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1、內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(畢業(yè)論文)題 目:試樣剪切機(jī)學(xué)生姓名:學(xué) 號:0604103437專 業(yè):機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化班 級:機(jī)06-4班指導(dǎo)教師: 摘 要剪切機(jī)是伴隨著鍛壓機(jī)械的發(fā)展而發(fā)展的,液壓傳動和液壓機(jī)械傳動剪切機(jī)應(yīng)用越來越廣泛,自動化程度越來越高,剪切機(jī)越來越趨向大眾化和優(yōu)質(zhì)化,并且提高了剪切質(zhì)量和剪切精度。試樣剪是剪切機(jī)的一種,一般有三部分組成:機(jī)械系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)。本次設(shè)計(jì)主要是機(jī)械系統(tǒng),另外還有液壓部分的設(shè)計(jì)。通過給定的已知條件和參數(shù),計(jì)算、選擇和校核了合適的電機(jī);設(shè)計(jì)和校核了主要的零部件;確定了較合理的安裝、潤滑和密封方案。此外本設(shè)計(jì)還簡單介紹了連鑄連軋

2、技術(shù)的發(fā)展概況及其生產(chǎn)工藝。關(guān)鍵詞:試樣剪;液壓系統(tǒng);連鑄連軋;生產(chǎn)工藝Abstract Test piece shear is one of a shear, and consisted of there components: Key words: Test piece shear;目 錄摘 要IAbstractII第一章 概 述11.1 剪切機(jī)的類型11.2 剪切機(jī)的發(fā)展趨勢11.3 試樣剪在薄板坯連鑄連軋工藝中的地位和作用2第二章 剪切機(jī)部分設(shè)計(jì)32.1 剪切機(jī)的結(jié)構(gòu)組成及工作原理3 結(jié)構(gòu)剪切機(jī)組成3 剪切機(jī)工作原理32.2 斜刀片剪切機(jī)的主要參數(shù)32.3 側(cè)向力的計(jì)算92.4 機(jī)架的

3、設(shè)計(jì)計(jì)算10 機(jī)架的設(shè)計(jì)的一般要求10 初步確定機(jī)架的形狀尺寸11 焊接機(jī)架與鑄造機(jī)架特點(diǎn)比較12 焊接件設(shè)計(jì)中一般應(yīng)注意的問題12 加強(qiáng)筋的布置142.5 液壓系統(tǒng)概念14 液壓系統(tǒng)的組成14 液壓傳動的優(yōu)缺點(diǎn)152.6 液壓系統(tǒng)的參數(shù)確定17 確定液壓執(zhí)行元件17 液壓系統(tǒng)主要參數(shù)的確定172.7 液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算18 液壓缸筒的主要結(jié)構(gòu)尺寸的確定18 缸筒常用的技術(shù)要求:19 液壓缸內(nèi)徑D19 液壓缸厚度的計(jì)算20 液壓缸缸筒厚度的驗(yàn)算202.8 法蘭厚度的計(jì)算212.9 螺釘直徑的確定212.10 密封件的選擇222.11 液壓泵和電動機(jī)的選擇232.12 油箱的用途與分類242.13

4、 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核26 運(yùn)輸輥軸的設(shè)計(jì)與校核262.14 軸承的選擇及校核30 軸承的選擇30 軸承的校核312.15 聯(lián)軸器的選擇312.16 選擇制動器322.17 鍵的選擇與校核33第三章 設(shè)備的安裝、潤滑與密封353.1 設(shè)備的安裝353.2 設(shè)備的潤滑35 潤滑方式35 潤滑系統(tǒng)的管路設(shè)計(jì)363.3 設(shè)備的密封36 密封件的作用和意義36 設(shè)備的密封方式38 密封材料40第四章 機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)414.1 可靠性的基本概念414.2 對運(yùn)輸輥軸進(jìn)行機(jī)械的可靠性設(shè)計(jì)43 作軸的受力、彎矩、轉(zhuǎn)矩圖43 確定轉(zhuǎn)軸的應(yīng)力分布44 確定材料的疲勞強(qiáng)度46 確定轉(zhuǎn)軸在計(jì)算截面處的疲勞極限47 確

5、定軸在計(jì)算截面處的軸徑48結(jié) 束 語49參考文獻(xiàn)50第一章 概 述1.1 剪切機(jī)的類型用于將軋件剪切成規(guī)格尺寸的機(jī)械成為剪切機(jī)。根據(jù)剪切機(jī)刀片形狀、配置、以及剪切機(jī)方式等特點(diǎn),剪切機(jī)可分為四類:1.平行刀片剪切機(jī)。這種剪切機(jī)的兩個(gè)刀片彼此平行,通常用于橫向熱剪切初軋和其他方形及矩形斷面的鋼坯,故又稱為鋼坯剪切機(jī)。有時(shí),也用兩個(gè)成型刀片來冷剪管坯及小型圓鋼等。2.斜刀片剪切機(jī)。這種剪切機(jī)兩個(gè)刀片中有一個(gè)刀片相對于另一個(gè)刀片是成某一角度傾斜布置的。一般是上刀片傾斜,通常用來橫向冷剪或熱剪鋼板、帶鋼、薄板坯,故又稱為鋼板剪切機(jī)。有時(shí),也用來剪切成束的小型鋼材。3圓盤式剪切機(jī)。這種剪切機(jī)有兩個(gè)刀片均呈

6、圓盤狀。通常用來縱向剪切運(yùn)動中的鋼板的邊,或?qū)摪寮舫烧瓧l,一般均勻布置在連續(xù)式鋼板軋機(jī)的縱切機(jī)組的工作線上。4飛剪機(jī)。這種剪切機(jī)刀片在剪切軋件中跟隨軋件一起運(yùn)動,通常用來橫向剪切運(yùn)動中的軋件,一般安裝在連續(xù)式軋機(jī)的軋制線上,或橫切機(jī)組作業(yè)線上。1.2 剪切機(jī)的發(fā)展趨勢剪切機(jī)是伴隨著鍛壓機(jī)械的發(fā)展而發(fā)展的,液壓傳動和液壓機(jī)械傳動剪切機(jī)應(yīng)用越來越廣泛,自動化程度越來越高,剪切機(jī)越來越趨向大眾化和優(yōu)質(zhì)化,并且提高了剪切質(zhì)量和剪切精度。其中液壓傳動的剪切機(jī)普遍采用變量泵和液壓蓄能器及回程缸來提高回程速度,以提高行程速度,以提高行程次數(shù)。 總之,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,剪切機(jī)的將來會更好的實(shí)現(xiàn)自動化和智能

