場(chǎng)合可知，對(duì)于大型h鋼的翻轉(zhuǎn)可以采用鏈?zhǔn)?、環(huán)式和推舉式翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。現(xiàn)對(duì)這三種機(jī)構(gòu)加以比較，以確定最終采用的機(jī)構(gòu)形式。1. 鏈?zhǔn)椒D(zhuǎn)機(jī)構(gòu)鏈?zhǔn)椒D(zhuǎn)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)形式如下圖圖2-1鏈?zhǔn)椒D(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由圖可知，鏈?zhǔn)椒D(zhuǎn)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，因?yàn)椴捎面湕l支撐，對(duì)箱形斷面的 角接焊縫也同樣適用，其缺點(diǎn)是焊縫對(duì)屮較費(fèi)時(shí)，焊接是在自由狀態(tài)下焊接，不 便于用夾具控制焊接變形。2. 環(huán)式翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)環(huán)式翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)形式如下圖1托輪2支撐環(huán)3鈍齒輪4驅(qū)動(dòng)裝置圖2-2環(huán)

19、式翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)在翻轉(zhuǎn)同等體積的h鋼時(shí)環(huán)式翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)整體尺寸較大，機(jī)構(gòu)上配有加緊裝置, 因此，相對(duì)與鏈?zhǔn)蕉裕Y(jié)構(gòu)復(fù)雜。但特別適合與超大型工件的翻轉(zhuǎn)。3. 推舉式翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)推舉式翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)如下圖2推拉式軸銷(xiāo)圖2-3推舉式翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)推舉式翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)也比較簡(jiǎn)單，且能翻轉(zhuǎn)的工件類(lèi)型也較多，但這種結(jié)構(gòu) 一次最多只能翻轉(zhuǎn)90° ,翻轉(zhuǎn)后工作臺(tái)需要復(fù)位。對(duì)于大角度的翻轉(zhuǎn)效率低下。根據(jù)以上三種機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)，考慮結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度和工作效率，選用鏈?zhǔn)椒D(zhuǎn) 機(jī)構(gòu)做為大型h鋼的翻轉(zhuǎn)裝置。鏈?zhǔn)椒D(zhuǎn)機(jī)構(gòu)主耍由電機(jī)、鏈條、鏈輪、張緊輪及架體等組成。在起重機(jī)械屮應(yīng)用的鏈條主要有環(huán)形焊接鏈和片式關(guān)節(jié)鏈。使用環(huán)形焊接鏈 條具有撓

20、性好、可用較小直徑的鏈輪和卷筒，且傳動(dòng)機(jī)構(gòu)外形尺寸小，鏈條木身 耐腐蝕。缺點(diǎn)是可靠性差、有突然斷裂的可能、不耐沖擊、質(zhì)量大、不易用于高 速提升設(shè)備中，鏈條本身運(yùn)動(dòng)中常產(chǎn)生滑移和摩擦。片式關(guān)節(jié)鏈的撓性比焊接鏈 更好，比較可靠、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)。缺點(diǎn)是有方向性、橫向無(wú)撓性、成木高、對(duì)灰塵和 銹蝕較為嫩感。由于設(shè)備在運(yùn)動(dòng)中有沖擊，出于安全和運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性的考慮，選用 片式關(guān)節(jié)鏈作為翻轉(zhuǎn)用鏈條。電機(jī)通過(guò)窄v帶將功率傳遞給翻轉(zhuǎn)裝置，因?yàn)榉D(zhuǎn)提升架的翻轉(zhuǎn)過(guò)程不需要 準(zhǔn)確的速比，且翻轉(zhuǎn)過(guò)程中對(duì)系統(tǒng)有沖擊，所以?xún)?yōu)先選用帶傳動(dòng)的形式。另外在 各種帶中，窄v帶具有普通v帶的所有特點(diǎn)外，不但壽命長(zhǎng)、傳動(dòng)功率大、費(fèi)用 低而且可以

21、減少帶輪的寬度和直徑。2.2.2提升機(jī)構(gòu)提升機(jī)構(gòu)分為機(jī)械式和液壓式兩種，現(xiàn)對(duì)這兩種機(jī)構(gòu)進(jìn)行比較，以確定最終 采用的機(jī)構(gòu)形式。機(jī)械式提升機(jī)構(gòu)通常是以省力的鋼絲繩滑輪組作為執(zhí)行構(gòu)件的，所以可以有 較大的提升范圍，滑輪組一般使用定滑輪、定滑輪和動(dòng)滑輪、雙聯(lián)滑輪組（四分 支）、雙聯(lián)滑輪組（八分支）等 幾種形式。另外在機(jī)械式提升機(jī)構(gòu)中，也有采用 齒輪和齒條進(jìn)行提升，但采用這種機(jī)構(gòu)的設(shè)備一般只適用于小型貨物、輕載情況 下的提升作業(yè)。液壓式提升機(jī)構(gòu)也是常用提升機(jī)構(gòu)中的一種。它采用液壓作為動(dòng)力源。包括 有使用液壓馬達(dá)，其執(zhí)行提升的機(jī)構(gòu)同機(jī)械式。還有采用液壓缸進(jìn)行提升。由于 液壓缸的行程有限，對(duì)于較大行程的提升

