e
题目液压式型钢剪切机设计
学生姓名 e 学号 e
所在学院机械工程学院
专业班级 e
指导教师 e__ ____ __
完成地点院内 ___
2009年 6 月 11 日
液压式型钢剪切机设计
作者：e
（e）
指导教师：e
[摘要]本论文首先分析了剪切机的发展现状，阐述了其剪切原理。确定了剪切机系统的总体设计方案。其设计内容剪切机的总体设计计算，主要零部件的设计计算和液压系统的设计，其中液压系统的设计还包括液压元件的设计。本文利用液压传动控制技术对剪切机进行改进设计。
[关键词]剪切机，液压系统，液压元件，角钢。
Hydraulic steel shear machine design
The author：e
(e)
Tutor: e
Abstract:This paper first analyzes the development status quo of shearing machine, expounds the principles of the shear. To determine the shear machine system overall design scheme. Its design content shear machine overall design calculation, design and calculation of main components and the design of the hydraulic system, hydraulic system design also includes the design of the hydraulic components. This paper, by using hydraulic drive control technology to improve the shearing machine design.
Key words:Shearing machine, Hydraulic system, Hydraulic component,Angle
目录
1引言 (1)
1.1课题的背景和意义 (1)
1.2剪切机的发展及现状 (1)
1.2.1剪切机的分类 (1)
1.2.2国内研究现状 (3)
2 角钢液压剪切机的结构设计 ........................ 错误！未定义书签。
2.1 刀具的设计......................... 错误！未定义书签。
2.1.1 刀具的总体结构设计............ 错误！未定义书签。
2.1.2 刀刃尺寸设计.................. 错误！未定义书签。
2.1.3 上刀片的长度设计.............. 错误！未定义书签。
2.2 剪切力的计算....................... 错误！未定义书签。
2.3 剪切体结构设计..................... 错误！未定义书签。
2.4 液压系统设计....................... 错误！未定义书签。
2.4.1液压缸的选择 .................. 错误！未定义书签。
2.4.2液压缸的流量 .................. 错误！未定义书签。
2.4.3选择液压元件 .................. 错误！未定义书签。
2.4.4 液压系统方案.................. 错误！未定义书签。3控制系统设计 ................................................. 错误！未定义书签。
3.1 控制系统工作流程................... 错误！未定义书签。
3.2 硬件设计........................... 错误！未定义书签。
3.3控制程序........................... 错误！未定义书签。结论 ................................................................ 错误！未定义书签。参考文献 ............................................................ 错误！未定义书签。
1引言
随着经济的快速发展，在工程建设中，钢结构产品的使用越来越普遍，特别是在厂房、桥梁、桁架等方面，大部分已代替了原来砖木结构、砖混结构及混凝土结构。而在建筑施工行业中, 机械化程度越来越高, 塔式起重机、井架、施工升降机等起重运输设备获得了广泛的应用,可见钢结构产品蕴藏着巨大的市场商机和发展前景。建筑用起重运输机械主要受力结构一般采用格构式，这种结构往往需要大量的角钢作为腹杆，而且角钢腹杆的规格、种类较多，批量大，有时一台产品中一种规格的角钢腹杆数量就要几百件乃至上千件。对于此类构件，目前采用的下料方法，常有锯、氧割、剪切等。锯床下料虽然，尺寸准确，但效率较低，无法满足批量生产的需求；氧割下料割口表面质量差，尺寸难以保证，成本较高，且效率也不高，只适合现场制作时的少量下料；对于尺寸要求相对较低的腹杆类角钢来说，剪切方式是最理想的下料方法。
1.1课题的背景和意义
剪切机是因为工业自动化进程的发展而得到越来越广泛的应用。近二十年来，国内的轧钢生产得到了长足的发展，由于市场对产品不断提出新的要求，生产厂对各种剪切机的要求也在不断的变化。
在角钢的生产工艺中，角钢剪切下料是关键工序之一，因此，下料机是其重要的生产设备。过去的下料设备一般采用圆棒剪切机、机械鳄鱼剪床等，都是采用皮带轮、齿轮传动，噪音大，占地面积大，节拍固定，灵活性差。因此，需要开发一种新形式的液压剪床，以适应国内外市场的需求。
精密加工是现代机械加工发展的方向之一，它对毛坯的体积（重量）误差，断面形状及其他几何参数提出越来越高的要求，而现在的下料方法普遍存在能耗高、效率低、材料消耗大和下料质量差等问题。角钢剪切机是一种新型的剪切下料设备，它采用液压系统驱动，实现高速剪切；角钢液压剪切机的液压系统，是保证实现动作循环和决定其性能优劣的核心环节。角钢液压剪切机要求液压系统工作可靠、响应灵敏度高，具有广阔的市场前景。因此，针对旧式剪切机的上述缺点，展开对液压系统剪切机的研究是符合市场需要的。
1.2剪切机的发展及现状
1.2.1剪切机的分类
剪切机的种类很多。对剪切机的分类，从不同的角度出发，有不同的分法。按剪切方式可分为横剪和纵剪;按被剪切钢板的温度分为热剪和冷剪；按剪切机的驱动方式分为机械剪、液压剪和气动剪;按机架的形式分为开式剪和闭式剪；按剪切钢板的品种又分为钢坯剪切机、钢板剪切机、型钢剪切机和切管机等。通常，按剪切机的剪刃形状与配置等特点可分为平行刃剪切机(见图1.1)、斜刃剪切机(见图1.2)和圆盘剪切机(见图1.3)。下面按剪切机的剪刃形状的分类对三种结构分别进行介绍:
图1-1 常见的几种剪切机剪切原理图
（1）平行刃剪切机
平行刃剪切机的两个剪刃是互相平行的，它一般用来在热态下横向剪切方形及矩形断面的型钢。也可用来冷剪型钢，将刀片做成成型剪刃来剪切不是矩形断面的钢材。平行刃剪切机按剪切机构的运动特点，分为上切式和下切式两种型式。上切式剪切机的下剪刃是固定的，由上剪刃的上下运动进行剪切。其剪切机构通常采用曲柄连杆机构。下切式剪切机的两个剪刃都运动，剪切过程是通过下剪刃上升来实现剪切的，其剪切机构通常有偏心轴式和浮动式。平行刃剪切机，在工作时能承受的最大剪切力是它的主要参数，故人们习惯上以最大剪切力来命名。
（2）斜刃剪切机
斜刃剪切机的一个剪刃相对另一个剪刃成一个角度放置。斜刃剪切机按剪切机构的运动特点也可分为上切式、下切式和复合式等。
①上切式斜刃剪:这种剪切机的下剪刃是平直的而且是固定的，上剪刃倾斜并靠上下运动来实现剪切。上切式斜刃剪通常是作为单独设备，用来剪切宽的板材，当板材厚度大于20mm时，可用在连续作业线上横切板材，但要有摆动辊道，另外，当板材厚度大于25mm不能用圆盘剪切边时，在连续作业线上的两边设置上切式斜刃剪进行切边。
②下切式斜刃剪这种剪切机的上剪刃是固定的，由下剪刃上下运动进行剪切。由于它是下剪刃向上运动进行剪切，故不需要设置摆动辊道，一般多用于连续作业线上横切带材。这种剪刃机的剪刃通常上剪刃是倾斜的，下剪刃是水平的。但近来采用上剪刃是水平的，下剪刃是倾斜的愈来愈多，生产经验证明，这种型式能够保证钢板的剪切面相对带材中心线及表面垂直度。其缺点是由于压板要放在下面而造成结构复杂化。
