挖掘機(jī)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)畢業(yè)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-26 14:06 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 接觸疲勞強(qiáng)度壽命系數(shù)ZN（允許有一定量點(diǎn)蝕）為：ZN1=，ZN2=。 查手冊(cè)取安全系數(shù)SH=1。(3) 齒輪分度圓直徑等主要幾何尺寸的計(jì)算b===60mm取小齒輪與大齒輪的寬度=85mm，=80mm12取m=12中心距630mm分度圓直徑144mm，1404mm基圓直徑，齒頂圓直徑，1385mm齒根圓直徑，1440mm重合度’， ’(4) 由計(jì)算結(jié)果來(lái)校核前面得假設(shè)正確與否 41667N查手冊(cè)得合理，取因=， b=200，7級(jí)精度，對(duì)稱布置，查手冊(cè)得。計(jì)算載荷系數(shù)按，查手冊(cè)查得。標(biāo)準(zhǔn)齒輪，節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)。齒面接觸疲勞強(qiáng)度校核=所以齒面接觸疲勞強(qiáng)度是安全的。其計(jì)算公式為(1) 確定載荷系數(shù)查手冊(cè)。則 (2) 確定參數(shù)經(jīng)過(guò)查手冊(cè)，小齒輪齒形系數(shù) ，大齒輪齒形系數(shù) 。查手冊(cè)可知；小齒輪應(yīng)力修正系數(shù) ，大齒輪應(yīng)力修正系數(shù)；重合度系數(shù)。(3) 確定彎曲疲勞許用應(yīng)力 彎曲疲勞許用應(yīng)力查取齒輪材料彎曲疲勞極限應(yīng)力。查得計(jì)算彎曲疲勞強(qiáng)度的壽命系數(shù)：，；取應(yīng)力修正系數(shù) ；查手冊(cè)查得尺寸系數(shù)，安全系數(shù) 。(4) 校核齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度比較按大齒輪來(lái)校核彎曲疲勞強(qiáng)度足夠。 起動(dòng)加速過(guò)程在考慮啟動(dòng)階段的回轉(zhuǎn)阻力時(shí)，忽略風(fēng)與在傾斜度比較大的坡道上作業(yè)的影響，摩擦阻力矩比較小，占不到總起動(dòng)力矩的百分之五，所以可以忽略而只考慮慣性阻力矩。假定起動(dòng)力矩在起動(dòng)的時(shí)候一直不變：常數(shù)（rad/s） （31）其通解當(dāng)時(shí),，解得 固特解 (32)當(dāng)時(shí) 即 ( rad/s) (33)或 ( s ) （34）其通解 當(dāng)時(shí)，解得固特解 當(dāng)時(shí)， 即 （rad） (65)起動(dòng)過(guò)程所耗功 (66)起動(dòng)過(guò)程所耗功率 (W) (67)式中： J — 滿斗回轉(zhuǎn)時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（kgm） 、分別是滿斗回轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)臺(tái)角速度（rad/s）、轉(zhuǎn)臺(tái)角（rad）、起動(dòng)時(shí)間（s）。這時(shí)，通液壓泵與油箱的油路被斷開(kāi)，油壓開(kāi)始呈升高的趨勢(shì)，轉(zhuǎn)臺(tái)產(chǎn)生的慣性導(dǎo)致馬達(dá)的作用變?yōu)榱吮玫淖饔茫绻麎毫Φ陀谥苿?dòng)閥調(diào)定的壓力，馬達(dá)就開(kāi)始制動(dòng)。在考慮制動(dòng)階段的回轉(zhuǎn)阻力時(shí)，忽略風(fēng)與在傾斜度比較大的坡道上作業(yè)的影響，摩擦阻力矩比較小，占不到總起動(dòng)力矩的百分之五，所以可以忽略而只考慮慣性阻力矩。假定制動(dòng)力矩在制動(dòng)的時(shí)候一直不變： 常數(shù)（rad/s） （38） 其通解 當(dāng)時(shí) 解得固特解 ( rad/s) (39)當(dāng) 時(shí)， 即 (rad/s) (310)或 (s) (311)令 則 (s) (312)其通解 當(dāng)時(shí) 解得故特解 當(dāng)時(shí) 即 (rad) (313) (rad) (314) (rad) （315）轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)的時(shí)間比較長(zhǎng)，轉(zhuǎn)角比較大時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)勻速過(guò)程，設(shè)為轉(zhuǎn)臺(tái)只朝一個(gè)方向回轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)角，為勻速階段的轉(zhuǎn)角，為勻速回轉(zhuǎn)過(guò)程的時(shí)間，則 （316） （317） 空斗時(shí)轉(zhuǎn)臺(tái)返回過(guò)程 對(duì)于空斗返回的過(guò)程，上面的公式雖然是在滿斗回轉(zhuǎn)狀態(tài)下導(dǎo)出的，只要將滿斗時(shí)轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量換為并選取不同的，就可以沿用上述公式。