22、都設(shè)計(jì)有增加行程的裝置，如x形的支 架。因此，液壓式提升機(jī)構(gòu)多用于升降臺(tái)、汽車(chē)翻斗等不需耍很大行程，但卻有 較大載重的設(shè)備中?？紤]液壓傳動(dòng)具有在同樣的驅(qū)動(dòng)功率下，液壓裝置的重量更輕、體積更小及 耐沖擊的特點(diǎn)。選用液壓式提升機(jī)構(gòu)作為h鋼的提升裝置。由于系統(tǒng)不需要較大 的提升行程，所以使用液壓缸直接推動(dòng)翻轉(zhuǎn)架進(jìn)行提升即可，這樣做，雖然要使 用較多的液壓缸，但可以簡(jiǎn)化提升機(jī)構(gòu)，所有翻轉(zhuǎn)架的液壓缸都由一個(gè)泵源提供 動(dòng)力，即可保證液壓缸的同步動(dòng)作，也可以減少空間的使用。2.3 h鋼翻轉(zhuǎn)過(guò)程分析在h鋼被提升起后，在鏈條上處于圖24所示狀態(tài)，當(dāng)鏈條順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，h 鋼將會(huì)以b點(diǎn)為中心逆時(shí)針?lè)较蚍D(zhuǎn)。當(dāng)a點(diǎn)達(dá)

23、到最低點(diǎn)后，如圖25。若h鋼耍繼續(xù)翻轉(zhuǎn)，就耍以a點(diǎn)為中心， 此時(shí)如果重心在支點(diǎn)a的左側(cè)如圖2-5 (a),則它產(chǎn)生的力矩將會(huì)使h鋼繼續(xù)翻 轉(zhuǎn)。如果重心在支點(diǎn)a的右側(cè)如圖25 (b),它產(chǎn)生的力矩將會(huì)阻止h的翻轉(zhuǎn)， 此ii寸耍求h鋼的慣性足以克服重力產(chǎn)生的力矩使h鋼繼續(xù)翻轉(zhuǎn)到重心移動(dòng)到a點(diǎn) 的左側(cè)，否則h鋼翻轉(zhuǎn)到此位置時(shí)將停止翻轉(zhuǎn)且在鏈條上打滑。h鋼是否會(huì)打滑主要取決于h鋼與鏈條摩擦力的大小，即如果摩擦力足夠大, 將出現(xiàn)圖2-5 (a)的狀態(tài)，此吋不會(huì)發(fā)生打滑現(xiàn)象。如果摩擦力不夠大，出現(xiàn)圖 2-5 (b)的狀態(tài)就要求h鋼冇足夠的翻轉(zhuǎn)速度以保證不出現(xiàn)打滑的現(xiàn)象。曲于鏈 條的表面冇明顯的凹凸不平，所

24、以h鋼與鏈條之間的摩擦力不能簡(jiǎn)單的用平面之 間的靜摩擦進(jìn)行計(jì)算，所以這里不對(duì)h鋼是否打滑進(jìn)行理論計(jì)算。(a)(b)圖2-5 h鋼翻轉(zhuǎn)過(guò)程簡(jiǎn)圖2. 4大型h鋼翻轉(zhuǎn)提升機(jī)的布置整個(gè)系統(tǒng)由3個(gè)翻轉(zhuǎn)提升架組成，分別編號(hào)為i號(hào)、ii號(hào)、iii號(hào)。要求三個(gè) 翻傳捉升架成一排放置，三個(gè)翻轉(zhuǎn)捉升架的中心線(xiàn)保持在一條直線(xiàn)上，且i號(hào)與 ii號(hào)z間相距4m, ii號(hào)與iii號(hào)z間相距7ni。各翻轉(zhuǎn)提升架z間放置輸送轆道?？?制臺(tái)放置在ii號(hào)架的一側(cè)。見(jiàn)圖2-6。i號(hào)翻轉(zhuǎn)架ii號(hào)翻轉(zhuǎn)架iii號(hào)翻轉(zhuǎn)架h-40007000愕控制臺(tái)圖2-6大型h鋼翻轉(zhuǎn)提升機(jī)的布置第3章 傳動(dòng)系統(tǒng)零件的選擇及設(shè)計(jì)3.1電動(dòng)機(jī)的選擇翻轉(zhuǎn)部分的

