大型翻轉(zhuǎn)提升機構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計

大型H鋼翻轉(zhuǎn)提高機構(gòu)設(shè)計摘要我國現(xiàn)如今的工業(yè)水平不斷地發(fā)展，H鋼運用的領(lǐng)域越發(fā)廣泛，在提高和翻轉(zhuǎn)那些笨重、體積很大零件不能只靠人力去完畢，為了提高生產(chǎn)效率需要設(shè)計出一種設(shè)備來解決此問題。在設(shè)計的同時需要考慮到傳動裝置變松以及潤滑等問題。本文一方面對翻轉(zhuǎn)機提高類型從其特點進行分析到選擇，選擇出鏈?zhǔn)椒D(zhuǎn)機構(gòu)和液壓式提高裝置，對H鋼翻轉(zhuǎn)工作進行分析，設(shè)計出符合規(guī)定的元器件如軸，齒輪，皮帶等，對部分件進行校核，為了元件互相協(xié)調(diào)配合，設(shè)備運營平穩(wěn)。最后設(shè)計出液壓與電氣系統(tǒng)組合，從而形成一套完整的工作體系從上升正反翻轉(zhuǎn)、制動、下降。提高機構(gòu)選擇形式為液壓式，優(yōu)點是重量輕、容易實現(xiàn)調(diào)速、使用壽命長。缺陷是油液對密封裝置規(guī)定比較嚴(yán)苛容易泄露。翻轉(zhuǎn)機構(gòu)使用鏈?zhǔn)絺鲃?，?yōu)點是摩擦性好、成本低。缺陷不耐沖擊、質(zhì)量大。關(guān)鍵詞H鋼；翻轉(zhuǎn)機構(gòu)；提高機構(gòu)DesignofLargeScaleHSteelLiftingMechanismAbstractChinaisnowthelevelofindustrialdevelopment,Hsteelusedmoreandmorewidelyinthefield,liftingandturningoftheheavyandlargepartscannotonlyrelyonmanpowertocomplete,inordertoimprovetheproductionefficiencyweneedtodesignadevicetosolvethisproblem.Atthesametimethedesignshouldtakeintoaccounttheloosegearandlubricationproblems.Basedontheanalysisofthetypesofhoistingmachineturntochoosefromitsfeatures,chooseachainturnovermechanismandahydraulicliftingdeviceforHsteelturningworkanalysis,designedtomeettherequirementsofthecomponentssuchasshaft,gear,beltandsoon,tocheckthepart,asthecomponentsofcoordination,equipmentrunningsmoothly.Finally,thehydraulicandelectricalsystemiscombinedtoformacompletesystemofwork,fromrising,reverse,brakinganddescending.Theselectionofliftingmechanismishydraulic,withtheadvantagesoflightweight,easyrealizationofspeedcontrolandlongservicelife.Thedisadvantageisthattheoilonthesealingdevicerequirementsaremorestringent,easytoleak.Theturnovermechanismadoptschaintypetransmission,andhastheadvantagesofgoodfrictionandlowcost.Disadvantages,noimpact,highquality.KeywordsHsteel,turnovermechanism,liftingmechanism目錄摘要 =1\*ROMANIAbstract =2\*ROMANII TOC\o"1-3"\h\u第1章緒論 11.1課題研究的背景及意義 11.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 11.2.1國外發(fā)展現(xiàn)狀 11.2.2國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 21.3本課題的研究內(nèi)容 4第2章翻轉(zhuǎn)提高機構(gòu)的總體設(shè)計 52.1翻轉(zhuǎn)和提高機構(gòu)采用形式的擬定 52.1.1翻轉(zhuǎn)機構(gòu)的擬定 52.1.2提高機構(gòu)的擬定 72.2H鋼翻轉(zhuǎn)的工作原理 92.3大型H鋼翻轉(zhuǎn)提高機構(gòu)的簡圖 92.4本章小結(jié) 10第3章翻轉(zhuǎn)提高機構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計 113.1鏈條及鏈輪的選擇設(shè)計 113.1.1鏈條的設(shè)計選擇 113.1.2鏈輪的設(shè)計選擇 123.1.3滑輪的設(shè)計選擇 133.1.4潤滑油的選擇 143.2電機的選擇 143.3帶傳動及齒輪的設(shè)計及計算 153.3.1皮帶傳動的設(shè)計 153.3.2V帶輪的設(shè)計 173.3.3皮帶張緊裝置的選擇 193.4軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計與校核 193.4.1軸的設(shè)計計算 193.4.2滾動軸承的校核 213.4.3鍵的校核 223.5本章小結(jié) 22第4章翻轉(zhuǎn)提高機構(gòu)的液壓與電氣的系統(tǒng)設(shè)計 234.1機構(gòu)液壓系統(tǒng)的設(shè)計 234.1.1液壓缸的設(shè)計及計算 234.1.2液壓系統(tǒng)的原理及元件選擇 274.2機構(gòu)電氣控制系統(tǒng)設(shè)計 294.3機構(gòu)的系統(tǒng)工作過程 304.4本章小結(jié) 31第5章三維模型的建立 325.1建立零件 325.2零件圖的裝配 325.3三維模型 345.4本章小結(jié) 34結(jié)論 35致謝 36參考文獻 37附錄A 38附錄B 45緒論課題研究的背景及意義現(xiàn)如今社會經(jīng)濟飛速發(fā)展，國家不斷強調(diào)工業(yè)并大力投入工業(yè)設(shè)計發(fā)展，建筑業(yè)與大型工業(yè)更是不斷發(fā)展，像大型H鋼這樣的鋼型會用到很多，所以有著大量的。注重鋼材的可連續(xù)發(fā)展經(jīng)濟與節(jié)約使用是實現(xiàn)鋼材向綠色環(huán)保發(fā)展的必經(jīng)之路。所以要大力推廣與應(yīng)用，放長遠的眼光來看H鋼的需求必然很大。制造業(yè)是國家實現(xiàn)新工業(yè)文化的基礎(chǔ)保證。大型工件的制造體現(xiàn)了國家的工業(yè)文化水平[1]。在生產(chǎn)與制造大型構(gòu)件中，很多時候都需要大型翻轉(zhuǎn)機來改變工件的位置。這些年來由于板材的價格上漲也帶來了很多利好，鋼材的價格也在連續(xù)上漲，同時H型鋼的市場也逐漸回暖，國內(nèi)與國外在H型鋼的價格差距逐漸變小，有助于國內(nèi)鋼材對外出口。例如現(xiàn)有的翻轉(zhuǎn)機構(gòu)來說，有CL型、U型、和L型等翻轉(zhuǎn)機，但是他們都有的缺陷就是；承載能力較低，并且翻轉(zhuǎn)的自由度單一，翻轉(zhuǎn)的角度也很單一，不能同時滿足生產(chǎn)環(huán)節(jié)中個工序的翻轉(zhuǎn)規(guī)定[2]。