hw 型多功能環(huán)衛(wèi)車畢業(yè)設(shè)計

1、<p><b>　　第一章 概述</b></p><p><b>　　一、設(shè)計說明</b></p><p>　　目前我國大多數(shù)城市的環(huán)境衛(wèi)生還比較差 , 很多城市的垃圾堆、垃圾桶的清理仍然是傳統(tǒng)的人力加手推車，這不僅加大了環(huán)衛(wèi)工人的勞動強度，而且與現(xiàn)代社會發(fā)展不相適應(yīng)。環(huán)衛(wèi)工人用手直接接觸垃圾器具 ? 一是容易傳染疾病，嚴(yán)重威脅環(huán)衛(wèi)

2、工人的身體健康 ; 二是工作效率低 , 容易產(chǎn)生二次污染。為了減輕環(huán)衛(wèi)工人的勞動強度，改善作業(yè)條件 , 我們設(shè)計了 Hw 型多功能環(huán)衛(wèi)車。</p><p><b>　　二、設(shè)備用途 </b></p><p>　　Hw 型多功能環(huán)衛(wèi)車，主要用于垃圾堆和垃圾桶的清理。以液壓為動力，具有垃圾堆、垃圾桶自動清理、垃圾壓縮、自卸、密封運輸?shù)榷囗椆δ?。利用機械手進行自動工作，改善

3、環(huán)衛(wèi)工人作業(yè)條件，減輕勞動強度，提高工作效率。是城市主要街道、社區(qū)、企事業(yè)單位理想的環(huán)衛(wèi)專用車輛。</p><p><b>　　三、工作原理</b></p><p>　　HW多功能環(huán)衛(wèi)車分為兩套獨立工作系統(tǒng)：一套是前支臂工作系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要是把垃圾桶的垃圾進行清理回收，取代手工作業(yè)。另一套是后支臂工作系統(tǒng)，主要是把垃圾堆的垃圾進行自動清理。兩套系統(tǒng)都是以液壓為動力，通

4、過油缸完成各種動作。</p><p>　　通過分工，我負(fù)責(zé)后工作支臂系統(tǒng)的設(shè)計，該支臂采用伸縮式結(jié)構(gòu)，以減少車體的高度，擴大工作活動范圍。其工作原理為：</p><p>　　在工作時，首先把后支臂提升，把抓斗從垃圾斗內(nèi)伸出，然后，旋轉(zhuǎn)一定角度到垃圾堆的上方，打開抓斗，支臂下放抓取垃圾后，垃圾斗伸出到最大位置，垃圾壓縮板打開，支臂上升并旋轉(zhuǎn)，把垃圾放入垃圾斗內(nèi)，垃圾斗裝滿垃圾后縮回到最小位置

5、時，在行程開關(guān)的控制下，后門內(nèi)閘門自動打開，壓縮板把垃圾推入車廂后，后門內(nèi)閘門又在行程開關(guān)的作用下自動關(guān)閉，垃圾斗又自動向外伸出。支臂又開始工作，重復(fù)循環(huán)上述動作，直到把垃圾裝完為止。</p><p>　　第二章 后支臂的總體設(shè)計</p><p><b>　　設(shè)計參數(shù)：</b></p><p>　　1. 后支臂擺角為180º，縱向

6、工作長度最少為2.1m,橫向工作長度4~5m。抓斗的容積為0.3m3，其中該支臂可提升重量200kg。</p><p>　　2. 該車高 2.5m, 寬 2.2m, 長 4~5m ，載重 3~5 噸。以上參數(shù)可以根據(jù)用戶需要進行設(shè)計。</p><p>　　第一節(jié) 后支臂的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p><b>　　后支臂總體概圖</b><

7、;/p><p><b>　　1. 抓斗； </b></p><p>　　2. 液壓油缸1（2個）；</p><p>　　3. 液壓油缸2；</p><p>　　4. 后支臂連接桿；</p><p>　　5. 液壓油缸3；</p><p>　　6. 后支臂的伸縮桿；

8、</p><p>　　7. 液壓油缸4；</p><p>　　8. 液壓油缸5；</p><p>　　9. 齒輪翻轉(zhuǎn)油缸。</p><p>　　根據(jù)已知條件，初步設(shè)計出總體結(jié)構(gòu)</p><p><b>　　整體結(jié)構(gòu)簡介：</b></p><p>　　1. 抓斗為抓取

9、垃圾的部件，實現(xiàn)把垃圾抓取到垃圾斗的作用。抓斗初始狀態(tài)為閉合，通過液壓油缸作用使抓斗張開來抓取垃圾，然后保持閉合狀態(tài)將垃圾提到垃圾斗中。</p><p>　　2. 抓斗與連接桿件之間有一個連接結(jié)構(gòu) 如圖：</p><p>　　其中1，2，3孔為連接液壓油缸的銷軸孔，而4孔為連接桿件的銷軸孔，5孔是連接抓斗的孔，該孔中穿過一根軸徑為28mm的孔，此根軸與抓斗的幾個支耳連接，起著吊起抓斗的作

10、用。</p><p>　　3. 圖中連桿4起著連接作用，不過也為了方便液壓油缸3和5的安裝，而連桿6有著兩部分，一部分是伸縮的，而另一部分與后支架座連接，當(dāng)支臂工作時，通過液壓油缸7對連桿6的伸縮部分進行推拉，從而達到整個支臂的工作要求范圍。</p><p>　　4. 總圖中的齒輪翻轉(zhuǎn)油缸起著使整個后支臂的旋轉(zhuǎn)的作用，旋轉(zhuǎn)角度為180度。</p><p>　　第

11、二節(jié) 液壓系統(tǒng)的整體設(shè)計</p><p>　　整個后支臂工作系統(tǒng)中共有7個液壓油缸：</p><p>　　1. 液壓油缸1， 如圖</p><p>　　此處液壓缸的作用就是使抓斗的張開或閉合更加容易控制，從而使抓斗抓取垃圾時顯的更加方便。</p><p>　　2. 液壓油缸2和3</p><p>　　液壓油缸2

