多角度锯切带锯床回转机构设计毕业设计(论文)说明书(编辑修改稿)

多角度锯切带锯床回转机构设计毕业设计(论文)说明书(编辑修改稿)内容摘要：

起油缸开始卸油，锯架落回支撑平台，整个回转过程为：升起→回转→落回→锁紧四个步骤。 其 结构简单，能够实现半自动或自动加工。 淮海工学院二○○七届毕业设计（论文） 第 15 页 共 37 页 通过对以上方案的综合性分析，本次设计即采用方案四，因其优于前三种设计方案，结构简单，操作方便，达到了设计的经济性和人机关系，实现了带锯床的半自化加工，是机床工业发展的主流方向。 5 回转机构主要零件设计 淮海工学院二○○七届毕业设计（论文） 第 16 页 共 37 页 提升液压缸的设计 缸筒的设计 (1) 结构及材料选择 由于本设计缸筒较厚，故缸筒材料选择铸件 ZG270500。 (2) 对缸筒的要求 1） 有足够的强度，能承受较高工作压力 及短期动态试验压力而不致产生永久变形。 2） 有足够的刚度，能承受活塞侧向力和安装的反作用力而不致产生弯曲； 3） 内表面与活塞密封件及导向环的摩擦里作用下，能长期工作而磨损少，尺寸公差等级和形位公差等级足以保证活塞密封件的密封性； 总之，设计液压缸筒时，应该正确确定各部分的尺寸，保证液压缸有足够的输出力，运动速度和有效行程，同时还必须具有一定的强度，能足以承受液压力，负载力和意外的冲击力；缸筒的内表面应具有合适的配合公差等级，表面粗糙度和形位公差等级，以保证液压缸的密封性，运动平稳性和耐用性。 (3) 缸筒计算 1) 缸筒内径 D 2211411cmFDp dppD      带入数据得：   264 3330 10 1 1 1Dm        圆整后 D=110mm 式中 : D 液压缸内径 (m ) F 工作循环中最大外负载 (N ) 1p 液压缸工作压力 (MPa ) 根 据《液压设计简明手册》表 21 查得 2p 液压缸回油腔背压力 (MPa ) 根据《液压设计简明手册》表 22查得 d/D 活塞杆直径与液压缸内径之比 根据《液压设计简明手册》表 23查得 2) 缸筒壁厚  和外径 2D 的确定  ≥    0 .4 12 1 .3 yypDp 带入数据得： 淮海工学院二○○七届毕业设计（论文） 第 17 页 共 37 页  ≥ 661 1 0 1 0 0 . 4 1 . 3 1 0 1 0 . 0 7 82 1 1 0 1 0 1 . 3 1 . 3 1 0D m        圆整后  =8mm 式中：δ 液压缸壁厚 (m ) D 液压缸内径 (m ) [δ ] 缸筒材料许用应力。 由于缸筒材料选用无缝钢管 [δ ]= 100— 110 MPa yp 实验压力，一般取最大工作压力的（ — ）倍（ MPa ） 3）缸筒制造加工要求（如图 51所示） : ① 缸筒内径 D 采用 H7 级配合，表面粗糙度 Ra 值为 m ，需进行研磨。 ② 热处理：调质，硬度 HB 241～ 285。 ③ 缸筒内径 D 的圆度、锥度、圆柱 度不大于内径公差之半。 ④ 缸筒直线度公差在 500mm 长度上不大于。 ⑤ 缸筒端面 T 对内径的垂直度在直径 100mm 上不大于。 ⑥ 轴径 d的轴线对缸径 D 的垂直度为 ，轴径 d对缸径 D 的垂直度在 100mm长度上不大于。 此外，通往油口、排气阀孔内孔必须倒角，不允许有飞边、毛刺，以免划伤密封件。 为便于装配和不损害密封件，缸筒内孔倒 15 度角。 为预防腐蚀声生锈和提高使用寿命，在缸筒内表面镀铬，再进行抛光，在缸筒外表面涂耐油油漆。 提升液压缸活塞的设计 (1) 活塞的结构采用整体活塞，格来圈密封 ，如图 52 所示 ： 图 51 缸筒加工要求 图 52 活塞杆结构 1， 3 – 导向环 2 – 格来圈密封 淮海工学院二○○七届毕业设计（论文） 第 18 页 共 37 页 (2) 活塞与活塞杆的连接采用螺母型，如图 53所示： (3) 活塞材料 活塞故采用优质碳素钢 45 号。 (4) 活塞尺寸及加 工公差 活塞厚度一般为活塞外径的 ～ 倍，故 110=55mm ，活塞外径配合采用 f9。 提升液压缸活塞杆的设计 (1) 结构 杆体为实心杆，杆内端面采用螺纹连接如图 53所示。 活塞杆螺纹尺寸： 螺纹直径与螺距 D t =M26  2 螺纹长度 L=35mm。 (1) 活塞杆的材料和技术要求 材料选 S45，采用调质处理，表面镀铬 30 m ， 并进行抛光。 采用 H8 配合，其圆度和圆柱度公差不大于直径公差一半，取。 为了保证活塞杆外圆与活塞外圆的同轴度，以避免活塞与缸体活塞杆与导向套的卡滞现象，安装活塞的轴颈与外圆的同轴度公差不大于。 为了保证活塞安装不产生歪斜，安装活塞的轴肩端面与活塞杆轴线的垂直度公差不大于 ，表面粗糙度为 Ra= m。 (2) 活塞杆直径的计算 根据《液压设计简明手册》表 23 查得 d/D= D=110mm 故 d=55mm 活塞杆的倒向套和密封的设计 (1) 结构 导向套采用轴套式，格来圈密封，螺纹固定，加导向环。 优点是装拆方便，拆卸时不用拆端盖。 导向套一般安装在密封圈与缸筒油腔之间，以利缸内的压力油对导向套进行润滑。 为使密封圈的唇边胀开，在导向套上可开轴向通沟。 (2)导向套材料的确定 图 53 活塞与活塞杆连接 1 活塞杆 2 活塞 3— 螺母 淮海工学院二○○七届毕业设计（论文） 第 19 页 共 37 页 材料选用青铜。 (3) 受力分析 因本设计液压缸为垂直安装，无负载导向装置，受偏心轴向负载力 P1，如图 54所示： 则 4301 3 1 0 0 . 1 5 4 . 5 1 0M P L N m      P NKKdG DMLMd 3200   导向套的导向环受到的支撑压力为 : 610  dbPd dp 如图所示结构 : b=2/3d=110=73 mm ad MPp   支撑压应力在导向材料 8 MPa 范围内。 (4) 最小导向长度 导向长度过短，将使缸因配合间隙引起的初始挠度增大，影响液压缸工作性能和稳定性，因此，设计必须保证有一定的最小导向长度，一般缸的最小导向长度应满足 H 2 20 2 D m     图 54 液压缸受力分析 图 55 液压缸结构 淮海工学院二○○七届毕业设计（论文） 第 20 页 共 37 页 取 H＝ 导向套滑动面的长度 A 因缸径大于 80mm ， 所以取 A=（ ～ ） = = 活塞宽度 B=（ ～ ） = =。 式中 1P —— 作用于活塞杆上的偏心载荷， N ； dP —— 导向套承受的载荷， N ； 0M —— 外力作用于活塞上的力矩， Nm ； L—— 载荷作用的偏心距， m ； GL —— 活塞至导向套间距， m ；当活塞向上推，行程末端为最不利位置时，取GL =D+d/2； D、 d—— 分别为活塞及活塞杆外径， m ； 1K —— 安全系数 ，通常取 1～ 2； b—— 导向套的导向环宽度如图所示， m ； dp —— 支撑压应力， aMP ； H—— 最小导向长度， m ； S—— 最大工作行程， m ； B—— 活塞宽度， m ； (5) 加工要求 倒向套外圆与端盖内孔的配合多为 H8，内孔与活塞杆外圆的配合为 H9/f9。 外圆与内孔的同轴度公差为 ，圆度和圆柱度公差不大于直径公差之半，内孔中的环行油槽和直油槽要浅而宽，以保证良好的润滑。 排气阀的设计 如果排气阀设置不当或者没有设置，压力油进入液压缸后，缸内仍会存有空气。 由于空气具有压缩性和滞后扩张性，会造成液压缸和整个液压系统在工作中的颤振和爬行，影响液压缸的正常工作。 为了避免这种现象的发生除了防止空气进入液压系统外，必 须在液压缸上安设排气阀。 因为液压缸是液压系统的最后执行元件，会直接反映出残留空气的危害。 排气阀的位置要合理，本设计方案液压缸垂直安装，应将排气阀设在端盖上方，与压力腔相通，以便安装后调试前排除液压缸内之空气。 由于空气比油轻，总是向上浮动，不会让空气有积存的死角。 油口的设计 由 根据《液压设计简明手册》表 214查得 选取油口 M272 图 56 排气阀示意图 淮海工学院二○○七届毕业设计（论文） 第 21 页 共 37 页 因本设计液压缸为短行程液压缸，且活塞杆的上升和下降是通过行程接触开关和托盘进行控制其行程的，所以不需设置中隔环和缓冲装置。 回转轴的设计 轴的材料选择 轴的材料选择 45 号钢，调质处理。 由《机械设计》表 151 查得 b =640 2/N mm , s =355 2/N mm , 1 =275 2mm。 初步确定轴的端直径 按扭转强度条件计算即按轴所受的扭矩来计算轴的强度，这里用这种方法初步 估算轴径。 轴的扭转强度条件为 ][ 3 TTT d nPWT   式中 T —— 扭转切应力，单位 Mpa； T—— 轴所受的扭矩，单位 Nm； WT—— 轴的抗扭截面系数，单位 mm3； n—— 轴的转速， 单位 r/min； P—— 轴传递的功率，单位 kW； d—— 计算截面处轴的直径，单位 mm； [ T ]—— 许用扭转切应力，单位 Mpa； 由上式可得轴的直径  3 ][ T A03Pn 查表取 A0=120 所以 dmin= A03Pn= 3 0 .81 2 0 7 7 .23 mm 圆整后取 d=80mm。 轴的结构设计 1. 轴的结构设计原则为： 淮海工学院二○○七届毕业设计（论文） 第 22 页 共 37 页 1)为节省材料，减轻重量，应采用等强度外形或大的截面系数的剖面形状； 2)便于轴上的零件的定位、固定、装配、拆卸和调整； 3)采用各种减小应力集中和提高疲劳强度的结构； 4)便于加工制造和保证精度。 2. 提高轴疲劳强度 轴的破坏 多数是属于疲劳。