液压折弯机设计-带答辩ppt【含7张CAD图纸】
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液压折弯机设计液压折弯机设计专专 业:业:XXXXXXXX姓姓 名:名:XXXXXXXX学学 号:号:XXXXXX指导教师:指导教师:XXXXXX第一部分 液压部分第二部分 机械部分液压部分设计参数液压部分设计参数 快速下降速度快速下降速度 V1=23mm/工作下压速度工作下压速度 V2=20mm/s 快速上升速度快速上升速度 V3=53mm/s 快速下降行程快速下降行程 L1=180mm 慢速加压行程慢速加压行程 L2=20mm 快速上升行程快速上升行程 L3=200mm 启动制动时间启动制动时间 t=0.2s 液压缸的设计过程液压缸的设计过程 (1)计算各阶段负载力,绘制其工况图计算各阶段负载力,绘制其工况图(2)初选液压缸压力,计算液压缸尺寸初选液压缸压力,计算液压缸尺寸(3)计算各阶段流量及功率,为液压其计算各阶段流量及功率,为液压其 他元件选择做准备他元件选择做准备液压缸装配图液压缸装配图 液压原理图液压其他元件的选择 计算液压泵最高工作压力及流量,最终选取63YCY14-1B轴向柱塞泵。计算液压泵的最大功率,选择与之匹配的Y132S-4三相异步电机。根据原理图计算得到通过各阀最大压力及流量来选取各液压元件。液压部分设计结束,进行压液压部分设计结束,进行压力温升检验。力温升检验。机械部分设计参数机械部分设计参数 挡料力F=24300N;后挡料装置移动速度v=2cm/s机械部分设计机械部分设计 液压折弯机机械部分包括:机身,工作台,上下模具,后挡料机构。后挡料装置设计过程:1.合理分配传动比并进行电机选取。2.带的计算及选择。3.带轮的设计。4.齿轮计算与选取。5.同步链及链轮设计计算。6.丝杠螺母设计计算。后挡料装置结构图折弯机总装图谢谢观赏!谢谢观赏!恳请各位老师批评指正!恳请各位老师批评指正! 液压折弯机设计摘要液压折弯机在我们日常生活中起到了至关重要的作用,通过人机的配合可以折弯出不同角度的钢板,这些折弯过的钢板应用到了很多的场合。液压折弯机是利用液压系统使滑块上下运动,从而对板件进行折弯。折弯精度则是通过后挡料与前托料机构得双重配合来确保折弯的精度。所以设计后挡料机构就显得尤为重要,这不仅需要我们了解后挡料架的机械机构,而且在计算过程中还需要认真进行。这次我的毕业设计课题就为液压折弯机的设计,这让我了解到了机械与液压在生活中的重要功用。虽然只是简单的设计,当时还是让我收获颇多。关键字:液压折弯机;前托料架;后挡料机构;滑块。IabstractHydraulic bending machine in our daily life has played a crucial role, through the man-machine cooperation can bend out different Angle steel plate, the bending of steel used in many occasions. Hydraulic bending machine USES hydraulic system to make the slider move up and down, so as to bend the plate. The bending precision is to ensure the accuracy of bending by double working with the former feeding mechanism. Therefore, it is very important to design the backstop mechanism, which not only requires us to understand the mechanical mechanism of the backstop frame, but also needs to be carried out seriously in the calculation process. This time, my graduation project was designed for hydraulic bending