③复合式斜刃剪:在连续式作业线上的尾部，为了将原来焊接起来的长带材分成一定重量的卷材，设有复合式斜刃剪切机。这种剪中间有固定的双刃刀架，上下有活动刀架，也称上下双层斜刃剪切机。当带材通过固定双刃刀架上部，带材由一台卷取机卷取。当需要分卷时，上活动刀架下降切断带材，后面的带材通过固定双刃刀架下部，由另一台卷取机卷取。
（3）圆盘式剪切机
这种剪切机的上下剪刃是圆盘状的。剪切时，圆盘刀以相等于钢板的运动速度做圆周运动，形成了一对无端点的剪刃。圆盘剪通常设置在板材或带材的剪切线上，用来纵向剪切运动的板材或带材。值得注意的还有塑性力学Durkcer公设的提出者Ducrker等力学家的工作。
剪切机按照驱动力来划分，可分为电动和液压两类。
电机驱动又有直流电动机和交流电动机两种。大中型剪切机多采用直流电动机驱动，并以启动工作制进行剪切。在大型剪切机上，除了采用电动机驱动外，还可以采用液压驱动。采用液压驱动
比电动机驱动有许多优点：
在同等的体积下，液压装置能比电气装置产生出更大的动力；同样在同等的功率下，液压装置的体积小、重量轻、结构紧凑。
（1）液压装置工作比较平稳，便于实现频繁及平稳的换向；
（2）液压装置能在大范围内实现无级调速,还可以在运行过程中进行调速；
（3）与电气或压缩空气配合后液压驱动易于实现自动化；
（4）液压装置易于实现过载保护，液压缸和液压马达都能长期在失速状态下工作而不会发热，这时电气驱动装置和机械传动装置无法办到的。此外，液压元件能自行润滑，使用寿命较长；
（5）液压元件易于实现通用化和自动化；
（6）用液压驱动来实现直线运动远比机械传动简单。
综上所述，虽然电动剪切机在操作和维护方面简单，但与液压剪切机相比，它的体积和重量大；而液压剪切机却不同，目前液压技术已成熟，使操作和维护已不成问题，故本设计选用液压剪切机。
1.2.2国内研究现状
技术工艺是衡量一个企业是否具有先进性，是否具备市场竞争力，是否能不断领先于竞争者的重要指标依据。随着国内液压剪切机市场的迅猛发展，与之相关的核心生产技术应用与研发必将成为业内企业关注的焦点。了解国内外液压剪切机生产核心技术的研发动向、工艺设备、技术应用及趋势，对于企业提升产品技术规格，提高市场竞争力十分关键。
丁时锋等人针对板料剪切生产线采用人工控制，定长过程耗时过多，钢板长度尺寸不一致，同时剪切过程总是简单的重复劳动，工人劳动强度大等问题，改为继电器接触器控制，但控制柜接线复杂，使用维护不便。为了解决剪切过程中的板料定长问题，减少加工工时，提高生产效率，同时为了提高生产的自动化程度，并保证生产的稳定，对原系统进行了改造，设计了一种基于PLC的板料液压剪切机系统。该系统工作性能稳定，完全解决了剪切过程中板料的定长问题，提高了生产线的自动化程度，并切实提高了生产线的生产效率。
在棒料剪切机液压系统的研究方面，杜诗文等人[2]应用液压大系统建模方法建立了数学模型，构建了仿真模型，对棒料高速剪切机液压系统动态特性进行了建模与仿真研究。实践表明：采用液气联合驱动、径向夹紧的棒料高速剪切机，生产效率高，棒料剪切断面质量得到显著提高。仿真结果表明：液压系统具有良好的动态特性，液压大系统建模方法与理论可广泛应用于液压系统动态特性分析
为了解决精轧生产线取料问题，梁春光等人[3]通过对剪切及剪应力的分析，同时根据液压剪的工作原理，进行了 HC520-3新型液压剪主要几何尺寸及其结构参数的设计。实验结果证明：该液压剪能快速剪切Φ20mm以下的铬不锈钢以及合金钢等，不但保证了轧材的表面质量，还保护了设备，且经济效益显著。
液压剪切机构的设计有两种方案，一种是主剪切驱动缸安置在机架的一侧，而且是只有一个主液压缸。当液压缸产生向外的推力后，利用杠杆关系将推力进行放大，并转换成向下的推力，然后推动上刀架向下运动进行剪切，美国的PCO中板厂就是采用的这种剪切机构。另一种是采用两个主剪切驱动缸直接安装在机架的顶部，推动上刀架两端向下运动进行剪切。第二种剪切机构是一种新型式，也是第一次采用。两种方案都是可行的，但比较而言，采用第一种机构，其液压系统设计相对于第二种机构要小得多，而且单一的主缸产生推力比起第二种方案需两缸同步产生的推力来讲，
控制要简单得多，需用的液压油量也相对较少，仅液压系统就能省下不少的投资；另外，由于主缸放置在机架的侧面，避免了向上热气流的直接烘烤，对主驱动缸的保护有一定的好处[4]。
2.电机选择
2.1电动机选择（倒数第三页里有东东） 2.1.1选择电动机类型 2.1.2选择电动机容量
电动机所需工作功率为：
ηw
d P P =； 工作机所需功率w P 为：
1000Fv P w =；
传动装置的总效率为： 4321ηηηηη=； 传动滚筒
96.01=η
滚动轴承效率 96.02=η 闭式齿轮传动效率 97.03=η 联轴器效率 99.04=η
代入数值得：
8.099.097.099.096.02244321=???==ηηηηη 所需电动机功率为：
kW kW Fv P d 52.1060
10008.040100001000=???==η
d P ε略大于d P 即可。
选用同步转速1460r/min ；4级 ；型号 Y160M-4.功率为11kW
2.1.3确定电动机转速
取滚筒直径mm D 500= min /6.125500100060r v n w =?=π
1.分配传动比 （1）总传动比 6
2.116
.1251460===w m n n i
(2)分配动装置各级传动比
取两级圆柱齿轮减速器高速级传动比
03.44.101==i i 则低速级的传动比
88.203
.462.110112===i i i
2.1.4 电机端盖组装CAD 截图
图2.1.4电机端盖
2.2 运动和动力参数计算 2.2.1电动机轴
m
N r kW
n
P
T n n p p m
d
?======81.689550min
/146052.100
2.2.2高速轴
m N r kW
n
p T n n p p m
d
?=?======09.68146041
.1095509550min
/146041.101
1
1
1
4
1
η 2.2.3中间轴
m N r r kW p T i n n
p p p
?=?======??===
6.2632.36210
.1095509550min /2.362min /03.4146010.1097.099.052.102
2
2
01
1
2
3
200112
ηηη
2.2.4低速轴
m
N r kW p T i
n n p p p
?=?======??===
8.735955076.12569
.99550min /76.12588.22.36269.997.099.010.103
3
3
12
2
3
3
210223
ηηη 2.2.5滚筒轴
m N r kW n p T i
n n p p p
?=?=====??===
72076.12549
.995509550min /76.12549.999.099.069.94
4
4
23
3
4
4
220334
ηηη
3.齿轮计算
3.1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数
1>按传动方案，选用斜齿圆柱齿轮传动。
2>绞车为一般工作机器，速度不高，故选用7级精度（GB 10095-88）。
3>材料选择。由表10-1选择小齿轮材料为40Cr （调质），硬度为280 HBS ，大齿轮材料为45钢（调质）硬度为240 HBS ，二者材料硬度差为40 HBS 。
4>选小齿轮齿数241=z ，大齿轮齿数76.9603.4242=?=z 。取97
2=z
5初选螺旋角。初选螺旋角?=14β
3.2按齿面接触强度设计
由《机械设计》设计计算公式（10-21）进行试算，即
[]3
0112H
E
H d t t Z Z T K d σμ
μεφα
+=
3.2.1确定公式内的各计算数值
（1）试选载荷系数6.1=t k 1。
（2）由《机械设计》第八版图10-30选取区域系数433.2=h z 。
（3）由《机械设计》第八版图10-26查得78.01=εα，87
.02=ε
α，则65
.121=+=ε
εεααα
。
（4）计算小齿轮传递的转矩。
mm N mm N n p T .108.6.146041.10105.95105.95451051?=??=??=
（5）由《机械设计》第八版表10-7 选取齿宽系数1=d φ
