【正文】 .............................................. 19 致 謝 ........................................................................................................................................... 20 附錄 ............................................................................................................................................... 21 湖北工業(yè)大學(xué)商貿(mào)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 引 言 制造業(yè)的歷史可追溯到幾百萬年前的舊石器時(shí)代。社會(huì)的制造。從某種程度上說，工具的先進(jìn)水平?jīng)Q定著生產(chǎn)力的高低發(fā)展與變革，是伴隨著勞動(dòng)工具的發(fā)展與變革。而在制造業(yè)中， 液壓系統(tǒng) 又是制造業(yè)的基礎(chǔ)，得到了各個(gè)國家的高度重視。 液壓系統(tǒng) 是現(xiàn)代工業(yè)的基礎(chǔ)。隨著我國加入“ WTO”步伐的日益加快。在如此嚴(yán)峻的行業(yè)背景下，我國的技術(shù)人員經(jīng)過不斷的改革和創(chuàng)新使得我國的模具 水平有了較大的提高，大型、復(fù)雜、精密、高效和長壽命的 液壓 又上了新臺(tái)階。 畢業(yè)設(shè)計(jì)的意義： 畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)生從學(xué)習(xí)向工作過度的綜合鍛煉，也是一次提高和再學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。畢業(yè)設(shè)計(jì)也是對學(xué)生最后的綜合考核，因此，扎實(shí)認(rèn)真高質(zhì)量的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)，具有重要意義！ ，進(jìn)一步提高我們 獨(dú)立調(diào)研能力以及專業(yè)業(yè)務(wù)素質(zhì)。鍛煉解決 液壓系統(tǒng) 的問題的能力。 ，樹立良好的工作思想和細(xì)致、嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)的工作態(tài)度，為一個(gè)未來的工程師奠定基礎(chǔ)！ 這次設(shè)計(jì)使我能綜合運(yùn)用機(jī)械制造工藝學(xué)中的基本理論，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)湖北工業(yè)大學(xué)商貿(mào)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 踐經(jīng)驗(yàn)知識，獨(dú)立的分析和解決工藝問題，初步具備了設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜程度零件（輸出軸）的工藝規(guī)程的能力和運(yùn)用夾具設(shè)計(jì)的基本原理和方法，擬訂液壓設(shè) 計(jì)方案，完成液壓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力，為未來從事的工作打下良好的基礎(chǔ)。 湖北工業(yè)大學(xué)商貿(mào)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 設(shè)計(jì)說明 本計(jì)算書為施工設(shè)計(jì)階段對啟閉機(jī)進(jìn)行的有關(guān)設(shè)計(jì)計(jì)算，按照三峽二期工程啟閉機(jī)設(shè)備招標(biāo)文件的要求，本設(shè)計(jì)主要遵照以下設(shè)計(jì)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、文件及設(shè)計(jì)手冊： SL41 水利水電工程啟閉機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范 DL/T5019 水利水電工程啟閉機(jī)制造、安裝及驗(yàn)收規(guī) 范 GB3811 起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB3766 液壓系統(tǒng)通用技術(shù)條件 GB7935 液壓元件通用技術(shù)條件 長江三峽水利樞紐永久船閘、大壩和電站廠房二期工程啟閉機(jī)設(shè)備采購招標(biāo)文件 , 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊 , 化學(xué)工業(yè)出版社 (第三版） 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊 , 機(jī)械工業(yè)出版社 (九八年版） 液壓工程手冊 , 機(jī)械工業(yè)出版社 水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊 —— 金屬結(jié)構(gòu)，水利電力出版社 設(shè)計(jì)條件 標(biāo)準(zhǔn)號 材料 牌號 熱處理 狀態(tài) 截面尺寸 