machine, which gave me an understanding of the important functions of machinery and hydraulic in life. Although it was just a simple design,it still made me a lot of money.Key words: hydraulic bending machine; Front support frame; Rear material blocking mechanism; Slider.II目 录引言3第1章 液压折弯机概述41.1 液压折弯机简介41.2设计参数4第2章 负载分析和运动分析62.1 工作循环62.2滑块重力的计算72.3各阶段负载计算72.4 各工况持续时间计算82.5绘制速度循环图与负载循环图9第3章 液压缸设计计算103.1确定液压缸的尺寸103.2液压缸厚度尺寸计算113.2 液压缸各阶段功率计算11第4章 液压系统原理图及各工作过程144.1折弯机液压系统原理图144.2折弯机各工作过程液压元件工作状态14第5章 液压元件的选择165.1 液压泵的压力流量计算及其规格选择165.2电机的计算及选择165.3液压折弯机液压元件的选择165.4油箱尺寸的设计175.5管接头的选择185.6过滤器的选择18第6章 液压系统性能的验算196.1验算系统压力损失196.11压力损失的计算196.12沿程压力损失的计算196.13局部压力损失的计算196.2验算油液温升206.21快速下降时的发热量计算206.22快速回程时的发热量计算206.23折弯过程的发热量计算216.3油箱的设计216.31系统损失热量216.32油箱散热面积的计算21第7章 液压折弯机机械部分设计237.1折弯机箱体的设计237.2折弯机工作台的设计237.3折弯机上、下模具的设计237.4折弯机后挡料机构参数计算247.5传动比的拟定24第8章 后挡料机构的设计258.1V带的设计258.2带轮的设计268.3齿轮的设计278.4小齿轮轴结构设计328.5链及链轮设计计算348.6丝杠螺母设计计算35总结37参考文献38引言 随着社会在进步时代在发展,我国工业也在不断的壮大。在工业发展中,尤为重要的工具就是机器,只有工程师设计出优秀的机器,才能帮助工人快速完成他们的作业,从而提高工人的工作效率,而液压折弯机在机械行业中依然扮演着重要的角色,其组成既包括液压系统也包括机械系统。 作为机械系学生的我们必须了解其内部结构及工作原理,并且亲身参与其设计当中,才能为我们以后的工作以及学习打下良好的基础。因此设计并改良液压折弯机依然很重要。第1章 液压折弯机概述1.1 液压折弯机简介液压折弯机是一种能够对薄板进行折弯的工具,折弯不同厚度的钢板需要选用不同的模具。由于机器采用全钢焊结构,所以机器有很高的强度和刚度,并且通过液压系统来避免超载事故发生。板料折弯机最初是机械式的,但自从20世纪80年代之后,逐渐被液压驱动来替代,目前绝大多数的板料折弯机都采用的是液压传动方式。折弯机类型:1.手动折弯机;2.液压折弯机;3.数控折弯机。主要折弯方式:自由折弯和三点式折弯在液压折弯机折弯过程中,由于机器宽度较长,因此需要左右两个液压缸工作来确保下凸模表面与工作台和上凹模表面平行,所以同步系统是在液压折弯机进行折弯过程中保证折弯精度关键之处,并且后挡料机构也间接影响折弯精度。同步系统分类:扭轴同步系统与机液同步系统1.2设计参数最大折弯力 F=N快速下行速度 V1=mm/s;慢速加压速度 V2=mm/s;快速回程速度 V3=mm/s;板料折弯机快速下降行程 L1=mm;板料折弯机慢速加压行程 L2=mm;板料折弯机快速回程行程 L3=mm;启动.制动时间 t=s;挡料力 F=24300N;丝杠螺母移动速度 v=2cm/s;第2章 负载分析和运动分析2.1 工作循环液压折弯机工作循环是:快速下降 折弯工作快速回程机器制动。液压系统主要技术参数:最大折弯力 F=N快速下行速度 V1=mm/s;慢速加压速度 V2=mm/s;快速回程速度 V3=mm/s;板料折弯机快速下降行程 L1=mm;板料折弯机慢速加压行程 L2=mm;板料折弯机快速回程行程 L3=mm;启动.制动时间 t=s。