【正文】 17 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 松了，容易引起卡滯現(xiàn)象和單邊磨損。同時(shí)活塞和活塞桿之間需要設(shè)置靜密封。 液壓力的大小與活塞的有效工作面積有關(guān)，活塞直徑 應(yīng)與缸筒內(nèi)徑一致。 ， 安徽工業(yè)大學(xué)工商學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 共 47 頁(yè) 第 14 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ （ 3） 對(duì)缸筒的要求如下 1) 有足夠的強(qiáng)度，能長(zhǎng)期承受最高工作壓力及短期動(dòng)態(tài)試驗(yàn)壓力而不致產(chǎn)生永久變形； 2) 有足夠的鋼度，能承受活塞側(cè)向力和安裝的反作用力而不致產(chǎn)生彎曲； 3) 內(nèi)表面與活塞密封件及導(dǎo)向套 的摩擦力作用下，能長(zhǎng)期工作而磨損小，尺寸公差和形位公差等級(jí)足以保證活塞密封件的 密封性； 4) 需要焊接的缸筒還要求有良好的可焊性，以便在焊上法蘭或管接頭后不致于產(chǎn)生裂紋或過(guò)大的變形。 法蘭連接的優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易加工，易裝卸。 本課題需要選擇的液壓缸是雙作用單活塞液壓缸 單作用缸的一側(cè)輸入壓力油，活塞只是作單向出力運(yùn)動(dòng)，靠外力使活塞桿返回。 安徽工業(yè)大學(xué)工商學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 共 47 頁(yè) 第 12 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 圖 24 卡爪的三維圖 圖 25 卡爪槽的形狀 活塞桿的外端頭部與卡 爪相連接，組成一個(gè)整體，支承著回轉(zhuǎn)支承 。 卡爪的具體設(shè)計(jì) 卡爪的尺寸主要是由回轉(zhuǎn)支承的最大尺寸決定的。 安徽工業(yè)大學(xué)工商學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 共 47 頁(yè) 第 11 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 固定環(huán)、支承環(huán)要求淬硬層 35mm，表面淬火后硬度達(dá)到 HRC5560。 回轉(zhuǎn)支承 相關(guān)介紹 回轉(zhuǎn)支承的尺寸確定 本課題給定的回轉(zhuǎn)支承的范圍是 1600—— 2240mm之間的回轉(zhuǎn)支承。 機(jī)架的設(shè)計(jì) 夾緊缸的設(shè)計(jì) 翻轉(zhuǎn)缸的設(shè)計(jì) 液壓回路的設(shè)計(jì) 各個(gè)零部件的建模和裝配 虛擬樣機(jī)仿真及動(dòng)畫 卡爪和轉(zhuǎn)盤的設(shè)計(jì) 回轉(zhuǎn)支承相關(guān)介紹 翻轉(zhuǎn)裝置方案 安徽工業(yè)大學(xué)工商學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 共 47 頁(yè) 第 9 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 2 翻轉(zhuǎn)裝置 的總體 設(shè)計(jì) 翻轉(zhuǎn)裝置的總體方案 翻轉(zhuǎn)裝置結(jié)構(gòu)的不同能實(shí)現(xiàn)的功能也不同，在緒論部分已經(jīng)講了幾種傳統(tǒng)的翻轉(zhuǎn)裝置，本課題采用落地式翻轉(zhuǎn)裝置，具體圖形見下圖 21： 圖 21 落地式翻轉(zhuǎn)裝置 原理 :如圖所示機(jī)架 支承著轉(zhuǎn)盤， 翻轉(zhuǎn)液壓缸可以使 轉(zhuǎn)盤 由水平到豎直運(yùn)動(dòng) ， 當(dāng)翻轉(zhuǎn)液壓缸是轉(zhuǎn)盤水平時(shí)，把 回轉(zhuǎn)支承放在轉(zhuǎn)盤上時(shí)，轉(zhuǎn)盤上的 夾緊 液壓缸會(huì)根據(jù)回轉(zhuǎn)支承的直徑來(lái)伸縮長(zhǎng)度來(lái)固 定回轉(zhuǎn)支承。 卡 爪 和轉(zhuǎn)盤的設(shè)計(jì)：根據(jù)回轉(zhuǎn)支承的尺寸來(lái)確定卡爪和轉(zhuǎn)盤的尺寸，在根據(jù) 工作的情況來(lái)設(shè)計(jì)軌道 形狀 以及尺寸 。