某混凝土泵車泵送系統(tǒng)設(shè)計,混凝土泵,車泵送,系統(tǒng),設(shè)計 本科畢業(yè)設(shè)計( 題目：某混凝土泵車泵送系統(tǒng)設(shè)計 某混凝土泵車泵送系統(tǒng)設(shè)計 摘要 隨著大學(xué)四年刻苦的發(fā)展與學(xué)習(xí)，我掌握并學(xué)會了許多與計算機軟件運用相結(jié)合的機械設(shè)計的方法，它能夠為研發(fā)機械設(shè)備提供非常堅實的軟件基礎(chǔ)，所以為我們設(shè)計這種混凝土泵車備提供了更多便利的條件。在21世紀(jì)的快速發(fā)展中，混凝土泵車在機械行業(yè)當(dāng)中有著重大的作用，所以研究它們的使用功能以及發(fā)展?fàn)顩r，能夠使得我國甚至全世界機械行業(yè)的發(fā)展走向更高的境界。當(dāng)前我國的機械行業(yè)正處于發(fā)展中狀態(tài)，具有很大的潛在價值等待我們各方面的人才來進行挖掘，在我們充分研究混凝土泵車的同時，還能夠打下堅定的基礎(chǔ)，讓我們能力得到提升的同時還能夠在專業(yè)知識上有更高的認識，在鍛煉中成長，在成長中發(fā)揚。從而為我們在以后的工作當(dāng)中能夠充分的發(fā)揮，并且游刃有余。 關(guān)鍵詞：混凝土泵車；泵送系統(tǒng)；機構(gòu)；液壓  Pumping System Design of a Concrete Pump Truck Abstract With the hard development and study of the university for four years, I have mastered and learned many mechanical design methods combined with the application of computer software. It can provide a very solid software foundation for the development of mechanical equipment, so we designed this concrete pump for us. The car provides more convenient conditions. In the rapid development of the 21st century, concrete pump trucks have played a major role in the machinery industry. Therefore, studying their use functions and development status can make the development of the machinery industry in China and even the world go to a higher level. At present, China's machinery industry is in a state of development, with great potential value waiting for all kinds of talents to carry out excavation. While we fully study concrete pump trucks, we can also lay a firm foundation and let us improve our capabilities. At the same time, we can have a higher level of knowledge in professional knowledge, grow up in exercise, and develop in growth. Key Words: concrete pump truck；pumping system；mechanism；hydraulic 目錄 1 緒論 1 1.1課題研究的意義 1 1.