2.2滑块重力的计算 滑块采用整块钢板制成,长度为3200mm,宽度为60mm,高度为1000mm。钢板体积为v=lbh=192000cm3;钢板密度为7.85g/cm3,可计算得滑块重力约为15000N。2.3各阶段负载计算(1)快速下降,启动加速负载力: 快速下降,等速负载力(2) 慢速折弯,初压阶段,约达到最大折弯力的5,行程为15mm=50000N 慢速折弯,终压阶段,达到最大折弯力,行程为5mm=N(3)快速回程启动阶段负载力: 等速阶段负载力: 制动阶段负载力: 根据技术要求和计算结果,对各工况所受外负载进行汇总,如下表: 表1液压缸各工况外负载力工况外负载/F(N)快速下降启动176匀速0慢速折弯初初压50000终终压快速回程启动15405匀速15000制动145952.4各工况持续时间计算折弯机各工况持续时间(1)快速下行阶段持续时间:(2)慢速折弯,初压持续时间:慢速折弯,终压持续时间:(3)快速回程持续时间:表2 折弯机各阶段持续时间工况时间/s快速下行7.826s慢速折弯初压0.75s终压0.25s快速回程3.774s2.5绘制速度循环图与负载循环图第3章 液压缸设计计算3.1确定液压缸的尺寸由于滑块行程(200mm)较小,故可选用单杆双作用液压缸,查表知液压机设计压力在20-32Mpa,预选液压缸最大工作压力P1=24MPa。滑块下行,自重需要通过液压方式平衡,故可计算主液压缸无杆腔的有效面积:再计算液压缸内径:按照国标,将液压缸内径圆整取为标准值D=250mm=25cm。再根据快速下落过程与返回过程的速度比可确定活塞杆直径d:故得到活塞杆直径:=0.751241=180.991mm查液压设计手册圆整取为标准值d=180mm=18cm 故可得液压缸无杆腔的实际有效面积为:液压缸有杆腔的实际有效面积为:3.2液压缸厚度尺寸计算(1)液压缸壁厚可按薄壁筒进行计算:根据上面设计,液压缸设计压力为24Mpa,缸筒材料选用45号钢,其抗拉强度由公式:为试验压力,一般取为最大压力1.25-1.5倍这里取为1.25P n=3-5这里取n=5 故取=20mm(2)缸底厚度计算:(3)缸盖厚度的计算:液压缸缸盖多为平的,其厚度可近似计算:有油孔的缸盖3.2 液压缸各阶段功率计算(1) 快速下降阶段压强流量及功率计算:启动时恒速时(2)慢速加压阶段压强流量及功率计算:=58.9L/min(3)快速回程阶段压强流量及功率计算:启动时恒速时制动时表3 液压缸工作循环中各阶段压力、流量及功率工作阶段负载F/N工作腔压力p/pa输入流量q/功率P/w快速下行启动176394011294.448匀速0000慢速加压初压5*1.12*981.7481099.56终压22.4*981.74801099.56快速回程启动154057.16*1251.0385895.74匀速150006.97*1251.0385871.97制动145956.78*1251.0385848.2046第4章 液压系统原理图及各工作过程4.1折弯机液压系统原理图4.2折弯机各工作过程液压元件工作状态(1) 快速下行状态此时YV2带电,液压缸(15)下腔的油通过节流阀(12)、电液比例阀(5)和节流阀(8)排入油箱,滑块因为自重作用而快速下降。此时油缸上腔通过油泵和充油阀补油。滑块下行速度可通过调节节流阀(12)的流量来进行控制。(2)工作折弯状态当滑块沿着滑块轨道下降到工作折弯点时,由于撞块与限位开关发生碰撞,使得YV1、YV2、YV3均带电工作,充液阀(16)关闭,液压缸(15)上腔油压降低与液压缸下腔形成压力差,由于上腔压力减小下腔压力没变从而可使滑块慢速下行实现折弯,折弯下行速度可通过控制节流阀(8)的流量来间接控制,折弯工作行程的长短可通过调节撞块的间距来实现。(3)快速上升状态在滑块快速上升阶段得使YV1、YV3同时断电来实现电液比例阀(5)对液压缸上腔油液的卸荷作用,上腔压力减小,而YV2带电来平衡滑块重力,滑块可快速回程,回程速度是恒定的,可通过控制电液比例阀(14)来控制回程压力。(4)制动状态滑块自重通过液压方式进行平衡,电池换向阀以及均不带电,而此时液压泵通过电动机的带动使液压泵将过滤的油液通过吸油管进入液压缸(15)下腔,油液可使滑块能停在任意位置上,此时油泵经电液比例阀(5)与先导溢流阀(6)卸荷。