五噸單頭液壓放料機(jī)設(shè)計(jì)圖紙+論文+報(bào)告,五噸單頭,液壓,放料機(jī),設(shè)計(jì),圖紙,論文,報(bào)告,講演,呈文 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告 題目名稱(chēng) 五噸單頭液壓放料機(jī)設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 李瑞結(jié) 專(zhuān)業(yè)班級(jí) 機(jī)制02-3班 學(xué)號(hào) 02080077 一、選題的目的和意義 放料機(jī)為配合各種型號(hào)的輥壓成型主機(jī)使用的放料裝置，它與成型主機(jī)、成型剪一起組成一條完整的自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)。做該選題的設(shè)計(jì)很有現(xiàn)實(shí)意義，目前我公司年生產(chǎn)5T放料機(jī)約為200臺(tái)（套）左右，而此前公司缺少系統(tǒng)而準(zhǔn)確地設(shè)計(jì)說(shuō)明和比較完整、規(guī)范的圖紙。做該選題的設(shè)計(jì)，以期能夠彌補(bǔ)這一缺陷。 二、國(guó)內(nèi)外研究綜述 輥壓成型設(shè)備與放料機(jī)裝置同步開(kāi)發(fā)，其生產(chǎn)和應(yīng)用在國(guó)內(nèi)起步較晚，從80年代后期開(kāi)始，才有了較為成熟的，可有效用于生產(chǎn)實(shí)際的設(shè)計(jì)。較之日本、美國(guó)、臺(tái)灣晚了20—30年，其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上不如上述國(guó)家的產(chǎn)品輕巧，在精度控制及自動(dòng)化程度方面也較為落后，但近年來(lái)也有了較大的提高。 三、畢業(yè)設(shè)計(jì)所用的方法 設(shè)計(jì)過(guò)程是在導(dǎo)師和公司技術(shù)人員的悉心指導(dǎo)下，自我獨(dú)立設(shè)計(jì) 四、主要參考文獻(xiàn)與資料獲得情況 參考文獻(xiàn)： 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 》 國(guó)防工業(yè)出版社 《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 》第1—5卷 機(jī)械工業(yè)出版社 《材料力學(xué) 》 、 《工程力學(xué) 》 資料獲得： 參考公司現(xiàn)有的放料機(jī)相關(guān)資料及自我整理收集材料 五、指導(dǎo)教師審批意見(jiàn) 指導(dǎo)教師： （簽名） 年 月 日 河南理大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 目錄 前言………………………………………………………………3 緒論………………………………………………………………6 摘要………………………………………………………………8 一、放料機(jī)主機(jī)設(shè)計(jì)……………………………………………10 1 放料機(jī)的總體設(shè)計(jì)………………………………………..10 1.1 放料機(jī)的設(shè)計(jì)步驟……………………………………………....10 1.1.1 調(diào)查研究…………………………………………………….11 1.1.2 方案擬訂…………………………………………………….12 1.1.3 工作圖設(shè)計(jì)………………………………………………….12 1.1.4 樣機(jī)試制和鑒定…………………………………………….12 1.2放料機(jī)機(jī)組概論…………………………………………12 1.2.1放料機(jī)機(jī)組概述…………………………………………12 1.2.2機(jī)組技術(shù)參數(shù)………………………………………12 1.2.3放料機(jī)機(jī)組設(shè)備組成……………………………………12 1.2.4工藝流程…………………………………………………13 1.2.5機(jī)組的生產(chǎn)操作過(guò)程……………………………………13 1.2.6放料機(jī)設(shè)計(jì)基本參數(shù)……………………………………14 1.2.7設(shè)備用途………………………………………………14 1.2.8放料機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)與電氣系統(tǒng)………………………15 1.3放料機(jī)的總體結(jié)構(gòu)…………………………………………15 2 放料機(jī)主體參數(shù)的設(shè)計(jì) ………………………………16 2.1空心主軸的設(shè)計(jì)計(jì)算………………………………………………………16 2.1.1空心主軸的直徑計(jì)算…………………………………………………16 2.1.2空心主軸的校核計(jì)算…………………………………………………20 2.2 芯軸的設(shè)計(jì)計(jì)算…………………………………………………………..24 2.3 軸承選用及壽命計(jì)算……………………………………………………..25 2.4電機(jī)選用……………………………………………………………………26 3 放料主機(jī)其他配件的設(shè)計(jì)………………………………………………………27 3.1 鏈輪…………………………………………………………………………27 3.2滑動(dòng)套……………………………………………………………………….28 3.3 漲板…………………………………………………………………………29 4 放料主機(jī)的機(jī)架…………………………………………………………………32 二、 放料小車(chē)…………………………………………………………………………34 1. 小車(chē)的行程計(jì)算…………………………………………………………………34 2. 小車(chē)上下支架管計(jì)算……………………………………………………………34 3. 小車(chē)的內(nèi)外轉(zhuǎn)臂的計(jì)算…………………………………………………………38 4. 油缸支撐桿………………………………………………………………………40 三、 液壓系統(tǒng)……………………………………………………………………….41 1. 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求……………………………………………………………42 2. 液壓系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)………………………………………………………………42 3. 液壓系統(tǒng)原理圖設(shè)計(jì)……………………………………………………………43 結(jié)束語(yǔ)………………………………………………………………………………….44 致謝……………………………………………………………………………………45 參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………………46 中文翻譯………………………………………………………………………………46 附：英文資料…………………………………………………………………………49 前 言 光陰似箭，歲月如梭。四年的大學(xué)生活即將接近尾聲，進(jìn)行了為期近兩個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)。大家都知道畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)大學(xué)四年來(lái)我們所學(xué)到的基礎(chǔ)知識(shí)和專(zhuān)業(yè)知識(shí)的一次系統(tǒng)性的總結(jié)與綜合運(yùn)用，同時(shí)也是培養(yǎng)我們分析問(wèn)題和解決問(wèn)題能力的良好的機(jī)會(huì)，而且畢業(yè)設(shè)計(jì)也是大學(xué)教學(xué)的最后一個(gè)重要環(huán)節(jié)。因此，認(rèn)真踏實(shí)地做好這次畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅意味著我們能否順利畢業(yè)，而且對(duì)今后我們走上工作崗位后能否很出色的做好自己的工作也有十分重要意義。另外，畢業(yè)設(shè)計(jì)還可以培養(yǎng)我們獨(dú)立思考，開(kāi)發(fā)思維和協(xié)調(diào)工作的能力，這對(duì)今后踏入社會(huì)以后能否盡快地適應(yīng)社會(huì)也有很大的幫助。 