毕业设计（论文）-生产线转位装置设计（全套图纸三维）

1、毕业设计论文课题名称 生产线转位装置设计 学 院 机械学院 专 业 班 级 学 号 姓 名 指导教师 定稿日期： 年 月 日引言生产线就是HYPERLINK :/baike.baidu /view/4354772.htm t _blank产品生产过程所经过的路线，即从HYPERLINK :/baike.baidu /view/810177.htm t _blank原料进入生产现场开始，经过加工、运送、装配、检验等一系列生产生产线活动所构成的路线。生产线是按对象原那么组织起来的，完成产品工艺过程的一种HYPERLINK :/baike.baidu /view/4232515.htm t _bla

2、nk生产组织形式，即按产品专业化原那么，配备生产某种产品零、部件所需要的各种设备和各工种的工人，负责完成某种产品零、部件的全部制造工作，对相同的劳动对象进行不同工艺的加工。生产线的种类，按范围大小分为产品生产线和零部件生产线 ，按节奏快慢分为6.htm t _blank流水HYPERLINK :/baike.baidu /view/70553.htm t _blank生产线和非流水生产线，按HYPERLINK :/baike.baidu /view/16286.htm t _blank自动化程度，分为HYPERLINK :/baike.baidu /view/3818183.htm t _bl

3、ank自动化生产线和非自动化生产线。全套图纸，加153893706生产线的主要产品或多数产品的工艺路线和HYPERLINK :/baike.baidu /view/998298.htm t _blank工序劳动量比例，决定了一条生产线上拥有为完成某几种产品的加工任务所必需的机器设备，机器设备的排列和工作地的布置等。生产线具有较大的灵活性，能适应多品种生产的需要；在不能采用流水生产的条件下，组织HYPERLINK :/baike.baidu /view/70553.htm t _blank生产线是一种比拟先进的生产组织形式；在产品品种规格较为复杂，零部件数目较多，每种产品产量不多，机器设备缺乏的

4、企业里，采用生产线能取得良好的经济效益。AbstractThrough the production line is the product of the production process route, from raw materials into the production site began, after processing, transportation, assembly, testing and other components of a series of activities of the line production line. Is the production

5、 line according to the principle of objects organized, complete a kind of organizational form of production of product process, namely the by product specialization principle, with the production of a product (zero, parts) need of various equipment and various types of workers, responsible for the c

6、ompletion of a certain product (zero, parts) all the manufacturing work, processing different process for the same labor object.Types of production lines, according to the size range is divided into production line and parts production line, according to the rhythm is divided into flow line producti

7、on and non production line, according to the degree of automation, divided into automated production lines and non automatic production line.The proportion of production line is mainly the product or the majority of products of the process route and process the amount of labor, determines a producti

8、on line with necessary to complete the task of processing certain products machinery and equipment, machinery and equipment arrangement and work arrangement etc. The production line has great flexibility, can adapt to the needs of the production of many varieties; cannot be employed in the productio

9、n conditions, organization of production line is an advanced production organization form; in product variety specification is more complex, the number of parts is more, the product yield of each kind of not much, lack of machinery and equipment companies, using the production line can achieve good

10、economic benefit.目录摘 要 PAGEREF _Toc415078962 h 1目 录 PAGEREF _Toc415078963 h 3第一章 绪论 PAGEREF _Toc415078964 h 41.1生产线转位装置设计的意义 PAGEREF _Toc415078965 h 51.2生产线转位装置设计的概况 PAGEREF _Toc415078966 h 61.3生产线转位装置部件设计 PAGEREF _Toc415078967 h 91.3.1悬臂的作用 PAGEREF _Toc415078968 h 91.3.2悬臂的结构设计 PAGEREF _Toc41507896

11、9 h 101.3.3悬臂力学分析 PAGEREF _Toc415078970 h 101.4生产线转位装置设计的种类介绍 PAGEREF _Toc415078971 h 111.4.1按功能分 PAGEREF _Toc415078972 h 111.4.2按驱动系统 PAGEREF _Toc415078973 h 121.5 研究的内容 PAGEREF _Toc415078974 h 12第二章生产线转位装置设计的设计要点介绍 PAGEREF _Toc415078975 h 122.1 明确技术要求 PAGEREF _Toc415078976 h 122.2 执行元件的配置确定及动作顺序 P

