【正文】 液壓系統(tǒng)閥的選擇 為了實(shí)現(xiàn)移鋼小車上升時(shí)的加速啟動(dòng) — 勻速上 升 — 減速停止和下降時(shí)的加速啟動(dòng) — 勻速下降 — 減速停止的工藝要求，采用了比例方向閥和平衡閥聯(lián)合控制。在它們行程終端，當(dāng)桿頭進(jìn)入液壓缸的端蓋和底部時(shí)，會(huì)引起機(jī)械碰撞，產(chǎn)生很大的沖擊壓力和噪聲，故需采用緩沖裝置，這樣可以避免機(jī)械碰撞，可以減少液壓缸活塞及活塞桿等運(yùn)動(dòng)部件在運(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)缸底或端蓋的沖擊。 (2)活塞桿材料選擇和技術(shù)要求 材料選擇：選取 45 號(hào)鋼并且進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，對(duì)活塞桿進(jìn)行淬火，淬火深度為 ～ 1mm 。根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第五 版第 5 卷，查表 21665 和表 21666 得液壓缸的內(nèi)徑 80D mm? ，活塞桿的直徑 56d mm? ，活塞桿面積 cm? ，推力 1 KN? ，拉力 2 KN? ，裝配方式為尾部耳環(huán)式，型號(hào)為 C25WE80/56655MI。 (2)缸筒的材料選擇 對(duì)于液壓缸，一般都要求有足夠的強(qiáng)度和沖擊韌性，對(duì)于焊接的缸筒還要求有良好的焊接性能，根據(jù)液壓缸的相關(guān)參數(shù)、用途和毛坯來源，選取材料為 45 鋼 ，且調(diào)質(zhì)處理。 (2)流量 Q 單位時(shí)間內(nèi)油液通過缸筒有效截面積的體積， 稱 為流量。 根據(jù)《 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 第三卷表 13153 查 取 mm? ，這個(gè)帶的 代號(hào) 900， 齒數(shù) 180bZ ? 。 減速器的選擇 總傳動(dòng)比 ? dnn?? = 取 16?? 根據(jù)傳動(dòng)比查《 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 第四卷 表 1622，選取減速器的型號(hào)為： ZLY40016Ⅰ 齒輪減速電機(jī)的選擇 根據(jù)電機(jī)和減速器的型號(hào)，選擇 齒輪 減速電機(jī)為 DSZYGCJQ1320866。 主動(dòng)端： Y 型軸孔， A 型鍵槽， 2d =32mm， 1l =82mm?！?鋼坯再輥道上的滾動(dòng)摩擦系數(shù)， 181。兩種方案的效果是一樣的，都具備動(dòng)態(tài)處 理鋼坯的能力，移鋼周期約 6s，滿足了高產(chǎn)量和冷擺剪薄層快切工藝要求。如果上升速度過快則托鋼架和鋼被拋起，托鋼架有可能脫離托輥使設(shè)備不能正常工作：下降速度過快，對(duì)軸承座沖擊過大造成設(shè)備損壞。當(dāng)輥道的輥距較大時(shí)，它的優(yōu)點(diǎn)更顯著。對(duì)于加熱爐爐后輥道和軋機(jī)輸入輥道的速度應(yīng)取稍大些，一般取 1. 5～ 。根據(jù)輥?zhàn)觽鲃?dòng)方式，運(yùn)輸輥道可分為集體驅(qū)動(dòng)、單獨(dú)驅(qū)動(dòng)以及沒有驅(qū)動(dòng)的空轉(zhuǎn)輥道三種。輥道是實(shí)現(xiàn)車間機(jī)械化的一種重要運(yùn)輸設(shè)備 ，廣泛地用與各種作業(yè)線上。此外，還對(duì)幾個(gè)重要軸進(jìn)行了設(shè)計(jì)和校核。這種輥道也稱為重力輥道。 一、運(yùn)輸輥道 根據(jù)輥?zhàn)觽鲃?dòng)方式，運(yùn)輸輥道可分為集體驅(qū)動(dòng)、單獨(dú)驅(qū)動(dòng)以及沒有驅(qū)動(dòng)的空轉(zhuǎn)輥道三 種。根據(jù)需要，鋼錠在旋轉(zhuǎn)臺(tái)上旋轉(zhuǎn)180176。輥道是實(shí)現(xiàn)車間機(jī)械化的一種重要運(yùn)輸設(shè)備，廣泛地用于各種作業(yè)線上。