需要CAD圖紙，Q咨詢414951605或1304139763圖紙預(yù)覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯摘要對焊接后的鋼管擴(kuò)徑，可以消除變形，改善尺寸精度，提高鋼管的平直度。并且消除殘余應(yīng)力，提高屈服強(qiáng)度。目前鋼管生產(chǎn)中大都使用機(jī)械擴(kuò)徑，鋼管擴(kuò)徑中需要用到鋼管擴(kuò)徑送料系統(tǒng)。鋼管擴(kuò)徑送料系統(tǒng)，是根據(jù)鋼管擴(kuò)徑的工藝過程要求和擴(kuò)徑后對鋼管的的精度要求設(shè)計(jì)的。結(jié)構(gòu)簡單，便于制造安裝，送進(jìn)鋼管過程更為平穩(wěn)可靠。本文試設(shè)計(jì)鋼管擴(kuò)徑設(shè)備的送料系統(tǒng)，其主要目的是完成擴(kuò)徑機(jī)的送料進(jìn)給、鋼管退回等動(dòng)作，根據(jù)方案對比，確定設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)方案，通過計(jì)算分析，完成送料部分機(jī)械結(jié)構(gòu)及其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。本文首先對鋼管擴(kuò)徑送料系統(tǒng)作了簡單的概述；接著，分析了鋼管擴(kuò)徑送料系統(tǒng)的工作原理；然后，根據(jù)工作原理及設(shè)計(jì)要求得出了總體設(shè)計(jì)方案；接著，各主要零部件進(jìn)行了設(shè)計(jì)與校核；最后，使用AUTOCAD軟件繪制了其主要零件圖及裝配圖。通過本次設(shè)計(jì)，鞏固了大學(xué)所學(xué)專業(yè)知識，如機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、材料力學(xué)、公差與互換性理論、機(jī)械制圖等；掌握了普通機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方法并能夠熟練使用AUTOCAD軟件，本次設(shè)計(jì)代表了一般機(jī)械的設(shè)計(jì)過程，對今后的設(shè)計(jì)工作有一定的參考價(jià)值。關(guān)鍵詞鋼管；擴(kuò)徑；送料；設(shè)計(jì)；ABSTRACT圖紙預(yù)覽請見文檔前面的插圖，原稿更清晰，可編輯ABSTRACTTOEXPANDTHESIZEAFTERWELDING,CANELIMINATETHEDEFORMATION,IMPROVETHEPRECISIONANDIMPROVETHEFLATNESSOFTHESTEELTUBEANDELIMINATETHERESIDUALSTRESS,THEINCREASEOFTHEYIELDSTRENGTHATPRESENTINTHEPRODUCTIONOFSTEELPIPESAREUSEDINMECHANICALEXPANDING,EXPANDINGSTEELPIPEUSEDINTHEPIPEEXPANDINGFEEDINGSYSTEMTHEPIPEEXPANDINGMATERIALFEEDINGSYSTEMISDESIGNEDACCORDINGTOTHEREQUIREMENTOFTHEPROCESSOFPIPEEXPANDINGANDTHEPRECISIONREQUIREMENTOFTHESTEELPIPESIMPLESTRUCTURE,EASYMANUFACTUREANDINSTALLATION,ANDTHEPROCESSOFTHESTEELTUBEISMORESTABLEANDRELIABLETHISPAPERTRIESTODESIGNSTEELPIPEEXPANDINGEQUIPMENTOFFEEDINGSYSTEM,ITSMAINPURPOSEISCOMPLETEEXPANDINGMACHINESENDFEEDING,STEELPIPERETURNACTION,ACCORDINGTOTHESCHEMECOMPARISON,DETERMINETHESTRUCTURESCHEMEDESIGN,THROUGHCALCULATIONANDANALYSIS,SENDMATERIALPARTOFTHEMECHANICALSTRUCTUREANDDRIVESYSTEMDESIGNFIRSTLY,TOTHEEXPANSIONPIPESIZETOSENDMATERIALSYSTEMHASMADETHESIMPLEOUTLINETHEN,ITANALYZESTHEPIPEEXPANDINGSENDFEEDINGSYSTEMWORKINGPRINCIPLETHEN,ACCORDINGTOTHEWORKINGPRINCIPLEANDDESIGNREQUIREMENTSOBTAINEDOVERALLDESIGNSCHEMETHEN,THEMAINCOMPONENTSOFTHEDESIGNANDVERIFICATIONANDFINALLY,THEUSEOFAUTOCADDRAWINGTHEMAINPARTSANDASSEMBLYDRAWINGTHROUGHTHEDESIGN,THECONSOLIDATIONOFTHEUNIVERSITYOFTHEPROFESSIONALKNOWLEDGE,SUCHASMECHANICALPRINCIPLES,MECHANICALDESIGN,MECHANICSOFMATERIALS,TOLERANCEANDINTERCHANGEABILITYTHEORIES,MECHANICALDRAWING,ANDMASTERTHEDESIGNMETHODOFGENERALMACHINERYPRODUCTSANDBEABLETOSKILLFULLYUSEAUTOCADSOFTWARE,THISDESIGNREPRESENTSTHEGENERALMECHANICALDESIGNPROCESS,HAVECERTAINREFERENCEVALUEFORTHEDESIGNWORKINTHEFUTUREKEYWORDSSTEELPIPEEXPANSIONFEEDINGDESIGN目錄III目錄摘要46ABSTRACT46第一章概述111研究背景112擴(kuò)徑機(jī)概述113送料系統(tǒng)的發(fā)展與現(xiàn)狀2第二章總體方案設(shè)計(jì)321設(shè)計(jì)要求322方案及原理3第三章主要零部件的設(shè)計(jì)531送料驅(qū)動(dòng)電機(jī)的選擇532送料齒輪齒條傳動(dòng)設(shè)計(jì)633送料車輪設(shè)計(jì)934送料車架設(shè)計(jì)1035升降液壓缸設(shè)計(jì)1136夾緊液壓缸設(shè)計(jì)18第四章液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)及液壓元件選型1941液壓回路的設(shè)計(jì)1942液壓元件的選型2043液壓系統(tǒng)的驗(yàn)算22總結(jié)24參考文獻(xiàn)25致謝26目錄IV目錄V目錄VI目錄VII大直徑鋼管擴(kuò)徑送料系統(tǒng)設(shè)計(jì)1第一章概述11研究背景隨著管道向高強(qiáng)度、高韌性的方向發(fā)展，以及對鋼管質(zhì)量要求的不斷提高，制管技術(shù)及裝備也在不斷推陳出新。