12、AGEREF _Toc415078977 h 122.3 确定液压系统主要参数 PAGEREF _Toc415078978 h 13 计算和确定液压缸的主要结构尺寸 PAGEREF _Toc415078979 h 13 计算液压缸所需流量 PAGEREF _Toc415078980 h 14液压系统图的拟定 PAGEREF _Toc415078981 h 14制定液压回路方案 PAGEREF _Toc415078982 h 14原理草图的绘制 PAGEREF _Toc415078983 h 152.5 元件的选型与设计 PAGEREF _Toc415078984 h 16 液压缸的选择 PAG

13、EREF _Toc415078985 h 16液压控制阀的选择 PAGEREF _Toc415078986 h 17液压辅助元件及工作介质的选择 PAGEREF _Toc415078987 h 18轴承的选用和计算 PAGEREF _Toc415078988 h 192.7电机的选择计算 PAGEREF _Toc415078988 h 192.8传动部件的设计计算 PAGEREF _Toc415078988 h 192.9轴的设计计算 PAGEREF _Toc415078988 h 19第三章 设计中的缺乏及要注意的问题 PAGEREF _Toc415078989 h 203.1 设计中的缺乏

14、之处 PAGEREF _Toc415078990 h 203.2 使用液压系统要注意的问题 PAGEREF _Toc415078991 h 20参考文献 PAGEREF _Toc415078992 h 21设计总结第一章 绪论一,生产线转位装置设计的意义生产线就是HYPERLINK :/baike.baidu /view/4354772.htm t :/baike.baidu /_blank产品生产过程所经过的路线，即从HYPERLINK :/baike.baidu /view/810177.htm t :/baike.baidu /_blank原料进入生产现场开始，经过加工、运送、装配、检验

15、等一系列生产生产线活动所构成的路线。生产线是按对象原那么组织起来的，完成产品工艺过程的一种HYPERLINK :/baike.baidu /view/4232515.htm t :/baike.baidu /_blank生产组织形式，即按产品专业化原那么，配备生产某种产品零、部件所需要的各种设备和各工种的工人，负责完成某种产品零、部件的全部制造工作，对相同的劳动对象进行不同工艺的加工。生产线的种类，按范围大小分为产品生产线和零部件生产线，按节奏快慢分为HYPERLINK :/baike.baidu /view/104226.htm t :/baike.baidu /_blank流水HYPERL

16、INK :/baike.baidu /view/70553.htm t :/baike.baidu /_blank生产线和非流水生产线，按HYPERLINK :/baike.baidu /view/16286.htm t :/baike.baidu /_blank自动化程度，分为HYPERLINK :/baike.baidu /view/3818183.htm t :/baike.baidu /_blank自动化生产线和非自动化生产线。生产线的主要产品或多数产品的工艺路线和HYPERLINK :/baike.baidu /view/998298.htm t :/baike.baidu /_bl

17、ank工序劳动量比例，决定了一条生产线上拥有为完成某几种产品的加工任务所必需的机器设备，机器设备的排列和工作地的布置等。生产线具有较大的灵活性，能适应多品种生产的需要；在不能采用流水生产的条件下，组织HYPERLINK :/baike.baidu /view/70553.htm t :/baike.baidu /_blank生产线是一种比拟先进的生产组织形式；在产品品种规格较为复杂，零部件数目较多，每种产品产量不多，机器设备缺乏的企业里，采用生产线能取得良好的经济效益。转位装置主要由执行机构、驱动机构和控制系统三大局部组成。根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式，如夹

