【《混凝土湿喷机工作装置的计算过程分析案例》3300字】

混凝土湿喷机工作装置的计算过程分析案例目录TOC\o"1-3"\h\u30016混凝土湿喷机工作装置的计算过程分析案例 1173261.1电动机的选择 15131.2传动装置运动及动力参数计算 248981.3蜗轮蜗杆的设计及其参数计算 4247441.4摆动液压臂的液压缸选型计算 514811.5小臂摆动油缸的选型计算 8317371.6大臂摆动油缸的选型计算 9319011.7喷头摆动液压缸的选型计算 111.1电动机的选择1.电动机功率的确定工作机各传动部件的传动效率及总效率：查《机械设计课程设计指导书》表9.2可知蜗杆传动的传动比为：；又根据《机械设计基础》表4-2可知蜗杆头数为，由表4-4可知蜗杆传动的总效率为：查《机械设计课程设计指导书》表9.1可知各传动部件的效率分别为：；；工作机的总效率为：电动机的功率：所以电动机所需工作效率为：2.确定电动机的转速传动装置的传动比的确定：查《机械设计课程设计指导书》书中表9.2得各级齿轮传动比如下：理论总传动比：电动机的转速：输出轴的工作转速：所以电动机转速的可选范围为：根据上面所算得的原动机的功率与转速范围，符合这一范围的同步转速有750r/min、1000r/min和1500r/min三种。综合考虑电动机和传动装置的尺寸、质量及价格等因素，为使传动装置结构紧凑，决定选用同步转速为1000r/min的电动机。其主要功能表如下【8】：表3-1电动机型号额定功率kW满载转速/r/min起动转矩/额定转矩最大转矩/额定转矩Y132M2-65.59602.02.01.2传动装置运动及动力参数计算1.各轴的转速计算实际总传动比及各级传动比的他配：由于是蜗杆传动，传动比都集中在蜗杆上，其他不分配传动比。则总传动比:所以取各轴的转速：第一轴转速：第二轴转速：2.各轴的输入功率第一轴功率：第二轴功率：第三轴功率：1.各轴的输入转矩电动机轴的输出转矩：第一轴转矩：第二轴转矩：第三轴转矩：将运动和动力参数计算结果进行整理并列于下表：表3-2轴名功率P/kW转矩转速n/(r/min)传动比效率电机轴5.311第一轴5.2510.99第二轴4.2170.80输出轴4.0310.951.3蜗轮蜗杆的设计及其参数计算1.传动参数蜗杆输入功率P=5.3kW，蜗杆转速，蜗轮转速，理论传动比i=16.75，实际传动比i=17，蜗杆头数，蜗轮齿数为，蜗轮转速2.蜗轮蜗杆材料及强度计算减速器的为闭式传动，蜗杆选用材料45钢经表面淬火，齿面硬度>45HRC,蜗轮缘选用材料ZCuSn10Pb1,砂型铸造。蜗轮材料的许用接触应力，由《机械设计基础》表4-5可知,=180MPa.估取啮合效率：蜗轮轴转矩：载荷系数：载荷平稳，蜗轮转速不高，取K=1.1.计算值==模数及蜗杆分度圆直径由《机械设计基础》表4-1取标准值，分别为：模数m=8mm蜗杆分度圆直径1.计算相对滑动速度与传动效率蜗杆导程角蜗杆分度圆的圆周速度相对活动速度当量摩擦角取验算啮合效率（与初取值相近）。传动总效率（在表4-4所列范围内）。1.4摆动液压臂的液压缸选型计算表3-3液压油缸选型向导步骤参数取值备注已知条件负载重量(kg)2007系统工作压力P(MPa)25参考表1负载所需力F0(N)20070负载行程L0(mm)1000液压缸驱动负载形式推力驱动1，缸径和杆径理论推力最小缸径D1(mm)31.97F0=P*π(D1/2)²初设杆径d0(mm)50理论拉力最小缸径D2(mm)59.35驱动力安全系数K1.5即将F0放大为30105N所需最小缸径D0(mm)39.16选择厂家缸径D(mm)100表2选择厂家杆径d(mm)50表2验算安全系数下推力(N)130899.69合格2，确定行程,

安装方式负载行程L0(mm)1000气缸行程选择L(mm)1000表3安装方式(选填)尾部双耳环表43，缓冲缓冲方式液压缓冲运行速度＞100mm/s应设缓冲表3-4安装方式确定原则法兰安装适合于液压缸工作过程中固定式安装，其作用力与支承中心处于同一轴线的工况；其安装方式选择位置有端、部、尾部铰支安装:

