万向液压翻转台的设计【9张PDF图纸+CAD制图+文档】
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摘 要支撑件属于机械加工中的辅助工具,是机械加工中不可缺少的结构之一,选择合理的支撑件不但可以将劳动者从繁重的劳动中释放出来,还能有效地提高生产效率,降低生产成本,保证产品的质量。随着社会的快速发展,机械制造业的竞争也变得越来越激烈,生产者对产品生产效率也越来越高。万向翻转台通过一次定位,即可实现对箱体类零件多个表面的不同孔或面进行加工,从而保证加工孔或面的形位公差。万向翻转台作为支撑件中一种专业性非标设备被大量的运用到电力变压器、电机车、船舶、钢铁等行业。液压翻转台主要由平台翻转机械部件、液压系统、电气控制系统三大部件组成,具有设计新颖、结构合理、操作简单、价格低廉等特点,具有广阔的发展前景。本论文以万向翻转台的设计为例,通过对万向翻转台的设计,了解翻转台的工作原理和技术特点。关键词:机械加工;生产效率;翻转台AbstractSupport which belongs to the mechanical processing tool, is indispensable in the processing of mechanical structure, reasonable selection of the support member can not only turn the workers from the heavy work release, but also can effectively improve the production efficiency, reduce production costs, and ensure the quality of the product.With the rapid development of society, machinery manufacturing industry competition is becoming more and more fierce, the producer on the production efficiency of products are more and more high. Universal turning platform through a positioning, can realize the box parts of multiple surfaces of different hole or the surface processing, thus ensuring the processing hole or the surface shape and position tolerance. Universal turning platform as the support member in a professional non-standard equipment is widely applied to power transformer, motor vehicles, ships, steel and other industries. Hydraulic turnover bed mainly comprises a platform flip mechanical parts, hydraulic system, electrical control system is composed of three components, has the advantages of novel design, reasonable structure, simple operation, low price and so on, has the broad