80T門式起重機(jī)的設(shè)計(jì)

80T門式起重機(jī)的設(shè)計(jì),80,起重機(jī),設(shè)計(jì) 目 錄 摘要 I Abstract II 第一章緒論 1 1.1課題的來源與研究的目的與意義 2 1.2門式起重機(jī)的方案分析 3 1.2.1 結(jié)構(gòu)分析 4 1.2.2 機(jī)械結(jié)構(gòu)總體方案與布局 5 1.3液壓系統(tǒng)簡(jiǎn)介 6 1.4液壓系統(tǒng)的基本組成 8 1.5液壓傳動(dòng)優(yōu)缺點(diǎn) 9 第二章機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)....................................................................................10 2.1 起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 11 2.1.1 圓柱齒輪減速器的選型計(jì)算 13 2.1.2 卷筒選型計(jì)算 13 2.1.3 浮動(dòng)軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 14 2.1.4 聯(lián)軸器的選型計(jì)算 15 2.1.5 鋼絲繩的選型計(jì)算 15 2.1.6 制動(dòng)器的選型計(jì)算 16 2.2 行走小車的機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 16 2.2.1小車行走電機(jī)的選型計(jì)算 17 2.2.2傳動(dòng)齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 18 2.3 鎖緊機(jī)構(gòu)的選型計(jì)算 18 第三章 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 19 I 3.1 制定液壓回路方案 20 3.1.1油源形式及壓力控制 20 3.1.2調(diào)速回路 21 3.2 擬定液壓系統(tǒng)圖 21 3.2.1選擇液壓基本回路 22 3.2.2 選擇液壓元件 23 第四章 各部分強(qiáng)度的校核...........................................................................24 4.1浮動(dòng)軸強(qiáng)度的校核 24 4.2齒輪強(qiáng)度的校核 25 結(jié)論 26 致謝 27 參考文獻(xiàn) 28 II 摘 要 隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，中國的基礎(chǔ)設(shè)施逐漸擴(kuò)大，道路，機(jī)場(chǎng)，港口，水利水電，市政建設(shè)等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)模也越來越大，門式起重機(jī)市場(chǎng)的需求也增加了,本課題是基于對(duì)80T門式起重機(jī)的設(shè)計(jì)，通過設(shè)計(jì)出它的各個(gè)組成部件，例如大梁，地梁、豎梁以及小車、主副提升機(jī)構(gòu)來達(dá)到本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的。 普通門式起重機(jī)一般由小車、起升機(jī)構(gòu)、小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)大梁、豎梁、橫梁等組成。起升機(jī)構(gòu)包括液壓馬達(dá)、制動(dòng)器、減速器、卷筒和滑輪組。液壓馬達(dá)通過減速器帶動(dòng)卷筒轉(zhuǎn)動(dòng)，使鋼絲繩繞上卷筒或從卷筒放下，以升降重物。小車架是支托和安裝起升機(jī)構(gòu)和小車運(yùn)行機(jī)構(gòu)等部件的機(jī)架，通常為焊接結(jié)構(gòu)。起重機(jī)運(yùn)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)方式可分為兩大類：一類為集中驅(qū)動(dòng)，即用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)長傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)兩邊的主動(dòng)車輪；另一類為分別驅(qū)動(dòng)、即兩邊的主動(dòng)車輪各用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。中、小型門式起重機(jī)較多采用制動(dòng)器、減速器和電動(dòng)機(jī)組合成一體的“三合一”驅(qū)動(dòng)方式，大起重量的普通門式起重機(jī)為便于安裝和調(diào)整，驅(qū)動(dòng)裝置常采用萬向聯(lián)軸器。起重機(jī)運(yùn)行機(jī)構(gòu)一般只用四個(gè)主動(dòng)和從動(dòng)車輪，如果起重量很大，常用增加車輪的辦法來降低輪壓。當(dāng)車輪超過四個(gè)時(shí)，必須采用鉸接均衡車架裝置，使起重機(jī)的載荷均勻地分布在各車輪上。橋架的金屬結(jié)構(gòu)由主梁和端梁組成，分為單主梁橋架和雙梁橋架兩類。單主梁橋架由單根主梁和位于跨度兩邊的端梁組成，雙梁橋架由兩根主梁和端梁組成。主梁與端梁剛性連接，端梁兩端裝有車輪，用以支承橋架在高架上運(yùn)行。主梁上焊有軌道，供起重小車運(yùn)行。