12、在油缸1工作時起著支撐抓斗一部分重量的作用，而油缸3則起著使圖中連桿可以在橫向方向轉(zhuǎn)動，也達到了擴大支臂范圍的作用。</p><p>　　3. 液壓油缸4與5</p><p>　　此部分中伸縮連桿為2部分，其中連桿6為運動部分，由液壓油缸4控制，液壓油缸4的兩頭支耳中，一頭安裝在連接桿7上，此頭支耳為油缸的外徑所連接，而另一頭（活塞桿）支耳則連接在伸縮桿6上。液壓油缸5的作用是通過油缸5的

13、推拉力 ， 使整個支臂可以抬高到垃圾斗之上。</p><p>　　4. 齒輪翻轉(zhuǎn)油缸6</p><p>　　此油缸與一些其他零件（如圓錐滾子軸承，圓螺母，軸，套筒等）構(gòu)成了整個支臂的后支座架，連接在后車廂蓋上。此翻轉(zhuǎn)油缸實現(xiàn)了整個支臂的擺角可達180°的工作抓取范圍。</p><p>　　第三節(jié) 后支臂的各部件設(shè)計</p><p&g

14、t;　　一. 抓斗的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　根據(jù)參數(shù)要求，此抓斗的斗容為，雖然只有一個容積要求，但此抓斗的設(shè)計必須符合整個支臂的設(shè)計要求。</p><p>　　1. 根據(jù)材料的強度選定材料為A3，板料厚為4mm。</p><p>　　2. 根據(jù)抓斗斗容為，設(shè)計出樣圖。</p><p>　　此抓斗為焊接而成，其中尺寸是根據(jù)斗容而設(shè)計

15、的，抓斗由4塊A3板料焊接而成。當(dāng)抓斗張開時角度為此抓斗的初始重量為</p><p>　　[300×744×4×2+360×744×4×2+3.14×260×744×4+（210×260+1/2×150×260+1/4×3.14×260×4）×4]

16、5;10×7.85=59Kg</p><p>　　由于此抓斗要與連接桿件和液壓油缸相連接，所以此抓斗必須帶有支耳，根據(jù)后支臂總體概圖，設(shè)計出該支耳的位置圖形。</p><p>　　該支耳由于與液壓缸連接，應(yīng)根據(jù)液壓缸的尺寸來設(shè)計支耳。 且另一支耳與連接桿件的軸孔由軸相連接，因此，此支耳必須根據(jù)軸的數(shù)據(jù)來設(shè)計。</p><p>　　1）. 軸的強度計算：由于

17、垃圾的重量，所以此圓軸要承受200+59260Kg的重量 G=mg=260×9.8=2548N</p><p><b>　　做出軸的受力分布圖</b></p><p>　　簡化此受力分部圖為：</p><p>　　查表可知：該軸的安全許用應(yīng)力[]=240MPa</p><p>　　由圖可知： =1274&#

18、215;218=277732</p><p><b>　　由公式 ；</b></p><p>　　可以得出 ：d22.7 mm </p><p><b>　　取軸徑為28mm</b></p><p>　　連接桿件的軸孔為30mm。</p><p>　　2）. 液壓油缸的計

19、算與選擇：</p><p>　　由上述可以得知：抓斗的重量只有60Kg ，由于最小油缸缸徑為40mm，且此油缸的工作壓力為16MPa，推力20.11KN，拉力13.81KN。所以初步選定液壓油缸為缸徑40mm。</p><p>　　液壓油缸的行程確定：</p><p>　　根據(jù)總體設(shè)計，中間連接零件與抓斗的總體長度為1055mm，確定液壓油缸一頭的位置，如圖<

20、/p><p>　　根據(jù)三角形計算規(guī)則算出此處液壓油缸的最長及最短距離，以確定該液壓油缸的行程。</p><p>　　圖中AB=132mm BC=416mm °，</p><p><b>　　根據(jù)三角形公式得出</b></p><p><b>　　AC=416+°</b></p

21、><p><b>　　=443mm</b></p><p>　　即液壓油缸伸出最長距離為443mm</p><p>　　同理 ，可得出此液壓缸的最短距離為318mm</p><p>　　因此，該液壓油缸的行程為：</p><p>　　443-318=125mm</p><p>

22、　　選取液壓油缸規(guī)格：DG-40-C—16-E2-E，行程為125mm</p><p>　　確定該抓斗上另一支耳的位置， 如圖：</p><p>　　根據(jù)液壓油缸的設(shè)計，與抓斗的初始設(shè)計有點不符，因此，對抓斗的形狀進行重新設(shè)計（如上圖）。</p><p>　　此抓斗縱向方向的兩邊中間被切除一部分，以便液壓油缸的安裝與拆卸。在中間焊接了一板料，此板料形狀如上圖。<

23、;/p><p>　　通過液壓缸的設(shè)計，與抓斗支耳的定位，可以確定該焊接料板的具體位置。</p><p>　　兩支耳通過焊接連接在抓斗上，與液壓缸連接的支耳，根據(jù)選定的液壓缸可以確定出該支耳的數(shù)據(jù)，如銷軸孔徑必須大于銷軸的公稱直接，因此取d=17mm，而支耳的頂端半徑則要考慮到液壓缸，以及安裝，工作的狀態(tài)，則取R=30mm，此處銷軸的選取為A型銷軸，代號為GB/T882-2000 M16。擋圈為

24、A型軸用彈性擋圈，代號為GB/T894.1-1986 M16。</p><p>　　另一支耳 用螺母與軸連接， 因此， 該軸兩端有螺紋，具體尺寸見零件圖02-00·2-1·3，此處軸孔直徑選定為d=30mm，此孔距離抓斗46mm。</p><p>　　軸兩端設(shè)計為M24的螺紋，且長度為40mm，此處相配對的螺母為I型六角螺母，其規(guī)格為GB/T6171-2000 M24，

25、 為了防止螺母松脫，選用彈性墊圈GB/T93</p><p><b>　　其材料為65Mn。</b></p><p>　　二. 連接支臂的設(shè)計及其上液壓缸的選定</p><p>　　1）.總體概圖中的連接支4</p><p>　　1，2，3，4，5為焊接板料（焊料5為2塊）； 6為圓柱輪為了支撐兩夾板的端部。7，8為液

