【正文】 選用碳素結(jié)構(gòu)鋼 2 車軸的設(shè)計(jì) 車身上安裝車輪兩軸受力分析： 轉(zhuǎn)軸的重量： 1G =mg= Nghdgv )()2( 22 ?????????? ??? 小臂的重量： 2G =mg=1000N 以后輪為支點(diǎn)，由力及力矩平衡求得： 1NF = 設(shè)計(jì)輪軸，取 ??? =90 aMp mmd ?? 為安全起見，及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)取 d=60mm 。 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括定出軸的合理外形和全部結(jié)構(gòu)尺寸。 由于碳鋼比合金鋼價(jià)廉，對應(yīng)力集中的敏感性較低，同時(shí)也可以用熱處理或化學(xué)處理的辦法提高其耐磨性和抗疲勞強(qiáng)度，故采用碳鋼制造軸尤為廣泛，其中最常見的是 45 鋼。這類軸在各種機(jī)器中最常見，根據(jù)課題的設(shè)計(jì)需要，我們選擇了轉(zhuǎn)軸。一切作回轉(zhuǎn)運(yùn)動的傳動零件（例如齒輪、蝸輪等），都必須安裝在軸上才能進(jìn)行運(yùn)動及其動力的傳遞。 第三章 出料機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 已知： 爐內(nèi)規(guī)定梁內(nèi)側(cè)距 1100mm 爐內(nèi)活動梁外側(cè)距 700cm 爐外輸送輥道中心線與爐內(nèi)活動梁最前端距離 1120mm 梁上表面距輸送輥道上輥面 300mm 地輥上表面距基礎(chǔ)地面 800mm 坯料最大斷面 1400cm 140mm 取支臂前 端寬 100mm 取支臂長為 200cm 1. 支臂及其基本尺寸 2 由于出料機(jī)的支臂反復(fù)與鋼坯接觸，在反復(fù)的高溫情況下， 支臂的強(qiáng)度會降低，且易于變形，為防止支臂變形，在左右支臂內(nèi)設(shè)置冷卻系統(tǒng)，幫助支臂的結(jié)構(gòu)采用鋼板焊接而成。保證支臂順序動作的控制系統(tǒng)用行程開關(guān)來控制實(shí)現(xiàn)，而其冷卻系統(tǒng)只需要一個(gè)泵和一些水管即可實(shí)現(xiàn)。 4） 由于液體介質(zhì)的泄漏及可壓縮性影響，不能得到嚴(yán)格的定比傳動。 3． 液壓傳動的缺點(diǎn) 1） 由于流體流動的阻力損失和泄漏較大，所以效率較低。 液壓傳動 液壓傳動是指液體作為工作介質(zhì)，借助于液體的壓力能進(jìn)行能量傳遞和控制的一種傳動形式，利用各種 元件組成不同功能的基本控制回路，若干基本控制回路再經(jīng)有機(jī)組合，形成了具有一定控制功能的液壓傳動系統(tǒng)。 1）承載能力大，振動噪聲小，節(jié)能高效，體積小，重量輕，以及能在調(diào)整重載條件下工作的傳動。把工人從惡劣的工作環(huán)境中解脫出來。 1）傳送輥道在爐外并且距離爐子較遠(yuǎn)，傳送輥道工作溫度不是很高，對輥道的材料要求不太高，不需耐高溫。 方案二 ：就是把毛坯放在固定梁上，然后用一種特制的結(jié)構(gòu)螺桿 +螺母式結(jié)構(gòu)把坯料從爐尾推到爐頭，然后放到輥道上：如圖 2 特點(diǎn)： 1）容易造成堆鋼。 活動梁的主要作用是通過矩形運(yùn)動將鋼坯從固定梁上的一個(gè)位置搬到另一個(gè)位置。各動作的自動循環(huán)由行程控制方式和壓力方式配合來實(shí)現(xiàn)的，動作的可靠性高，可降低成本，使用方便，安全性好。 起重運(yùn)輸設(shè)備的經(jīng)濟(jì)性與所選用的設(shè)計(jì)方案相關(guān)，經(jīng)濟(jì)性的計(jì)算主要以運(yùn)輸設(shè)備的購買費(fèi)用和所期望的壽命為依據(jù)，起重運(yùn)輸設(shè)備的自重極大影響到有關(guān)的 運(yùn)行軌道，基礎(chǔ)及其他建筑的投資，此外起重運(yùn)輸設(shè)備本身的經(jīng)濟(jì)性之內(nèi)。 起重運(yùn)輸設(shè)備應(yīng)用于整個(gè)工業(yè)或經(jīng)濟(jì)部門的各個(gè)企業(yè)起重運(yùn)輸設(shè)備的使用及其在工廠、車間的配備，能最大限度的適用生產(chǎn)工藝 過程的要求，在不同的企業(yè)部門的工廠費(fèi)用中，運(yùn)輸費(fèi)用所占比例的多少是極不同的。 出料機(jī)是為冶煉、鍛造行業(yè)設(shè)計(jì)制造的專用設(shè)備，它具有操作簡便、可靠的特點(diǎn)，人性化的設(shè)計(jì)為操作者創(chuàng)造了一個(gè)舒適的操作環(huán)境，使繁重的工作變得輕松簡單，也為冶金行業(yè)的發(fā)展提供了價(jià)廉物美的配套設(shè)備。熱軋寬帶鋼產(chǎn)品主要以鋼卷狀態(tài)供給冷軋機(jī)作原料，同時(shí)也直接向用戶和市場銷售熱軋鋼卷和精加工產(chǎn)品。前言 在冶金行業(yè)中，加熱的裝取是個(gè)難點(diǎn)，為了解決這個(gè)問題，改變現(xiàn)有設(shè)備狀況，特設(shè)計(jì)了該出料機(jī)，它的作用就是將鋼料送入高溫區(qū)(約 1200℃ )加熱到所需溫度。 