【文章內容簡介】 示意圖如下 : 圖 2— 1 底座結構示意圖 河北工程大學畢業(yè)設計 8 底座液壓馬達的選擇 選用整體式小型馬達，同時考慮底座轉速與承受轉矩等因素，在滿足條件的馬達 中：初步選定型號 BYM— 160 擺線齒輪液壓馬達，排量為 160ml/r。 回轉支撐的選擇 故此設計選用 01 系列的回轉支承?？紤]尺寸需要，初選 型號 ,外圈直徑 360mm，外圈帶有的齒圈齒頂圓直徑為 384mm，齒數為 94，模數 m=4。 回轉支承的尺寸如表 21 編號 4 基本型號 外型尺寸 mmD 360? mmd 200? 16?H 安裝尺寸 1D =328mm 2D =232mm 18?n 16?? 結構尺寸 21?n 2813?D 齒輪參數 0?X 4?m 外齒參數 384?eD Z=94 齒圈齒輪的強度校核 河北工程大學畢業(yè)設計 9 1)馬達齒輪的齒數： 初定液壓馬達的輸出轉速為 40 r/min,底座的回轉速度為 srn /81? ，所以傳動比814021 ???? nni 又因為 12ZZi? ，即得： 181?Z 式中 1n —— 馬達輸出速度 2n —— 回轉支承轉速 1Z —— 馬達齒輪齒數 ，即 3211 ???????? HEdtt ZTKd ???? (21) 1)確定公式內各計 算數值 （ 1）試選載荷系數 ?tK （ 2）估算底座需要的轉矩 NmT ? ，這里選定馬達齒輪傳遞的轉矩為 Nm4 （ 4）按齒面硬度查的馬達齒輪的解除疲勞強度極限 MPaH 6001lim ?? 齒圈的解除疲勞強度極限 MPaH 5002lim ?? ? ?81115300821406060?????????? hjLnN 78 ????N (22) ? ?? ? M P aKM P aKHHNHHHNH2l i m221l i m11?????????????? (23) 校核： 計算馬達齒輪分度圓直徑 td1 ，帶入 ??H? 中較小值 河北工程大學畢業(yè)設計 10 211 ???????? HEdTt ZTKd ???? mm225 3 9 8 91 23????????????? 原定馬達齒輪的分度圓直徑 mmmzd t 721841 ???? ，滿足強度要求。 3． ? ?3 112 ????????? F SaFad YYZKTm ?? (24) 確定公式內的各個計算數值 （ 1）由圖 ? ?22020 C? 查的馬達齒輪的彎曲疲勞強度極限 MPaFE 5001 ?? ，齒輪的彎曲疲勞強度極限 MPaFE 3802 ?? （ 2）由圖查的彎曲疲勞壽命系數 ?FNK ， ?FNK （ 3） ? ? M P asK FEHNF 350 ???? ?? (25) (4) 計算載荷系數 K 8 1 ????? ??? FFVA KKKKK (26) (5)查取齒形系數 由表可查得 ?FaY , ?FaY (6) 由表可查得 ?SaY , ?SaY (7)計算齒輪和馬達齒輪的FSaFaYY? 并加以比較 ? ?? ? 222111??????FSaFaFSaFaYYYY?? (27) 齒圈的數值大 2） 校核 河北工程大學畢業(yè)設計 11 ? ? 3 33 1 12 ??????????????? F SaFad YYZKTm ?? 對比設計結果，原定齒輪模數 m=4 符合要求 . 底座結構的確定 設計底座結構如圖 31 31 底座結構 河北工程大學畢業(yè)設計 12 第 4 章 升降臂設計 升降臂設計方案 設計方案的選擇 更具所學相關知識查閱資料可選用： (1)液壓驅動方式 采用液壓缸作為動力源，液壓缸直接驅動升降滑塊。 (2)圓柱導軌 為保證升降滑臺的運動平穩(wěn)，且起到平穩(wěn)導向作用，該設計大臂立柱采用雙圓柱導軌。 根據方案制定升降臂示意圖如圖 31 圖 41升降臂示意圖 河北工程大學畢業(yè)設計 13 液壓缸的選擇 (1)工作負載 ?F 大約為 850N。 (3)慣性負載 aF 由設計任務可知 sm / ??? ?? 取 ,查液壓傳動 ??6 , 15p ,?t 取 ， NFa ? ，重力負載 gF 。 執(zhí)行原件主要參數的確定 需確定的結構尺寸是指液壓缸的內徑和活塞桿的直徑 d，首先受力分析由靜止啟動時，液壓缸受力最大，受力分析如圖 32 圖 42 液壓缸受壓簡圖 所以 NFF W 850?? (41) MPaP 2? ，初定 ? ?背壓0?Pb 。 FDP ??????? 22? mmPFD ?? ? (42) 河北工程大學畢業(yè)設計 14 歸為標準， D 取 50mm。對 。 (2)校核 已知背 壓 MPaPb ? ，受力分析如圖 3— 3 Pb p 圖 43 由受力平衡可得 FdDPDPb ????????? ???????????????????? 222 222 ?? ? ? ? ? M P aD FdDPP b 0 8 5 040 2 62 2262 22 ???? ????????? ???? 