120 敞口油桶搬运车---整体结构设计

120 敞口油桶搬运车-整体结构设计,敞口,油桶,搬运车,整体,总体,结构设计 学校代码：10410序 号：055204 本 科 毕 业 设 计题目：敞口油桶搬运车-整体结构设计学 院： 工 学 院 姓 名： 袁 新 学 号： 20055204 专 业：机械设计制造及其自动化年 级： 2005 指导教师： 吴瑞梅 二 OO 九年 五 月敞口油桶搬运车-整体结构设计,院 系：工学院 班 级：机制051班 姓 名：袁 新 学 号：20055204 指导老师：吴瑞梅,设计任务,设计一种用于搬运敞口油桶搬运车。并具有结构简单、轻便、省力、速度又快、经济效率特别高。设计任务参数为：油桶重量为200kg、胶渣温度为180-200度、运输距离在30m以内、油桶的高度为1000mm、直径为580mm。参与设计的共2人，本人参与油桶搬运车整体结构设计。,设计目的,因为现有油桶搬运机仅适用于搬运闭口油桶，他是通过卡钩卡住上盖和桶边进行吊装，这种吊装油桶搬运机对敞口油桶无法进行吊装运输。敞口油桶是一种上口无盖的油桶， 广泛使用于化工等生产领域。其内通常都装有高温液体或腐蚀性的液体，搬运困难。目前敞口油桶的搬运通常是油桶置于小平板推车上进行搬运，工作很不可靠，往往会造成内装物溅出而伤人及浪费原料等生产事故。故根据生产实际的功能要求，采用液压技术，研制了一种结构简单、成本低的敞口油桶搬运机。,油桶搬运车的整体结构,1.角钢 2.槽钢3.夹杆 4.推力板弧5.推力板 6.中心板7.肋板 8.固定板9.转向支承座固定板10.转向支承板 11.转向轮12.前腿 13.贴板,工作原理,使用者推动搬运车靠近油桶，在液压缸的另一头用二根软管接入夹杆座管内，用脚踩踏板使液压系统中的油上升在比较小的压力下液压油通过软管进入到夹杆座管中使夹杆座管中的弹簧向中间压缩进而使夹板产生抱桶夹紧动作液压系统的压力继续增大当压力大到活塞杆可以顶升整个吊架活塞杆带动座管机架上升使夹杆上升直到碰到油桶的上边缘被挡住不能再上升当液压系统中压力继续增大当压力增大大到可以驱动活塞杆、吊架、油桶总重时夹紧油桶上升并离开地面约250mm再踩放放油踏板活塞杆缓慢放下被夹紧的油桶缓慢放到地面夹杆在弹簧作用下缓慢张开敞口油桶搬运车退出。,一、机架的设计,机架由槽钢1、槽钢2、角钢、固定板焊接组成。槽钢1的外形尺寸腰高*腿宽*长度=80*43*1100mm槽钢2的外形尺寸腰高*腿宽*长度=80*43*600mm等边角钢的外形尺寸边宽*边厚*长度=50*4*580mm固定板外形尺寸上顶*下底*高*厚=20*100*200*5mm,二、吊架的设计,吊架是由材料为20号钢直径为57mm,壁厚为6mm.长度H1=624mm,H2=530mm，中心板和墙板焊接而成。,三、前腿的设计,前腿是与机架焊接的。选用前腿长度l=700mm,再在前腿的前端左右两边各焊接2块贴板。焊接贴板的目的是使前轮与后面的转向轮保持水平。再在槽钢和前腿重合部分焊接一块固定板，起固定作用。,四、转向支承座的设计,转向支承座是有转向支承座固定板，转向支承板及肋板焊接而成。转向支承座固定板的外形尺寸上顶*下低*高*厚度=20*100*150*5mm肋板的外形尺寸长*宽*高=100*5*35mm转向支承板的外形尺寸长*宽*高=230*8*70mm,五、夹杆的设计,选用长度为370mm，直径为40mm的钢管。因为油桶的直径为580mm，所以夹杆的长度必须比油桶的半径大，所以290+28.5+20+25=363.5mm,故选 l=370mm。然后用车床在轴的上顶面距左端45mm处开始车出深度为5mm凹槽，一直车到距轴左端45mm处.再在下底面车出深度同样为5mm的凹槽再在距夹杆左端25mm，处镗一直径为20mm的通孔，用夹板销来固定夹板和夹杆。再在距离夹杆左端20mm处镗一直径为20mm的通孔，再开一个键槽b=6mm,t=3mm，开键槽的目的是防止夹杆右端受到力以后左右转动，起固定作用,六、轴承的选择,选用深沟球轴承6000系列。查阅设计手册，我们选用轴承如下：D=35,d=15，b=11（轴承代号6202）特点：主要承受径向载荷，也可同时承受少量的双向的轴向载荷。而且摩擦阻力小，结构简单价格便宜，应用最广泛。润滑剂选用脂润滑。,敬请各位老师批评指正！谢 谢！, 编 号 20055204 江西农业大学 工学院毕 业 设 计 材 料专 业 机械设计制造及其自动化学生姓名 袁 新材 料 目 录序号 附 件 名 称 数量 备注1 毕业设计论文 12 毕业设计图纸 23二九年五月题 目 敞口油桶搬运车-整体结构设计江西农业大学毕业设计（论文）任务书论文（设计）课题名称 敞口油桶搬运车-整体结构设计 学生姓名 袁新 院（系） 工学院 专业 机械设计制造及其自动化指导老师 吴瑞梅 职称 副教授 学历 硕 士毕业设计（论文）要求：1. 要求在完成论文期间，态度端正，积极主动；2. 查阅相关的文献资料，通过查阅文献资料扩充知识面；3. 设计说明书和图纸符合国标规定和工学院毕业设计要求；4. 绘制零件图和装配图，图纸量不少于 1.5 张 A0 图纸，要求字数不少于 6000 字；5. 完成电子文档及 PPT 文档，并打印装订成册。毕业设计（论文）内容与技术参数：1. 油桶高度 1000mm;2. 油桶直径 580mm;3. 油桶及胶渣重量 200kg，胶渣温度 180-200 度4. 油桶提升到离地面 250mm毕业设计（论文）工作规划：12008 年 11 月12 月：接受毕业设计任务，查阅整理文献资料；22009 年 1 月：确定课题设计方案；32009 年 2 月4 月：绘制设计图纸及编写设计说明书；42009 年 5 月 10 日之前：定稿打印，装备毕业设计答辩。