【正文】 ………………… … ..4 缸體長(zhǎng)度確定 ………………… …… …………………………… … .…… ..5 穩(wěn)定性校核 ………………………………………………………… ..5 絲杠、絲母、橫梁與碟簧、推力軸承的計(jì)算 ……………… … … ...……………… ..6 絲杠的設(shè)計(jì)及校核 …………………………… .… … ………… ……… … ...6 絲母的計(jì)算 …………………………… .… … ………… ……… … ...10 橫梁與碟簧的計(jì)算 ……………………… .… … ………… … ..……… … ...11 推力軸承的計(jì)算 ………………………… .… … ………… … ..……… … ...11 橫梁升降傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的計(jì)算 ………………………………………………… ...12 同步帶的設(shè)計(jì)計(jì)算 …………………………… ..………………… ...13 蝸輪蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 ……………………………………… ...18 上下壓盤的設(shè)計(jì) …………………………………………………………… 22 3 液壓動(dòng)力 系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ………………………………………………………………… ..24 液壓泵的選擇 ………………………………………………………………… ...24 電機(jī)的選擇計(jì)算 ……………………………………………………………… ....24 油箱的設(shè)計(jì)計(jì)算 ……………………………………………………… ...…… ....25 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) V 4 結(jié)論 ......................……… .………….…………………… ..… .…… ...… ..… .……… … ..26 參考文獻(xiàn) ......................…… ……….………………… ..… .… ..……………… .………… .27 致謝 ......................………………….…………………… ..…… .………… ...…………… .28 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 1 前言 設(shè)計(jì)背景和意義 設(shè)計(jì)背景 試驗(yàn)機(jī)是用來(lái)檢測(cè)各種材料及其制品的機(jī)械性能、工藝性能等各種生產(chǎn)要求的重要的科學(xué)儀器與設(shè)備。濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) I 畢業(yè)設(shè)計(jì) 題 目 5000KN 壓力試驗(yàn)機(jī)的設(shè)計(jì) 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) II 摘 要 液壓式壓力試驗(yàn)機(jī)是一種用來(lái)檢測(cè)各種材料及其制品的 機(jī)械性能和 工藝性能等是否符合工作要求的重要測(cè)試儀器與設(shè)備， 其 動(dòng)力源是通過(guò)高壓油來(lái)實(shí)現(xiàn)的，測(cè)試壓力比較大，一般在 200KN 以上 。它被廣泛的應(yīng)用于 機(jī)械電子、冶金建筑、化工、 汽車、宇航與造船以及國(guó)防科技、大專院校等國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域和部門 ，對(duì)滿足生產(chǎn)要求、保障生產(chǎn)使用安全起著重要的作用。 設(shè)計(jì)意義 由于原有的試驗(yàn)機(jī)在測(cè)試方式、測(cè)試精度以及測(cè)試量程上都已不能滿足日益增長(zhǎng)的設(shè)計(jì)生產(chǎn)要求，所以選擇這個(gè)設(shè)計(jì)課題可以幫助自己更好的掌握這個(gè)方面的技術(shù) ，了解液壓式壓力試驗(yàn)機(jī)的結(jié)構(gòu)，初步掌握了液壓設(shè)計(jì)及其在設(shè)計(jì)中遇到各種問(wèn)題的解決方法。結(jié)合材料及實(shí)地參觀實(shí)習(xí)，設(shè)計(jì)采用四立柱框架的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)即穩(wěn)固又易于安裝，而且試件裝卸方便，對(duì)于其他結(jié)構(gòu)的裝夾和固定也比較容易實(shí)現(xiàn)。 