18、持型、托持型和吸附型等。运动机构，使装置完成各种转动摆动、移动或复合运动来实现规定的动作，改变被抓持物件的位置和姿势。运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式，称为转位装置的自由度 。为了抓取空间中任意位置和方位的物体，需有6个自由度。自由度是机 械手设计的关 键参数。自由 度越多，转位装置的灵活性越大，通用性越广，其结构也越复杂。一般专用转位装置有23个自由度。控制系统是通过对转位装置每个自由度的电机的控制，来完成特定动作。同时接收传感器反应的信息，形成稳定的闭环控制。控制系统的核心通常是由单片机或dsp等微控制芯片构成，通过对其编程实现所要功能。,生产线转位装置设计的概况 本机构是一种具有

19、简单动作功能的机械手。随着网络技巧的开展，机械手的联网操作问题也是以后开展的方向。工业机器人是近几十年开展起来的一种高科技自动化生产设备。工业机械手的是工业机器人的一个重要分支。它的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其表达了人的智能和适应性。机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力，在国民经济各领域有着广阔的开展前景。机械手是在机械化，自动化生产过程中开展起来的一种新型装置。在现代生产过程中，机械手被广泛的运用于自动生产线中，机械人的研制和生产已成为高技术邻域内，迅速开展起来的一门新兴的技术，它更加促进了机械手的开展，使得机械手能更好地实现与

20、机械化和自动化的有机结合。机械手虽然还不如人手那样灵活，但它具有能不断重复工作和劳动，不知疲劳，不怕危险，抓举重物的力量比人手力大的特点，因此，机械手已受到许多部门的重视，并越来越广泛地得到了应用。我国塑料机械已成为机械制造业开展最快的行业之一，年需求量在不断的加大。我国塑料机械产业的高速开展主要有以下两个大因素：一是对高技术含量装备的需求所带来的设备更新及陈旧设备的淘汰;二是海内塑料加工产业的高速开展，对塑料机械的需求旺盛。工业机械手是近几十年开展起来的一种高科技自动化生产设备。工业机械手的是工业机器人的一个重要分支。它的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各

21、自的优点，尤其表达了人的智能和适应性。机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力，在国民经济各领域有着广阔的开展前景。机械手是在机械化，自动化生产过程中开展起来的一种新型装置。在现代生产过程中，机械手被广泛的运用于自动生产线中，机械人的研制和生产已成为高技术邻域内，迅速发殿起来的一门新兴的技术，它更加促进了机械手的开展，使得机械手能更好地实现与机械化和自动化的有机结合。机械手虽然目前还不如人手那样灵活，但它具有能不断重复工作和劳动，不知疲劳，不怕危险，抓举重物的力量比人手力大的特点，因此，机械手已受到许多部门的重视，并越来越广泛地得到了应用1.3生产线转位装置部件设计自动换刀装置是数控加工中

22、心在工件的一次装夹中实现多道工序加工不可缺少的装置, 主要由刀库、机械手和驱动装置几局部组成。机械手和驱动装置是两个关键局部, 根据驱动装置的不同, 自动换刀装置可分为凸轮式、液压式、齿轮式、连杆式及各种机构复合式, 其中以凸轮式用得较多。兴旺国家数控加工中心的立式自动换刀机械手主要采用凸轮式, 我国加工中心技术起步较晚, 对自动换刀机械手研究较少。进入20 世纪90 年代后, 北京机床研究所、大连组合机床研究所、济南第一机床厂、青海机床厂以及陕西省的秦川机床厂都对立式自动换刀机械手进行了研究和开发。迄今为止, 我国制造的加工中心配置的自动换刀机械手大多数是进口的。其主要原因: 一是国内生产的

23、换刀机械手质量较差, 本钱也不低; 二是进口换刀机械手价格虽然较高, 但在整个加工中心中所占份额不大。作为加工中心的配套技术, 自动换刀机械手的研究和开发将直接影响到我国自动化生产水平的提高, 从经济上、技术上考虑都是十分必要的。悬臂的作用立式换刀机械手和卧式换刀机械手已得到广泛应用20 世纪90 年代以来, 数控加工技术得到迅速的普及和开展, 数控机床在制造业得到了越来越广泛的应用。带有自动换刀系统的数控加工中心在现代先进制造业中起着愈来愈重要的作用, 它能缩短产品的制造周期, 提高产品的加工精度, 适合柔性加工。加工中心是数控机床中较为复杂的加工设备, 由于其具有多种加工能力而得到广泛的应

