鋼卷翻轉(zhuǎn)運輸機設(shè)計

41頁 12000字?jǐn)?shù)+論文說明書+9張CAD圖紙【詳情如下】

導(dǎo)向桿.dwg

接頭1.dwg

接頭2.dwg

液壓原理圖.dwg

液壓系統(tǒng).dwg

車輪組1.dwg

車輪組2.dwg

鋼卷翻轉(zhuǎn)運輸機設(shè)計論文.doc

鋼卷運輸車裝配圖.dwg

鏈輪.dwg

鋼卷翻轉(zhuǎn)運輸機設(shè)計

摘要

在冶金機械領(lǐng)域礦山生產(chǎn)當(dāng)中，運輸小車用途廣泛，各種類型的小車名目眾多，按不同用途可分為運卷小車，過跨小車，換輥小車，軋輥小車等等。按驅(qū)動的動力源又可分電機拖動，液壓油缸帶動，總體是把設(shè)備或成品從一個地方轉(zhuǎn)移至另一處，本次設(shè)計的鋼卷運輸小車它的驅(qū)動是由電機來完成的，其大體組成主要由鋼卷翻轉(zhuǎn)機架總成，鋼卷翻轉(zhuǎn)機的行走機構(gòu)，頂升裝置，翻轉(zhuǎn)機構(gòu)、液壓總成和電氣控制系統(tǒng)組成。通過設(shè)計，綜合運用所學(xué)過的力學(xué)，機械設(shè)計，機械制圖的有關(guān)知識，電工技術(shù)，電氣控制技術(shù)，檢測技術(shù)，液壓傳動技術(shù)，計算機技術(shù)等方面的知識。通過這一設(shè)計過程，加深對所學(xué)知識的了解和運用能力，并加深對機電系統(tǒng)的了解 ，并接受基本的機械設(shè)計訓(xùn)練和電氣控制系統(tǒng)設(shè)計的訓(xùn)練，了解和學(xué)會一些新型電控裝置的使用。

本設(shè)計中的鋼卷翻轉(zhuǎn)機是一種非標(biāo)準(zhǔn)化機械設(shè)備，該設(shè)計采用了機，電液，聯(lián)合操作控制系統(tǒng)，在外觀設(shè)計及技術(shù)性能上有其簡捷獨特的一面，它整體布局合理，互換性強具有良好的結(jié)構(gòu)剛性和穩(wěn)定性，對我們所學(xué)專業(yè)是一個很好的運用實列。

在整個的設(shè)計過程中，用到了以前學(xué)過的機械制圖、CAD制圖、機械設(shè)計、機械原理、液壓傳動技術(shù)、計算機技術(shù)等多方面的知識，在以前未必掌握的很好，在這個設(shè)計的過程中，經(jīng)過反復(fù)的運用，很好的加深了對它們的理解。

關(guān)鍵詞：運輸裝置    液壓傳動   頂升裝置 ，翻轉(zhuǎn)裝置  

Abstract 

In the area of mines production of metallurgical machinery, the transport vehicle is widely used. And there are many types of Transporter. Those can be divided into transportation volume car, roll change car, etc. according to its different uses car.  And can be divided into Motor Drive, Hydraulic jack drive according to its drive source. The whole function of Coil Transfer Car is for transporting . This design of the Coil Transfer Car is driven by the motor and is made up of the the main frame by the coil assembly, coil cars running bodies, jacking device, assembly of hydraulic and electrical control system. 

 Coil car is is a non-standard mechanical device, this design of the Coil Transfer Car uses a machine and electro-hydraulic operation control system . And its design and technical properties  is unique . It has a reasonable overall arrangement,and good interchangeability and stability . It is a very good instance for our major .

During  the whole design process, i used the knowledge of  mechanical drawing, CAD drawing, mechanical design, mechanical principles of hydraulic technology, computer technology and so on .During this process, I get a better understanding of related knowledge .