接受任务日期 年 月 日 要求完成日期 年 月 日学 生 签 名 年 月 日指导教师签名 年 月 日院长（主任）签名 年 月 日敞口油桶运输车1敞口油桶搬运车摘要 介绍一种敞口油桶搬运车的结构、工作原理、设计原理。现有的油桶搬运车仅适用于搬运闭口油桶，它是通过卡钩卡住上盖和桶边进行吊装，这种吊装油桶搬运机对敞口油桶无法进行吊装运输。敞口油桶是一种上口无盖的油桶，广泛适用于化工、冶金等生产领域中。其内通常都装有高温液体和腐蚀性液体，搬运困难，目前敞口油桶的搬运通常是油桶置于小平板推车上进行的，工作很不可靠，往往会造成内装物溅出而伤人及浪费原料等生产事故。现根据实际生产需要，采用液压运输车，只需一个人操作，省力、速度又快，摆放整齐、 ，原 4-5 人，年花费工资为 7-8 万，现一个人只要 2 万，年节约 6 万左右，车轮只需 0.4 万，而且经用 3 年也不会损坏，坏了只需要换几个轮子及一些液压元件，总共不超过 0.03 万元，经济效率特别的高。关键词： 油 桶搬运车液压技术节约成本敞口油桶运输车2The development of openjerrican transportation machineAbstract The exposure of a tank car carrying the structure, working principle, design principles. Removal of existing tank cars carrying only applies to closed tank, hook it through the card stuck to the superstructure and barrels while lifting, the lifting of the oil drum handler exposure can not be lifting the transport tank. Exposure tank is a catchy cover of the oil drums, widely used in chemical, metallurgical and other production areas. Usually equipped with its high-temperature liquids and corrosive liquids, handling difficulties, the current exposure is usually removal tank oil drum placed on a small flat panel carts, and work very reliable, often caused by spill contents wounding and a waste of raw materials and other production accidents. Is based on the actual production needs, the use of hydraulic vehicles, just one person operation, energy, speed fast, neat display, the original 4-5, and 7-8 years for the cost of wages million, is a person who has only 20,000 annual savings of about 60,000, 04,000 wheels only, but also by the use of 3 years will not be damaged, broken only changed a few wheels and a number of hydraulic components, a total of not more than 00,300 yuan, in particular the high economic efficiency . Key words: Oil drums Truck Hydraulic Technology Cost savings敞口油桶运输车3目 录1 绪论 .41.1 引言 .42 总体方案及工作原理 .42.1 总体结构 .42.2 工作原理 .53 机架的设计 .53.1 机架的材料和制造方法可以分为 .63.1.1 金属机架 .63.1.2 非金属机架 .63.2 机架的设计 .63.2.1 槽钢的选用 .63.2.2 角钢的选用 .74 滚动轴承的选用 .74.1 滚动轴承的主要分类 .74.2 对滚动轴承材料的选用 .84.3 滚动轴承的预紧 .84.4 滚动轴承的润滑 .84.5 滚动轴承的密封 .94.6 轴承的安装与拆卸 .94.7 经济性要求 .95 滚轮及滚轮轴的选用 .105.1 滚轮的选用 .105.2 滚轮轴的选用 .115.3 配合种类的选用 .错误！未定义书签。5.3.1 根据使用要求确定配合的类型 .125.3.2 类比法选择要考虑的因素 .125.4 滚轮及滚轮轴配合的计算 .错误！未定义书签。6 前腿的选用 .错误！未定义书签。6.1 前腿长度的确定 .错误！未定义书签。6.2 肋板的设计 .错误！未定义书签。6.3 贴板的设计 .错误！未定义书签。7 吊架的设计 .错误！未定义书签。8 夹杆座管许用应力校核 .错误！未定义书签。