擴(kuò)徑機(jī)作為其中極為關(guān)鍵的技術(shù)裝備，越來越多地得以運(yùn)用。對焊接后的鋼管擴(kuò)徑，可以消除變形，改善尺寸精度，提高鋼管的平直度。并且消除殘余應(yīng)力，提高屈服強(qiáng)度。目前鋼管生產(chǎn)中大都使用機(jī)械擴(kuò)徑。鋼管擴(kuò)徑工藝和擴(kuò)徑機(jī)的設(shè)計(jì)制造在發(fā)達(dá)國家經(jīng)過多年研究和應(yīng)用，已經(jīng)取得比較好的結(jié)果，一臺(tái)擴(kuò)徑機(jī)的使用壽命可達(dá)擴(kuò)徑萬根以上。然而由于多種原因，大直徑焊管擴(kuò)徑技術(shù)，尤其是擴(kuò)徑頭技術(shù)，在我國還未被大多數(shù)業(yè)內(nèi)人士所了解和掌握。目前國內(nèi)有關(guān)擴(kuò)徑機(jī)技術(shù)力學(xué)建模和加工工藝方面的相關(guān)文章非常少。文中將分析當(dāng)前國內(nèi)機(jī)械式擴(kuò)徑機(jī)擴(kuò)徑頭的常見問題，并提出工藝方面的技術(shù)改進(jìn)原理與方法。該方案目前已經(jīng)在湖北沙市鋼管廠得到實(shí)際驗(yàn)證，取得了較為理想的效果。圖，中間是一個(gè)多棱錐體，外面有多個(gè)扇形瓣，錐體同定在液壓缸的活塞桿上。當(dāng)錐體右移時(shí)，扇形瓣在錐面上相對滑動(dòng)，軸向定位而徑向變化，這樣扇形模片組成的近似圓弧面直徑可適當(dāng)變大。準(zhǔn)確控制錐體的伸縮量可得到精確的脹環(huán)外徑擴(kuò)徑時(shí)擴(kuò)徑頭伸進(jìn)鋼管一定長度后錐體右移，脹環(huán)變大使鋼管在圓周模塊作用下內(nèi)徑被撐大。當(dāng)超過彈性極限后材質(zhì)發(fā)生塑性變形，錐體停止移動(dòng)并保持一段時(shí)間后再左移，漲環(huán)變小，擴(kuò)徑頭退出鋼管。此時(shí)鋼管內(nèi)徑保持一恒定尺寸且橢圓度有明顯改善。鋼管分步送入，擴(kuò)徑頭逐段進(jìn)行擴(kuò)徑（擴(kuò)徑長度一般為0910），最后完成全長鋼管的擴(kuò)徑。本文試設(shè)計(jì)鋼管擴(kuò)徑設(shè)備的送料系統(tǒng)，其主要目的是完成擴(kuò)徑機(jī)的送料進(jìn)給、鋼管退回等動(dòng)作，根據(jù)方案對比，確定設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)方案，通過計(jì)算分析，完成送料部分機(jī)械結(jié)構(gòu)及其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。12擴(kuò)徑機(jī)概述121主要類型目前世界上普遍采用的擴(kuò)徑機(jī)主要有機(jī)械式擴(kuò)徑機(jī)和液壓式擴(kuò)徑機(jī)兩種。由于液壓式擴(kuò)徑機(jī)是以鋼管的外徑定徑，給管道施工帶來諸多不便，再加之生產(chǎn)時(shí)充水時(shí)間長、生產(chǎn)效率低，且投資大、模具多、更換規(guī)格時(shí)勞動(dòng)強(qiáng)度較大，所以，自20世紀(jì)90年代以來，新建的大口徑直縫埋弧焊管機(jī)組多采用機(jī)械式擴(kuò)徑機(jī)。122工作原理（1）機(jī)械式擴(kuò)徑機(jī)的工作原理圖11所示為機(jī)械式擴(kuò)徑機(jī)的工作原理及擴(kuò)徑機(jī)頭部結(jié)構(gòu)示意。由于機(jī)械式擴(kuò)徑是一段一段地進(jìn)行的，所以鋼管是分步送入擴(kuò)徑頭的。由圖11可知，機(jī)械式擴(kuò)徑機(jī)的關(guān)鍵部件擴(kuò)徑頭是由幾個(gè)扇形塊組成的芯棒安裝在楔形體上，而楔形體固定在液壓缸的活塞桿上。當(dāng)液壓缸活塞和楔形體向右移動(dòng)時(shí)，由于構(gòu)成芯棒表面的扇形塊向外擴(kuò)展，使芯棒圓周增大。楔形體的力借助斜塊通過扇形板作用在鋼管上，從而使與芯棒接觸的一段鋼管得到擴(kuò)徑。當(dāng)活塞和楔形體向左移動(dòng)時(shí)，鋼管與芯棒脫離開，以便再次送進(jìn)，進(jìn)行下一段鋼管的擴(kuò)徑。大直徑鋼管擴(kuò)徑送料系統(tǒng)設(shè)計(jì)2圖11機(jī)械式擴(kuò)徑機(jī)工作原理及頭部結(jié)構(gòu)示意1鋼管；2楔形體；3斜塊；4扇形塊（2）液壓式擴(kuò)徑機(jī)的工作原理液壓式擴(kuò)徑機(jī)是通過內(nèi)腔與鋼管擴(kuò)徑尺寸一致的外模分上下、或左右模兩部分將鋼管包容其間，鋼管兩端密封，然后向其內(nèi)部注入高壓水使鋼管膨脹變形，直至達(dá)到模具內(nèi)腔尺寸，實(shí)現(xiàn)對鋼管的擴(kuò)徑。一般情況下，采用機(jī)械式和液壓式擴(kuò)徑機(jī)的鋼管擴(kuò)脹率為直徑的0815擴(kuò)徑后鋼管的壁厚減少約08，長度減少15。123擴(kuò)徑機(jī)的工作過程擴(kuò)徑機(jī)的工作過程如下（1）焊管通過輥道送往擴(kuò)徑機(jī)，焊縫對準(zhǔn)擴(kuò)徑機(jī)模具上的槽，整個(gè)操作由操作人員通過閉環(huán)電視進(jìn)行監(jiān)控。監(jiān)視器安裝在主控制臺(tái)上，電子控制桿將操作人員的指令傳到定位驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)上。（2）啟動(dòng)自動(dòng)循環(huán)系統(tǒng)。（3）焊縫對中系統(tǒng)下落，已定位的鋼管進(jìn)入軸向輸送鋼管支撐輥，帶有夾具的軸向進(jìn)給小車向前，并牢牢地抓住鋼管準(zhǔn)備進(jìn)給。（4）擴(kuò)徑頭逐步送入鋼管，鋼管依序通過校直器。（5）鋼管分步進(jìn)行擴(kuò)徑及校直。（6）重復(fù)（4）和（5）的動(dòng)作，直到鋼管全部被擴(kuò)徑和校直。（7）鋼管通過回縮的擴(kuò)徑頭，返回到焊縫對中輥和軸向輸送支撐輥的初始位置。（8）在軸向進(jìn)給小車上的鋼管被放開，退回到初始位置。（9）旋轉(zhuǎn)輥升起鋼管，撥料系統(tǒng)將鋼管推到輸出臺(tái)架上。13送料系統(tǒng)的發(fā)展與現(xiàn)狀送料裝置在機(jī)械加工行業(yè)起著重要的作用，屬于送料設(shè)備的一種。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，送料設(shè)備逐漸成為各個(gè)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家十分重視和需素發(fā)展的一門學(xué)科和行業(yè)。我國生產(chǎn)線中送料設(shè)備的使用狀況表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面（1）送料設(shè)備總體數(shù)量迅速增長。（2）送料設(shè)備的自動(dòng)化水平和信息化程度得到了一定的提高。（3）基本形成了送料設(shè)備生產(chǎn)、銷售和消費(fèi)系統(tǒng)。（4）送料設(shè)備在生產(chǎn)企業(yè)的各個(gè)生產(chǎn)、物流環(huán)節(jié)得到了全面的應(yīng)用。