被運用到翻轉(zhuǎn)機構(gòu)的場合，最常見的就是在焊接生產(chǎn)中，當(dāng)H鋼一面完畢焊接后，這是需要將工件翻轉(zhuǎn)為了方便加工另一面。但是H鋼重量很大，只靠人力將其翻轉(zhuǎn)是很困難的，這時就需要專用的翻轉(zhuǎn)設(shè)備，在大量生產(chǎn)時，為了使生產(chǎn)效率提高，就需要這樣的機構(gòu)。本次研究的課題大型H鋼翻轉(zhuǎn)提高機，就是為這種場合下產(chǎn)生的設(shè)備。國內(nèi)外研究現(xiàn)狀國外發(fā)展現(xiàn)狀自19世紀(jì)初期，盧森堡建立了成世界第一個熱軋H鋼生產(chǎn)線，此后H型鋼生產(chǎn)與設(shè)備都有了很大的發(fā)展，在50年代和80年代掀起兩次發(fā)展高潮。到了80年代末，世界H鋼產(chǎn)能量可以達成2023萬噸，占世界鋼材總產(chǎn)量的3％~6％，現(xiàn)世界H型鋼軋機有將近100套，存在20多個國家。下面以日本H型鋼生產(chǎn)現(xiàn)狀為重點，初步探討國外H鋼發(fā)展的現(xiàn)狀。日本是二次世界大戰(zhàn)后經(jīng)濟發(fā)展最快的國家之一，與經(jīng)濟發(fā)展同步的H型鋼的發(fā)展過程是值得我國研究與借鑒的。到1973年日本鋼的總產(chǎn)量就達成1024.8萬噸，其中H鋼產(chǎn)量為554.3萬噸，H鋼占了一半還多，H型鋼結(jié)構(gòu)也因此得到了廣泛的發(fā)展與使用拿輕型H鋼舉例；在日本，輕型H鋼重要用于低層或多層廠房，公共建筑物等。這樣制造可以效率，但是對材料精度和設(shè)備自動化也提出了新規(guī)定，輕型H鋼最適合建筑這樣的工業(yè)化住宅。1992年日本鋼生產(chǎn)量為1040萬噸，其中H鋼占57.8％，產(chǎn)量為600.8萬，占型材結(jié)構(gòu)的一半以上，H型鋼運用的領(lǐng)域越來越廣，甚至取代了工字鋼，使得工字鋼產(chǎn)量降為28.8萬，僅占2.8％，這也使H鋼的質(zhì)量與技術(shù)水平得到快速發(fā)展。1972~1992年日本累計生產(chǎn)H鋼9042.8萬噸（出口2023萬噸）按日本人口11000萬計，累計人均消費為640kg，人均年消耗32kg。俄國與加拿大的礦產(chǎn)資源非常豐富，日本進口來源多從這兩個國家。日本的公司用投資或者是買股份的形式這這兩個國家擁有很多資源，這樣也可以填補一些國家自身的局限性，從而的到長遠的發(fā)展。日本除了對這兩個國家進行投資或者是買股權(quán)，還對很多國家分布全球，參股，戰(zhàn)略合作，合資等，這樣能更好的分散風(fēng)險，減少成本，可以分享世界經(jīng)濟成長的果實，得到穩(wěn)定發(fā)展。為了能更好的融入市場，日本也調(diào)整了進出口結(jié)構(gòu)，進口一些低檔一般的原料，通過本國先進工業(yè)加工水平進行加工，相稱于從毛胚到成品的過程，出口世界各國，從而獲得非常豐厚的利潤。就運用這樣的產(chǎn)業(yè)鏈日本已經(jīng)處在世界上游，加上前面所說的對各國投資、戰(zhàn)略合作等，達成利潤最大化同時也可以打擊對手的目的。國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀我國H型鋼的生產(chǎn)起步較晚，直到上世紀(jì)90年代馬鋼才干生產(chǎn)出0.2m以下的小型H型鋼，由于生產(chǎn)力不強無法完畢量化生產(chǎn)，直到1998年才完畢這個目的。現(xiàn)在通過國家記錄句數(shù)據(jù)來說明04到2023這2023間鋼鐵的發(fā)展如圖1-1。圖1-12023-2023年中國型鋼產(chǎn)量走勢圖在通過2023到2023這2023我國H型鋼細分品中產(chǎn)量記錄如表1-1。表1-12023-2023年我國H型鋼重要細分品種記錄（萬噸）年份大型H型鋼中小型H型鋼鋼型合計2023年638.33778.04016.32023年747.82664.63412.32023年917.22386.13303.32023年1014.72839.53854.22023年894.12953.83847.92023年947.04118.95065.92023年946.54251.95198.42023年1103.84573.25676.92023年1132.74702.15834.92023年1274.95745.47020.32023年1349.55620.06969.5從總體這2023來看，雖然在偶爾存在今年產(chǎn)量不如往年的現(xiàn)象，但是總的產(chǎn)量還是在穩(wěn)步提高的，對于品種分析可看出，每個時期對于H型鋼種類的需求也是不同的，都是在為市場做調(diào)整，總體來說H型鋼的需求在不斷增長。馬鋼是我國第一個生產(chǎn)H型鋼的公司，現(xiàn)加以介紹。馬鋼公司H型鋼廠從國外公司引薦生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備，一期工程年生產(chǎn)能力60萬噸以生產(chǎn)H鋼為主。在H型鋼的生產(chǎn)中都是由計算機控制，計算機控制系統(tǒng)有三級、一級為基礎(chǔ)控制級、二級為過程控制級、三級為工廠管理控制級。總體來說這是一條在我國也可以說是世界上都十分先進的剛型生產(chǎn)線。它的建成也增強了我國生產(chǎn)H鋼的技術(shù)水平。圖1-2為馬鋼生產(chǎn)的H型鋼鐵。圖1-2馬鋼生產(chǎn)的H型鋼材就最近幾年來說我國生產(chǎn)剛型的技術(shù)與水平離世界先進水平很接近甚至可以說是能達成。對以后來說進步技術(shù)，設(shè)備提高已經(jīng)不是重要目的，重要是為了滿足用戶需求才是目的，目前我國剛型型材標(biāo)準(zhǔn)只能滿足工業(yè)生產(chǎn)，國外的標(biāo)準(zhǔn)也無法滿足我國的標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)。同時尺寸公差，鋼鐵化學(xué)成分純凈度，表面質(zhì)量等各個方面來說，我國與發(fā)達國家相比還是有一定的差距。本課題的研究內(nèi)容大型H鋼翻轉(zhuǎn)提高機構(gòu)，重要就是為了研究大型H鋼的翻轉(zhuǎn)與提高裝置兩部分。重要內(nèi)容有；查閱相關(guān)資料，了解大型H鋼翻轉(zhuǎn)提高機構(gòu)國內(nèi)外現(xiàn)狀、特點、差距基本擬定研究方法及研究思緒，撰寫開題報告；做出大型H鋼翻轉(zhuǎn)提高機構(gòu)的總體方案；計算出大型H鋼翻轉(zhuǎn)提高機構(gòu)的重要參數(shù)；完畢大型H鋼翻轉(zhuǎn)提高傳動系統(tǒng)、電氣與液壓設(shè)計。翻轉(zhuǎn)提高機構(gòu)的總體設(shè)計翻轉(zhuǎn)和提高機構(gòu)采用形式的擬定翻轉(zhuǎn)機構(gòu)的擬定翻轉(zhuǎn)機構(gòu)的作用是將工件做沿著軸做翻轉(zhuǎn)運動，使工件變換有利位置更好地進行加工[5]?，F(xiàn)在翻轉(zhuǎn)機構(gòu)有很多類型可以參考，例有頭尾架式、框架式、鏈?zhǔn)健h(huán)式、推舉式等，如表2-1所示翻轉(zhuǎn)機構(gòu)的種類。這些翻轉(zhuǎn)類型都可以使用在實際不同的生產(chǎn)中，但是在我國還沒有對翻轉(zhuǎn)機形式制定標(biāo)準(zhǔn)，只有頭尾架式有系列標(biāo)準(zhǔn)。表2-1翻轉(zhuǎn)機構(gòu)種類形式變位速度驅(qū)動方式工作特點頭尾架式可調(diào)機電環(huán)形焊縫，運用于軸類和橢圓形焊件，旋轉(zhuǎn)變位框架式恒定機電或液壓用于較長焊件，傾斜變位鏈?zhǔn)胶愣C電用于自身剛度強的工件翻轉(zhuǎn)變位環(huán)式恒定機電用于自身剛度強的工件翻轉(zhuǎn)變位，在大型構(gòu)件的組對與焊接應(yīng)用中較多推舉式恒定液壓用于傾斜變位，裝配和焊接在同一工作臺上進行由工作特點分析，對翻轉(zhuǎn)種類的最后三種進行重點分析和選擇，作為大型H鋼的翻轉(zhuǎn)機構(gòu)。