矿车轮对拆卸机构的设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 毕业设计说明书（论文）中文摘要 矿车轮对拆卸机构的设计 摘要： 矿车是煤矿运输中的主要运输机械 ,而矿车轮又是矿车的易损部件。目前很多矿厂对矿车轮的 维修还靠人工来进行，不仅工作效率低，劳动强度大，而且废品率高。随着在我国矿业现代化的发展，这种原始的拆卸方法已不能满足实际生产的需要，各矿厂经常因损坏的矿车不能及时被修好而影响生产。因此，设计矿车轮对拆卸机具有重要的意义。设计中着重进行了螺母拆卸机构的设计、移动夹持机构的设计、液压系统的设计，同时对卸轮钩、传动齿轮、液压系统等进行了必要的校核，进而实现了拆卸轮对的功能。 关键词 矿车轮对 拆卸机 机械 - 2 - 毕业设计说明书（论文）外文摘要 f is in s is s At to to s is is is in s to to to In on to s to a so on to on to of 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 矿车轮对拆卸机构的设计 1 绪论 矿车 轮对拆卸机是矿车检修成套设备之一，是一种针对矿车轮对维修的机械设备 。就现阶段 ， 矿车轮 对 的维修主要 靠 工人来进行，不仅工效低，而且劳动强度大 ， 维修效果差。设计一台专用拆卸机 ， 不仅可以提高工作效率，降低企业的成本，而且可以大大地减轻工人的劳动强度。 目前 ， 对矿车轮对拆卸机的研究几乎是空白的 ， 在网上也很难见到有关这方面研究的消息 ，只有中国矿业大学 对其有所研究 。 矿车轮是煤矿运输机械中的易损部件 ， 矿车轮对在使用一段 时间之后必须进行拆卸维修 ， 以提高它的使用寿命 。 随着煤矿产业的不断壮大 ， 传统的手工拆卸已不能满足生产的要求 ， 对矿车轮对拆卸机的设计改进是势在必行的。 随着科学技术的不断发展， 矿车轮对拆卸机 的发展 也会 越来越快， 必然会 朝著高性能、高精度、高速度、高柔性化和模块化方向发展。但最主要的发展趋势就是采用 “动控制器 ” 的开放式数控系统，它不仅具有信息处理能力强、开放程度高、运动轨迹控制精确、通用性好等特点，而且还从很大程度上提高了现有加工制造的精度、柔性和应付市场需求的能力。 2 设计任务书 这次 设计主要对矿车轮对 拆卸机构进行设计。 通过查阅相关资料和细致的思考，初步确定了以下三个矿车轮对的拆卸方案： 方案一：轮盖和螺栓的拆卸由人工利用搬手等工具进行拆卸，轮子的拆卸通过在轴下堑一支承，靠近轮对处设一挡块，通过人力敲击来完成拆卸。 方案二：轮盖和螺栓的拆卸同方案一，轮对的拆卸通过在工作台上安装一机械手夹紧轴，在左端设计一卸轮钩将轮子钩住（卸轮钩的开合都由液压驱动），利用液压缸顶出来实现。工作台的移动通过电机提供动力经过齿轮减速，驱动滚珠丝杠动力来完成。 方案三：轮盖的拆卸同方案一，螺栓的拆卸通过减速电机带动导筒的转动来 完成。轮对的拆卸通过在工作台上安装形块来支承和夹紧（手动）轮对，并在左端设计一卸 - 4 - 轮钩将轮子钩住，利用液压缸将轴顶出完成拆卸。工作台的移动通过电机提供动力经过齿轮减速，驱动丝杆螺母运动来实现。 根据题目要求综合比较以上三个方案，方案三为最优方案。 由于轮盖的拆卸通过人工方式，所以在此机构设计中只考虑螺母和轮对的拆卸。为了使结构更加清晰，将其分为螺母拆卸机构、卸车轮机构、轮对固定装置和液压系统四个部份。 3 设计计算说明书 母拆卸机构 速机的选择 通常规定，拧紧后螺纹联接件的预紧力不得 超过其材料的屈服极限s的 80%。螺栓的制造材料为 45钢，故 01( 0 . 6 0 . 7 ) 式中：s 螺栓材料的屈服极限， 280 螺栓危险截面的面积， 211/4取 010.6 326 3 . 1 4 ( 4 2 1 0 )0 . 6 2 8 0 1 04 5539N 由机械原理可知，拧紧力矩 12T T T（ 1） 螺旋副间的摩擦力矩为 210 t a n2 （ 2） 螺母与支承面间的摩擦力矩为 330020220013 f （ 3） 将式（ 2）、（ 3） 代入式（ 1），得 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 330002 220012t a d （ 4） 对于 牙普通螺纹的钢制螺栓，螺纹升角 0 0 1 4 2 3 2 ；螺纹中径2 螺旋副的当量摩擦角 a r c t a n 1 . 