25、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下圖圖3-1翻轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖設(shè)計(jì)鏈速為（）.5m/s,單個(gè)翻轉(zhuǎn)架承受重力為5（）000no受力分析如圖口口1050a = arct2« 5210002 sin(72 sin 52°=34295/v水平分力f=f cos a =34295 x cos52° 二23477np=fv=34295 x 0.5= 17147.5w= 1.72475kw1.714750.9 x 0.8=2.3kw式中：鏈條傳動(dòng)效率，取i鏈二90%n皮皮帶傳動(dòng)效率，取n皮二80%根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第5卷，表22-1-82選取電動(dòng)機(jī)yz160l-8,轉(zhuǎn)速705r/min, 額定功率7. 5k

26、w。電動(dòng)機(jī)yz160l-8是起重設(shè)備專(zhuān)用電機(jī)，這種電動(dòng)機(jī)具有啟動(dòng)轉(zhuǎn) 矩大，啟動(dòng)電流小的特點(diǎn)，ii能夠頻繁、重載啟動(dòng)。i大i此選用這種類(lèi)型的電機(jī)作 為系統(tǒng)的翻轉(zhuǎn)電機(jī)。3. 2帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)及計(jì)算3.2.1皮帶傳動(dòng)的計(jì)算原始設(shè)計(jì)資料:傳遞的功率p二2.3kw,窄v帶傳動(dòng),每天工作小于10小時(shí),重 載啟動(dòng)ii有載荷沖擊。1. 確定計(jì)算功率peapca=kap(3-1)式中：pea計(jì)算功率ka工作情況系數(shù)。杳機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷 表13-1-16得ka=1.4 p傳遞的額定功率pca=1.4x2.3=3.22kw2. 選擇帶型根據(jù)小帶輪轉(zhuǎn)速nl=705r/min, pca=3. 22kw,由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3

27、卷圖13-1-2 選用窄v帶spz。3. 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑(1) 初選小帶輪基準(zhǔn)直徑ddl根據(jù)v帶截形，參考機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷 表13-1-11選取ddl二63mm,貝ij dal二67mm。(2) 計(jì)算帶速(3-2)v =嘰®1 60x1000式中：v主動(dòng)輪的圓周速度ni主動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速3.14x63x70560x1000=232ml s(3) 計(jì)算從動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑dd2設(shè)計(jì)傳動(dòng)比i=l： 5d d? = 5di = 5 x 63 = 315mm根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷 表13-1-11圓整至！jdd2=315mm, da2=319mmo4. 確定中心距a和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度ld初定中心距a。

28、0.7(/門(mén)+心2) vv 2(為+dj(3-3)0.7 x (63+315)< a0<2 x (63+315)264.6< ao<756初選 a()=550mmo2基準(zhǔn)長(zhǎng)度乙"心+£(心2+九)+仏打心)(3-4)2 %= 2x550 +聖(63 + 315)+(315一63尸24x550= 1622.212mm根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷 表13亠6選取ld=l600mmold - ld _nn 1622.212-1600a u a。+= 500 += 513mm (3-5)0 2 2考慮安裝調(diào)整和補(bǔ)償預(yù)緊力的需要，屮心距的變動(dòng)范圍為：am.n =。一

29、0.015&/ =513 一 0.015x1600 = 489 加加amax =a + 0.03l(/ =513 + 0.03 xl600 = 56mmp°kgkl5. 驗(yàn)算主動(dòng)輪上的包角 根據(jù)對(duì)包角的要求，應(yīng)保證: «180°-5_幾 x57.5°>120°(至少90。)a(3-6)315-63 «180°-3x57.5。152。>120。513包角滿(mǎn)足要求。6 確定帶的根數(shù)(3-7)式屮：ka包角系數(shù)kl長(zhǎng)度系數(shù)po單根v帶的基本額定功率根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷 表13-1-21查得k q=0. 92,

30、表13-1-22查得£=1. 16,表 13-1-19查得po=o. 68o3220.68x0.92x1.16= 4.44取z=5根7.確定帶的預(yù)緊力(3-8)fo =0.9500(-l) + /nv2式中：mv帶單位長(zhǎng)度質(zhì)量v帶速z帶的根數(shù)ka包角系數(shù)pea計(jì)算功率查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3卷 表13-1-23得m=0.07kg/m。3 222 5f()= 0.9 x 500 x x-1) + 0.07 x 2.322 = 2157v°5x2.320.92&計(jì)算傳動(dòng)作用在軸上的力(yfp = 2zf() sin(3-9)2式中：z帶的根數(shù)fo單根帶的預(yù)緊力a 1主動(dòng)輪上的

