【正文】 ...............................38 參考文獻(xiàn) ..............................................................................................................39 摘要 I 摘要 本文介紹了球鉸軸承試驗(yàn)機(jī)研制的背景和意義 ,通過分析關(guān)節(jié)軸承的結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)原理、失效形式 ,探討了試驗(yàn)機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)、結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)組成及控 制方案等。采用液壓缸控制技術(shù)模擬加載載荷，采用千分表對關(guān)節(jié)軸承各種試驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行測量。 確定了方案后進(jìn)行了相關(guān)的參數(shù)計(jì)算。軸的設(shè)計(jì)計(jì)算，平鍵的選擇于校核，液壓缸的計(jì)算與選擇等 繪制了機(jī)械結(jié)構(gòu)圖紙，液壓原理圖、機(jī)架結(jié)構(gòu)圖以及夾具零件圖等。 關(guān)鍵詞 ： 球絞軸承 測試機(jī) 游隙 剛度 壽命 Abstract This article describes the hinge ball bearing testing machine developed by the background and significance, by analyzing the structure of joint bearing, movement principles, failure modes of the testing machine main technical parameters, structure, system ponents and control cylinder control technology to simulate load load bearing joints using micrometer to measure the various test parameters. After the program identified the relevant parameter design calculation, the choice of flat keys in check, the calculation of hydraulic cylinders and selection, and so all. Draw the mechanical structure drawings, hydraulic schematics, rack and clamps parts diagram maps, and so all. Keywords : ball twister bearing testing machine Clearance stiffness Lifespan 第 1章 緒論 1 第 1 章 緒論 課題背景 我國自行研究的線材打包機(jī)主要是半自動(dòng)化打包機(jī)，半自動(dòng)化打包機(jī)除 了生產(chǎn)效率低以外，還有其他缺點(diǎn)。比如：半自動(dòng)化打包機(jī)的打結(jié)位置不理 想，在運(yùn)輸過程中容易造成鋼捆變松或散包；半自動(dòng)打包機(jī)需要人工穿線， 耗費(fèi)勞動(dòng)力等。而高自動(dòng)化打包機(jī)可以解決上述問題，但是進(jìn)口國外高自動(dòng) 化打包機(jī)價(jià)格昂貴，所以我們要自主研發(fā)。 線材簡介 線材在很多領(lǐng)域扮演著相當(dāng)重要的角色 ， 所謂的線材是指直徑為 54mm 的熱軋圓鋼和 10mm 以下的螺紋鋼。它是用作鋼筋混凝土的配筋和焊接結(jié)構(gòu)件或再加工（如拔絲， 制釘?shù)龋┰?。另外線材中應(yīng)用廣泛的是高 速 線材 ,所謂的高速線材是指 用高速軋鋼機(jī)軋 制的線制鋼材。 類似線材的鋼材還有棒材，卷材等。 線材在社會(huì)上起著巨大作用，是用量很大的鋼材品種之一。經(jīng)過軋制后可直接用于鋼筋凝土的配筋和焊接結(jié)構(gòu)件，也可經(jīng)再加工使用。例如 ,經(jīng)拉拔成各種規(guī)格鋼絲，再捻制成鋼絲繩、編織成鋼絲網(wǎng)和纏繞成型及熱處理成彈簧；經(jīng)熱、冷鍛打成鉚釘和冷鍛及滾壓成螺栓、螺釘?shù)?；?jīng)切削成熱處理制成機(jī)械零件或工具等。 按照《包裝國家標(biāo)準(zhǔn)匯編》的有關(guān)規(guī)定，各種不同類型的金屬成品，在一定的規(guī)格范圍內(nèi)出廠前必須包裝成卷或捆， 包裝的方式多樣，但對緊實(shí)度有一定的要求，而且要有相應(yīng)的標(biāo)志。