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀 3 1.3國外研究現(xiàn)狀 5 1.4混凝土泵車泵送系統(tǒng)施工的優(yōu)點 6 2 混凝土泵車泵送系統(tǒng)設(shè)計的概述及方案設(shè)計 7 2.1混凝土泵車的基本機構(gòu) 7 2.2混凝土泵車泵送系統(tǒng)的方案設(shè)計 8 3 混凝土泵車泵送系統(tǒng)各機構(gòu)設(shè)計 10 3.1混凝土泵車的液壓系統(tǒng)設(shè)計 10 3.2混凝土泵液壓系統(tǒng)總體分析 10 3.3分配S閥的設(shè)計 11 3.4料斗機構(gòu)的設(shè)計 11 3.5攪拌機構(gòu)的設(shè)計 12 3.6擺搖機構(gòu)的設(shè)計 13 3.7混凝土泵送機構(gòu)的設(shè)計 14 4 混凝土泵車泵送系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計與校核 16 4.1軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 16 4.1.1軸的設(shè)計 16 4.2軸的校核 17 4.2.1軸的強度校核 17 4.3滾動軸承的選擇及校核 20 4.3.1滾動軸承的選擇及校核 20 4.3.2軸承的校核 21 4.4鍵聯(lián)接的強度校核 22 4.5液壓輔助系統(tǒng)的設(shè)計與校核 23 4.5.1系統(tǒng)的發(fā)熱預(yù)算 23 4.5.2冷卻器的選型與計算 24 4.6發(fā)動機的選型 25 4.7聯(lián)軸器的選型 26 5結(jié)論 27 參考文獻 28 致謝 30 畢業(yè)設(shè)計(論文)知識產(chǎn)權(quán)聲明 32 畢業(yè)設(shè)計(論文)獨創(chuàng)性聲明 33 1 緒論 1.1 課題研究的意義 機械化進程的發(fā)展，是現(xiàn)代社會進步的重要標(biāo)志。人民的研究與發(fā)明都是為了能減輕勞動人民的工作量，還有減少工業(yè)生產(chǎn)所花費的時間。在工業(yè)革命開始的時候，就意味著機械發(fā)展的進程就不會停止了，幾十年來各種機械化產(chǎn)品層出不窮，人們也感受到了這種變化與便利，因此對于機械行業(yè)研究的人才也越來越多，機械行業(yè)的發(fā)展也越來越好。之所以混凝土泵車發(fā)展的情況非常迅速，是因為他能夠為泵車行業(yè)到來巨大的便利。 當(dāng)前機械專業(yè)的發(fā)展已經(jīng)從冷門專業(yè)成功進化成了熱門專業(yè)。 國家對于這項專業(yè)的發(fā)展也是重點支持。由于現(xiàn)在是機械化社會，因此也需要機械化專業(yè)的人才來對口自身的專業(yè)。 現(xiàn)代化混凝土泵車的發(fā)展在中混凝土泵車的行業(yè)當(dāng)中顯得尤為重要，因此對于這次混凝土泵車的設(shè)計課題我特別的上心?；炷帘密囀俏覈壳氨容^具有特色的新起的行業(yè)，混凝土泵車的生產(chǎn)與發(fā)展能夠為我國的混凝土泵車帶來非常巨大的便利，混凝土泵車的應(yīng)用也能夠為我們生活的環(huán)境帶來一份寧靜與安逸。在價值上還能夠充分體現(xiàn)。機械行業(yè)的快速發(fā)展已經(jīng)不是一天兩天了，因此對于混凝土泵車的研究也不能停滯不前。在這次對混凝土泵車的研究當(dāng)中，會混凝土泵車x行業(yè)的進步得到空前的提升。我也相信之后混凝土泵車的發(fā)展會有非常大的進步空間，我知道這次的研究不僅僅是我大學(xué)四年的答卷，還是我未來發(fā)展的墊腳石。 我國混凝土泵車行業(yè)的發(fā)展與外國基本相同，但是混凝土泵車經(jīng)歷的過程卻與國外發(fā)展的過程不一樣。西方國家率先發(fā)起工業(yè)革命，所以他發(fā)展這項行業(yè)經(jīng)歷了幾十年的漫長過程。雖然我國對于混凝土泵車發(fā)展的時間并不是很長，是技術(shù)與西方國家已經(jīng)不相伯仲。短短的幾年內(nèi)就實現(xiàn)了與西方國家持平狀態(tài)。 這一次成功的發(fā)展，也不能夠太過于驕傲，要知道縮短自身科技水平與西方水平的差距，全靠我國科研人員以及維修人員的辛勤努力。 在改革開放之后的幾十年來，中國在機械行業(yè)方面的發(fā)展取得了非常大的成就。但是由于快速發(fā)展的時間仍然比國外差了很多年，所以我們還是需要加快腳步來進行追逐。本次設(shè)計課題是混凝土泵車，我們設(shè)計此次課題的目的是為了能夠了解混凝土泵車的運行工作原理，如果覺得上混凝土泵車在工作上略有不足的情況的話，我們就更加應(yīng)該充分發(fā)揮自己大學(xué)四年所學(xué)的機械專業(yè)知識，來進行 7 ( 改進以及完善，從而來達到我們所追求的盡善盡美。時代在進步，科技在發(fā)展。越來越多的機械設(shè)計方法為我們所得知，所以我們需要在學(xué)習(xí)新方法的同時，依舊要保持對老方法的尊重與懷念 。在我們想要開發(fā)出更先進的混凝土泵車的時候，選擇這個課題混凝土泵車的型號設(shè)計也有著非常重要的意義。 