旋转式阵列结构激光杀灭器设计 毕业论文.doc

毕业论文题目旋转式阵列结构激光杀灭器摘要关键字 旋转结构，autocad，减速器，液压装置。本课题是为农业激光杀虫作业而设计的自动扫描机械。它能方面地在田间按照我们所设计的动作快速高效地作业，对减轻劳动人民的劳动强度，改善劳动条件，提高劳动生产率和自动化水平，实现生产自动化发展有着重要作用。本课题通过应用autocad 技术对其进行结构设计和液压传动原理设计，使其能将基本的结构更具体的展现在人们面前。它能实行左右移动，上下升降及360度旋转。 scanning laser display structure designed to kill abstract this issue is for agricultural pesticides laser operation designed to automatically scan machine. it easily in the field designed in accordance with the action we have to work quickly and efficiently, to reduce the labor intensity of the working people to improve working conditions and raise the level of labor productivity and automation, production automation plays an important role in development. issues through the application of this technology for its autocad design and structural design of hydraulic principle to the basic structure can be more specific in people before the show. implement it about moving up and down movements and 360-degree rotation. ii目 录1 绪论11.1旋转式阵列结构激光杀灭器设计目的11.2本课题的内容和要求11.2.1 原始数据11.2.2 设计要求11.3旋转式阵列结构激光杀灭器简图22 液压油缸的设计32.1 油泵32.1.1 油泵的选用32.1.2 油泵选用型号32.2 液压油选用42.3 液压油缸选用42.3.1 液压油缸类型选择42.3.2 安装方式42.3.3 液压油缸的主要参数42.3.4 液压油缸的一般性能计算52.3.5液压缸壁厚度计算62.4活塞杆稳定性验算72.5活塞杆最大容许行程82.6缸底厚度计算92.7 缸筒与缸底连接计算92.8活塞与活塞杆的连接102.9缸体材料的选用及要求112.10活塞122.11活塞杆122.12缸体端部和安装联结部分122.13选择液压辅助元件122.14液压系统原理图133 回转体设计143.1电动机的选用1432蜗轮蜗杆143.2.1蜗轮蜗杆传动特点143.2.2圆柱蜗轮蜗杆参数(gb 10085-88)143.2.3圆柱蜗杆蜗轮传动的几何计算153.2.4圆柱蜗杆传动的受力分析163.2.5圆柱传动强度计算和刚度验算163.2.6圆柱蜗杆传动滑动速度计算和传动效率估算173.2.7圆柱蜗杆传动精度(gb 10089-88)173.3直齿圆柱齿轮183.3.1 直齿圆柱齿轮特点183.3.2 直齿圆柱齿轮各部分名称及符号183.3.3渐开线标准直齿圆柱齿轮的基本参数及几何尺寸计算183.3.4轮齿受力分析和计算载荷193.4轴的设计及计算. 23 3.4.1轴的最小尺寸的初步确定. 23 3.4.2轴承的选择. 24 3.4.3轴的强度校核. 244 总结.27参考文献28致谢2991 绪 论1.1旋转式阵列结构激光杀灭器设计目的旋转式阵列结构激光杀灭器设计是机械设计和机械电子工程(机电一体化)等专业的一个重要教学环节,是学完技术基础课及有关专业课的一次专业课内容的综合设计.通过设计提高学生的机构分析与综合的能力,机械结构设计的能力,此次设计要求设计学生能够实现设计装置的三个方面的独立运动。1，大臂的独立旋转运动；2，大臂的独立上升下降运动；3，横臂的独立左右运动。要实现第一个运动依靠电动机带动减速器旋转并且通过法兰连接来带动大臂的旋转；要实现第二及第三个运动依靠液压装置的活塞推动杆来推动大臂的上下运动和横臂的左右运动。