畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-電腦自動(dòng)剝線機(jī)總體設(shè)計(jì)

1、 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)題 目 電腦自動(dòng)剝線機(jī)總體設(shè)計(jì)學(xué) 院 XX學(xué)院 專(zhuān) 業(yè) XXX 學(xué)生姓名 XXX 學(xué) 號(hào) XXX 年級(jí) 16級(jí) 指導(dǎo)教師 XXX 職稱(chēng) XXX 摘要本畢業(yè)設(shè)計(jì)是一個(gè)電腦自動(dòng)剝線機(jī)與剝線裝置綜合設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)。首先，電腦自動(dòng)剝線機(jī)與剝線裝置綜合設(shè)計(jì)作了簡(jiǎn)單的概述；接著分析和電腦自動(dòng)剝線機(jī)與剝線裝置綜合設(shè)計(jì)計(jì)算方法的選擇原則；然后根據(jù)這些設(shè)計(jì)準(zhǔn)則與計(jì)算基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)；然后檢查連桿裝置的主要部件的選擇。普通型電腦自動(dòng)剝線機(jī)與剝線裝置綜合設(shè)計(jì)由六個(gè)主要部件組成：目前，電腦自動(dòng)剝線機(jī)與剝線裝置綜合設(shè)計(jì)向長(zhǎng)距離，高速度，低摩擦的方向發(fā)展，近年來(lái)，電腦自動(dòng)剝線機(jī)與剝線裝置綜合設(shè)計(jì)就是其中的一個(gè)。在設(shè)

2、計(jì)中，該電腦自動(dòng)剝線機(jī)與剝線裝置綜合設(shè)計(jì)的研制與應(yīng)用，目前我國(guó)與國(guó)外先進(jìn)水平相比仍有較大差距，在過(guò)程中的國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)和電腦自動(dòng)剝線機(jī)與剝線裝置綜合設(shè)計(jì)的制造中存在著許多問(wèn)題。電腦自動(dòng)剝線機(jī)與剝線裝置綜合設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)代表了設(shè)計(jì)的一般過(guò)程，對(duì)今后的設(shè)計(jì)工作的選擇有一定的參考價(jià)值。 關(guān)鍵詞：電腦自動(dòng)剝線機(jī)與剝線裝置綜合設(shè)計(jì) 剝線裝置 氣動(dòng) 全套圖紙加V信 sheji1120或扣 3346389411AbstractThis graduation design is a comprehensive design of forging operation machine and transmission dev

3、ice design. First, integrated design of forging manipulator and transmission device made brief overview; then comprehensive analysis and forging operation machine and transmission device design calculation principle of the choice of method; then according to these principles of design and calculatio

4、n of foundation design; then check the connecting rod device are selected. Integrated design of ordinary forging operation machine and driving device consists of six main parts: at present, forging operation machine and transmission device design towards long distance, high speed, low friction in th

5、e direction of the development, in recent years, comprehensive design of forging manipulator and transmission device is the a. In the design, development and application of integrated design of the forging manipulator and transmission device, at present our country and the overseas advanced level co

6、mpared to still have a large gap, in the process of domestic design and forging operation machine and transmission device of integrated design of manufacturing exists many problems.The integrated design and design of the forging manipulator and the transmission device represents the general process

7、of the design, which has a certain reference value for the choice of the design work in the future.Key words: forging manipulator and transmission device integrated design of transmission hydraulic connecting rod目 錄摘要2一、緒論51. 國(guó)外研究現(xiàn)狀52. 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀5二、電腦自動(dòng)剝線機(jī)材料介紹及選擇6三、電腦自動(dòng)剝線機(jī)主要零部件設(shè)計(jì)計(jì)算81、電腦自動(dòng)剝線機(jī)機(jī)殼斷面設(shè)計(jì)方式82、整

8、體機(jī)殼強(qiáng)度的計(jì)算93、機(jī)殼變形度計(jì)算10四，氣缸的設(shè)計(jì)方法：121 氣缸旋轉(zhuǎn)裝置122氣缸的設(shè)計(jì)133、氣缸中央斷面設(shè)計(jì)14五，輥輪的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)：151、最大歪斜側(cè)向力152，氣缸中央斷面合成應(yīng)力：15六、電腦自動(dòng)剝線機(jī)裝配圖16七、氣動(dòng)缸的設(shè)計(jì)計(jì)算167.1計(jì)算工作循環(huán)中的最大載荷167.2 確定氣動(dòng)缸參數(shù)197.3 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算211 齒輪軸的設(shè)計(jì)計(jì)算212 .軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)223 軸的強(qiáng)度計(jì)算224 主動(dòng)齒輪軸的設(shè)計(jì)計(jì)算237.4 剝線結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)247.5 、設(shè)計(jì)及參數(shù)選擇268、電腦自動(dòng)剝線機(jī)的組裝要求及操作方式291、電腦自動(dòng)剝線機(jī)的安裝注意事項(xiàng)292，電腦自動(dòng)剝線機(jī)的試驗(yàn)要求29

