1、打印一張大圖A0的，再把一張小圖打印成1#圖紙河南機電高等專科學校 畢業(yè)設計（論文）設計(論文)題目：2T裝、出料機的研制總體設計起迄日期:2011年4月 27日6月1日學生姓名: 張琨 指導教師: 司堯華 目錄中文摘要、關鍵詞1英文摘要、關鍵詞2引言4第1章裝、出料機總體方案論證51.1設計依據(jù)5車間特點5車間布局及使用要求61.2總體方案61.3方案詳解81.4液壓控制方案論證13第2章裝、出料機參數(shù)確定162.1機械臂參數(shù)確定16機械臂受力計算16機械臂套筒強度校核202.2臺架參數(shù)確定232.3小車參數(shù)確定242.4大車參數(shù)確定242.5液壓部件參數(shù)確定25機械臂伸縮馬達的設計25液壓

2、泵的選擇26液壓泵電機的選擇26油箱的設計27第3章裝、出料機的安裝及使用說明31結論33致謝34參考文獻352T裝、出料機的研制總體設計摘要：根據(jù)設計任務書中給出的技術參數(shù)，詳細分析了裝、出料機的各種功能和用途，參考鍛造車間的特點，通過兩個方案論證以及設計計算最終完成設計任務。方案一中，裝、出料機有大車行走、小車行走、臺架旋轉、機械臂俯仰、機械臂伸縮、鉗爪旋轉、鉗爪抓緊等七個自由度。大車行程20，速度30；小車行程2.5，速度15；機械臂行程1.8，伸縮速度40；臺架可360度旋轉，轉速3；機械臂俯仰保證安裝其前端的鉗爪能夠夾起高度位于0-1600范圍內的鍛料，可覆蓋25-100的范圍。鉗爪

3、可以360度旋轉。液壓系統(tǒng)工作油壓16，機器重量18。方案二中，裝、出料機只有大車行走、小車行走、臺架旋轉、機械臂升降四個自由度。機構簡單，操作方便，容易掌握。本設計所遇到的難點有：機械臂伸縮、鉗爪旋轉、鉗爪抓緊三個動作的機構設計。經(jīng)過討論最終采用機械臂的伸縮由液壓馬達帶動齒輪齒條完成，齒條安裝于機械臂的左側；鉗爪旋轉由機械臂中的空心軸傳遞轉矩；鉗爪的抓緊由空心軸中的拉桿帶動夾緊機構完成。為防止小車傾覆使主動輪與軌道分離，設計了防傾覆機構。臺架的旋轉由外齒式回轉支承與臺架上的液壓馬達驅動行星齒輪配合完成。關鍵詞：裝、出料機機械臂總體設計Development of Feed and Expor

4、tsMaterial Machine with 2T - Integral DesignAbstract：According to the design tasks are given in the technical parameters, detailed analysis of the equipment, feeder robot arm to the various functions and purposes, refer to the characteristics of forging workshop, demonstration and design through the

5、 programme to complete the final design of computing tasks. In the scheme one, the loading and discharge machine has seven degrees of freedom , they are walking cart、trolley travel、bench rotation、arm pitch、telescopic arm、rotary grip、grip grasp . Cart trip is 20m, speed is 30m/min; Car trip is 2.5m,

6、speed is 15m/min; Arm stroke is 1.8m, expansion speed is 40m/min; Stand can rotate 360 degrees, rotation speed is 3r/min; Arm pitch ensures the installation of its front grip to dish forging materials which located within a high degree of 0-1600mm,it can cover 25m-100m. Grip can rotate 360 degrees.