9 夹杆的设计 .错误！未定义书签。10 焊接 .1710.1 焊接的定义 .1710.2 焊接用的气体 .1710.3 焊条的选用 .1710.4 焊前预热的目的 .1710.5 焊蕊 .1710.6 药皮 .1710.7 焊接用的电流 .1710.8 焊接根据钢分类可以分为不同的焊接 .18参考文献 .20致 谢 .错误！未定义书签。敞口油桶运输车41 绪 论1.1 引言现有油桶搬运机仅适用于搬运封闭油桶，他是通过卡钩卡住上盖和桶边进行吊装，这种吊装油桶搬运机对敞口油桶无法进行吊装运输。敞口油桶是一种上口无盖的油桶，广泛用于化工、冶金等生产领域中。其内通常都装有高温液体或腐蚀性液体，搬运困难，目前，敞口油桶的搬运通常是油桶置于小平板推车上进行搬运的，工作很不可靠，往往会造成内装物溅出而伤人及浪费原料等生产事故。现根据生产实际的功能要求，采用液压技术，研制了一种结构简单，成本低廉的敞口油桶搬运机， ，并已在江西星火化工厂投入使用，一年多生产应用实践证明，该机构操纵灵活、动作准确、性能可靠、生产效率高。2 总体方案及工作原理总体方案确定的依据：完成敞口油桶的搬运，保证桶内的高温液体或腐蚀性液体不往外溅出。既可以节约成本，而且不会造成桶内装物溅出而伤人及浪费原料等生产事故。2.1 总体结构该机构主要有槽钢、角钢、固定板、肋板、夹杆、座管、中心板、推力板、推力板弧、转向轮、前轮、转向支承板、转向支承坐固定板、贴板等组成（图 1-1） 。主要技术经济指标为：（1）：拟定油桶直径为 580mm，油桶高度 1000mm;（2）：油桶及胶渣重量为 200kg；（3）：胶渣温度为 180 到 200（4）：运输距离为 30m；（5）：工作可靠，操作方便，节约成本。 敞口油桶运输车51234567891012134图 1-1 敞口油桶运输车结构简图2.2 工作原理使用者推动搬运车靠近油桶，在液压缸的另一头用二根软管接入夹杆座管内，用脚踩踏板使液压系统中的油上升在比较小的压力下液压油通过软管进入到夹杆座管中使夹杆座管中的弹簧向中间压缩进而使夹板产生抱桶夹紧动作液压系统的压力继续增大当压力大到活塞杆可以顶升整个吊架活塞杆带动座管机架上升使夹杆上升直到碰到油桶的上边缘被挡住不能再上升当液压系统中压力继续增大当压力增大大到可以驱动活塞杆、吊架、油桶总重时夹紧油桶上升并离开地面约 250mm再踩放放油踏板活塞杆缓慢放下被夹紧的油桶缓慢放到地面夹杆在弹簧作用下缓慢张开敞口油桶搬运车退出。3 机架的选择与设计3.1 机架的材料与制造方法可以分为：3.1.1 金属机架敞口油桶运输车6 铸造机架。由铸铁或铸钢制成，要求轻的可用铸铝，要求耐磨的可用铸铜。 焊接机架。常用于生产批量较少的大型机架。 组合机架。如铸焊组合机架，螺栓连接机架等，可用较小的铸、焊、锻件组合成较大的机架。3.1.2 非金属机架 花岗岩机架。尺寸稳定，常用于大型精密机械或仪器。 混凝土机架。成本较低而强度教差。 塑料机架。多用于仪表、仪器的壳体。通过比较上述种类的机架和综合考虑本设计机架所需要的要求我们可以选择组合焊接机架。而且来源方便、廉价。适用于大批量生产的中小型机架。3.2 机架的设计机架设计高度可以根据油桶的高度来确定，既不能太高也不能太低，但一定要比油桶的高度要高。根据油桶的高度 H=1000mm 油桶直径为580mm 可以选择二根高度为 1100mm 的槽钢，一根长度为 600mm 的槽钢为机架的宽度，因为油桶的直径为 580mm，而选择宽度为 600mm 的槽钢，因为这样不但可以恰好吧油桶放进去，而且两边各留出 10mm 的间隙，这样有利于吧油桶放在正中央，如果机架的宽度太长，不利于调整油桶的位置，使其摆在正中央，如果不在正中央，两边受力部均匀，从而是油桶夹紧力不够。导致油桶在运输过程中掉落，使桶内装物溅出而伤人及浪费原料的安全事故。3.2.1 槽钢的选择槽钢是截面为凹槽形的长形钢条。槽钢分普通槽钢和轻型槽钢。槽钢主要用于建筑机构，车辆制造和其它工业结构，槽钢还通常与工字钢配合使用。敞口油桶运输车7图 3-1 槽钢规格3.2.2 角钢的选择角 钢 定 义 :角钢俗称角铁，是二边互相垂直成角形的长形钢条。有等边角钢和不等边角钢之分。等边角钢的两个边宽相等。其规格以边宽 x 边宽 x 边厚的毫米数表示。如“30x30x3” ，即表示边宽为 30 毫米，边厚为 3 毫米的等边角钢。也可用型号表示，型号是边宽的厘米数，如3#。型号不表示同一型号中不同边厚的尺寸，因而在合同等单据上将角钢的边宽、边厚尺寸填写齐全，避免单独用型号表示。角钢可按结构的不同需要组成各种不同的受力构件，也可作为构件之间的连接件。广泛用于各种建筑结构和工程结构，如房梁、桥梁、输电塔、容器架以及仓库货架等图 3-2 角钢结构图敞口油桶运输车84 滚动轴承的选用4.1 滚动轴承主要分类：（1） 按滚动体形状：滚动轴承可以分为球轴承和磙子轴承（2） 按轴承所能承受的外载荷不同，滚动轴承可以分为：向心轴承、推力轴承、向心推力轴承（3） 按自动调心性能：轴承可分为自动调心轴承和非自动调心轴承4.2 对滚动轴承材料选用的要求 一般滚动轴承是在较高的接触下和较高的转速下运转，因此首先要保证滚动轴承套圈和滚动体材料有较高的强度和硬度，要有淬透性，其次为了使滚动轴承能有足够长的寿命，要求其有较高的抗疲劳强度和抗摩擦磨损性能，此外，为了在工作温度下保持正常运转还要求其结构尺寸的稳定性和韧性。在结构和内部几何尺寸，安装正确的情况下，滚动轴承的寿命与轴承的材料和冶炼工艺有很大关系，从 20 世纪初开始，高碳铬就被引用到轴承中来，到目前为止，用得最多的轴承钢仍然是碳的质量分数580mm 即可。