通過(guò)這一環(huán)節(jié)的訓(xùn)練，提高了以下能力： 1、 綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能，獨(dú)立分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力； 2、 綜合運(yùn)用基本技能，包括繪圖、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、翻譯、查閱及閱讀文獻(xiàn)等的能力； 3、 調(diào)動(dòng)實(shí)驗(yàn)研究的積極性，技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和組織協(xié)作工作的能力，學(xué)習(xí)撰寫(xiě)科技論文和技術(shù)報(bào)告，正確運(yùn)用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)語(yǔ)言闡述理論和技術(shù)問(wèn)題的能力； 4、 學(xué)會(huì)收集加工各種信息的能力，以及獲取新知識(shí)的能力； 5、 培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)作風(fēng)。、 6、 培養(yǎng)我們綜合運(yùn)用和鞏固擴(kuò)展所學(xué)知識(shí)，提高理論聯(lián)系實(shí)際的能力； 7、 培養(yǎng)我們收集、閱讀、分析和運(yùn)用各種資料，手冊(cè)等科技文獻(xiàn)的能力； 8、 培養(yǎng)學(xué)生調(diào)查研究、正確熟練運(yùn)用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊(cè)等工具書(shū)的能力； 9、 使我們更加熟練的運(yùn)用AUTOCAD、Word 等計(jì)算機(jī)辦公軟件，提高計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的能力； 10、訓(xùn)練和提高機(jī)械設(shè)計(jì)的基本理論和技能； 11, 培養(yǎng)我們的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題是5噸放料機(jī)的設(shè)計(jì)。5噸放料機(jī)是用來(lái)配套成型主機(jī)使用的，具有結(jié)構(gòu)輕巧，使用方便，自動(dòng)化程度高，與各種形式的成型主機(jī)，成型剪，電腦控制柜一起組成一條完整的自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)。為了更好的完成本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，從三月底開(kāi)始，就不間斷的結(jié)合自己的畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行了畢業(yè)實(shí)習(xí)。根據(jù)所選的課題，有重點(diǎn)的選擇了實(shí)習(xí)工廠(chǎng)——廈門(mén)正黎明冶金機(jī)械有限公司，在工廠(chǎng)里我們重點(diǎn)了解了5噸放料機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和基本工作原理，以及其重要部件——放料小車(chē)的工作原理。從而對(duì)放料機(jī)有了一個(gè)更直接、更感性的認(rèn)識(shí)，對(duì)此次畢業(yè)設(shè)計(jì)有很大的幫助。 此次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有：?jiǎn)栴}的提出、總體方案的構(gòu)思、可行性設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及對(duì)未知問(wèn)題的探索和解決方案的初步設(shè)計(jì)，裝配圖、零件圖等一系列圖紙的設(shè)計(jì)與繪制，最后包括畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的完成。 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是在焦鋒老師的帶領(lǐng)和指導(dǎo)下完成的。在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的期間，自己遇到了諸多的問(wèn)題，很多時(shí)候都是向老師請(qǐng)教，這樣必然會(huì)給老師帶來(lái)很多麻煩，勢(shì)必會(huì)影響老師的工作，但是老師還是抽出時(shí)間來(lái)給我們輔導(dǎo)，一步步指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計(jì)有序如期的進(jìn)行下去。在畢業(yè)設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程當(dāng)中，老師都給我們作了明確的計(jì)劃，有安排地去完成，而不至于在設(shè)計(jì)過(guò)程中沒(méi)有目標(biāo)，如果那樣會(huì)使設(shè)計(jì)很盲目。設(shè)計(jì)每進(jìn)行一步，焦鋒老師都要認(rèn)真的檢查，耐心細(xì)致的指出設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的錯(cuò)誤和不恰當(dāng)?shù)牡胤?，并指?dǎo)我們修改和完善。每次輔導(dǎo)對(duì)學(xué)生提出的問(wèn)題都認(rèn)真的解答。陳老師為我們的設(shè)計(jì)付出了巨大的心血，在此，我向焦鋒老師表示由衷的謝意！ 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是5噸放料機(jī)的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)放料機(jī)應(yīng)該滿(mǎn)足的基本要求有以下幾點(diǎn)： （1）適用范圍。放料機(jī)的適用范圍是指配合成型主機(jī)的類(lèi)型，以及所放料的彩板的重量、類(lèi)型、材料和尺寸范圍等。 （2）輔機(jī)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)控制精度。 （3）生產(chǎn)率。放料機(jī)所配合使用的成型主機(jī)的生產(chǎn)率通常指單位時(shí)間內(nèi)成型主機(jī)所能成型的彩板數(shù)量。 （4）自動(dòng)化程度。 （5）操作安全方便和工作可靠。 （6）效率，使用期限和成本等等。設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)該注意使放料機(jī)體積小，重量輕，占地面積小，外形美觀以及注意防止環(huán)境污染，如減少噪音，防止漏油等等。 對(duì)于上述所提到的各項(xiàng)技術(shù)—經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，在設(shè)計(jì)放料機(jī)的時(shí)候應(yīng)該綜合考慮。因?yàn)槲易龅闹饕?噸放料機(jī)機(jī)械部分的設(shè)計(jì)，所以還要兼顧其他方面，這是個(gè)挑戰(zhàn)又是個(gè)機(jī)會(huì)，鍛煉了自己在設(shè)計(jì)時(shí)要綜合考慮問(wèn)題，認(rèn)真的分析機(jī)構(gòu)工作原理的能力。具體將在下面的章節(jié)中進(jìn)行詳細(xì)的敘述。 緒 論 機(jī)械工業(yè)的生產(chǎn)水平是一個(gè)國(guó)家現(xiàn)代化建設(shè)水平的主要標(biāo)志之一。這是因?yàn)楣I(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防和科學(xué)技術(shù)的現(xiàn)代化程度，都會(huì)通過(guò)機(jī)械工業(yè)的發(fā)展程度反映出來(lái)。人們之所以要廣泛使用機(jī)器，是由于機(jī)器既能承擔(dān)人力所不能或不便進(jìn)行的工作，又能較人工生產(chǎn)改進(jìn)產(chǎn)品的質(zhì)量，特別是能夠大大提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和改善勞動(dòng)條件。