【正文】 液壓原理及分析說明 ......................................................................26 液壓原理圖 ..............................................................................26 分析說明 ..................................................................................26 小結(jié) ..................................................................................................28 第 4 章 扭結(jié)機(jī)構(gòu)中各參數(shù)的確定 ....................................................................29 液壓馬達(dá)的確定 ..............................................................................29 齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 ..............................................................................29 扭 結(jié) 輪 淬 火 ， 中 間 大 齒 輪 正 火 ，驅(qū)動(dòng)輪調(diào)質(zhì) .......................29 驅(qū)動(dòng)輪分度圓直徑 ..................................................................30 確定齒輪的尺寸 ......................................................................32 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度并確定最終的齒輪尺寸 ..................32 軸設(shè)計(jì)計(jì) 算及軸承和鍵的選擇 .......................................................34 選材料，軸承潤滑方式，密封方式 ......................................34 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ..................................................................................34 聯(lián)軸器及夾緊裝置的選擇 ...............................................................36 聯(lián)軸器的選擇 ..........................................................................36 夾緊裝置的選擇 ......................................................................36 小結(jié) .....................................................................................................36 結(jié)論 ......................................................................................................................38 參考文獻(xiàn) ..............................................................................................................39 致謝 ......................................................................................................................41 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)。 確定了方案后進(jìn)行了相關(guān)的參數(shù)計(jì)算。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。 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。伯斯德 (SUND IBIRSTA)公司，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 。 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(duì)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) 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(duì)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～ 1967 254 第 1 章 緒論 6 功率： 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%。為此，進(jìn)行打捆機(jī)的系列產(chǎn)品開發(fā)，從一開始，就要將起點(diǎn)定高，才能長盛不衰。 彎曲線道的具體結(jié)構(gòu)如圖 17 所示。 目前， C 型板已經(jīng)進(jìn)入批量生產(chǎn)，工藝方法合理，質(zhì)量穩(wěn)定，完全可取代進(jìn)口件。