机械毕业设计（论文）-压缩式垃圾车尾部填料机构设计【全套图纸】

扬扬 州州 职职 业业 大大 学学 毕业设计（论文）毕业设计（论文） 设计论文题目：设计论文题目：L050 压缩式垃圾车压缩式垃圾车 尾尾 部填料机构部填料机构 设计设计 系 别：机械工程系 专 业: : 机械制造工艺及设备机械制造工艺及设备 班班 级：级：0404 机械（机械（1 1） 姓姓 名：名： 指导教师: : 学 号：040101104 完成时间：07 年 6 月 第 页 共 32 页 L050 式压缩式垃圾车尾部填料机构设计 2 第 页 共 32 页 L050 式压缩式垃圾车尾部填料机构设计 3 目录目录 摘要摘要 1 0 引言引言 3 1 设计概设计概 述述 6 1.1 设计题目设计题目 6 1.2 设计目的设计目的 6 1 1.3.3 设计内容设计内容 6 1.4 设计的主要技术指设计的主要技术指 标标 第 页 共 32 页 L050 式压缩式垃圾车尾部填料机构设计 4 7 1.5 L050 压缩式垃圾车的概压缩式垃圾车的概 述述7 2 尾部填料机构的设尾部填料机构的设 计计 7 2.1 尾部填料机构的方案选定尾部填料机构的方案选定 7 2.2 弧型料斗的介绍弧型料斗的介绍 8 2.3 弧型料斗的设计依据弧型料斗的设计依据 9 2.4 尾部填料机构的结构设计尾部填料机构的结构设计 11 3 液压系统液压系统 15 31 液压系统组成液压系统组成 15 第 页 共 32 页 L050 式压缩式垃圾车尾部填料机构设计 5 32 液压系统的分类液压系统的分类 15 4 上下刮板的设计上下刮板的设计 16 4.1 刮板的材料选择刮板的材料选择 16 4.2 上下刮板几何参数的选择上下刮板几何参数的选择 18 4.3 销轴的选择销轴的选择 21 5 上下刮板导轨的选择上下刮板导轨的选择 33 5.1 上下刮板导轨的简介上下刮板导轨的简介 33 5.2 上下刮板导轨的性能指标上下刮板导轨的性能指标 37 第 页 共 32 页 L050 式压缩式垃圾车尾部填料机构设计 6 5.3 上下刮板导轨的选用上下刮板导轨的选用 38 5.4 上下刮板导轨的寿命计算上下刮板导轨的寿命计算 39 5.5 上下刮板导轨的型号上下刮板导轨的型号 39 7 结论结论 41 致致 谢谢 参考文献参考文献 42 附录附录 43 第 页 共 32 页 L050 式压缩式垃圾车尾部填料机构设计 7 全套图纸，加全套图纸，加 153893706 摘摘 要要 本课题所研究的是一台压缩式垃圾车尾部填料机构。该机构要 求我们利用所学的机电一体化的知识，来解决垃圾运输及节约装载 成本的问题。 达到这个要求就要实现自动上下料的目的。因此，设 计一系列比较有技巧的机械环节来实现这个目的十分的必要。 本文会介绍一下总装这个工艺，这是一个相当重要的工艺，所 第 页 共 32 页 L050 式压缩式垃圾车尾部填料机构设计 8 以更加能够体现出它的重要性。机械在我国是一个相当重要的行业， 越是重要的行业在它的重要的地方就能看出这个行业的水平达到了 什么程度。然而，总装工艺就扮演了这个角色。总装虽然是一个人 们谈到机械就能想起来的部分，所以，我们必须要了解它，重视它， 因为它的确有着不可忽视的地方。 然而一台机器能够完美的工作所要求的是各个部件之间精确的 组合，各个机械运动之间的高效率的配合。因此，本课题在设计这 台压缩式垃圾车尾部填料机构的同时，还加入了一些让它能够高效 率运做的其它机械部件的设计，例如（上料机构，液压器件，非标 准件等） 。为了保证这些部件能够很好的工作，并达到比较高的效率， 本文还进行了一些必要环节的精确计算。另外还有工作台总装配图 和部分零件图的绘制。通过此次设计培养了独立设计及分析问题的 能力，并将所学的基础知识及专业技术在设计中融会贯通。但由于 时间的仓促，设计中可能存在一些不足，望各位指导老师予以纠正。 关键词：关键词：压缩，填料，液压器件 引引 言言 机械工业是向国民经济各部门提供装备的部门，是现代经济的 支柱产业。世界上工业发达国家都是机械工业强国，而且都是机电 设备出口大国，这绝不是偶然的。机械工业发达与否，是一国工业 化程度的重要指标。而机床行业又是机械工业的基础行业，是向机 第 页 共 32 页 L050 式压缩式垃圾车尾部填料机构设计 9 械工业（以及其他加工工业、国防工业）提供加工装备的部门，是 “支柱的支柱”。 