礦車輪對拆卸機畢業(yè)設(shè)計 【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔 就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 I 摘 要 礦車是煤礦運輸中的主要運輸機械 ,而礦車輪又是礦車的易損部件 。 目前很多礦廠對礦車輪的維修還靠 人 工 來進行 ， 不僅工作效率低，勞動強度大，而且 廢品率 高。隨著 在我國礦業(yè)現(xiàn)代化 的 發(fā)展 ， 這種原始的拆卸方法 已 不能滿足實際生產(chǎn)的需要， 各礦廠經(jīng)常因 損壞的礦車 不能及時被修好而影響生產(chǎn)。因此，設(shè)計礦車輪對拆卸機具有重要的意義 。 設(shè)計中著重進行了螺母拆卸機構(gòu)的設(shè)計 、 移動夾持機構(gòu)的設(shè)計、 液壓系統(tǒng) 的設(shè)計，同時對卸輪鉤、傳動齒輪、液壓系統(tǒng)等進行了必要的校核，進而實現(xiàn)了拆卸輪對的功能。 關(guān)鍵詞 礦車輪對 拆卸機 機械買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 ub is is in of At by in As of of to of to to it on of is of on of of 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 目 錄 摘 要 . I . 緒論 . 1 2 部件 分析 . 2 3 方案分析 . 3 案分析 . 3 構(gòu) 總體設(shè)計 . 3 4 結(jié)構(gòu)設(shè)計 . 4 母拆卸機構(gòu) . 4 速機的選擇 . 4 筒的設(shè)計 . 5 車輪機構(gòu) . 7 卸力的 計算 . 7 輪鉤的設(shè)計 . 8 體結(jié)構(gòu)設(shè)計 . 11 對固定裝置 . 11 形塊的選擇 . 11 轉(zhuǎn)機構(gòu)設(shè)計 . 12 動機構(gòu)的設(shè)計 . 13 輪后傾覆力的計算 . 23 5 液壓系統(tǒng) 的設(shè)計 . 24 術(shù)要求及工況分析 . 24 定液壓系統(tǒng)原理圖 . 24 擇液壓回路 . 24 成液壓系統(tǒng) . 24 壓系統(tǒng) 的計算和選擇液壓元件 . 25 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 壓缸主要尺寸的確定 . 25 定管道尺寸 . 27 定液壓油箱容積 . 28 定液壓油液 . 28 壓系統(tǒng)的驗算 . 28 力損失的驗算 . 29 統(tǒng)溫升的驗算 . 30 6 液壓缸 的設(shè)計 . 32 壓缸主要 尺寸的 確定 . 32 壓缸工作壓力的確定 . 32 壓缸內(nèi)徑和活塞桿直徑 . 32 壓缸壁厚和外徑的計算 . 32 壓缸工作行程的確定 . 32 底、缸蓋厚度的確定 . 33 小導向長度的確定 . 33 體長度的確定 . 34 塞桿穩(wěn)定性的驗算 . 34 壓缸的 結(jié)構(gòu)設(shè)計 . 35 體與缸蓋的連接形式 . 35 塞桿與活塞的連接結(jié)構(gòu) . 36 塞桿導向部分的結(jié)構(gòu) . 37 塞及活塞桿外密封圈的 選 用 . 37 壓缸的緩沖裝置 . 41 壓缸的排氣裝置 . 42 7 液壓站的設(shè)計 . 45 壓 油箱 的設(shè)計 . 45 . 45 壓油箱的結(jié)構(gòu) . 46 定液壓油箱容積 . 46 成塊單元 回路 圖設(shè)計 . 47 結(jié)論 . 49 參 考 文 獻 . 