機械技術(shù)制造當(dāng)中涵蓋了很多的行業(yè)，在機械技術(shù)生產(chǎn)的過程當(dāng)中，我們常常能夠看到機械技術(shù)制造的生產(chǎn)以及使用。這個行業(yè)無非就是一個國家是否興盛的標(biāo)志，與此同時也牽動著我們國家的民生與經(jīng)濟。雖然我國對于機械技術(shù)的制造業(yè)具有一定的重視以及使用，但是由于我們國家發(fā)展機械技術(shù)行業(yè)的時間太過于短暫，和發(fā)達國家的領(lǐng)先技術(shù)相比較而言，還有具有很大的差距。相對于其他發(fā)展中國家來說，機械技術(shù)的制造業(yè)對國家的重要性不言而喻；更何況對與一個企業(yè)來說是更加的重要，一個企業(yè)能否在市場占據(jù)更多的經(jīng)濟是需要通過它對社會貢獻的多少來決定的，還有機械技術(shù)的發(fā)展水平，所以加大力度的發(fā)展在機械技術(shù)方面的發(fā)展能夠使得自身的企業(yè)更加長久的生存與發(fā)展。 這個行業(yè)無非就是一個國家是否興盛的標(biāo)志，與此同時也牽動著我們國家的民生與經(jīng)濟。 所以能夠使用下面的這幾個方面來進行充分的講解: 1) 社會的發(fā)展水平由機械技術(shù)的生產(chǎn)力所決定的 2) 科學(xué)技術(shù)的發(fā)展水平能夠直接為制造業(yè)進行服務(wù) 3) 所有的機械技術(shù)制造支柱就是當(dāng)前的以及為未來的制造技術(shù) 4) 國家是否強盛的標(biāo)準(zhǔn)與準(zhǔn)則 為了做好以下的設(shè)計，我們需要做到以下幾點。首先需要我們在課題當(dāng)中不能墨守成規(guī)，要以發(fā)展性的眼光來看待整個設(shè)計課題， 充分發(fā)揮自己的創(chuàng)新能力，遇到難題便努力攻破，對于混凝土泵車設(shè)計這一課題來說，它所包含的知識面是我們大學(xué)四年當(dāng)中不一定學(xué)到的，所以它具有比較強的綜合性，所以在我們設(shè)計課題的同時一定要憑借自己過硬的專業(yè)知識以及所學(xué)的計算機繪圖制表的能力，來充分解決所做課題所遇到的困難以及難點。其次，我們需要具備白楊樹一樣力求上進的精神以及互幫互助的品質(zhì)，才能夠解決所設(shè)計課題時遇到的困難。最后，我們還需要具備苦其心志，勞其筋骨的精神，這樣不管在中國的發(fā)展還是世界未來的發(fā)展都會由我們留下的腳步，并且進行艱苦卓絕的研究與積累。 雖然由于在混凝土泵車的研究方面比起西方諸多國家來說起步的比較晚，但是改革開放之后的經(jīng)濟發(fā)展速度非?？臁：芏啻笮推髽I(yè)已經(jīng)研究到混凝土泵車的核心技術(shù)，從而使得降低了人工勞動力。本次的設(shè)計主要是將自己所學(xué)的知識內(nèi)容結(jié)合混凝土泵車的本質(zhì)來進行總體的設(shè)計，要求結(jié)合他的參考數(shù)據(jù)，還有自身的尺寸大小，充分發(fā)揮自己所學(xué)的繪圖技能，來將設(shè)計的主要內(nèi)容展示的一清二楚。 機械發(fā)展的作用不僅僅是能夠提高國家自身的科研水平，還能夠提高國家自身的實力。發(fā)達的科技生產(chǎn)水平又能夠提升國家自身在世界上的地位，因此大力發(fā)展機械行業(yè)的設(shè)計，是一個國家綜合國力的的體現(xiàn)。這次所研究的課題也不僅僅是為了未來發(fā)展研究的動力，還是為了能夠為今后人們的生活帶來無窮的便利，讓今后的社會變得更加的和諧與平安。 我們在未來的發(fā)展當(dāng)中還是需要最大力度的發(fā)展機械行業(yè)。因為在這個不斷變化的社會當(dāng)中，研發(fā)永遠是科技進步的墊腳石。 在這次設(shè)計學(xué)習(xí)的過程當(dāng)中，讓我有了全新的理解。對我以后的生活和工作有很大的幫助。與小組成員之間的默契也配合的越來越好，我相信我們付出的努力和汗水不會白費，而是在這次的畢業(yè)設(shè)計當(dāng)中能夠給我們國家的機械制造業(yè)帶來一定的進步。在我對大學(xué)大學(xué)生涯快要結(jié)束的時候，我對這幾年來做的事情深思了，猶豫了，突然覺得所有都不是索然無味，而是見證我努力與汗水的結(jié)晶。每當(dāng)我困惑于這個技術(shù)難題時，我的指導(dǎo)老師都會出現(xiàn)在我的眼前對我悉心指導(dǎo)，我嘴上不說，但是心里無時無刻的不在感謝您。此時五味雜陳，大學(xué)四年真的要伴隨著這篇論文而結(jié)束。