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含CAD图纸、说明书 全自动 砖压机 机械 液压 系统 设计 CAD 图纸 说明书

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内容简介：

毕业设计任务书课题：课题：全自动墙体砖压机机械结构及液压系统设计全自动墙体砖压机机械结构及液压系统设计专专 业业 机械设计制造及其自动化机械设计制造及其自动化 学学 生生 姓姓 名名班班 级级学学 号号指指 导导 教教 师师专专 业业 系系 主主 任任发发 放放 日日 期期1一、设计内容一、设计内容新型墙体材料逐步替代传统墙体材料走进个建筑部门，而生产墙体材料的机械往往都是通过人工完成，费时费力。本课题基于以上目的提出设计全自动墙体砖压机，设计 一台全自动墙体砖压机，该机械属机电一体化设备，适用于生产墙体实心砖砌块、地砖、各类型墙体砌块、劈离砌块、路缘石、护坡块、水工砌块及各类特殊的薄壁混凝土砌块。由于该机控制系统采用了先进的电气、液压与机械紧密结合，动作程序互锁、监控严格的程序控制系统，所以具有自动化程度高、生产能力强、操作简单可靠和维修方便等特点。1. 完成整个机器的的结构设计和液压装置的设计，完成相关参数的计算； 2. 绘制液压传动系统原理图和机器设计装配图；3. 机器的全部零件图；二、设计依据二、设计依据1. 课题来源：生产实际；2. 产品名称：全自动墙体砖压机；3. 批量：一台；4. 机器的设计定位精度0.1mm；可加工砖块尺寸：多种；加工速度：10 块 /分；5工作环境-10 oC-50 oC；26. 液压部分的设计按相关国家标准进行设计。三、设计要求三、设计要求1. 撰写开题报告；2. 查阅文献资料 10 篇以上，并有不少于 3000 汉字的外文资料翻译；3. 到相关单位进行毕业实习，撰写不少于 3000 字的实习报告；4. 设计的机器能够满足生产规划要求，机器设备安全、稳定，液压动作装置要求性能稳定，控制方便，能按照要求实现自动控制；5. 机械、电气设计图样的图纸总量折合成 A0 幅面在 4 张以上，图纸绘制应依据国家标准，需用计算机进行绘图；6. 编写毕业设计说明书,说明书应按相关要求进行编写。四、毕业设计物化成果的具体内容及要求四、毕业设计物化成果的具体内容及要求1、毕业设计说明书 1 份按教务处毕业设计说明书格式规范统一编排、打印，字数不少于 1 万字。2、设计图样1）机器的机械结构装配图 1 张2）机器压入装置部装图 1 张3）机器部分零件图 不少于 7 张4）液压原理图 1 张4、外文资料翻译（英译中）要求1）外文翻译材料中文字数不少于 3000 字；2）内容必须与毕业设计课题相关；3）所选外文资料应是近 5 年的文章，并标明文章出处。3五、五、 毕业设计（论文）进度计划毕业设计（论文）进度计划起讫日期工作内容备 注2 月月 20 日日2 月月 21 日日布置任务2 月月 21 日日3 月月 5 日日调查研究，毕业实习3 月月 5 日日3 月月 19 日日方案论证，总体设计3 月月 20 日日4 月月 7 日日技术设计（部件设计）4 月月 7 日日5 月月 7 日日工作设计（零件设计）5 月月 8 日日5 月月 25 日日撰写毕业设计说明书5 月月 26 日日5 月月 27 日日毕业设计预答辩5 月月 28 日日6 月月 6 日日修改资料6 月月 7 日日6 月月 8 日日评阅材料6 月月 9 日日6 月月 10 日日毕业答辩6 月月 11 日日6 月月 15 日日材料整理装袋 4六、六、 主要参考文献：主要参考文献：1 温怡彰,韦峰山, 叶松君具创新特色的两款新型宽体压砖机J.佛山陶瓷， 2010,(02):23-25.2 巩桂芬, 刘乘可编程序控制器(PLC)在瓷砖压机中的应用J陕西科技大学学报，2003,(02):90-93.3 冯开林一种高效瓷砖压机的液压系统特点分析J.液压与气动，2002,(04):05-07.4 黄鸿杰MICROMASTER 440 在粉煤灰砖压机辅助设备J国内外机电一体化技术，2009,(08):51-57.5 曾树培.新型墙体材料的一项技术革命J. 福建建材，2006,(01):54-56.6 李良光, 陈韶华非黏土砖生产技术的革命J点击新型建材，2003,(10):27-28.7 永振.HF 系列千吨全自动液压墙体砖压机J建材工业信息，2005,(01):53.8 李良光HF1100 全自动液压墙体砖压机J. 建材工业信息，2003,(05):65.9 马如宏，葛友华.机电传动控制M.西安电子科技大学出版社，2009.10 成大先.机械设计手册M.化学工业出版社，2004.七、其他七、其他5八、专业系审查意见八、专业系审查意见系主任： 年 月 日九、机械工程学院意见九、机械工程学院意见院长： 年 月 日6毕业实习报告专专 业业 机械设计制造及其自动化机械设计制造及其自动化 学学 生生 姓姓 名名 班班 级级 学学 号号 指指 导导 教教 师师 日日 期期 实习报告实习报告一、概述经过四年的专业学习，我们对机械电子知识的了解已经上升到了一定的高度,需要更多的机会去接触生产现场，从而为我们毕业后的工作生活奠定基础。在大二学期，学院曾为我们组织了一次工厂见习，但由于当时我们的知识还未形成体系，对很多专业的知识了解甚少，所看到的东西与本专业很难联系起来,所以对本专业掌握并不是很理想。毕业实习是我们机械设计制造及其自动化专业知识结构中不可缺少的组成分，也是毕业设计不可或缺的重要环节，其目的在于通过实习使我们获得基本生产的感性知识，理论联系实际，扩大知识面，提高动手操作能力，同时毕业实习又是锻炼我们业务能力和素质提高的重要渠道，培养当代大学生吃苦耐劳的精神。通过毕业实习，我们可以更好更直接的了解产业状况，了解本专业的发展前景，了解国内外的发展趋势，以及对公司的运作、管理、产品的设计、生产、销售等各个方面都有了深刻的认识，有效地快速地提高了我们将来工作的能力。为期四周的生产实习，我们先后去过了江苏省长虹涂装集团，羽佳模塑有限公司和悦达起亚三家机械生产车间进行实习考察，了解了这些工厂的生产情况，以及与本专业有关的各种知识，各厂工人的工作情况等等。第一次亲身感受了所学知识与实际的应用，各种镗床，铣床，钻床以及先进的数控设备在机械制造方面的应用，生产现场的流水线作业，工艺规程的严格执行等等。理论与实际的结合，让我们大开眼界,也是对以前所学知识的一个初审。通过这次生产实习，进一步巩固和深化所学的理论知识，弥补以前单一理论教学的不足,为后续专业课学习和毕业设计打好了基础。208江苏长虹汽车装备集团有限公司了解涂装设备的结构，性能及生产过程。了解主要的用户及市场对该企业涂装设备的评价情况。2011.2.293.9江苏羽佳模塑有限公司了解模具的结构和生产设备和生产过程及塑料件的制备过程及其与注塑机的配合。209东风悦达起亚汽车有限公司了解汽车生产主要过程，重点实习汽车生产的四大工艺，了解该公司汽车生产的相关企业标准及市场占有情况。