某引擎柴油发动机设计方案

1、某引擎柴油发动机设计方案1 引言1.1发动机简介发动机（英文：Engine ），又称为引擎，是一种能够把一种形式的能转化为另一种更有用的能的机器，有时它既适用于动力发生装置，也可指包括动力装置的整个机器. 比如汽油发动机，航空发动机。缸体是发动机的基础零件。发动机各机构和系统的零、部件都安装在它的部或外部。缸体是发动机的基础零件，发动机各机构和系统的零、部件都安装在它的部或外部。1.2发动机缸体上料机构设计的目的与意义随着我国经济的快速发展，作为经济发展基础的交通行业，汽车行业也有了飞速的发展。 尽管如此，目前我国的汽车生产技术跟国外一些发达国家仍存在着明显的差距， 如加工方面自动化程度不高，

2、 加工方法相对落后等。 这对于我国的汽车生产行业来说，技术的革新仍是一个巨大的挑战。在加工发动机缸体时，由于缸体上下两平面均需加工，当加工完上平面时，需将缸体翻转 180 度进行加工下平面。此时如果采用人工翻转，既费力又费时，所以我所设计的发动机缸体上料机构将自动完成此动作（自动将缸体推进翻转机构、自动翻转、自动将缸体推出翻转机构） 。我的设计属于典型的机电一体化产品，本次设计采用机电一体化技术改变了传统半自动化翻转，即人工将缸体推进、推出翻转机构的方法，对于进行批量生产具有无可比拟的优越性。按机电一体化思想，凡是由各种现代高新技术与机械和电子技术相结合而形成的各种技术、产品或系统，均属于机电

3、一体化畴。其目的是不断提高劳动生产率，减轻人们的体力劳动，逐步代替部分脑力劳动。通过这种技术生产出来的是种类繁多的机电一体化产品，这些产品广泛的应用到国民经济、科技活动、国防建设和人民生活的各个领域。同时还可以扩大机电产品的出口，促进对外贸易和交流，因而对于振兴我国的机械工业具有重大的作用，对于推动我国科学技术的进步和国民经济的发展也具有极为深远的战略意义。1.3主要设计容根据设计任务，缸体上料机构设计及仿真要求综合运用过去所学过的全部课程进行发动机缸体上料机构结构设计，并由仿真来检验上料机构设计的正确性和可行性。重点解决的问题是如何实现缸体自动进入翻转滚笼，滚笼自动翻转180 度，最后自动将

4、缸体推出滚笼。2 缸体上料机构总体方案设计及方案的选择2.1缸体上料机构的主要设计参数1、发动机缸体主要外形尺寸：820mm 350mm 650mm；2、发动机缸体重量：m缸 =V 缸 =3337.2 10 kg/m0.187m50%=673.2kg ；铸铁（缸体重量以 50%为实心计算）3、生产纲领为年产10 万台。2.2总体方案设计及选择方案 1液压缸1液压缸2翻转滚笼缸体滚道传动齿轮齿圈图 2-1设计方案一方案 1 示意图中采用液压传动即两个液压缸及液压推杆实现发动机缸体的进出翻转滚笼。此处采用液压传动主要有以下几个优点：1、液压传动能很方便地实现无级调速，调速围大，且可在系统运行过程中

5、调速。2、 在相同功率条件下，液压传动装置体积小、重量轻、结构紧凑。液压元件之间可采用管道连接或采用集成式连接，其布局、安装有很大的灵活性， 可以构成用其它传动方式难以组成的复杂统。3、 液压传动能使执行元件的运动十分均匀稳定，可使运动部件换向时无换向冲击。而且由于其反应速度快，故可实现频繁换向。4、 操作简单，调整控制方便, 易于实现自动化。特别是和机、电联合使用，能方便地实现复杂的自动工作循环。5、 液压系统便于实现过载保护，使用安全、可靠。由于各液压元件中的运动件均在油液中工作，能自行润滑，故元件的使用寿命长。6、 液压元件易于实现系列化、标准化和通用化，便于设计、制造、维修和推广使用。