7、話。圖2-1 1-下刀臺 2-上刀臺 3-液壓缸1.3 試樣剪在薄板坯連鑄連軋工藝中的地位和作用 薄板坯連鑄連軋工藝具有流程短、生產(chǎn)簡便且穩(wěn)定,產(chǎn)品質(zhì)量好、成本低, 有很強(qiáng)第二章 剪切機(jī)部分設(shè)計(jì)2.1 剪切機(jī)的結(jié)構(gòu)組成及工作原理2.1.1 結(jié)構(gòu)剪切機(jī)組成 剪切機(jī)由剪切機(jī)構(gòu)、壓料機(jī)構(gòu)、傳動裝置組成??煞譃閮刹糠謾C(jī)械部分和液壓部分。液壓部分包括:液壓部分包括:油缸和各種不同類型的液壓閥。2.1.2 剪切機(jī)工作原理 把鋼卷從卷曲機(jī)取出,運(yùn)到取樣剪,通過開卷機(jī)把鋼卷打開,將端部的一部分剪切機(jī)切掉。取出鋼卷中間的一塊,拿去抽樣化驗(yàn)。圖2-1為采用液壓缸同步的液壓傳動上切式斜刀片剪切機(jī)簡圖。2.2 斜刀片

8、剪切機(jī)的主要參數(shù) 斜刀片剪切機(jī)主要用來剪切鋼板。上切式斜刀片剪切機(jī)一般單獨(dú)使用,或組成獨(dú)立的剪切機(jī)組。一般是下刀片水平,上刀片具有一定的傾斜角。圖2-2表示了上刀片布置成一定傾角時(shí)的剪切過程。由圖2-2可見,軋件在斜刀片剪切機(jī)上剪切時(shí),刀片與軋件接觸面的長度,不等于軋件整個(gè)斷面寬度,而僅僅是一條斜線BC。在穩(wěn)定剪切階段,此接觸長度BC是一個(gè)常數(shù)。當(dāng)?shù)镀瑒偳腥胲埣r(shí),刀片與軋件的接觸長度是變化的,由零逐漸增大至BC值。在剪切即將結(jié)束時(shí),其接觸長度則由BC值逐漸減少至零。由于刀片與軋件的接觸長度BC遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于軋件寬度,所以,斜刀片剪切機(jī)剪切面積小,使剪切力得以減小。顯然,剪切力的大小與刀片傾斜角度有

9、關(guān)。 斜刀片剪切機(jī)的基本參數(shù)包括倆大類:即刀片行程,刀片尺寸,刀片傾斜角和剪切次數(shù);第二類為力能參數(shù),即剪切力,剪切功等。(一)刀片傾斜角 剪切機(jī)的大小與刀片傾斜角有關(guān),刀片的傾斜角越大剪切時(shí)的剪切力越小,但使刀片行程增加。最大允許傾斜角受鋼板與刀片間的的摩擦條件的限制,當(dāng)傾圖2-2 斜刀片剪切機(jī)剪切扎件簡圖斜角大于最大傾斜角時(shí),鋼板就要從刀口中滑出而不能進(jìn)行剪切。另外,傾斜角大小對剪切質(zhì)量也有影響。當(dāng)傾斜角很小時(shí),在鋼板剪切斷面出現(xiàn)撕裂現(xiàn)象。為了改善剪切質(zhì)量和擴(kuò)大剪切機(jī)的使用范圍,有的剪切機(jī)傾斜角做成可以調(diào)整的。 上刀片傾斜角與鋼板厚度有一定的關(guān)系。在剪切薄鋼板時(shí),傾斜角用1o6o,而剪切厚

10、鋼板時(shí)為8o12o。根據(jù)上述原則和現(xiàn)有設(shè)備的情況:原取樣剪剪刃傾斜角度是2°,考慮到剪切厚度加厚可將傾斜角做成可調(diào)的。以12.7mm為分界線;12.7mm以下取傾斜角度為2°,12.720mm時(shí)取3°。 (二)刀片尺寸 剪切時(shí),刀片受到擠壓、彎曲和摩擦作用。刀片尺寸主要由剪切力確定。一般按下式尺寸確定:L=B+(100300)mm式中:B被剪切板的最大寬度 L=450+150=600mm(三)刀片行程 由于刀片傾斜角的影響,斜刀片剪切機(jī)的刀片行程H,除了考慮平行剪剪切的各種因素外,還需要考慮由于剪刃的傾斜所引起的行程增加。斜刀片剪切機(jī)的刀片行程為:H=H1+j+q

11、+s+H式中:H1=h+(5075)mmh被剪切鋼坯斷面的高度,mm;5075是為了保證鋼坯有一些翹頭時(shí),仍能通過剪切機(jī)的必要儲備量,此時(shí)h=50mm;s上下刀片的重疊量,取s=10mm;j為了避免上刀片受鋼坯的沖撞,而使棚板低于上刀片的距離,取j=105mm;q為了使軋件能夠順利通過剪切機(jī),下刀刃不被軋件磨損,使下刀刃低于托架的距離,取q=3mm;H為刀片傾斜所引起的行程增加量;H= =450*tan3° =23.58mm30mmH=H1+j+q+s+H =100+105+3+10+30 =248mm(四)剪切次數(shù)剪切次數(shù)是表示剪切機(jī)生產(chǎn)能力的一個(gè)重要參數(shù)。剪切機(jī)有理論剪切次數(shù)和實(shí)

12、際剪切次數(shù),理論剪切次數(shù)是指每分鐘內(nèi),剪切機(jī)能夠不間斷的上下運(yùn)動的周期次數(shù);實(shí)際剪切次數(shù)是指每分鐘內(nèi),剪切機(jī)實(shí)際完成剪切軋機(jī)的次數(shù),實(shí)際剪切次數(shù)總是小于理論剪切次數(shù)。該試樣剪每分鐘剪切6次。(五)剪切側(cè)向間隙S 刀刃的側(cè)向間隙S是影響板材剪切質(zhì)量的重要因素,同時(shí)也關(guān)系到剪切力的大小及其剪切的壽命。S太大會使剪切力增加,同時(shí)增加了刃口與板邊的摩擦,加快了刃口的磨損;S太大會使塑性材料的板坯產(chǎn)生毛刺,脆性材料的板坯斷口粗糙。S的取值同板材的機(jī)械性質(zhì)及厚度有關(guān)。根據(jù)工廠的實(shí)際情況,推薦: S=(0.010.1)h式中:h板坯厚度,可取S=0.55mm之間的一個(gè)值。在h15mm時(shí),取S=0.5mm,當(dāng)