6.2 肋板的设计用 2 块肋板上顶边长 20mm,下底边长 100mm,高度为 200mm,厚度为 5mm 焊接在前腿与槽钢的两侧起到固定前腿与槽钢，而且在焊接时肋板的下底不要与前腿的下边相平行，要留出 10mm 的距离，因为这样便于肋板的下底边与前腿的焊接。6.3 贴板的设计贴板的作用是使方钢与地面保持平行，因为转向轮的高度为 130mm，方钢的高度为 70mm，所以方钢的下地面应与地面相距 130mm-70mm=60mm.先固定转向轮，再固定前轮，但是方钢的高度为 60mm,而前轮的高度为 70mm，所以这样的话，务必要把方钢的底面开个槽，但是这样会增加加工工序，也会增加成本，所以会在前腿的前侧边缘各焊接二块贴板，这样的目的会使前轮与转向轮高度相一致，从而不会使推动油桶时使油桶有向前或向后倾斜。只要前轮与转向轮的高度相一致，才能保证油桶和底面平行，才能保证油桶运输车水平运输。不会使桶内的高温液体或腐蚀性液体向外溅出而造成伤人事故。贴板如下图所示，高度 50mm,是因为还要留出 10mm 的间隙便于焊接，所以也就是说前腿的下底面到地面也要有 70mm，但是前轮的直径长度 75mm，则半径也要有 37.5mm，所以为了使前轮不碰到前腿的下底面，因为圆心到前腿的下底面必须大于等于37.5mm，故选 39mm。敞口油桶运输车15图 6-1 贴板7 吊架的设计吊架是由夹杆座管，中心板，座管和墙板组合而成。夹杆座管可以选 Q235的材料，长度为 624mm，直径为 57mm，壁厚为 6mm 的钢管。然后在该钢管上开一个键槽，键长 230mm,键宽为 20mm,键高为 11mm.再把如下图所示放入键槽中，目的是防止活塞杆受到力以后向上下转动。而吊架上端的夹杆座管中有液压装置，且在夹杆座管中间有弹簧，弹簧上装有活塞杆，等油冲上来以后弹簧向中间压缩，从而使装在弹簧上的活塞杆向中间推，使装在活塞杆上的夹杆吧油桶抱起。长度选 644mm 的钢管是为了使油桶正好放进来，而且不碰到夹板销，两块墙板之间的距离 500mm，是根据油桶的直径和槽钢的宽度来确定 L=600-43-43=514，但是墙板不需要紧贴着槽钢，所以留出一点间隙，故我们选取一个整数，所以 L=500mm。而下面的座管只要有 530mm 即可。因为 墙板 500mm，而座管只需稍微露出墙板即可，因为这样便于焊接敞口油桶运输车16图 7-1 导向键8 夹杆座管许用应力的校核图 8-1 夹杆座管和夹杆的结构简图力偶距=力 x 力臂M=250x10x0.34=850Nm因为截面是直径为 d 的圆形，所以抗弯截面系数 W=3.14 /32=0.0000181723d3m所以 =M/W=850/0.000018172=46775097.76Pa=46.77Mpa查表得到 45 号钢的弯曲许用应力为=100Mpa故 =46.77Mpa0.6%）特点：（1）含碳量高（0.6%） ，可焊性差（2）裂缝倾向达（3）淬火性能敏感，在热影响区易形成马氏体组织的脆性硬化区域焊接：（1）选用高强度低合金钢焊条，降低焊缝含碳量（2）焊条用前按规定烘干，降低含氢量（3）工件焊前预热 300-500（4）采用小直径焊条和较小电流焊接（5）焊后，焊件应进行 600-700回火处理 敞口油桶运输车20致 谢经过这次毕业设计，我觉得自己学到了不少东西。归纳起来，主要有以下几点：1.大学四年的时间都是在学习机械理论基础知识，并未真正的应用和实践。平时很少接触设计、生产、加工。但是在这次毕业设计，我在吴瑞梅老师的带领下做毕业设计过程中，我体会到所学理论知识的重要性，知识掌握得越多，设计就得更全面、更顺利、更好。2.了解进行一向设计必不可少的几个阶段。毕业设计能够从理论设计和过程实践相结合、巩固基础知识与培养创新意识相结合、个人作用和集体协作相结合等方面全面培养学生的全面素质。我经过这次系统的毕业设计，熟悉了机械产品的整体设计。这些对我在将来的工作和学习当中都会有很大的帮助和启发。3.学会了怎样查阅资料和利用工具书。平时课堂上所学习的知识不够全面，作为机械专业的学生，由于专业特点自己自己更要积极查阅资料吸取别人在设计、加工中的宝贵经验，一个人不可能什么都学过，什么都懂，因此，当你在设计过程需要用一些不曾学过的东西时，就需要要有针对性的查阅资料，然后加以吸取利用，以提高自己的应用的能力，而且还能增长自己的见识，补充最新专业知识。4.毕业设计对以前学过的理论知识起到了回顾作用，并对其加以进一步的消化敞口油桶运输车21和巩固。5.毕业设计培养了严肃认真和实事求是的科学态度。而且培养了吃苦耐劳的精神以及相对应的工程意识，同学之间友谊互助也充分的在毕业设计当中体现出来了。在这里，我要感谢我的指导老师，他给了我许多帮助。我还要感谢毕业设计过程中所有给我真诚帮助的老师和同学。参考文献1 高宗仁主编.常用钢材选用手册M.太原：山西科学技术出版社，20032 周元康,林昌华,张海先.机械设计课程设计M.重庆：重庆大学出版社，2005 3 谭建荣，张树有，陆国栋等.图像基础教程M.北京：高等教育出版社，2006.5 4 陈于萍，周兆元.互换性与测量技术基础M.北京：机械工业出版社，2005.10 5 于永济,齐明.机械工程材料M.大连：大连理工大学出版社，2007.16 周元康,林昌华,张海先.机械设计课程设计M.重庆：重庆大学出版社，2005 7 洪松涛,潘慧珍.简明焊工手册M.上海:上海科学技术出版社，20078 刘泽九,贺上荃.滚动轴承应用M.北京：机械工业出版社,2007.109 刘鸿文主编.材料力学M.北京：高等教育出版社，2004.110 杨明忠，朱家诚.机械设计M.武汉：武汉理工大学，2001.1011 郑建鸿，吴瑞梅.