（5）專業(yè)化的新型送料設(shè)備和新技術(shù)不斷涌現(xiàn)。大直徑鋼管擴(kuò)徑送料系統(tǒng)設(shè)計(jì)3第二章總體方案設(shè)計(jì)21設(shè)計(jì)要求試設(shè)計(jì)鋼管擴(kuò)徑設(shè)備的送料系統(tǒng)，其主要目的是完成擴(kuò)徑機(jī)的送料進(jìn)給、鋼管退回等動(dòng)作，根據(jù)方案對比，確定設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)方案，通過計(jì)算分析，完成送料部分機(jī)械結(jié)構(gòu)及其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)參數(shù)要求如下（1）鋼管管材；450S（2）鋼管直徑559MM864MM；壁厚103MM143MM；（3）最初管徑的最大橢圓度為20MM；（4）管徑誤差在周長方向?yàn)?MM；（5）擴(kuò)徑重疊量20MM；（6）一次擴(kuò)徑行程為600MM；（7）最大速度110MM/S；22方案及原理鋼管擴(kuò)徑機(jī)的工作原理為運(yùn)管車把鋼管運(yùn)至擴(kuò)徑工位的兩個(gè)鋼管旋轉(zhuǎn)輥上之后,向后退出。鋼管旋轉(zhuǎn)輥把鋼管上的焊縫旋至正上方。送進(jìn)車移向鋼管并用夾鉗夾住右端管口上沿,鋼管輸送輥托著鋼管上升使鋼管離開鋼管旋轉(zhuǎn)輥,夾鉗也與輸送輥一起同步上升,直到把鋼管中心舉升到擴(kuò)徑模的中心高度位置。鋼管停在輸送輥上,鉗夾保持夾緊鋼管管口上沿。送進(jìn)車把鋼管向擴(kuò)徑模推送鋼管是被托在鋼管輸送輥上向左送進(jìn)的,待左側(cè)管口套住擴(kuò)徑模并達(dá)到預(yù)設(shè)擴(kuò)徑長度步距后,擴(kuò)徑模徑向膨脹對鋼管擴(kuò)徑。擴(kuò)徑完成后,擴(kuò)徑模徑向縮小,送進(jìn)車把鋼管再向前推送一個(gè)步距,擴(kuò)徑模再次對鋼管擴(kuò)徑。依此方式逐段重復(fù),分段完成對整根鋼管的擴(kuò)徑。整根鋼管擴(kuò)徑完成后,擴(kuò)徑模徑向縮小,夾鉗夾持住鋼管,送進(jìn)車整體向后以較快速度后退,把整根鋼管從擴(kuò)徑位置拖出來,停放在輸送輥上,鉗夾松開鋼管,送進(jìn)車后退,另一臺(tái)運(yùn)管車運(yùn)行至擴(kuò)徑工位把鋼管運(yùn)出,送往下道工序。221方案由于設(shè)計(jì)要求試設(shè)計(jì)鋼管擴(kuò)徑設(shè)備的送料系統(tǒng)，其主要目的是完成擴(kuò)徑機(jī)的送料進(jìn)給、鋼管退回等動(dòng)作。根據(jù)設(shè)計(jì)要求及上述對鋼管擴(kuò)徑機(jī)工作原理分析，本次設(shè)計(jì)的大直徑鋼管擴(kuò)徑送料系統(tǒng)采用如下圖21所示總體方案，主要由車輪、導(dǎo)軌、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、驅(qū)動(dòng)齒輪齒條、夾鉗升降機(jī)構(gòu)、夾緊機(jī)構(gòu)等幾大部件組成。大直徑鋼管擴(kuò)徑送料系統(tǒng)設(shè)計(jì)4圖1送料系統(tǒng)總體方案圖222各部分功能驅(qū)動(dòng)電機(jī)、驅(qū)動(dòng)齒輪齒條為擴(kuò)徑機(jī)的送料進(jìn)給、鋼管退回等動(dòng)作提供動(dòng)力夾鉗升降機(jī)構(gòu)使鋼管夾鉗能在垂直方向上下運(yùn)動(dòng)以便在送取不同管徑的鋼管時(shí)夾鉗能夠始終保持與鋼管右端管口高度一致夾緊機(jī)構(gòu)夾緊鋼管導(dǎo)軌、車身框架、車輪保證送料機(jī)正常送料的導(dǎo)向及支承裝置。223原理說明送料系統(tǒng)在驅(qū)動(dòng)電機(jī)、驅(qū)動(dòng)齒輪齒條帶動(dòng)下沿導(dǎo)軌前后移動(dòng)實(shí)現(xiàn)送料進(jìn)給、鋼管退回等動(dòng)作；夾鉗升降機(jī)構(gòu)在升降油缸作用下沿垂直方向上下移動(dòng)，以便在送取不同管徑的鋼管時(shí)夾鉗能夠始終保持與鋼管右端管口高度一致；夾緊機(jī)構(gòu)在夾緊油缸作用下可夾緊與松開管口。大直徑鋼管擴(kuò)徑送料系統(tǒng)設(shè)計(jì)5第三章主要零部件的設(shè)計(jì)31送料驅(qū)動(dòng)電機(jī)的選擇311選擇電動(dòng)機(jī)類型電動(dòng)機(jī)是標(biāo)準(zhǔn)部件。因?yàn)槭覂?nèi)工作，運(yùn)動(dòng)載荷平穩(wěn)，所以選擇Y系列一般用途的全封閉自扇冷鼠籠型三相異步電動(dòng)機(jī)。312電動(dòng)機(jī)容量的選擇（1）導(dǎo)軌摩擦阻力負(fù)載FF摩擦系數(shù)靜摩擦系數(shù)FS02，動(dòng)摩擦系數(shù)FA01；啟動(dòng)時(shí)為靜摩擦力，啟動(dòng)后為動(dòng)摩擦力，對于平行導(dǎo)軌FF可以由下式求的FFFGFRNG運(yùn)動(dòng)部件重力720KG；FRN垂直于導(dǎo)軌的工作負(fù)載，此設(shè)計(jì)中為零；F導(dǎo)軌摩擦系數(shù)，取靜摩擦系數(shù)為02，動(dòng)摩擦系數(shù)為01。求得FFS027209814112NFFS01720987056NFFFFSFFS21168N上式中FFS為靜摩擦力，F(xiàn)FA為動(dòng)摩擦力。（1）運(yùn)輸機(jī)所需要的功率為PKWFV其中FFF，V110MM/S得3201826KP2）電動(dòng)機(jī)的輸出功率為0PP圓柱齒輪傳動(dòng)效率953）電動(dòng)機(jī)所需功率為KWPW429500因有輕微震動(dòng)，電動(dòng)機(jī)額定功率只需略大于即可，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊表191選取電MP0動(dòng)機(jī)額定功率為3KW。313電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇由于系統(tǒng)總重為720KG，移動(dòng)的速度為110MM/S，取驅(qū)動(dòng)齒輪分度圓直徑為D60MM則驅(qū)動(dòng)齒輪的轉(zhuǎn)速為IN/3560143RN減速箱的傳動(dòng)比為02所以電動(dòng)機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速的推薦值為MI/7RIW大直徑鋼管擴(kuò)徑送料系統(tǒng)設(shè)計(jì)6符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速為750、1000R/MIN。綜合考慮傳動(dòng)裝置機(jī)構(gòu)緊湊性和經(jīng)濟(jì)性，選用同步轉(zhuǎn)速1000R/MIN的電機(jī)。型號為Y100S6，滿載轉(zhuǎn)速，功率3。