升板機前后輔機的設(shè)計（含CAD圖紙）

升板機前后輔機的設(shè)計［摘要］:本文首先介紹了升板機前后輔機裝置相關(guān)背景知識和發(fā)展現(xiàn)狀,重點強調(diào)了升板機前后輔機裝置的提出及意義。其中討論了升板機前后輔機裝置的基本原理和使用工況，突出介紹了該裝置的工作特點及實際用途，重點闡述了設(shè)計的總體思路和各個零部件的設(shè)計選用及配合，并對該裝置的關(guān)鍵部位設(shè)計及相關(guān)傳動原理做出了詳細(xì)的說明。最后，本文就總體設(shè)計上的優(yōu)劣進行了客觀的分析，針對設(shè)計中存在的不足及日后的改進提出了可行性的解決方案。［關(guān)鍵詞］:自動推進液壓傳動銜接定位3D車架車軸owe齒輪齒輪軸擋圈導(dǎo)輪端蓋導(dǎo)輪外護套導(dǎo)輪軸導(dǎo)輪軸支座導(dǎo)向套OWO)導(dǎo)輪頂圈導(dǎo)柱支撐座導(dǎo)柱支座缸筒后襯板后端蓋活塞DWG導(dǎo)向架活塞桿機架OWGJ導(dǎo)柱套目錄機架預(yù)埋件扭轉(zhuǎn)彈簧前襯板刖順需0W0上齒條DWGOWGOWG推爪連接銷推爪右耳環(huán)推爪左耳環(huán)OWG無縫鋼管導(dǎo)

柱升板機輔機

地基圖送豉車OWOj推爪推爪定位角

鋼油口正文軸承頂圈液壓缸后支

座下齒條軸承端蓋DWG液壓缸OWGj

軸承外護套DWG

液壓缸耳環(huán)總裝配圖液壓缸耳軸

夾緊座畫呼濟極機前后;

身醐的設(shè)計?［關(guān)鍵詞］:自動推進液壓傳動銜接定位3D車架車軸owe齒輪齒輪軸擋圈導(dǎo)輪端蓋導(dǎo)輪外護套導(dǎo)輪軸導(dǎo)輪軸支座導(dǎo)向套OWO)導(dǎo)輪頂圈導(dǎo)柱支撐座導(dǎo)柱支座缸筒后襯板后端蓋活塞DWG導(dǎo)向架活塞桿機架OWGJ導(dǎo)柱套目錄機架預(yù)埋件扭轉(zhuǎn)彈簧前襯板刖順需0W0上齒條DWGOWGOWG推爪連接銷推爪右耳環(huán)推爪左耳環(huán)OWG無縫鋼管導(dǎo)

柱升板機輔機

地基圖送豉車OWOj推爪推爪定位角

鋼油口正文軸承頂圈液壓缸后支

座下齒條軸承端蓋DWG液壓缸OWGj

軸承外護套DWG

液壓缸耳環(huán)總裝配圖液壓缸耳軸

夾緊座畫呼濟極機前后;

