整體式帶式輸送機(jī)斷帶保護(hù)裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析含SW三維及7張CAD圖.zip,整體,式帶式,輸送,機(jī)斷帶,保護(hù)裝置,結(jié)構(gòu)設(shè)計,分析,SW,三維,CAD 摘要 皮帶的運輸機(jī)也可以叫做帶式的輸送機(jī)，它是一種連續(xù)轉(zhuǎn)動的用來運物料的機(jī)械，屬于比較通用的一類。工作起來的噪音不是很大，結(jié)構(gòu)也不是很復(fù)雜。皮帶運輸機(jī)常常放在水平的方向或者是傾斜的方向來運送。它的構(gòu)成部分主要有皮帶、機(jī)架、驅(qū)動的滾筒、改向的滾筒、承載的托輥、回程的托輥、張緊的結(jié)構(gòu)、清掃器等等這些零部件。 常常在煤礦的運送過程里會看到皮帶輸送機(jī)，在這個行業(yè)里輸送機(jī)還是很重要的，機(jī)器在運動的時候，上面的膠帶每個地方受到力的大小都不一樣，有時候滾筒也轉(zhuǎn)得不順暢，膠帶還總是跑偏位置，或者出現(xiàn)打滑的現(xiàn)象，有時帶子還可能斷掉出事故。如果帶子斷開來了，因為有重力還有慣性，斷掉的膠帶跟上面的物料就一起往下掉，它們直接掉到輸送機(jī)的下面也就是機(jī)頭的地方，這樣我們想把帶子修好就更麻煩了，浪費的錢就更多了。 這次我們設(shè)計的是液壓式的斷帶保護(hù)裝置。選液壓的方式帶來動力，先把裝置的整體結(jié)構(gòu)的相關(guān)方案暫定出來，參看它的液壓原理圖，比較一下再確定，選出合適的液壓元件。設(shè)計的重點部分是把缸的結(jié)構(gòu)還有相關(guān)參數(shù)定下來，還要校驗它工作起來是不是很穩(wěn)定。最后的到到的整個液壓式的斷帶保護(hù)裝置，一定要達(dá)到想要的功能，工作起來可靠穩(wěn)定，操作起來也要很容易。 關(guān)鍵詞：輸送機(jī)；液壓；整體；斷帶保護(hù)；液壓原理  Abstract Belt conveyor can also be called belt conveyor. It is a kind of machinery that continuously rotates for transporting materials. It belongs to a more general type. The noise of work is not very big, and the structure is not very complicated. Belt conveyors are often transported in horizontal or inclined directions. Its components mainly include the belt, the rack, the driving roller, the reformed roller, the bearing roller, the backhaul roller, the tensioned structure, the sweeper and so on. Often in the process of transportation in the coal mine will see belt conveyor, in this industry is very important conveyor, the machine in the movement, the tape on the top of each place is not the same size, sometimes the roller is not smooth, the tape is always running position, or sometimes skidding phenomenon, sometimes The tape may also break out of the accident. If the tape is broken, because of the gravity and the inertia, the broken tape goes down with the material above, and they fall directly to the bottom of the conveyor, which is the head of the machine. So we want to fix the tape more trouble, and the waste of money is more. This time we designed a hydraulic belt breaking protection device. The way to choose hydraulic pressure is to bring power. First, the relevant plan of the whole structure of the device is tentatively fixed. The key part of the design is to set the cylinder structure and related parameters, and check whether it works very well. Finally, the entire hydraulic belt breaking protection device must achieve the desired function, work reliably and stably, and operate very easily. Key words: conveyor; hydraulic; whole; broken belt protection; hydraulic principle  目 錄 摘要 I Abstract II 第一章 引言 1 1.1 課題研究的目的及意義 1 1.2 皮帶斷帶抓捕工具的研究現(xiàn)狀 2 1.3液壓系統(tǒng)的發(fā)展 6 1.4 課題設(shè)計思路 6 1.5課題設(shè)計結(jié)構(gòu) 7 第二章 斷帶保護(hù)裝置方案的設(shè)計 8 2.1 方案的確認(rèn) 8 2.2 液壓回路的設(shè)計 