9、總結(jié)30致謝31參考文獻(xiàn)32一、 緒論電腦自動(dòng)剝線機(jī)是工廠企業(yè)普遍應(yīng)用的剝線設(shè)備，用作加工、分級(jí)、分類(lèi)、之用。加工設(shè)備技術(shù)水平的高低和質(zhì)量的優(yōu)劣，關(guān)系到工藝效果的好壞、生產(chǎn)效率的高低和能源節(jié)省的程度，從而直接影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。而電腦自動(dòng)剝線機(jī)以它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、處理能力大、工作可靠等優(yōu)點(diǎn)在所有加工設(shè)備中占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，其占有量約為95。最近幾年，各國(guó)對(duì)電腦自動(dòng)剝線機(jī)分技術(shù)的研究很重視，如強(qiáng)化剝線參數(shù)，設(shè)備大型化，零部件的化，自同步技術(shù)的推廣應(yīng)用，新加工機(jī)的出現(xiàn)等都是圍繞著電腦自動(dòng)剝線機(jī)發(fā)展起來(lái)的。下面就電腦自動(dòng)剝線機(jī)發(fā)展概況、品種規(guī)格、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度作一下闡述。 1. 國(guó)外研究現(xiàn)狀國(guó)外從16 世紀(jì)開(kāi)始剝線

10、設(shè)備的研究與生產(chǎn)，在18 世紀(jì)歐洲工業(yè)革命時(shí)期，剝線設(shè)備得到迅速發(fā)展，到本世紀(jì)，剝線設(shè)備發(fā)展到一個(gè)較高水平。較全，技術(shù)水平較高，RD公司生產(chǎn)200多種加工設(shè)備，通用化程度較高，MJ 公司和海因勒曼公司都研制了雙傾角的加工設(shè)備。美國(guó)DE公司新研制FF 型雙頻率加工，采用了不同速度的剝線器。CT公司研制成三路分配器給料，一臺(tái)高速電機(jī)驅(qū)動(dòng)。日本東海株式會(huì)社和XX 公司等合作研制了垂直料氣動(dòng)加工，把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和旋回運(yùn)動(dòng)結(jié)合起來(lái)，對(duì)細(xì)料一次分級(jí)特別有效。前蘇聯(lián)研制了一種多用途兼有共機(jī)殼和直線電腦自動(dòng)剝線機(jī)優(yōu)點(diǎn)的自同步直線電腦自動(dòng)剝線機(jī)。2. 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀由于工業(yè)發(fā)展緩慢，基礎(chǔ)比較薄弱，理論研究和技術(shù)水平落

11、后，我國(guó)剝線設(shè)備的發(fā)展是本世紀(jì)近50 年的事情，大體上可分為三個(gè)階段。(1) 仿制階段：這期間，仿制了前蘇聯(lián)的I 系列電腦自動(dòng)剝線機(jī)、D 型搖動(dòng)加工；波蘭的GD電腦自動(dòng)剝線機(jī)、CE 型搖動(dòng)加工和GH型吊式直線電腦自動(dòng)剝線機(jī)。這些加工機(jī)仿制成功，為我國(guó)剝線設(shè)備的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，并培養(yǎng)了一批技術(shù)人員。二、 電腦自動(dòng)剝線機(jī)材料介紹及選擇按品質(zhì)分類(lèi)(1) 普通鋼（P0.045%，S0.050%）(2) 優(yōu)質(zhì)鋼（P、S均0.035%） (3) 高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼（P0.035%，S0.030%）按化學(xué)成份分類(lèi)(1) 碳素鋼：a.低碳鋼（C0.25%）；b.中碳鋼（0.25C0.60%）；c.高碳鋼（C0.

12、60%）。(2)合金鋼：a.低合金鋼（合金元素總含量5%）b.中合金鋼（合金元素總含量>510%）c.高合金鋼（合金元素總含量>10%）。(3)灼燒可使鋼中的碳變?yōu)槎趸紦]發(fā)掉，灼燒后鋼樣品質(zhì)量會(huì)減輕。但灼燒后質(zhì)量會(huì)增多，原因：鋼中的鐵與氧結(jié)合生成四氧化三鐵，且含炭少于鐵按成形方法分類(lèi)(1) 鍛鋼；(2) 鑄鋼；(3) 熱軋鋼；(4) 冷拉鋼。按金相組織分類(lèi)(1) 退火狀態(tài)的a.亞共析鋼（鐵素體+珠光體）b.共析鋼（珠光體）c.過(guò)共析鋼（珠光體+滲碳體）d.萊氏體鋼（珠光體+滲碳體）。(2) 正火狀態(tài)的：a.珠光體鋼；b.貝氏體鋼；c.馬氏體鋼；d.奧氏體鋼。(3) 無(wú)相變或部分