現(xiàn)在分析這三種形式，選擇出最合適的形式。如下圖2-1為采用鏈?zhǔn)降姆D(zhuǎn)機構(gòu)所示。鏈輪2.鏈條3.H鋼4.支架5.張緊輪圖2-1鏈?zhǔn)椒D(zhuǎn)機構(gòu)鏈?zhǔn)椒D(zhuǎn)機構(gòu)由圖看出，其結(jié)構(gòu)形式比較簡樸，由于H鋼用鏈條的支撐，其優(yōu)點是價格便宜、來源廣泛且已加工，運用鏈傳動運營平穩(wěn)。缺陷就是鏈條之間的焊接很麻煩費時間，對焊接和夾具的都是有規(guī)定的。環(huán)式翻轉(zhuǎn)機構(gòu)結(jié)構(gòu)形式如下圖2-2所示。與鏈?zhǔn)椒D(zhuǎn)相比環(huán)式翻轉(zhuǎn)機構(gòu)得缺陷就是在翻轉(zhuǎn)同樣的H型鋼時，環(huán)式翻轉(zhuǎn)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積較大。有點就是環(huán)式機構(gòu)在翻轉(zhuǎn)大型鋼件的效率高。拖輪2.支撐環(huán)3.鈍齒輪4.驅(qū)動裝備圖2-2環(huán)式翻轉(zhuǎn)機構(gòu)推舉式翻轉(zhuǎn)機構(gòu)結(jié)構(gòu)如下圖2-3所示。推舉式翻轉(zhuǎn)機構(gòu)的優(yōu)點就是，機構(gòu)也比較簡樸，缺陷是這種結(jié)構(gòu)翻轉(zhuǎn)的自由度單一，每次翻轉(zhuǎn)都無法回到本來的位置，需要人工操作復(fù)位，所以翻轉(zhuǎn)效率比較低。翻轉(zhuǎn)工作臺2.推拉式軸銷3.舉升液壓缸圖2-3推舉式翻轉(zhuǎn)機構(gòu)綜合分析三種翻轉(zhuǎn)機構(gòu)的工作特點，最后選擇用鏈?zhǔn)椒D(zhuǎn)。這樣提高機構(gòu)選擇的問題就解決了。鏈?zhǔn)椒D(zhuǎn)機構(gòu)組成重要由鏈條、鏈條連接方式也是兩種，有片式關(guān)節(jié)鏈和環(huán)形焊接鏈。與焊接鏈做對比第一種片式的運動平穩(wěn)且可靠。缺陷是片式關(guān)節(jié)鏈條的價格比較高、并且容易生銹和近灰。鏈條自身優(yōu)點抗腐蝕性很強，摩擦性能好、且傳動機構(gòu)尺寸較小。缺陷就是鏈條之間相連的剛度強度很低，在有一定的沖擊下容易損壞、不合用于高速提高。由于翻轉(zhuǎn)機自身在工作中有一定的沖擊，考慮到安全和穩(wěn)定的，最后選用片式關(guān)節(jié)鏈。提高機構(gòu)的擬定提高機構(gòu)分兩種；一種為機械式，另一種為液壓式。1.機械式起升機構(gòu)涉及：(1)繩索卷繞式起升機構(gòu)；(2)鏈條卷繞式起升機構(gòu)。2.液壓式起升機構(gòu)(1)壓缸起升機構(gòu)；(2)壓馬達升機構(gòu)。機械式提高機構(gòu)的應(yīng)用目下圖2-4所示，新型地下垃圾桶就是典型的運用機械式提高機構(gòu)作為重要提高方式作出的產(chǎn)物[6]。對于普通的垃圾桶來說，垃圾箱的制作存在很多局限性，一般垃圾都是在地邊上堆積很占空間，特別是對于夏天蒼蠅很多更是有異味，對于城市面貌更是大大減分。它的出現(xiàn)恰恰就是解決這一問題的它解決了，它的優(yōu)點就是節(jié)省空間且清理方便、成本低、可以減輕工作人員的工作強度[7]。該提高機構(gòu)有附件、省力與減速機構(gòu)。工作人員在清理垃圾時，搖動手柄使鏈輪1轉(zhuǎn)動。上升時運用棘輪轉(zhuǎn)動，2摩擦片不發(fā)生作用；下降時，2摩擦片嚙合，通過摩擦減小沖擊。鏈輪2轉(zhuǎn)動，鏈輪2再帶動滾筒5轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動將繩絞起來，拉底板5向上升起，垃圾桶放在底板上，底板上升就可以把垃圾桶提高上去。（a）新型地下垃圾桶主視圖（b）新型地下垃圾桶左視圖1.2.鏈輪3.滑輪組4.滾筒5.底板圖2-4地下垃圾桶提高機構(gòu)主視圖液壓式提高機構(gòu)的應(yīng)用平行四邊形機構(gòu)在各類液壓升降設(shè)備被中廣泛使用，由于其結(jié)構(gòu)可以放大工作，但是頂升的工作方式。如圖2-5就是運用其結(jié)構(gòu)的特性來設(shè)計的液壓式提高機構(gòu)。提高機構(gòu)2.航標(biāo)浮筒3.清洗刷1.1號液壓缸2.2號液壓缸3.提高滑塊圖2-5長江航標(biāo)浮筒清洗裝置圖2-6機構(gòu)運動簡圖工作臂上有很多刷子，通過刷子的工作臂在軌道上下運動和自身擺動這樣就可以清洗浮筒。工作臂的上下運動由液壓缸的提高機構(gòu)來帶動。如圖2-6機構(gòu)運動簡圖可看出，工作臂連接在滑塊，平面運動構(gòu)型為四邊形，可以穩(wěn)定工作。裝置由滑輪引導(dǎo)在軌道中上下升降，滑塊在垂直中心線上運動，這樣可以使兩液壓缸實現(xiàn)機械同步。平行四邊形提高機構(gòu)優(yōu)點就是構(gòu)造簡樸、結(jié)構(gòu)緊湊。液壓提高機構(gòu)多用此機構(gòu)實現(xiàn)升降。1.兩種提高機構(gòu)的比較機械式提高機構(gòu)的執(zhí)行構(gòu)件通常選擇鋼絲繩滑輪組，特點為提高范圍比大合用于大型鋼件，缺陷是提高結(jié)構(gòu)復(fù)雜。也有齒輪齒條組合，但這種組合只合用于提高小型鋼件。液壓式提高機采用的動力源是液壓，用液壓缸進行提高。其運營平穩(wěn)并且使用壽命很長，但是由于是液壓式需要用到油液，油液容易隨溫度變化并且假如密封不好還容易出現(xiàn)泄露等等一些問題。機械式提高機構(gòu)的提高方式為提拉式，而液壓式提高機構(gòu)的提高方式為推舉式。都有優(yōu)缺陷當(dāng)然還需根據(jù)工作環(huán)境及規(guī)定選取。從本次研究的課題角度出發(fā)，考慮到液壓式提高機構(gòu)的裝置重量和體積相對于機械式來說更輕也更小，并且更耐沖擊，結(jié)構(gòu)也簡樸。前提是相同功率驅(qū)動，還是選擇液壓式提高機構(gòu)。H鋼翻轉(zhuǎn)的工作原理工件在鏈條上最開始的狀態(tài)如圖2-7。重心在AB中間，當(dāng)鏈條轉(zhuǎn)動的時候。鏈條順時針轉(zhuǎn)，重心慢慢偏離B點，靠近A點，由于翻轉(zhuǎn)鋼件與鏈條的接觸點開始發(fā)生變化，B點離開鏈條，向左翻轉(zhuǎn)。鏈輪2.鏈條圖2-7翻轉(zhuǎn)過程如圖2-8（a）重心G偏在A的右側(cè)，假如翻轉(zhuǎn)H型鋼，就需要一個滾轉(zhuǎn)力使重心偏在A點的左側(cè)，來使H鋼繼續(xù)翻轉(zhuǎn)。如圖2-8（b）此時重心G在A的左側(cè)，慣性使工件繼續(xù)翻轉(zhuǎn)，假如想要停止翻轉(zhuǎn)，需要一個阻止力需要大于慣性力，假如需繼續(xù)翻轉(zhuǎn)，需要H鋼的慣性力大于阻力矩，這樣使H鋼的重心G逐漸偏向在A點的左側(cè)，否則H鋼翻轉(zhuǎn)將停止轉(zhuǎn)動。鏈條的摩擦力假如摩擦力足夠大，就不換產(chǎn)生大話現(xiàn)象，也不會影響H鋼的翻轉(zhuǎn)。同時規(guī)定H鋼有足夠大的翻轉(zhuǎn)速度來克服打滑現(xiàn)象。但是H鋼與鏈條的摩擦離大小工作量很大并且很復(fù)雜，所以這里就不進行計算了。(a)H鋼重心在右側(cè)(b)H鋼重心在左側(cè)圖2-8H鋼翻轉(zhuǎn)過程簡圖大型H鋼翻轉(zhuǎn)提高機構(gòu)的簡圖可以翻轉(zhuǎn)最大的H型鋼尺寸的為：18m×6m×12m，最大能承受的重量是10噸?，F(xiàn)設(shè)計大型H剛翻轉(zhuǎn)提高機構(gòu)的布置見圖如下圖2-9。由于到H型鋼重量非常重也非常大，單個機構(gòu)是無法完畢提高與翻轉(zhuǎn)，需要兩個或者兩個以上工作臺配合完畢此過程。每一個工作臺的尺是不同的其中1與2之間的長度為4m，2和3之間的長度為7m。個設(shè)備間都設(shè)計有輥道，每個設(shè)備都是相同的只是間隔不同，都配有制動器來控制工作。1.Ⅰ號翻轉(zhuǎn)架2.Ⅱ號翻轉(zhuǎn)架3.Ⅲ號翻轉(zhuǎn)架4.