身醐的設(shè)計?全套資料CAD圖紙,加QQ194535455.ThedesignofRosearoundthetriggertheauxiliaryengineinstallmentAbstract:Thisarticlefirstintroducedrisesaroundthetriggertheauxiliaryengineequipmentrelatedbackgroundknowledgeandthedevelopmentpresentsituation,emphasizedwithemphasisrisesaroundthetriggerauxiliaryengineinstallmentstatementandthesignificance.Discussedrosearoundthetriggertheauxiliaryengineinstallmentbasicprincipleandtheuseoperatingmode,introducedprominentlythisequipment'soperatingfeatureandtheactualuse,elaboratedwithemphasisthedesignoverallmentalityandeachsparepart'sdesignselectedandcoordinates,andhasmadethedetailedexplanationtothisequipment'sessentialspotdesignandtherelatedtransmissionprinciple.Isfinal,thisarticlehascarriedontheobjectiveanalysisonsystemdesign'sinfitandunfitquality,willhavetheinsufficiencyandinthefutureimprovementinviewofthedesigninproposedthefeasiblesolution.Keywords：AutomaticadvanceHydraulictransmissionEngagementLocatesTOC\o"1-5"\h\z.引言 1升板機前后輔機裝置的提出及意義 1升板機前后輔機裝置基本原理 2升板機前后輔機裝置重點研究問題及解決思路 2\o"CurrentDocument".升板機前后輔機裝置主要參數(shù)設(shè)計 4二工位送前車基本參數(shù)計算 4二工位送磚車基本結(jié)構(gòu)的設(shè)計 4二工位送磚車基本尺寸計算 4二工位送磚車滿載質(zhì)量計算 5升板機前后輔機裝置空間尺寸計算 5二工位送磚車自動推進系統(tǒng)基本參數(shù)計算 6\o"CurrentDocument".液壓缸的設(shè)計選用說明 7液壓缸基本結(jié)構(gòu)的選擇 7液壓缸主要參數(shù)的計算 7額定壓力的選定 7活塞桿實際推力計算 7液壓缸理論推力的計算 8324液壓缸理論拉力的計算 8活塞桿伸縮速度計算 9液壓缸主要零部件的設(shè)計 9缸筒的設(shè)計 9活塞標(biāo)準(zhǔn)件的選用 10333活塞桿的設(shè)計 11334中隔圈的設(shè)計選用 13油口的選用 13密封件、防塵圈的選用 13液壓傳動系統(tǒng)的設(shè)計 13\o"CurrentDocument".二工位送磚車的設(shè)計 14車架的設(shè)計 14車架結(jié)構(gòu) 14車架強度校核 14車軸與車輪的設(shè)計 15\o"CurrentDocument".二工位送磚車自動推進系統(tǒng)主要零部件的設(shè)計 16導(dǎo)向裝置的設(shè)計 16平衡導(dǎo)向裝置 16負(fù)載導(dǎo)向裝置 17齒輪的設(shè)計 18521選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù) 18522齒輪的設(shè)計 195.2.3齒輪其它基本參數(shù)的確定 21輔助機架的設(shè)計 22主邊框與側(cè)邊框 23橫撐與縱撐 23中撐 23墊板與護板 23結(jié)論及尚存在的問題 28致謝 29參考文獻(xiàn) 30附錄 31升板機前后輔機的設(shè)計.引言升板機前后輔機裝置的提出及意義素有“秦磚漢瓦”之稱的實心粘土磚，在我國燒制使用已有2000多年的歷史。對我國生態(tài)環(huán)境的破壞和能源的浪費觸目驚心。二十一世紀(jì)已預(yù)示知識經(jīng)濟的到來，我國政府從可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略高度進一步加大了墻體材料的革新步伐。為了鞏固全國的“禁實”成果，繼續(xù)推進墻改工作，國家發(fā)改委、國土資源部、建設(shè)部、農(nóng)業(yè)部聯(lián)合發(fā)文［發(fā)改辦環(huán)資(5004)2450號］決定：在全國范圍內(nèi)聯(lián)合開展禁止使用實心粘土磚。免燒磚做為實心粘土磚的有效替代品，其獨特性在墻體磚中獨樹一幟。隨著國家與政府部門的逐步推廣，免燒磚機制造行業(yè)的發(fā)展前景越來越廣闊，在新型墻材的發(fā)展上逐步占據(jù)主導(dǎo)的位置。在國外發(fā)達(dá)國家，免燒磚砌塊成型設(shè)備的開發(fā)與研究已經(jīng)相當(dāng)成熟，而在我國，由于砌塊成型設(shè)備的開發(fā)與研究起步較晚，砌塊成型生產(chǎn)技術(shù)與國外生產(chǎn)水平相比，普遍存在巨大差距。除個別先導(dǎo)企業(yè)外，在我國大部分中小型生產(chǎn)廠家中，砌塊成型生產(chǎn)線上還遠(yuǎn)未達(dá)到生產(chǎn)線自動化的要求。免燒磚砌塊成型生產(chǎn)線可簡化為配料f攪拌f砌塊成型f疊磚f傳送f養(yǎng)護一成品一出廠。其中，單獨的配料系統(tǒng)、攪拌系統(tǒng)、砌塊成型系統(tǒng)以及養(yǎng)護系統(tǒng)都已基本成型，在疊磚與傳送的對位系統(tǒng)開發(fā)上，升板機的二工位設(shè)計以及重型擺渡車的液壓與電氣傳動設(shè)計，有效解決了部分人力操作的問題。但受到裝配空間的限制，升板機與重型擺渡車的銜接處仍然需要通過人力傳送來完成有效的補位，在自動化的生產(chǎn)線上，這樣的反復(fù)人力推送顯得極不協(xié)調(diào)。針對目前企業(yè)中存在的升板機與重型擺渡車的機械化銜接難題，本課題的提出，在一定程度上，可以有效的進行人力補位，通過機械推動來完成整個銜接過程，進一步節(jié)省人力，初步實現(xiàn)免燒磚砌塊成型的全自動化生產(chǎn)要求。1.2升板機前后輔機裝置基本原理升板機前后輔機裝置主要依靠液壓缸的推力作用，通過兩次伸縮推進將送磚車從升板機位置推入重型擺渡車上。以下是升板機前后輔機裝置的工作原理圖:升板機前后輔機裝置工作原理圖1（圖1-1）升板機前后輔機裝置工作原理圖2（圖1-2）如圖1T示，甲送磚車停于B位置等待推送，乙送磚車停于C位置正在進行磚塊的裝載，丙送磚車停于D位置等待裝載。升板機前后輔機裝置安裝在水平面以下，前推爪作用于甲送磚車后部，后推爪作用于乙送磚車中部。如圖1-2示，當(dāng)乙送磚車在C位置裝載完成后，液壓缸活塞桿做前伸推進，帶動前后推爪向前平移，前推爪將甲送磚車推至A位置，后推爪將乙送磚車推至B位置，同時丙送磚車正在升板機內(nèi)進行磚塊的裝載。升板機前后輔機裝置將甲乙送磚車推入指定位置后，液壓缸活塞桿做回縮平移。前推爪退回至B位置，作用于乙送磚車后部；后推爪退回至C位置，作用于丙送磚車中部。同時重型擺渡車通過橫線擺渡將甲送磚車送入養(yǎng)護窯中。當(dāng)丙送磚車在C位置裝載完成，同時重型擺渡車也空載回到原始位置后，液壓缸活塞桿又開始做前伸推進，如此反復(fù)運動。這樣，送磚車在升板機上裝載完成后通過兩次推送便可順利到達(dá)重型擺渡車上的指定位置。1.3升板機前后輔機裝置重點研究問題及解決思路升板機前后輔機裝置工作原理雖然較為簡單明確，但在實際的設(shè)計過程中，難免會遇到許多的細(xì)節(jié)問題，在此列舉出本課題需要重點研究的關(guān)鍵性問題以及可行性的解決方案，為整個機構(gòu)設(shè)計提供明確的設(shè)計思路。(1)空間設(shè)計限制升板機前后輔機裝置的安裝位于升板機與重型擺渡車之間，并且處在同一直線上。因此，機構(gòu)的裝夾空間以及自身的外形尺寸必須結(jié)合升板機與重型擺渡車的相關(guān)尺寸參數(shù)來確定，同時需要考慮到送磚車的車身長、寬、高度等問題。如何解決升板機前后輔機裝置的空間設(shè)計限制，關(guān)鍵在于對位尺寸參數(shù)的確定和機構(gòu)的安裝尺寸計算，最后再根據(jù)安裝尺寸確定出機構(gòu)自身的外形尺寸。(2)推進行距不足將送磚車推入重型擺渡車中部位置時，受到重型擺渡車外形的影響，導(dǎo)致機構(gòu)的推進行距不足。同時，一味加長機構(gòu)的設(shè)計總長來加長推進行距，又會產(chǎn)生空間設(shè)計上的矛盾。首先，推進行距不足的問題可以通過提高水平頂車裝置(與送磚車直接接觸的推進裝置)的水平伸長度來彌補，在設(shè)計上要避免與重型擺渡車外形發(fā)生碰撞。再次，為避免空間設(shè)計上的矛盾，可以采用推進行程放大的相關(guān)裝置，以縮短液壓缸的設(shè)計總長及整個機構(gòu)的設(shè)計總長。(3)定位由升板機前后輔機裝置的原理可知，自動推進系統(tǒng)需要兩次推送才能將送磚車送入重型擺渡車上。如何將送磚車送入中端固定位置以及重型擺渡車上的指定位置，完成有效的定位，是設(shè)計中必須要解決的問題。在液壓傳動系統(tǒng)中加入定位設(shè)計，可以保證送磚車在升板機與重型擺渡車間任一位置的停止。同時，在機構(gòu)上必須加入終端限位裝置，保證機構(gòu)的推進安全。(4)速度平衡為保證送磚車的運載平穩(wěn)，減小送磚車在推力作用撤消瞬間產(chǎn)生的慣性緩沖，必須減小機構(gòu)的推進速度。但如果推進速度過小，就不能保證后備送磚車的及時跟進。因此，應(yīng)解決送磚車推進速度的平衡推算問題。在此，可以通過砌塊成型周期等相關(guān)參數(shù)推算出最佳的推進速度，進而推算出液壓缸的相關(guān)設(shè)計參數(shù)。(5)機械磨損機械磨損是所有的機械設(shè)備都要面臨的問題。本機構(gòu)的日常磨損主要因磚

