摘要
本文详细介绍了型钢堆垛机的整体设计理论和整个堆垛过程，其中重点介绍了翻转机构的设计。主要包括了翻转机构的轴、齿轮、液压缸的整体设计，其中还有轴承的选取，联轴器的选取和校核。
本次设计的型钢自动堆垛机性能良好、动作灵活、操作方便、故障率低、维护简单方便，满足了生产的需要
关键字：型钢堆垛机；机械；液压；齿轮
Abstract
This article introduced Steel bar stacker Overall design theory and entire piles up the process in detail, and introduced the design of Turnover mechanism emphasis. In this paper, there has mainly included the entire design of the axis, the gear, hydraulic cylinder of turnover mechanism, and in that there were also including bearing's selection and shaft coupling's selection and examination.
This profiled bar automate profiled bar stow machine has good capability, movement is agility, operating is simple; the frequency of trouble is small, maintenance is simple, and could meet the need of teaching and learning
Key words：Steel bar stacker；Machinery；Hydraulic pressure；Gear
目录
摘要 ................................................................................... 错误！未定义书签。 Abstract ............................................................................ 错误！未定义书签。
第1章 概述 (1)
第2章 型钢堆垛机总体设计 (3)
2.1 型钢堆垛机的设计参数 (3)
2.2 堆垛机的工艺流程 (4)
2.3 堆垛机平面示意图 (4)
2.4 堆垛机的结构设计 (5)
2.5 堆垛机总体尺寸 (5)
2.6 传动系统的选择 (5)
2.7 翻转机构的基本设计 (7)
2.8 升降机构的基本设计 (7)
第3章 翻转机构 (8)
3.1翻转机构液压缸的设计 (8)
3.1.1液压缸的类型 (8)
3.1.2基本参数设计 (8)
3.1.3液压缸的结构设计与校核 (13)
3.1.4液压缸的稳定性和活塞杆的强度验算 (15)
3.2齿轮的设计 (16)
3.2.1 选择齿轮精度等级，材料，热处理方式及齿数 (17)
3.2.2齿轮的基本参数 (17)
3.2.3小齿轮的基本尺寸计算 (18)
3.2.4 轮齿所受的圆周力t F ，径向力r F ，法向载荷n F 的计算 (19)
3.2.5 齿根弯曲疲劳强度校核 (19)
3.3 扇形齿轮的设计 (20)
3.3.1扇形齿轮的形状设计 (20)
3.3.2 扇形齿轮的基本数据 (20)
3.3.3 扇形齿轮的模数 (21)
3.3.4扇形齿轮的基本尺寸计算 (21)
3.3.5 齿根弯曲疲劳强度校核 (22)
3.3.6 齿轮接触强度校核 (22)
3.4（Ⅰ）轴的设计 (23)
3.4.1（Ⅰ）轴的结构工艺性 (24)
3.4.2（Ⅰ）轴的材料 (24)
3.4.3小齿轮轴上的受力 (24)
3.4.4 计算轴的最小直径 (25)
3.4.5 确定轴的各段尺寸和长度 (26)
3.4.6联轴器的选择 (26)
3.4.7轴上零件的轴向定位 (27)
3.4.8确定轴上的圆角和倒角的尺寸 (27)
3.4.9确定轴上的载荷 (27)
3.5（Ⅱ）轴的设计 (30)
3.5.1 轴的结构工艺性 (30)
3.5.2轴的材料 (30)
3.5.3计算Ⅱ轴的转矩 (30)
3.5.4大扇形齿轮轴上的受力 (30)
3.5.5计算轴的最小直径 (31)
3.5.6确定轴的各段尺寸和长度 (32)
3.5.7轴上零件的轴向定位 (32)
3.5.8确定轴上的圆角和倒角的尺寸 (32)
3.5.9确定轴上的载荷 (33)
3.5.10平键的校核 (36)
第4章经济性分析 (37)
第5章结论 (38)
参考文献 (39)
致谢 (40)
第1章概述
本文针对国内传统的型钢生产线一般都没有专门的自动堆垛设备。随着市场经济对型钢产品要求的提高，传统型钢生产的型钢堆垛已成为当前迫切需要进行的技术改造之一。不管是采用人工堆垛、半机械化堆垛还是全自动堆垛，首先要进行型钢的垛型设计。
本此设计的型钢堆垛机是一种用于对成型钢材自动打捆的设备。机械部分由单传辊道、拨钢机构、移钢机构、分组机构、定位机构、平移机构、翻转机构和垛台升降及压紧机构等8个子机构，和PLC控制部分组成的成型钢材自动打捆生产线。它的主要优点在于实现了整个生产线的自动控制，从而提高堆垛机的堆垛效率，这也是现今钢材堆垛打捆和以后发展的趋势。它不仅仅克服了过去人工堆垛的生产效率低、打捆质量差、成本高、工作环境危险等缺点，更重要的是型钢的堆垛打捆成为了整个轧钢生产线发展的阻碍，在很大程度上阻碍了钢材生产线的效率的提高，对整个生产效率的提高有很大的影响。本此设计的型钢堆垛机在一定程度上实现了自动化，很好的消除了这个障碍，对型钢生产线技术的进一步发展做了铺垫。型钢堆垛机能够实现自动堆垛打捆，对改善工人的劳动状况尤其是减轻工人的劳动强度、提高型钢的包装质量、提高轧钢生产线的生产效率、增强钢材市场的竞争能力、提高经济效益和社会效益创造了良好的条件。型钢堆垛机的制造成本较低，这对任何企业来说都是一个很重要的参考依据。
目前，世界上堆垛机的发展已经很成熟了。已发展形成了各种类型的小型车间用的标准堆垛机主要有两大类，磁性和非磁性堆垛机。一类是磁性堆垛机。轧件由装有可调磁性的翻转臂和输送小车进行一车堆垛，并且层与层之间是面对面或背对背交替放置的。该系统主要运用于中型型钢堆垛。全部由计算机自动操作。钢材堆垛后，由平立辊道输送到打捆区，平立辊道的宽度是可调的，以避免料垛散落。另一类是非磁性堆垛机。轧制由两套液压一机械机构控制的机械手进层层堆垛其动作类似于人手。可夹持并移送钢材，将钢材层面对面或背对背的进行堆放，主要适用于中小断面型钢，可避免料层中钢材在堆垛臂失磁时散落。形成不正确的料捆成形状非磁性堆垛机即纯机械堆垛机的显著特点就是无故障的处理双层型钢的能力，故其机械效率可提高一倍。
本次设计的堆垛机属于第一类磁性堆垛机，通过在移钢机构和翻转机构上安装堆垛电磁铁来实现槽钢的交替堆放。堆垛方式是槽钢：6根/层，4层（如图1-1），每层分为正反两排。角钢是每层5根，6层，每层也分为正反两排一排槽口向下3根，另一排槽口向上3根（如图1—2）。由于槽钢和角钢的结构不同要在不改变堆垛机结构条件下实现不同钢