6、滚笼的翻转采用齿轮齿圈传动， 动力由三相异步电动机提供。 在三相异步电动的正反转控制中， 根据三相异步电动机的工作原理， 电源反接可以改变旋转磁场的方向，使磁转矩方向与转速方向相反。 实现三相异步电动机正反转， 同时可实现滚笼正反转。滚笼翻转 180 度后，由两个挡块实现滚笼的准确定位。方案 2液压缸1液压缸2翻转滚笼缸体滚道传动带轮大带轮图 2-2设计方案二方案 2 与方案 1 唯一不同的地方就是方案 2 中的翻转滚笼采用带传动， 采用带传动主要有以下几个优点：、带具有弹性，能缓冲、吸振，传动平稳，噪声小；、过载时，带在带轮上打滑，从而防止其他重要零件损坏，起到安全保护作用；、适用于中心距离

7、较大的场合；、结构简单，装拆方便，成本低。但带传动也存在着一些缺点：、带在带轮上有相对滑动，传动比不恒定；、传动效率低，带的寿命短；、传动的外廓尺寸大；、需要紧，轴和轴承受力较大；、不宜用于高温、易燃等场合。方案 3液压缸1翻转滚笼液压缸2缸体滚道传动齿轮齿圈图2-3设计方案三方案3 的翻转滚笼仍采用齿轮齿圈传动，不同的是当发动机缸体翻转180度后，由液压缸2 动作将其拉出。此方案与方案1 相比，不足之处就是液压缸2上的活塞杆需伸出的长度过长，刚度要求较高。综合以上三种方案，决定选择第一种方案进行详细设计。3 翻转滚笼及支撑架设计3.1滚笼筐架设计能实现箱体类物件正反翻转180 度的机构很多，

8、但对于发动机缸体这样既大又笨重的物件，要能实现其自动、准确、平稳翻转180 度确有难度。目前国的翻转机构大多采用液压翻转或者电动机带动翻转，相对落后的甚至用人工进行翻转。在此我设计的翻转机构为一个滚笼体翻转机构， 两边采用两个大钢轮， 中间用四根方钢并用螺栓将其连接成一整体， 这样便构成滚笼筐架。 此结构简单、 轻便、维护方便、运行可靠、加工方便。滚笼正反翻转 180 度后可用两挡块进行准确定位。如下图所示：图 3-1滚笼筐架3.2支撑架设计为能较好地支撑翻转滚笼， 很好地实现其准确、 稳定翻转， 在此采用四脚支撑进行对滚笼的支撑。 在四个支撑脚上各安装一个托辊， 安装托辊的好处可以大大减小滚

9、笼钢轮与支撑架的摩擦阻力。 支撑架用空心方钢焊接而成， 其结构简单，加工、维护方便。其结构如下图所示：图 3-2支撑架3.3滚笼体设计滚笼上下两端横跨四跟横梁， 上面安装小托辊， 这样可在滚笼形成上下两个滚道，缸体可在滚笼顺利进出， 而且托辊可大大减小与缸体上下底面的摩擦阻力。其结构如下图所示：图 3-3滚笼体考虑到托辊在滚笼只起水平支撑作用和减少与发动机缸体的摩擦阻力，所以将滚笼托滚两端均安装有两个轴承，滚筒壁跟随两轴承一起转动， 托辊的基本结构简单设计如下：图 3-4托辊3.4滚笼体的传动设计滚笼翻转的传动方式很多，可以采用带传动、链传动、液压传动等。在此我采用的是齿轮传动。 齿轮传动具有

10、传动比准确、使用的围甚广， 而且效率特别的高，结构紧凑，使用寿命长等优点。由于滚笼直径较大，固要求大齿轮也比较大，这对加工造成一定的困难。为解决这一问题，采用齿轮齿圈传动，齿圈用螺栓固定在大钢轮上， 齿圈均分成四部分加工， 然后再拼接成一完整齿圈。这样便很好地解决了齿圈太大而造成难以加工的问题。齿圈的基本结构和齿圈与大钢轮的连接方式如下图所示：图 3-5传动滚笼体一个完整的翻转滚笼便出来了， 此滚笼配合一个小齿轮便能很好地实现发动机缸体的 180o 翻转。因为滚笼翻转 180o 度后，需反转 108o 进行下一缸体翻转，所以动力源方面，我选择的是三相异步电动机， 根据三相异步电动机的工作原理，