24、用, 其强大的加工能力和效率得益于其配置的自动换刀装置(A u2tomat ic Too l Changer)。悬臂的结构设计换刀装置作为加工中心的重要组成局部, 其主要作用在于减少加工过程中的非切削时间, 提高生产率, 降低生产本钱, 进而提升机床乃至整个生产线的生产力。加工中心自动换刀装置是实现多工序连续加工的重要装置, 其结构设计及其控制是实现加工中心设计制造的关键。加工中心的换刀过程较为复杂, 动作多, 动作间的相互协调关系多, 因而自动换刀系统性能的好坏直接影响加工效率的上下悬臂力学分析军事领域：主要让机器人执行一些自动的侦察与控制任务，尤其是一些相对较为危险的任务，比方，无人侦察机

25、、撤除炸弹的机器人及扫雷机器人等。机器人还可以代替士兵去完成那些不太复杂的工程及后勤任务，从而使战士从繁重的工作中解脱出来，去从事更加重要的工作。娱乐领域：机器人在娱乐领域的应用十分广泛，比方，机器人足球大赛、机器人弹钢琴和机器人宠物等。医疗领域：机器人主要用来辅助护士进行一些日常的工作，比方，帮助医生运送用药品及自动监测病房内的空气质量，等等。医用机器人还可以协助医生完成一些难度较高的手术，例如，眼部手术、脑部手术等。美国还创造了一种可以进入人体血管的微型机器人，帮助医生在病人的血管内灭杀病毒。，生产线转位装置设计的种类介绍 按功能分工业制造领域：主要让机器人在机械制造业中代替人完成大批量、

26、高质量要求的工作，如汽车制造、舰船制造及某些家电产品电视机、电冰箱、洗衣机的制造等。化工等行业自动化生产线中的点焊、弧焊、喷漆、切割、电子装配及物流系统的搬运、包装等工作，也有局部是由机器人完成的。军事领域：主要让机器人执行一些自动的侦察与控制任务，尤其是一些相对较为危险的任务，比方，无人侦察机、撤除炸弹的机器人及扫雷机器人等。机器人还可以代替士兵去完成那些不太复杂的工程及后勤任务，从而使战士从繁重的工作中解脱出来，去从事更加重要的工作。娱乐领域：机器人在娱乐领域的应用十分广泛，比方，机器人足球大赛、机器人弹钢琴和机器人宠物等。医疗领域：机器人主要用来辅助护士进行一些日常的工作，比方，帮助医生

27、运送用药品及自动监测病房内的空气质量，等等。医用机器人还可以协助医生完成一些难度较高的手术，例如，眼部手术、脑部手术等。美国还创造了一种可以进入人体血管的微型机器人，帮助医生在病人的血管内灭杀病毒。按驱动系统 按驱动方式可分为液压式、气动式、电动式、机械式机械手机械手所用的驱动机构主要有4种：液压驱动、气压驱动、电气驱动和机械驱动。其中以液压驱动、气压驱动用得最多。1、液压驱动式液压驱动式机械手通常由液动机各种油缸、油马达、伺服阀、油泵、油箱等组成驱动系统，由驱动机械手执行机构进行工作。通常它的具有很大的抓举能力高达几百千克以上，其特点是结构紧凑、动作平稳、耐冲击、耐震动、防爆性好，但液压元件

28、要求有较高的制造精度和密封性能，否那么漏油将污染环境。2、气压驱动式其驱动系统通常由气缸、气阀、气罐和空压机组成，其特点是气源方便、动作迅速、结构简单、造价较低、维修方便。但难以进行速度控制，气压不可太高，故抓举能力较低。3、电气驱动式电力驱动是机械手使用得最多的一种驱动方式。其特点是电源方便，响应快，驱动力较大关节型的持重已达400kg，信号检测、传动、处理方便，并可采用多种灵活的控制方案。驱动电机一般采用步进电机，直流伺服电机AC为主要的驱动方式。由于电机速度高，通常须采用减速机构如谐波传动、RV摆线针轮传动、齿轮传动、螺旋传动和多杆机构等。有些机械手已开始采用无减速机构的大转矩、低转速电