（6）由《机械设计》第八版表10-6查得材料的弹性影响系数MPa Z e 8.189= （7）由《机械设计》第八版图10-21d 按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限
MPa H 6001lim =σ ；大齿轮的接触疲劳强度极限MPa H 5002lim =σ 。
13计算应力循环次数。
911103.61530082114606060?=??????==h jL n N 9121056.103
.4?==N
N
（9）由《机械设计》第八版图（10-19）取接触疲劳寿命系数
90.01=HN K ;95.02=HN K 。
（10）计算接触疲劳许用应力。
取失效概率为1%，安全系数S=1，由《机械设计》第八版式（10-12）得 []MPa MPa S
K HN H 5406009.01lim 11=?==σσ
[]MPa MPa S K HN H 5.52255095.02lim 22=?==σσ
（11）许用接触应力
[][][]MPa H H H 25.53122
1=+=σσσ
3.2.2计算
（1）试算小齿轮分度圆直径d t 1
1t d =
32486.01046.16??=341046.167396.0??=
10738.1213
?=49.56mm （2）计算圆周速度v 0
s m n d t /78.31000
6056
.4914601000
601
1=???=
?=
ππν
（3）计算齿宽及模数
11
cos 49.56t
nt
mm d
m
z
β
==
=
=z
d
m
t
nt
1
1cos β
2414cos 56.49??=24
97
.056.49?=2mm
h=2.25=nt m 2.25?2=4.5mm
=h
b 49.56/4.5=11.01 （4）计算纵向重合度
==βφ
ε
β
tan 318.01
z d
0.318?1?24?tan ?14=20.73
（5）计算载荷系数K 。
已知使用系数,1=K A 根据v= 7.6 m/s,7级精度，由《机械设计》第八版图10-8查得动载系数;11.1=K v
由《机械设计》第八版表10-4查得K H β
的值与齿轮的相同，故;
42.1=K H β
由《机械设计》第八版图 10-13查得35
.1=βf K
由《机械设计》第八版表10-3查得4.1==βαH H K K .故载荷系数
==βαH H V A K K K K K 1?1.11?1.4?1.42=2.2
（6）按实际的载荷系数校正所算得分度圆直径，由式（10-10a ）得
==3
11K
d d t
t K
mm 11.55375.156.496
.12
.256.4933
=?=? （7）计算模数
=
=z d m n 1
1c o s βmm 22.22411
.5597.02414cos 11.55=?=?? 3.3按齿根弯曲强度设计
由式（10-17）
[]
3
2
2
112cos σε
φα
ββ
F
Sa
Fa
d
n Y Y z Y T m K ??≥
3.3.1确定计算参数
（1）计算载荷系数。
==βαf f V A K K K K K 35.14.111.1???=2.09
（2）根据纵向重合度 903
.1=ε
β ，从《机械设计》第八版图10-28查得螺旋角
影响系数88
.0=Y β
（3）计算当量齿数。
37.2691.024********.0cos cos 3
3
3
11=====
βz z V
59.10691
.0971497cos cos 3
3
22
====βz z
v （4）查齿形系数。
由表10-5查得18
.2;57.221==Y Y Fa Fa
（5）查取应力校正系数。
由《机械设计》第八版表10-5查得79
.1;6.121
==Y Y Sa Sa
（6）由《机械设计》第八版图10-24c 查得小齿轮的弯曲疲劳强度极限 MPa FE 5001=σ
；大齿轮的弯曲强度极限 MPa FE 3802=σ
；
（7）由《机械设计》第八版图10-18取弯曲疲劳寿命系数 85
.01=K FN ，88.02=K FN ；
（8）计算弯曲疲劳许用应力。
取弯曲疲劳安全系数S ＝1.4,由《机械设计》第八版式（10-12）得
[][]MPa
MPa S
F MPa MPa S
F FE FN FE FN K
K 86.2384
.138088.057.3034
.185500
.02
2
2
1
1
1=?====
=
σ
σσ
σ
（9）计算大、小齿轮的[]
σF
Y Y Sa Fa 并加以比较。
[]
1363..057
.303596
.1592.21
11=?=
σF Y
Y Sa Fa
[]
σF Y
Y Sa Fa 2
22
=
01642.086
.238774
.1211.2=?
由此可知大齿轮的数值大。
3.3.2设计计算
m m m m m
n
1
085.4342.401642.065
.1*88.08.610.22332
3
2
2
4
97.024
)
14(cos 10==?=??????≥
?
对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的法面模数m n 大于由齿面齿根弯曲疲
劳强度计算 的法面模数，取=
m n 2，已可满足弯曲强度。但为了同时满足接触疲劳强度，需按接触疲劳强度得的分度圆直径100.677mm 来计算应有的齿数。于是由
73.26214cos 11.55cos 1
1=??==m d z n
β 取 27
1
=z ，则81.10803.4272=?=z 取;
1092
=z
3.4几何尺寸计算
3.4.1计算中心距
a=
()mm m z z n
2.14097
.0136
14cos 22)10927(cos 22
1
==??+=
+β
将中以距圆整为141mm.
3.4.2按圆整后的中心距修正螺旋角
?==??+=+=06.1497.0arccos 2
.14022
)10927(arccos 2)(arccos
21a
m z z n
β
因β值改变不多，故参数
ε
α
、k β、Z H
等不必修正。
3.4.3计算大、小齿轮的分度圆直径
m m m m m
z d
m
z d n
n
22497
.0218
14cos 2109cos 5597
.054
14cos 227cos 2
2
11==?=
=
==?==β
β
mm a d d 5.1392
224
552
2
1
=+=
+=
3.4.4计算齿轮宽度
mm b d
d
5567.5511
=?==φ
圆整后取mm mm B B 61;5612==. 低速级
取m=3;;303=z 由88.23
412==
z
z i
4 2.883086.4z =?= 取874=z m m
m m m z d
z d 2618739030344
33=?===?==
mm mm a d d 5.1752
261
902
4
3
=+=
+=
mm mm b d
d
909013
=?==φ
圆整后取mm mm B B 95,9034==
4. 轴的设计
4.1低速轴
4.1.1求输出轴上的功率
p
3
转速n 3和转矩T 3
若取每级齿轮的传动的效率,则
m
N r kW n p T i
n n p p p
?=?======?===
842.735955076.12569
.99550min /76.12588.22.36269.997.990.010.103
3
3
12
2
3
3
210223
ηηη 4.1.2求作用在齿轮上的力
因已知低速级大齿轮的分度圆直径为
m m m z d
404101444
=?==
N
N N
F F
F
F d
T F t a
n t
r
t
90814tan 3642tan 136697
.03639
.0364214cos 20tan 3642cos tan 36424041000
8.735224
3
=??==
=?=???
===??=
=ββ
α
圆周力F t
,径向力 F r
及轴向力F
a
的
4.1.3初步确定轴的最小直径
先按式初步估算轴的最小直径.选取轴的材料为45钢,调质处理.根据《机械设计》
第八版表15-3,取112
0=A ,于是得
m m
n
p
A d 64.47077.011276
.12569
.911233
3
3
3
0min =?=?==
输出轴的最小直径显然是安装联轴器处轴的直径d 12.为了使所选的轴直径与联轴器的孔径相适应,故需同时选取联轴器型号.