對應(yīng)的每種鋼材都有適應(yīng)它的打包機(jī)構(gòu)，即所說的金屬材料捆扎機(jī)。所謂的金屬材料捆扎機(jī)是指冶金工廠將其生產(chǎn)的鋼材或其他金屬材料進(jìn)行機(jī)械化捆扎包裝，以便于儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)脑O(shè)備。 國內(nèi)外打包機(jī)的主要研究成果 目前在線材打包機(jī)這一領(lǐng)域，國外的研究成果有前蘇聯(lián)黑色冶金機(jī)械化 科學(xué)所研究的鋼帶類打捆機(jī)，如圖 1 所示。 瑞典森德斯（ SUND/BIRSTA）公司制造的 PCH4KNA 型臥式打捆機(jī)，如中 南 大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 圖 2所示。 圖 11 前蘇聯(lián)黑色冶金機(jī) 械化科學(xué)研究所打捆機(jī)簡圖 1— 圍盤 ； 2— 捆扎頭 ； 3— 捆帶拉引機(jī)構(gòu) ； 4— 捆帶供給機(jī)構(gòu)； 5— 液壓驅(qū)動(dòng)裝置； 6— 開卷機(jī)； 7— 板疊 圖 1 2 PCH4KNA 型臥式打捆機(jī) 1左移動(dòng)壓實(shí)板； 2右移動(dòng)壓實(shí)板； 3打包頭； 4送線器； 5中心線道； 6彎曲線道； 7升降臺(tái) 。 圖 1 3 首鋼自行研制的臥式線材打捆機(jī) 1壓實(shí)缸 ； 2支座 ； 3壓實(shí)頭 ； 4吊卷鉤 ； 5托起機(jī)構(gòu)； 6擰扣機(jī)構(gòu) 首鋼自行研制的臥式線材打捆機(jī)，如圖 3所示 第 1章 緒論 3 北京航空航天大 學(xué)改造的達(dá)涅利打包機(jī)，如圖 4 所示。 圖 14 北航打捆機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖 圖中序號(hào)部件名稱： 1捆絲除銹器； 2蓄絲液壓鎖； 3蓄絲送絲滑輪組； 4送絲滑輪組；5支撐立板； 6捆絲； 7上支臂油缸； 8送絲力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)； 9送絲壓輪； 10打捆上抱臂；11上送絲導(dǎo)槽； 12下送絲導(dǎo)槽； 13送絲主輪及送絲馬達(dá)； 14剪切機(jī)構(gòu)； 15剪切油缸；16擰緊頭； 17擠平機(jī)構(gòu)； 18防脫油缸； 19打捆機(jī)下抱臂； 20擰緊油缸； 21下支臂油缸； 22蓄絲抽絲油缸； 23驅(qū)動(dòng)馬達(dá)。 除了以上四種國內(nèi)外的常見打包機(jī)，還有意大利的達(dá)涅利（ DANIELI）公司 , 日本的潼川公 司，德國的小西馬公司，荷蘭的泰伯勒（ NUMTEC/TEBULO）公司，德國 的史密斯公司及法國的伯特拉 姆（ BOTALAM） 公司。國內(nèi)的研究成果有冶金工業(yè)部北京冶金設(shè)備制備廠研制的 DBJ 打捆機(jī)等。 以下是國外打包機(jī)的特點(diǎn)與主要參數(shù)： 國外最大的打捆機(jī)供應(yīng)商是瑞典的森德伯斯德 (SUND IBIRSTA)公中 南 大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 司，該公司生產(chǎn)的主要產(chǎn)品的特點(diǎn)如下 : ① .設(shè)備采用液壓操作，傳動(dòng)功率大，動(dòng)作平穩(wěn)，工作精確度高； ② .設(shè)備中使用了可互換的標(biāo)準(zhǔn)組件，便于維修； ③ .結(jié)構(gòu)緊湊，占用空間少； ④ .可根據(jù)需要，配備各種不同類型的輔助設(shè)備，如配備 KNOG防熱裝置，可以處理高溫線材 。配備 KNOV系統(tǒng)，可以將線材結(jié)壓下，使其緊貼捆材 。配備 KNOM加標(biāo)簽機(jī)，可以完成自動(dòng)加標(biāo)簽的任務(wù) 。還可配備運(yùn)輸，壓實(shí) 及點(diǎn)算等設(shè)備。 該公司生產(chǎn)的打捆機(jī)的性能參數(shù)及銷售情況見表 11。 日本的潼川公司也是一家生產(chǎn)線棒材打捆機(jī)定型產(chǎn)品的老廠 ， 該公司從 60 年代初就開始進(jìn)行軋鋼精整設(shè)備自動(dòng)化方面的研究 。該公司所生產(chǎn)的 TBM 系列全自動(dòng)液壓打捆機(jī)的性能特點(diǎn)如 下： ①．打捆頭中采用了差動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)，捆線的夾緊，切斷及擰扣等操作僅由一 液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，使得結(jié)構(gòu)簡單，易于控制，維護(hù)方便； ②．捆扎時(shí)間短，大型機(jī) 8 秒；中型機(jī) 4 秒；小型機(jī) 秒； ③．