【導(dǎo)讀】需要設(shè)計(jì)翻轉(zhuǎn)裝置以實(shí)現(xiàn)工件的平穩(wěn)翻轉(zhuǎn)。根據(jù)工件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)設(shè)計(jì)專用翻轉(zhuǎn)設(shè)備將會。操作者帶來了很大的方便，會大幅度地提高生產(chǎn)效率，同時(shí)也能確保生產(chǎn)安全。及簡單介紹三維軟件Solidworks2021，并利用Solidworks2021建立各個(gè)模型，并進(jìn)。行了裝配和虛擬樣機(jī)仿真。仿真結(jié)構(gòu)表明設(shè)計(jì)的翻轉(zhuǎn)裝置滿足工作要求。

　　

【正文】 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 共 47 頁 第 17 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 松了，容易引起卡滯現(xiàn)象和單邊磨損。其圓度和圓柱度不大于直 徑公差之半。安裝活塞的軸頸與外圓的同軸度公差不大于 軸度，以避免活塞與缸筒、活塞桿與導(dǎo)向的卡滯現(xiàn)象。 活塞桿的外圓粗糙度 Ra值一般為 。太光滑了，表面形成不了油膜，反而不利于潤滑。為了提高耐磨性和防銹性，活塞桿表面進(jìn)行鍍鉻處理，鉻層厚— ,并進(jìn)行拋光或磨削加工。 本課題活塞桿的材料是 35鋼。 （ 2） 活塞桿的計(jì)算 1) 活塞桿直徑的計(jì)算 如果活塞桿長度小于或等于 10倍的缸徑 D，不能確定速比時(shí)，可按下式計(jì)算： 314 10pFd ?? ??? (26) 式中： 1F —— 液壓缸的推力， N， 1 6 0 0 9 .8 5 8 8 0F m g? ? ? ?N —— 材料的需用應(yīng)力， Mpa, 310 625sp M pan?? ? ? ? 帶入數(shù)據(jù)得 d= ,查機(jī)械手冊除取 d=16mm。 2) 活塞桿的強(qiáng)度計(jì)算 活塞桿在穩(wěn)定工況下，如果只受軸向推力或拉力，可以近似地用直桿受力拉壓載荷的 簡單強(qiáng)度 : 62104pFd????????MPa (27) 式中： F—— 活塞桿的作用力， F= 1F =5880N； —— 材料的需用應(yīng)力， Mpa； p? =100110Mpa d —— 活塞桿的直徑， m 代入數(shù)據(jù)的 ?? 52MPa 100MPa,故活塞桿直徑滿足 強(qiáng)度 要求 。 3) 活塞桿彎曲穩(wěn)定性試驗(yàn) 若受力完全在軸線上，主要是按下式驗(yàn)證： 1 /kkF F n? (28) 2611 2210BEIF KL? ?? N (29) 51 1 .8 0 1 0(1 ) (1 )EE ab? ? ??? MPa (210) 264dI ?? (211) 安徽工業(yè)大學(xué)工商學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 共 47 頁 第 18 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 式中： kF —— 活塞桿彎曲失穩(wěn)臨界壓縮力， N； kn —— 安全系數(shù)，通常取 kn =— 6； K—— 液壓缸安裝及導(dǎo)向系數(shù)，查表為 K=； 1E —— 實(shí)際彈性模數(shù)； a材料組織缺陷系數(shù)，鋼材一般取 a=1/12。 b—— 活塞桿截面不均勻系數(shù)，一般取 b=1/13； E—— 材料的彈性模數(shù)， MPa，鋼材 E= ? BL —— 為活塞達(dá)到最大行程時(shí)， 整個(gè)液壓缸的長度，這里去 BL =. 帶入數(shù)據(jù)得 kF =, 1F? 5880N? kF / kn =,故活塞桿穩(wěn)定性滿足要求。 4) 液壓缸行程及液壓泵的選擇 液壓缸的行程 最大允許長度 Lk k dL DP? (安全系數(shù) n 為 時(shí) ) (212) 式中 ： —— 最大計(jì)算長度， mm。D—— 液壓缸內(nèi)徑， mm d—— 活塞桿直徑， mm。