11、电源反接可以改变旋转磁场的方向， 使磁转矩方向与转速方向相反， 实现三相异步电动机正反转。准确定位方面由两块挡块来实现。 由于异步电动机的转速较高，为减少发动机缸体在滚笼翻转时的剧烈碰撞， 要求滚笼的翻转转速不能过高， 因此电动机不能直接与小齿轮连接， 其间应加一减速器进行减速来达到要求。 电动机与减速器、减速器与小齿轮之间用联轴器联接。如下图所示：图 3-6翻转机构4 液压设计4.1液压缸设计（以下设计计算均参照液压气动速查手册利平主编第一版）1、 液压缸设计需满足的条件、缸体在滚笼滚道上受到的摩擦阻力F =G = 0.004326732 = 861.7 N（为滚动轴承摩擦系数； 32 为轴

12、承数； G为发动机缸体重量；）则2a = 32g = 320.00410 =1.28 m/s、缸体完全进入滚笼所需的最小速度V =2as =21.280.8 = 1.43 m/s2、 缸筒径 D 的确定按作用力大小和预选的工作压力计算缸筒径D：D =4FP=4861.76= 33.13 mm查液压气动技术速查手册取标准缸径D = 50 mm ( F为液压缸作用力；P为预选定的工作压力，Pa)在此预选定的工作压力为1MPa3、 缸筒壁厚的确定对于低压系统，缸筒壁厚可按薄壁筒计算：=py D=1.5PD =1.510650= 0.36 mm2 2 2105106取 = 3 mmp y 试验应力，

13、MPa ，工作压力 P 16 MPa 时， py = 1.5P ， D 液压缸径， 缸体材料的许用应力，MPa，对于钢管 = 100 110 MPa，在这里取 105MPa4、 缸底、缸头厚度 h1、h2 的确定当缸底有油孔时h = 0.4333Dp y D501.510650= 2.83 mm= 0.433310 6 (50( D d0 )1058)取 h1 = 25 mm h 2 取 30 mm缸底、缸头的结构如下图所示：图 4-1液压缸底图 4-2液压缸头5、 活塞与活塞杆活塞杆直径 d 的确定按液压缸的速度比已给定并以此来计算活塞杆的直径dd = D1 =501.33 1 = 24.9

14、 mm1.33圆整 d 取 25mm式中液压缸的往复运动的速度比，根据工作压力，按下表选取。在此取 1.33 。表 4-1液压缸速度比和工作压力的关系工作压力 P/MP 1012.5 2020a速度比1.331.46 ，22根据活塞杆螺纹尺寸标准系列，选取活塞杆螺纹规格为M161.5 mm ，螺纹长度选择为长型 32 mm 。活塞杆的结构草图如下：图 4-3活塞杆活塞的确定由于液压缸的工作压力不高， 属于低压液压系统， 固活塞的密封方式选择间隙密封。如下图所示：图 4-2活塞密封结构6、 液压缸活塞行程的确定根据工作条件需要，查液压缸活塞行程系列表，取液压缸活塞S = 200 mm。4.2液压

15、控制回路设计根据工作性质，要求液压推杆把发动机缸体推进/ 出翻转滚笼后，能自动迅速反回，准备下一缸体的推进/ 出，如此反复下去。液压控制回路设计如下：液压缸1液压缸2S2S1S4S31YA2YA 3YA4YA图4-3液压控制回路图4-3所示为两液压缸的液压控制回路，当阀1YA 得电换向时，液压缸1动作将缸体推进翻转滚笼，触动行程开关S1，使阀2YA得电换向，液压缸1 返回，触动行程开关 S2，2YA断电，此时液压缸 1 处于卸荷状态。当3YA得电时液压缸 2 动作将缸体推出翻转滚笼，触动行程开关S3，使阀 4YA 得电，液压缸2返回，触动行程开关S4，液压缸 2 卸荷。如此反复循环下去。下表为

