發(fā)動機缸體翻轉(zhuǎn)振蕩排屑機構(gòu)的設(shè)計說明書

1、本科生畢業(yè)設(shè)計本科生畢業(yè)設(shè)計發(fā)動機缸體翻轉(zhuǎn)振動排屑機構(gòu)的設(shè)計Design of engine block turning vibration chip removal mechanism學(xué)生姓名所在專業(yè)所在班級申請學(xué)位工學(xué)學(xué)士指導(dǎo)教師職稱副指導(dǎo)教師職稱答辯時間目 錄目目 錄錄 設(shè)計總說明 .IINTRODUCTION.II1本課題的研究現(xiàn)狀、運用目的和生產(chǎn)意義.11.1目前國內(nèi)外研究的現(xiàn)狀.11.2本課題研究的目的和意義.21.3本課題研究的主要內(nèi)容.22翻轉(zhuǎn)機構(gòu)的設(shè)計.22.1翻轉(zhuǎn)機構(gòu)的整體設(shè)計.32.2缸體的選取和參數(shù).32.3翻轉(zhuǎn)機構(gòu)的回轉(zhuǎn)油缸的設(shè)計.32.4翻轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)油缸主要參數(shù)的確定.

2、42.5定子與缸筒的結(jié)構(gòu)設(shè)計.42.6翻轉(zhuǎn)軸的設(shè)計.62.6.1翻轉(zhuǎn)軸的尺寸設(shè)計.62.6.2翻轉(zhuǎn)軸的校核.62.6.3定葉片上鍵的尺寸確定和校核.72.6.4軸承的選用.83振動機構(gòu)的設(shè)計.83.1振動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)尺寸的確定.83.2振動機構(gòu)的零部件組成.94液壓系統(tǒng)的設(shè)計.94.1液壓系統(tǒng)的特點.94.2液壓系統(tǒng)工況分析.94.3確定供油路線.104.3.1液壓回路的設(shè)計.104.3.2擬定液壓系統(tǒng)圖.104.3.3液壓系統(tǒng)原理圖的分析設(shè)計.104.4液壓元件的選用.145輸送輥道的設(shè)計.165.1傳動方式的選用.165.2輸送機的減速機選用.16目 錄5.3鏈條的設(shè)計.175.3.1滾子鏈

3、的設(shè)計.175.3.2鏈節(jié)數(shù)的計算.175.3.3單排鏈額定功率.175.3.4確定鏈條的中心距.175.3.5驗算鏈速 V.185.3.6選擇鏈條的潤滑方式.185.3.7鏈傳動的靜強度計算.185.3.8鏈輪的基本參數(shù)的確定.185.4輸送滾筒的設(shè)計.185.4.1輥道滾筒的尺寸.185.4.2輸送機滾筒的校核.195.5輸送機鏈輪軸承和聯(lián)軸器的選用.206SOLIDWORKS 三維設(shè)計圖.20鳴 謝.23參考文獻.24設(shè)計總說明I設(shè)計總說明本設(shè)計的機構(gòu)是用在發(fā)動機缸體生產(chǎn)線上的深盲孔的排屑工序的，發(fā)動機缸體翻轉(zhuǎn)振動排屑機構(gòu)是一個主要實現(xiàn)的設(shè)備，流水線滾筒輸送機是另外輔助生產(chǎn)的設(shè)備。缸體翻

4、轉(zhuǎn)振動排屑機構(gòu)的運作在流水線上是全自動化的。整個裝置運作的實現(xiàn)是依靠缸體在輸送流水線上運動時，缸體碰觸到翻轉(zhuǎn)裝置的行程開關(guān)的時候，從而觸發(fā)電磁鐵 1DT 通電，使油泵排油，繼而帶動了翻轉(zhuǎn)機構(gòu)的正反轉(zhuǎn)以及振動機構(gòu)的工作運轉(zhuǎn)，完成缸體排屑的生產(chǎn)環(huán)節(jié)。本課題需要設(shè)計四大部分：翻轉(zhuǎn)機構(gòu)部分、振動機構(gòu)部分和傳動流水線部分和液壓系統(tǒng)部分。翻轉(zhuǎn)機構(gòu)設(shè)計部分，涉及回轉(zhuǎn)油泵、翻轉(zhuǎn)液壓元件、翻轉(zhuǎn)液壓系統(tǒng)和翻轉(zhuǎn)軸的選用和設(shè)計。翻轉(zhuǎn)軸是非標準件，還進行了強度校核，以及相應(yīng)軸承的選用和校核。振動機構(gòu)設(shè)計部分，涉及振動液壓元件、振動系統(tǒng)、振動結(jié)構(gòu)選用和設(shè)計。輸送部分的設(shè)計，確定使用鏈傳動，選用輸送減速電動機，并進行鏈條的