29、机进行直接驱动DD这既可使机构简化，又可提高控制精度。4、机械驱动式机械驱动只用于动作固定的场合。一般用凸轮连杆机构来实现规定的动作。其特点是动作确实可靠，工作速度高，本钱低，但不易于调整。其他还有采用混合驱动，即液-气或电-液混合驱动。1.5 研究的内容本机构是一种具有简单动作功能的机械手。随着网络技巧的开展，机械手的联网操作问题也是以后开展的方向。工业机器人是近几十年开展起来的一种高科技自动化生产设备。工业机械手的是工业机器人的一个重要分支。它的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务，在构造和性能上兼有人和机器各自的优点，尤其表达了人的智能和适应性。机械手作业的准确性和各种环境中完成作业

30、的能力，在国民经济各领域有着广阔的开展前景。第二章，生产线转位装置设计的设计要点介绍 2.1 明确技术要求本设计为机加工中棒料传送装置，机构将棒料夹紧，传送至加工区域。夹紧过程如下。图中1为活动夹板，2为固定夹板，3和4为电磁铁。在未通电状态，2由于重力作用，处于张开状态，加上棒料以后，电磁铁通电，1和2处于闭合状态，从而夹紧棒料，当棒料到达指定位置，适当翻转以后，断电， 可以释放棒料。本设计中要求，转位装置具有两个方向的旋转功能，并且对旋转行程有要求。在结构中主要考虑如下因素：1，水平旋转的方案选择与设计 常用的旋转机构有如下几种：螺旋式旋转机构,凸轮式旋转机构,曲柄式旋转机构铰链式旋转机构

31、,连杆式旋转机构,四杆机构本设计旋转结构比拟简单，可以使用两岸式旋转，直接由电机带动转动轴旋转。需要注意旋转轴的强度，和电机支撑轴的强度。如下图，1为旋转支架，2为旋转轴，3为电动控制局部，4为传感器旋转轴与电机连接，电机转动带动旋转支架旋转，旋转支架头部有环形槽，槽呈90度状态，在槽的两端装有传感器，如图4. 该传感器为接触开关式传感器，当旋转支架头部碰到传感器时，传感器处于触发状态，将电信号传送给主，电路板，电路板控制旋转电机停止工作，从而控制旋转轴停止转动，旋转支架停止转动。2.2 执行元件的配置确定及动作顺序翻转方案采用旋转方式，使机构中旋转轴旋转90度，实现翻转的功能。方案可以参考水

32、平方向的旋转方式。如下图，翻转机构采用电机齿轮结合的方式，图中1为齿轮1 ，2 为齿轮2 ，3为定位架，4为传感器，5为旋转轴电机带动齿轮旋转，齿轮带动旋转轴旋转，旋转轴与支架之间有环形连接，支架上90度圆环的端部有定位装置，采用两个接触开关，当旋转轴上的轴端局部，碰触到接触开关，接触开关将电信号传送给电路板，电路板控制电机，停止工作，从而齿轮停止转动，旋转周停止转动，防止发生碰撞。2.3 确定液压系统主要参数本机构中，需要机构有向前后伸缩的功能，结构中采用液压钢完成此功能，如以下图所示1为液压缸，2为联轴器，3为旋转轴，4为旋转机构液压缸被固定在旋转支架上，通气工作以后，液压缸可以，像前后伸

33、缩途中234局部整体向前移动，也可以整体向后收缩，这样就完成了，伸缩的功能旋转角度限位装置的设计如下图的限位装置是采用接触式开开关，接触开关。 计算和确定液压缸的主要结构尺寸B5%E6%84%9F%E5%BC%8F%E4%BC%A0%E6%84%9F%E5%99%A8&hl_tag=textlink&tn=SE_hldp01350_v6v6zkg6 t _blank电感式传感器由三大局部组成：HYPERLINK :/ baidu /s?wd=%E6%8C%AF%E8%8D%A1%E5%99%A8&hl_tag=textlink&tn=SE_hldp01350_v6v6zkg6 t _blank

