電力機(jī)車受電弓風(fēng)缸檢測拆裝裝置的設(shè)計(jì)(畢業(yè)論文+全套CAD圖紙)(答辯通過)

充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 目 錄 摘 要 . i Abstract .ii 1 緒論 . 1 1.1 電力機(jī)車 . 1 1.2 受電弓 . 3 2 受電弓風(fēng)缸主體部分的設(shè)計(jì) . 7 2.1 夾具的組成 . 7 2.2 夾具的類型 . 7 2.3 工件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析 . 8 2.4 工件定位方案和定位元件的設(shè)計(jì) . 8 2.5 夾緊方案和夾緊元件的設(shè)計(jì) . 8 2.6 夾具體的設(shè)計(jì) . 8 2.7 誤差的分析與計(jì)算 . 9 2.8 夾具精度分析計(jì)算 . 10 3 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) . 13 3.1 方案設(shè)計(jì) . 13 4 液壓系統(tǒng)元件的選擇 . 16 4.1 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 16 4.2 液壓系 統(tǒng)中各元件的選擇 . 16 4.2.1 泵與馬達(dá)的選擇 . 16 4.2.2 聯(lián)軸器的選擇 . 19 4.2.3 液壓介質(zhì)的選擇 . 19 4.2.4 換向閥的選擇 . 20 4.2.5 溢流閥的選擇 . 22 4.2.6 單向閥的選擇 . 22 4.2.7 液控單向閥的選擇 . 23 4.2.8 冷卻器的選擇 . 23 結(jié)論 . 25 致謝 . 26 參考文獻(xiàn) . 27 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 摘 要 電力機(jī)車本身不帶原動(dòng)機(jī)，靠接受接觸電網(wǎng)送來的電流作為能源，由牽引電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)車的車輪。電力機(jī)車具有功率大、熱效率高、速度快、過載能力強(qiáng)和運(yùn)行可靠等主要優(yōu)點(diǎn)，而且不污 染環(huán)境，特別適用于運(yùn)輸繁忙的鐵路干線和隧道多，坡度大的山區(qū)鐵路。 電力機(jī)車的工作原理，接觸導(dǎo)線上的電流，經(jīng)受電弓進(jìn)入機(jī)車后經(jīng)過主斷路器再進(jìn)入主變壓器，交流電從主變壓器的牽引繞組經(jīng)過硅機(jī)組整流后，向六臺(tái)分兩組并聯(lián)的牽引電動(dòng)機(jī)集中供應(yīng)直流電，使?fàn)恳妱?dòng)機(jī)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，經(jīng)過齒輪的傳遞驅(qū)動(dòng)機(jī)車動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)。 受電弓動(dòng)作原理： （ 1）升弓：壓縮空氣經(jīng)電空閥均勻進(jìn)入傳動(dòng)氣缸，氣缸活塞壓縮氣缸內(nèi)的降弓彈簧，此時(shí)升弓彈簧使下臂桿轉(zhuǎn)動(dòng)，抬起上框架和滑板，受電弓勻速上升，在接近接觸線時(shí)有一緩慢停滯，然后訊速接觸接觸 線。 （ 2）降弓：傳動(dòng)氣缸內(nèi)壓縮空氣經(jīng)受電弓緩沖閥迅速排向大氣，在降弓彈簧作用下，克服升弓彈簧的作用力，使受電弓迅速下降，脫離接觸網(wǎng)。 關(guān)鍵詞： 電力機(jī)車 受電弓 氣缸 活塞 買文檔送全套圖紙 扣扣 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 Abstract Non-electric locomotive prime mover itself, by the acceptance of the Catenary current as a source of energy delivered by the traction motor drive the wheels of locomotives. Electric locomotive with power, and thermal efficiency, high speed, overloading strong and reliable operation of the major advantages and do not pollute the environment, especially suitable for heavy transport and tunnel rail link and more, steep slope and the mountain railway. The working principle of electric locomotive, the current contact wire, stood the locomotive pantograph After entering the main circuit breaker re-entering the main transformer, alternating current from the main traction transformer winding