【正文】 sn ??? ? M P aD DDP sn )4050()( 62 2221 221 ?? ??????? ?? 為避免在工作過程中缸筒發(fā)生塑性變形： (?nP ～ PLP) M P aDDP sPL 764050l o o 61 ?????? ? 所以 (?nP ～ nPL PP ) ? ～ 。 5） 活塞桿強(qiáng)度計(jì)算 KNLK EJFBK1 081 241 103 22 692222 ?? ?????? ?? NFKNnF KK ???? 所以活塞桿的彎曲穩(wěn)定性經(jīng)驗(yàn)算滿足穩(wěn)定條件 。 2) 缸徑 D 的確定 在對機(jī)械臂的受力分析過程中， 可以看出，機(jī)械臂舉升缸的最大外負(fù)荷沈陽工業(yè)大學(xué) 工程學(xué)院 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ） 20 NF 43797? 。 3) 舉升缸壁厚δ的確定 m a xm a x PPpD?? ?? mmPPpD 101 66 36m a xm a x ?????? ?????? ??? 取 mm8?? 。 所以 (?nP ～ 1440) ?? ～ 由以上的設(shè)計(jì)及計(jì)算可以看出，舉升缸參數(shù)比較合理。 至此，液壓缸部分設(shè)計(jì)完成 。 將以上各數(shù)據(jù)代入式 （ 326） ，得： m i n/7 4 6 1 7m i n/5 7 3 9 )( 33m a x cmcmqKq p ???? ? 根據(jù)液壓泵規(guī)格，選取 CB— 98 型齒輪泵，其各種參數(shù) 見表 31： 表 31 齒輪泵基本 參數(shù) 型號(hào) 排量 額定 轉(zhuǎn)速 額定壓力 容積 效率 驅(qū)動(dòng) 功率 質(zhì)量 rmL/ min/r MPa % KW kg CB— 98 1450 10 ≥ 90 沈陽工業(yè)大學(xué) 工程學(xué)院 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ） 22 （ 2） 油箱容量及尺寸的確定 以泵的總額定流量為依據(jù)，充分考慮到介質(zhì)循環(huán)過程中散熱、沉淀、排氣等需要，按 2～ 7min 總?cè)莘e流量設(shè)計(jì)油箱，本次設(shè)計(jì)的液壓系統(tǒng)屬低壓系統(tǒng)，取 2～ 4min 泵的額定流量 。 2）電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速選擇 電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速是根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的要求而選定的，在確定電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速時(shí)，一般需考慮減速裝置傳動(dòng)比，兩者相互配合，經(jīng)過技術(shù)、經(jīng)濟(jì)全面比較才能確定，但對一些不需調(diào)速的高、中速機(jī)械可以選用相應(yīng)的電動(dòng)機(jī)不需機(jī)械減速裝置而直接傳動(dòng) 。 [7] 沈陽工業(yè)大學(xué) 工程學(xué)院 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ） 23 第 4 章 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 在本次設(shè)計(jì)中，回轉(zhuǎn)部分 的 主要作用是帶動(dòng)機(jī)械臂及機(jī)頭部分的回轉(zhuǎn)，其功能體現(xiàn)在以下幾方面： （ 1） 在打殼機(jī)工作過程中，控制機(jī)械臂及機(jī)頭部分的回轉(zhuǎn)，以擴(kuò)大沖擊器的工作范圍?；剞D(zhuǎn) 。 計(jì)算電動(dòng)機(jī)的功率 （ 1） 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 回轉(zhuǎn)時(shí)所要克服的總旋轉(zhuǎn)阻力矩 ： pfx MMMM ??? （ 41） 12沈陽工業(yè)大學(xué) 工程學(xué)院 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ） 24 其 中 ： xM 為 旋轉(zhuǎn)支承裝置中的摩擦阻力矩 ； fM 為 風(fēng)力阻力矩 ； pM 為由道路坡度造成的旋轉(zhuǎn)阻力矩 。 HVRx MMMMM ???? （ 42） 其 中 ： RM 為 徑向軸承中的摩擦阻力矩 ； VM 為 止推軸承中的摩擦阻力矩 ； HM 為 水平滾輪支承的摩擦阻力矩 。 （ 2）功率的計(jì)算 首先計(jì)算靜功率 jN ?9550xj nMN ?? （ 43） 其 中 ： xn 為 打殼機(jī)每分鐘旋轉(zhuǎn)速度 min)/(r ， 按課題要求，機(jī)頭部分回轉(zhuǎn)線速度為 smv /? ，據(jù)此可求出 xn = min/ r ； ? 為 旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)效率 ，%90?? 。 將以上各數(shù)據(jù)代入上式，得： KWN d 7 4 ??? 