钢卷翻转输送机液压系统设计（全套含CAD图纸）

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 摘要 在冶金机械领域矿山生产当中，运输小车用途广泛，各种类型的小车名目 众多，按不同用途可分为运卷小车，过跨小车，换辊小车，轧辊小车等等。按 驱动的动力源又可分电机拖动，液压油缸带动，总体是把设备或成品从一个地 方转移至另一处，本次设计的钢卷运输小车它的驱动是由电机来完成的，其大 体组成主要由钢卷翻转机架总成，钢卷翻转机的行走机构，顶升装置，翻转机 构、液压总成和电气控制系统组成。通过设计，综合运用所学过的力学，机械 设计，机械制图的有关知识，电工技术，电气控制技术，检测技术，液压传动 技术，计算机技 术等方面的知识。通过这一设计过程，加深对所学知识的了解 和运用能力，并加深对机电系统的了解 ，并接受基本的机械设计训练和电气控 制系统设计的训练，了解和学会一些新型电控装置的使用。 本设计中的钢卷翻转机是一种非标准化机械设备，该设计采用了机，电液 ， 联合操作控制系统，在外观设计及技术性能上有其简捷独特的一面，它整体布 局合理，互换性强具有良好的结构刚性和稳定性，对我们所学专业是一个很好 的运用实列。 在整个的设计过程中，用到了以前学过的机械制图、 图、机械设计 、 机械原理、液压传动技术、计算机技术等 多方面的知识，在以前未必掌握的很 好，在这个设计的过程中，经过反复的运用，很好的加深了对它们的理解。 关键词：运输装置 液压传动 顶升装置 ，翻转装置 1 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 n of of is be to be to ar is of ar is by is up of by of a ar a . a It is a i so I a of 、 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 湖南文理学院本科毕业设计（论文） 目录 摘要 .录 . 概述 . 该设计中整体的方案及工作原理 . 1 3 机械系统的设计 . 3 卷翻转机车架总成结构设计 . 3 卷翻转机总体结构 :. 3 动装置的结构 :. 3 钢卷翻转机车轮组安装结构 . 3 卷翻转机行走机构的设计 . 4 考数据 . 4 择电动机 . 4 型的选择 . 4 率的确定 . 5 作机的阻力 . 5 动机的转速的确定 . 6 算传动装置的运动参数和动力参数 . 6 算总传动比 i. 6 轴的转速 . 6 轴的功率 . 6 轴的转距 . 7 轮、链条的选取校核 . 7 承的选取校核 . 8 的设计与校核 . 9 的设计 . 9 的强度校核 . 9 4 液压总成的设计 . 13 . 13 力和运动参数 . 13 升截荇 . 13 度 . 13 作行程 . 14 况分析 . 14 升油缸分析 . 14 算液压缸尺寸及工况 . 14 压缸主要尺寸确定 . 16 升油缸壁厚及外径计算 . 16 作行程确定 . 17 盖厚度得确定 . 17 小导向长度得确定 . 18 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 5 6 湖南文理学院本科毕业设计（论文） 体长度得确定 . 19 体与缸盖得连接形式 . 19 塞杆与活塞连接结构 . 19 塞杆导向部分的结构 . 20 封图选用 . 20 压缸的缓冲装置 . 20 压缸的安 装连接结构 . 20 出油口形式及大小确定 . 20 用双耳环安装尺寸 . 20 压缸主要零件材料和技术要求 . 20 拟定液压系统原理图 . 23 速方式的选择 . 23 压缸动作回路的选择 . 23 定 供油方式 . 23 压系统的组合 . 23 选择液压元件 . 25 确定泵的 n 和规 . 25 泵的工 作压为确定 . 25 的流量确定 . 25 择液压泵的规格 . 25 电机的选定 . 26 压阀的选择 . 26 管道尺寸 . 27 油箱容量 . 28 7 液压系统的验算 . 29 力损失验算： . 29 升油缸上升是油路压力损失 . 