1.2本课题的内容和要求 1.2.1 原始数据 自由度（三自由度） 上下运动范围 100mm 左右运动范围 200mm 旋转范围 360 0.5r/min1.2.2 设计要求a、结构设计图、装配图、各主要零件图（一套）b、液压原理图（一张）c、旋转式阵列结构激光杀灭器造型图(一套)d、设计计算说明书（一份）1.3旋转式阵列结构激光杀灭器简图 图1-1旋转式阵列结构激光杀灭器简图 2 液压油缸的设计 2.1油泵图2-1液压缸装配图2.1.1 油泵的选用 单作用式叶片泵，由于可以采用改变定子和转子间偏心距的方法来调节流量，所以一般适宜做成变量泵。叶片泵结构紧凑，外形尺寸运行平稳，输油量均匀，脉动及噪音小，耐久性好，使用寿命长，价格较柱塞泵便宜；效率比齿轮泵高，吸油高度不大于500mm，适用于中小流量的节流调节的液压系统中，常用于起重等机械中。2.1.2 油泵选用型号图2-2 油泵实物图 yb-a6b-fl-y1其中：yb-级叶片泵 a-50系列 6-排量为6ml/n b-压力分级b:2580kg/mm2 f-法兰安装 l-螺纹连接 y1-榆1型2.2 液压油选用一般来说，该系统所用液压油应该符合的条件为：有高度的化学稳定性，良好的润滑性能，有很高的液膜强度，不侵蚀几件及破坏密封装置2，适宜的粘度和良好的粘温性能，在工作温度变化范围内，粘度变化量小，防火、防爆。在通常用油中选用20号机械油（hj-20） gb443-6450c时 运动粘度系数为：1723 恩氏粘度（e）：2.63.31 2.3 液压油缸选用 2.3.1 液压油缸类型选择 根据设计要求可知，该机构所用的到液压系统需要两边都可以通入液压油，因此选取用两油液缸都选用双作用单杆活塞式液压油缸。 2.3.2 安装方式 根据系统设计要求可以知道，升降液压油缸缸底可以用圆形法兰安装，头部内螺纹安装；左右移动液压油缸用缸底内螺纹安装，头部使用内螺纹安装。2.3.3 液压油缸的主要参数 根据设计要求及查询国家标准液压油缸的主要参数可以选用如下：锻钢=11001200kg/cm2 无缝钢管=10001100kg/cm2 油缸工作压力p=25kg/cm2 螺纹间距t1150mm 公称压力的选用 p=25kg/cm2 如下表所示(jb 1068-68)： 油缸内径选用 如下表所示(jb 826-66及jb 1068-67)：d升=50mm d移=40mm 活塞杆直径 如下表(jb 826-66): d升=25mm d移=20mm 液压油缸行程由题已知：s降=100mm s移=200mm 2.3.4 液压油缸的一般性能计算 对于一般双作用式活塞杆油缸来说,v降=v移=0.98m降=m移=0.98左右移动液压缸液压缸 q=1l/min,对于一般双作用式活塞杆油缸来说,当无杆腔进油时，活塞的运动速度v1和推力f1分别为: （2.1） （2.2）当有杆腔进油时，活塞的运动速度v2和推力f2分别为：升降液压油缸对于升降液压油缸其压力应比左右移动液压油缸压力大些， 在不考虑其它重力的情况下令容积效率v升=v升=0.98m升=m升=0.98 压力p=3mpa 当无杆腔进油时 （2.3） （2.4）当下降时由于重力的作用，打开溢流阀使其下降即可。 2.3.5液压缸壁厚度计算 取安全系数n=5 缸体材料的抗拉强度：7.39缸体材料的许用应力= p:油缸内工作压力p升=10kg/cm2 p移=8kg/cm2d:油缸内径 d升=50mm d降=40mm:缸体材料的许应力升=1100kg/cm2 降=1100kg/cm2 （2.5）因此即可满足要求因此即可满足要求其中为强度系数，无缝钢管为=1c为计入壁厚公差及腐蚀的附加厚度升降液压缸左右移动液压缸选用20号钢，缸体为无缝钢管 体内压的薄壁缸筒，其内径的伸长量可由下列公式求得： （2.6）因此可以忽略不计筒的伸长量式中:缸筒内径的伸长量 和分别为筒壁任意直径处的伸长量 和分别缸筒的内径 p:缸筒内油压力 e：材料的弹性模数，对于钢取e=2.1106kg/cm2 ：泊松系数，对于钢取=0.32.4活塞杆稳定性验算 升降活塞杆为无偏心载荷的纵向弯曲极限力 受纵向拉或压时，缸体轴线产生弯曲，当纵向力达到pk极限力后,油缸产生纵向弯曲，这是不充许的。该极限力与油缸的安装方式，活塞直径，行程有关。 通过计算可知： 用拉登拉金公式： 左右移动液压缸承受偏心载的纵向弯曲极限力，在设计时应尽量使轴向压缩载荷与油缸的轴线一致，因此有： （2.7） 2.5活塞杆最大容许行程 为了保证活塞杆不产生纵向弯曲，活塞的纵向容许压缩载荷p与极限力pk的关系为： 式中：nk安全系数 nk 6 通常取nk=6 由欧拉公式 及可得 由此可得活塞杆的最大容许计算长度： 可简化为 （2.8） 又有 其中：d:活塞杆直径(cm) n:末端条件系数， p:活塞杆的纵向压缩载荷kg n