31、包角152°fp =2x5x215xsin= 1999a23. 2. 2v帶輪設(shè)計(jì)及計(jì)算根據(jù)v帶輪的轉(zhuǎn)速和功率，v帶輪采用材料hti50鑄造1.小帶輪設(shè)計(jì)計(jì)算由于小帶輪的基準(zhǔn)直徑ddw2.5d,所以小帶輪采用實(shí)心式，結(jié)構(gòu)形式如圖33：表31小帶輪結(jié)構(gòu)參數(shù)參數(shù)數(shù)值(mm)計(jì)算公式d32di58di=（1.8 2）ddd63da67b64b=2f+4cl83l=（ 1.5 2）d電36式中：f第一槽對(duì)稱(chēng)而至端而距離e槽間距2.大帶輪設(shè)計(jì)大帶輪采用孔板式，結(jié)構(gòu)形式如圖33：圖33大帶輪結(jié)構(gòu) 表32人帶輪結(jié)構(gòu)參數(shù)參數(shù)數(shù)值(mm)計(jì)算公式d45di90di=（1.8 2）ddd315da319

32、b64b=2f+4el64bvl.5d時(shí)，l=bc，11（1/7 1/4）bdi259do174.5do=0.5（di+di）do50do=（o.2 0.3）（did）36°式'i1： f 第一槽對(duì)稱(chēng)面至端面距離槽間距3.2.3皮帶傳動(dòng)的張緊由于v帶不是完全的彈性體，在預(yù)緊力的作用下，經(jīng)過(guò)-段吋間的運(yùn)轉(zhuǎn)后，就 會(huì)由塑性變形而松弛，使預(yù)緊力降低。因此，為了保證皮帶能夠止常的工作，必 須要有一種裝置使得皮帶始終處于一 種張緊的狀態(tài)。圖3-4擺架式張緊裝置常見(jiàn)的張緊裝置有定期張緊裝置（滑道式和擺架式）、門(mén)動(dòng)張緊裝置和采用張 緊輪的裝置。在接近水平和垂直的皮帶傳動(dòng)中適合采用定期張緊的

33、方法，本設(shè)計(jì)采用擺架 式張緊的方法，結(jié)構(gòu)如圖34。當(dāng)要調(diào)節(jié)帶的預(yù)緊力時(shí)只耍調(diào)整電動(dòng)機(jī)卜-方的螺母 即可。第4章翻轉(zhuǎn)和提升裝置零件設(shè)計(jì)4. 1鏈條的選擇及鏈輪的設(shè)計(jì)計(jì)算4. 1. 1鏈條的選擇1 鏈條的選擇根據(jù)第2章鏈條的受力分析可知，鏈條工作時(shí)拉力為39.984kn。由機(jī)械設(shè) 計(jì)手冊(cè)第2卷 表8173選擇lh0866型板式起重鏈條?；緟?shù)如下：公稱(chēng)節(jié)距p12.7mm板數(shù)組合6x6極限拉伸載荷q66.7kn2. 鏈條的長(zhǎng)度鏈條的布置形式如圖41：圖41鏈條的布置形式根據(jù)鏈條的布置形式初步確定鏈條長(zhǎng)度厶=v12502 +10002 = 1601mml2 = v10502 +10002 = 145

34、0伽l = 2（厶 + 乙）=2 x （1601 +1450） = 6102mm考慮到鏈輪部分的鏈條長(zhǎng)度沒(méi)冇算入，所以取l=6200mm3 確定鏈條的節(jié)數(shù)(4-1)l = 6200 =48m.p 12.7取lp=490節(jié)式中：lp鏈條的節(jié)數(shù)l鏈條的長(zhǎng)度p鏈條的節(jié)距4.1.2鏈輪的設(shè)計(jì)及計(jì)算鏈輪采用整體式鋼制小鏈輪，結(jié)構(gòu)形式如圖42：圖4-2鏈輪結(jié)構(gòu) 表41鏈輪基本參數(shù)名稱(chēng)數(shù)值(mm)計(jì)算公式配用鏈條節(jié)距p12.7根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表8-1-73查得配用鏈條的滾子外徑dl5.12配用鏈條的排距pt6.25pt=3b0分度圓直徑d68v0.5x60“a =oqinmm 141 x3.14齒數(shù)z171

35、 qaz=15.05 取 z=17parcsin ddk35齒頂圓宜徑da77da niax =d + 1.25#-d| = 78.755m/n+= 74.385mmz齒根圓直徑df63d f = d £ = 62.88/nm分度圓旋齒高h(yuǎn)a5q qha max = （0.625 + 丄一）卩一 05d = 5.975mm zha nun = 0.5（” 一 仏）=3.79如輪轂厚度h11.5/? = £ +空+ 0.01d = 11.31 加加6輪轂長(zhǎng)度136/ min = 2.6/? = 29,9mm輪轂直徑dh58dh = dk +2h = 5smm齒寬bf3.7hf

