沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院 本科畢業(yè)論文 題 目： 350 柱 式平板硫化機(jī)設(shè)計(jì) 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí)： 機(jī)制 1003 學(xué)生姓名： 史濟(jì)沅 指導(dǎo)教師： 董林福 論文提交日期： 年 月 日 論文答辯日期： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 機(jī)械制造 專業(yè) 1003 班 學(xué)生： 史濟(jì)沅 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目： 350 柱 式平板硫化機(jī)設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容： 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）專題部分： 主體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 起止時(shí)間： 指導(dǎo)教師： 簽字 年 月 日 摘要 柱式平板硫化機(jī)全稱為柱式液壓傳動(dòng)平板硫化機(jī)，它的主要結(jié)構(gòu)有底座、工作缸、柱塞、法蘭、可動(dòng)平臺(tái)、加熱板、上橫梁和立柱等部件組成。 平板硫化機(jī)的分類：按用途不同 、 按傳動(dòng)系統(tǒng) 、按操縱系統(tǒng)、按平板加熱方式、 按結(jié)構(gòu)不同 。 柱塞是平板硫化機(jī)的主要零部件之一，它與工作缸、密封裝置、壓緊法蘭等組成了傳遞壓能的部件，主要是將液體的壓能轉(zhuǎn)變成帶動(dòng)平臺(tái)或可動(dòng)橫梁運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能。 工作缸是平板硫化機(jī)傳遞力量的主要零件，屬于高壓下操作的厚壁容器。對(duì)于缸體的要求是保壓性能好，無(wú)泄漏，成本低，導(dǎo)向部分耐磨。 密封裝置是工作缸與柱塞組合件的重要組成部分，平板硫化機(jī)能否者正常工作，在很大程度上取決于工作缸密封結(jié)構(gòu)的完善程度。 熱板為平板硫化機(jī)重要部件之一，其主要作用是向模具或制品提供熱能和壓力，保證制品硫化過程中所需的溫度和壓力。 可動(dòng)平臺(tái)與柱塞連接，當(dāng)柱塞受液壓而升降時(shí)，平臺(tái)亦隨之升降，當(dāng)與上部橫梁或熱板接觸則平臺(tái)上均勻受壓，平臺(tái)的變形會(huì)影響平板硫化機(jī)的精度及硫化制品的質(zhì)量。 上橫梁和底座的作用是來(lái)承受平板硫化機(jī)加壓時(shí)所產(chǎn)生的作用力，這些零部件用立柱連在一起，并形成一個(gè)堅(jiān)固的封閉構(gòu)架。 連接方式為柱塞在工作缸內(nèi)滑動(dòng)，為了防止漏油在缸的上方放置兩個(gè)密封圈，一個(gè)與法蘭相接觸，另一個(gè)與柱塞相接觸，柱塞上部與可動(dòng) 平臺(tái)連接，可動(dòng)平臺(tái)與下加熱板之間有隔熱板用螺釘固定，上橫梁與上加熱板也是中間有隔熱板用螺釘固定，上橫梁和底座之間用立柱和螺母固定，來(lái)確定整個(gè)平板硫化機(jī)穩(wěn)定性。 它的基本工作原理是：油泵通過管道進(jìn)入缸內(nèi)使柱塞拖動(dòng)可動(dòng)平臺(tái)緩緩上升（但是它的運(yùn)動(dòng)速度比較緩慢，往往在底座上方加入 兩個(gè)輔助油缸，來(lái)提高柱塞的上升和下降速度），直至上熱板上升到對(duì)制品加壓的作用，進(jìn)行保壓硫化，完成硫化作用缸內(nèi)油由管道送出，使可動(dòng)平臺(tái)帶動(dòng)下熱板放回。