8 2.2.1 鎖止的回路 8 2.1.3換向的回路 9 2.2液壓斷帶保護(hù)裝置液壓系統(tǒng)的工作原理總成 9 第三章 油缸的設(shè)計計算 12 3.1 液壓斷帶保護(hù)裝置主要性能參數(shù) 12 3.2 缸的設(shè)計計算 12 3.2.1 系統(tǒng)壓力和缸推力的確認(rèn) 12 3.2.2 缸缸徑的確認(rèn) 12 3.2.3 油缸效率分析 13 3.2.4 系統(tǒng)背壓的選擇 14 3.2.5液壓缸缸徑的確認(rèn) 14 3.2.6導(dǎo)向長度的確認(rèn) 15 3.2.7活塞寬度的確定 16 3.2.8 缸體長度的確定 16 3.2.10 缸體外徑尺寸的計算 17 3.2.11 活塞桿強(qiáng)度和液壓缸穩(wěn)定性計算 17 3.2.12 缸筒壁厚的驗算 19 3.2.13活塞設(shè)計 20 3.2.14 密封件的選用 20 3.2.15 活塞桿的設(shè)計 21 3.2.16 緩沖裝置和排氣閥 22 第四章 液壓斷帶保護(hù)裝置液壓系統(tǒng)的設(shè)計 25 4.1 確定液壓泵的流量、壓力和選擇泵的規(guī)格 25 4.1.1泵的工作壓力的確定 25 4.1.2 泵流量的確定 25 4.1.3 選擇與液壓相匹配的電動機(jī) 26 4.2 選擇液壓元件 26 4.3 確定管道尺寸 27 4.4 確定液壓油箱容積 27 4.5 確定液壓油液 27 4.6 液壓系統(tǒng)的驗算 28 4.6.1 系統(tǒng)溫升的驗算 28 第五章 斷帶保護(hù)裝置的建模/仿真/有限元 29 5.1 Solidworks軟件簡介 29 5.2 零件建模 31 5.2.1壓板固定板三維建模的形成 31 5.2.2 機(jī)架零件的三維建模形成 31 5.2.3 TOOLBOX運用 32 5.3 零件裝配 33 5.4 三維向二維的轉(zhuǎn)換 34 5.5 Sliodworks Motion介紹 36 5.6 斷帶保護(hù)裝置仿真的實現(xiàn) 37 5.6 斷帶保護(hù)裝置機(jī)架的有限元 37 5.6.1 確定材料 37 5.6.2 添加夾具 38 5.6.3 施加載荷 39 5.6.4 生成網(wǎng)格 39 5.6.5 運算求解 40 5.6.6 分析結(jié)果輸出 40 結(jié)論 43 參考文獻(xiàn) 45 IV 第一章 引言 1.1 課題研究的目的及意義 皮帶式的運輸機(jī)也叫帶式的輸送機(jī)，它是一種不停轉(zhuǎn)著來運物料的機(jī)械，很通用。工作起來的噪音不是很大，結(jié)構(gòu)也不是很復(fù)雜。運輸機(jī)大多可以水平的運或者是傾斜的來運。 我們采礦運煤的時候這種機(jī)器是很重要的，機(jī)器在運動的時候，上面的膠帶每個地方受到力的大小都不一樣，有時候滾筒也轉(zhuǎn)得不順暢，膠帶還總是跑偏位置，或者出現(xiàn)打滑的現(xiàn)象，有時帶子還可能斷掉出事故。如果帶子斷開來了，因為有重力還有慣性，斷掉的膠帶跟上面的物料就一起往下掉，它們直接掉到輸送機(jī)的下面也就是機(jī)頭的地方，這樣我們想把帶子修好就更麻煩了，浪費的錢就更多了。對于帶式的輸送機(jī)，它經(jīng)常會有橫向的帶子斷裂開來的情況。下面說到的幾個事故，都是有記載的發(fā)生的斷帶事故。 (1)在1994年的5月20日還有7月31日，山東的一個叫七五的煤礦開采地，它們的330號礦區(qū)，用來拉煤的鋼絲繩芯的膠帶輸送機(jī)，在工作的時候發(fā)生了兩回突然帶子斷掉的生產(chǎn)事故，沒有工人受傷，不過每次都達(dá)到了9.8萬元左右的財產(chǎn)損失。間接的還帶來了有250多萬元的效益流失。上面的第一個事故，序號是88-12-8的硫化接頭，當(dāng)它轉(zhuǎn)到膠帶離機(jī)頭下面大概150 m的地方，這邊是一個變坡比較大的點，接頭就從這兒掉落斷開來了。之后的膠帶就會被重力還有載荷壓著，很快地朝下掉，一直堆到不能再堆的時候才不動。這次滑落了有500多米，帶子的托輥支架被沖壞了150多個，托輥也壞掉了60多個。那些用來載人的吊座也壞掉了20多個。上面發(fā)生的第二個事故，是序號94-5-2的硫化接頭，轉(zhuǎn)到膠帶離機(jī)頭下面大概200 m的地方，接頭就從這兒掉落斷開來了。膠帶這次一共滑下了有550多米，跟第一次的事故出現(xiàn)的原因是一樣的。 (2)在淮北的一個礦業(yè)公司，朱仙莊煤礦，因為投了很多機(jī)械化的設(shè)備，原煤開采出來的數(shù)量也是每年在變多，到現(xiàn)在已經(jīng)到了每天出來170萬噸煤了，這里的超85%的原煤都要用上強(qiáng)力的輸送機(jī)給運出來。從96年開始，這個煤礦不間斷地上了5臺ST型號的鋼絲繩芯的輸送機(jī)，輸送機(jī)的帶子也到了13200 米長。上面的膠帶要看用的時間，老化的程度也不一樣，一旦老化了，膠帶上面的一層跟芯子之間的粘合性能就變低了。在02年底的時候，一共有5次帶子的接頭斷掉的情況，對礦區(qū)的生產(chǎn)都帶來了很大的損失。 (3)在大同的煤礦公司，用來提升的斜井式的膠帶輸送機(jī)有12臺，用來輸送的暗斜井式的膠帶輸送機(jī)有11臺；斜井的坡度大小在14～16度，帶寬是在1～1.4 米、整個機(jī)身長在400～1100 米。在1989～1995這幾年里,一共有7臺斜井式的輸送機(jī)出現(xiàn)了斷帶的情況，打斷的生產(chǎn)有400 小時，延遲了30萬噸的生產(chǎn)量。這樣的事故把礦上的效益降低了不說，井下的裝備會壞掉，嚴(yán)重的話工人還可能喪命。 (4)到96年統(tǒng)計，平頂山礦務(wù)局一共用上了l7臺鋼絲繩芯的膠帶輸送機(jī)，包含了SQD-440型號的向上運的大傾角度的膠帶輸送機(jī)、STJ/4X2805型號的鋼絲繩芯的膠帶輸送機(jī)，一天能送出1000噸。下屬的十個礦，就有八個發(fā)生過鋼絲繩芯的膠帶斷掉的情況。到了1995年8月的統(tǒng)計來看，礦物局一共有16處帶子斷開的安全事故，打斷生產(chǎn)有1706.2 小時，影響到的生產(chǎn)有20多萬噸。這里面有15個斷帶是在接頭的地方斷的，占到了總數(shù)的百分之 93.75。 