5、設(shè)計。全自動化生產(chǎn)線的實現(xiàn)，靠行程開關(guān)控制，本設(shè)計畫出了液壓傳動原理圖，以及二維、三維設(shè)計圖的展示。關(guān)鍵詞：翻轉(zhuǎn)機構(gòu)；振動機構(gòu)；輸送機；液壓系統(tǒng)ABSTRACTIIINTRODUCTIONThe purpose of this design is used in the engine cylinder block production line of deep blind hole chip process, the engine cylinder turnover vibration chip removing mechanism is a main equipment, pipeline

6、transportation is auxiliary equipment.The operation of the cylinder turning vibration chip removal mechanism is fully automated. The operation of the whole device achieve is to rely on the cylinder in the conveying pipeline, cylinder touched the turning device of the travel switch, triggering 1dt of

7、 electromagnet energized, so that the pump discharge of oil, and then led the turnover mechanism is reversing and vibration mechanism of stopping, complete cylinder row chip production processes. This topic needs to design three major parts: the turning mechanism part, the vibration mechanism part a

8、nd the transmission line part. The design of the turning mechanism is involved in the selection and design of the rotary pump, the hydraulic components, the hydraulic system and the turning shaft. Turning shaft is not standard parts, also carried out the strength check, as well as the corresponding

9、bearing selection and check. Vibration mechanism design part, involve vibration hydraulic components, vibration system, vibration structure selection and design. Transmission part of the design, to determine the use of chain transmission, the use of conveyor motor, and the design of the chain.The re

10、alization of the full automatic production line, by the stroke switch control, the design of the hydraulic transmission principle diagram, as well as the three-dimensional map of the show.KEYWORDS: Turning mechanism；Vibration mechanism；Conveyer belt； pressure本科生畢業(yè)設(shè)計 1 發(fā)動機缸體翻轉(zhuǎn)振動排屑機構(gòu)的設(shè)計畢業(yè)設(shè)計說明書1本課題的研究現(xiàn)

11、狀、運用目的和生產(chǎn)意義 1.1目前國內(nèi)外研究的現(xiàn)狀 本課題研究的目的是針對缸體生產(chǎn)線上的翻轉(zhuǎn)振動排屑機構(gòu)的設(shè)計和改進。每個工序都有相應(yīng)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，而每一個生產(chǎn)環(huán)節(jié)都是相扣的。發(fā)動機缸體的翻轉(zhuǎn)振動排屑裝置，應(yīng)該與發(fā)動機缸體其他的生產(chǎn)環(huán)節(jié)相匹配。一個缸體的完整生產(chǎn)，需要每一個工序都落實好。隨著時代的進步，世界各國的經(jīng)濟都得到飛速發(fā)展。但是，近幾年爆發(fā)了全球性金融危機后，讓工業(yè)制造行業(yè)飽受沖擊，即使是在世界上來說已經(jīng)成為龍頭行業(yè)之一的汽車制造行業(yè)也難逃過這次“災(zāi)難” 。如何在金融危機中把握機會，再促進技術(shù)上的進步，成為每一個國家的企業(yè)首要面對的一大難題。在汽車發(fā)動機的裝配生產(chǎn)來說，生產(chǎn)的效率和成本，

12、零件質(zhì)量等主要問題是公司必須考慮的問題，以降低其生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品的質(zhì)量，這是社會生產(chǎn)發(fā)展的方向。我們國家的大部分企業(yè)的生產(chǎn)率僅為世界先進國家的 3 / 1，與美國，德國，日本等發(fā)達國家相比，甚至還不到 5 / 1。前面我們看到的巨大差距是技術(shù)落后和資源浪費。創(chuàng)新的和先進的汽車生產(chǎn)線技術(shù)已成為我國汽車產(chǎn)業(yè)的主要追求目標。在汽車行業(yè)競爭日益激烈，特別是金融危機的動蕩之后，如何抓住機遇與挑戰(zhàn)，如何擺脫弱競爭，如何在質(zhì)量和價格上脫穎而出，這是我們需要一步一步來提高的。發(fā)動機缸體是發(fā)動機的重要組成部分，如果提高了缸體的生產(chǎn)效率，對提高發(fā)動機的生產(chǎn)效率有著直接的意義，尤其是缸體生產(chǎn)的需求量一直很大，無論

13、是國內(nèi)還是國外。實現(xiàn)缸體的自動生產(chǎn)線上的翻轉(zhuǎn)振動裝置具有比手動操作更方便快捷有效的優(yōu)點。創(chuàng)新的生產(chǎn)線，是保證缸體的生產(chǎn)效率和質(zhì)量的有力要素。1.2本課題研究的目的和意義 由于汽車的產(chǎn)業(yè)鏈長，人們需求量大，社會的關(guān)注度高；隨著汽車的普及，汽車本科生畢業(yè)設(shè)計 2 生產(chǎn)和銷售規(guī)模日益增加。2011 年汽車銷量超過 1800 萬輛，獲得了全球第一個銷量的同時，在整個汽車產(chǎn)業(yè)需求量激增和就業(yè)增長的同時，汽車生產(chǎn)和市場營銷的也緊跟著高速增長。正是在這種頗有挑戰(zhàn)的環(huán)境下，自主創(chuàng)新技術(shù)的結(jié)果，勞動成本的降低和生產(chǎn)率的提高是近年來我國汽車行業(yè)發(fā)展的趨勢。改革開放以來，通過汽車工業(yè)的發(fā)展和進步，給我國的工業(yè)發(fā)展帶