13、時(shí)h=1550mm時(shí),取S=5mm。則刀片側(cè)向間隙S=5mm。(六)剪切力和剪切功的計(jì)算由于斜刃剪剪切機(jī)是用來剪切寬而薄的金屬材料,故一個(gè)剪刃要有一定的傾斜角,隨著剪切行程的增加,剪切力力也降低。 斜刀片剪切機(jī)的剪切力由三部分組成:P=P1+P2+P3式中:P1純剪切力 P2被剪掉部分的在剪切時(shí)被上刀片作用產(chǎn)生的彎曲力(可忽略) P3剪切區(qū)域內(nèi)彎曲力。在此區(qū)域內(nèi)由于上刀片的壓力使金屬形成局部的碗型變形。(可忽略)。純剪切力P1為:在考慮P2和P3后,總的剪切力可根據(jù)B.B諾沙里建議公式計(jì)算:P=0.6b =式中:P總剪切力 P1純剪切力Z系數(shù),實(shí)驗(yàn)研究表明,此系數(shù)與被剪切部分的鋼板厚度d,軋件

14、材料延伸率以及傾斜角等因素有關(guān),其變化規(guī)律如圖2-3所示,系數(shù)Z的最大值為0.95;圖2-3 系數(shù)Z與的變化關(guān)系Y刀片相對側(cè)間隙,即為刀片側(cè)間隙與鋼板厚度h的比值:在時(shí),??;當(dāng)時(shí),?。籜壓板相對距離,即為壓板中心離下刀片側(cè)邊緣距離c(如圖2-4)與鋼板厚度h的比值: 圖2-4 壓板與刀片側(cè)間隙示意圖該試樣剪所剪切的鋼坯材料分別為低碳鋼、高碳鋼、耐侯鋼、16Mn特例舉各種代表材料的,即被剪切鋼板的強(qiáng)度極限(MPa)和延伸率,見表2-1 表2-1剪切鋼板的強(qiáng)度極限(MPa)和延伸率名稱牌號普通碳素鋼A33734612527A54906081921優(yōu)質(zhì)碳素鋼40569194559816普通低合金鋼1

15、6M49064021合金結(jié)構(gòu)鋼20Cr8341040Cr9819綜合比較以上數(shù)據(jù)=640MPa,=21%來計(jì)算剪切機(jī)的最大剪切力B.B諾沙里公式中:,分別為被剪切鋼板的強(qiáng)度極限和延伸率Y刀片相對側(cè)間隙,即刀片側(cè)間隙與鋼板厚度h的比值 Y= =5mm/50mm=0.1X壓板相對距離,即壓板中心離下刀片側(cè)邊緣距離c與鋼板厚度h的比值X= =350mm/40mm=8.75所以剪切力為:P=10986.18KN因冷剪是剪切力要比熱剪時(shí)大,又考慮到刀刃變鈍時(shí)剪切力會增大,而由于導(dǎo)軌的摩擦負(fù)載和液壓鋼的負(fù)載和密封系統(tǒng)的阻力的存在,所以估算液壓缸執(zhí)行元件的外負(fù)載為F=11000KN。2.3 側(cè)向力的計(jì)算由圖

16、2-5可知:Pa=Td圖2-5 剪切時(shí)金屬上的作用力假定,在沿x面上的單位壓力均勻分布。則有:所以因有壓板,則令近似取2.4 機(jī)架的設(shè)計(jì)計(jì)算2.4.1 機(jī)架的設(shè)計(jì)的一般要求在滿足機(jī)架設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的前提下,必須根據(jù)機(jī)架的不同用途和所處環(huán)境,考慮下列各項(xiàng)要求,并有所偏重。1機(jī)架的重量輕,材料選擇合適,成本低。2結(jié)構(gòu)合理,便于制造。3結(jié)構(gòu)應(yīng)使機(jī)架上的零部件安裝、調(diào)整、修理和更換都方便。4結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理,工藝性好,還使機(jī)架本身的內(nèi)應(yīng)力小,有溫度引起的變形應(yīng)力小。5抗震性能好。6耐腐蝕,使機(jī)架在服務(wù)期限內(nèi)盡量少修理。7有導(dǎo)軌的機(jī)架要求導(dǎo)軌面受力合理,耐磨性良好。2.4.2 初步確定機(jī)架的形狀尺寸機(jī)架的結(jié)構(gòu)形狀

17、及尺寸,取決于安裝在它內(nèi)部和外部的零件與部件的形狀與尺寸,裝配情況,安裝與拆卸等要求。同時(shí)也取決于工藝,所承受的載荷,運(yùn)動等情況。機(jī)架的一些結(jié)構(gòu)尺寸,如壁厚、凸緣尺寸以及肋板厚度等,對機(jī)架的工作能力,材料消耗,質(zhì)量和成本均有重大影響。因此在機(jī)架設(shè)計(jì)時(shí),首先是根據(jù)機(jī)架的工況進(jìn)行受力分析,再根據(jù)受力和其他要求,初步擬定機(jī)架的形狀和尺寸如圖2-6。圖2-6 機(jī)架的結(jié)構(gòu)圖2.4.3 焊接機(jī)架與鑄造機(jī)架特點(diǎn)比較鑄,焊機(jī)架的特點(diǎn)比較見表2-2表2-2鑄鐵機(jī)架與焊接機(jī)架特點(diǎn)比較項(xiàng)目鑄造機(jī)架焊接機(jī)架機(jī)架重量較重鋼板焊接毛坯比鑄件毛坯輕30%,比鑄件毛坯輕20%。強(qiáng)度和剛度及抗震性鑄造機(jī)架的剛度與強(qiáng)度較低,但內(nèi)

18、摩擦力大,阻尼作用大,故抗振性能好。強(qiáng)度高,剛度大,對于同一結(jié)構(gòu)強(qiáng)度為鑄鐵的2.5倍,鋼的疲勞強(qiáng)度為鑄造的3倍。但抗振性能較差。材料價(jià)格鑄造材料來源方便,價(jià)廉。價(jià)格高設(shè)計(jì)條件由于技術(shù)上的限制,鑄造壁厚不能相差過大,而為了取出芯沙,設(shè)計(jì)時(shí)只能用“開口”式結(jié)構(gòu),影響剛度。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)靈活,壁厚可以相差很大,并且可根據(jù)工況需要,不同部位選用不同性能的材料。根據(jù)以上分析試樣剪的機(jī)架選用焊接機(jī)架。2.4.4 焊接件設(shè)計(jì)中一般應(yīng)注意的問題 材料可焊性:焊接件鋼材的選擇要考慮可焊性,可焊性差的材料會造成焊接困難,使焊縫可靠性降低。一般含碳量<25%的碳鋼(A3、20及25號鋼)和含碳量<0.2%低合