大學(xué)四年所學(xué)的知識都承載在這邊設(shè)計當(dāng)中。雖然空想與現(xiàn)實是同在的，但是我所設(shè)計的這篇課題，我希望能夠在現(xiàn)實當(dāng)中實際運用。這不僅僅是我對所做出社會的一番貢獻，也是我能夠真正用上大學(xué)四年所學(xué)的知識。此時的也是感觸外分，既舍不得朝夕相處的小組成員， 也舍不得對我有很大幫助的指導(dǎo)老師，對于這次設(shè)計而言，我所做的不僅僅是完成概念以及設(shè)計模型的制作，我還需要照顧對于這次設(shè)計覺得完不成的小組成員，在他們揚言要放棄的時候，我毅然決然的挺身而出，以身作則，攻克不了的難題我除了會問指導(dǎo)老師之外，我還會向上一屆畢業(yè)的學(xué)長請教，可能是鑒于我的努力，最終能夠完成了此次的畢業(yè)課題。 回頭所看整個畢業(yè)設(shè)計的設(shè)計過程，和同組組員之間有歡笑也有苦惱。但是我們依舊能夠在歡笑中進步，在苦惱中成長。雖然在設(shè)計的過程當(dāng)中覺得是缺乏趣味的，但是回顧過來卻難以忘懷，我知道這篇設(shè)計存在著很多的缺點與不足，我希望各位指導(dǎo)老師能夠?qū)τ谖业倪@篇設(shè)計課題提出寶貴的意見，我一定會虛心接受，讓我能夠在以后的工作與實踐當(dāng)中，能夠很好的運用我所學(xué)的知識?；炷帘密嚨难芯磕軌蚪o泵車行業(yè)帶來巨大的方便，也能夠為人們的工作帶來一份便利。 1.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀 隨社會工業(yè)化的發(fā)展，建設(shè)和房地產(chǎn)等行業(yè)發(fā)展十分迅速，對混凝土泵車的澆注量、澆注高度、澆注速度要求越來越高。對于現(xiàn)代化的發(fā)展而言，混凝土泵車的發(fā)展是泵車行業(yè)快速發(fā)展的必由之路。因此，我國對于混凝土泵車的研究一直都沒有間斷過。從一開始的技術(shù)不先進，之能夠模仿國外的技術(shù)，到后來的自主研發(fā)，都印證著我國科技實力進步的腳印。伴隨著混凝土泵車 的銷量在國內(nèi)在以迅猛的勢頭增長著，目前市場上每一年的銷售量在3500萬臺，引起江浙沿海一帶的機械廠的關(guān)注，他們本來是著重輕工業(yè)的發(fā)展的，但是混凝土泵車迅猛的發(fā)展成功引起了他們的注意，因此他們紛紛投資建廠，想要在第一時間抓住機遇壟斷市場。成功總是留給有準(zhǔn)備以及有眼光的人的，徐州天和機械廠、武漢慶華機械廠、山西冶青機械廠、鹽城永城機械廠紛紛成為發(fā)展混凝土泵車行業(yè)的巨頭工廠。由于眼光的獨到以及時間的把握，不到一年時間，他們已經(jīng)被控住了混凝土泵車的市場，在國內(nèi)混凝土泵車行業(yè)的發(fā)展中已經(jīng)成為巨頭一般的存在。 在近代機械的快速發(fā)展當(dāng)中，混凝土泵車的運用出現(xiàn)在了各個領(lǐng)域，特別是在混凝土泵車的應(yīng)用方面非常的廣泛。在研究混凝土泵車發(fā)展的情況之下，我們的其他機械方面的研究也不可以懈怠，所以全面發(fā)展我們國家現(xiàn)在的機械水平是目前的重中之重?；炷帘密嚨难芯砍晒軌蚪o我們的生活帶來巨大的方便，不僅僅只是減少了勞動力，還在混凝土泵車領(lǐng)域存在著非常重要的研究意義。 我國在上個世紀(jì)70年代的的時候，由于國家發(fā)展比較低下，各個科研項目都處于世界一般的水平，對于混凝土泵車的研究也沒有建立專門的研究小組以及研究實驗室，但是在我們國家優(yōu)秀科研人才的努力以及團結(jié)之下，依舊將混凝土泵車初步的雛形呈現(xiàn)了出來，這雖然只是在混凝土泵車領(lǐng)域方面前進的一小步，但是對于整個機械行業(yè)來說就是一整個大跨步，所以我們需要在學(xué)習(xí)他們精神狀態(tài)的同時，還要進一步進行改善混凝土泵車。我國進行研究的混凝土泵車從20世紀(jì)初期就不被任何國家所看好，但是我們國家的科研人員并沒有消沉，也沒有想到放棄，在面臨國內(nèi)外壓力的疾風(fēng)驟雨的同時，依舊馬不停蹄的對于混凝土泵車的研發(fā)，他們相信自己專業(yè)的知識能力以及堅苦卓絕的精神能夠為自己的國家作出應(yīng)該有的貢獻，正是因為他們的精神，所以感動著執(zhí)著于這一行業(yè)發(fā)展的人。 隨著時代不斷的向前進步與發(fā)展，混凝土泵車所被運用到的領(lǐng)域也越來越多。21世紀(jì)初期，我們國家已經(jīng)有了成型的研究混凝土泵車的科研小組，越來越多人才被引進，從而全面發(fā)展我國的機械行業(yè)。