二、实习过程3 月 2 日，我们来到江苏省长虹涂装集团参观学习。江苏省长虹集团是从事汽车焊装、涂装和总装生产线的规划、设计和制造的公司。在整个汽车涂装业中享有很高声誉。我们参观了该公司的离心风机的生产线，和一些板类零件的相关加工制造过程,并对离心风机也有了一定的认识。公司相关人员也向我们介绍了长虹涂装的发展历程和现状，我们对公司的发展状况和人才培养情况都有了一定的了解。3 月 3 日，我们到江苏羽佳模塑有限公司参加生产实习。江苏羽佳塑业有限公司始建于 1994 年，系国内知名的塑料制品生产企业，近年来，在各级政府的大力关心支持下，大力实施“项目推进、跨越发展”战略，企业规模不断发展壮大，产品不断升级换代。公司占地面积 70000，建筑面积 40000，固定资产总值 8000万元，在册员工 500 名（其中专业技术人员 48 名） 。我们参观了该公司的车间，见到了各种型号的电脑控制注塑机，向公司的相关人员大概理解了机器的相关操作及产品的情况，让我们对模塑这一块有了一定的理解。3 月 4 号，我们参观了东风悦达起亚先进的汽车生产线。东风悦达起亚汽车有限公司系由东风汽车公司、江苏悦达投资股份有限公司、韩国起亚自动车株式会社按 25%：25%：50%的股份结构共同组建的中外合资轿车制造企业。盐城第一工厂占地总面积 45 万平方米，员工 2200 多人，现已建成冲压、焊装、涂装、总装、检测等先进工艺生产线，具备年产 13 万辆轿车的生产能力。三、实习内容在江苏省长虹涂装集团，我们主要参观和了解该公司的离心风机生产线，包括各种零件的加工与制造，以及离心风机的装配成型工艺，并学习企业的文化。了解传统机械制造业在新设备的带动下，所发挥的巨大作用。在指导老师的带领下，我们参观了该公司的离心风机生产线，包括各种零件的加工与制造，以及离心风机的装配成型。我们重点参观了解了板件的切割加工及焊接等工序。该厂采用先进的数控切割机对板料进行切削加工，不仅能保证很高的切削质量和效率，而且大大减轻了工人的劳动强度。我们参观了该厂的离心风机装配车间，车间采用巨型的龙门吊对个组件进行装配，所以我着重查看了它的工作过程以及结构，并结合自己所学的控制理论以及材料力学等知识，对它有了更深的了解。参观实习过后，公司相关人员向我们介绍了长虹涂装的发展历程和现状，我们了解到长虹集团的发展历程，它是从一个小厂逐步成长起来的，这与长虹涂装的企业文化是密不可分的。长虹公司拥有一群敬业奉献，埋头苦干，和谐奉献，团结真诚的工作人员，他们在长虹最困难的时候通过一步步的努力挺了过来，并逐步发展成为在好多国家享有盛誉的大企业。正是长虹涂装的“追求完美，创造卓越，豪气贯长虹”的企业理念孕育了长虹涂装公司的企业人，壮大了企业的生命力。长虹涂装集团的工作人员敬业奉献，埋头苦干，和谐奉献，团结真诚，他们是长虹涂装公司长盛不衰的原因，当然，这和长虹涂装集团的企业文化是分不开的。正是长虹涂装的“追求完美，创造卓越，豪气贯长虹”的企业理念孕育了长虹涂装集团的企业人，壮大了企业的生命力。一个企业要想发展，首先要有很好的人文环境。江苏羽佳模塑有限公司秉承“顾客至上，锐意进取”的经营理念，坚持“客户第一”的原则为广大客户提供优质的服务。拥有大、中、小各类电脑控制注塑机 60台（其中 3200T1 台，2800T1 台，台湾震雄产 2600T1 台，2200T、1800T、1500、1300T、1000T 各 1 台，780T7 台，80650T45 台） 。目前公司产品畅销全国二十多个省市并已陆续出口到欧、美、日、韩、俄、南非等国家及香港、台湾地区，是苏北最大的塑料制品生产企业。 我们在羽佳见到了部分产品：在悦达起亚股份有限公司第二工厂，我们参观了先进的汽车生产线，包括冲压焊接、涂装及总装生产线。 第二工厂位于江苏省盐城市经济技术开发区内，建筑面积 364,794 平方米，员工逾 3100 人，工厂具备整车年 30 万辆的产能规模，配备冲压车间、焊装车间、涂装车间、总装车间和发动机车间等完整的整车生产配套设施。新工厂将按照 “一次规划、分步实施 ”的投资策略，滚动发展。到 2010 年第二工厂最终建成时，东风悦达起亚第一、二工厂将提升产能规模至43 万辆，成为占据中国乘用车市场 8.3的现代化、综合性乘用车制造企业。基于起亚全球统一品牌定位 “ThePowertoSurprise”意译而来的 “激情超越梦想” ，是今后东风悦达起亚全力主推的企业文化。其含义是“东风悦达起亚将时刻将中国消费者的利益放在首位，并以起亚全球同步的技术水平、世界一流的可靠品质和无与伦比的工作激情，向充满活力、希望不断提升生活质量的消费者，提供超出想象并值得信赖的产品，努力向消费者奉献感动和惊喜。 ” 四、分析江苏省长虹涂装集团由几个不同的分公司负责不同产品及零件的设计和开发，具有很大的集散能力，该公司的离心风机生产线分配合理，整个厂房采用双自由度的龙门吊实现工件的转移和搬运，不仅节约了空间和成本，而且大大提高了生产的灵活性。该厂采用先进的数控切割机对板料进行切削加工，不仅能保证很高的切削质量和效率，而且大大减轻了工人的劳动强度。通过询问相关人员，我们了解到离心风机是依靠输入的机械能，提高气体压力并排送气体的机械，它是一种从动的流体机械。其广泛用于工厂、矿井、隧道、冷却塔、车辆、船舶和建筑物的通风、排尘和冷却；锅炉和工业炉窑的通风和引风；空气调节设备和家用电器设备中的冷却和通风；谷物的烘干和选送；风洞风源和气垫船的充气和推进等。在羽佳模塑有限公司，我们主要参观并了解注塑机的结构和工作情况，以及羽佳模塑高质量、高效率的生产方式。注塑机又名注射成型机或注射机。它是将热塑性塑料或热固性料利用塑料成型模具制成各种形状的塑料制品的主要成型设备。分为立式、卧式、全电式。注塑机能加热塑料，对熔融塑料施加高压，使其射出而充满模具型腔。注塑机的工作原理与打针用的注射器相似，它是借助螺杆（或柱塞）的推力，将已塑化好的熔融状态(即粘流态)的塑料注射入闭合好的模腔内，经固化定型后取得制品的工艺工程。注射成型是一个循环的过程，每一周期主要包括：定量加料-熔融塑化-施压注射-充模冷却-启模取件。取出塑件后又再闭模，进行下一个循环。注塑机操作项目：注塑机操作项目包括控制键盘操作、电器控制系统操作和液压系统操作三个方面。分别进行注射过程动作、加料动作、注射压力、注射速度、顶出型式的选择，料筒各段温度的监控，注射压力和背压压力的调节等。东风悦达起亚汽车有限公司系由东风汽车公司、江苏悦达投资股份有限公司、韩国起亚自动车株式会社共同组建的中外合资轿车制造企业。第二工厂里面安装了德国先进的自动化生产线， 配备冲压车间、焊装车间、涂装车间、总装车间和发动机车间等完整的整车生产配套设施 。车身的焊装质量直接决定着后面工序的质量，车身的装配质量不良，不仅影响车外观，还会导致漏雨、风噪和车门关闭障碍的发生。汽车焊接的方法有很多，如电阻焊、气体保护焊和激光焊等。随着车身向着轻量化方向发展，车身材料的轻量化及车身金属材料的非金属化石必然趋势。