下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763下載論文就送你全套CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763摘要礦車是煤礦運(yùn)輸中的主要運(yùn)輸機(jī)械,而礦車輪又是礦車的易損部件。目前很多礦廠對(duì)礦車輪的維修還靠人工來(lái)進(jìn)行，不僅工作效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，而且廢品率高。隨著在我國(guó)礦業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展，這種原始的拆卸方法已不能滿足實(shí)際生產(chǎn)的需要，各礦廠經(jīng)常因損壞的礦車不能及時(shí)被修好而影響生產(chǎn)。因此，設(shè)計(jì)礦車輪對(duì)拆卸機(jī)具有重要的意義。設(shè)計(jì)中著重進(jìn)行了螺母拆卸機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、移動(dòng)夾持機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，同時(shí)對(duì)卸輪鉤、傳動(dòng)齒輪、液壓系統(tǒng)等進(jìn)行了必要的校核，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了拆卸輪對(duì)的功能。關(guān)鍵詞礦車輪對(duì)拆卸機(jī)機(jī)械攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)ABSTRACTIIABSTRACTTUBCOALTRUCKISTHEMAJORTRANSPORTMACHINERY,MINETRUCKISVULNERABLEINTHEMOSTCOMPONENTSOFMINETRUCKATPRESENT,MINETRUCKWHEELSWEREMENDEDBYWORKERS,WHICHRESULTEDINNOTONLYLOWEFFICIENCY,LABORINTENSITY,BUTALSOTHEHIGHREJECTIONRATEASTHEDEVELOPMENTOFOURNATIONALMODERNMININGINDUSTRY,THEPRIMITIVEMETHODOFDEMOLITIONHASBEENUNABLETOMEETTHEDEMANDOFPRODUCTIONDUETOTHEFREQUENTDAMAGETOTHECUB,ITHASGREATLYINFLUENTONTHEPRODUCTIONSO,THEDESIGNOFTHEWHEELAREDEMOLITIONMACHINEISOFGREATSIGNIFICATIONDESIGNPAYMOREATTENTIONONTHENUTSDEMOLITION,THEDESIGNOFMOBILECAPTURE,HYDRAULICSYSTEMDESIGNSIMULTANEOUSLY,THEDEMOLITIONROUNDHOOK,TRANSMISSIONGEAR,HYDRAULICSYSTEMWERECHEEKEDSO,THEFUNCTIONOFDEMOLITIONWASREALIZEDKEYWORDSMINERIGHTWHEELS，DEMOLITIONMACHINE，MACHINERY攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)目錄1目錄摘要IABSTRACTII1緒論12部件分析23方案分析331方案分析332結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)34結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)441螺母拆卸機(jī)構(gòu)4411減速機(jī)的選擇4412導(dǎo)筒的設(shè)計(jì)542卸車輪機(jī)構(gòu)7421拆卸力的計(jì)算7422卸輪鉤的設(shè)計(jì)8423箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1143輪對(duì)固定裝置11431V形塊的選擇11432旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)12433移動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)13434卸輪后傾覆力的計(jì)算235液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)2451技術(shù)要求及工況分析2452擬定液壓系統(tǒng)原理圖24521選擇液壓回路24522組成液壓系統(tǒng)2453液壓系統(tǒng)的計(jì)算和選擇液壓元件25攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)目錄2531液壓缸主要尺寸的確定25532確定管道尺寸27533確定液壓油箱容積28534確定液壓油液2854液壓系統(tǒng)的驗(yàn)算28541壓力損失的驗(yàn)算29542系統(tǒng)溫升的驗(yàn)算306液壓缸的設(shè)計(jì)3261液壓缸主要尺寸的確定32611液壓缸工作壓力的確定32612液壓缸內(nèi)徑和活塞桿直徑D的確定32613液壓缸壁厚和外徑的計(jì)算32614液壓缸工作行程的確定32615缸底、缸蓋厚度的確定33616最小導(dǎo)向長(zhǎng)度的確定33617缸體長(zhǎng)度的確定34618活塞桿穩(wěn)定性的驗(yàn)算3462液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)35621缸體與缸蓋的連接形式35622活塞桿與活塞的連接結(jié)構(gòu)36623活塞桿導(dǎo)向部分的結(jié)構(gòu)37624活塞及活塞桿外密封圈的選用37625液壓缸的緩沖裝置41626液壓缸的排氣裝置427液壓站的設(shè)計(jì)4571液壓油箱的設(shè)計(jì)45711液壓油箱的用途與設(shè)計(jì)要點(diǎn)45712液壓油箱的結(jié)構(gòu)46713確定液壓油箱容積4672集成塊單元回路圖設(shè)計(jì)47結(jié)論49參考文獻(xiàn)50攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)目錄3致謝51買文檔送全套圖紙扣扣414951605攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)目錄41緒論攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)目錄5礦車輪對(duì)拆卸機(jī)是礦車檢修成套設(shè)備之一，是一種針對(duì)礦車輪對(duì)維修的機(jī)械設(shè)備。就現(xiàn)階段，礦車輪對(duì)的維修主要靠工人來(lái)進(jìn)行，不僅工效低，而且勞動(dòng)強(qiáng)度大，維修效果差。設(shè)計(jì)一臺(tái)專用拆卸機(jī)，不僅可以提高工作效率，降低企業(yè)的成本，而且可以大大地減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。目前，對(duì)礦車輪對(duì)拆卸機(jī)的研究幾乎是空白的，在網(wǎng)上也很難見(jiàn)到有關(guān)這方面研究的消息，只有中國(guó)礦業(yè)大學(xué)對(duì)其有所研究。礦車輪是煤礦運(yùn)輸機(jī)械中的易損部件，礦車輪對(duì)在使用一段時(shí)間之后必須進(jìn)行拆卸維修，以提高它的使用壽命。隨著煤礦產(chǎn)業(yè)的不斷壯大，傳統(tǒng)的手工拆卸已不能滿足生產(chǎn)的要求，對(duì)礦車輪對(duì)拆卸機(jī)的設(shè)計(jì)改進(jìn)是勢(shì)在必行的。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，礦車輪對(duì)拆卸機(jī)的發(fā)展也會(huì)越來(lái)越快，必然會(huì)朝著高性能、高精度、高速度、高柔性化和模塊化方向發(fā)展。