設(shè)計(jì)結(jié)果 液壓技術(shù)的應(yīng)用給壓力試驗(yàn)機(jī)帶來(lái)了更為廣闊的發(fā)展空間。 液壓缸內(nèi)徑 D和活塞桿直徑 d 的確定 圖 如上圖 所示，為柱塞缸簡(jiǎn)圖 ,則有 105 0 0 04 6 32 ????? PFd? （ 21） 代入數(shù)據(jù)，可解的 d=505mm，故可取 d=500mm. 式中 P—— 液壓缸工作壓力，由上面可知取 P=25MPa； F—— 液壓缸需要提供的工作壓力 ， F=5000KN； d—— 活塞桿直徑； 由于工作壓力比較大，活塞直徑也比較大，為了便于密封，以及使液壓缸的總體尺寸不會(huì)過(guò)大，這里去液壓缸內(nèi)徑的大小 D=500mm. 活塞缸直徑 d 的校核 活塞缸直徑按下式進(jìn)行校核 ，其中活塞缸的材料為鑄鋼 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 ? ???Fd 4? = 10500 04 63 ??? ??? （ mm） （ 22） 式中 F—— 活塞桿上的作用力； ??? —— 缸筒材料的許用應(yīng)力。 對(duì)于一般的液壓缸，求其導(dǎo)向長(zhǎng)度可以采用一下公式進(jìn)行計(jì)算 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 2 6 025 0 0202 0 0220 ????? DLH （ mm） （ 25） 圖 缸體長(zhǎng)度確定 液壓缸缸體內(nèi)部長(zhǎng)度理論上應(yīng)等于活塞行程 和 活塞寬度之和，本次設(shè)計(jì)所采用的缸體結(jié)構(gòu)為柱塞缸 ，活塞行程為 200mm，再考 慮到最小導(dǎo)向長(zhǎng)度如圖 所示，此外進(jìn)出油及密封裝置的位置都應(yīng)列入考慮的范圍，在畫圖過(guò)程中綜合比較得出缸體長(zhǎng)度為 940mm，其中缸底厚度為 100mm。 絲杠的螺紋部分采用梯形螺紋導(dǎo)程為 14mm，如下圖所示 圖 對(duì)于螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算，首先要根據(jù)其連接方式確定其螺紋桿的受力情況，然后就可以按照相應(yīng)的強(qiáng)度據(jù)算公式來(lái)計(jì)算螺桿最危險(xiǎn)截面的直徑（螺紋小徑），而在上面選擇絲杠直徑的計(jì)算中，我們已經(jīng)對(duì)絲杠的危險(xiǎn)截面進(jìn)行了相應(yīng)的 拉應(yīng)力 校核 ，濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 下面只需在進(jìn)行彎矩校核就可以了 。 對(duì)于絲母的長(zhǎng)度設(shè)計(jì)，由于在調(diào)節(jié)橫梁上下移動(dòng)的過(guò)程中，是通過(guò)電機(jī)帶動(dòng) 蝸桿蝸輪傳動(dòng)、絲母絲杠傳動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，絲母上下通過(guò)軸肩和推力軸承來(lái)帶動(dòng)橫梁的上下移動(dòng)。 下面對(duì)各傳動(dòng)件的傳動(dòng)比進(jìn)行計(jì)算 已知電機(jī)的轉(zhuǎn)速為 970r/min，而設(shè)計(jì)要求橫梁的移動(dòng)速度為 150mm/min， 又已知絲杠的導(dǎo)程為 14mm，故絲母的轉(zhuǎn)動(dòng)速度為 150/14（ r/min） ，所以從電機(jī)到絲母的總傳動(dòng)比為 9015014970 ???i （ 215） 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 總的傳動(dòng)比為 90，需要通過(guò)兩次減速裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)，即同步帶傳動(dòng)和蝸輪蝸桿傳動(dòng)經(jīng)過(guò)綜合比較和布局分析可以得出其合適的傳動(dòng)比分布如下式 9023160 ???i （ 216） 即蝸輪蝸桿的傳動(dòng)比為 60:1，蝸桿為單頭，所以蝸輪的齒數(shù)為 60， 初定 安裝在電機(jī)主軸上的同步帶輪齒數(shù)為 18，安裝在蝸桿軸上的帶輪齒數(shù)為 27 。 a 結(jié)合裝配圖中其他零件的尺寸，以及在橫梁的上的合理布局，選定軸間距a=248mm。 因此應(yīng)力循 環(huán)次數(shù)可以按照下式來(lái)計(jì)算 N=60jn hL2 =60 ???? 