26、壓油缸的支耳。9，10為液壓油缸；而11銷軸孔則是與連接結(jié)構(gòu)相連接的一個銷軸孔</p><p>　　圖中的板料材料為A3，此零件為焊接而成，焊接位置根據(jù)支臂要求而定。</p><p><b>　　1. 支架板的焊接</b></p><p>　　該零件中共有6塊焊接板，其中與伸縮支桿的連接的孔中間有一圓柱輪焊接在兩塊夾板之間，（如上圖），總體尺寸

27、見零件圖02-00·2-2</p><p><b>　　焊接板的尺寸：</b></p><p>　　1板為頂部板料，放在兩夾板之間進行焊接，板料數(shù)據(jù)為80mm×678mm× 10mm；</p><p>　　2板與1板之間有一夾角，也是放在兩塊夾板之間，其尺寸為80mm×320mm×10mm ；&

28、lt;/p><p>　　3板是下底部的一塊焊接板料，尺寸為80mm×710mm×10mm；</p><p>　　4板與3板之間也有一夾角，該處由于設(shè)計的需要，角度有一定的范圍，以符合支臂工作要求，該板尺寸為80mm×230mm×10mm。</p><p>　　5板其實為2塊夾板，把各類焊料板夾在中間。其尺寸規(guī)格根據(jù)設(shè)計需求。<

29、;/p><p>　　6圓柱體焊在兩夾板之間，其中間孔為焊接后加工。</p><p>　　2. 液壓油缸的設(shè)計數(shù)據(jù)確定。</p><p>　　7支耳為液壓油缸9的兩端相連接的支耳。該液壓缸與抓斗上的連接結(jié)構(gòu)相連接，其作用是提取抓斗和連接結(jié)構(gòu)，使其抓斗可以圍繞銷軸孔11上下轉(zhuǎn)動。</p><p><b>　　液壓油缸9的選定：</b

30、></p><p>　　該液壓油缸與抓斗之間的連接結(jié)構(gòu)的重量計算：</p><p>　　m=（100×50×257）×7.85×10</p><p><b>　　10Kg</b></p><p>　　則該液壓油缸9所要能夠提取的重量為：</p><p>

31、;　　M= 200+60+10270Kg</p><p>　　G=mg=270×9.8=2646N </p><p>　　根據(jù)缸徑為40mm的油缸的工作壓力為16MPa，推力20.11KN，拉力13.81KN。</p><p>　　因為2646N遠(yuǎn)小于40mm缸徑的拉力</p><p>　　所以選定該液壓油缸缸徑

32、40mm。</p><p>　　該液壓油缸的行程確定，做出該油缸運動圖：</p><p>　　由于抓斗受重力影響，所以受力垂直向下，設(shè)計此桿件上的銷軸孔與液壓油缸9的活塞桿支耳的銷軸孔在同一水平上。</p><p>　　令 CD=155mm </p><p><b>　　AC=785mm</b></p>

33、<p><b>　　°</b></p><p>　　則 根據(jù)三角形公式得出</p><p><b>　　AD</b></p><p>　　=24025+616225-243350×COS124 = </p><p><b>　　=780042&l

34、t;/b></p><p><b>　　AD=883mm</b></p><p>　　此時為活塞桿伸出最長</p><p>　　BC=CD=155mm</p><p><b>　　BCD=45</b></p><p><b>　　根據(jù)三角形公式得出</b

35、></p><p><b>　　AB=658mm</b></p><p>　　此時活塞桿收縮 為最短</p><p>　　則此液壓油缸的行程為883-658=225mm</p><p>　　液壓油缸10的數(shù)據(jù)確定</p><p>　　液壓油缸10的作用是能夠使此支架產(chǎn)生水平橫向轉(zhuǎn)動，圍繞點為

36、伸縮支桿的一個銷軸孔。如圖</p><p>　　此圖為2連接桿的連接部分，1和4為連接支耳，2為液壓油缸，3為連接支架</p><p><b>　　連接支桿的重量計算</b></p><p>　　1板料的重量：80×678×10×7.85×10×9.8=41.7N</p><

37、;p>　　2板料的重量：80×320×10×7.85×10×9.8=19.7N</p><p>　　3板料的重量：80×710×10×7.85×10×9.8=43.7N</p><p>　　4板料的重量：80×230×10×7.85×10

38、5;9.8=14N</p><p>　　5板料的重量大約為234N</p><p>　　所以整個支架的重量約為：</p><p>　　41.7+19.7+43.7+14+234=587.1N</p><p>　　加上抓斗及連接結(jié)構(gòu)的重量 </p><p>　　此液壓缸所承受的力為 2646+587.1=3233.1N

39、</p><p>　　根據(jù)缸徑為40mm的油缸的工作壓力為16MPa，推力20.11KN，拉力13.81KN。</p><p>　　所以選取缸徑為40mm的液壓油缸</p><p>　　此處液壓缸的設(shè)計除了要考慮到行程，還要考慮到液壓油缸會不會碰到支桿的焊接壁</p><p>　　油缸行程確定：運動圖如下：</p><p&

40、gt;<b>　　此運動圖相關(guān)數(shù)據(jù)：</b></p><p>　　BC=CD=1076mm AC=180mm</p><p>　　則 根據(jù)三角形公式得出</p><p><b>　　AB=1076</b></p><p>　　=1157776+32400-387360</p>

41、<p><b>　　=1222mm</b></p><p>　　此時為活塞桿伸出最長</p><p>　　同理 根據(jù)三角形公式得出</p><p><b>　　CD=902mm</b></p><p>　　此時活塞桿伸出最短。</p><p>　　因此 該活

42、塞桿的行程為 1222-902=320mm</p><p>　　此液壓油缸缸徑為40mm </p><p>　　由此標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的液壓油缸可以查出：</p><p>　　該油缸的外徑為60mm</p><p>　　根據(jù)設(shè)計該液壓油缸的中心軸線與兩連接支架的削軸不的相碰，則伸縮支臂上的支耳半徑至少要達到50mm，因此取半徑為60mm</p