這就是整個(gè)硫化過程。 關(guān)鍵詞： 硫化機(jī)；液壓傳動(dòng)；底座 as of to to by to a to of a on is of of to a or is is no is of of on of of of of is to to or to in to by or of of or of of by of of to a of on of to by a in in to in at a a of a of is to of a it is to to to to of is by to by is 目 錄 第一章 概述 . 1 板硫化機(jī)的分類 . 1 板硫化機(jī)的發(fā)展 . 1 國(guó)平板硫化機(jī)存在的問題 . 2 第二章 平板硫化機(jī)主要技術(shù)參數(shù)的確定 . 4 第三章 平板硫化機(jī)主要零部件的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 5 塞的設(shè)計(jì) . 5 塞的結(jié)構(gòu)及材料 . 5 塞外徑的確定 . 5 塞壁厚的確定 . 5 塞內(nèi)徑及其它尺寸 . 6 作缸的設(shè)計(jì) . 7 作缸的結(jié)構(gòu)及材料 . 7 作缸內(nèi)、外徑及壁厚的確定 . 7 作缸其它各部件尺寸的確定 . 8 作缸強(qiáng)度校核 . 9 封裝置 . 10 封件 . 10 蘭尺寸確定 . 11 蘭螺栓的選擇 . 11 蘭壓蓋彎曲應(yīng)力校核 . 12 柱與螺母 . 14 柱材料及尺寸的確定 . 14 母的選材及尺寸的確定 . 16 板 . 16 板的結(jié)構(gòu)及材料 . 16 板內(nèi)電加熱元件的選擇 . 17 動(dòng)平臺(tái) . 18 動(dòng)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)及選擇 . 18 臺(tái)受載荷及彎曲情況 . 18 動(dòng)平臺(tái)的校核 . 19 動(dòng)平臺(tái)的撓度計(jì)算 . 21 橫梁 . 21 橫梁的結(jié)構(gòu)和材料 . 21 矩及彎曲應(yīng)力的校核 . 22 橫梁的最大撓度 . 23 座 . 23 座的結(jié)構(gòu)及材料 . 23 座的強(qiáng)度校核 . 24 結(jié)論 . 26 致謝 . 27 參考文獻(xiàn) . 28 沈陽(yáng)化工大學(xué) 科亞學(xué)院 學(xué)士學(xué)位論文 第一章 概述 1 第 一 章 概述 平板硫化機(jī)是橡膠機(jī)械行業(yè)中最常見的基本設(shè)備之一，它經(jīng)常用于橡膠模型制品，膠帶，膠版等制品的硫化。在塑料工業(yè)中作用加工塑料或者熱塑性塑料的壓延機(jī)，其工作原理和結(jié)構(gòu)與橡膠平板硫化機(jī)基本相同。 板硫化機(jī)的分類 平板硫化機(jī)的使用范圍廣泛，所以種類也很多，其分類如下： 1 按用途可分為：橡膠模制品平板硫化機(jī)、橡膠平帶平板平化機(jī)、橡膠三角帶平板硫化機(jī)、橡膠板平板硫化機(jī)。 2 按傳動(dòng)系統(tǒng)可分為：液壓式平板硫化機(jī)、機(jī)械式平板硫化機(jī)、液壓機(jī)械式平板硫化機(jī)。 3 按操作系統(tǒng)可分為：非自動(dòng)式平板硫化機(jī)、半自動(dòng)式平板硫化機(jī)、自動(dòng)式平板硫化機(jī)。 4 按結(jié)構(gòu)形式可分為： （ 1）按支架結(jié)構(gòu)分為：柱式、框式、側(cè)板腭式、連桿式及回轉(zhuǎn)式平板硫化機(jī)； （ 2）按加熱平板硫化機(jī)的加熱層數(shù)分為：?jiǎn)螌雍投鄬邮狡桨辶蚧瘷C(jī)； （ 3）按液壓缸的位置分為：上缸式和下缸式平板硫化機(jī)、垂直式和橫臥式平板硫化機(jī)。 