联轴器的计算转矩T K T A ca 3=
, 查表考虑到转矩变化很小,故取3
.1=K A
,则:
mm N mm N T K T A ca ?=??==6.956594735842
3.13
冲压搬运机械手的设计 设计说明书
摘要 本文简要介绍了工业机器人的概念，机械手硬件和软件的组成，即PLC控制的气动机械手的系统工作原理，机械手各个部件的整体尺寸设计，气动技术的特点，PLC控制的特点。本文对机械手进行总体方案设计，确定了机械手的坐标形式和自由度，确定了机械手的技术参数。同时，设计了机械手的夹持式手部结构，设计了机械手的手腕结构，计算出了手腕转动时所需的驱动力矩和回转气缸的驱动力矩。设计了机械手的手臂结构。设计出了机械手的气动系统，绘制了机械手气压系统工作原理图，大大提高了绘图效率和图纸质量。利用可编程序控制器对机械手进行控制，选取了合适的PLC型号，根据机械手的工作流程制定了可编程序控制器的控制方案，画出了机械手的工作时序图，并绘制了可编程序控制器的控制程序。 关键词：工业机器人机械手气动可编程序控制器（PLC）
Structural Design of Multi-purpose Pneumatic Robot Abstract At first, the paper introduces the conception of the industrial robot and the Eller. Dairy information of the development briefly. What’s more, the paper accounts for the background and the primary mission of the topic.The paper introduces the function, composing and classification of the manipulator, tells out the free-degree and the form of coordinate. At the same time, the paper gives out the primary specification parameter of this manipulator,The paper designs the structure of the hand and the equipment of the drive of the manipulator. This paper designs the structure of the wrist, computes the needed moment of the drive when the wrist wheels and the moment of the drive of the pump.The paper designs the structure of the arm.The paper designs the system of air pressure drive and draws the work principle chart, the manipulator uses PLC to control. The paper institutes two control schemes of PLC according to the work flow of the manipulator. The paper draws out the work time sequence chart and the trapezium chart. What’s more, the paper workout the control program of the PLC. KEY WORDS:industrial robot manipulator pump air pressure drive PLC
NE 型板链提升机是应用最广泛的一种垂直提升设备，该机适用于中、大块 和有磨琢性的物料（如石灰石、水泥熟料、石膏、块煤）的垂直输送，物料温度在250 C以下。 NE 型板链斗式提升机是由本公司引进的国外同类产品先进技术开发的产 品。NE系列板链式斗式提升机共有11种型号:NE15、NE30 NE50 NE100 NE150 NE200 NE300 NE400 NE500 NE600 NE800 一、NE系列板链斗式提升机工作原理： NE 系列板链式斗式提升机系流入式喂料，物料流入料斗内靠板链提升到顶端，在物料重力作用下自行卸料。本系列提升机规格多（NE15~NE80共11种）, 提升量广；且生产能高，能耗较低，可逐步代替其他类型提升机。该机采用全封式机壳，链速低，几乎无回料现象，因此无功功率损耗少，噪声低，寿命长。 二、NE系列板链斗式提升机主要结构： NE系列板链式斗式提升机由运行部件、驱动装置、上部装置、中部机壳、下部装置组成。 运行部件---由料斗和专用板式链条组成,NE30以及下采用单排 链,NE50--NE800采用双排链。 驱动装置---采用多种驱动组合驱动,（依用户实际需要而定）.驱动平台上装有检修架和栏杆。驱动制装置分左和右装两种。 上部装置---安装有轨道（双排链）、逆止器、卸料口装有防回料橡胶板。
中间节---部分中间节装有轨道（双链）,以防止链条工作中摆动 F部装置---安装有自动张紧装置 三、NE系列板链斗式提升机主要部件特点： 1. 提升范围广。这类提升机对物料的种类、特性及块度的要求少；可提升粉状、粒状和块状物料；可提升磨琢性的的物料；可提升温度＜ 250度的高温物料。 2、输送能力大。提升量可达15-800立方米/小时。 3. 能耗低。这类提升机采用流入式喂料，重力诱导式卸料，且采用密集型布置的大容量料斗输送，链速低提升量大，几乎无回料现象，因此驱动功率小，理论计算轴功率是环链式提升机的25%-45% 4. 使用寿命长。这类提升机采用流入式喂料，物料之间很少发生挤压和碰撞现象，在喂料，提升和卸料中不会撒落，这就防止了磨粒磨损。输送链采用板链式高强度耐磨链条，延长了链条和链斗的使用寿命。 5. 提升高度高。这类提升机链速低，运行平稳，且采用板链式高强度耐磨链条，因此可达较高的提升高度。 6. 密封性好，环境污染少。 7. 运行可靠。先进的设计原理，保证了整机运行的可靠性。 8. 操作方便。维修少，易损件少。 9. 机械尺寸小。与同等提升量的其她各类提升机比较，这类提升机的机械尺寸较小。 10. 结构精度高，外观漂亮。 11. 使用成本低。
目 录 摘 要 (1) ABSTRACT (2) 第1章 绪 论 (3) 1.1冷弯成型 (3) 1.2剪板机的简介 (3) 1.3液压传动技术的发展概况 (3) 第2章 剪板机液压系统的工作原理及机构组成 (5) 2.1 液压系统基本工作原理 (5) 2.2 主要机构组成 (6) 2.3 流量控制阀简介 (9) 第3章 液压传动系统的参数设计与工作原理 (12) 3.1 液压剪板机参数设计 (12) 3.2 主要参数设计 (15) 3.3 液压缸的结构设计 (19) 3.4 缸筒结构的设计 (23) 第4章 设计选取液压系统图 (25) 4.1液压系统图 (25) 4.2计算和选取液压元件 (26) 第5章 液压系统性能演算 (29) 5.1系统压力损失计算 (29) 5.2计算液压系统发热及温升 (31)
结 论 (34) 参 考 文 献 (35) 致 谢 (36)
摘 要 液压技术是现代制造的基础，它的广泛应用，很大程度上代替了普通成型加工，全球制造业发生了根本性变化。因此，液压技术的水准、拥有和普及程度，已经成为衡量一个国家综合国力和现代化水平的重要标志。为适合这种行势，需要大量设计一些液压机的工作系统。本次就是要设计一款剪板机液压系统。液压技术已被世界各国列为优先发展的关键工业技术，成为当代国际间科技竞争的重点。 这是机械类液压设计说明书，是根据液压设计手册上的设计程序及步骤编写的。本设计的主要内容包括：剪板机液压系统的设计课题及有关参数；液压缸工作压力和流量的确定；液压系统图的拟定；驱动电机及液压元件的选择；液压系统主要性能的验算。 关键词 ： 剪板机；液压缸；液压泵；系统压力
液压总复习题 何发伟
