【正文】 構(gòu)緊湊，占地面積小。對(duì)于機(jī)床來(lái)說(shuō)，動(dòng)力源的振動(dòng)及油溫對(duì)主機(jī)的精度有影響。在一個(gè)液壓系統(tǒng)中有許多液壓元件，這些元件可以用不同的方式連接，不同的連接方式對(duì)系統(tǒng)的性能使用及維護(hù)均由很大影響。管式連接是液壓系統(tǒng)最早采用的一種連接方式，它是用于管子將各元件連接起來(lái)，組成所要求的系統(tǒng)。因?yàn)榧词共惶珡?fù)雜的系統(tǒng)也要有很多管子和管接頭，上下交叉，縱橫交錯(cuò)，布置很不方便，安裝維修困難，占地空間大，壓力損失大，容易漏油、混入空氣以及產(chǎn)生振動(dòng)等不良現(xiàn)象。板式連接是液壓元件用螺釘連接在閥板上，閥板內(nèi)加工出油道，實(shí)現(xiàn)各元件之間所要求的聯(lián)接。按照閥板內(nèi)油道加工方式的不同，可分為兩種結(jié)構(gòu)形式：（1）粘合式閥板：閥板由底板和面板組成。面板上的通道孔分別對(duì)應(yīng)于各個(gè)液壓元件上相應(yīng)的油口，而各元件之間油液的 流動(dòng)則經(jīng)過(guò)面板上銑出的溝槽。（2）整體式閥板：整體式閥板上的油路，是在整塊板上鉆出或用精密鑄造出的。但工藝性較差，特別是深孔的加工較難。當(dāng)機(jī)器的動(dòng)作較復(fù)雜時(shí)，元件數(shù)量增加。另外，閥板是根據(jù)預(yù)先確定的動(dòng)作要求設(shè)計(jì)的，因此不能更改回路或增加元件，而設(shè)計(jì)或加工的差錯(cuò)也會(huì)使整塊閥板報(bào)廢。應(yīng)用較多的有集成塊、疊加閥、錐閥和插裝閥等。在一些工程機(jī)械及拖拉機(jī)等行走機(jī)械的液壓系統(tǒng)中，為了減輕重量，常將大部分控制元件與液壓泵集成在一起。本次設(shè)計(jì)的液壓系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單，因此采用管式連接。管接頭連接油管與油管或油管與元件之間的連接。管路按其在液壓系統(tǒng)中的作用可以分為：主管路：包括吸油管路、壓油管路和回油管路，用來(lái)實(shí)現(xiàn)壓力能的傳遞?？刂乒苈罚河脕?lái)實(shí)現(xiàn)液壓元件的控制或調(diào)節(jié)以及與檢測(cè)儀表連接的管路。液壓系統(tǒng)的常用管路有鋼管、銅管、膠管、尼龍管及塑料管等。3旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)軸是機(jī)器中的重要零件之一，用來(lái)支持旋轉(zhuǎn)的機(jī)械零件。轉(zhuǎn)軸既傳遞轉(zhuǎn)矩又承受彎矩，傳動(dòng)軸只傳遞轉(zhuǎn)矩而不承受彎矩或彎矩很小，心軸則只承受彎矩而不傳遞轉(zhuǎn)矩。（2）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：根據(jù)軸上零件裝拆、定位和加工等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求，確定出軸的形狀和各部分尺寸。軸的材料常采用碳素鋼和合金鋼。常用的優(yōu)質(zhì)碳素鋼有45和50號(hào)鋼，具有較高的綜合力學(xué)性能，其中以45號(hào)鋼用的最為廣泛。一般不重要或受力較小的軸，則可以采用Q23Q275等碳素結(jié)構(gòu)鋼。合金鋼對(duì)應(yīng)力集中的敏感性較高，因此設(shè)計(jì)合金鋼軸時(shí)，更應(yīng)從結(jié)構(gòu)上避免或減小應(yīng)力集中，并減小其表面粗糙度。常用的合金鋼有20Cr、40Cr、35SiMn和35CrMo等。對(duì)于形狀復(fù)雜的軸有時(shí)也可采用鑄鋼或球墨鑄鐵，軸的鑄造毛坯易于得到合理的形狀。由于軸受到很大軸向力，決定采用45號(hào)鋼正火、回火處理。該軸主要承受的是剪切力，而彎曲力可忽略，因此設(shè)計(jì)時(shí)將軸徑設(shè)計(jì)的大一些，這樣不但保證了軸的強(qiáng)度，而且有利于平臺(tái)旋轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性。