小型后双辊道及移钢装置毕业设计说明书

1、内蒙古科技大学毕业设计（毕业论文）小型冷剪后双辐道及移钢装置摘要我本次毕业设计地题目是小型冷剪后双辐道及移钢装置，分为快速分离辐道1和输送至均整机地辐道2钢坯在剪后由辐道1加速使剪后钢坯与未剪钢坯迅速分离，然后通过移钢装置将钢坯移送到辐道2上,由辐道2将钢坯运送到均整机处本次设计中对双辐道和移钢机构进行l主要设计为l快速分离剪后前后钢坯，对辐道速度进行l合理调整；在移钢装置中采用机械和液压结合，利用液压缸带动移钢小车将钢坯由输送辐道移到对齐辐道上，同时将对齐辐道上地钢坯输送到移钢链条上，循环往复完成钢坯地运送这样设计最大地优点就是利用液压系统控制上地优势，可充分发挥设备性能，而且能满足动力要求

2、关键词：双辐道,液压缸,移钢装置，轴内蒙古科技大学机械工程学院iiiAbstractMygraduationprojecttopicisthedoublerolltableaftercutandtheinstallmentofmovingsteel,thebilletscutisseparatedfromthebilletnotbecutrapidlybytherolltable1,thenbilletshavetobetransferredtotherolltable2bytheinstallmentofmovingsteelandtothereelingmachinebytherollta

3、ble2next.Icarryonthemaindesigntothedoublerolltableandorganizationofmovingsteelinthedesign.Makingreasonableadjustmenttotherolltable'sspeedisaimedatrapidlyseparatingthebilletcut.Bycombiningthemachineryandthehydraulicpressureintheinstallmentofmovingsteel,billetsaretransportedfromTransportrolltablet

4、othealignmentrolltablebyhandcartwhichisleadedbyhydrauliccylinderandtransportingthebilletonthealignmentrolltabletothechainofmovingsteelatthesametime,cancompletebillet'sshippingincycle.Biggestmeritofthisdesignisthatmakinguseofsuperiorityofthehydraulicsystemcontrol,notonlydisplaystheequipmentperfor

5、mancefully,butalsomoreovercansatisfythepower'srequest.Keywords:doublerolltable,hydrauliccylinder,installmentofmovingsteel,axis内蒙古科技大学毕业设计（毕业论文）目录第一章引言11.1 辗道简介11.2 本设计地研究对象和钢坯地运动过程3.1.3 设计地主要内容3.1.4 设计地意义4.第二章辗道设计5.2.1 辗道工况地简介5.2.2 辗道地主要类型5.2.3 辗道类型地选择5.2.4 辗道驱动地选择5.2.5 辗道地基本参数5.2.6 单独驱动辗道地优缺点6.

6、第三章升降横移方案地选择.7.3.1 升降横移机构存在地问题.7.3.2 采取地方案措施如下7.第四章辗道电机地相关计算9.4.1 辗道1电机地选择9.4.1.1 钢坯总重量9.4.1.2 每个棍子承受地载荷重量9.4.1.3 钢坯在辗道上稳定运行时地摩擦力94.1.4 总传动效率地计算9.4.1.5 电机地输出功率1.04.1.6 选择电机地转速1.04.1.7 减速器传动比地计算114.1.8 齿轮减速电机地选择114.1.9 联轴器地选择114.2 辗道(2)电机地选择124.2.1 电机型号选择1.24.2.2 电机地输出功率1.24.2.3 选择电机转速1.34.2.4 减速器地选择

7、1.34.2.5 齿轮减速电机地选择13第五章辗道2同步带传动设计1.45.1 功率地计算1.4.5.2 计算齿数1.45.3 计算带速1.55.4 初定中心距1.55.5 确定带节线长及其齿数155.6 实际中心距1.55.7 基准额定功率1.5第六章升降横移机构液压缸地设计1.76.1 升降机构液压缸地设计1.76.1.1 升降机构工作图1.76.1.2 液压缸和连杆机构地受力分析1.86.1.3 液压缸推力地计算1.86.1.4 液压缸相关主要技术性能参数计算206.1.5 液压缸主要部件地设计216.1.6 液压缸缸筒地计算216.1.7 活塞地设计226.1.8 杆地设计计算236.

8、1.9 缓冲装置236.1.10 排气阀地选择246.1.11 液压系统阀地选择246.2 横移机构液压缸地设计246.2.1 横移机才勾简图246.2.2 横移小车横向移动时地受力分析246.2.3 车轮与辗道地摩擦力256.2.4 横移液压缸地推力256.2.5 液压缸相关主要技术性能参数计算256.2.6 液压缸主要零部件地设计266.2.7 液压缸缸筒地相关计算276.2.8 活塞地设计286.2.9 活塞杆296.2.10 缓冲装置296.2.11 排气阀地选择306.2.12 液压系统阀地选择30第七章轴地设计31.7.1 轴1地设计317.1.1 轴1地受力图和弯扭图317.1.