29 升时回油路得压力损失： . 30 量泵出口处的压力 ： . 30 压系统的发热与温升验算： . 31 效功率： . 31 统的发热功率： . 31 热面积 A. 31 液温升 t. 32 8 总结 . 33 致 谢 . 34 参考文献 . 35 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 湖南文理学院本科毕业设计（论文） 前言 钢卷翻转运输机的设计 在冶金机械领域矿山生产当中，运输小车用途广泛，各种类型的小车 名目众多，按不同用途可分为运卷小车，过跨小车，换辊小车，轧辊小车等等 。 按驱动的动力源又可分电机拖动，液压油缸带动，总体是把设备或成品从一个 地方转移至另一处， 本次设计的钢卷运输小车它的驱动是由电机来完成的，其 大体组成主要由钢卷翻转机架总成，钢卷翻转机的行走机构，顶升装置，电缆 坦克链，液压总成和电气控制系统组成。通过设计，综合运用所学过的力学， 机械设计，机械制图的有关知识，电工技术，电气控制技术，检测技术，液压 传动技术，计算机技术等方面的知识。通过这一设计过程，加深对所学知识的 了解和运用能力，并加深对机电系统的了解 。 全套图纸加 Q 401339828买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 湖南文理学院芙蓉本科毕业设计（论文） 1 概述 热轧厂生产的钢卷，钢卷从加热炉到卷取区 再到运输链需 120S，原来是由 一条运输链进行钢卷的运输，自从主轧线的设备经过技术改造以后，生产能力 大幅地提高了，该条运输链远远不能满足生产运输的需要，因此又增添了一条 平行的运输链，本设计中的钢卷小车是热轧厂卷取作业区为了适应高效，快节 奏的生产需要，把成品钢卷从 S 链运输转送到 T 链上的一种过渡小车，实现两 条运输链的横向连接。 钢卷翻转运输机是一种机械化设备，该设计采用了机，电液，联合操作控 制系统，在外观设计及技术性能上有其简捷独特的一面，它整体布局合理，结 构紧凑，配套性好，互换性强具有良 好的结构刚性和稳定性，操作人员在控制 室里就可以方便操作。 2 该设计中整体的方案及工作原理 该设计中的钢卷翻转小车是一台集机械，电气，液压联合控制操纵的半自 动化设备，以电力为动力源，变频无级调速，传感器监测安全预报，平稳安全 可靠。在我厂卷取作业区，钢板经过轧制后成钢卷需运送到精整作业线，原来 输送钢卷的一条 S 链承当着所有钢卷的运输，由于主轧线主体设备的改造，生 产能力大幅地提高，而且该条运输链比较成旧，设备老化，不能满足生产的需 要，因此需在 S 链平行的一侧再增加一条运输链，分担其中 一部分钢卷和作备 用链。但是由于现场条件的限制，两条运输链高低落差约 5 米，平行间距约 14 米，在这种情况下设计一条钢卷运输小车可以满足这样的需求 本设计主要组成有钢卷翻转机架总成，钢卷翻转机的行走机构，顶升装置 ， 翻转机构，电缆坦克链，液压总成和电气控制系统组成。钢卷翻转机的行走总 成安装在由钢板组焊而成的钢卷翻转机架总成上，顶升总成装在钢卷翻转机翻 转平台之上，翻转机构安装在行走平台上，电缆坦克链用螺栓与钢卷翻转机的 右侧面向连接，随车行走而卷曲。液压总成则固定在钢卷翻转机架下半部的侧 面。该车的运 行是由蜗轮蜗杆驱动机构来传动，使钢卷翻转机在水平的轨道上 左右行走，同事翻转平台实现翻转过程，从而达到所设计的目的。 1 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 湖南文理学院芙蓉本科毕业设计（论文） 2 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 湖南文理学院芙蓉本科毕业设计（论文） 3 机械系统的设计 卷翻转机车架总成结构设计 3.1 钢卷翻转机总体结构 : 此车总体设计尺寸为长宽高 1420 700 694 ，采用钢板组焊而成 的珩架结构，底部是用 长宽 180 90 的，厚为 20 的钢板，中部三块 肋板加 焊而成，同时作为顶升装置油缸的基座的一部，钢卷翻转机台架四周焊 有固板 板，以保证台架在极限载荷作用下具有可靠的整体钢性和稳定 性。