【正文】 蓄能器保壓，用小型保壓缸保壓等，由于液控單向閥保壓系統(tǒng)簡單，且可靠性好，故選用液控單向閥保壓。 擬定液壓系統(tǒng)圖 選擇基本回路 調(diào)速回路與油路循環(huán)形式的確定 由于設(shè)計題 目對系統(tǒng)速度沒有太高要求，為使系統(tǒng)簡單，價格較低，可直接選用比例換向閥，從而同時起到換向和調(diào)速的目的。 求得： ? ?? ? mmPPDyy ??????? ??? ??????????? ??????? 即得， mmmm ??? ，故缸筒壁厚滿足強(qiáng)度要求。 緩沖裝置的結(jié)構(gòu) 如下圖所示 排出 圖 液壓缸緩沖裝置 其他零部件的形狀尺寸見液壓缸裝配圖。因活塞桿一般為細(xì)長桿，所以： kk PEIL 2?? 其中 ： kL 活塞桿最大允許計算長度， mm； E材料的 彈性模數(shù)。 液壓 缸活塞缸為單作用活塞桿，故選活塞桿材料為 45 鋼，淬火處理?；钊鈴降呐浜弦话悴捎?9f ,外徑對內(nèi)孔的同軸度公差不大于 ，端面與軸線的垂直度公差不大于 4 / 10 0mm mm，外表面粗糙度根據(jù)結(jié)構(gòu)形式確定。 1） 活塞的結(jié)構(gòu)型式 根據(jù)密封裝置型式來選用活塞結(jié)構(gòu)型式，通?；钊譃檎w式活塞和組合式活塞兩類。設(shè)計液 壓缸缸筒是，應(yīng)該正確確定各部分的尺寸，保證液壓缸有足夠的輸出力、運(yùn)動速度和有效行程，同時還必須具有一定的強(qiáng)度，能足以承受液壓力、負(fù)載力和意外的沖擊力；缸筒的內(nèi)表面應(yīng)具有合適的配合公差等級、表面粗糙度和形位公差等級，以保證液壓缸的密封性、運(yùn)動平穩(wěn)性和耐用性。若系統(tǒng)壓力選得較高，則液壓設(shè)備的重量，尺寸和造價會相應(yīng)降低。 ?? 所以液壓缸需要提供的推力最少為 1563KN,為防止液壓油泄露等因素的存在，取液壓缸的推力為 1600KN. 2） 摩擦負(fù)載： 即液壓缸驅(qū)動工作機(jī)構(gòu)工作是所需要克服的機(jī)械摩擦阻力。對液壓系統(tǒng)來說，也就是液壓缸或液壓馬達(dá)的負(fù)載隨時間 的變化情況。 （ 3） 由于內(nèi)應(yīng)力及溫度變化引起的結(jié)構(gòu)變形應(yīng)力最小。 其中， min76rnw ?一般取 ~?w? ，現(xiàn)取 ?w? fMTT ?? 1w 式中 ： 1T 校直車軸對主動滾軸的摩擦力矩（ mN? ）； fM 主動滾軸上軸承的摩擦力矩（ mN? ） . 其中 NrFrT ???1 式中 ： μ鋼與鋼之間的摩擦系數(shù)，取 μ=； r主動滾軸的粗軸半徑（ m）； N校直車軸對滾軸的正壓力（ N） . 所以 ： mNmNT ?????? 其中 FdMf 2?? 式中 ： fM 摩擦力矩（ mN? ）； 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 18 ? 摩擦系數(shù)，取 ； d軸承內(nèi)徑（ m）； F外載荷（ N） . 所以 mNNM f ????? 則 mNTw ?? 所以可以得出 ： ????? w nTP ? 又因?yàn)? ?wn PP? 224 聯(lián)軸器齒輪軸承 ???? ??? 查《機(jī)械設(shè)計手冊》得： ?軸承? ?齒輪? ?聯(lián)軸器? 所以 224 ????? 則 ??? ?PP 考慮到校直機(jī)上滾軸的最大瞬間速度要較平均速度大，校直初始時的摩擦阻力也要較計算值大，同時，為有一定的安全系數(shù)，決定選取電動機(jī)額定功率?edP 。初步選定滾軸細(xì)徑為 160mm，粗徑為 200mm，安裝軸承處的直徑為 140mm，安裝聯(lián)軸器處的直徑為 32mm?！?0176。 