MIN/960RNKW32送料齒輪齒條傳動(dòng)設(shè)計(jì)321齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)概述齒輪傳動(dòng)是機(jī)械傳動(dòng)中最重要的傳動(dòng)之一，形式很多，應(yīng)用廣泛，傳遞率可達(dá)到數(shù)十萬千瓦，圓周速度可達(dá)200M/S。以漸開線齒輪傳動(dòng)較為常用。齒輪傳動(dòng)主要有以下特點(diǎn)1）效率高2）結(jié)構(gòu)緊湊3）工作可靠4）傳動(dòng)比穩(wěn)定。但是齒輪傳動(dòng)的制造及安裝精度要求高，價(jià)格較貴，且不宜用于傳動(dòng)距離過大的場合。齒輪的失效形式有以下幾種1齒輪折斷。2齒面磨損。3齒面點(diǎn)蝕。4齒面膠合。5塑性變形。除此之外，還可能出現(xiàn)過熱、侵蝕、電蝕和由于不同原因產(chǎn)生的多種腐蝕與裂紋等等。根據(jù)上述失效形式可知，所設(shè)計(jì)的齒輪傳動(dòng)在具體的工作情況下，必須有足夠的、相應(yīng)的工作能力，以保證在整個(gè)工作壽命期間不致失效。因此，針對各種失效都應(yīng)確立相應(yīng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。通常只按保證齒根彎曲疲勞強(qiáng)度既保證齒面接觸疲勞強(qiáng)度兩準(zhǔn)則進(jìn)行計(jì)算。322齒輪齒條的材料選擇齒條材料的種類很多，在選擇過程中應(yīng)考慮的因素也很多，主要以以下幾點(diǎn)作為參考原則齒輪齒條的材料必須滿足工作條件的要求。應(yīng)考慮齒輪尺寸的大小、毛坯成形方法及熱處理和制造工藝。正火碳鋼，不論毛坯制作方法如何，只能用于制作載荷平穩(wěn)或輕度沖擊工作下的齒輪，不能承受大的沖擊載荷；調(diào)制碳鋼可用于制作在中等沖擊載荷下工作的齒輪。合金鋼常用于制作高速、重載并在沖擊載荷下工作的齒輪。飛行器中的齒輪傳動(dòng)，要求齒輪尺寸盡可能小，應(yīng)采用表面硬化處理的高強(qiáng)度合金鋼。6）金屬制的軟齒面齒輪，配對兩輪齒面的硬度差應(yīng)保持為3050HBS或者更多。鋼材的韌性好，耐沖擊，還可通過熱處理或化學(xué)熱處理改善其力學(xué)性能及提高齒面硬度，故適用于來制造齒輪。由于該齒輪承受載荷比較大，應(yīng)采用硬齒面（硬度350HBS），故選取合金鋼，以滿足強(qiáng)度要求，進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。323齒輪齒條的設(shè)計(jì)與校核（1）起升系統(tǒng)的功率設(shè)V為最低起鉆速度（米/秒），F(xiàn)為以V起升時(shí)游動(dòng)系統(tǒng)起重量（理論起重量，公斤）。起升功率PFN506取08（米/秒）1KW4805由于整個(gè)起升系統(tǒng)由四個(gè)液壓馬達(dá)所帶動(dòng)，所以每部分的平均功率為P12轉(zhuǎn)矩公式大直徑鋼管擴(kuò)徑送料系統(tǒng)設(shè)計(jì)7NMM5910PTN所以轉(zhuǎn)矩TMNN1205式中N為轉(zhuǎn)速（單位R/MIN）（2）各系數(shù)的選定計(jì)算齒輪強(qiáng)度用的載荷系數(shù)K，包括使用系數(shù)、動(dòng)載系數(shù)、齒間載荷分配系數(shù)及齒AVKK向載荷分配系數(shù)，即KAV1）使用系數(shù)A是考慮齒輪嚙合時(shí)外部因素引起的附加載荷影響的系數(shù)。該齒輪傳動(dòng)的載荷狀態(tài)為輕微沖擊，工作機(jī)器為重型升降機(jī)，原動(dòng)機(jī)為液壓裝置，所以使用系數(shù)取135。AK2）動(dòng)載系數(shù)V齒輪傳動(dòng)不可避免地會(huì)有制造及裝配誤差，輪齒受載后還要產(chǎn)生彈性變形，對于直齒輪傳動(dòng)，輪齒在嚙合過程中，不論是有雙對齒嚙合過渡到單對齒嚙合，或是有單對吃嚙合過渡到雙對齒嚙合的期間，由于嚙合齒對的剛度變化，也要引起動(dòng)載荷。為了計(jì)及動(dòng)載荷的影響，引入了動(dòng)載系數(shù)，如圖31所示。VK圖31動(dòng)載系數(shù)VK由于速度V很小，根據(jù)上圖查得，取10。VK3）齒間載荷分配系數(shù)一對相互嚙合的斜齒（或直齒）圓柱齒輪，有兩對（或多對）齒同時(shí)工作時(shí)，則載荷應(yīng)分配在這兩對（或多對）齒上。對于直齒輪及修形齒輪，取。1HF大直徑鋼管擴(kuò)徑送料系統(tǒng)設(shè)計(jì)84）齒輪載荷分布系數(shù)K當(dāng)軸承相對于齒輪做不對稱配置時(shí)，受災(zāi)前，軸無彎曲變形，齒輪嚙合正常，兩個(gè)節(jié)圓柱恰好相切受載后，軸產(chǎn)生彎曲變形，軸上的齒輪也就隨之偏斜，這就使作用在齒面上的載荷沿接觸線分布不均勻。計(jì)算齒輪強(qiáng)度時(shí)，為了計(jì)及齒面上載荷沿接觸線分布不均勻的現(xiàn)象，通常以系數(shù)來表征齒K面上載荷分布不均勻的程度對齒輪強(qiáng)度的影響。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)表104取137。HK綜上所述，最終確定齒輪系數(shù)K1351113718AV（3）齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)參數(shù)、許用應(yīng)力的選擇1壓力角的選擇我國對一般用途的齒輪傳動(dòng)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)壓力角為20。2齒數(shù)Z的選擇為使齒輪免于根切，對于20的標(biāo)準(zhǔn)直齒輪，應(yīng)取Z17，這里取Z20。173齒寬系數(shù)的選擇D由于齒輪做懸臂布置，取06D4預(yù)計(jì)工作壽命10年，每年250個(gè)工作日，每個(gè)工作日10個(gè)小時(shí)102501025000HHL5齒輪的許用應(yīng)力按下式計(jì)算NLIMKS式中S疲勞強(qiáng)度安全系數(shù)。對于接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，取S1；進(jìn)行齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，取S12515?？紤]應(yīng)力循環(huán)次數(shù)影響的系數(shù)，稱為壽命系數(shù)。應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N的計(jì)算方法是N設(shè)N為齒輪的轉(zhuǎn)速（單位為R/MIN）；J為齒輪每轉(zhuǎn)一圈時(shí)，同一齒面嚙合次數(shù)；為齒輪工作壽命（單位為H），則齒輪工作應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N按下式計(jì)算HLN60NJN暫取10，則N60102500015。710查機(jī)械設(shè)計(jì)表1018可得13。NK齒輪疲勞極限。彎曲疲勞極限用代入；接觸疲勞極限用代入，查機(jī)械設(shè)計(jì)LIMFEHLIM圖1021得980。