1 5 5v f （ f 为摩擦系数， ） ；螺栓孔直径 0 ；螺母环形支承面的外径 0 ；螺母与支承面间的摩擦系数 。将上述各参数代入式（ 4）整理后可得 d 30 . 2 5 5 3 9 4 2 1 0 据以上计算，减速电机选用上海良精传动机械有限公司生产的微型摆线针轮减速机 ，型号为： 筒的设计 螺母的形状和尺寸如图 3 图 3母外形 因为拆卸此螺母不需要特别大的力，所以直接选用导筒的材料为 45 钢，形状和尺寸如图 3 - 6 - 图 3-2(a) 导筒的形状和尺寸 图 3-2(b) 导筒的形状和尺寸 卸螺母夹持力计算 根据 卸螺母所需的扭矩为 想在拆卸过程中，轮对不随着螺母转动，夹持力所产生的阻力应大于拆卸螺母的力矩。 此夹持机构是采用两 用螺栓固定。初选螺纹联接为 入式 (1)得 010.7 326 3 . 1 4 ( 1 2 1 0 )0 . 7 2 8 0 1 04 5108N 车轮和轴总重为 形块开槽夹角为 045 ,轴的直径为 0 所以下 槽每面受力为 : 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 21( 5 1 0 8 5 9 . 3 9 . 8 )2F = 2251082F =3611 夹持力矩为 : 1222T F d F d 夹332 4 0 2 2 . 8 3 6 0 1 0 2 3 6 1 1 6 0 1 0 482 所以此夹持力能够满足要求。 车轮机构 这部分主要包括拆卸力的计算、卸轮钩的设计以及箱体的结构设计。 卸力的计算 计算最大过盈量 根据轴承与 轴 的装配图可知，轴承与轴的配合是 7516 . 0 3 005 1 7 5 1H ； 0 10 25 1 6 5 1k 所以最大过盈量1Y 计算拆卸力 1) 计算零件不产生塑性变形所允许的最大压强 根据 参考文献 2表 包容件： 2 22m a x 2 2442511190 2 8 0 1 1 1 . 3 6513390 p - 8 - 被包容件：2 21m a x 1 101 151 1 6 7 0 8 3 522 p a 式中：查 参考文献 345钢 500的屈服强度2s为 280 参考文献 3轴承外圈轴承钢的屈服强度1s为 1670） 计算零件不产生塑性变形所允许的最大过盈 参考文献 5表 公式 312m a x m a E 计算 式中：考文献 5表 6 5钢和轴承钢的弹性模量为 512 2 . 1 1 0E E M p a 查 参考文献 5表 6 22111 22101 151 0 . 3 0 . 701151 22222 222511 190 0 . 3 1 . 6511190 所以 312m a x m a x 1 55120 . 7 1 . 61 0 8 3 5 5 12 . 1 1 0 2 . 1 1 0 3） 计算最大拆卸力 查 参考文献 5表 以下公式计算 m a x 3 . 1 4 5 1 2 3 0 . 1 1 3 7 . 7 8 1 5 3 0 6 . 7 2yF d l u P N (5) 式中： 最大过盈 m a xm a x m a x 1m a 5 3 7 . 7 84 6 4 . 1 8 M P a (6) 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 查 参考文献 5表 u 为 虑到车轮运行工作环境恶劣，同时生锈使拆卸力大大增加，故取 3 2 1 5 3 0 6 . 7 2 3 0 6 1 3 . 4 4 N 拆 轮钩的设计 内力分析 初选钩的材料为 45 钢 ,截面高度和宽度都为 30 参考文献 3得其许用应力 280 。 卸轮钩的受力简图 3 所示 : 在载荷 F 作用下 ,梁在 平面内发生对称弯曲 ,弯矩矢量平行于 y 轴 ,将其用弯矩 4所示 : 在画弯矩图时 ,将与弯矩相对应的点 ,画在该弯矩所在横截面弯曲时受压的一 侧 . 