34、振荡器、开关电路及放大输出电路。HYPERLINK :/ baidu /s?wd=%E6%8C%AF%E8%8D%A1%E5%99%A8&hl_tag=textlink&tn=SE_hldp01350_v6v6zkg6 t _blank振荡器产生一个交变磁场。当金属目标接近这一磁场，并到达感应距离时，在金属目标内产生zkg6 t _blank涡流，从而导致振荡衰减，以至停振。HYPERLINK :/ baidu /s?wd=%E6%8C%AF%E8%8D%A1%E5%99%A8&hl_tag=textlink&tn=SE_hldp01350_v6v6zkg6 t _blank振荡器振荡及停振的

35、变化被后级extlink&tn=SE_hldp01350_v6v6zkg6 t _blank放大电路处理并转换成开关信号，触发驱动控制器件，从而到达非接触式之检测目的。 计算液压缸所需流量电容式接近开关的感应面由两个同轴金属电极构成，很象“翻开的电容器电极，该两个电极构成一个电容，串接在RC振荡回路内。电源接通时，RC振荡器不振荡，当一目标朝着电容器的电靠近时，电容器的容量增加，振荡器开始振荡。通过后级电路的处理，将振和振荡两种信号转换成开关信号，从而起到了检测有无物体存在的目的。该传感器能检测金属物体，也能检测非金属物体，对金属物体可以获得最大的动作距离，对非金属物体动作距离决定于材料的介电

36、常数，材料的介电常数越大，可获得的动作距离越大。霍尔开关的工作原理磁式开关是接近开关，它甚至透过非黑色金属响应于一个永久的磁场。作用距离大于电感接近开关。响应曲线与永久磁场的方向有关。当一个目标永久磁铁或外部磁场接近时，线圈铁芯的导磁性线圈的电感量L是由它决定的变小，线圈的电感量也减小，Q值增加。鼓励振荡器振荡，并使振荡电流增加。当一个磁性目标靠近时，磁式传感器的电流消耗随之增加。零部件工作强度的校核.轴I的强度校合1求作用在齿轮上的力2求轴承上的支反力垂直面内：N N水平面内： 画受力简图与弯矩图根据第四强度理论且忽略键槽影响，载荷水平面H 垂直面V支反力F N N弯矩M弯矩M 总弯矩扭矩T

37、 QUOTE 197179.742+0.611457020.1553=12.55MPa-1=70MPa 所以轴的强度足够1求作用在齿轮上的力 QUOTE Ft3=2Td=249。95104107。28 水平面内： 求得 QUOTE FNV1 162N求得 QUOTE FNV2 -2670N垂直面内： 求得=5646N 求得=7700N画受力简图与弯矩图 (4)按弯扭合成应力校核轴的强度在两个轴承处弯矩有最大值，所以校核这两处的强度 QUOTE e或A/Re两种情况，由表18-11查出。参数e反映了轴向载荷对轴承承载能力的影响，其值与轴承类型和A/C0有关，C0是轴承的径向额定静载荷。径向轴承只

38、承受径向载荷时，其当量动载荷为P=R 18-6推力轴承只能承受轴向载荷，因此其当量动载荷为P=A 18-72.5 元件的选型与设计角接触球轴承和圆锥滚子的结构特点是在滚动体和滚道接触处存在着接触角。当它承受径向载荷R时，作用在承载区内第i个滚动体上的法向力Qi可分解为径向分力Ri和轴向分力Si。各滚动体上所受轴向分力的和即为轴承的内部轴向力S见图18-6a中的S1和S2。轴承的内部轴向力可以按表18-12计算。图18-6圆锥滚子轴承的受力表18-12角接触球轴承和圆锥滚子轴承内部轴向力轴承类型角 接 触 球 轴 承圆锥滚子轴承70000C型(=150)70000AC型(=25)70000B型(