所以 mmD 50? 的液壓缸選擇合理。 （ 43） 8 0 ???dl （ 44） 由于長徑比不大于 10 ? ????? ?????? M P adF 48504 22 （ 45） (3)液壓缸的選擇與安裝 選用中部軸銷連接，液壓缸的型號選擇為 B2*3*11*00。 升降臂導軌的設計與計算 升降臂導軌的結構設計 結構簡單，便于加工，材料為 Q235。 兩圓柱導軌的直徑為 35mm；長為 1200mm，接近法蘭段為直徑 42 毫米，高 21mm 的一段。 導軌的彎曲強度校核 河北工程大學畢業(yè)設計 15 333 1 5 7 132 202322 mmdW z ???? ?? (36) 抗拉強度： MPab 200?? 抗彎強度 MPaw 400?? 安全系數： ?bn 所以： ? ? ? ? M P an bww ??? ?? (37) 設滑臺、伸縮臂、末端執(zhí)行器等在內的質量約為 50kg，重心偏離導軌中心約 200。 所以 NG ??? NFLM ???? (38) ? ? 333m a x 1 5 7 1 2101 6 098 mmmmMW wz ????? ? (39) 式中 F 為包括滑臺、伸縮臂、末端執(zhí)行器等在內 的質量運動時產生的動載荷，由此抗彎截面系數 所確定的升降臂截面尺寸是安全的。 導軌的剛度 材 料 力 學 的 撓 度 計 算 公 : EIMly 2 2? (310) 844 ?????? ?? dI ； 升降到最高位時的高度 540?l mmlmmEIMly 0 0 00 8 0 02 79 22 ??????? ??? ? 升降臂滑臺設計 設計簡圖如圖 35 所示 圖 44 導軌受彎示意圖 河北工程大學畢業(yè)設計 16 滑塊在升降導軌上上下滑動，升降過程速度變化均勻， 升降臂導軌光滑， 無剛性沖擊無卡緊現(xiàn)象。所以要在滑塊上裝有銅套筒，以使升降平穩(wěn)。其結構如圖36 撞塊與行程開關的設計 如圖 4— 7所示結構： 圖 45 套筒結構圖 1導軌 2套筒 圖 46 套筒結構圖 河北工程大學畢業(yè)設計 17 圖 47 行程開關及調節(jié)塊 升降臂安裝所需的其他部件設計 (1)導軌兩 端為直徑為 20mm 的螺紋，查《機械設計課程設計手冊》 P47 端螺母應選擇 GB/T6170 M20。 (2)液壓缸與底座相連為法蘭聯(lián)接，查機械設計手冊 ,其定位銷選擇：GB11786。 (3)固定液壓缸支撐板的為直徑為 12mm 的螺栓，其規(guī)格查課程設計機械設計手冊： GB/T57822020 M12 60。 河北工程大學畢業(yè)設計 18 第 5 章 伸縮臂的設計 伸縮臂的設計 設計方案 液壓伸縮機構示意圖如圖 41 。 液壓缸的選擇 工作負 載 R 支座 液壓缸 法蘭 夾持器支撐板 直線導軌 支撐板 圖 51 液壓伸縮機構示意圖 河北工程大學畢業(yè)設計 19 RgRmRiR ??? （ 41） 式中： Ri工作機構的載荷及自重對液壓缸產生的作用力； (1) Ri的確定 1) 工件的質量 kghrvm 22 ??????? ??? （ 42） 2)夾持器的質量 15kg(已知 ) 3)伸縮臂的質量 15kg(估計 ) 4)其他部件的質量 15kg(估計 ) 工作機構荷重： ? ? NsmkgRi 4 9 8/ 2 ?????? （ 43） 取 NRi 650? (2)Rm的確定 NRRm i 13 065 ???? ? （ 44） (3)Rg 的確定 Ntg vGRg 3 5 0 ?????? （ 45） st ?? ， ??v 總負載 NRgRmRiR 213 065 0 ??????? 取實際負載為 NR 1000? 液壓缸缸筒內徑 D 的確定 mmM P aNpRD 100044 ????? ? （ 46） 式中： NNR 5 0 0 01 0 0 0 ?? ， p 可取 MPa1~ ， MPap 1? 選缸徑為 40mm 的 圖 52 伸縮臂液壓缸 河北工程大學畢業(yè)設計 20 桿為 C 型桿 徑缸 :40 A:25 KK:M16 Φ MM:18 E:65 EE:ZG3/8 FP:38 W:30 AB:11 AE: AH:43177。 AU:32 AT:8 AO:13 TR:46 HL:141 UA:69 導向桿的設計 導向桿結構的確定 導向桿的材料選擇為 40Cr，其彎曲應力為 210MPa。 導向桿的彎曲強度及撓度的校核 (1) 桿的彎曲應力zWM?max? （ 47） mNplM ????? （ 48） 733 ?????? dW z ? （ 49） M P aWzM 0 80 7m a x ???? ?? ? ??? ?max 符合要求 （ 2） 桿的撓度 EIpl2 2?? EIplf 3 2? 644dI ?? （ 510） ? ? 0 64 003 003 433 ????????EIplf B