為了快速分離剪后前后鋼坯，對(duì)輥道速度進(jìn)行了合理調(diào)整；在移鋼裝置中采用機(jī)械和液壓結(jié)合，利用液壓缸帶動(dòng)移鋼小車將鋼坯由輸送輥道移到對(duì)齊輥道上，同時(shí)將對(duì)齊輥道上的鋼坯輸送到移鋼鏈條上，循環(huán)往復(fù)完成鋼坯的運(yùn)送。這樣設(shè)計(jì)最大的優(yōu) 點(diǎn)就是利用液壓系統(tǒng)控制上的優(yōu)勢(shì)，可充分發(fā)揮設(shè)備性能，而且能滿足動(dòng)力要求。輥道長(zhǎng)度往往貫穿整個(gè)生產(chǎn)作業(yè)線，設(shè)備重量大，占車間設(shè)備總重量的 20%30% ， 的車間甚至達(dá)到 40%60% 。 后，通過輥道和輸入輥道送往初軋機(jī)軋制。 集體驅(qū)動(dòng)輥道由410 個(gè)輥?zhàn)咏M成一組，這些輥?zhàn)佣加梢粋€(gè)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。根據(jù)電動(dòng)機(jī)固定方式，單獨(dú)驅(qū)動(dòng)輥道可分為普通地腳固定式 、 法蘭盤式以及空心軸端部懸 浮式。 針對(duì)全機(jī) 械式的曲柄連桿升降機(jī)構(gòu)不能實(shí)現(xiàn)緩解沖擊載荷、 調(diào)速移鋼和整體協(xié)調(diào)性不夠的缺點(diǎn)，采用的液壓系統(tǒng)與機(jī)械系統(tǒng)相結(jié)合措施，對(duì)移鋼機(jī)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)。輥道長(zhǎng)度往往貫穿整個(gè)生產(chǎn)作業(yè)線，設(shè)備重 量大，占車間設(shè)備總量的 20%— 30%，有的車間甚至達(dá)到 40%— 60%。 輥道驅(qū)動(dòng)的選擇 根據(jù)輥?zhàn)域?qū)動(dòng)方式選擇原則， 由于需要運(yùn)送長(zhǎng)軋件，而且每個(gè)輥?zhàn)映惺茌^小的載荷，采用單獨(dú)驅(qū)動(dòng)輥道可使輥道結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。由于本設(shè)計(jì)是小型冷剪后的雙輥道 ,為了使剪切后 的軋件與未剪切軋件很快分開 ,故使 輥道 1 的速度大一些 , 1V =。此外，單獨(dú)驅(qū)動(dòng)輥道還有以 下優(yōu)點(diǎn)： (1)傳動(dòng)系統(tǒng)慣性小，操作靈活，易于調(diào)整輥道上軋件的位置； (2)少數(shù)輥?zhàn)佑泄收蠒r(shí)，不影響生產(chǎn)； (3)維護(hù)方便； (4)易于標(biāo)準(zhǔn)化單獨(dú)驅(qū)動(dòng)輥道的缺點(diǎn)主要是電動(dòng)機(jī)數(shù)量較多，投資費(fèi)用較高，耗電量較大。橫移小車往復(fù)時(shí)在設(shè)備運(yùn)行軌跡到達(dá)“死點(diǎn)”后負(fù)載由正負(fù)載變?yōu)樨?fù)負(fù)載，如果速度過快對(duì)軸承座沖擊過大造成設(shè)備損壞。通過比較發(fā)現(xiàn)，方案 (1)維修量較大，兩個(gè)分體橫移小車實(shí)現(xiàn)精確同步困難，而且現(xiàn)有設(shè)備完全不能利用，方案 (2)在工作原理上與現(xiàn)有移鋼小車存在許多共同之處，利用液壓系統(tǒng)控制上的優(yōu)勢(shì)，可充分發(fā)揮設(shè)備 優(yōu)越的 性能。= 所以， F= = 總傳動(dòng)效率的計(jì)算 21 2 3= ?η ηηηη總 內(nèi)蒙古科技 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（畢業(yè)論文） 內(nèi)蒙古科技大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院 10 1η 2η 3η ?η 分別為聯(lián)軸器的效率，齒輪減速器的效率，聯(lián)軸器 的效率，輥道轉(zhuǎn)動(dòng) 的效率 1η =， 2η =， 3η =， ?η = 所以， η總 = 電機(jī)的輸出功率 dP P??ω總 （ ） Pω — 輥道承載鋼坯運(yùn)動(dòng)所需功率 ?