7、Working oil pressure of hydraulic system is 16MPa, the weight of the machine is 18T.In the scheme two, the loading and discharge machine only has four degrees of freedom, they are walking cart、trolley travel、bench rotation、arm lift. Organization is simple, it is easy to operate and grasp.Difficultie

8、s encountered in this design are: Mechanism design of telescopic arm、rotary grip、grip grasp . After discussion, finally, I adopted this mechanism design: The telescopic arm rack and pinion driven by a hydraulic motor complete, rack be installed in the left arm; Grip rotation torque was transferred b

9、y arm in the hollow shaft; Grip's grasp was completed by hollow shaft of the rod driven clamping. To prevent car overturning which will leads driving wheel separate from the track, I designed Anti-tipping bodies. Stand rotation was completed by the coordination of slewing ring external gear and

10、bench hydraulic motor-driven gear.Key words：with a feeder ;manipulator; integral design 引言裝、出料機是鍛造生產(chǎn)中為室式加熱爐裝出鍛件坯料用的常用設備。由于裝、出料機的動作靈活、操作簡單，不僅可以縮短大量輔助時間，提高勞動生產(chǎn)率，而且能大大減輕繁重的體力勞動，改善勞動條件，節(jié)省人力，因而受到了廣大鍛造工人的歡迎。本設計的任務是設計額定裝載為2噸的裝、出料機，用于鍛造生產(chǎn)過程中。其功能為：從料場取料，送入加熱爐；從加熱爐取料，送至鍛錘前料臺；從鍛錘前料臺取料，送至成品堆放區(qū)。首先進行調研，了解鍛造生產(chǎn)過程、鍛

11、造生產(chǎn)設備及其工作環(huán)境等，結合畢業(yè)設計任務書中的設計依據(jù)及要求，對總體方案進行論證，經(jīng)分析、研究選出了最佳的設計方案，最終完成總體設計。本設計說明書介紹了總體設計部分論證、分析、計算等過程。第1章裝、出料機總體方案論證1.1 設計依據(jù)車間特點1.鍛造生產(chǎn)是在金屬灼熱的狀態(tài)下進行的(如低碳鋼鍛造溫度范圍在1250750ºC之間)，由于有大量的手工勞動，稍不小心就可能發(fā)生灼傷。 2.鍛造車間里的加熱爐和灼熱的鋼錠、毛坯及鍛件不斷地發(fā)散出大量的輻射熱，鍛件在鍛壓終了時仍然具有相當高的溫度，工人經(jīng)常受到熱輻射的侵害。 3.鍛造車間的加熱爐在燃燒過程中產(chǎn)生的煙塵排入車間的空氣中，不但影響作業(yè)環(huán)

12、境，還降低了車間內的能見度，對于燃燒固體燃料的加熱爐，情況就更為嚴重，因而也可能會引起工傷事故。 4.鍛造生產(chǎn)中所使用的設備如空氣錘、蒸汽錘、摩擦壓力機等，工作時發(fā)出的都是沖擊力；設備在承受這種沖擊載荷時，本身容易突然損壞，如鍛錘活塞桿的突然折斷，而造成嚴重的傷害事故。 5.鍛工的工具和輔助工具，特別是手鍛和自由鍛的工具、夾鉗等名目繁多，這些工具都是一起放在工作地點的。在工作中，工具的更換非常頻繁，存放往往又是雜亂的，這就必然增加對這些工具檢查的困難。當鍛造中需用某一工具而又不能迅速找到時，有時會“湊合”使用類似的工具，為此往往會造成工傷事故。 6.由于鍛造車間設備在運行中發(fā)生的噪聲和振動，使

13、工作地點嘈雜刺耳。影響人的聽覺和神經(jīng)系統(tǒng)，分散了注意力，因而增加了發(fā)生事故的可能性。從車間的溫度、空氣、噪音、設備分析，車間的工作環(huán)境相當惡劣。車間布局及使用要求裝、出料機在此工作環(huán)境中要完成從料場取料，送入加熱爐；從加熱爐取料，送至鍛錘前料臺；從鍛錘前料臺取料，送至成品堆放區(qū)等一系列動作。最大裝、出料重量：2T，加熱爐口底沿距地面高度1200,鍛錘前料臺高度800。由設計任務書中所述：裝、出料機的覆蓋范圍為：25×10。長邊對加熱爐，另一邊對成品堆放區(qū)，其左端對料場，右端對鍛錘前臺，以及對鍛造加工的了解。繪制車間布局圖如圖1.1所示。圖1.1車間布局圖通過調研與分析，裝、出料機要在