但最主要的發(fā)展趨勢(shì)就是采用“PC運(yùn)動(dòng)控制器”的開(kāi)放式數(shù)控系統(tǒng)，它不僅具有信息處理能力強(qiáng)、開(kāi)放程度高、運(yùn)動(dòng)軌跡控制精確、通用性好等特點(diǎn)，而且還從很大程度上提高了現(xiàn)有加工制造的精度、柔性和應(yīng)付市場(chǎng)需求的能力。攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)2零件分析22部件分析由輪軸部件的裝配圖可以看出，輪蓋與車輪之間是通過(guò)螺栓將輪蓋緊固在礦車輪上，軸的兩端裝有螺栓，并且使用開(kāi)口銷鎖緊。軸與軸承之間的配合關(guān)系為。7516HK圖21輪軸部件圖根據(jù)礦車輪對(duì)的工作實(shí)際情況和它的裝配關(guān)系可以看出，其可以損壞的部件為輪蓋、車輪、軸承和軸。攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)3方案分析3方案分析根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求，本設(shè)計(jì)是要實(shí)現(xiàn)礦車輪對(duì)的拆卸。要完成輪對(duì)的拆卸則首先要拆卸輪蓋和螺栓，再拆卸車輪。31方案分析通過(guò)查閱相關(guān)資料和細(xì)致的思考，初步確定了以下三個(gè)礦車輪對(duì)的拆卸方案方案一輪蓋和螺栓的拆卸由人工利用搬手等工具進(jìn)行拆卸，輪子的拆卸通過(guò)在軸下塹一支承，靠近輪對(duì)處設(shè)一擋塊，通過(guò)人力敲擊來(lái)完成拆卸。方案二輪蓋和螺栓的拆卸同方案一，輪對(duì)的拆卸通過(guò)在工作臺(tái)上安裝一機(jī)械手夾緊軸，在左端設(shè)計(jì)一卸輪鉤將輪子鉤住（卸輪鉤的開(kāi)合都由液壓驅(qū)動(dòng)），利用液壓缸頂出來(lái)實(shí)現(xiàn)。工作臺(tái)的移動(dòng)通過(guò)電機(jī)提供動(dòng)力經(jīng)過(guò)齒輪減速，驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠動(dòng)力來(lái)完成。方案三輪蓋的拆卸同方案一，螺栓的拆卸通過(guò)減速電機(jī)帶動(dòng)導(dǎo)筒的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)完成。輪對(duì)的拆卸通過(guò)在工作臺(tái)上安裝形塊來(lái)支承和夾緊（手動(dòng)）輪對(duì)，并在左端設(shè)計(jì)一卸輪鉤將輪子鉤住，利用液壓缸將軸頂出完成拆卸。工作臺(tái)的移動(dòng)通過(guò)電機(jī)提供動(dòng)力經(jīng)過(guò)齒輪減速，驅(qū)動(dòng)絲桿螺母運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。根據(jù)題目要求綜合比較以上三個(gè)方案，方案三為最優(yōu)方案。32結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)由于輪蓋的拆卸通過(guò)人工方式，所以在此機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中只考慮螺母和輪對(duì)的拆卸。為了使結(jié)構(gòu)更加清晰，將其分為螺母拆卸機(jī)構(gòu)、卸車輪機(jī)構(gòu)、輪對(duì)固定裝置和液壓系統(tǒng)四個(gè)部份。攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)4結(jié)構(gòu)分析4結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)41螺母拆卸機(jī)構(gòu)411減速機(jī)的選擇通常規(guī)定，擰緊后螺紋聯(lián)接件的預(yù)緊力不得超過(guò)其材料的屈服極限的S80。螺栓的制造材料為45鋼，故0167SFA式中螺栓材料的屈服極限，S280AMP螺栓危險(xiǎn)截面的面積，1A1/4D取01S3263028045539N由機(jī)械原理可知，擰緊力矩T等于螺旋副間的摩擦阻力矩和螺母環(huán)形端面1T與被聯(lián)接件支承面間的摩擦阻力矩之和，即2式（41）1螺旋副間的摩擦力矩為式（42）210TANVDTF螺母與支承面間的摩擦力矩為式（43022CDDF3）將式（42）、（43）代入式（41），得式（4300221TANVCDDTFDF4）對(duì)于M10M64粗牙普通螺紋的鋼制螺栓，螺紋升角；螺紋中01432徑；螺旋副的當(dāng)量摩擦角（F為摩擦系數(shù)，無(wú)潤(rùn)滑時(shí)209DARCTN15V）；螺栓孔直徑；螺母環(huán)形支承面的外徑；螺母與1F01D05DD支承面間的摩擦系數(shù)。將上述各參數(shù)代入式（44）整理后可得5CF攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)4結(jié)構(gòu)分析502TFD359414653NM根據(jù)以上計(jì)算，減速電機(jī)選用上海良精傳動(dòng)機(jī)械有限公司生產(chǎn)的微型擺線針輪減速機(jī)，型號(hào)為WDWD100。412導(dǎo)筒的設(shè)計(jì)螺母的形狀和尺寸如圖41所示圖41螺母外形因?yàn)椴鹦洞寺菽覆恍枰貏e大的力，所以直接選用導(dǎo)筒的材料為45鋼，形狀和尺寸如圖42所示圖42A導(dǎo)筒的形狀和尺寸攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)4結(jié)構(gòu)分析6圖42B導(dǎo)筒的形狀和尺寸413拆卸螺母夾持力計(jì)算根據(jù)411中的計(jì)算結(jié)果，拆卸螺母所需的扭矩為4653NM。要想在拆卸過(guò)程中，輪對(duì)不隨著螺母轉(zhuǎn)動(dòng)，夾持力所產(chǎn)生的阻力應(yīng)大于拆卸螺母的力矩。此夾持機(jī)構(gòu)是采用兩V形塊組合，利用螺栓固定。初選螺紋聯(lián)接為M12，代入式41得017SFA32634102805108N車輪和軸總重為593KG,V形塊開(kāi)槽夾角為,軸的直徑為D為60MM。05所以下V形塊開(kāi)槽每面受力為2150893F402283N上V形塊開(kāi)槽每面受力為225108F3611夾持力矩為122TDF夾攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)4結(jié)構(gòu)分析733240861026105所以此夾持力能夠滿足要求。42卸車輪機(jī)構(gòu)這部分主要包括拆卸力的計(jì)算、卸輪鉤的設(shè)計(jì)以及箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。421拆卸力的計(jì)算計(jì)算最大過(guò)盈量根據(jù)軸承與軸的裝配圖可知，軸承與軸的配合是7516HK；03517H02156K所以最大過(guò)盈量MAXYU計(jì)算拆卸力1計(jì)算零件不產(chǎn)生塑性變形所允許的最大壓強(qiáng)根據(jù)參考文獻(xiàn)2表642公式得包容件22MAX2244251190813633SDPMPA被包容件21MAX105167835SDPPA式中查參考文獻(xiàn)345鋼ZG270500的屈服強(qiáng)度為280MPA2S查參考文獻(xiàn)3軸承外圈軸承鋼的屈服強(qiáng)度為1670MPA12）計(jì)算零件不產(chǎn)生塑性變形所允許的最大過(guò)盈MAX查參考文獻(xiàn)5表642，按公式計(jì)算312MAX0CPDE式中取上面二值中小者M(jìn)AXPA1查參考文獻(xiàn)5表644取45鋼和軸承鋼的彈性模量為5120EMP查參考文獻(xiàn)5表644取45鋼和軸承鋼的泊松比為1203攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)4結(jié)構(gòu)分析82211105307DC222259031611D所以312MAX55071608520CPDE461UM3）計(jì)算最大拆卸力查參考文獻(xiàn)5表642，按以下公式計(jì)算式46MAX3152037850672YFDLUPN式中最大過(guò)盈的配合面壓強(qiáng)為AYMAXP式47MAXAX11468MPA查參考文獻(xiàn)5表643鋼與鑄鋼摩擦因數(shù)U為011考慮到車輪運(yùn)行工作環(huán)境惡劣，同時(shí)生銹使拆卸力大大增加，故取3215067314YFN拆422卸輪鉤的設(shè)計(jì)內(nèi)力分析初選鉤的材料為45鋼,截面高度和寬度都為30MM,查參考文獻(xiàn)3得其許用應(yīng)力。