屑、粉塵掉入而造成部分零件的配合失效。機構(gòu)外形采用封閉式的機械設(shè)計來防止磚屑、粉塵的掉入，在部分精密配合處設(shè)置密封防塵裝置和潤滑裝置，加強工作性能。(6)成本衡量在保證機構(gòu)各功能實現(xiàn)的同時，衡量設(shè)計成本，盡量減少總資金的投入。節(jié)約成本需要從細(xì)節(jié)著手，可以從各個零件外形設(shè)計、表面粗糙度的選定來衡量加工難易度，推算出加工成本。也可以從零件材料選定、標(biāo)準(zhǔn)件選定等方面考慮成本節(jié)約。2.升板機前后輔機裝置主要參數(shù)設(shè)計2.1二工位送磚車基本參數(shù)計算2.1.1二工位送磚車基本結(jié)構(gòu)的設(shè)計(1)本機構(gòu)送磚車采用工程常用的二工位結(jié)構(gòu)。二工位結(jié)構(gòu)與一工位結(jié)構(gòu)相比，具有盛載量多、穩(wěn)定性高等特點。(2)送磚車架采用槽鋼焊接，滾輪軸與車架進行定位焊接，并選用一定規(guī)格的軸承配合車軸使用。二工位送磚車結(jié)構(gòu)示意圖(圖2-1)2.1.2二工位送磚車結(jié)構(gòu)示意圖(圖2-1)本機構(gòu)送磚車需與51塊磚砌塊成型機配合使用，依照給定的盛磚板尺寸進行對位設(shè)計。(1)二工位送磚車長度計算已知盛磚板寬度為800mm,按兩盛磚板并齊擺放，兩板間需有150mm的間隔余量，因此送磚車的總長度應(yīng)21750mm,為使送磚車頭尾留有些許余量，特確定總長度為1800mm（見圖2-1）。（2）二工位送磚車寬度計算已知導(dǎo)軌內(nèi)側(cè)距離為640mm,為保證送磚車滾輪與車架間留有些許間隙，且需保證對盛磚板有足夠的支撐寬度，特確定送磚車寬度為600mm（見圖27）。（3）二工位送磚車滾輪軸軸心距離計算滾輪軸兩軸心距離一般以車架總長度的2/3為準(zhǔn)，旦兩軸心到車架中線距離相等,即兩軸心距為1200mm,軸心到車架中線距離為600mm（見圖2-1）。（4）二工位送磚車總高度計算已知升板機托板爪可下降到達(dá)的最低高度為100mm,因此送磚車總高度應(yīng)〉100mm。同時，總高度過高，會影響導(dǎo)向機構(gòu)上推爪對小車的作用力，因此，送石專車總高度應(yīng)處于160?200mm之間。2.1.3二工位送磚車滿載質(zhì)量計算送磚車滿載質(zhì)量用表示，其表達(dá)式為M總=加乍+加陵+M板 （2-1）式中：M車——空載送磚車的質(zhì)量，在此取20kgM贈——送磚車上成型磚的總質(zhì)量，在此取每板盛51塊磚，每磚重3.5kgM板——盛磚板的總質(zhì)量，在此取每板3kg按疊層數(shù)5層計算，可得M?=20+3.5X51X5X2+3X5X2=1835kgM總?cè)±硐胫悼傻肕總=2000kg2.2升板機前后輔機裝置空間尺寸計算

