【正文】 － 5） 式中 F――液壓缸輸出的最大推力，取最大負(fù)載 510? N； 1D ――液壓缸底外徑，前面已經(jīng)確定，為 ， 2D ――焊縫底徑取為 ， ? ――焊接效率一般取 。 帶入公式中得 mmc )( ????? ??? 比較得壁厚 ? ＝ 。 將 s? 和 F 帶入計算公式，得： d ? ? ??? ?? ?? ? 2 考慮到油缸活塞的設(shè)計，桿上鍵槽受力和油缸內(nèi)徑尺寸等因素，按 GB/T23482020 取活塞桿內(nèi)徑為： d＝ 55mm. S 的確定 液壓缸的行程 S，主要是依據(jù)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動要求而定。 ： 計算公式： 10 FD P? －＝ （ 3－ 1） 式中 D――液壓缸內(nèi)徑（ m） F――液壓缸推力（ KN） P――選定工作壓力（ MPa） 其中，液壓缸推力已知，為 510? N。 確定執(zhí)行元件的設(shè)計 執(zhí)行元件設(shè)計中應(yīng)注意的問題 (1)本套液壓 系統(tǒng)選擇液壓油缸作為執(zhí)行元件，油缸設(shè)計的主要參數(shù)包括油缸內(nèi)徑、活塞桿直徑、行程。 (2)實(shí)際工作時液壓傳動容易實(shí)現(xiàn)往返運(yùn)動，直接推動工作機(jī)構(gòu)。全套設(shè)計（圖紙）請聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 跳板部分一端 上部通過油缸與回轉(zhuǎn)支架的支撐聯(lián)接用于 登船梯的上下升降之用，下部與支架 連接 。 m 初步確定使用 13三排滾柱式回轉(zhuǎn)齒 輪。 m (2)根據(jù)主機(jī)類型（應(yīng)用場合）確定靜態(tài)安全系數(shù) fs，見表 1。 Iz = (∏ /64)*(^^4) = σ=AF +ZYIM = 02 79 12 0204 90 20 4 ? =89MPa bs b sQ 2 3 5 3 7 5 M P an 4 / n 3 7 5 / 4 9 3 . 7 5 M P a??? ?? ? ?基 架 材 料 選 用 ， 抗 拉 強(qiáng) 度選 取 安 全 系 數(shù) ， 所 以 【 】 = 可見 σ略小于 【 ? 】，為安全起見，增加壁厚至 h=25mm 此時基架的橫截面積 A=(∏ /4)*( ^^2)=178。 2=54179。由于各部件的尺寸、重量均較大，因此所有的超大零件上均安裝吊環(huán)以便于安全起吊和安裝，這些吊環(huán)在裝船之前均需進(jìn)行無損壞試驗(yàn)。 本登船梯主要由鋼質(zhì)基架、回轉(zhuǎn)支架、登船梯、升降油缸、伸縮系統(tǒng)、噴水系統(tǒng)、配電與照明系統(tǒng)等部份構(gòu)成。該系統(tǒng)精選了國內(nèi)外優(yōu)質(zhì)液壓元、附件。 (2)本套設(shè)備以滿足相關(guān)海事部門管理要求設(shè)計。 (3)上下六十度轉(zhuǎn)動過程中能夠隨時停在某個位 置 。 本課題是完成全回轉(zhuǎn)式 登船梯裝置的總體設(shè)計，在設(shè)計中還須設(shè)計液壓 原理 ，完成回轉(zhuǎn)支架、登船梯等結(jié)構(gòu)設(shè)計 以及油缸中重要零件的 設(shè)計并做出必要的有限元分析。 同時由于我們國家日益發(fā)展的經(jīng)濟(jì)情況還有我們?nèi)找鎻?qiáng)大的軍事技術(shù)，我們和外界的聯(lián)系也漸漸的緊密起來了。而且，沒有客輪到岸時，登船設(shè)備可以分離、移走，碼頭用于集裝箱裝卸作業(yè)，滿足碼頭多功能作業(yè)的要求。經(jīng)過了近 2個月的試運(yùn)行，廈門東渡國際客運(yùn)旅游碼頭，已接運(yùn)了“寶瓶星”號四個航次的停靠，近 8000 人次旅客安全使用了登船系統(tǒng) 。 國內(nèi)主要有三種登船梯結(jié)構(gòu)形式： (1)SS1 型登船梯 上海石化總廠海運(yùn)碼頭二期擴(kuò)建工程系采用的型號。 