【文章內(nèi)容簡介】 ulic system’s: 2Mp. KEYWORDS: rolling bearing； dismantle； hydraulic pressure jar； Mechanical structure 廣東海洋大學(xué) 2020 屆 本科生畢業(yè) 設(shè)計 － 1 － STL— 2A 貨車滾動軸承固定式半自動拆卸機(jī)設(shè)計 專業(yè)：機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 ，學(xué)號 ： 202020211325， 姓名 ： 指導(dǎo)教師： 畢業(yè)設(shè)計說明書 1 緒論 課題來源 鐵路貨車滾動軸承一方面要承受整個車廂的重量，另一方面軸承的內(nèi)圈又隨車軸一起作高速旋轉(zhuǎn)，是非常容易磨損的部件，也是關(guān)系到鐵路運輸安全的關(guān)鍵部件。機(jī)車運行時，一旦滾動軸承發(fā)生故障，將導(dǎo)致整列車不能運行，嚴(yán)重堵塞運輸路線，同時對機(jī)車的搶修也是 十分困難的。因此預(yù)防滾動軸承故障的發(fā)生，對于機(jī)車的安全運輸就顯得十分重要。鐵路部門嚴(yán)格規(guī)定，各車輛段必須對滾動 軸承進(jìn)行定期檢測，對于 已損壞的的滾動軸承， 需 把它從車軸上拆下來 ， 此時需要用到本設(shè)計中所研究的 STL2A 鐵路貨車滾動軸承固定式半自動拆卸機(jī)。 STL2A 滾動軸承 拆卸機(jī)的用途 STL2A滾動軸承拆卸機(jī)是用于拆卸鐵路車輛滾動軸承的專用設(shè)備，能拆卸目前所用的多種型號滾動軸承，如 RB2， RD2， RE2 型輪對的無軸箱滾動軸承。因此廣泛應(yīng)用于各車輛段，車輛檢修廠及鐵路運輸單位。 STL2A 滾動軸承 拆卸機(jī) 的結(jié)構(gòu)組成 及其特點 該機(jī)主要由床身、左右拆卸裝置、支承缸、推進(jìn)缸、軸承滾道、液壓系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)等組成。 拆卸方法采用 液壓式壓力機(jī)推壓 法拆卸。 拆卸時半圓型卡爪拉力器卡住軸承內(nèi)圈， 在拆卸過程中， 拆卸力 幾乎全部被 封閉在軸的內(nèi)部， 使得 拆卸過程簡單可靠。拆卸過程為全液壓自動拆卸，操作維修極為方便 。 STL2A 滾動軸承 拆卸機(jī)的 工作形式 STL2A 滾動軸承 拆卸機(jī)工作形式可分為： 廣東海洋大學(xué) 2020 屆 本科生畢業(yè) 設(shè)計 － 2 － A) 輪對兩端同時自動拆卸軸承 ； B) 任一端單獨自動拆卸軸承 ； C) 人工分步 操作完成拆 卸動作（設(shè)備檢修調(diào)試使用） ； D) 空車自動拆卸（試車使用） 。 2 設(shè)計要求及內(nèi)容 設(shè)計要求 總體設(shè)計參數(shù)和技術(shù)要求： 1) 單邊最大拆卸力 500 KN； 2) 輪對最小外徑 760 mm； 3) 輪對最大外徑 915 mm； 4) 最長車軸長度 2200 mm； 5) 軌距 1435 mm； 6) 電機(jī)功率 15 KW； 7) 液壓系統(tǒng)調(diào)定高壓 10 Mp； 8) 液壓系統(tǒng)調(diào)定低壓 2 Mp。 設(shè)計內(nèi)容 1) 研究設(shè)計滾動軸承壓裝機(jī)，該設(shè)備應(yīng)設(shè)計為全液壓式 ； 2) 設(shè)備工作為程序控制完成自動工作循環(huán) ； 3) 總裝配設(shè)計 ； 4) 液壓系統(tǒng)原理設(shè)計 ； 5) 主要零部件設(shè)計 。 3 拆卸機(jī) 液壓系統(tǒng) 設(shè)計 工況分析 首先根據(jù)已知條件，繪制運動部件的速度循環(huán)圖，如圖 1－ 1 所示。然后計算各階段的外負(fù)載并繪制負(fù)載圖。 廣東海洋大學(xué) 2020 屆 本科生畢業(yè) 設(shè)計 － 3 － v(m/mim)250圖3 1　 速度循環(huán)圖s(mm)012350 100 150 液壓缸所受外負(fù)載 F包括三種類型 ，即： afw FFFF ??? 式中： Fw —— 工作負(fù)載 fF ―― 摩擦阻力 Fa —— 運動部件速度變化時的慣性負(fù)載 G —— 運動部件重力 已知輪對重 12KN，單邊最大拆卸力 500KN，導(dǎo)軌摩擦系數(shù) ， 根據(jù)相關(guān)的公式以及給出的主要設(shè)計參數(shù)， 列出各工作階段所受的外負(fù)載（見表 1— 1）。 