由以上分析可知 ,卸轮钩的弯曲拐角处的截面 该截面的弯矩为 2yA 7) 应力分析 如图 3 在弯矩 最大弯曲拉应力与最大弯曲压应力 ,则分别发生在截面的 图 3轮钩受力简 图 - 10 - 26 26 1 5 3 0 7 0 . 0 30 . 0 3 0 . 0 30 102 强度校核 在上述各点处 ,弯曲切应力均为零 ,该处材料处于单向应力状态 ,所以 ,强度条件为 (8) 由上述计算可知 ,卸轮钩 的弯曲强度符合要求 。 根据矿车轮对的具体形状和生产现场的具体情况 ,将卸轮钩与轮对相配合的部份设计成向内弯曲 30度 ,以便卸轮钩和矿车轮对之间更好的配合和自锁 。 固定销的选择 1) 圆柱销 圆柱销主要用于定位 ， 也可用于联接 ， 但只能传递不大的载荷 。 销孔应配 铰制 ， 不宜多次拆装 。 内缧纹圆柱销 (有通气平面 ， 适用于盲孔 。 缧纹圆柱销常用于精度要求不高的场合 。 图 3载荷 F 作用下的弯矩图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 弹性圆柱销具有弹性 ， 装配后不易松脱 。 对销孔的精度要求较低 ， 可不铰制 ， 互换性好 ， 可多次拆卸 。 因刚性较差 ， 不适于高精度定位 。 2) 圆锥销 圆锥销有 1:50 的锥度 ， 便于安装 。 其定位精度比圆柱销高 ， 主要用于定位 ， 也可以用来固定零件 ， 传递动力 ， 多用于经常拆卸的场合 。 内缧纹圆锥销用于盲孔 ； 缧尾圆锥销用于拆卸困难处 ； 开尾圆锥销在打入销孔后 ，末端可稍张开 ， 以防松脱 ， 可用于有冲击 、 振动的场合 。 3) 销轴、带孔销 用 于铰接处并用开口销锁定 ， 拆卸方便 。 根据比较和设计的要求，选用圆柱销 。 初选销的材料为 45 钢 ， 许用切应力 80。 24 (9) 横向力 :F=30614N 销的许用剪应力 : 80. 销的个数 :Z=2 所以 : 24 3 0 6 1 4 803 2d 解得 : 查 参考文献 3表 3d=16图 3 弯矩分析 - 12 - 体结构设计 矿车轮对拆卸机的箱体 ,其功能主要是包容和支承传动机构 , 为设计加工方便通常把箱体设计成矩形截面六面体，采用焊接结构，材料为 为满足强度要求根据 参考文献 5表 箱体的壁厚为 10结构简图如图 3 对固定装置 此装置包括装夹部分、旋转部分和移动部 分。装夹部分由形块来定位和夹紧，旋转部分由轴和轴承的配合来实现。移动部分由电动机提供动力，经过齿轮减速，带动丝杆螺母的运动来实现。 形块的选择 矿车轮对轴的直径为 60 机床夹具设计手册 第三版表 2形块的主要尺寸，见表 3 图 3体外形图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 转机构设计 设计此旋转机构的目的是为了拆卸完一边的车轮后，让其旋转 0180 ，以便拆卸另一个车轮。此机构受力主 要为矿车轮对及其自身的重力，为减少阻力，将其设计成一圆盘形状，将一轴和圆盘铸为一体，在轴的下方装上轴承。 因为此轴承主要承受轴向力，经过查阅相关资料，最终决定选用一对圆锥滚子轴承配合使用，其轴承代号为 30206。 表 3 形块的主要尺寸 N K L B H A 1l d 1本尺寸 极限偏差 55 5560 100 40 35 76 16 19 20 12 8 +1 18 10 22 2 动机构的设计 工作台的设计 1) 主要设计参数及依据 本设计工作台的参数定为： （ 1） 工作台行程： 300 2） 工作台最大尺寸（长宽高）： 500 320 100 3） 工作台最大承载重量： 120 4） 脉冲当量： 5） 进给速度： 60毫米 / 6） 表面粗糙度： 7） 设计寿命： 15年 2） 工作台部件进给系统受力分析 因矿车轮对拆卸机在拆卸过各中只受横向的拆卸力 ,因此可以认为在加工过程中没有外力负载作用。 工作台部件由工作台、中间滑台、底座等零部件组成 ,各自之间均以滚动直线导轨 - 14 - 副相联 ,以保证相对运动精度。 设下底座的传动系统为横向传动系统，即 导轨为纵向传动系统，即 一般来说 ,矿车轮对拆卸机的滚动直线导轨的摩擦力可忽略不计 ,但 丝杠螺母 副 ,以及齿轮之间的滑动摩擦不能忽略 ,这些摩擦力矩会影响电机的步距精度。