機(jī)械工業(yè)肩負(fù)著為國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門(mén)提供技術(shù)裝備和促進(jìn)技術(shù)改造的重要任務(wù)，在現(xiàn)代化建設(shè)的進(jìn)程中起著主導(dǎo)和決定性的作用。所以通過(guò)大量設(shè)計(jì)制造和廣泛使用各種各樣先進(jìn)的機(jī)器，就能大大加強(qiáng)和促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的力度，加速我國(guó)的社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)。 制造業(yè)是一個(gè)國(guó)家或地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱，其發(fā)展水平標(biāo)志著該國(guó)家或地區(qū)的經(jīng)濟(jì)實(shí)力、科技水平、生活水準(zhǔn)和國(guó)防實(shí)力。成型主機(jī)是機(jī)械制造業(yè)中的冷彎成型設(shè)備。隨著社會(huì)需求和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)成型主機(jī)設(shè)計(jì)要求越來(lái)越高，相應(yīng)地也對(duì)輔機(jī)設(shè)備—放料機(jī)提出了更高的要求。尤其是微電腦控制的出現(xiàn)，使主機(jī)向自動(dòng)化控制、運(yùn)行平穩(wěn)、高精度的方向發(fā)展。因此，對(duì)輔機(jī)的精度和自動(dòng)化控制等各方面的要求也就越來(lái)越高。 “工欲善其事，必先利其器”。為了得到更高的產(chǎn)品質(zhì)量（包括產(chǎn)品的尺寸精度、板面狀況、板形、強(qiáng)度、耐疲勞強(qiáng)度等各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)）以及數(shù)量上的要求，滿(mǎn)足生產(chǎn)、生活和科學(xué)技術(shù)發(fā)展的需要，進(jìn)而適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展和生產(chǎn)力水平的提高，加速社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)，我們必須不斷的對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱進(jìn)行改造和提高，才能夠?yàn)槠渌男袠I(yè)的發(fā)展提供更多的基礎(chǔ)設(shè)施和良好的發(fā)展環(huán)境、條件。這就要求我們機(jī)械制造專(zhuān)業(yè)的工人及科研人員要對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行適應(yīng)生產(chǎn)力發(fā)展的改造，創(chuàng)新以及發(fā)明。我們這些即將大學(xué)畢業(yè)的機(jī)械制造專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，要進(jìn)行對(duì)本專(zhuān)業(yè)所學(xué)習(xí)的知識(shí)進(jìn)行綜合的運(yùn)用和掌握，為此我們要進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)，要自己動(dòng)手進(jìn)行設(shè)計(jì)，為社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展貢獻(xiàn)力量，也要從此邁出展現(xiàn)自己價(jià)值的第一步。 本次設(shè)計(jì)是本公司生產(chǎn)實(shí)際的需要，設(shè)計(jì)配合各種成型主機(jī)（角馳760/950，、yx28-410-820成型機(jī)，Q900A型機(jī)，yx66-470型機(jī)等）使用的5噸放料機(jī)，其型號(hào)為5T x 1250mm,它與成型主機(jī)，成型剪，電腦控制柜一起組成一條獨(dú)立完整的自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)。本次設(shè)計(jì)力圖使設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)更加的平穩(wěn)，節(jié)約勞動(dòng)力，保證精度的要求，提高生產(chǎn)的效率。但由于本人的水平有限，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際應(yīng)用設(shè)備的能力有限，故沒(méi)有能夠做到很詳細(xì)的設(shè)計(jì)，而且還有許多地方有待改進(jìn)，望導(dǎo)師給以指導(dǎo)和批評(píng)。 摘要 本次放料機(jī)的設(shè)計(jì)是5噸 x 1250mm放料機(jī)，是用來(lái)配套成型主機(jī)使用的，它與各種形式的成型主機(jī)，成型剪，電腦控制柜一起組成一條完整的自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)。 放料機(jī)整機(jī)主要有三大部分，即放料機(jī)主機(jī)，放料小車(chē)，整機(jī)液壓和電氣系統(tǒng)。三者互相配合，缺一不可，共同組成統(tǒng)一的整體，完成整體特定的功能。 第一部分介紹放料機(jī)主機(jī)設(shè)計(jì)，從放料機(jī)主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，放料機(jī)主要參數(shù)的確定，到放料機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)，以及放料機(jī)其他主要配件的設(shè)計(jì)。 第二部分是放料小車(chē)的設(shè)計(jì)，具體是確定小車(chē)的行程，小車(chē)的內(nèi)外轉(zhuǎn)臂，小車(chē)各支撐桿，使其完成一個(gè)鋼卷放上小車(chē)并送上放料主機(jī)的功能。 第三部分是液壓系統(tǒng)，包括放料機(jī)主機(jī)芯軸推動(dòng)的油壓系統(tǒng)以及放料小車(chē)撐桿的液壓系統(tǒng)。 . 關(guān)鍵詞：放料機(jī)、放料小車(chē)、成型主機(jī) Abstract It was five ton X 1250mm discharge machine，be intended to mating moulding mainframe used，it alongside with multiform moulding mainframe，moulding cut，computercontrolled tank compose item rounded automatic production line that that of these degree discharge machine DESign. The discharge machine complete machine mostly has three in a great measure，namely discharge machine mainframe，discharge bogie，complete machine hydraulic pressure and electrical system. three soprano interwork， hard up one incoagulable，together compose unify whole，finish whole specific function with into. The DESign of the the first part introduce discharge machine mainframe DESign，from discharge machine major structure DESign，discharge machine major parameter forsooth book， till discharge machine transmission agent，as well as discharge machine rest mostly appurtenance. It was discharge bogie 'DESign，concretion yes ascertain bogie' journey，bogie 'inside and outside tumbler，bogie each buttress，lead thereof finish one coil of strip radiating matter upper bogie combine deliver upper discharge mainframe' function with to up that second part. It was hydraulics，include discharge machine mainframe pivot impel oil hydraulic system and discharge bogie stay bar 'hydraulics as well to that third part. Keyword：discharge machine, discharge bogie, moulding mainframe 一.