43、><p>　　三．. 伸縮組合支梁的設(shè)計</p><p>　　1.為伸縮部分，利用里面的液壓油缸2進行伸縮控制，</p><p><b>　　2.為液壓油缸。</b></p><p>　　3為支耳，此支耳連接一液壓油缸與底座支架連接。</p><p>　　4為支架，液壓油缸的缸體部分就在此支架內(nèi)，而活

44、塞桿的支耳部分則在伸縮支架內(nèi)。</p><p>　　5為支耳，連接抓斗以上的幾個支梁。</p><p>　　6也是支耳，連接液壓油缸。</p><p>　　液壓油缸2的設(shè)計計算：</p><p><b>　　伸縮支架的重量計算</b></p><p>　　此部分中分為4塊焊接板，總重量為：<

45、/p><p>　　M =（180×837×10×2+105×837×10×2）×7.85×10</p><p><b>　　=37.45Kg</b></p><p>　　G=Mg=37.45×9.8</p><p><b>

46、　　=367N</b></p><p>　　因此 此液壓油缸的總體推力必須大于3233+367=3600N</p><p>　　根據(jù)缸徑為40mm的油缸的工作壓力為16MPa，推力20.11KN，拉力13.81KN。</p><p>　　所以選用缸徑為40mm的油缸</p><p>　　由于此油缸只有2個接頭，所以不能運用三角形

47、規(guī)則來計算，</p><p>　　根據(jù)總體設(shè)計所要求的 ： 橫向抓取4-5m ，且車高2.5m，則設(shè)定液壓油缸的行程為560mm。</p><p>　　當(dāng)行程為560mm時，橫向抓取的范圍是4.2m，整個支臂收縮時總高度為2.68m，符合設(shè)計要求。</p><p>　　該伸縮支架的強度計算：</p><p><b>　　=</

48、b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=54000</b></p><p>　　經(jīng)過核算，符合設(shè)計要求</p><p>　　根據(jù)設(shè)計尺寸要求：伸縮支臂伸出最大位置時，留取在

49、連接桿4內(nèi)的尺寸為200mm。</p><p>　　銷軸孔的設(shè)計，伸縮支臂在與連接桿件連接時，由于所受力較大，所以選取M20的銷軸，銷軸孔設(shè)計為的孔徑。</p><p>　　而與液壓缸連接的幾個支耳，則按照液壓油缸的規(guī)格來選擇。</p><p><b>　　如下表： </b></p><p>　　與后支座連接的液壓缸的

50、設(shè)計參數(shù)</p><p>　　此液壓缸是通過圍繞底支座的一個支耳，使其達到上下提升的作用，這里提升的是整個后工作支臂。因此，所受到的力為后支臂的總體重量。</p><p>　　連接支桿4分為4部分，每部分的重量如下：</p><p>　　上焊接板的質(zhì)量為：910×130×10×7.85×10=9.286550Kg；</p

51、><p>　　下焊接板的質(zhì)量為：775×130×10×7.85×10=7.908875Kg；</p><p>　　前后兩塊夾板質(zhì)量為：948×205×10×7.85×10×2+×7.85×10=30.5+2.589686=33Kg</p><p>　　因此， 該

52、連接支桿的重量為：</p><p>　　G=mg=（9.28655+7.908875+33）×9.8</p><p><b>　　=50×9.8</b></p><p>　　=490N </p><p>　　另每個40mm缸徑的液壓油缸的重量為5Kg 。</p><p&g

53、t;　　所以，整個后支臂的重量為 490+3600+25×9.8=4335N</p><p>　　選用液壓油缸 根據(jù)缸徑為50mm的油缸的工作壓力為16MPa，推力31.42KN，拉力21.57KN。</p><p>　　液壓油缸上支耳的確定如下表可以查出</p><p>　　根據(jù)上面液壓油缸的參數(shù)，可以確定液壓油缸兩端連接支耳孔的大小。液壓油缸通過銷軸

54、與連接支臂相連接。</p><p>　　此處的銷軸規(guī)格為 銷軸GB/T882 M20× 150。</p><p>　　液壓油缸的行程確定：</p><p>　　作出此油缸的行程運動圖，如下：</p><p>　　AB=298mm， BC=793mm， ∠ABC=125°。</p><p>　　則

55、根據(jù)三角形公式得出</p><p>　　AC=AB+BC—2×298×793×cos125°</p><p>　　=88804+628849—472628cos125°</p><p><b>　　AC =998mm</b></p><p>　　由于此時液壓油缸活塞桿位于

56、伸出最大距離，所以最長距離為998mm</p><p>　　同理： 當(dāng)活塞桿垂直立起時，液壓缸活塞桿伸出最短</p><p>　　此時根據(jù)三角形公式得出</p><p><b>　　AD=618mm</b></p><p>　　所以此液壓缸的行程為998-668=380mm</p><p>　　

57、規(guī)格代號為DG-50-C-20-E2-E 行程為380。</p><p>　　選用的銷軸為GB/T882 M20× 150。</p><p>　　（注：所有的孔都是零件焊接以后加工。）</p><p>　　第三章 后支座的設(shè)計</p><p>　　后支座的整體結(jié)構(gòu)示意圖 如下</p><p>　　1為軸，作

58、用是通過軸的旋轉(zhuǎn)帶動整個后支臂的轉(zhuǎn)動</p><p>　　2為圓錐滾子軸承，作用是消除旋轉(zhuǎn)軸的應(yīng)力。</p><p>　　3為支座架，用來與后車廂蓋連接</p><p>　　4為套杯，作用是緊固中間的滾動軸承。</p><p>　　5為翻轉(zhuǎn)式液壓油缸。</p><p>　　除了以上幾個主要零件，其余的零件也非常重要，如

59、圓螺母，緊固螺栓，螺釘?shù)纫恍┯糜谶B接方面的零件。</p><p>　　第一節(jié). 軸徑的確定</p><p>　　該軸的設(shè)計必須不但符合自身強度要求，還要與后支座的整體設(shè)計相聯(lián)系，以便達到軸的作用。</p><p>　　軸材料為45（調(diào)質(zhì)）其主要參數(shù)如下：</p><p>　　抗拉強度 </p><p