当今信息技术已经成为推动科学技术和国民经济高速发展的关 键技术。如何用先进的信息技术来提升、改造我国的传统制造业， 实现生产力跨越式发展的战略结构调整，是装备制造业面临的一项 紧迫任务。著名科学家钱学森先生曾指出：“信息技术包括测量技 术、计算机技术和通讯技术。测量技术是关键和基础。 ”采用适度先 进的信息化数字测量技术和产品来迅速提升装备制造业水平，是当 前一个重要的发展方向。 对于机械工业，机床可以说占据了一个无比重要的地位。当然， 由于其有着相当重要而又非凡的作用，她的发展也就相当的迅速了。 机床由一开始的单一加工作用发展到了组合机床，从而很大程度上 提高了机床的使用和生产效率，这也体现了它的重要性；随着科技 的不断发展，新的技术也渐渐的和机床结合了起来，现今，出现了 数字控制机床（CNC） 。数控机床的出现再度使机床的使用率和重要 性得到了广泛的认可。机床的重要性由此可见。然而，从机床的几 个发展来看，我们可以清楚的体会到它最根本的变化是，机床的自 动化使用化。 现在机床的自动化程度在不断提高和完善。一些自动或半自动 机床经预先调整后便能自动完成一定的切削加工循环，并能重复这 些循环。与普通机床的区别在于它们有能实现自动循环的控制系统 和一些代替手工操作的自动化装置。1 第 页 共 32 页 L050 式压缩式垃圾车尾部填料机构设计 10 1 设计概述设计概述 本次的课题是要设计一台压缩式垃圾车尾部填料机构，这台所 要设计的填料机构是利用了几个常见的机械机构，通过组合来达到 比较高效率的工作要求，提高生产率，减轻劳动强度。 1.11.1 设计题目设计题目 设计题目：L050 压缩式垃圾车尾部填料机构的设计 1.21.2 设计目的设计目的 设计目的：题目来源于现代生活垃圾集中运输的方便要求，设 计一台压缩式垃圾车，解决垃圾运输过程中密封 效果差及占有空间大的不足。减轻劳动强度。培 养学生独立设计机械方面的能力，综合比较应用 所学的基本知识，设计出压缩式垃圾车尾部填料 机构。 1.31.3 设计内容设计内容 主要内容： 1达到自动填料，自动压缩，自动下料等要求。 2上下刮板上料机构。 3完成尾部填料机构的设计总图。达到自动上料， 压缩，下料的目的 4完成主要零件的设计。 1.41.4 设计的主要技术指标设计的主要技术指标 设计技术指标：1被运送垃圾的贮箱容积=1.00 m3，装载循环 时间 s=1214 秒，油压 P=19.2MPa 第 页 共 32 页 L050 式压缩式垃圾车尾部填料机构设计 11 2投入口的地面高度为 765mm 3污水箱容积为 300L。 （其余内容见附录） 图 1.1 外型图 1.51.5 L050L050 压缩式垃圾车的概述压缩式垃圾车的概述 这个压缩式垃圾车是利用液压器件传动、直线导轨、上下刮板 转动，等部件的组合，实现设计的要求，达到自动填料，压缩的目 的。本课题设计的垃圾车图纸以最简单的结构组合来完成所给的设 计目的和要求。 1.61.6 L050L050 压缩式垃圾车机构设计压缩式垃圾车机构设计 1 16 61 1 导轨，上下刮板，液压钢的传动路线导轨，上下刮板，液压钢的传动路线 通过安装在车内的方向控制阀控制液压缸伸长从而带动上刮 板按照导轨的轨迹向下移动同时方向控制阀控制另一个液压缸伸长， 从而带动下刮板顺着和上刮板之间的铰链连接向下旋转，然后顺着 弧型料斗将料斗内的垃圾刮入与尾部填料机构想连接垃圾储藏箱内， 在通过方向控制阀换向顺原路快退，直到退到原点，这样就完成一 第 页 共 32 页 L050 式压缩式垃圾车尾部填料机构设计 12 次装载。 （下面是传动简图） 导轨 下刮板 上刮板 液压缸 导轨 162 自由度的计算自由度的计算 F =3n-2pl-pH =36-26-4 =18-12-1 =5 一共有一共有 5 5 个自由度需要液压系统来控制，由于液压系统不在设计范个自由度需要液压系统来控制，由于液压系统不在设计范 内所以不做设计。内所以不做设计。 163 完成运动需要的力计算完成运动需要的力计算 由于构件的本身有重量，加上垃圾的重量就是这次所要达到的力的 大小 F=m(d 第 页 共 32 页 L050 式压缩式垃圾车尾部填料机构设计 13 2 2 尾部填料机构的设计尾部填料机构的设计 2.12.1 尾部填料机构的方案选定尾部填料机构的方案选定 在本次的课题中，尾部填料机构机构的选择主要放在了液压 系统上面。