放料機(jī)主機(jī)設(shè)計(jì) 1. 放料機(jī)的總體設(shè)計(jì) 放料機(jī)設(shè)計(jì)，是設(shè)計(jì)人員根據(jù)成型輔機(jī)使用功能的要求和制造部門(mén)的可能，運(yùn)用有關(guān)的科學(xué)技術(shù)知識(shí)，所進(jìn)行的創(chuàng)造性的勞動(dòng)。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，使用部門(mén)對(duì)成型輔助設(shè)備的要求也在不斷的提高，而科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和工藝水平的提高，又為制造部門(mén)創(chuàng)造了實(shí)現(xiàn)使用要求的條件，從而使放料機(jī)的設(shè)計(jì)與制造獲得了迅速的發(fā)展。尤其是微電腦控制的出現(xiàn)，成型輔機(jī)逐步向自動(dòng)化、智能、高實(shí)用性的方向發(fā)展。因此，對(duì)放料機(jī)的精度、生產(chǎn)效率、可靠性等各方面的要求也越來(lái)越高。于是，又相繼出現(xiàn)了一些設(shè)計(jì)放料機(jī)時(shí)必須考慮的問(wèn)題，如放料機(jī)的自停性、精度、剛度、抗震性、低速運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性、熱變形、噪聲和磨損等。 1.1 放料機(jī)的設(shè)計(jì)步驟 放料機(jī)的設(shè)計(jì)是由低級(jí)向高級(jí)發(fā)展的，在設(shè)計(jì)的初級(jí)階段，主要由電機(jī)帶動(dòng)，手動(dòng)控制機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)。出現(xiàn)微電腦控制以后，通過(guò)光電傳感器的配合以及液壓系統(tǒng)的使用，實(shí)現(xiàn)良好的自停效果及合理控制，很好地配合成型主機(jī)的工作。對(duì)放料機(jī)的運(yùn)動(dòng)精度、剛度、抗振性、低速運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性、熱變形、噪聲和磨損及刀具的選擇等綜合性能的設(shè)計(jì)，這大部分需要通過(guò)放料機(jī)性能試驗(yàn)進(jìn)行，有些可以通過(guò)理論性分析，做出可行性判斷。 1.1.1 調(diào)查研究 調(diào)查研究的內(nèi)容一般包括有：（1）學(xué)習(xí)有關(guān)的放料機(jī)設(shè)計(jì)的工作原理，了解使用功能，明確設(shè)計(jì)要求：（2）調(diào)查了解本單位對(duì)新放料機(jī)的要求；（3）詳細(xì)了解本公司的設(shè)備條件、技術(shù)能力和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)；（4）收集國(guó)內(nèi)外同類(lèi)型機(jī)床的技術(shù)文獻(xiàn)和圖紙資料，注意了解新技術(shù)在同類(lèi)輔機(jī)設(shè)備上的應(yīng)用情況；（5）對(duì)于新采用的工藝和結(jié)構(gòu)，必須先經(jīng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)取得足夠的數(shù)據(jù)后，才能應(yīng)用與設(shè)計(jì)。 1.1.2 方案擬訂 在調(diào)查研究和科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通?？梢詳M訂出幾個(gè)方案進(jìn)行分析比較。每個(gè)方案包括的內(nèi)容有：工藝分析、主要技術(shù)參數(shù)、總布局、傳動(dòng)系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、電器系統(tǒng)、主要部件的結(jié)構(gòu)草圖、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果分析等。 在生產(chǎn)中用機(jī)械加工方法直接改變毛坯的形狀，尺寸和材料性能，使之成為零件的過(guò)程，叫做機(jī)械加工工藝過(guò)程。設(shè)計(jì)時(shí)，工藝方案的擬定是否合理，對(duì)生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量有著極大的影響。 制定工藝方案時(shí)，應(yīng)首先分析生產(chǎn)類(lèi)型。生產(chǎn)類(lèi)型是衡量生產(chǎn)規(guī)模的標(biāo)志。生產(chǎn)類(lèi)型不同，生產(chǎn)組織，生產(chǎn)管理，車(chē)間布置以及毛坯、設(shè)備、工具、加工方法和工人熟練程度等方面的要求程度均有所不同。在大量生產(chǎn)下，每個(gè)工序任務(wù)比較穩(wěn)定，因此，有條件采用高效率專(zhuān)用機(jī)床和工夾具，勞動(dòng)效率可大大提高，產(chǎn)品成本也可降低。但產(chǎn)量小的情況下，如果仍使用高效率的專(zhuān)用機(jī)床和工夾具，由于加工對(duì)象經(jīng)常改變，勢(shì)必造成機(jī)床調(diào)整的復(fù)雜化，降低機(jī)床利用率，提高加工成本。所以制定的工藝過(guò)程應(yīng)與生產(chǎn)類(lèi)型相適應(yīng)，以取得合理的經(jīng)濟(jì)效果。 由本公司放料機(jī)生產(chǎn)使用要求，可知設(shè)備生產(chǎn)類(lèi)型是中批生產(chǎn)，因此可以由此來(lái)進(jìn)行方案的擬訂。 1.1.3 工作圖設(shè)計(jì) 首先，繪制放料機(jī)總圖和各部件裝配圖，確定其結(jié)構(gòu)：其次，繪制放料機(jī)的全部零件圖：然后，整理放料機(jī)機(jī)有關(guān)部件與主要零件的設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)，編制各類(lèi)零件明細(xì)表，編寫(xiě)機(jī)床說(shuō)明書(shū)等技術(shù)文件；最后，對(duì)有關(guān)圖紙進(jìn)行工藝審查和標(biāo)準(zhǔn)化審查。 1.1.4 樣機(jī)試制和鑒定 對(duì)樣機(jī)要進(jìn)行試制和鑒定，合格后再進(jìn)行小批試制以考驗(yàn)工藝。在試制、試驗(yàn)和鑒定的過(guò)程中，根據(jù)暴露出來(lái)的問(wèn)題，對(duì)圖紙進(jìn)行修改，直到產(chǎn)品達(dá)到使用要求為止。這時(shí)，設(shè)計(jì)工作就基本完成了。 1.2 放料機(jī)機(jī)組概論 1.2.1概 述 本機(jī)組系根據(jù)客戶(hù)需要專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)的C型鋼檁條機(jī)，設(shè)計(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)、使用安全可靠，生產(chǎn)率高、經(jīng)濟(jì)效益好。 機(jī)組主要工作過(guò)程是：將成卷的原料板通過(guò)放料機(jī)開(kāi)卷后直接送入輥壓設(shè)備中，經(jīng)若干道輥壓后成為C型板材，而后，按所需長(zhǎng)度進(jìn)行沖孔、切割。 本機(jī)組輥壓出的型板廣泛用作屋梁及墻梁，板形大方、強(qiáng)度高、安裝方便、使用壽命長(zhǎng)。 1.2.2 機(jī)組技術(shù)參數(shù) 參 數(shù) 尺 寸 工作高度（即鋼板運(yùn)行時(shí)高度） 725mm 最大工作寬度 Max. 1200 mm 外形尺寸( 長(zhǎng)×寬×高) 24000×2150×1750mm 工作速度 APPROX. 15m/min 機(jī)組總重量 APPROX. 11Ton 1.2.3機(jī)組設(shè)備組成 本機(jī)組由下列各機(jī)臺(tái)所組成：（參見(jiàn)“機(jī)組工藝流程圖”） ① 液壓放料機(jī)（C/Z型鋼檁條機(jī)專(zhuān)用）；②成型主機(jī)；③ 液壓成型剪；④ 成品托架；⑤電腦控制柜； 機(jī)組各組成部分可獨(dú)立工作，互不受制約。 