總 — 輥道傳動(dòng)效率 其中： Fv=1000P ??ω v— 輥道轉(zhuǎn)速，取 v=1m/s ?? — 輥道傳動(dòng)效率 所以， 35. 29 1 / 10= 5. 510 00 0. 96msP kw?? ??ω （ ） 則： 3dP kw?? 選擇電機(jī)的轉(zhuǎn)速 輥道的轉(zhuǎn)速為 60 1000vN D?? ? （ ） 內(nèi)蒙古科技 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（畢業(yè)論文） 內(nèi)蒙古科技大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院 11 v輥?zhàn)拥膱A周速度 ， 取 v=1m/s D輥?zhàn)拥闹睆剑?D=188mm 所以； 6 0 1 0 0 0 1 0 1 .6 / m in3 .1 4 1 8 8Nr? ? ???? 按照推薦的傳動(dòng)比合理范圍： 根據(jù) 二級(jí)圓柱齒輪減速器的 傳動(dòng)比范圍 2? =8～ 40,因此電機(jī)轉(zhuǎn)速 dn = (8～ 40) 101. 6=～4064r/min。 從動(dòng)端： J 型軸孔， A 型鍵槽， 2d =45mm， 1l =84mm。 額定功率為 ，額定輸出轉(zhuǎn)速為 66r/min. 內(nèi)蒙古科技 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（畢業(yè)論文） 內(nèi)蒙古科技大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院 14 第五章 輥道 2 同步帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 功率的計(jì)算 dP = AK P P— 輥道 2 電機(jī)的額定功率 通過查《 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 第三卷 表 13168，選取 AK = dP = =11KW 根據(jù) dP 和電機(jī)轉(zhuǎn)速 dn =970r/min，由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 第三卷表 13151 圖選取 周節(jié)制 H 帶型和節(jié)距bP =。 實(shí)際中心距 實(shí)際中心距 a 00 2ppLLaa ??≈ () 所以， a≈ 此中心距為可調(diào)整的中心距，可根據(jù)中心距做微小調(diào)整 基準(zhǔn)額定功率 帶傳動(dòng)的基準(zhǔn)額定功率為 0P 內(nèi)蒙古科技 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（畢業(yè)論文） 內(nèi)蒙古科技大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院 16 20 ()1000aT mv vP ?? （ ） aT —— 許用工作拉力 ，由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第三卷表 13176 查得， aT 為 m —— 單位長(zhǎng)度帶的質(zhì)量，由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第三卷表 13176 查得， m = 帶入公式（ ）中，得到 0P = 內(nèi)蒙古科技 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（畢業(yè)論文） 內(nèi)蒙古科技大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院 17 第六章 升降橫移機(jī)構(gòu)液壓缸的設(shè)計(jì) 升降機(jī)構(gòu)液壓缸的設(shè)計(jì) 升降機(jī)構(gòu)工作圖 圖 升降機(jī)構(gòu) 原理圖 內(nèi)蒙古科技 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（畢業(yè)論文） 內(nèi)蒙古科技大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院 18 液壓缸和 連桿 機(jī)構(gòu)的受力分析 GF2γ1βα 圖 升降機(jī)構(gòu)受力圖 通過受力分析發(fā)現(xiàn)當(dāng)所有載荷反作用力全部轉(zhuǎn)換為扭矩時(shí)，液壓缸推力最大。 