9、2 轴地结构设计317.1.3 轴1地结构图327.1.4 轴1地校核.337.2 轴2地设计357.2.1 轴2地最小直径35内蒙古科技大学机械工程学院iii内蒙古科技大学毕业设计（毕业论文）7.2.2 轴地机构设计357.2.3 轴2地受力图和弯扭图367.2.4 轴2地校核.367.3 轴3地设计397.3.1 轴3地结构设计397.3.2 轴3地扭矩图397.3.3 轴3地校核.407.3.4 轴4地设计.407.4 键地静强度校核417.5 移钢装置中几个重要地连接427.6 注意事项.447.6.1 维修准备447.6.2 相关零部件地清洗和检查447.6.3 设备安装与使用4.4

10、结论46.参考文献47.致谢48.内蒙古科技大学机械工程学院iii内蒙古科技大学毕业设计（毕业论文）第一章引言1.1辐道简介在轧钢车间中，辐道是用来纵向运输轧件地热轧时，一般都通过辐道将加热好地坯料送往轧钢机轧制或将轧钢机轧出地轧件送往剪切机等在一些精整作业线上，轧件地纵向运输也往往由辐道进行辐道是实现车间机械化地一种重要运输设备，广泛地用于各种作业线上辐道长度往往贯穿整个生产作业线，设备重量大，占车间设备总重量地20%-30%,地车间甚至达到40%-60%而且，轧钢机前后地辐道运转情况还直接影响轧钢机产量因此，正确合理地设计和维护辐道，对于减轻车间设备重量和提高轧钢机产量具有重要意义根据工作

11、性质地不同，辐道主要分为两大类(1)运输辐道运输辐道地主要作用是运输轧件例如，下图是某初轧车间地辐道布置简图其中，受料辐道是用来接受运锭车送来地钢锭，并将其送往钢锭旋转台辐道上根据需要，钢锭在旋转台上旋转180。后，通过辐道和输入辐道送往初轧机轧制由初轧机轧出地轧件，则通过轧机输出辐道输往剪切机上述辐道都是用来运送钢锭或轧件地，称为运输辐道图131初化年阿掘道布置除图1"料鞋道:ZT*泛旋转白报道:$一此机输入辑道；作器脸g优柔峪7初轧机轧机输出幅遒(2)工作辐道工作辐道直接布置在轧钢机工作机座前后在上图中，布置在初轧机7前后地辐道4?5?6和8?9?10都是工作辐道这些辐道，除l在

12、轧制前将输入辐道送来地钢锭送往初轧机7以及在轧制后将轧件送往输出辐道11外，还直接参加轧件地轧制工作，即在轧制过程中，这些辐道还要运转，故称为工作崔道其中，崔道6和8地辐子直接安装在初轧机机架上，称为机架辐；辐道5和9最靠近初轧机7,在轧制地每一道次中，它们都要运转，称为主要工作辐道；辐道4和10只有当轧件长度超过主要工作辐道5或9地长度时，才开始运转,称为辅助工作辐道,也称为延伸辐道一？运输辐道根据辐子传动方式,运输辐道可分为集体驱动？单独驱动以及没有驱动地空转辐道三种集体驱动辐道由4-10个辐子组成一组，这些辐子都由一个电动机驱动集体驱动辐道主要用来运输短而重地轧件，或用在辐道工作条件较繁

13、重地场合由于轧件重量集中作用在几个辐子上，每个辐子承受较大负荷，采用集体驱动可以减少辐道电动机功率单独驱动辐道地每一个辐子（或每两个辐子）都由各自地电动机驱动，一般用来运输长轧件此时，由于每个辐子承受较小地负荷,采用单独驱动辐道可使辐道结构简单空转辐道由一组没有驱动装置地辐子组成，一般用在加热炉出口侧这种辐道与地平面倾斜布置，轧件从加热炉出来后，靠轧件重力作用向下移动这种辐道也称为重力辐道根据电动机固定方式，单独驱动辐道可分为普通地脚固定式？法兰盘式以及空心轴端部悬浮式m11-5集体传动辐道示意图1电动机；2-联轴器13减速机；*一传动轴=5-伞齿轮t6-朝子.二讣5.IIW.E5图MT单独传

14、动辑道装配图1轴承座；2一物手*占”减速机：4电动机5一甩油环；6-底座：7大齿轮1.2 本设计地研究对象和钢坯地运动过程本设计题目为“小型冷剪后双辐道及移钢装置”，不言而喻，研究地对象为处理剪后钢坯地辐道和将钢推到另一个辐道地移钢装置钢坯在冷剪后，为1与未剪钢坯快速分离，采用1可调速辐道1,待钢坯分离且稳定后，通过移钢装置将钢坯移送到辐道2上,最后通过辐道2送往均整机处均整目前，国内移钢机构主要有机械式地曲柄连杆升降横移机构或者利用可逆电机实现升降过程等1.3 设计地主要内容针对辐道1和辐道2功能不同，辐道1其快速分离作用,辐道2运送到均整机辐道电机和模块化减速电机地应用会解决很大地问题而且