prospects for development.In this paper, the universal reversible table design as an example, through the universal reversible table design, understand the turning table operation principle and technical features.Key words: mechanical processing; production efficiency; the turning tableSupport which belongs to the mechanical processing tool, is indispensable in the processing of mechanical structure, reasonable selection of the support member can not only turn the workers from the heavy work release, but also can effectively improve the production efficiency, reduce production costs, and ensure the quality of the product.目 录摘要1Abstract 2前言6第1章 液压翻转台的机械设计71.1万向翻转台的设计原理 71.2 万向翻转台的结构设计71.2.1 载荷台的结构设计 71.2.2垂直转台的结构设计 71.2.3 支撑平台的结构设计 81.2.4 液压缸的定位设计 8第二章 液压翻转台的液压设计92.1液压传动的工作原理 92.2 液压传动系统的设计 92.2.1 设计原则和依据 10第三章 液压缸的设计113.1 液压缸的分类113.2 液压缸的典型结构和组成113.3 液压缸中各零件的主要尺寸133.4 液压缸主要零部件设计133.4.1 密封件的选用 133.4.2 缸筒的选用 133.4.3 活塞的选用143.4.4 活塞杆的选用14第四章 液压系统简介 154.1 液压系统的组成和形式 154.1.1 液压系统的组成154.1.2 液压系统的形式154.2 液压系统的类型和特点 154.3 液压传动与控制的优缺点 164.4液压系统的基本回路164.4.1 压力控制回路164.4.2速度控制回路 174.4.3 方向控制回路17第五章 滑动轴承的选择185.1 概述185.2 滑动轴承的结构185.3 滑动轴承的材料19第六章 滚动轴承的选择 216.1 概述216.2滚动轴承代号216.3滚动轴承的结构216.4 滚动轴承的特点226.5 滚动轴承的选择226.6 滚动轴承的润滑23结 论24致 谢25参考文献 26前 言液压翻转台在机械加工中起到支撑工件的作用,通过液压控制能够实现工件的垂直和水平翻转。本次设计的液压翻转台是针对加工箱体类零件而设计的,在加工中通过翻转台的转动能够实现一次装夹加工多个工作面的目的,从而保证加工面之间的精度要求,提高加工质量。首先液压翻转台采用液压控制,减少了操作者搬运工件的次数,降低了工人的劳动强度。其次,液压翻转台有其自身的优点:(1)设备有效工作台面大,可适合各种大型工件翻转;(2)设备承载能力强,翻转过程平稳,无明显速度变化,有效解决了负载变化而引起的冲击和缓冲问题;(3)自动化程度高,操作简便,安全可靠,设备采用PLC编程控制,对操作中产生的误操作的步骤,采用电气互锁,自动检测运行状况,自动完成一系列工序,规避了误操作的风险;(4)设备采用系列化和规模化设计,可根据用户需求增加侧边靠齐等功能模块。本论文通过对液压翻转台的设计,了解翻转台的工作原理和技术特点,从而认识到其在机械加工中的广泛应用。