5 按平板加熱方式可分為：蒸汽加熱、電加熱及過熱水加熱平板硫化機(jī)。 平板硫化機(jī)作為一種硫化設(shè)備，其最大的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，所以至今仍廣泛使用，它由柱塞、工作缸、密封裝置、壓緊法蘭盤等組成的傳遞液壓能的部件，將液體的壓能轉(zhuǎn)化成帶動(dòng)平臺(tái)沿立柱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能，利用禁錮在平臺(tái)和上橫梁上的熱板給模具加壓，加熱一定時(shí)間，從而滿足硫化的三個(gè)要求：溫度、壓力和時(shí)間。 板硫化機(jī)的發(fā)展 建國(guó)以來(lái)，我國(guó)橡膠機(jī)械行業(yè)發(fā)展十分迅速，但是由于我們基礎(chǔ)差，起步晚，所以在這一領(lǐng)域還十分落后，從平板硫化機(jī)的設(shè)計(jì)方面講，目前還存在著很多缺點(diǎn)， 如沈陽(yáng)化工大學(xué) 科亞學(xué)院 學(xué)士學(xué)位論文 第一章 概述 2 操作繁雜、勞動(dòng)量大、自動(dòng)化程度低等，所以改進(jìn)老設(shè)備是非常關(guān)鍵、必要的。 近年來(lái)，國(guó)內(nèi)對(duì)原有的平板硫化機(jī)的改進(jìn)和新型平板硫化機(jī)的設(shè)計(jì)和制造進(jìn)行了許多工作，主要從熱能的合理使用、減少熱損失、操作自動(dòng)化、機(jī)械化等方面進(jìn)行研究改進(jìn)，以達(dá)到高效。優(yōu)質(zhì)和低耗的目的，近年來(lái)，已研制出裝有程序控制器可以自動(dòng)控制整個(gè)硫化工藝過程平板硫化機(jī)，減少了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)效率。近年來(lái)，我國(guó)除對(duì)一般模型制品平板硫化機(jī)在加熱板溫度均勻性和熱板單位積壓力等方面提高性能外，還開發(fā)了各種結(jié)構(gòu)形式、技術(shù)先進(jìn)、功能完善的模型制品平板硫化 機(jī)，并將微機(jī)技術(shù)應(yīng)用于模型制品平板硫化機(jī)的功能控制，使我國(guó)模型制品平板硫化機(jī)的品種和技術(shù)水平提高到了一個(gè)新的水平。 對(duì)于總體來(lái)說(shuō)，我國(guó)平板硫化機(jī)的發(fā)展存在著一些問題，隨著我國(guó)交通運(yùn)輸事業(yè)的新宿發(fā)展，高速公路不斷鋪設(shè)，對(duì)汽車輪胎的均勻性提出了越來(lái)越高的要求，因此，對(duì)硫化機(jī)的工作精度要求也隨之提高。 國(guó)平板硫化機(jī)存在的問題 目前，就我國(guó)輪胎行業(yè)而言，廣泛應(yīng)用的仍然是 50 年代發(fā)展起來(lái)的機(jī)械硫化機(jī)，由于本身的原因，機(jī)械式硫化機(jī)存在如下問題： （ 1）上下熱板的平行度、同軸度、機(jī)械手卡抓圓度和對(duì)下熱板內(nèi)孔的同 軸度等精度等級(jí)低； （ 2）連桿、曲柄齒輪等主要受力件上運(yùn)動(dòng)副是由銅套組成的滑動(dòng)軸承，易磨損，對(duì)精度影響較大； （ 3）上下模受到的合模力不均勻，對(duì)雙模輪胎定型硫化機(jī)而言，而外側(cè)的受力大于兩側(cè)的受力； （ 4）合模力是在曲柄銷到達(dá)下死點(diǎn)瞬間由個(gè)手里構(gòu)建彈性變形量所決定，而溫度變化受力構(gòu)件尺寸發(fā)生變化，合模力也隨之發(fā)生變化，因此，生產(chǎn)過程中溫度的波動(dòng)將造成合模力的波動(dòng)。 