2 0 0 0 060 710? (241) 壽命系數(shù)為 96 108 77 ???HNK （ 242） 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 那么有 ??H? = ? ? M PaK HHN ???? ? （ 243） （ 6）確 定中心距 ?????? mma 3 25 )260 ( 136mm； （ 244） 取中心距為 160mm，查表“普通圓柱蝸桿基本尺寸和參數(shù)及其與蝸輪參數(shù)的匹配”可得模數(shù) m=4，蝸桿分度圓直徑 d1 =80mm。 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 3 液壓動(dòng)力系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 對(duì)于液壓動(dòng)力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算，參照油路原理圖可以看出，在此液壓系統(tǒng)中所使用的個(gè)構(gòu)件都是成品，在這里只完成對(duì)液壓泵和電機(jī)的選擇以及油箱的設(shè)計(jì)計(jì)算。 。簡(jiǎn)單的來(lái)說(shuō)就是對(duì)于畢業(yè)設(shè)計(jì)的入門比較困難，以至于之前浪費(fèi)了很多寶貴的時(shí)間，因此我建議學(xué)校在以后的課程安排中加大對(duì)學(xué)生查閱資料的能力的提升，多安排一些相關(guān)的課題學(xué)習(xí)。 提高是有限的但提高也是全面的，正是這一次設(shè)計(jì)讓我積累了無(wú)數(shù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，使我的頭腦更好的被知識(shí)武裝了起來(lái)，也必然會(huì)讓我在未來(lái)的工作學(xué)習(xí)中表現(xiàn)出更高的應(yīng)變能力，更強(qiáng)的溝通力和理解力。 作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： 使用授權(quán)說(shuō)明 本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照 學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝　⒖s印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)校可以公布論文的部分或全部?jī)?nèi)容。 作者簽名 ： 日期： 年 月 日 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 濟(jì)南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 31 注 意 事 項(xiàng) （論文）的內(nèi)容包括： 1）封面（按教務(wù)處制定的標(biāo)準(zhǔn)封面格式制作） 2）原創(chuàng)性聲明 3）中文摘要（ 300 字左右）、關(guān)鍵詞 4）外文摘要、關(guān)鍵詞 5）目次頁(yè)（附件不統(tǒng)一編入） 6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結(jié)論 7）參考文獻(xiàn) 8）致謝 9）附錄（對(duì)論文支持必要時(shí)） ：理工類設(shè)計(jì)（論文）正文字?jǐn)?shù)不少于 1 萬(wàn)字（不包括圖紙、程序清單等），文科類論文 正文字?jǐn)?shù)不少于 萬(wàn)字。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過(guò)的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過(guò)的材料。和 楊可森 老師的溝通交流更使我從經(jīng)濟(jì)的角度對(duì)設(shè)計(jì)有了新的認(rèn)識(shí)也對(duì)自己提出了新的要求，舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子： 對(duì)于液壓系統(tǒng)閥塊的設(shè)計(jì)，之前我是一無(wú)所知，通過(guò)跟楊克森老師的學(xué)習(xí)，讓我對(duì)液壓技術(shù)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用有了一定的初步認(rèn)識(shí)，也使我從此喜歡上了液壓傳動(dòng)的方式。 當(dāng)然在設(shè)計(jì)的整體過(guò)程中也遇到了大量的問(wèn)題和困難， 比如 對(duì)壓力試驗(yàn)機(jī)的整體的 結(jié)構(gòu) 及運(yùn)行方式都不是很了解 ， 對(duì) 于四年內(nèi)所學(xué)的理論知識(shí)大量的 遺忘， 對(duì)于各種資料的 搜集與查閱都找不到地方?？荚賾]冷卻散熱后，可以從熱平衡角度計(jì)算出油箱容量，則有 VQ??? (35) 式中 Q —— 液壓泵額