14、車間內完成x、y、z以及繞z方向的旋轉。圖1.2裝、出料機機構圖1.2 總體方案由機構圖的分析得出兩套方案：圖1.3方案一1-齒條 2-機械臂套筒 3-支腳 4-液壓馬達 5液壓缸 6-液壓馬達 7-蝸輪殼 8-液壓缸 9-工作室 10-液壓泵 11-配電箱 12-電動機 13-油箱 14-工作平臺 15-大車輪 16-小車輪 17-平板加強筋 18-液壓馬達 19-回轉支承 20-滑環(huán) 21-電動機 22-大車 23-機械臂 24-斜鍵 25-鉗爪圖1.4方案二1-鉗爪 2-機械臂 3-液壓缸 4-軌道 5-減速器 6-電動機 7-配重鐵 8-油箱 9-液壓馬達 10-絲杠1.3 方案詳解在

15、此兩種總體方案中，x方向的運動由大車的行駛完成。主要考慮到設備要在此方向上的距離最長，而且要移至加熱爐、鍛錘、料堆等位置，應該設計為裝、出料機最底部。同時需要其運行平穩(wěn)，載重大。通過調研考察，由于設備負責將重物移動，聯(lián)想到裝載重物的叉車、鏟車等一系列車輛。經(jīng)過研究采用車輛的運動來完成。但其車胎是橡膠制成的，如果裝、出料機采用橡膠制的輪胎，在如此惡劣的環(huán)境中輪胎會損害較為嚴重，維修的頻率也會很大，不利于提高生產(chǎn)效率。在機加工車間里都有轉運車這種設備，是依照地面上的軌道移動的，車輪是金屬制成的，其載重大，運行平穩(wěn)，所以裝、出料機應選擇這種軌道式的運動，車輪由金屬制成，不但可以克服環(huán)境惡劣的條件，還

16、可以滿足運行平穩(wěn)的要求。y方向的運動由小車的行駛完成。在此方向的論證中提出了兩個方案，方案一：使用車輛方案來完成，如圖1.5所示。方案二：使用絲杠來完成，如圖1.6所示。圖1.5車輛方案圖1.6絲杠方案從兩種方案的的特點和工作條件來論證。絲杠是工具機械和精密機械上最常使用的傳動元件，其主要功能是將旋轉運動轉換成直線運動，同時兼具高精度、可逆性和高效率的特點絲杠傳動，鋼性較好，可以傳遞較大扭力，位置準確，頻繁換向時容易產(chǎn)生沖擊振動。從調研的結果來分析選用絲杠，需要上部覆蓋防護蓋，尤其是在鍛造車間這樣的環(huán)境中，同時運動部件還需要在基座上放置軌道。車輛僅僅是在車板下安裝車輪，由電動機帶動，為防止走偏

17、安放軌道即可。由此決定采用車輛運動的方案。小車在大車提供的軌道上行走，所以結構要緊湊。考慮到當機械臂猛然受力，會導致上端傾覆，所以采用封閉式軌道解決此問題。圖1.7小車軌道方案當小車發(fā)生傾覆，主動輪與軌道間的摩擦力減小，可能回導致小車不能移動，所以將小車設為四驅行走，從動輪和主動輪之間由鏈條傳動。同時在小車的從動輪的軸承座安裝孔應銑成長孔，在安裝的時候與其旁邊的防傾覆的軸承座間的斜鍵配合，調節(jié)輪軸的平行度，同時還可以起到拉緊鏈條的作用。z方向的旋轉運動由調研后決定采用回轉支承來完成。將外齒式回轉安放于小車平板和臺架平板之間。在臺架上安放液壓馬達，液壓馬達帶動齒輪轉動。有外齒試回轉支承與臺架上的