16、液压控制阀的动作顺序：表 4-1 液压控制阀动作顺序液压缸控制阀1YA 2YA 3YA 4YA液压缸 1 推进+液压缸 1 返回+液压缸 2 推进+液压缸 2 返回+此回路的优点是控制灵活方便，为提高其可靠程度，电气元件的质量要求较好，以保证系统正常运转。4.3液压缸的工作环境为满足缸体能顺利推进 / 出翻转滚笼，液压推杆需提供的推力F=861.7N ，推杆的速度 V = 1.43 m/s 。这两个条件为液压缸工作必须满足的前提条件。所以液压缸的工作压力P F F861.7 0.44 MP aAD 23.14 0.05244但工作压力不能过高，取液压的工作压力P 的围为 0.44 MPa1 M

17、Pa 。液压缸的流量q VA 1.43D 2 1.433.140.052 2.8110 3m3 /s44固流量应控制在 2.8110 3m3 /s 3.010 3m3 /s之间。5 齿轮齿圈设计及校核（以下均参考机械设计江、许瑛主编第一版）5.1齿轮齿圈设计1、 选择齿轮材料及热处理小齿轮： 40Cr，调质处理，齿面硬度为260HBS。齿圈： 45 钢，调质处理，齿面硬度为230HBS。2、 确定初步参数由上面的滚笼传动设计可知， 齿圈是安装在滚笼的大钢轮上的，所以齿圈的分度圆直径值为钢轮的外径与径之间。在此初取齿圈的分度圆直径为d 2 = 1150mm，初估齿圈的齿数为z2 = 192 个，

18、则齿圈的模数m = d 2 / z2 = 1150/192 = 5.99查标准模数系列，取标准模数m = 6 。则d2 = m z2 = 6192 = 1152 mm齿宽 b1 = 45 mm根据实际情况，取小齿轮与齿圈的传动比为i = 8 , 则小齿轮的齿数z1 =z2 /i = 192/8 = 24分度圆直径d1 = m z1 = 624 = 144 mm齿宽b2 = 40 mm小齿轮与齿圈的中心距a = ( d1 +d2 )/2= (144 + 1152)/2 = 648 mm齿圈与滚笼连接为一体， 为使缸体在滚笼翻转时尽量减小滚笼与缸体的相互激烈碰撞，应尽量控制齿圈的转速，在此选定齿圈

19、的转速为n2 = 3 r/min，则小齿轮的转速n1 = in2 = 83 = 24 r/min齿轮齿圈基本参数列表如下：表 5-1齿轮齿圈基本参数模数齿数分度圆直径 d齿形角材料小齿轮624144040Cr20齿圈6192115220045 钢由于齿圈太大， 造成加工困难， 在此将齿圈均分为四段进行加工， 加工完后将其拼接起来再安装到钢轮上。 因为齿轮齿圈在传动过程中， 啮合点为两齿轮齿圈的节圆上，所以将齿圈均分为四段的时候， 应将齿圈截断处安排在齿轮齿圈的齿底，这样可减少因齿圈拼接后可能引起齿轮齿圈的传动误差。其结构草图如下图所示：图 5-1齿圈结构草图5、2齿轮齿圈的强度校核1、 滚笼的

20、重量估算滚笼的重量m笼 = 钢 V笼20% (滚笼总重量以 20%为实心计算 )则 m笼 =( D 2d 2 )L笼20%钢4m笼 = 7.8510 3 kg/ m33.14 (1.221.022 ) 1.005 m320%4= 495.4 kg2、 齿轮传动中的受力分析如下图所示：翻转滚笼翻转滚笼转F23°F14向GFFrn支架拖辊 FFt传动小齿轮图 5-1齿轮传动受力图翻转滚笼由四个支架托辊支撑， 每个托辊均装有两个深沟球轴承，传动小齿轮带动滚笼翻转。 由上示受力图可知， 小齿轮只需克服支架托辊对滚笼钢轮的总摩擦阻力 F总 即可实现滚笼的翻转，即小齿轮切向力Ft =F总。F=2

21、F1F1 =1 Gcos43o 2G = （ m缸 +笼 ）g mFt = F总 = 4F联立以上四式得Ft =F总 =4o（ m缸 + m笼 ） cos43=40.004 （673.2 + 495.4 ） 10 cos43 o= 136.8 N齿轮齿圈所需承受的转矩T1 =Ftd12= 136.81442= 9840.9 N? mmd2T2 =Ft2= 136.811522= 78796.8 N? mm3、 齿轮齿圈的齿面接触疲劳强度校核（参考机械设计江、许瑛主编大学、中国林业出版第一版）齿轮齿圈预期寿命为10 年（每年按 250 天计），单班工作、计算齿轮齿圈应力循环次数N1、 N2小齿轮