1.2.4 工藝流程 成型并自動(dòng)引送 電動(dòng)放料 流程框圖如下： 成型主機(jī) 限寬 液壓放料機(jī) 上料 行車(chē)（5Ton） 成卷鋼板 成品托架 定長(zhǎng)剪切 成型剪 人工卸料 1.2.5機(jī)組的生產(chǎn)操作過(guò)程 （參見(jiàn)“機(jī)組工藝流程圖”及“流框程圖”） 1． 用行車(chē)將成卷的原料板吊裝到液壓放料機(jī)上，通電啟動(dòng)液壓放料機(jī)，按下按紐漲緊葉片夾緊鋼卷。 2． 手牽著料頭至成型主機(jī)，根據(jù)進(jìn)料寬度調(diào)好限寬后，開(kāi)動(dòng)主機(jī)，主機(jī)自動(dòng)將原板輥壓成C型檁條并引送到成品托架上進(jìn)行沖孔剪切。 3． 當(dāng)成型板達(dá)到用戶(hù)所需長(zhǎng)度時(shí)，主機(jī)停止工作，成型剪進(jìn)行剪切。 4． 剪切后人工將成品搬卸到指定位置。 這樣，機(jī)組一個(gè)工作周期結(jié)束。 1.2.6放料機(jī)設(shè)備設(shè)計(jì)的基本參數(shù) 參 數(shù) 尺 寸 鋼卷重量 Max.5Ton 旋轉(zhuǎn)體中心高 1050mm 放料鋼卷內(nèi)徑 Max. 500mm, Min. 490mm 放料鋼卷外徑 Max. 1500mm 放料鋼卷板寬 Max. 600mm 1.2.7設(shè)備的用途及性能特點(diǎn) 本機(jī)用于送放成卷的彩色鍍鋅鋼板,鍍鋅鋼板,鋼板等。 1.2.8 設(shè)備的傳動(dòng)系統(tǒng)與電氣系統(tǒng) 本機(jī)采用液壓傳動(dòng)系統(tǒng)漲緊、放松鋼卷內(nèi)徑。鋼卷內(nèi)孔對(duì)準(zhǔn)后，按下漲緊；待鋼卷轉(zhuǎn)動(dòng)2至3圈后，托住鋼卷進(jìn)行第二次漲緊。在整個(gè)放料過(guò)程中，若發(fā)現(xiàn)鋼卷內(nèi)孔漲緊裝置有所松動(dòng)，可再按下漲緊按鈕進(jìn)行漲緊補(bǔ)嘗。 安裝在液壓缸上拉桿能左右運(yùn)動(dòng)，主要是帶動(dòng)四爪漲緊鋼卷內(nèi)徑。鋼卷內(nèi)徑漲緊后，壓緊送料輪帶動(dòng)鋼卷旋轉(zhuǎn)放料，牽引料頭進(jìn)入主機(jī)第一道軋輥；至此，即可松開(kāi)并關(guān)閉壓緊送料裝置。啟動(dòng)主機(jī)，鋼板進(jìn)入輥輪成型。然后鋼板拖動(dòng)鋼卷轉(zhuǎn)動(dòng)，從而鋼板從放料架上連續(xù)放出。 放料機(jī)的具體操作規(guī)程如下： 1. 合上配電板中的微型斷路器(QF1)以使放料機(jī)通電，控制面板上的電源燈(HL1)亮，此時(shí)可 2. 按下按鈕油泵開(kāi)(SB2)，則油泵燈(HL2)亮，油泵電機(jī)(M)開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)（注意要使油泵按規(guī)定方向運(yùn)行）。 3. 通過(guò)分別點(diǎn)擊按鈕漲緊（SB3）和按鈕松開(kāi)（SB4）控制葉片活動(dòng)，使鋼卷內(nèi)孔張緊或松開(kāi)。 4. 按下按鈕急停(SB1)，則油泵電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。 1.3 放料機(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 放料機(jī)分為放料主機(jī)及放料小車(chē)兩大部分，鋼卷的轉(zhuǎn)動(dòng)由點(diǎn)及帶動(dòng)，結(jié)合放料機(jī)的功能要求，可大體確定放料機(jī)完整的機(jī)構(gòu)示意 如下所示： 其中： 01——油缸 02——主軸 03——漲板 04——放料小車(chē) 05——機(jī)架 06——電機(jī) 2 放料機(jī)主體參數(shù)的設(shè)計(jì) 計(jì)算說(shuō)明及過(guò)程 計(jì)算結(jié)果 2.1 空心主軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 鋼卷的預(yù)定寬度為1200mm,為使放料機(jī)放上機(jī)架后能有足夠的寬度，應(yīng)適當(dāng)增加主軸伸出部分的長(zhǎng)度，取主軸伸出部分的長(zhǎng)度為L(zhǎng)a=1280mm,在放料機(jī)的機(jī)架中間放置電機(jī)及減速器，所以應(yīng)留有足夠的空間，一般圓柱減速電機(jī)其橫向長(zhǎng)度為700mm,取Lb=800mm,則空心主軸長(zhǎng)度為L(zhǎng)=L1+L2=2080mm。鋼卷放上機(jī)架，在漲板撐緊后，鋼卷對(duì)漲板的作用為均布載荷，為達(dá)到這一要求，可使空心主軸上兩個(gè)支撐點(diǎn)（P1、P2）的位置盡量合理化，可使L1=L3,L2=2*L1。設(shè)1、2點(diǎn)的受力為P1、P2，軸承A、B初的受力為PA、PB,則空心主軸的受力示意圖如下： 對(duì)A、B列彎矩方程： 對(duì)A點(diǎn)取矩有： ① 對(duì)B點(diǎn)取矩有： ② 對(duì)2點(diǎn)取矩有： ③ 又有：P1= P2=P/2=5/2 x 9.8 x =2.45 N ④ 聯(lián)立①、②、③、④可得： P1= P2=P/2=2.45 N PA= N PB= N 鋼卷的內(nèi)徑為490mm—500mm,外徑為1000mm,重量為5噸，其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為： 成型主機(jī)的成型速度為V=15 m/min=0.25 m/s,則角速度： 轉(zhuǎn)速n=30/π=10 r/min 工程實(shí)際中，在正常運(yùn)轉(zhuǎn)下，急停剎車(chē)要求主軸能在2 S時(shí)間內(nèi)停下來(lái)，則其角加速度應(yīng)為： ε= 主軸，撐板部分的重量約為1噸，則主軸的扭矩為： εN.m ∵ T=M=N.m ∴ P=0.98Kw 繪制主軸的彎矩圖和扭矩圖，如下所示： T=937.5N.m 由彎扭組合有： 可得： 取 軸上有鍵槽，d增大5%，取d=90 mm 2.1.2 空心主軸的校核 考慮彎扭矩的聯(lián)合作用，軸的安全系數(shù)為： ⑤ ⑥ ⑦ 式中： ---只考慮彎曲應(yīng)力時(shí)的安全系數(shù) ---只考慮扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力時(shí)的安全系數(shù) ---分別為對(duì)稱(chēng)循環(huán)時(shí)彎曲與扭轉(zhuǎn)的疲勞極限按下式計(jì)算： ---分別為零件受彎曲與扭轉(zhuǎn)時(shí)所引起的有效應(yīng)力集中系數(shù)（查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表6-4，6-5，6-7，6-8） β—表面質(zhì)量系數(shù)，查表6-8，6-9 ---分別為零件受彎曲與扭轉(zhuǎn)時(shí)的絕對(duì)系數(shù)，查表4-10 ---分別為材料在彎曲與剪切時(shí)平均應(yīng)力的折算系數(shù)，查表6-1 ---分別為所考慮的剖面上的彎曲應(yīng)力幅與平均應(yīng)力 ---分別為所考慮的剖面上的扭轉(zhuǎn)剪切應(yīng)力和平均應(yīng)力 [n]---為許用安全系數(shù) 截面E，F(xiàn)受彎扭力矩較大，且有鍵槽造成的應(yīng)力集中，故為危險(xiǎn)截面。 由表6-1查出： 校核E斷面： 抗彎曲模量： 抗扭轉(zhuǎn)模量： 轉(zhuǎn)軸的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力按脈動(dòng)循環(huán)考慮 轉(zhuǎn)軸的彎曲應(yīng)力為非對(duì)稱(chēng)循環(huán) 鍵槽引起的應(yīng)力集中： Kσ=2.14 Kτ=2.05 (附表6-6) (附表6-10) β=0.9 (附表6-8) [n]---許用安全系數(shù) 材料性質(zhì)均勻，載荷與應(yīng)力計(jì)算精確時(shí)， 材料不夠均勻，計(jì)算不夠精確時(shí)， 把數(shù)值代入式⑥，⑦ 把上面的兩個(gè)數(shù)值代入⑤ 強(qiáng)度滿(mǎn)足要求 校核F斷面： 抗扭轉(zhuǎn)模量： 抗扭轉(zhuǎn)模量： 轉(zhuǎn)軸的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力按脈動(dòng)循環(huán)考慮 轉(zhuǎn)軸的彎曲應(yīng)力為非對(duì)稱(chēng)循環(huán) 鍵槽引起的應(yīng)力集中： Kσ=2.14 Kτ=2.05 (附表6-6) (附表6-10) β=0.9 (附表6-8) 把數(shù)值代入式⑥，⑦ 把上面的兩個(gè)數(shù)值代入⑤ 強(qiáng)度滿(mǎn)足要求 2.2 芯軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 芯軸的材料為45號(hào)鋼， 5噸重的鋼卷內(nèi)徑一般為490mm—500mm,假定放料機(jī)在撐緊狀態(tài)時(shí)，撐桿為豎直狀態(tài)，則其在豎直方向的行程為10/2=5mm?？