現(xiàn)在國內(nèi)發(fā)明了用來保護(hù)膠帶輸送機(jī)斷開的保護(hù)器，是為了帶式的輸送機(jī)在工作的時候保護(hù)故障的出現(xiàn)，不過機(jī)器的斷帶、飛車情況的還不能很好的保護(hù)到，再加上斷帶、飛車的情況太多了，煤礦工地、電廠、水泥廠等等出現(xiàn)的次數(shù)太多了，所以我們要在這方面下功夫。 1.2 皮帶斷帶抓捕工具的研究現(xiàn)狀 膠帶轉(zhuǎn)動的時候常常會逆轉(zhuǎn)、飛車還有斷帶的情況出現(xiàn)，國內(nèi)外的工作人員特別作了相關(guān)的試驗還有研究，給出了一些可以保護(hù)的辦法： （1）帶子的下面裝上阻尼板 對于帶式的輸送機(jī)，一旦開始運動了，膠帶就會被崩得很緊，帶子看上去就是一條直線，下垂的樣子基本看不出來，只要帶子斷了，上面的托輥之間有一定的間隔，那么鋼絲繩芯的膠帶肯定會往下垂，我們這時在膠帶的下面隔點地方裝上阻尼板，假如帶子斷了，膠帶就會很快的松下來再加上它自身的重量，就得碰到下面的阻尼板，只要阻尼板跟膠帶相互的摩擦夠了，膠帶就不會再往下滑了，這就是裝阻尼板的作用，看下圖，阻尼板的防滑效果到底好不好，主要是看它跟膠帶之間的摩擦系數(shù)的大小，還有板子的幾何長短、板子到膠帶隔的距離、還有膠帶的傾角大小這幾個方面有關(guān)。 圖 1-1 阻尼板保護(hù)斷帶 （2）單方向的托輥相互摩擦產(chǎn)生制動 這個主要是讓原來裝備上的托輥向反的方向轉(zhuǎn)，逆反的來制動，見下圖，如果帶式的輸送機(jī)是帶有一定大小的傾角，膠帶在轉(zhuǎn)的時候托輥也跟著轉(zhuǎn)，膠帶跟托輥之間是相互滾動產(chǎn)生摩擦力，不過這個摩擦的阻力并不大，如果膠帶斷開的話，因為托輥只能單向的動，那么它根本不好反向的轉(zhuǎn)起來，這時候膠帶跟它的摩擦阻力就變大了，我們就靠這個摩擦力的大小來制動讓帶子不要再滑下去。 圖 1-2 單向的托輥保護(hù)斷帶 （3）摩擦棘輪形式的自適應(yīng)的保護(hù)方法 對于摩擦棘輪形式的帶式輸送機(jī)，它里面自己帶了防止斷帶的逆止效果，就是借著棘輪結(jié)構(gòu)會有一個反方向的制動，這樣可以保護(hù)斷帶的發(fā)生，這種輸送機(jī)里面的逆止器在工作的時候是裝在帶的兩邊的，一對一對的裝好， 下圖畫的是一邊的結(jié)構(gòu)形式，逆止器分成了上下兩個部位，是完全對稱的。 帶式的輸送機(jī)在轉(zhuǎn)的時候，帶子是斜著往上轉(zhuǎn)的，因為有摩擦力，帶子會讓夾緊輪跟著它一起動，夾緊輪就是單純的往正的方向去滾。滾動的軸承是裝在支承軸到夾緊桿之間的，阻力大小是很合理的。 如果帶子斷開來，帶子加上物料就會往下滑，因為有摩擦力的大小，夾緊輪就會反向的來轉(zhuǎn)。扇形的棘爪會讓夾緊輪往反的方向自鎖起來，就不好再轉(zhuǎn)了，夾緊的桿跟輪就可以連到一塊了。帶子往下的摩擦力大小會讓上面的夾緊桿跟輪一塊擺起來，這時順時針方向的，之后下面的夾緊桿跟輪就會反著擺動起來，斷開來的帶子下滑的力越大，夾緊力也就越大。這個夾緊的制動，只有帶子斷開下滑才會發(fā)生，大小也是看下滑力的大小，沒有再裝其他斷帶保護(hù)，這樣就不會在下滑的時候堆到一起，防止損失更大。 圖 1-3 摩擦棘輪形式的斷帶保護(hù) 1-支架部分 2-彈簧件 3-夾緊桿 4-扇型棘爪（摩擦式的） 5-偏心凸輪 6-支撐軸 7-夾緊輪 （4）GBZ型號的抓捕下落的膠帶 抓捕的結(jié)構(gòu)形式看下圖，膠帶轉(zhuǎn)動的時候，抓捕輥會被舉起來，它們不讓碰到膠帶，物料還能很好的運送。只有那種特別型號的托輥，在帶子的下面跟著帶子一起轉(zhuǎn)。一旦帶子斷了往下滑落的時候，這種托輥會一起反向的轉(zhuǎn)，這時的托輥軸也跟著一起倒著轉(zhuǎn)的，軸上就產(chǎn)生了一個螺旋副的運動，只要倒轉(zhuǎn)的足夠長，抓捕輥的卡爪就能被推起來了，抓捕輥就會順著上面的直槽很快地掉到下面的斜槽里去了，帶子一直在倒轉(zhuǎn)，抓捕輥跟基砧中間會緊緊地把帶子抓住， 抓捕輥剛剛旋轉(zhuǎn)著掉下來的時候，帶上的煤炭屑同時就被刷掉了，抓的也就更穩(wěn)了。 (a) 正常工作時的抓捕器 (b) 抓捕時候的抓捕器 圖 1-4 GBZ型號的下落抓捕膠帶 （5） 雙向的抓捕器 這種抓捕有左右兩邊的2個抓捕臂、2個單方向的抓捕輥、還有跟它們對應(yīng)的裝在帶子下面的單發(fā)向的托輥。工作形式見下圖。 在左邊的單方向的抓捕輥，是可以變跟膠帶相反的方向的，右邊的抓捕輥，可以變成跟膠帶一個方向。正常轉(zhuǎn)的時候，左邊的抓捕臂跟抓捕輥都是靠電磁鐵，懸著放的，右邊的抓捕臂跟抓捕輥，一直都是懸在膠帶的上面，看下面的左圖。 假如帶子是往右邊來轉(zhuǎn)的，一旦斷開來，傳感器就會收到信號，控制的部分接到信號就會發(fā)出指令，電路還包括懸著放的磁鐵的電源都會立馬斷開，電磁鐵沒電了之后，左邊的抓捕臂跟抓捕輥會往下掉， 不過上面說到了左邊的轉(zhuǎn)向跟帶子的方向是反的，那么抓捕部分的摩擦力就變大了，這個力會讓懸臂逆時針的開始擺起來，慢慢把膠帶卡住，看下面的右圖。一樣道理， 右邊的在斷帶的時候也會拖住膠帶。 (a) 正常工作的抓捕器 (b) 抓捕時候的抓捕器 圖 1-5 雙向的抓捕器 現(xiàn)在把上面提到的幾種保護(hù)分一下類：一種是加了單方向的托輥還有阻尼板，用摩擦力來制動；另一種就是直接抓捕住膠帶。 1.3液壓系統(tǒng)的發(fā)展 現(xiàn)在的液壓技術(shù)已經(jīng)很成熟了，應(yīng)用的地方也很多了，我們對液壓缸在不停地提出新的工作條件?？偟拇蠓较蚴牵? （1） 更高壓、更小型 主要是把液壓缸的徑向尺寸大小、還有重量全都降下來，把整個設(shè)置的體積尺寸減小，現(xiàn)在發(fā)明的一種超高壓的泵，能輸出250MPa以上的壓力， 想要造一個壓力大小是100MPa的、重15噸的輕型壓力機(jī)，體積做成手電筒的大小就足夠了。 （2） 選新式的材質(zhì)、更加輕型 日本在不久前用了一種新成分的鋁合金，先是新的熱處理法，最后做出來的新的鋁合金材料，它的抗拉強(qiáng)度能跟45號優(yōu)質(zhì)的碳素鋼來比。這種材料做出來的液壓缸輕了超過三分之二。國外在航空航天的范圍，用的是一種超高彈性的纖維復(fù)合的樹脂塑料，缸筒和活塞桿都是用在這個材料造的。面對各種要求，新型的材料、新的加工法會用的更多，只要價格合適了會慢慢得到推廣。 （3） 新型的結(jié)構(gòu)會更復(fù)雜 現(xiàn)在設(shè)備的作用已經(jīng)分的很細(xì)了。我們要把液壓缸用的地方更多，就要不斷開發(fā)出新形式新結(jié)構(gòu)的液壓缸。 （4） 性能更好、產(chǎn)品的種類更多 高速還是低速，密封件工作的時長，這次都是液壓缸要看的指標(biāo)。比如在國外，有的液壓桿的速度到了2000mm/s，還是能很穩(wěn)的動作。液壓缸能受得住的溫度從-60到+200℃。所以新興的部件各部分之間要更好的匹配才行，缸的工藝也有了更高的條件。 （5） 更節(jié)省能源，抗的住腐蝕 如果是高水的基地、或者是水質(zhì)的液壓缸，或者用到深海開采的液壓缸，一定要能受得了海水的腐蝕，這些液壓缸的要求都很高，我國也在對這方面有了一定的研究和試制造。 1.4 課題設(shè)計思路 1） 借鑒液壓式的斷帶保護(hù)設(shè)備的有關(guān)一切參數(shù)，再把整個斷帶的保護(hù)裝備的構(gòu)成形態(tài)，還包括液壓系統(tǒng)都給確定下來。 2）把液壓式的斷帶保護(hù)設(shè)備的液壓原理圖給畫出來，初步把設(shè)計的方案定下來。 3）把里面的下壓油缸的結(jié)構(gòu)確定下來。 4）把里面的液壓系統(tǒng)設(shè)計出來。 1.5課題設(shè)計結(jié)構(gòu) 這次的課題是液壓式的斷帶保護(hù)裝備的設(shè)計，把它的機(jī)械結(jié)構(gòu)，工作原理都進(jìn)行了研究設(shè)計。 第二章 斷帶保護(hù)裝置方案的設(shè)計 2.1 方案的確認(rèn) 液壓式的斷帶保護(hù)裝備的外形結(jié)構(gòu)，看下圖： 圖2-1 液壓斷帶保護(hù)裝備 看上圖，這次的斷帶保護(hù)裝置的部件主要是：液壓缸，機(jī)架，斷帶的抓捕壓板，用來測速度的托輥、還有用來支撐的拉桿等等。上面用來測速度的托輥，只要發(fā)現(xiàn)測出來帶的運轉(zhuǎn)的速度忽然變了，那么液壓缸就會動作，讓斷帶的抓捕壓板很快地降下來，直接壓到斷開的帶子上，帶子不會往下滑了。 2.2 液壓回路的設(shè)計 2.2.1 鎖止的回路 這次的保護(hù)全是借著液壓系統(tǒng)的工作進(jìn)行的，還加上了液壓鎖的元件，可以把回路鎖止住。保護(hù)動作完成之后，帶子連著上面的物料，每個地方分到的質(zhì)量都不一樣，活塞桿上就有了不一樣大小的往上的推力，活塞就會被推著往上走。為了把這往上的力壓下來，用液壓系統(tǒng)里面的單向閥，防止油往回流，讓缸里面的壓力保持不變。鎖止的回路請下圖。 圖2-2 鎖止的回路 2.1.3換向的回路 換向的回路，在保護(hù)裝備里是一個基本的回路，這次的基礎(chǔ)換向回路見下，用來換向的閥是三位四通的電磁形式的。 圖2-3 換向的基本回路 2.2液壓斷帶保護(hù)裝置液壓系統(tǒng)的工作原理總成 保護(hù)裝備里的液壓工作圖： 圖2-4 液壓斷帶保護(hù)的液壓工作回路 001-液壓泵 002-單向閥 003-過濾器 004-壓力表的開關(guān) 005-壓力表 006-電磁溢流閥 007-三位四通的電磁換向閥 008-液壓鎖 009-調(diào)速閥 看上圖，液壓泵會帶來想要的壓力，電磁溢流閥是保護(hù)整個系統(tǒng)的功能，系統(tǒng)的三位四通的電磁式換向閥，操控著油缸來上下升降，液壓鎖是動作之后用來鎖止油缸的，調(diào)速閥是用來調(diào)運行速度的快慢的。 看上圖，這個換向閥007，閥在右邊的時候，保護(hù)機(jī)構(gòu)是放下來的，這時的油路是： 進(jìn)油的路線：液壓泵001→單向閥002→過濾器003→電磁式的換向閥007右邊位置→液壓鎖008→調(diào)速閥009→缸的上腔室。 回油的路線：缸的下腔室→分流的集流閥010→調(diào)速閥009→液壓鎖008→電磁式換向閥007右邊位置→回到油箱。 看上圖，這個換向閥007，閥在左邊的時候，保護(hù)機(jī)構(gòu)是抬起來的，這時的油路是： 進(jìn)油的路線：液壓泵001→單向閥002→過濾器003→電磁式的換向閥007左邊位置→液壓鎖008→調(diào)速閥009→分流的集流閥010→缸的下腔室。 回油的路線：缸的上腔室→調(diào)速閥009→液壓鎖008→電磁式的換向閥007左邊位置→回到油箱。 第三章 油缸的設(shè)計計算 3.1 液壓斷帶保護(hù)裝置主要性能參數(shù) 1．輸送帶的寬度是在0.8~1米大小。 2．油缸里有效用的下壓力大?。?1500kg 。 3．著重設(shè)計的是液壓缸總成結(jié)構(gòu)，機(jī)械的效率取η=0.9 4．整體結(jié)構(gòu)不復(fù)雜，工作起來穩(wěn)定可靠，操作起來也很方便。 結(jié)合其他的給定的一些技術(shù)參數(shù)，有效用的下壓的高度是500mm高。 3.2 缸的設(shè)計計算 3.2.1 系統(tǒng)壓力和缸推力的確認(rèn) 看下表，我們暫時把系統(tǒng)的壓力大小定成是1.5MPA。 上面下壓缸的下壓力大小確定是1.5T。 表3-1 不同機(jī)械適合的系統(tǒng)工作壓力 機(jī)械的 類型 通用的機(jī)械 農(nóng)業(yè)的機(jī)械 小型的工程機(jī)械 建筑機(jī)械 液壓式的 鑿巖機(jī) 液壓機(jī) 大中型的 挖掘機(jī) 重型的機(jī)械 起重運輸?shù)臋C(jī)械 小型的提升 設(shè)備 組合機(jī)床 龍門刨床 拉床 工作壓力/ ＜0.8～2 3～5 2～8 8～10 10～18 20～30 3.2.2 缸缸徑的確認(rèn) 油缸真正工作的推力大?。? = + + 其中； ； 摩擦的負(fù)載大小是： = 其中； ，； 按這樣取的數(shù)來算，求出來的摩擦大小基本可以忽略。 求出慣性大小： 其中 是，大多時候△t=0.1s~0.5s ~時間里面，速度的變化大小。 可以算出： = = = 結(jié)合上面的得數(shù)，把每個不同工作狀態(tài)下，受到的負(fù)載大小大約是 = + +≈ 3.2.3 油缸效率分析 對于油缸的效率怎么定， 有下面幾種的組合： A.機(jī)械的效率大小，這是每個運動件之間的相互摩擦，帶來的損失產(chǎn)生的，如果是額定的壓力下，一般是取 B.容積的效率大小，這是密封件的滲漏產(chǎn)生的，一般取的大小是： 帶了彈性體密封圈的 帶了活塞環(huán)的 C.