Keywords: transport vehicle 、hydraulic jacking device  、Lifting device

目錄

摘要 1

Abstract 2

目錄 2

1 概述 1

2 該設(shè)計中整體的方案及工作原理 1

3 機械系統(tǒng)的設(shè)計 3

3.1 鋼卷翻轉(zhuǎn)機車架總成結(jié)構(gòu)設(shè)計 3

3.1.1 鋼卷翻轉(zhuǎn)機總體結(jié)構(gòu): 3

3.1.2 傳動裝置的結(jié)構(gòu): 3

3.1.3  鋼卷翻轉(zhuǎn)機車輪組安裝結(jié)構(gòu) 3

3.2 鋼卷翻轉(zhuǎn)機行走機構(gòu)的設(shè)計 4

3.2.1參考數(shù)據(jù) 4

3.3 選擇電動機 4

3.3.1 類型的選擇 4

3.3.2功率的確定 5

3.3.3工作機的阻力 5

3.3.4電動機的轉(zhuǎn)速的確定 6

3.4計算傳動裝置的運動參數(shù)和動力參數(shù) 6

3.4.1 計算總傳動比i 6

3.4.2各軸的轉(zhuǎn)速 6

3.4.3 各軸的功率 6

3.4.4各軸的轉(zhuǎn)距 7

3.4.5鏈輪、鏈條的選取校核 7

3.4.6 軸承的選取校核 8

3.5軸的設(shè)計與校核 9

3.5.1軸的設(shè)計 9

3.4.2 軸的強度校核 9

4液壓總成的設(shè)計 13

4.1.工況要求 13

4.2動力和運動參數(shù) 13

4.2.1頂升截荇 13

4.2.2 速度 13

4.2.3 工作行程 14

4.3工況分析 14

4.3.1頂升油缸分析 14

4.3.2計算液壓缸尺寸及工況 14

4.4液壓缸主要尺寸確定 16

4.4.1頂升油缸壁厚及外徑計算 16

4.4.2工作行程確定 17

4.4.3缸蓋厚度得確定 17

4.4.4最小導(dǎo)向長度得確定 18

4.4.5缸體長度得確定 19

4.4.6缸體與缸蓋得連接形式 19

4.4.7活塞桿與活塞連接結(jié)構(gòu) 19

4.4.8活塞桿導(dǎo)向部分的結(jié)構(gòu) 19

4.4.9密封圖選用 19

4.4.10液壓缸的緩沖裝置 19

4.4.11 液壓缸的安裝連接結(jié)構(gòu) 20

4.4.12進(jìn)出油口形式及大小確定 20

4.4.13桿用雙耳環(huán)安裝尺寸 20

4.4.14液壓缸主要零件材料和技術(shù)要求 20

5 擬定液壓系統(tǒng)原理圖 23

5.1調(diào)速方式的選擇 23

5.2液壓缸動作回路的選擇 23

5.3確定供油方式 23

5.4液壓系統(tǒng)的組合 23

6 選擇液壓元件 25

6.1   確定泵的Pp Pn和規(guī) 25

6.1.1  泵的工作壓為確定 25

6.1.2泵的流量確定 25

6.1.3選擇液壓泵的規(guī)格 25

6.1.4泵電機的選定 26

6.2液壓閥的選擇 26

6.3定管道尺寸 27

6.4定油箱容量 28

7液壓系統(tǒng)的驗算 29

7.1壓力損失驗算： 29

7.1.1頂升油缸上升是油路壓力損失 29

7.1.2頂升時回油路得壓力損失： 30

7.1.3變量泵出口處的壓力Pp為： 30

7.1.4液壓系統(tǒng)的發(fā)熱與溫升驗算： 31

7.1.5有效功率： 31

7.1.6系統(tǒng)的發(fā)熱功率： 31

7.1.7散熱面積A 31

7.1.7油液溫升△t 32

8 總結(jié) 33

致    謝 34

參考文獻(xiàn) 35

鋼卷翻轉(zhuǎn)運輸機的設(shè)計

前言  在冶金機械領(lǐng)域礦山生產(chǎn)當(dāng)中，運輸小車用途廣泛，各種類型的小車名目眾多，按不同用途可分為運卷小車，過跨小車，換輥小車，軋輥小車等等。按驅(qū)動的動力源又可分電機拖動，液壓油缸帶動，總體是把設(shè)備或成品從一個地方轉(zhuǎn)移至另一處，本次設(shè)計的鋼卷運輸小車它的驅(qū)動是由電機來完成的，其大體組成主要由鋼卷翻轉(zhuǎn)機架總成，鋼卷翻轉(zhuǎn)機的行走機構(gòu)，頂升裝置，電纜坦克鏈，液壓總成和電氣控制系統(tǒng)組成。通過設(shè)計，綜合運用所學(xué)過的力學(xué)，機械設(shè)計，機械制圖的有關(guān)知識，電工技術(shù)，電氣控制技術(shù)，檢測技術(shù)，液壓傳動技術(shù)，計算機技術(shù)等方面的知識。通過這一設(shè)計過程，加深對所學(xué)知識的了解和運用能力，并加深對機電系統(tǒng)的了解 。 

1 概述

熱軋廠生產(chǎn)的鋼卷，鋼卷從加熱爐到卷取區(qū)再到運輸鏈需120S，原來是由一條運輸鏈進(jìn)行鋼卷的運輸，自從主軋線的設(shè)備經(jīng)過技術(shù)改造以后，生產(chǎn)能力大幅地提高了，該條運輸鏈遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足生產(chǎn)運輸?shù)男枰?，因此又增添了一條平行的運輸鏈，本設(shè)計中的鋼卷小車是熱軋廠卷取作業(yè)區(qū)為了適應(yīng)高效，快節(jié)奏的生產(chǎn)需要，把成品鋼卷從S鏈運輸轉(zhuǎn)送到T鏈上的一種過渡小車，實現(xiàn)兩條運輸鏈的橫向連接。 

鋼卷翻轉(zhuǎn)運輸機是一種機械化設(shè)備，該設(shè)計采用了機，電液，聯(lián)合操作控制系統(tǒng)，在外觀設(shè)計及技術(shù)性能上有其簡捷獨特的一面，它整體布局合理，結(jié)構(gòu)緊湊，配套性好，互換性強具有良好的結(jié)構(gòu)剛性和穩(wěn)定性，操作人員在控制室里就可以方便操作。 

2 該設(shè)計中整體的方案及工作原理

該設(shè)計中的鋼卷小車是一臺集機械，電氣，液壓聯(lián)合控制操縱的半自動化設(shè)備，以電力為動力源，變頻無級調(diào)速，傳感器監(jiān)測安全預(yù)報，平穩(wěn)安全可靠。在我廠卷取作業(yè)區(qū)，鋼板經(jīng)過軋制后成鋼卷需運送到精整作業(yè)線，原來輸送鋼卷的一條S鏈承當(dāng)著所有鋼卷的運輸，由于主軋線主體設(shè)備的改造，生產(chǎn)能力大幅地提高，而且該條運輸鏈比較成舊，設(shè)備老化，不能滿足生產(chǎn)的需要，因此需在S鏈平行的一側(cè)再增加一條運輸鏈，分擔(dān)其中一部分鋼卷和作備用鏈。但是由于現(xiàn)場條件的限制，兩條運輸鏈高低落差約5米，平行間距約14米，在這種情況下設(shè)計一條鋼卷運輸小車可以滿足這樣的需求