50 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 致 謝 . 51 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 1 緒論 礦車 輪對拆卸機是礦車檢修成套設(shè)備之一 ， 是一種針對礦車輪對維修的機械設(shè)備 。 就現(xiàn)階段 ， 礦車輪 對 的維修主要 靠 工人來進行，不 僅工效低，而且勞動強度大 ， 維修效果差。設(shè)計一臺專用拆卸機 ， 不僅可以提高工作效率，降低企業(yè)的成本，而且可以大大地減輕工人的勞動強度。 目前 ， 對礦車輪對拆卸機的研究幾乎是空白的 ， 在網(wǎng)上也很難見到有關(guān)這方面研究的消息 ， 只有中國礦業(yè)大學 對其有所研究 。 礦車輪是煤礦運輸機械中的易損部件 ， 礦車輪對在使用一段時間之后必須進行拆卸維修 ， 以提高它的使用壽命 。隨著煤礦產(chǎn)業(yè)的不斷壯大 ， 傳統(tǒng)的手工拆卸已不能滿足生產(chǎn)的要求 ， 對礦車輪對拆卸機的設(shè)計改進是勢在必行的 。 隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展， 礦車輪對拆卸機 的發(fā)展 也會 越來越快， 必然會 朝著高 性能、高精度、高速度、高柔性化和模塊化方向發(fā)展。但最主要的發(fā)展趨勢就是采用 “運動控制器 ” 的開放式數(shù)控系統(tǒng)，它不僅具有信息處理能力強、開放程度高、運動軌跡控制精確、通用性好等特點，而且還從很大程度上提高了現(xiàn)有加工制造的精度、柔性和應付市場需求的能力。買文 檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 2 部 件分析 由輪軸部件的裝配圖可以看出 ， 輪蓋與車輪之間是通過螺栓將輪蓋緊固在礦車輪上 ， 軸的兩端裝有螺栓 ， 并且使用開口銷鎖緊 。 軸與軸承之間的配合 關(guān)系 為7516。 圖 2軸部件圖 根據(jù)礦車輪對的工作實際情況和它的裝配關(guān)系可以看出 ， 其可以損壞的部件為輪蓋、車輪、軸承和軸。買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 方案分析 根據(jù)畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書的要求，本設(shè)計是要實現(xiàn)礦車輪對的拆卸。要完成輪對的拆卸則首先要拆卸輪蓋和螺栓 ，再拆卸車輪 。 案分析 通過查閱相關(guān)資料和 細致 的思考，初步確定了以下三個礦車輪對的拆卸方案： 方案一： 輪蓋 和螺栓的 拆卸由人工利用搬手等工具進行拆卸， 輪子的拆卸通過在軸下塹一支承 ，靠近輪對處設(shè)一擋塊，通過人力敲擊來完成拆卸。 方案二： 輪蓋和螺栓的拆卸同方案一，輪對的拆卸通過在工作臺上安裝一機械手夾緊軸， 在左端設(shè)計一卸輪鉤將輪子鉤?。ㄐ遁嗐^的開合都由液壓驅(qū)動），利用液壓缸頂出來實現(xiàn)。工作臺的移動通過電機提供動力經(jīng)過齒輪減速，驅(qū)動滾珠絲杠動力來完成 。 方案三： 輪蓋的拆卸同方案一，螺栓的拆卸通過減速電機帶動導筒的轉(zhuǎn)動來完成。 輪對的拆卸通過在工作臺上安裝形塊來支承和夾緊（手動）輪對， 并在左端設(shè)計一卸輪鉤將輪子鉤住，利用液壓缸 將軸 頂出完成拆卸。工作臺的移動通過電機提供動力經(jīng)過齒輪減速，驅(qū)動 絲桿螺母運動來實現(xiàn)。 根據(jù)題目要求綜合比較以上三個方案，方案三為最優(yōu)方案。 構(gòu)總體設(shè)計 由于輪蓋的拆卸通過人工方式，所以在此機構(gòu)設(shè)計中只考慮螺母和輪對的拆卸。