初定直徑為148mm，τ = T/W =106P/（mW——圓截面軸，mmP4——傳遞的功率，KWn——軸的轉(zhuǎn)速，n=2r/minD2——軸的直徑，mm［τ］——45號(hào)鋼許用扭切應(yīng)力，查《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》第四版，楊可楨主編，［τ］=30～40 MPa∴ τ ＜［τ］，設(shè)計(jì)合格。設(shè)計(jì)時(shí)，必須針對(duì)軸的具體情況具體分析，全面考慮解決。一般設(shè)計(jì)成階梯軸。本次設(shè)計(jì)的軸向固定采用了軸肩定位和套筒定位；周向固定采用鍵連接。軸肩定位是一種簡(jiǎn)單可靠的軸向固定方法，應(yīng)優(yōu)先采用，它可承受較大的軸向載荷。Dmin=148mmD1= Dmin＋（1～2）C1=148＋（1～2）4=156mmD2= D1＋（3～4）C1=164＋（3～4）4=180mmD3= D2＋（3～4）C2=180＋（3～4）5=200mmD4= D2=180mm 軸套筒：套筒是用作軸上相鄰兩零件的軸向固定的，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、應(yīng)用較多。工作時(shí)，液壓推桿推動(dòng)推桿使工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)，因此，需要套筒具有較高的強(qiáng)度和剛度，參考《機(jī)械工程材料手冊(cè)》，選擇套筒的材料是冷軋鋼，表面鍍銅。（1）合理布置軸上傳動(dòng)零件的位置；（2）合理設(shè)計(jì)軸上零件的結(jié)構(gòu)；（3）減小應(yīng)力集中；（4）提高軸的表面質(zhì)量。參考《機(jī)械設(shè)計(jì)》陳鐵鳴主編，對(duì)于同時(shí)承受彎矩和轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)軸，假設(shè)計(jì)算截面上的彎矩為M，相應(yīng)的彎曲應(yīng)力為σb=M/W，轉(zhuǎn)矩為T，相應(yīng)的扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力為τ=T/WT。mσe = 2τ = 2T/WT = 25/ 1563 = 44MPa∵σe ＜［σ］b ∴強(qiáng)度合格。/m），所以［ψ1］= ～（176。G∵ ψ ＜［ψ1］ ∴D2 = 156mm合格。和滑動(dòng)軸承相比，滾動(dòng)軸承具有摩擦阻力小、起動(dòng)靈敏、效率高、潤(rùn)滑簡(jiǎn)便和易于互換等優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是抗沖擊能力較差，高速時(shí)出現(xiàn)噪聲，工作壽命也不及液體摩擦的滑動(dòng)軸承。滾動(dòng)體是滾動(dòng)軸承中的核心元件，由于它的存在，相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面間才為滾動(dòng)摩擦。保持架使?jié)L動(dòng)體均勻地分布在軸承中。滾動(dòng)軸承的失效形式主要有：（1）疲勞破壞：滾動(dòng)軸承工作過(guò)程中，滾動(dòng)體相對(duì)于圈不斷地轉(zhuǎn)動(dòng)，因此滾動(dòng)體與滾道接觸表面受到變應(yīng)力。由于脈動(dòng)接觸應(yīng)力的反復(fù)作用，首先在滾動(dòng)體或滾道的表面下一定深度處產(chǎn)生疲勞裂紋，繼而擴(kuò)展到接觸表面，形成疲勞點(diǎn)蝕，致使軸承不能正常工作。（2）塑性變形：當(dāng)軸承轉(zhuǎn)速很低或間歇擺動(dòng)時(shí)，一般不會(huì)產(chǎn)生疲勞損壞。（3）磨粒磨損：在多塵條件下工作的軸承，由于密封不嚴(yán)使灰塵、雜質(zhì)進(jìn)入軸承中或由于潤(rùn)滑油不干凈將雜質(zhì)帶進(jìn)軸承中，都會(huì)造成磨粒磨損使機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)精度下降，產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲，從而使軸承失效。