另外由于采取了一系列的消隙、预紧措施 ,其产生的负载波动应控制在很小的范围。 3) 初步确定工作台尺寸及估算重量 初定工作台尺寸 (长宽高度 )为 :600 400 55料为 重为 625N ( 设中托座尺寸 (长宽高度 )为 :440 520 90料为 重为 250N（ 另外估计其他零件的重量约为 250N ( 加上工件最大重量约为 1201176N） (G)。 则下托座导轨副所承受的最大负载 W=2+ 665+250+250+1176 2301N 丝杆螺母副的设计 因为在本设计中对缧旋传动的精度和效率要求不高，故采用选用结构简单，便于制造，易于自锁，摩擦阻力相对较大，传动效率和传动精度较低的的滑动螺旋。 1) 耐磨性计算 滑动螺旋的磨损与螺纹工作面上的压力、滑动速度、螺纹表面粗糙度以及润滑状态等因素有关。其中最主要的是螺纹工作面上的压力，压力越大，螺旋副间越容易形成过度磨损。因此，滑动螺旋的耐磨性计算，主要是限制螺纹工作面上的压力 p,使其小于材料的许用压力 p。 估算作用于螺杆上的轴向力为 F=3000N，根据参考文献 35 2 0 d p 式中 p为材料的许用压力 ,单位为参考文献 3表 5 值一般取 于整体螺母，由于磨损后不能调整间隙，为使受力分布比较均匀，螺纹工作圈数不宜过多，故取 对于剖分螺母和兼作支承的螺母， 可取 ；只买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 有传动精度较高，载荷较大，要求压寿命较长时，才允许取 4 。这里取 。 所以 2 630000 . 82 . 5 7 1 0d 10虑到整个系统的刚度和稳定性，取2d 36 2) 螺杆的稳 定性计算 对于长径比大的受压螺杆，当轴向压力 杆就会突然发生侧向弯曲而丧失其稳定性。因此，在正常情况下，螺杆承受的轴向力 F(单位为 N)必须小于临界载荷位为 N） 。则螺杆的稳定性条件为 (10) 式中： 螺杆稳定性的计算安全系数。 螺杆稳定性安全系数，对于传力螺旋（如起重螺杆等 ） ，于传导螺旋，于精密螺杆或水平螺杆，。此机构中取 螺杆的临界载荷，单位为 N；根据螺杆的柔度s值的大小选用不同的公式计算，s 。 此处， 为螺杆的长度系数，见参考文献 3表 5里取 l 为螺杆的工作长度，单位为 杆两端支承时取两支点间的距离为工作长度 l ,螺杆一端以螺母支承时以螺母中部到另一端支点的距离作为工作长度 l ； i 为螺杆危 险截面的惯性半径，单位为 螺杆危险截面面积 214，则 14。 临界载荷 22(11) 式中： E 螺杆材料的拉压弹性模量，单位为E=510 - 16 - I 螺杆危险截面的惯性矩， I= 4164d，单位为 4 则： 22= 432 5 623 . 1 4 3 6 1 03 . 1 4 2 . 0 6 1 0 1 0640 . 5 0 0 . 5 7 20606131 S F= 206061313000=6868以此螺杆强度符合 要求。 直线滚动导轨的选型 导轨主要分为滚动导轨和滑动导轨两种， 直线滚动导轨有 着 广泛的应用。相对普通 拆卸机 所用的滑动导轨而言，它有以下几方面的优点： 1) 定位精度高 直线滚动导轨可使摩擦系数减小到滑动导轨的 1/50。由于动摩擦与静摩擦系数相差很小，运动灵活，可使驱动扭矩减少 90%，因此，可将 拆卸机 定位精度设定到超微米级。 2) 降低 拆卸机 造价并大幅度节约电力 采用直线滚动导轨的 拆卸机 由于摩擦阻力小，特别适用于反复进行起动、停止的往复运动，可使所需的动力源及动力传递机构小 型化，减轻了重量，使 拆卸机 所需电力降低 90%，具有大幅度节能的效果。 3) 可提高 拆卸机 的运动速度 直线滚动导轨由于摩擦阻力小，因此发热少，可实现 拆卸机 的高速运动，提高 拆卸机 的工作效率 20 30%。 4) 可长期维持 拆卸机 的高精度 对于滑动导轨面的流体润滑，由于油膜的浮动，产生的运动精度的误差是无法避免的。在绝大多数情况下，流体润滑只限于边界区域，由金属接触而产生的直接摩擦是无买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 法避免的，在这种摩擦中，大量的能量以摩擦损耗被浪费掉了。 