液壓橫移式加熱爐出鋼機(jī)設(shè)計(jì)含9張CAD圖,液壓,橫移式,加熱爐,出鋼機(jī),設(shè)計(jì),cad 中文摘要 液壓橫移式加熱爐出鋼機(jī)設(shè)計(jì) 摘 要 隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，如今鋼鐵行業(yè)受?chē)?guó)際形勢(shì)影響也不景氣，國(guó)內(nèi)鋼鐵行業(yè)正面臨著重組與改革，自動(dòng)化程度高、設(shè)備先進(jìn)、生產(chǎn)規(guī)模大的鋼鐵企業(yè)在場(chǎng)這競(jìng)爭(zhēng)中的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)了出來(lái)。 論文首先討論了出鋼機(jī)設(shè)備主的主要形式和結(jié)構(gòu)，闡述了橫移式出鋼機(jī)的工作原理及工作過(guò)程。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)主要的部件做了合理的選用，例如：傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中電動(dòng)機(jī)及減速器的計(jì)算和選用、分速箱的設(shè)計(jì)計(jì)算、聯(lián)軸器的選擇、水冷卻推桿和液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等等，同時(shí)對(duì)主要零件進(jìn)行強(qiáng)度校核，包括壓輥和傳動(dòng)軸分速箱中齒輪、軸的強(qiáng)度校核。以便達(dá)到最佳的經(jīng)濟(jì)效益和工作效率。 關(guān)鍵詞：出鋼機(jī) 液壓系統(tǒng) 橫移 冷卻 Ⅰ 英文摘要 ABSTRACT With the progress of modern science and technology, the increasingly fierce market competition, the steel industry is now subject to the impact of the international situation recession, the domestic steel industry is faced with restructuring and reform, a high degree of automation, advanced equipment, production of iron and steel enterprises large-scale presence of the competition the advantage of out. Paper first discusses the tapping equipment of the main forms and the main structure, on a steel transferring the working principle and working process. In the design process, the main components have done a reasonable choice, for example: the design of motor drive system and the calculation and selection of reducer, sub box design speed, the coupling of the choice of putting water cooling and hydraulic system design, etc. At the same time, the main strength checking parts, including the pressure roller and the drive shaft sub-speed gear box, check the intensity axis. In order to achieve the best value for money and efficiency. Keywords: cross pusher；Hydraulic System；transverse moving；Cooling Ⅱ 目錄 目 錄 中文摘要 Ⅰ 英文摘要 Ⅱ 1緒 論 1 1.1 出鋼機(jī)的形式種類(lèi)與發(fā)展現(xiàn)狀 1 1.2 本課題研究的意義 3 2出鋼機(jī)方案確定 4 2.1 出鋼機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理 4 2.2 出鋼機(jī)主要裝置形式的選擇及原因 4 3出鋼機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 6 3.1 主傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)方案的確定 6 3.2 電動(dòng)機(jī)的選擇 6 3.3 減速器的選用 6 3.4 分速箱的設(shè)計(jì) 9 3.5 壓輥的設(shè)計(jì)計(jì)算 12 3.6 推桿的設(shè)計(jì)計(jì)算 14 3.7 聯(lián)軸器的選擇 16 3.8 制動(dòng)器的選擇 17 3.9 出鋼機(jī)橫移機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 18 4結(jié) 論 31 參考文獻(xiàn) 32 致 謝 33 附錄1 圖紙 重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 緒論 1 緒論 1.1 出鋼機(jī)的形式種類(lèi)與發(fā)展現(xiàn)狀 1.1.1 出鋼機(jī)的形式種類(lèi) 按照加熱爐端出料形式來(lái)分，可分為低位出鋼機(jī)和高位出鋼機(jī)。國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的加熱爐端出料方式均為低位機(jī)械出鋼機(jī)，少數(shù)企業(yè)使用高位出鋼機(jī)，。高位出鋼機(jī)采用梁式起重機(jī)與叉車(chē)相組合并配備一些特有的結(jié)構(gòu)，水平運(yùn)動(dòng)的大小車(chē)驅(qū)動(dòng)采用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)立式減速機(jī)，其輸出軸帶動(dòng)圓柱齒輪與固定在梁下面的齒條嚙合完成大小車(chē)的走行任務(wù)。 按動(dòng)力類(lèi)型分又可以分為機(jī)械型和液壓型二種，機(jī)械出鋼機(jī)有很多種類(lèi)，有齒輪齒條式出鋼機(jī)，摩擦式出鋼機(jī)，鏈條式出鋼機(jī)，鋼絲滾筒式出鋼機(jī)等。 