【溫馨提示】 dwg后綴的文件為CAD圖,可編輯,無(wú)水印,高清圖,,壓縮包內(nèi)文檔可直接點(diǎn)開(kāi)預(yù)覽,需要原稿請(qǐng)自助充值下載,請(qǐng)見(jiàn)壓縮包內(nèi)的文件及預(yù)覽,所見(jiàn)才能所得,請(qǐng)細(xì)心查看有疑問(wèn)可以咨詢(xún)QQ:414951605或1304139763
新金剛石和前沿碳處理技術(shù)
2005年第4卷
MYU東京
NDFCT 486
用于高速磨削的高性能cBN和金剛石砂輪的發(fā)展
Nofihiro Funayama和Junichi Matsuda*
日本千葉市,290-0515,朝日金剛石工業(yè)有限公司研究與開(kāi)發(fā)(2004年11月29日至2005年3月19日)
關(guān)鍵詞:高速磨削,cBN viMfied結(jié)合劑砂輪,金剛石砂輪
高速磨削用的cBN輪是一般的研磨方法,對(duì)這種方法的改進(jìn)技術(shù)是必要的。因此,有限元法(FEM)被用來(lái)優(yōu)化車(chē)輪的形狀,并設(shè)計(jì)爆破試驗(yàn)驗(yàn)證。為了重復(fù)研磨實(shí)驗(yàn),一個(gè)適合用于高速研磨優(yōu)化的車(chē)輪(的技術(shù)必須要)很發(fā)達(dá)。輪的表現(xiàn)在這磨削實(shí)驗(yàn)里驗(yàn)證了,通過(guò)整修和換藥,車(chē)輪表面的調(diào)整是可能的。然后(才能)執(zhí)行用于金剛石砂輪性能確認(rèn)測(cè)試一個(gè)類(lèi)似的實(shí)驗(yàn)。
1.介紹
雖然對(duì)高速磨削效率的提高已經(jīng)研究了近六十年,但是破壞還是發(fā)生在常規(guī)輪圓周速度旋轉(zhuǎn)達(dá)到60米/秒的時(shí)候。
cBN晶體高速磨削研究一直以來(lái)都是出現(xiàn)在市場(chǎng)上。 高速主軸的發(fā)展加快了其實(shí)際用途的發(fā)展。因?yàn)閏BN 晶體的硬度,熱穩(wěn)定性,尤其重要的是,切削刃的磨料顆粒,都適合用于高速研磨,因?yàn)樗仨毐3止ぷ骱荛L(zhǎng)一段時(shí)間。
在20世紀(jì)80年代,使用(磨料,輪轂,磨床)高速磨削相關(guān)技術(shù)的發(fā)展,決定了它的實(shí)際用途。特別是,高速研磨技術(shù)被應(yīng)用到到高效率的齒形磨削加工汽車(chē)零部件上。圓周速度達(dá)到160米/秒的大規(guī)模生產(chǎn)線是目前的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),高速磨削已知最先進(jìn)的加工者:電子郵箱:matsuda@asahidia.co.jp
該報(bào)告提出了一些不可缺少的對(duì)于大規(guī)模生產(chǎn)線的部分都采用200米/秒的圓周速度進(jìn)行高速磨削的技術(shù)。
2.車(chē)輪設(shè)計(jì)的高速磨削
高速磨削,在一般情況下,是施加到玻璃化的cBN的車(chē)輪上的。用于車(chē)輪高速磨削,不僅是良好的磨削性能,考慮以下三個(gè)點(diǎn),而且由離心力引起的應(yīng)力和位移引起的對(duì)安全方面旋轉(zhuǎn)的破壞的減少是很有必要的。
1】輪芯材的選擇
2】輪芯的設(shè)計(jì)
3】接合層的粘合方法
輪轂的設(shè)計(jì)和車(chē)輪的平衡,影響表面光潔度和形狀在下一節(jié)中解釋。
2.1輪芯的高速磨削
對(duì)于輪芯的高速砂輪,所選擇的材料應(yīng)具有較高的的剛性。鋁合金,鈦合金和碳纖維增強(qiáng)塑料(CFRP)等材料符合此標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)槲灰坪蛻?yīng)力,會(huì)降低材料的剛性,就如如。 (1)和(2)所示的那樣。
E:楊氏模量,V:泊松比,p:比重;w:角速度
R:內(nèi)徑;R:外徑;k:R/r;g:重力加速度
此外,獲取所選擇材料的易用性是必須要考慮的。雖然最近從環(huán)境保護(hù)和降低回收成本的觀點(diǎn)出發(fā),在圓周速度為160m/s時(shí)通常使用的鈦合金和鋁合金鋼,但是,在200米/秒是卻不能使用。因?yàn)樾静牡倪x擇需要考慮材料的疲勞極限。
2.2車(chē)輪的形狀
在車(chē)輪的高速磨削中,除了核心材料的選擇,形狀也是很重要的。利用有限元法(FEM)中的設(shè)計(jì),以降低由于離心力的應(yīng)力和位移。特別是,由于離心力的位移,直接關(guān)系到車(chē)輪的破壞,控制這種位移的設(shè)計(jì)是一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。圖1示出的以位移值的差異作為形狀的函數(shù)。由于具有窄的點(diǎn)A和B的類(lèi)型是有效的位移,這樣的形狀的輪子被經(jīng)常采用。此外,車(chē)輪的重量的設(shè)計(jì)作為減少輪交換的工作的一個(gè)因素,也被認(rèn)為是在塑造最佳的車(chē)輪形狀。
圖一 旋渦的速度位移的關(guān)系。
2.3粘附性
許多陶瓷結(jié)合劑砂輪已應(yīng)用于CBN高速砂輪,其中有一些附著到金屬芯的分部。由于adherance核心直接涉及到剝落和銷(xiāo)毀段,所以為了防止破壞的車(chē)輪,粘合劑的選擇是很重要的。此外,通過(guò)考慮的段的形狀和長(zhǎng)度,和優(yōu)化的車(chē)輪的外直徑是一個(gè)函數(shù),車(chē)輪破壞速度是可以得到改善的。圖2示出了不同的段長(zhǎng)度的銷(xiāo)毀速度比較。
2.4車(chē)輪平衡
