【正文】 次學(xué)習(xí)。接著是對電動(dòng)機(jī)的 計(jì)算和選擇。 在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中讓我懂得了一 些道理。我們需要的是不斷的在自己的人生道路 上去完善自己，這樣自己的人生才會(huì)更加的美好。可以說設(shè)計(jì)是一個(gè)追求完美的過程，我們在設(shè)計(jì)的過程中就是在追求一種完美。設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是校直機(jī)的液壓控制部分、液壓缸的設(shè)計(jì)選擇、控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、閥的選擇等。現(xiàn)有的校直機(jī)有很多，但是大部分成品都是對中、細(xì)軸的校直，對于像火車車軸這種的粗軸很少。 出安裝濾油器外，在裝配液壓裝置時(shí) ，油箱、管道、接頭等要仔細(xì)徹底清洗。 所以管道內(nèi)徑為： mmvQvQd 5010101000 3 ?????? ? 該值與選擇的元件的通徑相同。另一個(gè) 泵為齒輪泵，型號(hào)為： CB50,額定壓力為 aMP10 。 設(shè)計(jì)的回路是利用順序閥控制回程壓力實(shí)現(xiàn)泄壓的，保壓完畢后，電磁鐵1DT 得電，換向閥 7 以左位接入系統(tǒng)，此時(shí)由于下腔壓力為 0，單向閥 8 關(guān)閉，主缸上腔的壓力油沒有泄壓，壓力油經(jīng)換向閥 11 將順序閥 10 打開，泵 2 進(jìn)入主缸下腔的油液經(jīng)順序閥和節(jié)流閥 9 回油箱，使主腔下腔壓力 在較小的壓力下足以 使活塞回程， 且能頂開液控單向閥 8 的卸載閥芯，使上腔泄壓。保壓性能主要是保壓時(shí)間和壓力穩(wěn)定性兩個(gè)指標(biāo)。 求得 ? ? mmZ kFd s 1016 6 3 ???? ????? ?? 即得 mmmmd s ?? ，滿足強(qiáng)度要求。缸筒材料選用 35S鋼，查手冊得 480 ~ 670baMP? ? ，取 600baMP? ? ，則 600[ ] 1 2 05b aMPn?? ? ? ?。 緩沖裝置的工作原理是使缸筒低壓腔內(nèi)油液（全部或部分）通過節(jié)流把動(dòng)能轉(zhuǎn)換為熱能，熱能則由循環(huán)的油液帶到液壓缸外。為了計(jì)算行程，應(yīng)首先計(jì)算出活塞桿的最大允許計(jì)算長度 kL 。通常要對活塞桿進(jìn)行淬火處理，淬火深度一般為 ~1mm 。 5)） 活塞尺寸及加工公差 活塞厚度一般為活塞外徑的 ~ 倍，考慮到缸筒的內(nèi)徑為 250mm，故取活塞外徑為 250mm，活塞的厚度為 188mm。設(shè)計(jì)活塞時(shí)主要任務(wù)就是確定活塞的結(jié)構(gòu)型式。 總之，缸筒是液壓缸的主要零件，它與缸蓋、缸底、油口等零件構(gòu)成密封的容腔，用以容納壓力油液，同時(shí)它還是活塞的運(yùn)動(dòng) “軌道 ”。在液壓系統(tǒng)功率一定情況下，若系統(tǒng)壓力選 得過低，則液壓元、輔件的尺寸和重量就增加，系統(tǒng)造價(jià)也相應(yīng)增加。39。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 21 第四章 液壓控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 負(fù)載與運(yùn)動(dòng)分析 負(fù)載分析就是研究一部機(jī)器在工作過程中，它的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的受力情況。 （ 2） 抗振性好。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 17 w nTP ?9550? 式中： wT 工作機(jī)的阻力矩 （ mN? ）； wn 工作機(jī)的轉(zhuǎn)速（ r/min）； w? 工作機(jī)的效率。考慮到滾軸的摩擦和強(qiáng)度要求，所以選擇材料為 65Mn。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 12 γω 2ω 1V 2CBA 圖 液動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)簡圖 根據(jù)圖 可以得到： ?? sin1 21 r V? ?? tan22 BCL V? ?? ???180 其中， ABLr?1 所以 1? 