13、發(fā)生相變的按用途分類(lèi)(1) 建筑及工程用鋼：a.普通碳素結(jié)構(gòu)鋼；b.低合金結(jié)構(gòu)鋼；c.鋼筋鋼。(2) 結(jié)構(gòu)鋼a.機(jī)械制造用鋼：(a)調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼；(b)表面硬化結(jié)構(gòu)鋼：包括滲碳鋼、氨鋼、表面淬火用鋼；(c)易切結(jié)構(gòu)鋼；(d)冷塑性成形用鋼：包括冷沖壓用鋼、冷鐓用鋼。b.彈簧鋼c.軸承鋼(3) 工具鋼：a.碳素工具鋼；b.合金工具鋼；c.高速工具鋼。(4) 特殊性能鋼：a.不銹耐酸鋼b.耐熱鋼包括抗氧化鋼、熱強(qiáng)鋼、氣閥鋼c.電熱合金鋼；d.耐磨鋼；e.低溫用鋼；f.電工用鋼(5) 專(zhuān)業(yè)用鋼如電腦自動(dòng)剝線機(jī)連桿用鋼、船舶用鋼、鍋爐用鋼、壓力容器用鋼、農(nóng)機(jī)用鋼等。綜合分類(lèi)(1)普通鋼a.碳素結(jié)構(gòu)鋼：(

14、a) Q195；(b) Q215(A、B)；(c) Q235(A、B、C)；(d) Q255(A、B)；(e) Q275。b.低合金結(jié)構(gòu)鋼c.特定用途的普通結(jié)構(gòu)鋼(2)優(yōu)質(zhì)鋼（包括高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼）a.結(jié)構(gòu)鋼：(a)優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼；(b)合金結(jié)構(gòu)鋼；(c)彈簧鋼；(d)易切鋼；(e)軸承鋼；(f)特定用途優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼。.工具鋼：(a)碳素工具鋼；(b)合金工具鋼；(c)高速工具鋼。c.特殊性能鋼：(a)不銹耐酸鋼；(b)耐熱鋼；(c)電熱合金鋼；(d)電工用鋼；(e)高錳耐磨鋼。按冶煉方法分類(lèi)(1) 按爐種分a.平爐鋼:(a)酸性平爐鋼；(b)堿性平爐鋼。.轉(zhuǎn)爐鋼：(a)酸性轉(zhuǎn)爐鋼；(b)堿性轉(zhuǎn)爐鋼。

15、或 (a)底吹轉(zhuǎn)爐鋼；(b)側(cè)吹轉(zhuǎn)爐鋼；(c)頂吹轉(zhuǎn)爐鋼。c.電爐鋼:(a)電弧爐鋼；(b)電渣爐鋼；(c)感應(yīng)爐鋼；(d)真空自耗爐鋼；(e)電子束爐鋼。(2)按脫氧程度和澆注制度分a.沸騰鋼；b.半鎮(zhèn)靜鋼；鎮(zhèn)靜鋼；d.特殊鎮(zhèn)靜鋼。次設(shè)計(jì)由于的本身安全性，采用結(jié)構(gòu)鋼來(lái)設(shè)計(jì)電腦自動(dòng)剝線機(jī)。三、電腦自動(dòng)剝線機(jī)主要零部件設(shè)計(jì)計(jì)算1、電腦自動(dòng)剝線機(jī)機(jī)殼斷面設(shè)計(jì)方式 電腦自動(dòng)剝線機(jī)整體跨中斷面圖 電腦自動(dòng)剝線機(jī)機(jī)殼斷面面積 F=0.5（l1-2×1）+21×h1+2×2×l2+F1+×l3 =0.5×（25+25+35）+48.541+25

16、= 116cm2 電腦自動(dòng)剝線機(jī)機(jī)殼斷面水平形心軸x-x位置 y1= 式中：F1電腦自動(dòng)剝線機(jī)機(jī)殼面的面積（cm2）.F1 y1x-各部分面積對(duì)x-x軸的靜矩之和（cm 3） y1x-各部分面積形心至x-x軸的距離(cm)則：y1=0.5×（35-2×0.5）×55.25+2×0.5×25×43+2×0.5×25.5×30+48.54×13+1×10.5×0.5÷116=30cm y2 =56-30=26cm結(jié)果得：F=116cm2 y1=30cm y2 =26cm