敞口油桶运输车的研制J.南昌：江西农业大学,2004.11学校代码：10410序 号：055204 本 科 毕 业 设 计题目：敞口油桶搬运车-整体结构设计学 院： 工 学 院 姓 名： 袁 新 学 号： 20055204 专 业：机械设计制造及其自动化年 级： 2005 指导教师： 吴瑞梅 二 OO 九年 五 月敞口油桶搬运车-整体结构设计,院 系：工学院 班 级：机制051班 姓 名：袁 新 学 号：20055204 指导老师：吴瑞梅,设计任务,设计一种用于搬运敞口油桶搬运车。并具有结构简单、轻便、省力、速度又快、经济效率特别高。设计任务参数为：油桶重量为200kg、胶渣温度为180-200度、运输距离在30m以内、油桶的高度为1000mm、直径为580mm。参与设计的共2人，本人参与油桶搬运车整体结构设计。,设计目的,因为现有油桶搬运机仅适用于搬运闭口油桶，他是通过卡钩卡住上盖和桶边进行吊装，这种吊装油桶搬运机对敞口油桶无法进行吊装运输。敞口油桶是一种上口无盖的油桶， 广泛使用于化工等生产领域。其内通常都装有高温液体或腐蚀性的液体，搬运困难。目前敞口油桶的搬运通常是油桶置于小平板推车上进行搬运，工作很不可靠，往往会造成内装物溅出而伤人及浪费原料等生产事故。故根据生产实际的功能要求，采用液压技术，研制了一种结构简单、成本低的敞口油桶搬运机。,油桶搬运车的整体结构,1.角钢 2.槽钢3.夹杆 4.推力板弧5.推力板 6.中心板7.肋板 8.固定板9.转向支承座固定板10.转向支承板 11.转向轮12.前腿 13.贴板,工作原理,使用者推动搬运车靠近油桶，在液压缸的另一头用二根软管接入夹杆座管内，用脚踩踏板使液压系统中的油上升在比较小的压力下液压油通过软管进入到夹杆座管中使夹杆座管中的弹簧向中间压缩进而使夹板产生抱桶夹紧动作液压系统的压力继续增大当压力大到活塞杆可以顶升整个吊架活塞杆带动座管机架上升使夹杆上升直到碰到油桶的上边缘被挡住不能再上升当液压系统中压力继续增大当压力增大大到可以驱动活塞杆、吊架、油桶总重时夹紧油桶上升并离开地面约250mm再踩放放油踏板活塞杆缓慢放下被夹紧的油桶缓慢放到地面夹杆在弹簧作用下缓慢张开敞口油桶搬运车退出。,一、机架的设计,机架由槽钢1、槽钢2、角钢、固定板焊接组成。槽钢1的外形尺寸腰高*腿宽*长度=80*43*1100mm槽钢2的外形尺寸腰高*腿宽*长度=80*43*600mm等边角钢的外形尺寸边宽*边厚*长度=50*4*580mm固定板外形尺寸上顶*下底*高*厚=20*100*200*5mm,二、吊架的设计,吊架是由材料为20号钢直径为57mm,壁厚为6mm.长度H1=624mm,H2=530mm，中心板和墙板焊接而成。,三、前腿的设计,前腿是与机架焊接的。选用前腿长度l=700mm,再在前腿的前端左右两边各焊接2块贴板。焊接贴板的目的是使前轮与后面的转向轮保持水平。再在槽钢和前腿重合部分焊接一块固定板，起固定作用。,四、转向支承座的设计,转向支承座是有转向支承座固定板，转向支承板及肋板焊接而成。转向支承座固定板的外形尺寸上顶*下低*高*厚度=20*100*150*5mm肋板的外形尺寸长*宽*高=100*5*35mm转向支承板的外形尺寸长*宽*高=230*8*70mm,五、夹杆的设计,选用长度为370mm，直径为40mm的钢管。因为油桶的直径为580mm，所以夹杆的长度必须比油桶的半径大，所以290+28.5+20+25=363.5mm,故选 l=370mm。然后用车床在轴的上顶面距左端45mm处开始车出深度为5mm凹槽，一直车到距轴左端45mm处.再在下底面车出深度同样为5mm的凹槽再在距夹杆左端25mm，处镗一直径为20mm的通孔，用夹板销来固定夹板和夹杆。再在距离夹杆左端20mm处镗一直径为20mm的通孔，再开一个键槽b=6mm,t=3mm，开键槽的目的是防止夹杆右端受到力以后左右转动，起固定作用,六、轴承的选择,选用深沟球轴承6000系列。查阅设计手册，我们选用轴承如下：D=35,d=15，b=11（轴承代号6202）特点：主要承受径向载荷，也可同时承受少量的双向的轴向载荷。而且摩擦阻力小，结构简单价格便宜，应用最广泛。润滑剂选用脂润滑。,敬请各位老师批评指正！谢 谢！, 编 号 20055204 江西农业大学 工学院毕 业 设 计 材 料专 业 机械设计制造及其自动化学生姓名 袁 新材 料 目 录序号 附 件 名 称 数量 备注1 毕业设计论文 12 毕业设计图纸 23二九年五月题 目 敞口油桶搬运车-整体结构设计江西农业大学毕业设计（论文）任务书论文（设计）课题名称 敞口油桶搬运车-整体结构设计 学生姓名 袁新 院（系） 工学院 专业 机械设计制造及其自动化指导老师 吴瑞梅 职称 副教授 学历 硕 士毕业设计（论文）要求：1. 要求在完成论文期间，态度端正，积极主动；2. 查阅相关的文献资料，通过查阅文献资料扩充知识面；3. 设计说明书和图纸符合国标规定和工学院毕业设计要求；4. 绘制零件图和装配图，图纸量不少于 1.5 张 A0 图纸，要求字数不少于 6000 字；5. 完成电子文档及 PPT 文档，并打印装订成册。毕业设计（论文）内容与技术参数：1. 油桶高度 1000mm;2. 油桶直径 580mm;3. 油桶及胶渣重量 200kg，胶渣温度 180-200 度4. 油桶提升到离地面 250mm毕业设计（论文）工作规划：12008 年 11 月12 月：接受毕业设计任务，查阅整理文献资料；22009 年 1 月：确定课题设计方案；32009 年 2 月4 月：绘制设计图纸及编写设计说明书；42009 年 5 月 10 日之前：定稿打印，装备毕业设计答辩。