第一章 液压翻转台的机械设计1.1万向翻转台的设计原理万向翻转台由机械结构和液压控制系统两部分组成。具体结构如图1-1,通过液压缸的伸长与缩短来控制翻转台的垂直转动,翻转台的水平转动则由通过机械结构来控制。通过齿轮传动带动中心转轴的转动,再由来控平键将中心转轴与载荷台相连从而制实现载荷台的360度的转动。 图1-11.2 万向翻转台的结构设计1.2.1 载荷台的结构设计为了能够满足不同工件的加工需求,保证载荷台面积的足够大,考虑到给操作者带来装夹方便且不浪费材料,将载荷台的工作面选定为1400mm。1.2.2垂直转台的结构设计根据支撑平台的尺寸,将垂直转台的总长定为1700mm,两端与支撑平台相连接。考虑到翻转台的组装,减轻垂直转台的重量,将垂直转台做成轮毂结构。1.2.3 支撑平台的结构设计根据通用机床工作台的尺寸,将支撑平台的尺寸定为2300mmX1840mmX840mm。为使支撑稳定,将两侧平台中心距离定为1600mm。根据液压缸的尺寸标准,将固定液压缸的中心距离定为1593mm。1.2.4 液压缸的定位设计根据国家标准选择液压缸的定位形式。在翻转台的工作过程中,液压缸的轴线来回摆动,因此一端固定一端支撑。第二章 液压翻转台的液压设计2.1液压传动的工作原理液压传动是以液体为传递运动和动力的。图2-1是简化的液压系统原理图。两个直径不同的液压缸用管道相连,缸内各有一个活塞与液压缸内壁紧密配合,形成密封容积,并都充满了液体。当右侧有重物时,左侧活塞会被顶起,此时对左侧添加力的作用。当力达到一定值时就能使右侧重物不再下降,此时左右两侧达到平衡。若对左侧继续添加力,右侧重物将会上升。也就是说,密封容器中的液体可以传递力和运动。图2-12.2 液压传动系统的设计液压传动系统的设计计算步骤是:明确设计原则和要求,分析设计依据;明确主要参数;拟定系统原理图,计算和选择液压元件;进行系统性能验算;绘制正式的液压系统原理图、工作图,编制技术文件。2.2.1 设计原则和依据(一)设计原则液压系统作为传动或控制的装置,广泛应用于各种不同场合。设计前必须充分调查研究,借鉴各种已有的资料,然后进行分析比较,力求所设计的系统结构简单、体积小、重量轻、经济性好、性能可靠和使用维修方便。(二)设计依据1.明确设计要求在开始设计液压系统时,必须首先了解机械和工作机构的结构、工作原理、明确设计要求。具体包括:用液压传动实现的主机的动作及其循环要求;主机的主要技术性能要求;生产工艺过程;工作环境及机器的重量、尺寸及其它特殊要求。同时还要明确设计的原始数据。2.实际工况分析对液压系统进行工况分析,就是分析机器和工作机构在工作过程中速度和负载的变化规律。通过分析和计算,作出负载随时间变化的图谱以及速度随时间变化的图谱,未确定液压系统的工作压力和流量,设计和选择液压元件提供依据。第三章 液压缸的设计3.1 液压缸的分类本次设计的主体是对液压缸的设计。液压缸是液压传动系统中常用的一种执行元件,是把液体的压力能转变为机械能的装置,主要用于实现结构的直线往复运动,也用于实现机构的摆动。液压缸的种类很多,按其作用和结构形式分类如表2.1所示。表3.1推力液压缸单作用液压缸活塞液压缸柱塞液压缸伸缩式套筒液压缸双作用液压缸单活塞杆液压缸带不可调缓冲式液压缸带可调缓冲式液压缸差动液压缸双活塞杆等行程、等速液压缸双向液压缸伸缩式套筒液压缸组合液压缸弹簧复位液压缸串联液压缸增压液压缸(增压器)多位液压缸齿条传动活塞液压缸齿条传动柱塞液压缸摆动液压缸单叶片摆动液压缸双叶片摆动液压缸3.2 液压缸的典型结构和组成液压缸的结构可分为三类:拉杆型液压缸、焊接型液压缸和法兰型液压缸。接下来对各自特点进行简单介绍:(1) 拉杆型液压缸 拉杆型液压缸的特点是:结构简单,制造和安装均较方便,缸筒是用内径经过珩磨的无缝钢管半成品,按行程长度切割。端盖与活塞均为通用件。