19、金鋼(15Mn、16 Mn 、19 Mn、15MnTi及15MnSi等)可焊性良好。1合理布置焊縫:(1)焊縫應(yīng)位于低應(yīng)力區(qū),以獲得承載能力大,變形小的構(gòu)件。(2)為減小焊縫應(yīng)力集中和變形,焊縫布置盡可能的對稱,最好至中性軸的距離相等。(3)盡量減少焊縫的數(shù)量和尺寸,且焊線要短。(4)焊縫不要布置在加工面和需要表面處理的部位上。(5)若條件允許應(yīng)將工程焊縫變成聯(lián)系焊縫。(6)避免焊縫匯交和密集,讓次要焊縫中斷,主要焊縫連續(xù)。2提高抗震能力 由于普通鋼材的吸振能力低于鑄鐵,故對于抗振能力要求高的焊接件應(yīng)采取抗振措施,例如:1.利用板材間的摩擦力來吸收振動;2利用填充物來吸振。3提高焊接接頭抗疲勞

20、和抗脆斷能力。(1)減少應(yīng)力集中,如盡量采用對接接頭;當(dāng)厚度不等的鋼板對接時(shí)要以1:4至1:10的斜度預(yù)加工厚板;采用刻槽影響的接頭;焊縫避開高應(yīng)力區(qū)。(2)減少或消除焊接殘余應(yīng)力,如采用合理的焊接方法和工藝參數(shù);焊厚熱處理等。(3)減少結(jié)構(gòu)剛度,以降低應(yīng)力集中和附和應(yīng)力的影響。(4)調(diào)節(jié)殘余應(yīng)力場。4.坯料選擇的經(jīng)濟(jì)性(1)盡可能選用標(biāo)準(zhǔn)型鋼、板材、棒材、減少加工量。(2)拐角處用壓彎(內(nèi)側(cè)半徑為1.52.0倍的壁厚)可節(jié)省材料和焊接費(fèi)用。(3)合理確定焊縫尺寸,角焊縫的焊角尺寸的增加將使角焊縫的面積和焊接量成平方關(guān)系增加。5.操作方便 (1)避免仰焊縫,減少立焊縫,盡量采用自動焊接,減少手

21、工焊接和工地焊接。 (2) 要考慮可焊到性。當(dāng)手工電弧焊時(shí),可焊到性所要的空間為:當(dāng)t1<t0時(shí),>45°;當(dāng)t1=t0時(shí),=45°;當(dāng)t1>t0,>45° 2.4.5 加強(qiáng)筋的布置 筋分為筋板和筋條兩種,筋條只有有限的高度,它不連接整個(gè)的截面。(一)筋的作用1.可以提高機(jī)架的強(qiáng)度,剛度和減輕機(jī)架的重量。2.在薄壁截面內(nèi)設(shè)筋可以減少起截面畸形,在大面積的薄壁上布肋可縮小局部變形和防止薄壁振動。3.對于鑄造機(jī)架,使鑄件壁厚均勻,防止金屬堆積而產(chǎn)生縮孔、裂紋等缺陷;作為補(bǔ)縮通道;擴(kuò)大冒口的補(bǔ)縮范圍;改善鑄型的充滿性,防止大平面鑄件上夾砂等缺陷。

22、4.散熱,如電機(jī)外殼上的散熱筋。(二)筋的合理布置筋的合理布置的一般原則:1. 為有效的提高機(jī)架彎曲剛度筋應(yīng)布置在彎曲平面內(nèi)。2. 應(yīng)有利于將局部載荷傳送給其他壁板使之均衡的承擔(dān)載荷。3. 帶孔筋板應(yīng)避免布置在高粱主傳力筋板的位置上。在下刀架體上,由于需要安裝附屬元件并且要符合機(jī)架的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和要求,所以下刀架體需要安裝加強(qiáng)筋來增強(qiáng)機(jī)架的強(qiáng)度和剛度,其厚度為50mm分布在機(jī)架兩側(cè)。2.5 液壓系統(tǒng)概念2.5.1 液壓系統(tǒng)的組成為實(shí)現(xiàn)某種規(guī)定的功能,由液壓元件構(gòu)成的組合叫做液壓回路。液壓回路按給定的用途和要求組成的整體叫做液壓系統(tǒng)。液壓系統(tǒng)按液流循環(huán)方式有開式和閉式兩種。液壓系統(tǒng)通常由四部分組成:

23、如表2-3表2-3 液壓系統(tǒng)基本組成動力部分控制部分執(zhí)行部分輔助部分把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成油液液壓能的裝置,為整個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)提供動力,最常見的形式就是液壓泵,它給液壓系統(tǒng)提供壓力油對系統(tǒng)中油液壓力、流量或流動方向進(jìn)行控制或調(diào)節(jié)的裝置。例如:溢流閥、節(jié)流閥、換向閥、開停閥等把油液的液壓能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的裝置。它可以是作直線運(yùn)動的液壓缸,也可以是作回轉(zhuǎn)運(yùn)動的液壓馬達(dá)。管道、蓄能器、過濾器、油箱、冷卻器、加熱器、壓力表、流量計(jì)等。2.5.2 液壓傳動的優(yōu)缺點(diǎn)(一)優(yōu)點(diǎn)1.傳動平穩(wěn) 在液壓傳動裝置中,由于油液的壓縮量非常小,在通常壓力可以認(rèn)為不可壓縮,依靠油液的連續(xù)流動進(jìn)行傳動。油液有吸震能力,在油路中還可以設(shè)置

24、液壓緩沖裝置,故不像機(jī)械機(jī)構(gòu)因加工和裝配誤差會引起振動和撞擊,使傳動十分平穩(wěn),便于實(shí)現(xiàn)頻繁的換向。2.質(zhì)量體積小 液壓傳動與機(jī)械、電力等傳動方式相比在輸出同樣功率的條件下,體積和質(zhì)量可以減少很多,因此,慣性小、動作靈敏。3.承載能力大 液壓傳動易于獲得很大的力和轉(zhuǎn)矩,因此廣泛用于壓制機(jī)等。4.易于實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速 在液壓傳動中,調(diào)節(jié)液體的流量就可以實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速,并且調(diào)速范圍很大。5.易于實(shí)現(xiàn)過載保護(hù) 液壓系統(tǒng)中采取了很多安全保護(hù)措施,能夠自動防止過載,避免發(fā)生事故。6.液壓元件能夠自動潤滑 由于采用液壓油作為工作介質(zhì),使液壓傳動裝置能自動潤滑,因此元件的使用壽命較長。7.容易實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的動作 采用液