由于離心力的作用,車(chē)輪由于不平衡引起振動(dòng),形狀和表面粗糙度增加使其變得更壞。根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),由于不平衡的重量與轉(zhuǎn)速的第二功率成正比,必須經(jīng)過(guò)高速磨削車(chē)輪平衡調(diào)整的開(kāi)始,但可能會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤的核心形狀的主軸或不準(zhǔn)確的裝修不平衡。圖3顯示了不平衡量的關(guān)系為主軸的擬合誤差。在這種情況下,因?yàn)檐?chē)輪被分離,重心的變化成為一個(gè)問(wèn)題。一個(gè)解決這個(gè)問(wèn)題的方法是采用O環(huán)輪孔。據(jù)了解,采用此方法時(shí)擬合誤差的效果是不明顯的,就像圖4所示。然而,該方法并不能減少不平衡量。因?yàn)?,它最重要的是要抑制?chē)輪的不平衡,平衡必須配備改性機(jī)理,即使在機(jī)器方面來(lái)說(shuō),平衡的調(diào)整也是所需的。雖然使用了平衡變形的機(jī)制,但是,這是不夠的。因?yàn)樵诟咚傩D(zhuǎn)的車(chē)輪上使用的液體由于離心力的作用而會(huì)流向外部。由操作者加入重量進(jìn)行調(diào)整后的車(chē)輪被安裝在機(jī)器上是由最有效的解決辦法。然而,這種方法從安全的觀點(diǎn)出發(fā)并不推薦。但是隨著高速磨削使用次數(shù)的增加這個(gè)問(wèn)題應(yīng)該能夠得到解決。
圖2段的長(zhǎng)度和破壞的速度比較
圖三(左)關(guān)系的不平衡擬合誤差。圖四(右)不平衡的車(chē)輪O形環(huán)
3砂輪高速磨削的安全性評(píng)價(jià)
通過(guò)進(jìn)行破壞試驗(yàn)從各種檢查結(jié)果對(duì)砂輪進(jìn)行優(yōu)化,從而對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行驗(yàn)證。圖5示出的掛在車(chē)輪上的旋轉(zhuǎn)測(cè)試儀是一種使用壓縮空氣作為驅(qū)動(dòng)源的空氣渦輪機(jī),安裝懸掛在主軸上的自旋測(cè)試儀。此測(cè)試儀具有測(cè)試旋轉(zhuǎn)輪稱(chēng)重可達(dá)到于40,000分鐘的能力,如用于曲柄軸的300千克的大直徑輪。就像圖。 6所示破壞試驗(yàn)后的車(chē)輪。此測(cè)試輪是由輕合金制成的,并于200 RN/ s的旋轉(zhuǎn)開(kāi)始。 “破壞速度為550米/秒。 A組的設(shè)計(jì)師正在研究測(cè)試的結(jié)果,開(kāi)發(fā)一種更安全的車(chē)輪。
4高速磨削
4.1高速磨削砂輪
因?yàn)樗窃谝粋€(gè)恒定的磨料負(fù)載,能夠提高磨削效率,導(dǎo)致的結(jié)果是添加到磨料的負(fù)荷降低,增加圓周速度,和磨削負(fù)荷隨之減小。這是高速研磨的最大優(yōu)點(diǎn)。
圖 5(左)砂輪在旋轉(zhuǎn)測(cè)試儀中的照片 圖6(右) 測(cè)試后破壞的砂輪
圖 7 磨削負(fù)載與圓周速率之間的關(guān)系。
圖片顯示了在恒定的磨削條件下,磨削負(fù)載與圓周速率之間的關(guān)系。車(chē)輪零件的數(shù)目通常代表了車(chē)輪的壽命。,增加部件的數(shù)量以降低車(chē)輪的磨損,這是必要的。并且車(chē)輪的耐磨損規(guī)格這個(gè)要求也要保證。但是,也有許多情況下,更耐磨損輪的磨削負(fù)荷增加,這對(duì)形狀和表面粗糙度的精度上右相當(dāng)大的影響。因此,如果磨削負(fù)荷降低,某些步驟必須采取確保工件的具有可以完成的所需特性。修整是其中的一些步驟,也是有效的高速磨削的重要元素。在高速磨削上有很多CBN陶瓷結(jié)合劑的砂輪。這些砂輪和金剛石制成的的修整器同時(shí)進(jìn)行修整工作。在整修時(shí),cBN的切削刃和的圓周速度之比(修整速度/車(chē)輪速度)是可以調(diào)整的。旋轉(zhuǎn)修整器的進(jìn)料速度也是可以改變的。圖8顯示了出了通過(guò)以下方式獲得整修研磨特性的概念圖表。整修研磨條件是成立一個(gè)大的圓周速度比,高進(jìn)給速度會(huì)降低車(chē)輪的磨削負(fù)荷。因?yàn)樗谖覀兪褂酶咚俜鬯闄C(jī)執(zhí)行整修研磨試驗(yàn)所需的條件下不能夠達(dá)到良好的加工工件的質(zhì)量,我們必須考慮適合的車(chē)輪結(jié)合的條件。
對(duì)于加工用旋轉(zhuǎn)修整器,重要的是要選擇適合的cBN輪的工件。尤其是在一個(gè)較高的圓周速度比下對(duì)一些高速磨削整修器的選擇。這是要考慮旋轉(zhuǎn)修整器的耐磨損性和剛性。這樣的旋轉(zhuǎn)修整器的使用很依賴(lài)cBN的陶瓷結(jié)合劑砂輪的表面調(diào)整。圖9示出的,在測(cè)試過(guò)程中,cBN陶瓷結(jié)合劑的表面。垂直軸是圓周速度比,水平軸是進(jìn)給速度 率。我們知道,這是可能改變的陶瓷結(jié)合劑的表面和cBN的圓周速度比的組合。
4.2金剛石砂輪高速磨削
前面所討論的是cBN砂輪在高速磨削中的應(yīng)用。在高速研磨中,用金剛石砂輪甚至一個(gè)鉆石輪高速磨削施加倒角磨削奧拉液晶顯示器(LCD)玻璃和汽車(chē)玻璃可能效率會(huì)很高。
圖8 整修研磨的概念圖
圖 9 砂輪表面修整后,用激光顯微鏡分析。
圖10(左)改進(jìn)的例子 圖11(右)金剛石砂輪研磨板玻璃的例子
使用金剛石砂輪,我們不能像cBN輪一樣達(dá)到研磨效率正比于車(chē)輪速度。在高速磨削時(shí),磨削頭達(dá)到高溫,以及金剛石的碳轉(zhuǎn)化。這是因?yàn)榻饎偸臒崽匦浴R虼?,有必要考慮在高速使用金剛石砂輪磨削時(shí)的冷卻方法。
此外,使用金剛石砂輪的情況下,不同于cBN的陶瓷結(jié)合劑砂輪,我們無(wú)法控制磨削負(fù)荷或表面不同的粗糙度。因此,必須采取下列措施。
1為了提高磨削負(fù)荷,金剛石晶粒尺寸必須足夠大。
2為了改善表面粗糙度,金剛石密度必須高。
重要的是,我們將繼續(xù)調(diào)整車(chē)輪規(guī)格的要求。
結(jié)論
考慮到cBN輪以及金剛石砂輪,高速研磨砂輪的設(shè)計(jì)的特點(diǎn)以及使用已經(jīng)被引進(jìn)。各種磨床高速磨削技術(shù)的改進(jìn)往往是由于應(yīng)用在大規(guī)模生產(chǎn)線的發(fā)展的需要。因此,工具制造商必須確定適合每個(gè)個(gè)人用戶(hù)(需求的)規(guī)格。
參考文獻(xiàn)
