【正文】 鏈接）形式，通過受力，可知其主要失效形式兩邊工作面被壓潰，很少會出現(xiàn)aa截面剪斷，所以校核鍵連接，主要對擠壓應(yīng)力進(jìn)行計算。普通平鍵連接公式： σp=2T103kld≤σp 式中：T—傳遞的轉(zhuǎn)矩，Nm； k—鍵與齒輪鍵槽的接觸高度，k=，h為鍵的高度,mm； l—平頭鍵的長度,mm； d—軸的直徑mm； σp—許用擠壓應(yīng)力。通過查表62及計算，σp=σp=70Mpa，所以鍵鏈接符合要求，校核合理。箱體應(yīng)該滿足的技術(shù)要求：，板材良好的機(jī)械性能；，便于加工和組裝零部件；。箱體內(nèi)部裝備簡圖如下圖313所示。圖313 箱體內(nèi)部結(jié)構(gòu)裝配圖 第四章 減振器的設(shè)計減振彈簧采用圓柱螺旋壓縮彈簧，其主要特點為：特性線呈直線，剛度穩(wěn)固，結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，多運用于緩沖、減振以及儲能控制運動等。通過參考文獻(xiàn)[3]，選取的彈簧型號為：冷卷壓縮彈簧類型，YⅠ代號，其結(jié)構(gòu)形式：上下兩端圈并緊并磨平，支承圈數(shù)，n2=1~5。根據(jù)彈簧的工作條件，以及承受荷載等因素，彈簧的材料選擇油淬火回火碳素鋼絲B類。根據(jù)表[3]1126，設(shè)計彈簧所受的循環(huán)荷載作用次數(shù)在1103~（1106）次以上的Ⅱ類荷載，其許用應(yīng)力[τ]=（~）σb，其中σb為彈簧鋼絲的抗拉極限強(qiáng)度，根據(jù)表[3]1124，σbmax=1275MPa,則[τ]=1275=510MPa。剛度計算公式： K=1Z2m39。ωn2式中： Z=ωωn ω—激振器的角頻率； ωn—減振器的固有角頻率； m39?！ふ衿鞯馁|(zhì)量，取200kg。選取隔振系數(shù)η=，則頻率比： Z≥1η=，取Z=5計算： K=15220050π2/4=49N/mm4．5減振彈簧的設(shè)計參數(shù) B=F激K(1Z2)=500049(152)=6mm Bmax=5B=30mm 、最大和極限荷載 彈簧的最小變形量 λmin≥=,取λmin=30mm 彈簧的最大變形量 λmax=λmin+Bmax=60mm 彈簧的極限變形量 λlim=λmin+2Bmax=90mm 彈簧最小荷載：Fmin=Kλmin=1470N 彈簧最大荷載：Fmax=Kλmax=2940N 彈簧極限荷載：Flim=Kλlim=4410N選擇旋繞比C=5,則曲度系數(shù)=K39。=4C14C4+ ≈ 彈簧鋼絲直徑計算公式 d’≥39。C[τ]= 從表[3]165，可取值d=10mm；彈簧中徑D=Cd=50mm，內(nèi)徑D1=Dd=40mm，外徑D2=D+d=60mm。 由文獻(xiàn)[4]中式（169）得彈簧剛度為 K=Fλ=Gd8C3n=Gd48D3n 由文獻(xiàn)[5]中表1122，取切變模量G=79000MPa,則彈簧圈數(shù)為 n=Gd48D3K=79000104850349=16 彈簧總?cè)?shù) n1=n+= 、自由高度以及展開長度 節(jié)距 P==25mm 自由高度 H0=Pn+=415mm展開長度 L=πDn1cosα=2934mm 根據(jù)螺旋角的公式 α=arctanpπD≈90 在50~90之間，符合要求。 彈簧質(zhì)量 ms=πd24Ly= 彈簧的長細(xì)比 b=H0D= b,彈簧長度較大，在受變荷載之下，容易失去穩(wěn)定性，故要進(jìn)行穩(wěn)定性的驗算，計算公式 Fc=CuKH0Fmax式中：Fc—穩(wěn)定時的臨界荷載； Cu—不穩(wěn)定系數(shù)，在表[3]1611查得Cu=計算得：Fc=49415=3660N2940N彈簧穩(wěn)定符合要求，因此設(shè)計合理。 彈簧的變荷載循環(huán)次數(shù)N≥103,因此有必要校核彈簧的疲勞強(qiáng)度。 計算公式 Sca=τ0+≥SF 式中：τ0—彈簧材料的脈動循環(huán)剪切疲勞極限，設(shè)計的彈簧變荷載循環(huán)次數(shù)為106，根據(jù)文獻(xiàn)[3]中的表168，取τ0=； τmin—彈簧材料內(nèi)部產(chǎn)生最小切應(yīng)力，τmin=8K‘Dπd3Fmin； τmax—彈簧材料內(nèi)部產(chǎn)生最大切應(yīng)力，τmax=8K’Dπd3Fmax； SF—彈簧疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)，取SF=~。 代入數(shù)據(jù)：τmin=81031470=245MPa； τmax=81032940=490MPa； Sca=1275+245490=在疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)之內(nèi)，符合設(shè)計要求。 承受變荷載的彈簧，在激振器的高頻率振動之下工作，為避免彈簧遭受破壞，需要對彈簧進(jìn)行振動驗算。 計算公式 fb=12Kms=(1520)fw 符合條件，所設(shè)計的彈簧合理。 