280AMP卸輪鉤的受力簡(jiǎn)圖43所示在載荷F作用下,梁在平面內(nèi)發(fā)生對(duì)稱彎曲,彎矩矢量平行于Y軸,將其XZ用表示,彎矩如圖44所示YY在畫(huà)彎矩圖時(shí),將與彎矩相對(duì)應(yīng)的點(diǎn),畫(huà)在該彎矩所在橫截面彎曲時(shí)受壓的一側(cè)由以上分析可知,卸輪鉤的彎曲拐角處的截面A為危險(xiǎn)截面,該截面的彎矩為式482YAAMF攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)4結(jié)構(gòu)分析9圖43卸輪鉤受力簡(jiǎn)圖應(yīng)力分析如圖45所示在彎矩作用下，最大彎曲拉應(yīng)力與最大彎曲壓應(yīng)力,則分別發(fā)生在截面的ZAMDE與FA邊緣各點(diǎn)外。MAXZW26AFBH215307NM82AP10M強(qiáng)度校核在上述各點(diǎn)處,彎曲切應(yīng)力均為零,該處材料處于單向應(yīng)力狀態(tài),所以,強(qiáng)度條件為式49MAX由上述計(jì)算可知,卸輪鉤的彎曲強(qiáng)度符合要求。根據(jù)礦車輪對(duì)的具體形狀和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的具體情況,將卸輪鉤與輪對(duì)相配合的部份設(shè)計(jì)成向內(nèi)彎曲30度,以便卸輪鉤和礦車輪對(duì)之間更好的配合和自鎖。攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)4結(jié)構(gòu)分析10圖44在載荷F作用下的彎矩圖固定銷的選擇1圓柱銷圓柱銷主要用于定位，也可用于聯(lián)接，但只能傳遞不大的載荷。銷孔應(yīng)配鉸制，不宜多次拆裝。內(nèi)縲紋圓柱銷B型有通氣平面，適用于盲孔。縲紋圓柱銷常用于精度要求不高的場(chǎng)合。彈性圓柱銷具有彈性，裝配后不易松脫。對(duì)銷孔的精度要求較低，可不鉸制，互換性好，可多次拆卸。因剛性較差，不適于高精度定位。2圓錐銷圓錐銷有150的錐度，便于安裝。其定位精度比圓柱銷高，主要用于定位，也可以用來(lái)固定零件，傳遞動(dòng)力，多用于經(jīng)常拆卸的場(chǎng)合。內(nèi)縲紋圓錐銷用于盲孔；縲尾圓錐銷用于拆卸困難處；開(kāi)尾圓錐銷在打入銷孔后，末端可稍張開(kāi)，以防松脫，可用于有沖擊、振動(dòng)的場(chǎng)合。3銷軸、帶孔銷用于鉸接處并用開(kāi)口銷鎖定，拆卸方便。根據(jù)比較和設(shè)計(jì)的要求，選用圓柱銷。初選銷的材料為45鋼，許用切應(yīng)力。80AMP式41024FDZ橫向力F30614N銷的許用剪應(yīng)力80AP攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)4結(jié)構(gòu)分析11銷的個(gè)數(shù)Z2所以2430618D解得5查參考文獻(xiàn)3表3340取D16MM圖46彎矩分析423箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)礦車輪對(duì)拆卸機(jī)的箱體,其功能主要是包容和支承傳動(dòng)機(jī)構(gòu),為設(shè)計(jì)加工方便通常把箱體設(shè)計(jì)成矩形截面六面體，采用焊接結(jié)構(gòu)，材料為Q235A。為滿足強(qiáng)度要求根據(jù)參考文獻(xiàn)5表9238取箱體的壁厚為10MM。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖46所示。43輪對(duì)固定裝置此裝置包括裝夾部分、旋轉(zhuǎn)部分和移動(dòng)部分。裝夾部分由形塊來(lái)定位和夾緊，旋轉(zhuǎn)部分由軸和軸承的配合來(lái)實(shí)現(xiàn)。移動(dòng)部分由電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力，經(jīng)過(guò)齒輪減速，帶動(dòng)絲桿螺母的運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。431V形塊的選擇礦車輪對(duì)軸的直徑為60MM,查機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)第三版表2126得V形塊的主要尺寸，見(jiàn)表41。攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)4結(jié)構(gòu)分析12圖46箱體外形圖432旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)此旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的目的是為了拆卸完一邊的車輪后，讓其旋轉(zhuǎn)，以便拆018卸另一個(gè)車輪。此機(jī)構(gòu)受力主要為礦車輪對(duì)及其自身的重力，為減少阻力，將其設(shè)計(jì)成一圓盤形狀，將一軸和圓盤鑄為一體，在軸的下方裝上軸承。因?yàn)榇溯S承主要承受軸向力，經(jīng)過(guò)查閱相關(guān)資料，最終決定選用一對(duì)圓錐滾子軸承配合使用，其軸承代號(hào)為30206。表41形塊的主要尺寸DNKLBHA12BL基本尺寸極限偏差1D2H1R555601004035761619201280015111810222攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)4結(jié)構(gòu)分析13433移動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)工作臺(tái)的設(shè)計(jì)1主要設(shè)計(jì)參數(shù)及依據(jù)本設(shè)計(jì)工作臺(tái)的參數(shù)定為（1）工作臺(tái)行程300MM（2）工作臺(tái)最大尺寸（長(zhǎng)寬高）500320100MM（3）工作臺(tái)最大承載重量120KG（4）脈沖當(dāng)量0001MM/PLUSE（5）進(jìn)給速度60毫米/MIN（6）表面粗糙度0816（7）設(shè)計(jì)壽命15年2）工作臺(tái)部件進(jìn)給系統(tǒng)受力分析因礦車輪對(duì)拆卸機(jī)在拆卸過(guò)各中只受橫向的拆卸力,因此可以認(rèn)為在加工過(guò)程中沒(méi)有外力負(fù)載作用。工作臺(tái)部件由工作臺(tái)、中間滑臺(tái)、底座等零部件組成,各自之間均以滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副相聯(lián),以保證相對(duì)運(yùn)動(dòng)精度。設(shè)下底座的傳動(dòng)系統(tǒng)為橫向傳動(dòng)系統(tǒng)，即X向，上導(dǎo)軌為縱向傳動(dòng)系統(tǒng)，即Y向。一般來(lái)說(shuō),礦車輪對(duì)拆卸機(jī)的滾動(dòng)直線導(dǎo)軌的摩擦力可忽略不計(jì),但絲杠螺母副,以及齒輪之間的滑動(dòng)摩擦不能忽略,這些摩擦力矩會(huì)影響電機(jī)的步距精度。另外由于采取了一系列的消隙、預(yù)緊措施,其產(chǎn)生的負(fù)載波動(dòng)應(yīng)控制在很小的范圍。3初步確定工作臺(tái)尺寸及估算重量初定工作臺(tái)尺寸長(zhǎng)寬高度為60040055MM，材料為HT200，估重為625NW1。設(shè)中托座尺寸長(zhǎng)寬高度為44052090MM，材料為HT200，估重為250N（W2）。另外估計(jì)其他零件的重量約為250NW3。加上工件最大重量約為120KG（1176N）G。