在河南天興機械研究裝置廠研制出混凝土泵車之后，中國的混凝土泵車工藝制造的發(fā)展便開始變得迅速起來。但是，由于我國自主研發(fā)的混凝土泵車設(shè)備存在著許多難以解決的問題，他不僅僅存在著工作性能差，外觀審美差，還存在著自動效果差等特點，所以在我們中國制造廠生產(chǎn)出的設(shè)備不會被很多廠商所運用，很多廠商為了研究的更好，都會把國外進口技術(shù)的產(chǎn)品來當(dāng)做首位來進行選擇。這個這樣的話，不僅僅影響了我國機械行業(yè)的發(fā)展，還會影響到我國自主研發(fā)設(shè)備的銷售情況。在20世紀(jì)初期的時候，我國成功研制出新型的混凝土泵車，必定是下了很大的功夫在上面。隨著時代的進步和發(fā)展，我們對混凝土泵車的不斷的研究下，進而縮短了我國和世界先進國家機械方面發(fā)展的距離的距離。新型混凝土泵車的成功問世，成為了我國混凝土泵車發(fā)展史上的嶄新的開端。 1.3國外研究現(xiàn)狀 國外機械行業(yè)的誕生與發(fā)展有百年歷史， 這與他率先發(fā)展工業(yè)革命是分不開的，在二戰(zhàn)時候的發(fā)展更是空前絕后。在這一發(fā)展時期，基本上有關(guān)機械行業(yè)的所有產(chǎn)品都被現(xiàn)代化了，因此在混凝土泵車行業(yè)的發(fā)展上面要比我國要早上幾十年?；炷帘密嚨男袠I(yè)進步推廣以及應(yīng)用已經(jīng)在市場上非常成熟了。一開始發(fā)展的時候，混凝土泵車出現(xiàn)顛覆了人們對于這個行業(yè)的認識，混凝土泵車獨特的魅力以及廣闊的市場你的企業(yè)家們以及政府的重視。因此，這項技術(shù)成功得到了企業(yè)的參與，政府的大力支持，變成了這個行業(yè)的里程碑，也成為了一個國家是否發(fā)達的標(biāo)志。相比較我國而言，西方國家在混凝土泵車發(fā)展方面一直領(lǐng)先，不僅僅是因為他們工業(yè)革命起步的比較早，最為主要的原因還是他們具有艱苦的探索精神。 經(jīng)研究查證，混凝土泵車在世界上的發(fā)展已經(jīng)大概有七十多年了。在1924年的時候，美利堅共和國經(jīng)過艱難險阻的研究終于生產(chǎn)出了第一臺的混凝土車。 1966年，遠方的德意志聯(lián)邦共和國有一家公司生產(chǎn)出了第一臺名叫混凝土泵車，這是設(shè)計上的又一次進展性的突破，對于機械技術(shù)行業(yè)來說。但鑒于其它因素，直到1977年，這種混凝土泵車的使用才出現(xiàn)在德國以外的其它國家。今天混凝土泵車在機械技術(shù)市場上基本已占據(jù)牢固的地位，就數(shù)據(jù)來看，它的銷量在這些年依然保持了持續(xù)性的增長。如果把混凝土泵車與混凝土泵車作為比較，可以看到優(yōu)勢與劣勢并存，接下來簡要說明。 國外混凝土泵車的發(fā)展似乎一直領(lǐng)先于我們的國家，這并不是我們技不如人，也不是我們不想發(fā)展，而是由于我們發(fā)展混凝土泵車行業(yè)的時間要比國外慢了很多時間，雖然我們在以最大的努力來進行追趕，但是時間上面的差距依舊很難追上，但是我們所研究的混凝土泵車與國外研究的距離越來越近。由于國外科學(xué)家們的思想比我們要先進的多，所以在科研方面我們對他們也望塵莫及。早在20世紀(jì)80年代的時候，美國的sdrd公司就在混凝土泵車的領(lǐng)域方面取得非常巨大的成就，在他們所研究的混凝土泵車當(dāng)中，不僅僅是它的外觀以及性能能夠令我們贊嘆，最為重要的就是它的實用性能，簡單的人性化設(shè)計，是我們需要多少個日日夜夜才能夠追趕上的。直到2010年的數(shù)據(jù)顯示，在國外混凝土泵車銷售數(shù)量已經(jīng)超過了200萬臺，這個驚人的銷售數(shù)量是因為他們的產(chǎn)品是值得世界肯定的，與此同時，他們對于混凝土泵車的研究依舊沒有止步的意思，還是繼續(xù)艱苦卓絕的研究著。 國外的迅速發(fā)展我們感同深受，不管是機械科研技術(shù)方面的發(fā)展還是普通產(chǎn)業(yè)的發(fā)展都會領(lǐng)先于我們東方國家，他們對于機械方面的研究可謂是瘋狂與著迷。直至2012年以后，他們對于混凝土泵車的研究速度是如日中天，更新?lián)Q代的速度也越來越快。至今日，我們對于混凝土泵車的研究方面已經(jīng)與西方國家相差較多，所以國外混凝土泵車的研究發(fā)展與銷售狀況讓我們嘆為觀止。 這并不是我們在身體上有所欠缺，而是國外率先發(fā)展工業(yè)革命，在他們工業(yè)革命的時候，我們還在馬背上打天下，但是由于現(xiàn)在的顯著成就，所以我相信不管未來多么艱難我們會趕上他們的技術(shù)，甚至超越他們。 