(一) 對(duì)于用三角形速度圖 (318) (319) (320) (321)(二) 對(duì)于梯形速度圖 (322) (323) (324) (325) (326) (327) 通過(guò)以上的計(jì)算分析，我們的出了回轉(zhuǎn)平臺(tái)在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中的轉(zhuǎn)動(dòng)角度、角加速度、轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間等一系列轉(zhuǎn)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算公式，這為后面我們得出具體的數(shù)據(jù)奠定了基礎(chǔ)。 為了確定轉(zhuǎn)臺(tái)的最佳轉(zhuǎn)速，我們就需要知道確定最佳轉(zhuǎn)速的原則，那就是在經(jīng)常使用的轉(zhuǎn)角范圍之內(nèi)，在角加速度和回轉(zhuǎn)力矩不超過(guò)允許值的情況下，應(yīng)盡可能縮短回轉(zhuǎn)時(shí)間。另外，最佳轉(zhuǎn)速也與轉(zhuǎn)臺(tái)速度的圖是什么有關(guān)。一般常用具有勻速運(yùn)動(dòng)階段的梯形速度圖和無(wú)勻速運(yùn)動(dòng)階段的三角形速度圖推導(dǎo)轉(zhuǎn)臺(tái)最佳轉(zhuǎn)速的計(jì)算公式。下面我就這兩種不同形式的速度圖加以具體介紹： 具有勻速運(yùn)動(dòng)階段的梯形速度圖的轉(zhuǎn)臺(tái)計(jì)算分析 回轉(zhuǎn)循環(huán)時(shí)間： (s) (328) 所以， (329)又已知， ，所以代入上式中可得 (330)又 所以， 將上式代入628中可得， （331） 所以， （332） 再將， 代入上式中， (333) 式中： — 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)所需液壓功率（KW） — 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)總效率；，其中為回轉(zhuǎn)支承效率；為減速器效率；為液壓馬達(dá)效率（包括容積效率和機(jī)械效率）； (這里我們?nèi)。? ； 、— 轉(zhuǎn)角，的單位為弧度，的單位為度。 具有無(wú)勻速運(yùn)動(dòng)階段三角形速度圖的轉(zhuǎn)臺(tái)最佳速度計(jì)算分析對(duì)于定量泵驅(qū)動(dòng)空斗單向回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角 （rad）(334) 所以， (335)或， (335)以代入式634中得 (336)所以， （637）或， （338）在這種情況下，我們知道即所以， （339）回轉(zhuǎn)循環(huán)時(shí)間 （340）至此，分別用具有勻速階段的梯形圖和沒(méi)有勻速階段的三角形圖的最佳轉(zhuǎn)速的計(jì)算分析我們已經(jīng)全部完成了，用正確的運(yùn)用上述公式代入相關(guān)的數(shù)據(jù)，即可得到我們所需要的參數(shù)。計(jì)算轉(zhuǎn)臺(tái)最佳轉(zhuǎn)速的時(shí)候，要先做好回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性分析，確定轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，轉(zhuǎn)角范圍與起動(dòng)、制動(dòng)力矩等參數(shù)。對(duì)于反鏟的方式，由經(jīng)驗(yàn)公式得:滿斗回轉(zhuǎn)時(shí)：空斗回轉(zhuǎn)時(shí)：由設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)我們知道，代入上式可得： 滿斗回轉(zhuǎn)時(shí)： Nms 空斗回轉(zhuǎn)時(shí)： Nms所以， ,式中G—單斗液壓挖掘機(jī)的整機(jī)重量（t）. 行走系統(tǒng)跟地面摩擦產(chǎn)生的力矩應(yīng)該超過(guò)回轉(zhuǎn)最大啟動(dòng)與制動(dòng)力矩。當(dāng)機(jī)械制動(dòng)時(shí)可取，僅靠液壓制動(dòng)時(shí)可取。M為作用在轉(zhuǎn)臺(tái)上的最大制動(dòng)力矩。行走系統(tǒng)與地面摩擦產(chǎn)生的力矩可按下面公式計(jì)算： (Nm)式中：G—挖掘機(jī)總重（t）. —附著系數(shù)，由于本設(shè)計(jì)采用的是機(jī)械制動(dòng)。所以 (Nm)對(duì)于機(jī)械制動(dòng)，一般取，因?yàn)?，所?(Nm) 轉(zhuǎn)角的選取 從上面的計(jì)算最佳轉(zhuǎn)速的公式可以看出，當(dāng)M、J、C、k這些參數(shù)確定后，轉(zhuǎn)角決定了轉(zhuǎn)臺(tái)的最佳轉(zhuǎn)速，所以選取比較合適的轉(zhuǎn)角很重要。一般情況下，中小型液壓挖掘機(jī)轉(zhuǎn)角范圍在之間，標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)角選擇在之間比較適當(dāng)，結(jié)合本設(shè)計(jì)實(shí)際情況，這里選取，即。 按兩種方法進(jìn)行計(jì)算：（一） 按三角速度圖計(jì)算1. 液壓馬達(dá)所需功率 式中： Nm 2. 轉(zhuǎn)臺(tái)最佳轉(zhuǎn)速
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