因此，我國(guó)硫化機(jī)大多還存在著機(jī)器過于老，很多的廠家由于經(jīng)濟(jì)的原因，不能購(gòu)買先進(jìn)的硫化機(jī)，但就技術(shù)而言，我國(guó)平板硫化機(jī)的技術(shù)水平在最近十年來(lái)有了全面 的、顯著的提高，大大的縮小了與國(guó)家先進(jìn)水平的差距。完全有理由相信，再過十沈陽(yáng)化工大學(xué) 科亞學(xué)院 學(xué)士學(xué)位論文 第一章 概述 3 年，隨著我國(guó)的液壓件、電器元件等基礎(chǔ)元器件的技術(shù)進(jìn)步，我國(guó)平板硫化機(jī)的整體水平到國(guó)際先進(jìn)水平。 沈陽(yáng)化工大學(xué) 科亞學(xué)院 學(xué)士學(xué)位論文 第二章 平板硫化機(jī)主要技術(shù)參數(shù)的確定 4 第 二 章 平板硫化機(jī)主要技術(shù)參數(shù)的確定 平板硫化機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)如下： （ 1）公稱合模力 2）熱板規(guī)格 350350 3）熱板層數(shù) 2 層 （ 4）熱板間隔 100 （ 5）加熱方式 電加熱 （ 6）最高加熱溫度 200 （ 7）主機(jī)柱塞最大行程 200 8）工作液壓 16160kg/ 沈陽(yáng)化工大學(xué) 科亞學(xué)院 學(xué)士學(xué)位論文 第三章 平板硫化機(jī)主要零部件的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 5 第 三 章 平板硫化機(jī)主要零部件的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 塞的設(shè)計(jì) 柱塞是平板硫化機(jī)的主要零件之一，它與工作缸、密封裝置、壓緊法蘭盤等組成了傳遞壓能的部件，將液體的壓能裝變成帶動(dòng)平臺(tái)或可動(dòng)橫梁運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能。 塞的結(jié)構(gòu)及材料 柱塞的結(jié)構(gòu)形式是根據(jù)平板硫化機(jī)的噸位大小、工作缸內(nèi)液壓的變動(dòng)情況、平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)速度及其行程等運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)。 在材料上，根據(jù)柱塞結(jié)構(gòu)形式、規(guī)格大小和采用的工作液等條件，可以鍛制，業(yè)可以用鑄鋼或鑄鐵制?？紤]到柱塞在使用上要求有足夠的耐彎及抗壓縮強(qiáng)度，工作表面積要有足夠的硬度，因此，選用 塞外徑的確定 p 中： 柱塞外徑 P 平板硫化機(jī)的公稱噸位， 25， 000 工作液的最高壓力 160kg/2 = 25000 160 = 據(jù)橡膠機(jī)械設(shè)計(jì)下冊(cè) 8 2 660柱塞直徑大于 150，為了節(jié)省材料，減輕重量應(yīng)制成空心的，所以本設(shè)計(jì)采用空心柱塞。 塞壁厚的確定 = 1 yy ） 沈陽(yáng)化工大學(xué) 科亞學(xué)院 學(xué)士學(xué)位論文 第三章 平板硫化機(jī)主要零部件的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 6 y 鑄鐵的許用抗壓應(yīng)力 y= y/n 式中 y 鑄鐵的抗壓強(qiáng)度極限，根據(jù)橡膠機(jī)械設(shè)計(jì)下冊(cè)，第八章，當(dāng)用鑄鐵制造柱塞時(shí) y=1000取 y=1000kg/ 柱塞的安全系數(shù) n=5 7 取 n=5 K：常數(shù)，鑄鐵的柱塞 K=2 柱塞的外半徑， 2/2=80：工作液的最高壓力， P=160kg/ = 80 (1 1000 2 1601000 ) = 定 0 =30 D ? D 1圖 3塞 柱塞內(nèi)徑 1=600=100塞長(zhǎng)度充分考慮工作行程，工作缸長(zhǎng)度以及主機(jī)安裝情況，現(xiàn)暫時(shí)無(wú)法確定，將在以后的計(jì)算中確定。 