VQ t? () 其中， 310V vAt L?? ，代入式 ()中得： 231 0 / m in4Q vA D v L?? ? ?。 液壓缸缸筒的 計(jì)算 (1)缸筒的內(nèi)徑 D 當(dāng)液壓缸的理論作用力 P (包括推力 1P 和拉力 2P )及供油壓力 P 為已知時(shí)，則有活塞桿的側(cè)的缸筒內(nèi)徑 D 為： 2264 10PDdP???? m () 對(duì)于無活塞桿側(cè)的缸筒內(nèi)徑 D 為： 14PD P?? ? m310? () 其中， 2 KN? ， 1 KN? ， 56d mm? ， 10 aPP?? ，將數(shù)據(jù)代入式 ()和式 ()中得 有活塞桿側(cè)的缸筒內(nèi)徑 mm? 。 活塞的設(shè)計(jì) (1)活塞的結(jié)構(gòu)型式的選擇 根據(jù)工作要求選擇整體活塞 (2)活塞與活塞桿的連接選擇。 技術(shù)要求：活塞桿要在導(dǎo)向套中滑動(dòng)，采用 87Hh 配合，其圓度和圓柱度公差不大于直徑公差之半，安裝活塞的軸頸與外圓的同軸度公差不大于 ，以避免活塞與缸筒、活塞桿與導(dǎo)向套的卡滯現(xiàn)象。 內(nèi)蒙古科技 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（畢業(yè)論文） 內(nèi)蒙古科技大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院 24 (1)緩沖裝置的結(jié)構(gòu)選擇 從經(jīng)濟(jì)性和滿足工作要求，選擇為緩沖腔型式。平衡閥可以實(shí)現(xiàn)移鋼小車升到高位時(shí)對(duì)設(shè)備的自鎖要求，同時(shí)可以消除由于設(shè)備自重引起的移鋼小車下降時(shí)的超越負(fù)載。選定排氣閥的型式為整體排氣閥。 緩沖裝置 液壓缸的活塞桿具有一定的質(zhì)量，在液壓力的驅(qū)動(dòng)下運(yùn)動(dòng)時(shí)具有很的動(dòng)量。 桿的設(shè)計(jì)計(jì)算 (1)活塞桿的結(jié)構(gòu)選擇 由于液壓缸推力比較大，故選取桿體為實(shí)心桿，桿內(nèi)端為卡環(huán)型，桿外端為圓叉頭。將數(shù)據(jù)代入式 ()中得： an MPP )80102( 222 ???? 此外，尚需驗(yàn)算缸筒徑向變形 D? 應(yīng)在允許的范圍內(nèi) 221221()rD P D DD E D D ???? ? ??， m () rP — 缸筒耐壓試驗(yàn)壓力， aMP E — 缸筒材料彈性模數(shù)， 210 aE GP? ? — 缸筒材料泊桑系數(shù)，對(duì)鋼材 ?? 其中， logrbDP D?? () b? — 缸筒材料的抗拉強(qiáng)度， 2/N mm 《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 第一卷 查表 19611 得 2600 /b N mm? ? ，因此 MP? 將 rP 、 E 、 ? 、 1D 、 D 代入式 ()中得： mm?? 綜上所敘，根據(jù)推力 KN? 和液壓缸的行程 655l mm? ，選取 C25WE 型高壓重型液壓缸。其缺點(diǎn)是缸體外徑需加工，半環(huán)槽削弱了缸體，因此要 加厚缸體的壁厚。 因?yàn)檎麄€(gè)裝置中有兩套升降橫移裝置，所以： 1 2 ( 24 2 37 5 )Gg? ? ? ?= 2 488 2Gg? ? ? = 將 1G 、 2G 、 3G 帶入式（ ）中得 1 2 32G G GG ??? = 結(jié)合式 、 、和 得： 54030020 ?? ?COSGF () 將 G 帶入式 ()中得： KNF ? 內(nèi)蒙古科技 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（畢業(yè)論文）