為了使結(jié)構(gòu)更加清晰 ， 將其分為螺母拆卸機構(gòu)、 卸車輪機構(gòu)、輪對固定裝置和液壓系統(tǒng)四個部份。買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4 結(jié)構(gòu)設(shè)計 母拆卸機構(gòu) 速機的選擇 通常規(guī)定，擰緊后螺紋聯(lián)接件的預緊力不得超過其材料的屈服極限s的 80%。螺栓的制造材料為 45鋼，故 01( 0 . 6 0 . 7 ) 式中 ：s 螺栓材料的屈服極限 ， 280 螺栓危險截面的面積 ， 211/4取 010.6 326 3 . 1 4 ( 4 2 1 0 )0 . 6 2 8 0 1 04 5539N 由機械原理可知，擰緊力矩 12T T T式 （ 4 螺旋副間的摩擦力矩為 210 t a n2 式 （ 4 螺母與支承面間的摩擦力矩為 330020220013 f 式 （ 4 將式（ 4（ 4入式（ 4得 330002 220012t a d 式 （ 4 對于 牙普通螺紋的鋼制螺栓，螺紋升角 0 0 1 4 2 3 2 ；螺紋中徑2 螺旋副的當量摩擦角 a r c t a n 1 . 1 5 5v f （ f 為摩擦系數(shù)， ） ；螺栓孔直徑 0 ；螺母環(huán)形支承面的外徑 0 ；螺母與支承面間的摩擦系數(shù) 。將上述各參數(shù)代入式（ 4理后可得 d買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 30 . 2 5 5 3 9 4 2 1 0 據(jù)以上計算，減速電機選用上海良精傳動機械有限公司生產(chǎn)的微型擺線針輪減速機，型號為： 筒的設(shè)計 螺母的形狀和尺寸如圖 4 圖 4母外形 因為 拆卸此螺母不需要特別大的力，所以 直接 選用導筒的材料為 45鋼，形狀和尺寸如圖 4 圖 4-2(a) 導筒的形狀和尺寸 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 圖 4-2(b) 導筒的 形狀和尺寸 卸螺母夾持力計算 根據(jù) 卸螺母所需的扭矩為 想在拆卸過程中，輪對不隨著螺母轉(zhuǎn)動，夾持力所產(chǎn)生的阻力應大于拆卸螺母的力矩。 此夾持機構(gòu)是采用兩 用螺栓固定。初選螺紋聯(lián)接為 入式 (4 010.7 326 3 . 1 4 ( 1 2 1 0 )0 . 7 2 8 0 1 04 5108N 車輪和軸總重為 形塊開槽夾角為 045 ,軸的直徑為 0 所以下 槽每面受力為 : 21( 5 1 0 8 5 9 . 3 9 . 8 )2F = 2251082F =3611 夾持力矩為 : 1222T F d F d 夾買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 332 4 0 2 2 . 8 3 6 0 1 0 2 3 6 1 1 6 0 1 0 482 所以此夾持力能夠滿足要求。 車輪機構(gòu) 這部分主要包括拆卸力的計算、卸輪鉤的設(shè)計以及箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計。 卸力的計算 計算最大過盈量 根據(jù)軸承與 軸 的裝配圖可知，軸承與軸的配合是 7516 . 0 3 005 1 7 5 1H ； 0 10 25 1 6 5 1k 所以最大過盈量1Y 計算拆卸力 1) 計算零件不產(chǎn) 生塑性變形所允許的最大壓強 根據(jù) 參考文獻 2表 包容件： 2 22m a x 2 2442511190 2 8 0 1 1 1 . 