大中型滚动轴承压装机的设计【含CAD图纸优秀毕业课程设计论文】

购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档 后加 费领取图纸 大中型滚动轴承压装机设计 系 、 部： 学生姓名： 指导教师： 职称 专 业： 班 级： 完成时间： 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档 后加 费领取图纸 毕业设计 材 料 系 、 部： 学生姓名： 指导教师： 职 称： 专 业： 班 级： 学 号： 年 月 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档 后加 费领取图纸 毕业设计（论文）课题任务书 系： 专业： 指导教师 学生姓名 课题名称 大中型滚动轴承压装机设 计 内容及任务 本次设计主要是针对大中型轴承压装机的机械部分进行设计，而控制部分和液压站部分不需要进行设计，根据已有的资料和到现场进行观察，从而设计出达到要求和需要的轴承压装机。 液压传动系统是液压机械的一个组成部分。液压传动系统的设计要同主机的总体设计同时进行。着手设计时，必须从实际情况出发，有机的结合各种传动形式，充分发挥液压传动的优点，力求设计出结构简单，工作可靠、成本低、效率高、操作简单、维修方便的液压传动系统。 任务： （ 1） 液压系统总图 ； （ 2） 电磁铁动作顺序表 ； （ 3） 压装机装配 图 ； （ 4）设计计算说明书。 液压缸负载及具体参数的计算， 液压系统图的设计及说明 液压元件的选择 液压系统性能验算 压装机的环境布置 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档 后加 费领取图纸 拟达到的要求或技术指标 (1) 统一要求： 按任务书要求完成规定的任务，撰写设计说明书（论文），一律采用计算机编辑。内容包括设计的意义与作用、设计方案选择和计算、主要零件的受力分析 和强度校核、经济技术分析等。写出不少于 400字的中文摘要；至少翻译一篇本专业外文文献（ 10000个以上印刷符号），并附译文。 需完成不少于 3 张零号图纸的结构设计图 、装配图和零件图，其中应包含一张以上用计算机绘制的具有中等难度的 1 号图纸，同时至少有折合 1 号图幅以上的图纸用手工绘制，查阅到 10 篇以上与题目相关的文献，按要求格式独立撰写不少于 12000字的设计说明书。 (2) 主要技术参数： 轴承压装机的主要性能和参数 （ 1）最大压装力 457/ 2）压装缸行程 400/ 3）外形尺寸 5000*850*1500/ 4）许用压力 高压 压 5）总功率 6）轮对最大直径 915/对最小直径 760/ 7）重量 8000/ 8）压装端数 单、双端 （ 9）压装方式 自动、手动 （ 10）可输入并自动记录压装单位、时间轴型、轴号、轴承号等 （ 11）自动打印出轴承压装参数 以及位移变化的压装力曲线，贴靠后保压 5 秒，自动作出压装质量合格与否的判断，可重复打印 （ 12）系统资料存储： 3000000/根轴资料 （ 13）时间自动生成 进度安排 起止日期 工作内容 备注 第 2 5 周（ 毕业调研及实习、搜集设计的相关资料 第 6 周（ 设计方案的确定 第 7 12 周 （ 液压缸负载及其具体参数的计算 第 13 周 （ 液压系统的确定及相关图纸的绘制 第 14 15 周 （ 编写设计计 算说明书 , 通过指导老师验收，准备答辩 第 16 周 （ 毕业答辩 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档 后加 费领取图纸 主要参考资料 1 杨培元 ,朱福元 .液压系统设计简明手册 械工业出版社， 2张利平 .液压气动系统设计手册 械工业出版社， 3刘新德 .袖珍液压气动手册 机械工业出版社 ,4吴宗泽 ,罗圣国 .机械设计课程设计手册 高等教育出版社 ,1999 5严金申 ,张培生 .液压传动 国防工业出版社 ,6中国石油物资公司 .轴承手册 石油出版社 ,1991 7张云电 .薄壁缸套生产技术 国防工业出版社 ,8王成焘 ,倪剑勇 ,倪学海 .滚动轴承的配合与装拆工艺 机械工业出版社 ,9叶君 .实用紧固件手册 机械工业出版社 ,10成大先 .机械设计手册 ,液压传动篇 化学工业出版社 ,11成大先 .