但这类缸受行程长度、缸内径和额定工作压力的限制。当行程过长时,安装时容易偏歪,致使缸筒端部泄漏。缸筒内径过大或额定工作压力过高时,由于径向尺寸布置和拆装问题,拉杆直径尺寸受到限制,致使拉杆的拉应力超过屈服极限。因此,这类缸通常适用于行程1.5m,缸内径250mm,额定工作压力20MPa,个别系列可达25MPa。(2) 焊接型液压缸这类缸暴露在外边的零件较少,外表光洁,外形尺寸小,能承受一定的冲击载荷和恶劣的外界环境条件。但由于前端盖螺纹强度和预紧时端盖对操作的限制,因此不能用于过大的缸内经和较高的工作压力,缸内径常用于D200mm,额的压力PN25MPa。多用于车辆、船舶和矿业等机械上。(3) 法兰型液压缸缸体的两个端盖均是用螺钉(螺栓)联接,还有缸底为焊接,而缸前盖用法兰联接的结构。这类缸外形尺寸较大,适用于大、中型液压缸,缸内径通常大于100mm,额定工作压力PN2040MPa,能承受较大的冲击负荷和恶劣的外界环境条件,属重型缸,多用于重型机械、冶金机械等。液压缸结构不同,其组成也各有不同。最为常用的双作用单活塞杆液压缸的主要零件有缸底、缸筒、缸盖、活塞、活塞杆和导向套。摆动式液压缸的输出轴能够直接输出转矩,并往复回转一定角度(一般小于360),又称为摆动式液压马达。其结构一般为叶片式,它由缸体、支撑盘、端盖、隔板、叶片、花键套等主要零件组成。 本次选择的是双作用单活塞杆液压缸。其具体结构如图3-1所示。主要零件有缸体1、缸筒2、活塞8、活塞杆9、导向套10和缸盖11。缸筒一端与缸底焊接,另一端与缸盖采用螺纹连接,便于拆装检修。活塞杆采用实心杆。活塞与活塞杆利用卡键4、卡键帽5和挡圈3构成卡键连接,这种连接方式的结构紧凑又便于装拆。缸筒内壁表面粗糙度要求较高,并与活塞之间保持一定的间隙。活塞与缸筒的密封是靠两对O型密封圈6和挡圈7来保证的。活塞与活塞杆之间由一个O型密封圈来起到密封作用。导向套10是用来保证活塞杆不偏离中轴线,导向套与缸筒内经间用两对O型密封圈密封。为了减轻活塞行程终了时对缸底或缸盖撞击,可在两端设节流缓冲装置。活塞8将缸体分为左右两腔。两侧各有一个油口。当压力油从左向右流动时,活塞向右运动。反之,活塞向左运动。图3-13.3 液压缸中各零件的主要尺寸根据实际需求,按照GB/T 7938-1978标准选择液压缸的公称压力为25MPa。液压缸的缸筒内径按照GB/T 2348-1993标准选择为50mm,通过查表可知,缸筒外径为60mm。液压缸的传动速比选择1.46,活塞杆直径按照GB/T 2348-1993标准,当液压缸缸筒内径为50mm时,活塞杆直径选择为28mm。液压缸的行程根据使用需求,按照GB/T 2349-1980标准选择活塞行程为650mm。3.4 液压缸主要零部件设计3.4.1 密封件的选用考虑到实际工作环境,工作压力40MPa,温度100,活塞与活塞杆之间的密封采用O型密封圈加挡圈。此类密封件特点是为了防止O型圈被挤入间隙中。3.4.2 缸筒的选用缸筒的结构采用法兰连接,此种连接方式有如下特点,优点:(1)结构较简单;(2)易加工,易装卸。缺点:(1)重量比螺纹连接的要大,比拉杆连接要小外径较大; (2)缸体为钢管,端部焊法兰缸筒的材料采用45钢。3.4.3 活塞的选用本次选用组合式活塞,活塞与活塞杆之间采用卡环型连接。当两半卡环卡入卡槽后会松脱,需套上卡环帽,再装上弹性挡圈。此种连接方式拆装方便,在低速场合被广泛使用。3.4.4 活塞杆的选用活塞杆选择端部带台肩的结构,活塞杆螺纹尺寸规格按照GB/T 2350-1980标准选用,螺纹规格为M16x1.5,长度为32mm。活塞杆的材料选用45钢,进过调质处理,表面镀铬2030m。第四章 液压系统简介4.1 液压系统的组成和形式4.1.1 液压系统的组成一个完整的液压系统有以下四部分组成:(1)动力元件 即液压泵,其功用是为液压系统提供压力油源,是将机械能转化为液压能的装置。