紤]到盡量減少液壓系統(tǒng)得工作壓力，要求盡可能使用較低的油壓，同時(shí)要使油缸內(nèi)外徑有一個(gè)較小的值，所以撐桿在放松狀態(tài)與豎直方向的夾角應(yīng)較小，取。要使放料機(jī)能夠撐緊鋼卷，撐桿在豎直方向的行程最少應(yīng)為5mm,示意圖如下所示： 設(shè)撐桿桿長(zhǎng)為L(zhǎng),則： ,取L=150mm 空心主軸上兩個(gè)支撐點(diǎn)1，2的受力為 則芯軸受推力 預(yù)定液壓系統(tǒng)額定工作壓力為12MPa,相對(duì)于油壓，大氣壓力太小，可以忽略，所以有： 此條件很容易得到滿(mǎn)足，選取r=50mm 油缸的最小行程為：,取 可選油缸型號(hào)為p x L=12MPa x 100mm 芯軸在工作過(guò)程中所受推力T=2F=13130 N. 芯軸截面積： 芯軸半徑： 所以芯軸的直徑要求很容易滿(mǎn)足，一般情況下都不會(huì)出現(xiàn)芯軸的失效及損壞問(wèn)題，但為與空心主軸配合使用，可選取較大的直徑值，取d3=40mm.同時(shí)為減輕芯軸的重量,減少油缸推力的負(fù)荷,芯軸采用無(wú)縫鋼管結(jié)構(gòu),材料為20#鋼. 2.3 空心主軸軸承選用 空心主軸受軸向力，所以選用單列圓錐滾子軸承，按額定東載荷選擇軸承 。 軸承A所受徑向載荷，軸向載荷，轉(zhuǎn)速n=10r/min,壽命預(yù)定為9000h(使用年限為二年，每天工作12h)。軸承基本額定動(dòng)載荷可由下式計(jì)算： 式中：C—基本額定動(dòng)載荷計(jì)算值 P—當(dāng)量動(dòng)載荷， fh—壽命因數(shù) fn—速度因數(shù) fm—力矩載荷因數(shù)，力矩載荷較小時(shí)，fm=1.5,力矩載荷較大時(shí)，fm=2 fd—沖擊載荷因數(shù) --溫度因數(shù) Cr—軸承尺寸及性能表中徑向基本額定動(dòng)載荷 Ca--軸承尺寸及性能表中軸向基本額定靜載荷 查表7-2-8——7-2-11（機(jī)械工程手冊(cè)）得： fm =1.5，fh=2.38，fn=1.435，fd=1，=1.0 ∴ 額定靜載荷 ---基本額定靜載荷計(jì)算值 ---當(dāng)量靜載荷 ---安全因數(shù) 查表7-2-14 查表7-2-16得：=1.5 ∴ 又d=90mm,查表7-2-79 ，選32018型軸承 Cr=170 KN Ca=270 KN 能滿(mǎn)足要求 對(duì)軸承B: n=10r/min,Lh=9000h 查表7-2-8——7-2-11（機(jī)械工程手冊(cè)）得： fm =1.5，fh=2.38，fn=1.435，fd=1.1，=1.0 ∴ 查表7-2-14， 查表7-2-16得：=1.8 ∴ 且d=90mm,查表7-2-79 ，選32018X2型軸承 Cr=122 KN Ca=192 KN 能滿(mǎn)足要求 2.4 電機(jī)選用 由前面計(jì)算得知，空心主軸傳遞的功率P=0.98 Kw 主軸由電機(jī)通過(guò)鏈輪帶動(dòng)，中間又要克服軸承A,B的摩擦作用，所以電機(jī)的額定功率P0須大于0.98Kw,取P0=1.5Kw. 空心主軸的轉(zhuǎn)速n=10r/min,所以電機(jī)主軸必須經(jīng)過(guò)減速器變速，選用圓柱減速電動(dòng)機(jī)可以很好地解決這一問(wèn)題。經(jīng)過(guò)減速器后其轉(zhuǎn)速為n1=20r/min. 3. 放料主機(jī)的其他配件設(shè)計(jì) 3.1 鏈輪 電機(jī)經(jīng)減速器后帶動(dòng)空心主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，其傳動(dòng)比為： =2 所以大鏈輪齒數(shù)是小鏈輪齒數(shù)的二倍 L=1200mm La=1280mm Lb=800mm L1=L3=320mm P1=2.45N P2=2.45N W1=0.5rad/s ε=0.25 T=937.5 N.m P=0.98Kw Mmax=31360N.m α=0.6 Md=31365 N.m β=0.5 d=90 mm d1=45 mm W=68.3 β=0.9 Kσ=2.14 Kτ=2.05 β=0.9 L=150mm d3=40mm =1.5 n=10r/min Lh=9000h fm =1.5 fh=2.38 fn=1.435 fd=1.1 =1.0 =1.8 32018X2型軸承 Cr=122 KN Ca=192 KN P0=1.5Kw. n1=20r/min. ι=2 大鏈輪的結(jié)構(gòu)和尺寸如下所示： 小鏈輪的結(jié)構(gòu)和尺寸如下所示： 3.2 滑動(dòng)套 套起滑動(dòng)著聯(lián)接芯軸和空心主軸的作用，油缸的推力通過(guò)芯軸作用在滑動(dòng)套上，又通過(guò)滑動(dòng)套上的拉桿的拉動(dòng)作用，從而實(shí)現(xiàn)漲板的撐緊過(guò)程。其結(jié)構(gòu)和尺寸如下所示： 3.3 漲板 部分鋼板的強(qiáng)度較低，為防止鋼卷放上機(jī)架后變形，放料主機(jī)采用四塊漲板共同支撐鋼卷。漲板截面為圓環(huán)，漲板內(nèi)側(cè)焊接支撐板，通過(guò)銷(xiāo)軸與撐桿聯(lián)接。其結(jié)構(gòu)和尺寸如下所示： 4.放料機(jī)主機(jī)機(jī)架 放料機(jī)機(jī)架采用20#槽鋼焊接而成，主要起支撐作用，要求整個(gè)機(jī)架要有足夠的強(qiáng)度，能夠承當(dāng)5T重的相應(yīng)重量而不失穩(wěn)，在不大的額外沖擊載荷下仍能正常工作。為增加放料機(jī)的可靠穩(wěn)定性，即有有必要的強(qiáng)度，可以適當(dāng)增加一些加強(qiáng)筋。又為保持機(jī)架整體的美觀和節(jié)省空間，放料機(jī)的電機(jī)放在機(jī)架中間，其結(jié)構(gòu)示意圖如下所示： 二. 5噸放料小車(chē) 1.小車(chē)的行程計(jì)算 小車(chē)的上下行程： 旋轉(zhuǎn)中心高度為1530mm，小車(chē)高度為500mm。 鋼卷的最大外徑為1500mm，計(jì)算其與小車(chē)表面的高度： 則鋼卷的最低高度H==788.5mm 所以，小車(chē)的上下最大行程為1530-（500+788.53）=241.47mm。 為保證小車(chē)的安全行程，故取小車(chē)最大行程為250mm。 小車(chē)的左右行程： 導(dǎo)軌全長(zhǎng)為3500mm，小車(chē)長(zhǎng)度為1610mm。 所以，小車(chē)的左右行程為3500-1610=1890mm。取長(zhǎng)度為1900mm。 2.2小車(chē)的上下支架管計(jì)算 對(duì)支架管，內(nèi)外轉(zhuǎn)臂，液壓缸及耳環(huán)進(jìn)行受力分析，可分為小車(chē)上機(jī)架在最低位置和最高位置是的兩種受力情況。 2.2.1上下支架管的設(shè)計(jì)分析： 在簡(jiǎn)化支承系統(tǒng)中作出計(jì)算簡(jiǎn)圖時(shí)，假定： (1).各支承件都是規(guī)則的幾何形狀； (2).其基壁及加入的隔板、筋條的厚度相等，且其間的距離也相等； (3). 支承件是薄壁構(gòu)件，它們工作條件可看成是鉸支梁或在彈性基礎(chǔ)上的。 支架管結(jié)構(gòu)的剛度： 支承件受力后變形如超過(guò)允許范圍，就會(huì)破壞放料機(jī)的度。故在支承件設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮的問(wèn)題是如何減少其受力后的變形，而為減少變形最主要的手段是提高支承件本身抵抗變形的能力，即從支承件本身結(jié)構(gòu)著手來(lái)提高其剛度。 2.2.2支架管的結(jié)構(gòu)形式 從受力分析中得知，支承件主要是受扭矩和彎矩，因而產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)和彎曲變形。由材料力學(xué)可知： ⅰ：空心截面的慣性矩比實(shí)心的大。在相同截面積的條件下，加大輪廓尺寸，減少壁厚，可以大大提高剛度。