所以 選取 Y90S4電動(dòng)機(jī) 。 將以上各數(shù)據(jù)代入上式，得： 3 36 40 0 ??? wonni 減速機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) （ 1）由于回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)減速比 3366?i 比較大，故選用減速器與齒輪減速共同作用的結(jié)構(gòu)，根據(jù)電動(dòng)機(jī)的輸出功率，選擇直聯(lián)型二級針輪減速機(jī) ，其 型號(hào) 為，其傳動(dòng)比 1871?i 。 根據(jù)傳動(dòng)比的分配方法，并綜合考慮本機(jī)構(gòu)的具體情況，確定圖 41 中各齒輪的齒數(shù) 。 沈陽工業(yè)大學(xué) 工程學(xué)院 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ） 26 1）直齒圓錐齒輪的設(shè)計(jì)、計(jì)算及校核 選材料、熱處理方法、定精度等級 [8] 大 小 齒輪 材料 均為 20Cr， 滲 碳淬 火， 56～ 62HRC， 由 表查 得 ，MPaF 500lim ?? ， MPaH 1500lim ?? ，精度等級為 8級，即 8CGB11365。 將以上各數(shù)據(jù)代入上式，得 1 4 9]1 3 5 0[)( 6 5 2221 ?????? ???d 幾何尺寸計(jì)算 分錐角： u1arctan1 ?? （ 47） ???? r c t a n1a r c t a n1 u? ????????? 12 ?? 模數(shù)： 沈陽工業(yè)大學(xué) 工程學(xué)院 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ） 27 11Zdm? （ 48） 其 中： 1d 為 分度圓直徑， 1491?d ； 1Z 為 齒數(shù) ， 221?Z 。 分度圓直徑： 11 mZd ? （ 49） 17622811 ???? mZd 22 mZd ? 2 0 826822 ???? mZd 外錐距： 11sin2 ?dR? （ 410） in2 176s in2 11 ???? ?dR 齒寬： Rb R??? （ 411） 沈陽工業(yè)大學(xué) 工程學(xué)院 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ） 28 0 ????? Rb R? 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核 [9] KSaFaFFVAmeF mt YYYYYKKKKmb F ????? ?F （ 412） 其 中： mtF 為 齒寬中點(diǎn)周向 力， NFmt 18761? ； eFb 為 有效齒寬，mmbeF ? ； m 為 齒寬中點(diǎn)模數(shù)， ?? mm m ； AK 為 工況系數(shù)，查表得， 1?AK ； VK 為 動(dòng)載系數(shù)， 查表得， ?VK ； ?FK 為 齒間載荷 的 分布系數(shù)，查表得， ??FK ； ?FK 為 齒向載荷 的 分布系數(shù)， 通過計(jì)算得出 ????? beHHF KKK ??? ； ?FY 為 展成齒輪的齒輪修正系數(shù)，??FY ； ?SY 為 齒頂加載時(shí)應(yīng)力修正系數(shù)， ??SY ； ?Y 為 重合度系數(shù)，查表得 ??Y ； ?Y 為 螺旋角系數(shù)， 1??Y ； KY 為 彎曲強(qiáng)度計(jì)算的錐齒輪系數(shù)， 1?KY 。 將以上各數(shù)據(jù)代入上式，得 M P aF 2500][ ?????? M P aM P a FF 363714][ ??? ?? 所以該齒輪滿足使用要求。 材料選擇： 40Cr 滲碳淬火，硬度為 56HRC， MPaH 1500lim ?? ， MPaF 500lim ?? 。 將以上各數(shù)據(jù)代入上式，得 mmdH)][ ( 3 2l i m3?????? ? 2 53 ??? Zdm 取 7?m ，所以 12633 ?? mZd ， 108544 ?? mZd 。 將以上各數(shù)據(jù)代入上式，得 M P ???????????? XTRr er e TNTSTSF YYYYYS 1m inlimF ][ ??? ? （ 416） 其 中： NTY 為 壽命系數(shù)，查表得， ?NTY ； limF? 為 材料齒根彎曲疲勞強(qiáng)度， MPaF 500lim ?? ； minFS 為 安全系數(shù)，查表得， ?FS ； TreY1? 為 相對齒輪圓角敏感系數(shù)， 查表得， 11 ?TreY? ； XY 為 尺寸系數(shù)，查表得，?XY ； STY 為 應(yīng)力修正系數(shù)， 查表 得， 2?STY ； TRreY1 為 相對齒根表面狀況系數(shù)，查表得， 11 ?TRreY 。 沈陽工業(yè)大學(xué) 工程學(xué)院 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ） 31 第 5 章 行走機(jī)構(gòu) 設(shè)計(jì) 行走機(jī)構(gòu) 介紹 在此打殼機(jī)中，行走機(jī)構(gòu)是車體運(yùn)行必不可少的部分，主要作用是帶動(dòng)打殼機(jī)整體在槽面 導(dǎo)軌上運(yùn)行，帶動(dòng)沖擊器，使機(jī)頭沖擊器能夠全面徹底地清理槽底 殘?jiān)?