橋架主梁的結(jié)構(gòu)類型較多比較典型的有箱形結(jié)構(gòu)、四桁架結(jié)構(gòu)和空腹桁架結(jié)構(gòu)。 關(guān)鍵詞：門式起重機(jī)；起升機(jī)構(gòu)；主梁；結(jié)構(gòu) III Abstract Pneumatic manipulator is a automated devices that can mimic the human hand and arm movements to do something，aslo can according to a fixed procedure to moving objects or control tools. It can replace the heavy labor in order to achieve the production mechanization and automation, and can work in dangerous working environments to protect the personal safety, Therefore widely used in machine building, metallurgy, electronics, light industry and atomic energy sectors. This article is mainly of the pneumatic manipulator the overall design, and pneumatic design. This mechanism of manipulator includes cylinders and claws and connectors parts, it can move according to the due track on the movement of grabbing, carrying and unloading. The pneumatic part of the design is primarily to choose the right valves and design a reasonable pneumatic control loop, by controlling and regulating pressure, flow and direction of the compressed air to make it get the necessary strength, speed and changed the direction of movement in the prescribed procedure work.It can replace the heavy labor in order to achieve the production mechanization and automation, and can work in dangerous working environments to protect the personal safety, Therefore widely used in machine building, metallurgy, electronics, light industry and atomic .The principle, technical pare-maters, transmiting system and main parts structure of mincing ma-chine were introduced. The productingcapacity was analysed.Keywords Mincing machine Holds plate Cutting blade Transfer auger. Key word: pneumatic manipulator；cylinder；pneumatic loop；Four degrees of freedom. IV 第一章 緒論 1.1 課題的來源與研究的目的和意義 起重機(jī)主要用于起重，運(yùn)輸，裝卸和安裝材料。它可以完成人力搬運(yùn)不可能完成的動(dòng)作，減輕人的體力勞動(dòng)，提高生產(chǎn)效率，在許多地區(qū)，工廠，礦山，港口，鐵路站施工現(xiàn)場(chǎng)，倉庫，水電站等部門得到了廣泛的應(yīng)用，隨著生產(chǎn)規(guī)模的日益擴(kuò)大，特別是現(xiàn)代，專業(yè)生產(chǎn)的需要，各種專用起重機(jī)已經(jīng)產(chǎn)生，在許多重要部門，不僅輔助機(jī)械生產(chǎn)過程，而且能夠?qū)崿F(xiàn)許多人力不可能完成的作業(yè)。 起重機(jī)的工作周期短，屬于物料搬運(yùn)機(jī)械的一種，一般包括進(jìn)料，運(yùn)輸，裝卸和回到原位的過程，在高層建筑，冶金，化工，電廠建設(shè)和其他大型項(xiàng)目，需要提升很重很大的物體，其中許多物體的重量高達(dá)上百噸重。因此，我們必須選擇一些大型起重機(jī)吊裝工作設(shè)備。大型起重機(jī)通常是用龍門起重機(jī)，門式起重機(jī)，塔式起重機(jī)，履帶式起重機(jī)，輪式起重機(jī)和門式起重機(jī)裝置。 道路，橋梁，水利電力建設(shè)用起重機(jī)，使用的范圍是非常廣泛，不管什么類型的加載設(shè)備，起重設(shè)備，電廠設(shè)備安裝，混凝土澆筑，模板的運(yùn)輸，施工垃圾和其他建筑材料都需要使用起重機(jī)械，特別是水電工程建設(shè)，不僅工程規(guī)模浩大，其特殊的地理?xiàng)l件，季節(jié)性強(qiáng)的施工，工程本身又很復(fù)雜，和起重搬運(yùn)設(shè)備，大量各種建筑材料。