有时也将储能器作为紧急或辅助动力源。(2)执行元件 指液压缸和液压马达。它是将液压能转化为机械能的装置。液压缸输出力和速度,液压马达输出扭矩和转速。(3)控制调节元件 包括溢流阀、节流阀、换向阀等。用以实现对执行元件的运动速度、方向、作用力控制,也用于实现过载保护和程序控制等。(4)辅助元件 指油箱、油管、滤油器、和压力表等。4.1.2 液压系统的形式液压系统可分为开式和闭式两种结构。开式液压系统,泵从油箱吸油输入管道,油完成工作后排回油箱,优点是结构简单,散热、澄清条件好,应用较普遍。缺点是油箱体积较大,空气与有接触的机会多,易渗入。闭式液压系统,泵的吸油口和排油口直接与液压执行元件的进出油口相连,形成一个闭合系统。为了补偿泄漏损失,通常需要一个辅助补偿油泵和油箱。优点是油箱的体积很小,结构紧凑,空气进入油液的机会少。缺点是系统的结构复杂,散热条件差,并要求有较高的过滤精度,故应用较少。4.2 液压系统的类型和特点液压系统按主要用途可分为液压传动系统和液压控制系统。液压传动系统主要用于传递动力;液压控制系统用于信息传递,以达到执行元件运动参数(如:行程、速度、位移量或位置、转速或转角)的精准控制。液压系统按控制方法可分为开关控制系统、伺服控制系统、比例控制系统和数字控制系统。开关控制系统有标准的或专用的开关式液压元件组成,执行元件运动参数的控制精度较低;伺服控制系统是传动部分或控制部分采用液压伺服机构的系统,执行元件的运动参数能够得到精确控制;比例控制系统是传动部分或控制部分采用电液比例元件的系统,从控制功能看,它介于开关控制系统和伺服控制系统之间,但从结构组成和性能特点来看,它更接近于伺服控制系统;数字控制系统是控制部分采用电液数字控制阀的系统,数字控制阀与伺服阀或比例阀相比,具有结构简单、价廉、抗污染能力强、稳定性和重复性好、功耗小等优点,在微机实时控制的电液系统中,它部分取代了伺服阀和比例阀的工作,为计算机在液压领域中的应用开辟了新的方向。4.3 液压传动与控制的优缺点液压传动与控制的优缺点,如表4-1所示:表4.1序号优点缺点1同其它传功方式比较,传动功率相同,液压传动装置的重量轻,结构紧凑容易产生泄漏,污染环境2可实现无级调速,调节范围大因有泄漏和弹性变形大,不易做到精确的定比传动3运动件的惯性小,能够频繁迅速的换向;传动工作平稳;系统容易实现缓冲吸震,并能自动防止过载系统内混入空气,会引起爬行、振动和噪音污染4与电气配合,容易实现动作和操作的自动化;与微电子技术和计算机配合,能实现各种自动控制工作适用的环境温度比机械传动要小5元件已基本上实现系列化、通用化、标准化,有利于CAD技术的应用,提高工作效率,降低生产成本故障诊断与排除要求有很高技术4.4液压系统的基本回路液压基本回路是由液压元件和辅助元件所构成的、用来完成特定功能的典型回路。任何液压系统均可分为若干个基本回路。液压基本回路按功能可分为压力控制回路、速度控制回路、方向控制回路等。4.4.1 压力控制回路压力控制回路是利用压力控制阀来控制系统或系统中某一部分的压力,以满足执行元件对力或扭矩的要求的回路。压力控制回路可分为调压回路、卸荷回路、卸压回路、减压回路、增压回路、保压回路、平衡回路等。 液压系统中油液的压力必须与所受的负载相适应。在定量泵系统中,液压泵的供油压力可以通过溢流阀来调节;在变量泵系统中可以通过用安全阀来限定系统的最高压力,防止系统过载;当系统中需要两种以上压时,则可采用多级调压回路。4.4.2速度控制回路液压系统执行元件的运动速度应能在一定范围内予以调节(调速回路);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);由空载快进平稳地转为工作进给(速度换接回路)。 在不考虑液压油的压缩性和泄漏的情况下,液压缸的运动速度为v=Q/A,液压马达的转速为n=Q/qM。