以下分別為一種機(jī)械型和一種液壓型出鋼機(jī)的結(jié)構(gòu)形式 （1）鋼絲滾筒式出鋼機(jī)，其結(jié)構(gòu)形式如圖1.1所示： 圖1.1鋼絲滾筒式出鋼機(jī) 工作特點(diǎn)：采用鋼絲繩卷?yè)P(yáng)牽引，拉動(dòng)推桿前后運(yùn)動(dòng)，本機(jī)具有使用噪音低，耗電量小，安裝簡(jiǎn)單，維護(hù)成本低等優(yōu)點(diǎn)。 （2）液壓出鋼機(jī)，其結(jié)構(gòu)形式如圖1.2所示： 圖1.2 液壓出鋼機(jī) 工作特點(diǎn)： 本機(jī)采用全液壓控制，具有使用噪音低，耗電量小，安裝簡(jiǎn)單，維護(hù)成本低等優(yōu)點(diǎn)，是原絲桿型，齒條型推鋼機(jī)的替代產(chǎn)品。 性能特征： （1）、采用的動(dòng)力源為液壓式，其工作平穩(wěn)，無(wú)沖擊力，無(wú)振動(dòng)，所以安裝基礎(chǔ)要求比老式機(jī)型必須有特別堅(jiān)固的基礎(chǔ)要求低，且安裝簡(jiǎn)易，周期短。 （2）、推動(dòng)部件為液壓油缸，配兩根支承導(dǎo)向桿。具有承載負(fù)荷大，運(yùn)行穩(wěn)定，推力大小可調(diào)，易損件為軟密封圈其維護(hù)成本低廉，拆裝方便等優(yōu)越性。 1.1.2 出鋼機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r 傳統(tǒng)的出鋼機(jī)的出料形式為低位出鋼，2005年，國(guó)內(nèi)首臺(tái)板坯高位出鋼機(jī)在馬鞍山鋼鐵股份有限公司正式投運(yùn)。此舉標(biāo)志著困擾了中板生產(chǎn)線30年的出鋼時(shí)鋼坯下表面劃傷而影響質(zhì)量的重大難題得到徹底根治，解決了鋼坯下表面劃傷，導(dǎo)致鋼板表面產(chǎn)生翹皮、結(jié)疤等現(xiàn)象，改善了鋼坯的表面質(zhì)量。 在各行各業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程中，隨著自動(dòng)化程度的提高，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)控制信號(hào)精度要求也越來(lái)越高。而現(xiàn)代化的軋鋼廠，利用PLC控制變頻器來(lái)調(diào)整加熱爐出鋼機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用正越來(lái)越廣泛。傳統(tǒng)的軋鋼廠加熱爐出鋼機(jī)控制系統(tǒng)一般均采用電磁接觸器來(lái)控制電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn)，起動(dòng)時(shí)加頻敏電阻及電磁能耗制動(dòng)等控制方式，以上起動(dòng)方式在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)過(guò)程中由于起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流過(guò)大，極易使設(shè)備損壞，而且電動(dòng)機(jī)頻繁起動(dòng)、制動(dòng)。會(huì)消耗大量的電能，再加上電磁控制系統(tǒng)故障率高，給維護(hù)人員也會(huì)帶來(lái)大量工作，最終影響生產(chǎn)。而大功率變頻器的出現(xiàn)，它所具有的軟啟動(dòng)待性、系調(diào)調(diào)速特性，強(qiáng)大的電子保護(hù)功能，及多種組合控制功能也引起了眾多現(xiàn)代化軋鋼廠的注意。目前在現(xiàn)代化的軋鋼廠，利用PLC控制變頻器來(lái)調(diào)整加熱爐出鋼機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用正越來(lái)越廣泛。 1.2 本課題研究的意義 出鋼機(jī)是冶金軋鋼行業(yè)，加熱爐區(qū)的機(jī)械設(shè)備之一。出鋼機(jī)一旦出現(xiàn)問(wèn)題，整條連軋線將會(huì)停止生產(chǎn)，所以出鋼機(jī)是軋制線上的重要生產(chǎn)設(shè)備；降低出鋼機(jī)的故障時(shí)間和延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命對(duì)生產(chǎn)是十分有益的。隨著現(xiàn)代冶金企業(yè)連鑄連軋技術(shù)的發(fā)展，其對(duì)設(shè)備正常運(yùn)行的要求也越來(lái)越高，所以設(shè)計(jì)合理的設(shè)備是非常必要的。 對(duì)于本課題的研究，需要瀏覽大量的書(shū)刊，查閱相關(guān)的資料，可以豐富自己知識(shí)，提高對(duì)問(wèn)題的解決能力，同時(shí)可以檢驗(yàn)大學(xué)四年的學(xué)習(xí)收獲，認(rèn)清自己的能力，為以后進(jìn)入企業(yè)工作打下基礎(chǔ)。 33 重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 出鋼機(jī)方案確定 2 出鋼機(jī)方案確定 2.1出鋼機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理 機(jī)械型出鋼機(jī)由電機(jī)、減速機(jī)及機(jī)械傳動(dòng)部分、殼體等組成，其主要特點(diǎn)是推行平穩(wěn)，推力大。液壓型出鋼機(jī)由液壓油缸、液壓泵站、平衡推桿及底座等組成。其主要特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、推力大、造價(jià)低。 出鋼機(jī)分為橫移式和非橫移式出鋼機(jī)，橫移式出鋼機(jī)有縱向驅(qū)動(dòng)部分和橫向驅(qū)動(dòng)部分，而非橫移式出鋼機(jī)只有縱向驅(qū)動(dòng)部分，縱向驅(qū)動(dòng)部分主要控制推桿的運(yùn)動(dòng)；橫向驅(qū)動(dòng)部分主要功能是調(diào)節(jié)推頭所指的橫向位置。 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，需要橫移出鋼機(jī)調(diào)節(jié)位置推出鋼坯，其工作過(guò)程為：在連軋工藝中，出鋼機(jī)將鋼坯不斷地推出加熱爐，使鋼坯進(jìn)入軋制狀態(tài)。例如某廠加熱爐設(shè)備，位于爐后的出鋼機(jī)將鋼坯一個(gè)接一個(gè)地推出加熱爐，當(dāng)軋制其他尺寸的鋼坯或者推鋼機(jī)速度放慢時(shí)，最后一根需要推出的鋼坯位置發(fā)生變化。因此為了能夠準(zhǔn)確的推出鋼坯需要將出鋼機(jī)進(jìn)行橫移，推桿對(duì)準(zhǔn)鋼坯后將其推出。