塞內(nèi)徑及其它尺寸 柱塞長(zhǎng)度應(yīng)充分考慮工作行程，工作缸長(zhǎng)度以及主機(jī)安裝情況，現(xiàn)暫時(shí)無(wú)法確定，沈陽(yáng)化工大學(xué) 科亞學(xué)院 學(xué)士學(xué)位論文 第三章 平板硫化機(jī)主要零部件的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 7 將在以后的計(jì)算中確定。 柱塞與平臺(tái)的連接方式，采用剛性連接，在柱塞外壁上開槽，利用兩個(gè)半環(huán)將諸塞卡住后，用螺栓固定于平臺(tái)上，半環(huán)尺寸初定： 軸向厚度 =30 內(nèi)徑 150 外徑 200塞底部輪廓應(yīng)與工作缸的底部相適應(yīng)，為了減少柱塞的內(nèi)部應(yīng)力，柱塞的筒 壁到底部的輪廓應(yīng)采用大圓弧漸次過渡連接，壁的厚度應(yīng)當(dāng)一致。由以上設(shè)計(jì)及計(jì)算可得柱塞基本結(jié)構(gòu)，形式如圖 3示。 作缸的設(shè)計(jì) 工作缸是平板硫化機(jī)傳動(dòng)力量的主要零件，屬于高壓下操作的厚壁容器。 作缸的結(jié)構(gòu)及材料 本設(shè)計(jì)采用最常見的帶有外部密封裝置的工作缸，密封零件填于工作缸壁上部的凹溝內(nèi)。并采用法蘭壓緊填料，法蘭用螺栓固定在工作缸的凸緣上工作缸的周壁到缸底，應(yīng)采用大圓弧漸次過渡連接，以防止由于缸壁方向變化引起應(yīng)力集中。 工作缸為鑄件，材料選用 柱塞直徑稍大，鑄造的工作缸大 15 到 25更大一些 。 作缸內(nèi)、外徑及壁厚的確定 工作缸內(nèi)腔直徑按柱塞的直徑選定，較柱塞直徑稍大。柱塞直徑在 以上時(shí)，工作缸內(nèi)腔直徑應(yīng)比柱塞直徑大 工作缸內(nèi)腔直徑： 4+20=180作缸壁厚的確定 鑄造的工作缸： = 2p 1） 式中： 工作缸的內(nèi)徑， 3/2=90陽(yáng)化工大學(xué) 科亞學(xué)院 學(xué)士學(xué)位論文 第三章 平板硫化機(jī)主要零部件的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 8 材料的許用應(yīng)力 =b/n 式中 b 材料抗拉強(qiáng)度極限 b=5700kg/n 工作缸的安全系數(shù)， n=5 7.取 n=5 =b/n=5700/5=1140kg/ 工作液壓 P=160kg/此 =慮鑄造會(huì)產(chǎn)生偏心、氣孔等缺陷和保證零件有足夠的致密度，取 =30作缸外徑 4=180+230=240 工作缸其它各部件尺寸的確定 （ 1）工作缸底部結(jié)構(gòu)采用球底部，以免應(yīng)力集中，球底部半徑 r=（ 1r3 工作缸的半徑 0 r=0=144 取 r=150 2）過渡圓弧半徑 r =0=36 r=40 3）工作缸凸肩部分高度的確定 h=0=45了避免曲線過渡區(qū)產(chǎn)生應(yīng)力集中，取凸肩處圓角半徑 r=（ 取 r=0= 4）導(dǎo)向長(zhǎng)度 2 柱塞外徑 60 160=80陽(yáng)化工大學(xué) 科亞學(xué)院 學(xué)士學(xué)位論文 第三章 平板硫化機(jī)主要零部件的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 9 為使密封件內(nèi)進(jìn)油以增強(qiáng)密封效果，應(yīng)留 15度。 （ 5）初算工作缸內(nèi)腔總深度 I=s+2+中： s 柱塞最大行程， 取 s=2001 密封裝置長(zhǎng)度 初選 02 導(dǎo)向長(zhǎng)度 03 其它長(zhǎng)度（球形底間隙、防止沖撞等） 取 0=380深度待密封件確定后應(yīng)適當(dāng)調(diào)整，由工作缸深度可估算柱塞長(zhǎng)度，其中考慮到法蘭的厚度，取 20塞伸出的長(zhǎng)度 100及伸入平臺(tái)的長(zhǎng)度 20 因此 I =380+20+100+20=520 工作缸強(qiáng)度校核 柱塞的細(xì)長(zhǎng)比 520/160=0，故柱塞為短柱，故不必驗(yàn)算其穩(wěn)定性，其應(yīng)力應(yīng)按照純壓縮壓力考慮，平板硫化機(jī)采用上述形式的柱塞及工作缸。所存在的主要問題是升降速度較慢，尤其是柱塞下降時(shí)完全靠自重下降，下降速度無(wú)法控制，為解決這一問題，我們采用了將工作缸與底座整體鑄造的形式，即 工作缸與底座合為一體，并在工作缸兩側(cè)附以兩個(gè)小的合模油缸固定于底座。利用兩個(gè)小油缸來(lái)確定快速升降的要求，其油缸的具體結(jié)構(gòu)為標(biāo)準(zhǔn)件。工作缸的結(jié)構(gòu)已基本確定。如圖 3 2 所示。 工作缸強(qiáng)度校核（底部部分的校核計(jì)算在后面進(jìn)行說(shuō)明），工作缸工作時(shí)受內(nèi)壓作用。從而產(chǎn)生周向應(yīng)力 r，徑向應(yīng)力 r 和軸向應(yīng)力 z，按要求這三種應(yīng)力均小于許用應(yīng)力。此時(shí)外壓 ，內(nèi)壓 P=160kg/向應(yīng)力為： （ 1）徑向應(yīng)力： r = P = 160kg/ 2）周向應(yīng)力： t = P (（ 式中： 工作缸外半徑 2/2=240/2=1202cm 工作缸內(nèi)半徑 1/2=180/2=90t=160（ 122+92） /（ 122= 3）軸向應(yīng)力： 沈陽(yáng)化工大學(xué) 科亞學(xué)院 學(xué)士學(xué)位論文 第三章 平板硫化機(jī)主要零部件的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 10 z = P z = 160 9212292 = 抗拉強(qiáng)度極限 b = 5700kg/作缸的安全系數(shù) n=5 n=5 許用抗拉應(yīng)力 = b n = 1140kg/ 三種應(yīng)力均小于許用應(yīng)力。故本設(shè)計(jì)安全，校驗(yàn)合格。 所以校驗(yàn)合格。 1 2 . 51 2 . 55 4 5 3 4 5 1 4 M 2 6 孔深 552 5 0+3 0 05 4 5 1002007551 2 . 5? 1 0 01 2 . 5751604004 ? 3215180701 2 . 71? 4 5 1 2 . 55 4 5 1 2 . 作缸 封裝置 封件 封裝置是工作缸與柱塞組合件的重要部分 ,平板硫化機(jī)能否正常工作 ,在很大程度上取決于工作缸密封結(jié)構(gòu)的完整程度。對(duì)密封裝置的要求是： (1)密封性能要好 ,密封裝置必須保持良好的密封性 ,以免造成工作液的流失 ,影響液壓的保持。 (2)結(jié)構(gòu)要簡(jiǎn)單 ,全部密封結(jié)構(gòu)所消耗餓金屬材料要少 ,制造方便 ,不要求過高的加工精度和光潔度 ,制造費(fèi)用低。 (3)耐久性好 ,安裝和拆卸方便。 (4)摩擦阻力要小。 