through silicon rectifier unit, the two groups of six parallel to the traction motor focus on the supply of direct current to produce torque traction motor, electrical energy into mechanical energy, through the transmission gear-driven locomotive drive wheels turning. Pantograph action principle: (1) bow up : electro-pneumatic valve by compressed air evenly into the drive cylinder, the cylinder piston within the cylinder compression spring bow down, bow or spring at this time so that the next boom rotation, raised his skateboard on the framework and by pantograph uniform increase near the contact line when there is a slow stagnation, and then contact the contact line rapidly. (2) bow down: Transmission of compressed air cylinder valve to withstand the rapid pantograph buffer row into the atmosphere, in the spring bow down under the arch or to overcome the spring force, so that the pantograph to drop rapidly from the catenary. Key words: ectric locomotive pantograph cylinder piston 買文檔送全套圖紙 扣扣 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 1 緒論 受電弓風(fēng)缸測檢拆裝系統(tǒng)是電力機(jī)車的重要部件，是一種新型的設(shè)計(jì)內(nèi)容。它的結(jié)構(gòu)相對(duì)機(jī)床的設(shè)計(jì)要簡單，構(gòu)思新穎獨(dú)到，而類似于夾具的設(shè)計(jì)。從整個(gè)過程來看，從小零件的設(shè)計(jì)到整個(gè)圖紙的完成，可以說該設(shè)計(jì)就是一個(gè)夾具的設(shè)計(jì)，而且綜合了液壓與氣壓傳動(dòng)的設(shè)計(jì)。 1.1 電力機(jī)車 圖 1-1 電力機(jī)車 電力機(jī)車本身不帶原動(dòng)機(jī)，靠接受接觸網(wǎng)送來的電流作為能源，由牽引電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)車的車輪。電力機(jī)車具有功率大、熱效率高、速度快、過載能力強(qiáng)和運(yùn)行可靠等主要優(yōu)點(diǎn)，而且不污 染環(huán)境，特別適用于運(yùn)輸繁忙的鐵路干線和隧道多，坡度大的山區(qū)鐵路。 電力機(jī)車是從接觸網(wǎng)上獲取電能的，接觸網(wǎng)供給電力機(jī)車的電流有直流和交流兩種。由于電流制不同，所用的電力機(jī)車也不一樣，基本上可以分為直 -直流電力機(jī)車、交 -直流電力機(jī)車、交 -直 -交流電力機(jī)車三類。 直直流電力機(jī)車采用直流制供電，牽引變電所內(nèi)設(shè)有整流裝置，它將三相交流電變成直流電后，再送到接觸網(wǎng)上。因此，電力機(jī)車可直接從接觸網(wǎng)上取得直流電供給直流串勵(lì)牽引電動(dòng)機(jī)使用，簡化了機(jī)車上的設(shè)備。直流制的缺點(diǎn)是接觸網(wǎng)的電壓低，一般為 l500V或 3000 V，接觸導(dǎo)線要求很粗，要消耗大量的有色金屬，加大了建設(shè)投資。 交 直流電力機(jī)車 在交流制中，目前世界上大多數(shù)國家都采用工頻（ 50Hz）交流制，或 25Hz低頻交流制。在這種供電制下，牽引變電所將三相交流電改變成 25 kV 工業(yè)頻率單相交流串勵(lì)電動(dòng)機(jī)，把交流電變成直流電的任務(wù)因機(jī)車上完成。由于接觸網(wǎng)電壓比直流制時(shí)提高了很多，接觸導(dǎo)線的直徑可以相對(duì)減小，減少了有色金屬的消耗和建設(shè)投資。因此，工頻交流制得到了廣泛采用，世界上絕大多數(shù)電力機(jī)車也是交 直流電力機(jī)車。 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 交 直 交電力機(jī)車 采用直流串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的最大優(yōu)點(diǎn) 是調(diào)速簡單，只要改變電動(dòng)機(jī)的端電壓，就能很能達(dá)到目的。因此，只有當(dāng)電子技術(shù)和大功率晶閘管變流裝置得到迅速發(fā)展的今天，才能生產(chǎn)出采用三相交流電機(jī)的先進(jìn)電力機(jī)車。 