25、壓傳動能獲得各種復(fù)雜的機(jī)械動作,如可以加工出不規(guī)則形狀的零件。8.簡化機(jī)構(gòu) 采用液壓傳動可簡化機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu),從而減少了機(jī)械零部件數(shù)目。9.便于實(shí)現(xiàn)自動化 液壓系統(tǒng)中,液體壓力大、流量和方向是非常容易控制的,再加上電氣裝置的配合,很容易實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的自動工作循環(huán)。10.便于實(shí)現(xiàn)“三化” 液壓元件易于實(shí)現(xiàn)系列化、標(biāo)準(zhǔn)化和通用化,也易于設(shè)計(jì)和組織專業(yè)性大批量生產(chǎn),從而可以提高生產(chǎn)率、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本。(二)缺點(diǎn)1.液壓元件制造精度要求高 由于元件的設(shè)計(jì)要求高,加工和裝配比較困難,使用維護(hù)比較嚴(yán)格。2.實(shí)現(xiàn)定比傳動困難 液壓傳動是以液壓油為工作介質(zhì)的,在相對運(yùn)動表面間不可避免的要有泄露,同時(shí)油液又不是絕

26、對不可壓縮的,因此不宜應(yīng)用在傳動比要求嚴(yán)格的場合,例如螺紋和齒輪加工機(jī)床的傳動系統(tǒng)。3.油液受溫度的影響 由于油的粘度隨溫度的改變而改變,故不宜在高溫或低溫的環(huán)境下工作。4.不適宜遠(yuǎn)距離輸送動力 由于采用油管傳輸壓力油,壓力損失較大,故不宜遠(yuǎn)距離輸送動力。5.油液中混入空氣易影響工作性能 油液混入空氣后,容易引起爬行、振動和噪聲,使系統(tǒng)的工作性能受到影響。6.油液容易污染 油液污染后,會影響系統(tǒng)工作的可靠性。7.發(fā)生故障不容易檢查與排除 2.6 液壓系統(tǒng)的參數(shù)確定液壓系統(tǒng)是液壓設(shè)備的一個(gè)組成部分,他與主機(jī)的關(guān)系密切,兩者的設(shè)計(jì)通常需要同時(shí)進(jìn)行。其設(shè)計(jì)要求,一般必須從實(shí)際出發(fā),重視調(diào)查研究,注意

27、吸取國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù),力求做到設(shè)計(jì)出的系統(tǒng)重量輕、體積小、效率高、工作可靠、結(jié)構(gòu)簡單、操作和維護(hù)保養(yǎng)方便、經(jīng)濟(jì)性好。2.6.1 確定液壓執(zhí)行元件在本次設(shè)計(jì)中我所選擇的液壓系統(tǒng)執(zhí)行元件采用液壓缸,活塞固定不動,缸體作為上刀架。2.6.2 液壓系統(tǒng)主要參數(shù)的確定(一)壓力的初步確定液壓系統(tǒng)中最主要的兩個(gè)參數(shù)是壓力和流量。根據(jù)這兩個(gè)參數(shù)來計(jì)算和選擇液壓元件、輔助元件和原動機(jī)的規(guī)格型號。系統(tǒng)壓力選定以后,液壓缸的主要尺寸的排量即可確定,排量一經(jīng)確定,即可根據(jù)液壓缸的速度確定其流量。液壓系統(tǒng)按照工作壓力的高低分成幾個(gè)不同等級,如下表2-4 所示表2-4 液壓系統(tǒng)工作壓力的幾個(gè)不同等級低壓中低壓中高壓高壓超

28、高壓02.52.58816163232以上(二)選擇系統(tǒng)的工作壓力應(yīng)考慮以下幾個(gè)因素:1.液壓系統(tǒng)所傳遞的功率,它與壓力和流量是密切相關(guān)的,功率大的可以取高壓,功率小的可以取低壓。2.提高系統(tǒng)的工作壓力,可以減少液壓裝置的體積和重量。但對液壓元件的加工精度、密封裝置將提出更高的要求。元件的容積效率降低,系統(tǒng)的發(fā)熱增加,系統(tǒng)的可靠性和壽命將會降低。當(dāng)壓力過高時(shí),反而會使系統(tǒng)的重量和外形尺寸增大,所以選取工作壓力時(shí),應(yīng)該進(jìn)行綜合考慮。由于冶金設(shè)備大都采用中高壓系統(tǒng)去工作,考慮各方面的因素以后,初步選定系統(tǒng)的工作壓力P=26MPa。2.7 液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算液壓缸是液壓系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu),是將液壓能轉(zhuǎn)換成

29、機(jī)械能的能量轉(zhuǎn)換裝置。根據(jù)剪切機(jī)的運(yùn)動要求,查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊可以選擇活塞式液壓缸。設(shè)計(jì)液壓缸的時(shí)候應(yīng)考慮以下問題:1.保證液壓缸往復(fù)運(yùn)動的速度、行程和需要的牽引力。2.要盡量縮小液壓缸的外形尺寸,是結(jié)構(gòu)緊湊。3.保證每個(gè)零件有足夠的強(qiáng)度、剛度和耐久性。4.盡量避免液壓缸受側(cè)向載荷。5.能消除活塞、活塞桿和導(dǎo)軌之間的偏斜。6.根據(jù)液壓缸的工作條件和具體情況,考慮緩沖排氣和防塵措施。7.要有可靠的密封,防止泄漏。8.液壓缸不能因溫度變化時(shí)受限制而產(chǎn)生撓曲。特別是長液壓缸更應(yīng)注意這點(diǎn)。2.7.1 液壓缸筒的主要結(jié)構(gòu)尺寸的確定一般缸筒的選擇要考慮以下幾個(gè)方面:1.一般要有足夠的強(qiáng)度和沖擊韌性,對焊接缸筒

30、還要有良好的焊接性能。2.對于工作溫度太低的液壓缸筒,必須用S35,S45號鋼,且要進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。3.較厚壁的毛坯仍用鑄件或鍛件,焊接后退火,焊縫需用X光射線或磁力探傷檢查。2.7.2 缸筒常用的技術(shù)要求:1.當(dāng)活塞上采用橡膠密封圈時(shí),一般推薦采用H9/f9配合;采用唇形密封圈時(shí),表面粗糙度取0.2。2.缸徑的圓度和圓柱度不大于直徑公差之半。當(dāng)使用活塞環(huán)密封時(shí),缸徑的圓度和圓柱度不大于直徑公差的1/3。3.液壓缸軸線的直線度在500mm,長度上不大于0.03mm。4.液壓缸端面對軸線的垂直度,按直徑每100mm上不大于0.04mm。5.當(dāng)缸體與端部采用螺紋聯(lián)結(jié)時(shí),螺紋采用2a級精度的公制螺紋。