作用力的效率，這主要是看出油口的地方，背壓帶來的反作用力產(chǎn)生的。 大多是取 那么我們這里就確認(rèn)了 求出總的效率大小是。 3.2.4 系統(tǒng)背壓的選擇 系統(tǒng)受到的被壓大小，列出下表 表3-2 執(zhí)行元件的背壓的大小 系統(tǒng)的類型 背壓力大小 P/MPa 簡單的系統(tǒng)，或者是帶輕載荷節(jié)流調(diào)速的系統(tǒng) 0.2~0.5 回油路的部分加了調(diào)速閥的系統(tǒng) 0.4~0.6 回油路的部分加了有背壓閥的系統(tǒng) 0.5~1.5 加了補油泵的封閉式的回路的系統(tǒng) 0.8~1.5 回油路相對比較復(fù)雜的機(jī)械系統(tǒng) 1.2~3 回油路的線路是比較短的，而且是直接回油箱 可以忽略 看上表，我們把p2 定成是0MPa。 3.2.5液壓缸缸徑的確認(rèn) = 查手冊， ，那么 表3-3 液壓缸的內(nèi)徑尺寸大?。▍⒖磭鴺?biāo)GB2348-80） 8 10 12 16 20 25 32 40 50 63 80 (90) 100 (110) 125 (140) 160 (180) 200 (220) 250 表3-4 活塞桿直徑的大?。▍⒖磭鴺?biāo)GB2348-80） 4 5 6 8 10 12 14 16 18 20 22 25 28 32 36 40 45 50 56 63 70 80 90 100 110 120 140 結(jié)合上表，把求出來的直徑取整數(shù)，按標(biāo)準(zhǔn)來選： 油缸的 活塞 那么得到缸在工作的有效面積大小是： ==0.0113m ==0.00345m 3.2.6導(dǎo)向長度的確認(rèn) 如果活塞桿是全伸到外面的，對于活塞的支承面的中點，一直到缸蓋上面的滑動支承面的中點，兩個點的間隔長度是H，這個是導(dǎo)向的最小長度。假如這個數(shù)太小的話，缸一開始的撓度就會很大，液壓缸就沒辦法很好的工作了，因此我們在設(shè)計的時候這個最小的導(dǎo)向長度一定要定好。 圖3-2液壓缸的最小的導(dǎo)向長度 如果是用普通的液壓缸，那么最小的導(dǎo)向長度要符合： 其中：，單位是mm，這次設(shè)計取 ，單位是mm 那么。 3.2.7活塞寬度的確定 對于活塞的寬度大小，大多取= 也就是 最好定 3.2.8 缸體長度的確定 液壓缸的缸體里面的長度大小是活塞的行程大小L加上活塞的寬度B，兩個的和。對于缸體的外部尺寸大小，還要加上兩邊的蓋子的厚度，大多的時候，缸體的長度不能超過缸體的內(nèi)徑的20~30倍的大小。 那么，缸體內(nèi)腔室的長度是。 對于中壓、還是低壓的系統(tǒng)，缸的壁厚大小主要是看整體的結(jié)構(gòu)還有工藝方面的條件，壁的厚度要達(dá)到足夠的強(qiáng)度條件，大多不要算。不過，工作的壓力太大的話，還有缸筒的內(nèi)徑是比較大的時候，要把強(qiáng)度大小進(jìn)行校驗。 在的時候，這時是薄壁的缸筒，那么 其中，； 。 =, ， 的話，。 在的時候, 加上選無縫的鋼管 查手冊，得到 那么 準(zhǔn)許的最大的壓力大多是額定壓力的1.5倍大小，因為，那么： 對于無縫的鋼管，[]=，這里取[]=，那么缸的壁厚大小是 看上面的得數(shù)，根據(jù)實際工作的需要，我們把壁厚大小定成7.5mm。 3.2.10 缸體外徑尺寸的計算 缸體的外徑滿足 查表，外徑選 3.2.11 活塞桿強(qiáng)度和液壓缸穩(wěn)定性計算 1、驗證活塞桿的強(qiáng)度條件 活塞桿的直徑滿足 其中，； ，=, 。 看得數(shù)，剛度是滿足條件的。 2、驗證液壓缸工作起來是不是很穩(wěn)定 如果活塞桿在軸方向受到一定大小的壓縮力，那么這個力的大小，跟系統(tǒng)能穩(wěn)定工作的可以的最大的臨界負(fù)載大小，一定不能超過這個臨界數(shù)，不然的話有可能會被壓彎，缸就不能很好的工作了。的大小，主要是看活塞桿選什么材質(zhì)做的、截面形狀的大小、直徑大小、還有長度的長短、液壓缸是怎么裝的等等，這些方面都關(guān)系到的大小。當(dāng)活塞桿的長徑比是，桿件受到壓力的時候，就要校驗缸的穩(wěn)定性能?？椿钊麠U的穩(wěn)定性要滿足： 其中，，大多是=。 a.桿的細(xì)長比大小是的時候， b.桿的細(xì)長比大小是的時候， 其中，； ，； ，查表； ； ，如果是鋼材料，； ； ； ； ，大小查表。 表3-4 液壓缸的支承形式 末端系數(shù)的大小 選用的支承形式 支承的說明 末端的系數(shù) 一頭自由一頭固定住 1/4 兩頭都鉸接住 1 一頭鉸接住一頭固定住 2 兩頭都是固定的 4 表3-5 、、的大小 材質(zhì) 鑄鐵 5.6 1/1600 80 鍛鐵 2.5 1/9000 110 鋼 4.9 1/5000 85 c.如果的時候，這時的缸是相當(dāng)穩(wěn)定的，不要再強(qiáng)度來校驗了。 我們這次選一段是固定住的安裝形式，而且缸還是很穩(wěn)定的，不要單獨的在檢驗穩(wěn)定性了。 3.2.12 缸筒壁厚的驗算 液壓缸的額定壓力的大小，不能超過系統(tǒng)準(zhǔn)許的最大的極限數(shù)，那么： 得到油的額定的壓力大小是==1.5MP，是符合條件的。 3.2.13活塞設(shè)計 1、活塞做成什么結(jié)構(gòu)形態(tài) 活塞有整體式的和組合式的兩種，組合式做起來稍微難點，這些我們就選整體式的活塞，相對容易一點，看下圖： 圖3-2 整體式的活塞 這次的整體式的活塞里面，密封環(huán)還有導(dǎo)向套都是分不同的槽來裝的。 2、活塞選什么材料 選強(qiáng)度比較高的球墨鑄鐵QT500-7 3、加工的公差大小 這次的活塞選了組合起來的密封元件，條件不是很高，不再單獨介紹了。 活塞的外徑跟內(nèi)孔之間的同軸度的公差大小不能超過0.02mm，斷面跟軸線之間的垂直度的公差大小不能超過0.04mm/100mm，外表面上的圓度跟圓柱度之間不要超過外徑的公差的一半。 3.2.14 密封件的選用 1、系統(tǒng)的密封件要滿足什么條件 整個系統(tǒng)，液壓缸的密封條件是相對高一點，尤其是加了條件的液壓缸，比如需要擺動的液壓缸等等。液壓缸有靜態(tài)的密封，還有動態(tài)的密封，如果工作的壓力越大，密封的性能一定要更好，扛得住磨損，可以用到的溫度范圍很大，彈性也要不錯，材料的永久變形不能大，摩擦的阻力要小，狀態(tài)還有造出來都要很簡單。