與公式（ 31）中的 ? 相等，代入公式（ 31）中可得： )433c o s2501(]2s i n2433 250[ s i n)180s i n (1212???????????rrVrVrVE （ 32） 因?yàn)榛钊麠U的速度 2V 近似為定值，我們假定 2V 是定值，則 EV 的速度僅與 φ內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 13 有關(guān)，在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中 φ 的變化為： 120176。ED39。下圖是一典型急回機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡圖。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 8 表 動(dòng)力方案比較 動(dòng)力系統(tǒng) 方案 缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn) 液壓缸 +連桿機(jī)構(gòu) 占空間大 機(jī)構(gòu)性能良好，結(jié)構(gòu)簡單，效率高 液壓馬達(dá) +連桿機(jī)構(gòu) 液壓元件容易損壞，漏損嚴(yán)重，修復(fù)困難 相同功率下體積小，結(jié)構(gòu)緊湊 電機(jī) +連桿機(jī)構(gòu) 變速機(jī)構(gòu)復(fù)雜，功率大 機(jī)構(gòu)性能良好，操作方便，效率相對較高 根據(jù)上表綜合來看，第一種方案是最好的。當(dāng)操作者將工件放在自動(dòng)校直機(jī)上并按下自動(dòng)啟動(dòng)按鈕之后 ,校直機(jī)進(jìn)入自動(dòng)校直過程。 圖 ASCⅡ 型軸校直機(jī)系統(tǒng)組成圖 ASCⅡ 系列自動(dòng)軸類校直機(jī)由主機(jī)框架等 5 個(gè)系統(tǒng)單元組成。向量分解式修正可以在不同的方向上建立不同的修正模型進(jìn)行校正，出色的解決了這類工件難于校直的問題。當(dāng)校直點(diǎn)左右有足夠空間時(shí)，兩種機(jī)型差別不大。 德國的 MAE 公司發(fā)展了 ADS2. 5RH 型 25KN 和 ADSF63RH 型 630KN 閉式全自動(dòng)校直機(jī)，該系統(tǒng)帶有與材料性能有關(guān)的自動(dòng)優(yōu)化工藝軟件，并以可編程的微處理器控制校直和測量順序。在國內(nèi)，我所的液壓式自動(dòng)軸類校直機(jī)產(chǎn)品僅以較高的性價(jià)比、人性化的設(shè)計(jì)、快捷的售后服務(wù)占據(jù)了一部分市場份額，而在諸多方面與國外產(chǎn)品還存在一定的差距。隨著整體工業(yè)水平的提高以及軸類品種多樣化、產(chǎn)量的增加、質(zhì)量精度要求的不斷提高 ,自動(dòng)校直這種先進(jìn)的生產(chǎn)制造工藝應(yīng)運(yùn)而生 ,為適應(yīng)軸類生產(chǎn)的自動(dòng)化、高效率、高精度及流水作業(yè)等要求 ,自動(dòng)軸類校直機(jī)成為工件熱后校直不可缺少的關(guān)鍵設(shè)備。 內(nèi)蒙古科技大學(xué) 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 題 目：火車軸坯料校直機(jī) 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí)： 指導(dǎo)教師：尹明 副教授 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） I 摘 要 機(jī)械、汽車、電機(jī)等行業(yè)大量使用軸類、膏零件，這些零件的原材料在粗加工或熱處理等過程中不可避免的會(huì)出現(xiàn)彎曲變形，如果不進(jìn)行校直處理會(huì)直接影響工件的后序加工和使用，甚至可能出現(xiàn)相當(dāng)數(shù)量的廢品。工序復(fù)雜、勞動(dòng)強(qiáng)度大、校直精度不高 ,操作者的技術(shù)熟練程度對生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量都有很大影響。他們生產(chǎn)的校直機(jī)都已經(jīng)有了較高的技術(shù)內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 2 水平，集中表現(xiàn)在自動(dòng)化、智能化、測量精度高、生產(chǎn)節(jié)拍快等方面。