液压系统中的油压可通过液压油表(11)来读数,液压系统的油压还可通过电液比例阀(5)与先导型溢流阀(6)来进行调节。第5章 液压元件的选择5.1 液压泵的压力流量计算及其规格选择液压缸最高工作压力在其折弯过程快结束时,=22.4Mpa。此时缸的输入流量较小,且进油路元件较少,故取得进油路损失=0.5Mpa。所以泵的最高压力 =22.4+0.5=22.9Mpa。液压泵的最大流量按照液压缸的最大流量(1251.0385)进行计算。取泄露系数K=1.1,则液压泵的最大流量为:=1.1*1251.0385=1376.1424=82.57L/min根据计算结果查阅设计手册,选用规格相近的63YCY14-1B压力补偿轴向柱塞泵,其额定压力为=32Mpa,排量为V=63mL/r,额定转速为=1500r/min。v0.92,则液压泵的额定流量=V=1500*63*0.92=86.9L/min82.57L/min;其满足需求。5.2电机的计算及选择液压缸最大功率出现在最终折弯的阶段,由液压缸的压力式与流量式可计算液压泵的最大理论流量:=22.9*58.9kw=3.96kw取液压泵的总效率=0.85,则液压泵的实际功率为:=4.66kw。查表选用规格相似的Y132S-4三相异步电动机,其额定功率=5.5kw,额定转速=1440r/min。根据电机转速与液压泵的排量,可以计算得出液压泵的最大理论流量:=1440*631000=90.72L/min82.57L/min,也满足要求。5.3液压折弯机液压元件的选择根据通过各阀类及泵类的压力及流量可选取其它液压元件,其规格如下表: 序号元件名称额定压力/Mpa额定流量/L*型号、规格说明1轴向柱塞泵32 63ml/r(排量)63YCY14-1B额定转速1500r/min驱动电机功率为5.5KW2溢流阀35 250DB10通径为10mm3压力表开关16 160AF6EP30/Y400通径为6mm4单向阀31.5 120 S15P通径为15mm5两位四通电磁换向阀28160WEH10G通径为10mm6单向顺序阀31.5 150 DZ107液压缸 自行设计8过滤器0.02 100XU-10080J通径为32mm9电动机2205.5w Y132S-410液控单向阀SV-SL30P-4011可调节流阀FBG-3-125-105.4油箱尺寸的设计 油箱的容积可按:,液压折弯机为高压系统取=11。故油箱的容积则可计算得到:=11*82.57=908.27L。而液压油油位也不可过高,一般小于其容积的80%,故油箱的实际容积V=908.27/80%=1135.34L按JB/T7938-1999取为标准容积值V=1200L。 油箱长宽高尺寸的确定:选取油箱的高、宽、长比例为:1:1.5:2。则油箱的高、宽、长尺寸分别为:740mm、1110mm、1480mm。钢板厚度t=4mm,且为了便于散热及移动,取箱底离地面高度为200mm。故油箱的总长、总宽、总高分别为:总长为:1480+8=1488mm 总宽为:1110+8=1118mm总高为:h=740+200+8=948mm将卸油口安装在油箱的下部,为了更方便的清洗油箱,取油箱相对于地面的斜度取为1。5.5管接头的选择此接头需要选用卡套式管接头,其尺寸如下表:表4管接头连接尺寸表公称压力管子内径mm mm mm卡套式管接头 mm公称尺寸极限偏差G(24)2218.5250.10546225.6过滤器的选择由过滤器的流量至少为泵流量2倍的原则,取过滤器的流量为泵流量的2.4倍,则过滤器的流量为:=2.4=2.4*86.9=208.56选用WU式网式过滤器,规格如下:表5过滤器尺寸表型号通径mm公称流量过滤精度WU-250180F60250180第6章 液压系统性能的验算6.1验算系统压力损失6.11压力损失的计算因为折弯过程中的油液流动速度较小(981.748),可计算折弯时液压杆的速度:=82.57490.874=1.68m/s, 此时油液的速度则为:=82.570.25=2.80m/s。6.12沿程压力损失的计算如果要计算沿程损失,则必须判断油液的流动状态。室温为20时液压油=1,则有其雷诺数=7002320判断出油液在管中流动为层流,可计算阻力损失系数:=75/700=0.107若取油路管长均为3m,油液密度为=890,则可得到沿程损失;6.13局部压力损失的计算阀的额定流量与额定压力损失分别为:与,则可计算出通过流量为q时的阀的压力损失,由0.5,故管接头是安全的。