起動(dòng)兩只同步 器柔性翻轉(zhuǎn)，當(dāng)工件翻轉(zhuǎn)至需要的工作位置時(shí)，減速器停止工作。盛鏈槽分上下兩層，上層盛鏈槽用于工件放下時(shí)盛放裹住工件的鏈條，下層盛鏈槽用于實(shí)現(xiàn)鏈條的封閉循環(huán)。 如圖 14所示。 （ 2） 機(jī)座固定式機(jī)體翻轉(zhuǎn)裝置 的操作 先 將機(jī)體水平吊起，然后將機(jī)體吊入翻轉(zhuǎn)框架中，使機(jī)體沿導(dǎo)向結(jié)構(gòu)在一面二銷 安徽工業(yè)大學(xué)工商學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 共 47 頁(yè) 第 5 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 上可靠定位，將框架底部機(jī)體前后端的三處壓緊結(jié)構(gòu)水平壓緊裝置、移動(dòng)壓板、回轉(zhuǎn)壓緊裝置分別壓緊機(jī)體的前后端及中間部位，之后起動(dòng)減速器電動(dòng)機(jī)機(jī)體開始翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在框架底部還安裝有定位銷用于機(jī)體在框架上的定位，框架底部側(cè)面設(shè)置有定位導(dǎo)向板便于機(jī)體在框架上快速定位。 2. 機(jī)座固定式翻轉(zhuǎn)裝置 （ 1）機(jī)座固定式機(jī)體翻轉(zhuǎn)裝置 的設(shè)計(jì) 機(jī)座 固定式 翻轉(zhuǎn)裝置 主要用于機(jī)體類大型工件的清洗翻轉(zhuǎn)，它的翻轉(zhuǎn)框架上部呈敞開式，下部的壓緊裝置用于夾緊工件，工件從上吊入框架內(nèi)裝拆方便。 （ 1） 尾座移動(dòng)式機(jī)體翻轉(zhuǎn) 裝置 的設(shè)計(jì) 安徽工業(yè)大學(xué)工商學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 共 47 頁(yè) 第 3 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 尾 座移動(dòng)式翻轉(zhuǎn)裝置適用于 機(jī)體類大型工件的翻轉(zhuǎn)，結(jié)構(gòu)形式緊湊，外形小巧玲瓏，占 地面積小，操作使用方便，深受 使用單位歡迎。抓取點(diǎn)取在工件重心前方時(shí) , 工件翻轉(zhuǎn)后上面朝后 , 若抓取點(diǎn)取在工件重心后方時(shí) , 工件翻轉(zhuǎn)后上面朝前。主要介紹幾種常見的 大型 工件的翻轉(zhuǎn)裝置。自動(dòng)化 制造系統(tǒng)的類型很多 ,不同的制造系統(tǒng) ,工件翻轉(zhuǎn)的實(shí)現(xiàn)形式也不同 ,針對(duì)少品種、大批量生產(chǎn)的剛性自動(dòng)線 ,由于各設(shè)備按一定的生產(chǎn)節(jié)拍生產(chǎn) ,工件順序通過(guò)各個(gè)工作位置 ,自動(dòng)完成零件預(yù)定的全部加工過(guò)程和分檢驗(yàn) ,因而對(duì)于工件的翻轉(zhuǎn)也要求能夠嚴(yán)格適應(yīng)這種節(jié)奏 。 本文介紹了翻轉(zhuǎn)裝置的方案選擇、翻轉(zhuǎn)裝置中 的夾緊液壓缸 的設(shè)計(jì)、缸筒和活塞桿的校核 、 機(jī)架的校核、 翻轉(zhuǎn)液壓缸的設(shè)計(jì)、翻轉(zhuǎn)過(guò)程中用到的液壓回路的設(shè)計(jì) 等 以及簡(jiǎn)單介紹三維軟件 Solidworks2021， 并利用 Solidworks2021 建立 各個(gè) 模型，并進(jìn)行了裝配和虛擬樣機(jī)仿真。 仿真結(jié)構(gòu)表明設(shè)計(jì)的翻轉(zhuǎn)裝置滿足工作要求。 工件在制造加工中需要經(jīng)常翻身，因此根據(jù)不同工件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)設(shè)計(jì)專用翻轉(zhuǎn)設(shè)備給操作者帶來(lái)了大的方便，在 大幅度地提高生產(chǎn)效率的同時(shí)確保了安生產(chǎn)。 1） 一種工件自動(dòng)翻轉(zhuǎn)裝置的通用設(shè)計(jì)方法 在自動(dòng)化生產(chǎn)線中 , 常常會(huì)遇見一種要求工件翻轉(zhuǎn)的情況。平行氣爪 2 張開 , 工件 1 落下并處于立式狀態(tài)。尾座移動(dòng)式翻轉(zhuǎn)裝置 一端機(jī)座固定不動(dòng)，機(jī)座內(nèi)安裝有減速器等動(dòng)力回轉(zhuǎn)裝置，通過(guò)回轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)回轉(zhuǎn)支板轉(zhuǎn)動(dòng)。