【導(dǎo)讀】主要包括了翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的軸、齒輪、液壓缸的整體設(shè)計(jì)，其中。還有軸承的選取，聯(lián)軸器的選取和校核。Keywords：Steelbarstacker；Machinery；Hydraulicpressure；Gear. 型鋼堆垛機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)堆垛打捆，對(duì)改善工人的勞動(dòng)狀況尤其。間用的標(biāo)準(zhǔn)堆垛機(jī)主要有兩大類，磁性和非磁性堆垛機(jī)。或背對(duì)背交替放置的。該系統(tǒng)主要運(yùn)用于中型型鋼堆垛。軋制由兩套液壓一機(jī)械機(jī)構(gòu)控制的機(jī)械手進(jìn)層層。堆垛其動(dòng)作類似于人手?？蓨A持并移送鋼材，將鋼材層面對(duì)面或背對(duì)背的進(jìn)行堆。雙層型鋼的能力，故其機(jī)械效率可提高一倍。在不改變堆垛機(jī)結(jié)構(gòu)條件下實(shí)現(xiàn)不同鋼的堆垛就需要在PLC程序上加以變化。也是PLC自動(dòng)控制的優(yōu)點(diǎn)，這里主要根據(jù)槽鋼進(jìn)行設(shè)計(jì)和編程。槽鋼，定尺長(zhǎng)度范圍8～10米。堆垛機(jī)作出的初步的、總體的設(shè)計(jì)。體尺寸的確定、堆垛機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的確定和控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。⑵堆垛速度約為4分鐘／捆；⑷堆垛成捆的型鋼作到一頭齊，符合國(guó)家堆垛包括標(biāo)準(zhǔn)GB2101－89；本型鋼堆垛機(jī)堆垛方式是槽鋼是6根/層，每層分為上下正反兩排如圖2-2，

　　

【正文】 突出，軸肩擋圈長(zhǎng)為，同時(shí)軸肩擋圈在左端突出。最后該段的長(zhǎng)度取為。 ，取軸的直徑為 180mm，查機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)，由圓錐滾子軸承取，同時(shí)查得該軸承的寬為，由第三段的擋圈突出，軸端的倒角取，最后取該段軸長(zhǎng)為。 件的軸向定位 齒輪，曲柄的周向定位均采用平鍵連接。由第一段的軸的直徑為 200mm，由于鍵長(zhǎng)不宜超過(guò)，所以取 l 140mm。查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 6― 1 查得平鍵截面，鍵槽用鍵槽銑刀加工，選取曲柄與軸的配合為。齒輪安裝同樣是用平鍵連接，取該段的鍵長(zhǎng)為，查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 6― 1 查得平鍵截面，加工通曲柄處的鍵一樣。滾動(dòng)軸承與軸的軸向定位是由過(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為。 上的圓角和倒角的尺寸 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 152 中零件倒角 c 與圓角半徑 R 的推薦值選出軸端倒角：，圓角為：。 上的載荷 軸上的受力如圖所示： 由前面計(jì)算得：， 。 在計(jì)算液壓缸時(shí)，我們已經(jīng)算出 F 250000N。 各段的長(zhǎng)度如圖所示。 .1 求垂直面的受力 其受力圖為： 以 b 點(diǎn)為圓心取矩得： 342 求得：。 又由 得： 343 求得。 .2 求水平面上的力 受力圖為： 以 b 點(diǎn)為圓心取矩得： 344 求得：， 又由得： 345 得：。 .3 軸的彎矩與扭矩圖 垂直面： 圖中： 346 347 水平面： 圖中： 348 總彎矩為： 349 350 總彎矩圖： 軸的扭矩圖為： 由總彎矩和扭矩圖可知，軸上最危險(xiǎn)的截面是 b 面。 .4 彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 這里只校核危險(xiǎn)截面 b 的強(qiáng)度，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》以 及上表中的數(shù)據(jù)，我們?nèi)　? 計(jì)算軸的 b 點(diǎn)出的抗彎截面系數(shù)： 351 則，軸的計(jì)算應(yīng)力： 352 由于前面已經(jīng)選定軸的材料為 45 號(hào)鋼，調(diào)制處理。查表《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 151許用彎曲應(yīng)力 MPa。 因此 故 設(shè)計(jì)符合要求。 的校核 曲柄和軸的連接方式時(shí)平鍵連接，在整個(gè)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)中此處鍵的要求最高，屬于最危險(xiǎn)的鍵。 平鍵連 接的強(qiáng)度校核： 鍵的主要失效形式是工作面被壓潰。除非有嚴(yán)重過(guò)載，一般不會(huì)出現(xiàn)鍵的剪短。因此，通常只按工作面上的擠壓應(yīng)力進(jìn)行強(qiáng)度校核計(jì)算。 