力學(xué)性能指標(biāo) σ s（ MPa） σ b（ MPa） δ 5（ %） Ψ（ %） JB/T639792 45 正火 + 回火 ≤ 100 ≥ 305 580~770 ≥ 17 100~250 ≥ 275 560~750 ≥ 15 JB/T639792 40Cr 調(diào)質(zhì) ≤ 100 (540) ≥ 735 ≥ 15 ≥ 45 100~300 (490) ≥ 685 ≥ 14 ≥ 45 油缸內(nèi)徑及活塞桿直徑的確定 額定啟門力 250kN 啟門油壓 啟門速度 m/min 閉門速度 m/min 工作行程 4100 mm 最大行程 4300mm 啟門時(shí)間 3 min 閉門時(shí)間 3min 油缸內(nèi)徑 200mm 活塞桿直徑 140mm 湖北工業(yè)大學(xué)商貿(mào)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 ： 系統(tǒng)油壓按 21MPa 控制，油缸最大工作油壓按比 18MPa 控制。 活塞桿直徑 d 須滿足下列要求： 強(qiáng)度要求 ? ??? ??m inm ax AF 設(shè)活塞桿最小截面處直徑為 d0，則上式為： 湖北工業(yè)大學(xué)商貿(mào)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 ? ???? ?? 20m a x4 dF ? ??? Fd 40 ?? 活塞桿材料為 40Cr，熱處理方法為調(diào)質(zhì)，其許用應(yīng)力為： [σ ]= ? = s? = 4400=1760 kgf/cm2 式中 F=250kN=25000kgf 代入上式，得： mmcmd 1 76 02 50 0 040 ????? ? 長細(xì)比要求 根據(jù)水利水電工程啟閉機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范 b＞ 則 L0=μ L1 2212I II ??? 6441 dI ?? 64 )( 442 dDI ?? ? 注： L1為活塞桿展開全長 I1,I2分別 為活塞桿和油缸缸體斷面的慣性矩 mm4 2504 0 ?? dL? （規(guī)范 SL41 規(guī)定） 湖北工業(yè)大學(xué)商貿(mào)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 （注：活塞桿受壓時(shí)λ≤ 220，受拉時(shí)λ≤ 250，這里此時(shí)受拉） 2504 0Ld?? 代入 L1=10700mm，得： mmd 2 62 5 0 0 7 0 04 ???? 取整查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊（第三版）表 1963 得 d=140mm 活塞 桿實(shí)際長細(xì)比為： 226140 0 7 0 044 ????? dL? 工作油壓計(jì)算 啟門油壓： )(4 220 dDFp?? ? mpacmk g f 53/)1416(41025 2223 ????? ? ＞ 18mpa 分析得油缸缸徑小了，查表 1963（同上）取 D=200mm 時(shí)計(jì)算得： P0=＜ 18mpa 缸體壁厚計(jì)算及強(qiáng)度驗(yàn)算 計(jì)算方法參考《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》化工版第三版第 4卷。 螺栓規(guī)格為： M20 2；數(shù)量： 12 個(gè) 材料： 3Cr13(不銹鋼 )，其機(jī)械性能如下： σ b≥ 7350kgf/cm2, σ ≥ 5400kgf/cm2 每個(gè)螺栓所受的軸向荷載為： ttFFz ??? 按控制預(yù)緊力考慮，安全系數(shù) n=～ ，取 n=，則許用拉應(yīng)力為： 湖北工業(yè)大學(xué)商貿(mào)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 ? ? / cmk g fn ??? ??? 每個(gè)螺栓所受的總拉力為： tFkkF zco 3 2 )()( ??????? 式中： ko—— 預(yù)緊系數(shù)， ko=~，取 ko= kc—— 剛性系數(shù)， kc =～ ，取 kc = 拉應(yīng)力為： 222321 /4 cmk g fcmk g fdFAFs?? ????? ?? ??? ? ?][?? （注： d1為螺紋內(nèi)徑，查表得 d1=） ∴滿足要求 許用剪應(yīng)力為： /][ cmk g f??? ?? 許用彎應(yīng)力為： 2/3 6 0 0][][ cmk g fw ?? ??? ① 剪切應(yīng)力計(jì)算 bzdk Fz 1?? ?? 其中， zk —— 載荷不均系數(shù)，因 d/t=42/3=14，取 3 5 355 ???? dtkz d1—— 螺紋內(nèi)徑，查表得 cmd ? b—— 螺紋牙根部寬度，對普通螺紋： cmmmtb ????? z—— 旋合圈數(shù)，取 z=10 23 /6 4 0102 6 8 3 5 103 2 cmk g f????? ?? ?? 湖北工業(yè)大學(xué)商貿(mào)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 ][?? ∴滿足要求 ② 彎曲應(yīng)力計(jì)算 zbdk hFzw 213?? ?? 其中， h—— 螺紋牙的工作高度，對普通螺紋： cmmmth ????? zk 、 1d 、 b、 z同上。 螺母規(guī)格為： M80 4 材料： 45鋼，調(diào)質(zhì)，其曲服強(qiáng)度為： σ s≥ 3600kgf