P—— 工作壓力， Mpa,P= 帶入數(shù)據(jù)得 ， = 2KLL? =； 允許行程： 1S L l?? (213) 式中 : S—— 需用行程， mm。L—— 計(jì)算長度， mm。1l —— 為 40mm。 帶入數(shù)據(jù)得： 1 2 4 6 .2 7 2 4 0S L l? ? ? ?=.200mm。選擇行程滿足要求 。 液壓泵的選擇 設(shè) maxV =10mm/s=1cm/s 24DA ?? (214) max maxq V A? (215) 式中： 2 m a xA m 。 V ?面 積 ， 最 大 速 度 ， m/s。 m a x m l / s??q 最 大 流 量 ， 帶入數(shù)據(jù)得 : maxq =。 YB型泵系我國第一代國產(chǎn)葉片泵第 5次改型產(chǎn)品，具有結(jié)構(gòu)簡單，性能穩(wěn)定，排量范圍大，壓力流量脈動小，嘈聲低、壽命長第一系列優(yōu)點(diǎn)，廣泛適用于機(jī)床設(shè)備和 安徽工業(yè)大學(xué)工商學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 共 47 頁 第 19 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 其他中低壓液壓傳動系統(tǒng)。 4. 活塞桿的導(dǎo)向套、密封和防塵 活塞桿導(dǎo)向套裝在液壓缸的有桿側(cè)端蓋內(nèi)，用以對活塞桿進(jìn)行導(dǎo)向，內(nèi)裝有密封裝置以保證缸筒有桿腔的密封。外側(cè)裝有防塵圈，以防止活塞桿在后退時(shí)把雜質(zhì)、灰塵及水分帶到密封裝置處，損壞密封裝置。當(dāng)導(dǎo)向套采用非耐磨材料時(shí)，其內(nèi)圈還可設(shè)裝導(dǎo)向環(huán)，用作活塞桿的導(dǎo)向。 導(dǎo)向套的典型結(jié)構(gòu)型式有軸套式和端蓋式兩種。 1） 結(jié)構(gòu) 導(dǎo)向套的典型結(jié)構(gòu)有兩種，本課題采用的是軸套式具體的圖如下 211所示 ： 圖 211 導(dǎo)向套的結(jié)構(gòu) 1— 金屬材料導(dǎo)向套； 2— 車氏組合密封； 3— 防塵圈 特點(diǎn)：該種導(dǎo)向套摩擦阻力大，一般采用青銅材料制作，應(yīng)用于重載的液壓缸中 2） 導(dǎo)向套的材料 金屬導(dǎo)向套一般采用摩擦系數(shù)小、耐磨性好的青銅材料制作，非金屬導(dǎo)向套可以用塑料，聚四氟乙烯或聚三氟氯乙烯材料制作。端蓋式直接導(dǎo)向型的導(dǎo)向套材料用灰鑄鐵、球墨鑄鐵、氧化鑄鐵等。 3） 導(dǎo)向套長度的確定 最小導(dǎo)向長度： 導(dǎo)向長度過短 ,使 缸因配合間隙引起的初始撓度增大，影響液壓缸的工作性能和穩(wěn)定性，因此，設(shè)計(jì)必須保證缸有一定的最小導(dǎo)向長度，一般缸的最小導(dǎo)向長度應(yīng)滿足： S D 20 0 40H + = + = 3020 2 20 2? mm (216) 式中： S—— 活塞桿的最大行程， m D—— 液壓缸的內(nèi)徑 ,m 帶入數(shù)據(jù)大于 25，故取 H=30mm. 導(dǎo)向套滑動面的長度 A，在缸徑小于 80mm時(shí)，取 A=（ ） D=40mm。 4）加工要求 導(dǎo)向套外圓與端蓋內(nèi)孔配合多為 H8/f7，內(nèi)孔與活塞桿外圓的配合多為 H9/f9。外圓與內(nèi)孔的同軸度公差不大于 ，圓度和圓柱度公差不大于直徑公差之半，內(nèi) 安徽工業(yè)大學(xué)工商學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 共 47 頁 第 20 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 孔中的環(huán)形油槽和直油槽要淺而寬，以保證良好的潤滑。 機(jī)架的設(shè)計(jì) 機(jī)架是在機(jī)器（或儀器）中支承或容納零、部件的零件稱為機(jī)架。是底座、機(jī)體、床身、立柱、殼體、箱體、以及基礎(chǔ)平臺等零件的統(tǒng)稱。 機(jī)架設(shè)計(jì)準(zhǔn)則主要應(yīng)保證剛度、強(qiáng)度及穩(wěn)定性。 