除了以上介紹的起重機(jī)等大型設(shè)備外，還應(yīng)用于水利水電工程，如電纜起重機(jī)，浮式起重機(jī)，各類起重機(jī)在車間在工廠和建筑安裝，為機(jī)組，閘門檢修，吊裝垃圾，這些大型龍門起重機(jī)，固定卷揚(yáng)起重機(jī)和門座起重機(jī)等。這些專用起重機(jī)一般屬于大噸位起重機(jī)，與龍門式，固定起重機(jī)工程起重機(jī)共同發(fā)揮著重要的作用，在未來的國家建設(shè)中，起重機(jī)也將發(fā)揮更大的作用。 1.2 門式起重機(jī)的方案分析 門式起重機(jī)主要用在需要在戶外吊運(yùn)貨物的場(chǎng)合，特別是碼頭、煤礦作業(yè)的地方經(jīng)常用到，例如鋼材、集裝箱的調(diào)運(yùn)等等場(chǎng)合，都需要用到門式起重機(jī)，結(jié)合具體的工況，一般的門式起重機(jī)都是用在需要調(diào)運(yùn)零部件很重的場(chǎng)合，所以在這里，我們?cè)O(shè)計(jì)的這款起重機(jī)型號(hào)為80T門式起重機(jī)，該門式起重機(jī)主要由主梁和豎梁、行走小車、起升機(jī)構(gòu)等部件構(gòu)成。門式起重機(jī)的大梁上面分別安裝有軌道，行走小車安裝在門式起重機(jī)的大梁上面的軌道上面，由于小車上面安裝有主副提升機(jī)構(gòu)，當(dāng)小車在上面往復(fù)橫向行走的時(shí)候，絞車實(shí)現(xiàn)吊鉤的升降，這樣就全方位地實(shí)現(xiàn)了工件的調(diào)運(yùn)，方便快捷。 1.2.1 結(jié)構(gòu)分析 本次設(shè)計(jì)的門式起重機(jī)主要用于建筑工地上大且重工件的調(diào)運(yùn)，門式起重機(jī)主要由：主梁，豎梁，小車，吊鉤以及導(dǎo)軌等等零部件組成，其中門式起重機(jī)的小車沿著橫向安裝的軌道作橫向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，而安裝在主梁上面的小車則沿著橫向安裝在主梁上面的軌道作橫向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，吊鉤則實(shí)現(xiàn)工件的垂直升降，其工作區(qū)域?yàn)橐痪匦?，運(yùn)動(dòng)示意圖如下： 1.2.2 機(jī)械結(jié)構(gòu)總體方案與布局 門式起重機(jī)主要由：橫梁、豎梁、支腿、小車、主副提升機(jī)構(gòu)，滾筒、吊鉤以及導(dǎo)軌等等零部件組成，其方案布局圖如下圖所示： 1.3液壓系統(tǒng)簡(jiǎn)介 液壓系統(tǒng)是一種以油液作為工作介質(zhì)，利用油液的壓力能并通過控制閥門等附件操縱液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作的整套裝置，包括動(dòng)力元件、執(zhí)行元件、控制元件、輔助元件（附件）和液壓油。原動(dòng)機(jī)的輸出特性往往不能和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的要求（力，速度，位移）理想匹配。因此，就需要某種傳動(dòng)裝置，將原動(dòng)機(jī)的輸出量進(jìn)行適當(dāng)變換，使其滿足工作機(jī)構(gòu)的要求。液壓系統(tǒng)就是用液壓原理來實(shí)現(xiàn)這種變換功能的裝置。 1.4液壓系統(tǒng)的基本組成 液壓系統(tǒng)主要由：動(dòng)力元件（油泵）、執(zhí)行元件（油缸或液壓馬達(dá)）、控制元件（各種閥)、輔助元件和工作介質(zhì)等五部分組成。 1、動(dòng)力元件（油泵） 它的作用是把液體利用原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液壓力能；是液壓傳動(dòng)中的動(dòng)力部分。 2、 執(zhí)行元件（油缸、液壓馬達(dá)） 它是將液體的液壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。其中，油缸做直線運(yùn)動(dòng)，馬達(dá)做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 3、 控制元件 包括壓力閥、流量閥和方向閥等。它們的作用是根據(jù)需要無級(jí)調(diào)節(jié)液動(dòng)機(jī)的速度，并對(duì)液壓系統(tǒng)中工作液體的壓力、流量和流向進(jìn)行調(diào)節(jié)控制。 4、輔助元件 除上述三部分以外的其它元件，包括壓力表、濾油器、蓄能裝置、冷卻器、管件及油箱等，它們同樣十分重要。 5、 工作介質(zhì) 工作介質(zhì)是指各類液壓傳動(dòng)中的液壓油或乳化液，它經(jīng)過油泵液動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換。 1.5液壓傳動(dòng)優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)： 〈1〉體積小、重量輕，單位重量輸出的功率大（一般可達(dá)32MPa,個(gè)別場(chǎng)合更高）。 〈2〉可在大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速。 〈3〉操縱簡(jiǎn)單，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。特別是和電氣控制聯(lián)合使用時(shí)，易于實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的自動(dòng)工作循環(huán)。 〈4〉慣性小、響應(yīng)速度快，起動(dòng)、制動(dòng)和換向迅速。