液压与气动技术总复习题 一、填空 1．液压系统中的压力取决于负载，执行元件的速度取决于流量。 2．空压机产生的压缩空气，还须经过干燥、净化、减压、稳压等一系列的处理才能满足气压系统的要求。 3．在液压传动系统中，液体在管道中流动时，垂直于流动方向的截面即为通流截面。 4．伯努利方程是能量守恒定律在流体力学中的一种具体表现形式。 5．液压泵是依靠密闭容积大小的反复变化进行工作的，所以称其为容积式液压泵。 6．由于液压泵各相邻零件之间存在间隙，会产生泄漏，因此液压泵输出压力越高，实际流量比理论流量越小。 7．气缸和气压马达用压缩空气作为工作介质，所以其输出力和扭矩较小。 8．双叶片摆动缸两叶片对称布置，摆动角度不超过 180。。 9．单向阀的作用是使压力油只能向一个方向流动，不能反方向流动。 10．机动换向阀主要借助于安装在工作台上的挡铁或凸轮来迫使其换向，从而控制油液流动方向。 11．减压阀主要是用来减小液压系统中某一油路的压力，使这一回路得到比主系统低的稳定压力。 12．在气压传动系统中，气动控制元件是用来控制和调节压缩空气的压力、方向、流量以及发送信号的重要元件，利用它们可以组成各种气动控制回路. 13．容积式空气压缩机的工作原理是使单位体积内空气分子的密度增加以提高压缩空气的压力。 14．把节流阀串联在液压缸的回油路上，借助于节流阀控制液压缸的排油量来实现速度调节的回路称 为回油节流调速回路。 15．调速阀能在负载变化的条件下，保证进出口的压力差恒定。 16.在液压技术中,管道内流动的液体常常会因阀门突然关闭停止运动而在管内形成一个很大的压力峰值,这种现象叫做液压冲击。 17.液压传动中压力和流量是最重要的两个参数。压力取决于负载 ;流量决定执行元件的_______速度_____。 18. 液压控制阀的作用是控制液压系统中液流的___压力_____、____流量____和___方向_____。 19.液压马达的容积效率为实际流量与理论流量的比值。 20. 为防止活塞在行程终端发生撞击，在气缸行程终端一般都设有缓冲装置。 21梭阀是两个输入口1中只要有一个有信号输入时，其输出口2就有信号输出。 22.为防止活塞在行程终端撞击端盖而造成气缸损伤和降低撞击噪音，在气缸行程终端一般都设有缓冲 装置。 23.普通气缸是指缸筒内只有一个活塞和一个活塞杆的气缸，有单作用和双作用气缸两 种。 24.气缸的负载率是指气缸的实际负载力F与理论输出力F0之比。 25.以气动符号所绘制的回路图可分为定位和不定位两种表示法。不定位回路图是根据信 号流动方向，从下向上绘制的。 26.在气动回路中，元件和元件之间的配管符号是有规定的。通常工作管路用实线表示，控制管 路用虚线表示。 27.常用障碍信号的消除方法有：单向滚轮杠杆阀、延时阀、中间记忆元 件。
课程设计 字第 院( 系) 专业 班级 姓名 x x x x x 年月日
课程设计任务书 材料科学与工程学院材料科学与工程专业 学生姓名学号 课程设计题目: 斗式提升机的选型设计 课程设计内容与要求: 1. 设计基本参数 1) 输送物料: 输送粘土熟料, 粒度＜40mm, 密度ρB=1.4g/cm3 2) 布置要求: 垂直输送, 提升高度42m 3) 输送量: 45 m3/h; 料仓为3×3m 4) 下料溜管横截面为圆形 2．设计要求 1) 对斗式提升机进行选型计算 2) 溜管与方圆接头设计 下料速度: 1.8m/s; 下料量: Q=3600Fv m3/h; 溜管的直径≮200mm; 方圆接头角度＜15° 3) 料仓设计
4) 绘制立面图, 平面图, 设备订货单, 预留孔, 基础图, 进出口图; 撰写设计说明书 3．绘图要求 按土建制图标准进行 4．参考资料 水泥工厂设计手册, 粉体工程及设备 5．绘图工具 计算机( AutoCAD) 绘图 目录 1 前言 (2) 1.1 斗式提升机的简介 (2) 1.2 斗式提升机的特点( 优缺点) (4)
1.3 斗式提升机的应用 (5) 2 选型计算与校核及各种系数的确定 (5) 2.1 斗式提升机输送能力的计算 (5) 2.2 电机功率大小的计算选择 (6) 3 斗式提升机的布置与确定 (8) 3.1 检视门 (8) 3.2 进料口... ... (8) 3.3 卸料口... ...... (8) 3.4 传动装置置法... ... (8) 4 基础尺寸的确定 (8) 地脚孔尺寸的确定... ... (8)
毕业设计（说明书） 题目电机壳体搬运机械手 专业机械设计制造及其自动化 学生姓名 学号 指导教师 论文字数 完成日期2010年5月
机械设计制造及其自动化 摘要：随着科学技术的发展和自动化生产线在企业产品生产中的广泛应用，机械手作为自动化生产线的重要组成部分也得到了长足的发展和进步。尤其是随着机械结构的优化，气动、液压技术的成熟，控制元件的发展和控制方式的不断改进和创新，机械手的动作精确性、控制灵活性和工作可靠性得到了明显的改善。机械手的出现在减轻工人劳动强度和难度、提高工作效率和质量、降低生产成本上做出了突出贡献，机械手的发展在企业的发展和创收上起到了举足轻重的作用。本课题是一个机、电结合较为紧密的实用性项目，文中对PLC的应用、机械结构的设计、控制方法的选择等方面进行了必要的探讨。最后，总结了全文，指出了机械手的改进措施、应用前景和发展方向。 关键字：机械手，液压驱动，PLC（可编程控制器）
Abstract:With the development of the science and technology and the application of the automobile product line in the production, the manipulator, who serves as the important part of the automobile product line, has also experienced dramatic progress and development. Especially with the improvement of the structure of the machine, the maturity of pneumatics and hydraulics, and the constant improvement of the control element such as the singlechip, PLC, the motion controller, and soon, and the ceaselessly ameliorative and innovative control mode, the precision, delicacy and reliability of the manipulator has been improved expressly, which contributed to alleviating the worker’s labor intensity and difficulty, boosting the working efficiency and quality, reducing cost, as to play an extremely important part in the development and income of the corporations. The subject is a practical item where the mechanics and electrics are integrated very closely. The writer has made a necessary discussion in the application of PLC, the optimize of mechanical structure and the study of control mode and researches into the mechatronics. the writer summarizes the whole thesis and points out the amelioration, perspective and developing direction of the manipulator. Key Words: manipulator, the hydraulic pressure drive, PLC(Programmable Logic Controller)
一、概述 TD型斗式提升机是等同采用国际标准ISO 5050-81的产品，该系列斗式提升机具有规格齐全输送量大，提升高度高，运行平稳，寿命长等优点。其主要性能参数符合JB3926-85《垂直斗式提升机》标准。 本机适用于输送比重不大于1.5t/m3的块状、粒状、小块状的物料，如煤、水泥、化肥、砂、粮食等。 本机备有两种料斗 Zd型（中深斗）一般适用于输送湿的，易结块的，较难抛出的物料，如湿砂、型砂、化肥、碱粉等。 Sd型（深斗）一般适用于输送干燥的，松散的易于抛出的物料，如水泥、熟料、碎石、煤块等。 二、技术特点 1.输送量大。相同斗宽TD型与D型斗提机相比，输送量增大近一倍。 2.牵引件采用钢丝绳芯橡胶带，具有较高的抗拉强度，使用寿命长。 3.本机配有逆止器，防止因意外原因而损毁机件。 4.本机机壳为双通道、高强度、全密封设计，有效防止粉尘污染，符合当前环保的要求。 三、标记示例 TD400Sd右-21.7 提升机轴距C m 传动装置装配型式，分左装和右装 料斗型式 斗宽mm 带式斗式提升机 四、技术参数 料斗填充系数修正表 表1