39、=40)内部轴向力S 0.5R 1.1RR/2Y*Y是A/Re时的轴向系数，参见表18-11。为了使轴承内部轴向力得到平衡，通常角接触球轴承和圆锥滚子轴承都是成对使用的。在计算轴承所受轴向力A时，除了考虑外部轴向力FA的作用外，还应将由径向载荷R产生的内部轴向力S1和S2考虑进去见图18-6b。首先按表18-12求得轴承内部轴向力S1和S2。如图18-6c所示，当FA+S1S2，由于轴不能向右移动，轴承II承受的轴向力显然是 A2=FA+S1。假设如图18-6d所示，S2FA+S1，那么轴承II的轴向力是A2=S2。因此轴承II的轴向载荷必然是以下两值中的较大者。18-8用同样的方法分析，可得

40、轴承I的轴向力是以下两值中的较大者18-9当轴向外力与图示方向相反时，应取负值，其他计算步骤相同。液压缸的选择液压缸的单缸最大升起的质量升降平台的最大起升高度:上升速度等于下降速度:液压平台上升工况的最大负载液压缸的机械效率:液压缸的工作压力由表3-1可知表3-1不同负载条件下的工作压力负载F/KN50工作压力p/MPa，故强度足够。活塞杆的设计与计算活塞杆是液压缸专递动力的主要零部件，它要承受拉力、压力、弯力和震动冲击等多种作用，必须有足够的强度和刚度。1、活塞杆直径的计算根据活塞杆受力状况来确定，一般为受拉力作用时，d=0.30.5D。受压力作用时： 因为P=1.5MPa，D=，故d=根据

41、下表可知活塞杆直径d=40mm表3-3活塞杆直径系列mmGB/T 2348-93456810121416182022252832364045505663708090100110125140160180200220250280320360400活塞杆强度校核1按强度条件校核由公式 式中 d活塞杆的直径； F活塞杆上的作用力； 活塞杆材料许用应力，为材料的抗拉强度，为平安系数，一般取。由45号钢的许用应力，得 ，而，故活塞杆强度符合要求。按弯曲稳定性校核当活塞杆全部伸出后，活塞杆外端到液压缸支撑点之间的距离时，应进行稳定性校核。按材料力学理论，当一根受压直杆的轴向载荷超过临界受压载荷时，即可能失去

42、原有直线状态的平衡，称为失稳，其稳定条件为 式中 液压缸的最大推力； 液压缸的临界受压载荷； 稳定平安系数，一般取。液压缸临界受压载荷与活塞杆和缸体的材料、长度、刚度以及两端支撑状况有关。的相关计算如下：由公式 式中 活塞杆的计算长度； 端点安装形式系数，两端固定，故； E材料的弹性模量，钢材的 ； J活塞杆的横截面转动惯量，实心杆的。而，故，而当取4时，故活塞杆弯曲稳定性符合要求。液压辅助元件及工作介质的选择抗弯截面系数 QUOTE W=01d3=0.1603=21600mm2 抗扭截面系数 QUOTE WT=0.2d3=0.2603=43200mm2 截面A左侧的弯矩M为 QUOTE M=

43、398047.2110-39110=256921.4Nmm 截面A左侧的扭矩T为 QUOTE T=T2=514600 Nmm 截面上的弯曲应力截面上的扭转切应力轴的材料为45钢，调质处理。查得B=640MPa, -1=275MPa, -1=155MPa过盈配合处的k, 查得k=3.48，并取k=0.8k=2.78查得外表质量系数 =0.92查得尺寸系数为 =0.73；查得扭转尺寸系数为 =0.80计算得综合系数为K=k+1-1=3.567K=k+1-1=2.867取40Cr的特征系数为 =0.10.2，取=0.1 =0.050.1，取=0.05计算平安系数S=-1Ka+m=6.484S=-1K