D60176。 圖 急回機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡圖 根據(jù)上圖 的連桿機(jī)構(gòu)的原理， 把液壓缸和連桿機(jī)構(gòu)結(jié)合起來，可以將校直機(jī)的機(jī)構(gòu)設(shè)計為如圖 中所示。即選擇的動力系統(tǒng)方案是液壓缸+連桿機(jī)構(gòu)。先由 PLC 程序指令發(fā)出信號給氣動系統(tǒng)單元 ,回轉(zhuǎn)中心氣缸前進(jìn)使回轉(zhuǎn)中心頂尖前進(jìn)夾緊工件 ,然后調(diào)速電機(jī)接受指 令開始驅(qū)動工件旋轉(zhuǎn) ,此時光電編碼器隨工件一同旋轉(zhuǎn)檢測工件旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)及相位 。校直機(jī)按加載方式可分為兩種 :機(jī)械式校直機(jī)、液壓式校直機(jī)。 在軟件實(shí)現(xiàn)上，采用 C 語言進(jìn)行編程， C 語言在工業(yè)控制領(lǐng)域的卓越表現(xiàn)使得這種校直機(jī)的軟件包在代碼的執(zhí)行速度和穩(wěn)定性方面表現(xiàn)出色；全中文的人機(jī)交互界面更加符合中國人的使用習(xí)慣，同時使操作人員更加容易理解掌握；可任意擴(kuò)展的工件參數(shù)存儲，滿足了一機(jī)多用的要求；完善的故障自診斷系統(tǒng)可使操作人員迅速排查設(shè)備故障；測量動態(tài)波形顯示可以非常直觀的發(fā)現(xiàn)工件的圓度誤差、毛刺、凹坑等工件表 面缺陷。校直機(jī)的工作臺上定位和夾緊部件采用積木式設(shè)計，以適應(yīng)各種可動支承、測量單元、摩擦驅(qū)動裝置、頂尖式回轉(zhuǎn)中心的安裝與調(diào)整，同時也方便了易損零部件的維修與更換，更有利于用戶對新產(chǎn)品零部件校直工序的切換與擴(kuò)展。其功能有：最多可選配 8 個通道位置的測量、修正和存儲系統(tǒng)；數(shù)字鍵盤的屏幕顯示終端并有人機(jī)對話系統(tǒng)；以直觀的文字和圖形信息和完善的工作程序，能精確控制工件校直位置順序和最終校直結(jié)果；有存儲大量修正結(jié)果的統(tǒng)計數(shù)據(jù)功能，并提供外設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)連接的接口。 1994 年起，長春試驗(yàn)研究所與日本國際計測器株式會社合作生產(chǎn)了 ASC 系列自動校直機(jī)。自動軸類校直機(jī)實(shí)現(xiàn)了軸的自動旋轉(zhuǎn)測量和自動校直。所以為了能獲得下道工序所允許的最小切削量或通過精密校直保證工件達(dá)到嚴(yán)格的最終設(shè)計公差要求，校直機(jī)成 了工件熱處理后不可缺少的關(guān)鍵設(shè)備。以往 校直普遍采用簡易型的壓力機(jī) ,經(jīng)人工測量和修正再由檢查人員檢驗(yàn)。因此，在工業(yè)發(fā)達(dá)國家都有一些專門的校直機(jī)制造公司和研究機(jī)構(gòu)，知名度較高的有德國 MAE公司、意大利 GALDABINI 公司、美國的 TAA TRANDING 公司、日 本的東和精機(jī)株式會社和國際計測器株式會社等。檢測裝置包括：計算機(jī)控制的軸 直線度檢測系統(tǒng)，以千分表指示修正點(diǎn)的順序號和撓度值，以數(shù)字開關(guān)輸入最小校正值，通過彎曲形式的識別， 并 選擇出滑塊的加壓點(diǎn)。 