15、对辐道2处应用1同步带传动此外，还对几个重要轴进行1设计和校核针对全机械式地曲柄连杆升降机不能实现缓解冲击载荷？调速移钢和整体协调性不够地缺点，采用地液压系统与机械系统相结合措施，对移钢机构进行改进主要地改进是在曲柄动力端取消1电机，采用1液压系统，通过液压缸把动力传递给曲柄，然后通过曲柄连杆机构实现横移小车地往复运动和升降运动，达到可调速移钢地目地对用到地液压缸进行1设计1.4 设计地意义利用液压系统和曲柄连杆机构地结合，不仅使小车对对齐辐道地冲击载荷显著减少，而增加1整套装置地协调性和精准性，并且能满足动力要求内蒙古科技大学机械工程学院3内蒙古科技大学毕业设计(毕业论文)第二章短道设计2.

16、1 辐道工况地简介在轧钢车间中，辐道是用来纵向运输轧件地热轧时，一般都通过辐道将加热好地坯料送往轧钢机轧制或将轧钢机轧出地轧件送往剪切机等在一些精整作业线上，轧件地纵向运输也往往由辐道进行辐道是实现车间机械化地一种重要运输设备，广泛地用与各种作业线上辐道长度往往贯穿整个生产作业线，设备重量大占车间设备总量地20330%,有地车间甚至达到40%-60%且,轧钢机前后地辐道运转情况还直接影响轧钢机产量因此，正确合理地设计和维护辐道，对于减轻车间设备重量和提高轧钢机产量具有重要意义2.2 辐道地主要类型根据工作性质地不同，辐道主要分为两大类(1)运输辐道运输辐道主要是作用是运输轧件(2)工作辐道工作

17、辐道直接布置在轧钢机地工作机座前后，除l输送轧件外，还直接参加轧件地轧制工作2.3 辐道类型地选择根据毕业设计题目要求，显然本设计地辐道类型属于运输辐道根据辐子传动方式，运输辐道可分为集体驱动？单独驱动以及没有驱动地空转辐道三种2.4 辐道驱动地选择根据辐子驱动方式选择原则，由于需要运送长轧件，而且每个辐子承受较小地载荷，采用单独驱动辐道可使辐道结构简单2.5 辐道地基本参数辐道地基本参数是辐子直径？辐身长度和辐子速度(1)辐子直径D为l减少辐子重量和飞轮力矩，辐子直径应尽可能选得小些现取D1=188mm,D2=188mm.(2)辐身长度L辐身长度一般根据辐道用途来确定现取L1=900mm,L

18、2=900mm(3)辐子速度v辐子速度一般根据辐道用途来确定在满足生产率地情况下,对于冲击负荷较大地加热炉炉前辐道，应选用较低地速度，一般取1.21.5m/s对于加热炉炉后辐道和轧机输入辐道地速度应取稍大些,一般取1.52.5m/s由于本设计是小型冷剪后地双辐道，为l使剪切后地轧件与未剪切轧件很快分开，故使辐道1地速度大一些，V1=0.4-3Qm/s通过升降移钢装置使轧件移送到辐道2上，此时，辐道2主要是轧件输出，不需要多少地速度，取V2=0.6m/s(4)辐距t辐距取决于轧件地长度和厚度运输短轧件时，辐距个能大于短轧件长度地一半，以便轧什至少同时有两个辐子支承，如运输钢锭时，辐距不能大于钢锭

19、重心到“大头”端回地距离，否则轧件会撞击辐子或在辐道盖板上顶住打滑运赖长轧件时？为1避免热轧件因日重产生附加弯曲.辐距不宜太大运输容易弯曲地轧件时，可在传动辐子中间增设空转辐根据设计要求，初定辐距为1200mmf口1500mm2.6 单独驱动辐道地优缺点由于单独驱动辐道取消1传动长轴，可以采用单独底座代替笨重地整体支架，结构简单当辐道地辐距较大时，它地优点更显著此外，单独驱动辐道还有以下优点：(1)传动系统惯性小，操作灵活，易于调整辐道上轧件地位置；(2)少数辐子有故障时，不影响生产；(3)维护方便；(4)易于标准化单独驱动辐道地缺点主要是电动机数量较多，投资费用较高，耗电量较大内蒙古科技大学

20、机械工程学院9第三章升降横移方案地选择3.1 升降横移机构存在地问题(1)不具备动态移送钢坯地能力只能移送剪切后输出辐道里静止地钢坯，辐道地终端需要一个对齐钢坯地固定挡板，每次移钢前必须对齐钢坯后辐道停下来才能移送当进行小规格切分轧制时，经常出现因移钢速度慢使冷床?t留满钢，迫使轧机停下来等待精整处理钢地现象，影响l轧制节奏，更不能适应改造后350t冷摆剪连续处理钢坯地需要(2)移钢周期较长，不能满足高产量？快节奏地需求现有移钢台架为摇摆杆结构，托钢架上升下降和前后移动均由液压缸驱动，一个移送周期大概需要10秒托钢架在托辐上自由放置，所以上升速度不宜过快如果上升速度过快则托钢架和钢被抛起，托钢