14、來空前的進步。目前，汽車產(chǎn)業(yè)已逐漸成為我國國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)之一。汽車工業(yè)組織結(jié)構(gòu)逐年優(yōu)化,零部件的設(shè)計制造水平有了較大的提高。但是，我國目前還有存在工作人員綜合素質(zhì)較低、生產(chǎn)的設(shè)備陳舊、生產(chǎn)往往僅靠半自動和人力經(jīng)驗從事汽車生產(chǎn)的企業(yè)。發(fā)動機缸體的深盲孔加工后由人工來翻轉(zhuǎn)振動清理的話，操作者勞動強度大，經(jīng)常會造成腰部損傷，而且難以達到排屑效果，大批量生產(chǎn)所需人員過多，生產(chǎn)成本會高居不下，所以發(fā)動機缸體翻轉(zhuǎn)振動排屑裝置就是作為汽車生產(chǎn)行業(yè)較為常見的一個輔助設(shè)備而出現(xiàn)，是完成發(fā)動機深盲孔排屑的最基本工具,其能使發(fā)動機缸體深盲孔里的排屑更加徹底。全自動流程不僅可以減輕勞動者的工作強度而且提高了生產(chǎn)率

15、，其裝置在汽車發(fā)動機的缸體生產(chǎn)有著舉足輕重的地位。企業(yè)的生產(chǎn)目標應(yīng)該以更高效，更專業(yè)和減少成本為發(fā)展之道；創(chuàng)新的裝配線，更先進的生產(chǎn)技術(shù)，是促進整個汽車產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展的至關(guān)重要因素。1.3本課題研究的主要內(nèi)容本課題主要研究的是缸體翻轉(zhuǎn)振動裝置的運動方案和運動機構(gòu)。在設(shè)計任務(wù)中，可分四個主要部分：翻轉(zhuǎn)裝置機構(gòu)的設(shè)計、振動裝置的機構(gòu)設(shè)計、輸送生產(chǎn)線輔助部分的設(shè)計和液壓系統(tǒng)的設(shè)計。這里主要設(shè)計的是前面兩個部分。除此之外，我們還需要圖紙來更直觀地表達本裝置的生產(chǎn)，裝配和應(yīng)用。我們需要把二維 CAD 和三維的零件圖、裝配圖畫出來。2翻轉(zhuǎn)機構(gòu)的設(shè)計主要解決帶動翻轉(zhuǎn)架翻轉(zhuǎn)的機構(gòu)設(shè)計，液壓系統(tǒng)參數(shù)的確定，液壓零

16、件的選用和主要非標件的校核。本科生畢業(yè)設(shè)計 3 2.1翻轉(zhuǎn)機構(gòu)的整體設(shè)計 圖 2-5 翻轉(zhuǎn)裝置的整體尺寸2.2缸體的選取和參數(shù) 翻轉(zhuǎn)機構(gòu)設(shè)計中，翻轉(zhuǎn)機架的設(shè)計都是根據(jù)缸體的尺寸來確定的。本課題選取的發(fā)動機缸體是：EQ4H（四缸發(fā)動機缸體）缸體的材料：HT250缸體的尺寸：長（l）=551mm，寬（b）=372mm，高（h）=428mm缸體的重量：W=100Kg2.3翻轉(zhuǎn)機構(gòu)的回轉(zhuǎn)油缸的設(shè)計1）缸體的重量為 100kg，粗略估值翻轉(zhuǎn)架的重量約為 80kg，所以粗略估算液壓回轉(zhuǎn)油缸轉(zhuǎn)矩為：（1000+800）N*0.65m=1170 Nm 2）按實際的工業(yè)需求，翻轉(zhuǎn)架的轉(zhuǎn)速很慢，不大于 5r/mi

17、n，因此應(yīng)該控制壓力油流量。根據(jù)轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，估算輸入功率=1170*5 /（9549*0.6）=1.02kw3）液壓系統(tǒng)的壓力的確定： （2-1）FPA （2-2）qA 由以上兩式可知,在選擇液壓回轉(zhuǎn)油缸相應(yīng)的運行壓力 p 時,按照機械的運作條件、部件的制作能力等各方面因素進行考慮.在滿足系統(tǒng)所需功能、系統(tǒng)的效率和流量、運本科生畢業(yè)設(shè)計 4 行穩(wěn)定性、經(jīng)濟以及工藝性等方面的條件后,在設(shè)計中,應(yīng)選擇類比法來選擇。參考12表 2.1、2.2 ,選擇系統(tǒng)的工作壓力 p=15MPa.表 2.1 各類液壓設(shè)備常用的工作壓力設(shè)備類型磨床組合機床車/銑鏜床龍門刨床農(nóng)業(yè)機械,小型工程機械工程機械鍛壓設(shè)備船用系