接受任务日期 年 月 日 要求完成日期 年 月 日学 生 签 名 年 月 日指导教师签名 年 月 日院长（主任）签名 年 月 日敞口油桶运输车1敞口油桶搬运车摘要 介绍一种敞口油桶搬运车的结构、工作原理、设计原理。现有的油桶搬运车仅适用于搬运闭口油桶，它是通过卡钩卡住上盖和桶边进行吊装，这种吊装油桶搬运机对敞口油桶无法进行吊装运输。敞口油桶是一种上口无盖的油桶，广泛适用于化工、冶金等生产领域中。其内通常都装有高温液体和腐蚀性液体，搬运困难，目前敞口油桶的搬运通常是油桶置于小平板推车上进行的，工作很不可靠，往往会造成内装物溅出而伤人及浪费原料等生产事故。现根据实际生产需要，采用液压运输车，只需一个人操作，省力、速度又快，摆放整齐、 ，原 4-5 人，年花费工资为 7-8 万，现一个人只要 2 万，年节约 6 万左右，车轮只需 0.4 万，而且经用 3 年也不会损坏，坏了只需要换几个轮子及一些液压元件，总共不超过 0.03 万元，经济效率特别的高。关键词： 油 桶搬运车液压技术节约成本敞口油桶运输车2The development of openjerrican transportation machineAbstract The exposure of a tank car carrying the structure, working principle, design principles. Removal of existing tank cars carrying only applies to closed tank, hook it through the card stuck to the superstructure and barrels while lifting, the lifting of the oil drum handler exposure can not be lifting the transport tank. Exposure tank is a catchy cover of the oil drums, widely used in chemical, metallurgical and other production areas. Usually equipped with its high-temperature liquids and corrosive liquids, handling difficulties, the current exposure is usually removal tank oil drum placed on a small flat panel carts, and work very reliable, often caused by spill contents wounding and a waste of raw materials and other production accidents. Is based on the actual production needs, the use of hydraulic vehicles, just one person operation, energy, speed fast, neat display, the original 4-5, and 7-8 years for the cost of wages million, is a person who has only 20,000 annual savings of about 60,000, 04,000 wheels only, but also by the use of 3 years will not be damaged, broken only changed a few wheels and a number of hydraulic components, a total of not more than 00,300 yuan, in particular the high economic efficiency . Key words: Oil drums Truck Hydraulic Technology Cost savings敞口油桶运输车3目 录1 绪论 .41.1 引言 .42 总体方案及工作原理 .42.1 总体结构 .42.2 工作原理 .53 机架的设计 .53.1 机架的材料和制造方法可以分为 .63.1.1 金属机架 .63.1.2 非金属机架 .63.2 机架的设计 .63.2.1 槽钢的选用 .63.2.2 角钢的选用 .74 滚动轴承的选用 .74.1 滚动轴承的主要分类 .74.2 对滚动轴承材料的选用 .84.3 滚动轴承的预紧 .84.4 滚动轴承的润滑 .84.5 滚动轴承的密封 .94.6 轴承的安装与拆卸 .94.7 经济性要求 .95 滚轮及滚轮轴的选用 .105.1 滚轮的选用 .105.2 滚轮轴的选用 .115.3 配合种类的选用 .错误！未定义书签。5.3.1 根据使用要求确定配合的类型 .125.3.2 类比法选择要考虑的因素 .125.4 滚轮及滚轮轴配合的计算 .错误！未定义书签。6 前腿的选用 .错误！未定义书签。6.1 前腿长度的确定 .错误！未定义书签。6.2 肋板的设计 .错误！未定义书签。6.3 贴板的设计 .错误！未定义书签。7 吊架的设计 .错误！未定义书签。8 夹杆座管许用应力校核 .错误！未定义书签。9 夹杆的设计 .错误！未定义书签。