表 3－ 1 工作循環(huán)各階段的外負(fù)載 工作循環(huán) 外負(fù)載 F（ KN） 工作循環(huán) 外負(fù)載 F（ KN） 頂起 12 快進(jìn) 5 卡爪放下 3 壓退 500 降下 12 擬定液壓系統(tǒng)原理圖 確定供油方式 考慮到該機(jī)床 在壓退軸承 時 的 負(fù)載 較大，速度不大。而快進(jìn)， 卡爪提起、放下以及輪對頂起 時負(fù)載相對較少。因為機(jī)床分為輔助支撐油路部分和主工作油路部分。從油路廣東海洋大學(xué) 2020 屆 本科生畢業(yè) 設(shè)計 － 4 － 干涉、油壓穩(wěn)定、節(jié)省能源和減少發(fā)熱考慮，泵源系統(tǒng)宜采用雙泵供油。該機(jī)床的執(zhí)行元件比較多所以采用多執(zhí)行元件互不干擾回路，通過雙泵供油實現(xiàn)。 調(diào)速方式的選擇 在該機(jī) 液壓系統(tǒng)中， 壓退軸承的 速度采用調(diào)速閥控制。在頂起機(jī)構(gòu) 中 因為 在降下時也要進(jìn)行速度控制，故應(yīng)在 回路中采用回油節(jié)流調(diào)速回路，該回路速度剛性較高，速度與 負(fù)載的大少無關(guān)。而主油路 壓退軸承 時采用進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路， 采用單向調(diào)速閥， 這樣 不但 可以提高 進(jìn) 給速度的剛性， 保證進(jìn)給運動的質(zhì)量。 而且在主缸縮回的速度不受調(diào)速閥的限制，大大縮短空載運行時間，提高了工作效率。 至于卡爪提起、放下 ，滑臺推進(jìn)以 及頂起導(dǎo)向的速度則可不必可 限 制 ， 這樣 減少了液壓閥元件的使用數(shù)量，使得系統(tǒng)簡單可靠。 速度換接方式的選擇 本系統(tǒng)采用電磁閥的快慢速度換接回路，它的特點是結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)節(jié)行程比較方便，閥的安裝比較容易。 最后把所選擇的液壓回路組合起來，即可組合成圖 32所示的液壓原理圖。 M圖3 2　 液壓系統(tǒng)原理圖 液壓系統(tǒng)完成的工作循環(huán)：頂起定位― ―滑臺推進(jìn)――卡爪放下――壓退軸承――廣東海洋大學(xué) 2020 屆 本科生畢業(yè) 設(shè)計 － 5 － 主缸縮回 /卡爪提起――輪對放下 /頂起導(dǎo)向 。 液壓 系統(tǒng)的 計算 和液壓元件 的 選擇 拆卸缸主要尺寸計算 工作壓力 P 的確定 計算液壓缸內(nèi)徑 D 和活塞桿直徑 d 拆卸缸的工作壓力 P，初算時可取系統(tǒng)工作壓力 ，即 P=Pp=10Mp 。 計算液壓缸內(nèi)徑 D 和活塞桿直徑 d 計算 公式： 22114{1 [1 ( ) ] }cmFDp dppD????? 由已知條件得知 外 負(fù)載為 F＝ 500KN， 取液壓缸的工作效率 ? ? ， dD 由《液壓系統(tǒng)設(shè)計簡明手冊》 第 11 頁 表 2－ 3 液壓缸內(nèi)徑 D 與活塞桿直徑 d 的關(guān)系選取 ： dD ＝，由第 10 頁表 22，選取 ： P2= 。 把相關(guān)數(shù)據(jù)代入 公式得 ： ? ?? ??????? ??????105004MpKND? ?D ｍ 由《液壓系統(tǒng)設(shè)計簡明手冊》 第 11頁表 24，按 標(biāo) 準(zhǔn)取 ： D＝ 320mm d＝ ＝ 224mm 根據(jù)表 24，取標(biāo)準(zhǔn)值 d＝ 220ｍｍ ，由于活塞桿是頂住輪對軸的，故其外徑 必須小于軸承內(nèi)徑（軸承內(nèi)徑 d＝ 130ｍｍ）。由表 24，取標(biāo)準(zhǔn)值ｄ＝ 125ｍｍ。 則 dD ＝ 125/320=,代回原公式，得： ? ?? ??????? ??????105004MpKND? ?D ｍ 廣東海洋大學(xué) 2020 屆 本科生畢業(yè) 設(shè)計 － 6 － 取標(biāo)準(zhǔn)值后還是 D=320mm . 頂起 定位 缸主要尺寸計算 工作壓力 P 的確定 工作壓力尺寸根據(jù)負(fù)載大小及機(jī)器類型來初步確定，現(xiàn)參閱《機(jī)械設(shè)計手冊》 43－4－ 2 表，取液壓缸工作壓力為 5MP。 計算液壓缸內(nèi)徑 D 和活塞桿直徑 d 由已知 外 負(fù)載為 F=G＝ 12KN， 取液壓缸的工作效率 ? ? ， dD 由《液壓系統(tǒng)設(shè)計簡明手冊》 第 11 頁 表 2－ 3液壓缸內(nèi)徑 D與活塞桿直徑 d的關(guān)系選取： dD ＝ 由公式： ? ?? ??????? ??????10124MpKND? 把相關(guān)數(shù)據(jù)代入： ?D m 由《液壓系統(tǒng)設(shè)計簡明手冊》 第 11頁 24 表： D＝ 6