(液壓馬達(dá)起動(dòng)只需0.1s) 〈5〉易于實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)，安全性好；采用礦物油作為工作介質(zhì)，自潤滑性好。 〈6〉液壓元件易于實(shí)現(xiàn)系列化 標(biāo)準(zhǔn)化和通用化。 缺點(diǎn)： 〈1〉由于液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中存在的泄漏和油液的壓縮性，影響了傳動(dòng)的準(zhǔn)確性，不易實(shí)現(xiàn)定比 傳動(dòng)。 〈2〉不適應(yīng)在溫度變化范圍較大的場(chǎng)合工作。 〈3〉由于受液體流動(dòng)阻力和泄漏的影響，液壓傳動(dòng)的效率還不是很高，不易遠(yuǎn)距離傳動(dòng)。 〈4〉液壓傳動(dòng)出現(xiàn)故障不易查找。 第二章 機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 2.1 起升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 2.1.1 圓柱齒輪減速器的選型計(jì)算 根據(jù)以上計(jì)算可知，卷筒的轉(zhuǎn)速為37.68mm/min,則根據(jù)公式有： 減速器的總傳動(dòng)比為：=588/37.68=15.6，根據(jù)相關(guān)表格可知，我們選擇ZQ-1000型的圓柱齒輪減速器，其需用功力N=432KW，傳動(dòng)比i=15.6，自重g=3200KG,輸出最大扭矩T=118000N。 2.1.2 卷筒選型計(jì)算 根據(jù)工況可知，系統(tǒng)的工作級(jí)別為M2級(jí)，由一下表格可得，卷筒鋼絲繩直徑比系數(shù)為e=14。則卷筒直徑由一下公式可得： 其中，卷筒尺寸圖如下： 2.1.3 浮動(dòng)軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 （1）初步確定軸的直徑 根據(jù)工作條件，取mm （2）浮動(dòng)軸受力分析 N （3.33） N （3.34） N 傳動(dòng)軸的受力簡(jiǎn)圖 （3）繪制浮動(dòng)軸的受力簡(jiǎn)圖，如圖所示，求支座反力 ①垂直面支反力： 由，得： 由，得： N （3.37） ②水平面支反力： 由，得： （3.38） N 由，得： N （3.39） （4）作彎矩圖： ①垂直面彎矩圖： C點(diǎn) N·mm （3.40） ②水平面彎矩圖： C點(diǎn) N·mm （3.41） ③合成彎矩圖： C點(diǎn) N·mm （3.42） （5）作轉(zhuǎn)矩T圖： N·mm 2.1.4 聯(lián)軸器的選型計(jì)算 根據(jù)公式 mm 輸入軸的最小直徑為安裝聯(lián)軸器的直徑，為了使所選的軸直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng)，故需同時(shí)選取聯(lián)軸器型號(hào)。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩，查《機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）》表14-1，由于轉(zhuǎn)矩變化很小，故取，則 =1.3X49.24=64012N.Mm 查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》表14-4，選Lx3型彈性柱銷聯(lián)軸器其工稱轉(zhuǎn)矩為1250N.m，而電動(dòng)機(jī)軸的直徑為20mm所以聯(lián)軸器的孔徑不能太小。取=60mm，半聯(lián)軸器長度L=80mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長度為60mm。軸向滾動(dòng)絲杠副絲杠軸，選HL1型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為1250000，半聯(lián)軸器的孔徑60mm，半聯(lián)軸器長度82mm。 2.1.5 鋼絲繩的選型計(jì)算 鋼絲繩在工程起重機(jī)上使用的非常普遍，一般由許多高強(qiáng)度鋼絲編繞而成。它首先由單根鋼絲繞在一起形成股，然后將其中一些股繞成繩芯，再由其它股組成的外股圍繞繩芯繞成鋼絲繩。有些進(jìn)口鋼絲繩內(nèi)部還包含一個(gè)塑料插芯，通常以塑料涂層的形式經(jīng)過特殊處理覆蓋在繩芯上，重要的鋼絲繩則在繩內(nèi)部充填適當(dāng)?shù)臐櫥瑒┮詼p少摩擦。 根據(jù)以上工況，計(jì)算可得：鋼絲繩所承受的最大拉力為： ，根據(jù)起升機(jī)構(gòu)級(jí)別，查下表可得安全系數(shù)K=5， 其中整繩破斷拉力，查表選取鋼絲繩型號(hào)6W(19)-18-155-光-右交（GB1102-74),鋼絲繩直徑D=20mm。 2.1.6 制動(dòng)器的選型計(jì)算 根據(jù)系統(tǒng)工況，計(jì)算靜制動(dòng)力矩： ，故選用YWZ-600/200制動(dòng)器。 2.2 行走小車的機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 2.2.1 小車行走電機(jī)的選型計(jì)算 已知行走小車上各零部件的總重量，我們?nèi)?00Kg，小車輪與導(dǎo)軌之間的摩擦系數(shù)取，則根據(jù)公式有： 根據(jù)負(fù)載公式: N=＝2.3(KW) G－小車的總重 －輪子與導(dǎo)軌之間的摩擦系數(shù)，取0.5 所以根據(jù)N＝2.3kw，n＝1500r/min，查B1表10-4-1選用Y100M-4，再查表10-4-2得Y100M-4電機(jī)。 