出鋼機(jī)在推進(jìn)時(shí)出鋼機(jī)不能推入鋼坯，否則可能發(fā)生鋼坯移位，推出了其他的鋼坯或者同時(shí)推出了兩根鋼坯，可能對(duì)出鋼機(jī)和軋鋼機(jī)產(chǎn)生損壞，影響到整個(gè)生產(chǎn)線的生產(chǎn)。在出鋼機(jī)推桿返回時(shí)，推鋼機(jī)可以往加熱爐推入鋼坯。 2.2出鋼機(jī)主要裝置形式的選擇及原因 在橫向驅(qū)動(dòng)部分本人將選擇機(jī)械摩擦式推動(dòng)頂桿的方式而否定液壓推動(dòng)的方式理由有以下幾點(diǎn)： 1）液壓推動(dòng)受其行程的限制而摩擦式不會(huì)受到限制； 2）摩擦式出鋼機(jī)頂桿冷卻方式簡(jiǎn)單、有效而液壓推桿冷卻方式較為復(fù)雜； 3）摩擦式出鋼機(jī)頂桿損壞后更換更簡(jiǎn)單。 橫向驅(qū)動(dòng)部分將選擇液壓橫移方式，其優(yōu)點(diǎn)有： 1）縱向驅(qū)動(dòng)部分選擇了機(jī)械摩擦式，若橫移選擇了機(jī)械方式將會(huì)增加制作成本及復(fù)雜程度； 2）液壓機(jī)構(gòu)體積小，占地面積也小，設(shè)備成本也低； 3）液壓機(jī)構(gòu)運(yùn)行穩(wěn)定性好，運(yùn)行精確，操作簡(jiǎn)單方便，受外界干擾影響小。 2.1液壓橫移式出鋼機(jī)簡(jiǎn)圖 液壓橫移式加熱爐出鋼機(jī)如圖2.1所示，根據(jù)分析來(lái)看，這種液壓橫移式加熱爐出鋼機(jī)實(shí)用性強(qiáng)，可靠性也更高。在綜合情況考慮下，這種形式的出鋼機(jī)也更能受到企業(yè)的青睞，相信會(huì)給企業(yè)帶來(lái)很大的效益。 重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 出鋼機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 3 出鋼機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 3.1主傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)方案的確定 設(shè)計(jì)條件為： 1）坯料尺寸：150×150×9700mm； 2）鋼坯重量：1.17t； 3）出爐速度：0.5m/s； 4）出爐條數(shù)：?jiǎn)螚l； 5）最大橫移距離：450mm； 3.2電動(dòng)機(jī)的選擇 加熱爐中鋼坯與加熱爐底的摩擦系數(shù)為0.6～1，取摩擦系數(shù)為0.8 齒輪的傳動(dòng)效率為 軸承的傳動(dòng)效率為 聯(lián)軸器的傳動(dòng)效率 根據(jù)設(shè)計(jì)方案，總的傳動(dòng)效率 正常操作時(shí)推桿只推一根鋼坯，但考慮到鋼坯之間可能粘連，出鋼機(jī)應(yīng)能夠推動(dòng)兩根鋼坯，在推出兩根鋼坯的條件下，推桿需要的推力為： 所以電機(jī)的功率為： 選擇電機(jī)的型號(hào)為YZR200L-6型，具體參數(shù)如表3.1所示： 表3.1 YZR200L-6型電動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù) S5 150次/h Fc= 25% 額定功率 轉(zhuǎn)速 21Kw 965r/min 3.3、減速器的選用 推桿的速度為 0.5m/s,推桿與壓輥的接觸點(diǎn)距離壓輥中心線為100mm 壓輥的轉(zhuǎn)速 所以減速器的減速比 選用標(biāo)準(zhǔn)減速器ZLY型減速器，具體參數(shù)如表3.2所示： 表3.2 ZLY型減速器規(guī)格參數(shù) 規(guī)格 公稱(chēng)傳動(dòng)比 公稱(chēng)輸入轉(zhuǎn)速 公稱(chēng)輸出轉(zhuǎn)速 輸入功率(Kw) 160 20 1000 50 27 3.4、分速箱的設(shè)計(jì) 3.4.1 齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算 由于漸開(kāi)線圓柱齒輪的傳動(dòng)功率和速度可以很大，效率高，對(duì)中心距的敏感性小，裝配維修方便，所以在攪拌機(jī)的改進(jìn)設(shè)計(jì)中，用兩個(gè)相同的漸開(kāi)線圓柱齒輪來(lái)實(shí)現(xiàn)兩軸的同速反向旋轉(zhuǎn)。 1）要確定分速箱內(nèi)齒輪的中心距就要首先確定推桿和壓輥的形狀尺寸，其尺寸結(jié)構(gòu)如圖3.1所示： 圖3.1 壓輥中心距尺寸 根據(jù)圖可以算出分速箱的中心距 減速箱輸出軸的功率 減速箱齒輪的轉(zhuǎn)速 2）選定齒輪類(lèi)型、精度等級(jí)，材料及齒數(shù) ① 確定傳動(dòng)方案，選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng) ② 由于分速箱齒輪用于一般性工作和噪聲要求不高的齒輪，受載低于計(jì)算載荷的傳動(dòng)齒輪，圓周速度的直齒輪，故選用7級(jí)精度。 ③ 材料選擇。一般傳遞功率大，工作速度較低，周?chē)h(huán)境粉塵含量高，齒輪材料選擇鑄鋼或鑄鐵，查表選40Cr調(diào)質(zhì)處理的材料，硬度為280HBS。 ④ 選齒輪齒數(shù)Z=30 3）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 計(jì)算齒輪傳遞的載荷 查表選取齒寬系數(shù)0.8 4）計(jì)算 ①計(jì)算圓周速度 ②計(jì)算齒寬b ③計(jì)算齒寬與齒高比 模數(shù) 齒高 3.4.2 齒輪強(qiáng)度校核 載荷系數(shù)K的確定 根據(jù)齒輪的傳動(dòng)情況，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》[1]表10-2取其使用系數(shù)KA=1.25； 由齒輪的轉(zhuǎn)速 由圖10-8查得，動(dòng)載荷系數(shù)=1.08；直齒輪，；由表104用插值法查得7級(jí)精度，齒輪相對(duì)支承對(duì)稱(chēng)布置時(shí)， 由，查圖10-13得；故得載荷系數(shù) ①查表得材料的彈性影響系數(shù)，查得節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù)ZH=1.81.8 ②按齒面硬度查得齒輪的接觸疲勞極限 ③假設(shè)分速箱工作壽命10年（設(shè)每年工作300天），三班制，則齒輪的應(yīng)力循環(huán)次數(shù) ④取接觸疲勞壽命系數(shù)KHN =0.90 ⑤計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率1%，安全系數(shù)S=1.3，計(jì)算得： 觸疲勞壽命系數(shù) 所以,強(qiáng)度足夠. 3.4.3 分速箱輸入軸的設(shè)計(jì) （1）按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件計(jì)算軸的最小直徑 由于碳鋼比合金鋼低廉,對(duì)應(yīng)力敏感性較差,故選用45鋼,做調(diào)制處理。軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件為 式中： ——扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，MPa； T——軸所受的扭矩，N·mm； ——軸的抗扭截面系數(shù)，； ——軸的轉(zhuǎn)速，r/min; P——軸傳遞的功率， d——計(jì)算截面處軸的直徑，mm； ——許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，MPa 。 由上式可得軸的直徑 其中軸傳遞的功率 軸的轉(zhuǎn)速 軸的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 ∴軸的直徑為 1、 按彎扭合成強(qiáng)度條件計(jì)算 （1） 做出軸的計(jì)算 軸的受力簡(jiǎn)圖如3.2所示 圖3.2 軸的受力簡(jiǎn)圖 （2） 做出彎矩圖 根據(jù)上述簡(jiǎn)圖，分別按水平面和垂直面計(jì)算各力產(chǎn)生的彎矩，并按計(jì)算結(jié)果分別做出水平面上的彎矩MH圖和垂直面上的彎矩MV圖，然后按下式計(jì)算總彎矩并做出M圖 圖中 其中為齒輪嚙合角， 垂直方向的彎矩 水平方向的彎矩 所以總彎矩 （3）做出扭矩圖 軸所受的彎扭矩如圖3.3所示 圖3.3 軸的彎扭矩圖 （4）軸的強(qiáng)度校核 已知軸的彎矩和扭矩后，可針對(duì)某些危險(xiǎn)截面做彎矩合成強(qiáng)度校核計(jì)算。按第三強(qiáng)度理論，計(jì)算應(yīng)力，通常由彎矩所產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力是對(duì)稱(chēng)循環(huán)變應(yīng)力，故取為1。 對(duì)于直徑為的圓軸，彎曲應(yīng)力為，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 將 式中：——軸的計(jì)算應(yīng)力，； ——軸所受的彎矩，N.mm； ——軸所受的扭矩，N.mm； ——軸的抗彎截面系數(shù)，； 計(jì)算得 （5）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 軸的結(jié)構(gòu)尺寸如圖3.4所示 圖3.4 軸的結(jié)構(gòu)尺寸 在不考慮公差配合下計(jì)算出各軸的基本尺寸，連接減速箱輸出軸的分速箱軸徑d1=70mm,根據(jù)公式軸肩高度，可確定各部分軸端面直徑。 ,根據(jù)聯(lián)軸器的安裝形式取長(zhǎng)度 ,取長(zhǎng)度 由于此處安裝軸承和軸套，軸承的內(nèi)徑為95mm,所以取 ,由于此處安裝齒輪，齒寬為260mm,齒輪需要用軸套來(lái)定位，所以取 ， 3.5 壓輥的設(shè)計(jì)計(jì)算 3.5.1 壓輥的材料及制造方法 用球墨鑄鐵制造壓輥，鑄鐵壓輥硬度高，表面光滑、耐磨，制造過(guò)程簡(jiǎn)單且價(jià)格便宜，壓輥的制造方法為：采用離心制造工藝，將金屬液注入模型中，在離心的作用下逐漸凝固成型。 3.5.2壓輥的形狀尺寸 壓輥是出鋼機(jī)的重要組成部分，依靠壓輥的摩擦力實(shí)現(xiàn)推桿的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使得鋼坯從加熱爐推出。 壓輥尺寸極其結(jié)構(gòu)示意圖如圖3.5所示： 圖3.5 壓輥的結(jié)構(gòu)尺寸 尺寸設(shè)計(jì)依據(jù)是根據(jù)推桿推鋼速度以及軸肩高度公式 3.5.2壓輥的校核 圖3.6 壓輥的受力簡(jiǎn)圖 圖3.6為壓輥的受力簡(jiǎn)圖，通常對(duì)于輥身只計(jì)算彎曲應(yīng)力，對(duì)于傳動(dòng)端軸頭只計(jì)算扭轉(zhuǎn)應(yīng)力。 輥身的校核 推桿的推力（前面選電機(jī)時(shí)已算出） 單個(gè)壓輥的推力為 壓輥的預(yù)緊力（為鑄鐵與鋼的滾動(dòng)摩擦系數(shù)） 水平方向的彎矩 垂直方向的彎矩 總彎矩 根據(jù)軸的彎矩合成條件 滿足條件。 傳動(dòng)端端頭的校核 軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件為 可得軸端直徑滿足條件。 3.6 推桿的設(shè)計(jì)計(jì)算 3.6.1 推桿的工作情況 出鋼機(jī)分為縱向驅(qū)動(dòng)部分和橫向驅(qū)動(dòng)部分?？v向驅(qū)動(dòng)部分主要控制推桿的運(yùn)動(dòng)；橫向驅(qū)動(dòng)部分主要功能是調(diào)節(jié)推頭所指的橫向位置。其中推桿利用冷卻水冷卻，推桿的最大推力為3.52t，推桿行程12m，推桿速度0.5m／s。出鋼機(jī)主要是靠推桿的正常運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)出鋼。 出鋼機(jī)縱向驅(qū)動(dòng)部分示意簡(jiǎn)圖如圖3.7所示。 圖3.7 出鋼機(jī)的縱向驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)圖 3.6.2 推桿的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì) 推桿工作時(shí)需要進(jìn)入加熱爐把紅熱的鋼坯推出，鋼坯長(zhǎng)為9.71m，假設(shè)加熱爐寬10m，因此推桿在加熱爐中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間，可見(jiàn)時(shí)間是相當(dāng)長(zhǎng)的，加熱爐爐溫有將近，因此推桿需要水冷卻，否則將會(huì)軟化變形，無(wú)法正常推出鋼坯。 冷卻推桿，需要將冷的水輸入，熱的水排出，因此推桿內(nèi)設(shè)計(jì)成單向通路，水可以不斷的輸入和排出。 推桿內(nèi)部的結(jié)構(gòu)示意圖如圖3.8所示，黑色箭頭代表水流動(dòng)方式。 圖3.8 推桿的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖 推桿和通水管的選用 鋼管使用時(shí)經(jīng)常處于高溫條件，管子在高溫?zé)煔夂退魵獾淖饔孟?，?huì)發(fā)生氧化和腐蝕。要求鋼管具有高的持久強(qiáng)度，高的抗氧化腐蝕性能，并有良好的組織穩(wěn)定性，因此選用推桿選用高壓鍋爐用無(wú)縫管。 