18、統(tǒng)工作壓力/MPa26.32410101616321425表 2.2 不同負載下的液壓缸常用的工作壓力負載/KN50工作壓力/MPa15Mpa 時, maxP=16Mpa; -材料的許用應(yīng)力(MPa)，=b/n=600/8=75(MPa) 式中 b-定子的材料抗拉強度(MPa) n-安全系數(shù),參考表 2-3 取 n=8。表 2-3 材料的安全系數(shù) n交變載荷材料靜載荷不對稱對稱沖擊載荷鋼3 5812鐵4 61015 綜上取定子的壁厚=10mm0 所以缸筒外徑 ： D1=D+2=90(mm) （2-6）02.缸筒連接方式：法蘭式連接要求的連接強度較高，方便拆卸安裝、制造簡單，制造成本較低廉并且可

19、以能夠承受較高的壓力；焊接式的聯(lián)接強度很高并且不容易拆裝，而且整體式的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜不利于加工。故選用法蘭式聯(lián)接。15本科生畢業(yè)設(shè)計 6 2.6翻轉(zhuǎn)軸的設(shè)計2.6.1 翻轉(zhuǎn)軸的尺寸設(shè)計圖 2-1 翻轉(zhuǎn)軸的整體尺寸2.6.2 翻轉(zhuǎn)軸的校核軸的材料選用 45 鋼,調(diào)質(zhì)處理硬度 235-269HBS；表面淬火后硬度為 55-60HRC。軸的傳動功率.kwp24. 06 . 04圖 2-2 翻轉(zhuǎn)軸的受力示意圖 根據(jù)受力圖，兩個受力點的扭矩mNmNTT31836 . 32/4 . 2954921.彎矩.mNmNM60100010603由14，翻轉(zhuǎn)軸主要受到扭矩的作用和作用不大的彎矩?；旧峡梢酝ㄟ^降低許用

20、扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力來校核軸的扭轉(zhuǎn)強度。本科生畢業(yè)設(shè)計 7 翻轉(zhuǎn)軸所受到的扭轉(zhuǎn)強度，因T=55 MPadnPWTTT67.432 . 0/95500003TMPa，考慮到彎矩的影響，因此T已經(jīng)降低了數(shù)值，所以軸符合強度要求。圖 2-3 翻轉(zhuǎn)軸彎矩圖根據(jù)受力圖，兩個受力點的扭矩mNmNTT31836 . 32/4 . 2954921.彎矩.mNmNM60100010603由14，翻轉(zhuǎn)軸主要受到扭矩的作用，以及可以忽略不計的彎矩?；旧峡梢酝ㄟ^降低許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力來只校核軸的扭轉(zhuǎn)強度。有前面計算所得結(jié)論：翻轉(zhuǎn)軸復(fù)合強度要求。圖 2-4 翻轉(zhuǎn)軸的扭矩圖本科生畢業(yè)設(shè)計 8 2.6.3 定葉片上鍵的尺寸確定和校核按

21、普通 B 型鍵來設(shè)計 ，材料是 45 鋼，根據(jù) d=55mm，由3得鍵的尺寸為b=18mm,h=14mm，取鍵長 Ll=160mm。查2表 6-2 得p=120-150MPa，因為是 B 型平頭鍵，l=L，k=0.5h=7mm，當 T=1160 Nm 全部作用在一個鍵上面時，則有，p =2000T/kld=2000*1160/（7*160*55）=37.66MPa120MPa 符合要求。2.6.4 軸承的選用 翻轉(zhuǎn)裝置選用的軸承是：角接觸球軸承；型號是：7217AC，此軸承極限轉(zhuǎn)速比高，軸向承載能力也比較大，可以同時承受徑向以及軸向載荷。 3振動機構(gòu)的設(shè)計主要是振動機構(gòu)的尺寸設(shè)計，振動液壓系統(tǒng)

22、的擬定和液壓元件的設(shè)定。3.1振動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)尺寸的確定根據(jù)翻轉(zhuǎn)裝置的尺寸先確定振動箱體的尺寸：L=220;D=170;H=130（mm）從液壓缸的工作情況特點出發(fā),本次設(shè)計采用單作用活塞桿式液壓缸。安裝方式為軸向底座式。根據(jù)動力以及運動的分析,設(shè)計計算的主要尺寸大小參數(shù)如下：選擇液壓缸的工作壓力,前文已采用 P=15MPa液壓缸油腔內(nèi)徑:按照液壓缸系統(tǒng)所采用的供液壓油的壓力 p 以及用規(guī)定的輸出力F 來確定缸筒的內(nèi)徑 D(m),其計算的公式為: D=3.91（mm） （3-pF /1057. 323）式中 F-液壓缸的輸出力(N) p-供油壓力(MPa)根據(jù)以上計算的公式得出液壓缸油腔的內(nèi)徑