的堆垛就需要在PLC程序上加以变化。这也是PLC自动控制的优点，这里主要根据槽钢进行设计和编程。型钢规格为20槽钢，定尺长度范围8～10米。
槽钢
角钢
图1-2角钢堆垛方式
第2章 型钢堆垛机总体设计
型钢堆垛机的总体设计是设计人员在根据工厂所需要的成型钢材堆垛机，对堆垛机作出的初步的、总体的设计。堆垛机总体设计主要包括：确定型钢堆垛机的工艺流程、型钢堆垛机平面示意图的初步确定、主要机构的简单结构设计、总体尺寸的确定、堆垛机驱动装置的确定和控制系统的设计。
2.1 型钢堆垛机的设计参数
⑴堆垛机堆垛的型钢为：
20槽钢，根据（GB 707—88）结构参数图2-1：
图2-1槽钢参数
线密度为25.777/kg m σ=线；型钢长度为8～10m 。
⑵堆垛速度约为4分钟／捆；
⑶班垛能力为450～470吨/班；
⑷堆垛成捆的型钢作到一头齐，符合国家堆垛包括标准GB2101－89；
本型钢堆垛机堆垛方式是槽钢是6根/层，每层分为上下正反两排如图2-2，堆垛的型钢型号为20槽钢,定尺长度范围8～10米。
图2-2槽钢堆垛方式
槽钢
2)工艺参数
1)G=25.7777*10*3=773.31Kg
2）电磁铁306*4=1224 Kg
3）电磁铁边距轴心L=1065
4）其它重为200Kg
4）传递的扭距T=532.5*10*（773.31+1224+200）=11700.675N/m
2.2 堆垛机的工艺流程
轧制好的钢材经单传辊道输送到型钢堆垛机上，再由拨钢机构将钢材拨到移钢机构的链条上，然后由移钢机构将钢材输送到定位机构，中途有分组机构将钢材分为3根一组，分好组的钢材到定位机构后被精确的定位后，再由平移机构送至垛台上，下一组分好组的钢材被定位机构定位后，经由翻转机构旋转
180送至垛台上，垛台上的钢材排成了形如图2-2所示的排放形式。然后垛台下降相应的高度，使下一轮堆垛的钢材和这一次的高度相等。经过4次循环后，垛台上的钢材就排成了6根/层，共4层的形状。然后由压紧机构把钢材压紧，到此堆垛过程结束，再由垛台输送辊道将堆垛号的钢材输送出去。型钢堆垛机按这个顺序再进行下一轮的堆垛。
2.3 堆垛机平面示意图
根据现场要求、堆垛机的工艺流程和其他同类设备初步确定型钢堆垛机的结构分布如图2—3所示。该型钢堆垛机相当于简单的流水生产线，槽钢进入单传辊道依次通过拨钢机构、移钢机构、分组机构、定位机构、平移机构（或翻转机构）最后到垛台升降机构及压紧机构最后结束堆垛任务。
图2-3 堆垛机结构分布图
2.4 堆垛机的结构设计
根据上述工艺过程和图2—3可得，该设备由以下主要机构组成：单传辊道、拨钢机构、移钢机构、分组机构（槽钢分组机构）、定位机构、平移机构、翻转机构和垛台升降机构及压紧机构。
2.5 堆垛机总体尺寸
由现场的技术要求和同类设备可以初步确定堆垛机的总体尺寸约为：长×宽×高=??。
mm mm mm
1260073003100
2.6 传动系统的选择
传动机构通常分为机械传动、电器传动和流体传动。机械传动是最初的传动方式也是最重要的传动方式之一，它是在电动机等动力源的驱动下通过一定的机械式传动机构（齿轮机构、带传动和链传动等）得到期望的运动参数。流体传动是以流体为工作介质进行能量替换、传递和控制的传动。它包括液体传动和气体传动，液体传动是以液体为工作介质的流体传动，它包括液力传动和液压传动。其中机电传动和液压传动是最常用的两类传动。电动机分为交流电动机和直流电动机两大类，交流电动机又分为交流电动机和直流电动机两类。在强电系统中三相交流异步电动机结构简单，运行可靠，成本低廉等优点，广泛应用于工农业生产中。
电机拖动的根本任务，在于通过电机将电能转换成生产机械所需要的机械能，使电能成为工业企业中的主要能源。这主要是由于电能的生产、变换、传输、分配、使用和控制都比较方便经济。它适宜于大量生产、集中管理、远距离传输和实现自动控制。因此，电机拖动已成为现代工业企业中广泛采用的拖动方式。它具有许多其它拖动方式无法比拟的优点，主要有：1.电机拖动比其它形式的拖动（蒸汽、水力等）效率高，而且电动机与被拖动的生产机械联接简便；2.电动机的种类和型号多，具有各种各样的运行特性，可以满足不同类型生产机械的要求；3.电机拖动具有良好的调速性能，其起动、制动、反向和调速等控制简便，快速性好，易于实现完善的保护；4.电机拖动装置参数的检测，信号的变换与传送都比较方便，易于组成完善的反馈控制系统，易于实现最优控制；5.可以实行远距离测量和控制，便于集中管理，便于实现局部生产白动化乃至整个生产过程自动化。因此，电机拖动，特别是自动化的电机拖动，成了现代工业生产电气化与自动化的基础与核心。
液压传动的主要优点有：1.液压传动的各种元件，可根据需要方便、灵活地来布置；
2.操纵控制方便，可以实现大范围的无级调速；
3. 重量轻、体积小、运动惯性小、反应速度快；
4.可自动实现过载保护；
5.由于一般采用矿物油作为传动介质，相对运动面可自行润滑，使用寿命长；
6.液压元件都是标准化、系列化产品，可以直接从市场上购买，这有利于液压系统的设计、制造和推广应用；
7.容易实现机器的自动化，当采用电液联合控制后，不仅可以实现更高程度的自动控制过程，而且可以实现遥控。
考虑到以上各种传动的特点各机构的传动方式选择如下：
由单传辊道、拨钢机构和移钢机构的结构特点、运动特性和参考同类设备，该三部分均道选取三相交流异步电动机直接驱动。由于单传辊道与拨钢机构的交错布置且传动距离较长（约6m），其选择分布式驱动，而拨钢机构和移钢机构之间平行布置并且驱动功率不太大，拨钢机构需要频繁启动，因此选择分别集中驱动。如图2—3所示，拨钢机构和移钢机构的电动机分布方式，拨钢机构是将电动机布置在一端，而移钢机构是将电动机布置在两根输出轴的一端。拨钢过程中拨抓只需克服单根槽钢与滚筒之间的滑动摩擦，因此载荷较小需要传递的最大扭矩也较小，综合考虑现场其他结构的布置情况将电动机布置在传动轴的一端。移钢机构在工作时，由于传动距离较大(约6.4m)并且载荷较拨钢大的多，轴较长，最大扭矩较大，因此将电动机布置在两根轴的中间，这样单根轴所承受的最大扭矩要小得多。
而分组、定位、平移和垛台升降及压紧动作较简单（多为直线运动），且载荷不太大这里选择液压驱动。用液压缸的伸缩来完成分组、定位、翻转和垛台升降及压紧，用液压
马达来实现平移。各种元件，可根据需要方便、灵活地来布置,不需要复杂的传动系统。
翻转机构的运动为轴的旋转运动，它的动力系统的主要要求为低速可调，交流电动机不能满足要求，直流电动机虽然有低速可调的性能，但是直流电动机价钱昂贵，也不能选取，液压传动的鲜明特点就是低速可调，所以我们最后选液压传动作为翻转机构的动力源。
2.7 翻转机构的基本设计
翻转机构是将三根型钢反扣到垛台上。这是一个低速运行的机构。相对于整个系统来说，翻转机构还要考虑时间因素。
2.7.1设计的基本要求
翻转机构的电磁铁要满足能吸住3根钢材所要求的磁力；轴要满足翻转台自重和钢材自重所产生的扭矩；齿轮要能承受传递扭矩所产生的力；液压缸要能产生出机构所需要的力，并满足相应的强度条件。
2.7.2 设计的基本思路