22、N 1 = 60n1 th= 60124（102508）= 2.8810 7齿圈N 2N H 1=i=2.881078= 3.610 6、寿命系数 ZH1、 ZH2 由图 8.18 得 ZH1 = 1 ， ZH2 = 1、接触疲劳极限H lim 1 、H lim 2由图 8.14 （a），查 MQ线得 H lim 1 = 720 MP aH lim 2 = 580 MP a、安全系数 SH参照表 8-6 ，取 SH = 1、许用接触应力 H1 、H 2 根据式（ 8.6 ）得H 1 =H lim 1Z N 1SHH 2 =H lim 2Z N 2SH= 720 1 = 720 MP a1= 3

23、80 1 = 580 MP a1、齿轮传动的齿面接触强度校核公式：H= ZHZEZ2KT1 H bd 2、确定公式的各计算数值、确定载荷系数 K使用系数 K A按电动机驱动，载荷平稳，查表8-2，KA =1动载系数 K v按 8 级精度和速度，查图8.8 ，取 K v1 = 1.05 K v 2 = 1.0齿间载荷分配系数K H根据条件K A Ft =2K AT1=219840.9 = 3.04 100 N ? mmbbd145144K A Ft=2K AT2=2178796.8 = 3.42 100 N ? mmbbd2401152由表8-3知 KH1=KH 2 =1.5齿向载荷分布系数 K

24、由图 8.11 （ a） , 取 K 1 = 1.025 ， K 2 = 1因此，载荷系数K 1 = K A K v1 K H 1 K 1= 1 1.051.5 1.025 = 1.61K 2 = K A K v2 K H 2 K 2= 1 11.51=1.5、确定弹性系数 Z E由表 8-4， ZE = 190MPa、确定节圆区域系数 ZH由图 8.13 ， ZH= 2.5、确定重合度系数 Z由式（ 8.7 ），重合度为= 1.88-3.2（ 11）Z1Z 2= 1.88-3.2（ 11）24192= 1.73由式（ 8.6 ），重合度系数为Z =4=4 1.73 = 0.8733、齿轮齿圈

25、的接触强度H1= ZHZE2K 1T11Zbd1 2= 2.51900.8721.619840.9810.0450.14428= 2.55 MP a H 1 = 720 MP aH2= ZHZ EZ2K 2T21bd 2 2= 2.519021.578796.8810.870.041.15228= 0.92 MP aH 2 = 580 MP a齿面接触疲劳强度足够。4、齿轮齿圈的齿根弯曲疲劳强度校核、求许用弯曲应力 F 2F lim YNYxF =SF、求寿命系数 YN 1 、 YN 2由图 8.26 （a），取 YN1 = YN 2 = 1、求极限应力F lim 1 、F lim 2F li

26、m 2 =220 MPa由图 8.22 （a），取F lim 1 = 300 MP a、求尺寸系数 Yx1 、 Yx 2由图 8.27 ，取Yx1 =Yx2 = 0.98、求安全系数 SF参照表 8-6 ，取SF= 1.6、求许用弯曲应力 F1 、F 2 2F lim 1YN1Yx1F1 =SF=2300 10.98 = 367.5 MP1.62F lim 2YN 2Yx2F2 =SF=2220 10.98 = 269.5 MP1.6aa、校核齿根弯曲疲劳强度由式（ 8.10 ）得F=2KT1YF YsaYF bm2 z1、齿形系数 YFa 1 、 YFa 2由图 8.20 ，取 YFa 1=

27、 2.63YFa 2= 2.15、应力修正系数 YSa1 、 YSa2由图 8.21 ，取 YSa1 = 1.58YSa2 = 1.85、重合度系数 Y由式（ 8.12 ）得Y= 0.25 +0.75 = 0.25 +0.75= 0.681.73、校核齿根弯曲疲劳强度2K1T1YFa 1Ysa1Y=21.61 9840.91.580.68= 0.15 MP a F 1 F 1 =144 8224bm2 z1F2=F1YFa 2YSa2 = 0.152.151.85= 0.14 MP a F 2 YFa 1YSa12.631.58抗弯强度足够。6托辊轴的校核（以下均参考材料力学罗迎社主编第一版）