升板機位置B位置升板機位置B位置升板機前后輔機裝置空間結(jié)構(gòu)示意圖（圖2-2）如圖2-2示，S1為重型擺渡車行走時空出的安全余量，在此取Sl=100mmoS2為地面頂端到升板機前端的距離，S3為兩送磚車之間的安全余量，在此取S3=500mm。送磚車車身距離為1800mm。已知自動推進系統(tǒng)需要兩次推送才能將送磚車送入重型擺渡車上，為保證自動推進系統(tǒng)一次推進時后備送磚車的有效補位，S2需保證有1.5倍車身的距離，在此取S2=3000mm。由此可推知：一次推進行程需21800+500=2300mm,在此取2300mm。3二工位送磚車自動推進系統(tǒng)基本參數(shù)計算重型擺渡車位置二工位送移車自動推進位置Si升板機位置送移車位置重型擺渡車位置二工位送移車自動推進位置Si升板機位置送移車位置二工位送磚車自動推進系統(tǒng)安裝結(jié)構(gòu)示意圖（圖2-3）如圖2-3示，S1為二工位送磚車自動推進系統(tǒng)裝夾時的總長度，S2為總寬度，S3為升板機總寬度。已知S3=1600mm,為保證自動推進系統(tǒng)與升板機余有些許地面間隔，確定自動推進系統(tǒng)總寬度S2=l400mmo由于液壓缸活塞桿導(dǎo)向裝置采用行程雙倍放大機構(gòu)，因此液壓缸行程為一次推進行程的1/2,在此取液壓缸行程為1200mm,則液壓缸的總長度可估算為1300?1600mm。在活塞桿推進的同時，導(dǎo)向架推進距離為活塞桿的兩倍，因此，S1需考慮活塞桿推至頂端時導(dǎo)向架的伸長距離，即自動推進系統(tǒng)裝夾總長度S1需＞1200+1300+1200=3700mm,在此取Sl-4100mmo為保證送磚車在水平位置上的順利行走，因此自動推進系統(tǒng)需安裝在水平面以下，具體裝夾詳見升板機前后輔機地基圖。3.液壓缸的設(shè)計選用說明1液壓缸基本結(jié)構(gòu)的選擇由于在送磚過程中受到磚屑、粉塵等外界環(huán)境的影響。加之設(shè)計空間的限制，本機構(gòu)必須采用密封性強的焊接型液壓缸。2液壓缸主要參數(shù)的計算1額定壓力的選定額定壓力(公稱壓力)Pn是液壓缸能用以長期工作的壓力。由于本機構(gòu)作用力較小，液壓缸壓力分級屬中壓，現(xiàn)選定額定壓力Pn=4MPa。2.2活塞桿實際推力計算活塞桿導(dǎo)向裝置實際推力即直接作用在二工位送磚車的推力，用F表示，導(dǎo)向裝置上安裝有兩處推爪，同時對兩輛送磚車施于推力。其表達(dá)式為：F=于=禎=(pG忠=2pM息g (3-1)式中：f——滿載送磚車與導(dǎo)軌的摩擦力(P——滿載送磚車滾輪與導(dǎo)軌的摩擦系數(shù)，在此取8=0.1N——導(dǎo)軌對滿載送磚車的支撐力G總——滿載送磚車的總重力

”也——單輛滿載送磚車的總質(zhì)量，取M(l=2000kgg——重力的速度，在此取g=10N/kg即尸=2x0.1x2000xl0=4OOO2V=4kN由于活塞桿導(dǎo)向裝置采用行程雙倍放大機構(gòu)，因此根據(jù)力矩平衡，活塞桿上的實際推力F—2月)=4x2=8kN。3.2.3液壓缸理論推力的計算液壓缸理論推力用Fl表示。其表達(dá)式為：F}=-=F (3-2)(P7町乙式中：Fa一一活塞桿上的實際推力，已算出為尸。=8kN(P——負(fù)載率，一般取0=0.5?0.7,在此取0=0.57,——液壓缸的總效率n,?——機械效率，由活塞及活塞桿密封處的摩擦阻力所造成的摩擦損失，在額定壓力下，通常可取么,=0.9~0.95,在此取九=().9小,——容積率，由各密封件泄漏所造成。當(dāng)密封件為彈性材料時％=1,當(dāng)密封件為鋼性材料時小=0.95。在此采用了彈性材料，取名,=180000.5x0.9x80000.5x0.9x1=17777.78^F1取理想值,可得Fi=20kN。3.2.4液壓缸理論拉力的計算液壓缸理論拉力用F2表示，由于活塞桿縮回時僅對導(dǎo)向裝置發(fā)生作用，在此不做具體計算。液壓缸理論拉力F2范圍為8?12kN。

3.2.5活塞桿伸縮速度計算由于與本機構(gòu)配對的砌塊成型機成型周期為20秒一次，為保證一個周期內(nèi)導(dǎo)向裝置伸出長度為一個車身距離，需要保證導(dǎo)向裝置伸出速度耶舌塞桿伸出速度Vi>3m/min,在此取Vi=4m/min?；钊麠U縮回速度V2表達(dá)式為V,=(pV2 (3-3)式中：(P——速比，在此取8=2。即V2=2X4=8m/niino3.3液壓缸主要零件的設(shè)計3.3.1缸筒的設(shè)計(1)缸筒內(nèi)徑計算缸筒內(nèi)徑D表達(dá)式為:(3-4)式中：K——液壓缸理論推力，已算出《=20000NPn 額定壓力，已選定P/=4MPa即。=4x200003.14x4即。=4x200003.14x4=79.66mm參照《機械設(shè)計手冊》表17-6-2選擇液壓缸內(nèi)徑為標(biāo)準(zhǔn)值，即D=80mm。(2)缸筒壁厚計算缸筒壁厚6表達(dá)式為：(3-5)PD(3-5)8>