轴根据机构所需要的扭矩和型钢的长度来确定轴的具体尺寸，并根据弯扭强度校核来校核轴。齿轮根据要传递的力来确定具体尺寸，并对齿轮进行弯曲强度校核和接触强度校核。液压缸根据所需要产生出的力来确定液压缸的基本尺寸，从而选出液压缸的型号，并对液压缸的杆进行稳定性和强度校核。翻转机构的时间因素由PLC控制来调节处理。2.8 升降机构的基本设计
升降机构是型钢堆垛机最后堆垛的一个平台。钢材分为6根一层堆垛在垛台上，然后垛台下降一定的高度让下一层的钢材跟上一层的钢材处于同一高度进行堆垛。他的基本组成有垛台、升降液压缸。
2.8.1 设计的基本要求
垛台能承受24根钢材的重量；液压缸能承受24根钢材和垛台的自重所需要的力。2.8.2 设计的基本思路
根据简直梁的原理对垛台进行弯曲强度校核。根据液压缸所要求的力来计算液压缸的具体尺寸，从而选出液压缸的型号，并对液压缸的杆进行稳定性和强度校核。
第3章翻转机构
3.1翻转机构液压缸的设计
液压缸是液压传动系统中的一种液压执行元件，它是将液压能转化为机械能做直线往复运动的能量转化装置。液压缸的输入量是液体的流量和压力，输出量是直线速度和力。
3.1.1液压缸的类型
为满足各种主机的不同用途，液压缸有多种类型。
按照结构形式的不同可以分成有活塞缸，柱塞缸，摆动缸三大类型，活塞缸和柱塞缸实现往复直线运动，输出速度和推力，摆动缸则实现的是往复摆动，输出的是角速度（转速）和转矩。
按照作用方式不同可以分为单作用缸和双作用缸。
另外，按照缸的特殊用途分，可以为串联缸，增压缸，增速缸，步进缸等等。
液压缸的结构包括：缸体组件，活塞组件，密封装置，缓冲装置，排气装置。
液压缸因用途要求的不同，有各种结构形式。而平移机构的液压缸采用的是双作用单活塞杆液压缸如图3.14所示：
图3-1
3.1.2基本参数设计
3.1.2.1 液压缸的受力分析
在（I ）轴所受的扭矩为最大时，（∏）轴的扭矩同时为最大，此时液压缸的负载为最大。
根据仿形设计，取液压缸杆距（∏）轴的距离为225mm 。
则，由 2T F d =?
由前面计算可得 ：N T 2.526482=
得：R=233992N
在工作过程中存在摩擦力，但是相对较小，可以忽略不计，为保证工作安全，最后我们取250000=R N
3.1.2.2已知液压缸的设计相关数据
由翻转机构的工作原理，我们选用双作用单活塞杆的液压缸，无杆腔由系统直接提供压力，有杆腔的进油由液压泵直接提供，回油直接通油箱。
3.1.2.3确定液压缸的工作压力
根据前面算出的力R=250000N 。由《液压与气压传动》中表9.3查得工作压力取 4 Mpa ，同时根据表9.5，执行原件的背压估计值，取回油背压为 3 Mpa 。即：
1P 为进口压力， 14P M P a =；
2P 为回油背压， 23P M P a
=。 3.1.2.4缸筒内径D 的计算
在确定D 时，必须保证液压缸在系统所给定的工作压力下，具有足够的牵引力来驱动工作负荷。对于双作用单活塞杆液压缸，当活塞杆是以推力驱动工作负载时，即压力油输入无杆腔时，工作负载R 为：
ηπη)(402022p d p D p D F R +-?=
= （3-1）
推出： 0
020)(4p p p d p p R D ---=ηπ (3-2)
式中：
R ——液压缸的工作负载；
F ——活塞杆的最大推力；
η——机械效率，考虑密封件的摩擦阻力损失，橡胶密封常取95.0=η；
p ——工作压力，一般情况下取系统的调定压力；
0p ——回油背压， 03p MPa =；
d ——活塞杆直径，
根据《液压与气压传动》表4-2 液压缸工作压力与活塞杆直径查得 0.7d D =。
其中95.0=η将已知相关的数据代入公式可得： mm D 7.13095
.010114.312500047=????= 根据《液压系统设计元器件选型手册》表2-51，液压缸内径尺寸系列，最后取160D mm =。
活塞杆的直径d 为 0.7122d D mm ==。
根据《液压系统设计元器件选型手册》表2-52，最后取杆的外径为：125d mm =。
3.1.2.5 液压缸最大工作行程
机构运动简图如图3-2所示：
翻转电磁铁在翻转时，小齿轮旋转
180?，即转过11个齿，对应的扇形齿轮也转过11个齿，即扇形齿轮转了
20?，由于曲柄和扇形齿轮通过键固连接在一起，所以曲柄也转了20?。活塞
杆从初始位置开始转过一定的角度，同
时有一定的身长量，通过下图的运动分
析及几何分析，我们可以算出活塞的行
程。 其中，125arctan 30216.5
α=
=
图3-2
几何运动分析图如图33
-所示：
图3
3-
注：其中黑色粗实线组成的三角形表示系统的初始位置，即翻转电磁铁的0?位置，细实线组成的三角形表示系统的翻转极限位置，即翻转电磁铁翻转180?时的位置。
我们可以根据余旋定理计算出行程的大小：
l mm
=≈
12577
理论
以上l值为理论值，现实中我们选则的液压缸的行程应略大于理论值，参考《液压元件及选用》中表3.63 ZQ型重型冶金设备液压缸的型号和技术参数得：我们选择其行程为＝。
l90
mm
注：此处在进行行程计算的时候，由于活塞杆的转动角度较小，我们对其进行了简化处理，将圆心移至图示的位置了，结果相差并不大，也不会影响我们最后的选择。
3.1.2.6 缸筒长度L
缸筒长度由活塞最大行程，活塞长度、活塞杆导向长度H和特殊要求的其他长度确定（见图3-4）
根据机械设计手册中表11-170中查出缸内径为160mm 的液压缸的缸体的外形尺寸为430+行程，由行程为90mm ，得缸体的外形尺寸为520mm 。
其中活塞长度()0.6 1.0B D =；导向套长度()0.6 1.6A D =；隔套长度()12
C H A B =-+。为了降低加工难度，一般液压缸的缸筒长度不应大于内径的20～30倍。 根据机械设计手册（化学工业出版社出版）中表11-152油缸固定部分长度的参考尺寸得：
活塞的长度()0.6~1.096~160B D mm ==，取100B mm =； 导向套动面长度()0.6~1.696~256A D mm ==，取150A mm =； 隔套宽度()1150100150252
c mm =-+=。 3.1.2.7 液压缸的选定
综合以上计算分析可得:
由于该液压缸为冶金设备用液压缸，所以在冶金液压缸设备标准液压缸系列选取。 冶金设备标准液压缸的特点：缸径一般在40～320mm 范围内，工作压力小于等于16Mpa 可用液压油机械系统耗损油和乳化液等工作介质，使用温度范围在-40～80℃。其安装方式有法兰、耳环、销轴等多种形式，符合ISO6020/1—1981标准，另外还有脚架（底座）示。
冶金设备用标准液压缸系列包括：①ZQ 型重型冶金设备液压缸②JB 系列冶金备用液压缸③YHG1型冶金设备液压缸④JB 系列液压缸⑤UY 系列液压缸。
ZQ 型液压缸具有性能良好可靠性好等优点；广泛用于重型机械，冶金、矿山等行业。综合型钢堆垛机的工作要求我们选用ZQ 型液压缸。
根据机械设计手册（化学工业出版社）中液压缸型号的选用选出：液压缸ZQ16090 B ?,
其中：B 表是油缸的安装形式是摆动式的。
3.1.3液压缸的结构设计与校核
3.1.3.1 缸筒壁厚的计算 查《液压与气压传动》教材可查出：当
101≤D δ时，壁厚用公式δ≥[]2PD σ来计算；当101≥D δ时，壁厚用公式[][]???