机械设计图册 化学工业出版社 ,12成大先 .机械设计手册 ,联结与紧固篇 化学 工业出版社 ,13赵应樾 .常用液压缸与其修理 上海交通大学出版社 ,1996 教研室 意见 年 月 日 系主管领导意见 年 月 日 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档 后加 费领取图纸 毕业设计（论文）指导教师评阅表 系： 专业： 学生姓名 学 号 班 级 专 业 指导教师姓名 课题名称 大中型滚动轴承压装机设计 评语：（包括以下方面，学习态度、工作量完成情况、材料的完整性和规范性；检索和利用文献能力、计算机应用能力；学术水平或设计水平、综合运用知识能力和创新能力；） 是否同意参加答辩： 是 否 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档 后加 费领取图纸 指导教师评定成绩 分值： 指导教师签字： 年 月 日 毕业设计（论文）答辩及最终成绩评定表 系： 专业： 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档 后加 费领取图纸 说明：最终评定成绩 a+b+c，三个成绩的百分比由各系自己确定，但应控制在给定标准的 10左右。 毕业设计 (论文 )开题报告 学生姓名 学 号 专 业 学生姓名 学号 班级 答辩 日期 课题名称 指导 教师 成 绩 评 定 分值 评 定 小计 课题介绍 思路清晰，语言表达准确，概念清楚，论点正确，实验方法科学，分析归纳合理，结论严谨，设计（论文）有应用价值。 30 答辩 表现 思维敏捷 ,回答问题有理论根据，基本概念清楚，主要问题回答准确大、深入 , 知识 面宽。 必 答 题 40 自 由 提 问 30 合 计 100 答 辩 评 分 分值： 答辩小组长签名： 答辩成绩 a： 40 指导教师评分 分值： 指导教师评定成绩 b： 40 评阅教师评分 分值： 评阅教师评定成绩 c： 20 最终评定成绩： 分数： 等级： 答辩委员会主任签名： 年 月 日 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档 后加 费领取图纸 指导教师 职 称 所在院系 课题来源 自拟课题 课题性质 课题名称 大中型滚动轴承压装机设计 毕业设计的意义和内容 本课题研究的意义： 由于当时技术水平的限制以及研制者对轴承压装过程的认识不足，经过十多年来的生产实践，滚动轴承在压装过程中记录的时间 压力关系曲线的不足之处日趋明显。为了达到轴承压装曲线具有真实反映压装质量的目的，必须采用滚动轴承在压入轴颈过程中记录它的移动量与之对应的压力值组成的位移 压力曲线。大中型滚动轴承压装机正式为了适应这种要求而研制生产的新一代滚动轴承压装机。 毕业设计的内容梗概： 大中型型滚动轴承压装机 (以下简称压装机 )是用于铁路车辆滚动轴承压装的专用设备。 压装机由机体、液压站和控制台三部分组成。三部分相对独立，必要时可单独使用在不同场合。 机体由床身、支座、主油缸、辅助油缸及轮对夹紧机构组成。本机床身、支座在强度和刚度上较以前有很大的提高，主油缸设计独特，具有良好的使用性能。液压站的结构和液控原理经过多年的考验，密封性能好，可靠。集成块主体采用锻刚制造，六面磨削加工。控制台为流行的计算机操作台结构，强弱电分柜安装，抗干扰能力强。压装机既能两头同时压装轴承 ，也可以单头压装轴承，通过更换压装缸前端的引导套和压装盖，并对控制系统的有关参数进行修改后，可以压装197726和 352226两种轴承。 本毕业设计任务简介及设计的基本思路 本毕业设计任务简介 本次设计主要是针对大中型轴承压装机的机械部分进行设计，而控制部分和液压站部分不需要进行设计，根据已有的资料和到现场进行观察，从而设计出达到要求和需要的轴承压装机。 液压传动系统是液压机械的一个组成部分。液压传动系统的设计要同主机的总体设计同时进行。着手设计时，必须从实际情况出发，有机的结合各种 传动形式，充分发挥液压传动的优点，力求设计出结构简单，工作可靠、成本低、效率高、操作简单、维修方便的液压传动系统。 