密封件大多看看它的斷面的形狀，分成了O形、Y形、U形、V形、還有Yx形等等。除了O形的，剩下的都是唇形的密封件。 2、選用O形的密封圈 對于靜態(tài)的密封地點，主要是在活塞的內(nèi)孔跟活塞桿之間、支撐座的外圓跟缸筒的內(nèi)孔之間、端蓋跟缸體的端面之間。這里多是用O形的密封圈。 3、在動密封地點，合理確定出密封圈 如果系統(tǒng)是作往復(fù)循環(huán)運動的，O型的就不太適應(yīng)，因為它的起動的阻力比較大，這時會用唇形狀的密封圈，或者用金屬的密封圈。 對于動態(tài)的密封地點，主要是在活塞跟缸筒的內(nèi)孔之間、活塞桿跟支撐座之間，或者是活塞桿跟導(dǎo)向套之間。 活塞環(huán)是一種金屬的密封圈，彈性不錯，摩擦的阻力也不大，受的了高溫，用的時間很長，不夠就是密封的效果不行，內(nèi)部容易泄漏，再起來并不容易，成本太高。如果是內(nèi)泄漏的不太考慮，還要耐高溫的話，這種密封圈是可以用到的。 我們比較了一下，想要密封的效果不錯，摩擦的阻力也不大，安裝起來很方便，就決定用 Yx型的密封圈，它還是很劃算的。這是一種不等高的，雙唇式的，自封壓緊形式的密封圈 ，有軸用的還有孔用的之分。 這次用到的Yx型圈，主要是聚氨酯加上聚四氟乙烯組合起來的密封材料，密封性能會更好： a.摩擦的阻力大小可以減小，不會有爬行的情況出來； b.動態(tài)加上靜態(tài)都能很好的密封，受得了磨損，用的時間長； c.溝槽裝起來很容易，裝卸也很容易。 密封的形態(tài)看下圖： 圖3-3 密封的形態(tài) 3.2.15 活塞桿的設(shè)計 對活塞桿的材料還有它的技術(shù)參數(shù)有什么條件 a.如果沒特別的要求，大多會選45號鋼當(dāng)成活塞桿的材質(zhì)，這里的活塞桿只有受到壓力，不要再調(diào)制處理了，直接淬火就好了，淬火的深度能到0.5~1mm厚。 b.活塞的軸頸跟外圓之間的同軸度的公差大小不要超過0.01mm，保這樣的話活塞跟缸筒、活塞桿、導(dǎo)向就不太會卡住。活塞的軸間的端面跟活塞桿的軸線之間的垂直度的公差大小不要超過0.04mm/100mm，證活塞不能裝歪。 c.活塞桿外圓上表面的粗糙度 d.這次只是拖的低載荷，表面的處理就省掉了。 4、還有活塞桿的導(dǎo)向、密封、防塵的設(shè)定 a.導(dǎo)向環(huán) 如果是用非金屬的導(dǎo)向環(huán)，也就是高強(qiáng)度的塑料做出來的，這種的特點就是摩擦的阻力不大、耐得住磨、用的時間比較長、加導(dǎo)向環(huán)加溝槽也很容易，更換起來很方便。 b.密封圈 選Yx型的軸用的密封圈，再加軸用的階梯圈一起來用，跟單獨的密封來比，摩擦更小了，泄漏也少了，工作時間變更長。 c.防塵效果 選DH的防塵圈，聚氨酯的，友好防塵，又能潤滑。 3.2.16 緩沖裝置和排氣閥 1、緩沖的裝置 對于系統(tǒng)的緩沖裝置，就是活塞或者是缸筒，在一個行程快走結(jié)束之前，在活塞還有缸蓋之間封住一些油，讓油從小孔里或者是從小縫里擠出來，這時的阻力很大，各部件就會得到制動，動作的速度慢慢降下來，活塞跟缸蓋就不會撞到一起了。 多見的是節(jié)流口的可調(diào)節(jié)式的、還有節(jié)流口可以變化式的。其中前一個形式的緩沖是在節(jié)流口調(diào)好之后，就等于是一個單獨的孔口形式的緩沖結(jié)構(gòu)。 下圖是節(jié)流口部位的可調(diào)式還有變化式的兩種緩沖方式： 表3-6 液壓缸里的緩沖結(jié)構(gòu) 名稱加上工作的原理圖 工作特色 1—針形的節(jié)流閥 2—單向閥 封在活塞跟缸蓋之間的油，流過針形的節(jié)流閥，從閥里面流出來 節(jié)流閥開口大小是看負(fù)載大小，來任意調(diào)出合適的大小 剛開始的時候緩沖的效果比較大，活塞開始移動，緩沖的效果越來越弱，所以制動的行程太長了 緩沖腔里面的沖擊壓力很大 緩沖的性能好不好，也關(guān)系到油溫 用的范圍很廣 1—軸向的節(jié)流閥 封在活塞跟缸蓋之間的油，流過活塞上面的軸向節(jié)流槽，再流出來 緩沖的時候，節(jié)流口的通流截面一直在邊小，所以如果軸向槽的橫截面是矩形的，只要縱向的截面是拋物線形狀的，緩沖腔是可以保持恒定的壓力大小的。 緩沖的效果很平均，緩沖腔里面的壓力不大，制動的位置精度等級比較高。 總結(jié)一下，我們選節(jié)流的可調(diào)節(jié)式的緩沖構(gòu)造。 2、排氣的裝置 我裝液壓系統(tǒng)的時候，或者是一段時間不工作的話，會空氣摻進(jìn)去，油里也會有空氣進(jìn)去，有了氣體就帶來了壓縮性，那么油缸就有可能發(fā)生振動、顫抖或者是爬行，還會有噪音、機(jī)器發(fā)熱等不好的情況出現(xiàn)。所以設(shè)計的時候要把缸里面的氣體全部很好的排出來。 我們會借著空氣的比重大小比油要輕的原理，在內(nèi)腔室的最高的地方，裝上一個進(jìn)出油口用來排氣的設(shè)定，比如排氣的螺釘、排氣閥等等都行，把內(nèi)部的氣體好好地排出去。 圖3-6 排氣的裝備 排氣設(shè)定的形式主要有上面圖的這幾種，大多是分整體式的排氣塞、組合式的排氣塞兩種。 我們比較過后，就選上面的圖（g）的排氣方式，鋼珠用來密封。后面兩種形式的排氣方法的密封形式用到高壓缸里是比較多的。 第四章 液壓斷帶保護(hù)裝置液壓系統(tǒng)的設(shè)計 4.1 確定液壓泵的流量、壓力和選擇泵的規(guī)格 4.1.1泵的工作壓力的確定 液壓系統(tǒng)在工作的時候，進(jìn)油的管路里有一定大小的壓力損失， 那么泵的工作壓力大小是： 其中： ， 這次是選0.5Mpa 那么 4.1.2 泵流量的確定 液壓泵的最大的流量大小是 其中：； 。 假如這個時候溢流閥在工作的話，溢流閥要加的最小的流量大小是 L/min ，大多是在來選，這里取 油缸加滿油要 其中： ，一般是取15mm/s 那么 看上面和的得數(shù)，再查資料，我們選型號的定量式的葉片泵，它的的基本技術(shù)參數(shù)是：每轉(zhuǎn)的排量大小是，額定的壓力大小是，總的效率=0.7，重量是9Kg。 4.1.3 選擇與液壓相匹配的電動機(jī) 上面把泵的型號確定了，查跟它適應(yīng)的電動機(jī)的樣本資料，決定選Y100M-4型號的電動機(jī)，額定功率大小在2.2KW，額定的轉(zhuǎn)速大小是1430r/min 。 