顶升油缸的基座是一个壁厚为 50 的圆柱体，它焊在钢卷翻转机翻转平台 的中间位置，四周分别焊有长宽 1090 80 厚同样为 50 的肋板，以增 加油缸基座的钢性和稳定性。顶升立柱是由 寸为长宽高 4415 750 50 钢板组焊而成，四周分别镶嵌有四块滑块，用沉头螺栓固定在立柱 上。 3.2 传动装置的结构 : 此车是采用链轮 传动，该机构是整个钢卷翻转机工作的基础部分。在电动 机的带动下，通过安装在支架上的轴承和传动轴，传递到车轮轴上，从而带动 钢卷翻转机沿工字钢导轨运动，进而实现钢卷的搬运功能。 传动装置支架主要靠焊接而成，这主要是由于制造和安装的需要，同时也 由于焊接结构有其特有的优点，节省材料和工时，能化大为小，拼小成大，易 于实现制造。这样整个结构制造起来就简单容易。因此将 传动装置安装在行走 车轮的下方，用螺栓与车架相连接。 钢卷翻转机车轮组安装结构 在钢卷翻转机的四周焊有直角钢架，用 ，钢架侧面和上部分分别焊 有肋板，以增加其稳定性和牢固性，四周直角钢架用于支撑和安装刚钢卷翻转 机行走车轮组，在上面分别焊有竖直垫块和横向垫块，用 45钢。竖向垫块径 向距离为 28460 ，垂直度要求 ，轴向间距为 2046 ，平行度要求 ，在安装车轮组时可保证四个车轮踏面在同一个平面上。 3 文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 湖南文理学院芙蓉本科毕业设计（论文） 卷翻转机行走机构的设计 考数据 工作速度 V=0 21m/卷翻转机自重 00卷（最大） 25轮直径 D=250析拟定动方案 由其工作速度及承载钢卷能力的要求，选择链轮传动，其传动比大，结构 紧凑，布置在传动装置的高速级，获得比较小的结构尺寸，工字轨道使钢卷的 行走平稳，提高承载能力和传动效率。 其传动简图如下 择电动机 型的选择 根据电源的种类，工作要求，工作环境，载荷大小，本设计中选择我国新 设计的国际市场上通用的统一系列 Y 型系列三相异步电动机。 4 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 湖南文理学院芙蓉本科毕 业设计（论文） 率的确定 计算工作机所需的功率 作机所需的功率 工作机的工作负载（阻力）和运动参数计算 求得： 1000w 式中 工作机的阻力（ N） 工作机的线速度（ m/s） 工作机的转矩 （ w 工作机的效率 作机的阻力 已知 V=21m/m/s） 又 F=00000 225000=525000（ N） 25000（ N） 由手册表 1得车轮与钢轨的滚动摩擦系数 f 本设计中取 f Fw=525000 26250 （ N） 工作机的效率 由手册表 1得链传动的 作机的功率 000w 1000 机的输出功率 工作机所需功率和传动装置的总效率可求得电动机所需的输出功率 式中 为电动机至主传动装置的总效率（包括链轮传动，两对滚动球轴 承一弹性联轴器弹性体联轴器） 值的计算 1 2 由手册表 1得 链轮传动 1 动球轴承 2 此 w 26250ww 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 湖南文理学院芙蓉本科毕业设计（论文） 所以 定电动机的额定功率 按下式确定电动机的额定功率 1 率的大小可据负载状 况来决定，由手册第一篇中有关 Y 系列电动机技术参数的表中，取电动机的额 定功率为 11合设计要求。 动机的转速的 确定 从动轴的转速 : D 250 r/手册表 14荐的各种传动机构传动比的范围，取链轮传动的传动比为 i 1，所以，电机可选择的转速范围为 n 动机型号的确定 : 选择 列减速电机 算传动装置的运动参数和动 力参数 3.1 计算总传动比 i 传动装置的总传动比 i n n m w 1 式中 电动机满载转速 轴转 速 3.2 各轴的转速 I 电动机转速 n 29r/轴 m i 29r/m 3.3 各轴的功率 I 轴 2 11 6 60 60 000 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 1 3 .4 各轴的转距 电机轴 3640（ N M） I 轴 3640（ N M） I 轴 T 2 9550 9550 29 =3461N 3.5 链轮、链条的选取校核 L 轴径 d 50传动比 i 1 选择链轮齿数：初步确定 Z 33 定链的节距 取 数系数 排链，则计算功率为 Z P 11. 