从该两式可知,液压系统的调速方式有三种:(1)节流调速,即用定量泵供油采用节流元件调节输入执行元件的流量,以实现速度调节;(2)容积调速,即改变变量泵的供油量Q和(或)改变变量液压马达的排量qM,以实现速度调节;(3)容积节流调速,即采用变量泵和节流元件相配合的调速方法,又称联合调速。4.4.3 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是利用进入执行元件的压力油的通、断及改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。常见的方向控制回路有换向回路和锁紧回路两种。第五章 滑动轴承的选择5.1 概述滑动轴承,在滑动摩擦下工作的轴承。滑动轴承工作平稳、可靠、无噪声。在液体润滑条件下,滑动表面被润滑油分开而不发生直接接触,还可以大大减小摩擦损失和表面磨损,油膜还具有一定的吸振能力。但起动摩擦阻力较大。轴被轴承支承的部分称为轴颈,与轴颈相配的零件称为轴瓦。为了改善轴瓦表面的摩擦性质而在其内表面上浇铸的减摩材料层称为轴承衬。轴瓦和轴承衬的材料统称为滑动轴承材料。滑动轴承是轴组件中的重要部件,其功能有两个方面:一是支撑轴及轴上零件,并保证轴的转动精度;二是能减少转动的轴与其固定支撑之间的摩擦和磨损。滑动轴承在一般状况下摩擦损耗较大,使用维护也比较复杂,因而在多数机械设备中常被滚动轴承所取代。然而,滑动轴承具有结构简单,制造拆装方便,具有良好的耐冲击性和良好的吸振性能,运转平稳,旋转精度高,承载能力大,使用寿命长等优点。因此,在高速精密机械和低速重载荷的一般机械中广泛的应用着。滑动轴承按其承载方向不同可分为径向滑动轴承和推力滑动轴承两大类,前者承受径向载荷;后者承受轴向载荷。根据轴组件及轴承装拆需要,可将滑动轴承设计成整体式和剖分式。5.2 滑动轴承的结构1.径向滑动轴承(1)整体式滑动轴承整体式滑动轴承是由轴承座和轴承衬套组成的。轴承座上有油孔,衬套内有油沟,用以加油和润滑。整体式滑动轴承结构简单且成本低。但由于拆装这类轴承时,轴和轴承座必须做轴向移动,从而限制了它的使用范围。另外,轴套磨损之后,轴颈与轴套之间间隙无法调整,使轴旋转精度降低,冲击振动增大。因此,多用在低速、轻载的机械设备中。(2)剖分式滑动轴承剖分式滑动轴承的轴承盖和轴承座是用螺栓连成整体的,中间镶有剖分成瓦状的上轴瓦和下轴瓦,直接支撑着转轴。轴承盖应适度压紧轴瓦,使轴瓦不能随轴转动,轴承盖上制有螺纹孔,以便安装油杯和油管。剖分式滑动轴承克服了整体式向心滑动轴承装拆不方便的缺点。轴承孔与轴径之间的间隙在一定范围内可以调整。在轴承座与轴承盖的剖分面上制有阶梯形定位止口,以便安装时定心。因此,这类轴承得到了广泛的使用,并且已经被制成标准件。2. 推力滑动轴承推力滑动轴承用于承受轴向载荷。普通推力滑动轴承的承载面及轴上止推面都是平面,有立式和卧式两种结构。工作时,工作面处于非液体摩擦状态。实心端面轴颈由于工作时轴心与边缘摩擦不均匀,一致轴心部分压强极高,润滑油容易被挤出,所以极少使用。在一般机器上大多采用空心端面轴颈和环状轴颈。载荷较大时采用多环轴,多环轴颈还能承受双向载荷。轴颈的结构尺寸可查有关手册。止推环的数目在工作面的压强不超过允许条件下,宜少不宜多。5.3 滑动轴承的材料滑动轴承的材料是指轴瓦及轴承衬的材料。滑动轴承的主要失效形式是磨损、胶合的好工作表面划伤,受变载荷时也会发生疲劳破坏或轴承减摩层脱落,此外润滑剂被氧化而生成的酸性物质和水会对轴承材料产生腐蚀。因此,对滑动轴承的材料有以下要求:(1) 足够的抗压、抗冲击及疲劳强度。(2) 低的摩擦系数和高的耐磨性。(3) 良好的抗粘合能力,要求与轴颈材料的互溶性低,不宜采用与轴颈材料相同的材料。(4) 良好的与润滑分子的亲和力。(5) 良好的导热性,要有利于散热。(6) 良好的顺应性。(7) 良好的磨合性。(8) 良好的抗腐蚀性和工艺性。