輥道圖2-9大型H鋼翻轉(zhuǎn)提高機的布置本章小結(jié)本章翻轉(zhuǎn)提高機構(gòu)的總體設(shè)計就是為了解決翻轉(zhuǎn)的形式與提高形式的選擇。通過對翻轉(zhuǎn)機構(gòu)形式的類型特點與應(yīng)用的分析最終選擇了鏈?zhǔn)教岣咝问?。提高形式選擇為液壓式，最后對翻轉(zhuǎn)提高如何運動做以擬定，做了一下機構(gòu)簡圖，做到了主體擬定。翻轉(zhuǎn)提高機構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計鏈條及鏈輪的選擇設(shè)計鏈條的設(shè)計選擇1.鏈條的選擇如下圖3-1，翻轉(zhuǎn)機構(gòu)，翻轉(zhuǎn)機構(gòu)重要由鏈輪，鏈條，張緊裝置，通過鏈條轉(zhuǎn)動使H鋼翻轉(zhuǎn)。圖3-1翻轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)簡圖最開始定鏈條的轉(zhuǎn)速為0.5m/s，每一個翻轉(zhuǎn)架所承受力是50kN，受力分析如圖3-2。圖3-2鏈條受力計算拉力F見式(3-1)：(3-1)鏈條拉力F為34355N。查手冊，選擇LH0866型板式起重鏈條?；緟?shù)如下表3-1：表3-1LH0866型板式起重鏈條參數(shù)名稱參數(shù)相見節(jié)距P12.7mm板數(shù)的組合6×6最大拉伸載荷Q66.7kN2．鏈條的長度初步擬定鏈條長度；考慮到鏈輪部分的鏈條長度沒有算入，所以取L為6200mm。3．?dāng)M定鏈條的節(jié)數(shù)計算鏈條節(jié)數(shù)見式（3-2）：（3-2）取Lp=490節(jié)。式中：Lp為鏈條的節(jié)數(shù)，L為鏈條的長度，P為鏈條的節(jié)距。鏈輪的設(shè)計選擇鏈輪采用整體式鋼制小鏈輪，結(jié)構(gòu)形式如圖3-3。（a）鏈輪主視圖（b）鏈輪左視圖圖3-3鏈輪結(jié)構(gòu)參照下表3-2鏈輪基本參數(shù)。表3-2鏈輪基本參數(shù)名稱數(shù)值（mm）計算公式配用鏈條節(jié)距P12.7查手冊配用鏈條的滾子外徑d15.12配用鏈條的排距Pt6.24Pt=3b0分度圓直徑d68mm齒數(shù)z17取z得17內(nèi)徑dk35/齒頂圓直徑da77齒根圓直徑df63分度圓旋齒高ha5輪轂厚度h11.5輪轂長度l36輪轂直徑dh58齒寬bf3.7表中：v為設(shè)計鏈速，n為鏈輪轉(zhuǎn)速，k-常數(shù)，50＜d＜100時k取4.8，b0為鏈板厚度查機械手冊取2.08mm?；喌脑O(shè)計選擇滑輪與軸相連接配合，同時滑輪又與鏈輪配合使其轉(zhuǎn)動從而帶動大型H鋼進行翻轉(zhuǎn)運動，所以滑輪的設(shè)計選擇是很重要的。由于鏈條特殊的布置形式，要設(shè)計一個滑輪，這樣可以將鏈條拉緊，以防鏈條運動的時候發(fā)生接觸，這樣傳動效率會提高很多?；喗Y(jié)構(gòu)形式如下圖3-4，滑輪設(shè)計參數(shù)見表3-3。圖3-4滑輪的結(jié)構(gòu)表3-3滑輪設(shè)計參數(shù)名稱數(shù)值（mm）計算公式D80/輪槽直徑D1140輪緣直徑D2160輪緣間寬b30滑輪寬B50/表中：P為鏈條的節(jié)距，P取12.7mm，b為鏈條的銷軸長，b=取27.99mm，h1潤滑油的選擇由于鏈條的布置形式比較特殊，選擇傳動的形式為開式，手工潤滑比較困難。需將鏈條拆下，定期清洗，清洗的液體就是煤油，等鏈條的間隙都被煤油充滿后才干安裝使用。使用潤滑劑可以減少動力傳到過程的動能損失，從而提高傳動效率。潤滑劑必須要有良好的滲透性，不光是潤滑鏈條，還需要潤滑軸與軸套，他們的間隙很小。還需要良好的粘附性，為了防止高速工作是潤滑劑被甩出。綜上所述選擇潤滑油的牌號為昆侖的L-AN46，全損耗系統(tǒng)用油，由于它的密封性也很好，也可作為封閉循環(huán)系統(tǒng)的潤滑油。電機的選擇由上一節(jié)受力分析得出鏈條的拉力為F為34295N，得選擇出電動機型號見式（3-3）；(3-3)P電=式中：η鏈為鏈條傳動效率，取η鏈=90%，η皮為皮帶傳動效率，取η皮=80%。根據(jù)手冊，選取電動機型號YZ160L-8作為翻轉(zhuǎn)機構(gòu)的電動機，它的轉(zhuǎn)速為705r/min，額定功率帶傳動及齒輪的設(shè)計及計算皮帶傳動的設(shè)計由電動機選擇得出電動機功率P為2.3kW，窄V帶傳動，按照1．帶型的選擇根據(jù)電動機的轉(zhuǎn)速，705r/min，查手冊，選擇V帶形式為窄V帶SPZ。2.擬定計算功率Pca計算功率Pca見式（3-4）：Pca=KAP(3-4)式中：Pca為計算功率，KA為工作情況系數(shù)。查手冊得KA=1.4，P為傳遞的額定功率。3.帶輪的基準(zhǔn)直徑(1)初選小帶輪基準(zhǔn)直徑dd1根據(jù)V帶選擇，參考手冊，選取小帶輪準(zhǔn)直徑dd1=63mm，則da1=67mm。(2)計算帶速計算帶速見式(3-5）：(3-5)式中：v1為積極輪的圓周速度，n1為積極輪的轉(zhuǎn)速。(3)計算從動輪基準(zhǔn)直徑dd2設(shè)計傳動比i=1：5。根據(jù)手冊第3卷，選取從動輪基準(zhǔn)直徑dd2=315mm，da2=319mm。4.擬定中心距a和帶的基準(zhǔn)長度Ld初定中心距a0，見式（3-6）：(3-6)0.7×(63+315)<a0<2×(63+315)264.6<a0<756初選a0=550mm?；鶞?zhǔn)長度見式(3-7)：(3-7)==1622.212mm根據(jù)機械設(shè)計手冊，選取基準(zhǔn)長度Ld=1600mm見式（3-8）：(3-8)這里還需要考慮補償預(yù)緊力所以：5.驗算積極輪上的包角根據(jù)對包角的規(guī)定見式（3-9）；(3-9)包角滿足規(guī)定。6.擬定帶的根數(shù)計算帶的根數(shù)見式（3-10）：(3-10)式中：Kα為包角系數(shù)，KL為長度系數(shù)，P0為單根V帶的基本額定功率，根據(jù)《機械設(shè)計手冊》，Kα取0.92，KL=1.16，P0=0.68。取z=5根。7.擬定帶的預(yù)緊力計算帶的預(yù)緊力見式（3-11）：(3-11)式中：m為V帶單位長度質(zhì)量，v為帶速，z為帶的根數(shù)，Kα為包角系數(shù)Pca為計算功率，查手冊得m取0.07kg/m。8.計算傳動作用在軸上的力計算傳動作用在軸上的力見式（3-12）：(3-12)式中：z為帶的根數(shù)，F(xiàn)0為單根帶的預(yù)緊力，為積極輪上的包角。V帶輪的設(shè)計由上節(jié)V帶輪的轉(zhuǎn)速以及功率，可得出輪采用材料為；HT150鑄造。先設(shè)計小V帶輪，發(fā)動機帶動小V帶輪轉(zhuǎn)動，從而帶動皮帶轉(zhuǎn)動，皮帶將運動傳遞給大帶輪，帶動大帶輪轉(zhuǎn)動。這里先設(shè)計小V帶輪，然后再設(shè)計大V帶輪。小帶輪設(shè)計計算由于內(nèi)孔與外空的距離很小，查手冊，直徑且小于160mm，所以小帶輪采用的結(jié)構(gòu)形式為實心式，由于小帶輪基準(zhǔn)直徑dd≤2.5d，結(jié)構(gòu)形式如圖3-5所示。圖3-5小帶輪結(jié)構(gòu)小帶輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)如表3-4。表3-4小帶輪結(jié)構(gòu)參數(shù)參數(shù)數(shù)值(mm)計算公式D32/d158d1=(1.8～2)dDd63/Da67/B64B=2f+4eL83L=(1.5～2)dψ36°/式中：f為第一槽對稱面至端面距離，e為槽間距。大帶輪設(shè)計大帶輪采用的結(jié)構(gòu)形式是；孔板式。輪槽工作面不能有砂眼，氣孔。各輪槽間距的累積誤差不得超過±0.8。結(jié)構(gòu)形式如圖3-5所示。圖3-6大帶輪結(jié)構(gòu)大帶輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)如表3-5。