因此，設(shè)計(jì)支承件時(shí)應(yīng)使壁厚在工藝可能的前提下盡量薄一些。 ⅱ：方形截面的抗彎剛度比圓形的大，此鉆床支承件所承受的彎矩大于扭矩，則截面形狀以選擇方形或矩形為佳。 ⅲ：不封閉的截面比封閉的截面剛度顯著下降。因此，在可能條件下，應(yīng)盡量把支承件的截面做成封閉的框形。 所以，正確合理地選擇截面形狀，是支承件設(shè)計(jì)的重要任務(wù)。采用加大橫斷面輪廓尺寸而減小壁厚的方法，可提高支承件剛度故一般采用空心截面，并使質(zhì)量遠(yuǎn)離形心。在支承件內(nèi)壁合理地布置加強(qiáng)筋，可有效地提高其剛度。 2.上下支架管的設(shè)計(jì) 由支架管所受彎曲力確定直徑： 假設(shè)上下支架管受力相同，則去總受力為10T。上支架兩端受相同的力P（垂直向下）， 則： P=5/4=1.25T。 如上圖，支架管承受集中力P作用。利用平衡方程求出其反力N。設(shè)方向逆時(shí)針為正。 列出平衡方程： 其中P=1.259.8=12.25KN。 上下支架管所用材料為45鋼，其許用彎曲應(yīng)力。所以上下支架管的直徑可由公式求得。 = 小車(chē)上機(jī)架處于最低位置時(shí)，由支架管所受扭矩，彎矩確定直徑： 對(duì)耳環(huán)受力分析，它受F，N作用力，兩力夾角。由平衡條件F=N， 則可求得F= =84.5KN。=N=80.9KN。 則支架管的彎扭合成強(qiáng)度條件為 式中：——支架管的計(jì)算應(yīng)力，單位為M； M ——支架管所受的彎矩，單位為； T ——支架管所受的扭矩，單位為； W ——支架管的抗彎截面系數(shù)，單位為，； ——靜應(yīng)力時(shí)支架管的許用彎曲應(yīng)力，取值為60。 計(jì)算得d≥78.15mm，取d=90mm。 比較支架管受上機(jī)架的彎曲應(yīng)力和彎扭合成，支架管的直徑取值為90mm。 小車(chē)上機(jī)架處于高位置時(shí)，由支架管所受扭矩，彎矩確定直徑： 對(duì)耳環(huán)受力分析，它受F，N作用力，兩力夾角，由平衡條件F=N， 則可求得F= =46.4KN，=N=39.3KN。 則支架管的彎扭合成強(qiáng)度條件為 式中：——支架管的計(jì)算應(yīng)力，單位為M； M ——支架管所受的彎矩，單位為； T ——支架管所受的扭矩，單位為； W ——支架管的抗彎截面系數(shù)，單位為，； ——靜應(yīng)力時(shí)支架管的許用彎曲應(yīng)力，取值為60。 計(jì)算得d≥65mm。比較兩個(gè)不同位置，支架管直徑取大的值，則支架管直徑應(yīng)取90mm。 3.小車(chē)內(nèi)外裝臂的計(jì)算 上機(jī)架在最低位置時(shí)的受力情況： 內(nèi)外轉(zhuǎn)臂受力如上圖，對(duì)轉(zhuǎn)臂整體受力分析，它受的合力為5T（方向垂直向下）。以?xún)?nèi)轉(zhuǎn)臂為研究對(duì)象，受力分析如下圖： 已知=2.5T。對(duì)A點(diǎn)，由力矩平衡方程： 可得：=55.6KN =32.1KN 則 64.2KN 上機(jī)架在最高位置時(shí)的受力情況： 已知=2.5T。對(duì)A點(diǎn)，由力矩平衡方程： 可得：=33.8KN =27.97KN 則 43.84KN。 比較內(nèi)轉(zhuǎn)臂各個(gè)受力點(diǎn)及在不同位置時(shí)所受的力，最大的力為64.2KN。 4.油缸支撐桿銷(xiāo)軸的計(jì)算： 油缸支撐桿的銷(xiāo)軸選用材料為45鋼，銷(xiāo)軸所受最大力為64.2KN的扭轉(zhuǎn)力， 由強(qiáng)度條件公式： 可求得d78.9mm。取銷(xiāo)軸直徑為90mm。 利用銷(xiāo)軸的剛度條件較核： 代入得：=0.129=1。 式中：45鋼的剪切模量G=80G，對(duì)一般軸許可扭角=1。 所以，銷(xiāo)軸滿(mǎn)足剛度條件。 計(jì)算內(nèi)轉(zhuǎn)臂的厚度： 由公式=2 求得d==15mm。取d=30mm。 L=1900mm P=1.25T D=22.8mm F=84.5KN =80.9KN d=90mm F=46.4KN =39.3KN d=30mm 三、液壓系統(tǒng) 1.液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求 1. 驅(qū)動(dòng)對(duì)象為5T的放料小車(chē)及放料主機(jī)。 2. 其為成批生產(chǎn)，為提高效率，系統(tǒng)應(yīng)能滿(mǎn)足使用方便要求 3. 小車(chē)行進(jìn)速度為0.75m/s 4 .系統(tǒng)發(fā)熱量小 5 .維修方便 2.液壓系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 2.1 液壓系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)述 根據(jù)主機(jī)的工作情況、主機(jī)對(duì)液壓系統(tǒng)的技術(shù)要求、液壓系統(tǒng)的工作條件和環(huán)境環(huán)境條件以及成本、經(jīng)濟(jì)性、經(jīng)濟(jì)性、供貨情況等諸多因素，進(jìn)行全面、綜合的設(shè)計(jì)，從而擬定出一定各方面比較合理的、可實(shí)現(xiàn)的液壓系統(tǒng)的方案。其內(nèi)容包括：油路循環(huán)方式的分析與選擇，油源形式的分析與選擇，液壓回路的分析、選擇與合成，液壓系統(tǒng)原理圖的擬定、設(shè)計(jì)與分析。 2.2油路循環(huán)方式的分析與選擇 液壓系統(tǒng)油路行環(huán)方式分為開(kāi)式和閉式兩種，它們各自的特點(diǎn)及其相互比較見(jiàn)下表。 表2－1 兩種循環(huán)方式的特點(diǎn) 開(kāi)式系統(tǒng) 閉式系統(tǒng) 油液循環(huán)方式 開(kāi)式系統(tǒng) 閉式系統(tǒng) 散熱條件 較方便，但油箱較大 較復(fù)雜、須用輔泵換油冷卻 抗污染性 較差，但可采用壓力油箱或呼吸器來(lái)改善 較好，但油液過(guò)濾要求較高 系統(tǒng)效率 管路壓力損失較大。用節(jié)流調(diào)速時(shí)效率低 管路壓力損失較小，容積調(diào)速時(shí)，效率較高 限速、制動(dòng)形式 用平衡閥進(jìn)行能耗限速，用制動(dòng)閥進(jìn)行能耗制動(dòng)，引起油液發(fā)熱 液壓泵由電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)時(shí)限速及制動(dòng)過(guò)程中拖動(dòng)電機(jī)能向電網(wǎng)輸電，回收部分能量，即是再生限速（可省去平衡閥）及再生制動(dòng) 其他 對(duì)泵的自吸性能要求高 對(duì)主泵的自吸性能要求低 油路循環(huán)方式的選擇主要取決于液壓系統(tǒng)的調(diào)速方式和散熱條件。一般來(lái)說(shuō)，凡備有較大空間可以存放油箱且不需另設(shè)散熱裝置的系統(tǒng)。要求結(jié)構(gòu)盡可能簡(jiǎn)單的系統(tǒng)，采用節(jié)流調(diào)速或容積一節(jié)濟(jì)調(diào)速 的系統(tǒng)，均宜采用開(kāi)式系統(tǒng)。例如，泵向多個(gè)液壓執(zhí)行元件供油且功率較小的機(jī)器（如組合機(jī)床、磨床等）、內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)器（如鏟車(chē)、高空作業(yè)車(chē)、液壓汽車(chē)起重機(jī)，裝載機(jī)及挖掘機(jī)等）以及固定式機(jī)械。 凡允許采用輔助泵進(jìn)行補(bǔ)油并通過(guò)換油來(lái)達(dá)到冷卻目的的系統(tǒng)，對(duì)工作穩(wěn)定性和效率有較高要求的系統(tǒng)、采用容積調(diào)速的系統(tǒng)，都宜采用閉式系統(tǒng)，對(duì)工作穩(wěn)定性大且換向頻繁的機(jī)構(gòu)（如一些起重機(jī)的旋轉(zhuǎn)、運(yùn)行機(jī)構(gòu)及龍門(mén)刨床，拉床的工作臺(tái)等）、重力下降機(jī)構(gòu)（如不平衡類(lèi)型的起升、動(dòng)臂擺動(dòng)機(jī)構(gòu)等）、要求結(jié)構(gòu)特別緊湊的運(yùn)動(dòng)式機(jī)械（如液壓汽車(chē)平板車(chē)、拖拉機(jī)、礦車(chē)及飛機(jī)等）。大型貨輪的舵、工程船舶調(diào)距槳等系統(tǒng)也常用閉式系統(tǒng)。 2.開(kāi)式系統(tǒng)油路組合方式的分析與選擇 當(dāng)系統(tǒng)有多個(gè)液壓執(zhí)行元件時(shí)，開(kāi)式系統(tǒng)按油路的不同連接方式，又可分為串聯(lián)、并聯(lián)、獨(dú)聯(lián)以及它們的組合－復(fù)聯(lián)等。 （1）串聯(lián)： 串聯(lián)方式除第一個(gè)液壓執(zhí)行元件的進(jìn)油口和最后一個(gè)執(zhí)行元件的回油口分別與液壓泵和油箱連接外，其余壓執(zhí)行元件的進(jìn)、出口依次相連。這種連接方式的特點(diǎn)是多個(gè)液壓執(zhí)行元件同時(shí)動(dòng)作時(shí)，其運(yùn)動(dòng)速度不隨外負(fù)載而變，故輕載時(shí)可多個(gè)液壓執(zhí)行遠(yuǎn)件同時(shí)動(dòng)作；但液壓泵的壓力負(fù)擔(dān)重，受原動(dòng)機(jī)功率限制，故重載時(shí)不宜多個(gè)液壓執(zhí)行元件同時(shí)動(dòng)作。另外，系統(tǒng)的壓力損失也較大。 串聯(lián)連接方式適用于中小型工程機(jī)械液壓系統(tǒng)、單泵供油的工程機(jī)械的行走機(jī)構(gòu)，以保證行走的直線(xiàn)性。 （2）并聯(lián)： 在并聯(lián)連接方式中，液壓泵與所有液壓執(zhí)行元件的進(jìn)油口相連，而其回油口都接油箱。 這種連接方式的特點(diǎn)是多個(gè)液壓執(zhí)行元件同時(shí)動(dòng)作時(shí)，負(fù)載小的液壓執(zhí)行元件的速度會(huì)增大，但液壓泵的壓力負(fù)擔(dān)輕，為任一液壓執(zhí)行遠(yuǎn)件的負(fù)載壓力與其相應(yīng)回路的壓力損失之和。 并聯(lián)連接方式適用于多個(gè)液壓執(zhí)行元件不要求同時(shí)動(dòng)作；或要求同時(shí)動(dòng)作但功率較小，或工作時(shí)間較短的，如機(jī)床、機(jī)械手等；也常用于大型工程機(jī)械的雙液壓泵雙回路系統(tǒng)。 3.液壓系統(tǒng)原理圖設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)的課題為液壓?jiǎn)晤^放料機(jī)，液壓系統(tǒng)在整機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中起著至關(guān)重要的作用，它能保證機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)更加平穩(wěn)，以及必要的精度。主機(jī)中芯軸推動(dòng)漲桿漲緊過(guò)程和放料小車(chē)行走動(dòng)作均采用液壓驅(qū)動(dòng)。為降低系統(tǒng)對(duì)設(shè)備的要求和機(jī)器成本，系統(tǒng)采用的額定工作壓力為12MPa,驅(qū)動(dòng)馬達(dá)采用齒輪馬達(dá)，因其價(jià)格較低，且對(duì)系統(tǒng)工作壓力要求較低。液壓系統(tǒng)的工作原理如下所示： 其中： 1—電機(jī) 2—油泵 3—溢流閥 4—壓力表 5—電磁換向閥 6—油缸 9—濾油器 11—液控單向閥 結(jié)束語(yǔ) 俗話(huà)說(shuō)“寶劍鋒從磨礪出，梅花香自苦寒來(lái)”，沒(méi)有辛勤的耕耘，就不會(huì)有大的收獲；不經(jīng)歷刻苦勤奮的學(xué)習(xí)，就不會(huì)有優(yōu)秀的成績(jī)。學(xué)習(xí)必須要有考核才能證明自己的所學(xué)。臨近結(jié)束，回想這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，既是對(duì)我們的一次考驗(yàn)，也是對(duì)我們的一次鍛煉，更能證明我們四年來(lái)的所學(xué)，自己一個(gè)大學(xué)生的價(jià)值所在。 說(shuō)是考驗(yàn)，因?yàn)槲覀円呀?jīng)在以前做過(guò)幾次課程設(shè)計(jì)，對(duì)做設(shè)計(jì)已經(jīng)是不在陌生，也有了一定的水準(zhǔn)?？墒莿偰玫筋}目時(shí)卻是一頭的霧水，不知從何下手。從來(lái)沒(méi)有過(guò)的不知所措的感覺(jué)一下子涌了上來(lái)。設(shè)計(jì)過(guò)程中要用到太多的知識(shí)，而且是綜合性的運(yùn)用。而自己是知識(shí)也都忘記得差不多了，更別說(shuō)什么綜合運(yùn)用了！一切要從頭做起！以自己不足半斤八兩的實(shí)力去面對(duì)如此復(fù)雜的畢業(yè)設(shè)計(jì)這本身就是一個(gè)很大的考驗(yàn)，但換個(gè)角度，也是一種很大的挑戰(zhàn)！ 說(shuō)是鍛煉，很顯然，讓自己有限的水平來(lái)完成如此復(fù)雜的的畢業(yè)設(shè)計(jì)，這個(gè)過(guò)程就是一種鍛煉！通過(guò)本次設(shè)計(jì)，不僅把這四年大學(xué)所學(xué)到的理論知識(shí)和專(zhuān)業(yè)知識(shí)很好的運(yùn)用在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，而且培養(yǎng)了自己認(rèn)真思考的能力，鍛煉了自己查閱資料的能力，熟悉了相關(guān)的技術(shù)政策，熟練運(yùn)用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范手冊(cè)，圖冊(cè)等工具書(shū)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，數(shù)據(jù)處理，編寫(xiě)技術(shù)文件的獨(dú)立工作能力；并且還讓我感覺(jué)到了團(tuán)體的力量，遇到技術(shù)問(wèn)題時(shí)，通過(guò)小組討論，分析，在團(tuán)隊(duì)的的緊密配合下和老師的指導(dǎo)下，我們克服了一個(gè)又一個(gè)的難題，最終總能獲得滿(mǎn)意的結(jié)果。對(duì)目前我們所掌握的知識(shí)和實(shí)際實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)及設(shè)計(jì)的時(shí)間來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)一臺(tái)機(jī)械設(shè)備很難一個(gè)人獨(dú)立完成，需要同學(xué)們之間傾力合作，才能真正發(fā)揮團(tuán)體的力量。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我做的是5噸單頭液壓放料機(jī)的設(shè)計(jì)。通過(guò)本次設(shè)計(jì)，在我的頭腦中建立了設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備的具體步驟和設(shè)計(jì)時(shí)所要考慮的問(wèn)題，這對(duì)今后的工作將會(huì)有很大的幫助，對(duì)一名即將踏入社會(huì)的大學(xué)畢業(yè)生來(lái)說(shuō)起到了很重要的作用。 由于我們能力有限，加之時(shí)間倉(cāng)促，雖然在設(shè)計(jì)過(guò)程中盡力把問(wèn)題考慮全面，但在設(shè)計(jì)過(guò)程中肯定還有不足之處，希望老師同學(xué)批評(píng)指正，多提寶貴意見(jiàn) 致 謝 本次設(shè)計(jì)的題目是5噸單頭液壓放料機(jī)的設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中不斷學(xué)習(xí)并努力提升自己，不僅拓寬了知識(shí)面，而且鞏固了大學(xué)理學(xué)到的機(jī)械專(zhuān)業(yè)的知識(shí)。最重要的是鍛煉了自己的設(shè)計(jì)能力?？芍^收獲頗豐。當(dāng)然這與老師的指導(dǎo)是分不開(kāi)的，首先我要感謝我的指導(dǎo)老師焦峰老師，在老師的指導(dǎo)下，遇到的許多問(wèn)題都一一解決了。其次我要感謝學(xué)校的老師，謝謝您們?cè)趯W(xué)校對(duì)我的教導(dǎo)，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中還得到了機(jī)制教研室其他老師的指導(dǎo)，在此特向這些老師表示由衷的感謝！同時(shí)設(shè)計(jì)過(guò)程中還得到了同組其他同學(xué)們的幫助，讓我感到了集體的力量是多么的大。遇到了問(wèn)題和幾個(gè)同學(xué)商討、分析，很快的就能找到正確的答案，這才使我的設(shè)計(jì)能夠如期的完成。因此，在次也向幾位同學(xué)表示感謝，謝謝他們對(duì)我的無(wú)私幫助！ 設(shè)計(jì)人：李瑞結(jié) 2006年6月 參考文獻(xiàn) 1、 中國(guó)紡織大學(xué)工程學(xué)教研室的編. 《畫(huà)法幾何及工程制圖