28、6.1滚笼托辊轴校核由上面 3、3 滚笼体结构设计可看出，托辊轴相当于一根悬壁轴，其水平保持程度将直接影响到缸体能不能顺利进/ 出翻转滚笼，所以在设计轴的时候要充分考虑到它的刚度。在此我设计的托辊轴与轴之间的距离为100mm，因为发动机缸体长度为 820mm，所以支撑发动机缸体的托轴轴就有16 根，每根所承受的压力 F =G 缸 /16 = 6732/16 = 420.8 N。轴的基本结构及其受力分析如下：图 6-1轴结构及其受力图、弯矩图、 计算轴的最大弯矩由上图可以看到，轴的最大弯矩为M m ax = F0.045 = 420.80.045 = 18.9 N?m、 强度校核由上图可看出 a

29、-a 为轴的危险截面。其弯矩M a =M m ax = 18.9 N? ma =M a =M a=18.9= 47.02 MP aWad 33.14 0.016 33232查表得 45 钢的弯矩许用应力 = 100 MP a ， 固此轴的强度足够。6.2支撑架上的托辊轴校核托辊轴安装结构示意图如下图所示：aa图 6-2托辊轴安装结构示意图力学模型转换分析如如下图所示：FF12.55012.5F1F2图 6-3力学模型托辊受到滚笼施加的压力F1 = 4273.3 N，则 F = 1/2F = 2136.65 N。由于轴的两端固定，所以在此只需校核轴的剪切应力即可。轴的剪力图如图所示：QQmax=

30、2136.65Nx图 6-4剪力图由以上几图可以看出， a-a 为轴的危险截面，其剪应力 Q =Qmax = 2136.65N危险截面的剪切强度校核：= Q =2136.65=2136.65= 10.63 MP aAd 23.14 0.016244轴材料选用 45 钢，查表得 45 钢的许用剪应力为67.5 MPa ，固轴的强度足够。7 电动机、减速器、联轴器的选择7.1电动机的选择及控制电路设计1、 电动机型号的选定根据翻转滚笼的工作特点，要求电动机能够正反转，传递转矩T = 9840.9N? mm。所以我选择的是三相异步电动机，其型号为Y100L-6。额定功率 1.5KW，满载转速 940

31、r/min，额定转矩 2.2 KN ? m 。2、 电动机正反转控制电路图如图 7-1 所示，用按钮开关控制电动机的正反转。SB1 3YASB1SB2KMFR1KM2KM1KMKM2SB2SB12KM 1YAKM2KM1M3图 7-1电动机正反转控制电路在主电路中，采用两个接触器， 即正转用接触器KM 1 和反转用接触器KM 2 。而且采用了既有电气互锁，又有机械互锁的双重互锁控制线路。当按下按钮SB1时， SB1 的动断触点先断开KM2 的线圈回路，SB1 的动合触点后闭合， 使 KM1 线圈得电并自锁，电动机正转。当按下按钮SB2 时， SB2 的动断触点先断开KM1 的线圈回路， SB2

32、 的动合触点后闭合， 使 KM 2 线圈得电并自锁，电动机反转。线圈1YA、 2YA的作用将在下章有介绍。按钮 SB、 SB1 、 SB2 启动功能如图 7-2 所示。KM1线圈得电按下 SB1KM2线圈失电KM1线圈失电按下 SB2KM2线圈得电KM2辅助动断触点断开 ( 互锁) KM1辅助动合触点闭合 ( 自锁) KM1主触点闭合 电动机正转电动机 M反转停止电动机 M正转停止KM1辅助动断触点断开 ( 互锁)KM2辅助动合触点闭合 ( 自锁)KM2主触点闭合电动机正转KM1线圈失电电动机 M正转停止按下 SBKM2线圈失电电动机 M反转停止图 7-2各按钮启动功能7.2减速器的选择电动机