? ??--+=13.14.02P P D σσδ来计算。 （一）假设缸筒壁厚δ与内径之比小于
110，则壁厚按薄壁缸公式计算，即： []
2PD δσ=
（3-3） 公式中：
P ——液压缸的最大工作压力()Pa ；
D ——缸筒内径()m ； []σ——缸筒材料的许用应力()Pa ，[]s n
σσ=； []b σ——缸筒材料的抗拉强度极限；
n ——安全系数，一般取5=n ；
缸筒选用材料为HT350，Mpa b 350=σ
；即：[]MPa 705103506
=?=σ，将以上数值带入得：664100.161427010
mm δ??≥=??。 又考虑缸筒壁厚δ与内径之比：
1410.0916010
D δ==≤。 符合我们的设计要求。 考虑安全因素，我们取安全系数n=1.3，得：14 1.318.2mm δ≥?=，
最后我们取 20mm δ=。
（二）假设D δ大于110
，壁厚按厚壁强度及公式计算：
[][]??? ??--+=13.14.02P P D σσδ （
3-4）
)
0.081δ= 4mm δ=
因为40.025160D δ==小于110
与假设矛盾，所以此液压缸为薄壁缸。 我们取20mm δ=
3.1.3.2 缸筒壁厚的校核
因为max 10P MPa =，由公式：
max 2S
P D δσ≥
(3-5) 式中：
D ——表示液压缸的内径； S σ——表示缸筒材料的许应应力，η
σσb s = ，其中b σ抗拉强度，η为安全系数（一般5=η）因为缸筒的材料为 Q235，查《机械设计手册》可知道：该材料
的Mpa b 375=σ；
max P ——表示缸筒最高工作压力（max 10P MPa =）
。 综合以上具体数据和式子可得： max 52S
P D mm δσ≥
≈ 所以液压缸的壁厚符合设计要求。 3.1.3.3缸筒外径的确定
1216040200D D mm δ=+=+= (3-6)
3.1.3.4缸底厚度1δ
因为设计时取平底液压缸，缸底与缸筒采用螺纹连接，所以缸底内径
mm D D 20022=+=δ。
s p D σδm a x 2
15.0= (3-7)
式中： 2D ——表示缸底内径，
b σ——表示缸底材料的许用应力，Mpa 。
若选取mm D 200=，MPa b s 705
350===ησσ，
则10.524mm δ≥?=， 考虑安全因素，我们取130mm δ=。
3.1.3.5 最小导向长度的确定 对单活塞液压缸，一般：220D l H +=
(3-8) 式中：
L ——活塞的最大工作行程；
D ：缸筒内径。 代入数据得：9016084.5202
H mm =+=，取150H mm =。 3.1.4液压缸的稳定性和活塞杆的强度验算
活塞杆受轴向压力作用时，有可能产生弯曲当此轴向力达到临界力k P 时会出现压杆不稳定现象，临界值k P 的大小与活塞杆长度与直径，以及缸的安装方式等因素有关。只有当活塞杆的计算长度10L d ≥时，才进行活塞杆的纵向稳定性计算。
计算估算活塞杆的长度：初步定液压缸盖的厚度为50mm ，则活塞杆的长度为：1501002550325L mm =+++=。
3.1.
4.1液压缸的稳定验算
根据材料力学概念：一根受压的直杆，在其轴向负载P 超过稳定临界力（或称极限力）k P 时,即失去原有直线状态下的平衡而丧失稳定,所以液压缸的稳定条件是： K K
P P n ≤
(3-9) 式中 ： P ——活塞杆的轴向最大压力 ()N ；
k P ——液压缸的稳定临界力 ()N ；
k n ——稳定性安全系数,一般取n k =2～6。
液压缸的稳定临界力k P 值与活塞杆和缸体的材料、长度、刚度及其两端支承状况等因素有关。一般在
L d （d 为活塞杆的直径）大于10以后就要进行稳定校验。 由 325 2.610125
L d ==<。 则不需要进行稳定性校核。
3.1.
4.2活塞杆的强度校核
由R F η=，取0.95η=， 得N R F 26315895.0250000===η mm F d 69107014.32631584][46
=???=≥σπ (3-10) mm mm d 69125>=
所以活塞杆满足稳定条件。
3.2齿轮的设计
翻转机构的齿轮是开式齿轮传动，所以根据齿根弯曲疲劳强度作为设计准则，按齿面接触疲劳强度进行校核。
中文题目：XE40小型挖掘机液压系统设计 外文题目：DESIGN HYDRAULIC SYSTEM OF XE40 SMALL CRAWLER EXCAVATOR 毕业设计（论文）共 76 页（其中：外文文献及译文 8 页）图纸共 11 张完成日期 2015年 6 月答辩日期2015 年 6 月
辽宁工程技术大学 本科毕业设计（论文）学生诚信承诺保证书 本人郑重承诺：《》毕业设计（论文）的内容真实、可靠，系本人在指导教师的指导下，独立完成。如果存在弄虚作假、抄袭的情况，本人承担全部责任。 学生签名： 年月日 辽宁工程技术大学 本科毕业设计（论文）指导教师诚信承诺保证书本人郑重承诺：我已按学校相关规定对同学的毕业设计（论文）的选题与内容进行了指导和审核，确认由该生独立完成。如果存在弄虚作假、抄袭的情况，本人承担指导教师相关责任。 指导教师签名： 年月日
摘要 XE40小型挖掘机是徐工生产的小型液压挖掘机，本次的毕业设计的课题就是对其进行液压系统的参数化设计。为了研究这个课题，我们的主要的思路就是要先根据已知的挖掘机的性能参数对工作速度和工作压力进行初步的确定，再根据这些数据，对铲斗缸进行参数计算。参考所选液压缸的连接方式和XE40小型挖掘机选用的液压缸的具体形状，绘制出液压缸的CAD图。依照铲斗缸的设计方式与计算流程同理也能设计出斗杆缸和动臂缸。同时根据所设计的挖掘机所选用的动臂缸的数量，就能大致确定出运作液压缸所需要的流量。通过已确定的流量，工作压力，还有工作速度，就能初步确定液压泵的型号和液压马达的型号。然后再参考徐工挖掘机XE40的液压系统，根据系统回路和对挖掘机工作方式的了解，初步设计出液压挖掘机系统的原理图，并用CAD绘制出来。经过审核之后，再来确定所要要用的液压油，发动机，以及对液压阀进行选型。 关键词:液压缸;参数化设计；徐工挖掘机;液压系统
缸体机械加工工艺设计 发动机缸体是发动机零件中结构较为复杂的箱体零件，其精度要求高，加工工艺复杂，并且加工加工质量的好坏直接影响发动机整个机构的性能，因此，它成为各个发动机生产厂家所关注的重点零件之一。 1.发动机缸体的工艺特点 缸体为一整体铸造结构，其上部有4个缸套安装孔；缸体的水平隔板将缸体分成上下两部分；缸体的前端面从到后排列有三个同轴线的凸轮轴安装孔和惰轮轴孔。 缸体的工艺特点是：结构、形状复杂；加工的平面和孔比较多；壁厚不均，刚度低；加工精度要求高，属于典型的箱体类加工零件。缸体的主要加工表面有顶面、主轴承侧面、缸孔、主轴承孔及凸轮轴孔等，它们的加工精度将直接影响发动机的装配精度和工作性能，主要依靠设备进度、工夹具的可靠性和加工工艺的合理性来保证。 2. 发动机缸体工艺方案设计原则和依据 设计工艺方案应在保证产品质量的同时，充分考虑生产周期、成本和环境保护；根据本企业能力，积极采用国内外先进的工艺技术和装备，不断提高企业工艺水平。发动机缸体机械加工工艺设计应遵循以下基本原则： （1）加工设备选型原则加工设备选型采用刚柔结合的原则，加工设备以卧式加工中心为主，少量采用立式加工中心，关键工序—曲轴孔、缸孔、平衡轴孔加工采用高精度高速卧式加工中心，非关键工序—上下前后四个平面的粗铣采用高效并有一定调整范围的专用机床加工； （2）集中工序原则关键工序—曲轴孔、缸孔、平衡轴孔的精加工缸盖结合面的精铣，采用在集中在一道工序一次装夹完成全部加工内容方案，以确保产品精度满足缸体关键品质的工艺性能和有关技术要求。 根据汽车发动机缸体的工艺特点和生产任务要求，发动机缸体机械加工自动生产线由卧式加工中心CWK500和CWK500D加工中心、专用铣/镗床、立式加工中心matec-30L等设备组成。 （1）顶底面及瓦盖止口面粗铣组合机床本机床为双面卧式专用铣床，采用移动工作台带动工件，机床采用进口西门子S7-200PLC系统控制，机床设独立电控柜，切削过程自动化完成，有自动和调整两种状态； （2）高速卧式加工中心CWK500 该加工中心可实现最大流量的湿加工，但由于设备自动排屑处理系统是通过位于托盘下的内置宽式排屑器而完成，该加工中心可以进行干加工；机床主轴转速6000r/min，快速进给速度38m/min； （3）前后端面粗铣组合机床机床采用液压传动；控制系统采用进口西门子S7-200PLC系统控制，机床具有一定的柔性； （4）采用机床TXK1500 本机床有立式加工中心改造而成形，具备立式加工中心的特点及性能，该机床具有高精度、高强度、高耐磨度、高稳定性、高配置等优点； （5）高速立式加工中心matec-30L 该加工中心主轴最高转速9000 r/min。控制系统采用西门子公司SINUMERIK840D控制系统 （6）高速卧式加工中心CWK500D 主轴最高转速15000 r/min。 3. 发动机缸体机械加工工艺设计的主要内容 发动机缸体结构复杂，精度要求高，尺寸较大，是薄壁零件，有若干精度要