交 直 交電力機(jī)車從接觸網(wǎng)上引入的仍然是單相交流電，它首先把單相交流電整流成直流電，然后再把直流電逆變成可以使頻率變化的三相交流電供三相異步電動(dòng)機(jī)使用。這種機(jī)車具有優(yōu)良的牽引能力，很有發(fā)展前途。德國制造的 “E120”型電力機(jī)車就是這種機(jī)車。 1866 年，德國工程師西門子與技師哈盧施卡聯(lián)營創(chuàng)立電機(jī)公司，發(fā)明強(qiáng)力發(fā)電機(jī)，制成世界上第一列電力機(jī)車。第二 年在巴黎博覽會(huì)上展出，震驚了許多人。 1879 年，在柏林的工商業(yè)博覽會(huì)上，這輛世界最早的電力火車公開試運(yùn)行。列車用電動(dòng)機(jī)牽引，由帶電鐵軌輸送電流，功率為 3 馬力，一次可運(yùn)旅客 18 人，時(shí)速 7 公里。兩年之后 1881 年，柏林郊外鋪設(shè)了規(guī)模雖小，但為世界最初營業(yè)用的電車路線。同時(shí)德國又試驗(yàn)成功駕空接觸導(dǎo)線供電系統(tǒng)，使電力機(jī)車的供電線路由地面轉(zhuǎn)向空中，機(jī)車的電壓和功率都大大提高。 1895 年，在美國的巴爾的摩一俄亥鐵路線上首次出現(xiàn)了長途電力機(jī)車。機(jī)車重 96 噸，1080 馬力，采用 550V 直流供電。 1901 年，西門 子、哈盧施卡電機(jī)公司制造的電力機(jī)車在柏林附近創(chuàng)造了時(shí)速 160 公里的記錄。 與此同時(shí)，在 1880 年，美國愛迪生也進(jìn)行了電車的實(shí)驗(yàn)。 中國第一臺(tái)電力機(jī)車于 1958 年誕生于湖南株洲，命名為 “韶山 ”，為中國鐵路步入電氣化立下了汗馬功勞。電力機(jī)車由于速度快、爬坡能力強(qiáng)、牽引力大、不污染空氣，因此發(fā)展很快。地下鐵路也隨著電車的出現(xiàn)而得以發(fā)展 。 電力機(jī)車的工作原理，接觸導(dǎo)線上的電流，經(jīng)受電弓進(jìn)入機(jī)車后經(jīng)過主斷路器再進(jìn)入主變壓器，交流電從主變壓器的牽引繞組經(jīng)過硅機(jī)組整流后，向六臺(tái)分兩組并聯(lián)的牽引電動(dòng)機(jī)集中供應(yīng)直流電，使 牽引電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，經(jīng)過齒輪的傳遞驅(qū)動(dòng)機(jī)車動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)。 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 圖 2-1 電力機(jī)車電氣回路示意圖 1.2 受電弓 功能：電力牽引機(jī)車從接觸網(wǎng)取得電能的電氣設(shè)備，安裝在機(jī)車或動(dòng)車車頂上。 構(gòu)造：受電弓可分單臂弓和雙臂弓兩種，均由滑板、上框架、下臂桿（雙臂弓用下框架）、底架、 升弓彈簧、傳動(dòng)氣缸、支持絕緣子等部件組成。近年來多采用單臂弓。 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 圖 1-3 單臂受電弓結(jié)構(gòu)圖 動(dòng)作原理： （ 1）升弓：壓縮空氣經(jīng)電空閥均勻進(jìn)入傳動(dòng)氣缸，氣缸活塞壓縮氣缸內(nèi)的降弓彈簧，此時(shí)升弓彈簧使下臂桿轉(zhuǎn)動(dòng)，抬起上框架和滑板，受電弓勻速上升，在接近接觸線時(shí)有一緩慢停滯，然后 迅 速接觸接觸線。 （ 2）降弓：傳動(dòng)氣缸內(nèi)壓縮空氣經(jīng)受電弓緩沖閥迅速排向大氣，在降弓彈簧作用下，克服升弓彈簧的作用力，使受電弓迅速下降，脫離接觸網(wǎng)。 受流質(zhì)量負(fù)荷電流通過接觸線和受電弓滑板接觸面的流暢程度，它與滑板與接觸線間的接觸壓力、過渡電阻、接觸面積有關(guān)，取決于受電弓和接觸網(wǎng)之間的相互作用。 為保證牽引電流的順利流通，受電弓和接觸線之間必須有一定的接觸壓力。弓網(wǎng)實(shí)際接觸壓力由四部分組成：受電弓升弓系統(tǒng)施加于滑板，使之向上的垂直力為靜態(tài)接觸壓力（一般為 70N 或 90N）；由于接觸懸掛本身存在彈性差異，接觸線在受電弓抬 升作用下會(huì)產(chǎn)生不同程度的上升，從而使受電弓在運(yùn)行中產(chǎn)生上下振動(dòng)，使受電弓產(chǎn)生一個(gè)與其本身充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 歸算質(zhì)量相關(guān)的上下交變的動(dòng)態(tài)接觸壓力；受電弓在運(yùn)行中受空氣流作用產(chǎn)生的一個(gè)隨速度增加而迅速增加的氣動(dòng)力；受電弓各關(guān)節(jié)在升降弓過程中產(chǎn)生的阻尼力。 弓網(wǎng)接觸壓力能直觀的反映受電弓滑板和接觸線間的接觸情況，它必須符合正態(tài)分布規(guī)律，在一定范圍內(nèi)波動(dòng)。如果太小，會(huì)增加離線率；如果太大，會(huì)使滑板和接觸線間產(chǎn)生較大的機(jī)械磨耗。為保證受電弓具有可靠的受流質(zhì)量，應(yīng)盡量減小受電弓的歸算質(zhì)量，增加接觸懸掛的彈性均勻性。滑板的質(zhì)量和機(jī)電性 能對(duì)受流質(zhì)量影響很大。 