由液压系统带动上下刮板顺导轨运动从而达到自动填料 压缩的目的。 从上面对于填料机购的介绍中可以知道，它是一种多用于城市 生活垃圾收集运往垃圾收集站的设备。这也就意味着它属于运输辅 助机械。在设计的过程中对于本课题所会用的自动填料料机进行了 一下计算，由于本课题零件的特殊性，它的强度等机械方面的要求 肯定能够满足，所以这个不存在问题。但是，本课题中最终并没有 采取这个方案，其原因主要有以下两点： 1. 如果采用了四杆机构传动机，它的长度与槽体的比例有一些 出入，这个主要是因为，本次课题中的零件实在过于微小的 缘故。 2. 由于本次课题的目的是要求一切都是自动化，所以，在填料 的过程里也要求达到这个水平。可是，采用四杆机构的话， 当传动进入非正常运转速度是方向无法确定，给自动化加工 带来麻烦。如果要解决这一个问题，就必须在上下刮板与轨 道之间加一个排料装置来控制零件的方向，这又使设计复杂 话了。 所以，由于以上的原因，最终放弃了填料机构选取四杆机构传 第 页 共 32 页 L050 式压缩式垃圾车尾部填料机构设计 14 动的方案，从而采用了相对于灵活的液压系统。 四杆传动机构在传动中不足之处很好的解决了，所以最终决定 传动机构采用液压系统。虽然本次课题中没有采用四杆传动机构， 但不表示它不可行，所以在附录里面还是计算了它的尺寸。 2.22.2 弧型料斗的介绍弧型料斗的介绍 在尾部填料机构中，垃圾入口下方的料斗是借助于圆弧想的光滑 和可靠性更有助于密封，依靠圆心力和上下刮板转动的带动的综合 作用驱使垃圾顺利进入装载箱，并在填料过程中自动定向，成单行 按规定的方向和位置顺序送入，它是一种常用候料料斗。 弧型料斗填料时具有以下的优点：送料和定向过程中没有机 械撞击和强烈的摩擦作用，因此一般不致于遗漏垃圾，也不会产生 堵塞现象，对于比较大的垃圾，以及薄壁、弹性、脆性垃圾使用这 种料斗是很合适的；定向容易，通用性强，输送形状特征不相同 的垃圾，只要定期更换密封元件，弧型料斗的其它结构都可采用； 填料率高，且填料速度比较均匀；结构简单，易于维护，比较 耐用。 2.32.3 弧型料斗的设计依据弧型料斗的设计依据 随着机械工艺设备自动化、高速化程度的提高，弧型料斗已在 各个领域得到广泛的应用。为了能使弧型料斗按照一定的装载节迫 完全满足垃圾的自动填料要求，对弧型料斗的结构进行合理的设计， 就显得尤为重要。 弧型料斗常用于装料预存装置良好的导向性和现代化的外观 第 页 共 32 页 L050 式压缩式垃圾车尾部填料机构设计 15 都很不错 图 1 弧型料斗 料斗多数为圆盘式(也有直槽式)圆盘内侧有螺旋上升的斜料 槽。定向机构设置在料槽近出口处垃圾经过出口时沿斜料槽进行 定向进入。 弧型送料的原理是藉助圆弧的光滑性和贴和性使垃圾依靠惯性 力和摩擦力的综合作用沿料槽弧坡向垃圾箱移动。自动填料原理中 当刮板作扭转和刮动时斗内垃圾靠离心力向外贴着料斗壁进入 垃圾存放箱。斜料槽连同工件在向左运动的同时还稍微向下运动 这时垃圾与料槽表面的摩擦阻力减小(甚至瞬时腾空)垃圾惯性力 克服摩擦阻力工件相对料槽向前爬坡滑动。当垃圾向上时还稍微 向上运动垃圾与料槽表面的摩擦力加大摩擦力克服惯性力工 件在斜料槽上并不或仅少许向后滑动。这一过程反复进行工件便 在料斗扭转和上下振动的过程中沿着斜料槽一步步爬坡前进。中小 型振动料斗的垃圾移动速度28 米/分主要与料槽振动斜角 和 料槽升角 有关一般 1025；105。料斗回转 第 页 共 32 页 L050 式压缩式垃圾车尾部填料机构设计 16 系统的回转频率 1214 秒一次回转。 了解了工作的原理，接下来开始具体的设计。 2.42.4 尾部填料机构的结构设计尾部填料机构的结构设计 尾部填料机构的结构设计，大致可分为液压系统（包括液压缸 和液压） 、上下刮板及导轨运动机构，顶部铰链运动机构以及导轨卷 帘式密封门四个部分组成。 2.4.12.4.1 尾部填料机构的设计尾部填料机构的设计 尾部填料机构的结构形式最常用的有方型料斗和弧形料斗两种， 弧形料斗因其结构工艺性好应用比较广泛。 弧性料斗主要尺寸设计。 料斗直径 D。料斗直径就是指料斗圈直径，它的大小取 决于件料尺寸和件料的装载量，一般希望 D 小一些，从 而使料斗结构紧凑些，但不宜过小，过小将影响装载量 和较长件料的上料，一般取 D内=（812）L 料（L 料 为垃圾的最大外形尺寸 M；料斗圈的壁厚 斗也尽可能 第 页 共 32 页 L050 式压缩式垃圾车尾部填料机构设计 17 薄一些，一般壁厚多为 200. 