1500HLI13S1NKLIM13980274MPAS大直徑鋼管擴(kuò)徑送料系統(tǒng)設(shè)計(jì)9S14780FEMPA1FNK（雙向工作乘以07）42497574HEPAS當(dāng)齒數(shù)Z2017時(shí)，齒形系數(shù)28297應(yīng)力校正系數(shù)155152FYSAY基本參數(shù)選擇完畢324齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算公式32FASDKTMZ321FSADYZKMKM開式齒輪磨損系數(shù)，KM125（機(jī)械設(shè)計(jì)手冊（3卷）14134）轉(zhuǎn)矩NMM（1式）590PTN61ZV所以V08N8992/M（2式）238M將1式、2式及各參數(shù)代入計(jì)算公式得82315706592解得；203取M25那么N95，取N10NM5546109T齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算公式E3DHZKTU122（）式中的單位為MPA，D的單位為MM，其余各符號的意義和單位同前。H由于本傳動(dòng)為齒輪齒條傳動(dòng)，傳動(dòng)比近似無窮大，所以1U為彈性影響系數(shù)，單位，其數(shù)值查機(jī)械設(shè)計(jì)表，取1898EZ12MPAEZ12MPA計(jì)算，試求齒輪分度圓直徑5675MME3DHZKTU22（）3241789608通過模數(shù)計(jì)算得M3，Z20所以分度圓直徑D32060MM所以取兩者偏大值D500MM計(jì)算齒寬B066036MMD齒高H225M2253675MM最終確定齒輪數(shù)據(jù)大直徑鋼管擴(kuò)徑送料系統(tǒng)設(shè)計(jì)10模數(shù)M3齒數(shù)Z20分度圓直徑D60MM齒高H675MM齒寬B40MM轉(zhuǎn)速N35R/MIN33送料車輪設(shè)計(jì)根據(jù)CAD匹配得到，本次的送料車輪如下圖示圖32送料車輪34送料車架設(shè)計(jì)送料車架就是本裝置的機(jī)架。機(jī)器中的部件或大型零部件都應(yīng)有機(jī)座支承，各種傳動(dòng)件也必須加以保護(hù)并與外界隔開，避免零件損傷或造成人身或設(shè)備的安全事故，所以也應(yīng)有箱體或殼體加以保護(hù)并支承各傳動(dòng)件。機(jī)器這樣一種零件，它能支承零件或部件并保護(hù)它們之間的聯(lián)系，以及包容傳動(dòng)件的箱體等統(tǒng)稱為機(jī)架零件，如機(jī)器中的箱體，儀器儀表的殼體，機(jī)床的床身，立柱，其他機(jī)器中的底座及發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體等16。（1）機(jī)架的分類及特點(diǎn)A鑄造機(jī)架主要材料是鑄鐵，有時(shí)也用鑄鋼或鑄鋁合金。鑄造機(jī)架形狀可以比較復(fù)雜，鑄造工藝較成熟，毛坯重量較好。B焊接機(jī)架由鋼板和型鋼或鍛件和型鋼組合焊接而成。重量輕，生產(chǎn)周期短，單件小批量生產(chǎn)中常用。C非金屬機(jī)架包括混凝土預(yù)應(yīng)力機(jī)架，花崗巖機(jī)架或塑料機(jī)架。根據(jù)實(shí)際需要?dú)飧诅衲C(jī)常用鑄造機(jī)架，材料為HT20017。（2）鑄造機(jī)架實(shí)際要求鑄造機(jī)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)綜合考慮各種因素，既要保證工作性能，又工藝性能好，合理的結(jié)構(gòu)是在最小重量條件下具有最好的剛度和強(qiáng)度，所以焊接機(jī)架設(shè)計(jì)準(zhǔn)則包括三方面的要求A剛度機(jī)架的剛度包括靜剛度和動(dòng)剛度，靜剛度限制外力作用下的變形量，動(dòng)剛度主要是指機(jī)架的抗振能力及抗熱變形能力。B強(qiáng)度要求在最大的外載荷（包括突然性載荷）作用下，保證機(jī)架不出現(xiàn)損壞，機(jī)架的強(qiáng)度包括靜強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度。C穩(wěn)定性包括結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和精度穩(wěn)定性。除此之外，還應(yīng)特別注意機(jī)架連接時(shí)的形位誤差，力求穩(wěn)定的同時(shí)，保證工件的加工精度。大直徑鋼管擴(kuò)徑送料系統(tǒng)設(shè)計(jì)11根據(jù)上述分析，本次的送料車架如下圖示圖33送料車架35升降液壓缸設(shè)計(jì)351液壓缸內(nèi)徑D和活塞桿直徑D的確定送料機(jī)常用的推力F2KN，取液壓系統(tǒng)工作壓力為20MPA，系統(tǒng)背壓03MPA，則有2462111089790MNPFAM844由計(jì)算所得的液壓缸內(nèi)徑D按表31圓整到相近的標(biāo)準(zhǔn)直徑，以便采用標(biāo)準(zhǔn)的密封元件。表31液壓缸內(nèi)徑尺寸系列GB23481980MM810121620253240506380（90）100（110）125（140）160（180）200（220）250320400500630注括號內(nèi)數(shù)值為非優(yōu)先選用值故液壓缸內(nèi)徑取標(biāo)準(zhǔn)值MD45大直徑鋼管擴(kuò)徑送料系統(tǒng)設(shè)計(jì)12活塞桿的直徑MDD53170由計(jì)算所得的活塞桿直徑按表32圓整到相近的標(biāo)準(zhǔn)直徑，以便采用標(biāo)準(zhǔn)的密封元件。表32活塞桿直徑系列GB23481980MM45681012141618222252832364045505663708090100110125140160180200220250280320360400故液壓缸內(nèi)徑取標(biāo)準(zhǔn)值MD32352液壓缸壁厚和外徑的計(jì)算液壓缸的內(nèi)徑D與其壁厚的比值D/10的圓筒稱為薄壁圓筒，一般采用無縫鋼管，大多屬于薄壁圓筒結(jié)構(gòu)，其壁厚按薄壁圓筒壁厚公式計(jì)算2YPD式中液壓缸壁厚（M）。D液壓缸內(nèi)徑（M）。試驗(yàn)壓力，一般取最大工作壓力的（12515）倍（MPA）。額定壓力16MPA，YPNP取15MPA。YN15230缸筒材料的許用應(yīng)力。，其中為材料抗拉剛度，N為安全系數(shù)，一BB般取N5。的值為鍛鋼110120MPA；鑄鋼100110MPA；無縫鋼管BBB110110MPA；高強(qiáng)度鑄鐵60MPA；灰鑄鐵25MPA。B對于D/10時(shí)，應(yīng)該按材料力學(xué)中的厚壁圓筒公式進(jìn)行壁厚的計(jì)算。對于脆性材料以及塑性材料04123YPD式中的符號意思與前面相同。液壓缸壁厚算出后，即可以求出缸體的外徑為1D12式中值應(yīng)該按無縫鋼管標(biāo)準(zhǔn)，或者按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)圓整為標(biāo)準(zhǔn)值。D在設(shè)計(jì)中，取試驗(yàn)壓力為最大工作壓力的15倍，即152MPA3MPA。