3 6513390 p 被包容件：2 21m a x 1 101 151 1 6 7 0 8 3 522 p a 式中：查 參考文獻 345鋼 500 的屈服強度2s為 280 參考文獻 3軸承外圈軸承鋼的屈服強度1s為 1670） 計算零件不產(chǎn)生塑性變形所允許的最大過盈 參考文獻 5表 按公式 312m a x m a E 計算 式中：考文獻 5表 6 5鋼和軸承鋼的彈性模量為 512 2 . 1 1 0E E M p a 查 參考文獻 5表 6 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 8 22111 22101 151 0 . 3 0 . 701151 22222 222511 190 0 . 3 1 . 6511190 所以 312m a x m a x 1 55120 . 7 1 . 61 0 8 3 5 5 12 . 1 1 0 2 . 1 1 0 3） 計算最大拆卸力 查 參考文獻 5表 以下公式計算 m a x 3 . 1 4 5 1 2 3 0 . 1 1 3 7 . 7 8 1 5 3 0 6 . 7 2yF d l u P N 式 (4 式中： 最大過盈 m a xm a x m a x 1m a 5 3 7 . 7 84 6 4 . 1 8 M P a 式 (4查 參考文獻 5表 慮到車輪運行工作環(huán)境惡劣，同時生銹使拆卸力大大增加，故取 3 2 1 5 3 0 6 . 7 2 3 0 6 1 3 . 4 4 N 輪鉤的設(shè)計 內(nèi)力分析 初選鉤的材料為 45 鋼 ,截面高度和寬度都為 30 參考文獻 3得其許用應力 280。 卸輪鉤的受力簡圖 4 在載荷 梁在 平面內(nèi)發(fā)生對稱彎曲 ,彎矩矢量平行于 將其用彎矩 4 在畫彎矩圖時 ,將與彎矩相對應的點 ,畫在該彎矩所在橫截面彎曲時受壓的一側(cè) . 由以上分析可知 ,卸輪鉤的彎曲拐角處的截面 該截面的彎矩為 2yA (4買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 9 圖 4輪鉤受力簡圖 應力分析 如圖 4 在彎矩 最大彎曲拉應力與最大彎曲壓應力 ,則分別發(fā)生在截面的 26 26 1 5 3 0 7 0 . 0 30 . 0 3 0 . 0 30 102 強度校核 在上述各點處 ,彎曲切應力均為零 ,該處材料處于單向應力狀態(tài) ,所以 ,強度條件為 式 (4由上述計算可知 ,卸輪鉤 的彎曲強度符合要求 。 根據(jù)礦車輪對的具體形狀和生產(chǎn)現(xiàn)場的具體情況 ,將卸輪鉤與輪對相配合的部份設(shè)計成向內(nèi)彎曲 30度 ,以便卸輪鉤和礦車輪對之間更好的配合和自鎖 。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 10 圖 4載荷 F 作用下的彎矩圖 固定銷的選擇 1) 圓柱銷 圓柱銷主要用于定位 ， 也可用于聯(lián)接 ， 但只能傳遞不大的載荷 。 銷孔應配鉸制 ， 不宜多次拆裝 。 內(nèi)縲紋圓柱銷 (有通氣平面 ， 適用于盲孔 。 縲紋圓柱銷常用于精度要求不高的場合 。 彈性圓柱銷具有彈性 ， 裝配后不易松脫 。 對銷孔的精度要求較低 ， 可不鉸制 ，互換性好 ， 可多次拆卸 。 因剛性較差 ， 不適于高精度定位 。 2) 圓錐銷 圓錐銷有 1:50 的錐度 ， 便于安裝 。 其定位精度比圓柱銷高 ， 主要用于定位 ，也可以用來固定零件 ， 傳遞動力 ， 多用于經(jīng)常拆卸的場合 。 內(nèi)縲紋圓錐銷用于盲孔 ； 縲尾圓錐銷用于拆卸 困難處 ； 開尾圓錐銷在打入銷孔后 ， 末端可稍張開 ， 以防松脫 ， 可用于有沖擊 、 振動的場合 。 3) 銷軸、帶孔銷 用于鉸接處并用開口銷鎖定 ， 拆卸方便 。 根據(jù)比較和設(shè)計的要求，選用圓柱銷 。 初選銷的材料為 45鋼 ， 許用切應力 80。 24 式 (4橫向力 :F=30614N 銷的許用剪應力 : 80. 