2.2.2 傳動(dòng)齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 本次設(shè)計(jì)的齒輪傳動(dòng)是由兩個(gè)直齒圓柱齒輪來完成的。即小齒輪和大齒輪。小齒輪安裝在電機(jī)輸出軸上，大齒輪安裝在中間軸。通過這兩個(gè)齒輪，將運(yùn)動(dòng)傳遞到小車的運(yùn)動(dòng)上面。 1）齒輪模數(shù)的確定 參考同類產(chǎn)品：選取小齒輪材料為45#鋼，齒面淬火，淬火硬度為HBS220-280；大齒輪材料同樣用45#鋼，調(diào)質(zhì)處理HBS220-280。初選z=40, 則z2=i40=240=80, 為減小傳動(dòng)的尺寸，小齒輪和大齒輪均為硬齒面； 模數(shù)大小需由彎曲疲勞強(qiáng)度確定。由于第二對(duì)齒輪傳動(dòng)承載較大，就按第二對(duì)齒輪傳動(dòng)初步計(jì)算。 按彎曲強(qiáng)度，m ① [1]P201式（10-5） 式中，取載荷系數(shù)K=1.325　，z=23　，轉(zhuǎn)矩T=6338 Nw　 齒寬系數(shù)=0.51 小齒輪、大齒輪許用彎曲應(yīng)力：[]=637MP，[]=396MP 齒形系數(shù)：Y=2.69 ， Y=2.21 應(yīng)力修正系數(shù)：Y=1.58 ， Y=1.77 以上數(shù)據(jù)均查自[1]P200 =＜= 就按二者中的大值計(jì)算，將諸值代入①式，得 M≥ = =4.5mm圓整，取m=5mm。 2.3鎖緊機(jī)構(gòu)的選型計(jì)算 小車的鎖緊機(jī)構(gòu)在雙梁過軌門式起重機(jī)的工作過程中的起到了至關(guān)重要的保證人身安全的作用，本次設(shè)計(jì)的鎖緊機(jī)構(gòu)為為電機(jī)帶動(dòng)齒輪傳動(dòng)，從而來帶動(dòng)主擋車板擺動(dòng)，當(dāng)主擋車板擺動(dòng)到一定的程度的時(shí)候就好副擋車板嚙合了，這樣就限制了小車的繼續(xù)移動(dòng)，當(dāng)中控系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)給鎖緊機(jī)構(gòu)的電機(jī)了，電機(jī)開始反轉(zhuǎn)，這樣，主擋車板就和副擋車板脫離，這樣小車就可以移動(dòng)了。 第三章 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 3.1選擇液壓基本回路 選擇調(diào)速回路。該系統(tǒng)的流量、壓力較小，可選用定量泵和溢流閥組成的供油源，液壓系統(tǒng)功率小，滑臺(tái)運(yùn)動(dòng)速度低，工作負(fù)載變化小，銑床加工有順銼和逆銼之分，可采用進(jìn)流口節(jié)流的調(diào)速形式，具有承受負(fù)切削的能力，如圖（a） (a) 選擇快速運(yùn)動(dòng)回路和換向回路。系統(tǒng)采用節(jié)流調(diào)速回路后，不管采用什么油源形式都必須有單獨(dú)的油路直接通向液壓缸兩腔，以實(shí)現(xiàn)快速運(yùn)動(dòng)。在本系統(tǒng)中，單桿液壓缸要作差動(dòng)連接，為保證換向平穩(wěn)，采用電液換向閥式換接回路。選擇速度換接回路。避免液壓沖擊，宜選用行程閥來控制速度換接，如圖（c） 3.2選擇液壓元件 1 確定液壓泵的容量及電機(jī)功率 1）液壓泵油路壓力損失△P=0.5MPa，回油路泄露系數(shù)取1.1，則液壓泵的最高工作壓力為：pB=p1+△p=(2.54+0.5) MPa=3.04 MPa。 總流量：QB=KQmax=(1.1x5.01) L/min=5.511 L/min。 根據(jù)上述計(jì)算數(shù)據(jù)查泵的產(chǎn)品目錄,選用YB-A9B定量式葉片泵,輸出流量6.9L/min。 ２）確定驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率。 由工況圖表明，最大功率出現(xiàn)在快退階段，液壓泵總效率η＝0.75,則電動(dòng)機(jī)功率為：P== kW=0.283 kW; 根據(jù)此數(shù)據(jù)按JB/T9616—1999，查閱電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品樣本選取Y90S型三相異步電動(dòng)機(jī)，其額定功率P=0.75Kw,額定轉(zhuǎn)速n=1000r/min。 2 控制閥的選擇 根據(jù)閥類及輔助元件所在油路的最大工作壓力和通過該元件的最大實(shí)際流量，可選出這些液壓元件的型號(hào)及規(guī)格，如下表： 序號(hào) 元件名稱 額定流量L/min 額定壓力MPa 型號(hào)規(guī)格 1 濾油器 16 6.18 XU—10x200 2 定量式葉片泵 6.9 7 YB-A9B 3 單向閥 63 16 AF3-Ea10B 4 三位五通電液閥 80 18 35DYF3Y-E10B 5 行程閥 63 16 AXQF-E10B 6 調(diào)速閥 0.07~50 16 7 單向閥 63 16 9 單向閥 63 16 AF3-Ea10B 10 背壓閥 63 6.3 YF3-10B 11 順序閥 20 3~7 X2F-L10F 12 溢流閥 63 6.3 YF3-10B 13 單向閥 63 16 AF3-Ea10B 3 定油管直徑 各元件間連接管道的規(guī)格按原件接口尺寸決定，液壓缸則按輸入、排出的最大流量計(jì)算。由于液壓泵具體選定之后液壓缸在各個(gè)階段的進(jìn)、出流量已與原定數(shù)值不同，所以要重新計(jì)算，如下表所示。 