31、6.為了提高缸體的耐磨性和延長使用壽命,可以在缸體表面鍍(3050)厚的硬鉻,在進(jìn)行研磨拋光,缸體外表面涂耐油漆。2.7.3 液壓缸內(nèi)徑D按推力(即最大外負(fù)載)計(jì)算缸筒內(nèi)徑D(mm)即mm式中:F液壓缸最大推力,N p液壓缸油液的有效壓力(Pa),當(dāng)無背壓時(shí),p為系統(tǒng)的工作壓力。當(dāng)有背壓時(shí),p為系統(tǒng)的工作壓力與背壓之差;此時(shí)p定為25MPa。j所采用的液壓缸數(shù)目,j=1。丫丫個(gè)的機(jī)械效率,一般取=0.95。由液壓缸內(nèi)徑系列參數(shù)表(GB238480)確定液壓缸內(nèi)徑D=750mm由F= 得液壓缸最大工作壓力為:2.7.4 液壓缸厚度的計(jì)算確定液壓缸內(nèi)徑后,即可確定液壓缸的外徑。液壓缸壁厚一般按薄壁

32、筒公式計(jì)算,即式中:缸體材料的許用應(yīng)力,Pa ;許用應(yīng)力可按下式計(jì)算式中:缸體材料的許用應(yīng)力,Pa;缸筒采用45號鋼,故=600MPa 安全系數(shù),一般取=5 查手冊得取=165mm,所以液壓缸的外徑為1080mm。2.7.5 液壓缸缸筒厚度的驗(yàn)算對最終采用的缸筒厚度應(yīng)做四方面的驗(yàn)算:(1)額定工作壓力應(yīng)低于一定的極限值,以保證工作安全(2)缸筒發(fā)生安全塑性變形的壓力同時(shí)穩(wěn)定工作壓力與完全塑性變形壓力有一定的比例范圍,以避免塑性變形的發(fā)生所以取額定壓力=50MPa(3)驗(yàn)算缸筒的爆裂壓力(4)驗(yàn)算缸筒徑向變形D式中:變形量D不應(yīng)超過密封圈的允許范圍 E缸筒材料的彈性模數(shù)2.8 法蘭厚度的計(jì)算如不

33、考慮螺孔,則厚度公式為:P法蘭在缸筒最大內(nèi)壓力所承受的軸向力為11000KN法蘭外圓半徑,0.1725mb設(shè)定為20m法蘭材料的許用應(yīng)力,=所以取h=50mm2.9 螺釘直徑的確定該液壓缸采用法蘭連接,前后端蓋各用8個(gè)螺釘,材料用35號鋼,采用六角圓柱頭螺釘由螺栓危險(xiǎn)截面的拉伸強(qiáng)度條件確定螺釘直徑活塞桿最大推力為則每個(gè)螺釘?shù)氖芰楦咨w與缸筒的連接有密封性要求,故剩余預(yù)緊力為則螺釘總拉力為由得,根據(jù)選用材料,又因要求控制預(yù)緊力所以要求s=2,則由手冊可得螺釘規(guī)格為M40。2.10 密封件的選擇O形密封圈是由耐油橡膠制成,具有結(jié)構(gòu)簡單,密封性能好,摩擦力小,溝槽尺寸小且易制造等優(yōu)點(diǎn)。Y形密封圈主要

34、用于往復(fù)運(yùn)動的密封。(1)活塞密封采用1個(gè)Y形密封圈和4個(gè)活塞環(huán)的密封形式 活塞密封腔體用Y形橡膠密封圈的規(guī)格 Y1080×750×16活塞環(huán)的材料為纖維增強(qiáng)酚醛樹脂摻石墨活塞環(huán)厚度為4mm,寬度20mm 4個(gè)O型密封圈厚度為3mm,寬度為9mm,材料為纖維增強(qiáng)酚醛樹脂摻石墨2.11 液壓泵和電動機(jī)的選擇(一)液壓泵的選擇(1)確定液壓泵的最大工作壓力查得參考文獻(xiàn)2公式(8-4),液壓泵的最大工作壓力按下式計(jì)算:式中 液壓缸或液壓馬達(dá)的最大工作壓力;從液壓泵出口到液壓執(zhí)行元件入口處的總管路損失。出算是可按經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)選?。汗苈泛唵巍⒘魉俨淮蟮?,取=(0.20.5)MPa;管路復(fù)

35、雜,進(jìn)口有調(diào)速閥的,取=(0.51.5)MPa。是執(zhí)行元件的最高工作壓力,對于本系統(tǒng),最高工作壓力是=15.6MPa。是泵到執(zhí)行元件之間總的管路損失,取=1.0MPa。故液壓泵的最大工作壓力為:(2)液壓泵流量的確定查參考文獻(xiàn)2公式(8-6)得:單個(gè)液壓泵和多個(gè)液壓執(zhí)行元件的系統(tǒng),液壓泵的流量確定:式中 液壓泵的流量;考慮系統(tǒng)泄露和溢流閥保持最小流量的系數(shù),通常取,取=1.2;多個(gè)執(zhí)行元件同時(shí)工作時(shí)所需的最大流量。液壓系統(tǒng)的最大流量為:=16.48L/min液壓泵的流量:根據(jù)液壓泵的最大工作壓力選擇液壓泵的類型,根據(jù)液壓泵的流量確定液壓泵的規(guī)格。在參照產(chǎn)品樣本或技術(shù)手冊選取液壓泵時(shí),泵的額定壓

36、力應(yīng)選的比上述工作壓力高20%60%,以留有壓力儲備;額定流量則只須選的滿足上述最大流量需要即可。查參考文獻(xiàn)4表21-5-10,選用CB-型齒輪泵,流量20 L/min,理論排量20.19ml·,額定壓力20MPa,最高壓力25MPa,額定轉(zhuǎn)速2000r/min,最高轉(zhuǎn)速3000r/min,最低轉(zhuǎn)速600r/min,容積效率,總效率,驅(qū)動功率15.5KW。(二)電機(jī)功率的確定液壓泵在額定壓力和額定流量下工作時(shí),其驅(qū)動電機(jī)的功率一般可以直接從產(chǎn)品樣本或技術(shù)手冊中查到,但其數(shù)值在實(shí)際使用中往往偏大。因此,當(dāng)液壓執(zhí)行元件的工況比較平穩(wěn)時(shí),電機(jī)功率可查參考文獻(xiàn)5式(8-9):式中液壓泵的進(jìn)、