彈簧的結(jié)構(gòu)尺寸如下圖41所示 圖 41 減振彈簧的結(jié)構(gòu)尺寸圖47懸掛橫梁的設(shè)計 懸掛橫梁采用q295鋼，正火處理，其立體結(jié)構(gòu)簡圖如下圖42所示。 圖 42 懸掛橫梁的3D立體圖第五章 夾樁器的設(shè)計夾樁器是將振錘與預(yù)制樁的連接裝置，是傳遞振動與激振力的環(huán)節(jié)。本設(shè)計中，夾樁器采用液壓夾持。所設(shè)計的夾樁器其上部通過螺栓與激振器的底部剛性連接，它的主要結(jié)構(gòu)包括液壓缸、杠桿、滑動齒座等。當(dāng)打樁機(jī)工作時，挖掘機(jī)提供液壓油，通過管道進(jìn)入夾樁器的液壓缸中，活塞桿伸出，推動鉸接的桿杠擺動，杠桿下端的滑動鉗頭，會夾緊預(yù)制樁，進(jìn)行沉拔樁作業(yè)。反之，當(dāng)要求松開預(yù)制樁時，液壓缸的出油口收油，活塞桿回縮，桿杠帶動鉗頭向左運動，實現(xiàn)夾樁器與預(yù)制樁的松開工作。液壓缸的設(shè)計采用雙作用單活塞杠，其結(jié)構(gòu)圖如下圖51所示。圖51 雙作用單活塞液壓缸的結(jié)構(gòu)圖1—缸底；2—缸筒；3—彈簧擋圈；4—套筒；5—卡環(huán)；6—密封圈；7—活塞與活塞桿之間的O型密封圈；8—支撐環(huán)；9—活塞；10—活塞桿；11—導(dǎo)向套；12—導(dǎo)向套與缸筒之間的密封圈；13缸蓋；14—導(dǎo)向套與活塞桿之間的Y型密封圈；15—防塵圈；16—耳環(huán)底缸通過鉸接的方式與夾頭體連接，另一端的耳環(huán)與杠桿鉸接；底缸與缸筒采用焊接的連接方式，缸蓋與缸筒采用內(nèi)螺紋連接方式，耳環(huán)與活塞桿也采用內(nèi)螺紋連接方式；活塞采用45，7級精度。工作時，液壓油通過油管，從A進(jìn)口進(jìn)油，從B出口出油，實現(xiàn)液壓缸的運動。 夾頭鉗采用q235鋼，其上部水平方向開有T型槽，與夾頭體的底部T型導(dǎo)軌連接，在T型槽下開有螺紋孔，用來固定桿件。夾頭內(nèi)側(cè)有齒條，加固預(yù)制樁。其立體圖如圖33所示。圖 52 夾頭鉗的立體圖 結(jié)論電機(jī)驅(qū)動的振動打樁機(jī)，是國內(nèi)廣泛應(yīng)用的打樁機(jī)。本文對振動打樁機(jī)振動原理、振動樁機(jī)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計等問題進(jìn)行了分析與研究。介紹樁工機(jī)械的類型，國內(nèi)外的發(fā)展歷程的介紹，以及振動打樁機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r，初步掌握了打樁機(jī)的知識，為設(shè)計振動打樁機(jī)做出很好的基礎(chǔ)。介紹振動打樁機(jī)的工作原理和特點，選定設(shè)計的方向。分析偏心塊在激振器的分布以及受力的情況，計算出振動力矩和激振力，并且通過SolidWorks作圖軟件，對偏心塊的尺寸進(jìn)行分析驗算，得出偏心塊受到的最大轉(zhuǎn)矩，再確認(rèn)電機(jī)需要的功率，根據(jù)機(jī)械手冊選出合適的電動機(jī)。再確認(rèn)電機(jī)后，根據(jù)最大轉(zhuǎn)矩，對齒輪、軸、軸承、鍵以及V帶傳動進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計，及其參數(shù)校核，使設(shè)計的激振器更加合理化。研究減振器彈簧以及液壓夾樁器結(jié)構(gòu)設(shè)計，使打樁機(jī)更加完善。本文設(shè)計的打樁機(jī)構(gòu)還存在一些問題，需要進(jìn)行探討。對于液壓夾樁器，并沒有設(shè)計出完善的液壓工作圖，以及液壓缸機(jī)構(gòu)的設(shè)計略微簡單，所以需要更深的研究。在討論打樁機(jī)型號的選擇上，必須建立打樁機(jī)建頻率力矩和土壤參數(shù)的動力學(xué)方程，由于打樁機(jī)土壤參數(shù)的復(fù)雜性，動力學(xué)方程的建立也需要進(jìn)一步的研究。參考文獻(xiàn)[1]劉古岷，胡國慶等主編．樁工機(jī)械[M]．第一版．北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2001[2]馮開平，[M].廣州：華南理工大學(xué)出版社， [3]成大先主編．機(jī)械設(shè)計手冊[M]．第五版．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，[4]濮良貴，[M].北京：高等教育出版社，[5]歐貴寶，[M].哈爾濱：工業(yè)大學(xué)出版社，1997[6]張合軍,[J].河南師范大學(xué)震動機(jī)械,2004[7]. [8][M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1990[9][M].沈陽：[10][J].農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程，2007[11][12]　　44