，如圖 51 所示。 （ 2） 電動(dòng)機(jī)功率 在打殼機(jī)工作過程中，行走機(jī)構(gòu)主要克服滾動(dòng)摩擦阻力，行走機(jī)構(gòu)主要為克服滾動(dòng)摩擦阻力提供牽引力，其大小 沈陽工業(yè)大學(xué) 工程學(xué)院 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ） 32 )( 21 KKdNF ?? （ 51） 其 中 ： N 為 每個(gè)車輪承受的載重 ， NN 10000? ； d 為 車輪直徑，選為mmd 315? ； 1K 、 2K 為 滾動(dòng)摩擦 系數(shù) ， ?? KK 。 將以上各數(shù)據(jù)代入上式，得： KWvFP 1 7 5 ????? ? 綜合考慮到電動(dòng)機(jī)的效率，選取 Y801— 4 型電動(dòng)機(jī)，其轉(zhuǎn)速為min/1390r 。 減速比的確定 車輪轉(zhuǎn)速 ： m in/ in/9 rDmn w ??? ? （ 53） 其 中： D — 車輪直徑， 200?D 。 車輪 ： 車輪使用 SL 型雙輪緣車輪，選用 D=200mm 的車輪。運(yùn)用平時(shí)所學(xué)的專業(yè)知識(shí)及現(xiàn)有條件查閱了大量工具書籍，另外，參照了鑿巖車及起重機(jī)的機(jī)械機(jī)構(gòu)，設(shè)計(jì)成了鋁電解槽打殼機(jī)機(jī)械臂的機(jī)械結(jié)構(gòu)、液壓系統(tǒng)、行走機(jī)構(gòu)及回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。 主要 研究 工作 如下 ： （ 1）根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)，對打殼機(jī)的總體尺寸，特別是機(jī)械的尺寸進(jìn)行了設(shè)計(jì)，以保證其能完成打殼作業(yè)。 （ 3）完成了回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，進(jìn)行了減速機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及校核。 另外，本次設(shè)計(jì)是以機(jī)械臂來完成打殼作業(yè)，代替了人工打殼作業(yè)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。 沈陽工業(yè)大學(xué) 工程學(xué)院 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ） 35 參 考 文 獻(xiàn) [1]揚(yáng)長骙，紀(jì)名剛 .起重機(jī)械設(shè)計(jì)［ M］ .北京：高等教育出版社， 20xx [2]王國凡，張?jiān)?，羅輝，等 .鋼結(jié)構(gòu)焊接制造［ M］ .北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 20xx.. [3]劉鴻文 .材料力學(xué)［ M］ .北京：高等教育出版社， 20xx. [4]明仁雄，萬會(huì)雄 .液壓與氣壓傳動(dòng)［ M］ .北京：國防工業(yè)出版社， 20xx. [5]趙永成，王豐，李明穎 .機(jī)電傳動(dòng)控制［ M］ .北京：中國計(jì)量出版社， 20xx. [6]洪鐘德，林大運(yùn) .簡明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊［ M］ .上海：同濟(jì)大學(xué)出版社， 20xx. [7]鞏云鵬，孫德 杰，喻于建 .機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)［ M］ .北京：冶金工業(yè)出版社， 1999 [8]馬海榮，張戌社，劉麗媛，等 .幾何精度測量［ M］ .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 20xx. [9]濮良貴，紀(jì)名剛 .機(jī)械設(shè)計(jì)［ M］ .北京：高等教育出版社， 20xx. [10]成大先，王德夫，姜勇，等 .機(jī)械設(shè)計(jì)手冊第三卷［ M］ .北京：化學(xué)工業(yè)出版社 沈陽工業(yè)大學(xué) 工程學(xué)院 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ） 36 致 謝 畢業(yè)設(shè)計(jì)的工作已經(jīng)結(jié)束 ，我衷心的感謝指導(dǎo)老師對我的畢業(yè)設(shè)計(jì)的 指導(dǎo) ,在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中給了我最大的幫助 ,也可以說沒有指導(dǎo)老師的認(rèn)真幫助 ,我的畢業(yè)設(shè)計(jì)不可能這么順利的完成。感謝老師們的精心指導(dǎo)和無私關(guān)懷，在此向各位老師表示深深的感謝和崇高的敬意。 本人在設(shè)計(jì)過程中， 查閱了大量的參考 文