規(guī)格及外觀質(zhì)量：GB5310-95《高壓鍋爐用無(wú)縫鋼管》熱軋管的外徑22～530mm，壁厚20～70mm不等。冷拔(冷軋)管外徑10～108mm，壁厚2.0～13.0mm不等。 鍋爐管采用鋼號(hào)： （1）優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼號(hào)有 20G、20MnG、25MnG。 （2）合金結(jié)構(gòu)鋼鋼號(hào)15MoG、20MoG、12CrMoG、15CrMoG、12Cr2MoG、12CrMoVG、12Cr3MoVSiTiB等 物理性能實(shí)驗(yàn)： GB5310-95《高壓鍋爐用無(wú)縫鋼管》規(guī)定。水壓試驗(yàn)和壓扁試驗(yàn)與GB3087-82規(guī)定相同；沖擊試驗(yàn)按GB229-94。 推桿的尺寸為外徑140mm，壁厚35mm,長(zhǎng)度為15mm。 通水管的尺寸為外徑40mm,壁厚5mm,長(zhǎng)度為15mm。 通水管的安裝方式 通水管的安裝方式如圖所示，通水管前后兩端各焊接一塊圓形鋼板，將兩個(gè)圓形鋼板焊入到推桿中去，前端鋼板與推頭后端留有50～100mm的間隙，為了能夠通排水，前端鋼板上開(kāi)若干孔，孔的總面積必須大于或等于通水管的內(nèi)徑的截面積，出水口的面積也必須滿足這樣的條件。 推頭的設(shè)計(jì) 推桿推頭每推出一根鋼坯，就要撞擊一次熱透的1.71t的鋼坯，推頭要承受很大的沖擊，因此選用合適的推頭能減少維修率。 推頭材料選用鋼，鋼的特點(diǎn)：強(qiáng)度高，硬度高，塑性變形率低。 推頭的形狀尺寸如圖3.9所示： 圖3.9 推頭的尺寸 推頭前端端面尺寸為，厚度為100 推頭后端為尺寸的圓面，厚度為，將推桿前端倒角，推頭后端放入推桿孔內(nèi)進(jìn)行焊接。 3.7 聯(lián)軸器的選擇 3.7.1連接電機(jī)與減速器的聯(lián)軸器選擇 選用LH型彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器，彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，裝拆更換方便。不需潤(rùn)滑，并有較好的耐磨性。其結(jié)構(gòu)尺寸如圖3.10所示： 圖3.10 LH型彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)尺寸 已知電機(jī)輸出軸直徑為60mm,減速器輸入軸直徑為32mm，無(wú)法找到相匹配的聯(lián)軸器，為非標(biāo)準(zhǔn)件，因此需要對(duì)聯(lián)軸器進(jìn)行設(shè)計(jì)，改選后聯(lián)軸器的基本參數(shù)和主要尺寸為： 軸孔直徑： 軸孔長(zhǎng)度： 3.7.2 連接減速器和分速箱的聯(lián)軸器選擇 已知減速器輸出軸的直徑為75mm,分速箱輸入軸直徑為70mm,查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》[14]，可使用LH7型彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器，基本參數(shù)和主要尺寸如下： 公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩：6300 許用轉(zhuǎn)矩：2240 軸孔直徑： 軸孔長(zhǎng)度： D=320mm, l=112mm 3.7.3 連接分速箱和壓輥的聯(lián)軸器選擇 選用萬(wàn)向聯(lián)軸器，因?yàn)樵谏a(chǎn)中，由于壓輥和推桿之間的摩擦?xí)斐赡p 從而導(dǎo)致頂桿與壓輥的打滑，為了保證推桿足夠的推力，需要有壓緊裝置來(lái)對(duì)壓輥進(jìn)行調(diào)整，這樣就會(huì)使分速箱軸與壓輥軸產(chǎn)生偏移，為此選擇的聯(lián)軸器能使軸有一定的徑向位移，因此選擇十字萬(wàn)向聯(lián)軸器。 選用SWP型十字軸式萬(wàn)向聯(lián)軸器，這種聯(lián)軸器徑向外形尺寸小，緊湊，維修方便，傳遞轉(zhuǎn)矩大，傳動(dòng)效率高使用壽命長(zhǎng)，噪聲低，能傳遞空間兩相交軸之間的傳動(dòng)，兩軸之間的夾角大。主要適用于軋制機(jī)械，起重運(yùn)輸機(jī)械，工程機(jī)械、礦山機(jī)械、石油機(jī)械及其它重型機(jī)械。 SWP型十字軸式萬(wàn)向聯(lián)軸器的選擇計(jì)算 聯(lián)軸器的理論轉(zhuǎn)矩為，查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》選擇SWP225型萬(wàn)向聯(lián)軸器。 3.8 制動(dòng)器的選擇 制動(dòng)器是用于機(jī)構(gòu)或機(jī)器減速或其停止的裝置。有時(shí)也用作調(diào)節(jié)或限制機(jī)構(gòu)或機(jī)器的運(yùn)動(dòng)速度。它是保證機(jī)構(gòu)或機(jī)器正常安全工作的重要部件。 出鋼機(jī)工作時(shí)要求推桿推出鋼坯后及時(shí)停止，然后推桿返回等待推下根鋼坯，推桿質(zhì)量和慣性校大，因此需要制動(dòng)器來(lái)制動(dòng)。 計(jì)算電機(jī)轉(zhuǎn)矩 電機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩 —— 電動(dòng)機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩； —— 生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載功率； —— 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)效率； —— 電動(dòng)機(jī)軸的角速度 所以 因此選擇YWA型電力液塊式制動(dòng)器，制動(dòng)器規(guī)格為400～1250，額定退距為1.25，額定制動(dòng)轉(zhuǎn)矩為1800N.m ，基本尺寸參照《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》[14]。 3.9出鋼機(jī)橫移機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 出鋼機(jī)的橫移機(jī)構(gòu)包括橫移車(chē)輪和液壓橫移系統(tǒng) 3.9.1 橫移車(chē)輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 車(chē)輪與軌道是出鋼機(jī)的主要運(yùn)行支承裝置，其特點(diǎn)是承載能力大，運(yùn)行阻力小，制造和維護(hù)費(fèi)用低，踏面起支承作用。 車(chē)輪一般用ZG340-640制造，對(duì)于輪壓大的車(chē)輪可用ZG50SiMn,ZG65Mn等合金鋼鑄造。