油液在壓油管中的流速取3m/min， d≥2=2×mm=9.3mm 油液在吸油管中的流速取1m/min, d≥2=2×mm=11.3mm 兩個(gè)油管都按GB/T2351-2005選用外徑Φ15mm、內(nèi)徑Φ12mm的無縫鋼管。 流量、速度 快進(jìn) 工進(jìn) 快退 輸入流量L/min q1=(A1qp)/(A1-A2`) =(19.63x6)/(19.63-10.01) =12.24 q1=0.5 q1=qp=6 排出流量L/min q2=(A2q1)/A1 =(10.01x12.24)/19.63 =6.24 q2=(A2q1)/A1 =(0.5x10.01)/19.63 =0.25 q2=(A1q1)/A2 =(19.63x6)/10.01 =11.76 4定油箱容積 取ξ為7時(shí)，求得其容積為： V=ξqp=7×6 L=42 L 按JB/T7938-1999規(guī)定，取標(biāo)準(zhǔn)值V=100L。 第四章 各部分強(qiáng)度的校核 4.1浮動(dòng)軸強(qiáng)度的校核 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險(xiǎn)截面C）的強(qiáng)度。由文獻(xiàn)[1，15-5]可知，取，軸的計(jì)算應(yīng)力 MPa （3.43） 選定軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由文獻(xiàn)[1]表可知，MPa。因此，，故安全。 （7）精確校核軸的疲勞強(qiáng)度 ①判斷危險(xiǎn)截面 從應(yīng)力集中對(duì)軸的疲勞強(qiáng)度的影響來看，截面IV和V引起的應(yīng)力集中最嚴(yán)重，而V受的彎矩較大；從受載的情況來看，截面C的應(yīng)力最大，但應(yīng)力集中不大，故C面不用校核。只需校核截面V。 ②截面V左側(cè) 抗彎截面系數(shù) mm （3.44） 抗扭截面系數(shù) mm （3.45） 截面V左側(cè)的彎矩M為 Mpa （3.46） 截面V上的扭矩T為 MPa 截面上的彎曲應(yīng) Mpa （3.47） 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力MPa （3.48） 軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。由文獻(xiàn)[1]表可知，MPa，MPa，MPa。 由文獻(xiàn)[1] 附表可知，用插入法求出 ， 軸按精車加工，由文獻(xiàn)[1] 附圖可知，表面質(zhì)量系數(shù)為： 軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理， 固得綜合系數(shù)為 （3.49） 由文獻(xiàn)[1] §，§可知，碳鋼的特性系數(shù) 取 取 所以軸在截面V左側(cè)的安全系數(shù)為 （3.50） （3.51） （3.52） 故該軸在截面V左側(cè)的強(qiáng)度是足夠的。 ③截面V右側(cè) 抗彎截面系數(shù) mm 抗扭截面系數(shù) mm 截面V左側(cè)的彎矩M為 MPa 截面V上的扭矩T為 MPa 截面上的彎曲應(yīng)力 MPa 截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 MPa 截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)及按文獻(xiàn)[1]附表查取。因，， ， 又由文獻(xiàn)[1]附圖可得軸的材料的敏感系數(shù)為 ， 故有效應(yīng)力集中系數(shù)按文獻(xiàn)[1，附]為 （3.53） 由文獻(xiàn)[1]附圖可得軸的截面形狀系數(shù)為 由文獻(xiàn)[1]附圖可得軸的材料的敏感扭轉(zhuǎn)剪切尺寸系數(shù)為 綜合系數(shù)為 所以軸在截面V左側(cè)的安全系數(shù)為 故該軸在截面V左側(cè)的強(qiáng)度是足夠的。 4.2齒輪強(qiáng)度的校核 齒形系數(shù)Y Y=2.85，Y=2.69，Y=2.21 應(yīng)力修正系數(shù)Y Y=1.54，Y=1.575，Y=1.775 彎曲疲勞極限 ＝600，＝650，＝450 彎曲安全系數(shù)S S=1.0 應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N 小齒輪為主動(dòng)輪。每轉(zhuǎn)一周，小齒輪同一側(cè)嚙合一次，彎曲應(yīng)力按脈動(dòng)循環(huán)變化；中間同一側(cè)齒面口嚙合一次，彎曲應(yīng)力按對(duì)稱循環(huán)變化。 N=60rnt=60×1×16.98×3840=3.9×10 N=N/i=3.9×10/1.2=3.26×10 N=N/i=3.26×10/3.6=0.9×10 彎曲壽命系數(shù)KFN KFN1 =0.9，KFN2 =1.0，KFN3 =1.15 許用彎曲應(yīng)力[] []===540 []===650 []===518 驗(yàn)算： <[] <[] <[] <[] 經(jīng)計(jì)算知：大小齒輪均滿足彎曲強(qiáng)度要求，且具有高的可靠性。 第五章 設(shè)計(jì)總結(jié) 在最近的一段時(shí)間的畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我們充分把握的設(shè)計(jì)方法和步驟，不僅復(fù)習(xí)所學(xué)的知識(shí)，而且還獲得新的經(jīng)驗(yàn)與啟示，在各種軟件的使用找到的資料或圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，會(huì)遇到不清楚的作業(yè)，老師和學(xué)生都能給予及時(shí)的指導(dǎo)，確保設(shè)計(jì)進(jìn)度，本文所設(shè)計(jì)的是80T門式起重機(jī)的設(shè)計(jì)，通過初期的定題，查資料和開始正式做畢設(shè)，讓我系統(tǒng)地了解到了所學(xué)知識(shí)的重要性，從而讓我更加深刻地體會(huì)到做一門學(xué)問不易，需要不斷鉆研，不斷進(jìn)取才可要做的好，總之，本設(shè)計(jì)完成了老師和同學(xué)的幫助下，在大學(xué)研究的最感謝幫助過我的老師和同學(xué)，是大家的幫助才使我的論文得以通過。 