機(jī)體、氣缸蓋、加強(qiáng)套及主軸承蓋在組裝前需要進(jìn)行 清洗，這些配件在組裝前清潔度的要求很高。軸承座的選用考慮到翻轉(zhuǎn)框架長(zhǎng)度較長(zhǎng)，翻轉(zhuǎn)架兩端回轉(zhuǎn)軸的同軸度難以達(dá)到較高要求，因此選用軸線具有微調(diào)作用的球面調(diào)心軸承。 (1)固定鏈?zhǔn)綑C(jī)體翻轉(zhuǎn)裝置 的設(shè)計(jì) 固定鏈?zhǔn)椒D(zhuǎn) 設(shè)備是敞開式翻轉(zhuǎn)工件的， 是一種最簡(jiǎn)易的鏈?zhǔn)椒D(zhuǎn)設(shè)該設(shè)備主要用于截面形狀接近正 方形或?qū)掗L(zhǎng)比例大于 的大型工件的翻轉(zhuǎn)。 圖 14 固定鏈?zhǔn)綑C(jī)體翻轉(zhuǎn)設(shè)備 1—— 轉(zhuǎn)動(dòng)軸 2—— 傳動(dòng)齒輪 3—— 齒輪減速器 4—— 鏈輪 5—— 傳動(dòng)鏈條 6—— 設(shè)備機(jī)架 7—— 電氣操作臺(tái) （ 2） 固定鏈?zhǔn)綑C(jī)體翻轉(zhuǎn)裝置 的操作 將 工件吊至鏈條上，起動(dòng)減速器，鏈輪帶動(dòng)鏈條慢速移動(dòng)，在鏈條上緩慢翻轉(zhuǎn)，工件翻轉(zhuǎn)至需要的位置時(shí)減速器停止工作，吊出工件完成翻轉(zhuǎn)動(dòng)作。工件翻轉(zhuǎn)起始臺(tái)位用于工件翻轉(zhuǎn)前與工件翻轉(zhuǎn)后的安放臺(tái)位。操作四只液壓缸同步縮回，吊臂將工件慢慢降 下，直至放到起始臺(tái)位上；之后吊出工件，工 翻轉(zhuǎn)完成。 機(jī)架 的設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)出機(jī)架的形狀 以及尺寸 ，再 進(jìn)行校核使其 滿足工作需要。 當(dāng)固定好了以后就可以加工回轉(zhuǎn)支承 套圈端面了。因?yàn)闉榱耸乖O(shè)計(jì)的翻轉(zhuǎn)裝置能夠滿足所有尺寸的工件加工，所以本課題用回轉(zhuǎn)支承的最大尺寸進(jìn)行計(jì)算和設(shè)計(jì)。該零件直徑尺寸較大，但截面積較小，精車到量后在表面淬火，變形量如果超差，那就只能報(bào)廢，損失太大。 卡爪 的長(zhǎng)度1 2502 2240 1312L m m???,取整并放大處理 得 1L =150mm。為了避免活塞桿在工作中產(chǎn)生偏心負(fù)載力，適應(yīng)液壓缸的安裝要求，提高其工作效率，我們采用小螺栓頭連接方式。 雙作用缸的兩側(cè)輸入壓力油，活塞的正反運(yùn)動(dòng)主要靠液壓力完成。 法蘭連接的缺點(diǎn)：重量比螺紋連接的大，但比拉桿連接的小，外徑較大。 (4) 缸筒的計(jì)算 1) 缸筒內(nèi)徑 當(dāng)液壓缸的理論作用力 1F 以及供油壓力 P為已知時(shí)，則缸筒內(nèi)徑 D為： 314 10FDP? ??? (21) 式中： P—— 供油壓力， Mpa， 10MPa； 1F —— 活塞桿上的作用力；因?yàn)檗D(zhuǎn)盤的夾角為 120 度，故 1 6 0 0 9 .8 5 8 8 0F m g? ? ? ?N ,m=700kg,g=帶入數(shù)據(jù)得 D=,查機(jī)械手冊(cè)得取 D=40mm. 2) 液壓缸壁厚 缸筒壁厚 ? 為： 0 1 2cc??? ? ? (22) 式中： —— 為缸筒材料強(qiáng)度要求的最小值， m； —— 為缸筒外徑公差余量， m； —— 腐蝕余量， m； 當(dāng) /D=— 時(shí)，可用實(shí)用公式 ： max0 2 pPD? ?? (23) 式中： —— 缸筒材料強(qiáng)度要求的最小值， m maxP —— 缸筒內(nèi)最高工作壓力， Mpa， maxP = D—— 缸筒內(nèi)徑， m —— 缸筒材料許用應(yīng)力， MPa, 610 1225bp M pan?? ? ? ? 帶入 數(shù)據(jù)得 =,取 =5mm。所以，設(shè)計(jì)活塞時(shí)，主要任務(wù)就是活塞的結(jié)構(gòu)型式。 常用的連接型式有卡環(huán)型，軸套型，和螺母型。其圓度和圓柱度不大于直 徑公差之半。 3) 活塞桿彎曲穩(wěn)定性試驗(yàn) 若受力完全在軸線上，主要是按下式驗(yàn)證： 1 /kkF F n? (28) 2611 2210BEIF KL? ?? N (29) 51 1 .8 0 1 0(1 ) (1 )EE ab? ? ???