车身材料仍以钢板为主，但是一些复合材料将得到广泛应用，如镀锌钢板、高强度钢板、铝合金、镁合金和高强度纤维复合材料。汽车总装配线由车身储存工段、地盘装配工段、车门分装输送工段、最终装配工段、动力总成分装工段、前梁分装工段、后桥分装工段、仪表盘总成工段和发动机总装工段组成。五、实习感想时间过得真快，一转眼间三天的实习时间就过了。在这段时间里，我学到了很多在课堂上学不到的东西，也认识到了自己很多的不足，感觉收益非浅，以下是我在实习期间对工作的总结以及一些自己的心得体会。作为一名即将毕业的大学生，如果在工作之前对生产过程一无所知，并不利于知识的掌握与专业技能的培养，学校带领我们进行了这次实习活动，让我们从实践中对这门自己即将从事的专业获得一个感性认识，为今后的工作打下坚实的基础。实践是大学学习的第二课堂,是知识常新和发展的源泉,是检验真理的试金石,也是大学生锻炼成长的有效途径。一个人的知识和能力只有在实践中才能发挥作用,才能得到丰富、完善和发展。大学生成长,就要勤于实践,将所学的理论知识与实践相结合一起,在实践中继续学习,不断总结,逐步完善,有所创新,并在实践中提高自己由知识、能力、智慧等因素融合成的综合素质和能力。全自动墙体砖压机机械结构及液压系统设计全自动墙体砖压机机械结构及液压系统设计摘摘 要要：全自动液压砖压机作为压力加工的重要设备，已经成为工业生产特别是陶瓷工业必不可少的装备之一。大型全自动液压砖压机由于其自身结构和承载方式的特点，容易因机械强度、刚度不足以及共振而发生破坏，这使得结构分析与优化成为了大型全自动液压砖压机设计的一个重要内容。本课题采用传统理论方法对全自动液压墙体砖压机机身结构进行设计、计算、强度校核，采用AUTO CAD 设计软件对上横梁、底座、上活动梁、下活动梁、主液压缸、立柱、总装图进行了工程绘图，在参考了某公司生产的四梁四柱液压墙体砖液压机液压系统以及查阅了大量关于液压系统设计的书籍后，确定全自动数字控制系统的设计方案，绘制了液压系统图，给出了电气系统的工作说明书，并对其进行了可行性分析，最后对整个设计进行系统分析，得出整个设计切实可行。关键词关键词：全自动液压砖压机；立柱；横梁 Design of Mechanical Structure and HydraulicSystem of Automatic Hydraulic Brick PressAbstract: Full-automatic hydraulic pressure brick machine become essential equipment in industry manufacture especially in chinaware industry. Heavy Full-automatic hydraulic pressure brick machine is easy to be damaged because of absence of strength, stiffness and vibration due to its structure and force. Thus, the analysis and optimization of structure and an important part of Full-automatic hydraulic pressure brick machine designing.this topic uses the traditional theory method to carry on the design, the computation, the intensity examination to the ZY1200 completely automatic hydraulic pressure wall brick press fuselage structure, used AUTOCAD design software to the main traverse, the foundation, on the portable beam, under the portable beam, the host hydraulic cylinder, the column, the final assembly drawing to carry on the project cartography, in referred to some company to have produced four girders four column hydraulic pressure wall brick hydraulic press hydraulic system which as well as has consulted massively after the hydraulic system design books, determined that the semiautomatic numerical control systems design proposal, has drawn up the hydraulic scheme, has given electrical systems working instructions, and has carried on the feasibility analysis to it, finally to entire the design carries on the system analysis, obtains the entire design to be practical and feasible.Key word: Automatic hydraulic brick press; Column; Beams.文 献 资 料专专 业业 机械设计制造及其自动化机械设计制造及其自动化 学学 生生 姓姓 名名 班班 级级 学学 号号 指指 导导 教教 师师 文文 献献 资资 料料1 温怡彰,韦峰山, 叶松君具创新特色的两款新型宽体压砖机J.佛山陶瓷， 2010,(02):23-25.2 巩桂芬, 刘乘可编程序控制器(PLC)在瓷砖压机中的应用J陕西科技大学学报，2003,(02):90-93.3 冯开林一种高效瓷砖压机的液压系统特点分析J.液压与气动，2002,(04):05-07.4 黄鸿杰MICROMASTER 440 在粉煤灰砖压机辅助设备J国内外机电一体化技术，2009,(08):51-57.5 曾树培.新型墙体材料的一项技术革命J. 福建建材，2006,(01):54-56.6 李良光, 陈韶华非黏土砖生产技术的革命J点击新型建材，2003,(10):27-28.7 永振.HF 系列千吨全自动液压墙体砖压机J建材工业信息，2005,(01):53.8 李良光HF1100 全自动液压墙体砖压机J. 