2ap式中：Pmax--缸筒內(nèi)最高工作壓力，一般規(guī)定為pmaxW1.5Pn,在此取尸3=6MPa

缸筒內(nèi)徑，已算出為O=80mm-缸筒材料的許用應(yīng)力，根據(jù)《機械設(shè)計手冊》表缸筒內(nèi)徑，已算出為O=80mm-缸筒材料的許用應(yīng)力，根據(jù)《機械設(shè)計手冊》表17-6-7推算出外=46nnc6x80ucc即3> =5.22mm2x46為留出安全余量，在此取6=8mm即缸筒外徑R=0+25=80+16=96，〃/〃(3)焊縫應(yīng)力計算焊縫應(yīng)力b表達(dá)式為：cr= <-MPa (3-6)上2-心力〃式中：F——缸內(nèi)最大推力，取尸=1.5吊=1.5X20=30kND} 缸筒外徑，已算出￡)]=96mm4——焊縫底徑7——焊接效率，取〃=0.7ah——焊條材料的抗拉強度，取%=550MPan 安全系數(shù)，取n=12TOC\o"1-5"\h\zRn 30000 550即cr= <——-(962-J,2)x0.7 12解得4W92.3mm,在此取4=92mm3.2活塞標(biāo)準(zhǔn)件的選用根據(jù)本機構(gòu)液壓缸孔徑小、壓力低、速度小等特點，應(yīng)采密封性強的組合活塞。選取活塞標(biāo)準(zhǔn)件型號為TB3-HA80X5.3(見《中國機械設(shè)計大典》表42.4-18),以下是活塞的結(jié)構(gòu)示意圖：

活塞結(jié)構(gòu)示意圖(圖3-1)3.3.3活塞桿的設(shè)計活塞結(jié)構(gòu)示意圖(圖3-1)3.3.3活塞桿的設(shè)計(1)活塞桿的計算①活塞桿直徑計算活塞桿直徑d可根據(jù)往復(fù)運動速比Q來確定,其表達(dá)式為:(3-7)式中：D 缸筒內(nèi)徑，已知為O=80mm(P 速比，已知為e=2EPd=80x 21=56mm②活塞桿的強度計算活塞桿在穩(wěn)定工況下，只受軸向推力或拉力，可用直桿承受拉壓載荷的簡單強度計算公式進行計算，其表達(dá)式為：(3-8)FxlO-6…

a= <er,MPa(3-8)-d-4式中:-液壓缸理論推力，已知為尸=20kN活塞桿直徑，已知為d=56mm%——缸筒材料的許用應(yīng)力，取巧,=46MPaHn20x103x10^ ,,,/八 ““c即cr= =16Mpa<46MPa?(56xl(r3)2可知d=56mm滿足受力條件。(2)活塞桿結(jié)構(gòu)設(shè)計選用在活塞桿結(jié)構(gòu)選用上，采用實心桿體，桿外端采用單耳環(huán)連接。連接螺紋尺寸為M36X2,螺紋長度為72mm。(3)活塞桿前端蓋的設(shè)計選用①活塞桿前端蓋主要用以對活塞桿的導(dǎo)向，內(nèi)裝有密封裝置以保證有桿腔的密封。外側(cè)裝有防塵圈，以防止活塞桿在后退時把雜質(zhì)、灰塵及水分帶到密封裝置處，損壞密封裝置。根據(jù)本機構(gòu)液壓缸行程長、低壓、低速的特點，采用如下結(jié)構(gòu)型式：活塞桿密封與導(dǎo)向結(jié)構(gòu)示意圖(圖3-2)②活塞桿前端蓋長度的確定前端蓋的主要尺寸是支承長度，最小導(dǎo)向長度H表達(dá)式為：SDH>—H——mm (3-9)202式中：S——最大工作行程，取S=1200mmD 缸筒內(nèi)徑，已知為Z)=80mm刖，八120080即"N F—=100mm20 2

前端蓋長度在此取H=100mmo3.3.4中隔圈的設(shè)計選用由于本機構(gòu)采用長行程液壓缸，因此需在活塞與有桿側(cè)端蓋之間安裝中隔圈（見圖3T）,使活塞桿在全部外伸時仍能有足夠的支承長度。在此選取中隔圈長度為lOOmiDo3.5油口的選用根據(jù)《機械設(shè)計手冊》表17-6-25選擇油口連接螺紋為M22X1.5。6密封件、防塵圈的選用活塞及活塞桿密封件、防塵圈均采用標(biāo)準(zhǔn)型號。其中活塞外側(cè)兩端采用0型密封圈與滑環(huán)的配合密封，內(nèi)側(cè)采用0型密封圈與左右擋圈的配合密封?；钊麠U采用組合式密封圈和雙唇防塵圈配合密封，并采用導(dǎo)向套協(xié)助導(dǎo)向。分別見圖3-1和圖3-2o4液壓傳動系統(tǒng)的設(shè)計本機構(gòu)液壓缸與二工位升板機共用液壓站，整個液壓系統(tǒng)較為復(fù)雜，在此只針對本機構(gòu)液壓傳動部分加以說明。液壓系統(tǒng)傳動圖（圖3-3）本機構(gòu)液壓傳動系統(tǒng)較為簡單，只需在系統(tǒng)中加入溢流閥與換向閥。其中溢流閥用于維持壓力穩(wěn)定，換向閥用于控制液壓缸的工進、快退與原位停止。液壓系統(tǒng)傳動圖（圖3-3）電磁閥順序動作表（表3-1）^55主令YAiYAa工進SBi+—工退SQi—+原位停止SQe——