為了提高車(chē)輪的使用壽命，車(chē)輪踏面和輪緣內(nèi)側(cè)應(yīng)進(jìn)行熱處理，表面硬度應(yīng)達(dá)到H300～380。對(duì)于淬硬層的深度應(yīng)大于15～20mm。 選用橋式起重機(jī)小車(chē)車(chē)輪作為出鋼機(jī)橫移車(chē)輪。 A、輪壓 輪壓是指車(chē)輪對(duì)軌道的壓力，通常在設(shè)計(jì)小車(chē)是應(yīng)盡量使車(chē)輪輪壓相等，在初步計(jì)算時(shí)，小車(chē)的輪壓可取平均值。 P為車(chē)輪平均輪壓，G為出鋼機(jī)自重，n為車(chē)輪個(gè)數(shù)。 B、車(chē)輪的選擇 直徑是車(chē)輪的主要幾何參數(shù)，通常由軌道基礎(chǔ)的承載能力所允許的最大輪壓確定。出鋼機(jī)車(chē)輪直徑可根據(jù)起重量按表3.3所示，然后進(jìn)行強(qiáng)度校核。 表3.3 橋式起重機(jī)小車(chē)車(chē)輪直徑 重量（t） 5 8 12.5 20 32 50 小車(chē)車(chē)輪直徑（mm） 200 250 315 315 400 500 根據(jù)上表初選車(chē)輪直徑為200mm C、車(chē)輪踏面疲勞計(jì)算 按赫茲彈性接觸理論計(jì)算車(chē)輪踏面疲勞強(qiáng)度。根據(jù)踏面和軌道頂面形狀不同，車(chē)輪與軌道分為線接觸和點(diǎn)接觸。根據(jù)實(shí)際情況校核車(chē)輪與軌道的線接觸情況。 車(chē)輪曲率半徑，軌道的曲率半徑，車(chē)輪與軌道的彈性模量，泊桑比代入赫茲接觸切應(yīng)力公式，整理得： 令，則 上式由車(chē)輪和軌道靜止接觸時(shí)導(dǎo)出，引入與壽命有關(guān)的轉(zhuǎn)速系數(shù)和工作級(jí)別系數(shù)。于是，車(chē)輪與軌道接觸時(shí)車(chē)輪踏面的疲勞計(jì)算載荷應(yīng)滿足下式： 式中 P——車(chē)輪踏面疲勞計(jì)算載荷 ——轉(zhuǎn)速系數(shù) ——運(yùn)行機(jī)構(gòu)工作級(jí)別系數(shù) ——與車(chē)輪材料有關(guān)的許用線接觸應(yīng)力常數(shù) ——車(chē)輪與軌道的有效接觸長(zhǎng)度 ——車(chē)輪直徑 ，滿足條件。 3.9.2 液壓橫移系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 圖3.11 出鋼機(jī)橫移機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖 一、設(shè)計(jì)依據(jù) 如圖所示，出鋼機(jī)工作平臺(tái)運(yùn)用液壓傳動(dòng)，其工作循環(huán)為：快速推進(jìn)，快速回退。給定條件： ①工作臺(tái)自重約為4t,車(chē)輪與車(chē)軌的摩擦系數(shù) ②快速推進(jìn) 總行程： 勻速段速度： ③快速回退 總行程： 勻速段速度： 啟動(dòng)，制動(dòng)的時(shí)間均為0.5S 二、工況分析 （1）運(yùn)動(dòng)分析 首先分析各變速階段的加速度和位移。 ①啟動(dòng) 加速度： 位移： ②制動(dòng) 加速度： 位移： ③反向啟動(dòng) 加速度： 位移： ④反向制動(dòng) 加速度： 位移： 速度和位移分析由表3.4所示 表3.4 液壓缸的速度和位移 工況 位移/mm 速度（） 啟動(dòng) 0→150 勻速推進(jìn) 150 制動(dòng) 150→0 反向啟動(dòng) 0→100 勻速回退 100 反向制動(dòng) 100→0 （2）負(fù)載分析 工作平臺(tái)水平進(jìn)退運(yùn)動(dòng)，由于使用液壓同步回路，兩個(gè)液壓缸的工作負(fù)載不同，現(xiàn)求單個(gè)液壓缸實(shí)現(xiàn)平臺(tái)移動(dòng)的情況。 ①工作負(fù)載 ②慣性負(fù)載 啟動(dòng)時(shí)： 制動(dòng)時(shí)： 反向啟動(dòng)時(shí)： 反向制動(dòng)時(shí)： 三、初步擬訂液壓系統(tǒng)原理圖 擬訂液壓系統(tǒng)圖時(shí)，主要考慮以下幾點(diǎn)： （1）執(zhí)行元件選擇 橫移平臺(tái)做水平進(jìn)退運(yùn)動(dòng)，總行程只有450mm,行程負(fù)載不大，速度相對(duì)校慢，故可選用單桿液壓缸。 （2）調(diào)速方式 工作平臺(tái)橫移時(shí)，功率不大，進(jìn)退速度穩(wěn)定，無(wú)需調(diào)速。 （3）供油方式 使用分流閥同步回路，用分流閥供給兩個(gè)液壓缸，在它們承受不同載荷的情況下仍能保證其執(zhí)行元件同步，其同步精度約為2%～5%。 （4）換向、卸荷及安全保護(hù) 用三位四通H型電磁換向閥換向，在液壓泵旁邊并聯(lián)一個(gè)減壓閥起保持壓差作用，使液壓缸輸出的壓力基本保持恒定。在油箱上串聯(lián)一個(gè)減壓閥可使出油口有恒定的壓力值。 擬定出的出鋼機(jī)液壓系統(tǒng)圖， 圖3.12 出鋼機(jī)液壓系統(tǒng)圖 四、初步確定液壓系統(tǒng)參數(shù) （1）確定液壓缸工作壓力 通常，執(zhí)行元件的工作壓力是指元件的輸入壓力。由于主機(jī)的性能和使用場(chǎng)合不同，執(zhí)行元件的工作壓力也不盡相同。執(zhí)行元件的工作壓力是設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)時(shí)由設(shè)計(jì)者自行選定的。工作壓力選的越低，執(zhí)行元件的容量越大，即尺寸大、質(zhì)量大，系統(tǒng)所需的流量也大，但對(duì)液壓元件的制造精度與密封要求較低；壓力選的越高，則與上相反。因此，執(zhí)行元件工作壓力的選擇取決于尺寸限制、成本、使用可靠性等多方面因素。一般可參考現(xiàn)有的同類(lèi)液壓系統(tǒng)來(lái)初步確定執(zhí)行元件工作壓力。目前，常用液壓設(shè)備的工作壓力見(jiàn)表 ，供參考。隨著液壓技術(shù)水平的提高，就目前的材質(zhì)和生產(chǎn)水平看，液壓系統(tǒng)的工作壓力有向高壓化發(fā)展的趨勢(shì)。有資料表明，低壓系統(tǒng)的價(jià)格要比高壓系統(tǒng)的價(jià)格高出50%～200%，因此，系統(tǒng)工作壓力向高壓化發(fā)展也符合經(jīng)濟(jì)規(guī)律的要求，表3.5為常用液壓設(shè)備工作壓力. 表3.5 常用液壓設(shè)備工作壓力 設(shè)備類(lèi)型 磨床 車(chē)、銑、刨床 組合機(jī)床 拉床、龍門(mén)刨床 農(nóng)用機(jī)小型工程機(jī)械 液壓機(jī)、挖掘機(jī)起重機(jī)械 工作壓力 0.8～2 2～4 3～5 <10 10～16 20～32 初選液壓缸工作壓力，=2MPa。 （2）確定液壓缸主要結(jié)構(gòu)參數(shù) 由于系統(tǒng)為簡(jiǎn)單的中低壓系統(tǒng)，取背壓。根據(jù)在相同供油量情況下快速推進(jìn)和快速回退的速度關(guān)系，可求得有桿腔和無(wú)桿腔的面積之比為： 則： 活塞直徑D為： 按標(biāo)準(zhǔn)液壓缸內(nèi)徑系列，選取D =80mm。 根據(jù)快速推進(jìn)和快速回退的速度比求活塞桿直徑，即 所以，求出。 液壓缸的實(shí)際有效面積為： 無(wú)桿腔： 有桿腔： 面積比： 校核最低穩(wěn)定工作速度 因?yàn)樗愿讖胶线m。 （3）繪制液壓缸工況圖 1）液壓缸壓力計(jì)算 利用求得的液壓缸有效工作面積和負(fù)載，求得的液壓缸在一個(gè)工作循環(huán)中各階段的工作壓力值，表3.6為液壓缸的工作壓力。 表3.6 液壓缸的壓力 工況 壓力計(jì)算式 壓力/MPa 啟動(dòng) 1.157 勻速推進(jìn) 1.157 制動(dòng) 1.157 反向啟動(dòng) 1.676 勻速回退 1.676 反向制動(dòng) 1.676 由此可繪出液壓缸的壓力循環(huán)圖，如圖3.13所示： 圖3.13 液壓缸的壓力循環(huán)圖 2）液壓缸流量計(jì)算 要繪制流量循環(huán)圖，只需計(jì)算出特殊點(diǎn)的流量便可。利用求得的液壓缸有效工作面積和速度循環(huán)圖，求得的液壓缸在循環(huán)中各階段的流量見(jiàn)下表 液壓缸勻速推進(jìn)和勻速回退時(shí)流量相同，所以單個(gè)液壓缸的流量為 3）液壓缸功率計(jì)算 利用求得的液壓缸壓力和流量，求得的液壓缸在循環(huán)中各階段的功率值，其功率值由表3.7所示： 表3.7 液壓缸的功率 工況 功率計(jì)算式 功率/W 啟動(dòng) 0→655.6 勻速推進(jìn) 655.6 制動(dòng) 655.6→0 反向啟動(dòng) 0→949.7 勻速回退 949.7 反向制動(dòng) 949.7→0 五、液壓元件的計(jì)算和選擇 前面已求出液壓缸的活塞直徑D、活塞桿直徑，此處要確定液壓缸的其余主要結(jié)構(gòu)尺寸，并進(jìn)行必要的校核。 ①確定液壓缸的有效行程，。 ②確定液壓缸缸體壁厚和缸體外徑。 參照《工程力學(xué)》[10]中薄壁筒強(qiáng)度計(jì)算方法： 其中，，若缸體選用45熱軋無(wú)縫鋼管，調(diào)制處理，屈服強(qiáng)度，取安全系數(shù)，材料的許用應(yīng)力為： 則 按熱軋無(wú)縫鋼管系列，并考慮要有一定的剛度，取，缸外徑。 ③活塞桿校核 強(qiáng)度校核 參照《工程力學(xué)》[10]的相關(guān)知識(shí)，活塞桿用45鋼，調(diào)質(zhì)處理，則： ，強(qiáng)度足夠。 B.穩(wěn)定性校核 參照《工程力學(xué)》[10]中壓桿穩(wěn)定性計(jì)算方法計(jì)算。 液壓缸的長(zhǎng)度是考慮結(jié)構(gòu)因素后的增加長(zhǎng)度）；計(jì)算長(zhǎng)度折算系數(shù)；活塞桿回轉(zhuǎn)半徑；活塞桿的慣性矩；因柔性系數(shù)為： 所以，此活塞桿屬細(xì)長(zhǎng)桿，臨界載荷為： 取穩(wěn)定安全系數(shù)，則 ，穩(wěn)定性足夠。 （2）液壓泵和電動(dòng)機(jī)的選擇 1）選擇液壓泵 ①計(jì)算液壓泵的最高工作壓力 工作平臺(tái)反向啟動(dòng)時(shí)工作壓力最大，由于液壓系統(tǒng)是簡(jiǎn)單系統(tǒng)，估取 ，則 ②計(jì)算液壓泵的流量 根據(jù)前面的流量計(jì)算結(jié)果。，并取系統(tǒng)泄露修正 K=1.1，由于系統(tǒng)為液壓同步回路，兩個(gè)液壓缸的流量相同，則液壓泵的流量為 ③選擇液壓泵的規(guī)格 根據(jù)壓力和流量值，查相關(guān)液壓元件產(chǎn)品目錄，選用YB型葉片泵 型號(hào):YB-B92B 理論排量/: 93.5 額定壓力/MPa: 7 輸出流量/: 83.5 驅(qū)動(dòng)功率/kW: 13.4 轉(zhuǎn)速/|額定: 1000 轉(zhuǎn)速/ |最低: 600 轉(zhuǎn)速/|最高: 1200 2）選擇電動(dòng)機(jī) 按液壓泵的最大功率確定電動(dòng)機(jī)功率。在液壓缸反向啟動(dòng)時(shí)，液壓缸的壓力最大。此時(shí)，液壓泵的壓力為 液壓泵流量為 則電動(dòng)機(jī)功率 選用功率為7.5KW，轉(zhuǎn)速為970，型號(hào)為Y 160M-6的電動(dòng)機(jī)。 （3）液壓控制閥的選擇 根據(jù)在系統(tǒng)中各閥的最大工作壓力和流量選擇閥件。選出的液壓控制閥如表3.8所示： 表3.8 液壓系統(tǒng)的各類(lèi)元件一覽表 元件名稱(chēng) 型號(hào) 規(guī)格 數(shù)量 葉片泵 YB-B92B 7MPa，，轉(zhuǎn)速1000 1 減壓閥 DR型先導(dǎo)式減壓閥 10MPa，80，通徑10mm 2 三位四通換向閥 34E型電磁換向閥 31.5MPa,40,通徑10mm 2 液控單向閥 C5G-815-※ 35MPa,80,通徑20mm 1 壓力表 Y-60 0～10MPa,通徑8mm 1 濾油器 WU-100 100,通徑35mm 1 電動(dòng)機(jī) Y 160M-6 7.5KW, 970 1 分流閥 FL-B20H 32MPa,100,通徑20mm 1 液壓缸 JB/ZQ4395-86 F1型 液壓缸內(nèi)徑80mm 2 (4)液壓輔助元件的選擇 ①油箱容積的確定 參考《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》[14]，油箱容積V為 ②確定油管直徑 根據(jù)閥件的連接油口尺寸決定吸油管直徑，取公稱(chēng)直徑10mm、內(nèi)徑為8mm的紫銅管。 ③濾油器設(shè)在吸油管上，選WU-100型網(wǎng)式濾油器。 六、系統(tǒng)發(fā)熱及溫升計(jì)算 1）發(fā)熱量計(jì)算 從整個(gè)工作循環(huán)看，功率變化校大，計(jì)算平均發(fā)熱量。 ①計(jì)算循環(huán)周期 此處不考慮工作平臺(tái)的停留時(shí)間，屬保守計(jì)算。 啟動(dòng)： 勻速推進(jìn)： 制動(dòng)： 反向啟動(dòng)： 勻速回退： 反向制動(dòng)： 循環(huán)周期： ②計(jì)算系統(tǒng)輸出功率 根據(jù)所得功率可求得各階段液壓缸的輸出功率，但應(yīng)扣除液壓缸內(nèi)摩擦造成的功率損失的影響，因功率循環(huán)圖是液壓缸的輸入功率的變化規(guī)律。 