表3-5大帶輪結(jié)構(gòu)參數(shù)參數(shù)數(shù)值（mm）計算公式D45/d190d1=(1.8～2)dDd315/Da319/B64B=2f+4eL64B<1.5d時，L=BC11(1/7～1/4)BD1259/D0174.5D0=0.5(D1+d1)d050d0=(0.2～0.3)(D1-d1)ψ36°/式中：f為第一槽對稱面至端面距離，e為槽間距。皮帶張緊裝置的選擇由于V帶彈性很低且容易變形，運轉(zhuǎn)一段時間后，在預(yù)緊力的作用下，就會產(chǎn)生塑性變形使V帶松弛，這樣預(yù)緊力減少，使傳動效率減少。所以，需要一種裝置，使皮帶始終能處在一定的狀態(tài)，這樣的工作效率就會變得很高。這種裝置就是張緊裝置如圖3-7。圖3-7擺架式張緊裝置常見的張緊裝置有定式在大型H鋼的翻轉(zhuǎn)提高設(shè)備采用擺架式張緊的裝置，如圖3-7。只要調(diào)整電動機下方的螺母就能調(diào)節(jié)帶的預(yù)緊力。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計與校核軸的設(shè)計計算系統(tǒng)中有一根積極軸，一根滑輪軸，一根空場鏈輪軸，現(xiàn)在只對積極軸進行計算。線求軸的輸出功率P軸軸的轉(zhuǎn)速n和軸的轉(zhuǎn)矩T。鏈條的傳動效率η取0.98則；P軸=1.9992/0.98=2.04kW2．初步擬定軸的最小直徑選取軸的材料為45鋼。根據(jù)《機械設(shè)計手冊》取A0=112，計算dmin見式（3-13）：（3-13）軸的最小直徑處為安裝鏈輪處，此處有一個鍵槽，軸徑應(yīng)放大6%，即取。3．軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(1)擬定軸上零件的裝配方案裝配方案如圖3-8。(2)根據(jù)軸向定位的規(guī)定擬定軸的各段直徑與長度為了保證鏈輪的軸向定位，Ⅰ處設(shè)有螺紋，Ⅱ處設(shè)軸肩，Ⅰ與Ⅱ之間的長度設(shè)定為70mm，Ⅱ與Ⅲ之間的長度為50mm。由于軸承承受徑向力作用，滾動軸承選擇深溝球軸承。參照工作規(guī)定，由Ⅱ與Ⅲ的距離為50mm，選擇軸承型號為6410，該型號尺寸為；50×110×31。由于Ⅱ與Ⅲ處有端蓋又由于厚度的因素，就取其長度為51mm。Ⅲ設(shè)軸肩，Ⅲ與Ⅳ的長度為55mm，Ⅲ與Ⅳ的長度為550mm。Ⅳ與Ⅴ之間的長度為50mm，考慮這有安裝有端蓋、皮帶輪以及軸承，所以?、襞cⅤ之間的長度為30mm，與Ⅵ的長度100mm。Ⅴ處設(shè)螺紋，M42，Ⅵ與Ⅶ之間的長度為50mm。軸的倒兩個角取45°半徑為圖3-8積極軸的結(jié)構(gòu)帶輪、鏈輪的周向定位；選擇平鍵聯(lián)接。查手冊的，帶輪、鏈輪與軸的配合；H7/r6。軸的尺寸公差為m6。4.分析軸的載荷分布與彎扭校核強度(1)由圖3-9可以分析載荷分布。（a）a處的載荷（b）b處的載荷（c）c處的載荷（d）d處的載荷圖3-9軸的載荷分布由上圖看出B處在和最大，現(xiàn)在通過對B截面進行載荷計算如表3-5。表3-5截面B處的載荷計算載荷水平面H垂直面V支反力FNH1=21608NFNH2=2409NFNV1=22435NFNV2=2565N彎矩MMH=1385NmMV=1475Nm總彎矩扭矩TT=138Nm(2)按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度現(xiàn)只校核軸的危險截面B處的強度見式（3-14）：(3-14)式中：d為軸直徑，M為軸受的彎矩，T為軸受的扭矩，Ψ為校正系數(shù)，雙向旋轉(zhuǎn)Ψ取1，查手冊，查表得σ-1p=207MPa危險截面B處軸的強度滿足規(guī)定。滾動軸承的校核計算額定動載荷與基本額定動載荷的大小見式(3-15）：（3-15）式中：C為基本額定動載荷，P為當(dāng)量動載荷，為壽命因數(shù)，為速度因數(shù)，fm為力矩載荷因數(shù)由于軸承只承受徑向力作用，所以取P和Fr都是25KN。查手冊得fh取1.26，fn取0.62，fd取1.2，ft取1.0。查手冊，Cr取92.2KN。所以C＜Cr，選擇型號6410符合規(guī)定。鍵的校核軸上有兩個鍵，鏈輪處的鍵所受力最大，故對此處進行校核。1.擠壓強度校核計算擠壓校核見式（3-16）：(3-16)式中：T為傳遞的轉(zhuǎn)矩，k為與輪轂鍵槽的接觸高度，k=0.5h=0.5×8=4mml為的工作長度，圓頭平鍵l=L-b=28-10=18mm，d為軸直徑[p]鍵連接的許用擠壓應(yīng)力。查手冊，在有沖擊載荷的情況下，p應(yīng)小于120MPa。所以滿足規(guī)定。2.鍵的剪切強度校核計算鍵的剪切強度校核見式（3-17）：(3-17)式中：T為查手冊和表，有沖擊載荷時p=90MPa。＜p故滿足規(guī)定。本章小結(jié)本章重要對翻轉(zhuǎn)和提高機構(gòu)做出了具體設(shè)計。對傳動系統(tǒng)、軸、鏈條進行了設(shè)計與計算，并且也考慮到鏈條的潤滑問題。小帶輪采用實心形式，大帶輪采用孔板式。為了解決V帶變松的問題選擇擺駕式張緊裝置。同時也對軸和鍵進行了校核。翻轉(zhuǎn)提高機構(gòu)的液壓與電氣的系統(tǒng)設(shè)計機構(gòu)液壓系統(tǒng)的設(shè)計液壓缸的設(shè)計及計算液壓傳動系統(tǒng)有很多優(yōu)點，例如：體積小、質(zhì)量輕容易實現(xiàn)自動化通用化等。廣泛用于工業(yè)領(lǐng)域，當(dāng)前朝著與計算機、微電子技術(shù)的結(jié)合，實現(xiàn)高集成化，低噪音的方向發(fā)展。液壓傳動通過液體壓力能轉(zhuǎn)換為機械能，從而驅(qū)動工作，實現(xiàn)直線往復(fù)運動或者是擺動。液壓缸的分類有很多種下面將其進行分類如表4-1，這樣能更好的對其進行分析選擇。表4-1液壓缸分類及工作特點液壓缸分類液壓缸的下級分類工作特點單作用單活塞桿式單向液壓驅(qū)動，返回行程是運用自重或負(fù)載將活塞推回栓塞式適于做長行程液壓缸，只能實現(xiàn)一個方向的運動,柱塞回程要靠其它外力或柱塞的自重，必須有足夠的剛度伸縮式以短缸獲得行程，用壓力油從小到大逐節(jié)排出，靠外力由大到小、逐節(jié)縮回雙作用單活塞桿式單邊有活塞桿，雙向液壓驅(qū)動，兩向推力和速度不等雙活塞桿式雙邊有活塞桿，雙向驅(qū)動，可實現(xiàn)等速往復(fù)運動伸縮式活塞伸出的順序式從大到小,空載縮回的順序相反組合式彈簧復(fù)位式單向液壓驅(qū)動，由彈簧里復(fù)位串聯(lián)式用于缸的直徑受限制，而長度不受限制處，可獲得大得推力增壓式大小油缸串聯(lián)組成，由低壓大缸驅(qū)動，使小剛獲得高壓齒條傳動式活塞往復(fù)運動，經(jīng)齒條傳動使與之嚙合的齒輪獲得雙向回轉(zhuǎn)運動根基工作特點分析初步選擇雙作用單活塞桿液壓缸，液壓缸的結(jié)構(gòu)形式如圖4-1。接下來需要計算出缸筒的內(nèi)徑。圖4-1液壓缸結(jié)構(gòu)形式原始數(shù)據(jù)；H鋼重10t，翻轉(zhuǎn)架重2t，單個的液壓缸所承受的載荷為（10/2+2）/4=1.75t，行程L=800mm1.計算液壓缸的牽引力F計算液壓缸的牽引力F見式（4-1）：F=F壓+F密+F慣+F背（4-1）一般取F密=（0.01～0.1）F壓，F(xiàn)密=0.1×17500=1750N。F慣見式（4-2）：F慣=（4-2）式中：G為總重力，g為力加速度，△vF慣==1429NF背=0F=17500+1750+1429+0=20679N2.計算液壓缸內(nèi)徑、活塞直徑計算液壓缸內(nèi)徑見式（4-3）：D===0.105m=105mm（4-3）查手冊，D為125mm。3.活塞桿直徑在受壓時P≤5MP情況下：d?。?.5～0.55）D。d=125×0.5=62.5mm查手冊，d=63mm。缸筒長度L以及其它部位尺寸缸筒長度L以及其它部位尺寸如圖4-2。圖4-2液壓缸結(jié)構(gòu)最小導(dǎo)向長度：H≥+=+=102.5mm取H=103mm?