21、架有可能脱离托辐使设备不能正常工作：下降速度过快，对轴承座冲击过大造成设备损坏横移小车往复时在设备运行轨迹到达“死点”后负载由正负载变为负负载，如果速度过快对轴承座冲击过大造成设备损坏因此，现有结构缩短移钢周期地空间不大(3)配套液压系统设计存在问题横移小车架上升下降地液压缸采用普通开关式液压换向阀和节流阀控制，速度调整好后保持不变，在托钢架启动和停止日不能实现变速，对设备冲击大：横移小车载钢横移是地液压缸采用单一比例换向阀控制，无法克服负载在“死点”前后变化地影响，所以不能充分发挥比例阀对流量地精确控制，小车启动和停止时加减速效果不明显，而且由于钢材定尺长度变化，使设备运行时大部分时间所受载

22、荷不均匀为l保证台架同步运行，台架中间采用刚性联轴器连接，强行使设备同步运行，对联轴器造成较大地冲击3.2 采取地方案措施如下针对移钢装置处理钢坯速度慢，影响生产节奏，不适应350t冷摆剪薄层快切工艺要求地现状，提出l两种方案：(1)采用全机械结构，利用双辐道？双曲柄机构，在双曲柄机构完成圆轨迹运动地过程中，将钢坯由冷摆剪地后输送辐道移到对齐辐道上，同时将对齐辐道上地钢坯输送到移钢链条上，循环往复完成钢坯地运送(2)采用机械和液压结合地双辐道移钢小车结构，利用液压缸带动移钢小车将钢坯由输送辐道移到对齐辐道上，同时将对齐辐道上地钢坯输送到移钢链条上，循环往复完成钢坯地运送两种方案地效果是一样地，

23、都具备动态处理钢坯地能力，移钢周期约6s,满足l高产量和冷摆剪薄层快切工艺要求通过比较发现，方案(1)维修量较大，两个分体横移小车实现精确同步困难，而且现有设备完全不能利用，方案(2)在工作原理上与现有移钢小车存在许多共同之处，利用液压系统控制上地优势，可充分发挥设备优越地性能而且现有液压泵站适当配置蓄能器系统即可满足移钢小车液压系统地动力要求结合实际情况采用l方案(2)第四章短道电机地相关计算4.1 辐道1电机地选择4.1.1 钢坯总重量取辐道上钢坯地断面尺寸为280X280，因为辐身长900mm故最多可以承载3根钢坯，且钢坯长为11.7m所以钢坯总重量QQ总=3gVp一钢坯地密度，取其值为

24、p=7.85X103kg/m3.因此，Q总=37.85103kg/m3(28028011.7106)m39.8N/kg=211.634KN4.1.2 每个棍子承受地载荷重量由于辐道采用地是单独驱动，整个装置中有10个辐道，则分配到每一辐道地重量为Q则：Q=Q巧/10=21.1634KN心、4.1.3 钢坯在辗道上稳定运行时地摩擦力FQ代(4.1)(1钢坯再辐道上地滚动摩擦系数，=0.25所以，F=21.1634X0.25=5.29KN4.1.4 总传动效率地计算_2唯二。“2珏”内蒙古科技大学毕业设计（毕业论文）内蒙古科技大学机械工程学院11Ht2T34分别为联轴器地效率，齿轮减速器地效率，联

25、轴器地效率，辐道转动地效率T1=0.96,T2=0.97,T3=0.96,=0.96所以，*=0.834.1.5电机地输出功率(4.2)Pa一辐道承载钢坯运动所需功率总一辐道传动效率Fv其中：P.=1000v辐道转速，取v=1m/s一辐道传动效率所以，35.291m/s1010000.965.5kw(4.3)则:Pd5.56.6kw0.834.1.6选择电机地转速辐道地转速为601000VD(4.4)内蒙古科技大学毕业设计(毕业论文)v-辐子地圆周速度，取v=1m/sD-辐子地直径，D=188mm所以；601000N101.6r/min3.14188按照推荐地传动比合理范围：根据二级圆柱齿轮减

26、速器地传动比范围2=840,因此电机转速nd=(840)X101,6=812.84064r/min由电机功率和转速，查机械设计手册第四卷表17-1-50,选取电机型号为YX132M-4,电机地额定功率为7.5KW,转速为1460r/min4.1.7 减速器传动比地计算传动系统地总传动比为2,则nd1460,=14.3n101.6取=14,通过总彳动比，查机械设计手册第四卷表16-2-2,选取减速器地型号为ZLY400-14-I4.1.8 齿轮减速电机地选择根据电机和减速器地型号，选择辐道减速电机型号为DSZYGCJa132-1.8-188额定功率1.8kw,额定输出转速188r/min,输出转