摘要 在当今大规模制造业中，企业为提高生产效率，保障产品质量，普遍重视生产过程的自动化程度，工业机器人作为自动化生产线上的重要成员，逐渐被企业所认同并采用。工业机器人的技术水平和应用程度在一定程度上反映了一个国家工业自动化的水平，目前，工业机器人主要承担着焊接、喷涂、搬运以及堆垛等重复性并且劳动强度极大的工作，工作方式一般采取示教再现的方式。 本文将设计一台四自由度的工业机器人，用于给冲压设备运送物料。首先，本文将设计机器人的底座、大臂、小臂和机械手的结构，然后选择合适的传动方式、驱动方式，搭建机器人的结构平台；在此基础上，本文将设计该机器人的控制系统，包括数据采集卡和伺服放大器的选择、反馈方式和反馈元件的选择、端子板电路的设计以及控制软件的设计，重点加强控制软件的可靠性和机器人运行过程的安全性，最终实现的目标包括：关节的伺服控制和制动问题、实时监测机器人的各个关节的运动情况、机器人的示教编程和在线修改程序、设置参考点和回参考点。 关键词：机器人，示教编程，伺服，制动
ABSTRACT In the modern large-scale manufacturing industry, enterprises pay more attention on the automation degree of the production process in order to enhance the production efficiency, and guarantee the product quality. As an important part of the automation production line, industrial robots are gradually approved and adopted by enterprises. The technique level and the application degree of industrial robots reflect the national level of the industrial automation to some extent, currently, industrial robots mainly undertake the jops of welding, spraying, transporting and stowing etc. , which are usually done repeatedly and take high work strength, and most of these robots work in playback way. In this paper I will design an industrial robot with four DOFs, which is used to carry material for a punch. First I will design the structure of the base, the big arm, the small arm and the end manipulator of the robot, then choose proper drive method and transmission method, building the mechanical structure of the robot. On this foundation, I will design the control system of the robot, including choosing DAQ card, servo control, feedback method and designing electric circuit of the terminal card and control software. Great attention will be paid on the reliability of the control software and the robot safety during running. The aims to realize finally include: servocontrol and brake of the joint, monitoring the movement of each joint in realtime, playback programming and modifying the program online, setting reference point and returning to reference point. KEY WORDS: robot, playback, servocontrol, brake
A型齿轮泵设计 Graduation Project (Thesis) Harbin University of Commerce X6132milling machine feed system, lifting platform and platform design Student SunMingxing Supervisor Yan Zugen Specialty X6132 milling machine feed system, lifting platform and platform design School Harbin University of Commerce 2012年6月9日
A型齿轮泵设计 1 绪论 1.1机床的用途及性能 X6132、X6132A型万能升降台铣床属于通用机床。主要适用于机械工厂中加工车间、工具车间和维修车间的成批生产、单件、小批生产。 这种铣床可用圆柱铣刀、圆盘铣刀、角度铣刀、成型铣刀和端面铣刀加工各种 平面、斜面、沟槽等。如果配以万能铣头、圆工作台、分度头等铣床附件，还可以 扩大机床的加工范围。 X6132、X6132A型铣床的工作台可向左、右各回转45 o当工作台转动一定角度，采用分度头时，可以加工各种螺旋面。 X6132型机床三向进给丝杠为梯形丝杠，X6132A型机床三向进给丝杠为滚珠丝杠。 X6132/1、X6132A/1型数显万能升降台铣床是在X6132、X6132A型万能升降台铣 床的基础上，在纵向、横向增加两个坐标的数字显示装置的一种变型铣床，该铣床 具有普通万能升降台铣床的全部性能外，借助于数字显示装置还能作到加工和测量 同时进行，实现动态位移数字显示，既保证了工件加工质量，又减轻了工人劳动强 度和提高劳动生产率，配上万能铣头还可以进行镗孔加工。 图1-1 X6132卧式铣床整机外形图
题目：推弯机设计 姓名：啜文博 班级学号：0608014401 指导教师：于峰
摘要 360o异形断面圆环在各生产部门有着广泛的应用。但于受形状因素的约束，传统的绕弯、滚弯等弯曲工艺很难加工出这类弯曲件。而目前的加工方法是将两个半圆形弯曲件连接成为一个360o圆环，这样使得工序繁琐。在实验中已实现将此类型材弯曲件一次成型方法，本文将推弯实验应用到工业生产中。 根据实验工艺，改进了实验模具，使之适用于工业生产。通过对几种不同的机械传动系统的比较分析，选择了一个最合适的传动系统，并设计了液压系统。 本文针对各种异形断面型材，使用推弯工艺一次推出了360o圆环，与传统型材弯曲方法相比，在型材弯曲件成型工艺方面有较大突破。 关键词推弯; 型材; 推弯机
Abstract The once forming method of this kind of part has been achieved in experiment. In this paper the push-bending experiment is applied in the industrial production. According to the experiment craft, the experiment dies are improved so as to be fit for the industrial production. Via the contrast of a few different mechanical transmission system ,the best transmission system is choosed , and the fluid drive system is designed. In this paper aiming at every kind of abnormity section bent parts the bent parts with 360 angles are formed in once by push bending process. Contrasting with conventional bending process of profile, the more advancement is got in bending and forming process of profile. Keywords push bending; section profile; push-bending machine
