【正文】 范圍為： 25m 10m。 圖 裝、出料機機構(gòu)圖 總體方案 由機構(gòu)圖的分析得出兩套方案 ： 圖 方案一 1齒條 2機械臂套筒 3支腳 4液壓馬達(dá) 5 液壓缸 6液壓馬達(dá) 7蝸輪殼 8液壓缸 9工作室 10液壓泵 11配電箱 12電動機 13油箱 14工作平臺 15大車輪 16小車輪 17平板加強筋 18液壓馬達(dá) 19回轉(zhuǎn)支承 20滑環(huán) 21電動機 22大車 23機械臂 24斜鍵 25鉗爪 圖 方案二 1鉗爪 2機械臂 3液壓缸 4軌道 5減速器 6電動機 7配重鐵 8油箱 9液壓馬達(dá) 10絲杠 方案詳解 在此兩種總體方案中， x 方向的運動由大車的行駛完成。經(jīng)過研究采用車輛的運動來完成。在此方向的論證中 提出了兩個方案， 方案一：使用車輛方案來完成， 如圖 所示 。從調(diào)研的結(jié)果來分析選用絲杠，需要上部覆蓋防護(hù)蓋，尤其 是在鍛造 車間這樣的環(huán)境中，同時運動部件還需要在基座上放置軌道?？紤]到當(dāng)機械臂猛然受力，會導(dǎo)致上端傾覆，所以采用封閉式軌道解決此問題。 將外齒式回轉(zhuǎn)安放于小車平板和臺架平板之間。如圖 所示。 方案一中的機械臂可以伸縮、俯仰、鉗爪還可以旋轉(zhuǎn)。此方案參考車載起重機的形式而來。方案一：在機械臂前端安放 齒輪，通過齒輪的傳動來完成旋轉(zhuǎn)；方案二：將機械臂設(shè)計為空心，由中 間穿入的軸來傳遞轉(zhuǎn)矩。 經(jīng)過再一次的調(diào)研與研究決定將用來傳遞轉(zhuǎn)矩的軸設(shè)計為空心，將拉桿從軸中穿過。由于方案一中液壓缸需要的行程比較長，安裝與連接存在較大的技術(shù)難題；相比之下，方案二中所涉及到的齒條安裝在機械臂的一側(cè)，易于安放。方案一中，機械臂完全俯下后機械臂前端所能覆蓋到的區(qū)域減小 L；而方案二中，機械臂完全俯下后機械臂前端所能覆蓋到的 區(qū)域并沒有減小。如圖 所示，支腳的安裝 點跨距 L 越大，支腳就越靠近臺架中心，這樣就會減小支腳對工作平臺的載荷。 圖 機械臂俯仰運動機構(gòu)圖 圖 支腳 圖 支腳安放圖 在總體設(shè)計方案二中，機械臂的運動則相對簡單實用，首先考慮到鍛錘平臺高 800mm，爐口高度 1200mm，那么機械臂的運動最低限位為800mm，最高限位為 1600mm 即可完成工作。 機械臂 16秒內(nèi)行程 800mm，由 GB78465選擇絲杠，公稱直徑 100mm，螺距 20mm。關(guān)于多路換向閥的選用提出了三個方案。 (a) 并聯(lián)式 (b) 串聯(lián)式 (c) 串并聯(lián)式 圖 多路換向閥 方案二：串聯(lián)式多路換向閥的工作特點是最后一聯(lián)換向閥的進(jìn)油口和前一聯(lián)換向閥的回油口相連，可實現(xiàn)兩個以上執(zhí)行元件同時動作，并且各個工作機構(gòu)的工作壓力是疊加的，即液壓泵的出口壓力是各個工作機構(gòu)工作壓力的總和。 經(jīng)過研究決定采用串并聯(lián)式多路換向閥。 油箱在系統(tǒng)中的功能主要是儲油和散熱，也起著分離油液中的氣體及沉淀污物的作用。支腳高 800mm，總長 5800mm，其中包含鉗爪，蝸輪殼，液壓缸。 在 AB 段內(nèi)， ? ? 11 1 9 . 6 6 . 9 3SF x F q x x? ? ? ? ? ? ? ? ?0 ?? (26) ? ? 22111 1 9 . 6 3 . 4 6 52M x F x q x x x? ? ? ? ? ? ? ? ? ?0 ?? (27) 在 BC 段內(nèi)， ? ? 1 2 1 9 0 . 6 6 7 5 6 . 9 3SF x F F q x x? ? ? ? ? ? ?= x? ? ? ?? (28) ? ? ? ? 21 2 113 . 3 2M x F x F x q x? ? ? ? ? ? ? (29) = 21 9 . 6 1 1 0 . 2 6 7 5 ( 3 . 3 ) 3 . 4 6 5x x x? ? ? ?? ? ?? 在 CD 段內(nèi)， ? ? 1 2 3 1SF x F F F q x? ? ? ? ? ?= ? ? ? ?? (210) ? ? ? ? ? ? 21 2 3 113 . 3 4 . 9 2M x F x F x F x q x? ? ? ? ? ? ? ? ? (211) = 21 9 . 6 1 1 0 . 2 6 7 5 ( 3 . 3 ) 5 0 . 4 7 3 5 ( 4 . 9 ) 3 . 4 6 5x x x x? ? ? ? ? ? ? ? ?? 圖 受力圖 圖 剪力圖 圖 彎距圖 機械臂用 30調(diào)質(zhì)鋼，材料的屈服極限 s? 