另外，購買國外的高自動(dòng)化打包機(jī)價(jià)格很貴，所以我們要 自主研發(fā)改進(jìn)，用以改變現(xiàn)有國產(chǎn)打包機(jī)扭結(jié)位置與形狀不合理，在運(yùn)輸中 易散包的關(guān)鍵問題。主要分析的是瑞典 SUNDBRSTA 公司的 PCH4KNA型打包機(jī)。打包（壓緊和打結(jié)的總稱，下同）后線卷最小高度可達(dá) ，大大方便了盤卷的儲(chǔ)藏和運(yùn)輸。打 第 2 章 打包頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 14 包頭（共 4 個(gè)）是整臺(tái)設(shè)備結(jié)構(gòu)最為復(fù)雜、動(dòng)作連鎖最多的部件，每個(gè)打包 頭結(jié)構(gòu)完全一樣，可以互換。剪切機(jī)構(gòu)由液壓缸和活動(dòng)刀塊 組成，在液壓缸 C4作用下活動(dòng)刀塊推斷打包線。 (5).導(dǎo)線系統(tǒng)閉合后，喂線裝置動(dòng)作（液壓馬達(dá)旋轉(zhuǎn)）開始喂線，當(dāng)打 包線頭繞著盤卷并到達(dá)打包頭中扭結(jié)裝置的一個(gè)機(jī)械擋塊并夾住時(shí)停止喂線。 (4).每個(gè)打包頭里可移動(dòng)導(dǎo)向架處于打包位置。齒輪箱由液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，如圖 27所示。夾鉗由液壓缸驅(qū)動(dòng)?？筛鶕?jù)生產(chǎn)量與實(shí)際捆線切口斷面的情況，摸索出剪刃的更換周期。 第 2 章 打包頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 20 第 3 章 打包機(jī)液壓系統(tǒng)分析 往冶金生產(chǎn)中廣泛采用手動(dòng)、機(jī)械式打包 系統(tǒng)為棒材、線材打包。 (2).設(shè)置一 個(gè)備用泵，可保證任何一個(gè)泵損壞，系統(tǒng)仍能正常工作。系統(tǒng)工作壓力由溢流閥 V15來調(diào)節(jié)。壓緊小車的運(yùn)動(dòng) 速度和加減速過程都是由比例換向閥 Y50、 Y51的電控來完成的。如圖 32 所示，油缸的升降由三位四通電磁換向閥 Y57控制，兩個(gè)液控單向閥 V56構(gòu)成液壓鎖，當(dāng)電磁換向閥 Y57處于中位時(shí)鎖定油缸位置，油缸的運(yùn)動(dòng)速度由單向節(jié)流閥 V57調(diào)節(jié) ,為回油節(jié)流調(diào)速。 4. 打捆頭壓下控制回路 在壓緊小車、導(dǎo)線小車運(yùn)動(dòng)到位，導(dǎo) 線動(dòng)作完成后，導(dǎo)線小車后退為打捆頭壓下讓出空間，然后打捆頭壓下，完成收線和打捆動(dòng)作。單向減壓閥 在壓下時(shí)起減壓作用。 液壓系 統(tǒng)設(shè)計(jì)特點(diǎn) (1).結(jié)構(gòu)緊湊，管路簡單，節(jié)省大量接管和管接頭，可靠性高； (2).系統(tǒng)采用壓力和流量兩種方式控制，系統(tǒng)能量損失少； 第 3 章 打包機(jī)液壓系統(tǒng)分析 27 (3).維修方便，在處理緊急狀況時(shí)，每一電磁換向閥都有手動(dòng)換向機(jī)構(gòu)； (4).油箱裝有液位傳感器、溫度傳感器，將這些信號(hào)引到操作臺(tái)上，操作人員可隨時(shí)監(jiān)控油箱狀態(tài)； (5).各執(zhí)行機(jī)構(gòu)均設(shè)有傳感器及編碼器，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制； (6).整個(gè)系統(tǒng)進(jìn) PLC 系統(tǒng)，便于故障診斷和自動(dòng)控制。 圖 38 液壓原理圖 第 3 章 打包機(jī)液壓系統(tǒng)分析 29 小結(jié) 對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行介紹和分析，同時(shí)對(duì)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，根據(jù)第2章所確定的方案，設(shè)計(jì)液壓原理圖，并作簡單介紹。 現(xiàn)取扭結(jié)齒輪齒數(shù)為 18，中間大齒輪齒數(shù)為 60，驅(qū)動(dòng)輪齒數(shù)為 20。339。39。 則： 2. 軸潤滑及密封 V=2m/s 脂潤滑，氈圈密封 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1. 外 形： 第 4 章 扭結(jié)機(jī)構(gòu)中各參數(shù)的確定 35 mmdd 0 031 m in39。 取 [σ ]H=450MPa (4).相關(guān)數(shù)值代入設(shè)計(jì)公式 43 得 (5).校核齒輪圓周速度 由 P53圖 311(a)可知 KV39。 ....................(44) .................. (45) 式中 b齒輪寬度 ξ γ =ξ α +ξ β = Kα = Kβ ：《機(jī)械設(shè)計(jì)》 56 P 圖 317， β K = 式中 K 載荷系數(shù)； KA 使用系數(shù)； KV 動(dòng)載系數(shù)； Kα 齒間載荷分配系數(shù)； Kβ 齒向載荷分布系數(shù)。 由上述兩式得： NF 取 FN = 8000 N 則扭結(jié)輪產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩： 考慮效率，液壓馬達(dá)輸出轉(zhuǎn)矩： 39。 (5).馬達(dá)與連接編碼器相連： 實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)三圈完成一次打結(jié)功能。 圖 36 喂線回路 6. 打捆系統(tǒng)回路 打捆系統(tǒng)主要由扭轉(zhuǎn)、夾緊、切斷、扭轉(zhuǎn)頭收回四個(gè)動(dòng)作組成，分別由液壓馬達(dá) HM3 和液壓缸 C C C4 來執(zhí)行，如圖 37 所示。 3 打捆頭的液壓回路一樣。安全閥 Y6的設(shè)定壓力為 8MPa，保證回路中液壓元件不會(huì)因過載而損壞。當(dāng)壓緊小車移動(dòng)完畢