而缸筒材料許用YP應(yīng)力取為100MPA。B應(yīng)用公式得，2YP380621/5M大直徑鋼管擴(kuò)徑送料系統(tǒng)設(shè)計(jì)13下面確定缸體的外徑，缸體的外徑8026MM92MM。在液壓傳動(dòng)設(shè)計(jì)手冊中1D2查得選取標(biāo)準(zhǔn)值100MM。在根據(jù)內(nèi)徑D和外徑重新計(jì)算壁厚MM1D112D0810MM353液壓缸工作行程的確定液壓缸工作行程長度，可以根據(jù)執(zhí)行元件機(jī)構(gòu)實(shí)際工作的最大行程來確定，并且參照表33中的系列尺寸來選取標(biāo)準(zhǔn)值。表33液壓缸活塞行程參數(shù)系列（MM）255080100125160200250320400500630800100012501600200025003200400040639011014018022028036045055070090011001400180022002800390024026030034038042048053060065075085095010501200130015001700190021002400260030003800注液壓缸活塞行程參數(shù)依、次序優(yōu)先選用。由已知條件知道最大工作行程為（864599）/21325MM，參考上表系列，取液壓缸工作行程為200MM。354缸蓋厚度的確定一般液壓缸多為平底缸蓋，其有效的厚度T按強(qiáng)度要求可以用下面兩式進(jìn)行進(jìn)似計(jì)算。無孔時(shí)2043YPTD有孔時(shí)20YTD式中缸蓋有效厚度（M）。缸蓋止口內(nèi)徑（M）。2D缸蓋孔的直徑（M）。0D在此次設(shè)計(jì)中，利用上式計(jì)算可取T25MM355最小導(dǎo)向長度的確定對于一般的液壓缸，最小導(dǎo)向長度H應(yīng)滿足以下要求20LDH式中液壓缸的最大行程。液壓缸的內(nèi)徑。大直徑鋼管擴(kuò)徑送料系統(tǒng)設(shè)計(jì)14為了保證最小導(dǎo)向長度H，如果過分增大和B都是不適宜的，必要時(shí)可以在缸蓋和活塞之間1L增加一個(gè)隔套K來增加H的值。隔套的長度C由需要的最小導(dǎo)向長度H決定，即12CLB在此設(shè)計(jì)中，液壓缸的最大行程為450MM，液壓缸的內(nèi)徑為80MM，所以應(yīng)用公式的MM325MM。0LDH0L245活塞的寬度B一般取得B（0610）D；缸蓋滑動(dòng)支撐面的長度，根據(jù)液壓缸內(nèi)徑D而定。1L當(dāng)D80MM時(shí)，??；16L當(dāng)D80MM時(shí)，取。0D活塞的寬度B（0610）D1830MM，取30MM356液壓缸強(qiáng)度校核（1）缸筒壁厚校核。YPD02當(dāng)時(shí)，壁厚應(yīng)滿足。Y04D113當(dāng)時(shí)，壁厚應(yīng)滿足前面已經(jīng)通過計(jì)算得D45MM，75MM。則有10，所以為厚壁缸。810MM58MMY04P123804123可見缸筒壁厚滿足強(qiáng)度要求。（2）活塞桿穩(wěn)定性的驗(yàn)算活塞桿受軸向壓縮負(fù)載時(shí)，它所承受的軸向力F不能超過使它穩(wěn)定工作所允許的臨界負(fù)載，KF以免發(fā)生縱向彎曲，從而破壞液壓缸的正常工作。的值與活塞桿材料性質(zhì)、截面的形狀、直徑K和長度以及液壓缸的安裝方式等因素有關(guān)?；钊麠U的穩(wěn)定性的校核依照下式（穩(wěn)定條件）進(jìn)行KFN式中安全系數(shù)，一般取24。KKN當(dāng)活塞桿的細(xì)長比時(shí)KLR12KF2EJL當(dāng)活塞桿的細(xì)長比時(shí)，且20120時(shí)，則KLR1212大直徑鋼管擴(kuò)徑送料系統(tǒng)設(shè)計(jì)15KF21KFALR式中安裝長度，其值與安裝方式有關(guān)。L活塞桿截面最小回轉(zhuǎn)半徑，。KRKRJA柔性系數(shù)。1由液壓缸支承方式?jīng)Q定的末端系數(shù)。2E活塞桿材料的彈性模量，對剛?cè)。12206/NMJ活塞桿橫截面慣性矩，A為活塞桿橫截面積。F由材料強(qiáng)度決定的實(shí)驗(yàn)值。根據(jù)驗(yàn)算，液壓缸滿足穩(wěn)定性要求。357液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)液壓缸主要尺寸確定以后，就進(jìn)行各部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。主要包括液壓缸缸體與缸蓋的連接結(jié)構(gòu)、活塞桿與活塞的連接結(jié)構(gòu)、活塞桿導(dǎo)向部分的結(jié)構(gòu)、密封裝置、緩沖裝置、排氣裝置、以及液壓缸的安裝連接結(jié)構(gòu)等。由于工作條件的不同，結(jié)構(gòu)形式也各不相同。設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)具體情況進(jìn)行選擇。（1）缸體與缸蓋的連接形式缸體與缸蓋常見連接方式有法蘭連接式、半環(huán)連接式、螺紋連接式、拉桿連接式、焊接式連接等。圖34常見的缸筒和缸蓋結(jié)構(gòu)圖34所示為常見的缸蓋和缸筒連接形式。圖41A為法蘭式連接結(jié)構(gòu)，這種連接結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉，容易加工，便于裝卸，強(qiáng)度較大，能夠承受高壓。但是外形尺寸較大，常用于鑄鐵制的缸筒上。圖34B為半環(huán)式連接結(jié)構(gòu)，這種連接分為外半環(huán)連接和內(nèi)半環(huán)連接兩者形式。它們的缸筒壁部由于開了環(huán)形槽而削弱了強(qiáng)度，為此有時(shí)要增加壁厚。它容易加工和裝卸、重量較輕，半環(huán)連接是一種應(yīng)用較為普遍的連接結(jié)構(gòu)，常用于無縫鋼管和鍛鋼制的缸筒上。圖34C、F為螺紋連接形式，這種連接分為外螺紋連接和內(nèi)螺紋連接兩者形式。它的缸筒端部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，外徑加工必須要求同時(shí)保證內(nèi)外徑同心，裝卸要使用專用工具，它的外形尺寸和重量都比較小，結(jié)構(gòu)緊湊，常常用于無縫鋼管和鍛鋼制的缸筒上。大直徑鋼管擴(kuò)徑送料系統(tǒng)設(shè)計(jì)16圖34D為拉桿式連接形式，這種連接結(jié)構(gòu)簡單，工藝性好、通用性強(qiáng)、易于裝拆，但是端蓋的體積和重量都非常大，拉桿在受力后容易拉伸變長，從而影響密封效果，僅適用于長度不大的中低壓缸。圖34D為焊接式連接，這種連接形式強(qiáng)度高，制造簡單，但是焊接時(shí)容易引起缸筒的變形。缸體端部與缸蓋的連接形式與工作壓力、缸體材料以及工作條件有關(guān)。通過綜合考慮，在此設(shè)計(jì)中，缸體端部與缸蓋采取法蘭連接的形式。（2）活塞桿與活塞的連接結(jié)構(gòu)活塞和活塞桿的結(jié)構(gòu)形式有很多，常見的有一體式、錐銷式連接外、還有螺紋式連接和半環(huán)式連接等多種形式，如圖35所示。