建材工业信息，2003,(05):65.9 雷光理郑州德亿重工 DYS-系列(430850t)双向加压全自动液压压砖机闪亮上市J 墙材革新与建筑节能，2010,(04):58.10 庞淑雅, 李功杰YP 系列陶瓷液压自动压砖机位移速度控制系统J机械与装备，2010,(06):29-31.目目 录录1 引言.11.1 全自动液压砖压机的简介.11.2 全自动液压砖压机在国内外的生产状况及发展趋势.11.3 本设计研究的内容和意义 .22 设计原理 .42.1 液压砖压机工作原理 .42.2 液压砖压机主要特点 .43 总体方案的论证和选择 .63.1 压制油缸的选择 .63.2 机架结构形式的选择 .84 砖压机各主要零部件的设计 .104.1 各零件的结构设计 .104.1.1 主机的结构 .104.1.2 上横梁的结构设计 .104.1.3 活动横梁的结构设计 .114.1.4 下横梁（工作台）的结构设计 .114.1.5 立柱的导向导套设计 .124.2 各主要零部件的初步设计计算 .124.2.1 立柱拉杆初步设计计算.124.2.2 套筒的初步设计计算 .174.2.3 上横梁的初步设计计算.184.2.4 活动横梁的初步设计 .204.2.5 下横梁（工作台）的初步设计 .204.2.6 充液箱的初步设计 .225 砖压机各主要零件的详细设计及用 PROE 建立三维模型 .245.1 活动横梁的详细设计及三维模型的绘制.245.1.1 活动横梁的总体设计 .245.1.2 T 型槽的设计.245.2 上横梁的详细设计和三维模型的绘制 .255.2.1 上横梁的总体设计 .255.2.2 立柱和上横梁的连接设计 .255.2.3 活塞杆和上横梁的连接设计 .265.3 下横梁（工作台）的详细设计和三维模型绘制 .265.4 立柱的详细设计和三维模型绘制 .275.5 套筒的详细设计和三维模型绘制 .285.6 螺母的设计及三维模型绘制 .285.7 最终设计结果 .29总 结 .31参考文献 .32致 谢 .33附 录 .3411 1 引言引言1.1 全自动液压砖压机的简介液压砖压机(以下简称压机)是现代墙体砖生产线的核心关键设备，是机、电、液、气一体化的高技术专用设备。说它关键，主要是它前连原料加工，后接干燥烧成，若砖压机出现故障，则全线停工。说它专用，主要是出于特殊的物料（含少量水的喷雾干燥颗粒状泥粉料）及成形工艺技术（按照特定的升压曲线实施多次加压及排气） ，而一般的压力机显然是不能用于压制墙体砖的。作为生产线的关键设备全自动砖压机显出示许多的优点：压机采用液压传动对砖胚施加等静压力，工作平稳，有利于胚体压制成行。采用液压传动可非常方便地实现对压制力、速度、时间的调节控制，并保持稳定，使压机动作很好的符合工艺的要求；容易实现压机的大型化和自动化；胚体成型好，强度高。现代全自动液压砖压机都看其有可靠性、重复性、调控性、耐久性、效率等。本毕业设计主要研究宽体砖压机，以提高生产效率，节约生产成本，获得更好的经济效益。1.2 全自动液压砖压机在国内外的生产状况及发展趋势.1 国内外砖压机的生产概况国内外砖压机的生产概况国内：当今的中国，是世界上公认的墙地砖的生产大国，有着世界最大的陶瓷压机市场。但直至 20 世纪 80 年代末，陶瓷砖压机仍是我国建陶企业唯一需要全部引进的装备，其主要来自意大利和德国。中国陶瓷砖压机从最早开始研发到今天成为砖压机生产大国,其间经历了二十多年的艰难的历程。今天国产压机不仅可以替代进口的砖压机，而且可以大批量的出口外国，这是一个具有历史意义的重大的转变。国产砖压机的主要技术参数、主要技术性能和整体水平已接近国外现代砖压机的先进水平，而且差距在不断缩小，但是国产砖压机行业发展时间短，发展开发过程中存在一些问题也是难免的，制造企业还应该不断提高产品质量，进一步降低成本，提高自身的竞争力，在巩固国内市场的同时，应积极开拓国际市场，只有在国际市场上占有一席之地，才真正证明国产压机的成功。07 年广东科达机电宣布其自主研制的 7800 吨压机研制成功，标志着我国也步入了压机大吨位压机市场。经过 10 多年的不懈努力,国产砖压机取得了长足的进步,无论从外观和结构方面都经过了不断的优化、创新,但与国外砖压机相比还有较大差距。例如铸、锻件的质量问题就是国产砖压机与进口砖压机最明显的差距之处,故国产砖压机看上去总是显得粗糙、笨重。所以国产砖压机的研发,要立足国情,可以用好的结构,适合国情的结构来弥补国内制造业的不足。梁体的优化就是要最大限度的减少应力集中的危害,使梁体的应力场趋向均匀,在确保梁体刚度足够的前提下,可以适当减轻重量。同时梁体的优化还要有利于铸造工艺,例如优化时可以通过改变结构将铸造缺陷的密集区设计为低应力区以排除日后可能发生的隐患。全自动墙体压砖机机械机构及液压系统设计2为了满足陶瓷生产的需求,科达机电推出宽体压机，有KD3800、KD3200、KD2100。在一定的压力下，加宽工作台的，可以提高生产效率。宽体压机可以降低主电动机的功率，可以提高压制频率，还可以提高其工作的稳定性、节能、改变外观等，研究宽体压机还是很的意义的。通过现代的设计方法，对其进行设计，改变压机大小的、重量、受力情况、寿命等，对宽体压机将来能更好的适应市场和受到使用厂家的信赖好评给以保证，降低生产成本，为生产厂家获得更大的利益。宽体压机节能，提高生产效率，可以给使用厂家带来更大利益，降低能耗等。国外：近十几年来，国外的砖压机发展非常快，主要标志是，随着科技的进步，全世界生产砖压机的主要产家如德国的莱斯公司、道尔斯特公司等，意大利的萨米克公司、西蒂公司、维高公司、纳萨蒂公司等，日本的日型公司等一些公司不断推出结构日益完善，生产效率和自动化程度不断提高，多种结构形式的新型墙地砖成形液压机。国外的砖压机现在都在向美观，大吨位，高精度，高效率，节能控制，多功能自动化程度更高和机器的动作更加符合料压制成型的工艺要求的方向发展。.2 现在砖压机的发展趋势现在砖压机的发展趋势随着陶瓷砖砖压机技术的日益进步，现代陶瓷液压砖压机无论从主机结构还是液压控制技术方面都和早期的砖压机大有不同。例如主机结构较多的采用经过不断优化的各种新型结构以及预应力结构，使砖压机的主机精度、可靠性和抗疲劳性能得到较大的提高；而近年来较多的采用先进的液压伺服比例控制技术,使砖压机的压制动作更加的柔和、平稳,压制力更加准确。这些都为现代建筑陶瓷业生产多变的高档墙地砖创造了非常有利的条件。现代陶瓷砖砖压机主机结构的研究与开发就是要以最佳的、最合理的结构,尽可能少的原材料消耗,获得最理想的实用效果,包括主机精度、综合性能以及抗疲劳性等。但要做到这一点,就需要我们付出很多的努力,不断地总结经验、学习和研究。1.3 本设计研究的内容和意义众所皆知，随着我们国家的政策和我们国人自己意识到纯粹的简单的模仿别的国家的机器与不能在满足我们国家经济高速公路发展的要求，近些年来我们自主设计创新的机械产品已经越来越多。只有我们有生产出有先进水平的机械，才能真正的摆脱国际上一些强国对我们的控制，才能使我们生产出来的产品更具有竞争力，我们国家才能步入国际强国的行列。本设计设计的是全自动液压砖压机（宽体）的机械部分的设计，采用现代的设计方法，对砖压机的机架进行详细设计。