36、 = o.91（2/?o） = 3.7856mm表中：v設(shè)計(jì)鏈速n鏈輪轉(zhuǎn)速k常數(shù) 50<d<100 時(shí) k=4.8bo鏈板厚度見(jiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第2卷表8-1-73 lh0866型 b0=2.08mm4. 1.3滑輪的設(shè)計(jì)因?yàn)殒湕l的布置形式特殊（鏈條的布置形式見(jiàn)圖41）,所以要設(shè)計(jì)一個(gè)滑輪 將下側(cè)的鏈條拉緊，以防止上下兩側(cè)的鏈條在工作的時(shí)候發(fā)生接觸?；喌慕Y(jié)構(gòu) 形式見(jiàn)下圖：表4-2滑輪設(shè)計(jì)參數(shù)名稱(chēng)數(shù)值(mm)計(jì)算公式d80輪槽直徑d1140dlmin =5p = 63.5mm輪緣直徑d21602 min = q +hi +d2 = 157.41mm輪緣間寬b30"min =

37、1.05b = 29.39mm滑輪寬b50表中：p鏈條節(jié)距 p= 12.7mmb鏈條銷(xiāo)軸長(zhǎng)度b=27.99mmhl鏈條通道高度 hl=12.32mmd2鏈條銷(xiāo)軸直徑d2=5.09mm4. 14鏈條的潤(rùn)滑由于鏈條釆用的是開(kāi)式傳動(dòng)，冃鏈條較長(zhǎng)、布置形式特殊，不易采用手工潤(rùn)滑。所以要求定期將鏈條拆下，放入煤油中清洗，干燥后，浸入7080°c潤(rùn)滑油中，待較鏈間隙中充滿(mǎn)油后安裝使用。潤(rùn)滑油采用牌號(hào)為l-an46的全損耗系統(tǒng)用油，潤(rùn)滑油中加入添加劑ws2。4.2軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及各部分的校核4.2.1軸的設(shè)計(jì)及計(jì)算系統(tǒng)中有主動(dòng)軸一根，空?qǐng)鲦溳嗇S一根、滑輪軸一根及電動(dòng)機(jī)采用擺架式張 緊安裝時(shí)使用的銷(xiāo)軸

38、一根?，F(xiàn)僅對(duì)主動(dòng)軸做精確的設(shè)計(jì)計(jì)算。1. 求輸岀軸上的功率p軸、轉(zhuǎn)速n和轉(zhuǎn)矩t鏈條的傳動(dòng)效率為h二0. 98則p軸=1.9992/0. 98=2. 04kwn =-= 141r/mini 5宀9550 = 9550 晉 138 血2. 求作用在鏈輪上的力由第2章鏈條的受力分析可知fr二250007ft二23477n3. 初步確定軸的最小直徑選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第2卷 表6-1-19 取a0=112于是得(4-2)軸的最小一直徑處為安裝鏈輪處，此處有一個(gè)鍵槽，軸徑應(yīng)放大6%,即 d血=27 xl.06 = 2&62mm 取dmin = 36mm。4. 軸的結(jié)構(gòu)

39、設(shè)計(jì)（1）擬定軸上零件的裝配方案裝配方案如圖4-4o（2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 為了使鏈輪軸向定位，i處右側(cè)制有螺紋，i-ii處長(zhǎng)70mm, ii處右側(cè)制 出軸肩，d ii -iii 二50mm。 初選滾動(dòng)軸承。因軸承只受徑向力的作用，故選用深溝球軸承。參照工作 要求,并根據(jù)dii-iii =50mm,選用深溝球軸承6410,其尺寸為dxdxb=50x110 x3e考慮到ii-iii處端蓋的厚度及軸的伸岀長(zhǎng)度，取ii-iii處長(zhǎng)51mm。 iii處右側(cè)制出一軸肩 dill-iv二55mm, iii-iv長(zhǎng) 550mm。div-v二50mm,考慮到此處安裝有軸承、皮帶輪和端蓋

40、，取iv-v長(zhǎng)30mm, v-vi長(zhǎng)100儷。v處右側(cè)制有 螺紋 m42, vi-vii長(zhǎng) 50mm。（3）軸上零件的周向定位皮帶輪、鏈輪的周向定位均采用平鍵聯(lián)接。查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第2卷« 5-3-18,鏈輪與軸的定位選用鍵bxhxl=10x8x28o皮帶輪與軸的定位選用 鍵bxhx 1=14x9x50。選用皮帶輪、鏈輪與軸的配合為h7/r6,以保證良好的對(duì) 屮性。滾動(dòng)軸承的周向定位是借過(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為m6o（4）確定軸上闘角和倒角尺寸取軸端倒角2x45° ,各軸肩處的圓角半徑為r2。5. 求軸上的載荷根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖作出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖、彎矩圖和扭矩圖