H. Aikawa and J. Matsuda: JSME Spring Annual Meeting (1997) 185.
J. Matsuda: Journal of the Society of Grinding Engineers 44 (2000) 353.
H. Nishioka, K.Une, M. Mochizt~ki and J. Matsuda: New Diamond 59 (2000) 42.
T. Nishiyama: Journal of the Society of Grinding Engineers 45 (2000) 428.
H. Honma and H. Aikawa: Abrasive Technology Conference (2001) 81.
河北建筑工程學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)外文資料翻譯
系別: 機(jī)械工程系
專(zhuān)業(yè): 機(jī)械設(shè)計(jì)在制造及其自動(dòng)化
班級(jí): 機(jī) 094
姓名: 王 猛
學(xué)號(hào): 2009307419
外文出處:Cutting tool applications
附 件:1、外文原文;2、外文資料翻譯譯文。
指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ):
簽字:
年 月 日
注:請(qǐng)將該封面與附件裝訂成冊(cè)。
河北建筑工程學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書(shū)
課題
名稱(chēng)
QTZ40塔式起重機(jī)—變幅機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)
系: 機(jī)械工程系
專(zhuān)業(yè): 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其制動(dòng)化
班級(jí): 機(jī)094
姓名: 王猛
學(xué)號(hào): 2009307419
起迄日期: 2013年3月25日~ 2013年 6月21日
設(shè)計(jì)(論文)地點(diǎn):
指導(dǎo)教師: 李常勝
輔導(dǎo)教師:
發(fā)任務(wù)書(shū)日期: 2013年3月 5 日
1、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)目的:
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)機(jī)械專(zhuān)業(yè)學(xué)生在畢業(yè)前的一次全面訓(xùn)練,目的在于鞏固和擴(kuò)大學(xué)生在校所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)和專(zhuān)業(yè)知識(shí),訓(xùn)練學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析和解決問(wèn)題的能力。是培養(yǎng)、鍛煉學(xué)生獨(dú)立工作能力和創(chuàng)新精神的最佳手段。畢業(yè)設(shè)計(jì)要求每個(gè)學(xué)生在工作過(guò)程中,要獨(dú)立思考,刻苦鉆研,有所創(chuàng)新、解決相關(guān)技術(shù)問(wèn)題。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì),使學(xué)生掌握塔式起重機(jī)的總體設(shè)計(jì)、變幅機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、變幅小車(chē)的設(shè)計(jì)和計(jì)算等內(nèi)容,為今后步入社會(huì)工作崗位打下良好的基礎(chǔ)。
2、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)內(nèi)容和要求(包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等):
(1) 設(shè)計(jì)任務(wù):
① 總體參數(shù)的選擇(QTZ40級(jí)別)
② 結(jié)構(gòu)形式
(2) 總體設(shè)計(jì)
① 主要技術(shù)參數(shù)性能
② 設(shè)計(jì)原則
③ 平衡重的計(jì)算
④ 塔機(jī)的風(fēng)力計(jì)算
⑤ 整機(jī)傾翻穩(wěn)定性的計(jì)算
(3) 變幅機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和計(jì)算
① 變幅機(jī)構(gòu)的形式
② 確定卷筒尺寸
③ 選擇電動(dòng)機(jī)、減速器、制動(dòng)器、聯(lián)軸器
④ 驗(yàn)算實(shí)際變幅速度
⑤ 驗(yàn)算起、制動(dòng)時(shí)間
⑥ 電動(dòng)機(jī)發(fā)熱驗(yàn)算
⑦ 卷筒強(qiáng)度的計(jì)算
(4) 變幅小車(chē)的設(shè)計(jì)
① 變幅小車(chē)的形式
② 變幅小車(chē)的強(qiáng)度計(jì)算
(5) 設(shè)計(jì)要求
① 主要任務(wù):學(xué)生應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下獨(dú)立完成一項(xiàng)給定的設(shè)計(jì)任務(wù),編寫(xiě)符合要求的設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū),并正確繪制機(jī)械與電氣工程圖紙,獨(dú)立撰寫(xiě)一分畢業(yè)論文,并繪制有關(guān)圖表。
② 知識(shí)要求:學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)工作中,應(yīng)綜合運(yùn)用多學(xué)科的理論、知識(shí)與技能,分析與解決工程問(wèn)題。通過(guò)學(xué)習(xí)、鉆研與實(shí)踐,深化理論認(rèn)識(shí)、擴(kuò)展知識(shí)領(lǐng)域、延伸專(zhuān)業(yè)技能。
③ 能力培養(yǎng)要求:學(xué)生應(yīng)學(xué)會(huì)依據(jù)技術(shù)課題任務(wù),完成資料的調(diào)研、收集、加工與整理,正確使用工具書(shū);培養(yǎng)學(xué)生掌握有關(guān)工程設(shè)計(jì)的程序、方法與技術(shù)規(guī)范,提高工程設(shè)計(jì)計(jì)算、圖紙繪制、編寫(xiě)技術(shù)文件的能力;培養(yǎng)學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)、測(cè)試等科學(xué)研究的基本方法;鍛煉學(xué)生分析與解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。
④ 綜合素質(zhì)要求:通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì),學(xué)生應(yīng)掌握正確的設(shè)計(jì)思想;培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的工作作風(fēng);在工程設(shè)計(jì)中,應(yīng)能樹(shù)立正確的生產(chǎn)觀、經(jīng)濟(jì)觀與全局觀。
⑤ 設(shè)計(jì)成果要求:
1) 凡給定的設(shè)計(jì)內(nèi)容,包括說(shuō)明書(shū)、計(jì)算書(shū)、圖紙等必須完整,不得有未完的部分,不應(yīng)出現(xiàn)缺頁(yè)、少圖紙現(xiàn)象。
2) 對(duì)設(shè)計(jì)的全部?jī)?nèi)容,包括設(shè)計(jì)計(jì)算、機(jī)械構(gòu)造、工作原理、整機(jī)布置等,均有清晰的了解。對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程、計(jì)算步驟有明確的概念,能用圖紙完整的表達(dá)機(jī)械結(jié)構(gòu)與工藝要求,有比較熟練的認(rèn)識(shí)圖紙能力。對(duì)運(yùn)輸、安裝、使用等亦有一般了解。