18、液壓馬達驅動行星齒輪配合完成。嚙合產(chǎn)生旋轉，臺架也隨之旋轉。如圖1.8所示。圖1.8回轉支承安放1-小車平板 2-臺架平板 3-回轉支承方案中涉及到了鉗爪的加緊，經(jīng)過調研后決定采用液壓缸拉動鉗爪拉桿來完成。如圖1.9。圖1.9鉗爪機構圖1-鉗爪 2-爪殼由方案圖所示，兩方案中的機械臂運動形式有所不同。方案一中的機械臂可以伸縮、俯仰、鉗爪還可以旋轉。伸縮運動是在機械臂套筒的導向作用下，依靠套筒上的液壓馬達帶動齒輪，齒輪傳動安裝在機械臂一側的齒條來完成的。俯仰運動則是依靠套筒上的兩個支點來完成。后支點由液壓缸的伸縮運動來驅動套筒的俯仰從而實現(xiàn)機械臂的俯仰。此方案參考車載起重機的形式而來。鉗爪旋轉依

19、靠機械臂臂筒中的空心軸來傳遞給前端扭矩完成的。其截面如圖示。在鉗爪旋轉的討論中提出以下兩個方案。方案一：在機械臂前端安放齒輪，通過齒輪的傳動來完成旋轉；方案二：將機械臂設計為空心，由中間穿入的軸來傳遞轉矩。首先，從受力來討論，將動力源安放于前端無疑增加了機械臂的承載能力，而將動力源安放于后端還可以起到平衡的作用；其次，由于鉗爪要進出加熱爐，其環(huán)境條件要求較為苛刻，不利于機構的正常工作。最終決定采用方案二。方案決定后，機構的安排成為一時的難點，鉗爪的拉桿如何安放。經(jīng)過再一次的調研與研究決定將用來傳遞轉矩的軸設計為空心，將拉桿從軸中穿過。由圖1.10所示為機械臂截面圖。圖1.10機械臂截面對于機械

20、臂在臂筒中的伸縮提出以下兩個方案。方案一：由安裝于機械臂筒后端的液壓缸的伸縮運動來帶動來機械臂伸縮；方案二：由齒輪齒條帶動機械臂運動，將齒條裝于機械臂一側，在機械臂筒所處的相應位置開設方孔，可供安裝于機械臂筒外部的齒輪齒齒條嚙合。由于方案一中液壓缸需要的行程比較長，安裝與連接存在較大的技術難題；相比之下，方案二中所涉及到的齒條安裝在機械臂的一側，易于安放。同時聯(lián)系到鉗爪要進行抓緊和旋轉等動作的機構設計條件，最終決定采用方案二。圖1.11機械臂方案1-機械臂 2-機械臂套筒與此同時對機械臂套筒的支腳進行了論證。方案一：運動中心位于臂筒支腳的頂端,圖1.12上所示；方案二：運動中心位于臂筒支腳的末

21、端，圖1.12下所示。方案一中，機械臂完全俯下后機械臂前端所能覆蓋到的區(qū)域減小L；而方案二中，機械臂完全俯下后機械臂前端所能覆蓋到的區(qū)域并沒有減小。臂筒的支腳設計也有兩種。結合方案一支腳如圖1.13左所示，方案二支腳如圖1.13右所示。在兩個方案中支腳的跨距與相比，方案二中的支腳可以有更多的增加空間，而方案一中的支腳跨距如進一步的增加則會增大運動中心軸的載荷。如圖1.14所示，支腳的安裝點跨距越大，支腳就越靠近臺架中心，這樣就會減小支腳對工作平臺的載荷。在方案二中支腳的斜向受力還可以保證臺架在旋轉的過程中機械臂的穩(wěn)定。通過上述研究，決定采用方案二。關于機械臂的俯仰的原動力，經(jīng)過調研考察并結合起