4.2 選擇液壓元件 看系統(tǒng)的工作壓力大小，還有工作的時候真正經(jīng)過閥的最大的流量是多少，選出有定型好的閥件產(chǎn)品就好了。溢流閥是看泵流過的最大流量來確實的。如果是用節(jié)流閥，這時候的最小的可以保證穩(wěn)定工作的流量大小，不能比系統(tǒng)要求的最低的穩(wěn)定速度要低?，F(xiàn)在把相關(guān)的元件的型號、規(guī)格都列下來： 表4-1 液壓元件的明細(xì)列表 序號 元件的名稱 型號的規(guī)格 額定的流量 L/min 額定的壓力 Mpa 1 濾油器 WU-40×180 50 1 2 液壓泵 7 3 壓力表 Y-100 — 測壓范圍 0~10 4 溢流閥 DBDS6P10/20 80 10 5 節(jié)流閥 Z2FS-6-2-4X/2QV 40 10 6 三位四通電磁閥 4WE6J6X/EG24N9K4 40 10 7 液控單向閥 Z2S-6-1-6X+V 40 10 8 分流節(jié)流閥 FJL-B06H-S 40 10 4.3 確定管道尺寸 油管的內(nèi)徑大小，大多是看液壓元件的接口的大小，也好通過管路準(zhǔn)許的流的速度求出來。查資料，油管的允許流速大小是取，上面已經(jīng)得到了，兩個缸一起工作的流量是22.38L/min，那么內(nèi)徑大小d是 查資料，結(jié)合配合的液壓泵的接口大小，吸油管大小是253，出油管大小是203，剩下的管都選外徑x壁厚=123的12號的冷拔無縫鋼管，參照標(biāo)準(zhǔn)YB231-70; 4.4 確定液壓油箱容積 一開始確定油箱的容量時，查表估一下，等系統(tǒng)相對穩(wěn)定之后，通過散熱的條件來檢驗。 油箱的容量大?。? 其中 ，單位是L ，單位是L/min ，查表的， 我們這次的設(shè)計，要在油箱的頂蓋上放設(shè)液壓閥的集成結(jié)構(gòu)，所以 那么就143L的容量的油箱。 4.5 確定液壓油液 看泵的型號，查表，選牌號是L-HL32的油液，設(shè)計的油能承受的最低溫度是15，那么15的時候，這款油的粘度是，油的密度大小是。 4.6 液壓系統(tǒng)的驗算 4.6.1 系統(tǒng)溫升的驗算 液壓系統(tǒng)在工作的循環(huán)里面，平衡支撐的形態(tài)是占了整個循環(huán)所以時間的超90%，所以平衡支撐的過程數(shù)的大小也可以當(dāng)成是系統(tǒng)溫升。 往平衡狀態(tài)接近的時候，，那么 這時候泵的效率=0.1，出口的壓力=2.1Mpa，那么 這時候的功率損失大小是： 所以在工進(jìn)的時候，功率損失大小是0.075Kw。 如果系統(tǒng)的散熱效果是很普通的，就定 ， 這時候油箱的散熱面積大小A是： 其中 ，查資料，取 系統(tǒng)的溫升大小是： 看上面得數(shù)，系統(tǒng)的溫升是在給出的范圍之內(nèi)的。 第五章 斷帶保護(hù)裝置的建模/仿真/有限元 5.1 Solidworks軟件簡介 在機(jī)械行業(yè)，SolidWork這個軟件是3D設(shè)計里面比較先進(jìn)的，學(xué)起來不難，用起來也好上手，功能也是非常多的，而且整個工作界面看上去也是不錯的，借助了SolidWorks軟件，斷帶的裝置的設(shè)計過程好像變簡單了，直接拉伸、旋轉(zhuǎn)、抽殼等一些指令就能完成了，各個部件，箱體的三維模型就可以很快畫出來。 SolidWorks是一款計算機(jī)輔助繪圖與設(shè)計的軟件，它的功能相當(dāng)強(qiáng)大，能把零件的三維實體圖畫出來，對于三維裝配體圖和二維工程圖也是不在話下。現(xiàn)在大多數(shù)在一線工作的技術(shù)員僅僅對二維的繪圖軟件，比如autocad，caxa等的繪圖等更熟練，并且用二維軟件畫圖的時候，在裝配體、零件圖做標(biāo)識的時候優(yōu)點更突出。所以我們可以SolidWorks和二維圖進(jìn)行自由轉(zhuǎn)換，SolidWorks自動生成的工程視圖跟二維軟件的標(biāo)注方法合到一起，相互補充。 跟普通的平面制圖軟件比較一下，帶參變量式的CAD好處很多，原來的CAD軟件是有比例的，從正面，側(cè)面，還有上面的分別來看圖紙，再用投影，透視的效果把圖畫出來，把對應(yīng)的大小標(biāo)出來，這對畫圖的人員的專業(yè)能力還是有條件的，三維空間的想象力要非常好。以前的傳統(tǒng)的繪圖軟件，一個地方的大小變了，幾何圖紙上的大小都不會變；一旦幾何圖紙變了，可是標(biāo)好的大小確沒有變，所以還要重新再畫，工作量就變的很大了。 我們用這款三維軟件先畫出草圖，再把尺寸大小等一些限制的條件都標(biāo)到圖上，這就是對草圖進(jìn)行完全定義的概念，也可以叫做參數(shù)模式。因為軟件自己就自帶了關(guān)聯(lián)的屬性，所以標(biāo)注的大小變了，幾何圖形的大小自己也就跟著變好了。不要再重新設(shè)定，草圖也就定義好了，這樣的模式就是變量式的模式。 美國Solid Works公司就是專門開發(fā)三維軟件的，他們的這款軟件的目前來說是很全的。軟件銷售的很好，在CAD行業(yè)里面很受歡迎，在1997年的時候，法國一個公司把它都收購了。原來這個公式的投資者，還有股東，都得到了非常多的資金，被收購之后的SolidWorks，現(xiàn)在的操作團(tuán)隊還是原來的人，心在對于CAD這個行業(yè)來說，他們是非常專業(yè)的。 接下來對三維軟件的功能進(jìn)行介紹： （1） Top?Down從上往下面來進(jìn)行設(shè)計 （2） Down?Top從下往上面來進(jìn)行設(shè)計? （3） 對配置進(jìn)行管理 （4） 用起來非常容易，還能支持傳統(tǒng)數(shù)據(jù)格式 （5） 零部件鏡像 （6） 裝配特征 （7） 工程圖 （8） eDrawing Solidworks的模型組成有零件，有裝配圖，還有工程圖紙。在零件還沒有生產(chǎn)之前，這個圖紙就是草圖。通過平面圖紙，三維草圖，這樣三維模型，還有工程圖紙就都有了，要是草圖上面的大小有變化，那么三維模型的大小也就改變了。軟件用時是很方便容易的，對于設(shè)計來說，效率是提高了很多。 將零件開下來之后，或者是建立了一個新的零件，將草圖畫出來，這樣基本特征也就伸長了，之后模型上就會有更加多的特征，這樣一來零件也就有了。