【《某秸秆粉碎机的主要零部件和输出执行部分设计计算案例》2900字】

-某秸秆粉碎机的主要零部件和输出执行部分设计计算案例目录TOC\o"1-3"\h\u19942某秸秆粉碎机的主要零部件和输出执行部分设计计算案例 123801主要零部件的设计计算 111902输出执行部分设计 2109352.1液压原理 2279952.2液压电机的选型 3203132.3流量配比的模型 51主要零部件的设计计算初步估计各传动轴参数计算名称计算及说明计算结果1.各个轴的转速n1=3000r/minn2=n1n3=n2n4=n32.各个轴的功率P1=15kwP2=P1P3=PP4=P3各轴转矩的计算T1=9550×T2=9550×T3=9550×T4=9550×初估各轴的轴径d1≥C3d2≥C3P2d3≥Cd4≥C5.各轴的运动和动力参数表表1.2各轴的运动和动力参数轴号功率(kw)转矩（N.m)转速（r/min)1轴1547.7530002轴14.8547.279003轴14.70369.43804轴14.5547.271052输出执行部分设计2.1液压原理1.14液压系统原理图1-同步液压缸，2-液控单向阀，3-分流阀，4-三位四通电磁换向阀，5-压力表，6-液压泵，7-过滤器，8-油缸，9-二位二通电磁换向阀，10-溢流阀作为秸秆还田粉碎机设备，其整个液压系统的动力来源于其电机。电机处由恒流量齿轮泵开始，油液从泵里输出，整个液压原理图回路内有溢流阀，其整个作用既是调节其工作压力。从泵内输出的油会从三位四通电磁换向阀进入油缸内，通过换向阀控制整个电机进行正、反转，由压力表可看出压力的阀值。电机的正反转是根据三位四通电磁换向阀来工作进行的，换向阀应该是由电磁铁的吸力产生力的作用从而推进阀芯的变化用来变化液体的流转方向。这种阀体在操作过程比较简单，而且装配位置很灵活，可以简单地发生动作实现的自动化，而且整个过程应用很广泛。整个控制系统应用的是将换向阀当做直流电磁换向阀进行应用的，整个电磁线圈电压是24V，整个控制系统是通过电磁线圈电压的发电机用来吸合来使得电磁线圈进行电机的正反转。电机调整的速率是根据调速阀的比例控制的，电液控制是在开关控制以及伺服控制的特殊新种的控制方法。它能够根据电信号的大小进行控制整个液压系统的流量以及压力还能实现距离之间的把控，又能够节省成本还能保护环境实现经济性控制，各个方面相比于伺服系统都有着很大的优势。所以这类控制系统的设计性能的对技术以及设计的要求不高的工业设计部门。调速阀可以通过电液技术进行对阀芯的控制来进行运动，能按照电信号来控制阀体输入处的大小，从而控制流量的多少。2.2液压电机的选型根据设计要求，液压的运行元件需要克服一定的负载按照规律进行运行，所以应该对各个元件进行运动与负载分析。所以本次设计了三个执行机构应当从主机机构进行分析，都属于回转机构，其惯性负载是很大的，是整个机构运转的重要的原因之一。在运行过程中，换向阀位于高位时，液压油运转到马达之内，整个驱动过程有着很大的回转机构，从无转速到额定转速。液压马上上的负载（1.16）式子当中，Tm是液压马达轴的负载力矩；Te是液压马达轴的静阻力矩；Tf是液压马到的摩擦阻力矩；Ti是液压马达轴的惯性阻力矩；Tb是根据系统引起的马达阻力矩。背压负载是根据液压电机在运行过程中，回油背压会造成较大的阻力与阻力矩。在液压系统中电机还没有选型之前，可以先不考虑负载用经验法进行确定。所以根据表2-1来列出集中值仅供参考。表2.1常见的背压参考值系统类型背压阻力系统类型背压阻力中低系统调速系统0.2-0.5MPa闭式系统1-1.5MPa回油路调速阀0.5-1.5MPa中高压系统1.2-3MPa按照已经有的电机相关参数，确定各个零部件机构以及转速值，如表2.2所示。