合斷是接觸網(wǎng)（火車頭頂?shù)碾娋W(wǎng)）的分相區(qū)，這種牌子經(jīng)常會(huì)在電氣化鐵路旁看到 , 禁止雙弓的目的是為了在通過絕緣分相時(shí) , 不會(huì)將接觸網(wǎng)的兩相電短路 ,造成變電所跳閘 , 一般每 30-50 公里就會(huì)有一個(gè)絕緣分相 , 這是因?yàn)橐獪p小接觸網(wǎng)的電壓降 ,維持較高的接觸網(wǎng)電壓 ,但在采用自耦變壓器的接觸網(wǎng)區(qū)段 ,這個(gè)距離就要長的多 ,其實(shí)就是使用單弓 ,也一樣存在使兩相電短路的情況 。 過分相時(shí) ,如果不降弓 ,那么受電弓在與其中一相電斷開的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生電弧 ,在運(yùn)行中這個(gè)電弧有可能被拉長 ,拉到另一相電上去 ,同樣會(huì)短路 ,所 以 ,盡量不用雙弓 ,只有在天氣不良接觸不好的情況下才用雙弓 ,比如下雪 ,就是單弓 ,在過絕緣段時(shí)也要降下來 ,當(dāng)然 ,這比較麻煩 ,所以 ,現(xiàn)在的技術(shù)是 ,在車頂上加一個(gè)電流感應(yīng)裝置 ,當(dāng)感應(yīng)到接觸網(wǎng)沒電流時(shí) ,比如過分相的時(shí)候 ,自動(dòng)分閘 ,就可以解決這一問題 ,感應(yīng)到有電流了的時(shí)候 ,再自動(dòng)合閘 ,當(dāng)然 ,這種裝置只有比較新形的電力機(jī)車上才會(huì)有 ,比如 ,SS7 模塊化機(jī)車 ,SS9 改型 “禁止雙弓 ”的標(biāo)志牌，只有在電氣化鐵路兩旁才能看到。 電力機(jī)車的弓是指它與電線相接的部分，又稱受電弓。電力機(jī)車共有兩個(gè)弓，通常只使用后弓（使用后弓不使用前弓 的原因，是為了防止弓與電線摩擦可能掉落的物質(zhì)落到機(jī)車上損壞機(jī)車）；只有在雨雪等惡劣天氣，接觸不良時(shí)，才使用雙弓。 電氣化鐵路使用的電流來自三相發(fā)電機(jī)，為了防止發(fā)電機(jī)偏載，每隔一段距離，大約 3050公里，就要更換一條相線。在更換相線的接觸點(diǎn)附近，列車靠慣性通過。如果此時(shí)列車使用雙弓，在前弓通過接觸點(diǎn)，而后弓還沒有通過接觸點(diǎn)時(shí)，就意味著兩根相線發(fā)生短接，這是必須避免的。因此，在接觸點(diǎn)附近，會(huì)有 “禁止雙弓 ”的標(biāo)志牌。 受電弓風(fēng)缸是電力機(jī)車受電弓重要的執(zhí)行元件。它必須定時(shí)強(qiáng)制性的進(jìn)行檢修，它的正常工作是電力機(jī)車安 全正常運(yùn)行的重要標(biāo)志之一。 由于受電弓風(fēng)缸有桿，有一組合平衡彈簧與氣壓保持平衡且彈簧在風(fēng)缸自由狀態(tài)時(shí)也有一定的壓縮量。故要保證風(fēng)缸的安全可靠地拆裝必須要有一套專用的工裝設(shè)充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 備。 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 2 受電弓風(fēng)缸主體部分的設(shè)計(jì) 因?yàn)槭茈姽L(fēng)缸的設(shè)計(jì)類似夾具的設(shè)計(jì)，所以首先解決工件在夾具中的定位。那么受電工風(fēng)缸就相當(dāng)于工件，設(shè)計(jì)過程中有定位板，中心架體（固定），導(dǎo)軌平臺(tái)，擋板，肋板，底板，中心架體（滑動(dòng)），部分重要零件附有圖紙。 根據(jù)受電弓風(fēng)缸尺寸，合理設(shè)計(jì)出相關(guān)零件。和夾具設(shè)計(jì)不同的，根據(jù) 給定信息，不需要太多計(jì)算，主要掌握其工作原理和風(fēng)缸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。風(fēng)缸是由兩個(gè)圓柱缸筒，前、中、后三個(gè)六角形法蘭。由六根螺桿連在一起的有桿腔有一預(yù)壓縮緊的彈簧。故拆裝風(fēng)缸主要是克服預(yù)壓縮緊的彈簧的彈力，使之緩慢的釋放彈力便于解體，緩慢的壓縮便于安裝，以免彈簧突然釋放造成工傷事故。 設(shè)計(jì)的要求是便于測檢拆裝，由于氣缸拆裝不方便，我們設(shè)計(jì)兩個(gè)中心架體起到支撐和夾緊作用，不同的是一個(gè)固定，一個(gè)是滑動(dòng)的，這樣設(shè)計(jì)的好處是將滑動(dòng)的中心架體通過液壓缸的作用完成拆裝。因此，還必須滿足夾具設(shè)計(jì)的一般要求。 2.1 夾具的組成 (1)定位元件和定位裝置 用于確定工件正確位置的元件或裝置，如 V 形塊，定位銷，凡是夾具都有定位元件，它是實(shí)現(xiàn)夾具基本功能的元件。 (2)夾緊元件和夾緊裝置 用于固定工件以獲得的正確位置的元件或裝置。工件在夾具定位之后引進(jìn)加工之前必須將工件夾緊，使其在加工時(shí)在切削力的作用下不離開已獲得的定位，有時(shí)同一個(gè)元件既能定位，也具有夾緊的雙重功效。 (3)導(dǎo)向元件 確定刀具的位置并引導(dǎo)刀具的元件，它也可以供鉆鏜類夾具在機(jī)床上安裝時(shí)做基準(zhǔn)找正用。 (4)夾具體 夾具體也稱為夾具本體，用于將各種元件，裝置連于一體， 并通過它將整個(gè)夾具安裝在機(jī)床上，一般采用鑄鐵制造，它是保證夾具的剛度和改善夾具動(dòng)力學(xué)特性的重要部分。