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档 后加 费领取图纸 文 献 综 述 本毕业设计的基本思路 a明确液压系统设计要求 b工况分析 (动力分析、运动分析 ) c确定主要参数 d编制液压元件工况图 e拟订液压系统图 f选择和设计液压元件 g液压缸结构设计、运算 h绘制正式工作图、编制设计说明书 承压装机液压缸的设计及计算 析工况及设计要求，绘制液压系统草图 以下是液压系统原理图 : （图 6） 算 液压缸的外负载 装缸 已知压装力为 196 大压装力为 475 s 紧缸 根据压装时的夹紧结构设计，初步确定夹紧力为 6000 N 起定位缸 因为是两个缸对称分布，而轮对重 1000 以每个缸的负载为500*900 N 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档 后加 费领取图纸 文 献 综 述 定系统的工作压力 系统分别有高压和低压，高压处最高为 压处最高为 得超过此数值，具体请参考液压原理图 定液压缸的几何 参数 1 压装缸尺寸计算： 压缸工作压力的确定 工进时为 进时为 压缸内径 D 和活塞杆直径 d 的确定 由公式有 134RD=其中 R 为最大压装力 475 为机械效率 1p 为最大输出压力 9.5 3p 为系统背压，在这取 0计算，即无背压。则： 1 2 31 6 0 , 1 2 5 , 9 0d m m d m m d m m 查 1表 2 250D . 查 1表 2 2 1 2 31 6 0 , 1 2 5 , 9 0d m m d m m d m m 。 , 1P 压缸壁厚和外径的计算 液压缸的壁厚友液压缸的强度条件来计算。 查公式有 2 式中 液压缸壁厚（ m） ; D 液压缸内径（ m） ; 试验压力，一般取最大工作压力的（ （ ; 缸筒材料的许用应力。其值为 :无 缝钢管： 1 0 0 1 1 0 M p a 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档 后加 费领取图纸 文 献 综 述 一级缸的内径计算 查 2 表 4 表 2用外径为 160厚为 18 同理取活塞杆材料为外径 90厚 5 二级缸的内径计算 查 2 表 4 表 2用外径为 325厚为 38 压缸工作行程的确定 液压缸工作行程长度，可根据执行机构实际工作的最大行程来确定，并参照 1 表 2 一级缸工作行程长度为 200 二级缸工作行程长度为 400盖厚度的确定 一般液压缸多为平底缸盖，其有效厚度 t 按强度要求可用下面两式进行近似计算。 无孔时 20 3 有孔时 2 200 . 4 3 3 () 式中 t 缸盖有效厚度（ ; 2D 缸盖止口内径（ ; 0d 缸盖孔的直径（ m） . 得 2t =153t =45t =45 小导向长度的确定 当活塞杆全部外伸时，从活塞支承面中点的距离 H 称为最小导向长度。 对一般的液压缸，最小导向长度 H 应满足以下要求 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档 后加 费领取图纸 文 献 综 述 1 8 0 1 2 5 7 1 . 52 0 2 2 0 2m m 式中 L 液压缸的最大行程 ; D 液压缸内径。 体长度的确定 液压缸缸体内部长度应等于活塞的行程与活塞的宽度之和。缸体外形尺寸长度还要考虑到两端缸盖的厚度。一般液压缸缸体长度不应大于内径的 20 30 /倍。 一级缸缸体内部长度 1 3 4 5 7 2 4 5 4 5 6 6 2L t t m m 二级缸缸体内部长度 1 4 0 0 1 5 0 2 2 5 7 2L L B C m m 缸体外形尺寸为 1 3 4 5 7 2 4 5 4 5 6 6 2L t t m m 塞杆稳定性的验算 因两级液压缸支承长度 0/取1l=（ d。 为保证最小导向长度 H，若过分增大1 都是不适合的，必要时可以在缸盖与活塞之间增加一隔套 K 来增加 H 的值，隔套的长度 C 由需要的最小导向长度 ： 112C H l B 液压缸内径为 80/以1l=（ D，计算所得1l=48 80/考液压 购买设计文档后加 费领取图纸 19 缸结构设计工具书，将夹紧缸的最小导向长度定为 40 体长度的确定 液压缸缸体内部长度应该等于活塞的行程与活塞的宽度之和，缸体外形长度还要考虑到两端端盖的厚度。一般液压缸的缸体长度不应当大于内径的 20 30 倍。这里，缸体长度取 212 有超出规定的要求，符合条件。 算液压缸主要零件的强度和刚度 由于 柱塞直径 D 与其壁厚 的比值小于 10，所以这里用厚壁筒强度计算公式估计： 0 . 