22、重機等設備決定采用在臂筒后端安放液壓缸來實現(xiàn)。圖1.12機械臂俯仰運動機構圖圖1.13支腳圖1.14支腳安放圖在總體設計方案二中，機械臂的運動則相對簡單實用，首先考慮到鍛錘平臺高800mm，爐口高度1200mm，那么機械臂的運動最低限位為800mm，最高限位為1600mm即可完成工作。同時料場和成品堆放區(qū)要墊高到800mm以滿足機械臂的最低限位。工作臺上安放立柱，立柱為半圓空心體，在開口一側安放軌道與機械臂上的軌道配合，機械臂的升降則由立柱中的絲杠來帶動。在后端放置配重鐵，可根據(jù)工件的重量適量安放。機械臂16秒內行程800mm，由GB784-65選擇絲杠，公稱直徑100mm，螺距20mm。計算

23、出絲杠轉速為150r/min。1.4 液壓控制方案論證在方案一中有三個液壓馬達和兩個液壓缸。這樣在液壓系統(tǒng)中就有五個液壓回路，由一個多路控制閥來控制。關于多路換向閥的選用提出了三個方案。方案一：并聯(lián)式多路換向閥；方案二：串聯(lián)式多路換向閥；方案三：串并聯(lián)式多路換向閥。方案一：并聯(lián)式多路換向閥的特點是從進油口來的壓力油可以直接進入各聯(lián)換向閥的進油口，各聯(lián)的回油口直接匯集到多路換向閥的總回油口，液壓泵同時向多個換向閥所控制的執(zhí)行元件供油，每聯(lián)換向閥獨立操縱，也可以幾個換向閥同時操縱，但這時總是負載小的執(zhí)行元件先動。見圖1.15(a)所示。 (a) 并聯(lián)式 (b) 串聯(lián)式 (c) 串并聯(lián)式圖1.15多

24、路換向閥方案二：串聯(lián)式多路換向閥的工作特點是最后一聯(lián)換向閥的進油口和前一聯(lián)換向閥的回油口相連，可實現(xiàn)兩個以上執(zhí)行元件同時動作，并且各個工作機構的工作壓力是疊加的，即液壓泵的出口壓力是各個工作機構工作壓力的總和。見圖1.15(b)所示。方案三：串并聯(lián)式多路換向閥的工作特點是各聯(lián)換向閥的進油口都與前一聯(lián)換向閥的中位通道相連，而各聯(lián)換向閥的回油口則直接與總回油口相連，操縱前一聯(lián)換向閥，后一聯(lián)換向閥不能工作，它保證前一聯(lián)換向閥優(yōu)先動作。見圖1.15(c)所示。經(jīng)過研究決定采用串并聯(lián)式多路換向閥。因為多路一起工作需要系統(tǒng)的壓力還有流量滿足壓力與流量的總合，但設備的油箱處于臺架上，不能設計的太大，所以選用

25、單動多路換向閥。也就是串并聯(lián)式多路換向閥。這樣泵的功率也會很小。油箱在系統(tǒng)中的功能主要是儲油和散熱，也起著分離油液中的氣體及沉淀污物的作用。油箱必須有足夠大的容量，以保證系統(tǒng)工作時能夠保持一定的液位高度；為滿足散熱要求，對于管路比較長的系統(tǒng)，還應考慮停車維修時能容納油液自由流回油箱時的容量；油箱的體積也很小，因為油箱是在臺架上移動的，不易設計太大。通過多路換向閥的選擇論證以及對液壓控制系統(tǒng)的調研，液壓系統(tǒng)由圖1.16所示。圖1.16液壓原理圖1-壓力表2-壓力表開關 3-液壓泵 4-電動機 5-液位計 6-濾油器 7-油箱 8-空氣濾清器9-液壓馬達 10-液壓缸 11-液壓馬達 12-液壓馬