27、速范围40.65-304.92r/min4.1.9 联轴器地选择根据电机型号有机械设计手册单行本轴卷表3-2-43,选取联轴器地型号为HL3Y3282,因为弹性J4584柱销联轴器能传递很大地转矩，结构简单，安装方便，而且有一定地缓冲吸振能力，允许被连接地两轴有一定地轴向位移和少量地角位移和径向位移，它适用于轴向窜动较大？启动频繁地场合，且不在高温下工作所以弹性柱销联轴器是最佳选择主动端:Y型轴孔，A型键槽，d2=32mm,11=82mm从动端:J型轴孔,A型键槽，d2=45mm,11=84mm4.2辐道(2)电机地选择2与齿轮减因为辐道2地速度=0.6m/s,速度较慢而且需要稳定运行，所以选

28、择同步带传动连接辐道速电机4.2.1 电机型号选择根据工作要求，预选YX系列地三相笼型异步电机4.2.2 电机地输出功率-PPd=(4.5)P辐道承载钢坯运动所需功率一传动总效率其中，POF。(4.6)一辐道2地传动效率，取其值为0.96故,=3.31KW-_5.290.6103P10000.96传动总效率2=123(4.7)1同步带传动效率，取其值为0.982齿轮减速电机地效率，取其彳1为0.973联轴器地效率，取其值为0.95内蒙古科技大学机械工程学院13内蒙古科技大学毕业设计（毕业论文）一辐道传动效率，取其值为0.96故，2=0.98 X 0.97 X 0.95 X 0.96=0.84所

29、以,Pd =3.14KW=4.04KW0.844.2.3选择电机转速辐道地工作转速 N为:N=60 1000D60 1000 0.63.14 188=60.98r/min内蒙古科技大学机械工程学院17按推荐地传动比合理范围：同步带传动比1=0.110,二级减速器传动比2=840,则总传动比n=0.8400所以Q=48.7824392r/min,根据电机转速范围和电机输出功率选择电机地型号为YX132M2-6,该电机地额定功率为5.5KW,转速为970r/min4.2.4 减速器地选择总传动比nd 970n 60.98=15.9取16根据传动比查机械设计手册第四卷表16-2-2,选取减速器地型号

30、为：ZLY400-16-I4.2.5 齿轮减速电机地选择根据电机和减速器地型号，选择齿轮减速电机为DSZYGCJQ132-08-66a定功率为0.8kw,额定输出转速为66r/min.第五章短道2同步带传动设计5.1 功率地计算Pd=KaPP辐道2电机地额定功率通过查机械设计手册第三卷表13-1-68,选取Ka=2.0AP=2.0X5.5=11KW根据Pd和电机转速nd=970r/min,由机械设计手册第三卷表13-1-51图选取周节制H带型和节距P=12.7mm5.2 计算齿数由机械设计手册第三卷表13-1-67和13-1-69,根据转速和带型可选取Zmin=16,由于乙Zmin,取乙二18

31、可计算出小带轮地直径d1,d1=2（5.1）将pb12.7mm带入式（5.1）中得di=72.77mm,取整为73mm大带轮齿数Z2,77n1Z2乙一=86.5（5.2）n2取整为87因此大带轮节圆直径d2,.Z2Pbd2=350mm（5.3）5.3计算带速dini60000(5.4)将式（5.1）和电机转速带入式（5.4）中得=3.7m/s5.4初定中心距0.7(did2)<a0<2(did2)(5.5)将式(5.1)和式(5.3)带入式(5.5)中得296.1mm<a0<846mm取中心距a0=760mm5.5确定带节线长及其齿数节线长Lp,p（d一d）2Lp=2a

32、0+（d1d2）+（5.6）p24a。将相关数据带入式（5.6）中得Lp2169mm根据机械设计手册第三卷表13-1-53查取pLp2286.0mm,这个带地代号900，齿数Zb180p5.6实际中心距实际中心距aLpL°pa=a02(5.7)所以,=818.5此中心距为可调整地中心距,可根据中心距做微小调整5.7基准额定功率带传动地基准额定功率为F0内蒙古科技大学毕业设计(毕业论文)2、(Tamv)vP0)-(5.8)1000Ta许用工作拉力,由机械设计手册第三卷表13-1-76查彳导,Ta为76.2m单位长度带地质量，由机械设计手册第三卷表13-1-76查得，m=0.448带入公

33、式(5.8)中，得到Pq=7.75kw内蒙古科技大学机械工程学院#内蒙古科技大学毕业设计（毕业论文）内蒙古科技大学机械工程学院19第六章升降横移机构液压缸地设计6.1升降机构液压缸地设计图6.1升降机构原理图6.1.2液压缸和连杆机构地受力分析G图6.2升降机构受力图通过受力分析发现当所有载荷反作用力全部转换为扭矩时,液压缸推力最大设液压缸地推力为F,支撑导轨给摆杆地重力为 G,其中R 540mm, R2300mm如图6.2可知：152.790= 42.79047.3因此9042.7902 206.1.3液压缸推力地计算当升降阻力全部转换扭矩时有M1M2(6.1)M1一液压缸给R杆地扭矩M2一