表2 技术性能表 表1求得物料填充系数ψ,计算出输送能力。 五、TD型斗提机外形图。见附图。 六、TD型斗式提升机的安装要求 1.斗提机下部区段的支撑面，必须保证坐落在基础的水平面上。 2.斗提机的上部驱动轴和下部张紧轴应在同一垂直平面内，并且两轴心线均应与水平面平 行。 3.中间机壳的法兰连接处，不得有显著的错位。法兰间可垫入石棉垫或防水粗帆布，以保证 密封性。 4.斗提机的下部区段、中间机壳和上部区段的中心线应在同一垂直线上，其垂直度偏差在 1m长度上不允许超过1mm，总高的累积偏差不允许超过8mm。 5.料斗在牵引件上的位置应正确，并紧固可靠。在运行中，不应有偏斜和碰撞机壳的现象发 生。 6.螺旋拉紧装置调整好后，应使牵引构件具有均匀的、正常运行所必需的张紧力。为了使在 运行中有足够的拉紧行程，余下的拉紧行程应不少于全行程的50%。
e 题目液压式型钢剪切机设计 学生姓名 e 学号 e 所在学院机械工程学院 专业班级 e 指导教师 e__ ____ __ 完成地点院内 ___ 2009年 6 月 11 日
液压式型钢剪切机设计 作者：e （e） 指导教师：e [摘要]本论文首先分析了剪切机的发展现状，阐述了其剪切原理。确定了剪切机系统的总体设计方案。其设计内容剪切机的总体设计计算，主要零部件的设计计算和液压系统的设计，其中液压系统的设计还包括液压元件的设计。本文利用液压传动控制技术对剪切机进行改进设计。 [关键词]剪切机，液压系统，液压元件，角钢。
Hydraulic steel shear machine design The author：e (e) Tutor: e Abstract:This paper first analyzes the development status quo of shearing machine, expounds the principles of the shear. To determine the shear machine system overall design scheme. Its design content shear machine overall design calculation, design and calculation of main components and the design of the hydraulic system, hydraulic system design also includes the design of the hydraulic components. This paper, by using hydraulic drive control technology to improve the shearing machine design. Key words:Shearing machine, Hydraulic system, Hydraulic component,Angle
液压气动课程设计 院系：机电工程学院 班级： 11机工A1 姓名：欣 学号： 完成日期： 2014.1.2
目录 一、工况分析····························· 二、液压缸参数确定·························· 三、液压系统原理图·························· 四、液压缸装配图··························· 五、系统工况图与电磁铁工作表····················· 六、液压动力元件选择························· 七、液压控制元件选择及计算······················ 八、液压系统性能验算························· 九、控制电路····························· 十、集成块设计····························十一、个人小结····························十二、参考文献····························
设计要求：设计一台铣削专用机床液压系统，要求其完成的工作循环是：工件夹紧→工作台快进→工作台工进→工作台快退→工作台停止。运动部件的重力为25000N，快进、快退速度为5m/min,工进速度为100～1200mm/min，最大行程为400mm，其中工进行程为180mm， 最大切削力为18000N，采用平面导轨，其静摩擦系数f s =0.2，动摩擦系数f d =0.1。 一、工况分析 ⑴负载分析 计算液压缸工作过程各阶段的负载。 1、切削负载F l (已知)18000N 2、摩擦负载F f 机床工作部件对动力滑台的法向力为 F n =25000N 静摩擦负载 F fs = F n ·f s =25000×0.2=5000N 动摩擦负载 F fd = F n ·f d =25000×0.1=2500N 3、惯性负载 F m =ma=(25000/9.8)×(5/60/0.2)=1062.9N 根据上述计算结果,可得各工作阶段的液压缸负载如表所示： 表1 液压缸各工作阶的负载F
目录 前言 (1) 2 本课题介绍及设计理论 (2) 2.1概述 (2) 2.2 斗式提升机的工作原理 (2) 2.2.1斗式提升机分类 (2) 2.2.2斗式提升机的装载和卸载 (2) 2.2.3常用斗提机选用及相关计算 (3) 2.2.4斗式提升机的主要部件 (5) 2.2.5斗式 (6) 3. 提升机主要参数确定及主要结构设计 (8) 3.1 提升功率的确定 (8) 3.2 电动机选择 (9) 3.3 减速机选择 (9) 3.4驱动轴设计及附件的选择 (9) 3.4.1轴的材料及热处理 (9) 3.4.2 轴的结构设计 (9) 3.4.3 轴的强度校核计算 (10) 3.4.4 轴承选用 (12) 3.4.5键的设计校核 (13) 3.5联轴器的选择 (13) 3.6驱动链轮的结构设计 (15) 3.7提升机主要参数的计算 (15) 3.8头部罩壳的选材及连接 (16) 3.9中部区段的设计选材 (16) 3.10料斗与环链的设计 (17) 4结论 (19) 参考文献 (20) 致谢 (21) 附录 (22) 1
1前言 斗式提升机广泛用于垂直输送各种散状物料，国内斗提机的设计制造技术是50年代由前苏联引进的,直到80年代几乎没有大的发展。自80年代以后,随着国家改革开放和经济发展的需要,一些大型及重点工程项目从国外引进了一定数量的斗提机,从而促进了国内斗提机技术的发展。有关斗提机的部颁标准JB3926—85及按此标准设计的TD、TH及TB系列斗提机的相继问世,使我国斗提机技术水平向前迈了一大步, 但由于产品设计、原材料、加工工艺和制造水平等方面的原因,使产品在实际使用中技术性能、传递扭矩、寿命、可靠性和噪声等与国际先进水平相比仍存在相当大的差距。 斗式提升机按牵引形式主要分为胶带式、圆环链式和板链式三种,因经济条件、技术水平及使用习惯等原因,国内用户对圆环链式和胶带式斗提机需求量较大,这两种斗提机的技术发展受到较多的关注,而且有较为明显的发展。TH型是一种圆环链斗式提升机，采用混合式或重力卸料，挖取式装料。牵引件用优质合金钢高度圆环链。中部机壳分单、双通道两种形式为机内重锤箱恒力自动张紧。链轮采用可换轮缘组合式结构。使用寿命长，轮缘更换工作简便。下部采用重力自动张紧装置，能保持恒定的张紧力，避免打滑或脱链，同时料斗遇到偶然因素引起的卡壳现象时有一定的容让性，能够有效地保护下部轴等部件。该斗式提升机适用于输送堆积密度小于1.5t/m3易于掏取的粉状、粒状、小块状的底磨琢性物料。如煤、水泥、碎石、砂子、化肥、粮食等。TH型斗式提升机用于各种散状物料的垂直输送。适用于输送粉状、粒状、小块状物料，物料温度在250℃以下。 2
机械与装备工程学院 课程设计说明书 （2016/2017学年第 1学期） 课程名称：机械设计课程设计 题目：搬运机械手的设计 专业班级：机械设计制造及其自动化 学生姓名： 学号： 130200216 指导教师： 设计周数： 2周 设计成绩： 2016年 12月 31日