3) 說(shuō)明書(shū)、計(jì)算書(shū)內(nèi)容要精練,表述要清楚,取材合理,取值合適,設(shè)計(jì)計(jì)算步驟正確,數(shù)學(xué)計(jì)算準(zhǔn)確,各項(xiàng)說(shuō)明要有依據(jù),插圖、表格及字跡均應(yīng)工整、清楚、不得隨意涂改。制圖要符合機(jī)械機(jī)械制圖標(biāo)準(zhǔn),且清潔整齊。
4) 對(duì)國(guó)內(nèi)外塔式起重機(jī)情況有一般的了解,對(duì)各種塔式起重機(jī)有一定的分析、比較能力。
其他各項(xiàng)應(yīng)符合本資料有關(guān)部分提出的要求。
3、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)成果要求(包括圖表、實(shí)物等硬件要求):
① 計(jì)算說(shuō)明書(shū)一份
內(nèi)容包括:設(shè)計(jì)任務(wù)要求的選型、設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容、畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告等。作到內(nèi)容完整,論證充分(包括經(jīng)濟(jì)性論證),字跡清楚,插圖和表格正規(guī)(分別進(jìn)行統(tǒng)一編號(hào))、批準(zhǔn),字?jǐn)?shù)要求不少于2萬(wàn)字;撰寫(xiě)中英文摘要;提倡學(xué)生應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)、計(jì)算與繪圖。
② 圖紙一套
不少于四張零號(hào)圖紙量
4、主要參考文獻(xiàn):
[1] 哈爾濱建筑工程學(xué)院主編.工程起重機(jī).北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社
[2] 董剛、李建功主編.機(jī)械設(shè)計(jì).機(jī)械工業(yè)出版社
[3] 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).化學(xué)工業(yè)出版社(5冊(cè))
[4] GB/T9462—1999 塔式起重機(jī)技術(shù)條件
[5] GB/T13752—1992 塔式起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范
[6] GB5144—1994 塔式起重機(jī)安全規(guī)程
5、本畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)課題工作進(jìn)度計(jì)劃:
起 迄 日 期
工 作 內(nèi) 容
2013.3.25-2013.3.28
2013.3.29-2013.4.13
2013.4.14-2013.4.20
2013.4.21-2013.5.15
2013.5.16-2013.6.5
2013.6.6-2013.6.19
2013.6.20-2013.6.21
熟悉整理資料
方案選擇及總體設(shè)計(jì)
繪制總圖
變幅機(jī)構(gòu)、變幅小車(chē)的設(shè)計(jì)
繪制變幅機(jī)構(gòu)、變幅小車(chē)裝配圖
繪制零件圖紙
準(zhǔn)備論文及答辯
教研室審查意見(jiàn):
教研室主任簽字:
年 月 日
系審查意見(jiàn):
系主任簽字:
年 月 日
河北建筑工程學(xué)院
畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告
系 別 機(jī)械工程系
專(zhuān) 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
班 級(jí) 機(jī)094
姓 名 王 猛
學(xué) 號(hào) 2009307419
指導(dǎo)教師 李常勝
實(shí)習(xí)成績(jī)
畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告
一、實(shí)習(xí)目的
畢業(yè)實(shí)習(xí)是工科本科學(xué)生的一個(gè)很重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。其任務(wù)是根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo),組織學(xué)生參觀相關(guān)的機(jī)械企業(yè)或部門(mén),培養(yǎng)學(xué)生重視實(shí)踐、增強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)際的觀念,深入調(diào)查研究、拓寬視野、增強(qiáng)面向人才市場(chǎng)、服務(wù)于社會(huì)的觀念。
我們這半學(xué)期的主要任務(wù)就是進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì),把我們大學(xué)四年所學(xué)到的機(jī)械知識(shí)理論聯(lián)系現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)需求進(jìn)行綜合應(yīng)用。這樣即可以進(jìn)一步鞏固所學(xué)的理論知識(shí),又對(duì)即將走向的工作崗位作一次實(shí)戰(zhàn)性的演習(xí)。因此這次畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)于我們這些即將走向工作崗位的大四的畢業(yè)生來(lái)說(shuō)是很重要的。為了給畢業(yè)設(shè)計(jì)做一個(gè)良好的鋪墊,畢業(yè)實(shí)習(xí)是一個(gè)不可缺少的環(huán)節(jié)。
二、實(shí)習(xí)內(nèi)容及進(jìn)度
最初是為期兩周的與機(jī)械相關(guān)的英文資料的翻譯,期間我們查閱了大量與設(shè)計(jì)相關(guān)的資料,其后就進(jìn)入了畢業(yè)實(shí)習(xí)階段。
我們?cè)诶蠋煹膸ьI(lǐng)下去宣化一家工程機(jī)械生產(chǎn)工廠。首先對(duì)我們進(jìn)行安全教育。老師給我們看安全生產(chǎn)記錄還有事故案例,一些注意事項(xiàng)加血淋淋的案例,盡管我很害怕,不敢聽(tīng)不敢看,但我不能,我必須聽(tīng)還要看,還要做筆記,這些血淋淋的案件給人們敲響了警鐘。老師給我們提了好多要求,我們都必須做到,畢竟事故發(fā)生了誰(shuí)也負(fù)擔(dān)不起。生命是無(wú)價(jià)的,一旦有嚴(yán)重?fù)p傷是無(wú)法恢復(fù)的。
安全規(guī)范如下:不允許穿涼鞋進(jìn)廠;進(jìn)廠必須穿長(zhǎng)褲; 禁止在廠里吸煙,被發(fā)現(xiàn)者罰款;進(jìn)廠后衣服不準(zhǔn)敞開(kāi),外套不準(zhǔn)亂掛在身上,不得背背包進(jìn)廠; 人在廠里不要成堆,不要站在主干道上 注重自身和學(xué)校形象;不準(zhǔn)亂按按扭、開(kāi)關(guān)。
再老師的帶領(lǐng)下我們了學(xué)習(xí)了從了解需求到設(shè)計(jì),工藝制定,生產(chǎn)裝配及測(cè)試的流程。老師告誡我們產(chǎn)品設(shè)計(jì)是個(gè)綜合信息處理的復(fù)雜過(guò)程,它最終的結(jié)果是把線條、符號(hào)、數(shù)字繪制成合理的設(shè)計(jì)圖樣,設(shè)計(jì)人員應(yīng)從以下幾個(gè)方面綜合考慮;
(l)簡(jiǎn)化每個(gè)零件的形狀,使機(jī)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單;
(2)合并零件的功能,減少零件的種類(lèi)或數(shù)量;
(3)應(yīng)用新結(jié)構(gòu)、新工藝、新材料、新原理來(lái)簡(jiǎn)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu),提高產(chǎn)品的可*性;