1.4實現(xiàn)方法以及預(yù)期目標(biāo) 所需要的條件： CAD軟件、各類與混凝土泵車設(shè)計相關(guān)的文獻資料以及一些重要的設(shè)計參數(shù) 混凝土泵車設(shè)計過程中所遇到的困難： 剛上來對這個課題的題目還感到很陌生，一時還不知道怎么開始去查閱文獻資料和計算尺寸，都不知道怎么去構(gòu)想一個模型，沒法把它用作圖軟件先畫出來。由于對設(shè)計內(nèi)容的了解不夠，往往在計算過程中會出現(xiàn)一些難解的疑問。再加上對軟件熟悉度不高，因此在使用作圖軟件時對零件進行繪畫并裝配和運動仿真的過程當(dāng)中也出現(xiàn)了不少問題 應(yīng)當(dāng)如何解決在設(shè)計過程當(dāng)中遇到的困窘： 如果在設(shè)計中遇到困難，先不要急，自己獨立先想一下問題，再到網(wǎng)上搜索問題，或許可以得到解決的辦法。在作圖方面，通過網(wǎng)上學(xué)習(xí)CAD軟件操作視頻，可以更好的操作作圖軟件。如果查詢資料的話可以在知網(wǎng)或者圖書館查閱大量與本設(shè)計相關(guān)的資料文獻，并且通過所學(xué)的知識，自己制定一套設(shè)計步驟計劃，比如對電機型號選擇，對結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，重要部位進行受力計算，選擇傳動副，對零件繪制并完成裝配總圖，并用CAD運動虛擬仿真部分讓其運動起來。如果期間碰到自己難以解決的問題，可以去請教導(dǎo)師，聽取導(dǎo)師的意見，并寫好論文 38 2 混凝土泵車泵送系統(tǒng)設(shè)計的概述及方案設(shè)計 2 混凝土泵車泵送系統(tǒng)設(shè)計的概述及方案設(shè)計 2.1混凝土泵車的基本機構(gòu) 雖然混凝土泵車的泵送機構(gòu)的種類非常的多，但是它們基本的機械部件及其原理都是差不多的。 圖2.1混凝土泵車泵送系統(tǒng)簡圖 ( 2.2 混凝土泵車泵送系統(tǒng)的方案設(shè)計 方案1：使用活塞式混凝土泵的泵送系統(tǒng)? 圖2.2活塞式混凝土泵這種設(shè)計是作為一種比較早期的混凝土泵。因為泵送的壓力高，輸送的距離也比較遠，并且操控起來非常的簡單方便這些原因，所以應(yīng)用的最范圍最為廣泛。 圖2.2活塞式混凝土泵泵送系統(tǒng)原理圖 方案2：使用擠壓式的混凝土泵送系統(tǒng) 圖2.3擠壓式混凝土泵的它的工作過程類似于擠牙膏。因為泵室里面有橡膠管以及滾輪架這些東西的緣故，在滾輪架轉(zhuǎn)動工作的時候，會通過擠壓橡膠管內(nèi)的混凝土把它壓出，它最為適合在小石子混凝土急砂漿的泵送這種工作情況 圖2.3擠壓式混凝土泵送系統(tǒng)原理圖 方案3：使用壓縮空氣輸送罐泵送系統(tǒng) 圖2.4壓縮空氣輸送罐泵送系統(tǒng)，此種系統(tǒng)使用繁瑣而且對壓縮空氣輸送罐使用成本高，所以不考慮此種系統(tǒng)。 圖2.4壓縮空氣輸送罐泵送系統(tǒng)原理圖 通過以上對混凝土泵車泵送系統(tǒng)的方案比較以及對混凝土泵車泵送系統(tǒng)的移動方式的分類，使用液壓活塞式泵送系統(tǒng)。 3 混凝土泵車泵送系統(tǒng)各機構(gòu)設(shè)計 3 混凝土泵車泵送系統(tǒng)各機構(gòu)設(shè)計 基本的參考數(shù)據(jù)是混凝土泵車泵送系統(tǒng)的基本技術(shù)數(shù)據(jù)，它是按照混凝土泵車泵送系統(tǒng)的使用以及構(gòu)造種類規(guī)定的。它反映出了混凝土泵車泵送系統(tǒng)的工作能力以及特點，基本上決定了混凝土泵車泵送系統(tǒng)的輪廓尺寸大小以及主體總質(zhì)量等。 3.1混凝土泵車的液壓系統(tǒng)設(shè)計 通常來說混凝土泵車的工作機構(gòu)是通過泵送機構(gòu)、S閥及料斗等攪拌裝置組合而成的，有些混凝土泵的清洗系統(tǒng)也會使用液壓來進行傳動，所以在液壓系統(tǒng)當(dāng)中還可能包含清洗系統(tǒng)。液壓系統(tǒng)應(yīng)該具備有以下的功能： (1)混凝土泵送油缸應(yīng)該能夠同步并且交替循環(huán)地進行推送和抽吸兩種工作的情況； (2)在工作的時候，兩個主油缸活塞行程是不會發(fā)生改變的，但是在混凝土的輸送高度不一樣的時候，活塞的行程應(yīng)該能夠進行調(diào)整； (3)應(yīng)該確?