第一章绪论 0 1.1 机械手的应用现状 0 1.2 机械手研究的目的、意义 0 1.3 设计时要解决的几个问题 0 第二章机械手总体方案的设计 (2) 2.1 机械手的系统工作原理及组成 (2) 2.2 机械手的基本结构及工作流程 (2) 第三章机械手的方案设计及其主要参数 (4) 3.1 坐标形式和自由度选择 (4) 3.2 执行机构 (4) 3.3 驱动系统 (5) 3.4 控制系统 (6) 第四章结构设计及优化 (7) 4.1手部夹紧气缸的设计 (7) 4.1.1手部夹紧气缸的设计 (7) 4.1.2 确定气缸直径 (8) 4.1.3 气缸作用力的计算及校核 (8) 4.1.4 缸筒壁厚的设计 (8) 4.1.5 气缸的基本组成部分及工作原理 (9) 4.2手臂结构优化设计 (9) 4.2.1问题描述 (9) 4.2.2设计分析 (9) （1）抗拉强度条件 (10) （2）抗剪强度条件 (10) （3）刚度条件 (11) （4）结构尺寸限制 (11) 4.2.3建立数学模型 (11) 4.2.4优化计算 (12) 4.2.5优化结果分析 (14) 第五章 Adams运动仿真 (15) 总结与展望 (18)
机械手是近几十年发展起来一种高科技自动化生产设备，它对稳定、提高产品质量、提高生产效率、改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用，随着工业机械化和自动化的发展以及气动技术自身的一些优点，气动机械手已经广泛应用在生产自动化的各个行业。 本设计中的搬运机械手的动作由气动缸驱动，气动缸由相应的电磁阀来控制，电磁阀由PLC控制。驱动执行元件完成，能十分方便的嵌入到各类工业生产线中。 本文中对机械手臂运用MATLAB算法进行优化设计，它使得优化过程变得非常简单、容易理解和掌握，从而避免编写各种复杂的运算程序，提高了设计效率。 用 ADAMS 软件建立虚拟样机进行仿真并优化参数，得出了机械手的运动过程的演示动画，发现设计结构能有机地结合在一起，工作平稳，并在指定的速度和负载等参数下得出了所需要的驱动力和结构参数等。虚拟样机代替物理样机对工程机械进行创新设计、测试和评估，可以降低设计成本，缩短开发周期，而且设计质量和效率都可以得到提高。 关键词:机械手，气动，优化设计，仿真
1、用途及特点 (2) 2、结构说明、外形图与外形尺寸.......................... ..2 3、提升机的技术规范 (5) 4、本机订货代号的写法.................................... ..6 5、提升机成套表及H和L值............................... ..7 6、提升机工作原理与结构特征 (15) 7、提升机的安装，调整和试运转 ......................... ..15 &提升机的使用维护事项.. (16) 9、滚动轴承目录17
D型胶带离心斗式提升机 一、用途及特点 本系列提升机为垂直斗式提升机，它适用于向上输送粉状、粒状、小块状的无磨琢性或半磨琢性的散状物料，如煤、砂、焦末、木屑、水泥、白粉、碎块、矿石等。 本机的特点为快速离心卸料，并采用胶带作为牵引机件，故不适用于输送大块、磨琢性高以及揭取阻力大的物料。被输送物温度不应超过60C，如采用耐热胶带允许150C。 本机共有四种规格：D160; D250; D350 ; D450。 本机的输送量在 3.1~6立方米/小时。我厂生产提升机高度大约在4~30米范围内。 二、结构说明，外形图与外形尺寸 （一）本机系垂直胶带离心式：它由牵引机件（系采用挠性输送胶带）、料斗、带有传动滚筒的上部驱段、带有拉紧滚筒和螺旋拉紧装置的下部驱段、中间有机壳和传动装置所组成；其运行部 分（牵引机件和料斗）在整个高度中，均封闭在机壳内。在下部驱段上装置一进料口，输送物料由下 部驱段进料口加入底部而被运动着的料斗所揭取提升向上，通过传动滚筒借离心力和物料重力的共同作用进行卸料，输送物料由上部驱段出料口泻出。 传动装置位于提升机上部，系用J0型电动机（出口采用J02型），三角皮带传动轮，LQ型减 速器，平衡联轴器及其安装的底座所组成，整个传动装置固定在上部传动的机壳上（见图1），再通 过传动装置带动传动滚筒和牵引机件连续运转。为了防止偶然停电，造成运行部份反向运转而将料斗中的物料倾倒于下部驱段，造成下部驱段的物料阻塞现象，特在减速器的主动轴（高速轴）上装有逆止制动装置。 （二）本机具有各种不同的制法和装法：1?按提升机料斗型式分为两种制法： S制法----带有深圆底型料斗Q制法----带有浅圆底型料斗 2?按上部驱段卸料口的型式分两种制法： X i制法—带有倾斜式法兰盘的卸料口 X2制法—带有水平式法兰盘的卸料口 3、按下部驱段进料口的型式分为两种制法： J i制法一一进料口的斜面与水平面成45 °角； J2制法------进料口的斜面与水平面成60°角； 4、按中间机壳侧面检视门的位置分为四种制法： K1制法--- 中间机壳侧面带有下端左检视门； K2制法——中间机壳侧面带有下端右检视门； K3制法--- 中间机壳侧面带有上端左检视门； K4制法——中间机壳侧面带有上端右检视门； 5、按中间机壳端面检视门的位置分为两种制法： Z i制法——中间机壳端面带有下端检视门； Z2制法——中间机壳端面带有上端检视门； 6、按传动装置对提升机的相对位置分为两种装法：即左装和右装。 注：以上各种制法和装法参看图1
行业资料：________ 剪切机液压系统及电气控制安全要求 单位：______________________ 部门：______________________ 日期：______年_____月_____日 第1 页共6 页
剪切机液压系统及电气控制安全要求 一、气动与液压系统 1.在气动与液压系统中所提供的最大油压或气压不得超过系统内 所用元件的安全工作压力。 2.液压和气动元件应符合行业标准的规定。 3.气动系统中应设有油水分离装置。 4.气动、液压、润滑、冷却系统中不允许有渗漏现象。 5.气动、液压系统应设有防止过载和冲击的安全装置。 6.在气动及液压系统中，当气压或液压突然失压或供气、供液中断，应有保护措施或必要的显示装置。 7.压力储气罐、筒和压力储油筒的设计、结构和制造工艺应符合现行有关标准的要求。 二、电气控制 剪切机所用电力传动与控制方面的安全要求应符合GB4064-83《电气设备安全设计导则》及有关规定。 1.所有电器保护装置应与电源电压、载荷情况及环境情况相适应，在安装前应做必要的检查，安装后需进行安全可靠性试验。 2.电气设备的安装必须牢固，线路连接应当接触良好，导线接头应当有防止松脱的措施。需要防振的电器及保护装置应有减振措施。 3.接地装置的选择和安装应符合电气安全的要求，并应有明确标志。 4.对于影响安全控制、显示的电气线路应采用双回路设计。 5.剪切机必须有足够数量的紧急事故开关，安装在所有的控制点或 第 2 页共 6 页
给料点。对于在控制点看不见全貌的自动生产线或联合机组，应配置开车预备音响警告装置等信号。 剪切机的安全装置技术 一、安全装置的作用 剪切机的安全装置应具备下列作用之一： 1.在设备运转过程中，使操作者的身体任一部分不可能接近运转中的可动零、部件及进入危险区。 2.在刀架动作过程中，当手脱离操纵刀架用的按钮或操纵杆后，直到进入危险区之前，刀架应能停止动作。 3.在刀架动作过程中，当手一旦接近危险区，刀架能够停止动作。 二、常用的安全装置 剪切机常用的安全装置有：遮挡式安全防护装置、光线式安全装置和双手操作式安全装置。 1.遮挡式安全防护装置 (1)对剪切机刀架和压料装置的危险部位应设置防护栅栏、防护挡板、防护罩、防护网等遮挡式防护装置。其结构形式可分为：固定式、活动式、可调式和局部式等。 (2)遮挡式防护装置必须符合下列条件： ①能防止手或手指从装置的上下左右前后或者穿过装置进入操作危险区。 第 3 页共 6 页
液压与气动技术课程设计 宋超 The latest revision on November 22, 2020
中央广播电视大学开放教育新疆广播电视大学本科课程设计 《液压与气动技术》 题目：卧式钻孔组合机床液压系统设计 专业：机械设计及其自动化 年级：2014春本科 723 姓名：宋超 指导老师：徐昌辉 摘要 液压系统的作用为通过改变压强增大作用力。一个完整的液压系统由五个部分组成，即动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件（附件）和液压油。一个液压系统的好坏取决于系统设计的合理性、系统元件性能的的优劣，系统的污染防护和处理，而最后一点尤为重要。近年来我国国内液压技术有很大的提高，不再单纯地使用国外的液压技术进行加工。