本機構(gòu)在此選用先導(dǎo)式溢流閥與三位四通電磁換向閥，液壓系統(tǒng)傳動如圖3-3,電磁閥順序動作表如表3T□4.二工位送破車的設(shè)計4.1車架的設(shè)計4.1.1車架結(jié)構(gòu)車架以10號槽鋼做為支撐件，各鋼件間均采用焊接連接。為防止車架縱撐長期受推力作用而發(fā)生變形，特在縱撐上加入護件，結(jié)構(gòu)示意圖如圖4-lo4.1.2車架強度校核（1）最大應(yīng)力計算車架結(jié)構(gòu)示意圖（圖4-1）如圖4T示，槽鋼只受Y軸壓力的作用，因此只取Y方向應(yīng)力計算。最大應(yīng)力（Tmax表達(dá)式為:Afmax(7 — -maxw(4-1)式中:“max——最大彎矩，根據(jù)《中國機械設(shè)計大典》表14.5-7,可推知Mmax=25.6X102W——截面系數(shù)，根據(jù)《中國機械設(shè)計大典》表14.5-7,可知卬=7.8即（7max“maxw即（7max“maxw25.6x1027.8=382MP”車輪結(jié)構(gòu)示意圖(圖4-3)車輪結(jié)構(gòu)示意圖(圖4-3)(2)實際應(yīng)力計算實際應(yīng)力o■表達(dá)式為：<y=— (4-2)S式中：N——Y向壓力，在此取磚塊重量N=G=3.5X51X5X2X10=17850NS——受力面積，在此取盛磚板與車架的接觸面積，即S=0.8X0.048X4=0.1536m2即b= 10-6=0.116MP。0.1536由此可知實際應(yīng)力遠(yuǎn)小于最大應(yīng)力，因此車架結(jié)構(gòu)設(shè)計合理。2車軸與車輪的設(shè)計車輪采用軸承配合，外加密封套件的結(jié)構(gòu)形式，車軸與車架為焊接連接。車輪密封套件由軸承頂圈，軸承端蓋以及軸承外護套三部分組成，兩兩之間采用螺紋連接鎖緊。以下是車輪的結(jié)構(gòu)示意圖：1-軸承外臚套2~軸承頂管3—車軸4—M4壕釘3—M6壕釘—軸承端蓋—軸承

5.二工位送磚車自動推進系統(tǒng)主要零部件的設(shè)計二工位送磚車自動推進系統(tǒng)的設(shè)計涉及的零部件較多，在此選用幾個需要說明與計算的主要零部件，其它部件的設(shè)計詳見各零件圖及總裝配圖。5.1導(dǎo)向裝置的設(shè)計本機構(gòu)導(dǎo)向裝置分為兩大部分，一部分專為實現(xiàn)液壓缸活塞桿的滑動平衡及終端限位而設(shè)計的平衡導(dǎo)向裝置；一部分專為實現(xiàn)行程雙倍放大及推力作用點定位的負(fù)載導(dǎo)向裝置。5.1.1平衡導(dǎo)向裝置液壓缸的工作穩(wěn)定。平衡導(dǎo)向裝置結(jié)構(gòu)示意圖（圖5T）由于本機構(gòu)液壓缸行程較長，活塞桿在伸縮過程中難免會發(fā)生顛簸，對液壓缸的作用效果產(chǎn)生直接影響，因此必須在活塞桿兩側(cè)加入平衡導(dǎo)向，以保持液壓缸的工作穩(wěn)定。平衡導(dǎo)向裝置結(jié)構(gòu)示意圖（圖5T）同時，為確?；钊麠U伸出終端的準(zhǔn)確卡位，必須在終端位置加以限位裝置。平衡導(dǎo)向裝置設(shè)計相關(guān)零件為導(dǎo)柱、導(dǎo)柱套、0型緩沖墊圈、導(dǎo)柱支撐座、導(dǎo)柱前后支座等，相關(guān)結(jié)構(gòu)不意圖如圖5-1。如圖5T示，導(dǎo)向套做為活塞桿與導(dǎo)柱的銜接零件，隨著活塞桿的伸縮，在導(dǎo)柱上做水平移動。當(dāng)活塞桿帶動導(dǎo)向套做前伸移動時，會推至導(dǎo)柱套右0型緩沖墊圈處，形成有效的終端限位。導(dǎo)柱支撐座及導(dǎo)柱前后支座（詳見總裝配圖）分別起到支撐和前后夾緊的作用，以防止導(dǎo)柱受力時發(fā)生振動及彎曲變形。為防止導(dǎo)向套及導(dǎo)柱的滑動磨損，在導(dǎo)向套與導(dǎo)柱間加入耐磨護環(huán)。耐磨護環(huán)采用工程上常用的MT-4（耐磨鑄鐵）做為耐磨材料，為便于裝夾與更換，護環(huán)采用半環(huán)拼合裝夾，護環(huán)與導(dǎo)向套采用螺釘聯(lián)接進行定位。由于受磚屑、粉塵等環(huán)境的影響，在耐磨護環(huán)內(nèi)需加入防塵圈，以保證護環(huán)與導(dǎo)柱的接觸面光滑潔