41、。frft59ft冋 575fnv2fnv2fnv?rrrnth hwnwnwnttmtttrzfnh2-,73fnh2rrnttnrfl initntnntntrtttmtmtntrwwdtnnttnnmttg圖4-5軸的載荷分布從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩圖和扭矩圖中可以看出b處是危險(xiǎn)截面?，F(xiàn)將計(jì)算出截 面b處的m”、mv及m的值列于下表：表4-3截面b處的載荷計(jì)算載荷水平而h垂直而v支反力fnhi=21 608nfnh2=2409nfnvi=22435nfnv2=2565n彎矩mmh=1385nitimv=1475nm總彎矩m = 713852 +14752 = 20237vm扭矩tt=138n

42、m6.按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度現(xiàn)只校核軸的危險(xiǎn)截面b處的強(qiáng)度（1321.68(4-3)式中：d軸的直徑m軸所受的彎矩t軸所受的扭矩屮校正系數(shù)，雙向旋轉(zhuǎn)屮=1o-lp軸的許用彎曲應(yīng)力查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第2卷表6-1-1取a-lp =207mpa3j = 21.68卩20232+1喬v 207=46.4mm y 50mm危險(xiǎn)截面b處軸的強(qiáng)度滿(mǎn)足要求4. 2.2滾動(dòng)軸承的校核選用的滾動(dòng)軸承為深溝球軸承6410,設(shè)計(jì)工作壽命為looohofhfmfdfnfrp yc(4-4)式中：c基本額定動(dòng)載荷p當(dāng)量動(dòng)載荷仇壽命因數(shù)fn速度因數(shù)fm力矩載荷因數(shù)，frn=l. 52fd沖擊載荷因數(shù)ft溫度因數(shù)c.軸承徑

43、向基本額定動(dòng)載荷因?yàn)檩S承只承受徑向力，故p=fr=25kno查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第2卷 表7-2-8得fh=l26,表7-2-9得fn =0. 62,表7-2-10 得fd =1.2,表7-2-11 得坊=1.0oc= l26x1.5x1.2x25 = 91.5kn0.62 x 1查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第2卷表7-2-5滾動(dòng)軸承6410的cr值為92. 2kn。c<cr,故滾動(dòng)軸承6410滿(mǎn)足動(dòng)載荷要求。423鍵的強(qiáng)度校核軸上共冇兩個(gè)鍵，由于鏈輪處的鍵所受的應(yīng)力最人，故對(duì)此處的鍵做強(qiáng)度校 核。1. 擠壓強(qiáng)度校核(4-5)2t式中：t傳遞的轉(zhuǎn)矩k鍵與輪轂鍵槽的接觸高度，k二0. 5h=0. 5 x 8=

44、4mm1鍵的工作長(zhǎng)度，圓頭平鍵l=l-b=28-10=18nimd軸的直徑o p鍵連接的許用擠壓應(yīng)力_ 2xl38xl(p 卩 4x18x36=106.5mp。查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第2卷表5-3-17冇沖擊載荷的情況下op不大于120mpaoop<op故鍵擠壓強(qiáng)度滿(mǎn)足要求。2. 鍵的剪切強(qiáng)度校核dbl(4-6)式中：t傳遞的轉(zhuǎn)矩d軸的直徑b鍵的寬度1鍵的工作長(zhǎng)度，圓頭平鍵1二l-b二28-10二l&rnn=42.6mr/2x138x10?t 36x10x18查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第2卷表5-3-17有沖擊載荷的情況f t p=90mpao t<tp故鍵的剪切強(qiáng)度滿(mǎn)足要求。4.3液壓缸的設(shè)

45、計(jì)及計(jì)算4. 3. 1液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)目而，液壓與氣壓傳動(dòng)分別在實(shí)現(xiàn)高壓、高速、大功率、高效率、低噪聲、 長(zhǎng)壽命、高度集成化、小型化與輕量化、一體化、執(zhí)行件柔性化等方面取得了很 大的進(jìn)展。同時(shí)，由于它與微電子技術(shù)密切配合，能在盡可能小的空間內(nèi)傳遞岀 盡可能大的功率并加以準(zhǔn)確地控制，從而更使得它在各行各業(yè)中發(fā)揮出了巨大作 用。液壓缸是液壓系統(tǒng)小的一種執(zhí)行元件，是把液體的圧力能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的裝 置，主要用于實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)的直線(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，也可以實(shí)現(xiàn)擺動(dòng)。液壓缸的種類(lèi)有：?jiǎn)?作用液壓缸、雙作用液壓缸、組合液壓缸。其中單作用液壓缸又分為拄塞式液壓 缸、單活塞桿液壓缸、伸縮液壓缸等。柱塞式液壓缸結(jié)構(gòu)：(1) 它