60、>　　屈服強度 </p><p>　　彎曲疲勞極限 </p><p>　　扭轉(zhuǎn)疲勞極限 </p><p>　　許用疲勞應(yīng)力 </p><p>　　由上面計算可以知道：</p><p>　　后支臂的重量為4340N</p><p>　　

61、根據(jù)總體概圖畫出支臂彎矩受力示意圖：</p><p>　　根據(jù)受力圖，算出該軸的彎矩</p><p><b>　　G=4340N，</b></p><p>　　距離L根據(jù)總圖中顯示，該取后支臂重心到后支座軸的距離</p><p>　　由于抓斗與垃圾重量過大，因此分2部分進行扭矩計算。一部分為垃圾與斗的重量。另一部分為連接

62、支架的重量。</p><p><b>　　計算過程如下：</b></p><p>　　M=2744×2600+1596×1700</p><p><b>　　=9847600</b></p><p>　　因為該軸的截面為圓形，</p><p><b&

63、gt;　　所以用公式</b></p><p>　　因為彎曲的強度條件為：</p><p>　　該材料的許用應(yīng)力MPa</p><p>　　由于=9847600</p><p><b>　　所以W</b></p><p><b>　　即</b></p>

64、<p>　　帶入上面所計算的數(shù)據(jù)</p><p>　　則 d=71.9mm</p><p>　　B. 該軸轉(zhuǎn)矩的設(shè)計</p><p>　　當(dāng)垃圾提起時，后支臂包括垃圾，所有的重量都加在了后支座上，擺動式液壓缸主要是克服支臂的重量引起的摩擦轉(zhuǎn)動（支臂處于垂直位置時摩擦最大），已知支臂重量為443kg，查表摩擦系數(shù)為，圓錐滾子軸承的，則圓錐滾子軸承所受的摩

65、擦力為 </p><p><b>　　=117N</b></p><p>　　則摩擦力引起的轉(zhuǎn)矩為</p><p><b>　　=117×85</b></p><p><b>　　=9945N·mm</b></p><p>&

66、lt;b>　　=9.945N·m</b></p><p>　　則底座最小直徑不小于71.9mm</p><p>　　查表選取標(biāo)準(zhǔn)擺動式液壓缸為UBKD100，其參數(shù)見下表：</p><p>　　第二節(jié)、軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　根據(jù)初步方案，選取圓錐滾子軸承33124和33120，則裝33120處的軸徑為1

67、20mm，裝33124處的軸徑為100mm；33120采用軸承套固定，33124采用軸承套和圓螺母固定，選用圓螺母GB812-88 M75×2，則此處羅紋外徑為75mm。</p><p><b>　　軸上結(jié)構(gòu)受力分析</b></p><p>　　軸傳遞的轉(zhuǎn)矩T=9.945N·m</p><p><b>　　齒輪的圓

68、周力</b></p><p><b>　　齒輪的徑向力</b></p><p><b>　　求支反力</b></p><p><b>　　由得</b></p><p><b>　　=91.8N</b></p><p>&

69、lt;b>　　由得</b></p><p><b>　　=49146.2N</b></p><p><b>　　作彎矩和扭矩圖</b></p><p><b>　　A..作彎矩圖</b></p><p>　　M=M=9847.6N·m</p&g

70、t;<p><b>　　B..作扭矩圖</b></p><p><b>　　T=10N·m</b></p><p>　　第三節(jié) 軸的強度校核</p><p><b>　　1、確定危險切面</b></p><p>　　根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)尺寸及彎矩圖、扭矩圖，危險

71、截面A處彎矩最大，且有軸承配合引起的應(yīng)力集中；截B處彎矩較大，直徑較小。故危險切面為A處?，F(xiàn)在對截面A處切面進行強度校核。</p><p>　　2、安全系數(shù)校核計算</p><p><b>　　彎曲應(yīng)力副為</b></p><p>　　由于是對稱循環(huán)彎曲應(yīng)力，故平均應(yīng)力</p><p><b>　　由公式得&l

72、t;/b></p><p><b>　　=1.9</b></p><p><b>　　這些式中 </b></p><p>　　——45（調(diào)質(zhì)）彎曲對稱循環(huán)應(yīng)力時的疲勞極限，查表得</p><p>　　——正應(yīng)力有效應(yīng)力集中系數(shù)，由表查得，按配合查得，故取。</p><p

73、>　　——表面質(zhì)量系數(shù)，軸經(jīng)車削加工，查表得</p><p>　　——尺寸系數(shù)，查表得</p><p><b>　　剪應(yīng)力副為</b></p><p><b>　　由公式得</b></p><p><b>　　=12.2</b></p><p>　

74、　——45（調(diào)質(zhì)）扭轉(zhuǎn)疲勞極限，查表得</p><p>　　——正應(yīng)力有效應(yīng)力集中系數(shù)，由表查得，按配合查得，故取。</p><p>　　——表面質(zhì)量系數(shù)，軸經(jīng)車削加工，查表得</p><p>　　——尺寸系數(shù)，查表得</p><p>　　——平均應(yīng)力折算系數(shù)，查表得，</p><p>　　由公式計算軸B截面的安全系數(shù)

75、</p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=1.88</b></p><p>　　查表可知 [S]=1.3~2.5</p><p>　　故 ，該軸截面A是安全的。</p><p>　　第四章 后支臂一些零件強度的校核</p>&l

76、t;p>　　抓斗與液壓油缸連接銷軸的校核</p><p>　　1. 銷軸的受力分析圖如下：</p><p>　　由圖可知：該銷軸所受力的分布，</p><p>　　此銷軸受液壓油缸的拉力影響，使抓斗張開。</p><p>　　圖中數(shù)據(jù)為G=129.5×9.8=1269N ，F(xiàn)″0F=25°</p>&l

77、t;p>　　則F″=G=1269N</p><p><b>　　所以F=</b></p><p>　　銷軸和支耳連接的部位受力分析</p><p>　　2、銷軸抗拉強度的校核</p><p><b>　　由公式可得</b></p><p>　　查表35號鋼的許用抗拉強度