33、的转速 n1 = 940r/min，小齿轮的转速 n2 = 24r/min，所以选择减速器的总传动比i =n1 / n2 = 940/24 = 39.2。因此选择 ZSY型减速器，总传动比 i = 40 ，低速轴中心距 160，公称转速：输入 1000r/min，输出 25r/min，公称输入功率 17KW。则小齿轮的实际转速n2 = n1 /i= 940/40 = 23.5r/min，齿圈的实际转速n = 23.5/8 = 2.94r/min。7.3联轴器的选择联轴器触联结两轴并传递转矩外， 有些还具有补偿两轴因制造和安装误差而造成的轴线偏移的功能，以及具有缓冲、吸振、安全保护功能。因此要根

34、据传动装置工作要求来选定连轴器的类型。电动机轴与减速器高速联轴器联接用的联轴器， 由于轴的转速较高， 为减小启动载荷，缓和冲击，应选用具有较小转动惯量和具有弹性的联轴器， 一般选用弹性可移式联轴器， 例如弹性柱销联轴器等。 因此电动机与减速器之间选用弹性柱销联轴器，型号为 LX3。减速器低速轴与齿轮轴联结用的联轴器，由于轴的转速较低，不必要求具有较小的转动惯量， 但传递转矩较大， 又因为减速器与工作机常不在同一底座上， 要求有较大的轴线偏移补偿， 因此常需要选用无弹性元件的挠性联轴器， 例如齿式联轴器等。 根据实际情况， 减速器与齿轮轴之间选用型号为 WH6的滑块联轴器。8 系统总控制说明及三

35、维仿真设计8.1系统总控制说明1、 系统结构布置系统各部件的安装结构如下图所示：图 8-1系统总体布置两液压缸均安装在滚道上， 翻转滚笼的左侧， 最左边的液压缸作为发动机缸体推进缸，第二个液压缸作为发动机缸体的推出缸， 两液压缸使用同一液压泵同时供油。电动机和减速器以及小齿轮均安装在滚笼支撑架上， 滚笼的正下方。 在安装滚笼的时候应注意滚笼滚道与外滚道的横向对齐， 以保证缸体的顺利进出滚笼。由于滚笼上下滚道之间的高度比缸体高出 10mm，所以在翻转 180 度以后会造成滚笼底部滚道与左边外滚道存在一个 10mm的高度差，所以右边外滚道应比左边外滚道低 10mm。2、 系统的机电液控制液压缸回路

36、、电动机正反转总控制线路图如下图所示：液压缸1液压缸2S2S1S4S3SBSB1KM1 3YA2SBFR1YA2YA 3YA4YAKM1KM2SB2KM1KM2SB12KM 1YAKM2KM1M3图 8-2总控制线路图图中液压缸 1 对应的是上图最左边的液压缸， 液压缸 2 对应的是第二个液压缸。下面进行详细的控制过程说明：首先让 1YA得电，液压缸 1 向左动作， 将缸体推进翻转滚笼， 液压推杆触动行程开关 S1 使 2YA得电，液压缸 1 返回，再触动行程开关 S2， 2YA失电，此时液压缸处于卸荷状态。缸体进入滚笼后，按下开关 SB1， KM1线圈得电并自锁，电动机接入三相电源， 电动机

37、正转。 与此同时时间继电器 3YA线圈开始定时， 定时时间为 10.5s ，（滚笼翻转 180 度所需的时间为 10s）10.5s 后 3YA得电，液压缸 2 向左运动，将缸体推出滚笼，液压推杆触动行程开关 S3，4YA得电，液压缸2 返回，再触动行程开关 S4，4YA失电，液压缸 2 处于卸荷状态。按下开关 SB2，KM2线圈得电并自锁， 电动机反接入三相电源， 电动机反转。同时时间继电器 1YA 线圈开始定时，定时时间为 10.5s ，( 滚笼反转 180 度所需的时间也为 10s) ，10.5s后， 1YA得电，液压缸 1 将下一缸体推进滚笼。如此反复循环下去。8.2三维仿真设计在此次设计中，所有的三维建模都是用Pro/ENGINEER软件完成，从零件设计到最后的装配、仿真。通过三维参数化建模，大大缩短了我的设计时间，使上料机构变得更加直观。通过动画仿真能使我们更清楚的看到该