啟動(dòng)： 勻速推進(jìn) 制動(dòng)： 反向啟動(dòng)： 勻速回推： 反向制動(dòng)： ③計(jì)算系統(tǒng)輸入功率 系統(tǒng)為同步回路，兩液壓缸承受負(fù)載不同，現(xiàn)求單個(gè)液壓缸滿足工作平臺(tái)的情況，根據(jù)工作情況，位于分速箱下的液壓缸提供的推力最大。 啟動(dòng)： 泵壓力： 泵流量： 泵輸入功率： 勻速推進(jìn)： 泵壓力： 泵流量： 泵輸入功率： 制動(dòng)： 該階段，泵卸荷，運(yùn)動(dòng)平臺(tái)靠慣性運(yùn)行最后一段微小距離，故此時(shí)泵的輸入功率近似為0，即。 反向啟動(dòng)：泵壓力： 泵流量：1 泵輸入功率： 勻速回退：泵壓力： 泵流量： 泵輸入功率： 反向制動(dòng)：該階段，泵卸荷，運(yùn)動(dòng)平臺(tái)靠慣性運(yùn)行最后一段微小距離，故此時(shí)泵的輸入功率近似為0，即。 系統(tǒng)單位時(shí)間的發(fā)熱量為： 式中 ——在整個(gè)工作循環(huán)中，系統(tǒng)（液壓泵）在第i階段的輸入功率； ——在整個(gè)工作循環(huán)中，系統(tǒng)（執(zhí)行元件）在第i階段的輸出功率； ——第i階段持續(xù)的時(shí)間； ——整個(gè)工作循環(huán)的階段數(shù)； ——整個(gè)工作循環(huán)的周期（時(shí)間）。 2）系統(tǒng)熱平衡溫度計(jì)算 設(shè)油箱邊長(zhǎng)比1：1：1～1：2：3范圍，參考《液壓與氣動(dòng)技術(shù)》[3]，油箱的散熱面積為： 假定自然通風(fēng)不好，取油箱散熱系數(shù)： 設(shè)室內(nèi)環(huán)境溫度為 ，則系統(tǒng)熱平衡溫度： 滿足，油箱容量不合適。 式中 ——液壓系統(tǒng)的允許油溫，。允許油溫視具體系統(tǒng)而異，例如，對(duì)于組合機(jī)床，取55～70。一般來(lái)說(shuō)，系統(tǒng)溫度保持在30～50之間，最高不超過(guò)60，最低不低于15。 由于系統(tǒng)油溫超過(guò)允許值，必須采取降溫措施，如增設(shè)冷卻器、增大油箱體積等。對(duì)于寒冷地區(qū)的冬季，當(dāng)油溫低于15，還應(yīng)考慮設(shè)加熱器。 液壓系統(tǒng)效率驗(yàn)算 把液壓系統(tǒng)看作一個(gè)能量載體，電動(dòng)機(jī)為它輸入能量（功率），而它又通過(guò)執(zhí)行元件向外輸出能量（功率），輸出能量（功率）與輸入能量（功率）之比便是液壓系統(tǒng)的效率。由于在整個(gè)工作循環(huán)中，系統(tǒng)的功率是變化的，因此，不同時(shí)刻的效率也是變化的可利用整個(gè)工作循環(huán)的平均功率來(lái)計(jì)算系統(tǒng)的平均效率。 與前面計(jì)算系統(tǒng)的發(fā)熱和溫升類(lèi)似，在整個(gè)工作循環(huán)中，系統(tǒng)的平均輸出功率由下式計(jì)算： 系統(tǒng)的平均輸出功率由下式計(jì)算： 式中，符號(hào)與前相同，執(zhí)行元件的輸出功率和液壓泵的輸入功率的計(jì)算方法也與前相同。求得系統(tǒng)的平均輸出、輸入功率后，邊可有下式求得液壓系統(tǒng)的平均效率： 液壓系統(tǒng)的效率總的來(lái)說(shuō)不高，這是液壓傳動(dòng)的主要缺點(diǎn)之一，原因主要在于泄漏損失和摩擦損失。 重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 結(jié)論 4 結(jié)論 本設(shè)計(jì)的主要工作是對(duì)液壓橫移式出鋼機(jī)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)中總的目的和方向是在滿足生產(chǎn)條件的情況下，設(shè)計(jì)和選擇出經(jīng)濟(jì)、使用和維修更為方便的設(shè)備。設(shè)計(jì)中的主要工作為： ①首先列舉了一些出鋼機(jī)的結(jié)構(gòu)形式，分析了出鋼機(jī)在企業(yè)中穩(wěn)定正常工作的意義，并因此提出了自己的設(shè)計(jì)方案。 ②論文中對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備和零件如電動(dòng)機(jī)、減速器、液壓元件、聯(lián)軸器等進(jìn)行了選擇，選擇中同時(shí)對(duì)重量、功率、維修難易度等方面進(jìn)行了考慮，使選擇更為合理。 ③論文中對(duì)于非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備和零件進(jìn)行了合理的設(shè)計(jì)，列出了大量的表格和圖進(jìn)行說(shuō)明，使得設(shè)計(jì)更加易懂，增加了說(shuō)服力。 ④論文中的重點(diǎn)是對(duì)液壓橫移部分進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。 通過(guò)以上四點(diǎn)工作，使我對(duì)出鋼機(jī)設(shè)備加深了了解，同時(shí)對(duì)比了實(shí)習(xí)中參觀的機(jī)械橫移出鋼機(jī)，使我了解了本設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)，設(shè)計(jì)中使用了液壓橫移機(jī)構(gòu)所占空間小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修簡(jiǎn)單，運(yùn)行也更加平穩(wěn)。通過(guò)這次設(shè)計(jì)，也讓我體會(huì)到了設(shè)計(jì)的艱辛，在以后工作中要有耐心、有計(jì)劃地去克服解決問(wèn)題。 由于時(shí)間和工作量的問(wèn)題，論文中存在著不足，論文中對(duì)于分速箱箱體，螺栓的強(qiáng)度，以及制動(dòng)器控制推桿行程方面的問(wèn)題沒(méi)有進(jìn)行過(guò)多的分析解釋?zhuān)o本次設(shè)計(jì)留下遺憾，還望老師能夠理解。 重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 參考文獻(xiàn) 參考文獻(xiàn) [1] 濮良貴.紀(jì)名剛. 機(jī)械設(shè)計(jì)[M]. 北京: 高等教育出版社 2006 [2] 陳道南. 起重運(yùn)輸機(jī)械. 北京：冶金工業(yè)出版社 1988 [3] 朱新才.周秋沙.周雄. 液壓與氣動(dòng)技術(shù). 重慶：重慶大學(xué)出版社 2007.2 [4] 王章忠.喬斌. 機(jī)械工程材料. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 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