假定載荷在鍵的工作面上均勻分布，普通平鍵連接的強(qiáng)度條件為： 353 式中： ：傳遞的轉(zhuǎn)矩，； ：鍵與輪轂鍵槽的接觸高度，此處為鍵的高度，； ：鍵的工作長(zhǎng)度，圓頭平鍵，平頭平鍵，這里為鍵的公稱長(zhǎng)度，；為鍵的寬度，； ：軸的直徑，； ：鍵，軸，輪轂三者中最弱材 料的許用擠壓應(yīng)力。 代入數(shù)據(jù)計(jì)算得： 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》表 62 鍵連接的許用擠壓應(yīng)力，查出。 可知： 則，該鍵符合設(shè)計(jì)要求。 經(jīng)校核，該機(jī)構(gòu)其它的鍵也符合設(shè)計(jì)要求。 第 4 章 經(jīng)濟(jì)性分析 當(dāng)今的世界是科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展的世界，第一次、第二次工業(yè)工業(yè)革命的相繼爆發(fā)使世界的各個(gè)行業(yè)都得到了飛速的發(fā)展。機(jī)械和電子相結(jié)合的機(jī)械電子工業(yè)尤為突出，在后來(lái)人們把一個(gè)國(guó)家機(jī)械工業(yè)的發(fā)展程度當(dāng)作衡量一個(gè)國(guó)家現(xiàn)代化建設(shè)水平的主要標(biāo)志。這種說(shuō)法是有一定的道理的，因?yàn)楣I(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防和科學(xué)技術(shù)的現(xiàn)代化程度，都會(huì)通過(guò)機(jī)械工業(yè)的發(fā)展程度 反映出來(lái)。人們所以要廣泛的使用機(jī)器，是由于機(jī)器既能夠承擔(dān)人力所不能或不便進(jìn)行的工作，又能較人工生產(chǎn)改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量，特別是能夠大大提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和改善勞動(dòng)條件。同時(shí)，不論是集中進(jìn)行大量生產(chǎn)還是迅速完成多品種、小批量生產(chǎn)，都只有使用機(jī)器才便于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化，尤其是便于實(shí)現(xiàn)高度的機(jī)械化、電氣化和自動(dòng)化。因此，機(jī)械工業(yè)肩負(fù)著為國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門提供技術(shù)裝備和促進(jìn)技術(shù)改造的重要任務(wù)，在現(xiàn)代化的進(jìn)程中起著主導(dǎo)和決定性的作用。所以通過(guò)大量設(shè)備制造和廣泛使用各種各樣先進(jìn)的機(jī)器，就能大大加強(qiáng)促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的力度，加速我國(guó)的社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)。 第 5 章 結(jié)論 型鋼堆垛機(jī)是軋鋼工廠眾多生產(chǎn)平臺(tái)中的最后一個(gè)生產(chǎn)平臺(tái)。如果堆垛型鋼的效率低，將直接影響到整個(gè)軋鋼工廠的生產(chǎn)的效率，簡(jiǎn)單的說(shuō)假設(shè)一個(gè)軋鋼工廠每天能軋鋼百噸，可打捆的輸送鋼僅是 1 噸，可以想象這個(gè)軋鋼工廠的效益是怎么樣的。在該設(shè)計(jì)中針對(duì) 20 槽鋼詳細(xì)的闡述了型鋼堆垛機(jī)的總體設(shè)計(jì)、撥鋼機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和整個(gè)型鋼堆垛機(jī)的 PLC 自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 該設(shè)計(jì)是針對(duì)過(guò)去人工堆垛和繼電器控制型鋼堆垛機(jī)的生產(chǎn)效率低、堆垛質(zhì)量差和生產(chǎn)成本高等缺點(diǎn)，以及型鋼堆垛機(jī)手動(dòng)控制中各部分聯(lián)接情 況差等缺點(diǎn)而進(jìn)行的設(shè)計(jì)。首先，利用型鋼堆垛機(jī)完成成型鋼材的堆垛打捆，對(duì)改善工人的勞動(dòng)狀況尤其是減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，創(chuàng)造了良好的條件；其次，堆垛機(jī)利用了流水線作業(yè)方式，在很大程度上提高了堆垛打捆效率，從而提高了整個(gè)軋鋼工廠的型鋼生產(chǎn)的效率；最后，在設(shè)計(jì)中采用了 SIMATIC S7― 300 可編程控制器作為型鋼堆垛機(jī)的控制器，其性價(jià)比高，電磁兼容性高，抗震動(dòng)沖擊性強(qiáng)，由于 S7300采用背板總線，當(dāng)需要組建工業(yè)控制網(wǎng)以及以太網(wǎng)時(shí)，沒(méi)有大的硬件的變動(dòng)，只需增加通信模板，和編寫通信程序既可。 