半環(huán)式連接結(jié)構(gòu)復(fù)雜，裝卸不便，但是工作可靠。圖35活塞桿與活塞的結(jié)構(gòu)此外，活塞和活塞桿也有制成整體式結(jié)構(gòu)的，但是它只能適應(yīng)于尺寸較小的場合。活塞一般用耐磨鑄鐵制造，活塞桿則不論是空心的還是實(shí)心的，大多用鋼料制造。經(jīng)過綜合考慮，在此設(shè)計(jì)中，活塞桿與活塞的連接采取螺紋連接的形式，如圖36所示。圖36活塞桿與活塞的連接形式這種連接方式結(jié)構(gòu)簡單，便于拆卸，成本低廉，但是在震動(dòng)的過程中容易松動(dòng)，所以加了防松裝置，應(yīng)用范圍較廣。（3）活塞桿導(dǎo)向部分的結(jié)構(gòu)活塞桿導(dǎo)向部分的結(jié)構(gòu)，包括活塞桿與端蓋、導(dǎo)向套的結(jié)構(gòu)，以及密封、防塵和鎖緊裝置等。導(dǎo)向套的結(jié)果可以做成端蓋整體式直接導(dǎo)向，也可以做成與端蓋分開的導(dǎo)向套導(dǎo)向結(jié)構(gòu)。后者導(dǎo)向套磨損后便于更換，所以應(yīng)用比較普遍。導(dǎo)向套的位置可以安裝于密封圈的內(nèi)側(cè)，也可以安裝于密封圈的外側(cè)。機(jī)床和工程機(jī)械中一般采用裝在內(nèi)測的結(jié)構(gòu)，有利于導(dǎo)向套的潤滑；而壓油機(jī)常采用裝在外測的結(jié)構(gòu)，在高壓下工作時(shí)，使得密封圈由足夠的油壓將唇邊張開，以提高系統(tǒng)的密封性能?；钊麠U處的密封形式由O型、V型、Y型和型密封圈。為了清除活塞桿處外漏部分粘附的灰X塵，保證油液清潔以及減少磨損，在端蓋外側(cè)增加防塵圈。此設(shè)計(jì)經(jīng)過綜合考慮，采取端蓋直接導(dǎo)向。（4）密封裝置液壓缸中常見的密封裝置有間隙密封，摩擦環(huán)密封，密封圈密封等。間隙密封依靠運(yùn)動(dòng)件間的微笑間隙來防止泄露。為了提高這種裝置的密封能力，常在活塞的表大直徑鋼管擴(kuò)徑送料系統(tǒng)設(shè)計(jì)17面制造出幾條微小的環(huán)形槽，用以增大油液通過間隙時(shí)的阻力。它結(jié)構(gòu)簡單，摩擦阻力小，可以耐高溫，但是泄露大，加工要求高，磨損后無法恢復(fù)原有能力，只有在尺寸小、壓力較低、相對運(yùn)動(dòng)速度較高的缸筒和活塞間使用。摩擦環(huán)密封依靠活塞上的摩擦環(huán)（尼龍或者其他高分子材料制成）在“O”形圈彈力作用下貼緊缸壁而防止泄露。這種材料密封效果好，摩擦阻力較小并且穩(wěn)定，可以耐高溫，磨損后有自動(dòng)補(bǔ)償能力，但是加工要求高，裝拆不方便，適用于缸筒和活塞之間的密封。油缸主要采用密封圈密封，密封圈有O形、V形、Y形及組合式等數(shù)種，其材料為耐油橡膠、尼龍、聚氨脂等。它利用橡膠或者塑料的彈性使各種截面的環(huán)形圈貼緊在靜、動(dòng)配合面之間來防止泄露。它結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，磨損后有自動(dòng)補(bǔ)償能力，性能可靠，在缸筒和活塞之間、活塞和活塞桿之間、缸筒和缸蓋之間都能使用。（A）O形密封圈（如圖37）O形密封圈的截面為圓形，主要用于靜密封。與唇形密封圈相比，運(yùn)動(dòng)阻力較大，作運(yùn)動(dòng)密封時(shí)容易產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)，故一般不單獨(dú)用于油缸運(yùn)動(dòng)密封。圖37O形密封圈（B）V形密封圈（如圖38）V形圈的截面為V形，如圖所示，V形密封裝置是由壓環(huán)、V形圈和支承環(huán)組成。當(dāng)工作壓力高于10MPA時(shí)，可增加V形圈的數(shù)量，提高密封效果。安裝時(shí)，V形圈的開口應(yīng)面向壓力高的一側(cè)。圖38V形密封圈（C）Y形密封圈（如圖39）Y形密封圈的截面為Y形，屬唇形密封圈LIPSEAL。它是一種摩擦阻力小、壽命較長的密封圈，應(yīng)用普遍。Y形圈主要用于往復(fù)運(yùn)動(dòng)的密封。根據(jù)截面長寬比例的不同，Y形圈可分為寬斷面和窄斷面兩種形式，圖所示為寬斷面Y形密封圈。圖39Y形密封圈匯總上述設(shè)計(jì)結(jié)果，本次設(shè)計(jì)升降液壓缸結(jié)構(gòu)尺寸如下圖示大直徑鋼管擴(kuò)徑送料系統(tǒng)設(shè)計(jì)18圖310升降液壓缸36夾緊液壓缸設(shè)計(jì)夾緊缸的設(shè)計(jì)過程與上述35升降液壓缸相同，此處不再一一復(fù)述，夾緊液壓缸的結(jié)構(gòu)尺寸如下圖示圖311夾緊液壓缸大直徑鋼管擴(kuò)徑送料系統(tǒng)設(shè)計(jì)19第四章液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)及液壓元件選型41液壓回路的設(shè)計(jì)411制定調(diào)速方案節(jié)流調(diào)速一般采用定量泵供油，用流量控制閥改變輸入或輸出液壓執(zhí)行元件的流量來調(diào)節(jié)速度。此種調(diào)速方式結(jié)構(gòu)簡單，但效率低，發(fā)熱量大，多用于功率不大的場合。容積調(diào)速是靠改變液壓泵或液壓馬達(dá)的排量來達(dá)到調(diào)速的目的。其優(yōu)點(diǎn)是沒有溢流損失和節(jié)流損失，效率較高。但需要有輔助泵，此種調(diào)速方式適用于功率大、運(yùn)動(dòng)速度高的液壓系統(tǒng)。容積節(jié)流調(diào)速一般是用變量泵供油，用流量控制閥調(diào)節(jié)輸入或輸出液壓執(zhí)行元件的流量，并使其供油量與需油量相適應(yīng)。此種調(diào)速回路效率也較高，速度穩(wěn)定性較好，但其結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。本次采用節(jié)流調(diào)速。412制定壓力控制方案液壓執(zhí)行元件工作時(shí)，要求系統(tǒng)保持一定的工作壓力或在一定壓力范圍內(nèi)工作，也有的需要多級或無級連續(xù)地調(diào)節(jié)壓力，一般在節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)中，通常由定量泵供油，用溢流閥調(diào)節(jié)所需壓力，并保持恒定。在容積調(diào)速系統(tǒng)中，用變量泵供油，用安全閥起安全保護(hù)作用。在有些液壓系統(tǒng)中，有時(shí)需要流量不大的高壓油，這時(shí)可考慮用增壓回路得到高壓，而不用單設(shè)高壓泵。液壓執(zhí)行元件在工作循環(huán)中，某段時(shí)間不需要供油，而又不便停泵的情況下，需考慮選擇卸荷回路。在系統(tǒng)的某個(gè)局部，工作壓力需低于主油源壓力時(shí)，要考慮采用減壓回路來獲得所需的工作壓力。413選擇液壓動(dòng)力源液壓系統(tǒng)的工作介質(zhì)完全由液壓源來提供，液壓源的核心是液壓泵。節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)一般用定量泵供油，在無其他輔助油源的情況下，液壓泵的供油量要大于系統(tǒng)的需油量，多余的油經(jīng)溢流閥流回油箱，溢流閥同時(shí)起到控制并穩(wěn)定油源壓力的作用。