17、電腦自動(dòng)剝線機(jī)斷面慣性矩 Jx=Jxi+Fi y1 2(Jxi 為對(duì)自身慣性矩） =(34×0.5 3) ÷12+34×0.5×25.75 2+ 2×0.5×25 3÷12+2×0.5×25×17.75 2+2×0.5×（cos47×25.5） 3 ÷12cos47°+2×0.5×25.5×8.25 2+48.54×17.75 2+(10.5×1 2) ÷12+10.5×1&#

18、215;29.5 2 =32336Jy=Jyi+Fi y1 2(Jyi為對(duì)自身慣性矩） =(0.5×34 3) ÷12+2×25×0.53÷12+2×0.5×25×17.252 +2×0.5×（sin47°×25.5）3÷12sin47°+2×0.5×25.5×8.52+1×10.53÷12=11634 結(jié)果：Jx=32336 Jy=11634 2、整體機(jī)殼強(qiáng)度的計(jì)算根據(jù)電腦自動(dòng)剝線機(jī)的結(jié)構(gòu)和特性，可不考慮

19、連桿的扭轉(zhuǎn)力的慣性和電腦自動(dòng)剝線機(jī)的水平面荷載水平是可以忽略不計(jì)。 豎向荷載的彎曲應(yīng)力引起的下法蘭（由于負(fù)荷不大，用一般的條件，在地上能達(dá)到所要求的）：根據(jù)P543 26-99計(jì)算： x= 單位：公斤/厘米2式中：P=Q+G車(chē) =2000×1.2+221×1.1 =2643.1其中： F-電腦自動(dòng)剝線機(jī)斷面面積 F=0.0126 m2 -材料比重，對(duì)鋼板 =7.85tm2 q-材料橫加筋板的重量所產(chǎn)生的均布載荷 q=7.5 tm電腦自動(dòng)剝線機(jī)鑄鋼下翼局部彎曲計(jì)算 a、計(jì)算連桿壓作用點(diǎn)位置i及系數(shù) i=a+c-e式中：i-連桿壓作用點(diǎn)與連桿表面的距離（cm） c-連桿緣同鑄鋼

20、翼緣邊緣之間的間隙，取c=0.4 cm a=(11.6-0.54) ÷2=5.53cm e=0.164R（cm）對(duì)普型鑄鋼，翼緣表面斜度為.R-為電腦自動(dòng)剝線機(jī)曲率半徑，由機(jī)械手冊(cè)31.84查得R=16.4 cm則： e=0.164×16.4=2.36 cm所以：i=5.530.4-2.36=3.57 =3.57÷5.53 =0.65結(jié)果：i=3.57 =0 .653、機(jī)殼變形度計(jì)算垂直靜鋼度計(jì)算 f= f= 式中：f-電腦自動(dòng)剝線機(jī)垂直靜撓度（cm）P-靜載荷（公斤）P=Q+G=2000+221=2221公斤L(fēng)-跨度 L=1000厘米E-材料彈性衡量，對(duì)3號(hào)鋼E

21、=2.1×103×103公斤/厘米2Jx-電腦自動(dòng)剝線機(jī)斷面垂直慣性矩（）Jx=32336 f-許用垂直靜撓度（cm），取f= 厘米所以：f=2221×10003÷(48×2.1×103×103×32336)=0.68cm f=1000÷700=1.43cm ff 所以滿足要求結(jié)果：水平靜剛度計(jì)算 f水=f水= 出自26-108式式中: f水-電腦自動(dòng)剝線機(jī)機(jī)殼水平靜撓度（cm） P-水平慣性力（公斤） P=（2000+221）÷20=111.05公斤 Jy-電腦自動(dòng)剝線機(jī)斷面水平慣性矩 Jy=

22、11634 f水-許用水平靜撓度，取f水= 厘米 f水= 1000÷200=5cm f水=111.05×1000 3÷(48×2.1×103×103×11634)=0.1cm f水f水滿足要求注：系數(shù)的選取是按P慣=a平=(Q+G)/9.8×0.5(Q+G) P慣-水平慣性力（公斤） g-重力加速度，取g=9.8m/s2 a平-電腦自動(dòng)剝線機(jī)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的加速度，當(dāng)驅(qū)動(dòng)連桿為總數(shù)的½時(shí)，取a平=0.5 m/s2 注均自P12表6-8得動(dòng)剛度計(jì)算 在垂直方向的自振周期： T=2T 0.3s 式中：T-自振周期（