10 焊接 .1710.1 焊接的定义 .1710.2 焊接用的气体 .1710.3 焊条的选用 .1710.4 焊前预热的目的 .1710.5 焊蕊 .1710.6 药皮 .1710.7 焊接用的电流 .1710.8 焊接根据钢分类可以分为不同的焊接 .18参考文献 .20致 谢 .错误！未定义书签。敞口油桶运输车41 绪 论1.1 引言现有油桶搬运机仅适用于搬运封闭油桶，他是通过卡钩卡住上盖和桶边进行吊装，这种吊装油桶搬运机对敞口油桶无法进行吊装运输。敞口油桶是一种上口无盖的油桶，广泛用于化工、冶金等生产领域中。其内通常都装有高温液体或腐蚀性液体，搬运困难，目前，敞口油桶的搬运通常是油桶置于小平板推车上进行搬运的，工作很不可靠，往往会造成内装物溅出而伤人及浪费原料等生产事故。现根据生产实际的功能要求，采用液压技术，研制了一种结构简单，成本低廉的敞口油桶搬运机， ，并已在江西星火化工厂投入使用，一年多生产应用实践证明，该机构操纵灵活、动作准确、性能可靠、生产效率高。2 总体方案及工作原理总体方案确定的依据：完成敞口油桶的搬运，保证桶内的高温液体或腐蚀性液体不往外溅出。既可以节约成本，而且不会造成桶内装物溅出而伤人及浪费原料等生产事故。2.1 总体结构该机构主要有槽钢、角钢、固定板、肋板、夹杆、座管、中心板、推力板、推力板弧、转向轮、前轮、转向支承板、转向支承坐固定板、贴板等组成（图 1-1） 。主要技术经济指标为：（1）：拟定油桶直径为 580mm，油桶高度 1000mm;（2）：油桶及胶渣重量为 200kg；（3）：胶渣温度为 180 到 200（4）：运输距离为 30m；（5）：工作可靠，操作方便，节约成本。 敞口油桶运输车51234567891012134图 1-1 敞口油桶运输车结构简图2.2 工作原理使用者推动搬运车靠近油桶，在液压缸的另一头用二根软管接入夹杆座管内，用脚踩踏板使液压系统中的油上升在比较小的压力下液压油通过软管进入到夹杆座管中使夹杆座管中的弹簧向中间压缩进而使夹板产生抱桶夹紧动作液压系统的压力继续增大当压力大到活塞杆可以顶升整个吊架活塞杆带动座管机架上升使夹杆上升直到碰到油桶的上边缘被挡住不能再上升当液压系统中压力继续增大当压力增大大到可以驱动活塞杆、吊架、油桶总重时夹紧油桶上升并离开地面约 250mm再踩放放油踏板活塞杆缓慢放下被夹紧的油桶缓慢放到地面夹杆在弹簧作用下缓慢张开敞口油桶搬运车退出。3 机架的选择与设计3.1 机架的材料与制造方法可以分为：3.1.1 金属机架敞口油桶运输车6 铸造机架。由铸铁或铸钢制成，要求轻的可用铸铝，要求耐磨的可用铸铜。 焊接机架。常用于生产批量较少的大型机架。 组合机架。如铸焊组合机架，螺栓连接机架等，可用较小的铸、焊、锻件组合成较大的机架。3.1.2 非金属机架 花岗岩机架。尺寸稳定，常用于大型精密机械或仪器。 混凝土机架。成本较低而强度教差。 塑料机架。多用于仪表、仪器的壳体。通过比较上述种类的机架和综合考虑本设计机架所需要的要求我们可以选择组合焊接机架。而且来源方便、廉价。适用于大批量生产的中小型机架。3.2 机架的设计机架设计高度可以根据油桶的高度来确定，既不能太高也不能太低，但一定要比油桶的高度要高。根据油桶的高度 H=1000mm 油桶直径为580mm 可以选择二根高度为 1100mm 的槽钢，一根长度为 600mm 的槽钢为机架的宽度，因为油桶的直径为 580mm，而选择宽度为 600mm 的槽钢，因为这样不但可以恰好吧油桶放进去，而且两边各留出 10mm 的间隙，这样有利于吧油桶放在正中央，如果机架的宽度太长，不利于调整油桶的位置，使其摆在正中央，如果不在正中央，两边受力部均匀，从而是油桶夹紧力不够。导致油桶在运输过程中掉落，使桶内装物溅出而伤人及浪费原料的安全事故。3.2.1 槽钢的选择槽钢是截面为凹槽形的长形钢条。槽钢分普通槽钢和轻型槽钢。槽钢主要用于建筑机构，车辆制造和其它工业结构，槽钢还通常与工字钢配合使用。敞口油桶运输车7图 3-1 槽钢规格3.2.2 角钢的选择角 钢 定 义 :角钢俗称角铁，是二边互相垂直成角形的长形钢条。有等边角钢和不等边角钢之分。等边角钢的两个边宽相等。其规格以边宽 x 边宽 x 边厚的毫米数表示。如“30x30x3” ，即表示边宽为 30 毫米，边厚为 3 毫米的等边角钢。也可用型号表示，型号是边宽的厘米数，如3#。型号不表示同一型号中不同边厚的尺寸，因而在合同等单据上将角钢的边宽、边厚尺寸填写齐全，避免单独用型号表示。角钢可按结构的不同需要组成各种不同的受力构件，也可作为构件之间的连接件。广泛用于各种建筑结构和工程结构，如房梁、桥梁、输电塔、容器架以及仓库货架等图 3-2 角钢结构图敞口油桶运输车84 滚动轴承的选用4.1 滚动轴承主要分类：（1） 按滚动体形状：滚动轴承可以分为球轴承和磙子轴承（2） 按轴承所能承受的外载荷不同，滚动轴承可以分为：向心轴承、推力轴承、向心推力轴承（3） 按自动调心性能：轴承可分为自动调心轴承和非自动调心轴承4.2 对滚动轴承材料选用的要求 一般滚动轴承是在较高的接触下和较高的转速下运转，因此首先要保证滚动轴承套圈和滚动体材料有较高的强度和硬度，要有淬透性，其次为了使滚动轴承能有足够长的寿命，要求其有较高的抗疲劳强度和抗摩擦磨损性能，此外，为了在工作温度下保持正常运转还要求其结构尺寸的稳定性和韧性。在结构和内部几何尺寸，安装正确的情况下，滚动轴承的寿命与轴承的材料和冶炼工艺有很大关系，从 20 世纪初开始，高碳铬就被引用到轴承中来，到目前为止，用得最多的轴承钢仍然是碳的质量分数580mm 即可。