容積調(diào)速系統(tǒng)多數(shù)是用變量泵供油，用安全閥限定系統(tǒng)的最高壓力。414繪制液壓系統(tǒng)圖送料系統(tǒng)系統(tǒng)圖由擬定好的控制回路及液壓源組合而成。各回路相互組合時(shí)要去掉重復(fù)多余的元件，力求系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單。注意各元件間的聯(lián)鎖關(guān)系，避免誤動(dòng)作發(fā)生。要盡量減少能量損失環(huán)節(jié)。提高系統(tǒng)的工作效率。大直徑鋼管擴(kuò)徑送料系統(tǒng)設(shè)計(jì)20為便于液壓系統(tǒng)的維護(hù)和監(jiān)測，在系統(tǒng)中的主要路段要裝設(shè)必要的檢測元件（如壓力表、溫度計(jì)等）。圖41送料系統(tǒng)液壓原理圖如圖41，為送料系統(tǒng)液壓原理圖，其中包含三位四通電磁換向閥；齒輪泵；油濾器；單向閥；液壓鎖；平衡閥；限位二位二通手動(dòng)換向閥；液壓缸組成。42液壓元件的選型421液壓泵的選擇由工況圖可知，整個(gè)工作循環(huán)過程中液壓缸的最大工作壓力為20MPA。選取油路總壓力損失為03MPA。則泵的最大工作壓力為MPAP320其次確定液壓泵的最大供油量，液壓缸所需的最大流量為382L/MIN，若取系統(tǒng)泄漏系數(shù)K105，則泵的流量為MIN/14851LQP根據(jù)以上壓力和流量的數(shù)值查產(chǎn)品目錄，選用YB163/63型的雙聯(lián)齒輪泵，其額定壓力為63MPA，容積效率085，總效率，所以驅(qū)動(dòng)該泵的電動(dòng)機(jī)的功率可由泵的工作壓力和80P輸出流量求出由于液壓缸在快退時(shí)輸入功率最大，如果取泵的效率為，這時(shí)驅(qū)動(dòng)液壓泵所需電動(dòng)機(jī)80P功率為WPP835043根據(jù)此數(shù)據(jù)查閱電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品目錄，選擇Y90S6型電動(dòng)機(jī)，其額定功率，額定轉(zhuǎn)速WPN750大直徑鋼管擴(kuò)徑送料系統(tǒng)設(shè)計(jì)21。MIN/910RN422液壓閥及輔助元件的選擇（1）閥的規(guī)格根據(jù)系統(tǒng)的工作壓力和實(shí)際通過該閥的最大流量，選擇有定型產(chǎn)品的閥件。溢流閥按液壓泵的最大流量選??；選擇節(jié)流閥和調(diào)速閥時(shí)，要考慮最小穩(wěn)定流量應(yīng)滿足執(zhí)行機(jī)構(gòu)最低穩(wěn)定速度的要求?？刂崎y的流量一般要選得比實(shí)際通過的流量大一些，必要時(shí)也允許有20以內(nèi)的短時(shí)間過流量。（2）閥的型式，按安裝和操作方式選擇。表41液壓元件型號及規(guī)格（GE系列）序號名稱通過流量型號及規(guī)格1濾油器1147XLX06802齒輪泵975CB503單向閥4875AF3EA10B4外控順序閥4875XF310B5溢流閥3375YF310B6三位四通電磁換向閥97534EF3YE10B7單向順序閥1157AXF310B8液控單向閥1157YAF3EA10B9二位二通電磁換向閥82122EF3E10B10單向調(diào)速閥975AQF3E10B11壓力表Y100T12壓力表開關(guān)KF3E3B13柴油機(jī)Y90S6423蓄能器的選擇根據(jù)蓄能器在液壓系統(tǒng)中的功用，確定其類型和主要參數(shù)。（1）液壓執(zhí)行元件短時(shí)間快速運(yùn)動(dòng)，由蓄能器來補(bǔ)充供油，其有效工作容積為式中A液壓缸有效作用面積（M2）；L液壓缸行程（M）；K油液損失系數(shù)，一般取K12；QP液壓泵流量（M3/S）；T動(dòng)作時(shí)間（S）（2）作應(yīng)急能源，其有效工作容積為式中要求應(yīng)急動(dòng)作液壓缸總的工作容積（M3）。大直徑鋼管擴(kuò)徑送料系統(tǒng)設(shè)計(jì)22有效工作容積算出后，根據(jù)有關(guān)蓄能器的相應(yīng)計(jì)算公式，求出蓄能器的容積，再根據(jù)其他性能要求，即可確定所需蓄能器。424管道尺寸的確定（1）管道內(nèi)徑計(jì)算式中Q通過管道內(nèi)的流量（M3/S）；管內(nèi)允許流速（M/S），見表42計(jì)算出內(nèi)徑D后，按標(biāo)準(zhǔn)系列選取相應(yīng)的管子。（2）管道壁厚的計(jì)算表42允許流速推薦值管道推薦流速/（M/S）液壓泵吸油管道0515，一般常取1以下液壓系統(tǒng)壓油管道36，壓力高，管道短，粘度小取大值液壓系統(tǒng)回油管道1526式中P管道內(nèi)最高工作壓力（PA）；D管道內(nèi)徑（M）；管道材料的許用B管道材料的抗拉強(qiáng)度（PA）；N安全系數(shù)，對鋼管來說，P7MPA時(shí)，取N8；P175MPA時(shí)，取N6；P175MPA時(shí)，取N4。425油箱容量的確定初始設(shè)計(jì)時(shí)，先按經(jīng)驗(yàn)公式（31）確定油箱的容量，待系統(tǒng)確定后，再按散熱的要求進(jìn)行校核。油箱容量的經(jīng)驗(yàn)公式為VQV式中QV液壓泵每分鐘排出壓力油的容積（M3）；經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，見表43。表43經(jīng)驗(yàn)系數(shù)系統(tǒng)類型行走機(jī)械低壓系統(tǒng)中壓系統(tǒng)鍛壓機(jī)械冶金機(jī)械12245761210在確定油箱尺寸時(shí)，一方面要滿足系統(tǒng)供油的要求，還要保證執(zhí)行元件全部排油時(shí)，油箱不能溢出，以及系統(tǒng)中最大可能充滿油時(shí)，油箱的油位不低于最低限度。43液壓系統(tǒng)的驗(yàn)算431壓力損失的驗(yàn)算大直徑鋼管擴(kuò)徑送料系統(tǒng)設(shè)計(jì)23運(yùn)動(dòng)部件工作進(jìn)給時(shí)的最大速度為12M/MMIN。進(jìn)給時(shí)的最大流量為1473L/MIN。則液壓油在管內(nèi)流速V1為V1CM/MIN8330CM/MIN139CM/MIN24QD321704管道流動(dòng)雷諾數(shù)為1RE1111EV3952300，可見油液在管道內(nèi)流態(tài)為層流，其沿程阻力系數(shù)06817RE1進(jìn)油管道BC的沿程壓力損失為PA1PA2VLD2290137068查閱換向閥4WE6E50/AG24的壓力損失PA。忽略油液通過管接頭、油路板1PA65等處的局部壓力損失，則進(jìn)油路總壓力損失為PAPA1P1A2P6600610432發(fā)熱溫升的驗(yàn)算在整個(gè)工作循環(huán)中，工進(jìn)階段所占的時(shí)間最長，為了簡化計(jì)算，注意考慮工進(jìn)時(shí)的發(fā)熱量。一般情況下工進(jìn)速度大時(shí)發(fā)熱量大，由于限壓式變量泵在流量不同時(shí)，效率相差極大，所以