78、為 </p><p>　　3、銷軸抗剪切強度的校核</p><p><b>　　由公式 可得</b></p><p>　　查表35號缸的許用剪切強度為</p><p>　　4、銷軸的彎曲強度校核</p><p><b>　　由公式 可得</b></p>&

79、lt;p>　　查表35號鋼的許用彎曲強度為</p><p>　　5、銷軸各個強度均合格，故該連接安全</p><p>　　6、同理該油缸另一個支耳也安全。</p><p>　　7、按照上面校核方法，連桿與支梁1連接油缸的支耳銷軸，支梁2與底座轉(zhuǎn)軸連接油缸的支耳銷軸均安全。 </p><p>　　伸縮支梁中油缸連接處的強度校核<

80、/p><p>　　1. 此處連接支架的截面如圖：</p><p>　　其中數(shù)據(jù)為 H=205mm</p><p><b>　　h=185mm</b></p><p><b>　　B=150mm</b></p><p><b>　　b=130mm</b>&l

81、t;/p><p>　　2、 由公式可得抗彎截面系數(shù)</p><p><b>　　3、由公式可得</b></p><p><b>　　=10MPa</b></p><p>　　4. 查表A3的彎曲疲勞極限</p><p>　　所以該支架強度足夠。</p><p&

82、gt;<b>　　參考文獻</b></p><p>　　1.（ISBN 7-111-13169-X） 作者，吳宗澤主編.書名[機械零件設(shè)計手冊]。 </p><p>　　出版社：機械工業(yè)出版社，2003</p><p>　　2.（ISBN 7-111-02389-7/TH.410） Z作者，余俊主編.書名[機械設(shè)計手冊].1.2.3.4冊。出版

83、社：機械工業(yè)出版社.1991</p><p>　　3.（ISBN 7-5025-3522-5/TH.97） 作者，成大先主編.書名[機械設(shè)計手冊].第四版.一.二.三.四卷。出版社：化學(xué)工業(yè)出版社.2002</p><p>　　4（15033.6382） 作者，H.A.比爾格爾主編.書名[機械零件強度手冊]。出版社：機械工業(yè)出版社.1987</p><p>　　5.

84、（ISBN 7-04-009348-0） 作者，紀(jì)名剛主編.書名[機械設(shè)計]。出版社：高等教育出版社.2004</p><p>　　6.（ISBN 7-111-06866-1） 作者，黃靖遠(yuǎn)主編.書名[機械設(shè)計學(xué)]。出版社：機械工業(yè)出版社.2005</p><p>　　7.（ISBN 7-04-009825-3） 作者，許德珠主編.書名[熱加工工藝基礎(chǔ)]。出版社：高等教育出版社.2004&

85、lt;/p><p>　　8.（ISBN 7-5609-0198-0/TH.24） 作者，謝鐵邦主編.書名[互換性與技術(shù)測量]。出版社：華中科技大學(xué)出版社.2003</p><p>　　9.（ISBN 7-81045-772-1/TH.51） 作者，焦永和主編.書名[機械制圖]。出版社：北京理工大學(xué)出版社.2001</p><p>　　10.（ISBN 7-04-0039

86、03-6） 作者，劉鴻文主編.書名[材料力學(xué)]第三版.上下冊。出版社：高等教育出版社.2002</p><p>　　11.《機械優(yōu)化設(shè)計》，孫靖民主編，機械工業(yè)出版社，1989</p><p>　　12.《技術(shù)制圖與機械制圖標(biāo)準(zhǔn)實用手冊》，汪愷、蔣壽偉編著，中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，1998</p><p>　　13. 《公差與配合標(biāo)準(zhǔn)手冊》，中國標(biāo)準(zhǔn)出版社第三編輯部，中國標(biāo)

87、準(zhǔn)出版社，1996</p><p>　　14.《簡明機械工程師手冊》，上、下冊。李天元主編，云南科技出版社，1988</p><p>　　15.《機械設(shè)計課程設(shè)計》，席偉光.楊光 李波主編，高等教育出版社。</p><p><b>　　附 錄</b></p><p>　　散料機械的質(zhì)量要素概述</p>&

88、lt;p>　　散料機械的質(zhì)量要素是一個綜合質(zhì)量問題的概述。散料機械的質(zhì)量要素是設(shè)備制造和業(yè)主驗收都要重點考慮的問題。具體內(nèi)容通常在合同附件或者技術(shù)規(guī)格書進行詳細(xì)規(guī)定，在設(shè)備驗收時對這些內(nèi)容進行驗收與檢驗。同時，對合同中未做明確規(guī)定的內(nèi)容也需要進行檢驗和驗收。綜合各種散料機械應(yīng)當(dāng)包含以下幾個方面： </p><p><b>　　1、設(shè)備的功能</b></p><p&g

89、t;　　設(shè)備的功能包括主要功能與輔助功能。設(shè)備的功能通常要在供貨合同中詳細(xì)描述。一般放在合同附件或技術(shù)協(xié)議中。因此，有必要在簽訂合同時認(rèn)真討論相關(guān)內(nèi)容，避免在產(chǎn)品驗收時出現(xiàn)不必要的合同糾紛。</p><p>　　產(chǎn)品的功能與要求要與設(shè)備的各種條件相適應(yīng)，如果不相適應(yīng)，或在某種產(chǎn)品的條件下根本無法實現(xiàn)時，作為制造方將無法實現(xiàn)所規(guī)定的要求。在設(shè)備驗收時對供需雙方都會造成經(jīng)濟損失。在產(chǎn)品設(shè)計時往往作為用戶需要設(shè)備具有盡

90、可能完美的功能。但設(shè)備在實際設(shè)計中會受到經(jīng)濟，尺寸空間，運動參數(shù)等條件的制約而無法實現(xiàn)。</p><p>　　設(shè)備的功能是操作者或用戶在使用設(shè)備時可以實現(xiàn)某種操作的性能。例如，在抓斗卸船機中通常為使司機具有較好的視野，要求司機室具有可以沿主梁移動的功能；再比如，在司機室要求其室內(nèi)溫度在某一溫度范圍內(nèi)；在坡度較大的長皮帶機上要求皮帶機具有逆止功能等。</p><p>　　設(shè)備的各種功能并不是