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 11 銷的個數(shù) :Z=2 所以 : 24 3 0 6 1 4 803 2d 解得 : 查 參考文獻 3表 3d=16圖 4 彎矩分析 體結(jié)構(gòu)設(shè)計 礦車輪對拆卸機的箱體 ,其功能主要是包容和支承傳動機構(gòu) , 為設(shè)計加工方便通常把箱體設(shè)計 成矩形截面六面體，采用焊接結(jié)構(gòu)，材料為 為滿足強度要求 根據(jù) 參考文獻 5表 箱體的壁厚為 10其結(jié)構(gòu)簡圖 如圖 4 對固定裝置 此裝置包括裝夾部分、旋轉(zhuǎn)部分和移動部分。裝夾部分由形塊來定位和夾緊，旋轉(zhuǎn)部分由軸和軸承的配合來實現(xiàn)。移動部分由電動機提供動力，經(jīng)過齒輪減速，帶動絲桿螺母的運動來實現(xiàn)。 形塊的選擇 礦車輪對軸的直徑為 60 機床夾具設(shè)計手冊 第三版表 2 見表 4 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 12 圖 4體外形圖 轉(zhuǎn)機構(gòu)設(shè)計 設(shè)計此旋轉(zhuǎn)機構(gòu)的目的是為了拆卸完一邊的車輪后，讓其旋轉(zhuǎn) 0180 ，以便拆卸另一個車輪。此機構(gòu)受力主要為礦車輪對及其自身的重力，為減少阻力，將其設(shè)計成一圓盤形狀，將一軸和圓盤鑄為一體，在軸的下方裝上軸承。 因為此軸承主要承受軸向力，經(jīng)過查閱相關(guān)資料，最終決定選用一對圓錐滾子軸承配合使用，其軸承代號為 30206。 表 4形塊的主要尺寸 N K L B H A 1l d 1本尺寸 極限偏差 55 5560 100 40 35 76 16 19 20 12 8 +1 18 10 22 2 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 13 動機構(gòu)的設(shè)計 工作臺的設(shè)計 1) 主要設(shè)計參數(shù)及依據(jù) 本設(shè)計工作臺的參數(shù)定為： （ 1） 工作臺行程： 300 2） 工作臺最大尺寸（長寬高）： 500 320 100 3） 工作臺最大承載重量： 120 4） 脈沖當量： 5） 進給速度： 60毫米 / 6） 表面粗糙度： 7） 設(shè)計壽命： 15年 2） 工作臺部件進給系統(tǒng)受力分析 因礦車輪對拆卸機在拆卸過各中只受橫向的拆卸力 ,因此可以認為在加工過程中沒有外力負載作用。 工作臺部件由工作臺、中間滑臺、底座等零部件 組成 ,各自之間均以滾動直線導軌副相聯(lián) ,以保證相對運動精度。 設(shè)下底座的傳動系統(tǒng)為橫向傳動系統(tǒng)，即 X 向，上導軌為縱向傳動系統(tǒng)，即 一般來說 ,礦車輪對拆卸機的滾動直線導軌的摩擦力可忽略不計 ,但 絲杠螺母副 ,以及齒輪之間的滑動摩擦不能忽略 ,這些摩擦力矩會影響電機的步距精度。另外由于采取了一系列的消隙、預緊措施 ,其產(chǎn)生的負載波動應控制在很小的范圍。 3) 初步確定工作臺尺寸及估算重量 初定工作臺尺寸 (長寬高度 )為 :600 400 55料為 重為625N ( 設(shè)中托座尺寸 (長寬 高度 )為 :440 520 90料為 重為250N（ 另外估計其他零件的重量約為 250N ( 加上工件最大重量約為 1201176N） (G)。 則下托座導軌副所承受的最大負載 W=2+ 665+250+250+1176 2301N 絲桿螺母副的設(shè)計 因為在本設(shè)計中對縲旋傳動的精度和效率要求不高，故采用選用結(jié)構(gòu)簡單，便于制造，易于自鎖，摩擦阻力相對較大，傳動效率和傳動精度較低的的滑動螺旋。