最后要說(shuō)明的是盡管該設(shè)計(jì) 有很多優(yōu)點(diǎn)，但也存在一些不足之處： ，要加強(qiáng)對(duì)堆垛的垛形的設(shè)計(jì)和開發(fā)； ； ，在撥鋼的過(guò)程中，可能使鋼材翻轉(zhuǎn)，影響了撥鋼機(jī)構(gòu)后面的各個(gè)機(jī)構(gòu)的動(dòng)作，撥爪的結(jié)構(gòu)還的改進(jìn)； ，其結(jié)構(gòu)還有待于改進(jìn)； PLC 控制器控制系統(tǒng)部分與整個(gè)軋鋼生產(chǎn)的控制系統(tǒng)應(yīng)該有很好的結(jié)合，最優(yōu)的方案是對(duì)大中型的企業(yè)來(lái)說(shuō)組建工業(yè)控制網(wǎng)，對(duì)小型企業(yè)來(lái)說(shuō)這樣已經(jīng)足夠。 綜上所述，盡管型 鋼堆垛機(jī)有很多的優(yōu)點(diǎn)，但其缺點(diǎn)也不容忽視，不過(guò)結(jié)合現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，型鋼堆垛機(jī)的發(fā)展將會(huì)對(duì)各個(gè)大中型的和小型的軋鋼企業(yè)的發(fā)展有很大的影響。 參考文獻(xiàn) [1] 廖念釗．互換性與技術(shù)測(cè)量．四版．重慶．中國(guó)計(jì)量出版社． 1981 [2] 吳宗澤．機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)．三版．北京．高等教育出版社． 2020 [3] 西北工業(yè)大學(xué)機(jī)械原理及機(jī)械零件教研室．機(jī)械設(shè)計(jì)．北京．高等教育出版社． 2020 [4] 單輝祖．材料力學(xué)．二版．北京：高等教育出版社． 2020 [5] 西北工業(yè)大學(xué)機(jī)械原理及機(jī)械零件教研室．機(jī)械原理．北京 ．高等教育出版社． 2020 [6] 王守城．液壓元件及選用．北京．化學(xué)工業(yè)出版社． 2020 [7] 張平格．液壓傳動(dòng)與控制．北京．冶金工業(yè)出版社． 2020 [8] 鄧星鐘．機(jī)電傳動(dòng)控制．武漢．華中科技大學(xué)出版社． 2020 [9] 許益民．電液比例控制系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì) .北京：機(jī)械工業(yè)出版社． 2020 [10] 路勇祥主編．液壓氣動(dòng)技術(shù)手冊(cè)．北京．機(jī)械工業(yè)出版社． 2020 [11] 馬玉錄、劉東學(xué)主編．機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)英語(yǔ)．北京．化學(xué)工業(yè)出版社， [12] 馬希青、蘇夢(mèng)香、趙月羅主編．機(jī)械制圖．北京． 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社． 2020 [13] 姜繼海主編．液壓與氣壓傳動(dòng)．北京．高等教育出版社． 2020 [14] 東北大學(xué)編寫組 葛志祺 主編．機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)．北京．冶金工業(yè)出版社． 1994 [15] 周思濤主編．液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)元器件選型手冊(cè)．北京．機(jī)械工業(yè)出版社． 2020 [16] 、 ． Die Hebezeuge， 1999 [17] Lawrence S. Gould. Solid Modelers Are Doing More of the Manual Design Work [18] Dirk Spindler Ge von Petery INASchaeffler KG. Angular Contact Ball Bearings for a Rear Axle ， 2020 在這次設(shè)計(jì)中，吳炳勝院長(zhǎng)，設(shè)計(jì)小組同學(xué)（張?chǎng)瓮O胄胄、魏月寶）和其它同學(xué)的幫助，從中我學(xué)到了很多東西，鞏固了以前所學(xué)的知識(shí)。我們?cè)O(shè)計(jì)小組內(nèi)諸位同學(xué)熱烈的交流氛圍和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度為本論文的撰寫提供了非常優(yōu)秀的客觀條件，衷心感謝本小組的各位師兄弟的幫助、支持和啟 發(fā)，與他們?cè)谝黄鹗强鞓?lè)和充實(shí)的。大家的友好與協(xié)作使我度過(guò)了一段美好的大學(xué)生活。 接著我就要進(jìn)入研究生的學(xué)習(xí)中，我會(huì)更加努力的學(xué)習(xí)各門知識(shí)，用知識(shí)來(lái)武裝自己，做一個(gè)對(duì)社會(huì)有用的人。 非常感謝百忙中抽空指導(dǎo)評(píng)審本論文的評(píng)閱老師和答辯委員會(huì)的老師。 潘陽(yáng) 2020526 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) II 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 圖 1― 1 槽鋼堆垛方式 圖 31 圖 34 圖 32