选择链条型号和节距 根据 29r/表 9选 32A 距为 P=. 计算链节数和中心距 初选中心距 3050)P=(3050)5242540 550 相应的链长节数为 0 查表的链条节 2 94 1550 33 33 2 取链长节数 4 节 链长 L=000=94*000=表得中心距计算系数 链传动的最大中心距为 7 2 2a 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 a f1 p2Z 2294 03. 计算链速 V,确定润滑方式 601000 601000 s 4. 由 v=s 和链号 32A,查图 9知应采用滴油润滑 计算压轴力 Fp v 轮 水 平 布 置 时 的 压 轴 则 压 算结果总汇 :链条规格 :32A 单排链 ,94 节 ,长 小齿轮数都为 33,中心距 a=1550 压轴力为 轴径 d=76,轮径 D=209 力 为 承的选取校核 设计选取运输车工作速度为 21m/每个轴承所承受的压力为 F=525000/4=131250N 转速为 n 查表 6择调心滚子轴承，代号为 22214C 其基本参数为： d=70 D=125 B=31r =158 205向载荷 131250N a a r r r a f n n Z 2933 1000P 11 有效圆周力为 :F 1000n 1000r /d(r / P 则d C f f f r 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 轴承的寿命 6 3 10 f T C h 60n f p P 因 L h 故轴承寿命满足条件。则轴承选取合适。 的设计与校核 3.1 轴的设计 3.2 轴的强度校核 进行轴的强度校核计算时 ,应根据轴的具体受载及应力情况 ,采取相应的 计 算方法 ,并恰当地选取其许用应力。对于仅仅承受扭矩的轴，应按扭矩强度条件 计算；对于只承受弯矩的轴，应按弯矩强度条件计算；对于即承受弯矩又承受 扭矩的轴，应按弯矩合成强度条件进行计算，需要时还应按疲劳强度条件进行 精确校核。 传动轴受力结构简图如下： 9 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 校核轴的强度 已知轴的弯矩和扭矩后，可针对某危险截面做弯矩合成强度校核计算。按 第三方强度理论，计算应力： 4 通常由弯矩所产生的弯曲应力 是对称循环变应力，而由扭矩所产生的扭 转切应力 则 常常不是对称循环变应力。 T n T n n 0 2 2 T 955000/ n 轴的扭转强度条件为 ： 3 955000955000 3 3 0 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 197216396 或 11970985 校核轴的强度： 已知轴的弯矩和扭矩后，可针对某危险截面做弯矩合成强度校核计算。按 第三方强度理论，计算应力： 4 4a 对于直径为 d 的圆轴，弯曲应力为 ，扭转切应力为 , 将 ， 代入公 式得轴的弯扭合成强度条件为： W 2W W 式中： 轴的计算应力， 轴所受的弯矩， 轴所受的扭矩， 轴的抗弯截面系数， 对称循环变应力时轴的许用弯曲应力 求出计算安全系数 并应使其稍大于或至少等于设计安全系数 S,即 : Sr 的刚度校核计算 轴的弯曲刚度校核计算： i 式中： 阶梯轴第 i 段的长度， 阶梯轴第 i 段的直径， 阶梯轴的计算长度， 阶梯轴计算长度内的轴段数。 当载荷作用与两支承之间时， L l（ l 为支承跨距）；当载荷作用于悬臂端 时， L=l+K（ K 为轴的悬臂长度， 轴的弯曲刚度条件为： 11 2 2 2 T T 2 2 M T 4 1 3 疲劳强度条件进行精确校核 S S S S S 2 2 L d z l i d l