；钊麑挾菳=（0.6～1.0）D取B=0.8×125=100mm。導(dǎo)向套滑動面長度A，當(dāng)D＞80mm時A=（0.6～1.0）d。取A=0.6×62.5=37.5mm。隔套C=H－0.5（A+B）=103-0.5（100+37.5）=34.25mm。取C=35mm。5．缸筒壁厚及其驗算(1)查手冊選取缸筒外徑為；146mm。δ=（146-125）=10.1mm(2)壁厚校核==0.081mm=0.08～0.3可用下列公式校核見式（4-4）：δ≥（4-4）式中：Pmax為最高工作壓力，Pmax=1.5×2.5=3.75Mpa，δ為許用應(yīng)力，[δ]=δb/n缸筒材料選為35號缸，δb=540MPa，n取4。[δ]=540/4=135MPa==0.0017m=1.7mmδ＞1.7mm壁厚強度合格。缸底、缸蓋設(shè)計及計算(1)缸底采用焊接方式，如圖4-3。圖4-3缸底連接方式δ1≥0.433D2(4-5)式中：D2為計算厚度處直徑，取D2=105mm。δ1≥0.433×105×=6.2mm焊縫應(yīng)力計算見式（4-6）：δ=MPa(4-6)式中：F為缸內(nèi)最大推力，D1為缸筒外徑，d1為焊縫直徑，η為焊接效率，取η=0.7，δb為焊條材料的抗拉強度，n為安全系數(shù)，取n=4。δ==13MPaMPa＞δ焊接強度可靠。缸蓋采用外螺紋連接，如圖4-4。圖4-4缸蓋連接方式螺紋處拉應(yīng)力見式（4-7）：δ=N/mm2(4-7)螺紋處剪應(yīng)力見式（4-8）：τ=N/mm2(4-8)式中：F為最大推力，D為內(nèi)徑，d0為紋外徑，d螺紋使用M140×4普通螺紋，查手冊d1=135.670mm。δ=12.45N/mm2τ=4.2N/mm2合成應(yīng)力δn=14.42N/mm2許用應(yīng)力見式（4-9）：δp=(4-9)式中：δs為缸筒材料的屈服極限35缸為320MPa，n0為安全系數(shù)，取n0=1.2～2.5。δp=320/2=160MPaδp＞δn螺紋強度滿足規(guī)定。液壓系統(tǒng)的原理及元件選擇1.液壓系統(tǒng)的原理圖系統(tǒng)設(shè)計時共有15個液壓缸，有3個液壓缸作用是制動，其他分三組翻轉(zhuǎn)機構(gòu)，每次由兩組完畢工作，由兩位兩通換向閥來完畢翻轉(zhuǎn)提高液壓缸的選擇。液壓系統(tǒng)原理由圖4-5。圖4-5液壓系統(tǒng)原理為了方便理解液壓系統(tǒng)各部分作用，用其以表格形式分析各部分作用，如表4-2。表4-2液壓系統(tǒng)各部分作用序號名稱作用1過濾器過濾掉液體中的雜質(zhì)，減少油液污染，保證系統(tǒng)正常工作2液壓泵向容積泵輸入壓力油，使泵轉(zhuǎn)動，輸出轉(zhuǎn)矩，成為液壓馬達3,溢流閥控制系統(tǒng)壓力基本恒定，實現(xiàn)限壓，穩(wěn)壓或調(diào)壓4,7,8換向閥控制油路的通與斷，相稱于開關(guān)5減速閥減少與穩(wěn)定系統(tǒng)中磨一支路的油液壓力6，9單向閥使油液只能延一個方向流動，不許反向倒流10調(diào)速閥使液壓缸流量恒定，油液與共有壓力保持不變，使變量泵與液壓缸流量匹配11，12液壓閥執(zhí)行元件，使機構(gòu)運動2.液壓元件的選擇根據(jù)系統(tǒng)的工作情況，將液壓元件列入下表4-3。表4-3翻轉(zhuǎn)提高機液壓系統(tǒng)的元件型號序號元件名稱額定壓力MPa額定流量L/min型號規(guī)格說明1過濾器0.07160XU-A160X30FS通徑為40mm2齒輪泵2.5125BB-B1251500r/min0.55KW3溢流閥25200BG-06通徑為16mm4電液換向閥1618024DF3B-E16B通徑為16mm5減壓閥31.560DR6DP3-50通徑為15mm69單向閥31.5175S20P通徑為20mm7電磁換向閥168024DF3-E10B通徑為10mm8電液換向閥281604WEH16G/10單向調(diào)速閥32100QA-H20通徑為20mm1112液壓缸//自行設(shè)計/表中所列的元件都是查機械設(shè)計手冊，第四卷。機構(gòu)電氣控制系統(tǒng)設(shè)計1.控制規(guī)定(1)翻轉(zhuǎn)電機規(guī)定可以正反轉(zhuǎn)；(2)系統(tǒng)采用液壓驅(qū)動；(3)液壓泵由電機M4拖動；(4)翻轉(zhuǎn)過程由三臺翻轉(zhuǎn)電機的任兩臺完畢，通過旋轉(zhuǎn)開關(guān)選擇電動機型號。翻轉(zhuǎn)與液壓泵電機的選擇如表4-4電機名稱型號額定電壓額定電流額定轉(zhuǎn)數(shù)翻轉(zhuǎn)電機M1、M2、M3YZ160L-8380V18A705r/min液壓泵電機M4Y801-4380V1.5A1390r/min2.電氣控制線路設(shè)計(1)主回路設(shè)計設(shè)計開關(guān)SB2，控制電路啟動，KM1和KM2實現(xiàn)正反向翻轉(zhuǎn)，KM3控制液壓泵電動機。系統(tǒng)設(shè)有三組電機Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號電機尚有液壓泵電機并設(shè)有熔斷器保護電路FU2、FU3、FU4、FU5。(2)控制電路設(shè)計開關(guān)SB1控制電氣的開關(guān)，開關(guān)SB3控制提高，開關(guān)SB4控制下降，開關(guān)SB5控制制動、SB6控制正轉(zhuǎn)、SB7控制反轉(zhuǎn)。(3)電機啟動、制動回路設(shè)計電機的啟動有兩種方式，這里用直接啟動的方法，另一種就是降壓啟動，與其相比，它更好的適應(yīng)翻轉(zhuǎn)電機啟動轉(zhuǎn)矩大，電流小的特點，啟動條件也沒有其他方式那樣苛刻。在頻繁啟動時要有獨立變壓器供電，假如沒有需要滿足下面條件；（4-10），可直接啟動電動機。(4)繪制電氣原理圖電器原理圖見附圖紙。3.電器元件的選擇在電器控制中運用到很多元器件，例如電動機、組合開關(guān)、接觸器、控制按鈕、熔斷器等……下面需要對其進行型號及規(guī)格數(shù)量的選擇，如表4-4大型H鋼翻轉(zhuǎn)提高電氣元件選擇。表4-4大型H鋼翻轉(zhuǎn)提高機電器元件的選擇符號名稱型號規(guī)格數(shù)量M1、M2、M3異步電動機TZ160L-87.5KW380V705r/min3M4液壓泵電動機Y801-40.55KW380V1390r/min1Q組合開關(guān)HZ5-60/10L02三極380V60A1KM1KM2KM4KM5、KM6交流接觸器CJ0-20A額定電流20A線圈電壓220V5KM3交流接觸器CJ0-10A額定電流10A線圈電壓220V1KR熱繼電器JR15-10/2熱元件6號整定電流1.5A1FU1熔斷器RL1-15380V熔斷體2A1FU2、FU3、FU4熔斷器RL1-60380V熔斷體40A3FU5熔斷器RL1-15380V熔斷體5A1TC控制變壓器BK-200200VA380V/220V1S旋轉(zhuǎn)開關(guān)LS2-310A1ST1、ST2限位開關(guān)LX4A2SB1、SB5、控制按鈕LA10紅色2SB2、SB3、SB4、SB6、SB7控制按鈕LA10黑色5表中所列元件均查自《常用供配電設(shè)備選型手冊》第1卷。機構(gòu)的系統(tǒng)工作過程由于每次工作用任意兩個翻轉(zhuǎn)架，現(xiàn)在只對ⅠⅡ號架組合的工作過程進行說明。工作過程如下：一方面，啟動液壓泵按開關(guān)SB2，這時KM3得電，將S轉(zhuǎn)到1位置，這時ⅠⅡ號翻轉(zhuǎn)架就啟動了，通過液壓圖油路分析在這時，換向閥1YA移至左位，接通油路，KM4的使電后本來常閉開關(guān)KM4打開，將切斷Ⅲ號翻轉(zhuǎn)架電路。提高就按SB3，這樣4YA得到電信號轉(zhuǎn)化成液壓油信號，換向閥4YA移到左位，使油通路，這樣就開始了提高動作。假如松開SB3后這樣4YA就失電，油液就不通，這樣提高動作就停止了保持不動，正向翻轉(zhuǎn)按SB6，KM1得電，電機正轉(zhuǎn)，同時6YA失電，停止制動，這樣H剛就開始翻轉(zhuǎn)。