液压挖掘机开题报告 福州大学本科生毕业设计(论文)开题报告 机械设计制造及其自动姓名张玉辉学号 020800239 专业化题目小型液压挖掘机工作装置的设计 一、研究背景、概况及意义 这次的毕业设计是在我们学完了大学的全部基础课程、技术基础课程以及全部专业课程之后进行的。这是我们对所有课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论结合实际的训练，因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。就我个人而言，这次毕业设计是熟悉和运用有关手册、图表等技术资料及编写技术文件等基本技能的一次实践机会，它能让我综合运用各科专业课程的基本理论，并结合生产实习和课程设计中学到的实践知识，独立地分析和解决问题，为未来从事的工作打下良好的基础。 挖掘机是用来开挖土嚷的施工机械。它是用铲斗上的斗齿切削土嚷并装入斗内，装满后提升铲斗并回转到卸土地点卸土，然后再使回转台回转、铲斗下降到挖掘面、进行下一次挖掘。挖掘机在工业与民用建筑、道路建设、农田水利、油田矿山、市政工程、机场港口等部门土石施工中占有重要位置。与发达国家相比，我国重矿机械行业还存在着不小的差距，主要表现为我们国家科技和新产品开发能力薄弱，缺乏市场竞争力，现代重要技术装备仍依靠进口，而从20世纪后期开始，国际上挖掘机的生产向大型化、微型化、多功能化、专用化和自动化的方向发展。因此开发新品种、多功能、高质量及高效率的挖掘机具有重要的现实意义。液压挖掘机的工作装置的性能是决定挖掘机能效高低的关键因素，它的设计好坏直接决定了挖掘机的性能水平。因此，研究小型液压挖掘机工作装置的设计具有十分重要的理论意义和现实意义。
1 二、研究主要内容 本次设计研究主要内容包含工作装置的整体方案拟定、对比、确定，对挖掘机工况分析，各主要零件的主要结构参数计算、结构分析和结构设计，并绘制出液压挖掘机工作装置的装配图及各主要零件的零件图，对动臂三维建模、强度分析、提出完善意见，查阅相关科技外文资料然后对其翻译，最后编写设计说明书。 三、研究步骤、方法及措施 1、查阅相关文献、搜集有关的资料。初步了解液压挖掘机的发展及应用。 2、通过对实物的参观及查阅相关书籍，对液压挖掘机的结构、工作原理、特点有进一步的了解。 3、对工况进行分析，根据有关书籍上提供的经验数据和有关公式，计算出主要件的结构参数。 4、根据计算结果和有关图册，进行工作装置的结构设计。 5、对动臂进行三维建模、利用相关软件进行强度分析、根据分析结果提出结构完善意见。 6、翻译相关科技外文资料。 7、编写设计说明书。 2 四、研究进度计划 设计是为2012年2月13日至2010年6月15日，期间约有15周。以下为大体计 划和进度。 毕业设计的主要内容和时间安排:
机械类毕业设计外文翻译
外文原文 Options for micro-holemaking As in the macroscale-machining world, holemaking is one of the most— if not the most—frequently performed operations for micromachining. Many options exist for how those holes are created. Each has its advantages and limitations, depending on the required hole diameter and depth, workpiece material and equipment requirements. This article covers holemaking with through-coolant drills and those without coolant holes, plunge milling, microdrilling using sinker EDMs and laser drilling. Helpful Holes Getting coolant to the drill tip while the tool is cutting helps reduce the amount of heat at the tool/workpiece interface and evacuate chips regardless of hole diameter. But through-coolant capability is especially helpful when deep-hole microdrilling because the tools are delicate and prone to failure when experiencing recutting of chips, chip packing and too much exposure to carbide’s worst enemy—heat. When applying flood coolant, the drill itself blocks access to the cutting action. “Somewhere about 3 to 5 diam eters deep, the coolant has trouble getting down to the tip,” said Jeff Davis, vice president of engineering for Harvey Tool Co., Rowley, Mass. “It becomes wise to use a coolant-fed drill at that point.” In addition, flood coolant can cause more harm than good when microholemaking. “The pressure from the flood coolant can sometimes snap fragile drills as they enter the part,” Davis said. The toolmaker offers a line of through-coolant drills with diameters from 0.039" to 0.125" that are able to produce holes up to 12 diameters deep, as well as microdrills without coolant holes from 0.002" to 0.020". Having through-coolant capacity isn’t enough, though. Coolant needs to flow at a rate that enables it to clear the chips out of the hole. Davis recommends, at a minimum, 600 to 800 psi of coolant pressure. “It works much better if you have higher pressure than that,” he added. To prevent those tiny coolant holes from becoming clogged with debris, Davis also recommends a 5μm or finer coolant filter. Another recommendation is to machine a pilot, or guide, hole to prevent the tool from wandering on top of the workpiece and aid in producing a straight hole. When applying a pilot drill, it’s important to select one with an included angle on its point that’s equal t o or larger than the included angle on the through-coolant drill that follows.