如果夾具體的剛性不好，加工時(shí)將要引起較大的變形和震動(dòng)，產(chǎn)生較大的加工誤差。 2.2 夾具的類型 夾具的種類很多，形狀千差萬別，為了設(shè)計(jì)和制造方便，一般按某一屬性進(jìn)行分類，充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 如按所使用的機(jī)床分：車床夾具，銑床夾具，鏜床夾具，磨床夾具和鉆床夾具。 2.3 工件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析 在對(duì)受電弓結(jié)構(gòu)分析及所要求加工的 2 個(gè) M12 螺紋底孔 孔所處的特殊位置，要達(dá)到了要求的精度并不困難，可以采用支承板以底面為主定位面，保證兩端面與底面 之間的垂直度要求。 2.4 工件定位方案和定位元件的設(shè)計(jì) 工件在夾具中的定位就是要確定工件與夾具定位元件的相對(duì)位置，并通過到向元件或?qū)Φ堆b置來保證工件與刀具之間的相對(duì)位置，從而滿足加工精度的要求，工件在夾具中的定位一定要通過定位元件，并以六點(diǎn)定位原理分析所限制工件的自由度。本夾具采用了固定中心架、調(diào)節(jié)支塊、活動(dòng)中心架，其中固定中心架限制了三個(gè)自由度分別是 X、 Y、 Z方向的移動(dòng)；活動(dòng)中心架限制了一個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度；調(diào)節(jié)支塊限制了兩個(gè)自由度。 2.5 夾緊方案和夾緊元件的設(shè)計(jì) 工件在切削過程中會(huì)受到切削力、慣性力等作 用，因此必須夾緊以保證定位，典型的夾緊裝置是由夾緊元件、中間傳力機(jī)構(gòu)和動(dòng)力源裝置所組成。夾緊元件是執(zhí)行夾緊的最終元件，是直接與零件接觸來完成夾緊的。中間傳力機(jī)構(gòu)是傳傳遞動(dòng)力源裝置的力到夾緊元件來完成夾緊，它可以改變夾緊力的大小、方向和使夾緊具有自鎖性能。動(dòng)力裝置是產(chǎn)生夾緊力的動(dòng)力源，所產(chǎn)生的力稱為原始力。 夾緊裝置在夾緊過程中有一定的要求： (1)夾緊裝置應(yīng)保證工件定位，而不能破壞工件的定位。 (2)夾緊力的大小應(yīng)能保證工件在加工時(shí)的位置不變，同時(shí)又不能使工件產(chǎn)生變形。 (3)夾緊力的方向應(yīng)和切削力方向相應(yīng) ，使夾緊力減小。 (4)夾緊裝置的動(dòng)作應(yīng)迅速、方便、安全。 (5)夾緊裝置的結(jié)構(gòu)應(yīng)簡單、合理、制造方便。 由于該道工序是鉆 20 孔，此零件屬于中批量生產(chǎn)，并且切削力較小，所以力求夾具設(shè)計(jì)簡單，降低成本的原則。則本夾具采用螺栓夾緊及一個(gè)壓環(huán)夾緊。 2.6 夾具體的設(shè)計(jì) 夾具體的設(shè)計(jì)是整個(gè)夾具的基礎(chǔ)零件，定位元件、夾緊裝置、連接元件、導(dǎo)向元件或?qū)Φ堆b置等都要求裝在它上面，因此夾具體是一個(gè)復(fù)雜而又重要的零件，而且必須滿足一充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 定的要求： 1）夾具體要有足夠的剛度，承受夾緊力及加工時(shí)的切削力，一般夾具體為鑄件，但也可是 焊接件。 2）夾具體一般應(yīng)考慮搬運(yùn)的吊裝問題，以方便夾具的安裝對(duì)于小規(guī)模當(dāng)然可以不考慮吊裝，但也應(yīng)該考慮搬運(yùn)的問題。 3）夾具體上應(yīng)考慮排屑和清理切屑方便。 4）夾具體的結(jié)構(gòu)尺寸應(yīng)考慮夾具體的穩(wěn)定性，夾具底面可以做的稍大些。 5）由于夾具體一般都比較復(fù)雜，故要考慮結(jié)構(gòu)工藝性，對(duì)加工和安裝都應(yīng)該合理、方便。 2.7 誤差的分析與計(jì)算 該夾具以底平面、上端面為定位基準(zhǔn)，要求保證孔軸線與左側(cè)面間的尺寸公差以及孔軸線與底平面的平行度公差。為了滿足工序的加工要求，必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的工序公差。 M8 螺紋孔 軸線與左側(cè)面為線性尺寸一般公差。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，由互換性與技術(shù)測量表 251 可知： 取 m （中等級(jí)）即 ：尺寸偏差為 3.037 由 機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊可得： 定位誤差（兩個(gè)垂直平面定位）： mmWD 3.0 夾緊誤差 ： co s)(m i nm a x yyjj 其中接觸變形位移值： mmSNcHBKRkmnZHBaZR a Zy 0 1 4.081.9)( 1 mmyjj 0 1 2 8.0co s 磨損造成的加工誤差：Mj通常不超過 mm005.0 夾具相對(duì)刀具位置誤差： AD 取 mm06.0 誤差總和： mmmmwj 4.038.0 從以上的分析可見，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 2.8 夾具精度分析計(jì)算 夾具精度計(jì)算是一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)，它是檢驗(yàn)夾具是否合乎零件加工要求。