供線采用雙重控制機(jī)構(gòu)，連續(xù)控制，捆扎操作穩(wěn)定。 該機(jī)全部為液壓驅(qū)動(dòng)，捆扎速度，夾緊力易于調(diào)節(jié)。 意大利的達(dá)涅利（ DANIELI）公司生產(chǎn)打捆機(jī)的特點(diǎn)是系列化，自動(dòng)化程 度高，其產(chǎn)品的性能參數(shù)及銷售情況見表 12 表 1 2 DANIELI 公司打捆機(jī)產(chǎn)品簡介（銷售數(shù)量截止 1980 年） 型號(hào) 捆扎對象 捆線直徑 打捆周期 研制年代 銷售數(shù)量 LF φ 120650mm 棒材 φ 410mm 520S 1975 110 多臺(tái) LP 320 320 500 500mm 型鋼 φ 610mm 1520S 1975 20 多臺(tái) LB 厚度 250mm,長度 10002200mm 盤卷 φ 68mm 1422S 1975 約 30 臺(tái) 第 1章 緒論 5 表 11 SUND/BIRSTA 公司打捆機(jī)產(chǎn)品簡介（銷售數(shù)量截止 1988 年） 型號(hào) 捆扎對象 性能特點(diǎn) 研制年代 銷售 數(shù)量 （臺(tái) ） KNA 線材盤條和型、棒、管材 捆線：Φ 3～ ，含碳量≤ % 捆扎時(shí)間： 9～ 11s 最大拉緊力： 功率： 4KW 1966 60 KNRA 線材盤條和型、棒、管材 捆線：Φ 3～ ，含碳量≤ %，延伸率≥ 45% 捆扎時(shí)間： 9～ 14s 功率： 4KW 1966 100 KNS 型棒材 捆線：Φ 3～ 6mm 捆扎時(shí)間： 2～ 功率： 1967 254 KNSS 大規(guī)格的型棒材 捆線：Φ 捆扎時(shí)間： 20～ 25s 功率： 1976 88 KNSB 多種規(guī)格的型棒材 捆線：Φ 功率： 1967 至 1990年 54臺(tái) KNASBD 線、棒材及型鋼 捆線：Φ 7mm 帶雙線軌 功率： 1979 至 1990年 15臺(tái) 我國引進(jìn)線材打包機(jī)現(xiàn)狀 我國現(xiàn)在主要靠引進(jìn)國外的打捆機(jī)，且引進(jìn)打捆機(jī)以 PC4 型和PCH4KNA 型兩種為最多，占國內(nèi)使用自動(dòng)化打捆機(jī)總數(shù)的 64%，而 PCH4KNA型打捆機(jī)占總數(shù)的 44%。我國現(xiàn)有 25 家高速線材廠，共使用 39 臺(tái)打捆機(jī)，其中國外引進(jìn)的自動(dòng)化打捆機(jī)約 32 臺(tái)。國內(nèi)現(xiàn)在使 用的線材自動(dòng)打捆機(jī)的性能參數(shù)如表 13 所示。 中 南 大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 表 13 打捆機(jī)技術(shù)參數(shù) 名稱 類型（參數(shù)） 瑞典 瑞典 法國 德國 意大利 中國 設(shè)備概況 臥 臥 臥 臥 立 臥 設(shè)備型號(hào) PCH4KNA PC4 Botalam 史密斯 LBF1350 設(shè)備自重（ t） 42 40 65 129 27 30 打捆道次（道） 4 4 4 4 4 4 壓緊方式 雙向 雙向 單向 雙向 可打捆形狀參數(shù) 可打盤卷內(nèi)徑（ mm） 800 700 800 850 850 760 散 卷最大外徑（ mm） 1300 1400 1350 1250 1250 1143 散卷最大長度（ mm） 3500 3000 3600 4100 1800 1655 壓緊后最小長度（ mm） 500 500 700 500 700 670 力能參數(shù) 壓實(shí)盤卷最大壓力（ KN） 400 300 400 300 200 200 可捆的最大卷重（ kg） 2020 1500 2020 2020 1250 2020 時(shí)間參數(shù) 工作周期（ s） 32 40 54 38 46 70 壓力參數(shù) 液壓系統(tǒng)工作壓力(MPa) 13 13 16 13 13 13 設(shè)備 數(shù)量（臺(tái)） 17 8 2 3 2 7 所占比例（ %） 44 20 5 7 5 19 這些設(shè)備大部分是 70 年代產(chǎn)品，其中包括瑞典森德斯公司的 PC4 型打捆機(jī)。 1987 年，瑞典森德斯公司和伯斯德公司合并以后，研制開發(fā)了PCH4KNA 型雙向移動(dòng)打捆機(jī)。 打包機(jī)的發(fā)展趨勢 從國外各打捆機(jī)制造商推出產(chǎn)品的更新?lián)Q代可以看出打捆機(jī)的研制是向著如下幾個(gè)趨勢發(fā)展的： 標(biāo)準(zhǔn)化。這第 1章 緒論 7 是任何一個(gè)行業(yè)競爭的必然結(jié)果。要想 在激烈的市場競爭中站穩(wěn)腳跟，為了贏得用戶，就要使換代產(chǎn)品之間具有繼承性，對大部分構(gòu)件進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)