這樣從別的軟件就可以將曲面導(dǎo)入進(jìn)去，將特征編寫出來，零件的圖紙，還有裝配圖紙也就都有。這就是經(jīng)常用的多的辦法，就是從上往下進(jìn)行設(shè)計。 一開始畫草圖的時候從文件這邊開始，要設(shè)計一個新的零件，首先要把零件的文件建立起來。因為零件圖紙，裝配圖，工程圖都是相互有關(guān)系的，所以在這個里面，只要有一個圖紙有改變，別的圖紙也跟著有自動的變。 對于Solidworks2014版本，是可以自定義的，點菜單欄里面的工具-選擇，這樣就可以對系統(tǒng)選項了，還有文件屬性進(jìn)行想要的設(shè)定。 Solidworks2014它在進(jìn)行交換文件的時候功能是非常強(qiáng)大的，能夠輸進(jìn)，還有輸出的時候，文件的格式超過十種，可以跟CAD,PROE等等這些軟件來對文件進(jìn)行互相交換。 Solidworks2014，在畫草圖的時候，可以對網(wǎng)格線進(jìn)行顯示，還能對這些網(wǎng)格線進(jìn)行捕捉。能夠把網(wǎng)格線跟模型的邊線來進(jìn)行對齊，這樣一來還能將角度搞清楚。在這個軟件里面，網(wǎng)格線的功能，還有捕捉功能基本上不用，因為這個軟件是一個參變量軟件，大小，還有幾何關(guān)系之間的精度是滿足的。 5.2 零件建模 5.2.1壓板固定板三維建模的形成 在SolidWorks的三維軟件里面，要畫出壓板的固定板好像變簡單了，直接拉伸、等一些指令就能完成了，相應(yīng)的三維模型就可以很快畫出來。 圖5-1 壓板固定板的三維圖 5.2.2 機(jī)架零件的三維建模形成 對整個系統(tǒng)的機(jī)架這個零件，它的三維圖紙是沒有那么簡單的，在畫的時候用到了拉伸，切除，圓角這些功能，這樣一來機(jī)架的三維圖紙也就畫出來了?？聪聢D。 圖5-2 機(jī)架零件的三維圖 5.2.3 TOOLBOX運用 還有，在三維軟件里面， toolbox里面有很多傳動零件，螺栓，螺母等等的相關(guān)數(shù)據(jù)，直接拿來用就可以了，把自己需要的數(shù)據(jù)輸進(jìn)去就可以了。對軸承進(jìn)行建模，從這個里面將軸承確定下來，看下圖。 圖5-3 添加軸承 5.3 零件裝配 設(shè)計好了零件之后，把它放到組建的模式下面，之后按照一定的辦法把他們合起來，這樣一來產(chǎn)品，或者是某一個零件的立體模型就出來了。 裝配零件的時候，一定要在非常專業(yè)的設(shè)計模式下面來完成。在三維軟件里面，要對零件進(jìn)行創(chuàng)建要分下面幾步來： 點擊新建，把這個界面打開。 點類型這個選項，選擇點擊組件，在子類型里面將設(shè)計的選項找出來，在名稱這一欄把想要的文件的名字輸進(jìn)去，使用缺省板塊這個選項不要√，之后點確定。 新建文件選項的這個界面會跳出來，模板一欄這個里面點mmns _SLDASM_design，再點確定按鈕就可以了。 在設(shè)計零件的時候，有兩個辦法可以選，一個是自下往上的順序，還有一個是自上往下的順序。簡單點說，前面一種設(shè)計辦法是將裝配的辦法放到裝配體里面；后面一種設(shè)計辦法，是從上面產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)來進(jìn)行，將上面產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)在設(shè)計時候的規(guī)則傳送到有關(guān)聯(lián)的子系統(tǒng)里面去，這樣一來設(shè)計整體的時候效果更好，效率也是更高的。 設(shè)計零件的時候，系統(tǒng)將零件加到組件里面去的時候，辦法是比較多的，可以有放置定義集，還能用元件截面自動放置等等。使用的人在對約束集進(jìn)行定義的時候，約束可以是0個，也可以是很多個；預(yù)定義約束集可以約束預(yù)定義的個數(shù)。 用的比較多的裝配辦法是約束放置，在三維軟件里面，放置控制板的約束列表里面，有很多放置約束的種類的。在用這個約束放置的時候，有一些地方還是要注意的，比方說，匹配約束，或者是對齊約束，他們參照的種類全是一樣的，一次只能往里面加一個，比方說不能用一個匹配約束項目來對零件上面的面，還有下面的面來進(jìn)行配對，還有一個要對這兩個匹配約束來進(jìn)行單獨的定義，在裝配零件的時候，要對放置約束集來進(jìn)行定義，這個放置約束集的組成是很多個放置約束，這樣就可以對零件的放置，還有零件的方向來進(jìn)行定義。 裝配的時候要定出一個中心線來，跟圓弧曲面零件進(jìn)行配合的時候用的是面重合。一開始要對零件進(jìn)行分析，之后斷帶保護(hù)裝置的裝配圖紙也就出來了，看下圖： 圖5-4 斷帶保護(hù)裝置三維裝配圖 5.4 三維向二維的轉(zhuǎn)換 SolidWorks這個三維軟件，功能是很多的，我們用電腦把三維造型畫出來，還能把平面圖形畫出來，很多現(xiàn)在做機(jī)械設(shè)計的工作人員，更喜歡用的是平面圖紙的設(shè)計軟件，比方說CAD，不過在畫平面圖的時候，特別是對裝配圖進(jìn)行標(biāo)注的時候，好處是非常多的。那么說，使用三維軟件對圖紙來進(jìn)行轉(zhuǎn)換，三維軟件可以將圖紙生成，這樣一來平面，立體圖紙就都有了。 SolidWorks三維軟件里面可以把平面圖紙直接生成出來。打開三維軟件，新建立的模板里面，建立一個新的板塊，把工具欄打開，單擊新建的圖標(biāo)，從畫圖的地方單擊鼠標(biāo)右鍵，這樣從文件里面來選，點擊想要生成的三維模型是什么，選中視圖的方向；在畫圖的地方，再點鼠標(biāo)左邊的鍵，這樣圖所在的地方也就都有了，保存的時候格式用的是 “dwg/dxf”。具體的過程見下圖： 圖5-5 新建一個工程 圖紙可以選標(biāo)準(zhǔn)大小的，也可以自己對圖紙進(jìn)行定義，看下圖： 圖5-6選擇圖紙尺寸大小 把這個零件打開，這樣工程圖就有了，點鼠標(biāo)的坐標(biāo)，這樣所處的地點也就定下來了，拖著鼠標(biāo)來移，那么鼠標(biāo)移動方向的視圖也就有了。這樣一來需要的工程圖也就可以確定下來，看下圖。 圖5-7工程圖的創(chuàng)建 5.5 Sliodworks Motion介紹 Sliodworks Motion插件跟SolidWo