評定大多數(shù)機(jī)架工作能力的主要準(zhǔn)則是剛度。在機(jī)床中剛度決定著機(jī)床生產(chǎn)效率和產(chǎn)品精度。 強(qiáng)度是評定重載機(jī)架工作性能的基本準(zhǔn)則。 機(jī)架的強(qiáng)度應(yīng)根據(jù)機(jī)器在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中可能發(fā)生最大載荷或安全裝置 所能傳遞的最大載荷來校核其靜強(qiáng)度。此外還要校核其疲勞強(qiáng)度。 機(jī)架的強(qiáng)度和剛度都需要從靜態(tài)和動態(tài)兩方面來考慮。動剛度是衡量機(jī) 架抗震能力的指標(biāo)，而提高機(jī)架抗震能力應(yīng)從提高機(jī)架構(gòu)件的靜剛度，控制固有頻率，加大阻尼等方面。 機(jī)架受壓結(jié)構(gòu)及受壓彎結(jié)構(gòu)都存在失穩(wěn)問題。有些構(gòu)件制成薄壁腹式也存在局部失穩(wěn)。穩(wěn)定性是保證機(jī)架正常工作的基本條件。必須加以校核。 對機(jī)架的一般要求如下 1) 在滿足強(qiáng)度和剛度的前提下，機(jī)架的重量應(yīng)要求低、成本低。 2) 抗震性好。 3) 噪聲小。 4) 溫度場分布合理，熱變形對精度的影響小。 5) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，工藝性良好，方便鑄造、焊接和機(jī)械加工。 6) 結(jié)構(gòu)便于安裝、調(diào)整及修理。 7) 導(dǎo)軌面受力合理、耐磨性良好。 8) 造型好。 機(jī)架的外形圖如圖 212所示。 安徽工業(yè)大學(xué)工商學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 共 47 頁 第 21 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 圖 212 機(jī)架的外形圖 機(jī)架是由四部分組成的，上梁、立柱、下梁、底座。 上梁的尺寸：梁長 L =2500mm， 寬度為 B =100mm，高度是 1H =150mm 立柱的尺寸：直徑 1D =80mm，高度 2H =1500mm 下梁的尺寸：梁長 L =2500mm,寬度為 B =100mm，高度是 1H =150mm，中間的橫梁是寬度為 200mm. 底座的尺寸：直徑 2D =200mm,高度是 3H =200mm。 機(jī)架的三維圖如圖 216所示，上梁建立三維圖并進(jìn)行 分析得起質(zhì)量 1= ,立柱的質(zhì)量 2= ，下梁的質(zhì)量 3 kg? ,底座的質(zhì)量 4 = ，各個(gè)部分的材料均 ZG230450。下面是對各個(gè)部分的校核。 1）上梁的校核 上梁主要受回轉(zhuǎn)支承的重力和轉(zhuǎn)盤的重力 , m a x ( + m ) gFm??回 轉(zhuǎn) 支 承 轉(zhuǎn) 盤 (217) 式中： m回 轉(zhuǎn) 支 承 —— 回轉(zhuǎn)支承的重量， 600kg.， kg。m轉(zhuǎn) 盤 —— 轉(zhuǎn)盤的重量， 588kg； g —— 重力加速度， ； maxF —— 梁的最大力， N； 帶入數(shù)據(jù)得 maxF = 強(qiáng) 度校核 橫梁的載荷主要是回轉(zhuǎn)支承的重力和轉(zhuǎn)盤的重力。 橫梁受力圖如下圖 213所示： 安徽工業(yè)大學(xué)工商學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 共 47 頁 第 22 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 圖 213 橫梁受力圖 圖中 F= m a x ( + m ) gFm??回 轉(zhuǎn) 支 承 轉(zhuǎn) 盤；122FFF??。 作橫梁彎矩圖如下圖 214 所示 ： 圖 214 橫梁彎矩圖 由圖可知橫梁危險(xiǎn)截面在中點(diǎn)處，因此可以計(jì)算上梁受到的最大彎距為： max 2LMF?? 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