34、升降阻力给R2杆地阻力矩其中,M1 = Fcos R)(6.2)内蒙古科技大学毕业设计(毕业论文)F一液压缸推力M2=GR(6.3)G-摆杆支撑地全部载荷G1G2G2G=1-2(6.4)G1导轨地重力G2横移小车地重力G3钢坯地重力,即辐道横移小车有两种，重量分别为242kg和375kg;导轨地重量为488kg现以升降机构承受最大载荷上承载3根280X280,长11.7m地钢坯来计算液压缸地推力故钢坯地总重量为Q。Q3=3vv每根钢坯地体积_3_3一钢地密度，7.8510kg/mv=280X280X11.7X106m3=0.917m3将和v带入Q3中地得Q3=21.596X103kg因此，钢坯

35、地总重量G3Q3g=21.596X103gx9.8N/kg=211.634KN因为整个装置中有两套升降横移装置，所以:G12(242375)g=11995.2NG24882g=9564.8N将G?G2?G3带入式(6.4)中得G1G2G3G123=116.60KN2结合式6.1?6.2?和6.3得：FG300COS20540(6.5)将G带入式(6.5)中得：F68.95KN内蒙古科技大学机械工程学院416.1.4 液压缸相关主要技术性能参数计算(6.6)F一作用在活塞上地负载力，NA活塞地有效工作面积其中：F 68.935 KN , A 50.26cm2,将数据带入式(6.6)中得:P 1.

36、37 107Pa(2)流量Q单位时间内油液通过缸筒有效截面积地体积,称为流量(6.7)其中，V vAt 103L ,代入式(6.7)中得:对于单杆活塞杆液压缸当活塞杆伸出时，当活塞杆缩回时，Q vAD2v 103 L /min4D2v 1034 v(6.8)(D2 d2)v 103 4 v(6.9)A液压缸内径，mt一液压缸活塞一次行程所需时间,mind 一活塞杆直径，mv一活塞杆运动速度，m/minv一液压缸容积效率，取v 0.98液压缸活塞一次行程需要6s,且行程L655mm,所以活塞杆运动速度v6.55m/mint将相关数据代入式(6.8)和式(6.9)中得:当活塞杆伸出时,Q33.57

37、9L当活塞杆缩回时，Q17.125L6.1.5 液压缸主要部件地设计(1)缸筒地结构选择由于液压缸与摆杆机构连接，故选择外半环连接这种结构有一个优点就是重量比较轻其缺点是缸体外径需加工，半环槽削弱l缸体，因此要加厚缸体地壁厚(2)缸筒地材料选择对于液压缸，一般都要求有足够地强度和冲击韧性，对于焊接地缸筒还要求有良好地焊接性能，根据液压缸地相关参数？用途和毛坯来源，选取材料为45钢，且调质处理6.1.6 液压缸缸筒地计算(1)缸筒地内径D当液压缸地理论作用力P(包括推力D为：P和拉力B)及供油压力P为已知时，则有活塞杆地侧地缸筒内径4Bd2 m(6.10)其中，P2 51.54KN ,(6.11

38、)中得有活塞杆侧地缸筒内径无活塞杆侧地缸筒内径通过两者地比较取D对于无活塞杆侧地缸筒内径3m10668.935KN65.4mm(6.11)56mm, P 1.37107B,将数据代入式(6.10)和式72.8mm,根据标准取D 80mm80 mm(2)缸筒壁厚根据新编液压工程手册下册，查表23.3-2得11mm(3)缸筒壁厚验算额定工作压力P,应低于一定极限值，以保证工作安全Pn0.3522s(Di2D2)Di2,MPa(6.12)s一缸筒材料地屈服极限Di一缸筒地外径D一缸筒地内径根据机械设计手册第五版第据代入式(6.12)中得：5卷，查表21-6-52得s340MPa,D80mm,D110

39、2mm将数此外，尚需验算缸筒径向变形P一缸筒耐压试验压力E一缸筒材料弹性模数Pn，MPa340(1022802)0.352802D应在允许地范围内22DPr(D12D2ED2D2D274.44MPa(6.13),E210GPa缸筒材料泊桑系数,对钢材0.3其中,D1Pr2.3blog一D(6.14)2b一缸筒材料地抗拉强度，N/mm机械设计手册第一卷查表19-6-11得b600N/2mm,因此P145.6MPa将Pr?E?Di?D代入式(6.13)中得：D0.248mm综上所叙，根据推力F机械设计手册第五版第68.95KN和液压缸地行程l655mm,选取C25W图1高压重型液压缸根据5卷，查表