凈。耐磨護環(huán)與防塵圈的安裝詳見總裝配圖。導(dǎo)向套來回滑動時需做定時滴油潤滑，在導(dǎo)柱附近設(shè)置滴油裝置。5.1.2負(fù)載導(dǎo)向裝置由于考慮到機構(gòu)設(shè)計空間的局限性，以及液壓缸設(shè)計的合理，實效性，因此必須采用推進行程雙倍放大的相關(guān)裝置，以縮短液壓缸的設(shè)計總長及整個機構(gòu)的設(shè)計總長。負(fù)載導(dǎo)向裝置設(shè)計相關(guān)零部件為導(dǎo)向架、齒輪組件、導(dǎo)輪組件、推爪組件等，相關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖如圖5-2。如圖5-2示，齒輪為活塞桿與導(dǎo)向架的銜接零件，隨著活塞桿的伸縮帶動導(dǎo)向架做水平移動。圖中下齒條與機架焊接，做為固定件；上齒條與導(dǎo)向架下部焊接，做為平動件；頂撐做為推爪的支撐載體，與導(dǎo)向架上部焊接，前后推爪直接焊接于頂撐上部。 負(fù)載導(dǎo)向裝置結(jié)構(gòu)示意圖（圖5-2）當(dāng)活塞桿帶動齒輪做前伸移動時，齒輪滾動帶動上齒條做雙倍位置平移，則推爪的推進行程為活塞桿伸出行程的兩倍。（1）齒輪組件齒輪組件安裝結(jié)構(gòu)示意圖（圖5-3）齒輪組件包括的零件為齒輪、上下齒條、齒輪軸、擋圈等，其安裝結(jié)構(gòu)示意圖如圖5-3：齒輪組件安裝結(jié)構(gòu)示意圖（圖5-3）如圖5-3示，齒輪軸安裝液壓缸耳環(huán)上，與耳環(huán)做自由轉(zhuǎn)動配合。擋圈安裝在耳環(huán)兩端，與齒輪軸做過盈定位配合，以防止齒輪軸的水平滑動。齒輪安裝在齒輪軸外側(cè)兩端，與齒輪軸做同軸轉(zhuǎn)動，帶動上齒條的水平移動。齒輪的相關(guān)設(shè)計及計算詳見后一章節(jié)。(2)導(dǎo)輪組件齒輪組件包括的零件為導(dǎo)輪軸、導(dǎo)輪軸支座、導(dǎo)輪端蓋、導(dǎo)輪外護套、導(dǎo)輪頂圈等，其內(nèi)部裝夾與送磚車滾輪相同(可參照圖4-3),唯一區(qū)別在于導(dǎo)輪外觀設(shè)計有一定斜度，以便在槽鋼內(nèi)做水平滾動。導(dǎo)輪軸頂端與送磚車導(dǎo)軸頂端設(shè)計相同，導(dǎo)輪軸后端與導(dǎo)輪軸支座做孔軸配合，并采用焊接做永久定位。導(dǎo)輪軸支座裝夾在導(dǎo)向架兩側(cè)，采用螺栓聯(lián)接定位。以上零件裝夾具體見總裝配圖。(3)推爪組件推爪組件包括的零件為推爪、推爪左耳環(huán)，推爪右耳環(huán)、推爪連接銷、推爪定位角鋼、扭轉(zhuǎn)彈簧等，其安裝結(jié)構(gòu)示意圖如下：推爪組件安裝結(jié)構(gòu)示意圖(圖5-4)如圖5-4示，推爪裝夾在正中間位置，推爪底部與裝夾地面空有些許間隙，以便推爪的旋轉(zhuǎn)。左右耳環(huán)分別裝夾在推爪兩側(cè)，三者通過連接銷完成連接與定位。扭轉(zhuǎn)彈簧安裝在推爪與左耳環(huán)之間的中空部分，用以實現(xiàn)推爪的回擺。推爪定位角鋼用以推爪的回擺定位。其中左右耳環(huán)與定位角鋼直接與支撐槽鋼做定位焊接。5.2齒輪的設(shè)計選用5.2.1選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)(1)根據(jù)本機構(gòu)的傳動要求，選用直齒圓柱齒輪傳動。(2)本機構(gòu)傳動屬一般的推力傳動，傳動速度較低，故選用10級精度。(3)由《機械設(shè)計(第八版)》表107選擇齒輪材料為45號鋼(調(diào)質(zhì))，硬度為210HBSo(4)初定齒輪齒數(shù)Z=27。5.2.2齒輪的設(shè)計已知液壓缸活塞稈的輸出功率P=5kW,齒輪轉(zhuǎn)速n=600r/min,設(shè)定工作壽命為10年。齒輪的分度圓直徑dt可由《機械設(shè)計(第八版)》式10-9a進行試算，其表達(dá)式為：dt>2.32x (5-1)V儲u(1)確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值①試選載荷系數(shù)K,=1.3②計算齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩T。795.5x105P95.5x105x5?oi.8in4..T= = =7.958x10N?mmn 600③由《機械設(shè)計(第八版)》表10-7選取齒寬系數(shù)%=0.3。④由《機械設(shè)計(第八版)》表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)Ze=189.8"p￡⑤由《機械設(shè)計(第八版)》圖10-21d按齒面硬度查得齒輪的接觸疲勞強度極限=550MPao⑥由《機械設(shè)計(第八版)》表10T3計算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)，其表達(dá)式為：N=60njLh (5-2)式中：n 齒輪轉(zhuǎn)速，已知〃=600r/minj——每轉(zhuǎn)一圈，同一齒面嚙合的次數(shù)，在此取j=1

■工作壽命；設(shè)定工作壽命為10年，每年按工作300天，兩班制計算,即乙，=2x8x300x10=4.8x104/j即N=60x600x1x4.8x104=1.728xl09⑦由《機械設(shè)計（第八版）》表10T9取接觸疲勞壽命系數(shù)=0.95■工作壽命；設(shè)定工作壽命為10年，每年按工作300天，兩班制計算,即乙，=2x8x300x10=4.8x104/j即N=60x600x1x4.8x104=1.728xl09⑦由《機械設(shè)計（第八版）》表10T9取接觸疲勞壽命系數(shù)=0.95。⑧計算接觸疲勞許用應(yīng)力[（Tw]o取安全系數(shù)為S=l,由《機械設(shè)計（第八版）》式10-12得[ctw]="緲&匝=0.95x550=522.5MPa（2）計算①試算齒輪分度圓直徑41.3x7.958xlO41+1>2.32x3； x-j-x189.8522.5=153.142""〃②計算圓周速度V?70ltn3.14x153.142x600…，V= = =5.12m/s60x1000③計算齒寬b60x1000b=如?dt=0.3x153.142=45.943mm④計算模數(shù)mdt153.14227=5.672/w/n⑤計算齒高h(yuǎn)h=2.25m=2.25x5.672=12.16mm⑥計算齒寬與齒高之比b