則下托座導(dǎo)軌副所承受的最大負(fù)載W為WW1W2W3G66525025011762301N絲桿螺母副的設(shè)計(jì)因?yàn)樵诒驹O(shè)計(jì)中對(duì)縲旋傳動(dòng)的精度和效率要求不高，故采用選用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于制造，易于自鎖，摩擦阻力相對(duì)較大，傳動(dòng)效率和傳動(dòng)精度較低的的滑動(dòng)螺攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)4結(jié)構(gòu)分析14旋。1耐磨性計(jì)算滑動(dòng)螺旋的磨損與螺紋工作面上的壓力、滑動(dòng)速度、螺紋表面粗糙度以及潤(rùn)滑狀態(tài)等因素有關(guān)。其中最主要的是螺紋工作面上的壓力，壓力越大，螺旋副間越容易形成過(guò)度磨損。因此，滑動(dòng)螺旋的耐磨性計(jì)算，主要是限制螺紋工作面上的壓力P,使其小于材料的許用壓力P。估算作用于螺桿上的軸向力為F3000N，根據(jù)參考文獻(xiàn)3P93式546有208FDP式中P為材料的許用壓力,單位為,見(jiàn)參考文獻(xiàn)3表512；值一般取AMP1235。對(duì)于整體螺母，由于磨損后不能調(diào)整間隙，為使受力分布比較均勻，螺紋工作圈數(shù)不宜過(guò)多，故取對(duì)于剖分螺母和兼作支承的螺母，可取125；只有傳動(dòng)精度較高，載荷較大，要求壓壽命較長(zhǎng)時(shí)，才允許取253。這里取。425所以26308571D001M10MM考慮到整個(gè)系統(tǒng)的剛度和穩(wěn)定性，取36MM。2D2螺桿的穩(wěn)定性計(jì)算對(duì)于長(zhǎng)徑比大的受壓螺桿，當(dāng)軸向壓力F大于某一臨界值時(shí)，螺桿就會(huì)突然發(fā)生側(cè)向彎曲而喪失其穩(wěn)定性。因此，在正常情況下，螺桿承受的軸向力F單位為N必須小于臨界載荷（單位為N）。則螺桿的穩(wěn)定性條件為CRF式411CRSSS式中螺桿穩(wěn)定性的計(jì)算安全系數(shù)。SCS螺桿穩(wěn)定性安全系數(shù)，對(duì)于傳力螺旋（如起重螺桿等），3550；對(duì)于傳導(dǎo)螺旋，2540；對(duì)于精密螺桿或水平螺桿，SSS4。此機(jī)構(gòu)中取35。S螺桿的臨界載荷，單位為N；根據(jù)螺桿的柔度值的大小選用不同CRFS的公式計(jì)算，。SLI此處，為螺桿的長(zhǎng)度系數(shù)，見(jiàn)參考文獻(xiàn)3表514，這里取050；為L(zhǎng)螺桿的工作長(zhǎng)度，單位為MM；螺桿兩端支承時(shí)取兩支點(diǎn)間的距離為工作長(zhǎng)度,螺桿一端以螺母支承時(shí)以螺母中部到另一端支點(diǎn)的距離作為工作長(zhǎng)度；為螺桿危LI攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)4結(jié)構(gòu)分析15險(xiǎn)截面的慣性半徑，單位為MM；若螺桿危險(xiǎn)截面面積，則。214AD1DIIA臨界載荷可按歐拉公式計(jì)算，即CRF式4102CREIFL式中E螺桿材料的拉壓彈性模量，單位為，E206；AMP510API螺桿危險(xiǎn)截面的慣性矩，I，單位為。416D4M則2CREIFL43256231403140720606131CRSFS206136868S所以此螺桿強(qiáng)度符合要求。直線滾動(dòng)導(dǎo)軌的選型導(dǎo)軌主要分為滾動(dòng)導(dǎo)軌和滑動(dòng)導(dǎo)軌兩種，直線滾動(dòng)導(dǎo)軌有著廣泛的應(yīng)用。相對(duì)普通拆卸機(jī)所用的滑動(dòng)導(dǎo)軌而言，它有以下幾方面的優(yōu)點(diǎn)1定位精度高直線滾動(dòng)導(dǎo)軌可使摩擦系數(shù)減小到滑動(dòng)導(dǎo)軌的1/50。由于動(dòng)摩擦與靜摩擦系數(shù)相差很小，運(yùn)動(dòng)靈活，可使驅(qū)動(dòng)扭矩減少90，因此，可將拆卸機(jī)定位精度設(shè)定到超微米級(jí)。2降低拆卸機(jī)造價(jià)并大幅度節(jié)約電力采用直線滾動(dòng)導(dǎo)軌的拆卸機(jī)由于摩擦阻力小，特別適用于反復(fù)進(jìn)行起動(dòng)、停止的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，可使所需的動(dòng)力源及動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)小型化，減輕了重量，使拆卸機(jī)所需電力降低90，具有大幅度節(jié)能的效果。3可提高拆卸機(jī)的運(yùn)動(dòng)速度攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)4結(jié)構(gòu)分析16直線滾動(dòng)導(dǎo)軌由于摩擦阻力小，因此發(fā)熱少，可實(shí)現(xiàn)拆卸機(jī)的高速運(yùn)動(dòng)，提高拆卸機(jī)的工作效率2030。4可長(zhǎng)期維持拆卸機(jī)的高精度對(duì)于滑動(dòng)導(dǎo)軌面的流體潤(rùn)滑，由于油膜的浮動(dòng)，產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)精度的誤差是無(wú)法避免的。在絕大多數(shù)情況下，流體潤(rùn)滑只限于邊界區(qū)域，由金屬接觸而產(chǎn)生的直接摩擦是無(wú)法避免的，在這種摩擦中，大量的能量以摩擦損耗被浪費(fèi)掉了。與之相反，滾動(dòng)接觸由于摩擦耗能小滾動(dòng)面的摩擦損耗也相應(yīng)減少，故能使直線滾動(dòng)導(dǎo)軌系統(tǒng)長(zhǎng)期處于高精度狀態(tài)。同時(shí)，由于使用潤(rùn)滑油也很少，大多數(shù)情況下只需脂潤(rùn)滑就足夠了，這使得在拆卸機(jī)的潤(rùn)滑系統(tǒng)設(shè)計(jì)及使用維護(hù)方面都變的非常容易了。所以在結(jié)構(gòu)上選用開(kāi)式直線滾動(dòng)導(dǎo)軌。參照南京工藝裝備廠的產(chǎn)品系列，型號(hào)選用GGB型四方向等載荷型滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副。具體型號(hào)選用GGB20BA2P，23204圖47導(dǎo)軌電機(jī)及其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的確定1電機(jī)的選用1脈沖當(dāng)量和步距角已知脈沖當(dāng)量為1M/STEP，而步距角越小，則加工精度越高。初選為036O/STEP（二倍細(xì)分）。2電機(jī)上起動(dòng)力矩的近似計(jì)算MM1M2式中M為絲杠所受總扭矩ML為外部負(fù)載產(chǎn)生的摩擦扭矩，有M1FAD/2TG（）920025/2TG（291014）0062NMM2為內(nèi)部預(yù)緊所產(chǎn)生的摩擦扭矩，有M2KFAOPH/2式中K預(yù)緊時(shí)的摩擦系數(shù)，0103攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)4結(jié)構(gòu)分析17PH導(dǎo)程，4CMFAO預(yù)緊力，有FAOFAO1FAO2取FAO1004CA0041600640NFAO2為軸承的預(yù)緊力，軸承型號(hào)為6004輕系列，預(yù)緊力為FAO2130N。故M2026401300004/20098NM齒輪傳動(dòng)比公式為IPH/360P，故電機(jī)輸出軸上起動(dòng)矩近似地可估算為TQM/I360MP/PH式中PLM/STEP00001CM/STEP；MM1M2016N036O/STEPQ085PH04CM0953則TQ36001600001/360850404NM因TQ/TJM0866因?yàn)殡姍C(jī)為五相運(yùn)行。則電機(jī)最大靜轉(zhuǎn)矩TJMTQ/0866046NM確定電機(jī)最高工作頻率參考有關(guān)礦車輪對(duì)拆卸機(jī)的資料,可以知道電機(jī)最高工作頻率不超過(guò)1000HZ。