4 11 . 32 代入数值， 取无缝钢管的计算，即 105压力 p 是工作压力的 ，则： 8 0 1 0 5 0 . 4 2 1 . 5 12 1 0 5 1 . 3 2 1 . 5 =上计算多得的壁厚比实际小的多，因此按经验选取的壁厚 10 全符合要求。 活塞杆校核： 当活塞杆长度 10时，按弯曲稳定性 校核活塞杆直径 d 按材料力学理论，一根受压直杆，在其轴向负荷 过稳定临界力失去原有直线状态的平衡，称为失稳。对液压缸，其稳定条件为： 式中： F）， F= N）； 般取 3。 液压缸的稳定临界力N）与活塞杆和缸体的材料、长度、刚度和两端支撑状况等因素有关。 购买设计文档后加 费领取图纸 20 当细长比 l 时， 22 当细长比 l 时，221 式中： l m），其取法见参考书 2（液压气动系统设计手册） 78 页表 3 m），4（ m）（对实心活塞杆） 4m ）， 464； 2m ）； 钢取 m=85； 见书目 2（液压气动系统设计手册） 78页表3里使用的是一端固定，一端铰接，所以 ； 对钢 E= 对钢 f=490 计算细长比： 112 1045 / 4 而 40，所以选后面的公式计算，则： 2632334 9 0 1 0 2 2 . 5 1 07 4 4 1 . 6 82 1 1 2 1 014 5 1 024 N 稳定安全系数 7 4 4 1 . 6 8 6 7 6 5 . 4 51 . 1，因为 F=6000/N。所以符合稳定性要求，设计合适。 压缸的结构设计 装液压缸的结构设计 体与缸盖的连接形式 购买设计文档后加 费领取图纸 21 压装液压缸的缸体与缸盖的连接形式都为螺纹连接。 这种连接方式具有以下优点：（ 1）外形尺寸小 （ 2）重量较轻 同样其也具有以下缺点： (1) 端部结构复杂，工艺要求较高 （ 2） 拆装时需用专用工具 （ 3）拧端盖时易损坏密封圈 塞杆与活塞的连接结构 一级缸活塞杆与活塞的连接结构为整体式结构： 二级缸活塞杆与活塞的连接结构为螺纹连接。 塞杆导向部分的结构 一级缸活塞杆导向结构为导向套 导向： 二级缸活塞杆导向结构为端盖直接导向。 塞及活塞杆处密封圈的选用 一级缸密封圈的选用 : 选用高低唇 Y 型密封圈，型号 :Y 110 90 16 及 Y 185160 20 料都是耐油橡胶。 二级缸活塞与缸体的密封圈的选用： 选用 号： V 250 220 压缸的缓冲装置 液压缸带动工作部件运动时，因运动件的质量较大，运动速度较高，则在到达 行程终点时，会产生液压冲击，甚至使活塞与缸筒端盖之间产生机械碰撞。为防止这种现象的发生，在行程末端设置缓冲装置。 但是在这里，所需设计的压装缸运动速度很慢，基本上不需要设计缓冲结构。 压缸的排气装置 对于运动速度稳定性要求较高的机床液压缸和大型液压缸，则需要设置排气装置，压装缸将油口设置在上方，有利于压力油中的气体排出。 夹紧液压缸和定位液压缸的结构设计 定位与夹紧液压缸均采用单出杆、缸体固定形式；为减少缸体与活塞体积，简化结构，采用 型 密封圈的结构，夹紧液压缸的 U 型密封圈的 购买设计文档后加 费领取图纸 22 型号为： 45 65 料是橡胶； O 型密封圈的型号为： 71 料是 位液压缸的 45 65 料是：橡胶；防尘圈型号为： 115 料为丁睛橡胶。 由于行程比较短，运动部件质量很小，速度也不大，故不必考虑设置缓冲结构，排气螺塞也可以由油管接头来代替。 压系统元件的 分析和选择 定供油方式 考虑到该机床在工作进给时负载较大，速度较低，而在快进、快退时负载较小，从节省能量、减少发热考虑，泵源系统应该选用双泵，本设计中，采用的是3双联叶片泵。 速方式的选择 在中小型专用机床的液压系统中，进给速度的控制一般采用节流阀或者是调速阀。根据压装机对低速性能和速度负载特性都有一定要求的特点，决定采用双联叶片泵加调速阀的结构，而且在高压的供油线路上，接入一个分流阀，分流阀的两个出口分别通向两只压装油缸。分流阀的主要作用就是使两 个缸同步，如果左端油缸因负载减少速度加快，分流阀将减小左边的出油口，同时加大右边的出油口，尽力保持两边速度相同。减少油口在液压原理上实质是利用压力变化的作用，也就是说， 滚动轴承压装机在压装过程中，会出现两个油缸不同的情况时（可通过观察两个压装油缸上的压力表），而两缸仍能继续同时进行压装。