26、達 13-液壓缸 14-壓力表開關 15-壓力表 16-蓄能器 17-液控單向閥 18-多路換向閥第2章裝、出料機參數(shù)確定2.1 機械臂參數(shù)確定方案一中由于大車端距加熱爐尚有一段距離則機械臂的伸出后應伸進爐內，才能完成工作，結合大車距爐的距離以及機械臂支腳的位置，機械臂伸出支腳長4。支腳高800，總長5800，其中包含鉗爪，蝸輪殼，液壓缸。寬和高為300，機械臂伸縮速度40。如圖2.1：圖2.1機械臂參數(shù)機械臂受力計算考慮到該裝出料機的設計載荷為2噸，則機械臂最前端受力為：校核機械臂的強度時還應該考慮機械臂的自身重量即載荷，由于機械臂上除了臂筒之外還有鉗爪、蝸輪、中間還有一根空心軸和一個實心軸

27、等部件，計算煩瑣，現(xiàn)為計算方便把臂筒假設為一個實心的方鋼，長×寬×高為5800×300×300其體積為： (2-1)鐵的密度為 ,則 (2-2) (2-3)如下圖2.2所示的簡支梁簡圖，根據(jù)靜力平衡方程，求出支反力：, (2-4), (2-5)考慮分析機械臂在呈水平狀時最大承載的力（1）剪力和彎距計算在梁的AB，BC，CD等三段內，剪力和彎距都不能由同一個方程式來表示，所以應分三段考慮。列出剪力方程和彎距方程，方程中以為單位，以為單位，以為單位。在AB段內， (2-6) (2-7)在BC段內，= (2-8) (2-9) =在CD段內，= (2-10) (

28、2-11) =圖2.2受力圖圖2.3剪力圖圖2.4彎距圖機械臂用30#調質鋼，材料的屈服極限為215，一般塑性材料的安全因數(shù)為1.52.0，脆性材料為2.53.0。故取=2.0，所以 (2-12)該機械臂按實心方鋼計算，抗彎截面系數(shù)與截面的幾何形狀有關，單位，若截面是寬為，高為的矩形，則 (2-13)若截面是直徑為的圓形，則 (2-14)（2）機械臂的校核：該機械臂截面為矩形，可根據(jù)公式（2-13）抗彎截面系數(shù)： (2-15)有經(jīng)驗知，最大正應力發(fā)生在最大彎距處，根據(jù)2.4的彎距圖可看出最大彎距為102.41強度校核： (2-16)可見，機械臂滿足強度要求，且有較大的安全儲備。機械臂套筒強度校

29、核套筒是空心，套筒中間套著機械臂，套筒的長、寬、高為內臂為，外臂為其體積為：鐵的密度為：，可得：(2-17)（1）剪力和彎距計算如下圖2.5所示的簡支梁簡圖，根據(jù)靜力平衡方程，求出梁的支力:, (2-18) ,(2-19)在梁的BE，EF，F(xiàn)C等三段內，剪力和彎距都不能由同一個方程式來表示，所以應分三段考慮。列出剪力方程和彎距方程，方程中以為單位，以為單位，以為單位。在BE段內， (2-20) (2-21) = 在EF段內， (2-22) (2-23) =在FC段內，= (2-24) (2-25)圖2.5受力圖圖2.6剪力圖圖2.7彎距圖（2）機械臂的套筒的校核：該機械臂套筒為空心鋼，寬，高的

30、矩形，由公式（2-13）得抗彎截面系數(shù)： (2-26)根據(jù)2.7的彎距圖可看出最大彎距為強度校核：根據(jù)公式（2-16）得可見，套筒滿足強度要求，且有較大的安全儲備。2.2 臺架參數(shù)確定臺架在工作中要進行旋轉，其工作人員不但要視線要開闊，而且還要注意人員的安全，通過討論，一致決定將工作室設于機械臂的右側，后面是配電箱，油箱位于機械臂的左側，為防止臂筒上的液壓馬達遮擋操作人員實現(xiàn)安放與機械臂右側。由于轉動會對電線造成影響，在機械臂的下方，回轉支承的中心部位安放回轉支承，來連接大車、小車通向配電箱的電線。臺架旋轉速度為。2.3 小車參數(shù)確定小車車輪位于內軌道中，車輪直徑100。結合回轉支承的選擇，小