根據(jù)以上討論并參照樣本,確定選取M56853S型電機(jī)該電機(jī)的最大靜止轉(zhuǎn)矩為08NM，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為235G/CM2齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的確定1傳動(dòng)比的確定要實(shí)現(xiàn)脈沖當(dāng)量LM/STEP的設(shè)計(jì)要求，必須通過(guò)齒輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行分度，其傳動(dòng)比為IPH/360P式中PH為絲杠導(dǎo)程，為步距角，P為脈沖當(dāng)量根據(jù)前面選定的幾個(gè)參數(shù)，傳動(dòng)比為IPH/360P0364/360000141Z2/Z1根據(jù)結(jié)構(gòu)要求,選用Z1為30，Z2為120。2選定齒輪類型、精度等級(jí)、材料及齒數(shù)令輸入功率為10KW,齒輪轉(zhuǎn)速,齒數(shù)比U4,工作壽命為15年。1960/MINNR攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)4結(jié)構(gòu)分析18按傳動(dòng)方案，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。礦車輪對(duì)拆卸機(jī)是一般工作機(jī)器，速度不高，故選用7級(jí)精度（GB1009588）。查3中189頁(yè)表101。小齒輪材料為45CR（調(diào)質(zhì)），硬度為280HBS,大齒輪的材料選用45鋼（調(diào)質(zhì)）硬度為240HBS，其材料硬度相差40HBS。取齒輪齒數(shù)24，齒條齒數(shù)96。1Z2Z3按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)公式進(jìn)行計(jì)算，即式4122312TETDHKTZU1確定公式內(nèi)的各計(jì)算參數(shù)A試選用載荷系數(shù)13。TB計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩5541110909986PTNMNC由3中201頁(yè)表107選取齒寬系數(shù)1。DD由3中198頁(yè)表106查得材料的彈性系數(shù)。198EAZMPE由3中207頁(yè)圖1021D按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限，齒條的接觸疲勞強(qiáng)度極限。LIM160HAMPLIM250HAF由根據(jù)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)91912830147HNNJL9247G由3中203頁(yè)圖1019查得接觸疲勞壽命系數(shù)，。109HNK205HNH計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為1，安全系數(shù)S1，得LIM196540HNMPAS2LI02KA2計(jì)算A試計(jì)算齒輪的分度圓，代入中較小的值1TDH3212TETDKTZUD攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)4結(jié)構(gòu)分析193241820518926659MB計(jì)算圓周速度V1539029/606TDNMSC計(jì)算齒寬6DTBD計(jì)算齒寬和齒高之比B/H模數(shù)1/6539/0275TTMZM齒高2613H/40/8BE計(jì)算載荷系數(shù)根據(jù)V329M/S，7級(jí)精度，由3中192頁(yè)圖108查得動(dòng)載系數(shù)KV112；直齒輪，假設(shè)。由3表103查得/10/ATKFBNM12HAFK由3190頁(yè)表102查得兩段的齒輪的使用系數(shù)，1A由3194頁(yè)表104查得7級(jí)精度、齒輪相對(duì)支承對(duì)稱布置時(shí)，232860HDB將數(shù)據(jù)代入后得231011659142K由B/H1067,1423，查3195頁(yè)圖1013得135，故載荷系數(shù)HFK42AVHKF按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由式可得3311965738TDMG計(jì)算模數(shù)74802DMZ14按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)計(jì)算公式式41132FASDYKTZ1確定計(jì)算公式內(nèi)的各計(jì)算參數(shù)A由3204頁(yè)圖1020C查得齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限；齒條150FEMPA攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)4結(jié)構(gòu)分析20的彎曲疲勞強(qiáng)度極限；2380FEMPAB由3202頁(yè)圖1018查得彎曲疲勞壽命系數(shù)，；15NK28FNC計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力取彎曲疲勞安全系數(shù)S14，由下式得1083074FNEPAS22861KMD計(jì)算載荷系數(shù)K354AVHFE查取齒形系數(shù)由3197頁(yè)表105查得，；1265FAY26FAF查取應(yīng)力校正系數(shù)由3197頁(yè)表105可查得，；18SA2174SAYG計(jì)算大小齒輪的并加以比較FSA12651803793FAS對(duì)2416FASY由上式可得齒條的數(shù)值較大。2設(shè)計(jì)計(jì)算132FASDYKTMZ432890162176此計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)M大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪的模數(shù)M的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算得攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)4結(jié)構(gòu)分析21的模數(shù)164并就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值M2按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑,算出小齒輪齒數(shù)14309DM17438025DZM大齒輪齒數(shù)取214302ZU這樣的齒輪傳動(dòng)，既滿足齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，而且做到了結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。5幾何尺寸計(jì)算1計(jì)算分度圓直徑3026DZM1122計(jì)算中心距2902ADM13計(jì)算齒輪寬度16DB取。20,5BM6）驗(yàn)算41983166TTFND，合適。3527/0/0ATKMB電機(jī)慣性負(fù)載的計(jì)算由資料知，礦車輪對(duì)拆卸機(jī)的負(fù)載可以認(rèn)為是慣性負(fù)載。機(jī)械機(jī)構(gòu)的慣量對(duì)運(yùn)動(dòng)特性有直接的影響。不但對(duì)加速能力、加速時(shí)驅(qū)動(dòng)力矩及動(dòng)態(tài)的快速反應(yīng)有關(guān)，在開(kāi)環(huán)系統(tǒng)中對(duì)運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性也有很大的影響，因此要計(jì)算慣性負(fù)載。限于篇幅，在此僅對(duì)進(jìn)給系統(tǒng)的負(fù)載進(jìn)行計(jì)算。慣性負(fù)載可由以下公式進(jìn)行計(jì)算JDJ0J1ZL/Z2（J2J3）J4VM/D2MN式中JD為整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)折算到電機(jī)軸上的慣性負(fù)載。