用现代的设计方法和技术，实现对砖压机的设计制造，以优化砖压机，减轻砖压机的重量，节省材料等，提高其可靠性、重复性、调控性、耐久性等。陶瓷液压砖压机(以下简称压机)是现代陶瓷生产线的核3心关键设备，是机、电、液、气一体化的高技术专用设备。说它关键，主要是它前连原料加工，后接干燥烧成，若砖压机出现故障，则全线停工。通过这样的设计可以减少砖压机的故障率，可使砖压机的寿命更长。而研究宽体砖压机，以提高生产效率，节约生产成本，获得更好的经济效益。本项目研究全自动液压砖压机的机械部分，为了提高效率，可以把压机的工作台的加宽。的砖压机增加工作台宽度可同时进行压制多块墙地砖。研究的砖压机的机械部份，用 PRO/E 画出其三维模型,然后用 ANSYS 软件对其有限元分析代替传统的方法，优化设计，以节省材料。目标实现砖压机同时实现压制墙砖 600mm600mm(3 片)，360mm450mm（6 片/次） ，450mm600mm(5 片/次)，500mm500mm(4 片/次)。实现砖压机的最优设计（减轻重量、提高疲劳强度等） 。全自动墙体压砖机机械机构及液压系统设计42 2 设计原理设计原理最早有砖压机是采用螺旋传动，而螺旋传动只能传递较小的压制力，一直制约的砖压机的发展，直到后来人们引入了液压的传动，使压制力有很大的提高，压制出各式各样规格的砖，大大提高了生产效率。下面我们介绍一下液压砖压机的原理。2.1 液压砖压机工作原理 图 2-1 液压砖压机的工作原理 1小柱塞 2大柱塞 3坯体液压砖压机是根据静态下液体压力等值传递的帕斯卡原理制成的，它是一种利用液体压力传递能量的机器。其工作原理如图 2-1 所示。2图 2-1 液压砖压机的工作原理2.2 液压砖压机主要特点 根据液压砖压机的工作原理可知，砖压机采用液压传动具有以下特点：（1）容易实现大型化。因为油压和活塞的面积可在较大范围内变动，压制力F=AP，只要增大活塞面积A和提高油压力P，就可得到大吨位的液压砖压机。目前已有公司宣称研制出一万吨液压砖压机就是证明。由此可知采用液压传动的砖压机容易获得更大的工作压制力，以满足压制大规格制品的要求。5（2）可方便地对压制过程的压力、速度、保压时间等参数实行调节和控制，使各项压制参数满足压制成形工艺的要求。（3）对砖坯施加的压力为静压力，因此工作平稳，有利于砖坯的压制成形。（4）容易实现砖压机的自动化操作。全自动墙体压砖机机械机构及液压系统设计63 3 总体方案的论证和选择总体方案的论证和选择全自动液压砖压机主机部分（又称机械部分）主要由机架、压制油缸、增压缸、顶模装置、布料装置及排气、安全装置等组成。本设计主要研究机架和压制油缸的选择。3.1 压制油缸的选择本设计将先择活塞式的油缸，油缸倒置并将其和活动横梁做成一体，即倒置式组合主油缸。改善了活动梁的受力状态, 使压制力更加均匀, 有利于坯体成形。现在砖压机的油缸主要有两种形式一种是活塞式油缸（图 3-1（a） ） ，另一种是柱塞式(图 3-1(b)。下面我们将通过比较。确定选择哪一种油缸更符合本设计的要求。（a） (b)图 3-1 液压砖压机压制油缸示意图1 活动横梁 2 活塞 3 柱塞塞式油缸被活塞分隔为两个腔，因此可以获得正反两个方面的运动。当活塞腔通入高压油，活塞杆腔回油时，即为工作行程；当活塞杆腔进油，活塞腔回油时，则可实现回程，故不需单独设置回程缸。它属于双作用油缸。由于活塞式油缸不需另设回程缸，所以结构紧凑，零件少，安装空间小。活塞在运动时，除了活塞杆有导向作用外，活塞沿缸壁滑动，也具有导向作用，且导向长度较长，所以活塞式油缸导向性能好。活塞缸密封件的寿命较长，原因是高压端的密封填充件的微小渗漏属内泄漏，只要不影响使用性能，密封件产生的一些微小泄漏可继续使用，不必更换。柱塞式油缸是一种单作用油缸，只能从一个方向加压，所以要靠另外的油缸实现回程。柱塞在油缸中上下移动时是在导向套（环）中滑动的。一般导向套长度较短，为了加长导向距离，以便承受较大的偏心力矩，可在柱塞的两端安装导向套。此外回程缸的另一个作用是用于导向作用。柱塞缸的密封的寿命较短，原因是柱塞缸一端通高压油腔，另一端直接与大气相通，密封件两端的压力差较大，而且有微7小的渗漏，都会污染环境和坯体，均影响使用，必须进行更换。柱塞在导向钢套中作往复运动，偏心载荷断还会发生倾斜，因此校塞表面必须具有足够的硬度及光洁度，以免过早磨危或因表酣拉毛，拉成沟潜而导致损坏。校寒表四拉坏后，会直接影响密封寿命，引起高压液体的漏损，甚至每隔半月就必须换一次密封，严重影响生产。通过上面的比较我们将选择活塞式的油缸。油缸的装也有两种形式一种是正常安装与上梁做一体（图 1-5） ，一个是倒置安装下梁做成一体（图 1-6） 。图 3-2 主油缸与上横梁合一结构 图 3-3 主油缸与动梁合一结构1 横梁 2 缸盖 3 活塞 4 缸体 5 法兰 1 横梁 2 活塞 3 缸盖 4 缸体 5 动梁一般情况下，油缸安装在上横梁上，活塞杆与活动横梁相连。大吨液压砖压机采用将活塞式油缸倒置的结构，即将活塞杆与上横梁固连，活塞杆固定不动，而将油缸与活动横梁做成一体，让缸体活动横梁作上下运动。工作原理同普通活塞式油缸一样，但具有如下优点：增加了活动横梁受力面积，大大改善了活动横梁的受力状态，相对提高了活动横梁的刚性，使其受力变形小，使砖坯压制力更加均匀，有利于砖坯的压制成形，提高砖坯压制质量。压制油缸倒置可使上横梁的结构大为简化，从而大大减少其加工难度，同时不需在上横梁加工出油缸，因而使上横梁的强度得以大大提高，并可减小主机尺寸。由于倒置式有以上显著的优点，本设计将选择倒置式的。主油缸与动梁合一结构是大型砖压机的结构形式（如图 1-6） 。主油缸采用筒形无缸底结构，利用动梁的上平面作为油缸底部，通过柔性联接和独特的密封结构将主油缸和动梁联成一体。除具有油缸倒置结构的优点外，另外与带缸底倒置油缸结构相比，运动部分的重量大大减轻，有利于提高砖压机的运动速度及工作频率；油缸的重量减轻 50%以上，主机高度可适当降低，并彻底解决了带底油缸的缸体与缸底连接部位的应力集中难题。全自动墙体压砖机机械机构及液压系统设计8 综上所述，本油缸将使用活塞式油缸，而且倒置，油缸做成一体。3.2 机架结构形式的选择机架是承受压制成形时的全部载荷，因此机架的强度和刚度对整机的性能影响较大。 目前，在陶瓷墙地砖的生产过程中，砖压机是陶瓷粉料干压成型的关键设备，因而砖压机框架刚性的好坏在一定程度上影响了陶瓷墙地砖坯体的质量及成坯率的高低。具体说来就是砖压机框架的刚性好，框架变形极小，所压制的坯体致密度、机械强度及成坯率等都较高;反之，坯体致密度、机械强度及成坯率等都较低，严重时，甚至成不了型，压不成坯体。所以说研究和探讨砖压机框架的设计计算，合理地提高框架的刚性，有效地减少框架的变形，能极大限度地提高陶瓷墙地砖坯体的质量及成坯率。目前常用的机架的结构形式有梁柱组合机架、拉杆套筒梁柱组合机架、钢丝缠绕机架，通过下面的比较选出最佳的机架方案是拉杆套筒梁柱组合机架。