31、車速度15，從回轉支承到小車輪底的高度初步定為420，電動機額定功率4.3 。2.4 大車參數(shù)確定由于車間長邊為25對加熱爐，另一邊對成品堆放區(qū)。采用軌道式運動便可滿足了車間長25的覆蓋范圍，但在裝、出料的時候，機器會在爐前停留過長時間，為保證設備的安全，應與加熱爐保持一定距離，大車距加熱爐2,車身長度應在4.5其小車軌道長度同為4.5。還應安放行程開關和防出軌墊片，防止工作人員在工作的時候發(fā)生疏忽造成小車的出軌。結合小車車輪直徑以及車寬的參數(shù)，內軌道高出20，軌道寬出50。當從加熱爐中夾出料后應盡快的送至鍛錘，則大車的行走速度為30,大車內軌道距車輪底為320。大車電動機功率的計算根據(jù)機械臂

32、、臺架、小車的計算總質量為： (2-27) (2-28)選擇電動機的容量電動機所需要的實際功率即電動機的輸出功率為(2-29)而工作機的輸出功率為 (2-30)所以 (2-31)由電動機至輪子的傳動總效率為 (2-32) (2-33)式中，為從電動機至輪子之間的各傳動機構的效率。查表得：=0.99，=0.98，=0.99。則 (2-34) (2-35)2.5 液壓部件參數(shù)確定機械臂伸縮馬達的設計機械臂在工作中要完成伸縮動作，考慮到工作中會遇到的各種極限位置的動作，分析后得出當機械臂向下抓料的時候無需做向后拉的動作，所以最大的力出現(xiàn)在機械臂水平時向后拉的情況下。由鋼和青銅在有潤滑劑的情況下摩擦系

33、數(shù)為0.1。根據(jù)經(jīng)驗，齒輪模數(shù)選用8。齒數(shù)z為8。根據(jù)公式，(2-36)分度圓直徑d為64。齒輪所受轉矩為。(2-37)機械臂的速度為40。(2-38) (2-39)根據(jù)轉矩和轉速選用液壓馬達YM-F-E160,排量為,壓力16，轉速200-1200，額定轉矩。液壓泵的選擇由于在本液壓系統(tǒng)中，各個部件是單動的，所以要求液壓泵在工作中，要滿足各個液壓件。這也就要求液壓泵要滿足當中最大的那個元件的要求。選用CB-Fc20，排量,壓力16，驅動功率,轉速2000。液壓泵電機的選擇考慮到液壓泵電機的工作環(huán)境以及泵的相關參數(shù)選擇電機型號為：JO2-61-4。功率13，轉速1460。油箱的設計油箱在系統(tǒng)中

34、的功能主要是儲油和散熱，也起著分離油液中的氣體及沉淀污物的作用，采用開式油箱，箱內液面與大氣相通，為了防止油液被大氣污染，在油箱頂部設置空氣濾輕器，并兼做注油口用。油箱的有效容量一般為泵的3-7倍。對于行走機械，冷卻效果比較好的設備，油箱的容量可選擇小些；對于固定設備，空間、面積不受限制的設備，則應采用較大的容量。油箱中油液溫度一般推薦30-50ºC，最高不應超過65ºC，最低不低于15ºC，行走機械，工作油溫允許達65ºC，。在特殊情況下可達80ºC。另外油箱容量大小可以從散熱角度設計，計算出系統(tǒng)發(fā)熱量或散熱量，從熱平衡角度計算出油箱容積。發(fā)

35、熱計算：液壓泵功率損失 (2-40) 液壓泵的輸入功率， W液壓泵的總效率，一般在之間，常取0.8液壓泵實際出口壓力，液壓泵的實際流量，管路及其他功率損失此項功率損失，包括很多復雜的因素，由于其值較小，加上管路散熱的關系，在計算時常予以忽略，一般可取全部能量的倍。 (2-41) 系統(tǒng)總的功率損失，即系統(tǒng)的發(fā)熱量H為上述之和，散熱計算系統(tǒng)在工作時，有壓力損失、容積損失和機械損失，這些損失所消耗的能量多數(shù)轉化為熱能。特別是液壓系統(tǒng)，系統(tǒng)發(fā)熱使油溫升高，導致油液的粘度下降，油液變質，影響正常工作。為此，溫升必須控制在許可范圍內，如一般機床T=2530；數(shù)控機床T25；粗加工機械、工程機械和機車車輛T