一个液压系统的好坏不仅取决于系统设计的合理性和系统元件性能的的优劣，还因系统的污染防护和处理，系统的污染直接影响液压系统工作的可靠性和元件的使用寿命，据统计，国内外的的液压系统故障大约有70%是由于污染引起的。 目前我国液压技术缺少技术交流，液压产品大部分都是用国外的液压技术加工回来的，近几年国内液压技术有很大的提高，如派瑞克、威明德液压等公司都有很强的实力。 关键词：液压缸,组合机床,液压系统,工作循环。 目录 1 题目 (5) 3 工况分析 (5) 4 拟定液压系统原理图 (6) 确定供油方式 (6) 调速方式的选择 (6) 速度换接方式的选择 (6) 5 液压系统的计算和选择液压元件 (7) 液压缸主要尺寸的确定 (7) 工作压力P的确定 (7)
计算液压缸内径D和活塞杆直径d (7) 计算在各工作阶段液压缸所需的流量 (8) 确定液压泵的流量、压力和选择泵的规格 (8) 泵的工作压力的确定 (8) 泵的流量确定 (8) 选择液压泵的规格 (9) 与液压泵匹配的电动机的选定 (9) 液压阀的选择 (10) 确定管道尺寸 (10) 液压油箱容积的确定 (10) 6 液压系统的验算 (10) 压力损失的验算 (10) 工作进给时进油路压力损失 (10) 工作进给时回油路的压力损失 (11) 变量泵出口处的压力Pp (11) 快进时的压力损失 (11)
课程设计 字第 院（系） 专业 班级 姓名 x x x x x 年月日
课程设计任务书 材料科学与工程学院材料科学与工程专业 学生学号 课程设计题目: 斗式提升机的选型设计 课程设计容与要求： 1. 设计基本参数 1）输送物料：输送粘土熟料，粒度＜40mm，密度ρB=1.4g/cm3 2）布置要求：垂直输送，提升高度42m 3）输送量：45 m3/h；料仓为3×3m 4）下料溜管横截面为圆形 2．设计要求 1）对斗式提升机进行选型计算 2）溜管与方圆接头设计 下料速度：1.8m/s；下料量：Q=3600Fv m3/h；溜管的直径 ≮200mm；方圆接头角度＜15° 3）料仓设计 4）绘制立面图，平面图，设备订货单，预留孔，基础图，进出口图；撰写设计说明书 3．绘图要求
按土建制图标准进行 4．参考资料 水泥工厂设计手册，粉体工程及设备 5．绘图工具 计算机（AutoCAD）绘图 目录 1 前言 (2) 1.1 斗式提升机的简介 (2) 1.2 斗式提升机的特点（优缺点） (4) 1.3 斗式提升机的应用 (5) 2 选型计算与校核及各种系数的确定 (5) 2.1 斗式提升机输送能力的计算 (5) 2.2 电机功率大小的计算选择 (6) 3 斗式提升机的布置与确定 (8) 3.1 检视门 (8) 3.2 进料口... ... (8) 3.3 卸料口... ...... (8) 3.4 传动装置置法... ... (8)
4 基础尺寸的确定 (8) 地脚孔尺寸的确定... ... (8) 5 设备的运行与维修 (9) 5.1斗式提升机的安全操作规程 (9) 5.2斗式提升机的维护保养 (9) 6 参考资料 (10) 致...... (11) 1 前言 1.1 斗式提升机的简介 斗式提升机作为一种应用极为广泛的垂直输送设备[1]，已经广泛应用于粮食、饲料及种子加工业。斗式提升机具有输送量大，提升高度高，运行平稳可靠，寿命长显著优点，其主要性能及参数符合JB3926----85《垂直斗式提升机》（该标准等效参照了国际标准和国外先进标准），牵引圆环链符合MT36----80《矿用高强度圆环链》，本提升机适于输送粉状，粒状及小块状的无磨琢性及磨琢性小的物
河南机电高等专科学校《机器人应用技术》课程作品 设计说明书 作品名称：多功能机械手 专业：机电一体化技术 班级：机电124班 扣号： 姓名：流星 2014 年 10 月 1 日
目录 一课题概述 (2) 1、选题背景 (2) 2、发展现状和趋势 (3) 3、研究调研 (4) 二机械手组成及工作过程 (6) 1、整体结构分析 (6) 2、所需器材 (6) 3、底座部分 (8) 4、躯干部分 (9) 5、上臂部分 (10) 6、手爪部分 (11) 7、机械手系统的总调试 (12) 三软件部分 (13) 1、机械手软件编制流程图 (13) 2、机械手运行控制程序图 (14) 四设计体会 (15) 一课题概述 1、选题背景 随着我国经济的高速发展，各种电子产品和各种创新机械结构的出现，工业机器人的作用在装配制造业产业中的地位更加重要了。另一方面随着人们生活水平的提高传统制造产业劳动力生产成本进一
步提高，这也使企业意识到用高速准确的机械自动化生产代替传统人工操作的重要性。其中机械手是其发展过程中的重要产物之一，它不仅提高了劳动生产的效率，还能代替人类完成高强度、危险、重复枯燥的工作，减轻人类劳动强度，可以说是一举两得。在机械行业中，机械手越来越广泛的得到应用，它可用于零部件的组装，加工工件的搬运、装卸，特别是在自动化数控机床、组合机床上使用更为普遍。目前，机械手已发展成为柔性制造系统FMS和柔性制造单元FMC中一个重要组成部分。把机床设备和机械手共同构成一个柔性加工系统或柔性制造单元，可以节省庞大的工件输送装置，结构紧凑，而且适应性很强。但目前我国的工业机械手技术及其工程应用的水平和国外比还有一定的距离，应用规模和产业化水平低，机械手的研究和开发直接影响到我国机械行业自动化生产水平的提高，从经济上、技术上考虑都是十分必要的。因此，进行机械手的研究设计具有重要意义。 在这样一个大的背景下结合自己的专业机电一体化，我们选择多功能机械手来作为我们的设计题目。结合专业特点使用德国慧鱼机器人教学模型作为我们实现这一课题的元件。利用慧鱼模型的各种机械结构组装出机械手的机械部分，用pc编程实现对机械手的自动控制，利用限位开关来保护电机和控制机械手位置的准停。 这个课题可以充分的体现机电一体化的由程序自动控制机械结构的运动，对自己以前的所学的课程也是一种巩固。另一方面这个机械手可以实现一定的搬运功能具有很强的实用性能。 2、发展现状和趋势
第一章剪切机的液压系统设计 (2) 1.1 剪切机的概述 (2) 1.1.1 剪切机介绍 (2) 1.1.2 剪切机的结构和原理 (2) 1.2 剪切机的工作过程 (2) 第二章剪切机的PLC的程序设计 (3) 2.1 PLC的特点及应用 (3) 2.1.1 PLC的概述 (3) 2.1.2 PLC的特点 (3) 2.2 PLC的选择 (4) 2.3 PLC的系统设计 (5) 2.3.1 PLC的硬件设计 (5) 2.3.2 PLC的软件设计 (6) 2.3.3剪切机液压系统工作原理说明 (7) 第三章液压系统的相关注意事项 (10) 第四章液压缸和油箱的设计描述 (10) 4.1 液压缸的描述 (10) 4.2 油箱的描述 (11) 参考文献 (12)
第一章剪切机的液压系统设计 1.1 剪切机的概述 1.1.1 剪切机介绍 剪切机是机床的一种，它采用液压驱动，安全性能可靠，操作方便。剪切机工作刀口长度：400mm、600mm、700mm、800mm、1000mm、1200mm；剪切力从63吨至400吨八个等级，适合不同规模不同要求用户。安装不须底脚螺丝，无电源的地方可用柴油机作动力。剪切机适用于金属回收加工厂、报废汽车拆解场、冶炼铸造行业，对各种形状的型钢及各种金属材料进行冷态剪断、压制翻边，以及粉末状制品、塑料、玻璃钢、绝缘材料、橡胶的压制成型。 1.1.2 剪切机的结构和原理 本文设计的剪切机是采用液压传动原理，传送带送料、压块定位夹紧、剪刀下落，通过主副油缸活塞协调往复运输完成压块夹紧和剪刀下落回程的新型设备。该机具有结构合理、噪音小、性能稳定、剪切准确、操作简便、速度可调、效率较高等特点，是一种适应于各种形状钢剪切的先进设备。剪切机由5个主要部分组成，即传送机构、油缸、液压站和电气控制系统。由液压站供给的压力油传动主副油缸活塞作协调往复运动，完成压块和剪刀的往返动作。 1.2 剪切机的工作过程 剪切机是由送料装置和剪切装置组成，主要工作过程是靠液压油带动液压马达转动再通过轴带动传送带传送来完成送料的。当料块到位后后，电磁换向阀2YA通电，液压油从无杆腔进入，压块开始下压，压住料块。当达到一定压力后，触发压力继电器，导致3YA通电，液压油进入另一个液压缸的无杆腔，剪刀开始下落，剪切料块。剪切料块后，4YA、5YA通电，同时3YA断电，此时从无杆腔回油到油箱，剪刀快速回程。当剪刀回程到一定位置后，2YA失电，液压油从无杆腔回油到油箱，压块回程，如此反复。 工作过程： 送料-压块下降-剪刀下落-剪刀回程-压块下降。 剪切机的液压系统运行过程中平稳安静，重量轻、体积小、运动惯性小、反应速度快，很容易实现机器的自动化等优点。