23、D，取值并且圓整到標準值取 D=10mm滑閥桿直徑：由表 2.3 可取 d=0.7D,得 d=7(mm),查表: 取 d=8(mm)本科生畢業(yè)設(shè)計 9 表 3.4 機床內(nèi)液壓缸活塞桿的直徑推薦值 受壓縮力,工作壓力 p1(MPa)活塞桿受力情況受拉伸力p1557活塞桿直徑 d(0.30.5)D(0.50.55)D(0.60.7)D0.7D執(zhí)行機構(gòu)的運行條件可以確定液壓滑閥桿的行程,但是為了簡化制造工藝,降低制造成本,增加產(chǎn)品的通用性,應(yīng)該選擇標準化的值 ,這里將 S=1100(mm)計算工作階段液壓缸所需要的流量：q=2=0.0785L/min （3-D4/4）圖 3-1 滑閥與活塞推桿的連接

24、方式3.2振動機構(gòu)的零部件組成振動機構(gòu)是由振動箱體（制定油路、油腔） ，滑閥 1 和滑閥 2，活塞推桿 1 組成。4液壓系統(tǒng)的設(shè)計4.1液壓系統(tǒng)的特點1）輕易地達到無級調(diào)速的目的，而且調(diào)速的區(qū)間比較大，一般可以達 2000：1。 2）液壓系統(tǒng)的重量較輕體積較?。?3）使用液壓傳動時較為平穩(wěn)； 4）可以完成過載保護，并且工作油液可以自動潤滑傳動的部件，從而可以增加使本科生畢業(yè)設(shè)計 10 用年限；5）操做方便簡單，可以實現(xiàn)自動化。6）液壓元件便于實現(xiàn)系列化、通用化以及標準化，選擇液壓傳動可以機械的內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加簡單，因此可以使機械的內(nèi)部零部件數(shù)目減少。4.2液壓系統(tǒng)工況分析 本次設(shè)計的液壓翻轉(zhuǎn)振動排

25、屑裝置的運行流程總體如下： 發(fā)動機缸體進入翻轉(zhuǎn)架中觸動翻轉(zhuǎn)機構(gòu)液壓元件翻轉(zhuǎn)葉片翻轉(zhuǎn)帶動翻轉(zhuǎn)架翻轉(zhuǎn) 180觸動振動機構(gòu)液壓元件活塞推桿推動翻轉(zhuǎn)架一個角度活塞推桿回縮翻轉(zhuǎn)架向下運動頂?shù)交钊茥U上，達到振動效果回轉(zhuǎn)油缸反轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn)架回到原位。等待下一次翻轉(zhuǎn)振動工作。以上就是液壓翻轉(zhuǎn)振動裝置的一次運行流程。4.3確定供油路線 為了實現(xiàn)這個設(shè)備在翻轉(zhuǎn)運行時速度低 ,振動運行時進給速度高的要求,從節(jié)約能量、降低熱損失出發(fā),泵源系統(tǒng)應(yīng)該選擇變量泵供油或者雙泵供油,本次設(shè)計選擇變量柱塞泵供油。4.3.1液壓回路的設(shè)計 首先，設(shè)計翻轉(zhuǎn)回路。在液壓系統(tǒng)中翻轉(zhuǎn)回路應(yīng)該達到以下幾個要求： 1）可以在設(shè)定的調(diào)速區(qū)間內(nèi)控制執(zhí)

26、行元件的運行速度。 2）當載荷不斷改變時,已經(jīng)設(shè)定好的變速區(qū)間大小要盡量小,并且應(yīng)該在設(shè)定的區(qū)間內(nèi)波動。 3）可以為驅(qū)動執(zhí)行元件提供所需要的轉(zhuǎn)矩和力。 4）要盡量降低功率損耗，盡量減少熱量散發(fā)。 5）當工件接近原位時，翻轉(zhuǎn)架會壓下行程節(jié)流閥，實現(xiàn)緩沖，達到減少工件與輸送帶導(dǎo)軌的碰撞。此外，為了保證振蕩的性能，在振蕩時應(yīng)使回轉(zhuǎn)油缸里的右油腔排出的壓力油，全部流入回轉(zhuǎn)油缸的左油腔。因為右油腔排出的油，如有一部分流回油箱，就一定會使左油腔形成一定程度上的真空，就會有不利于振動的影響。所以本液壓系統(tǒng)在調(diào)速閥之后需要串聯(lián)一個背壓閥，以保證振動排屑的效果。4.3.2擬定液壓系統(tǒng)圖我們知道，液壓系統(tǒng)的回路大

27、致可以分為兩種：開式回路和閉式回路。經(jīng)過我們反復(fù)對比可以得知閉式系統(tǒng)回路比較對稱、外形和構(gòu)造相對緊密，但是液壓系統(tǒng)內(nèi)部相對復(fù)雜，為了確保控制系統(tǒng)可以安全運行，需要向低壓液壓油輸入控制回路，因此回路需要設(shè)計一個低壓保護的地方來保正系統(tǒng)安全運行；當閉式系統(tǒng)中的油溫逐漸升本科生畢業(yè)設(shè)計 11 高時，熱量的散發(fā)就會比較困難，因此還要設(shè)計高效的冷卻系統(tǒng)來冷卻工作中的油液，由于附加了這些回路，使系統(tǒng)更加復(fù)雜化；閉式系統(tǒng)選擇容積調(diào)速回路適用于大功率場合，因此只有在比較好的的條件下才能使用。開式回路相對于閉式回路結(jié)構(gòu)比較簡單，冷卻條件較好，不需要冷卻回路，對資金沒有太大要求，對比之下比較合適液壓翻轉(zhuǎn)振動排屑裝