23、秒） M-電腦自動(dòng)剝線機(jī)和電腦自動(dòng)剝線機(jī)的換重量M=(0.5qlk+G) 其中：g-重力加速度 g=980cm/s 2 L-跨度 L=1000cm q-電腦自動(dòng)剝線機(jī)均布載荷 q=0.99kg/cm G-機(jī)體的重量 G=221kg 所以：M=(0.5×0.99×1000221)=0.73kg·s2cm則：T=2×3.16=0.04s T=0.04sT=0.3s四，氣缸的設(shè)計(jì)方法：1 氣缸旋轉(zhuǎn)裝置氣缸旋轉(zhuǎn)裝置主要由氣動(dòng)馬達(dá)，固定架和夾頭剝線塊組成。如圖4-2所示。其工作原理是由氣動(dòng)馬達(dá)產(chǎn)生的機(jī)械能通過(guò)連桿，傳遞到旋轉(zhuǎn)主軸上，使氣缸實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)。 圖4-2氣缸結(jié)

24、構(gòu) 2氣缸的設(shè)計(jì) 為減少電腦自動(dòng)剝線機(jī)運(yùn)行中的歪斜和連桿同軌道的摩擦阻力，電腦自動(dòng)剝線機(jī)的氣缸K和跨度S要滿足一定比例關(guān)系，對(duì)于本次設(shè)計(jì)而言比例關(guān)系為。 = 即k=()L =() ×10 =1.422.0m 取k=2.0m3、氣缸中央斷面設(shè)計(jì)斷面總面積 參數(shù)見(jiàn)中央斷面圖，則： F=2×30×0.5+2×21×0.5+28.5×1=79.5cm形心位置 (相對(duì)于z-z)則： y1=(2×30×0.5+21×0.5×29.75+21×0.5×1.25+28.5×1

25、15;15.75) ÷79.5=15.3cm 所以：y2=30-15.3=16.7cm (相對(duì)于y-y)則：z1=(30×0.5×22.75+30×0.5×1.25+28.5×1×0.5+2×21×0.5×12) ÷79.5 =7.9cm 所以：z2=26-z1=18.1cm斷面慣性矩 Jx=2×1/12×0.5×30 3+2×30×0.5×0.3 2+1/12×1×28.5 3+1/12 3×2

26、1×0.5 3+21×0.5×16.45 2+1/12×21×0.5 3+1/12×21×0.5 3+21×0.5×16.05 2 =8410 Jy=2×1/12×0.5×213+2×21×0.5×4.12+1/12×30×0.53+30×0.5×16.852+1/12×30×0.53+35×6.652×0.5+1/12×28.5×13+28.5&

27、#215;7.42 =6650以上的計(jì)算公式均出自P166平行移動(dòng)軸公式：Iz1=Iz+a2A Iz=斷面模數(shù) Wx=Jx/y1=8410÷15.3=550cm3 Wy=Jy/Z2=6650÷16.7=452cm3 五，輥輪的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)：1、最大歪斜側(cè)向力 輥輪的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)運(yùn)行時(shí)，由于各種原因會(huì)出現(xiàn)跑偏、歪斜現(xiàn)象。此時(shí)，輥輪的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)與軌道側(cè)面的接觸，并產(chǎn)生運(yùn)行方向垂直的側(cè)向力s.當(dāng)載荷移到左端極限位置時(shí)，操縱室操縱時(shí)最大連桿壓為ND=1631.5kg，并認(rèn)為NAND,這時(shí)的最大歪斜側(cè)向力為： SD=·N 式中：N-最大連桿壓 ,N=1631.5公斤 -測(cè)壓系數(shù)

28、對(duì)于氣缸K同跨度1的比例關(guān)系在=之間，可取0.1所以SD=0.11631.5=163.15Kg當(dāng)載荷移動(dòng)到右端極限位置時(shí)最大連桿壓NA=NB=653.3Kg，并認(rèn)為NCNB這時(shí)的最大歪斜側(cè)向力為：SB=0.1653.3=65.33Kg2，氣缸中央斷面合成應(yīng)力： 最大側(cè)向力考慮當(dāng)載荷向右移動(dòng)到極限位置時(shí)最大側(cè)向力在B連桿上即有SB=65.33Kg；=+=+上式中：K 氣缸(k=200cm) WX和WY 斷面模數(shù)（ WX=550cm3和WY=452cm3） 許用應(yīng)力，由于氣缸受理復(fù)雜，一般只計(jì)算垂直載荷和歪斜側(cè)向力，所以許用應(yīng)力3號(hào)鋼取1600kgcm2=653.3×200÷2