常用的轴承材料有金属材料、粉末冶金、非金属材料三大类。1.金属材料(1)轴承合金又称巴氏合金或白合金,是在较软的金属基体上悬浮锑锡及铜锡的硬晶粒而组成的。软基体增加材料的塑性,硬晶粒起耐磨作用。它具有优异的减磨性、摩擦顺应性、嵌入性和磨合性,耐腐蚀、摩擦相容性也很好,不易与轴颈发生胶合。但其机械强度低,通常将它贴附在软钢、铸铁或青铜的轴瓦上使用,不能单独用做轴瓦。锡基合金的热膨胀性质比铅基合金好,所以前者更适合用于高速轴承,但价格昂贵。(2)铜合金铜合金有较好的强度、减磨性,是应用广泛的轴承材料,分为青铜和黄铜两大类。青铜材料中锡青铜的减磨性好。铝青铜强度高,但抗胶合能力及铸造性能较差,适用于重载、低速及中速条件。铅青铜具有良好的冲击韧性和冲击疲劳强度。黄铜合金的减磨性不及青铜,但具有良好的铸造及机械加工性能,是低速及重载情况下青铜的代用品。(3)铸铁铸铁的特点是价格低廉,可用于低速、轻载无冲击的轴瓦材料。铸铁中的石墨可在轴瓦表面形成起润滑作用的石墨层,因此具有较好的减磨性。采用铸铁轴瓦时,轴瓦硬度要比轴颈硬度低2040HB。(4)铝基轴承合金铝基轴承合金是较新的轴承材料。与轴承合金和铜合金相比,更具有强度高、导热性好、耐腐蚀,寿命长、工艺性好等特点。可采用铸造、冲压及轧制等方法制造,适用于批量生产,可制成单金属轴套、轴瓦,也广泛用于汽车、拖拉机发动机中的轴承减磨层材料。应用时要求轴颈表面具有较高的硬度、低的表面粗糙度值和较大的配合间隙。2. 粉末冶金材料粉末冶金材料是由不同金属粉末加石墨或铅等粉末混合后高压成形,再经高温烧结而成的多孔型材料,又称为陶瓷金属。孔隙占总体积15%35%。使用前先将轴承在热油中浸几个小时,使孔隙中充满油,因此也称含油轴承。此类轴承强度和韧性低,适用于中、低速不是冲击载荷及不易注入润滑油的场合。3. 非金属材料非金属材料中应用最多的是塑料。塑料材料具有摩擦系数小、自润性号、较好的跑合性和耐磨性,良好的抗胶合和抗腐蚀性。但其导热性差,线膨胀系数大,尺寸稳定性差。第六章 滚动轴承的选择6.1 概述滚动轴承是将运转的轴与轴座之间的滑动摩擦变为滚动摩擦,从而减少摩擦损失的一种精密的机械元件。滚动轴承一般由外圈,内圈,滚动体和保持架组成。滚动轴承一般由内圈、外圈、滚动体和保持架四部分组成,内圈的作用是与轴相配合并与轴一起旋转;外圈作用是与轴承座相配合,起支撑作用;滚动体是借助于保持架均匀的将滚动体分布在内圈和外圈之间,其形状大小和数量直接影响着滚动轴承的使用性能和寿命;保持架能使滚动体均匀分布,防止滚动体脱落,引导滚动体旋转起润滑作用。6.2滚动轴承代号滚动轴承代号是用字母加数字来表示轴承结构、尺寸、公差等级、技术性能等特征的产品符号。国家标准GB/T272-93规定轴承的代号由三部分组成:前置代号、基本代号、后置代号。基本代号是轴承代号的基础。前置代号和后置代号都是轴承代号的补充,只有在遇到对轴承结构、形状、材料、公差等级、技术要求等有特殊要求时才使用,一般情况可部分或全部省略。基本代号表示轴承的基本类型、结构和尺寸。它由轴承类型代号、尺寸系列代号、内径代号构成。 (1)、轴承类型代号 用数字或字母表示不同类型的轴承,详见资料库。 (2)、尺寸系列代号 由两位数字组成。前一位数字代表宽度系列(向心轴承)或高度系列(推力轴承),后一位数字代表直径系列。尺寸系列表示内径相同的轴承可具有不同的外径,而同样的外径又有不同的宽度(或高度),由此用以满足各种不同要求的承载能力。 (3)、内径代号 表示轴承公称内径的大小,用数字表示。 例:轴承 2 32 24 2-类型代号,调心滚子轴承;32-尺寸系列代号;24-内径代号,d=120mm; 例:轴承 6208-2Z/P6 6-类型代号,深沟球轴承;2-尺寸系列代号;08-内径代号,d=40mm; 2Z-轴承两端面带防尘罩;P6-公差等级符合标准规定6级。 