分流阀调节示意图如图 8： （图 9） 购买设计文档后加 费领取图纸 23 度换接方式的选择 本系统采用电磁阀的快慢速换接回路，它的特点是结构简单，调节行程比较方便，阀的安装也比较容易，但是速度换接的平稳性较差。若要提高系统的换接平稳性 ，则可改用行程阀切换的速度换接回路。 紧回路的选择 用三位四通电磁阀来控制夹紧、松开换向动作，为了避免工作时突然失电而松开，应该采用失电夹紧方式，考虑到夹紧时，当进油路压力瞬时下降时，仍能保持夹紧力，所以接入单向阀保压。 位回路的选择 用三位四通电磁阀来控制顶起定位和降下复位动作，同夹紧回路一样，为了避免工作时突然失电而松开，应该采用失电夹紧方式，考虑到夹紧时，当进油路压力瞬时下降时，仍能保持夹紧力，所以接入单向阀保压。在该回路中还装有调速阀，在降下的过程中可以 保持轮对的缓慢降下。从而使轮对不至于撞坏 。 感器和调理器的选择 本机选用压阻式压力传感器，型号为 程为 16/传感器内部线路相当于一个电桥，只是有一个桥壁是可变，当压力发生变化时，可变桥壁的阻值发生变化，从而取得压力变化信号，为了传感器正常工作，必须提供其工作电流，该电流由信号调理器提供。 调理器是一台高精度，低漂移的直流放大器，本机配用 双通道，正面布置两个通道的各 3只调整旋钮；背面布置电源开关，两个输入，一个输出五芯插座。 压站的结构 装机液压站元件的组成 系统工作压力：高压管路为 低压管路为 以选择的液压阀的工作压力要根据系统管路的压力正确的进行选择。 购买设计文档后加 费领取图纸 24 压装机液压站有 6个集成块，液压元件的选择如下： （ 1） 油泵电机： （ 2） 双联叶片泵： 3； （ 3） 高压压力表一块： （ 4） 网式滤油器： （ 5） 集成块底版； （ 6） 集成块 1： 22磁阀二个， 压溢流阀一个， 压溢流阀一个； （ 7） 集成块 2： 流阀一个， 22磁阀一个， （ 8） 集成块 3： 流阀一个， 34 （ 9） 集成块 4： 22磁阀两个， 23 （ 10） 集成块 5： 23磁阀两个， 34 （ 11） 集成块 6： 23磁阀一个， 34 （ 12） 集成块顶块： 34磁阀一个， 压油的选择 正确而合理的使用液压油对液压系统适应各种环境条件和工作状态的能力、延长系统和元件的寿命，提高设备运转的可靠性，防止事故发生等方面都有重要影响。 对于本设计的液压系统，液压油的选择可参见手册 3（袖珍液压气动手册）表 133得选择洁净的 20#液压油。 在首次使用或换油时，工作油液的一次加入量为 364油箱内工作油液的正常液面应该在油箱油标的最低与最高刻线之间。首次启动后，油液进入了管道及油缸，此时油面会下降， 因此必须再次补充油，在使用的过程中还可能发生少量的泄露，因此应该经常检查游标，当油液面低于油箱游标的最低刻线时，应该及时加油。 工作油液应该定期进行检查和更换，换油液的周期，因使用条件而异，一般来说，两年更换一次。在连续运转、高温、高湿、灰尘多的地方需要缩短更换的周期。 购买设计文档后加 费领取图纸 25 压缸的调整 装液压缸的调整 可以根据压装液压缸的前端结构，更换引导套和压装盖，并调整好轴承托架体相互之间的距离，可以使压装机适应 197726 和 352226 型轴承。 起定位液压缸的调整 （ 图 10） 在整机调整时，应该注意：顶起定位液压缸升起高度的调整，应该使两缸升起的高度一致，并保证升起轮对后，轮对轴线较两压装缸顶尖的同轴度误差为 1毫米左右，然后锁紧各螺母和紧定螺钉。对不同型号的轮对，升起的高度是不用的，经过仔细的调整，可以对两种轮径（ 840 毫米和 915 毫米）的轮对滚动轴承进行压装。轮对如图 10 所示 。 装机及其环境的布置 压装机由机体、液压站和控制台三部分组成，液压站和控制台相对主机应该就近布置，现场的钢轨与机体上的导轨应该联 结平整。压装机工作时，床身承受很大的拉力和弯矩，因此基础应该捣实摸平，按照基础图的要求完成。机体就位时下部应该垫平，特别是全部地脚螺栓处要垫实。地脚螺栓为受力件，一定要埋牢固，以防止在工作中松动从而引起床身变形，影响压装检测精度。 购买设计文档后加 费领取图纸 26 毕业设计心得总结 这次毕业设计，是学习的检测，也是大学生活的终结。 我的题目是：大中型滚动轴承压装机机械的设计。设计主要是针对大中型轴承压装机的机械部分进行设计， 设计时，从实际情况出发，发挥液压传动的优点，力求在达到设计要求的情况下设计出结构简单、成本 低、操作简单、维修方便的液压传动系统。 这次设计让我获益良多