利用夾具在機(jī) 床上加工工件時(shí)，機(jī)床、夾具、工件、刀具等形成一個(gè)封閉的加工系統(tǒng)，它們之間相互聯(lián)系，最后形成工件和刀具之間的正確位置關(guān)系，從而保證工序尺寸的要求。這些聯(lián)系環(huán)節(jié)中的任何誤差，都將以加工誤差的形式直接影響工件的加工精度，這些誤差主要有： 1）因工件在夾具中定位不準(zhǔn)確，使工件的原始基準(zhǔn)偏離規(guī)定位置而產(chǎn)生工件定位誤差 dw。 2）因夾具在機(jī)床上安裝不準(zhǔn)確，使夾具的安裝面偏離規(guī)定位置而產(chǎn)生夾具安裝誤差 a。 3）因刀具相對(duì)夾具位置不準(zhǔn)確，或刀具與導(dǎo)向、對(duì)刀元件之間的配合間隙引起的導(dǎo)向或?qū)Φ墩`差 t。 4）因機(jī)床精度、刀 具制造精度和磨損，加工調(diào)整、加工變形等因素引起的與加工方法有關(guān)的加工方法誤差 g。 為了使夾具能加工出合格的工件，上述各項(xiàng)誤差的總和應(yīng)不超過工序尺寸（或位置要求）的公差 k。即 dw+ a+ t+ g k 上式稱為誤差計(jì)算不等式，其中各項(xiàng)誤差都是在工序尺寸方向上的分量，如果工序尺寸（包括位置精度要求）不止一個(gè)，則只有在每個(gè)工序尺寸的誤差計(jì)算不等式都能滿足要求時(shí)，所設(shè)計(jì)的夾具才能保證加工要求。 對(duì)夾具而言： 1） 工件在夾具中的定位誤差在 前面已經(jīng)分析。即 dw=0.07mm。 2） 夾具的安裝誤差 a，夾具的安裝誤差是夾具在機(jī)床上安裝時(shí)，因夾具的安裝面偏離了規(guī)定的位置，從而使原始基準(zhǔn)發(fā)生移動(dòng)而在工序尺寸產(chǎn)生的偏差，采用定位鍵進(jìn)行定位，則安裝誤差 a=0.005mm。 3） 刀具位置誤差 t的確定，刀具位置誤差是刀具相對(duì)于夾具位置不準(zhǔn)確引起的誤差，或刀具與導(dǎo)向、對(duì)刀元件間的配合間隙引起的導(dǎo)向或?qū)Φ墩`差，這項(xiàng)誤差又稱刀具調(diào)整誤差，則 t=0.07mm。 4） 加工方法誤差 g，因?yàn)榧庸し椒ㄕ`差具有很大的偶然性，很難進(jìn)行精確的計(jì)算，因此常取（ 1/31/2） k作 為加工方法和精度儲(chǔ)備之用，則 g=0.62=0.3m。 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 所以 ,按概率法相加得 6mm.0315mm.00 . 307.0005.007.0 2222 經(jīng)過計(jì)算則這個(gè)定位方式是可行的，滿足夾具精度要求，整個(gè)夾具設(shè)計(jì)合理。 為了保證整個(gè)工作過程順利進(jìn)行，液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可以輔助完成這個(gè)過程。 裝卸過程中受到的推力 F=50000N 強(qiáng)度計(jì)算 設(shè)計(jì)公式 41 Fd (1) 選 9.8 級(jí)螺栓，查表 3-6（ a），s=720Mpa,考慮到 不需要嚴(yán)格控制預(yù)緊力，初估 d=1630mm,查表 3-7，取 s=2 M P as s 360 = (2) 計(jì)算螺栓直徑 mmd 2.15106.314.3 1053.14 841 = 查國標(biāo)知， M20 螺栓的 d1 =17.294，選 M20，強(qiáng)度滿足要求。 螺釘校核 （ 1）計(jì)算許用拉應(yīng)力 選用 8.8 級(jí)螺釘，查表 3-6（ a） MPas 640=，考慮到不需要嚴(yán)格控制預(yù)緊力，初估 d=616mm，查表 3-7 取 s=1.25 M P aM P as ss 5 1225.16 40 （ 2）計(jì)算螺釘直徑 421dF充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 mmd 71.121051214.3 3.11054 641 = 查國標(biāo)知， M16 螺釘?shù)?d1=13.835mm，選 M16，強(qiáng)度滿足要求。 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 3 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 3.1 方案設(shè)計(jì) 方案一： 采用鎖緊回路，使液壓缸能在任意位置上停留，且停留后不會(huì)因外力作用而移動(dòng)位置的回路。如圖所示即為使用液控單向閥（有稱雙向液壓 鎖）的鎖緊回路。當(dāng)換向閥處于左位時(shí)，壓力油經(jīng)單向閥 1 進(jìn)入液壓缸左腔，同時(shí)壓力油進(jìn)入單向閥 2 的控制油口 k 打開閥2，使液壓缸右腔的回油可經(jīng)閥 2 及換向閥流回油箱，活塞向右運(yùn)動(dòng)。反之活塞向左運(yùn)動(dòng)，到了需要停留的位置，只要使換向閥處于中位，因閥的中位為 H 型機(jī)能所以閥 1 和閥 2均關(guān)閉，使活塞雙向鎖緊。在這個(gè)回路中，由于液控單向閥的閥座一般為錐閥式結(jié)構(gòu)。所以密封性好，泄露極少，鎖緊的精度主要處決于液壓缸的泄露。 方案二： 采用液壓缸差動(dòng)連接回路。