29、×550+65.33×200÷2×452=362.3kg/cm2所以=1600Kg/cm2。所以經(jīng)過(guò)校核是安全的。六、電腦自動(dòng)剝線機(jī)裝配圖七、氣動(dòng)缸的設(shè)計(jì)計(jì)算7.1計(jì)算工作循環(huán)中的最大載荷A. 對(duì)轉(zhuǎn)盤(pán)機(jī)構(gòu)進(jìn)行受力分析,見(jiàn)圖4-1可得如下方程： （5-2） （5-3）式中：推卸氣缸的推力 ，也就是氣動(dòng)缸的最大載荷 推卸氣缸的安裝角度 氣動(dòng)的物體在挖掘臂四壁產(chǎn)生的摩擦阻力 轉(zhuǎn)盤(pán)板上方物體對(duì)轉(zhuǎn)盤(pán)板的作用力 為的傾斜角度 轉(zhuǎn)盤(pán)板機(jī)構(gòu)的重力物體重量和轉(zhuǎn)盤(pán)板機(jī)構(gòu)重量在底板上產(chǎn)生的摩擦力，為導(dǎo)軌對(duì)轉(zhuǎn)盤(pán)板機(jī)構(gòu)的法向作用力由5-2式得， （5-4）B. 轉(zhuǎn)盤(pán)機(jī)構(gòu)的重量計(jì)算

30、底部鋼管： 式中：方管邊長(zhǎng) ()方管壁厚 ()每米鋼管重量 () 方管長(zhǎng) ()頂部鋼管： 側(cè)部鋼管： 側(cè)部鋼管1： 側(cè)部鋼管2： 側(cè)部鋼管3： 此鋼板的理論重量為1，所以，此鋼板重量為： 轉(zhuǎn)盤(pán)板前板： 所以，轉(zhuǎn)盤(pán)機(jī)構(gòu)重量 因?yàn)?，一些小零件采取估算的方式以及?jì)算誤差所以，最后取 C. 氣動(dòng)的物體在挖掘臂四壁產(chǎn)生的摩擦阻力的計(jì)算 式中：連桿的有效長(zhǎng)度 連桿的有效寬度 連桿的有效高度 物體氣動(dòng)后對(duì)連桿的壓力 ，物體的單位膨脹力為6235，那其對(duì)連桿的壓力 物體與挖掘臂壁之間的動(dòng)摩擦系數(shù)，查表取D. 轉(zhuǎn)盤(pán)板上方物體對(duì)轉(zhuǎn)盤(pán)板的作用力的計(jì)算 式中：轉(zhuǎn)盤(pán)板機(jī)構(gòu)底部長(zhǎng)度 重力加速度 物體氣動(dòng)后的密度 E. 物

31、體重量和轉(zhuǎn)盤(pán)板機(jī)構(gòu)重量在底板上產(chǎn)生的摩擦力的計(jì)算 式中： 連桿的容積 轉(zhuǎn)盤(pán)板機(jī)構(gòu)與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦系數(shù)，查表取 F. 將上述數(shù)據(jù)代入式（5-4）中則， 7.2 確定氣動(dòng)缸參數(shù)a. 此氣動(dòng)缸為三級(jí)氣動(dòng)缸，各級(jí)壓力和速度可按活塞式氣動(dòng)缸有關(guān)公式來(lái)計(jì)算。 式中：一級(jí)氣動(dòng)缸內(nèi)徑，二級(jí)活塞桿尺寸，三級(jí)活塞桿尺寸 氣動(dòng)缸工作壓力，初算時(shí)取系統(tǒng)工作壓力12.7MPa； 氣動(dòng)缸回氣腔背壓力；為 活塞桿與氣動(dòng)缸內(nèi)徑之比，氣動(dòng)缸采用差動(dòng)連接；比值取0.7 工作循環(huán)中最大的外負(fù)載；cm 氣動(dòng)缸的機(jī)械效率，一般cm=0.90.97；標(biāo)準(zhǔn)的氣動(dòng)缸直徑系列取2。根據(jù)計(jì)算的結(jié)果在活塞尺寸系列之中，所以取依此類(lèi)推：標(biāo)準(zhǔn)的活塞

32、桿尺寸系列圓整為2根據(jù)已取的缸徑和活塞桿直徑，計(jì)算氣動(dòng)缸實(shí)際有效工作面積，無(wú)桿腔面積A1，有桿腔面積A2、A3分別為： b. 計(jì)算氣動(dòng)缸的氣動(dòng)量 式中： 轉(zhuǎn)盤(pán)機(jī)構(gòu)的速度7.7c. 氣動(dòng)泵氣動(dòng)量,壓力的計(jì)算 氣動(dòng)泵向氣動(dòng)缸輸入的最大氣動(dòng)量為：若取回路泄漏系數(shù)K=1.1，則泵的氣動(dòng)量： q=1.1×181.3=199.43L/min。氣動(dòng)缸的最大工作壓力為=12.7MPa,在進(jìn)氣路上的壓力損失一般為0.51.5MPa,現(xiàn)取0.8MPa。則氣動(dòng)泵的最高工作壓力：根據(jù)計(jì)算出的泵的氣動(dòng)量和工作壓力，由作總體設(shè)計(jì)人員參考。d. 計(jì)算氣缸的驅(qū)動(dòng)功率 （5-5）式中：p 氣動(dòng)泵的出口壓力（Pa），其