隨著電子技術(shù)和計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展 ，開發(fā)高技術(shù)附加值的精密自動校直機(jī)系列產(chǎn)品及其配套附件，完善測控手段和裝置，提高產(chǎn)品的功能和性價比，這對以質(zhì)優(yōu)價廉的國內(nèi)產(chǎn)品替代進(jìn)口產(chǎn)品，節(jié)約外匯、提高經(jīng)濟(jì)效益，增強(qiáng)市場競爭力等都具有廣闊的前景。 超高精度的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、安全可靠的輸入輸出系統(tǒng)、適應(yīng)各種工作環(huán)境的工業(yè)控制計算機(jī)，配備大屏幕彩色液晶顯示器、高專業(yè)水準(zhǔn)的軟件包，全中文的人機(jī)交互界面，豐富多彩的圖文顯示、可打印的數(shù)據(jù)統(tǒng)計輸出等構(gòu)成了校直機(jī)的計算機(jī)處理系統(tǒng)。各系統(tǒng)單元的有機(jī)配合使校直機(jī)能夠完成自動校直的功能。下面簡要介紹液壓式 ASCII 型自動軸類校直機(jī)的 5 個系統(tǒng)單元的功能。 圖 ASCⅡ 型軸校直機(jī)工作流程圖 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 7 第三章 校直機(jī)的設(shè)計 計算 校直機(jī)設(shè)計技術(shù)參數(shù) 設(shè)計參數(shù)及性能 ：細(xì)徑 230mm 粗徑 260mm ： 2400mm ： 50 鋼 ： 20mm ： 800℃ ： 30s 設(shè)計要求 1. 盡量采用最新國標(biāo)及有關(guān)規(guī)定進(jìn)行設(shè)計 2. 單間生產(chǎn)，盡量降低成本 3. 結(jié)構(gòu)簡單合理，便于操作和維修 校直機(jī)設(shè)計方案的分析比較與確定 因?yàn)楸绢}目設(shè)計的校直機(jī)是 對火車車軸正火處理后的粗校直，而且對校直的精度要求不是太高 ，所以本校直機(jī)不需要 ASCII 型校直機(jī)的反饋系統(tǒng)。第二種情況是對某些顎式破碎機(jī)，要求其動顎快進(jìn)慢退，使以被破碎的礦石能及時退出顎板 ，避免礦石的過粉碎。 圖 校直機(jī)運(yùn)動示 意圖 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 11 如 圖 中 所示 ，結(jié)構(gòu)的上半部分可以當(dāng)做是曲柄滑塊進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。 其中 ]2s in2433250[s in ??? ??? rV E （ 31） 在圖 中機(jī)構(gòu)的下半部分是氣液動連桿機(jī)構(gòu)，可根據(jù)《機(jī)械設(shè)計手冊》中的相關(guān)機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析計算。 120176。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 14 校直車軸靜態(tài)受力分析 G150θNN 圖 校直車軸受力分析 如圖 可知 ： GN ??cos2 150s in ???? 所以 7 5 in1c o s 2 ??? ?? 其中 vgG ?? ? 鋼的密度（ 3mkg ） LDV 24?? 校直車軸的體積 所以 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 15 NG 23 ??????? 則 NN ??? 主動滾軸受力分析 θF NH 2F NVGNF NH1F NV1 圖 主動滾軸受力分析 根據(jù)圖 可以得出下列關(guān)系式 ： ?c o s1 NGFF NHNV ??? ?sin21 NFF NHNH ?? 