44、a+m=8.923Sca=SSS2+S2=6.125.366.122+5.362=5.25S=1.5综合以上分析，轴强度合格轴III的强度校合1求作用在齿轮上的力由前面计算可知作用在齿轮四上的力的大小等于作用在齿轮三上的力，即：(2)求轴承上的支反力垂直面内： 求得 QUOTE FNV1 =1542N =926N水平面内： 求得 QUOTE FNH2=5965.6N 画受力简图与弯矩图用的旋转机构有如下几种：螺旋式旋转机构凸轮式旋转机构曲柄式旋转机构铰链式旋转机构连杆式旋转机构四杆机构本设计旋转结构比拟简单，可以使用两岸式旋转，直接由电机带动转动轴旋转。需要注意旋转轴的强度，和电机支撑轴的强度

45、。为限制滚动轴承在过载和冲击载荷下产生的永久变形，应按静载荷作校核计算。按静载荷进行校核的公式如下：或18-10式中，S0为静载荷平安系数；C为额定静载荷；P为当量静载荷；下标0为静载荷；下标r为径向载荷；下标a为轴向载荷。 例18-3一机械传动装置，采用一对角接触球轴承，并暂定轴承型号为7307AC。轴承载荷R1=1200 N，R2=2050 N，FA=880 N，转速n=5000 r/min，运转中受中等冲击，预期寿命Lh=2000 h，试问所选轴承型号是否恰当？先计算轴承1、2的轴向力A1、A2参见图18-6b 由表18-12可知70000AC型轴承的内部轴向力为因为所以而 2计算轴承1

46、、2的当量动载荷 由表18-11查得70000AC型轴承e=0.68，而查表18-11可得X1=0.41、Y1=0.87；X2=0.41、Y2=0.87。故径向当量动载荷为 3计算所需的径向额定动载荷C因两端选择同样尺寸的轴承，而P2P1，故应以轴承2的径向当量动载荷P2为计算依据。工作温度正常，查表18-8得fT=1；按中等冲击载荷，查表18-9得fF=1.5。4由机械设计手册查得7307AC轴承的径向额定动载荷 C=32800 N。因为 C2C，故所选7307AC轴承适宜。一、滚动轴承的组合设计为保证轴承在机器中能正常工作，除合理选择轴承类型、尺寸外，还应正确进行轴承的组合设计，处理好轴承

47、与其周围零件之间的关系。也就是要解决轴承的轴向位置固定、轴承与其他零件的配合、间隙调整、装拆和润滑密封等一系列问题。1轴承的固定1双支点单向固定如图18-7所示，使轴的两个支点中每一个支点都能限制轴的单向移动，两个支点合起来就限制了轴的双向移动。它适用于工作温度变化不大的短轴，考虑到轴因受热而伸长，在轴承盖与外圈端面之间应留出热补偿间隙图18-7 b。(a)(b)图18-7 双支点单向固定一2单支点双向固定这种变化适用于温度变化较大的长轴，如图18-8所示，在两个支点中使一个支点能限制轴的双向移动，另一个支点那么可作轴向移动。可作轴向移动的支承称为游动支承，它不承受轴向载荷。图 a右轴承外圈未

48、完全固定，可以有一定的游动量；图b采用的圆柱滚子轴承，其滚子和轴承的外圈之间可以发生轴向游动。(a)(b)图18-8单支点双向固定一2轴承组合的调整1轴承的调整轴承的调整包括轴承间隙调整和轴承位置调整。轴承间隙的调整是通过调整垫片厚度、调整螺钉和调整套筒等方法完成的。轴承组合位置调整是使轴上的零件如齿轮、带轮等具有准确的工作位置。图18-9通过调整轴承端盖与机座间垫片厚度实现轴承间隙的调整。图18-9调整垫片图18-10调整螺钉图18-10为调整螺钉方法。利用调整螺钉对轴承外圈的压盖进行调整以实现轴承的间隙调整。调整完毕之后，用螺母锁紧防松。图18-11是调整套筒。整个圆锥齿轮轴系安装在调整套筒中，然后再安装在机座上。通过垫片1调整套筒与机座的相对位置，实现对锥齿轮轴轴向位置的调整。通过