本設(shè)計主要組成有鋼卷翻轉(zhuǎn)機架總成，鋼卷翻轉(zhuǎn)機的行走機構(gòu)，頂升裝置，電纜坦克鏈，液壓總成和電氣控制系統(tǒng)組成。，鋼卷翻轉(zhuǎn)機的行走總成安裝在由鋼板組焊而成的鋼卷翻轉(zhuǎn)機架總成上，頂升總成裝在鋼卷翻轉(zhuǎn)機底面平臺之上，電纜坦克鏈用螺栓與鋼卷翻轉(zhuǎn)機的右側(cè)面向連接，隨車行走而卷曲。液壓總成則固定在鋼卷翻轉(zhuǎn)機架下半部的側(cè)面。操作人員在控制室里操作手柄，通過電氣信號操作鋼卷翻轉(zhuǎn)機的行走及頂升。而豎直的液壓缸及頂升立柱的四個側(cè)面有滑軌及其直線軸承導(dǎo)套副。該車的運行是由蝸輪蝸桿驅(qū)動機構(gòu)來傳動，使鋼卷翻轉(zhuǎn)機在水平的軌道上左右行走，從而達(dá)到所設(shè)計的目的。

整車的工作原理：在所設(shè)計的鋼卷翻轉(zhuǎn)機中，主要的運動是行走機構(gòu)的水平運動和液壓缸的豎直運動。行走機構(gòu)應(yīng)用交流電機驅(qū)動，宜采用變頻調(diào)速。液壓缸的上升和下降運動，可以采用節(jié)流調(diào)速的方式。

鋼卷由前方的翻卷機翻到鋼卷翻轉(zhuǎn)機的頂升托架弧面上，操作換向手柄，使豎直的油缸伸出，托舉鋼卷達(dá)到一定的位置，操作鋼卷翻轉(zhuǎn)機的移動開關(guān)，使鋼卷翻轉(zhuǎn)機在軌道上水平移動到目的地，然后操作換向按鈕，使油缸緩慢下降，此時鋼卷落到“V”支撐位置上，鋼卷翻轉(zhuǎn)機頂升立柱下落到最下位，操作鋼卷翻轉(zhuǎn)機移動按鈕，退出。 

8 總結(jié) 

本設(shè)計中的鋼卷翻轉(zhuǎn)機是一種非標(biāo)準(zhǔn)化機械設(shè)備，該設(shè)計采用了機，電液，聯(lián)合操作控制系統(tǒng)，對我們所學(xué)專業(yè)是一個很好的運用實。

在整個的設(shè)計過程中，用到了以前學(xué)過的機械制圖、CAD制圖、機械設(shè)計、機械原理、液壓傳動技術(shù)、計算機技術(shù)等多方面的知識，在以前未必掌握的很好，在這個設(shè)計的過程中，經(jīng)過反復(fù)的運用，很好的加深了對它們的理解，是一個很好的溫故知新的過程。在老師的指導(dǎo)下，獨立的完成一個整體機電裝置的設(shè)計，在實際生活當(dāng)中加以應(yīng)用，這本身就是一個很好的學(xué)習(xí)過程。我感覺一個畢業(yè)設(shè)計下來，在自己的頭腦中有了一個比較全面的設(shè)計過程認(rèn)識，有了一個整體的概念，確實加強了機械設(shè)計和液壓系統(tǒng)設(shè)計的系統(tǒng)訓(xùn)練。設(shè)計的過程不是一個孤立的過程，每一個環(huán)節(jié)都是環(huán)環(huán)相扣的，必須考慮到在設(shè)計這一步的過程中，將會對下一步產(chǎn)生什么樣的影響。盡管說在設(shè)計的過程中，自己盡了能力去考慮的全面，但還是由于能力和水平有限，還是存在很多的不足之處，有待去改進(jìn)。最后感謝我的指導(dǎo)導(dǎo)師陸洪波，以及在我的設(shè)計過程中給與幫助和支持的老師同學(xué)們，我將在以后的工作中把所學(xué)的知識同自己的工作相結(jié)合，不斷提高自己，豐富自己，為自己的學(xué)習(xí)生涯交上一份滿意的答卷。 

致    謝

經(jīng)過一學(xué)期的忙碌和工作，本次畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)接近尾聲。作為一個本科生的畢業(yè)設(shè)計，由于經(jīng)驗的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有導(dǎo)師的督促指導(dǎo)，以及一起工作的同學(xué)們的支持，想要完成這個設(shè)計是很困難的。

在這里首先要感謝我的導(dǎo)師XXX老師X老師平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計的每個階段，從開展工作到查閱資料，設(shè)計草案的確定和修改，中期檢查，后期詳細(xì)設(shè)計，裝配草圖等過程中都給予了我悉心的指導(dǎo)。

其次要感謝我的同學(xué)，他們在我進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計過程中，給予了無私的幫助和指導(dǎo)。