上下刮板结构形式和主要参数。上下刮板与料壁所构成 的连接通常有间隙或和过盈两种，间隙式是精度不是很 高，容易有颗粒漏出，而过盈式则比较精密同时垃圾的 密封性比较好。 料槽的长度 D：当料斗直径一定时，D 的变化将影响料槽的弧度角 的变化，故在决定 D 时应 同时考虑 的变化，另外还要注意不要使两个重叠在一 起的件料同时在槽上行进，一般取 t=1.5h料+(h料-件料 在料斗中的定向高度， -料斗的厚度)。 料槽的弧度角 ： 的大小影响件料的沿料斗向上 行进的难易程度，在一定程度上也影响着送料速度，一 般取 在 100120范围内。 长度 t、弧度角 及料斗直径 D 三者之间具有如下 的几何关系，即 tg=t/D。当其中两个参数确定后，即 可算出另外一个参数，通常在图纸上只标注 D 和 t，而 不标 。 料斗的宽度 D：B 的大小影响料斗在一定容量条件 下的尺寸，自然也影响着料斗的重量，一般不宜太宽， 通常为 Bb料+（25）m，式中 b料为件料在料斗上定 向送出的宽度或直径。 螺旋圈数 n：n 的选取主要应考虑件料由料斗底部 爬上螺旋槽后，在螺旋槽上定向年需的长度，当需要多 第 页 共 32 页 L050 式压缩式垃圾车尾部填料机构设计 18 次定向时，螺旋槽的长度应长一些，另外，还应考虑件 料倒入料斗后堆积的件料对料斗底部的影响，螺旋槽的 螺旋圈数建议取为 1.53.5 圈。 料斗的表面应光滑平整，无凹壳凸起及毛刺，以利 于件料在其上行进。特别是料槽起始处与料斗底板相接 的地方应修整平滑，使之无缝隙，无凹壳凸台，否则下 刮板不易爬上料斗而影响料斗的送料率。 料斗的出口填料口最上部的终点处，就是料斗的出口处，为 便于件料迅速离开料斗进入料道，该段料道宜以切线方向伸出料斗， 而且短上些较好。料斗出口部分的前端与料斗外料道的相接方法， 常见的有对接法、承接法和连接法等几种。在对接法和承接法中。 为避免上料槽与静止的料道相碰，两者应有少量的间隙。 料斗高度 H 料斗高度 H 的大小，主要决定于所选取的垃圾 种类体积，料斗的大小以及出料口的高度等。一般宜小于三到四倍 垃圾体积大大小，即 H（34）t。 料斗底板 为使垃圾能顺利地由投料口移向料斗箱，然后进入 垃圾存放箱，一般都将底板上部作成方形，其圆角 建议在 160174范围内选取（即斜面与底平面成 100120的夹角） 。底 板与料斗圈，一般为沿径向用螺钉连接或焊接。 选用料斗材料时，应注意满足下列要求：使料斗重量较轻，表 面光洁、易于加工、隔振、耐磨、成本低廉等，常用的材料有不锈 钢、铜、铝、硬塑料和有机玻璃等，这些材料各有利弊，应根据料 第 页 共 32 页 L050 式压缩式垃圾车尾部填料机构设计 19 斗的要求，结合材料的优缺点选用。 根据以上的设计要求，可以得出本课题要设计的料斗的一些尺 寸： （1）刮板位置 上升结束(行程止点) 刮入结束(行程止点) 排出板完全返回 T/G 关闭 锁钩锁定 （2）工作油压 19.2Mpa （1）条件和 T/G 关闭、锁钩锁定时，位于油量 计中间。 （1）全长 3175mm 全宽 2020mm 全高 1640mm （2）投入口离地高度 765mm 中央 1680mm 投入口左端部 840mm 投入口右端部 840mm （3）各部位离地高度 泵部 污水箱 第 页 共 32 页 L050 式压缩式垃圾车尾部填料机构设计 20 a.中央部 b.污水箱左端部 c.污水箱右端部 其他似乎成为最低离地高度的部位 3 3 液压系统液压系统 3 31 1 液压系统的组成液压系统的组成 液压系统是在工程实践中，为了实现复杂动作而制造与发展起 来的。液压系统可以实现更加大功率的运转即使有更多更重的垃圾 需要装载，有液压系统带动的部件也能轻松做到，但缺点就是精度 不高，装载垃圾的车辆精度要求不是很高，所以是相当使用的系统。 本课题的液压系统是由大家很熟悉的液压缸、三位五通换向阀， 稳压阀，滤油器，连接管等部件组成。在这里使用了液压系统可以 很方便的实现无级调速，且调速范围大便与大小不一的垃圾装载， 而且液压能量转换元件的体积小，重量较轻，工作平稳，换向冲击 小，便于频繁换向。操纵简单，很容易实现自动填料，这也是这个 设计运用比较成功的方面，且液压元件易于实现标准化，系列化和 通用化，这样在以后该产品投入生产时，就可以减少相应的液压系 统车间，节约了成本，方便了生产。 