快速下行时回油路的流量:=则回油路中的速度为:=39.770.25=1.35m/s由此可计算回油路的雷诺数:=337.52320,则为层流。阻力损失系数:=75/337.5=0.22,回油路沿程压力损失为:故可计算总压力损失为:6.2验算油液温升6.21快速下降时的发热量计算快速下降时液压缸的有效功率:快速下降时泵的输出功率为:快速下降时液压系统发热量为:6.22快速回程时的发热量计算快速回程时液压缸的有效功率:快速下降时泵的输出功率为:快速回程时液压系统发热量为:6.23折弯过程的发热量计算折弯过程中液压缸的有效功率:折弯过程中泵的输出功率为:因此在折弯过程中液压系统发热量为:总发热量为:近似计算油液温升:液压系统温升较低,不必设置冷却器。6.3油箱的设计6.31系统损失热量在液压系统,损失都以热能形式散失。散失的热量在前面已经计算出来=4.13Kw。6.32油箱散热面积的计算油箱散热面积A的计算公式为式中:A油箱的散热面积()H油箱需要的散热功率(W)油温(一般以考虑)与周围环境温度的温差K散热系数。则可计算油箱散热面积A:第7章 液压折弯机机械部分设计7.1折弯机箱体的设计折弯机箱体全部采用灰铸铁焊接而成,其强度刚度都较高。不必进行强度刚度的校核。7.2折弯机工作台的设计液压折弯机工作台是为了起到支撑下模具的功用,忽略下模质量大小,工作台在滑块下行过程中,受滑块重力G,工作压力,及惯性力的作用。由前面的计算我们可以得到:=N,G=15000N,故工作台受到的总力为:工作台长度可取为3200mm,宽度可取200mm,故工作台表面积为:A=32003200=640000mm2则可计算得到工作台材料的屈服强度为:故工作台材料选择Q235-A碳素结构钢较为妥当。7.3折弯机上、下模具的设计折弯机上、下模具在折弯过程中起到非常重要的作用,由于钢板的折弯是通过上下模具的咬合来进行折弯过程的,因此折弯机得上下模具都要选择相同材料,并且具有良好的韧性,耐磨性与强度。工具钢在淬火后满足此条件,因此上下模具均选用T8A型碳素钢。工作台长度为3200mm,则上下模长度也均为3200mm。7.4折弯机后挡料机构参数计算折弯机的后挡料机构的动作顺序是:电动机旋转运动带轮的旋转运动齿轮的啮合运动同步链的运动丝杠螺母的前后运动。设计参数:挡料力F=24300N;滚珠丝杠螺母机构移动速度v=2cm/s。后挡料机构的移动需要电动机间接进行带动,因此选取合适的电动机功率就显得尤为重要。由挡料力与挡料架的移动速度,可以计算得出输出功率: 电动机功率计算公式:可得到:其中:为总的传递效率;为V带传递效率为98%;为齿轮的传递效率一般为96%-99%,这里取为98%;为链轮的传递效率一般为95%-98%,这里取为96%;为丝杠螺母之间的传递效率一般取为92%-98%,这里取为96%。可计算得电机转速:故可以选择电动机功率为=550w。选取同步转速为4级,同步转速为1000r/min的三相异步电动机,满转转速为970r/min。丝杠螺母转速为30r/min。7.5传动比的拟定电动机通过皮带进行一级减速;动力再传递给齿轮,通过齿轮啮合进行二级减速,最终通过同步链结构带动丝杠前后移动。丝杠导程为10mm,则其转速为30r/min。带传动传动比可取2-47,齿轮传动传动比可取3-58,链因为是同步链所以=1。=取,则=6.47。第8章 后挡料机构的设计计算8.1V带的设计1.确定计算功率通过机械设计书表8-8查得工作情况系数=1.2,所以可确定计算功率:=P=1.20.55Kw=0.66Kw2.选择V带类型由功率以及转速n=970r/min查机械设计书图8-11选择Z型带。3.确定带轮的基本直径并计算带速v1)初选小带轮基准直径。由表8-7与8-9,取小带轮直径=56mm。2)计算带速带速满足规定范围故合适。3) 计算大带轮基准直径查表8-9其标准值为144恰好适合。4.确定V带中心距与基准长度1)初选中心距 2)计算带所需要的基准长度:=由表可选择带的基准长度为1080mm。3)计算实际中心距则中心距变化范围是233.8mm-282.4mm。5.验算小带轮上包角=180-57.3=128.91206.