最后感謝我的母校四年來對我的大力栽培。 

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本科畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 題目 ： 鋼卷翻轉(zhuǎn)運輸機 設(shè)計 院 （系）： 專 業(yè)： 班 級： 學(xué) 生： 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師： 2011 年 5 月 湖南文理學(xué)院芙蓉本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 鋼卷翻轉(zhuǎn)運輸機 設(shè)計 摘要 在冶金機械領(lǐng)域礦山生產(chǎn)當(dāng)中，運輸小車用途廣泛，各 種類型的小車名目眾多，按不同用途可分為運卷小車，過跨小車，換輥小車，軋輥小車等等。按驅(qū)動的動力源又可分電機拖動，液壓油缸帶動，總體是把設(shè)備或成品從一個地方轉(zhuǎn)移至另一處，本次設(shè)計的鋼卷運輸小車它的驅(qū)動是由電機來完成的，其大體組成主要由 鋼卷翻轉(zhuǎn)機 架總成， 鋼卷翻轉(zhuǎn)機 的行走機構(gòu)，頂升裝置， 翻轉(zhuǎn)機構(gòu)、 液壓總成和電氣控制系統(tǒng)組成。通過設(shè)計，綜合運用所學(xué)過的力學(xué)，機械設(shè)計，機械制圖的有關(guān)知識，電工技術(shù)，電氣控制技術(shù)，檢測技術(shù)，液壓傳動技術(shù)，計算機技術(shù)等方面的知識。通過這一設(shè)計過程，加深對所學(xué)知識的了解和運用能力，并加深對 機電系統(tǒng)的了解 ，并接受基本的機械設(shè)計訓(xùn)練和電氣控制系統(tǒng)設(shè)計的訓(xùn)練，了解和學(xué)會一些新型電控裝置的使用。 本設(shè)計中的 鋼卷翻轉(zhuǎn)機 是一種非標(biāo)準(zhǔn)化機械設(shè)備 ， 該設(shè)計采用了機，電液，聯(lián)合操作控制系統(tǒng)，在外觀設(shè)計及技術(shù)性能上有其簡捷獨特的一面，它整體布局合理，互換性強具有良好的結(jié)構(gòu)剛性和穩(wěn)定性， 對我們所學(xué)專業(yè)是一個很好的運用實列。 在整個的設(shè)計過程中，用到了以前學(xué)過的機械制圖、 械設(shè)計、機械原理、液壓傳動技術(shù)、計算機技術(shù)等多方面的知識，在以前未必掌握的很好，在這個設(shè)計的過程中，經(jīng)過反復(fù)的運用，很好的加深了對它 們的理解 。 關(guān)鍵詞： 運輸裝置 液壓傳動 頂升裝置 ，翻轉(zhuǎn)裝置 湖南文理學(xué)院芙蓉本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 In of of is be to be to ar is of ar is by is up of by of is is a of ar a is It a It is a i of so I a of 、 南文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 （論文） 目錄 摘要 ................................................................................................................................................... 1 .......................................................................................................................................... 2 目錄 ................................................................................................................................................... 2 1 概述 ............................................................................................................................................... 1 2 該設(shè)計中整體的方案及工作原理 ............................................................................................... 1 3 機械系統(tǒng)的設(shè)計 ........................................................................................................................... 3 卷翻轉(zhuǎn)機 車架總成結(jié)構(gòu)設(shè)計 ....................................................................................... 3 卷翻轉(zhuǎn)機 總體結(jié)構(gòu) : ............................................................................................ 3 動裝置的結(jié)構(gòu) : ................................................................................................... 3 鋼卷翻轉(zhuǎn)機 車輪組安裝結(jié)構(gòu) ............................................................................. 3 卷翻轉(zhuǎn)機 行走機構(gòu)的設(shè)計 ........................................................................................... 4 ................................................................................................................ 4 擇電動機 ............................................................................................................... 4 型的選擇 ........................................................................................................... 4 ............................................................................................................ 5 ........................................................................................................ 5 ............................................................................................ 6 ............................................................................ 6 算總傳動比 i ...................................................................................................... 