該機(jī)還帶有自動(dòng)上下料裝置。 校直機(jī) 發(fā)展前景 現(xiàn)在已經(jīng)有的產(chǎn)品中有 帶自動(dòng)上下料機(jī)構(gòu)的門型全自動(dòng)校直機(jī)，在工作方式上， C 型校直機(jī)采用壓頭機(jī)構(gòu)位置固定，通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪齒條機(jī)構(gòu)控制移動(dòng)工作臺(tái)的方式來切換工件軸向校直點(diǎn)，；而門型校直機(jī)是采用工作臺(tái)固定，通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠副控制移動(dòng)壓頭機(jī)構(gòu)的方式來切換工件軸向校直點(diǎn)，壓頭移動(dòng)速度快、系統(tǒng)慣量 小，切換工件軸向校直點(diǎn)時(shí)門型機(jī)的定位優(yōu)于 C 型機(jī)。軟件設(shè)計(jì)方面，我們應(yīng)用了獨(dú)特的校直理念，其中點(diǎn)振式修正可以大大提高校直速度，向量分解式修正是專門針對帶有 D 形截面或表面局部淬火的工件（如轉(zhuǎn)向器齒條）而開發(fā)設(shè)計(jì)的，這一類工件通常由于外形的不規(guī)則或各個(gè)方向上熱處理不均勻，導(dǎo)致其不同的方向上機(jī)械特性存在差異，如 果使用傳統(tǒng)的校正方式很難達(dá)到產(chǎn)品的技術(shù)要求。校直機(jī)的系統(tǒng)框圖如圖 所示。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 6 校直機(jī)工作原理 如圖 所示 ,校直機(jī)的校直過程是一個(gè)帶有反饋的閉環(huán)循環(huán)控制過程。設(shè)計(jì)的主要是選擇動(dòng)力系統(tǒng)，下表是對幾種可行方案的優(yōu)缺點(diǎn)的比較。第三種情況是一些設(shè)備 在正、反行程中均在工作，故無急回要求。 CS= 250E39。 圖 是氣液動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)簡圖。]區(qū)間內(nèi)是 單調(diào)的，根據(jù)公式（ 33）、（ 34）可得出： EVrrV 12 ? (35) 所以 可以得出： smV ? 支承 滾軸設(shè)計(jì) 為了 機(jī)構(gòu)受力均衡，設(shè)計(jì)主動(dòng)支承滾軸和從動(dòng)支承滾軸尺寸相同。 選擇電動(dòng)機(jī)的容量 電動(dòng)機(jī)所需的輸出功率 為?wn PP?，式中 wP 為工作機(jī)所要求的輸入功率（ kw）； ? 為電動(dòng)機(jī)至工作機(jī)的總功率。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 20 送料架及夾具設(shè)計(jì) 機(jī)架設(shè)計(jì)的一般要求： （ 1） 在滿足強(qiáng)度和剛度的前提下，機(jī)架的重量應(yīng)要求輕、成本低。 考慮到夾頭對耐熱性和硬度的要求，所以選擇 45 鋼，具體的結(jié)構(gòu)型狀見裝配圖。 ??? 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 22 如圖 所示，根據(jù)杠桿原理，可以對 B’點(diǎn)的力進(jìn)行近似計(jì)算，即 KNFF DB 15 6361 39。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 24 t 6t 4Ltt 5t 3t 2t10654321 圖 位移循環(huán)圖 確定液壓缸參數(shù) 初選液壓缸工作壓力 系統(tǒng)壓力選定的是否合理，直接關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理程度。 (3)對缸筒的要求 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 26 1）有足夠的強(qiáng)度，能長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）有足夠的剛度，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)表面在活塞密封件及導(dǎo)向環(huán)的摩擦力作用下，能長期工作而磨損少，尺寸公差等級(jí)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至 于產(chǎn)生裂紋或過大的變形。