~h45.94312.76b

~h45.94312.76=3.60⑦計算載荷系數(shù)K由《機械設(shè)計（第八版）》圖10-8查得動載系數(shù)K-=1.35；由直齒輪可推知KHa=KFa=1；

由《機械設(shè)計（第八版）》表10-2查得使用系數(shù)K,=l；由《機械設(shè)計（第八版）》表10-4用插值法查得K砂=1.323；h由2=3.60, =1.323,查《機械設(shè)計（第八版）》圖10T3得hKFp=1.37,故載荷系數(shù)K=恪端長〃°長砂=1x1.35x1x1.323=1.785⑧按實際載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由《機械設(shè)計（第八版）》式10-10a式10-10a得d=dt-=153.142x3--=161.562mmV1.3⑨計算實際模數(shù)md161.5623“m=—= =5.9o4m/nz27⑩確定齒數(shù)z模數(shù)m取就近標(biāo)準(zhǔn)值m=6〃〃〃，按d=161.562〃〃7?,算出齒輪齒數(shù)161.562?z= ?276確定分度圓直徑dd=ztn=21x6=\62mm確定齒輪寬度bb=%?d=0.3x162=48.6mm5.2.3齒輪其它基本參數(shù)的確定（1）精度等級根據(jù)GB10095-88標(biāo)準(zhǔn)，選取齒輪精度等級為10FH?（2）法向齒高法向齒高為全齒高的1/2,已知全齒高力=12.76/〃加,即法向齒高為6.38/〃加。（3）齒厚齒厚E的計算公式為E=農(nóng)，即.=162）3.14=942mm2z 2x27齒厚極限偏差的數(shù)值由《機械設(shè)計課程設(shè)計手冊（第二版）》表10-12可推知上偏差為-0.224,下偏差為-0.448□(4)齒輪副中心距及其極限偏差齒輪副中心距已知為98mm,極限偏差士。由《機械設(shè)計課程設(shè)計手冊》表10-9查出為±0.043。(5)公差組①公差組I檢驗項目代號為工，由《機械設(shè)計課程設(shè)計手冊》表10-6查出公差值為0.140o②公差組II檢驗項目代號為4,，由《機械設(shè)計課程設(shè)計手冊》表10-7查出公差值為0.056o③公差組III檢驗項目代號為金，由《機械設(shè)計課程設(shè)計手冊(第二版)》表10-8查出公差值為0.080o(6)其它參數(shù)的參照選定參照選定齒輪齒形角a=20°,齒頂高系數(shù)%*=1,徑向變位系數(shù)x=0。(注：上下齒條基本參數(shù)與齒輪相同，在此不做具體說明。)5.3輔助機架的設(shè)計輔助機架做為本機構(gòu)的主要支撐件，對許多機構(gòu)零部件的裝夾定位起到至關(guān)重要的作用。輔助機架主要采用槽鋼組合焊接的結(jié)構(gòu)型式，其結(jié)構(gòu)示意圖如下：輔助機架結(jié)構(gòu)示意圖(圖5-5)如圖5-5示，輔助機架由各個支撐件組合焊接而成，而每個支撐件所起的作用又各不相同。以下是各個支撐件相關(guān)作用說明。5.3.1主邊框與側(cè)邊框輔助機架的外框架由主邊框與側(cè)邊框組合而成。其中，主邊框位于圖16中左右兩端，主邊框內(nèi)側(cè)直接與縱撐、中撐做焊接定位。側(cè)邊框位于圖16上下兩端，對輔助機架本身起到主支撐作用。與主邊框?qū)ξ谎b夾的零件為前后襯板、導(dǎo)柱支撐和液壓缸后支座。前后襯板裝夾在主邊框內(nèi)側(cè)，而導(dǎo)柱支座對位裝夾于邊框外側(cè)，三者通過螺栓聯(lián)接配合，對導(dǎo)柱兩端起到夾緊定位的作用。液壓缸后支座裝夾在右端主邊框上，與后襯板做螺栓聯(lián)接配合，共同作用于液壓缸后端，防止液壓缸工作時后端因重力不穩(wěn)而上下擺動。5.3.2橫撐與縱撐輔助機架的內(nèi)框架以橫撐和縱撐做為支撐件。橫撐位于兩主邊框之間，是送病車導(dǎo)軌與導(dǎo)輪導(dǎo)軌的承接載體。其中，送磚車導(dǎo)軌選用標(biāo)準(zhǔn)9號輕軌，直接焊接于橫撐上部，導(dǎo)輪導(dǎo)軌采用16號槽鋼做為支撐材料，直接焊接于橫撐凹平處。縱撐安裝于側(cè)邊框與橫撐之間，起到機架加固的作用。5.3.3中撐中撐橫臥于兩主邊框之間，是液壓缸安裝的主支撐件，也是輔助機架位置固定的銜接部件。與中支撐對位裝夾的零件為液壓缸耳軸夾緊座，下齒條，導(dǎo)柱支撐座和機架預(yù)埋件。液壓缸耳軸夾緊座與下齒條焊接于中撐凹平處，