；炷粮缀蚐分配閥之間的配合非常的良好； (4)主油缸和閥缸應(yīng)該具有靈活快速的自動換向功能，從未才能夠保證輸送能夠自動進行循環(huán)； (5)攪拌系統(tǒng)在遇到異常阻力的時候，應(yīng)該具有能夠自動反向旋轉(zhuǎn)功能，這樣攪拌葉片就不會發(fā)生卡死不工作的現(xiàn)象； 3.2 混凝土泵液壓系統(tǒng)總體分析 圖3.1 液壓系統(tǒng)圖 ( 混凝土有著不一樣的工作原理，再加上它不一樣的結(jié)構(gòu)形式，因此它的液壓系統(tǒng)種類比較多。根據(jù)它們不一樣的工作情況可以分為下面幾種回路：開式系統(tǒng)回路、閉式系統(tǒng)回路以及和混合系統(tǒng)回路。 3.3分配S閥的設(shè)計 混凝土泵的核心機構(gòu)就是這次設(shè)計的分配閥，分配閥比較的脆弱，也是最脆弱的一部分，但作為協(xié)調(diào)各個部件運動的機構(gòu)，它被放置在集料斗、混凝土缸和輸送管三者之間。它們還有多種形狀類型：比如蝶形分配閥、S型管閥、C形擺管閥、擺動裙閥。 圖3.2 S閥的基本機構(gòu)示意圖 在料斗的前后方都可以放置擺動油缸。S閥的閥體擺動是后置式擺動油缸通過擺動軸水平深入料斗中連接而成，但是混凝土的流動會被影響，因為擺動軸和閥體會連接形成屏障，從而減低泵的吸入效率；前置式擺動油缸就會去掉了擺動軸及其支撐、繃得稀料性能大為提高，而且安裝起來更加的簡單方便。 3.4 料斗機構(gòu)的設(shè)計 料斗又被我們稱做集料斗，它的內(nèi)部由攪拌裝置構(gòu)成。作為混凝土泵的盛料器，它主要的功能如下： (1) 能夠在中間起到一定的調(diào)節(jié)作用。 (2)能夠有效的減小混凝土的離析現(xiàn)象，并且提高混凝土的流動性。 (3)能夠起到向分配閥和混凝土缸送料的作用，從而提高混凝土的吸入效效率。 料斗如圖所示: 圖3.3 料斗的結(jié)構(gòu)示意圖 3.5 攪拌機構(gòu)的設(shè)計 攪拌裝置包含了攪拌軸部件、攪拌軸承以及其他密封件的部分，如圖所示 圖3.4 攪拌裝置示意圖 攪拌軸放置于料斗內(nèi)。攪拌軸的橫截面的外形有圓形和方形兩種形狀，和攪拌葉片之間如果使用了不可拆的連接，那么就沒有太大的差異；而如果使用了可拆連接，那么方軸就要比圓軸要更加的方便。 3.6 擺搖機構(gòu)的設(shè)計 擺動系統(tǒng)的主要組成元件：恒壓泵、單向閥、調(diào)速閥、電液閥、溢流閥、球閥、壓力表、蓄能、擺動缸、過濾器、被壓閥。 開式液壓系統(tǒng)是混凝土泵的主流擺動系統(tǒng)，它有兩種不同的結(jié)構(gòu)構(gòu)造，有使用齒輪泵和恒壓泵兩種方式。 圖3.5擺動系統(tǒng)原理 齒輪泵擺動系統(tǒng)的工作過程是用泵供油再通過單向閥進入到蓄能器中，在蓄能器的壓力達到溢流先導(dǎo)閥設(shè)定的壓力之后，溢流先導(dǎo)閥會先行打開，然后溢流缺卸荷閥打開，油泵中的油在低壓力下進入冷卻器流回油箱里面。 恒壓擺動系統(tǒng)原理就是當(dāng)壓力達到系統(tǒng)設(shè)定值之后，壓力作用于恒壓泵的伺服閥上面，從而讓恒壓泵斜盤到零位，就不會發(fā)生排油的現(xiàn)象，壓力就會保持在系統(tǒng)設(shè)定值，等到下次擺動蓄能器中的油沖擊，系統(tǒng)的壓力會隨之下降，恒壓系統(tǒng)的伺服閥便開始工作從而讓斜盤離開零位，通過排油來供給蓄能器充足的動力。 圖3.6齒輪泵擺動系統(tǒng)變化圖 圖3.7恒壓泵擺動系統(tǒng)變化圖 從上面的分析中可以看出，兩種系統(tǒng)最后達到的效果是基本上是一樣的。 3.7 混凝土泵送機構(gòu)泵缸的設(shè)計 混凝土泵的執(zhí)行機構(gòu)是泵送機構(gòu)，通過油缸的來回反復(fù)的交替動作，它能夠把液壓能轉(zhuǎn)換成機械能，從而讓混凝土克服輸送缸中的高阻力輸送到澆筑目標(biāo)。它主要是由油缸、混凝土缸和洗滌室等三個部分組合而成的。 主液壓缸主要是由氣缸體，氣缸活塞，活塞桿，氣缸蓋和緩沖裝置這些部件組成，主液壓缸用于通過液壓驅(qū)動混凝土油缸活塞做往復(fù)運動。為了能提高它的耐磨性和延長它的使用壽命，液壓缸由無縫鋼管制做而成，內(nèi)壁鍍鉻。主液壓缸內(nèi)的活塞和活塞桿分別由球墨鑄鐵和碳鋼制成。在液壓缸的內(nèi)壁上有活塞的兩個支撐環(huán)壓。通常在其表面上鍍硬鉻層能夠提高活塞桿的耐磨性和耐腐蝕性。保險杠設(shè)置在活塞的末端并具有圓弧表面。當(dāng)活塞移動到端子時，碰撞塊的弧形表面推動導(dǎo)閥的頂針(即導(dǎo)閥的閥芯)，并實現(xiàn)換向閥換向控制以使活塞反向運動。 除了以下要求之外，還可以根據(jù)需要選擇液壓缸的一般結(jié)構(gòu)。 