間隙過大會(huì)引起液壓缸內(nèi)內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 27 部泄露，降低容積效率，使液壓缸達(dá)不到要求的設(shè)計(jì)性能。 54321 圖 活塞密封形式 1 擋板 2 “O”型密封圈（外圈） 3 缸筒 4 活塞 5 “O”型密封圈（內(nèi)圈） 4） 活塞材料 由于活塞桿的行程屬于中等長度， 需要導(dǎo)向環(huán)，故活塞材料選用 優(yōu)質(zhì)碳素鋼45 號(hào) 。 活塞桿材料的選擇及技術(shù)要求 活塞桿的材料一般選用中碳鋼（如 45 鋼）調(diào)質(zhì)處理，但對于只受推力的單作用活塞桿，則不必進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。 活塞桿長度確定 活塞行程 S，在初步確定時(shí)，只要是按實(shí)際工作需要的長度來考慮，但這一工作行程并不一定是液壓缸的穩(wěn)定性所允許的行程。緩沖裝置可以防止和減少液壓缸活塞及活塞桿等運(yùn)動(dòng)部件在運(yùn)動(dòng)時(shí)對缸底或端蓋的沖擊，在它們的行程終端能實(shí)現(xiàn)速度的遞減，直至為零。液壓缸的額定工作壓力為 MPaPn 32? ，故 MPaPP ny ?? 。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 34 缸蓋處固定螺釘?shù)男：? 根據(jù)《液壓傳動(dòng)》中式 423，液壓缸該固定螺釘?shù)闹睆桨聪率接?jì)算 ? ???ZkFds ? 式中各個(gè)參數(shù)為： sd 為螺紋小徑，一般取 ( ~ ) sdd? ， d 為螺紋的公稱直徑，為 48mm，故 mmd s ?? ； F 為液壓缸負(fù)載， 1600KN； Z 為螺釘個(gè)數(shù)， 8 個(gè)； k 為螺紋擰緊系數(shù)， ~ ? ，取 ?k ； [] ~ ?? ? ， s? 為螺釘材料的屈服極限，螺釘選用 45 鋼，查 機(jī)械 設(shè)計(jì)手冊表 319 得，對于 45 鋼， 355saMP? ? ，則? ? MP aMP as ??? ?? 。 保壓回路 確定 校直機(jī)工作循環(huán)中的保壓過程與車軸的校直質(zhì)量密切相關(guān)，因此，需要有保壓回路。如系統(tǒng)圖，該系統(tǒng)采用順序閥控制回程壓力實(shí)現(xiàn)泄壓。 液壓泵流量的計(jì)算 油源向液壓缸輸入的最大流量為 SLQ ? ,若取回路泄漏系數(shù) ?K ,則兩個(gè)泵的總流量為： m lslslpQ ???? 考慮到溢流閥的最小穩(wěn)定流量為 min2l ，工進(jìn)時(shí)的流量 min588l ，則小流量泵的流量至少應(yīng)為： m in5902588 lQ ???小 液壓泵及其驅(qū)動(dòng)電機(jī)規(guī)格的確定 根據(jù)以上的計(jì)算數(shù)字，查閱手冊，選用斜盤式軸向柱塞泵，型號(hào)為：內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 39 400YCY141B,額定壓力 aN MPP 32? 。由 《液壓傳動(dòng)系統(tǒng)》表 77 給出的推薦值可?。?smv 10? 。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 42 液壓油的污染控制 為防止油液污染而影響系統(tǒng)工作，要盡量設(shè)法減小油液的污染和增強(qiáng)系統(tǒng)的抗污染能力。 首先說一下自己的設(shè)計(jì) 我的設(shè)計(jì)是結(jié) 合實(shí)際中的火車車軸進(jìn)行校直的校直機(jī)。因?yàn)樾Ｖ睓C(jī)需要提供的力很大，需要液壓系統(tǒng)來提供。就拿設(shè)計(jì)來說，不是一兩天就能做內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 44 完的，設(shè)計(jì)也不可能一次性就能做到最完美。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 45 參考文獻(xiàn) [1] 濮良貴，紀(jì)名剛 .機(jī)械設(shè)計(jì) [M]，北京：高等教育出版社， 2021， 第八