(4)分解部件,研究其裝配、組裝的最簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu);
(5)對(duì)相似零件進(jìn)行分組;
(6)對(duì)相似產(chǎn)品按標(biāo)準(zhǔn)數(shù)序列進(jìn)行產(chǎn)品系列化分析;
(7)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品零件的通用化和標(biāo)準(zhǔn)化。
產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員提高設(shè)計(jì)質(zhì)量的關(guān)鍵在于自覺(jué)、主動(dòng)地學(xué)習(xí)與生產(chǎn)加工過(guò)程和加工工藝方面有關(guān)的知識(shí),熟練掌握設(shè)計(jì)技巧。
好的設(shè)計(jì)如果沒(méi)有好的工藝是會(huì)大打折扣的,工藝沒(méi)有最好只有更好,工藝的改進(jìn)是無(wú)止境的。改進(jìn)工藝方案:
(l)避免沒(méi)有必要的切削加工,特別是沒(méi)必要的裝夾基準(zhǔn)面的切削加工。
焊接件準(zhǔn)備用自動(dòng)化程度較高的焊接機(jī)器人進(jìn)行焊接時(shí),應(yīng)考慮組成零件的焊前加工,保證焊接件各組成零件之間的相互位置尺寸,否則誤差太大,機(jī)器人將無(wú)法自動(dòng)跟蹤焊接。
(2)在保證零部件可*、合理使用的前提下,降低尺寸公差、表面粗糙度、形位公差等加工精度等級(jí)要求。
(3)減少零件的彎曲形狀和復(fù)雜程度,降低廢品率和生產(chǎn)制造成本。
(4)型鋼在進(jìn)行長(zhǎng)度下料時(shí),盡量把火焰切割改為型鋼剪切下料;一般板料的火焰切割改為用剪板機(jī)剪切下料;長(zhǎng)方形條狀工件從四邊剪切改為用條鋼,僅僅是長(zhǎng)度上的剪切下料。
通過(guò)對(duì)工程機(jī)械的生產(chǎn)過(guò)程參觀,對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的細(xì)節(jié)問(wèn)題有了更深的認(rèn)識(shí),紙上的來(lái)終覺(jué)淺。如配合和公差以前以為機(jī)械是粗糙的活,現(xiàn)在才發(fā)現(xiàn)自己是有偏見(jiàn)的,機(jī)械是粗中有細(xì)。軸承配合誤差不能超過(guò)倆道(一百道一毫米)。機(jī)架要平行且上面的空要定位精確才能保證安裝省時(shí)省力,提高效率。通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)我們了解了國(guó)外的先進(jìn)設(shè)備和制造工藝,我們的差距還很大。
三、實(shí)習(xí)結(jié)果
通過(guò)這次的畢業(yè)實(shí)習(xí)加上老師在實(shí)習(xí)過(guò)程中的現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo),使我對(duì)其他同學(xué)的課題有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。更了解了自己的不足生產(chǎn)實(shí)習(xí)是教學(xué)計(jì)劃中一個(gè)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié),雖然時(shí)間不長(zhǎng),但在實(shí)習(xí)的過(guò)程中,都學(xué)到了很多東西。
在實(shí)習(xí)的過(guò)程中,我對(duì)于各種加工機(jī)床有了更加直觀的了解,通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)觀看各種零件在機(jī)床上的加工過(guò)程,我對(duì)《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》上所講的夾具、定位方法、加工工序、工步等概念有了更加深入的認(rèn)識(shí);我了解到大多數(shù)零件生產(chǎn)工序大致有兩種,一種是最原始的手搖手柄定位加工,精確性不高,要求工人有很強(qiáng)的操作能力;另一種是數(shù)控控制,由設(shè)備自動(dòng)控制完成的,操作者只是裝卸輔助,但這個(gè)前提是操作者會(huì)操作機(jī)器。
實(shí)習(xí)中,我認(rèn)識(shí)到書(shū)本理論知識(shí)與現(xiàn)實(shí)操作的差距,比如,在課堂上時(shí)說(shuō)到自由度、刀具什么的都頭頭是道,可真正到了工廠里一問(wèn)這個(gè)限定了幾個(gè)自由度就蒙了,更別說(shuō)辨認(rèn)刀具了。但是,這也并不是說(shuō)書(shū)本知識(shí)與實(shí)際生產(chǎn)完全脫節(jié),在實(shí)習(xí)參觀過(guò)程中,有好多知識(shí)都得到了體現(xiàn)。紙上得來(lái)終覺(jué)淺,絕知此事要躬行!古人誠(chéng)不我欺?。?
在這短短的一個(gè)星期的實(shí)習(xí)中,老師帶領(lǐng)和教導(dǎo)下以及自已的努力參與學(xué)習(xí),對(duì)機(jī)械專(zhuān)業(yè)的各個(gè)方面有了深刻的理解和認(rèn)識(shí),并且鞏固了書(shū)本上的知識(shí),將理論運(yùn)用到實(shí)際中去,從實(shí)際施工中豐富自已的理論知識(shí),學(xué)會(huì)運(yùn)用辯證法去處理機(jī)械生產(chǎn)中遇到的各種問(wèn)題,我堅(jiān)信能過(guò)這一段時(shí)間的實(shí)習(xí),所獲得的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)對(duì)我終身受益,在我畢業(yè)后的實(shí)際工作中將不斷的得到驗(yàn)證。
四、實(shí)習(xí)總結(jié)
生產(chǎn)實(shí)習(xí)是我們機(jī)械專(zhuān)業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)中不可缺少的組成部分,其目的在于通過(guò)實(shí)習(xí)使學(xué)生獲得基本生產(chǎn)的感性認(rèn)識(shí),理論聯(lián)系實(shí)際,擴(kuò)大我們的知識(shí)面;同時(shí)又是鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生業(yè)務(wù)能力及素質(zhì)的重要渠道,培養(yǎng)當(dāng)代大學(xué)生具有吃苦耐勞的精神,也是學(xué)生接觸社會(huì)、了解企業(yè)的一個(gè)絕好的機(jī)會(huì)。我們的實(shí)習(xí)達(dá)到了我們所希望的效果,相信通過(guò)此次畢業(yè)實(shí)習(xí),會(huì)使我們每一位同學(xué)將理論與實(shí)際結(jié)合的更緊密,更能夠使我們掌握工程機(jī)械設(shè)計(jì)的基本流程、各種參數(shù)的選取、各種影響因素產(chǎn)生的特點(diǎn);使我們從容的面對(duì)以后的設(shè)計(jì)和即將踏入的工作崗位。
為期一個(gè)學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束,也就意味著我的大學(xué)生活即將結(jié)束。實(shí)習(xí)雖然結(jié)束了,再過(guò)兩個(gè)多月,我們真的就要走上工作崗位了,想想自己大學(xué)四年的生活,雖然有過(guò)失去,但也學(xué)會(huì)了很多,感謝老師們對(duì)我的諄諄教會(huì)。不管前方有多少風(fēng)雨,我一定會(huì)謹(jǐn)記自己所學(xué),按自己的人生規(guī)劃一直走下去。
河北建筑工程學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告
課題
名稱(chēng)
QTZ40塔式起重機(jī)—變幅機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)