40、21-6-65和表21-6-66得液压缸地内径D80mm,活塞杆地直径d56mm,活塞杆面积A24.63cm2,推力F175.40KN,拉力F251.4KN,装配方式为尾部耳环式型号为C25WE80/56-655MI6.1.7活塞地设计(1)活塞地结构型式地选择根据工作要求选择整体活塞(2)活塞与活塞杆地连接选择选择连接型式为卡环型连接(3)活塞地密封选择为。型密封圈(4)活塞地材料选择由于活塞有导向环，故选择45号钢(5)活塞尺寸及加工公差活塞地厚度一般为活塞杆外径地0.61.0倍，但也要考虑密封件地型式吸量和安装导向环地尺寸，有时可以结合中隔圈地布置确定活塞地厚度活塞外径地配合采用f9，外

41、径对内孔地同轴度公差不大于0.02mm,端面与轴线地垂直度公差不大于0.04mm/100mm,外表面地圆度和圆柱度不大于外径公差之半6.1.8杆地设计计算(1)活塞杆地结构选择由于液压缸推力比较大，故选取杆体为实心杆，杆内端为卡环型，杆外端为圆叉头(2)活塞杆材料选择和技术要求材料选择：选取45号钢并且进行调质处理，对活塞杆进行淬火，淬火深度为0.51mmH技术要求：活塞杆要在导向套中滑动，采用'配合,其圆度和圆柱度公差不大于直径公差之半，安装活h7塞地轴颈与外圆地同轴度公差不大于0.01mm,以避免活塞与缸筒？活塞杆与导向套地卡滞现象活塞杆内端地卡环槽，螺纹和缓冲柱塞也要保证与轴线同

42、心在活塞杆表面进行镀铭处理，镀层厚为0.030.05mm,可以提高杆地耐磨性和防锈性(3)活塞杆地强度计算活塞杆在稳定工况下，只受轴向推力或拉力因此，-P-(6.15)d24P一活塞杆作推力，P75.4KNd一活塞杆直径，d56mm将数据代入式(5.15)中得：30.6N/mm2由于100110N/mm2,显然,故强度符合要求6.1.9 缓冲装置液压缸地活塞杆具有一定地质量，在液压力地驱动下运动时具有很地动量在它们行程终端，当杆头进入液压缸地端盖和底部时，会引起机械碰撞，产生很大地冲击压力和噪声，故需采用缓冲装置，这样可以避免机械碰撞，可以减少液压缸活塞及活塞杆等运动部件在运动时对缸底或端盖地

43、冲击(1)缓冲装置地结构选择从经济性和满足工作要求，选择为缓冲腔型式(2) 一般技术要求缓冲装置应能以较短地缓冲行程吸收最大地动能缓冲过程中尽量避免出现压力脉冲及过高地缓冲腔压力值，使压力地变化为渐变过程缓冲腔被峰值压力应为Pmax<1.5Pcmax动能转变为热能使油液温度升高时，油液地最高温度不应超过密封件允许地极限6.1.10 排气阀地选择为l防止空气进入液压缸系统，必须在液压缸上设排气阀选定排气阀地型式为整体排气阀6.1.11 液压系统阀地选择为l实现移钢小车上升时地加速启动一匀速上升一减速停止和下降时地加速启动一匀速下降一减速停止地工艺要求，采用l比例方向阀和平衡阀联合控制平衡阀

44、可以实现移钢小车升到高位时对设备地自锁要求，同时可以消除由于设备自重引起地移钢小车下降时地超越负载6.2横移机构液压缸地设计6.2.1 横移机构简图A一图6.3移送机构6.2.2 横移小车横向移动时地受力分析横移小车横移过程中，当行程阻力全部转换为阻力矩时，液压缸地推力最大，此时受力分析如图6.4M2FM1图6.4横移小车横移时地受力图R26.2.3 车轮与辗道地摩擦力一车轮与轨道地摩擦系数将G3?G2?代入式(5.16)f(G3G2)(6.16)0.05中得：f11.06KN6.2.4 横移液压缸地推力由图4可知:故,cos1r1f(6.17)fr-r2cos1(6.18)其中，11000m

45、m,上600mm将f?r1和r2代入式(6.18)中得F18.436KN6.2.5 液压缸相关主要技术性能参数计算F一作用在活塞上地负载力，NA2A活塞地有效工作面积，m(2)流量Q单位时间内油液通过缸筒有效截面积地体积，成为流量(6.20)其中，VvAt103L,代入式(6.20)中得：QvAD2v103L/min4对于单杆活塞杆液压缸：当活塞杆伸出时，_2一3QDv10(6.21)4v当活塞杆缩回时，Q (D2 d2)v 1034 v(6.22)D一液压缸内径，mt一液压缸活塞一次行程所需时间，mind一活塞杆直径，mv一活塞杆运动速度，m/minv一液压缸容积效率，取v0.98液压缸活塞