91、全部都要寫到合同條款中去。因為在設(shè)備的設(shè)計與制造過程中許多功能是必備的功能，例如，在需要潤滑的部分就必須設(shè)置潤滑泵或潤滑油杯。</p><p><b>　　2、設(shè)備的主要參數(shù)</b></p><p>　　設(shè)備的主要參數(shù)是設(shè)備量化的檢驗指標(biāo)，對大多數(shù)設(shè)備的主要參數(shù)都可以通過試驗來檢驗的主要參數(shù)的各項指標(biāo)。在各種參數(shù)中其具體的概念、定義、檢驗方法與手段對供需雙方都必須澄清

92、。不然在設(shè)備驗收時雙方會發(fā)生對不同參數(shù)不同的理解，產(chǎn)生不必要的矛盾。在散料機械設(shè)備中最為關(guān)鍵的參數(shù)是設(shè)備的能力，如：裝船機的裝船能力，抓斗卸船機的卸船能力，堆料機的堆料能力，取料機的取料能力，堆取料機的堆取料能力，皮帶運輸機的通過能力等。其次是運動幾何位置與運動速度等參數(shù)。散料機械設(shè)備的能力通常描述成單位時間所運送物料的數(shù)量，一般用噸／小時表示。作為使用者所關(guān)心的是在某段時間內(nèi)可以完成的物料運送量，而實際上設(shè)備運行時的物料在取料機或卸船

93、機等物料流的始點在其全部作業(yè)時間內(nèi)是不斷變化的。單純用平均能力描述設(shè)備的能力是不夠的，所以，對取料機、堆取料機、卸船機等設(shè)備還要標(biāo)注設(shè)備的最大能力。在系統(tǒng)設(shè)計中最大能力是為系統(tǒng)設(shè)計而提供的一項重要參數(shù)。最大能力是系統(tǒng)各個設(shè)備之間能力匹配的重要參數(shù)。在一個系統(tǒng)中某個流程中同時要考慮最大能力和平均能力，最大能力是滿足各個設(shè)備在某一瞬間峰值能力，平均能力是滿足設(shè)備在幾個小時或幾十個小時內(nèi)的平均能力</p><p>&l

94、t;b>　　3、設(shè)備的安全性能</b></p><p>　　設(shè)備的安全性能是設(shè)備重要勞動安全保護性能，如設(shè)備走臺、梯子、欄桿的設(shè)置、夾軌器、錨定器。各種電氣的連鎖保護和安全檢測等。對設(shè)備的安全性能國家標(biāo)準(zhǔn)中都有比較詳細(xì)的規(guī)定和要求。通常欄桿的高度為1000毫米～1100毫米高，斜梯的傾角不大于60度。港口使用的大型移動機械一般都設(shè)有防風(fēng)的夾軌器和錨定器。</p><p>

95、<b>　　4、設(shè)備的環(huán)保參數(shù)</b></p><p>　　設(shè)備環(huán)保參數(shù)是指設(shè)備在使用過程中的對環(huán)境保護的影響，如設(shè)備粉塵與噪音對設(shè)備周圍環(huán)境的影響。設(shè)備的環(huán)保參數(shù)因受移動機械的影響相對其它工業(yè)而言要求相對較松，如料堆較大無法避免粉塵的飛揚。但是對皮帶運輸機來講環(huán)保的要求要比堆取料機或卸船機要嚴(yán)格。原因是皮帶運輸機的粉塵容易控制。</p><p><b>　

96、　5、設(shè)備的外觀質(zhì)量</b></p><p>　　設(shè)備外觀質(zhì)量是指設(shè)備的總體造型，設(shè)備的表面焊縫的處理，設(shè)備的涂漆質(zhì)量。設(shè)備結(jié)構(gòu)合理，符合人體工程學(xué)等。外觀的造型非常重要，通常，如果外觀造型看上去不合理很容易發(fā)生機構(gòu)或者結(jié)構(gòu)設(shè)計的錯誤。</p><p><b>　　6、設(shè)備的焊接質(zhì)量</b></p><p>　　散料機械的主體為鋼板

97、或型鋼焊接而成。重要焊縫焊接后要進行超聲波或X線探傷檢查。焊接還應(yīng)當(dāng)控制其焊接引起的變形。焊縫表面應(yīng)當(dāng)光滑，無漏焊咬焊，無夾渣。焊后要求嚴(yán)格時其尖角處要進行打磨，以便涂漆。焊接件的焊后尺寸形狀要規(guī)則并符合要求。</p><p><b>　　7、設(shè)備的安裝質(zhì)量</b></p><p>　　設(shè)備的安裝質(zhì)量是設(shè)備質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。在設(shè)備安裝時每一步都應(yīng)當(dāng)進行必要的測量和調(diào)整。

98、大型散料機械設(shè)備的安裝不僅僅是吊裝的過程，尚有大量的調(diào)整工作要做。各部分尺寸的調(diào)整，傳動部分同心度的調(diào)整等許多部位需要調(diào)整。在安裝電氣管線、液壓管線時應(yīng)使其走向合理可靠。并應(yīng)當(dāng)符合響應(yīng)的規(guī)范要求。</p><p>　　8、設(shè)備的剛度與強度</p><p>　　設(shè)備的剛度與強度是大型散料機械的重要質(zhì)量指標(biāo)。設(shè)備的剛度與強度關(guān)系到設(shè)備的安全性能和設(shè)備的使用壽命。對大多數(shù)設(shè)備的剛度與強度在設(shè)備的

99、設(shè)計階段就已經(jīng)確定。設(shè)備的剛度與強度通常采用有限元的方法進行計算驗證剛度與強度是否滿足要求。設(shè)備的剛度與強度不滿足要求在現(xiàn)場的表現(xiàn)形式為設(shè)備鋼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)斷裂、開裂、桿件或板翹失穩(wěn)等。在散料機械中對卸船機主梁的剛度相對比較嚴(yán)格，通常要求測量其予拱度，并且進行過載試驗。在設(shè)備的各個焊接件的設(shè)計中除保證其強度外還應(yīng)當(dāng)充分考慮剛度。往往人們?nèi)菀缀鲆晞偠鹊脑O(shè)計。</p><p>　　9、機構(gòu)的原則性錯誤</p>