J0為電機(jī)轉(zhuǎn)子軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量EJ1為齒輪ZL的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J2為齒輪Z2的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J3為齒輪Z3的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量MN為系統(tǒng)工作臺(tái)質(zhì)量VM為工作臺(tái)的最大移動(dòng)速率攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)4結(jié)構(gòu)分析22D為折算成單軸系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)軸角速度各項(xiàng)計(jì)算如下已知J00忽略不計(jì)，MN1125KG齒輪慣性轉(zhuǎn)矩計(jì)算公式J2M2G/G其中為回轉(zhuǎn)半徑G為轉(zhuǎn)件的重量滾珠絲杠的慣性矩計(jì)算公式JRLD/32最后計(jì)算可得J101103KGM2J2132103KGM2J3298104KGM2J4114105KGM2VM12M/SD2RAD/SJDJ0J1ZL/Z2（J2J3）J4VM/D2MN173KGCM2此值為近似值此值小于所選電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。傳動(dòng)系統(tǒng)剛度的討論礦車輪對(duì)拆卸機(jī)工作臺(tái)其實(shí)為一進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)，其傳動(dòng)系統(tǒng)的剛度可根據(jù)不出現(xiàn)摩擦自振或保證微量進(jìn)給靈敏度的條件來(lái)確定。1根據(jù)工作臺(tái)不出現(xiàn)爬行的條件來(lái)確定傳動(dòng)系統(tǒng)的剛度傳動(dòng)系統(tǒng)中的當(dāng)量剛度K或當(dāng)扭轉(zhuǎn)剛度C主要由最后傳動(dòng)件的剛度K0或C0決定的，在估算時(shí)，取KK0，CC0對(duì)絲杠傳動(dòng),其變形主要包括1絲杠拉壓變形2扭轉(zhuǎn)變形3絲杠和螺母的螺紋接觸變形及螺母座的變形。4軸承和軸承座的變形。在工程設(shè)計(jì)和近似計(jì)算時(shí)，一般將絲杠的拉壓變形剛度的三分之一作為絲杠螺母副的傳動(dòng)剛度K0，根據(jù)支承形式一端固定，一端絞支可得K0EF/3L103KGF/MM式中E206104KGF/MM2攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)4結(jié)構(gòu)分析23F7548MM2LLS250MM則K0206107548/3250102073KGF/MM2032N/MM傳動(dòng)系統(tǒng)剛度較大，可以滿足要求。2根據(jù)微量進(jìn)給的靈敏度來(lái)確定傳動(dòng)系統(tǒng)剛度此時(shí)傳動(dòng)系統(tǒng)的剛度應(yīng)滿足KF0/式中K傳動(dòng)系統(tǒng)當(dāng)量剛度F0部件運(yùn)動(dòng)時(shí)的靜摩擦力N正壓力,NW/G230KGFF靜摩擦系數(shù)，取00030004則F02300004092KGF部件調(diào)整時(shí)，所需的最小進(jìn)給量，A05P05M/STEP即滿足微量進(jìn)給要求的傳動(dòng)系統(tǒng)剛度為KF0/092/05184KGF/MM結(jié)合上述傳動(dòng)系統(tǒng)剛度的討論可知滿足微量進(jìn)給靈敏度所需要的剛度較小，可以達(dá)到精度要求。434卸輪后傾覆力的計(jì)算三V形塊之間的距離為50MM，V形塊的寬度為55MM，輪對(duì)總長(zhǎng)為700MM，每個(gè)輪子的重量為224KG，軸的重量為145KG。輪子被拆卸后，輪對(duì)會(huì)向未拆卸的輪子一邊傾覆，必須有足夠的力來(lái)防止這個(gè)傾覆力?，F(xiàn)以靠近未拆卸輪子一邊的V形塊為支承點(diǎn)進(jìn)行分析。傾覆力矩245123TF傾輪傾軸989861030反傾覆力矩07反螺紋反傾軸512430205T傾所以拆卸后輪對(duì)不會(huì)傾覆。攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)5液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)245液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)51技術(shù)要求及工況分析根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)考察和理論分析，礦車輪對(duì)拆卸機(jī)擬采用缸筒固定的液壓缸收縮、伸展來(lái)完成拆卸的運(yùn)動(dòng)。其循環(huán)要求為快進(jìn)、工進(jìn)、快退。根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)效率需求分析取液壓缸快進(jìn)速度為7MM/S，工進(jìn)速度為1MM/S，快退速度為7MM/S。液壓缸快進(jìn)時(shí)所受外負(fù)載即為其自身的慣性力，在此相對(duì)較小可以忽略不計(jì)；工進(jìn)的外負(fù)載即為拆卸力，在此根據(jù)前面計(jì)算結(jié)果為30614N，液壓缸的外負(fù)載即為彈簧產(chǎn)生的彈簧力。52擬定液壓系統(tǒng)原理圖521選擇液壓回路主回路和動(dòng)力源由工況分析可知，液壓系統(tǒng)在快進(jìn)階段，負(fù)載壓力較低，流量較大，且持續(xù)時(shí)間較短；而系統(tǒng)在工進(jìn)階段，負(fù)載壓力較高，流量較小，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。同時(shí)考慮到在拆卸中負(fù)載變化所引起的運(yùn)動(dòng)波動(dòng)較大，為此，采用回油節(jié)流調(diào)速閥節(jié)流調(diào)速回路。這樣，可保證拆卸運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性。為方便實(shí)現(xiàn)快進(jìn)、工進(jìn)，在此采用液壓缸差動(dòng)連接回路。這樣，所需的流量較小，從簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)，此處選用單定量泵供油。由于上已選節(jié)流調(diào)速回路，系統(tǒng)必然為開(kāi)式循環(huán)方式。主液壓缸換向與速度換接回路為盡量提高拆卸過(guò)程中的自動(dòng)化程度，同時(shí)考慮到系統(tǒng)壓力流量不是很大，選用三位四通“Y”型中位機(jī)能的電磁滑閥作為系統(tǒng)的主換向閥。選用二位三通的電磁換向閥實(shí)現(xiàn)差動(dòng)連接。通過(guò)電氣行程開(kāi)關(guān)控制換向閥電磁鐵的的通斷電即可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換向和速度換接。壓力控制回路在泵的出口并聯(lián)一先導(dǎo)式溢流閥，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)定壓溢流，同時(shí)在該溢流閥的遠(yuǎn)程控制口連接一個(gè)二位二通的電磁換向閥，以便一個(gè)工作循環(huán)結(jié)束后，等待裝卸工件時(shí)，液壓泵卸載，并便于液壓泵空載下迅速啟動(dòng)。522組成液壓系統(tǒng)在回路初步選定的基礎(chǔ)上，只要再添加一些必要的輔助回路便可組成完整的液壓系統(tǒng)了。例如在液壓泵進(jìn)油口（吸油口）設(shè)置一過(guò)濾器；出口設(shè)一壓力表及壓力表開(kāi)關(guān)，以便觀測(cè)泵的壓力。