2T装、出料机的研制——总体设计毕业设计论文.doc

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1、 毕业设计（论文）设计(论文)题目： 2T装、出料机的研制总体设计 目 录中文摘要、关键词1英文摘要、关键词2引言4第1章 装、出料机总体方案论证51.1设计依据51.1.1车间特点51.1.2车间布局及使用要求61.2总体方案61.3方案详解81.4液压控制方案论证13第2章 装、出料机参数确定162.1机械臂参数确定162.1.1机械臂受力计算162.1.2机械臂套筒强度校核202.2台架参数确定232.3小车参数确定242.4大车参数确定242.5液压部件参数确定252.5.1机械臂伸缩马达的设计252.5.2液压泵的选择262.5.3液压泵电机的选择262.5.4油箱的设计27第3章

2、装、出料机的安装及使用说明31结论33致谢34参考文献35 2T装、出料机的研制总体设计摘要：根据设计任务书中给出的技术参数，详细分析了装、出料机的各种功能和用途，参考锻造车间的特点，通过两个方案论证以及设计计算最终完成设计任务。方案一中，装、出料机有大车行走、小车行走、台架旋转、机械臂俯仰、机械臂伸缩、钳爪旋转、钳爪抓紧等七个自由度。大车行程20，速度30；小车行程2.5，速度15；机械臂行程1.8，伸缩速度40；台架可360度旋转，转速3；机械臂俯仰保证安装其前端的钳爪能够夹起高度位于0-1600范围内的锻料，可覆盖25-100的范围。钳爪可以360度旋转。液压系统工作油压16，机器重量1

3、8。方案二中，装、出料机只有大车行走、小车行走、台架旋转、机械臂升降四个自由度。机构简单，操作方便，容易掌握。本设计所遇到的难点有：机械臂伸缩、钳爪旋转、钳爪抓紧三个动作的机构设计。经过讨论最终采用机械臂的伸缩由液压马达带动齿轮齿条完成，齿条安装于机械臂的左侧；钳爪旋转由机械臂中的空心轴传递转矩；钳爪的抓紧由空心轴中的拉杆带动夹紧机构完成。为防止小车倾覆使主动轮与轨道分离，设计了防倾覆机构。台架的旋转由外齿式回转支承与台架上的液压马达驱动行星齿轮配合完成。关键词：装、出料机 机械臂 总体设计 Development of Feed and ExportsMaterial Machine wit

4、h 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 programme to complete

5、 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, speed is 15m/min; Arm

6、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. Working oil pressure o

7、f 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.Difficulties encountered in this

8、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 by arm in the hollow sh

9、aft; Grips 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 bench hydraulic motor-drive

10、n gear.Key words ：with a feeder ;manipulator; integral design 引 言装、出料机是锻造生产中为室式加热炉装出锻件坯料用的常用设备。由于装、出料机的动作灵活、操作简单，不仅可以缩短大量辅助时间，提高劳动生产率，而且能大大减轻繁重的体力劳动，改善劳动条件，节省人力，因而受到了广大锻造工人的欢迎。本设计的任务是设计额定装载为2吨的装、出料机，用于锻造生产过程中。其功能为：从料场取料，送入加热炉；从加热炉取料，送至锻锤前料台；从锻锤前料台取料，送至成品堆放区。首先进行调研，了解锻造生产过程、锻造生产设备及其工作环境等，结合毕业设计任务书中的设

11、计依据及要求，对总体方案进行论证，经分析、研究选出了最佳的设计方案，最终完成总体设计。本设计说明书介绍了总体设计部分论证、分析、计算等过程。第1章 装、出料机总体方案论证1.1 设计依据1.1.1车间特点1.锻造生产是在金属灼热的状态下进行的(如低碳钢锻造温度范围在1250750C之间)，由于有大量的手工劳动，稍不小心就可能发生灼伤。 2.锻造车间里的加热炉和灼热的钢锭、毛坯及锻件不断地发散出大量的辐射热，锻件在锻压终了时仍然具有相当高的温度，工人经常受到热辐射的侵害。 3.锻造车间的加热炉在燃烧过程中产生的烟尘排入车间的空气中，不但影响作业环境，还降低了车间内的能见度，对于燃烧固体燃料的加热