46、是一種單作用式液壓缸靠液壓力只能實(shí)現(xiàn)一個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)，柱塞冋程要 靠其它外力或柱塞的門(mén)重；(2) 柱塞只靠缸套支承而不與缸套接觸，這樣缸套極易加工，故適于做長(zhǎng)行程液 壓缸；(3) 1作時(shí)柱塞總受壓，因而它必須有足夠的剛度；(4) 柱塞重量往往較大，水平放置時(shí)容易因重而下垂，造成密封件和導(dǎo)向單邊 磨損，故其垂直使用更有利.單活塞桿液壓缸的活塞僅單向液壓驅(qū)動(dòng)，返回行程是利用門(mén)重或負(fù)載將活塞 推回。雙活塞桿液壓缸的活塞的兩側(cè)均裝有活塞桿，但只向活塞一側(cè)供給壓力油， 返冋行程通常利用彈簧力，重力或外力。伸縮液壓缸是以短缸獲得行程，用壓力 油從小到大逐節(jié)排出，靠外力由大到小、逐節(jié)縮回；雙作用液壓缸又分為單

47、活塞 桿液壓缸、雙活塞桿液壓缸、伸縮液壓缸。單活塞桿液壓缸的單邊有活塞桿，雙 向液壓驅(qū)動(dòng)，兩向推力和速度不等。雙活塞桿液壓缸雙邊有活塞桿，雙向驅(qū)動(dòng)， 可實(shí)現(xiàn)等速往復(fù)運(yùn)動(dòng)。伸縮式液壓缸具有二級(jí)或多級(jí)活塞，伸縮式液壓缸中活塞 伸出的順序式從大到小，而空載縮回的順序則一般是從小到大伸縮缸可實(shí)現(xiàn)較長(zhǎng) 的行程，而縮冋時(shí)長(zhǎng)度較短，結(jié)構(gòu)較為緊湊此種液壓缸常用于工程機(jī)械和農(nóng)業(yè)機(jī) 械上.擺動(dòng)式液壓缸是輸出扭矩并實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行元件，也稱(chēng)擺動(dòng)式液壓馬達(dá). 有單葉片和雙葉片兩種形式圖中定了塊固定在缸體上,而葉片和轉(zhuǎn)了連接在一起. 根據(jù)進(jìn)油方向，葉片將 帶動(dòng)轉(zhuǎn) 子作往復(fù)擺動(dòng).;組合液壓缸又分為彈簧復(fù)位液 壓缸、吊聯(lián)

48、液壓缸、增壓缸、齒條傳動(dòng)液壓缸。彈簧復(fù)位液壓缸是單向液壓驅(qū)動(dòng)， 由彈簧里復(fù)位。吊聯(lián)液壓缸用于缸的直徑受限制，而長(zhǎng)度不受限制處，可獲得大 得推力。增壓缸是由大小油缸串聯(lián)組成，由低壓大缸驅(qū)動(dòng)，使小剛獲得高壓。齒 條傳動(dòng)液壓缸的活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)，經(jīng)齒條傳動(dòng)使與z嚙合的齒輪獲得雙向回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。液壓缸的五個(gè)部件是1-缸筒和缸蓋2-活塞和活塞桿3-密封裝置4-緩沖裝置 5-排氣裝置，壓缸的工作原理是：每種缸的工作原來(lái)幾乎都是相似的，我就拿一個(gè) 手動(dòng)千斤頂來(lái)說(shuō)它的工作原來(lái)吧，千斤頂其實(shí)也就是個(gè)最簡(jiǎn)單的油缸了通過(guò)手動(dòng) 增壓稈(液壓手動(dòng)泵)使液壓油經(jīng)過(guò)一個(gè)單項(xiàng)閥進(jìn)入油缸，這時(shí)進(jìn)入油缸的液壓油 因?yàn)閱雾?xiàng)閥的原因不能再倒