6.2 肋板的设计用 2 块肋板上顶边长 20mm,下底边长 100mm,高度为 200mm,厚度为 5mm 焊接在前腿与槽钢的两侧起到固定前腿与槽钢，而且在焊接时肋板的下底不要与前腿的下边相平行，要留出 10mm 的距离，因为这样便于肋板的下底边与前腿的焊接。6.3 贴板的设计贴板的作用是使方钢与地面保持平行，因为转向轮的高度为 130mm，方钢的高度为 70mm，所以方钢的下地面应与地面相距 130mm-70mm=60mm.先固定转向轮，再固定前轮，但是方钢的高度为 60mm,而前轮的高度为 70mm，所以这样的话，务必要把方钢的底面开个槽，但是这样会增加加工工序，也会增加成本，所以会在前腿的前侧边缘各焊接二块贴板，这样的目的会使前轮与转向轮高度相一致，从而不会使推动油桶时使油桶有向前或向后倾斜。只要前轮与转向轮的高度相一致，才能保证油桶和底面平行，才能保证油桶运输车水平运输。不会使桶内的高温液体或腐蚀性液体向外溅出而造成伤人事故。贴板如下图所示，高度 50mm,是因为还要留出 10mm 的间隙便于焊接，所以也就是说前腿的下底面到地面也要有 70mm，但是前轮的直径长度 75mm，则半径也要有 37.5mm，所以为了使前轮不碰到前腿的下底面，因为圆心到前腿的下底面必须大于等于37.5mm，故选 39mm。敞口油桶运输车15图 6-1 贴板7 吊架的设计吊架是由夹杆座管，中心板，座管和墙板组合而成。夹杆座管可以选 Q235的材料，长度为 624mm，直径为 57mm，壁厚为 6mm 的钢管。然后在该钢管上开一个键槽，键长 230mm,键宽为 20mm,键高为 11mm.再把如下图所示放入键槽中，目的是防止活塞杆受到力以后向上下转动。而吊架上端的夹杆座管中有液压装置，且在夹杆座管中间有弹簧，弹簧上装有活塞杆，等油冲上来以后弹簧向中间压缩，从而使装在弹簧上的活塞杆向中间推，使装在活塞杆上的夹杆吧油桶抱起。长度选 644mm 的钢管是为了使油桶正好放进来，而且不碰到夹板销，两块墙板之间的距离 500mm，是根据油桶的直径和槽钢的宽度来确定 L=600-43-43=514，但是墙板不需要紧贴着槽钢，所以留出一点间隙，故我们选取一个整数，所以 L=500mm。而下面的座管只要有 530mm 即可。因为 墙板 500mm，而座管只需稍微露出墙板即可，因为这样便于焊接敞口油桶运输车16图 7-1 导向键8 夹杆座管许用应力的校核图 8-1 夹杆座管和夹杆的结构简图力偶距=力 x 力臂M=250x10x0.34=850Nm因为截面是直径为 d 的圆形，所以抗弯截面系数 W=3.14 /32=0.0000181723d3m所以 =M/W=850/0.000018172=46775097.76Pa=46.77Mpa查表得到 45 号钢的弯曲许用应力为=100Mpa故 =46.77Mpa0.6%）特点：（1）含碳量高（0.6%） ，可焊性差（2）裂缝倾向达（3）淬火性能敏感，在热影响区易形成马氏体组织的脆性硬化区域焊接：（1）选用高强度低合金钢焊条，降低焊缝含碳量（2）焊条用前按规定烘干，降低含氢量（3）工件焊前预热 300-500（4）采用小直径焊条和较小电流焊接（5）焊后，焊件应进行 600-700回火处理 敞口油桶运输车20致 谢经过这次毕业设计，我觉得自己学到了不少东西。归纳起来，主要有以下几点：1.大学四年的时间都是在学习机械理论基础知识，并未真正的应用和实践。平时很少接触设计、生产、加工。但是在这次毕业设计，我在吴瑞梅老师的带领下做毕业设计过程中，我体会到所学理论知识的重要性，知识掌握得越多，设计就得更全面、更顺利、更好。2.了解进行一向设计必不可少的几个阶段。毕业设计能够从理论设计和过程实践相结合、巩固基础知识与培养创新意识相结合、个人作用和集体协作相结合等方面全面培养学生的全面素质。我经过这次系统的毕业设计，熟悉了机械产品的整体设计。这些对我在将来的工作和学习当中都会有很大的帮助和启发。3.学会了怎样查阅资料和利用工具书。平时课堂上所学习的知识不够全面，作为机械专业的学生，由于专业特点自己自己更要积极查阅资料吸取别人在设计、加工中的宝贵经验，一个人不可能什么都学过，什么都懂，因此，当你在设计过程需要用一些不曾学过的东西时，就需要要有针对性的查阅资料，然后加以吸取利用，以提高自己的应用的能力，而且还能增长自己的见识，补充最新专业知识。4.毕业设计对以前学过的理论知识起到了回顾作用，并对其加以进一步的消化敞口油桶运输车21和巩固。5.毕业设计培养了严肃认真和实事求是的科学态度。而且培养了吃苦耐劳的精神以及相对应的工程意识，同学之间友谊互助也充分的在毕业设计当中体现出来了。在这里，我要感谢我的指导老师，他给了我许多帮助。我还要感谢毕业设计过程中所有给我真诚帮助的老师和同学。参考文献1 高宗仁主编.常用钢材选用手册M.太原：山西科学技术出版社，20032 周元康,林昌华,张海先.机械设计课程设计M.重庆：重庆大学出版社，2005 3 谭建荣，张树有，陆国栋等.图像基础教程M.北京：高等教育出版社，2006.5 4 陈于萍，周兆元.互换性与测量技术基础M.北京：机械工业出版社，2005.10 5 于永济,齐明.机械工程材料M.大连：大连理工大学出版社，2007.16 周元康,林昌华,张海先.机械设计课程设计M.重庆：重庆大学出版社，2005 7 洪松涛,潘慧珍.简明焊工手册M.上海:上海科学技术出版社，20078 刘泽九,贺上荃.滚动轴承应用M.北京：机械工业出版社,2007.109 刘鸿文主编.材料力学M.北京：高等教育出版社，2004.110 杨明忠，朱家诚.机械设计M.武汉：武汉理工大学，2001.1011 郑建鸿，吴瑞梅.敞口油桶运输车的研制J.南昌：江西农业大学,2004.11