反向翻轉(zhuǎn)就按SB7，想停在某一位置按SB5，這樣正反電機電路被斷開，此時6YA得電，啟動制動油液卸荷。假如需要使工件下降按SB4，這樣5YA表4-5系統(tǒng)電磁鐵動作過程液壓泵提高下降正翻反翻KM1///+/KM2////+KM3+++++KM4+++++KM5/////1YA+++++2YA/////3YA/////4YA/+///5YA//+//6YA+++//本章小結(jié)本章對其機構(gòu)的液壓與電氣進行了設(shè)計，先對液壓系統(tǒng)中液壓缸進行設(shè)計計算，同時設(shè)計出液壓工作原理圖，也對電氣控制進行設(shè)計并選擇合適的元件。最后進行對工作原理進行了擬定，明確的同時也完畢了本次課題的設(shè)計。三維模型的建立建立零件一方面打開Pro/E軟件，建立一個新的零件圖，選擇其中某個基準(zhǔn)面進行草圖繪制，再通過拉伸使其形成零件圖，見圖5-1，圖5-2，圖5-3。圖5-1文獻對話框圖5-2新建對話框圖5-3拉伸對話框零件圖的裝配同樣先是打開Pro/E軟件，建立一個新的組件圖，選擇其中一個零件作為基準(zhǔn)，再將其他部分的零件進行裝配，并且需要添加相應(yīng)的約束來保證模型的可運動性，可以見圖5-4，5-5。圖5-4新文獻選項圖5-5放置對話框接下來就該建立零件圖，下圖是圖5-6積極軸，圖5-7滑輪軸，圖5-8空場鏈輪軸，圖5-9大皮帶輪，圖5-10小皮帶輪，圖5-11鏈輪。圖5-6滑輪軸圖5-7鏈輪軸圖5-8空場鏈輪軸圖5-9大皮帶輪圖5-10小皮帶輪圖5-11鏈輪三維模型由于Pro/E軟件在工業(yè)使用中較為普遍的，Pro/E為集中從剛開始對產(chǎn)品進行策劃到產(chǎn)品的完畢，體現(xiàn)出先進化、自動化、參數(shù)化的系統(tǒng)軟件，尚有著獨立的數(shù)據(jù)庫功能。同時也有強大的工業(yè)設(shè)計、三維建模設(shè)計、運動分析等在很多方面都有所應(yīng)用。所以大型H鋼的三維圖如圖5-12三維模型圖本章小結(jié)本章重要針對Pro/E軟件繪圖進行了概述，從軟件的打開建立草圖，到拉伸來生成的各部分零件，選擇出重要的零件進行裝配，再通過約束成型完畢了最后的三維建模。結(jié)論現(xiàn)如今，我國經(jīng)濟與工業(yè)在飛速發(fā)展，同時H型鋼的需求也不斷的提高，為了滿足供應(yīng)市場，需要大量生產(chǎn)，同時就需要更高的生產(chǎn)效率取支撐。再設(shè)計大型H鋼翻轉(zhuǎn)提高機構(gòu)目的，的就是為了解決人工很難翻轉(zhuǎn)那些笨重且質(zhì)量大的鋼件，極大地提高生產(chǎn)效率。最近幾年我國的鋼型生產(chǎn)技術(shù)與水平離世界先進水平差距很小了，接下來需要提高的就是鋼鐵的純凈度與表面質(zhì)量方便。在設(shè)計分析的時候需要考慮到機構(gòu)的翻轉(zhuǎn)形式和提高形式，各部分元件選擇，如何互相配合才干使效率最高……得到的結(jié)論如下。1.對機構(gòu)的翻轉(zhuǎn)形式進行設(shè)計，選出了最合適的鏈?zhǔn)椒D(zhuǎn)，連接方式為片式關(guān)節(jié)鏈。鏈條所需要的節(jié)數(shù)為490節(jié)?？紤]到鏈條潤滑，潤滑油牌號為L-AN46。V帶輪材料都是采用HT150。軸也都是有45號鋼鑄造，H7/r6，尺寸公差m6，為了解決V帶運動一段時時間后產(chǎn)生的嚙合松弛變形的現(xiàn)象，特地加裝張緊裝置這里采用擺架式張緊裝置。2.對于機構(gòu)的提高形式進行設(shè)計，選擇除了液壓提高形式，看中的就是它的結(jié)構(gòu)緊密，運營穩(wěn)的特點。液壓缸用雙作用單活塞桿液壓缸，缸蓋都是由外螺紋連接。液壓泵電機型號為Y801-4，轉(zhuǎn)速1390m/min。最后對電氣控制分析，轉(zhuǎn)化到對液壓油路的控制，最后轉(zhuǎn)化為機構(gòu)的提高正反翻轉(zhuǎn)、下降、制動等一系列過程。它的出現(xiàn)將會解決人力難以難翻轉(zhuǎn)提高的問題，增長生產(chǎn)力。由于時間的限制肯定存在很多局限性之處，希望各位對此多提意見。致謝一方面要感謝學(xué)校哈爾濱理工大學(xué)這些年對我的辛勞培養(yǎng)讓我有這次機會完畢這次論文課題；大型H鋼翻轉(zhuǎn)提高機構(gòu)。在大學(xué)這幾年中我不僅學(xué)習(xí)到了專業(yè)知識，并且學(xué)到了很多做人、做事等一些道理。這次畢業(yè)論文設(shè)計總結(jié)是在丁明娜老師的幫助下完畢的，謝謝老師在我設(shè)計期間的關(guān)心和指導(dǎo)，從搜集資料、方案的比較選擇與論證、再到計算畫工程圖等各個環(huán)節(jié)中碰到了很多困難都是她給予我鼓勵與指引，是我有了方向來克服重重困難，使我可以最后順利完畢論文寫作工作。感謝與我并肩作戰(zhàn)的舍友與同學(xué)們，感謝關(guān)心支持我的朋友，是你們的無私幫助我感受到學(xué)校的溫暖，在我的論文寫作過程中提供了很多信息與支持。為了夢想我們永不放棄，美好的時光總是短暫的，即將面臨畢業(yè)，面對更大的天空進行下一階段的考驗，開始新一階段的人生?？傆幸惶煳覀兌紩涯町?dāng)初的時光，大學(xué)的美好。最后向?qū)徳u本文的各位專家、老師致意！參考文獻高峰，郭為忠，宋清玉等.重型制造裝備國內(nèi)外研究與開發(fā)[J].機械工程報.2023.46(19)：3-106李長江.大型軸承座翻轉(zhuǎn)裝置的虛擬樣機設(shè)計[J].煤礦機械2023.29（4）：99-201L．P．Ellekilde，J．W．PerramToolCenterTrajectoryPlanningforIndustrialRobotManipulatorsUsingDynamicalSystemsTheInternationalJournalofRoboticsResearch，2023：128-136OrlovP.FundamentalsofMachineDesign.Moscow:MirPub.,2023.65-72王華清.大型工件翻轉(zhuǎn)設(shè)備的設(shè)計與應(yīng)用[J]，金屬加工，2023，（1）：36-45呂志敏.可升降地下垃圾箱：中國：.2023-03-24王廣林,楊超.一種新型地下力垃圾桶及其提高機構(gòu)[J]機械工程師，2023（10）：66-67齊占慶.機床電氣控制技術(shù).第3版[J].機械工業(yè)出版社，2023：88-90全風(fēng)淑.焊裝線液壓翻轉(zhuǎn)機構(gòu)運營平穩(wěn)性分析及控制[M].汽車工藝與材料,2023：50-53張利平.液壓閥原理、使用與維護.化學(xué)工業(yè)出版社[J]，2023：86-92蔣泉山.垂直線提高機構(gòu)的設(shè)計研究.林業(yè)機械與木工設(shè)備，2023第2期：23-28王桂林.大型H鋼翻轉(zhuǎn)提高機控制系統(tǒng)設(shè)計[J].機床與液壓，2023年第5期：33-36陳家能.型材翻面機翻面機構(gòu)設(shè)計.重慶工業(yè)高等?？茖W(xué)校學(xué)報，2023年第4期：40-43紀(jì)名剛.機械設(shè)計[M].高等教育出版社，2023：28-33SorsL.FatigueDesignofMachineComponents.Oxford:Pergamonpress,2023：66-71RajptuRK.ElementsofMechanicalEngineering.KatsonPubl.Hose,2023JYZhao，LZhao，HGDing，Analysisonelectrohydraulicspeedservocontrolschemesforantiexplosionhydraulichoisters：\o"《MeitanXuebao/journaloftheChinaCoalSociety》"MeitanXuebao/journaloftheChinaCoalSociety[J].