（4）膠合：在高速重載條件下工作的軸承，因摩擦面發(fā)熱而使溫度急劇升高，導(dǎo)致軸承元件的回火，嚴(yán)重時(shí)將產(chǎn)生膠合而使軸承失效。選擇滾動(dòng)軸承的類型非常重要，如選擇不當(dāng)，會(huì)使機(jī)器的性能要求得不到滿足或降低了軸承的壽命。① 載荷的大小。② 載荷的方向。對(duì)于純軸向載荷作用,宜選用推力球軸承或推力滾子軸承。若軸向載荷較大而徑向載荷較小時(shí)，可選擇推力調(diào)心軸承或圓錐滾子軸承。有沖擊載荷后嗣，宜選擇圓錐滾子軸承。① 球軸承與滾子軸承相比較，有較高的極限轉(zhuǎn)速，故在高速時(shí)應(yīng)優(yōu)先選用球軸承。③ 保持架的材料與結(jié)構(gòu)對(duì)軸承轉(zhuǎn)速影響很大，實(shí)體保持架比沖壓保持架允許更高一些的轉(zhuǎn)速。⑤ 若工作轉(zhuǎn)速略超過(guò)樣本中規(guī)定的Nlim值時(shí)，可以用提高軸承的公差等級(jí)，或者適當(dāng)?shù)丶哟筝S承的徑向游隙，并保持良好潤(rùn)滑、冷卻等措施來(lái)改善軸承高速性能。（3）軸承的調(diào)心性能軸的中心線與軸承座孔中心線有角度誤差、同軸度差或軸的變形大，以及多支點(diǎn)軸，均要求軸承調(diào)心性能好，應(yīng)選用調(diào)心球軸承或調(diào)心滾子軸承。軸向尺寸受限制，宜選用窄或特窄的軸承。綜上所述,本次設(shè)計(jì)初選圓錐滾子軸承30236，d=180mm，D=320mm，最大額定動(dòng)載Cr=942KN，最大額定靜載荷Cor=962KN。一般工作條件下的回轉(zhuǎn)滾動(dòng)軸承，其滾動(dòng)體和滾道發(fā)生疲勞點(diǎn)蝕是其主要的失效形式，因而主要是進(jìn)行壽命計(jì)算，必要時(shí)在作靜強(qiáng)度校核。對(duì)于高速軸承，發(fā)熱以至膠合是其主要的失效形式，因而除進(jìn)行壽命計(jì)算外，還應(yīng)校核極限轉(zhuǎn)速。本次設(shè)計(jì)中的滾動(dòng)軸承主要是與軸發(fā)生低速旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為2r/min，因而主要是進(jìn)行靜強(qiáng)度的計(jì)算。軸承標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，滾動(dòng)軸承中受載荷最大的滾動(dòng)體與滾道的接觸中心處引起的計(jì)算接觸應(yīng)力達(dá)到一定值（如對(duì)滾子軸承為4000MPa）時(shí)的載荷，為軸承的基本額定靜負(fù)荷Co，單位為N。各種軸承的Co值可在軸承手冊(cè)中查得。本次設(shè)計(jì)選用的圓錐滾子軸承為推力軸承，因此其基本額定靜負(fù)荷為軸向載荷。滾動(dòng)軸承的靜強(qiáng)度校核公式為Co≥SoPo式中So——靜強(qiáng)度安全系數(shù)，取So=Po——當(dāng)量靜載荷，N軸承使用情況使用要求、載荷性質(zhì)和使用場(chǎng)合So旋轉(zhuǎn)軸承對(duì)旋轉(zhuǎn)精度和平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)要求較高或承受強(qiáng)大沖擊載荷正常使用對(duì)旋轉(zhuǎn)精度和平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)要求較低，沒(méi)有沖擊振動(dòng)～～～不旋轉(zhuǎn)或擺動(dòng)軸承水壩閘門裝置附加動(dòng)載荷較小的大型起重機(jī)吊鉤附加動(dòng)載荷很大的小型裝卸起重機(jī)吊鉤≥1≥1≥ 結(jié) 論本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要完成旋轉(zhuǎn)式升降臺(tái)的設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)的升降以及旋轉(zhuǎn)均采用了液壓傳動(dòng)的形式，不但在結(jié)構(gòu)上十分簡(jiǎn)單，能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，還可以實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)。