這采用 U 型軸用聚氨酯密封圈 66，蓋密封圈的結(jié)構(gòu)及尺寸如圖所示；沈陽(yáng)化工大學(xué) 科亞學(xué)院 學(xué)士學(xué)位論文 第三章 平板硫化機(jī)主要零部件的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 11 它屬于半自緊式密封結(jié)構(gòu)。其密封程度隨液壓升高而增強(qiáng)，而預(yù)緊螺栓保證初始密封所需要的力就可以，適于在工作壓力 32作條件工作。 封圈 該 密封圈及其支撐環(huán)均為標(biāo)準(zhǔn)件。 另外在法蘭斷面開槽，放入一 O 型橡膠圈，結(jié)構(gòu)及尺寸如圖所示： O 型密封 圈 蘭尺寸確定 法蘭材料 ，如圖 3示 圖 3蘭 柱塞的外徑 60 法蘭的內(nèi)圈外徑 D=602 法蘭螺栓的中心線直徑 10mm b 法蘭壓環(huán)的厚度 b=B=22蘭壓蓋厚度 =20 法蘭螺栓的選擇 螺栓材料： 陽(yáng)化工大學(xué) 科亞學(xué)院 學(xué)士學(xué)位論文 第三章 平板硫化機(jī)主要零部件的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 12 =240 n= 取 n=栓的許用拉應(yīng)力 =/n=240/00取螺栓： 12 個(gè) 工作液壓為： 160kg/蘭壓環(huán)面積： f=(2102蘭壓蓋壓力： P=中： K 密封系數(shù) ， K 為 K=160 個(gè)螺栓承受的載荷： F=P/12=2=余預(yù)緊力： ( 取 4066栓的總拉力 Q = F = 4066 +2710 = 105N 根據(jù)受力計(jì)算單個(gè)螺栓直徑： d 4 = 4 200 = 用 12 個(gè) 螺栓。 按 86 選 足要求。 考慮螺栓間距問題，因此只要螺栓個(gè)數(shù)是 14 個(gè)以上就能滿足螺栓間距，選擇螺栓個(gè)數(shù) 14 個(gè)。 蘭壓蓋彎曲應(yīng)力校核 法蘭壓蓋的受力情況如圖所示，當(dāng)其壓緊密封材料時(shí)，缸內(nèi)工作缸液壓就經(jīng)密封沈陽(yáng)化工大學(xué) 科亞學(xué)院 學(xué)士學(xué)位論文 第三章 平板硫化機(jī)主要零部件的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 13 材料而傳遞至法蘭壓環(huán)面上，又因?yàn)榉ㄌm壓蓋用螺栓禁錮于工作缸的邊緣，因而法蘭壓蓋受力后會(huì)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)。計(jì)算時(shí)可當(dāng)做其受力均與在法蘭蓋周上。另外，法蘭壓蓋受力后除了受彎矩及內(nèi)周邊偶 M 使其產(chǎn)生橫截面扭轉(zhuǎn)變形外，法蘭壓蓋與工作缸緊靠的周邊上受彎曲，剪切及壓緊密封圈的環(huán)狀面上受擠壓力，因此在確定法蘭壓盤的尺寸時(shí)，各受力處均需要進(jìn)行強(qiáng)度校核。 彎曲應(yīng)力校核： 1 = 3P（ D)（ 22kg/中： P 法蘭壓蓋承受力 P=290080 法蘭壓蓋外徑 1 法蘭壓蓋壓環(huán)外徑 D=261 法蘭壓蓋內(nèi)徑 92 法蘭壓蓋螺栓孔中心直徑 5cm 螺栓孔直徑 法蘭壓蓋凸緣厚度 = 法蘭壓蓋壓環(huán)部分厚度 H=螺栓中心線部分半環(huán)重心到法蘭蓋中心的距離 2（ 2D+（ ）= 壓環(huán)部分半徑中心到法蘭壓蓋中心的距離 223（ D） = 此 1 = 329008（ 2926)32+（ 412922 kg/1 = 200足要求。 