36、=3540。液壓系統(tǒng)各部分所產(chǎn)生的熱量在開始時一部分由運動介質及裝置本體所吸收，較少一部分向周圍輻射，當溫度達到一定數(shù)值，散熱量與發(fā)熱量相對平衡，系統(tǒng)即保持一定的溫度不再上升，若只考慮油液溫度上升所吸收的熱量和油箱本身所散發(fā)的熱量時，系統(tǒng)的溫度T隨運轉時間t的關系如下： (2-42)油液溫度，環(huán)境溫度，油箱散熱面積，運轉時間， s油箱的傳熱系數(shù)，周圍通風很差時，=89周圍通風良好時，=15用風扇冷卻時，=23用循環(huán)水強制冷時，=110174油箱有效容積, 自然散熱時油箱最小容積當t趨向于無窮時，系統(tǒng)平衡溫度為： (2-43)由此可見，取環(huán)境溫度為=40ºC，最高允許溫升為25時，可得

37、最高允許溫度為=65ºC，則油箱的最小散熱面積為： (2-44)當取=15時，令，得油箱自然散熱的最小體積 (2-45)又根據(jù)臺架上的布局，油箱設計為1300×700×1065。油箱應設置清理的孔，根據(jù)經(jīng)驗，在油箱的后端開直徑為380的孔，作為油箱清理孔，并且在孔與孔蓋間墊石棉板防止油液泄露。裝、出料機主要參數(shù)如下表：表2.1 裝、出料機參數(shù)方案一方案二公稱載重22夾料尺寸0-7000-700機械臂行程18000機械臂伸縮速度300夾料高度16001600小車速度1515大車速度3030臺架轉速33工作油壓1610機器重量1818電動機功率31.2235機器外型尺

38、寸4500×3300×25004500×3300×2400第3章裝、出料機的安裝及使用說明方案一的裝、出料機安裝前應先在車間鋪設軌道，加熱爐一側軌道距加熱爐為2，兩軌道間距離3.7。先將大車吊放軌道上，并檢查車輪與軌道是否為正位。然后安裝小車，小車由吊車吊起后升至大車內軌道水平位置，移入軌道中。工作平臺的安放需要將回轉支承安裝好后撤離吊車。機械臂的安裝應注意支腳的位置與液壓缸的基座是否平直。隨后通過滑環(huán)連接電路。待液壓管路接通后，向油箱中注入液壓油，并檢查是否有泄露。待檢查無誤只后便可投入使用。此2T裝、出料機由自身的大車行走、小車行走、鉗爪抓緊、機械臂

39、伸縮、機械臂俯仰、鉗爪旋轉、臺架旋轉等動作，完成從料場取料，送入加熱爐；從加熱爐取料，送至鍛錘前料臺；從鍛錘前料臺取料，送至成品堆放區(qū)等一系列動作。本產(chǎn)品為保證液壓系統(tǒng)的沒有較高負載，采用串并聯(lián)式多路換向閥，五個液壓元件只能單個實現(xiàn)運動。待夾料后，應時刻注意蓄能器壓力表的壓力，以免鍛件的脫落。大車行走和小車行走由兩組腳踏板控制，可實現(xiàn)同時運動。在工作使用中，如爐臺的高度有升高變化時，可以調節(jié)軌道的高度來配合完成工作。則此改動需要降設備部分拆卸后實現(xiàn)。方案二的裝、出料機軌道及其與方案一的共同部件安裝方法相同，但大車與加熱爐的距離為1。安裝機械臂時，先降軌道調整到位，然后將前后臂用螺栓擰裝。配重可以根據(jù)鍛件批次調節(jié)。注