拉杆套筒梁柱组合机架拉杆套筒梁柱组合机架（图 3-5） 。由上、下横梁与四根立柱用螺母连接而成，立柱由拉杆及套在其外面的套筒组成。装配时，拉杆两端分别穿过上、下横梁的通孔，再用专用千斤顶将拉杆拉长（也可加热使之伸长） ，最后用螺母拧紧。这样，拉杆受一个预拉力，全长预紧。拉杆受拉而套筒受压，使上下横梁构成一封闭的戒框架，整机的刚性好，强度大。工作时，机架承受的为脉动载荷，循环特征r=0。立柱施以预拉力后，脉动载荷与预拉力叠加，改变了载荷的性质。如果设计得当，载荷的循环特征可大些，载荷性质接近于静载荷。这样一 来，拉杆就可以材料的屈服极限而不用持久极限特征来进行强度校核，材料的能力得到充分的利用，拉杆截面可以做小一点。3800 吨砖压机是中等压力的砖压机用拉杆套筒梁柱组合机架的结构形式完全能够满足要求。梁柱组合机架梁柱组合机架（图 3-6） ，虽然结构简单，在制造和装配都比拉杆套筒梁柱组合机架简单，成本低，但是在压制的时候产生较大的变形，强度和刚度都不够，只适合吨位小的砖压机，不适合 3800 吨砖压机。钢丝缠绕机架钢丝缠绕机架(图 3-7)，是现在世界上大吨位砖压机比较常用的一种机架形式，由上、下两个半圆梁及两立柱用预应力绝缘缠绕而成。通过预紧钢丝对梁柱施加足够的预紧力，使梁柱上的拉应力大部分转化为压应力，这样就大大消除了由于拉应力引起的疲劳裂纹扩展的隐患，提高了砖压机机架的疲劳强度和刚度。在我们国内这种形式的机架用的比较少，技术还不是很成熟，在制造和装配有一定的难度，造价成本高，而且其主要用于大吨位的砖压机 3800 吨砖压机是中等压力的砖压机用拉杆套筒梁柱组合机架的结构形式完全能够满足要求。9图 3-5 拉杆-套筒 梁柱组合机架 图 3-6 梁柱组合机架1 横梁 2 动梁 3 立柱 4 套筒 5 底座 1 横梁 2 动梁 3 立柱 4 底座图 3-7 钢丝缠绕机架1 上梁 2 动梁 3 导柱 4 底座 5 支脚综上所述，本设计将选择拉杆套筒梁柱组合机架。全自动墙体压砖机机械机构及液压系统设计104 4 砖压机各主要零部件的设计砖压机各主要零部件的设计4.1 各零件的结构设计.1 主机的结构主机的结构 从前面方案的选择中我们选择了现在比较常用的拉杆套筒式的梁柱式的结构形式，如下图（4-1）所示图 4-1 拉杆套筒式的结构.2 上横梁的结构设计上横梁的结构设计我们才用梁柱式的结构，上横梁要开四个立柱孔。为了结构的美观我们将把充液箱放在在上横梁做成一体，即上横梁上表面要开一个孔，做为充液箱。活塞杆和上横梁才用法兰连接，连接处有一孔。螺母连接处要有沉孔，和套筒、法兰连接处都要有凸台。为了节省材料，内部可以适当的挖空。其结构简图，如图（4-2）所示。形状尺寸要求立柱孔一般比插入端大 1-2mm。立柱螺母锁紧的表面（沉孔表面）平面度0.与活塞接触的表面平面度取 0.1，垂直度（相对于轴线）0.0511 图 4-2 上横梁的结构简图.3 活动横梁的结构设计活动横梁的结构设计 由于我们才用油缸倒置的形式，我们将去做成缸梁一体式的，活动横梁上也开有四个立柱孔，由于活动横梁在运动中的精度要求比较高，为了套筒和上横梁的接触要加导套，横梁还要放成导套的沉孔。下面还要有 T 型槽。如下图（4-3） 形状与尺寸的精度要求活动横梁的下表面的不平面度取 0.05。对工作的平行度 0.08孔前后左右的中心距偏差取0.2，孔对角方向上的公差由下面的公式（式中 R、对角上孔的间距及公差；x、左右方向上的间距及公*xyRxyRR Rx差；y、前后方向的间距及公差。 ）y立柱孔与导套的外圆的配合精度76Hn图 4-3 活动横梁的结构简图.4 下横梁（工作台）的结构设计下横梁（工作台）的结构设计下横梁是主机受力比较大的一横梁，支撑着整台机器的重量和冲力，另外还要固定下横梁，安装顶模装置，还要连接布料装置，我们设计是宽体砖压机，下横梁的工作台面应该比较宽。为了保证下横梁的壁厚，对取适当的挖空，具体结构形式如（4-4）所示。形状尺寸的精度要求工作台面的平面度 0.05锁紧螺母与之贴全的平面的平面度 0.16立柱孔比立柱大 2mm全自动墙体压砖机机械机构及液压系统设计12图 4-4 下横梁结构简图.5 立柱的导向导套设计立柱的导向导套设计活动横梁与立柱配合外的导套是砖压机运动部分的导向装置，它对子机器的运动精度，压出来的砖的尺寸精度，模具寿命各机身受力等有很大的影响，因此导向装置的设计也是很重要的。拉杆套筒式的导向精度比较难保证，主要是由于配合面多，累积定向误差大，为了达到活动横梁的较高导向精度，我们在行动横梁导向要加导套，导套的形式用圆柱式的。为了减小加工难度，将上下横梁做成凸台形式。上面我们在设计上横梁的时候已经初步的设计了导套，厚度取 20,高取 40.现在我们对其进行详细设计。便于安装我们把导套做成凸式的，然后用压盖将其固定，上面还有防尘圈和毛线。其结构简图如图 4-5 所示图 4-5 拉杆套筒结构简图 4.2 各主要零部件的初步设计计算.1 立柱拉杆初步设计计算立柱拉杆初步设计计算压机在工作的时候，立柱只承受拉力，套筒内承受压力。总的颈紧力 Pj 一般为公称压力的 1.2-1.5 倍。这里取 1.5 倍，以防止套筒与上横梁分离，使拉杆始终13受拉套筒始终受压。拉杆的设计我们可以参照螺栓的设计方法进行设计。计算项目计算过程及说明结果1、受力分析拉杆的受力分析如下图所示：砖压机在工作的时候是受力情况是变化的，所以立柱受的接拉力是变化的。和螺栓受力变化一样如下图所示（机械设计 P86）其中： Q：每根立柱受的压机工作时所受所受力 Qp：立柱受的预紧力（Qp1.3F） F：工作压力（Fp/4，其中 p 是公称压力） QP: 工作过程中立柱受的预紧力 Q ：立柱受的总拉力全自动墙体压砖机机械机构及液压系统设计14F: 应力幅C1 : 立柱拉杆的刚度C2 : 上横梁各套筒的刚度：拉杆加载后外伸长的长度 上横梁和套筒加载后被压缩后的增量由机械设计公式得Q Qp+F112CCCQ/P = Qp - F212CCCn-n 截面所受的图如下图由 Q/P = Qp - F =1.5-0.8F=0.7F212CCC由 Q Qp+F1.5F+0.2F1.7F112CCC由 FP/4/4 N N 得73.8 1069.95 10Q N71.6915 10 相对刚度112CCC0.2212CCC0.8立柱受的最大应力Q 71.19 10N2 材料的选择本设计中的立柱的材料将选择 35CrMo.35CrMo 的特性系数及力学性能：屈服极限 抗拉强度MPas835MPab980弹性模量 泊松比MPaE1110074. 20.3由于立柱比较大受力也比较大，使用锻造方法对其进行加工，35CrMo 这种合金钢具有良好的锻造性能。35CrMo152 拉杆直径计算 d初步的计算拉杆的直径 d取安全系数 ns=3=278MPa ssn8353由得到2 4FAAd0.272m 4Qd对于螺纹型式一般对小于 500 吨的选用公制细牙螺纹。对大于 500 吨的选用单线细牙锯齿形螺纹(按重型机床行业标准 QZBl7373 选用)。