33、值等于氣動(dòng)缸的進(jìn)口壓力與泵到氣動(dòng)缸這段管路壓力損失之和，壓力損失取； q 氣動(dòng)泵輸出氣動(dòng)量()，q=199.43L/min=3.32×10-3m3/s； 氣動(dòng)泵的效率，取3所以：e. 氣動(dòng)缸的設(shè)計(jì)計(jì)算 （5-6）+ = （5-7）式中： 氣動(dòng)缸密封處摩擦力由式5-6和式5-7可求得為 （5-8）詳細(xì)計(jì)算見(jiàn)5.2.2節(jié)，7.3 軸的設(shè)計(jì)計(jì)算1 齒輪軸的設(shè)計(jì)計(jì)算1.輸出軸的功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩 由上述計(jì)算可知=0.442 =124.1于是 2.作用在齒輪上的力 已知齒輪軸的分度圓直徑為而 圓周力徑向力3.初步確定軸的最小直徑 軸的材料為40Cr，調(diào)質(zhì)處理。初步估算軸的最小直徑。 （式15-2

34、）【5】取 則軸的最小直徑顯然是安裝從動(dòng)齒輪處軸的直徑。此軸上有一鍵槽，應(yīng)適當(dāng)增大軸徑：?jiǎn)捂I增大5%。 取 為了使所選的軸與齒輪孔徑相適應(yīng)，同時(shí)，齒輪軸孔的直徑是，故??；又由于齒輪連桿轂齒合面為，故該軸尺寸；2 .軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1）擬定軸上零件的裝配方案選用裝配方案：螺母、軸端擋圈、齒輪、軸承端蓋、右端軸承、右端套筒、齒輪軸、左端套筒、軸承、軸承端蓋依次從軸的左端向右安裝。2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和齒合面 （1）為了滿足從動(dòng)齒輪的軸向定位要求，軸段右端需制出一軸肩，軸肩高度，故取段的直徑；齒合面可參考安裝尺寸?。?）初步選取滾動(dòng)軸承。因軸承受到徑向力較大，故選用單列向心球軸承。參照

35、工作要求并根據(jù)，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取單列向心球軸承6207，其尺寸為，故、；而。軸端滾動(dòng)軸承采用軸肩進(jìn)行軸向定位。根據(jù)軸承的安裝尺寸，。其余尺寸可根據(jù)其他相關(guān)零件而確定，即，3 軸的強(qiáng)度計(jì)算按彎扭合成強(qiáng)度條件校核計(jì)算 通過(guò)軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，軸的主要結(jié)構(gòu)尺寸、軸上零件的位置、以及外載荷和支反力的作用位置均已確定許用應(yīng)力值 用插入法由表16.3【4】 查得 ，應(yīng)力校正系數(shù) 表6齒輪軸受載計(jì)算結(jié)果載荷 垂直面V 水平面 H支反力 彎矩總彎矩扭矩6）. 由于齒輪為K式直齒輪，按彎扭合成應(yīng)力校核的強(qiáng)度 故安全。4 主動(dòng)齒輪軸的設(shè)計(jì)計(jì)算由從動(dòng)齒輪的結(jié)構(gòu)尺寸可知軸的直徑為，其齒合面可參考裝配尺寸確定。此軸所

36、受載荷較小（可忽略），可不進(jìn)行強(qiáng)度校核計(jì)算。 使用系數(shù)：由12-9 =1.5動(dòng)載荷系數(shù):由12.9 =1.15齒間載荷分配系數(shù)：由圖12.10，先求.由此可得 KH=1Z2=10.8942=1.25 =1.257.4 剝線結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)剝線軸的設(shè)計(jì)因材料為Q235A鋼，其密度，與的直徑D=320mm. 若取每級(jí)齒輪剝線的效率（包括軸承效率在內(nèi)）=0.97，則則軸的角轉(zhuǎn)速（2）軸的最小直徑的確定式中 選取軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，選取=112。于是 得 (4) 夾頭強(qiáng)度的校核 已知 功率P=2.2kW,缸徑筒長(zhǎng)l=600mm,直徑D=320mm，筒體厚度t=15mm,材料為Q235鋼板。由式 -圓

37、周加工力；由式 ， 代入得 =2=116800N， =58400N； ，-為所受轉(zhuǎn)矩；設(shè)推料板平均張力F沿齒合面L均勻地分布在上，則單位齒合面上受的力 此中 W-抗彎截面模數(shù)，對(duì)于內(nèi)徑d，外徑為D的電動(dòng)，其抗彎截面模數(shù)應(yīng)按圓柱殼理論選?。阂虼?式中 R殼（）的平均半徑，mm; t殼()的厚度，mm;則 正應(yīng)力 根據(jù)第四強(qiáng)度理論，合成彎矩可以寫(xiě)成：計(jì)算強(qiáng)度校核通過(guò)。7.5 、設(shè)計(jì)及參數(shù)選擇初始條件：氣缸的選擇專(zhuān)門(mén)為機(jī)殼生產(chǎn)的永磁直氣動(dòng)氣缸，傳動(dòng)功率P=2.2KW，主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速為n1=3000r/min 傳動(dòng)比定為i= 1.07由于普通氣缸適于電動(dòng)機(jī)殼這種功率，所以擇之。以下計(jì)算過(guò)程所用到的表來(lái)源：