河北工业大学 毕业设计说明书作者：薛松学号：060387 学院：机械工程学院 系(专业)：机械设计制造及其自动化 题目：发动机吊装、码盘系统设计 指导者：陈子顺高级工程师 评阅者： 2010年6月2日
目次 1引言 (1) 1.1 概述 (1) 1.2 本课题国内外研究现状和发展趋势 (1) 1.3 课题的主要研究内容 (1) 1.3.1 本课题的研究对象 (1) 1.3.2 本课题的研究范围 (1) 1.3.3 本课题的具体内容要求 (2) 1.3.4 工作要求 (2) 1.3.5 最终成果 (2) 2 设计工作流程 (2) 2.1 总体设计 (2) 2.1.1 最大起重量确定 (2) 2.1.2 起升高度的选择 (2) 2.1.3 电动葫芦的选型 (3) 2.1.4 起重机构跨距的确定 (3) 2.1.5 行走机构的传动 (3) 2.1.6 动力的输入 (3) 2.1.7 安全装置的设计 (3) 2.2 起重机构主梁的设计 (4) 2.2.1 主梁及架体钢结构的设计 (4) 2.2.2 力学性能的分析 (4) 2.2.3 载荷计算 (4) 2.3 控制电路的设计 (4) 2.4 设计的整体思路 (5) 3 构件的设计选型 (6) 3.1 已知构件尺寸的确定 (6) 3.2 电动葫芦选型 (6) 3.3 电动葫芦轨道梁设计 (7) 3.3.1 小车摆放方案的确定 (7) 3.3.2 电动葫芦轨道梁整体结构尺寸的初定 (9) 3.3.3 电动葫芦轨道梁的轨道材料选型 (10) 3.4 大车轨道梁设计 (10)
3.4.1 大车轨道梁整体结构尺寸的初定 (10) 3.4.2 大车轨道梁的立柱材料尺寸选型 (10) 4 构件的力学性能分析 (11) 4.1 电动葫芦轨道梁的强度、刚度、动载荷稳定性校核 (11) 4.1.1 电动葫芦轨道梁受力分析 (11) 4.1.2 电动葫芦轨道梁强度校核 (13) 4.1.3 电动葫芦轨道梁刚度校核 (13) 4.2 大车轨道梁的强度、刚度、动载荷稳定性校核 (14) 4.2.1 大车轨道梁受力分析 (14) 4.2.2 大车轨道梁强度校核 (16) 4.2.3 大车轨道梁刚度校核 (16) 4.3 立柱尺寸的确定与稳定性分析 (17) 4.3.1 立柱的选材与尺寸确定 (17) 4.3.2 立柱的压杆稳定性校核 (17) 4.3.3 立柱承受动载荷的稳定性校核 (18) 4.4 大车的行走机构设计 (19) 4.4.1 电动机的选型 (19) 4.4.2 大车轨道轮的选型 (20) 4.4.3 减速器的选型 (21) 4.4.4 传动齿轮的设计与校核 (21) 4.4.5 轴校核 (24) 4.4.6 轴承的选型 (24) 5 系统的电路控制设计 (24) 6 基于TRIZ 理论的电动葫芦轨道梁的优化方案设计 (25) 6.1 TRIZ理论简述 (26) 6.2 TRIZ理论的应用 (26) 6.3 由发明原理进行设计方案的确定 (27) 结论 (28) 参考文献 (30) 致谢 (31)
Graduation Project (Thesis) Harbin University of Commerce X6132milling machine feed system, lifting platform and platform design Student SunMingxing Supervisor Yan Zugen Specialty X6132 milling machine feed system, lifting platform and platform design School Harbin University of Commerce 2012年6月9日
1 绪论 1.1机床的用途及性能 X6132、X6132A型万能升降台铣床属于通用机床。主要适用于机械工厂中加工车间、工具车间和维修车间的成批生产、单件、小批生产。 这种铣床可用圆柱铣刀、圆盘铣刀、角度铣刀、成型铣刀和端面铣刀加工各种平面、斜面、沟槽等。如果配以万能铣头、圆工作台、分度头等铣床附件，还可以扩大机床的加工范围。 X6132、X6132A型铣床的工作台可向左、右各回转45 o当工作台转动一定角度，采用分度头时，可以加工各种螺旋面。 X6132型机床三向进给丝杠为梯形丝杠，X6132A型机床三向进给丝杠为滚珠丝杠。 X6132/1、X6132A/1型数显万能升降台铣床是在X6132、X6132A型万能升降台铣床的基础上，在纵向、横向增加两个坐标的数字显示装置的一种变型铣床，该铣床具有普通万能升降台铣床的全部性能外，借助于数字显示装置还能作到加工和测量同时进行，实现动态位移数字显示，既保证了工件加工质量，又减轻了工人劳动强度和提高劳动生产率，配上万能铣头还可以进行镗孔加工。 图1-1 X6132卧式铣床整机外形图
液压挖掘机设计与研究毕业论文 1 绪论 1.1 设计背景及目的 液压挖掘机是一种广泛用于建筑、公路、铁路、水利、采矿等建设工程的土方机械。液压挖掘机利用液压元件（液压泵、液压马达、液压缸等）带动各种构件动作，具有非常多得优点，而且只要加装不同的辅助设备即可用来抓物，钻孔，推土，清沟，破碎等作业，是工程机械的一个重要品种，能适应各种恶劣环境状况，大大提高了工作效率，改善了人的劳动强度。为整个社会的快速发展作出了巨大的贡献。 随着技术日渐成熟，国外一些知名的工程机械制造企业发展均比较迅速。例如，国外的有日本小松、德国力士乐、OK公司等，国有徐工集团、中联重科、三一集团、广西柳工集团、龙工集团、山河智能等企业。工程机械制造业的迅速发展不仅在专业方面做出了卓越贡献，同时也为整个社会的建筑风貌、自然救灾等方面作出了伟大的贡献。如5.12汶川大地震发生后，三一重工派出数十台挖掘机日夜兼程赶往灾区用于道路疏通，伤员抢救，以及灾后重建工作等。 我国是一个发展中国家，在辽阔的国土上正在进行大规模的经济建设，这就需要大量的土石方施工机械为其服务，而液压挖掘机是最重要的一类土石方施工机械。因此，可以肯定液压挖掘机的发展空间很大。可以预见，随着国家经济建设的不断发展，对挖掘机的需求量将逐年大幅度增长。今后几年我国液压挖掘机行业将会有一个很大的发展，其年产量将会以高于20％的速度增长。 从1967年到1977年间，国通过数年坚持不懈的努力，克服了重重困难，终于有少量几种规格的液压挖掘机产品获得初步成功，当时有上海建筑机械厂的WY100；矿山机器厂的W4-60；矿山机器厂的WY60；长江挖掘机厂的WY160和重型机械厂的WY250等，到现在，短短的40多年，挖掘机的产量和销量有了飞跃式的提高。尤其是在十一五期间，我国品牌的液压挖掘机发展迅速，在国的市场占有率也快速提高，如表1。
附录一英文科技文献翻译 英文原文： Experimental investigation of laser surface textured parallel thrust bearings Performance enhancements by laser surface texturing (LST) of parallel-thrust bearings is experimentally investigated. Test results are compared with a theoretical model and good correlation is found over the relevant operating conditions. A compari- son of the performance of unidirectional and bi-directional partial-LST bearings with that of a baseline, untextured bearing is presented showing the bene?ts of LST in terms of increased clearance and reduced friction. KEY WORDS: ?uid ?lm bearings, slider bearings, surface texturing 1. Introduction The classical theory of hydrodynamic lubrication yields linear (Couette) velocity distribution with zero pressure gradients between smooth parallel surfaces under steady-state sliding. This results in an unstable hydrodynamic ?lm that would collapse under any external force acting normal to the surfaces. However, experience shows that stable lubricating ?lms can develop between parallel sliding surfaces, generally because of some mechanism that relaxes one or more of the assumptions of the classical theory. A stable ?uid ?lm with su?cient load-carrying capacity in parallel sliding surfaces can be obtained, for example, with macro or micro surface structure of di?erent types. These include waviness [1] and protruding microasperities [2–4]. A good literature review on the subject can be found in Ref. [5]. More recently, laser surface texturing (LST) [6–8], as well as inlet roughening by longitudinal or transverse grooves [9] were suggested to provide load capacity in parallel sliding. The inlet roughness concept of Tonder [9] is based on ??e?ective clearance‘‘ reduction in the sliding direction and in this respect it is identical to the par- tial-LST concept described in ref. [10] for generating hydrostatic e?ect in high-pressure mechanical seals. Very recently Wang et al. [11] demonstrated experimentally a doubling of the load-carrying capacity for the surface- texture design by reactive ion etching of SiC