查机机械零件设计手册上册499 页选用大径 d=300 螺距 P12 中径 d2=291 小径 d1=279.14(螺母大径 D300 中径 D2291 小径 D1282） 。由于 d1=279.14272 可以满足要求。 故取 d =300d =3003 螺母的设计立柱螺母立柱一般有整体式与对开式两种。对于中小型液压机采用整体式较多。大于 500 吨的用对开式较多。材料一般选用 45 锻钢件。螺母高度一般取： H=11.5d螺母外径一般取： D11.8d式中 d 为螺纹直径设计中螺母的高度 H1.2d1.2 300360 螺母的外径D31.5d=450由螺纹的设计中可得螺母的螺母大径 D300 中径D2291 小径 D1282 大径D300 中径D2291 小径D1282防松装置由于立柱的螺纹连接是在变载荷的工作条件下工作，全自动墙体压砖机机械机构及液压系统设计16的设计很容易松动，压砖工作是不允许出现松动，松支后不仅会存在危险，而且会影响到砖压机的压制效果，所以需进行防松设计。参照机械设计我们防松装置将采用摩擦防松中的对顶螺母。两螺母对顶后，使旋合螺纹间始终受到附加的压力和摩擦力的作用。工作载荷变动的时候，该摩擦力仍然存在。由上面可知螺母高度为360，故我们的两个螺母高度和大于等于 360，故取每个螺母的高度为 180。受用对顶螺母防松螺母的高度为 180疲劳强度校核由于砖压机在工作时立柱受交变应力，我们有必要对它进行强度校核。 由上面已知安全系数 S=3。立柱受的最大拉力Fmax=1.7F=N，Fmin=1.5F=N71.6915 1071.425 10，应力幅62.7 10F应力保持不变由机械设计32 机械零件的疲劳强度计算=223MPammaxmin2FFA=38MPaaFA根据材料力学式（11-16）359P1amnK 其中：工作安全系数；n 对称循环的持久极限；1 应力幅；平均应力；am 有效集中应力系数；K 尺寸系数；表面质量系数; 试件材料常数，对于合金钢=0.230.3。查机械设计手册第二卷表11.6-411 106P 立柱受抗压011.42=10.23()sb0.23(835980)417.4501.42 417.45592.779MPa我们选择的材料是35CrMo,查表得=0.28查表 螺纹连接的尺寸系数=0.5由机械零件设计手册查表 6-5 得有效应力集中系数2k立柱可满足要求17查机械设计手册疲劳强度设计表 3-2 得=1.7n所以=1.951.7417.54 380.28 223n所以立住是安全.2 套筒的初步设计计算套筒的初步设计计算计算项目计算过程及说明结果套筒厚度的设计全自动液压砖压机才用拉杆套筒形式，在工作过程中套筒始终受压，由上面立柱的设计可知套筒始终受压，最大压力即为预紧力 Fmax=1.5F=N71.5 3.8 10471.425 10最小压力 Fmin=0.7F=N70.7 3.8 10466.65 10在这里初步计算一下它的外径的大小，材料取和立柱的一样也是 35CrMo,安全系数 ns=3，则278Mpa，由于套筒和立柱是部分接触，套筒内径 d 初取 330由得221.5 ()4FDd72261.33 104(0.3)3.14 278 10D得389,这里取400套筒的校核压杆稳定性的校核压杆稳定性的较核由材料力学 压杆稳定的校核9.5由公式（9.8）求出 2291(210 10 )50830pE由于套筒是可简化成一端固定的，另一端铰支，=0.7。截面是圆环形，i=IA442222()320.18()4DdDdDd(初取 l=1300)，10.7li1全自动墙体压砖机机械机构及液压系统设计18疲劳强度的校核所以不能用欧拉公式计算临界压力。由分公式(9.11),2980798016675.296sab由于，所以上面我们杆用强度计算是可以满足要2求。疲劳强度的校核套筒受交变应力，Fmax=1.5F=N，Fmin=71.425 10N66.65 10=190MPa，=138MPammaxmin2FFAaFA由式（3-2）同上面的=417Mpa，查表得应力集中系数=1，1k查表尺寸的截面系数=1查机械设计手册疲劳强度设计表 3-2 得=1.7n=2.21.71amnK 满足要求满足要求.3 上横梁的初步设计计算上横梁的初步设计计算计算项目计算过程及说明结果受力分析上横梁的初步设计可以把其简化成梁的形式，本设计油缸采用倒置安装，即活塞杆与上横梁连接。活塞杆与上面接触面的力可以看成是均布载荷均布力为q。受力分析我们将采用我们学校老师自己开发的材料力学软件对上横梁的受力求出最大弯矩,受力简图如下图所示19由同组设计同学，得知活塞杆的直径 d=1m,所以均布力q=p/d=N/m73.8 10受力分析求出力 FA,FB,弯矩 M由MA0,求出 FB FB*AB-q*d*AB/2=0 FB= 1.6 107N1 1.22.4q 2q同理 FA1.6 107N2q剪力图如下图所示弯矩图如下图所示最大弯矩 Mmax2*228pABq l = 773.8 102.43.8 1044 = N.m73.61 10最大弯矩Mmax = N.71.805 10m全自动墙体压砖机机械机构及液压系统设计20材料的选择砖压机的上横梁、活动横梁、底座都是采用铸件。中碳钢有良好的韧性及塑性，强度和硬性较高，切削性能良好比低碳钢铸造性能好.参照其它砖压机本设计将采用 G270-500G270-500 特性系数及力学性能：屈服极限 抗拉强度MPas270MPab500弹性模量 泊松比MPaE1110074. 20.3材料ZG270-50上横梁的设计参照其它砖压机取上横梁的宽 b=1400,高 h=1400对其进行初步计算可采用下面这个公式max MKW其中取 K1.5,W（初步设计把截面看成长方形）26bh脆性材料安全系数可以取大点，这里 ns=4则500/4125MPa =71.5 1.805 10w0.4921.4 1.46wPa118MPa135MPa711.8 10可以满足要求上横梁的宽b=1400,高h=1400 .4 活动横梁的初步设计活动横梁的初步设计计算项目计算过程及说明结果活动横梁的设计本主设计采用电气行程开关进行限程，不是采用机械限程，通过模具垫板传递压力，故动梁仅受挤压应力和较小的弯曲应力，可以不用对其进行详细设计。参考其它砖压机取其宽 b=1120,高 h=400材料和上横梁的一样选择 ZG270-500材料 ZG270-500 宽b=1120,高h=400.5 下横梁（工作台）的初步设计下横梁（工作台）的初步设计21计算项目计算过程及说明结果受力分析下横梁的初步设计可以把其简化成梁的形式，在压制过程中下横梁也是受均布载荷，均布载荷的面积即模具与下横梁的接触面积，由可压制 3 块 600 600,接触长度大概是 2100,下横梁的受力简图如下图所示分析计算过程和上横梁一样剪力图弯矩图最大弯矩Mmax()42pCDAB其中 AB 大约是中心间距 AB 初取 3200CD 是下模和工作台的接触面而定，一般取（0.35-0.6）倍的中心间距，由于是宽体砖压机可以比一般的大以、取 0.6 倍，即 CD=2100 Mmax= N/m71.28 10最大弯矩Mmax= 71.8525 10N/m全自动墙体压砖机机械机构及液压系统设计22材料选择材料和上横梁的一样选择 ZG270-500G270-500 特性系数及力学性能：屈服极限 抗拉强度MPas270MPab500弹性模量 泊松比MPaE1110074. 