系 別: 機(jī)械工程系
專(zhuān) 業(yè): 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
班 級(jí): 機(jī)094
學(xué)生姓名: 王 猛
學(xué) 號(hào): 2009307419
指導(dǎo)教師: 李常勝
課題來(lái)源
導(dǎo)師課題
課題類(lèi)別
畢業(yè)設(shè)計(jì)
一、論文資料的準(zhǔn)備
裝載機(jī)工作裝置是組成裝載機(jī)的關(guān)鍵部件之一。它按有無(wú)鏟斗托架可分為有鏟斗托架和無(wú)鏟斗托架兩種類(lèi)。有鏟斗托架的工作裝置其鏟斗裝在托架上,并由托架上的鏟斗液壓油缸控制鏟斗轉(zhuǎn)動(dòng)。由于鏟斗托架重量大,使得鏟斗的裝載重量相應(yīng)減少,因此,國(guó)內(nèi)外裝載機(jī)廣泛采用無(wú)鏟斗托架式工作裝置。按組成連桿機(jī)構(gòu)的構(gòu)件數(shù)不同可分為三桿、四桿、五桿、六桿和八桿;按輸入和輸出桿的轉(zhuǎn)向不同,又可分為正轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(輸入桿件與輸出桿件轉(zhuǎn)向相同)和反轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(輸入桿件與輸出桿件轉(zhuǎn)向相反)。其中轉(zhuǎn)斗缸后置式反轉(zhuǎn)六連桿機(jī)構(gòu)由于機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、容易布置,同時(shí)又能滿(mǎn)足主要設(shè)計(jì)要求,如能獲得大的傳動(dòng)比和掘起力,良好的鏟斗平移性能。
ZL50裝載機(jī)工作裝置為無(wú)鏟斗托架轉(zhuǎn)斗油缸后置式反轉(zhuǎn)六連桿機(jī)構(gòu),反轉(zhuǎn)六連桿機(jī)構(gòu)由搖臂、動(dòng)臂、鏟斗和連桿組成的四連桿機(jī)構(gòu),鏟斗液壓缸與動(dòng)臂液壓缸等組成,裝載機(jī)的鏟掘和裝卸作業(yè)是通過(guò)工作裝置的運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)動(dòng)臂處于某種作業(yè)位置不動(dòng)時(shí),在鏟斗液壓缸作用下,連桿機(jī)構(gòu)可使鏟斗繞其鉸點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng);當(dāng)鏟斗液壓缸閉鎖時(shí),動(dòng)臂在動(dòng)臂液壓缸作用下提升或下降鏟斗過(guò)程中,連桿機(jī)構(gòu)能使鏟斗保持平移或斗底平面與地面的夾角控制在很小的范圍內(nèi),以免裝裝滿(mǎn)物料的的鏟斗由于傾斜而撒落;當(dāng)動(dòng)臂下降時(shí),能使鏟斗平放在地面上。
鏟斗用以鏟裝物料;動(dòng)臂和舉升油缸用來(lái)提升鏟斗;轉(zhuǎn)斗油缸通過(guò)搖臂、連桿使鏟斗轉(zhuǎn)動(dòng)。工作裝置的作業(yè)過(guò)程大致是這樣的:動(dòng)臂油缸回縮,將動(dòng)臂下放至下限位置(即動(dòng)臂油缸全縮)后,鏟斗插入地面,斗尖觸地,開(kāi)動(dòng)裝載機(jī),鏟斗借助機(jī)器的牽引力插入料堆;然后轉(zhuǎn)斗油缸伸出,轉(zhuǎn)動(dòng)鏟斗,鏟取物料:待鏟斗收斗后,轉(zhuǎn)斗缸閉鎖,動(dòng)臂油缸伸出,舉升動(dòng)臂,將鏟斗升到適當(dāng)?shù)倪\(yùn)輸位置,然后驅(qū)動(dòng)裝載機(jī),載重駛向卸料點(diǎn);到達(dá)卸料點(diǎn)后,保持轉(zhuǎn)斗缸長(zhǎng)度不變,動(dòng)臂油缸繼續(xù)伸長(zhǎng),將鏟斗舉升到任意卸料高度;然后將動(dòng)臂油缸閉鎖,轉(zhuǎn)斗油缸收縮翻轉(zhuǎn)鏟斗,裝載機(jī)卸載;卸料結(jié)束后,動(dòng)臂油缸回縮,下放動(dòng)臂,實(shí)現(xiàn)鏟斗自動(dòng)。
對(duì)裝載機(jī)工作裝置的主要設(shè)計(jì)要求,在裝載機(jī)工作時(shí)要保證:當(dāng)動(dòng)臂處于某種作業(yè)位置不動(dòng)時(shí)(此時(shí)動(dòng)臂油缸封閉),在轉(zhuǎn)斗油缸作用下,通過(guò)連桿機(jī)構(gòu)使鏟斗繞其鉸接點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)卸料,通常要求卸料角不小于45度,以保證卸料干凈。當(dāng)動(dòng)臂在動(dòng)臂油缸作用下,提升或降低鏟斗過(guò)程中(此時(shí)轉(zhuǎn)斗油缸閉鎖),連桿機(jī)構(gòu)應(yīng)能使鏟斗在提升時(shí)保持平移或控制斗底平面與地面的夾角在很小的范圍內(nèi)變化,以免由于鏟斗產(chǎn)生傾斜而使裝滿(mǎn)的物料散落而造成安全事故。通常,要求鏟斗在上升。下降過(guò)程中最大轉(zhuǎn)角差不大于15度;而在動(dòng)臂下降時(shí),又自動(dòng)將鏟斗放平,以減輕駕駛員的勞動(dòng)強(qiáng)度,提高生產(chǎn)率。此外,連桿機(jī)構(gòu)還應(yīng)具有良好的動(dòng)力傳遞性能,運(yùn)動(dòng)中不與其他構(gòu)件發(fā)生干擾,而且具有足夠的強(qiáng)度和剛度等。這些就是后面的運(yùn)動(dòng)仿真分析和有限元結(jié)構(gòu)分析所考慮的問(wèn)題了。
1929年生產(chǎn)出第一臺(tái)輪式裝載機(jī),(斗容0.753立方米,載重680公斤)。這是較早的裝載機(jī),采用門(mén)架式結(jié)構(gòu)。在這之前是用鋼繩提斗式的裝卸機(jī)具。這一時(shí)期的裝載機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是:發(fā)動(dòng)機(jī)前置,前輪小,后輪大,單橋驅(qū)動(dòng),前輪轉(zhuǎn)向,輪架式工作裝置用鋼繩提臂翻斗,拖拉機(jī)底盤(pán),牽引力小,鏟斗切入力小,作業(yè)速度低。
到了四十年代有了專(zhuān)用底盤(pán),由克拉克公司于1947年生產(chǎn),采用的是液壓-連桿機(jī)構(gòu),取代了以前的門(mén)架式結(jié)構(gòu)。專(zhuān)用底盤(pán)具備了現(xiàn)代裝載機(jī)的外形,提高了提升速度,卸載高度和掘起力,因而可用于松散的土方和石方,這是裝載機(jī)發(fā)展過(guò)程中的第一次重大突破。
到了五十年代,裝載機(jī)的結(jié)構(gòu)性能更加完善了,1951年美國(guó)開(kāi)始采用液力機(jī)械傳動(dòng),同時(shí)車(chē)架結(jié)構(gòu)采用三點(diǎn)支撐,提高了車(chē)輛的越野性和牽引性。這時(shí)候裝載機(jī)開(kāi)始形成系列化專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)。這時(shí)期的裝載機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)形成了柴油機(jī)-液力變矩器-動(dòng)力換擋變速箱-雙橋驅(qū)動(dòng),這又是一次重大突破。
六十年代,生產(chǎn)出了能在礦山作業(yè)的大型裝載機(jī),這時(shí)期采用的是鉸接式的裝載機(jī),這是第三次重大突破。鉸接轉(zhuǎn)向的優(yōu)點(diǎn)是:鏟斗隨前車(chē)架轉(zhuǎn)向,可滿(mǎn)足原地轉(zhuǎn)向;與剛性車(chē)架相比,一個(gè)作業(yè)循環(huán)內(nèi)平均行駛路程少,生產(chǎn)效率高,轉(zhuǎn)彎半徑小,機(jī)動(dòng)性好,適用于狹窄場(chǎng)地作業(yè)。
七十至八十年代,這個(gè)時(shí)期的裝載機(jī)工作裝置朝著安全、操作省力、維修方便等方面發(fā)展。如鉗盤(pán)式制動(dòng)器取代了蹄式制動(dòng)器。(沾水復(fù)原性好,散熱性好,壽命長(zhǎng)等)銷(xiāo)軸采用二硫化鉬潤(rùn)滑,由10小時(shí)加一次潤(rùn)滑脂變?yōu)?00小時(shí)加一次。