28、置。4.3.3液壓系統(tǒng)原理圖的分析設(shè)計（1）這個液壓系統(tǒng)是中低壓液壓系統(tǒng)，因此選擇齒輪泵來給回路供油。綜合考慮上述回轉(zhuǎn)的回路、振動的回路和卸荷的回路、以及保護液壓系統(tǒng)的保護回路和控制方向回路來制定回路的液壓原理圖。它的翻轉(zhuǎn)振動的工作流程如下： 圖 4.1 缸體翻轉(zhuǎn)倒屑裝置開啟電源開關(guān)，液壓泵開始運行，油路開始上升。缸體觸動行程開關(guān)，電磁鐵 1DT通電后，油泵里面排出的壓力油，經(jīng)過三位五通電磁閥以及行程節(jié)流閥之后，流入回轉(zhuǎn)油缸的左腔（相當于軸上的 a 孔） ，然后轉(zhuǎn)動葉片沿著軸轉(zhuǎn)動，使翻轉(zhuǎn)裝置翻轉(zhuǎn)，從而帶動工件翻轉(zhuǎn)。翻轉(zhuǎn)到一定角度時，翻轉(zhuǎn)架壓下行程節(jié)流閥，實現(xiàn)節(jié)流緩沖。當振臂接觸液壓振蕩器的柱塞

29、后（翻轉(zhuǎn) 180） ，行程開關(guān)使電磁鐵 1DT 斷電并使 3DT 通電，于是二位三通電磁滑閥接通了油泵和振蕩器的油路，使壓力油進入到振蕩器里面，振蕩器開始振蕩。振蕩結(jié)束后，延時繼電器發(fā)出信號使 2DT 通電。于是從油泵排出的壓本科生畢業(yè)設(shè)計 12 力油，經(jīng)過三位五通電磁閥流入回轉(zhuǎn)油缸的右腔（相當于圖上的 b 孔） ，從而帶動工件返回。當工件接近原位時，回轉(zhuǎn)油缸上的翻轉(zhuǎn)架壓下行程節(jié)流閥，實現(xiàn)緩沖以消除工件給輸送帶導(dǎo)軌所帶來撞擊。表 4.3 液壓系統(tǒng)工作控制通電表 序號工作流程Y1Y2Y3回轉(zhuǎn)油缸右轉(zhuǎn)振蕩-回轉(zhuǎn)油缸左轉(zhuǎn)+本科生畢業(yè)設(shè)計 13 圖 4.2 翻轉(zhuǎn)振動排屑裝置的液壓工作原理圖（2）當油泵

30、把壓力油通入振蕩器時，壓力油會流入 h 油腔和 d 油腔，然后，d 油腔的壓力油通過管道進入 k 油腔，之后壓力油再流入 e 油腔。這時，壓力油產(chǎn)生的壓力會使滑閥 3 向左邊運動，這會使流入 d 油腔的壓力油流入 c 油腔，然后流向柱塞 1 的左邊油缸，推動柱塞 1 向右移動，從而使柱塞 1 頂開翻轉(zhuǎn)裝置上的振臂。而這時柱塞油缸的右腔里面的油會通過 l 腔而流回到油箱里面。在柱塞 1 的移動中，同時會帶動著滑閥 2 跟著柱塞 1 移動。當滑閥 2 移動到可以將 h 油腔到 k 油腔的油路堵死的時候，同時使 h 油腔與 g 油腔的油路打開時，就會使油路有了一定的變化。此時，壓力油會經(jīng)過 g 油腔

31、，從而流入到 a 油腔，由于壓力油產(chǎn)生的壓力會推動滑閥 3 向右移動，使得 b 油腔與 c 油腔會連通。而從我們的設(shè)計可以知道，振蕩器里面的 c 油腔是與柱塞 1 的左邊活塞缸相連通的，b 油腔是與 f 油腔相連通的，而 f 油腔是與油箱相連通的。所以這時柱塞 1 的左腔會與郵箱連通，柱塞1 在工件的重力作用下，會向左移動。當柱塞 1 向左移動的時候，同時又帶動了滑閥 2 向左移動。這會使得滑閥 2 又會封閉了 h 油腔連通 g 油腔的通路，同時打開了 h 油腔連通 k 油腔的通路，這樣就完成了一個振蕩動作的循環(huán)。本科生畢業(yè)設(shè)計 14 圖 4.3 液壓振動的原理圖本科生畢業(yè)設(shè)計 15 4.4液