軋鋼技術(shù)在鋼鐵企業(yè)中占據(jù)極其重要的地位，軋鋼一般分為初軋、熱軋和冷軋。 該出料機(jī)的設(shè)計(jì)主要用于搬運(yùn)鋼坯，而且是在一定的范圍內(nèi)往復(fù)循環(huán)工作，即只需要在人為的控制下將鋼坯從爐口的固定梁搬運(yùn)到傳送輥道上，設(shè)計(jì)為小型起重運(yùn)輸設(shè)備。 根據(jù)工作方式繁榮不同分類，該出料機(jī)應(yīng)采用不連續(xù)的起重運(yùn)輸設(shè)備，不連續(xù)的起重運(yùn)輸機(jī)械以單個(gè)的工作循環(huán)工作，其通常在負(fù)載運(yùn)動之后接著沿返程方向做空載運(yùn)動。但是，至今手工操作部分，特別是在貨物轉(zhuǎn)運(yùn)量小的情況下，份占相當(dāng)大的比例。鋼坯的運(yùn)輸是由進(jìn)退鋼驅(qū)動小車移動來實(shí)現(xiàn)的。 固定梁的主要作用是支撐鋼坯。 4）雖然固定梁的滑道表面較無滑，但由于長期處于高溫狀態(tài)下，并且鋼坯不斷的在滑道表面產(chǎn)生劃痕，使得表面變得粗糙， 鋼坯易停留在斜面上，要一個(gè)專門的工人來看護(hù)鋼爐，增加動力并且生產(chǎn)效率不高。 支臂動作順序：前進(jìn)到鋼坯下面 將鋼坯托起來 退回到傳送輥道上方 將鋼坯放到傳送輥道上 上升到水平位 置 。 4） 基本上就實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化，提高了勞動生產(chǎn)率。 由于機(jī)械傳動是恒功率輸出，效率高，并且節(jié)約能源，相對液體傳動和電傳動而言，其成本較低，但在多數(shù)機(jī)器中仍然是重要的傳動形式，而難于為其他傳動所代替，但機(jī)械 傳動是剛性的，當(dāng)負(fù)載加大是，傳動裝置容易損壞需經(jīng)常維修，增加維修時(shí)間。 4）將齒輪傳動等機(jī)械傳動與液體傳動，電傳動結(jié)合起來，組成復(fù)合傳動。 2． 液壓傳動的優(yōu)點(diǎn) 1） 液壓傳動的各種元件，可根據(jù)需要方便、靈活的來布置； 2） 重量輕、體積小、運(yùn)動慣性 小、反映速度快； 3） 操縱控制方便，可實(shí)現(xiàn)大范圍的無級調(diào)速（調(diào)速范圍達(dá)2021： 1）； 4） 可自動實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)； 5） 一般采用礦物油為工作介質(zhì)，相對運(yùn)動面可自行潤滑，使用壽命長； 6） 很容易實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動； 7） 容易實(shí)現(xiàn)機(jī)器的自動化，當(dāng)采用電液聯(lián)合控制后，不僅可實(shí)現(xiàn)更高程度的自動控制過程，而且可以實(shí)現(xiàn)遙控。 3） 液壓元件的制造精度要求較高，因 而價(jià)格較貴。 就方案三所需要的動作來看，利用液壓傳動是很容易實(shí)現(xiàn)的。 機(jī)械傳動剛性大，成本高，易磨損，使用壽命短，液壓傳動好且成本低。 轉(zhuǎn)軸的設(shè)計(jì) 軸是組成機(jī)器的主要零件之一。工作中既承受彎矩又承受扭矩的軸稱為轉(zhuǎn)軸。 扭矩計(jì)算： T=2 300（ 2－ － ） +2 300（ 2 1/3）= 根據(jù)力矩平衡，小臂拉力 F 為： F =14380 F=23967N 軸所受力及扭矩如下圖所示： 2. 軸材料的選擇，確 定許用應(yīng)力 軸的材料主要是碳鋼和合金鋼，鋼軸的毛坯多數(shù)用軋制鋼和鍛件，有的則直接用圓鋼。因此軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是軸設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容。 軸的危險(xiǎn)截面位于正中與小臂連接處。其優(yōu)點(diǎn)是 :油路系統(tǒng)簡單、成熟、產(chǎn)生的熱量小且由于油箱本身可以散熱，散熱性能好 。其優(yōu)點(diǎn)是效率高、油箱小、流量大且方向變換平衡，適用于大功率系統(tǒng)。 確定系統(tǒng)方案 1）選擇調(diào)速回路 采用容積調(diào)速和變量泵，通過調(diào)節(jié)泵的輸出流量來實(shí)現(xiàn)執(zhí)行器的速度控制。 3）壓力控制回路的選擇 ①選擇卸荷回路 當(dāng)系統(tǒng)只需要輸出少量功率或不需輸出功率的時(shí)候，為了減少系統(tǒng)功率損失和噪聲，需要讓液壓泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)或者在很低的壓差下運(yùn)轉(zhuǎn)。 ②設(shè)計(jì)調(diào)壓回路 調(diào)壓回路的功用在于調(diào)定或限制液壓源的最高工作壓力。根據(jù)溢流閥的壓力特性，在不同溢流量時(shí)，壓力調(diào)定值是稍微有波動的。 1） 運(yùn)動分析 啟動 加速度 21 smtv ?????? 位移 mmtS 21 211 ??? ? 制動 加速度 ?2? 2sm 位移 ?2S 反向制動 加速度 ??2sm 位移 ?3S