該回路是利用二位三通換向閥實(shí)現(xiàn)的液壓缸差動(dòng)連接回路，在這種回路中當(dāng)閥 1 和閥 3 在左位工作時(shí)，液壓缸差動(dòng)連接做快進(jìn)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)閥 3 通電，差動(dòng)連接即被切除，液壓缸回油經(jīng)過調(diào)速閥，實(shí)現(xiàn)工進(jìn)，閥 1 切換至右位后缸快退。這種連接方式，可在不增加液壓泵流量的情況下提高液壓執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度，但是泵的流量和有桿腔排出的流量合在一起流過的閥和管路應(yīng)按合成流量來選擇，否則會(huì)使壓力損失過大，泵的供油壓力過大，致使泵的部分液壓油從溢流閥流回油箱而達(dá)不到差動(dòng)快進(jìn)的目的。 經(jīng)比較分析，方案一適合系統(tǒng)要求的設(shè)計(jì)。 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 圖 3-1 鎖緊回路圖 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 圖 3-2 差動(dòng)回路圖 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 4 液壓 系統(tǒng)元件的選擇 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的目的在于選擇確定元、輔件的連接裝配方案，具體結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)和繪制產(chǎn)品工作樣圖，并編制技術(shù)文件，為制造、組裝和調(diào)試液壓系統(tǒng)提供依據(jù)。 4.1 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 已知工作循環(huán)中系統(tǒng)壓力和穩(wěn)定流量分別為 6.3MPa 和 20L/min，液壓泵驅(qū)動(dòng)功率pP可由下列公式計(jì)算： ppp qpP 式中 p 液壓泵的最大工作壓力， MPa pq液壓泵的最大流量， L/min p液壓泵的總效率，查表取 0.7，代入上式求得液壓泵驅(qū)動(dòng)功率 KWqpPppp 34.2 液壓系統(tǒng)中各元件的選擇 4.2.1 泵與馬達(dá)的選擇 （ 1）液壓泵的選擇 主要根據(jù)系統(tǒng)的工況來選擇液壓泵。泵的主要參數(shù)有壓力、流量、轉(zhuǎn)速、效率。為了保證系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)和系統(tǒng)的使用壽命，一般在固定設(shè)備系統(tǒng)中，正常工作壓力為泵的額定壓力的 80%左右；要求工作可靠行較高的系統(tǒng)和 設(shè)備，系統(tǒng)工作壓力為泵額定壓力的 60%左右。泵的流量要大于系統(tǒng)工作的最大流量。選用型號(hào)： CB-FC10 型齒輪泵。 CB-FC 系列外嚙合齒輪泵采用鋁合金壓鑄成形泵體，徑向密封采用齒頂掃鏜，軸向密封采用浮動(dòng)壓力平衡側(cè)板，因而達(dá)到了高效率。該泵具有體積小、重量輕、效率高、性能好、工作可靠、價(jià)格低等特點(diǎn)，該泵單向運(yùn)轉(zhuǎn)，旋向可根據(jù)用戶需要提供，由于該泵具有充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 以上特點(diǎn)，所以工作范圍廣泛，能夠用于工作條件惡劣的場合。 CB-FC10 型齒輪泵理論排量： 10.44ml/r； 額定壓力： 20MPa； 額定轉(zhuǎn)速： 2000r/min； 最高速度： 2500r/min； 容積效率 90%； 總效率 81%； 驅(qū)動(dòng)功率： 6.4kw（額定工況下）； 重量： 7.85kg。 YB 型變量葉片泵屬于“內(nèi)反饋 ”限壓式變量泵。泵的輸出流量可根據(jù)載荷變化自動(dòng)調(diào)節(jié)，即在調(diào)壓彈簧的壓力調(diào)定情況下，出口壓力升到一定值以后，流量隨壓力增加而減少，直至為零。根據(jù)這一特性，它特別適合于作容積調(diào)速的壓力系統(tǒng)中的動(dòng)力源。由于其輸出功率與載荷工作速度和載荷工作大小相適應(yīng) ，故它沒有節(jié)流調(diào)速那樣的溢流損失和節(jié)流損失，所以系統(tǒng)工作效率高，發(fā)熱少，能耗低，結(jié)構(gòu)簡單。選用型號(hào)： YBX-AD。其牌號(hào)含義是 YBX-AD 型變量葉片泵最大排量： 16mL/r； 壓力調(diào)速范圍： 4.010.0MPa； 額定轉(zhuǎn)速： 1500r/min； 最低轉(zhuǎn)速： 600r/min； 最高轉(zhuǎn)速： 2000r/min； 驅(qū)動(dòng)功率： 4.9KW； 安裝方式：法蘭安裝； 重量： 7kg。 （ 2）液壓馬達(dá)的選擇 液壓馬達(dá)的主要性能數(shù)有轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、壓力、排量、容積效率、總效率等。