计算带的根数1)计算单根V带额定功率由=56mm与=970r/min,查表8-4得=0.14Kw;由=970r/min,i=5与V型带查表8-5得=0.02Kw;查表8-6得到=0.86,查表8-2得=1.07。则可得到0.14Kw2)计算V带根数取V带根数为2根。7. 计算V带初拉力8.计算轴向拉力9.主要设计结论选用Z型普通V带2根,带轮基准直径d1=56mm,d2=144mm,中心距控制在232.8-288.4mm间。8.2带轮的设计1) 带轮材料的选择常用带轮材料为HT150或HT200。2)小带轮尺寸计算小带轮基准直径,则可采用实心式带轮。槽间宽:齿的总宽度:轮毂宽度:小带轮直径:牙型角:因为,故3)大带轮尺寸计算大带轮基准直径,也可以使用实心式带轮。槽间宽:齿的总宽度:轮毂宽度:大带轮直径:牙型角:因为,故8.3齿轮的设计齿轮具有传递效率高、结构紧凑、工作可靠、传动比稳定等优点。因为折弯机后挡料机构需要将电机的转速降低,而单靠皮带减速是远远不够的,故需要增加齿轮结构来实现降速的作用。1. 齿轮参数选用1) 折弯机中选用直齿圆柱齿轮传动,压力角取为;2) 折弯机属于一般工作机器,选用7级精度;3) 材料选择。小齿轮材料选取40Cr(调质),齿面硬度280HBS,大齿轮材料为45钢(调质),齿面硬度240HBS。4) 选取小齿轮齿数=20,大齿轮齿数=6.4720=129.4取=130。2.按齿面接触疲劳强度设计齿轮(1)计算小圆分度圆直径:1) 计算载荷系数:=1.32计算小齿轮转矩:齿宽系数:由图10-20查得区域系数再由表10-5查得材料弹性影响系数计算重合度系数:2)计算接触疲劳许用应力:由图查得大齿轮小齿轮接触疲劳强度分别为600Mpa与550Mpa计算应力循环次数:查图10-23得接触疲劳系数是;取安全系数为1,计算大小齿轮许用应力:;。则该齿轮副的接触疲劳许用应力为:523Mpa3)计算小齿轮分度圆直径(2)调整小齿轮分度圆直径1)数据准备圆周速度:齿宽:计算齿宽和齿高的比值b/h:模数齿高:齿宽与齿高比:2)计算实际载荷系数查的使用系数=1根据速度v=0.376m/s、查图10-8得到动载系数计算圆周力:查表可得齿间载荷分配系数:查表10-4得齿向载荷分配系数:计算实际载荷系数3)计算分度圆直径齿轮模数:3.按齿轮齿根弯曲疲劳强度设计(1)模数的计算:1)确定式中数值:选取计算:计算:由图10-17查齿形系数;由图10-18可查取应力修正系数;由图10-24可查取小齿轮弯曲疲劳极限大齿轮弯曲疲劳极限由图10-22查取弯曲疲劳寿命系数;。取安全系数S=1.4,可通过计算得:可取2) 试算模数(2)调整模数1)数据计算:圆周速度:齿宽:宽高比:2)计算实际载荷系数根据v=0.259m/s,7级精度,查图10-8得动载系数再由;查表10-3得齿间载荷分配系数:由查表10-4得,结合,查图10-13得,则载荷系数3)计算模数有结果可得到:按齿面接触疲劳强度算的的模数大于按齿根弯曲疲劳强度算的的,可取得模数为1.326mm,按标准圆整为2mm。分度圆直径取为40.323mm,则可得到小齿轮齿数为:取为21,大齿轮齿数,取为108,大齿轮齿数与小齿轮齿数互质。4.几何尺寸计算1)分度圆直径:=212mm=42mm=1082mm=216mm2)中心距:3)齿宽:一般小齿轮比大齿轮宽5-10mm,则小齿轮齿宽为50mm,大齿轮齿宽b=42mm。5.圆整中心距后的强度校核(1)计算变位系数和(2)分配变位系数由图10-21可得到x1=0.515;x2=0.517(3)校核疲劳强度齿面接触疲劳强度:代入到满足条件。齿根弯曲疲劳强度:代入得到:满足齿根疲劳强度要求。8.4小齿轮轴结构设计(1) 计算轴上的功率、转速以及转矩功率:=0.550.980.980.96=0.507Kw转速:转矩:(2)求作用在齿轮上的力已知高速级小齿轮直径为:d=mz=42mm而:轴向力:径向力:(3)初步确定轴的直径轴的材料为45号钢A0=112。根据公式:再根据齿轮宽度以及带轮宽度来进行设计轴的结构即可。8.5链及链轮设计计算因为液压折弯机的链的作用是带动两个后托料架同时运动来保证折弯精度,故此链的功用不是为了减缓电动机的转速而是为了带动另一个托料架同步,因此传动带比为1,并且选择同样的链轮来确保链的同步。(1) 选择链轮齿数 一般链轮齿数取为17-114,这里链齿数取为20。