100、<p>　　在散料機械的設(shè)計工作中一些重要機構(gòu)的設(shè)計有時也會發(fā)生機構(gòu)或機械的基本概念錯誤的情況，如在設(shè)計中在傳動部分出現(xiàn)多余約束導(dǎo)致設(shè)備斷軸等情況。典型多余約束常發(fā)生在走行裝置上，即在走行車輪軸上剛性連接一個減速機，減速機的殼體剛性固定在臺車上，在同一個軸上出現(xiàn)了有兩個車輪軸承和兩個減速機軸承，共四個約束。在設(shè)備使用一段時間后發(fā)生軸承損壞，斷軸，減速機殼體損壞等現(xiàn)象。</p><p><b>

101、;　　10、機構(gòu)的潤滑</b></p><p>　　機構(gòu)的潤滑是設(shè)備正常運行的保證。所以潤滑部分十分重要。在重要受力的桿件鉸軸處加油點的位置是設(shè)備安裝期間尤其要注意的問題。如果安裝錯誤，會使得設(shè)備無法加油，或潤滑不良。干油潤滑管路的長度要盡量短，潤滑管路在裝配和安裝時要保證內(nèi)部清潔。潤滑油或潤滑脂也應(yīng)當(dāng)保證清潔。</p><p><b>　　11、控制系統(tǒng)</b

102、></p><p>　　控制系統(tǒng)現(xiàn)在主要采用PLC控制，通?？煽啃暂^好。但在一次儀表上總會發(fā)生不可靠的情況，主要原因為兩方面，一是一次儀表安裝調(diào)整未達到要求，二是國內(nèi)制造的一次儀表的質(zhì)量不可靠。為提高設(shè)備的可靠性可以進口檢測用一次儀表</p><p>　　12、供電系統(tǒng)與拖動</p><p>　　大型移動機械的供電一般采用電纜卷筒供電。拖動部分采用交流鼠籠電機

103、或變頻電機拖動。部分用戶采用滑線方式供電。在設(shè)備裝機功率較大的情況下采用高壓上機。在設(shè)備裝機容量較小的情況下采用低壓上機。電纜卷筒的驅(qū)動方式主要有磁滯聯(lián)軸器驅(qū)動與力矩電機驅(qū)動方式兩種，其它驅(qū)動方式采用的較少。電纜卷筒的可靠性國內(nèi)產(chǎn)品與進口產(chǎn)品尚存較大差距。國內(nèi)許多用戶采用進口電纜卷筒產(chǎn)品。拖動部分的電動機國內(nèi)產(chǎn)品和進口產(chǎn)品也同樣存在較大差距，如國產(chǎn)電機高防護等級產(chǎn)品不易采購，國產(chǎn)電機無驅(qū)濕加熱器等。</p><p&g

104、t;　　General to distribute the mechanical</p><p>　　quality key element of the material</p><p>　　Break up material mechanical quality key element one comprehensive summary of quality problems. Bre

105、ak up material mechanical quality key element whether device fabrication and owner confirm and want problem that consider especially. Concrete content usually carries on the detailed regulation in the contract enclosure

106、or the technical specification book, Confirms and examines the content while confirming in the equipment.Besides, make to contract content that stipulate clearly need and examine an</p><p>　　1、Function of th

107、e equipment</p><p>　　Function including main function of equipment assist the function. The function of the equipment should usually be described in detail in the supply contract. Generally put in the contra

108、ct enclosure or the technological agreement. So necessary to discuss relevant content conscientiously at the time of signing a contract, prevent from in products presenting the unnecessary contract dispute when confirmin

109、g. The function and request of the products should be in conformity with various kind of condi</p><p>　　Function of equipment whether operator or user can realize a certain performance of operation at the ti

110、me of using the equipment. For example, usually in order to make the driver have better visions in the unloading a ship machine of crab bucket, Require the cab to have a function that can be move along the girder; For ex

111、ample, require its indoor temperature within the range of a certain temperature in the cab again; Require belt machine have against stop functions of the equipment should not al</p><p>　　2、Main parameter of

112、the equipment</p><p>　　Main parameter of equipment inspection index that equipment quantize, can come main every indexes of parameter that examine to most main parameter of equipment through test. Concrete

113、concept, definition, method of inspection, means their must clarify to both sides of supply and demand among various kinds of parameter. Otherwise both sides can take place to different parameter understanding when confi

114、rming in equipment, Produce the unnecessary contradiction. The most key parameter is the ability</p><p>　　3、Security performance of the equipment</p><p>　　Security of equipment performance equip

115、ment important to work safe protection performance, equipment walk platform, ladder, establishment of railing for instance, Insert the rail device. Various kinds of electric chains are protected and measured etc. with th

116、e security. To alling there are more detailed regulation and request in the security performance national standard of the equipment. Usually the height of the railing for 1000mm.—1100mm．s high, the inclination of the obl

117、ique ladder, quite to</p><p>　　4、Environmental protection parameter of the rail debice.</p><p>　　Equipment environmental protection parameter refer to the impact on environmental protection in t

118、he course of using of the equipment ,Such as the duse of the equipment and impact on surrounding environment of the equipment and impact on surrounding enbvironment of the equipment of the noise. Environmental protection

119、 because of move parameter mechanical influence require as to other industry relatively loose of equipment, If material pile relatively heavy to can’t prevent the flying upward of dus</p><p>　　5. Appearance

120、quality of equipment</p><p>　　Equipment appearance quality refers to the whole modeling of the equipment, The treatment of the surface welding seam of the equipment, the lacquer quality of the equipment. The

121、 device structure is rational, accord with human engineering, etc.. modeling of appearance very important, usually, if appearance modelling look unreasonable and very apt to take place organization or mistake that struct

122、ure design.</p><p>　　6. Welding quality of the equipment</p><p>　　Distribute the mechanical subject of the material to weld for the stencil plate or the section steel . Take and go on ultrasonic

123、 wave or the X-ray and detect a flaw and check after the important welding seam is welded . Weld and should control it weld cause out of shape also. Welding seam surface should be smooth, leaked and weld and grip welding