3 32 2 液压系统的分类液压系统的分类 、按回路分： 1) 方向控制回路：在液压系统中，工作机构的启动，停止或 变换运动方向等都是利用控制进入元件液流的通，断及改 第 页 共 32 页 L050 式压缩式垃圾车尾部填料机构设计 21 变流动方向来实现的。实现这些功能的回路称为方向控制 回路。 换向回路：各种操作方式的回路都可组成换向回路，只 是性能和适用场合不同 紧锁回路：是使液压缸能在任意位置上停留，且停留后 不会在外力作用下移动位置的回路。 2) 压力控制回路：压力控制回路是对系统整体或系统某一部 分的压力进行控制的回路。这类回路包括调压，卸荷，释 压，保压，增压，减压，平衡等多种回路。 3) 速度控制回路：液压系统执行元件的速度应该能在一定范 围内加以调节？（调速回路） ；由于空载进入加工状态时速 度要能由快速运动稳定的转换为工进速度（速度换接回路） ； 为提高效率，空载快进速度应能超越泵的流量有所增加 （增速回路） 4) 多缸工作控制回路：液压系统中，一个油源往往要驱动多 个液压缸。按照要求，这些缸或顺序动作，或同步动作， 多缸之间要求能避免在压力和流量上的互相干扰。 本设计采用的就是最后一个多缸工作控制回路中的顺序动作回 路下属的行程控制的顺序动作回路主要为了达到换接位置准确，动 作可靠，特别是行程阀控制回路换接平稳，用于这里可以把位置精 度提高要求。 4 4 上，下刮板的设计上，下刮板的设计 第 页 共 32 页 L050 式压缩式垃圾车尾部填料机构设计 22 4.14.1 上，下刮板的材料选择：上，下刮板的材料选择： 上下刮板是在很高的工作频率下进行工作的，需要不断的进行 回转，并且与大小垃圾之间不断发生摩擦。因此，上，下刮板接触 垃圾部分材料的特点有： 1) 较高的硬度和耐磨性； 2) 较高的耐热性； 3) 必要的强度与韧性； 4) 较好的导热性； 5) 较好的抗粘结性。 这些性能的表现有：力学性能中的硬度、抗弯强度和冲击值三 个指标；物理性能中的导热系数、抗粘结性和摩擦系数三个指标。 所以，刀具的耐用度则是这些性能的综合反应。 1) 硬度：钢板材料的硬度必须在所装载垃圾硬度以上。 2) 强度：钢板材料的强度一般是指抗弯强度。强度越高，承受 装载抗力的能力越大，钢板崩损的倾向越小。钢板材料常温 和高温的强度高，抗弯曲能力强，反之则抗弯曲能力弱。 3) 韧性：上，下刮板在装载过程中经常受到冲击和振动。抵抗 冲击和振动的力学指标是冲击值，冲击值越大，韧性越好， 抵抗冲击和振动的能力就越强。 4) 导热系数：钢板材料的导热系数表示它传导摩擦热的能力， 导热系数越大，钢板传导热量的能力越强，有利于降低摩擦 温度和提高上，下刮板耐用度。 第 页 共 32 页 L050 式压缩式垃圾车尾部填料机构设计 23 上，下刮板材料的选取往往要看所要所要装载压缩垃圾情况而 确定，没有哪一种钢板的材料的性能是最佳的，它们各有所长。 4.24.2 上，下刮板的几何参数的选择：上，下刮板的几何参数的选择： 上，下刮板的装载和垃圾的反装载是垃圾装载过程的中的根本 矛盾。上，下刮板必须具备一定的强度和硬度性能，才能够顺利的 装载压缩垃圾，达到预期的目的。上下刮板的装载性能取决于： 1) 制作刮板的材料； 2) 刮板的结构； 3) 上下刮板装载压缩部分的几何参数。 钢板材料是最重要的因素；当钢板材料和刮板结构选定后，上， 下刮板的几何参数对装载的影响也很重要。在一定的条件下，如果 刮板的几何参数选的合适，就能够有效的进行装载工作；反之，就 算材料选的再好，没有适当的几何参数，也不能完全发挥好材料的 性能，甚至会导致填料机构的整个卡死。 在垃圾装载过程中，首先当然是选择合适的钢板材料以提高强 度和硬度的性能，然而，在材料确定以后，通过合理选择几何参数 来解决装载压缩中的问题，提高装载率也是十分重要。 几何参数的 4 方面： 第 页 共 32 页 L050 式压缩式垃圾车尾部填料机构设计 24 1) 上下刮板口的形状：它决定装载压缩垃圾的品种，从而影响 装载压缩的过程； 2) 上下刮板口的型式：刮板口的型式在主截面或副截面内观测； 3) 上下刮板面的型式：根据所要装载的垃圾的强度要求，由压 缩装载时的情况需要适当改变刮板面，提高压缩装载效率。 4) 变革上下刮板角度：主要是选择一定的铰链角度，回转角度， 以及板口角度。 