為 215MPa ，一般塑性材料的安全因數(shù) sn 為 — ，脆性材料為 — 。 在 BE 段內(nèi)， ? ? 22 1 1 0 . 2 6 7 5 1 . 1 4SF x F q x x? ? ? ? ? ? ? ? ?0 ?? (220) ? ? 2222 1 1 1 0 . 2 6 7 5 1 . 1 42M x F x q x x x? ? ? ? ? ? ? ? (221) = ??? ?0 ?? 在 EF 段內(nèi)， ? ? 2 4 2 1 0 5 . 9 8 5 4 3 7 5 2 . 2 8SF x F F q x x? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? (222) ? ? ? ? 22 4 210 . 7 2M x F x F x q x? ? ? ? ? ? ? (223) = 21 1 0 . 2 6 7 5 2 1 6 . 2 5 2 9 3 7 5 ( 0 . 7 ) 1 . 1 4x x x? ? ? ?? ? ?? 在 FC 段內(nèi)， ? ? 2 4 5 2SF x F F F q x? ? ? ? ? ?= x?? ? ? ?? (224) ? ? ? ? ? ? 22 4 5 210 . 7 1 . 5 2M x F x F x F x q x? ? ? ? ? ? ? ? ? (225) 21 1 0 . 2 6 7 5 2 1 6 . 2 9 3 7 5 ( 0 . 7 ) 1 5 2 . 8 1 0 7 5 ( 1 . 5 ) 1 . 1 4x x x x? ? ? ? ? ? ?? ? ?? 圖 受力圖 圖 剪力圖 圖 彎距圖 （ 2）機械臂的套筒 的校核： 該機械臂套筒為空心鋼，寬 1 ? ， 2 ? ，高 8 , 4h m h m??的矩形，由公式 （ 213）得 抗彎截面系數(shù)： 2 2 2 23 3 31 1 2 2 6 6 6b h b hW m m m??? ? ? ? ? (226) 根據(jù) 的彎距圖可看出最大彎距 maxM 為 mkN? 強度校核：根據(jù)公式 （ 216）得 m a xm a x 7 7 . 7 4 2 8 . 8 9 [ ]0 . 0 0 2 6 9 0 6 6 6M M P a M P aW??? ? ? ? 可見，套筒滿足強度要求，且有較大的安 全儲備。 小車 參數(shù)確定 小車車輪位于內(nèi)軌道中，車輪直徑 100mm。 還應(yīng)安放行程開關(guān)和防出軌墊片，防止工作人員在工作的時候發(fā)生疏忽造成小車的出軌。 查表得： 聯(lián)? =， 齒? =， 聯(lián)? =。 根據(jù)經(jīng)驗，齒輪模數(shù) m選用 8。 mNLFM ?????? 1 0 0 0 (237) 機械臂的速度為 40 /minm 。選用 CBFc20，排量 ,壓力 16 MPa ，驅(qū)動功率 ,轉(zhuǎn)速2020 /minr 。油箱的有效容量一般為泵的 37 倍。C，最低不低于 15186。C。特別是液壓系統(tǒng)，系統(tǒng)發(fā)熱使油溫升高，導(dǎo)致油液的粘度下降，油液變質(zhì)，影響正常工作。C， 則油箱的最小散熱面積為 minA ： ? ? ? ? 20m i n 4 5 6 mKWTTk HA y ????? (244) 當(dāng)取 k =15 ? ?KmW ?2 時，令 minAA= ，得油箱自然散熱的最小體積 333303m i n 4 561010 mTT HVY??????? ?????????? ?? ?? (245) 又根據(jù)臺架上的布局，油箱設(shè)計為 1300mm 700mm 1065mm。然后安裝小車，小車由 吊車吊起后升至大車內(nèi)軌道水平位置，移入軌道中。待液壓管路接通后，向油箱中注入液壓油，并檢查是否有泄露。待夾料后，應(yīng)時刻注意蓄能器壓力表的壓力，以免鍛件的脫落。 方案二的裝、出料機軌道及其與方案一的共同部件安裝方法相同，但大車與加熱爐的距離為 1m。 同時裝、出料機僅為裝、出料使用，不可夾料進(jìn)行鍛造加工，否則將會對設(shè)備造成嚴(yán)重的損傷。不僅可以提高機械化程度， 縮短輔助工作時間，提高生產(chǎn)效率；還可減輕繁重的體力勞動，改善勞動條件，節(jié)省人力；節(jié)約燃料與金屬消耗；還可用于裝出毛坯料，還可用來搬運胎具和堆放工件。我首先要感謝 司堯華 老師，對我的構(gòu)思以及設(shè)計的內(nèi)容不厭其煩的指導(dǎo)和悉心指點，使我在完成論文的同時也深受啟發(fā)和教育。庫爾茨 .范祖堯 倪慶興 馬圣哲 .譯起重運輸機械設(shè)計基礎(chǔ) [M].北京 :機械工業(yè)出版社 . 1988.