6 軸的轉(zhuǎn)速 .............................................................................................................. 6 軸的功率 ............................................................................................................. 6 軸的轉(zhuǎn)距 .............................................................................................................. 7 輪、鏈條的選取校核 .......................................................................................... 7 承的選取校核 ................................................................................................... 8 ................................................................................................................ 9 的設(shè)計 .................................................................................................................. 9 的強度校核 ......................................................................................................... 9 4液壓總成的設(shè)計 .......................................................................................................................... 13 ......................................................................................................................... 13 .............................................................................................................. 13 .............................................................................................................. 13 度 ..................................................................................................................... 13 作行程 ............................................................................................................. 14 .......................................................................................................................... 14 ...................................................................................................... 14 ...................................................................................... 14 ...................................................................................................... 16 .................................................................................. 16 ...................................................................................................... 17 .................................................................................................. 17 .......................................................................................... 18 湖南文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 （論文） .................................................................................................. 19 ...................................................................................... 19 ...................................................................................... 19 ...................................................................................... 20 .......................................................................................................... 20 ............................................................................................ 20 壓缸的安裝連接結(jié)構(gòu) ................................................................................... 20 ................................................................................ 20 ........................................................................................ 20 .................................................................... 20 5 擬定液壓系統(tǒng)原理圖 ................................................................................................................. 23 .............................................................................................................. 