通過此次設(shè)計(jì)，又一次提升了運(yùn)用軟件的水平，并吸收了不少經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)為一下幾點(diǎn)。 有零件圖紙作圖與空想設(shè)計(jì)作圖不同，零件尺寸已經(jīng)給出，作圖時(shí)先不考慮尺寸是否真的合適，根據(jù)尺寸作出零件的二維圖，但到裝配時(shí)必須要考慮尺寸是否合適，由于AutoCAD圖紙效果不好，導(dǎo)致尺寸會(huì)有出錯(cuò)，甚至有出現(xiàn)欠定義尺寸，所以，此時(shí)必須通過配合后在衡量尺寸，再進(jìn)行修改，直到滿足配合要求。 工具集的確方便了作圖，通過選擇零件類型，輸入數(shù)據(jù)，就能生成出標(biāo)準(zhǔn)零件，但有時(shí)需要用到的零件在工具集上也未必能找到，所以此時(shí)要隨機(jī)應(yīng)變，運(yùn)用其他零件代替并通過修改或添加零件使其滿足要求。作二維圖時(shí)要靈活變通，解決問題的方法總比問題多，當(dāng)一種方法不能正常作圖時(shí)，試試另一種方法，這不但能完成零件制作，同時(shí)也可以培養(yǎng)出更好的作圖思路，和打破規(guī)矩的新想法。 規(guī)則的零件，要學(xué)會(huì)使用一些能夠節(jié)省時(shí)間的命令，如鏡向，陣列等，“能省則省”。關(guān)于裝配，曾經(jīng)帶給我很大的阻礙，花了很多時(shí)間才弄清原因所在。在一可活動(dòng)子裝配體上，即使活動(dòng)范圍會(huì)產(chǎn)生干涉，也不能對(duì)其設(shè)定活動(dòng)范圍，如高級(jí)配合里的距離范圍，和角度范圍，即使在該活動(dòng)范圍并不影響父配體，也不可設(shè)定。因?yàn)橐坏┰O(shè)定范圍后，在父裝配體上會(huì)將子裝配體視為完全定義的模型，這樣會(huì)對(duì)子裝配體之間的配合產(chǎn)生矛盾，將不能完成裝配?？炊畧D是作圖的首要任務(wù)，看圖就是了解零件的工具，沒有工具則無法制出零件，所以畫圖不能急于下筆，想透了零件的結(jié)構(gòu)，想透圖中的虛實(shí)線，這才是高效作圖的重中之重。進(jìn)行零件建模前，一般應(yīng)進(jìn)行深入的特征分析，搞清零件是由那幾個(gè)特征組成，明確各個(gè)特征的形狀，他們之間的相對(duì)位置和表面連接關(guān)系，然后按照特征的主次關(guān)系，按一定的順序進(jìn)行建模。一個(gè)復(fù)雜的零件，可能是許多個(gè)簡(jiǎn)單特征經(jīng)過相互之間的疊加、切除或相交組成。所以零件建模時(shí)，特征的生成順序十分重要，不同的建模過程雖然可以構(gòu)造出同樣的實(shí)體零件，但其造型過程及實(shí)體的構(gòu)型結(jié)構(gòu)卻直接影響到實(shí)體模型的穩(wěn)定性、可修改性、可理解性及實(shí)體模型的應(yīng)用。 尤其在二維圖紙上，我們能看到的只是零件的平面圖，而內(nèi)部特征則以虛線給予表示，另外還有零件的相貫線，這表示了各個(gè)特征相交時(shí)出現(xiàn)線段。在零件的草圖繪制過程中，必須要選好第一個(gè)草繪平面，這很關(guān)鍵，這個(gè)平面決定了往后建模的所用到的命令，簡(jiǎn)單的說，一個(gè)圓柱可以作一個(gè)圓形然后拉伸，也可以作一個(gè)長方體旋轉(zhuǎn)，雖然他們的結(jié)果都一樣，但所用的草繪平面和命令就截然不同。如果我們要的是一條軸，那我們就應(yīng)該選擇第二種方法為好了。 由于此設(shè)計(jì)的零件都是比較規(guī)則的零件，所用到的命令大部分是拉伸命令和旋轉(zhuǎn)命令，而且很多零件都是擁有對(duì)稱關(guān)系，所以為了節(jié)省時(shí)間，提高效率，經(jīng)常會(huì)用到鏡向特征命令。 一張完整的工程圖應(yīng)具備以下4方面的內(nèi)容。 一組視圖：用一組視圖（其中包括視圖、剖視圖、斷面圖、局部放大圖）確、完整、清晰地表達(dá)零件各部分的結(jié)構(gòu)形狀。 尺寸：確定零件各部分形狀的大小和位置 技術(shù)要求：表明零件在制造和檢驗(yàn)是應(yīng)達(dá)到的一些要求，如表面粗糙度、尺寸公差、形位公差、材料熱處理方式和指標(biāo)等。 標(biāo)題欄：注明零件名稱、材料、數(shù)量、圖樣比例以及圖號(hào)等內(nèi)容。 單擊【新建文件】圖標(biāo)，系統(tǒng)顯示新建Pro/e文件對(duì)話框，雙擊該對(duì)話框中得裝配體選項(xiàng)，即可進(jìn)入裝配體工作模式。 調(diào)入第一個(gè)零件模型并放置在裝配體的原點(diǎn)處，即零件原點(diǎn)與裝配體原點(diǎn)重合。調(diào)入一個(gè)與第一個(gè)零件模型有裝配關(guān)系的零件模型。分析兩個(gè)零件之間的裝配約束關(guān)系，然后選取相應(yīng)的約束選項(xiàng)進(jìn)行零件操作。 結(jié) 論 本課題是80T門式起重機(jī)的設(shè)計(jì)，本次設(shè)計(jì)80T門式起重機(jī)的目的是為了提高此種機(jī)械的工作效率，本機(jī)主要用于露天大型貨物的搬運(yùn)。