与之相反，滚动接触由于摩擦耗能小滚动面的摩擦损耗也相应减少，故能使直线滚 动导轨系统长期处于高精度状态。同时，由于使用润滑油也很少，大多数情况下只需脂润滑就足够了，这使得在 拆卸机 的润滑系统设计及使用维护方面都变的非常容易了。 所以在结构上选用： 开式直线滚动导轨 。 参照南京工艺装备厂的产品系列， 型号 : 选用 具体型号选用 2320图 3轨 电机及其传动机构的确定 1)电机的选用 (1) 脉冲当量和步距角 已知脉冲当量为 1 m/步距角越小，则加工精度越高。初选为 倍细分）。 (2) 电机上起动力矩的近似计算 : M=M 2 式中 : : a d/2 +） =92 =m ： 式中 : K 预 紧时的摩擦系数， 导程， 4 预紧力，有： - 18 - 1600=640N 承型号为 6004轻系列，预紧力为 130N。 故 (640+130) = m 齿轮传动比公式为： i= (360 p)，故电机输出轴上起动矩近似地可估算为： M p / 中 : p =l m/ M= M 2= =q=h 60 m 因 为电机为五相运行 )。则电机最大静转矩 q/ m 确定电机最高工作频率 参考有关 矿车轮对拆卸机 的资料 ,可以知道电机最高工作频率不超过 1000 根据以上讨论并参照样本 ,确定选取 电机 该电机的最大静止转矩为 m，转动惯量为 235g/ 齿轮传动机构的确定 1) 传动比的确定 要实现脉冲当量 l m/须通过齿轮机构进行分度，其传动比为： i= (360 p) 式中 为步距角， 根据前面选定的几个参数，传动比为： i= (360 p)=4/360 :1=1 根据结构要求 ,选用 0， 20 。 2) 选定齿轮类 型、精度等级、材料及齿数 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 令输入功率为 10轮转速1 9 6 0 / m 齿数比 u=4,工作寿命为 15 年 。 按传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动。矿车轮对拆卸机是一般工作机器，速度不高，故选用 7级精度（ 查 3中 189页表 10齿轮材料为 45质），硬度为 280齿轮的材料选用 45钢（调质）硬度为 240材料硬度相差 40齿轮齿数 1z=24，齿条齿数2z=96。 3) 按齿面接触强度设计 由设计公式进行计算，即 23 12 . 3 2 t (12) (1) 确定公式内的各计算参数 a 试选用载荷系数 b 计算小齿轮传递的转矩 5 5 4111109 . 5 5 1 0 9 . 5 5 1 0 9 . 9 4 8 1 0960 m c 由 3中 201 页表 10取齿宽系数d=1。 d 由 3中 198 页表 10得材料的弹性系数 1 8 9 P。 e 由 3中 207 页图 10齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限 600， 齿 条 的接触疲劳强度极限 550。 f 由根据应力循环次数 9116 0 6 0 9 6 0 1 ( 2 8 3 0 0 1 0 ) 4 . 1 4 7 1 0hN n j L 9 92 4 . 1 4 7 1 0 1 . 0 3 1 04N g 由 3中 203 页图 10得接触疲劳寿命系数： 1 ，2 。 h 计算接触疲劳许用应力 取失效概率为 1，安全系数 S=1，得 1 l i m 11 0 . 9 6 0 0 5 4 0H N M P a M P - 20 - 2 l i m 2 0 . 9 5 5 5 0 5 2 2 . 5H N M P a M P 2 (2) 计算 a 试计算齿轮的分度圆1入 H中较小的值 3 2112 . 3 2 t 3 241 . 3 3 . 8 2 1 0 5 1 8 9 . 82 . 3 2 1 4 6 4 9 b 计算圆周速度 v 1 6 5 . 3 9 6 9 6 0 3 . 2 9 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0m s c 计算齿宽 1 6 5 . 3 9 6 6 5 . 