由上面的分析可以知道合理的选择上下刮板的几何参数很重要， 那么所谓的合理选择到底是如何的呢？ 所谓的合理，是指采用这样的几何参数时，能够保证上下刮板 能够很好的进行装载压缩。每一个几何参数的改变，对上下刮板的 耐用度、装载压缩效率和质量都有直接的影响，我们所谓的合理就 是要使产生的是有利于我们装载压缩的影响。所以，合理选择几何 参数有以下几个指导思想： 1) 根据上下刮板，需装载垃圾双方的具体情况和加工条件，选 择合理的几何参数： 在装载压缩是，必须全面了解垃圾的种类强度、装载双方的 情况和有关加工条件，才能比较有把握的选择几何参数。 2) 正确处理需装垃圾与装载车的关系： 好的装载工具是装载垃圾的一个关键所在，然而，在要求机 第 页 共 32 页 L050 式压缩式垃圾车尾部填料机构设计 25 械实惠好用的同时，要求机械能够耐用也是一个十分重要的问 题，所以，如何能够很好的满足这两点，是上下刮板几何参数 选择的又一个指导思想。 3) 保证获得所有要求的加工质量： 在整个装载工作中，是与保持必要的上下刮板耐用度分不开 的。 4) 选择几何参数，应该统筹安排，相互配合： 根据以上要求以及参考资料，选择了以下上下刮板所用钢板 的型号： 下刮板角钢：钢板 2.3/Q235-A 下刮板钢板：扁钢 25*8/Q235-A 下刮板薄板：钢板 2.3/Q235-A 几何尺寸上下刮板总成图如下： 签字 开口销3*20 垫圈10 带孔销轴 销 止动铰链轴 上刮板焊合件 名 称 向 下刮板 标记处不焊注：图中 代 号序号 上 刮 板 总 成 扬 州 职 业 大 学 04 机 械（1）班 第 张 共 张 比 例 数 量 重 量 数 量 图 样 标 记 所 属 部 件 备 注 重 量 总 计单 件 材 料数 量 材 料 图 样 名 称 图 号 日 期 批 准 工 艺 更 改 文 件 号处 数 审 核 校 对 绘 图 设 计 标 记 圆 钢 55/45 第 页 共 32 页 L050 式压缩式垃圾车尾部填料机构设计 26 图 2：上刮板总成 图3 扬州职业大学04机械（1）班 共 张第 张 重 量 比 例重 量数 量 图 样 标 记 所 属 部 件 下 刮 板 总 成 材 料 图 样 名 称 图 号 批 准 工 艺 标 准 化 审 核 校 对 绘 图 设 计 日 期签 字更 改 文 件 号处 数标 记 备 注 重 量 总计单件 材 料 钢板2.3/ 扁钢25*8/ 钢板2.3/ 数 量名 称 铰链焊接件 下刮板主体 薄板 钢板 角钢 油杯 边缘下刮板 止动铰链轴 代 号序 号 图中为排水用的缺口静止焊接 技 术 要 求 图 3：下刮板总成 4.34.3 上下刮板销轴的选择：上下刮板销轴的选择： 在选择销轴之前，了解一下市场上现有的各种销轴的型号，这 个对于本课题中的销轴的选取有很大的帮助。 目前市场上的一些销轴的资料，我们可以确性这些销轴符合强 度、锐利度，耐用度等要求，它们的几何参数的选择也是比较的合 理的。 但是，我们也可以从资料中的数据看出，他们所对应的工件尺 寸与本课题中，所要加工的工件尺寸有着比较大的差别。这也就意 味着，这些销轴在本课题中不能直接的使用。 但是，由前面提到过的几何参数的选择中，适当的改变刀具的 一些几何参数，可以使加工更加的顺利。因此，在本次课题中，所 第 页 共 32 页 L050 式压缩式垃圾车尾部填料机构设计 27 选用的销轴将是标准上下刮板中的一部分，这一部分将满足课题中 材料的要，由于销轴的其它参数都是符合的，所以，这一个方案可 行。 本课题中的工件有着很大的尺寸，因此，销轴的强度就很重要了， 不然，使用寿命将大大削减。 5 5 上下刮板导轨的选择上下刮板导轨的选择 5.15.1 上下刮板导轨的简介上下刮板导轨的简介 在旋转传动领域中，销轴导轨副一直是关键性的产品，目前已 成为各种机床、数控加工中心、精密电子机械中不可缺少的重要功 能部件。随着直线导轨副应用的范围日益扩大，使技术提升和产品 细分已经成为必然趋势，高速化与环保化已经成为直线导轨副的发 展方向。为了适应各种机床设备对其直线导轨副的耐冲击性、较高 的刚度、运行顺畅度、适当摩擦力等要求，合理选择直线导轨副是 必须首先解决的技术问题。 滚动直线导轨副一般是由导轨、滑块、返向器、滚动体和保持 器等组成。它是一种新型的,作相对往复直线运动的滚动支承,能以滑 块和导轨间的钢球滚动来代替直接的滑动接触,并且滚动体可以在滚 道和滑块内实现无限循环。 