根據(jù)系統(tǒng)給定的參數(shù)計(jì)算可確定選用液壓馬達(dá)為 軸向柱塞馬達(dá)，其結(jié)構(gòu)緊湊、徑向尺寸小、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小、 轉(zhuǎn)速高、易于變量，能用于多種方式自動(dòng)調(diào)節(jié)流量，適用范圍廣。查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊選用型號(hào)： GY-A6V28HA2FS200081，此斜軸式變量柱塞液壓馬達(dá)的牌號(hào)含義是： GY 指“力源液壓”公司； A6V 指變量馬達(dá)；規(guī)格為 28； HA 指高壓自動(dòng)控制， 2 指 2充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 系列，規(guī)格 28225；連接油口 F 指 SAE 法蘭，側(cè)面 S 指花鍵，國標(biāo) GB/T-3478.1；2 型總成，最小排量設(shè)定定值minV=8.1ml/r。 未考慮m、v時(shí)， 其理論值技術(shù)參數(shù)如下 : 規(guī)格： 28； 排量 : rmlV /1.28,25m a x ； rmlV /1.8,70m in ； 允許最大流量： min/133m a x LQ ； 最高轉(zhuǎn)速：在maxV下， min/4750m a x rn ；在maxVV下， min/6250m a x rn ； 轉(zhuǎn)矩常數(shù)：在maxV下， M PamNMk /47.4 ；在 minV 下， M PamNM K /29.1 ； 最大轉(zhuǎn)矩（ MPaP 35 ）；在maxV下， mNM 156m a x；在 minV 下， mNM 45m ax； 最大輸出功率： kwP 78max ； 慣性矩： J=0.0017 2mkg ； 重量： G=18kg。 （ 3）電機(jī)的選擇 Y 系列的電動(dòng)機(jī)為全封閉自扇冷或水冷式籠型三相異步電機(jī)，用于空氣中有易燃、易爆或腐蝕性氣體的場合。它適用于電壓為 380V 且無特殊要求的機(jī)械上，如泵、馬達(dá)和機(jī)床等。 根據(jù)給定參數(shù)的計(jì)算所得液壓泵的驅(qū)動(dòng)功率為 6.4kw，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊選用電機(jī)型號(hào)： Y132M-4。該電機(jī)可防水滴、鐵屑及其他物件沿垂直方向掉入電機(jī)內(nèi)部，它可作為泵，機(jī)床等的動(dòng)力源使用。該電機(jī)性能如下： 額定功率： 7.5kw； 同步轉(zhuǎn)速： 1500r/min； 滿載轉(zhuǎn)速： 1440r/min； 額定轉(zhuǎn)矩： 2.2N m 電壓： 380V。 4.2.2 聯(lián)軸器的選擇 選擇彈性套柱銷聯(lián)軸器。彈性套柱銷聯(lián)軸器具有一定的補(bǔ)償兩軸線相對(duì)偏移能力和緩充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 沖減震能力。結(jié)構(gòu)簡單、維護(hù)方便。適用于對(duì)減震要求不高、底座剛性好、對(duì)中精度較高場合，不宜用于高速或低速重載場合，是應(yīng)用廣泛的一種聯(lián)軸器。 聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩： )(9 5 5 0 mNTKKKKnPTKTntzwwe 式中 T -理論轉(zhuǎn)矩， N m wP-驅(qū)動(dòng)功率， kw； n-工作轉(zhuǎn)速， r/min； wK-動(dòng)力機(jī)的系數(shù)，查表取 1.0； K-工況系數(shù)，查表取 1.5； zK -啟動(dòng)系數(shù)，查表取 1.0； tK-溫度系數(shù)，查表取 1.5； nT-公稱轉(zhuǎn)矩， MN ； 將數(shù)據(jù)代入上式計(jì)算得： mNTe 9.111經(jīng)計(jì)算選取聯(lián)軸器的型號(hào)為： LT5ZC35 82/J1B32 60GB/T4323-1984,其參數(shù)如下： 主動(dòng)端： Z 型軸孔、 C 型鍵槽， mmLmmd z 82,35 1 ； 從動(dòng)端： J1 型軸孔、 B 型鍵槽， mmLmmd 60,322 ； 4.2.3 液壓介質(zhì)的選擇 液壓工作介質(zhì)的選擇應(yīng)該是根據(jù)液壓系統(tǒng)中重要元件的油膜承載能力確定的，故應(yīng)在保證承載能力的條件下，選擇適合的介質(zhì)粘度。 工作介質(zhì)粘度太大，系統(tǒng)的壓力損失大，效率降低，而且泵的稀有狀況惡化，容易產(chǎn)生空穴和氣蝕作用，是泵運(yùn)轉(zhuǎn)困難，粘度太小，則系統(tǒng)泄露太多，容積損失增加，系統(tǒng)效率亦低，并使系統(tǒng)的剛性變差。因此，為了使液壓系統(tǒng)能夠正常和穩(wěn)定地工作，要求工作介質(zhì)的粘度隨溫度的變化要小。 工作介質(zhì)對(duì)液壓系統(tǒng)各運(yùn)動(dòng)部件起潤化作用，以降低摩擦和磨損，保證系統(tǒng)能夠長時(shí)間正常 工作，故要求液壓系統(tǒng)的介質(zhì)要具有很好的潤滑作用。 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 另外液壓介質(zhì)還要有抗氧化性，防銹和不腐蝕金屬，同密封材料相容，消泡和抗泡沫性，抗乳化性