12、炉，情况就更为严重，因而也可能会引起工伤事故。 4.锻造生产中所使用的设备如空气锤、蒸汽锤、摩擦压力机等，工作时发出的都是冲击力；设备在承受这种冲击载荷时，本身容易突然损坏，如锻锤活塞杆的突然折断，而造成严重的伤害事故。 5.锻工的工具和辅助工具，特别是手锻和自由锻的工具、夹钳等名目繁多，这些工具都是一起放在工作地点的。在工作中，工具的更换非常频繁，存放往往又是杂乱的，这就必然增加对这些工具检查的困难。当锻造中需用某一工具而又不能迅速找到时，有时会“凑合”使用类似的工具，为此往往会造成工伤事故。 6.由于锻造车间设备在运行中发生的噪声和振动，使工作地点嘈杂刺耳。影响人的听觉和神经系统，分散了注

13、意力，因而增加了发生事故的可能性。从车间的温度、空气、噪音、设备分析，车间的工作环境相当恶劣。1.1.2车间布局及使用要求装、出料机在此工作环境中要完成从料场取料，送入加热炉；从加热炉取料，送至锻锤前料台；从锻锤前料台取料，送至成品堆放区等一系列动作。最大装、出料重量：2T，加热炉口底沿距地面高度1200,锻锤前料台高度800。由设计任务书中所述：装、出料机的覆盖范围为：2510。长边对加热炉，另一边对成品堆放区，其左端对料场，右端对锻锤前台，以及对锻造加工的了解。绘制车间布局图如图1.1所示。图1.1车间布局图通过调研与分析，装、出料机要在车间内完成x、y、z以及绕z方向的旋转。图1.2装、

14、出料机机构图1.2 总体方案由机构图的分析得出两套方案： 图1.3方案一1-齿条 2-机械臂套筒 3-支脚 4-液压马达 5液压缸 6-液压马达 7-蜗轮壳 8-液压缸 9-工作室 10-液压泵 11-配电箱 12-电动机 13-油箱 14-工作平台 15-大车轮 16-小车轮 17-平板加强筋 18-液压马达 19-回转支承 20-滑环 21-电动机 22-大车 23-机械臂 24-斜键 25-钳爪图1.4方案二1-钳爪 2-机械臂 3-液压缸 4-轨道 5-减速器 6-电动机 7-配重铁 8-油箱 9-液压马达 10-丝杠1.3 方案详解在此两种总体方案中，x方向的运动由大车的行驶完成。主

15、要考虑到设备要在此方向上的距离最长，而且要移至加热炉、锻锤、料堆等位置，应该设计为装、出料机最底部。同时需要其运行平稳，载重大。通过调研考察，由于设备负责将重物移动，联想到装载重物的叉车、铲车等一系列车辆。经过研究采用车辆的运动来完成。但其车胎是橡胶制成的，如果装、出料机采用橡胶制的轮胎，在如此恶劣的环境中轮胎会损害较为严重，维修的频率也会很大，不利于提高生产效率。在机加工车间里都有转运车这种设备，是依照地面上的轨道移动的，车轮是金属制成的，其载重大，运行平稳，所以装、出料机应选择这种轨道式的运动，车轮由金属制成，不但可以克服环境恶劣的条件，还可以满足运行平稳的要求。y方向的运动由小车的行驶完成。在此方向的论证中提出了两个方案，方案一：使用车辆方案来完成，如图1.5所示。方案二：使用丝杠来完成，如图1.6所示。 图1.5车辆方案 图1.6丝杠方案从两种方案的的特点和工作条件来论证。丝杠是工具机械和精密机械上最常使用的传动元件，其主要功