49、退冋來(lái)，逼迫缸桿向上，然后在做工繼續(xù)使液壓油不斷 進(jìn)入液壓缸，就這樣不斷上上升，要降的時(shí)候就打開(kāi)液壓閥，使液壓油回到油箱.這 個(gè)是最簡(jiǎn)單的工作原來(lái)了，其他的都在這個(gè)基礎(chǔ)上改進(jìn)的。油缸和氣缸的優(yōu)缺點(diǎn)：(1) 由于氣動(dòng)系統(tǒng)使用壓力一般在0. 2-l.ompa范圍，因此氣缸是不能做大功率的動(dòng)力元件液壓缸就可以做比較大的功率的元件，使用液壓系統(tǒng)，（2）從介質(zhì)講空氣是可以用z不竭的，沒(méi)有費(fèi)用和供應(yīng)上的困難，將用過(guò)的氣 體直接排入大氣，處理方便，不會(huì)污染液壓油則相反了，呵呵.（3）空氣黏度小，阻力就小于液壓油（4）但空氣的壓縮率遠(yuǎn)大于液壓油所以它的工作平穩(wěn)性和響應(yīng)方面就羌好多 t1. 原始數(shù)據(jù)ii鋼重10

50、t,翻轉(zhuǎn)架重2t。單個(gè)液壓缸承受負(fù)載二（10/2+2） /4=1.75 t=17500n彳亍程l=800mm提升速度0. 08m/s2. 初步設(shè)計(jì)液壓缸為雙作用單活塞桿液壓缸，此液壓缸的雙邊都有活塞竿， 雙向液壓驅(qū)動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)等速往復(fù)運(yùn)動(dòng)。根據(jù)負(fù)載大小和液壓缸的工作壓力確定活 塞的有效工作面積，再根據(jù)液壓缸的不同結(jié)構(gòu)形式計(jì)算出缸筒的內(nèi)徑。圖4-6液壓缸結(jié)構(gòu)形式3. 選擇液壓缸的工作壓力為2. 5mpa （根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第4卷 gb/t7938-1987 選?。?。（1）計(jì)算液壓缸的牽引力ff二 f壓+f密+f慣+f背（4-7）一般取f密二（0.01 0.1）尺壓 f密二0. 1 x 17500二

51、 1750ngavgd(4-8)式中：g運(yùn)動(dòng)部件的總重力g重力加速度av啟動(dòng)、制動(dòng)時(shí)的速度變化量t 啟動(dòng)、制動(dòng)時(shí)所需的時(shí)間 at二（0.010.5） s17500x0.089.8x0.!=1429nf背二0f二17500+1750+1429+0二20679n（2）計(jì)算液壓缸內(nèi)徑、活塞直徑(4-9)根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第4卷表17-6-2選擇d為125mm(3) 活塞桿直徑在受壓時(shí)pw5mp情況下:d取(0.50. 55) dd二 125x0. 5=62. 5mm根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第4卷表17-6-2選取d=63mm4. 缸筒長(zhǎng)度l以及其它部位尺寸.h _ 一 l蒸 - 一 . 一爭(zhēng)：k圖4-7液壓缸

52、結(jié)構(gòu)最小導(dǎo)向長(zhǎng)度：l d 800 125 “ 廠(chǎng)一 “、h2 + =+ =102. 5mm(4-10)20 2 20 2取 h=103mm活塞寬度 b二(0. 6-1.0) d ,取 b=0. 8x125=100mm導(dǎo)向套滑動(dòng)面 <度a ,當(dāng)d>80mm時(shí)a= (0.61.0) d取 a=0. 6x62. 5=37. 5mm隔套 c=h-0. 5 (a+b) =103-0.5 (100+37.5) =34. 25 mm取 c=35mm5. 缸筒璉厚及其驗(yàn)算(1) 根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第4卷 表17-6-9選取缸筒外徑為146mm。8 =1 (146-125) =10. 1mm2(2)

53、壁厚校核2 二巴二0. 081mmd 1252二0.080.3可用下列公式校核d23汗3%(4-11)式中：p狀缸筒內(nèi)最高工作壓力ptox=1.5x2. 5=3. 75mpa5 缸筒材料的許用應(yīng)力，門(mén)二5b/n,譏為材料的抗拉強(qiáng)度，n 為材料的安全系數(shù)n=3. 55缸筒材料選為35號(hào)缸，5 h=540mpa n取4pm2.3jl-3pmax3.75x0.1252.3x135-3x3.75=0. 0017m=l. 7mm5 =540/4=135mpa5 > 1.7mm 壁厚強(qiáng)度合格6. 缸底、缸蓋設(shè)計(jì)及計(jì)算(1)缸底采用焊接方式，如圖4-8cxj q7/,圖4-8缸底連接方式6 &0.433d2 avk式中：d2計(jì)算厚度處直徑，取d2二105mm(4-12)&0. 433 x 105 x著6.2咖u入丄u彳血-砂、n式中：f缸內(nèi)最大推力d1缸筒外徑dl焊縫直徑n焊接效率取n二0. 7sb-焊條材料的抗拉強(qiáng)度n女全系數(shù)取n-4焊縫應(yīng)力計(jì)算公式為:6=xlo6 < mpa6 二201433.14(4-13)xl0_6=13mpax(0.1462 -0