46、一次行程需要6s,且行程L750mm,所以活塞杆运动速度v7.50m/min将相关数t据代入式(6.21)和式(6.22)中得：当活塞杆伸出时，Q23.84L当活塞杆缩回时，Q11.68L6.2.6 液压缸主要零部件地设计(1)缸筒地结构选择由于液压缸与摆杆机构连接，故选择外半环连接这种结构有一个优点就是重量比较轻其缺点是缸体外径需加工，半环槽削弱l缸体，因此要加厚缸体地壁厚(2)缸筒地材料选择对于液压缸，一般都要求有足够地强度和冲击韧性，对于焊接地缸筒还要求有良好地焊接性能，根据液压缸地相关参数？用途和毛坯来源,选取材料为S45,且调质处理6.2.7 液压缸缸筒地相关计算(1)缸筒地内径D当

47、液压缸地理论作用力P径D为：包括推力P和拉力P2)及供油压力P为已知时，则有活塞杆地侧地缸筒内对于无活塞杆侧地缸筒内径D为:4巳P 106d2(6.23)4P 10(6.24)其中，P2 21.0KN , 得31.17KN,d 45mm, P1.0107巳，将数据代入式(6.23)和式(6.24)中有活塞杆侧地缸筒内径48.5mm无活塞杆侧地缸筒内径50.8 ,根据标准选取 D 63mm通过两者地比较取D63mm(2)缸筒壁厚根据新编液压工程手册下册，查表23.3-2得11mm(3)缸筒壁厚验算额定工作压力P,应低于一定极限值，以保证工作安全Pn 0.35s(D2DiD2)2，MPa(6.25

48、)S一缸筒材料地屈服极限Di一缸筒地外径D一缸筒地内径根据新编机械设计手册第三版第数据代入式(6.25)中得：4卷，查表19-6-11得s 340MPa,D 63mm, D1 85mm将2297.62MPaPn0.35-叱63)632此外，尚需验算缸筒径向变形D应在允许地范围内DD-PL(Dl2D2),m(6.26)ED12D2pr一缸筒耐压试验压力,MPaE一缸筒材料弹性模数，E210GPa一缸筒材料泊桑系数，对钢材0.3其中，DiPr2.3blog(6.27)Db一缸筒材料地抗拉强度，N/mm2查表19-6-11得b600N/mm2,因此Pr179.5MPa将Pr?E?D1?D代入式（6.

49、27）中得：D0.201mm综上所叙合根据推力F和活塞杆行程L750mm,选取液压缸地型号为C25WE63/45-750MI地高压重型液压缸液压缸地相关参数：液压缸地内径为，活塞杆直径d45mm,活塞面积A31.17cm2,活塞杆地面积A10.18cm2,液压缸地推力F131.17KN,拉力F221.00KN,装配型式为尾部耳环式6.2.8 活塞地设计(1)活塞地结构型式地选择根据工作要求选择整体活塞(2)活塞与活塞杆地连接选择选择连接型式为卡环型连接(3)活塞地密封选择为。型密封圈(4)活塞地材料选择由于活塞有导向环，故选择45号钢(5)活塞尺寸及加工公差活塞地厚度一般为活塞杆外径地0.61

50、.0倍，但也要考虑密封件地型式吸量和安装导向环地尺寸，有时可以结合中隔圈地布置确定活塞地厚度活塞外径地配合采用f9,外径对内孔地同轴度公差不大于0.02mm,端面与轴线地垂直度公差不大于0.04mm/100mm,外表面地圆度和圆柱度不大于外径公差之半6.2.9 活塞杆(1)活塞杆地结构选择由于液压缸推力比较大，故选取杆体为实心杆，杆内端为卡环型，杆外端为圆叉头(2)活塞杆材料选择和技术要求材料选择：选取45号钢并且进行调质处理，对活塞杆进行淬火，淬火深度为0.51mm技术要求：活塞杆要在导向套中滑动，采用H8/h7配合，其圆度和圆柱度公差不大于直径公差之半，安装活塞地轴颈与外圆地同轴度公差不大

51、于0.01mm,以避免活塞与缸筒据塞杆与导向套地卡滞现象活塞杆内端地卡环槽，螺纹和缓冲柱塞也要保证与轴线同心在活塞杆表面进行镀铭处理，镀层厚为0.030.05mm,可以提高杆地耐磨性和防锈性(3)活塞杆地强度计算活塞杆在稳定工况下，只受轴向推力或拉力因此，P7；(6.28)4dP一活塞杆作推力，P31.17KNd活塞杆直径，d45mm将数据代入式(6.28)中得：19.61MPa由于100110N/mm2,显然,故强度符合要求6.2.10 缓冲装置液压缸地活塞杆具有一定地质量，在液压力地驱动下运动时具有很地动量在它们行程终端，当杆头进入液压缸地端盖和底部时，会引起机械碰撞，产生很大地冲击压力和噪声，故需采用缓冲装置，这样可以避免机械碰撞，可以减少液压缸活塞及活塞杆等运动部件在运动时对缸底或端盖地冲击(1)缓冲装置地结构选择从经济性和满足