根據(jù)不同的貨物的搬運(yùn)要求，可以對(duì)傳統(tǒng)的門式起重機(jī)的部分結(jié)構(gòu)進(jìn)行靈活的調(diào)整。 本次設(shè)計(jì)的80T門式起重機(jī)，工作效率高，它可以精確的運(yùn)動(dòng)，傳輸是穩(wěn)定可靠的，使用安全，易于維護(hù)，滿足吊運(yùn)要求，工作行程很容易調(diào)整，能保證對(duì)待吊運(yùn)的貨物做到準(zhǔn)確定位和吊運(yùn)。在設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)精度有待提高和完善，相信隨著社會(huì)的發(fā)展，門式起重機(jī)的應(yīng)用會(huì)更加廣泛。 致 謝 現(xiàn)在，我的心里感到特別高興和激動(dòng)，在這里，我打心里向我的導(dǎo)師和同學(xué)們表示衷心的感謝！因?yàn)橛辛死蠋煹恼佌伣虒?dǎo)，才讓我學(xué)到了很多知識(shí)和做人的道理，由衷地感謝我親愛的老師，您不僅在畢業(yè)設(shè)計(jì)上對(duì)我精心指導(dǎo)，在生活上面也給予我無微不至的關(guān)懷支持和理解，給了我許多在畢業(yè)設(shè)計(jì)中的靈感和啟發(fā)，所以我才能順利地完成大學(xué)階段的畢業(yè)設(shè)計(jì)，也學(xué)到了很多有用的知識(shí)，同時(shí)我的生活中的也有了一個(gè)明確的目標(biāo)。使我懂得了：“紙上學(xué)來終覺淺，絕知此事要躬行”的道理。并且在做畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，我想了很多，關(guān)于以后規(guī)劃的問題，知道想要什么，我不再是過去的那個(gè)懵懂少年和調(diào)皮的我啦。導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹笇?dǎo)的態(tài)度，耐心細(xì)致中的講解，認(rèn)真負(fù)責(zé)，無私奉獻(xiàn)，寬容豁達(dá)的教學(xué)態(tài)度都是我們應(yīng)該學(xué)習(xí)和提倡的。通過近半年的設(shè)計(jì)計(jì)算和查找資料，查找各類80T門式起重機(jī)的相關(guān)資料，畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成了，我感到非常興奮和高興。雖然它是不完美的，也不是最好的，但在我心中，它是我最珍惜的，因?yàn)槲沂窃趺聪氲?，這是我付出的汗水獲得的成果，是我在大學(xué)四年知識(shí)的運(yùn)用和總結(jié)。四年的學(xué)習(xí)和生活，不僅豐富了我的知識(shí)，而且鍛煉了我的個(gè)人能力，明白了一個(gè)重要道理，切勿紙上談兵，更重要的是來自老師和同學(xué)的潛移默化讓我學(xué)到很多有用的知識(shí)，在這里，謝謝老師以及所有關(guān)心我和幫助我的人，謝謝大家。在以后的工作中，我們將繼續(xù)努力，爭(zhēng)取把自己的本職工作做好。 另外也感謝我的父母，朋友的幫助。在做設(shè)計(jì)感覺受挫，枯燥與迷茫時(shí)，是他們?cè)谙ば牡墓膭?lì)為我釋放壓力，鼓勵(lì)我不要?dú)怵H，不忘來時(shí)的路，勇敢面對(duì)。每周一次和父母的通話，與朋友和同學(xué)的長談后都使我精神放松，斗志倍增，以飽滿的熱情重新投入到完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的工作上來，感謝他們，正是他們的不懈支持和充分理解才能使我順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。 最后，感謝我的導(dǎo)師，祝愿導(dǎo)師在以后的日子了工作順利，心想事成；祝同學(xué)早日找到自己滿意的工作，事業(yè)有成。 參考文獻(xiàn) [1] 鄭淑芳 機(jī)械設(shè)計(jì)理論研究與探討 北京：科學(xué)出版社，2004.5 [2] 黃長藝 門式起重機(jī)操作系統(tǒng)概述 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.1 [3] 周宏甫 門式起重機(jī)的創(chuàng)新設(shè)計(jì).高等教育出版社，2004.3 [4] 姜繼海，宋錦春，高常識(shí). 門式起重機(jī)工作原理.高等教育出版社，2002.8 [5] 張春林，曲繼方，張美麟.機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì).機(jī)械工業(yè)出版社，2001.4 [6] 錢平. 加工專機(jī)應(yīng)用技術(shù) 機(jī)械工業(yè)出版社，2005.1 [7] 張遼遠(yuǎn). 門式起重機(jī)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn). 機(jī)械工業(yè)出版社，2002.8 [8] 基恩士傳感器選擇手冊(cè) 2010版本 [9] 黃長藝，嚴(yán)普強(qiáng).機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ). 機(jī)械工業(yè)出版社，2001.1 [10] 張桓，陳作模.機(jī)械原理.高等教育出版社，2000.8 [11] 王昆，何小柏，汪信遠(yuǎn). 門式起重機(jī)原理.高等教育出版社，1995.12 [12] 徐錦康.機(jī)械設(shè)計(jì). 高等教育出版社，2004.4 [13] 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