二、本課題的目的(重點(diǎn)及擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題)
設(shè)計(jì)工作結(jié)構(gòu)和參數(shù)計(jì)算并分析確定其液壓系統(tǒng)的工作原理和工作過(guò)程。繪制裝載機(jī)工作裝置結(jié)構(gòu)原理圖,并完成各部分零部件圖的繪制,按要求編制總體設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。完成上述要求要用到機(jī)械設(shè)計(jì)及原理、理論力學(xué)、材料力學(xué)、機(jī)械制造、和熟練運(yùn)用相關(guān)軟件等知識(shí)。
在掌握裝載機(jī)基本構(gòu)造、工作原理和性能要求等知識(shí)的基礎(chǔ)上,綜合運(yùn)用機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)優(yōu)化設(shè)計(jì)、力學(xué)等基礎(chǔ)知識(shí),借助于計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)手段,對(duì)裝載機(jī)工作機(jī)構(gòu)進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì),擺脫進(jìn)行大量計(jì)算的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法,減少重復(fù)設(shè)計(jì),縮短工作機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)周期,提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。
在利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真之前,我們要對(duì)裝載機(jī)的各個(gè)零件進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算及繪圖,具體步驟如下:
1.分析裝載機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r和推土機(jī)的結(jié)構(gòu)類(lèi)別。
2.選擇裝載機(jī)機(jī)的各部件形式。
3.計(jì)算裝載機(jī)作業(yè)的阻力
4.確定裝載機(jī)總體參數(shù)。
5.對(duì)裝載機(jī)的工作裝置進(jìn)行總體布置。
6.計(jì)算裝載機(jī)的穩(wěn)定性。
7.選擇工作裝置結(jié)構(gòu)形式。
8.對(duì)工作裝置運(yùn)動(dòng)和受力進(jìn)行分析
最后,利用Proe建立裝載機(jī)工作裝置的實(shí)體模型,并在電腦屏幕上進(jìn)行模擬工作系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)仿真,以便能及早的發(fā)現(xiàn)機(jī)構(gòu)參數(shù)上的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤,從而減少了物理樣品試制過(guò)程中出項(xiàng)的各種問(wèn)題。利用其中的動(dòng)態(tài)模擬自動(dòng)檢測(cè)各桿件在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的干涉問(wèn)題,效率高、準(zhǔn)確度好,解決了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中的難題,使桿件干涉問(wèn)題在設(shè)計(jì)過(guò)程中得到了有效的解決。縮短新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期,為裝載機(jī)工作機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)提供方便、實(shí)用的設(shè)計(jì)方法、仿真分析。有助于理解和分析工作裝置運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的結(jié)果,并提供相應(yīng)的改進(jìn)信息。應(yīng)用Proe 軟件的建模和動(dòng)態(tài)模擬仿真分析等模塊,成功地解決裝載機(jī)工作裝置傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中無(wú)法直觀觀察工作裝置空間運(yùn)動(dòng)狀況的難題,是直觀、方便地進(jìn)行裝載機(jī)工作裝置的設(shè)計(jì)、布局、模擬和動(dòng)態(tài)分析的一次有益嘗試,為生產(chǎn)高質(zhì)量、高性能的裝載機(jī)工作裝置提供了可靠保障。
三、主要內(nèi)容、研究方法、研究思路
主要內(nèi)容:
1.確定ZL50裝載機(jī)工作裝置的結(jié)構(gòu)方案,并闡述裝載機(jī)的適用范圍與功能優(yōu)勢(shì)。
2.確定裝載機(jī)總體參數(shù)、工作裝置主要參數(shù),了解各零部件的加工方案。
3.對(duì)系統(tǒng)中各零部件進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算,確定個(gè)零部件的尺寸。
4.對(duì)裝載機(jī)工作裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。
5.繪制出其裝配圖及若干零件。
6.利用Proe設(shè)計(jì)軟件對(duì)裝載機(jī)工作裝置進(jìn)行三維建模和運(yùn)動(dòng)仿真。
研究方法:
前期人工計(jì)算出裝載機(jī)工作裝置各個(gè)零件的確切數(shù)據(jù),繪制零件圖。然后對(duì)裝載機(jī)工作裝置的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)錄入裝載機(jī)工作裝置數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng),此系統(tǒng)包括管理模塊、查詢(xún)模塊、文件管理模塊和幫主模塊。然后對(duì)工作裝置的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)。這樣可以實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜數(shù)據(jù)的快速提取,并采用直觀的樹(shù)形圖顯示參數(shù)信息,方便完成查詢(xún)操作,數(shù)據(jù)的同列與匯總。然后利用Proe設(shè)計(jì)軟件對(duì)裝載機(jī)工作裝置進(jìn)行三維建模和運(yùn)動(dòng)仿真。
研究思路:
利用Proe設(shè)計(jì)軟件,建立裝載機(jī)工作裝置的三維實(shí)體模型,并對(duì)工作裝置的模型添加運(yùn)動(dòng)副約束與運(yùn)動(dòng)約束。最后對(duì)裝載機(jī)工作裝置進(jìn)行力學(xué)與運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真分析。
四、總體安排和進(jìn)度(包括階段性工作內(nèi)容及完成日期)
2013.3.29-2013.4.11 熟悉整理資料
2013.4.12-2013.4.25 方案選擇及總體設(shè)計(jì)
2013.4.26-2013.5.9 繪制總圖
2013.5.10-2013.5.23 工作裝置設(shè)計(jì)
2013.5.24-2013.6.13 工作裝置運(yùn)動(dòng)及受力分析計(jì)算
2013.6.14-2013.6.22 繪制零件圖紙
2013.6.23-2013.6.27 準(zhǔn)備論文及答辯
五、主要參考文獻(xiàn)
[ 1 ]寧曉斌,孟彬,姚宏,等. 裝載機(jī)工作裝置強(qiáng)度的動(dòng)態(tài)仿真研究[J ] . 工程機(jī)械, 2008年.