直徑 斷面上彎曲應(yīng)力校核： 6L 法蘭壓蓋螺栓中心線至密封圈中心線的距離 L = 沈陽(yáng)化工大學(xué) 科亞學(xué)院 學(xué)士學(xué)位論文 第三章 平板硫化機(jī)主要零部件的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 14 密封圈中徑， 9+26/2+此 L=35=此 629008922 = =200蘭壓蓋凸緣處的剪切應(yīng)力 = 29 22 = 法蘭材料的許用剪切應(yīng)力 = ( = 200 = 120此 = = 120壓應(yīng)力 292 262） = 184kg = 法蘭材料許用應(yīng)力擠壓應(yīng)力 23= 200此滿足各項(xiàng)應(yīng)力要求。 柱與螺母 柱材料及尺寸的確定 立柱是連接上下橫梁的重要受力件，同時(shí)又是活動(dòng)平臺(tái)的導(dǎo)軌，因此立柱應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度，其結(jié)構(gòu)應(yīng)保證它與上下橫梁之間的連接牢固，以免工作時(shí)發(fā)生晃動(dòng)，同時(shí)力求加工容易，安放方便。 力柱材料： 45 鋼。其結(jié)構(gòu)為一根兩端帶有一定長(zhǎng)度梯形螺紋的細(xì)長(zhǎng)桿，四根立柱與橫梁構(gòu)成一個(gè)密閉的空間框架，工作時(shí)機(jī)油中心載荷也有偏心載荷，立柱受力屬于多次靜不定問題，計(jì)算復(fù)雜，立柱受力狀況還與受熱溫差、制造及裝配精度有關(guān)，要求精確計(jì)算時(shí)比較困難的。為了簡(jiǎn)化計(jì)算，只 考慮中心載荷，并假設(shè)作用力均分在四根立柱上對(duì)偏心載荷及其他因素的影響，用增加安全系數(shù)辦法處理。在計(jì)算時(shí)還應(yīng)沈陽(yáng)化工大學(xué) 科亞學(xué)院 學(xué)士學(xué)位論文 第三章 平板硫化機(jī)主要零部件的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 15 考慮受力擰緊螺母時(shí)對(duì)立柱產(chǎn)生的剩余預(yù)緊力，則每根立柱插入斷所受的應(yīng)力為： 2 柱塞的公稱噸位 P=25000 預(yù)緊影響系數(shù) K= K=1.5 n 立柱數(shù) n=4 250004 = 9375定立柱螺紋內(nèi)徑。 根據(jù)立柱所承受的拉伸力小于立柱材料的許用應(yīng)力 即： = 則螺紋的內(nèi)直徑為： 4中： 材料的許用應(yīng)力， kg/立柱螺紋內(nèi)直徑， 2 立柱所承受的力， 375 = 3n 3 材料的屈服強(qiáng)度極限， 3=240Mp n 材料的安全系數(shù) 取 n=3 則： =240/3=8000kg/ 4 800 = 內(nèi)徑為 形螺紋的公稱直徑為 40距 t=3 立柱的長(zhǎng)度隨平板硫化機(jī)上橫梁與平臺(tái)間的最大間距而定，具體長(zhǎng)度由繪圖后得出。 四根立柱的分布情況，如圖 3 6 所示： 沈陽(yáng)化工大學(xué) 科亞學(xué)院 學(xué)士學(xué)位論文 第三章 平板硫化機(jī)主要零部件的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 16 柱分布圖 由此可確定平臺(tái)及上橫梁的長(zhǎng)度尺寸： 總長(zhǎng) 800寬 350柱與上下橫梁的連接形式： 采用外螺母緊固，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工容易，但安裝調(diào)整比較麻煩，需反復(fù)調(diào)節(jié)螺母才能達(dá)到上下橫梁平衡，而且螺紋處有應(yīng)力集中，長(zhǎng)期使用后螺母容易松動(dòng)。 母的選材及尺寸的確定 材料為 螺母呈圓柱形，均勻開四個(gè)槽，螺紋尺寸與立柱螺紋相配合，外形尺寸為： 外徑 D=40=60 D=69度 H=60母和橫梁的接觸面應(yīng)加工精密，使其均勻接觸，緊密配合。 板 板的結(jié)構(gòu)及材料 熱板是平板硫化