1,尾部单(双)耳环安装尾部单耳环安装适合于活塞杆端工作过程中沿同一运动平面呈曲线运动时铰支安装:

2,端部/中部/尾部耳轴安装中部固定耳轴安装，耳轴的位置可以布置成使缸体的重量平衡或在端部与尾部之间的任意位置以适应多种用途的需要。尾部耳轴安装与尾部双耳环安装工况相近，选择方法同上端部耳轴安装适合于比尾端或中部位置采用铰支点的缸更小杆径的液压缸脚架安装适合于液压缸工作过程中固定式安装，其安装平面与缸的中心轴线不处于同一平面的工况"说明：1，液压缸选型步骤如下方附图；2，行程确定原则：（1）行程S=实际最大工作行程Smax+行程富裕量△S；（2）行程富裕量△S=△S1+△S2+△S3。一般条件下应综合考虑：系统结构安装尺寸的制造误差需要的行程余量△S1、液压缸实际工作时在行程始点可能需要的行程余量△S2，终点可能需要的行程余量△S3（注意液压缸有缓冲功能要求时：行程富裕量△S的大小对缓冲功能将会产生直接的影响，建议尽可能减小行程富裕量△S）【9】；（3）液压缸行程一般要选择厂家样本规定的标准行程。特殊设备情况可以定做。2，缓冲设置的原则为：液压缸活塞全行程运行，其往返动行速度大于100mm/s的应选择两端缓冲。表3-5液压工作压力参考公称P系列0.63101.62.54.06.310162531.540根据主机类型选择液压执行器的设计压力应用领域常用设备设计压力机床类精加工机床(如各类磨床)0.8~2半精加工机床(如组合机床)3~5龙门刨床2~8拉床8~10农业机械、小型工程机械、工程机械辅助机构10~16液压机、大中型挖掘机、中性机械、起重运输机械20~32地质机械、冶金机械、铁路维护机械25~100液压缸活塞单向往(返)速度大于100mm/s且运行至行程端位的工况，应选择一端或两端缓冲。"表3-6液压缸与活塞杆直径标准系列(括号内为不推荐系列)内径系列810121620253240506380(90)100(110)125(140)160(180)200(220)250(280)320(360)400(450)500活塞系列4568101214161820222528323640455056637080901001101251401601802002202502803203601.5小臂摆动油缸的选型计算计算小臂摆动油缸的行程，如图3-1所示小臂由位置1摆动到位置2摆动角度120°。油缸由BC'伸长到BC''，通过测量可以得出lBCL=lB带入数据可以计算出行程L=959.5CCBCC''12A图3-1小臂摆动位置图解计算小臂摆动液压缸的受力,根据机构的移动与受力可以得出在下图3-2所示位置时重力的力臂最长时受力最大，小臂摆动时力臂AE的距离改变幅度很小，主要取决于重力的提供的力矩。在工作时机构的所受的液压凿岩机的推力与重力的力矩相反，所以极限的力矩是在机构空载时重力提供的重力。通过测量可以得出lACG=mg（3-2）M=GlFxFy=将数据带入式中可以计算出G=32.9KN，F1=272.9kN，FGFD60°CAHEBFF图3-2受力图解1.6大臂摆动油缸的选型计算计算大臂摆动油缸的行程，如图3-3所示小臂由位置1摆动到位置2摆动角度90°。油缸由BC'伸长到BC''，通过测量可以得出lL=带入数据可以计算出行程L=745BCBC1C'2A图3-3大臂摆动位置图解计算大臂摆动液压缸的受力,根据机构的移动与受力情况可以得出在下图3-4所示位置时重力的力臂最长时受力最大，大臂摆动时力臂AE的改变幅度很小，主要取决于重力的提供的力矩。在工作时机构的所受的液压凿岩机的推力与重力的力矩相反，所以极限的力矩是在机构空载时重力提供的重力。通过测量可以得出lAC=4204mm，lAE=463.5mmG=mg（3-7）M=GlACFx=Fy=将数据带入式中可以计算出G=44.1kN，F1=400kN，Fx=398.6kN，FyDDEABGFFFαC图3-4受力图解1.7喷头摆动液压缸的选型计算计算喷头摆动油缸的行程，