32、壓元件的選用1.液壓泵的選擇 （1）液壓泵工作壓力的確定因為在運行過程中進油管路會產(chǎn)生相應(yīng)的阻力,因此選擇泵運行的工作壓力是: 1pPPP （3-18） 式中 Pp 液壓泵在工作時產(chǎn)生的最大壓力；P1 液壓元件的最大工作壓力， P 是從泵到液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件之間的總的壓力損耗，我們可以在剛開始計算的時候簡單的取一個系統(tǒng)壓力損失值為(0.20.5MPa,如果是復(fù)雜的液壓系統(tǒng)則可以取 0.51.5MPa,而我們在本設(shè)計中取到的壓力損失值=0.5MPa；因此可得液壓泵的工作壓力為： Pp= P1+P=15.5（MPa） （3-19）以上計算得到的 p 是液壓系統(tǒng)的靜態(tài)壓力,然而泵的額定壓力要滿足pn

33、(1.251.6)Pp,中低壓系統(tǒng)應(yīng)該選取小一點的值,高壓系統(tǒng)選擇較大值.因此我們在這次設(shè)計中采用P 1.6Pp=24.8MPa. （2）液壓泵流量的計算液壓泵允許經(jīng)過的最大流量應(yīng)為 maxpqKq3/ms （3-20） 式中 pq- 液壓泵的最大流量 - 同時運行時的各執(zhí)行元件所提供的最大流量。max)(q KL - 系統(tǒng)的泄漏系數(shù),正常情況下 KL為 1.1 到 1.3 之間,現(xiàn)在選擇液壓泵的泄漏系數(shù) K 為 1.2。 求得液壓泵流量為： pq 5.495 L/min （3-21） （3）選擇液壓泵的規(guī)格按照前文算出來的1p和pq,再來參考相關(guān)手冊,采用柱塞泵，型號為 10*CY（M）14

34、-1B 。技術(shù)規(guī)格：排量：10ml/r；額定壓力：31.5MPa ；驅(qū)動功率：9.3KW；轉(zhuǎn)速范圍：1500r/min。2.電動機功率的確定打包機在運行過程中，要根據(jù)最大功率來選擇液壓泵以及電動機的功率。由上述可知液壓泵供油的額定壓力是：16.5Mpa，泵的流量是：q=5.495L/min，因此取液壓泵總效率為，那么液壓泵所需要的驅(qū)動功率是：pmax85. 0P10.94kw本科生畢業(yè)設(shè)計 16 經(jīng)過查電動機樣本：選型號為 Y160M1-2 電動機；額定功率 :15kw；額定轉(zhuǎn)速為2930r/min。3.閥類元件及輔助元件 （1）液壓閥的選擇液壓閥大致有方向閥與壓力閥以及流量閥這幾種類型。雖然

35、液壓閥有著很多種的類型，但是它們也是存在某些相同之處。 閥的選擇原理： 1.閥的規(guī)格考慮到系統(tǒng)的額定壓力還有該閥實際工作中的極限通流量，采用經(jīng)過標準化的閥件。溢流閥應(yīng)該按照液壓泵允許的最大流量來選擇；在選用調(diào)速閥與節(jié)流閥時，應(yīng)該達到執(zhí)行機構(gòu)的最低穩(wěn)定速度時的流量大于最小穩(wěn)定流量的目標。所以我們往往在選擇控制閥的流量選擇中要比正常運行時經(jīng)過的流量更大一點，同時還要承受 20%之間的短期過流量。 2.閥的型式 按照安裝和操作方式選擇。在這次設(shè)計中系統(tǒng)的工作壓力大約是 16Mpa，所以采用中、高壓閥。所選閥的規(guī)格如下： （1）流量控制閥的選擇： 選用流量控制閥時重點是按照流量閥的最大工作壓力以及經(jīng)過

36、閥所允許的最大流量。 行程節(jié)流閥的選擇：型號：MST-03，最高壓力：21MPa，推薦流量：45L/min，生產(chǎn)廠家：北部精機有限公司。背壓閥的選擇：型號：LVPRV-綠逸背壓閥，材質(zhì)：S-不銹鋼，管路通徑：15-DN15，最大壓力：0.3-1MPa。 （2）調(diào)速閥的選擇： 在選用調(diào)速閥，應(yīng)該達到執(zhí)行機構(gòu)最低穩(wěn)定速度大于最小穩(wěn)定流量的目標。選用 QA-H10 單向調(diào)速閥。三位五通電磁滑閥的選擇：型號：K35HD2-8，最高壓力：35Pa，流量：25L/min，通徑：8mm。 3.濾油器的選擇： 濾油器應(yīng)安置在泵中的吸油管路上，對泵起到保護作用。型號：WU250F，壓力：15MPa，流量：350

37、mL/min，通徑：15mm，過濾精度：100um，生產(chǎn)廠家：天津濾油器廠。本科生畢業(yè)設(shè)計 17 4.壓力表開關(guān)的選擇： 壓力表的作用是用來測量液壓系統(tǒng)中的壓力大小。型號：KF3E3B，使用壓力：16MPa，生產(chǎn)廠家：高行液壓元件廠。5.管道尺寸的確定內(nèi)徑 d 為： （3-22）1000Q40d式中 Q通過管道的流量0管內(nèi)允許的流速對吸油管，0?。?.51.5）m/s，回油管取0（1.52.5）m/s。 對壓力油管，當 p14MPa 時取05m/s；在行走機械中，當 p21MPa 時，取0=（56）m/s。經(jīng)計算，選用雙層鋼絲編織液壓膠管（GB3683-92）,通徑 10mm,有兩層鋼絲,工作