23 .................................................................................................. 23 .................................................................................................................. 23 .............................................................................................................. 23 6 選擇液壓元件 ............................................................................................................................. 25 確定泵的 ................................................................................................. 25 泵的工作壓為確定 ........................................................................................... 25 ...................................................................................................... 25 .............................................................................................. 25 ...................................................................................................... 26 .................................................................................................................. 26 ...................................................................................................................... 27 ...................................................................................................................... 28 7液壓系統(tǒng)的驗算 .......................................................................................................................... 29 .............................................................................................................. 29 .......................................................................... 29 .............................................................................. 30 泵出口處的壓力 ............................................................................ 30 .......................................................................... 31 .......................................................................................................... 31 .............................................................................................. 31 ........................................................................................................... 31 t ........................................................................................................ 32 8 總結(jié) ............................................................................................................................................. 33 致 謝 ......................................................................................................................................... 34 參考文獻(xiàn) ......................................................................................................................................... 35 湖南文理學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 （論文） 鋼卷翻轉(zhuǎn)運輸機 的設(shè)計 前言 在冶金機械領(lǐng)域 礦山生產(chǎn)當(dāng)中，運輸小車用途廣泛，各種類型的小車名目眾多，按不同用途可分為運卷小車，過跨小車，換輥小車，軋輥小車等等。按驅(qū)動的動力源又可分電機拖 動，液壓油缸帶動，總體是把設(shè)備 或成品從一個地方轉(zhuǎn)移至另一處， 本次設(shè)計的鋼卷運輸小車 它的驅(qū)動是由電機來完成的，其大體組成 主要由 鋼卷翻轉(zhuǎn)機 架總成， 鋼卷翻轉(zhuǎn)機 的行走機構(gòu)，頂升裝置，電纜坦克鏈，液壓總成和電氣控制系統(tǒng)組成。 通過設(shè)計，綜合運用所學(xué)過的力學(xué)，機械設(shè)計，機械制圖的有關(guān)知識，電工技術(shù)，電氣控制技術(shù)，檢測技術(shù)，液壓傳動技術(shù)，計算機技術(shù)等方面的知識 。 通過這一設(shè)計過程，加深對所學(xué)知識的了解和運用能力，并加深對機電系統(tǒng)的了解 。湖南文理學(xué)院芙蓉本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 1 概述 熱軋廠生產(chǎn)的鋼卷 ， 鋼卷從加熱爐到卷取區(qū)再到運輸鏈需 120S，原來是由一條 運輸鏈進(jìn)行鋼卷的運輸， 自從主軋線的設(shè)備經(jīng)過技術(shù)改造以后，生產(chǎn)能力大幅地提高了，該條運輸鏈遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足生產(chǎn)運輸?shù)男枰?，因此又增添了一條平行的運輸鏈， 本設(shè)計中的鋼卷小車是熱軋廠卷取作業(yè)區(qū)為了適應(yīng)高效，快節(jié)奏的生產(chǎn)需要，把成品鋼卷從 S 鏈運輸轉(zhuǎn)送到 T 鏈上的一種過渡小車，實現(xiàn)兩條運輸鏈的橫向連接。 