6.3滚动轴承的结构滚动轴承的结构由以下四部分组成:(1)外圈装在轴承座孔内,一般不转动;(2)内圈装在轴颈上,随轴转动;(3)滚动体滚动轴承的核心元件;(4)保持架将滚动体均匀隔开,避免摩擦。6.4滚动轴承的特点滚动轴承有以下基本特点: 优点:1、摩擦阻力小,功率消耗小,机械效率高,易起动。 2、尺寸标准化,具有互换性,便于安装拆卸,维修方便。 3、结构紧凑,重量轻,轴向尺寸更为缩小。 4、精度高,转速高,磨损小,使用寿命长。 5、部分轴承具有自动调心的性能。 6、适用于大批量生产,质量稳定可靠,生产效率高。 7、传动摩擦力矩比流体动压轴承低得多,因此摩擦温升与功耗较低; 8、起动摩擦力矩仅略高于转动摩擦力矩; 9、轴承变形对载荷变化的敏感性小于流体动压轴承; 10、只需要少量的润滑剂便能正常运行,运行时能够长时间提供润滑剂; 11、轴向尺寸小于传统流体动压轴承; 12、可以同时承受径向和推力组合载荷; 13、在很大的载荷-速度范围内,独特的设计可以获得优良的性能; 14、轴承性能对载荷、速度和运行速度的波动相对不敏感。 缺点:1、噪音大。 2、轴承座的结构比较复杂。 3、成本较高。 4、即使轴承润滑良好,安装正确,防尘防潮严密,运转正常,它们最终也会因为滚动接触表面的疲劳而失效。6.5 滚动轴承的选择滚动轴承类型多种多样,选用时可考虑以下方面因素,从而进行选择。 (1) 载荷的大小、方向和性质 球轴承适于承受轻载荷,滚子轴承适于承受重载荷及冲击载荷。当滚动轴承受纯轴向载荷时,一般选用推力轴承;当滚动轴承受纯径向载荷时,一般选用深沟球轴承或短圆柱滚子轴承;当滚动轴承受纯径向载荷的同时,还有不大的轴向载荷时,可选用深沟球轴承、角接触球轴承、圆锥滚子轴承及调心球或调心滚子轴承;当轴向载荷较大时,可选用接触角较大的角接触球轴承及圆锥滚子轴承,或者选用向心轴承和推力轴承组合在一起,这在极高轴向载荷或特别要求有较大轴向刚性时尤为合适。(2) 允许转速 因轴承的类型不同有很大的差异。一般情况下,摩擦小、发热量少的轴承,适于高转速。设计时应力求滚动轴承在低于其极限转速的条件下工作。(3) 刚性轴承承受负荷时,轴承套圈和滚动体接触处就会产生弹性变形,变形量与载荷成比例,其比值决定轴承刚性的大小。一般可通过轴承的预紧来提高轴承的刚性;此外,在轴承支承设计中,考虑轴承的组合和排列方式也可改善轴承的支承刚度。6.6 滚动轴承的润滑主要有脂润滑和油润滑。采用脂润滑不易泄漏、易于密封、使用时间长、维护简便且油膜强度高,但摩擦力矩比油润滑大,不宜用于高速。轴承中脂的装填量不应超过轴承空间的1/21/3,否则会由于搅拌润滑剂过多而使轴承过热。油润滑冷却效果好,但密封和供油装置较复杂。油的粘度一般为 0.120.2厘米/秒。负荷大,工作温度高时宜选用粘度高的油,转速高时选用粘度低的油。润滑方式有油浴润滑、滴油润滑、油雾润滑、喷油润滑和压力供油润滑等。油浴润滑时,油面应不高于最下方的滚动体中心。若按弹性流体动压润滑理论设计轴承和选择润滑剂粘度,则接触表面将被油膜隔开。这时,在稳定载荷作用下,轴承寿命可提高很多倍。结 论本次设计的万向液压翻转台能够基本满足工业生产需求,避免箱体类零件在加工过程中因多次搬运而造成的时间浪费,既节约了箱体类零件的加工时间,又保证了加工面之间的精度要求,提高加工质量。通过本次毕业设计,我对所学的专业知识有了更深刻的理解和认识。我的毕业设计内容源于生产实践,使得毕业设计和实践得到了充分的结合,有利于培养解决工程实际问题的能力。通过这次毕业设计,我觉得自己在很多方面都得到了很大的提高:1我首先更深刻地巩固了电子图板的使用,对于计算机的使用更加熟练。2这次设计提高了自己的实践和理论水平。通过设计,查阅了各种资料,扩大了知识面,开阔了视野,是自己具有一定的独立设计的能力,为以后的工作和学习都奠定了基础
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