38、壓力為 40MPa ,最小的彎曲半徑 130。5輸送輥道的設(shè)計5.1傳動方式的選用本設(shè)計采用的是鏈傳動方式，鏈傳動相對于以摩擦形式的帶傳動，鏈傳動能維持一個準確的傳動比，傳動效率也相對較高，而且不會有彈性滑動以及打滑的現(xiàn)象出現(xiàn)。而鏈式輸送流水線主要是由電機帶動鏈條，鏈條繼而帶動各輸送道上鏈輪的轉(zhuǎn)動，實行整個輸送的工序。鏈式輸送機包括鏈輪、鏈條、滾筒、機架、腳架、輸送電機等。5.2輸送機的減速機選用在輸送機的傳動中，有效的拉力為 F=1000N，初定 V=0.2m/s。初定支撐滾輪的直徑為 D=100mm，則工作滾輪的轉(zhuǎn)速為：，設(shè)傳動的效率 n 為 0.9， （5-1）則 （5-2）本科生畢業(yè)設(shè)

39、計 18 電動減速機所需功率 P=0.2/0.9=0.22kw. （5-3）選用 RF37 減速機，其輸出轉(zhuǎn)速為 n=39r/min；傳動比 i=36；輸出功率 P=0.55kw；電機轉(zhuǎn)速 n=1400r/min。5.3鏈條的設(shè)計5.3.1滾子鏈的設(shè)計輸送線選用的電動機的額定功率p=0.55kw，電動機轉(zhuǎn)速n1=1400r/min，減速機輸出轉(zhuǎn)速為n2=39r/min.所鏈條的平均速度為：。 （5-4）鏈節(jié)數(shù)選用的原則是：（1）鏈節(jié)數(shù)最好的偶數(shù)，（2）優(yōu)先取鏈輪齒數(shù)與鏈節(jié)數(shù)互質(zhì)的奇數(shù)。根據(jù)可知，z 減少會增大 P，所以得出鏈輪的齒數(shù)是不能太少的。5.3.2鏈節(jié)數(shù)的計算首先，我們?nèi)1=Z2=2

40、5,一般=（30-50）P，故中心距初定為=30p ,由得，=135，圓整偶數(shù)后為 136.5.3.3單排鏈額定功率根據(jù)公式：由=0.357kw和=1400r/min可得，由3圖 9-11 查取鏈號為 10A，查得鏈節(jié)距p=15.875.本科生畢業(yè)設(shè)計 19 5.3.4確定鏈條的中心距由前面所知道=86，Z1=Z2=25， （鏈條的中心距可以調(diào)節(jié)）而在鏈條的實際安裝時，鏈條的中心距取值應(yīng)該要比計算值小 2-5mm。5.3.5驗算鏈速 V=0.24m/s5.3.6選擇鏈條的潤滑方式從上式可以得到：P=15.875，V=0.25m/s,從3圖 9-14 得，我們選擇定期人工潤滑的方式來定期潤滑鏈條

41、，使得鏈條的使用壽命增長和確保傳動的效率。5.3.7鏈傳動的靜強度計算V=0.30m/s0.6m/s，失效的原因主要是因為靜強度不夠，導(dǎo)致在剛啟動的時候鏈條被拉斷，因此需要按照靜強度校核。取靜強度安全系數(shù)S=4。,由計算結(jié)果可知，鏈條的靜強度滿足要求。5.3.8鏈輪的基本參數(shù)的確定鏈輪的分度圓的直徑：齒頂圓的直徑 ： 齒根圓的直徑=d-d1=116.54mm，fd最大軸凸緣直徑85.9776. 004. 1180cot2hzpdg.本科生畢業(yè)設(shè)計 20 5.4輸送滾筒的設(shè)計5.4.1輥道滾筒的尺寸圖 5-4 輸送機滾筒的尺寸5.4.2輸送機滾筒的校核輸送滾筒材料用Q235A，傳動過程中，缸體任一時刻跟六條輸送滾筒接觸，每根輸送滾筒受到的力 為：F=1000/6N=166.7N.每個滾輪主要受到彎矩的影響，校核彎曲正應(yīng)力強度.彎矩，mNmNMM333. 810507 .166213驗算彎曲正應(yīng)力強度，,強度滿足要求。PaWMWM145. 31maxmaxPa401圖 4-2 輥道滾筒受力圖 337 .265032mmdW本科生畢業(yè)設(shè)計 21 圖 4-3 輥道滾筒彎矩圖5.5輸送機鏈輪軸承和聯(lián)軸器的選用根據(jù)前面軸的選用依據(jù)，輥道軸承選用 7206AC；聯(lián)軸器選用滾子鏈聯(lián)軸器GL4，公稱轉(zhuǎn)矩是 1606SOLIDWORKS 三維設(shè)計圖排屑工序的實