(2) 计算当量的单排链计算功率 由表9-6查得工况系数,由图9-13查得主动链系数为,则单排链功率为:=11.30.980.980.55KW=0.69KW(3) 选择链条型号与节距由单排链功率,n=30r/min与。查图9-11,选择12A-1型号链条。再查表9-1,得链条节距为p=19.05mm。(4) 计算链节数与节距初选中心距。取a0=800mm,则其对应的链长节数为:取链长节数=104节。再查表9-8,计算得到中心距计算系数f1=0.18235,则最大中心距为:(5) 计算链速,确定润滑方式由v=0.635m/s及链号40A-1,查图9-14可采用滴油润滑。(6) 计算压轴力有效圆周力Fe=1000*0.55*0.98*0.98/0.635N=831.8N链水平布置时压轴力系数为1.15,则压轴力为:(7) 主要参数链条型号为16A-1,链轮齿数均为20,;链节数Lp=104,最大中心距为574.35mm。8.6丝杠螺母设计计算设计丝杠螺母的目的是为了将丝杠螺母的运动来带动后托料架运动,而链轮安装在丝杠上。可根据链轮尺寸来选取丝杠螺母尺寸,并校核丝杠螺母参数就可完成设计。设计参数:挡料力: 螺杆中螺纹长度丝杠外径丝杠内径螺母分度圆直径梯形丝杠牙型角(1) 丝杠螺母耐磨性计算螺纹工作面上耐磨性条件为:对于梯形螺纹,h=0.5P,则:对于整体螺母,由于破损后不能调整间隙,为使受力分布比较均匀,螺纹工作圈数不应过多,取为1.2-2.5。这里取为1.5;,则可计算螺纹工作面上耐磨性:故满足耐磨性条件。(2) 丝杠强度计算丝杠工作时受轴向力与扭矩T的作用:扭矩T=9550丝杠强度条件为:满足强度条件,强度合适。(3) 丝杠螺母螺牙强度计算一般螺母牙的材料低于螺杆,故这里只需校核螺母牙的强度即可。螺纹牙危险界面的剪切条件为:螺纹牙危险界面的弯曲强度条件为:其中b=0.75p=7.5mm,查表5-13得到;。故丝杠螺母螺牙也满足强度条件。(4) 丝杠稳定性计算丝杠的稳定性条件为:,其中Ss=2.5-4。临近载荷可根据欧拉公式进行计算,即;E=2.06105Mpa;I=,。代入可得丝杠计算安全系数大于其稳定安全系数,故丝杠稳定。总结在经历了大概3个多月的设计之后,我终于完成了液压折弯机的设计。虽然这个过程很辛苦也经历了很多困难,也有一些部件并没有进行设计。但我依然很开心,毕竟这是我大学期间独立完成一个机器全部的设计。六月是阳光明媚的日子,是百花齐放的日子。而六月我却要离开延吉这座美丽的城市,离开我生活了四年的地方。想想我的同学,想想我的老师心中有万般的不舍,但是终有离别之日。最后,感谢在大学期间陪伴并帮助我的同学与老师们,感谢我的毕业指导老师,虽然我总问她问题,但是老师总是耐心的给我讲解。祝大家都能顺利毕业,毕业季快乐!参考文献1 徐福玲,陈尧明.液压与气压传动(第三版)M.北京:机械工业出版社,2007.052 李玉柱,苑明顺.流体力学(第2版)M北京:高等教育出版社,2008.013 张利平.液压传动系统及设计.M北京:化学工业出版社,2005.08:221-2254 明仁雄.液压与气压传动学习指导.M北京:国防工业出版社,2009.03:149-1565 陈启松.液压传动设计手册.M上海:上海科学技术出版社,1981.046 岳宏.液压技术手册.M上海:上海科学技术出版社,2013.057 李爱华工程制图基础J.北京:高等教育出版社,2003.88 俞新陆.液压机的设计与应用.M北京:机械工业出版社,2007-049 陈国定,吴立言.机械设计.M北京:高等教育出版社,2013.0510 李育锡.机械设计课程设计.M北京:高等教育出版社,2014.0611 成大先,机械设计手册.M北京:化学工业出版社,2014.0112 吴宗泽,机械零件设计手册.M北京:机械工业出版社,2004.0113 Jack A.、Busby,Henry R.、Stab,George H.Wiley,Mechanical Design of Machine Elements and Machines Collins,2009.1014 Davis JR.Aluminum and aluminum alloys,ASM specialty handbook,1993
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