經(jīng)整理的液壓系統(tǒng)如圖51所示攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)5液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)25圖51液壓系統(tǒng)圖53液壓系統(tǒng)的計(jì)算和選擇液壓元件531液壓缸主要尺寸的確定1）初選工作壓力P工作壓力P可根據(jù)負(fù)載的大小及機(jī)器的類型來(lái)初步確定，現(xiàn)參閱手冊(cè)表2342和表2343，初選液壓缸工作壓力為4MPA。1P2）計(jì)算主液壓缸內(nèi)徑D和活塞桿的直徑D由工況分析得液壓缸最大負(fù)載為30614N，按參考文獻(xiàn)1表2344取背壓力05MPA，按表2346和2445取，按參考文獻(xiàn)123418公式05得式512214436103FDMP查參考文獻(xiàn)1表2347，將液壓缸內(nèi)徑圓整為標(biāo)準(zhǔn)系列直徑D100MM。05105DM查參考文獻(xiàn)1表2348，將液壓缸活塞缸直徑圓整為標(biāo)準(zhǔn)系列直徑D55MM。3）按最低工進(jìn)速度驗(yàn)算液壓缸的最小穩(wěn)定速度由參考文獻(xiàn)2公式24可得式5232MIN05186QACMV式中是由產(chǎn)品樣本查得GE系列節(jié)流閥的最小穩(wěn)定速度為005L/MININ本設(shè)計(jì)中節(jié)流閥安裝在回油路上，故液壓缸節(jié)流腔有效工作面積應(yīng)選液壓有攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)5液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)26桿腔的實(shí)際面積，即22231405474ADDCM可見(jiàn)上述不等式能滿足，液壓缸能達(dá)到所需的低速。4）計(jì)算在各工作階段液壓缸所需要的流量22315044QDV快進(jìn)快進(jìn)3/IN4397/MI97L2216D工進(jìn)工進(jìn)3/I430/IN041N2225044QDV快退快退3/MIN439/MI9L5）確定液壓泵的流量、壓力和選擇泵的規(guī)格1泵的工作壓力的確定考慮到正常工作中進(jìn)油管路有一定的壓力損失，所以泵的工作壓力為1PP式中液壓泵最大工作壓力PP執(zhí)行元件最大工作壓力1進(jìn)油管路中的壓力損失，初算簡(jiǎn)單系統(tǒng)可取0205MPA，復(fù)雜系統(tǒng)取0515MPA，本設(shè)計(jì)取05MPA1405PPMPA上述計(jì)算所得的是系統(tǒng)的靜態(tài)壓力，考慮到系統(tǒng)在各種工況的過(guò)渡階段出PP現(xiàn)的動(dòng)態(tài)壓力往往超過(guò)靜態(tài)壓力。另外考慮到一定的壓力貯備量，并確保泵的壽命，因此選泵的額定壓力應(yīng)滿足。中低系統(tǒng)取小值，高壓系N1256NPP統(tǒng)取大值。在本設(shè)計(jì)中取4PMA2泵流量的確定液壓泵的最大流量應(yīng)為MAXPLQK式中液壓泵的最大流量；PQ同時(shí)動(dòng)作的各執(zhí)行元件所需流量之和的最大值。如果這時(shí)溢MAX流閥正進(jìn)行工作，尚需加溢流閥的最小流量23L/MIN系統(tǒng)泄漏系數(shù)，一般取1113，現(xiàn)取12LKLKLK攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)5液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)27所以MAX1243672/MINPLQKL3選擇液壓泵的的規(guī)格根據(jù)以上算得的和，再查閱有關(guān)手冊(cè)，現(xiàn)選用限壓式定量葉片泵，PP1YB該泵的基本參數(shù)為每轉(zhuǎn)排量，泵的額定壓力，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)6/VQLL63NPMPA速，驅(qū)動(dòng)功率為15KW，總效率為07，重量為53KG1450/INHNR4選擇與液壓相匹配的電動(dòng)機(jī)首先分別算出快進(jìn)工進(jìn)等各階段的的功率，取最大者作為選擇電動(dòng)機(jī)規(guī)格的依據(jù)。因?yàn)榭爝M(jìn)時(shí)的外負(fù)載約為零，液壓缸的負(fù)載也遠(yuǎn)小于工進(jìn)，所以其功率也都小于工進(jìn)時(shí)的功率。因此，現(xiàn)只需計(jì)算工進(jìn)的功率即可。工進(jìn)時(shí)外負(fù)載都為30614N，進(jìn)油路的壓力損失定為03MPA，由參考文獻(xiàn)214公式可得6224301403419PFPPMPAD工進(jìn)損由參考文獻(xiàn)216公式得97820PQKW工進(jìn)工進(jìn)工進(jìn)式中為液壓泵的效率為07查閱電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品樣本，現(xiàn)選用Y100L24型電動(dòng)機(jī)，其額定功率為30KW，額定轉(zhuǎn)速為1430R/MIN。6）選擇液壓元件根據(jù)系統(tǒng)的工作壓力和實(shí)際通過(guò)該閥的最大流量，選擇有定型產(chǎn)品的閥件。溢流閥按液壓泵的最大流量選取。對(duì)于節(jié)流閥，要考慮最小穩(wěn)定流量應(yīng)滿足執(zhí)行機(jī)構(gòu)最低穩(wěn)定速度的要求?，F(xiàn)查產(chǎn)品樣本所選擇的元件型號(hào)規(guī)格如表51所示532確定管道尺寸油管內(nèi)徑尺寸一般可參照選用的液壓元件接口尺寸而定，也可按管路允許流速進(jìn)行計(jì)算。查參考文獻(xiàn)1表23410B取油管允許流速取V1M/S，同時(shí)由前面計(jì)算可知差動(dòng)時(shí)流量為2299L/MIN，則內(nèi)徑D為2946671QDMV參照參考文獻(xiàn)1表2392，同時(shí)考慮到制作方便，除吸油管外，其余管都取182外徑18MM，壁厚2MM的10號(hào)冷拔無(wú)縫鋼管（YB23170）參照限壓式定量葉片泵吸油口連接尺寸，取吸油管內(nèi)徑D為15MM。16YB攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)5液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)28表51液壓元件明細(xì)表序號(hào)元件名稱型號(hào)規(guī)格額定流量L/MIN額定壓力MPA1濾油器XUA1680J1212液壓泵14YB4/MLL633壓力表開(kāi)關(guān)K3B634壓力表Y60測(cè)壓范圍0105溢流閥Y25B25636二位二通電磁閥22D10BH63637單向閥I25B63258三位四通電磁閥34D25B63259單向調(diào)速閥QI25B632510二位三通電磁閥23D25B632512蓄能器4/LNXQHF10533確定液壓油箱容積初設(shè)計(jì)液壓油箱容量時(shí)，可按參考文獻(xiàn)1經(jīng)驗(yàn)公式23431來(lái)確定，待系統(tǒng)穩(wěn)定后，再按散熱的要求進(jìn)行校核。油箱容量為68514VQL式中液壓油箱的容積（L）液壓泵的總額定流量（L/MIN）V與液壓系統(tǒng)壓力有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，查參考文獻(xiàn)1表23411取，因設(shè)計(jì)中需將在籍助油箱頂蓋安放液壓泵及電動(dòng)機(jī)和液壓閥集成裝置，57現(xiàn)取6所以選用容量為58L的油箱。534確定液壓油液根據(jù)所選用的液壓泵類型，參照參考文獻(xiàn)4表117，選用牌號(hào)為L(zhǎng)HL32的油液，考慮到油的最低溫度為15，查得15時(shí)該液壓油的運(yùn)動(dòng)粘度為C150CST15，油的密度為920。2/CMS3/KGM攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)5液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)2954液壓系統(tǒng)的驗(yàn)算已知該液壓系統(tǒng)中吸油管內(nèi)徑為15MM，其余管道為6MM，各段長(zhǎng)度分別為AB03M，AC17M，AD17M，DE2M。