5.1.15.1.1 上下刮板导轨的特点：上下刮板导轨的特点： 1) 工作速度低。所以，设计时，要考虑低速爬行问题； 第 页 共 32 页 L050 式压缩式垃圾车尾部填料机构设计 28 2) 导轨的工作部分刚性较差； 3) 受力复杂，计算较困难； 4) 导轨加工的工作量较大，需要专门机床加工或手工刮研。 5.1.25.1.2 上下刮板导轨的分类：上下刮板导轨的分类： 按导轨副的摩擦性质分类有： 1) 滑动导轨，即两导轨面间的摩擦性质是滑动摩擦。按其摩擦 状态又分为： 2) 滚动导轨，即两导轨面间的摩擦性质是滚动摩擦。它分为滚 珠导轨、滚柱导轨、滚针导轨、滚动轴承导轨以及组合导轨 等。 按动导轨的运动性质分类有： 1) 主运动导轨，即动导轨作主运动的，这种导轨的速度较高。 2) 送进运动导轨，即动导轨作送进运动的，这种导轨的速度较 低。 3) 移置导轨，即导轨位置调整后便固定的。 按导轨的受力情况分类有： 1) 开式导轨,即只有一个导轨面承受作用力的，这种导轨承受 垂直动导轨面方向的载荷教大，承受偏载和倾力矩的能力较 差。 第 页 共 32 页 L050 式压缩式垃圾车尾部填料机构设计 29 2) 闭试导轨，即有多个导轨面（上下和左右）承受作用力的， 这种导轨可承受任何方向载荷的作用。 5.1.35.1.3 上下刮板导轨的设计要求：上下刮板导轨的设计要求： 1) 导向精度； 2) 刚度大； 3) 耐磨； 4) 运动灵活和平稳。 5.25.2 上下刮板导轨的性能指标：上下刮板导轨的性能指标： 旋转导轨副的选用必须根据使用条件、负载能力和预期寿命选 用。但由于直线导轨的寿命分散性较大，为了便于选用直线导轨副， 必须先清楚以下几个重要概念。 额定寿命：所谓额定寿命是指一批相同的产品，在相同的条件 及额定负荷下，有 90%未曾发生表面剥离现象而达到的运行距离。 直线导轨副使用钢珠作为滚动体的额定寿命，在基本动额定负荷下 为 50km。 基本动额定负荷（C）：所谓基本动额定负荷是指一批相同规 格的直线导轨副，在负荷方向和大小均等的状态下，经过运行 50km 后，90%的直线导轨其滚道表面不产生疲劳损坏（剥离或点蚀）时 的最高负荷。 基本静额定负荷(Co)：所谓基本静额定负荷是指在负荷方向和 第 页 共 32 页 L050 式压缩式垃圾车尾部填料机构设计 30 大小均等的状态下，在受到最大应力的接触面处，钢珠与滚道表面 的总永久变形量恰为钢珠直径万分之一时的静负荷。 精度等级：由于在机械加工方面的精度要求愈来愈高，使得对 加工机械上的重要零组件直线导轨的精度等级划分也越来越细。一 般直线导轨副的精度分为普通级、高级、精密级、超精密级和超高 精密级五种。 预压力：所谓预压力是预先给予钢珠负荷力，利用钢珠与珠道 之间负向间隙给予预压，这样能够提高直线导轨的刚性和消除间隙。 按照预压力的大小可以分为不同的预压等级。 5.35.3 上下刮板导轨的选用：上下刮板导轨的选用： 通常，直线导轨副的选用必须根据使用条件、负载能力、和预 期寿命选用。所谓使用条件主要是指应用何种设备、精度要求、刚 性要求、负荷方式、行程、运行速度、使用频率、使用环境等因素。 根据条件选择对应的合适产品系列。在选用的过程中可以根据计算 结果随时返回到前面的步骤进行重新选择和设定。如果所选用的直 线导轨副刚性不足，可以提高预压力，加大选用尺寸或增加滑块数 来提高刚性。值得提到的是两列歌德式结构的直线导轨副能承受各 个方向的力和力矩，在轻负载或中负载应用场合较多，尤其在侧向 力负载较大时。而四列圆弧式结构的直线导轨在重负载或超重负载 应用场合较多，圆弧型有吸收装配面误差的能力。但若有冲击负载 的情况发生时，宜选用歌德型结构的直线导轨副。 第 页 共 32 页 L050 式压缩式垃圾车尾部填料机构设计 31 5.45.4 上下刮板导轨的寿命计算：上下刮板导轨的寿命计算： 5.4.15.4.1 上下刮板导轨的额定寿命计算：上下刮板导轨的额定寿命计算： L(FHFTFCFRFWCPC)50() C-额定动载荷； PC-计算载荷； FH-硬度系数； FT-温度系数； FC-接触系数； FR-精度系数； FW-载荷系数。 具体系数选择条件参见附录，则 L(71111.55020)50580 由计算可知本课题中的直线导轨可工作大约 60。 