在旋轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中，突破了常規(guī)的渦輪、蝸桿傳動(dòng)，而采用了液壓搖桿伸縮桿的結(jié)構(gòu)，更容易實(shí)現(xiàn)快速的啟動(dòng)和制動(dòng)，同時(shí)具有自鎖的功能。此外本次設(shè)計(jì)還有幾點(diǎn)不足之處：一方面是導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)沒(méi)有考慮充分，導(dǎo)致了摩擦力過(guò)大，影響了工作效率；另一方面是護(hù)欄的設(shè)計(jì)沒(méi)有采用現(xiàn)代建筑中通常采用的黃金分割點(diǎn)來(lái)劃分比例，導(dǎo)致負(fù)載偏重的時(shí)候平臺(tái)沒(méi)有將其剛度完全的體現(xiàn)出來(lái)。參考文獻(xiàn)［1］吳宗澤.《機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》：［2］胡宗武.《起重運(yùn)輸機(jī)械》.北京：［3］李壯云.《液壓元件與系統(tǒng)》：［4］楊可楨 程光蘊(yùn).《機(jī)械設(shè)計(jì)》.［5］張世亮.《液壓與氣壓傳動(dòng)》.北京：［6］張利平 鄧鐘明.《液壓氣動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)手冊(cè)》.北京：［7］曾正明.《機(jī)械工程材料手冊(cè)》.北京：［8］武建軍.《機(jī)械工程材料》［9］蔡春源.《機(jī)電液設(shè)計(jì)手冊(cè)》.北京：［10］梁庚煌.《運(yùn)輸機(jī)械手冊(cè)》.北京：［11］范俊祥.《塔式起重機(jī)》.［12］機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì).《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》.北京：［13］陳鐵鳴.《機(jī)械設(shè)計(jì)》.［14］J. Van Den Bossche, RODYM: A New Approach to Robot Metrology. Internal report, , Department of Mechanical Engineering, Leuven, Belgium, 1990［15］H. Van Der Auweraer, Offline identification of a KUKA IR 151/60 industrial robot Technical Report, task ., Esprit project 1561: Sacody, 1990［16］《起重運(yùn)輸阻賃》.致 謝緊張而充實(shí)的畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)光轉(zhuǎn)瞬即逝，在這段畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，我學(xué)到了很多知識(shí)，得到了很好的鍛煉，對(duì)我來(lái)說(shuō)受益匪淺。在此期間，李景春老師給了我莫大的幫助。我通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)將所學(xué)的知識(shí)貫穿起來(lái)，前后融會(huì)貫通。從畢業(yè)設(shè)計(jì)的開始到結(jié)束，我每一點(diǎn)進(jìn)步都與李老師的諄諄教導(dǎo)息息相關(guān)；他熱情的關(guān)懷和誨人不倦的精神給予了我無(wú)窮的力量，李老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、一絲不茍的工作作風(fēng)、寬以待人的理念，猶如我人生路一個(gè)永久的航標(biāo)，它將指引我的一生，是我永遠(yuǎn)學(xué)