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 14 1) 耐磨性計算 滑動螺旋 的磨損與螺紋工作面上的壓力、滑動速度、螺紋表面粗糙度以及潤滑狀態(tài)等因素有關(guān)。其中最主要的是螺紋工作面上的壓力，壓力越大，螺旋副間越容易形成過度磨損。因此，滑動螺旋的耐磨性計算，主要是限制螺紋工作面上的壓力 p,使其小于材料的許用壓力 p。 估算作用于螺桿上的軸向力為 F=3000N， 根據(jù) 參考文獻 35 2 0 式中 p為材料的許用壓力 ,單位為 參考文獻 3表 5 于整體螺母，由于磨損后不能調(diào)整間隙，為使受力分布比較均勻，螺紋工作圈數(shù)不宜過多，故取 對于剖分螺母和兼作支承的螺母， ；只有傳動精度較高，載荷較大，要求壓壽命較長時，才允許取 4 。這里取 。 所以 2 630000 . 82 . 5 7 1 0d 10慮到整個系統(tǒng)的剛度和穩(wěn)定性，取2d 36 2) 螺桿的穩(wěn)定性計算 對于長徑比大的受壓螺桿，當軸向壓力 F 大于某一臨界值時， 螺桿就會突然發(fā)生側(cè)向彎曲而喪失其穩(wěn)定性。因此，在正常情況下，螺桿承受的軸向力 F(單位為 N)必須小于臨界載荷位為 N） 。 則螺桿的穩(wěn)定性條件為 式 (4式中： 螺桿穩(wěn)定性的計算安全系數(shù)。 螺桿穩(wěn)定性安全系數(shù)，對于傳力螺旋（如起重螺桿等 ） ，于傳導螺旋，于精密螺桿或水平螺桿，。此機構(gòu)中取 螺桿的臨界載荷，單位為 N；根據(jù)螺桿的柔度s值的大小選用不同的公式計算，s 。 此處， 為螺桿的長度系數(shù)，見 參考文獻 3表 5里取 l 為螺桿的工作長度，單位為 桿兩端支承時取 兩支點間的距離為工作長度 l ,螺桿 一端以螺母支承時以螺母中部到另一端支點的距離作為工作長度 l ； i 為螺桿危買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 15 險截面的慣性半徑，單位為 螺桿危險截面面積 214，則 14。 臨界載荷 22式 (4式中： E 螺桿材料的拉壓彈性模量，單位為E=510 I 螺桿危險截面的慣性矩， I= 4164d，單位為 4 則 ： 22= 432 5 623 . 1 4 3 6 1 03 . 1 4 2 . 0 6 1 0 1 0640 . 5 0 0 . 5 7 20606131 S F= 206061313000=6868以此螺桿強度符合要求。 直線滾動導軌的選型 導軌主要分為滾動導軌和滑動導軌兩種， 直線滾動導軌有 著 廣泛的應用。相對普通 拆卸機 所用的滑動導軌而言，它有以下幾方面的優(yōu)點： 1) 定位精度高 直線 滾動導軌可使摩擦系數(shù)減小到滑動導軌的 1/50。由于動摩擦與靜摩擦系數(shù)相差很小，運動靈活，可使驅(qū)動扭矩減少 90%，因此，可將 拆卸機 定位精度設(shè)定到超微米級。 2) 降低 拆卸機 造價并大幅度節(jié)約電力 采用直線滾動導軌的 拆卸機 由于摩擦阻力小，特別適用于反復進行起動、停止的往復運動，可使所需的動力源及動力傳遞機構(gòu)小型化，減輕了重量，使 拆卸機 所需電力降低 90%，具有大幅度節(jié)能的效果。 3) 可提高 拆卸機 的運動速度 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 16 直線滾動導軌由于摩擦阻力小，因此發(fā)熱少，可實現(xiàn) 拆卸機 的高速運動，提高 拆卸機 的工作效率 20 30%。 4) 可 長期維持 拆卸機 的高精度 對于滑動導軌面的流體潤滑，由于油膜的浮動，產(chǎn)生的運動精度的誤差是無法避免的。在絕大多數(shù)情況下，流體潤滑只