5.55.5 上下刮板导轨的型号：上下刮板导轨的型号： 上下刮板导轨的应用比较多的，目前市场上的型号也是非 常的丰富。 （型号见附录） 。 由于导轨的尺寸范围相对比较宽广，所以它并不存在和滚花刀 一样需要进行对于该型号的改造，可以直接的使用。 与其他不见，本次课题中的上下刮板销轴导轨也将采用市场上 已经有的产品，不进行另外的设计。不进行设计的主要原因是，由 第 页 共 32 页 L050 式压缩式垃圾车尾部填料机构设计 32 于这两个部件的设计的要求太高，而且在加工的过程中会发生的情 况也很多，由于设计时间的关系，对于这么多的可能发生的情况无 法一一进行分析解决，所以，最后决定采取用以有型号的产品直接 用于本次的课题中。 第 页 共 32 页 L050 式压缩式垃圾车尾部填料机构设计 33 总 结 时光飞逝，为期两个多月的毕业设计已经接近尾声。回首这两个多月的设 计过程，感慨万千。使我从中学到了以前在课内根本就学不到的东西。受益匪 浅！ 在这次设计过程中，使我真正的认识到自己的不足之处，以前上课没有学 到的知识，在这次设计当中也涉及到了。使我真正感受到了知识的重要性。 这次设计将我以前学过的机械制造工艺与装备、公差与配合、机械制图、 工程材料与热处理工艺等知识很好的串联了起来，起到了穿针引线的作用，巩 固了所学知识的作用。 在毕业设计中，首先是对工件机械加工工艺规程的制定，这样在加工工件 就可以知道用什么机床加工，怎样加工，加工工艺装备及设备等，因此，工件 机械加工工艺规程的制定是至关重要的。 在毕业设计中还用到了 CAD 制图和一些计算机软件，因为学的时间长了， 因此在开始画图的时候有很多问题，而且不熟练，需参阅课本。但不久就能熟 练的画了。CAD 制图不管是现在，对以后工作也是有很大的帮助的。因此，这 次毕业设计真正将以前所学的联系到实际应用中来了。 在这次毕业设计中，还有一个重要的就是关于专用夹具的设计，因为机床 夹具的设计在学习的过程中只是作为理论知识讲的，并没有亲自设计过，因此， 在开始的设计过程中，存在这样那样的问题，在老师的细心指导下，我根据步 骤一步一步的设计，画图，查阅各种关于专用夹具的设计资料，终于将它设计 了出来，我感到很高兴，因为在这之中我学到了以前没有学到的知识，也懂得 了很多东西，真正做到了理论联系实际。 在这次毕业设计中，我学到了很多知识，有一点更是重要，就是我能作为一 个设计人员，设计一个零件，也因此，我了解了设计人员的思想，每一个零件， 每件产品都是先设计出来，再加工的，因此，作为一个设计人员，在设计的过 程中一点不能马虎，每个步骤都必须有理有据，不是凭空捏造的。而且，各种 标准都要严格按照国家标准和国际标准，查阅大量资料，而且设计一个零件， 需要花好长时间。亲自上阵后我才知道，做每件是都不是简简单单就能完成的， 是要付出大量代价的。因此，我们也要用心去体会每个设计者的心思，这样才 能像他们一样设计出好的作品。 第 页 共 32 页 L050 式压缩式垃圾车尾部填料机构设计 34 在这次毕业设计中，对我来说有所收获也存在着不足之处。 收获： （1）能把以前所学的各种知识，综合的运用的这次设计中，巩固了以前所 学的知识。 （2）学会了参阅各种资料及查各种余量、切削用量等手册。 （3）学会了，分析问题，解决问题的能力。 不足之处： （1）有些步骤，问题解决的方法不是很好，需在以后的学习、实践中进一 步改进。 （2）有些工艺路线制定的不是太好，而且余量、切削用量设计不是很精确， 需在以后的实践中积累经验，进一步改进。 综上所述：这次的毕业设计对我以后的工作起了很大的帮助，我认识到， 无论是工作还是学习都必须做到认真、谨慎，时时处处细心。 致 谢 首先在这里我要感谢三年来每一位给我们上课的任课教师。感谢你们不辞 辛苦的给我们传授知识。 这次毕业设计能够完成，我要感谢带我们毕业设计的老师。感谢你们不辞 劳苦的为我讲解，指导。特别要感谢张老师，谢谢你不厌烦的给我讲解，指导， 和提出的宝贵意见。 还有，就是帮助过我完成设计的同学们，谢谢你们！ 第 页 共 32 页 L050 式压缩式垃圾车尾部填料机构设计 35 参考文献参考文献 1吉林工业大学主编。技术切削机床设计。上海科技出版社，1991 2单姗姗主编。金属切削机床。机械工业出版社，2004.2 3常恒毅。可编程控制器。北京人民邮电出版社，1991 4叶松林。精密机械仪器零件。浙江大学出版社 ，1991 5周士昌。机械设计手册。机械工业出版