21 NVNV FF ? 21 NHNH FF ? 其中 ： vgG ?? ρ鋼密度（3mkg） 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 16 LDV 24?? 主動滾軸的體積（ 3m ） 可得： NG 23 ??????? 又因?yàn)? NN ? ?? ?? 所以可得出： NFF NVNV ?? NFF NHNH ?? 所以軸承需要承受的力 ： NFFF NHNVN 12 1 ??? 電動機(jī)的選擇 選擇電動機(jī)的類型和結(jié)構(gòu)型式 由于此電動機(jī)的負(fù)載平穩(wěn)、長期穩(wěn)定工作等工作條件，所以應(yīng)選用三相異步電動機(jī)。 由于軸直徑的需要選擇 YL5 型聯(lián)軸器 GB584386。結(jié)構(gòu)型狀見裝配圖。 圖 力矢量圖 根據(jù) 上 圖 ——力的矢量圖分析可得： KNFF D 9 3 7 560s in39。它清楚地表明了夾頭的工作循環(huán)由快速工進(jìn)，減速工進(jìn)，壓制保壓，泄壓慢回合快速回程六個階組成。所以選擇缸筒材料為 S35 號 鋼 。配合過緊，不僅使最低啟動壓力增大，降低機(jī)械效率，而且容易損壞缸筒和活塞的滑動配合表面。由于 液壓缸 的工作壓力為 MPa32 ，結(jié)構(gòu)形式為單作用單桿活塞缸，故采用 “O”型密封圈，并在密封圈一側(cè)設(shè)有擋板，如圖 所示。 圖 活塞桿外端頭部結(jié)構(gòu) 活塞桿與活塞連接處的結(jié)構(gòu)見圖 。 活塞桿的外圓粗糙度 aR 值一般為 ~ m? ，太光滑了，表面形成不了油膜，反而不利于潤滑。采用緩沖裝置，就是為了避 免這種機(jī)械碰撞，但沖擊壓力仍然存在，大約是額定工作壓力的兩倍，這就必然會嚴(yán)重影響液壓缸和整個液壓系統(tǒng)的強(qiáng)度及正常工作。 參照《液壓 傳動》式 421，當(dāng) 10??D 時，校核公式為 ? ?? ????????? ???? 12 yyPPD??? 式中各個參數(shù)為： 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 33 yp為缸筒試驗(yàn)壓力，當(dāng) 液壓 缸的額定壓力 16nap MP? 時，取 ynpp?； []? 為缸筒材料的許用應(yīng)力， []bn?? ?， b? 為材料的抗拉強(qiáng)度， n 為安全系數(shù)，一般 5n? 。 求得： ? ? mmFd 10160044 63 ??? ???? ?? 即得 mmmmd 2 5 ?? ，故活塞桿滿足強(qiáng)度要求。這樣換向迅速、準(zhǔn)確，且減小了液壓沖擊，同時有調(diào)速作用。 常采用的泄壓方式有：延緩換向閥切換時間和利用液壓控制。 大流量泵只在快進(jìn)、快退時向液壓缸輸油，可取快退時壓力調(diào)定為 aMP3 ，則大流量泵的最大壓力估算為： aP MPP 4131 ??? 上述確定的 P 僅是系統(tǒng)的靜態(tài)壓力，系統(tǒng)工作過程中存在過渡過程中的動態(tài)壓力，其最大 值往往比靜態(tài)壓力要大得多，所以選取液壓泵的額定壓力時應(yīng)比系統(tǒng)最高壓力大 %60~%25 ,使液壓泵有一定的壓力儲備。同時流速與液壓沖擊密切相關(guān)，流速增加，沖擊壓力增加，因此 合理選擇管道內(nèi)徑十分重要。液壓泵與電機(jī)在油箱上采用立式安裝；行程閥靠近運(yùn)動部件安裝，換向閥之間應(yīng)留有一定的軸向距離，以便進(jìn)行手動調(diào)整和裝拆電磁鐵。也算是對設(shè)計的總體的認(rèn)識和把握，對知識的再以一