Equation Chapter 1 Section 1(1.1) 本科毕业设计说明书 题目抓件液压机械手设计 姓名Design of hydraulic manipulator for grasping 谢百松学号20051103006 专业机械设计制造及其自动化 指导教师肖新棉职称副教授 中国·武汉 二○○九年五月
分类号密级华中农业大学本科毕业设计说明书 抓件液压机械手设计 Design of hydraulic manipulator for grasping 学生姓名：谢百松 学生学号：20051103006 学生专业：机械设计制造及其自动化 指导教师：肖新棉副教授 华中农业大学工程技术学院 二○○九年五月
目录 摘要 (1) 关键词 (1) Abstract (1) Key words (1) 前言 (2) 1.总体方案设计 (2) 2.手部设计 (3) 2.1 确定手部结构 (4) 2.2 手部受力分析 (4) 2.3 手部夹紧力的计算 (5) 2.4 手抓夹持误差分析与计算 (6) 2.5 手部夹紧缸的设计计算 (6) 2.5.1 夹紧缸主要尺寸的计算 (6) 2.5.2 缸体结构及验算 (7) 2.5.3 缸筒两端部的计算 (8) 2.5.4 缸筒加工工艺要求 (10) 2.5.5 活塞与活塞杆的设计计算 (10) 3.臂部设计 (12) 3.1 臂部设计基本要求 (12) 3.2 臂部结构的确定 (12) 3.3 臂部设计计算 (12) 3.3.1 水平伸缩缸的设计计算 (12) 3.3.2 升降缸的设计计算 (14) 3.3.3 手臂回转液压缸的设计计算 (15) 4.液压系统设计 (16) 4.1 系统参数的计算 (16) 4.1.1 确定系统工作压力 (16) 4.1.2 各个液压缸流量的计算 (16) 4.2设计液压系统图 (17) 4.3 选择液压元件 (19) 4.3.1泵和电机的选择 (19) 4.3.2 选择液压控制阀和辅助元件 (19) 4.4根据动作要求编制电磁铁动作顺序表 (20) 5.控制系统设计 (21) 5.1 确定输入、输出点数，画出接口端子分配图 (21) 5.2 画出梯形图 (21) 5.3 按梯形图编写指令语句 (23) 6. 总结 (24) 参考文献 (25) 致谢 (26)
毕业设计（开题报告） 学院 专业 班级学号 学生 指导教师 题目基于SOLIDWORKS的液压挖掘机 工作装置设计 任务规定 进行日期自2013 年1月14日起，至2013 年6月25 日止 1 绪论 1.1 开题的目的和意义： 液压挖掘机是一种多功能机械，目前被广泛应用于水利工程，交通运输，电力工程和矿山采掘等机械施工中，它在减轻繁重的体力劳
动，保证工程质量。加快建设速度以及提高劳动生产率方面起着十分重要的作用。由于液压挖掘机具有多品种，多功能，高质量及高效率等特点，因此受到了广大施工作业单位的青睐。液压挖掘机的生产制造业也日益蓬勃发展。 挖掘机液压传动紧密地联系在一起，其发展主要以液压技术的应用为基础。其结构主要是由发动机、液压系统、工作装置、行走装置和电气控制等部分组成（如图1.1所示），由于挖掘机的工作条件恶劣，要求实现的动作很复杂，于是它对液压系统的设计提出了很高的要求，其液压系统也是工程机械液压系统中最为复杂的。因此，对挖掘机液压系统的分析设计已经成为推动挖掘机发展中的重要一环。 所以，液压挖掘机作为工程机械的一个重要品种，对于减轻工人繁重的体力劳动，提高施工机械化水平，加快施工进度，促进各项建设事业的发展，都起着很大的作用，因此，大力发展液压挖掘机，对于提高劳动生产率和加速国民经济的发展具有重要意义。
图1.1 液压挖掘机整体系统图 通过本次毕业设计,我能将所学的基础理论应用于实际，从而使知识 系统化、综合化。并结合本次毕业设计培养独立获取新知识的能力，提高其运用SOLIDWORKS完成总体装配结构图设计，并将三维图转换为二维CAD图纸的能力，学会一些机械绘图基本要求。使自己树立起具有符合国情和生产实际的正确的设计思想和观点；树立起严谨、负责、实事求是、刻苦钻研、勇于探索并 与建筑、高等级公路、桥梁，水坝和矿业的发展息息相关，使用也越来越广。 1.2液压挖掘机的类型 挖掘机械的类型与构造型式繁多，可按照挖掘工作原理与过程、用途、构造特征等进行划分。 （1）根据铲斗类型分为正铲和反铲。 （2）按照用途：单斗挖掘机分为 建筑型、采矿型和剥离型等。 建筑型挖掘机一般可装置各种不同的工作装置 进行多种作业 故又称通用式。 （3）按照动力装置 挖掘机有电驱动、内燃机驱动和复合驱动等 以一台发动机带支挖掘机全部机构者为单机驱动式 以若干发动机分别带动各个主要机构者为多机驱动式。 （4）按照传动方式 挖掘机分为机械传动式、液压传动式和混合
Automobile Brake System汽车制动系统 The braking system is the most important system in cars. If the brakes fail, the result can be disastrous. Brakes are actually energy conversion devices, which convert the kinetic energy (momentum) of the vehicle into thermal energy (heat).When stepping on the brakes, the driver commands a stopping force ten times as powerful as the force that puts the car in motion. The braking system can exert thousands of pounds of pressure on each of the four brakes. Two complete independent braking systems are used on the car. They are the service brake and the parking brake. The service brake acts to slow, stop, or hold the vehicle during normal driving. They are foot-operated by the driver depressing and releasing the brake pedal. The primary purpose of the brake is to hold the vehicle stationary while it is unattended. The parking brake is mechanically operated by when a separate parking brake foot pedal or hand lever is set. The brake system is composed of the following basic components: the “master cylinder” which is located under the hood, and is directly connected to the brake pedal, converts driver foot’s mechanical pressure into hydraulic pressure. Steel “brake lines” and flexible “brake hoses” connect the master cylinder to the “slave cylinders” located at each wheel. Brake fluid, specially designed to work in extreme conditions, fills the system. “Shoes” and “pads” are pushed by the slave cylinders to contact the “drums” and “rotors” thus causing drag, which (hopefully) slows the c ar. The typical brake system consists of disk brakes in front and either disk or drum brakes in the rear connected by a system of tubes and hoses that link the brake at each wheel to the master cylinder (Figure). Basically, all car brakes are friction brakes. When the driver applies the brake, the control device forces brake shoes, or pads, against the rotating brake drum or disks at wheel. Friction between the shoes or pads and the drums or disks then slows or stops the wheel so that the car is braked.