inertia, high precision position control。 我所設(shè)計的跳板裝置不僅設(shè)計了一些機(jī)械傳動，還在原有的基礎(chǔ)上采用了液壓傳動。 三、本設(shè)計（論文或其他）應(yīng)達(dá)到的要求： 1．達(dá)到技術(shù)指標(biāo)所規(guī)定要求，滿足實(shí)際工作需要。全套設(shè)計（圖紙）請聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 編號 無錫 太湖學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 題目： 艦船液壓跳板裝置的設(shè)計 信機(jī) 系 機(jī)械工程及自動化 專業(yè) 學(xué) 號： 0923072 學(xué)生姓名： 咸玉峰 指導(dǎo)教師： 過金超 （職稱 ： 副教授 ） （職稱： ） 2020 年 5 月 25 日 全套設(shè)計（圖紙）請聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 無錫 太湖學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 誠 信 承 諾 書 本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文） 艦船液壓跳板裝置的設(shè)計 是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的成果，其內(nèi)容除了在畢業(yè)設(shè)計（論文）中特別加以標(biāo)注引用，表示致謝的內(nèi)容外，本畢業(yè)設(shè)計（論文）不包含任何其他個人、集體已發(fā)表或撰寫的成果作品。屬于實(shí)用類的設(shè)計題目。 四、接受任務(wù)學(xué)生： 機(jī)械 92 班 姓名 咸玉峰 五、開始及完成日期： 自 2020 年 11 月 7 日 至 2020 年 5 月 25 日 六、設(shè)計（論文）指導(dǎo)（或顧問）： 指導(dǎo)教師 簽名 簽名 簽名 教 研 室 主 任 〔 學(xué)科組組長研究所所長 〕 簽名 系主任 簽名 2020 年 11 月 12 日全套設(shè)計（圖紙）請聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 摘 要 現(xiàn)實(shí)當(dāng)中我們看到的 登船梯給我們的感覺是很笨重，不方便，如果用于游船是可行的，但是如果用于航母或軍艦的話，那肯定不能符合使用要求了（一旦碼頭情況不允許那就會帶來麻煩），所以必須研制出一種既輕巧方便又安全能適應(yīng)軍用的登船梯系統(tǒng)，這就是我的課題所要做達(dá)到的要求。s power plant。為考慮使用時方便、安全、可靠、實(shí)用，設(shè)計上采用了液壓傳動的全回轉(zhuǎn)、可升降的動作方案。水科院經(jīng)過一年多的技術(shù)設(shè)計、方案審查、施工設(shè)計、制造安裝、試車運(yùn)行，登船系統(tǒng)已于 2020年 7 月經(jīng)過了專家用戶的現(xiàn)場檢驗(yàn)后，正式交付使用了。登船系統(tǒng)的首尾分別連接游輪和大樓候船聯(lián)檢大廳。在全面實(shí)施海洋開放的時代背景條件下，海軍肩負(fù)著維護(hù)國家安全，捍衛(wèi)主權(quán)、維護(hù)國家海洋權(quán)益的神圣使命。液壓件是現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備中重要的基礎(chǔ)件，可廣泛應(yīng)用于國防、能源、冶金、交通等諸多領(lǐng)域，對于提高機(jī)械設(shè)備的技術(shù)水平和質(zhì)量，提高自動化應(yīng)用應(yīng)用程度都有十分重要的意義。 (2)能夠通過與回轉(zhuǎn)齒輪的嚙合實(shí)現(xiàn)跳板裝置的左右搖擺，角度為 180176。 全套設(shè)計（圖紙）請聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 2 總體方案的確定 設(shè)計依據(jù) (1)本套設(shè)備依據(jù)海洋工程、 船用甲板起重機(jī)、港口工程起重機(jī)、船用舷梯等特性設(shè)計。 確定液壓系統(tǒng)設(shè)計方案 本液壓系統(tǒng)是針對軍艦而設(shè)計的全回轉(zhuǎn)式登船梯裝置機(jī)、制造的專用液壓傳動設(shè)備。為考慮使用時方便、安全、可靠、實(shí)用，設(shè)計上采用了液壓傳動的全回轉(zhuǎn)、可升降的 動作方案，并具備照明、報警、應(yīng)急功能。 設(shè)計范圍及其設(shè)計方案 本套設(shè)備設(shè)計的范圍如前述組成部份（見所附布置圖），其間還包含了較多的項(xiàng)目。 m (2)計算馬達(dá)對基架的作用力和作用力矩： 馬達(dá)的質(zhì)量 m179。 m 現(xiàn)在先設(shè)取基架的壁厚 h=20mm 所以基架的橫截面積 A=(∏ /4)*(^^2)=178。 回轉(zhuǎn)齒輪選型計算流程圖： (1)確定回轉(zhuǎn)齒輪保持靜態(tài)時所承受的最大載荷 根據(jù)上述計算：可知軸向載荷 Fa=，傾覆力矩 M=178。 m =178。 登船梯的 回轉(zhuǎn)支架下 端 與回轉(zhuǎn)部通過螺栓連接 ， 回轉(zhuǎn)部分再與基架艦體連接（通過法蘭連接）。 在 液壓油缸 中使用液壓傳動系統(tǒng)，那么液壓傳動與機(jī)械傳動、電氣傳動相比，有何有缺點(diǎn)呢？ (1)在相同的功率工作的機(jī)械的重量指標(biāo)上，采用液壓傳動要比采用機(jī)械傳動的輕三分之一，在外形尺寸上也減小了近三分之一，最好的例子就是起重機(jī)了，起重機(jī)都是用液壓傳動的，這樣可以保證起重機(jī)自身重量輕，機(jī)身又可以小一些 ]7[ 。 (6)液壓傳動中的的液壓油本身是可以當(dāng)做潤滑油，降溫劑的，這樣可以延長液壓元件的使用壽命，減輕液壓傳動設(shè)備的維護(hù)和保養(yǎng)的力度。 ① 油缸主要幾何尺寸的計算 根據(jù) 要求，壓緊油缸壓緊時最大壓緊力為 12噸的力，現(xiàn)進(jìn)行計算確定執(zhí)行 元件油缸的主要參數(shù)：油缸內(nèi)徑 D、活塞桿直徑 d、最大行程 S。 經(jīng)計算，可知 45 鋼的許用應(yīng)力為 118Mpa。 c ――計入壁厚公差即腐蝕的附加厚度，通常圓整為標(biāo) 準(zhǔn)厚度。焊縫 如圖 所示為對焊： 全套設(shè)計（圖紙）請聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 圖 缸蓋焊接示意圖 焊縫底徑取 134mm。 B．校核計算 卡鍵處剪切應(yīng)力及擠壓應(yīng)力計算： 圖 卡鍵處截面圖 ，截面 AA 處的剪切應(yīng)力為： FA?＝ （ 3－ 6） 式中 F 為作用力， A 表示剪切面的面積 。另一方面，懸臂梁結(jié)構(gòu)將使得液壓缸活塞桿對液壓缸缸筒內(nèi)壁造成沖擊，容易造成液壓缸的損壞，同時對液壓缸缸筒材料的性能也有較高的要求，最后就是，液壓缸的穩(wěn)定性將變差。在選擇密封材料時，應(yīng)考慮其性能，一般要求：在一定溫度使用范圍內(nèi)有較好的化學(xué)穩(wěn)定性，不容于工作介質(zhì)，與金屬接觸時不互相起作用（如 腐蝕，拈著等），不軟化或硬化，彈性好，永久變形小，有適當(dāng)?shù)臋C(jī)械強(qiáng)度，耐磨性好，摩擦系數(shù)小，易于壓制成型，價格低廉等。整體活塞在活塞周圍開溝槽，安置密封圈，結(jié)構(gòu)簡單，但給活塞的加工帶來困難，密封圈安裝時容易拉傷和扭曲。 ② 缸筒聯(lián)接強(qiáng)度的校核 上面在設(shè)計缸筒聯(lián)接時已經(jīng)對 焊接強(qiáng)度進(jìn)行了校核，采用圓周對焊強(qiáng)度符合設(shè)計要求，在此不再重復(fù)。由公式求出 ?? ????? ?? 6 9221 102 8 0 102 1 0FE??48 全套設(shè)計（圖紙）請聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 活塞桿可簡化成一端固定，一端自由， 2?? ,活塞桿截面為圓型464DI ??， 8Idi A?? 958553 2 82 ????? i lu? 柔度 : 1??? 所以可用歐拉公式來計算臨界壓力。? /180=（ 311） 假設(shè)整個裝置從零開始加速加速至 2/ 0 . 0 1 5 7 / 2 = 0 . 0 0 7 8 5 r a d / st?? ?則 角 加 速 度 =（ 312） 現(xiàn)在的難題是計算整個裝置對基架中心軸的轉(zhuǎn)動慣量，由于本裝置各個部分都是不規(guī)則形狀，所以無法利用常規(guī)算法計算出轉(zhuǎn)動慣量，所以利用 catia 軟件進(jìn)行輔助分析： 取基架的回轉(zhuǎn)軸為 Y 軸 利用 CATIA 分析和計算可知各部分的轉(zhuǎn)動慣量總和 因此， M=J179。 全套設(shè)計（圖紙）請聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 4 液壓系統(tǒng)的設(shè)計及其校核 液壓系統(tǒng)是登船梯的心臟，液壓系統(tǒng)設(shè)計的先進(jìn)性、合理性是測試技術(shù)先進(jìn)性的重要標(biāo)志，也是實(shí)驗(yàn)結(jié)果的穩(wěn)定性、可靠性、精確性的關(guān)鍵。 (3)液壓傳動和液氣聯(lián)動傳遞運(yùn)動均勻平穩(wěn)，易于實(shí)現(xiàn)快速啟動，制動和頻繁的換向。 (3)液壓傳動性能對溫度比較敏感，不能在高溫下工作，采用石油基液壓油作傳動介 質(zhì)時還需要注意防火問題。 (2)本液壓系統(tǒng)由于采用了封閉式油箱結(jié) 構(gòu)，所以允許在粉塵大的惡劣環(huán)境下工作，但使用時應(yīng)注意經(jīng)常清掃液壓設(shè)備上的粉塵，以保證液壓系統(tǒng)具有良好的散熱性。 液壓閥的選擇 液壓閥是控制或調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)中壓力、流量和方向的。 選擇液壓閥時，要考慮的因素主要是流量和壓力 ]12[ 。 (4)節(jié)流閥的主要作用是通過調(diào)節(jié)節(jié)流口過流斷面積的大小，達(dá)到調(diào)節(jié)流量的目的。當(dāng)電磁鐵斷電時，電磁閥兩油口斷開，對溢流閥沒有影響。 液壓輔助元件的設(shè)計與選擇 (1)油管 在液壓系統(tǒng)中 ,常用的油管有鋼管 ,銅管 ,尼龍管 ,橡膠管和塑料管等。目前僅用于低壓系統(tǒng)。 (3)濾油器 工作介質(zhì)污染是液壓系統(tǒng)產(chǎn)生故障的主要因素。由于污染粒子積聚在濾芯表面，小孔易于堵塞。這種濾油器過濾效果好，清洗困難，有不銹鋼燒結(jié)纖維氈，燒結(jié)金屬和陶瓷，紙類和纖維氈類等。它常用于其他形式的濾芯一起制成復(fù)合式濾油器，對加工鋼鐵件的機(jī)床壓系統(tǒng)特別適用。 現(xiàn)查相關(guān)手冊選用 YAN32 號液壓油， 環(huán)境溫度低于 5℃ 10℃時采用 YAN15 號液壓油；環(huán)境溫度高于 30℃ 35℃時采用 YA N46 號液壓油。在 4~6 月以內(nèi)要交換最初加入的液壓油，那以后，希望能每年交換一次液壓油。 ② 設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)中混入的異物 —— 水分，塵埃，纖維屑，密封件屑。 泄漏原因大致如下，密封蓋，密封圈選定不合適，使用方法有誤，相接面的粗糙度不合適，定位夾緊不良，震動，壓力激蕩，異常油溫，液壓油的管理不良。如