20.3材料ZG270-500下横梁的设计参照其它砖压机取上横梁的宽 b=1500,高 h=1400对其进行初步计算可采用下面这个公式max MKW其中取 K1.5,W（初步设计把截面看成长方26bh形）脆性材料安全系数取高一点，这里 ns=4则500/4125MPa 71.5 1.8525 10w21.5 1.40.526w53.4MPa53.4 满足要求下横梁的宽b=1600高h=1400.6 充液箱的初步设计充液箱的初步设计计算项目计算过程及说明结果充液箱体积的计算为了保证一定的最低液压面，以避免保证气体不进入管道。充液箱的体积 Q3()()1nQKAS mn式中：K充液体积相对于工作缸的容积，一般取 2-2.5 n充液箱相中最大压力和最小压力的比值一般取 0.7-0.75 A工作缸的面积 S活动行程由上面可知将 K 值和 n 值代入可得，这(4.35.5)QAS里取 Q=4.5AS23由上面我们知道工作缸的直径 d=1250，活动行程S=190，所以 Q=1m3Q=1.16m3充液箱的设计我们设计成圆筒式的，初取 D=1200，则 h=850计算壁厚，由充液箱的最大压强取 2bar 即 0.2MPa，用薄壁进行计算，式中 P 是 1.5 倍的最大压强，D=1200，是2 PD 许用应力， 充液箱选用 Q235 的钢板焊接而成，安全系数取 4，所以=58.755MPa 所以，取=30.3 120032 58.75内径D=1200，高h=850，壁厚=3全自动墙体压砖机机械机构及液压系统设计245 5 砖压机各主要零件的详细设计及用砖压机各主要零件的详细设计及用 PROEPROE 建立三维模型建立三维模型砖压机的上横梁、活动横梁、下横梁都是用铸造的方法获得。影响零件成本 90%是零件的设计过程决定。铸件的设计涉及四个方面的内容：a、即压力铸造对零件形状结构的要求；b、压铸件的工艺性能；c、压铸件的尺寸精度及表面要求；d、压铸件分型面的确定。5.1 活动横梁的详细设计及三维模型的绘制.1 活动横梁的总体设计活动横梁的总体设计活动横梁是砖压机的一个重要的运动部件，在运动中和套筒的摩擦很大要加导套，厚度可取 1020,这里取 10,为了装配和维修的方便立柱导套做成对开式，每个导套高的活动横梁导向部分高度，约这里取，高度 80。活动横梁将采用114314铸造的方法进行加工，由于械设计手册铸件较大壁厚可取 50，导向部分的高度取等于 300，由套筒的外径 d=400 和立柱导套的厚度 10,可确定，活动横梁上立柱孔 D420,由立柱的净间距 2400 可以确定活动横梁的立柱孔横向间距 l12820，立柱柱纵向净间距取 200，刚立柱孔纵向间距 l2=620，长 a=3420,宽 b=1140,活动横梁的导向部分的度要大于活动横梁的活动行程的一半，取 300。为了节省材料可做成箱体体形式，内部做十字加强肋，厚 100。由机械设计手册铸件的倒圆角,内部圆角都取 30,外部圆满角都取 25。设计和布置铸造工艺所需的出砂孔，出砂孔边的应力集中，也是上横梁被削弱的地方，出砂孔一般布置在弯曲应力为零的中性层附近，虽然弯曲应力为零，但还是存在较大的剪应力。砂孔的半径 R100，布置在中性层上，6 个砂孔，具体位置如下图所示..2 T T 型槽的设计型槽的设计活动横梁下表面 T 型槽的设计，T 型槽是要固定模具。由机械设计手册表7-1可得取 a=36,则 b=60(允差+3),c=25（允差+2）,h=40,e=2，活动横梁上分布 8个，具体位置与模具决定。三维图如图(5-1)所示25 图 5-1 活动横梁三维图5.2 上横梁的详细设计和三维模型的绘制.1 上横梁的总体设计上横梁的总体设计大型铸件一般都要做成箱体的形式，上横梁我们设计成箱体形式，由于上横梁受力比较大，为了保证强度和刚度，壁厚应该厚一些，这里壁厚取取 100。由活动横梁左右的中心间距 2820，前后的中心间距 620，我们可以确定上横梁的长l=3330，宽(中间截面)b=1400，两边宽 b1=1150，由机械设计手册箱体拐角处和连接处的倒圆角，由机械设计手册铸件的设计，查得内部圆角都取 50，外部取 25。砂孔大小取直径 D100,在中性面上，在上面两个面，总共 4 个，对称分布。.2 立柱和上横梁的连接设计立柱和上横梁的连接设计由立柱 d=300，取其与柱孔接触部分的直径为 310,接触高度为 120,上横梁与立柱的配合间隙原定为，但在实际安装的时，往往由于立柱垂直度公差叠加(两立76Hn柱同时向里或向外，对角线方向同时向里或向外偏差)，而发生装不进的现象，所以对中小型液压机，应有 12mm 的间隙，这里取 2mm，所以上横梁的立柱孔直径为312（接触部分） ，接触高度 h=120 梁的立柱孔高度一般是立柱径的 2.53.5 倍，这里取等高梁，高度 1400。由上下接触部分均为 120,所以不接触部分为 1140，由JB-ZQ 4169-97 铸件设计规范 ，不接触部分的直径要大于等于 342 这里取 345,全自动墙体压砖机机械机构及液压系统设计26过度处的倒圆角 R=30。螺母与上横梁的接触地方加工出沉孔，沉孔的高度20，直径 d470。套筒和上横梁接触的地方要做出凸台，凸台高度取 20，内径 310，外径 420。.3 活塞杆和上横梁的连接设计活塞杆和上横梁的连接设计本设计采用油缸倒置的形式，活塞横杆与上横梁的连接形式的设计活塞杆的直径 D1100,这里我们将采用螺栓连接，螺栓直接从上横梁充液箱的底部连到活塞杆综上所述，和参照目前砖压机的结构形式设计，其上横梁的结构形式如图（5-2）所示。图 5-2 上横梁三维图5.3 下横梁（工作台）的详细设计和三维模型绘制下横梁的设计和上横梁的设计基本相似，下横梁也是箱体式，立柱孔的直径为310,配合精度为 H7/h6 厚度为 100，加强肋条的厚度为 150，直接把上表面加厚取厚 300,下表面直接穿透。下横梁的长度 l=3565,宽 b=1500,高 h=1400,立柱孔的高度 h=900,结构形式和上横梁一样，螺母放在箱体内部。四周均布四个地角螺栓，对其进行固定，角螺栓取 M20。期它的参数和上横梁一样。立柱孔的与立柱的接触部分长度 120，所以不接触部分的长度 660。27具体给构形式如图 5-3 所示，图 5-3 下横梁三维图5.4 立柱的详细设计和三维模型绘制.1 立柱上螺纹设计立柱上螺纹设计我们采用的螺纹是锯齿螺纹，螺距 P12,每个螺母的高度 180，由机械设计手册第 2 卷 6-10 中查得螺纹的退刀槽 l=1.25p=15 螺纹的总长