鋼卷 翻轉(zhuǎn)運輸機 是一種機械化設(shè)備，該設(shè)計采用了機，電液，聯(lián)合操作控制系統(tǒng) ，在外觀設(shè)計及技術(shù)性能上有其簡捷獨特的一面，它整體布局合理，結(jié)構(gòu) 緊 湊，配套性好，互換性強具 有良好的結(jié)構(gòu)剛性和穩(wěn)定性，操作人員在控制室里就可以方便操作。湖南文理學(xué)院芙蓉本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 2 該設(shè)計中整體的方案 及工作原理 該設(shè)計中的鋼卷小車是一臺集機械，電氣，液壓聯(lián)合控制操縱的半自動化設(shè)備，以電力為動力源，變頻無級調(diào)速，傳感器監(jiān)測安全預(yù)報，平穩(wěn)安全可靠。在我廠卷取作業(yè)區(qū)，鋼板經(jīng)過軋制后 成鋼卷需運送到精整作業(yè)線， 原來輸送鋼卷 的一條 S 鏈承當(dāng)著所有鋼卷的運輸，由于主軋線主體設(shè)備的改造，生產(chǎn)能力大幅地提高，而且該條運輸鏈比較成舊，設(shè)備老化 ， 不能滿足生產(chǎn)的需要， 因此需在 S 鏈平行的一側(cè)再增加一條運輸鏈 ， 分擔(dān)其中一部分鋼卷和作備用鏈 。但是由于現(xiàn)場條件的限制，兩條運輸鏈高低落差約 5米，平行間距約 14米 ，在這種情況下設(shè)計一條鋼卷運輸小車可以滿足這樣的需求 本設(shè)計主要組成有 鋼卷翻轉(zhuǎn)機 架總成， 鋼卷翻轉(zhuǎn)機 的行走機構(gòu)，頂升裝置，電纜坦克鏈，液壓總成 和電氣控制系統(tǒng)組成。， 鋼卷翻轉(zhuǎn)機 的行走總成安裝在由鋼板組焊而成的 鋼卷翻轉(zhuǎn)機 架總成上，頂升總成裝在 鋼卷翻轉(zhuǎn)機 底面平臺之上，電纜坦克鏈用螺栓與 鋼卷翻轉(zhuǎn)機 的右側(cè)面向連接，隨車行走而卷曲。液壓總成則固定在 鋼卷翻轉(zhuǎn)機 架下半部的側(cè)面。操作人員在控制室里操作手柄 ，通過電氣信號操作 鋼卷翻轉(zhuǎn)機 的行走及頂升。而 豎直的液壓缸 及頂升立柱的四個側(cè)面有滑軌及其直線軸承導(dǎo)套副。該車的運行是由蝸輪蝸 桿驅(qū)動機構(gòu)來傳動，使 鋼卷翻轉(zhuǎn)機 在水平的軌道上左右行走，從而達(dá)到所設(shè)計的目的。 整車的工作原理： 在所設(shè)計的 鋼卷翻轉(zhuǎn)機 中，主要的運動是行走機構(gòu)的水平運動和液壓缸的豎直運動。行走機構(gòu)應(yīng)用交流電機驅(qū)動，宜采用變頻調(diào)速。液壓缸的上升和下降運動，可以采用節(jié)流調(diào)速的方式。 鋼卷由前方的翻卷機翻到 鋼卷翻轉(zhuǎn)機 的頂升托架弧面上，操作換向手柄，使豎直的油缸伸出，托舉鋼卷達(dá)到一定的位置，操作 鋼卷翻轉(zhuǎn)機 的移動開關(guān)，使 鋼卷翻轉(zhuǎn)機 在軌道上水平移動到目的地，然后操作換向按鈕，使油缸緩慢下降，此時鋼卷落到“ V”支撐位置上， 鋼卷翻轉(zhuǎn)機 頂升立柱 下落到最下位，操作鋼卷翻轉(zhuǎn)機 移動按鈕，退出 。 湖南文理學(xué)院芙蓉本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 3 機械系統(tǒng)的設(shè)計 卷翻轉(zhuǎn)機 車架總成結(jié)構(gòu)設(shè)計 卷翻轉(zhuǎn)機 總體結(jié)構(gòu) : 此車總體設(shè)計尺寸為長×寬×高＝ 1420× 700× 694㎜，采用鋼板組焊而成的珩架結(jié)構(gòu)，底部是用 長×寬＝ 180× 90 ㎜的，厚為 20 ㎜的鋼板，中部三塊肋板加焊而成，同時作為頂升裝置油缸的基座 的一部， 鋼卷翻轉(zhuǎn)機 臺架四周焊有固板 板，以保證臺架在極限載荷作用下具有可靠的整體鋼性和穩(wěn)定性。 頂升油缸的基座是一個壁厚為 50㎜的圓柱體，它焊在 鋼卷翻轉(zhuǎn)機 臺架的底部， 四周分別焊有長×寬＝ 1090× 80 ㎜厚同樣為 50 ㎜的肋板，以增加油缸基座的鋼性和穩(wěn)定性 。頂升立柱是由 ×高＝ 4415× 750× 50㎜鋼板組焊而成，四周分別鑲嵌有四塊滑塊， 用沉頭螺栓固定在立柱上。 動裝置的結(jié)構(gòu) : 此車是采用 鏈輪 傳動，該機構(gòu)是整個 鋼卷翻轉(zhuǎn)機 工作的基礎(chǔ)部分。在電動機的帶動下，通過安裝在支架上的軸承和傳動軸，傳遞到車輪軸上，從而帶動鋼卷翻轉(zhuǎn)機 沿工字鋼導(dǎo)軌運動，進(jìn)而實現(xiàn)鋼卷的搬運功能。 傳動裝置支架主要靠焊接而成，這主要是由于制造和安裝的需要，同時也由于焊接結(jié)構(gòu)有其 特有的優(yōu)點，節(jié)省材料和工時，能化大為小，拼小成大，易于實現(xiàn)制造。這樣整個結(jié)構(gòu)制造起來就簡單容易 。因此將 傳動裝置安裝在行走車輪的下方，用螺栓與車架相連接。 鋼卷翻轉(zhuǎn)機 車輪組安裝結(jié)構(gòu) 在 鋼卷翻轉(zhuǎn)機 的四周焊有直角鋼架，用 ，鋼架側(cè)面和上部分分別焊有肋板，以增加其穩(wěn)定性和牢固性 ，四周直角鋼架用于支撐和安裝剛 鋼卷翻轉(zhuǎn)機 行走車輪組，在上面分別焊有豎直墊塊和橫向墊塊，用 45＃鋼。豎向墊塊徑向距離為 ，垂直度要求 ，軸向間距為 2046 ㎜，平 在安裝車輪組時可保證四個車輪踏面在同一個平面上。湖南文理學(xué)院芙蓉本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 卷翻轉(zhuǎn)機 行走機構(gòu)的設(shè)計 考數(shù)據(jù) 工作速度 V=0～ 21m/卷翻轉(zhuǎn)機 自重 00卷（最大） 25輪直徑 D=250析擬定動方案 由其工作速度及承載鋼卷能力的要求，選擇 鏈輪 傳動，其傳動比大，結(jié)構(gòu)緊湊，布置在傳動裝置的高速級，獲得比較小的結(jié)構(gòu)尺寸， 工字軌道 使鋼卷的行走平穩(wěn)，提高承載能力和傳動效率。 其傳動簡圖如下 擇電動機 型的選擇 根據(jù)電源的種類，工作要求 ， 工作環(huán)境，載荷大小，本設(shè)計中選擇我國新設(shè)計的國際市場上通用的統(tǒng)一系列 － 湖南文理學(xué)院芙蓉本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 率的確定 計算工作機所需的功率 工作機所需的功率 工作機的工作負(fù)載（阻力）和運動參數(shù)計算求得 ： 1000?式中 ―― 工作機的阻力 （ N） —— 工作機的線速度（ m/s） —— 工作機的轉(zhuǎn)矩 （ w? ———— 工作機的效率 作機的阻力 已知 V=21m/m/s） 又∵ F=00000＋ 225000=525000（ N） ∴ 25000（ N） 由手冊表 1得車輪與鋼軌的滾動摩擦系數(shù) f＝ 本設(shè)計中取 f＝ Fw=525000× 26250 （ N） 工作機的效率 由手冊表 1 傳動的η＝ 工作機的功率 0 0 2 5 01 0 0 0 ????? wF w V 電機的輸出功率 工作機所需功率和傳動裝置的總效率可求得電動機所需的輸出功率 ?0式中η — 為電動機至主傳動裝置的總效率（包括鏈輪傳動，兩對滾動球軸承一彈性聯(lián)軸器彈性體聯(lián)軸器） η值的計算 η＝η 1η 2 由手冊表 1得 鏈輪 傳動η 1＝ 動球軸承 η 2＝ 此 η＝ 文） 6 所以 ?? ?按下式確定電動機的額定功率 1～ 功率的大小可據(jù)負(fù)載狀況來決定，由手冊第一篇中有關(guān) Y 系列電動機技術(shù)參數(shù)的表中，取電動機的額定功率為 11符合設(shè)計要求。 動機的轉(zhuǎn)速的確定 從動軸 的轉(zhuǎn)速 : ? ???? ?? r/手冊表 14薦的各種傳動機構(gòu)傳動比的范圍，取 鏈輪 傳 動的傳動比為i＝ 1，所以，電機可選擇的轉(zhuǎn)速范圍為 n′ r? 電動機型號的確定 : 選擇 2160算傳動裝置的運動參數(shù)和動力參數(shù) 算總傳動比 i 傳動裝置的總傳動比 1 式中 電動機滿載轉(zhuǎn)速 軸 轉(zhuǎn)速 軸的轉(zhuǎn)速 I 電動機轉(zhuǎn)速 29r/ 軸 m?2 ＝ 29r/m 軸的功率 I 軸 2＝ 11× 南文理學(xué)院芙蓉本科畢業(yè)設(shè)計 （論文） 7 1·η 3＝ 各軸的轉(zhuǎn)距 電機軸 3640（ N· M） I 軸 3640（ N· M） 5 0229 55 02 ???3461N 輪、鏈條的選取校核 設(shè)軸徑 d＝ 50傳動比 i＝ 1 選擇鏈輪齒數(shù)：初步確定 Z＝ 33 定鏈的節(jié)距 取 數(shù)系數(shù) 排鏈，則計算功率為 ???? 