[ 2 ]馬文蕾,畢玲霞,畢玉強(qiáng). 裝載機(jī)工作裝置優(yōu)化設(shè)計(jì)及多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真[J ] . 機(jī)械研究與應(yīng)用,2008年.
[ 3 ]陳亮,宋德朝. 基于Pro/ Mechanism 的裝載機(jī)工作裝置運(yùn)動(dòng)仿真[J ] . 機(jī)械,2008年 .
[ 4 ]葛永斌, 陳秀玉,肖威威. 基于Pro/ E 的裝載機(jī)工作裝置優(yōu)化設(shè)計(jì)[J ] . 農(nóng)業(yè)裝備與車(chē)輛工程,2008年.
[ 5 ]呂其惠,王力夫. 基于Pro/ E 的多功能裝載機(jī)工作裝置的設(shè)計(jì)及仿真分析[J ] . 農(nóng)業(yè)裝備與車(chē)輛工程, 2007年.
[ 6 ]曹旭陽(yáng). 裝載機(jī)工作裝置的仿真與校核[J ] . 建筑機(jī)械,2008年.
[ 7 ]趙耀虹。基于Proe的裝載機(jī)工作裝置的仿真研究[ J ].陜西科技大學(xué)學(xué)報(bào)2009年27期.
[ 8 ]吳永平等.工程機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī) 北京 化學(xué)工業(yè)出版社 2007.
[ 9 ]楊占敏.輪式裝載機(jī).北京,化學(xué)工業(yè)出版社,2007.
[ 10 ]吳慶鳴 何小新 工程機(jī)械設(shè)計(jì) 武漢 武漢大學(xué)出版社 2006.
[ 11 ]楊國(guó)平 現(xiàn)代工程機(jī)械技術(shù) 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2006.
[ 12 ]楊晉升 輪式裝載機(jī)設(shè)計(jì) 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1986
[ 13 ]楊衛(wèi)平等.三維實(shí)體造型技術(shù)在裝載機(jī)工作裝置設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].礦山機(jī)械2005年3期
[ 14 ]郭衛(wèi)等. 基于Proe軟件的裝載機(jī)工作裝置虛擬樣機(jī)與仿真分析[J].工程機(jī)械2005年3期
[ 15 ]楊占敏,王智明,張春秋,等. 輪式裝載機(jī)[M]. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2006.
指導(dǎo)教師意見(jiàn):
指導(dǎo)教師簽名: 日期:
教研室意見(jiàn):
教研室主任簽名: 日期:
系意見(jiàn):
系領(lǐng)導(dǎo)簽名: 日期:
系蓋章
課題來(lái)源:導(dǎo)師課題、社會(huì)實(shí)踐、自選、其他
課題類(lèi)別:工程設(shè)計(jì)、施工技術(shù)、新品開(kāi)發(fā)、軟件開(kāi)發(fā)、科學(xué)實(shí)驗(yàn)、畢業(yè)論文。
目錄 第 1 章 前言 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????1 1.1 概述 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????1 1.2 發(fā)展趨勢(shì) ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????1 第 2 章 總體設(shè)計(jì) ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????2 2.1 概述 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????2 2.2 確定總體設(shè)計(jì)方案 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????2 2.2.1 金屬結(jié)構(gòu) ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????2 2.2.2 工作機(jī)構(gòu) ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????19 2.2.3 安全保護(hù)裝置 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????27 2.3 總體設(shè)計(jì)原則 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????29 2.3.1 整機(jī)工作級(jí)別 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????29 2.3.2 機(jī)構(gòu)工作級(jí)別 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????29 2.3.3 主要技術(shù)性能參數(shù) ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????30 2.4 平衡重的計(jì)算 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????30 2.5 起重特性曲線 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????32 2.6 塔機(jī)風(fēng)力計(jì)算 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????34 2.6.1 工作工況Ⅰ ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????35 2.6.2 工作工況Ⅱ ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????38 2.6.3 非工作工況Ⅲ ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????40 2.7 整機(jī)的抗傾覆穩(wěn)定性計(jì)算 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????43 2.7.1 工作工況Ⅰ ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????44 此工況下,塔機(jī)穩(wěn)定可靠。 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????45 2.7.2 工作工況Ⅱ ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????45 2.7.3 非工作工況Ⅲ ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????46 2.7.4 工作工況Ⅳ ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????47 2.8 固定基礎(chǔ)穩(wěn)定性計(jì)算 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????48 第 3 章 變幅機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和計(jì)算 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????50 3.1 變幅機(jī)構(gòu)的形式 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????50 3.2 確定卷筒的尺寸 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????50 3.2.1 卷筒的名義直徑 D??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????50 3.2.2 多層繞卷筒相關(guān)參數(shù)計(jì)算 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????51 3.3. 選擇電動(dòng)機(jī)、減速器、制動(dòng)器、聯(lián)軸器 ???????????????????????????????????????????????????????????????????51 3.3.1 選擇電動(dòng)機(jī) ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????52 3.3.2 選擇減速器 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????52 3.3.3 變幅機(jī)構(gòu)制動(dòng)器的選擇 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????53 3.3.4 變幅機(jī)構(gòu)聯(lián)軸器的選擇 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????54 3.4. 驗(yàn)算變幅速度 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????56 3.5 驗(yàn)算起、制動(dòng)時(shí)間驗(yàn)算 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????56 3.6 電動(dòng)機(jī)發(fā)熱校驗(yàn) ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????58 3.7 校驗(yàn)卷筒強(qiáng)度 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????59 第 4 章 變幅小車(chē)的設(shè)計(jì) ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????60 4.1 變幅小車(chē)的形式 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????60 4.2 變幅小車(chē)的設(shè)計(jì) ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????60 4.2.1 繩索牽引式小車(chē)構(gòu)造及其驅(qū)動(dòng)方式 ???????????????????????????????????????????????????????????????????60 4.2.2 運(yùn)行小車(chē)牽引力計(jì)算 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????61 4.2.3 牽引繩最大張力 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????65 4.2.4 選擇牽引繩 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????65 4.2.5 牽引卷筒計(jì)算 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????65 第 5 章 畢業(yè)設(shè)計(jì)小結(jié) ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????70 參考文獻(xiàn) ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????71