附錄AAstudyofauniversalNCprogramprocessorforaCNCsystemXinguiGuo&YadongLiu&KazuoYamazaki&KeizoKashihara&MakotoFujishimaReceived:7August2023/Accepted:16November2023/Publishedonline:4January2023#Springer-VerlagLondonLimited2023AbstractNCprogramprocessingplaysavitalroleinCNCmachining.ExistingCNCsystemssupportonlyCNCbuilder-specificNCprograminputandthislimitsthepotentialapplicationofmanyNCprogramsthathavethesamefunctionswithdifferentformats.InordertomanagethevarietyofNCprogramsavailable,auniversalNCprogramprocessorwasdevelopedthatcanacceptandprocessanykindofNCprogram.Thisprocessorconsistsoftwomaincomponents:thefirstisanNCdictionary,whichisgeneratedbyanNCspecificationdictionarygeneratorfromthecorrespondingNCspecification,andthesecondisaninterpretingengine,whichchecksthedifferentinputNCprogramsandgeneratescanonicalmachiningfunctionsintermsoftheNCspecificationdictionaryandthecanonicalmachiningfunctionlibrary.Finally,aprototypesystemisbuilttoevaluatetheproposeddesignfollowedbyasuccessfulcasestudy.KeywordsNCprogramprocessor,NCspecificationdictionary,Interpretingengine.Canonicalmachiningfunction.1.IntroductionInmoderncomputernumericalcontrolsystem,NCprogramprocessor(NCPP)isaveryimportantcomponent,whichcomesfromtheprocessofcomputeraidedmanufacturingsystempreciselysolvingtheprocessinggoal.AsshowninFigure1,themainfunctionsofNCPPincluderequirements,NCprograms,checkingsyntax,settingspecifications,orerrorcontrol.Inthenextcell,themobilecommandandthePLCcommandCoordinatorwillseparatelyassigntheseoutputsectionstothemotioncontrolprocessorandthelogicalcontrolprocessor.Fig.thefunctionofNCprogramprocessorin1bitNCsystem.Figure1.RoleofNCPPinaCNCsystemIncomputernumericalcontrolsystem,mostoftheNCprogramcanonlyhandleaparticularprocessorofNCprogramversion,therearesomanyversionsoftheNCprogramonthemarket,theyarenotcompatiblewitheachother,therefore,thedifferenceofNCprogrammakesthemachineuserssuffering.TheNCprograminstallationfromthesamesupplierthandifferentsuppliersinthemachineismoredifficulttodistinguish,especiallythosewhobuyfromthesamesupplierofdifferenttypesofCNCmachinetoolsisinstalledinthecomputerprogramcontrollerisdifferent.Theemergenceofthissituationstemsfromthefollowingfacts:Firstofall,althoughtherearesomeoldNCprogramstandardsonthemarket,theNCprogramstandardsinrealsensedonotexist.Sincetheinventionofcomputerprogramcontroltechnology,therearethreebasicstandardsonthemarket:RS274D(USA),ISO6983(ISO)andDIN66025(Europe).Onthecontrary,machinetoolsandcontroltechnologyhavebeengreatlydevelopedsincethen.ManyofthenewfeaturesandspecialcontrollersectionsarenotsupportedbytheNCstandardsthathavebeenaddedtothecomputerprogram.Second,differentcomputerprogramscontrolvendors,greatlyextendingtheirnumericalstandardstosuittheirownspecialfunctions.Atypicalexampleisthededicatedplug-infeatureaddedbyeachvendor.ThisstemsfromthedifficultyofexchangingNCindifferentcomputerprogramcontrolsystems.Therefore,evensomeusersmustprepareasetofNCprogramforeachNCmachinetool.TheyhavedifferentmodelsofCNCmachinesfromthesamesupplier.TheseCNCmachinesareequippedwithdifferentnumericalcontrolsystems.Thishappenseveninthesamecomputersystemsthathavejustgoneoutofdate.Ingeneral,olderNCprogramscannotbeeasilyappliedtonewsystems.Onesolutionistochangetheexistingprogramandreapplyittotheoldprogram.Therearetwowaystomodifytheprocessingprogram:manualprogrammingandautomaticprogramming.Formanualprogramming,itstilloccupiesmostoftheapplicationsinindustry,anditonlydependsontheexperienceofthetechnician.Suchprogrammingoftenrequiresexpertiseindifferenttypesofcomputernumericalcontrol,althoughproviders