37、出口壓力差,對于開式系統(tǒng)即為液壓泵的最大工作壓力; 液壓泵的實(shí)際流量; 液壓泵的總效率,齒輪泵的總效率為0.60.7,此處為=0.65。將CB-型齒輪泵的壓力與流量代入上式得:查13選用Y160M1-2型電機(jī),額定功率11KW。2.12 油箱的用途與分類油箱在系統(tǒng)中的功能主要是儲油和散熱,也起著分離油液中的氣體及沉淀物的作用。根據(jù)系統(tǒng)的具體條件,合理選用油箱的容積、形式和附件,以使油箱充分發(fā)揮作用。(一)油箱有開式和閉式兩種。1.開式油箱開式油箱應(yīng)用廣泛,箱內(nèi)液面與大氣相通。為防止油液被大氣污染,在油箱頂部設(shè)置空氣濾清器,并兼做注油口作用。2.閉式油箱閉式油箱一般指箱內(nèi)液面不直接與大氣連通,而

38、將通氣孔與具有一定壓力的惰性氣體連接,充氣壓力可達(dá)0.05MPa(二)設(shè)計(jì)油箱時(shí)應(yīng)注意以下問題1.油箱應(yīng)有足夠的容量,液壓系統(tǒng)工作時(shí),油面應(yīng)保持一定高度,以防液壓泵吸空。但為了防止系統(tǒng)中油液全部流回油箱時(shí)溢出油箱,油面又不能太高,一般不應(yīng)超過油箱高度的80%。2.吸油管路與回油管路之間的距離應(yīng)盡量遠(yuǎn),分別安裝在油箱的兩端,以增加油液的循環(huán)距離,并使它有充分的時(shí)間沉淀污物,排出氣泡,同時(shí)也有利于油液冷卻。為此一般在油箱中設(shè)置隔板,使油液曲折迂回流動。3.吸油管必須插在油液中,并在它的底端安裝過濾器,以使液壓泵吸入清潔的油液。吸油管與回油管端部制成45°。距箱底應(yīng)大于兩倍管徑,距箱壁應(yīng)大

39、于3倍管徑。4.為使漏到蓋板上的油液不致流到地面上,油箱側(cè)壁應(yīng)高出蓋板(1015)mm。5.為了排凈存油和清洗油箱,油箱底板應(yīng)有適當(dāng)斜度;放油閥也應(yīng)安裝在箱底的最低處。6.油箱底部應(yīng)設(shè)底腳,底腳高度一般為(150200)mm,以利通風(fēng)散熱和排除油箱內(nèi)油液。7.為了防止油液污染,注油孔上要加裝濾網(wǎng);通氣孔上須裝空氣過濾器。8.應(yīng)避免電動機(jī)轉(zhuǎn)動時(shí)的振動,油箱上蓋應(yīng)有一定的強(qiáng)度和剛度,上蓋的厚度應(yīng)比油箱側(cè)壁厚度厚(34)倍。9.油箱中如需要加熱器或冷卻器,必須考慮它在油箱中的安裝位置。10.油箱內(nèi)壁應(yīng)涂耐油防銹涂料,以防生銹。2.13 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核2.13.1 運(yùn)輸輥軸的設(shè)計(jì)與校核選擇軸的材料

40、該軸無特殊,選用45鋼調(diào)質(zhì)處理,由6表12-2知初步估算軸徑d(實(shí)心軸)由6式12-2的軸的最小直徑:根據(jù)6表12-4得:45鋼,取C=110傳遞功率(電機(jī)額定功率為75KW,聯(lián)軸器、制動器的效率,取=0.94)軸的轉(zhuǎn)速有前面計(jì)算得到則 由于安裝聯(lián)軸器處有鍵槽,軸徑應(yīng)增加一定的值,通常為5%,為使所選軸徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng),取軸上所傳遞的最大扭矩:軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)軸上零件的布置和初步估算出的軸徑,進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),軸上零件布置如圖2-7所示:圖2-7 軸上主要零件的布置圖聯(lián)軸器的連接、周向固定采用平鍵連接,而軸承的周向固定是采用基孔制的過盈配合,周向固定后還要進(jìn)行軸向定位。軸承靠近聯(lián)軸器的一

41、端用端蓋或軸端擋圈與套筒進(jìn)行固定,遠(yuǎn)離聯(lián)軸器端的軸承用端蓋或軸承擋圈與軸肩配合完成,對聯(lián)軸器采用軸肩與壓板進(jìn)行軸向固定,其結(jié)構(gòu)形式如下圖2-8:圖2-8 軸上零件的裝配方案軸的基本尺寸和形狀如圖2-9所示:圖2-9 軸的結(jié)構(gòu)尺寸軸的受力簡圖如下:水平面的支反力:由得:得:qt 為薄板重量,按每根輥受薄板壓力5000N計(jì)算又圖2-10 軸的受力簡圖則可得: =1579N=7371N=972N 在B處的彎矩:=2457N此軸屬于單向回轉(zhuǎn)軸,視轉(zhuǎn)矩為脈動循環(huán),則,則截面B處的當(dāng)量彎矩為:軸的校核按彎扭合成校核軸的強(qiáng)度截面B的當(dāng)量彎矩最大,故B截面可能為最危險(xiǎn)截面,已知 ,查6表122得:=60MPa

42、 (d:截面B處的直徑 d=56mm)所以軸的強(qiáng)度滿足要求。按疲勞強(qiáng)度校核軸的安全系數(shù)由彎矩圖可知,由于截面B的計(jì)算彎矩最大,所以有可能是危險(xiǎn)截面,A截面由于有鍵槽的應(yīng)力集中,故也可能為危險(xiǎn)截面,而其他截面相對這兩個(gè)截面較為安全,因此該需要對這兩個(gè)截面進(jìn)行安全系數(shù)的校核。取許用安全系數(shù)S=1.5,其校核計(jì)算如下:截面B處疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)校核抗彎截面系數(shù)抗扭截面系數(shù)合成彎矩扭矩T=1932按對稱循環(huán)變應(yīng)力計(jì)算彎曲應(yīng)力幅彎曲平均應(yīng)力扭剪應(yīng)力幅扭剪平均應(yīng)力查6表122得:彎曲、剪切疲勞極限:剪切、扭轉(zhuǎn)等效系數(shù):,查6表128得:絕對尺寸系數(shù):,查6表129得:表面質(zhì)量系數(shù):查6表126得,有效應(yīng)力集