1. 選擇鏈條型號和節(jié)距 根據(jù) 29r/表 9選 32A 查表的鏈條節(jié)距為 P=. 計算鏈節(jié)數(shù)和中心距 初選中心距 30~50)P=(30~50)524~2540 550 相應(yīng)的鏈長節(jié)數(shù)為 取鏈長節(jié)數(shù) 4 節(jié) 鏈長 L=000=94*000=表得中心距計算系數(shù) ????????? ?????南文理學(xué)院芙蓉本科畢業(yè)設(shè)計 （論文） 8 ? ?? ? ? ? ????????? 4 7 . 計算鏈速 V,確定潤滑方式 1 ?? ????? ? 由 v=s 和鏈號 32A,查圖 94. 計算壓軸力 效圓周力為 : F e 58 11 0 001 0 00 ????鏈 輪 水 平 布 置 時 的 壓 軸 則 壓 軸 力 為算結(jié)果總匯 :鏈條規(guī)格 :32A 單排鏈 ,94 節(jié) ,長 小齒輪數(shù)都為 33,中心距 a=1550 壓軸力為 軸徑 d=76,輪徑 D=209 軸承的選取校核 設(shè)計選取運輸車工作速度為 21m/每個軸承所承受的壓力為 F=525000/4=131250N 轉(zhuǎn)速為 mi n )/(/1 00 0 ? 則查表 6擇調(diào)心滾子軸承，代號為 22214C 其基本參數(shù)為： d=70 D=125 B=31mm 158 05 徑向載荷 131250N 軸向載荷N ?0>h 故軸承壽命滿足條件。則軸承選取合適。 的設(shè)計與校核 的設(shè)計 的強度校核 進(jìn)行軸的強度校核計算時 ,應(yīng)根據(jù)軸的具體受載及應(yīng)力情況 ,采取相應(yīng)的計算方法 ,并恰當(dāng)?shù)剡x取其許用應(yīng)力。對于僅僅承受扭矩的軸，應(yīng)按扭矩強度條件計算；對于只承受彎矩的軸，應(yīng)按彎矩強度條件計算；對于即承受彎矩又承受扭矩的軸，應(yīng)按彎矩合成強度條件進(jìn)行計算，需要時還應(yīng)按疲勞強度條件進(jìn)行精確校核。 傳動軸受力結(jié)構(gòu)簡圖如下：湖南文理學(xué)院芙蓉本科畢業(yè)設(shè)計 （論文） 10 校核軸的強度 已知軸的彎矩和扭矩后， 可針對某危險截面做彎矩合成強度校核計算。按第三方強度理論，計算應(yīng)力： 22 4??? ??通常由彎矩所產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力 ? 是對稱循環(huán)變應(yīng)力，而由扭矩所產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 ? 則常常不是對稱循環(huán)變應(yīng)力。 的扭轉(zhuǎn)強度條件為 ： ? ???? ??? 5 5 0 0 0 由上式可得軸直徑：? ? ? ? 30333 5 00 5 00 0 T ???? ? ????論文） 11 校核軸的強度： 已知軸的彎矩和扭矩后 ，可針對某危險截面做彎矩合成強度校核計算。按第三方強度理論，計算應(yīng)力： 22 4??? ??? ? 22 4 ??? ? 對于直徑為 d 的圓軸，彎曲應(yīng)力為 ，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為 ??? ,將 ? ， ? 代入公式得軸的彎扭合成強度條件為： ? ? ? ?1222224 ?????????????????? ????――――軸的計算應(yīng)力， ―――――軸所受的彎矩， ―――――軸所受的扭矩， ―――――軸的抗彎截面系數(shù)， 3? ?1?? ――――對稱循環(huán)變應(yīng)力時軸的許用彎曲應(yīng)力 疲勞強度條件進(jìn)行精確校核 求出計算安全系數(shù) 應(yīng)使其稍大于或至少等于設(shè)計安全系數(shù) S,即 : ?? 22?? ?軸的彎曲剛度校核計算： 414??? zi 式中： ――――階梯軸 第 mm ――――階梯軸第 ―――――階梯軸的計算長度， ―――――階梯軸計算長度內(nèi)的軸段數(shù)。 當(dāng)載荷 作用與兩支承之間時， L＝ l（ l 為支承跨距）；當(dāng)載荷作用于懸臂端時， L=l+K（ 軸的彎曲剛度條件為：湖南文理學(xué)院芙蓉本科畢業(yè)設(shè)計 （論文） 12 撓度 ? ? 偏轉(zhuǎn)角 ? ???? 式中： ??y ――――― 軸的允許撓度， ?? ――――― ― 軸的允許偏轉(zhuǎn)角， 的扭轉(zhuǎn)剛度校核計算 軸的扭轉(zhuǎn)變形用每米長的扭轉(zhuǎn)角 ? 來表示。圓軸扭轉(zhuǎn)角 ? 的計算公式為： 光軸 ?? 階梯軸 ???? Zi 中： T―――――軸所受的扭矩， ―――――軸的材料的剪切彈性模量， 對于鋼材，? ――――軸的截面的極慣性矩， 4對于圓軸， 324 L―――――階梯軸受扭矩作用的長度， mm ――分別代表階梯軸第 i 段上所受的扭矩，長度和極慣性矩，單位同前 Z――――階梯軸受扭矩作用的軸段數(shù)。 軸的扭轉(zhuǎn)剛度條件為： ? ???? 式中， ??? 為軸每米長的允許扭轉(zhuǎn)角，與軸的使用場合有關(guān)。對于一般傳動軸，可取 ??? ＝ 1（°） /m;對于精密傳動軸，可取 ??? ＝ ）/m；對于精度要求不高的軸 ??? 可大于 1（°） /m。 由此計算可得軸滿足設(shè)計要求。湖南文理學(xué)院芙蓉本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 4 液壓總成的設(shè)計 本設(shè)計中的液壓缸運動是豎直上下運動，液壓傳動系統(tǒng)的主要優(yōu)缺點是： 功率密度較大，能夠輸出較大的力和力矩，執(zhí)行機構(gòu)在相 同的條件下，重量遠(yuǎn)比電氣元件輕、運動慣性小、響應(yīng)速度快；易于實現(xiàn)大范圍的無級調(diào)速； 容易和電氣控制相結(jié)合，實現(xiàn)自動控制；標(biāo)準(zhǔn)化程度高，執(zhí)行元件布置靈活，易于設(shè)計和制造。 液壓傳動系統(tǒng)其主要的缺點： 由于液壓裝置工作的時泄漏很難避免和油液的可壓縮性，液壓傳動不適宜要求嚴(yán)格的定比傳動中；由于油液流動時的損失較大，系統(tǒng)容易發(fā)熱，產(chǎn)生振動和溫升；液壓傳動系統(tǒng)要求細(xì)心維護，而且出現(xiàn)故障不易檢查，要求維修人員有較高的技術(shù)水平。 工作性能和動作循環(huán)：由頂升油缸動作把鋼卷及頂升立拉托起， 然后由小車移動至 指定位置。 動作循環(huán)為：把鋼卷及拉生立拉勻速上升至一定高度，由小車水平勻速移動至指定位置，頂升油缸勻速下降， 水平勻速后退 升截荇 鋼卷最大重量 ： 升 裝置： 5t 度 節(jié)流閥調(diào)定頂升油缸上升額定速度為 35mm/s 節(jié)流閥調(diào)定頂升油缸下降額定速度為 70mm/s 湖南文理學(xué)院芙蓉本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 14 作行程 頂升油缸工作行程 750轉(zhuǎn)油缸工作行程 700升油缸分析 設(shè)計頂升油缸上升時 ,頂升油缸會把頂升立拉和鋼卷同時頂起 。 F＝ 2=000**1000*69500N 1 已知頂升油缸工作行程 750S 上升額定速度為 ： 35m/秒 11=1750/35=50 秒 根據(jù)上述結(jié)果：可到出頂升油缸各工作階段的 受外負(fù)載：如表 3－ 1所示 表 3－ 1頂升油缸工作循環(huán)各階段的外負(fù)載 工作循環(huán) 外負(fù)載 F（ N） 上升 F=9000 頂起 上 269500 下降 F=9000 算液壓缸尺寸及工況 a ,缸內(nèi)徑 D,活塞桿直徑 由公式 ? ?? ?? ?1221 //11 4 D ?? ?? 湖南文理學(xué)院芙蓉本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 14 可求得桿徑 D