541壓力損失的驗(yàn)算工進(jìn)時(shí)進(jìn)油路壓力損失運(yùn)動(dòng)部件工作進(jìn)給時(shí)最大速度為042M/MIN，進(jìn)給時(shí)的最大流量為，則液壓油在管內(nèi)的流速為097/MINL312240971564/MIN94/QVCCSD管道雷諾數(shù)為1RE1VD由于2300，可見(jiàn)油液在管道內(nèi)流態(tài)為層流。所以其沿程阻力系數(shù)17508E94進(jìn)油管道BC的沿程壓力損失為1P2261273080186LVPPAD式中液壓油管的內(nèi)徑，根據(jù)說(shuō)明書(shū)液壓油管的設(shè)計(jì)可得D為6MM液壓油的密度查得換向閥34D25B的壓力損失61205PA忽略油液通過(guò)管接頭、油路拐彎等處的局部壓力損失，則進(jìn)油口的總壓力損失為1P666120183PP工進(jìn)時(shí)回油路的壓力損失由于選用的是單活塞桿液壓缸，且液壓缸有桿腔的工作面積約為無(wú)桿腔的工作面積的二分之一，則回油管道的流量為進(jìn)油管道的二分之一，則12947/VCMS06RE185D24回油管道的沿程壓力損失為1P攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)5液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)30226212170394740316LVPPAD查產(chǎn)品樣本知換向閥23D25B的壓力損失，換向閥34D25P25的壓力損失，節(jié)流閥LD6B的壓力損失為62305PA。6241P回油路的總壓力損失為66212324032501085PPPA變量泵出口處的壓力式43211CMPFA式中液壓缸的效率，取095C為無(wú)桿腔的面積1223234017850DAM為有桿腔的面積22223231454810D所以362611905107CMPFAP21MPA由于快進(jìn)和快退兩個(gè)階段的外負(fù)載較小，故其損失驗(yàn)算從略。上述驗(yàn)算表明，無(wú)需修改原設(shè)計(jì)。542系統(tǒng)溫升的驗(yàn)算液壓系統(tǒng)在整個(gè)循環(huán)中，快進(jìn)、快退的過(guò)程時(shí)間很短，工進(jìn)時(shí)間較長(zhǎng)，占整個(gè)循環(huán)時(shí)間的90以上，所以系統(tǒng)溫升可概略用工進(jìn)時(shí)的數(shù)值來(lái)代表。工進(jìn)時(shí)，V6CM/MIN則223314064710/MIN047/INQDVL此時(shí)泵的效率為01，泵的出口壓力為21MPA，則有75601PPKW輸入攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)5液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)312369012540109PFVKW輸出此時(shí)的功率損失為75輸入輸出可見(jiàn)在工進(jìn)時(shí)，功率損失為0075KW。假定系統(tǒng)的散熱狀況一般，取，油箱的散熱面積A3210/KKWCMC為322306504AV式中V液壓油箱的容量，根據(jù)說(shuō)明書(shū)液壓油箱的設(shè)計(jì)可得V34L系統(tǒng)溫升為3758101PTA驗(yàn)算表明系統(tǒng)的溫升在許可范圍內(nèi)。攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)6液壓缸的設(shè)計(jì)326液壓缸的設(shè)計(jì)61液壓缸主要尺寸的確定611液壓缸工作壓力的確定見(jiàn)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。612液壓缸內(nèi)徑和活塞桿直徑D的確定見(jiàn)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。613液壓缸壁厚和外徑的計(jì)算由于該系統(tǒng)為中低壓系統(tǒng)，按公式計(jì)算所得的液壓缸厚度往往很小，使缸體的剛度往往很不夠，如在切削過(guò)程中變形、安裝變形等引起液壓缸工作過(guò)程卡死或漏油。因此一般不作公式計(jì)算，按經(jīng)驗(yàn)選取，然后按進(jìn)行校核。2YPD式中液壓缸缸筒的厚度試驗(yàn)壓力（MPA），當(dāng)工作壓力時(shí)，；工作壓力YP16PMA15YP時(shí)，16MPA125YD液壓缸內(nèi)徑（M）缸體的許用應(yīng)力（MPA）式中缸體材料的抗拉強(qiáng)度（MPA）BNB安全系數(shù)，一般取N535N查參考文獻(xiàn)1表23659工程機(jī)械液壓缸外徑系列，根據(jù)內(nèi)徑為100MM，取外徑為110MM，則厚度10MM，同時(shí)按表備注選取液壓缸體為無(wú)縫鋼16PMA管材料20鋼。查參考文獻(xiàn)8上冊(cè)表14得20鋼的抗拉強(qiáng)度為420MPAB所以42085BMPAN式613631510YPDM由于上不等式成立，故所選壁厚滿足要求。614液壓缸工作行程的確定液壓缸工作行程長(zhǎng)度，可根據(jù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)際工作的最大行程來(lái)確定，由礦車輪對(duì)的實(shí)際尺寸和經(jīng)驗(yàn)取其工作行程L300MM。攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)6液壓缸的設(shè)計(jì)33615缸底、缸蓋厚度的確定一般液壓缸為平底缸，當(dāng)缸底要設(shè)計(jì)油孔時(shí)，查參考文獻(xiàn)1按23628公式式620043YPDHD式中H缸底厚度（M）D液壓缸內(nèi)徑（M）試驗(yàn)壓力，當(dāng)工作壓力時(shí)，YP16PMA53945YP缸底材料的許用應(yīng)力（MPA）缸底孔直徑（M）0D根據(jù)參考文獻(xiàn)1第二十三篇第六章232敘述，選取缸底材料為鑄鋼ZG25，查參考文獻(xiàn)8上冊(cè)表14得鑄鋼ZG25的抗拉強(qiáng)度為450MPA，再根據(jù)手B冊(cè)取安全系數(shù)N為5，故其4509BMPAN04501043319YPDHD2M考慮到缸底還設(shè)有緩沖裝置、進(jìn)油口、排氣閥，所以設(shè)計(jì)缸頭法蘭厚度為30MM。由于在液壓缸缸蓋上有活塞桿導(dǎo)向孔，因此其厚度的計(jì)算方法與缸底略有所不同。但考慮到缸蓋在缸頭之后，只起到固定導(dǎo)向套、密封圈、防塵圈的作用，其所受的壓力比缸底的小得多，在此為了簡(jiǎn)化計(jì)算，與缸底有計(jì)算方法一致，同時(shí)考慮到密封圈、防塵圈的尺寸，取缸頭法蘭的厚度H20MM。616最小導(dǎo)向長(zhǎng)度的確定當(dāng)活塞桿全部外伸時(shí)，從活塞支承面中點(diǎn)到缸蓋滑動(dòng)支承面中點(diǎn)到的距離H稱為最小導(dǎo)向長(zhǎng)度。如果導(dǎo)向長(zhǎng)度過(guò)小，將使液壓缸的初始撓度（間隙引起的撓度）增大，影響液壓缸的的穩(wěn)定性。因此，設(shè)計(jì)時(shí)必須保證有一定的最小導(dǎo)向長(zhǎng)度。對(duì)一般的液壓缸，最小導(dǎo)向長(zhǎng)度H應(yīng)滿足以下要求攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)6液壓缸的設(shè)計(jì)34式6320LDH式中L液壓缸的最大行程D液壓缸的內(nèi)徑所以3165202M活塞的寬度B一般取，根據(jù)實(shí)際需要，現(xiàn)取0D88導(dǎo)向套支承面長(zhǎng)度，根據(jù)液壓缸的內(nèi)徑D和液壓缸蓋孔來(lái)共同確定。1L0D當(dāng)時(shí)，取；0DM6當(dāng)時(shí)，取10LD根據(jù)實(shí)際需要，現(xiàn)取854M為保證最小導(dǎo)向長(zhǎng)度H，若過(guò)分增大和B都是不適宜的，必要時(shí)可在缸蓋1L與活