43、中系數(shù):,則受彎矩作用時(shí)的安全系數(shù)受扭矩作用時(shí)的安全系數(shù)安全系數(shù):所以此處的疲勞強(qiáng)度滿足要求。經(jīng)校核其他截面處的疲勞強(qiáng)度也滿足要求。2.14 軸承的選擇及校核2.14.1 軸承的選擇從設(shè)計(jì)的總體結(jié)構(gòu)以及受力分析,使用和可靠性等方面來看,要求軸承也應(yīng)與之相匹配。由于軸承上主要承受徑向載荷,但也可能由于其它的原因引起附加的軸向載荷,且有可能出現(xiàn)偏移現(xiàn)象。所以該系統(tǒng)采用了調(diào)心滾子軸承,這樣便于軸承座的設(shè)計(jì)加工,保證了尺寸精度及整體結(jié)構(gòu)的對稱性,同時(shí)也減小了因軸的軸向竄動所造成的損壞。查5選取軸承,運(yùn)輸輥上所選的軸承為: 調(diào)心滾子軸承:型號23230 基本尺寸D=100mm,d=55mm 基本額定動載

44、荷 深溝球軸承: 型號6009 基本尺寸D=75mm,d=45mm 基本額定動載荷21.0KN 2.14.2 軸承的校核當(dāng)軸承的工作溫度升高時(shí),因金相組織、硬度和潤滑條件的變化,使軸承的基本額定動載荷C值降低,所以引進(jìn)溫度系數(shù)對C進(jìn)行修正,根據(jù)工作條件,查6表158取=0.8軸承壽命: 式中 P:當(dāng)量動載荷 :壽命指數(shù),調(diào)心滾子軸承 則運(yùn)輸輥上軸承的壽命:B處的軸承受力最大,當(dāng)量動載荷根據(jù)6表1211可知,軸承的壽命均能滿足要求。2.15 聯(lián)軸器的選擇試樣剪的作用是切板取樣,因此在設(shè)計(jì)時(shí)需要加制動器,故可選擇帶有制動輪的聯(lián)軸器使其與制動器配合使用。由前面的計(jì)算結(jié)果及電機(jī)的尺寸和軸徑選擇聯(lián)軸器。

45、根據(jù)5選用的聯(lián)軸器為:主動端:J型軸孔 C型鍵槽 =100mm L=212mm從動端:J型軸孔 C型鍵槽 L=167mm選用HLL型帶制動輪的彈性柱銷聯(lián)軸器允許的最大轉(zhuǎn)矩:允許的最大轉(zhuǎn)速:飛輪力矩:質(zhì)量:m=156kg工作的環(huán)境溫度:T= -20 +70兩軸中心線允許傾斜的角度:1°30則HLL型聯(lián)軸器2.16 選擇制動器制動器具有減速、停止和支持等功能,按工作狀態(tài)可分為常閉式和常開式,常閉式是靠彈簧或重力使其經(jīng)常處于抱閘狀態(tài),機(jī)械設(shè)備工作時(shí)松閘;常開式與其相反,制動器經(jīng)常處于松閘狀態(tài),工作時(shí)需施加外力。為了減小制動力矩,縮小制動器的尺寸,常將制動器安裝在高速軸上。制動器按照結(jié)構(gòu)形式

46、分為塊式制動器、帶式制動器、蹄式制動器;按照制動系統(tǒng)的驅(qū)動方式分為電磁鐵式制動器、液壓推動式制動器、液壓電磁式制動器、盤式制動器。根據(jù)工作的條件和各種制動器的特點(diǎn)以及技術(shù)參數(shù),選用液壓電力塊式制動器。液壓電力塊式制動器:結(jié)構(gòu)簡單、散熱好、瓦塊有充分的退距、間隙調(diào)整方便、制動力矩的大小與轉(zhuǎn)向無關(guān)、制動輪軸不受彎矩,所以工作平穩(wěn)、使用壽命長、無噪聲。可用于操作頻繁、快速啟動的場合,包角和制動力矩較小,能夠適應(yīng)高溫環(huán)境,介于以上特點(diǎn),故適用于多種場合。根據(jù)5選液壓電力塊式制動器使用條件:周圍介質(zhì)溫度 T= -40+50空氣濕度不大于90%用于三相交流電源 50Hz 380V安裝海拔高度不超過1000

47、mm技術(shù)性能:制動輪直徑D=630mm 制動力矩45007100N·m 瓦塊退距 2mm 匹配推動器型號 Ed301/6 電機(jī)功率 550KW 每小時(shí)最大操作次數(shù) 2000 重量 191kg工作原理:這種制動器主要由制動裝置、電動機(jī)、液壓泵、液壓缸四個(gè)部分組成。電動機(jī)帶動液壓泵使工作油液壓入活塞下部的工作腔。使得液壓缸上移。從而拉動瓦塊產(chǎn)生制動效果,電機(jī)斷電后,活塞靠制動器的彈性與推力桿和液壓缸的自身重力完成復(fù)位。2.17 鍵的選擇與校核鍵是連接兩個(gè)零件所用的連接件之一,是標(biāo)準(zhǔn)件,其種類也比較多。鍵的類型可根據(jù)使用的要求,工作的條件和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)選用合適的類型。鍵的剖面尺寸通常根據(jù)軸的直

48、徑已制定標(biāo)準(zhǔn),鍵的長度按其輪轂的長度從標(biāo)準(zhǔn)中選取并按傳遞的轉(zhuǎn)矩對長度進(jìn)行驗(yàn)算。運(yùn)輸輥軸與鏈輪相連接的鍵,根據(jù)7附表712選用公稱尺寸b×h=16×10,L=50mm,GB109579普通C型平鍵。平鍵連接可能的失效形式有較弱零件工作面被壓潰(靜連接)、磨損(動連接 )、鍵的剪斷,對于實(shí)際采用的材料和標(biāo)準(zhǔn)的尺寸來說壓潰和磨損是主要的失效形式,所以通常只對鍵連接的擠壓強(qiáng)度或耐磨性計(jì)算。設(shè)工作壓力沿鍵的長度和高度分布均勻,則強(qiáng)度條件為式中 T:為轉(zhuǎn)矩 d :軸的直徑 :鍵的接觸長度 :鍵與輪轂的接觸長度 :許用擠壓應(yīng)力 由6表101取=100MPa則 根據(jù)以上的計(jì)算結(jié)果可知,鍵的強(qiáng)度足夠第三章 設(shè)備的安裝、潤滑與密封3.1 設(shè)備的安裝根據(jù)已有的總圖和現(xiàn)場資料,安裝各零件和設(shè)備,并調(diào)節(jié)試運(yùn)行后不能出現(xiàn)較大

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