3 9 6d m m d 计算齿宽和齿高之比 b/h 模数：11/ 6 5 . 3 9 6 / 3 0 2 . 7 2 5d z m m 齿高： 2 . 2 5 2 . 2 5 2 . 7 2 5 6 . 1 3th m m m / 4 3 . 0 0 9 / 5 . 4 1 8 7 . 9 3 8 e 计 算载荷系数 根据 v=s， 7级精度，由 3中 192页图 10载系数 直齿轮，假设 / 1 0 0 / b N m m。由 3表 10 3查得 1 a F 由 3190页表 10， 由 3194页表 10级精度、齿轮相对支承对称布置时， 2 2 31 . 1 2 0 . 1 8 1 0 . 6 0 . 2 3 1 0H d 将数据代入后得 2 2 31 . 1 2 0 . 1 8 1 0 . 6 1 1 0 . 2 3 1 0 6 5 . 3 9 6 1 . 4 2 3 由 b/h=K= 3195页图 10故载荷系数 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 1 1 . 1 2 1 . 2 1 . 4 2 3 1 . 9 1 3A V H K K K f 按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径，由式可得 331 1 . 9 1 3K 6 5 . 3 9 6 7 4 . 3 8K 1 . 3td d m 1 g 计算模数 7 4 . 3 8 3 . 1 024dm m 11 4)按齿根弯曲强度设计 设计计算 公式 3 22 F a S (13) (1) 确定计算公式内的各计算参数 a 由 3204 页图 10得齿轮的弯曲疲劳强度极限1 500 P a ；齿条的弯曲疲劳强度极限2 380 P a ； b 由 3202页图 101 ，2 ； c 计算弯曲疲劳许用应力 取弯曲疲劳安全系数 S=下式得 11 0 . 8 5 5 0 0 3 0 3 . 5 71 . 4F N F M P 1 22 0 . 8 8 3 8 0 2 3 8 . 8 61 . 4F N F M P 2 d 计算载荷系数 K 1 1 . 1 2 1 . 2 1 . 3 5 1 . 8 1 4A V H K K K e 查取齿形系数 由 3197页表 101 ，2 ； f 查取应力校正系数 由 3197页表 101 ，2 ； g 计算 大小 齿轮的 并加以比较 - 22 - 11 2 . 6 5 1 . 5 8 0 . 0 1 3 7 93 0 3 . 5 7F a S 1 对 22 2 . 2 2 6 1 . 7 6 4 0 . 0 1 6 4 42 3 8 . 8 6F a S 2 由上式可得 齿条 的数值较大。 (2) 设计计算 13 22 F a S 43 22 1 . 8 1 4 9 . 9 4 8 1 0 0 . 0 1 6 4 41 2 4 此计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数 于齿轮的模数 m 的大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力，而齿面接触疲劳强度所决定的承载能力，仅与齿轮直径有关，可取由弯曲强度算得的模数 就近圆整为标准值 m=2;按接触强度算得的分度圆直径1 4 3 9d m m,算出小齿轮齿数：大齿轮齿数：21 4 3 0 1 2 0z u z 取2 120z 这样的齿轮传动， 既满足齿面接触疲劳强度，又满足齿根弯曲疲劳强度，而且做到了结构紧凑，避免浪费。 5) 几何尺寸计算 (1) 计算分度圆直径 3 0 2 6 0d z m m m 11 6 0 2 1 2 0d z m m m 22 (2) 计算中心距 6 0 1 2 02 9 02a d d m m 12 (3) 计算齿轮宽度 1 1 6 0 6 0db d m m 取 216 0 , 6 5B m m B m m。 6）验算 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ 4112 2 9 . 9 4 8 1 0 331660 1 3 3 1 6 5 5 . 