38、 程光蘊(yùn)，李仲生主編. 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)M.北京：高等教育出版社，2006.51、確定設(shè)計(jì)功率PC PcKAP （3-1） KA工作情況系數(shù)，根據(jù)機(jī)殼使用的特性，選擇每天工作時(shí)間10小時(shí)，載荷變動(dòng)小。KA=1.1見(jiàn)表13-8 故 Pc= KA P=1.1*2.2=2.42 kw2、選擇氣缸型號(hào) 對(duì)于普通氣缸的型號(hào)可根據(jù)設(shè)計(jì)功率Pc=2.42 KW和小氣缸轉(zhuǎn)速n1=3000r/min由圖1315選取,選Z型普通氣缸。3、確定氣缸直徑d2、d1小氣缸基準(zhǔn)直徑：d1由表13-9, d1 應(yīng)不小于50，現(xiàn)取d1 =71mm大氣缸基準(zhǔn)直徑: d2 d2 =id1 （1-）=1.07*71*(1-0.02)=

39、74.575mm由表13-9取d2 =75mm（雖使d2 略小，但其誤差小于5%，故允許）4、計(jì)算缸徑v v=dp1n1 /（60×1000） m/s （3-2）注意：v越大 離心力、離心應(yīng)力越大FQ越小單位時(shí)間內(nèi)的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N越大 V越小 P=F×v/100可知，P一定時(shí)，F(xiàn)越大張緊力越大 一般v在525 m/s，最大30 m/s，在815 m/s較好V=*71*3000/60*1000=11.14730m/s,合適5、氣缸基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld和中心距a0 中心距的大小對(duì)帶傳動(dòng)的影響： A增大結(jié)構(gòu)越大由于載荷變化引起帶的顫動(dòng)掉帶 A減小帶的長(zhǎng)度越小在一定速度下，單位時(shí)間內(nèi)帶的應(yīng)

40、力變化次數(shù)N愈多，會(huì)加速帶的疲勞損壞；當(dāng)傳動(dòng)比i較大時(shí)，包角越小 對(duì)于氣缸傳動(dòng)，初步選取中心距 a0=1.5（d1 + d2 ）=1.5（71+75）mm=219取a0 =200，符合0.7（d1 + d2 ）2（d1 + d2 ）確定帶的有效長(zhǎng)度Ld L0=2a0+/2（d1d2）+(d2-d1)2/4a0=2*200+229.22+0.02=629.24mm 查表13-2，對(duì)Z型帶選用Ld =630mm6、計(jì)算實(shí)際中心距aaa0 +(Ld - L0)/2=200 7、計(jì)算小氣缸包角1=180°- （d2-d1）a*57.3°=178°120° 合適。

41、8、氣缸根數(shù)Z Z= Pc /(Po+Po)KKL 今n1=3000r/min,d1=71mm,查表13-3得 Po=0.5KW 查表13-5得 Po=0.04由1 =178°查表13-7得K =1，查表13-2得KL=0.96，由此可得 z=2.42/(0.5+0.04)*1*0.96=1.25 取2根9、作用在氣缸軸上的壓力FQ 查表13-1得q=0.06kg/m,故由式13-17得單根氣缸的初拉力Fo=500 Pc /zv *(2.5/K-1)+qv2=90N作用在軸上的壓力 FQ=2z Fosin/2=2*2*90*sin178°/2=360N68、電腦自動(dòng)剝線機(jī)的組裝要求及操作方式 1、電腦自動(dòng)剝線機(jī)的安裝注意事項(xiàng)安裝前檢查所有部分：和電腦自動(dòng)剝線機(jī)，是否有腐蝕損壞，是否有整個(gè)構(gòu)件的變形形狀的電腦自動(dòng)剝線機(jī)連桿的局部變形，如果零件生銹損壞，應(yīng)該機(jī)構(gòu)分開(kāi)，把零件用煤氣清洗，對(duì)部件的損傷，當(dāng)損傷程度修理或更換，然后裝配。 在電腦自動(dòng)剝線機(jī)的位置安裝應(yīng)預(yù)留安裝工作區(qū)，在電腦自動(dòng)剝線機(jī)安裝工作，除了指揮人員和安裝人員，其他人都不允許進(jìn)入，以確保順利