表2.2各执行机构力矩以及转速机构名称静阻力矩（）摩擦阻力矩（）惯性阻力矩（）转速（r/min）出料机构5075050105进料机构25380600240粉碎机构1501200300590根据上表可以计算出，在粉碎机满载过程中电机的最大力矩为Thmax：（1.17）由公式（1.2）可以得出进料机构满载时，电机的最大力矩得出是850。（1.18）由（1.3）可以得出当粉碎机在开启状态下电机最大的力矩是1005。下面进而求出出料机构的马达的最大转速ncmax：（1.19）由公式（1.4）可以得出进料机构的最高转速为105r/min。（1.20）由公式（1.5）可以计算出粉碎机构的电机最高转速为590r/min。根据运算可知整个粉碎机构的满载力矩是1005，整个电机的最高转速是590r/min，而在实际运用当中，较高转速的电机型号很少，所以要对其“降速增扭”，在原有的基础上加一个减速器的传动图，如图1.15所示。液压泵站，2-液压管路，3-马达支座，4-液压马达，5-减速器，6-粉碎滚筒1.15粉碎机传动示意图根据1.15所示，根据转速器需要知道最大扭矩与速比的要求，初步确定整个减速的速比是2.1，在进行减速器的配置以后整个马达满载力矩只需要600N。2.3流量配比的模型在进行整个机构的液压流量分配的数学模型过程中，流量比例的分配的分析时十分有意义的，实际运用当中会经常对一些数学模型进行假设，对这一些因素较小的变量是需要忽略的，所以要简历一个十分精准的数学模型。调速阀中的流量方程：（1.21）整个系统中的节流阀的流量方程：（1.22）式子当中各个字母表示的意义：Q1是通过减压阀的流量，单位L/min；Q2是通过节流阀的流量，单位L/min；A1（x）是系统中减压阀的同流面积，单位是；A2（y）是节流阀阀口的通流面积，单位是；C是阀口的流量系数；P1是减压阀的输入压力，单位是MPa；P2是减压阀的输出压力，单位是MPa；P3是节流阀输出口的压力，单位是MPa。在整个电流阀的运行过程当中，可以忽略阀芯的重力以及摩擦力的公式是：（1.23）式子当中，（1.24）公式（1.8）当中，K是阀芯当中弹簧的刚度，单位N/mm；X0是弹簧的原始长度，单位mm；是减压阀的原始长度，单位mm；X是工作时阀芯的弹簧的开口长度，单位mm。式子（1.9）中，AT是阀芯中油压的有效面积，单位是mm2；α是定压阀的喷射角。将公式（1.6）代入到（1.9）中可以得出：（1.25）所以整个阀体内调速阀的流量Q是：（1.26）根据公式（1.10）可以推出，整个调速阀的流量稳定性与阀口的流量面积A以及阀口系数C等各个因素有关。流量系数与阀口的形状等因素相关，但是节流阀的阀口开度取得一定的数据后，从资料上分析，整个节流阀的流量是一定的值。但是在客观工作条件下，因为使用时间过长因为液压油液的污染导致很多杂志掺在其中，都堆积到节流阀的阀口上，使整个阀口的实际阀口的宽度变小，所以在制造阀口的时候应当尽量将阀口的通道制作光滑，整个阀口的形状应该做一个半径很大的圆口。在整个节流阀的前后工作当中的压力差是定值的，所以要通过减压阀的阀口宽度来调整减压阀的前后压力差p1-p2，从另一方面来说可以改变减压阀弹簧长度来更改整个减压阀的差值。整个调速阀系统当中整个分流系统当中的压力差的减压阀来自动不长作为整个各个分流过程当中的压力引起的工作流量变化，使得各个流量阀的流量都保持均匀而又平稳。根据图1.16所示，整个调速阀是根据减压阀和节流阀串联而形成的，当油液流入减压阀的阀口的压力是p1,输出压力是p2，当油液通过节流阀而流出的压力是p3。整个节流阀的输入口与输出口是想换连接的，整个节流阀的输出口与减压阀的弹簧相互连接，所以整个节流阀的输出口的压