2 7 / 1 0 0 /60 m m N m ，合适。 电机惯性负载的计算 由资料知，矿车轮对拆卸机的负载可以认为是惯性负载。机械机构的惯量对运动特性有直接的影响。不但对加速能力、加速时驱动力矩及动态的快速反应有关，在开环系统中对运动的平稳性也有很大的影响，因此要计算惯性负载。 限于篇幅，在此仅对进给系统的负载进行计算。 惯性负载可由以下公式进行计算： 0+2)（ + D)2 中： e l 的转动惯量 2 的转动惯量 3 的转动惯量 各项计算如下： 已知 0忽略不计， 轮惯性转矩计算公式： J= 2m= 2G/g 其中为回转半径 滚珠丝杠的惯性矩计算公式： J= 2 最后计算可得： 10- 24 - 103 104 10m=12 m/s D=2 s 0+2)（ + D)2 g. 值为近似值 此值小于所选电机的转动惯量。 传动系统刚度的讨论 矿车轮对拆卸机工作台其实为一进给传动系统，其传动系统的刚度可根据不出现摩擦自振或保证微量进给灵敏度的条件来确定。 1) 根据工作台不出 现爬行的条件来确定传动系统的刚度 传动系统中的当量刚度 主要由最后传动件的刚度 0决定的，在估算时，取 K=C=丝杠传动 ,其变形主要包括： (1) 丝杠拉压变形 (2) 扭转变形 (3) 丝杠和螺母的螺纹接触变形及螺母座的变形。 (4) 轴承和轴承座的变形。 在工程设计和近似计算时，一般将丝杠的拉压变形刚度的三分之一作为丝杠 螺母 副的传动刚度 据支承形式 (一端固定，一端绞支 )可得 F/3L*10 gf/式中： E 10 ) F L 250 10 3 250) 10=动系统刚度较大，可以满足要求。 2) 根据微量进给的灵敏度来确定传动系统刚度 此时传动系统的刚度应满足： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 答辩无忧，值得下载！ K 式中 K 传动系统当量刚度 部件运动时的静摩擦力 N 正压力 ,N=W/g=230 静摩擦系数，取 则 30 部件调 整时，所需的最小进给量， A=p=m/满足微量进给要求的传动系统刚度为 : K 合上述传动系统刚度的讨论可知满足微量进给灵敏度所需要的刚度较小，可以达到精度要求。 轮后倾覆力的计算 三 05对总长为 700个轮子的重量为 的重量为 轮子被拆卸后，轮对会向未拆卸的轮子一边倾覆，必须有足够的力来防止这个倾覆力。现以靠近未拆卸轮子一边的 为支承点进行分析。 倾覆力矩： 2 4 5 1 2 3T F F 倾 轮 倾 轴2 2 . 4 9 . 8 2 4 5 5 9 . 8 1 2 3 =61030 反倾覆力矩： 8 0 2 2 7T F F 反 螺 纹 反 倾 轴5 1 0 8 8 0 9 . 5 9 . 8 2 2 7 430205 T倾所以拆卸后轮对不会倾覆。 4 液压系统的设计 根据现场考察和理论分析，矿车轮对拆卸机拟采用缸筒固 定的液压缸收缩、伸展来完成拆卸的运动。其循环要求为：快进、工进、快退。 - 26 - 根据实际生产效率需求分析取液压缸快进速度为 7mm/s，工进速度为 1mm/s，快退速度为 7mm/s。液压缸快进时所受外负载即为其自身的惯性力，在此相对较小可以忽略不计；工 进 的外负载即为拆卸力，在此根据前面计算结果为 30614N，液压缸的外负载即为弹簧产生的弹簧力。 定液压系统原理图 择液压回路 主回路和动力源 由工况分析可知，液压系统在快进阶段，负载压力较低，流量较大，且持 续时间较短；而系统在工进阶段，负载压力较高，流量较小，持续时间长。同时考虑到在拆卸中负载 变化所引起的运动波动较大，为此，采用回油节流调速阀节流调速回路 。这样，可保证拆卸运动的平稳性。为方便实现快进、工进，在此采用液压缸差动连接回路。这样，所需的流量较小，从简单经济观点，此处选用单定量泵供油。 由于上已选节流调速回路，系统必然为开式循环方式。 主液压缸换向与速度换接回路 为尽量提高拆卸过程中的自动化程度，同时考虑到系统压力流量不是很大，选用三位四通“ Y”型中位机能的电磁滑阀作为系统的主换向阀。选用二位三通的电磁换向阀实现差动连接。通过电气行程开关控制换向阀电磁铁的的通断电即可实现自动换向和速度换接。 压力控制回路 在泵的出口并联一先导式溢流