液壓缸的行程長度應(yīng)大于工作行程，因為要讓混凝土活塞和連接器完全縮回到洗滌室中， 為了避免反向沖擊，可以在液壓缸的端部添加緩沖裝置。 通常選用法蘭來連接液壓缸與洗滌室，不僅要保證連接精度，而且還要具有良好的匹配精度，與密封圈一起防止漏水。 應(yīng)在液壓缸的活塞桿上設(shè)置一個止動器，以防止混凝土活塞在工作狀態(tài)下退回洗滌室。當(dāng)活塞行程延長時，活塞頭將接觸止動器并發(fā)出油溢出，應(yīng)及時調(diào)整。 泵車具有各種結(jié)構(gòu)，例如半開式，半開式和銷型。一般來說，設(shè)計應(yīng)該滿足準(zhǔn)確的進度，方便的裝配和拆卸，以及防銹的要求。 在行程控制機構(gòu)中，如果使用電動行程限位開關(guān)，則應(yīng)在活塞桿上設(shè)置接觸塊。如果使用電動行程閥，則在液壓缸的氣缸蓋上設(shè)置凸起或撞錘;它上面應(yīng)該有一個控制油孔。 4 混凝土泵車泵送系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計與校核 4 混凝土泵車泵送系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計與校核 傳輸動力裝置是將動力傳遞給工作設(shè)備，是混凝土泵車泵送系統(tǒng)的最為重要的組成部分。保持準(zhǔn)確的傳輸動力比，穩(wěn)定可靠，工作效率高，是選用傳輸動力種類的重要標(biāo)準(zhǔn)。 4.1 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 4.1.1 軸的設(shè)計 (1) 設(shè)出軸的材質(zhì) 按照相關(guān)引用書本[1]中表格6－1設(shè)出45號鋼，需要經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理。 (2) 最小軸徑的預(yù)設(shè) 按照相關(guān)引用書本[15]中表格6－2，取A0＝105，按照 公式: mm (4.1) 式子里， n1—— 軸的轉(zhuǎn)速 ，940r/min P1—— 軸傳遞的功率 , 1.47kw ｄmin—— 算出截面處的軸的直徑 把數(shù)據(jù)代到式子算出：ｄmin≥105*31.47940=112.2mm 輸出軸的最小直徑是按照聯(lián)軸器處軸的直徑ｄ1-2，所以我們需要同時設(shè)得數(shù)據(jù)聯(lián)軸器的型號，是為了能夠讓所選的軸的直徑ｄⅠ–Ⅱ與聯(lián)軸器的孔徑互相的適應(yīng)。 聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)距為Tca=KAgT1,找到表格15—3，考慮到轉(zhuǎn)距變化很小，所以選取為Ka=1.3，那么: Tca=1.3*14.93=19.409Ngm 按照計算轉(zhuǎn)距Tca應(yīng)該比聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩要小的條件，查標(biāo)準(zhǔn)手冊(GB5843-86)設(shè)出YL4型凸緣聯(lián)軸器，半聯(lián)軸器的孔徑為ｄ1=22mm，所以選取 ： ｄⅠ–Ⅱ =22mm,半聯(lián)軸器的長度L=52mm。 (3) 每一段的直徑和長度按照軸向定位的要求來確定軸 選擇軸上零件的裝配方案：本題的裝配方案已經(jīng)在前面分析比較，現(xiàn)在假設(shè)出來的方案請參請參見圖的裝配方案。 1) 為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位的要求，1-2軸段右端制出一軸肩，所以選取為=28mm，左端使用軸端擋來進行定位，按軸端的直徑選取擋圈 ( D=30mm，半聯(lián)軸器和軸配合的轂孔長度為=52mm,確保軸端的擋圈只會壓在半聯(lián)軸器的上面，而不會壓在軸的端面上面，所以1-2段的長度應(yīng)該要更加的短一些，所以選取為=50mm. 2) 一開始選擇滾動軸承，設(shè)出單列圓錐滾子軸承，因為軸承同時受有徑向力和軸向力的作用，參照的工作要求需要按照=28mm，由軸承產(chǎn)品目錄中初步設(shè)得數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)精度級的單列圓錐滾子軸承30207，其尺寸為d×D×T=35×72×18.25mm， 所以==35mm。 3) 已經(jīng)求得蝸桿喉部齒頂圓的直徑為=45mm，最大齒頂?shù)膱A直徑為=53.8mm，蝸桿螺紋部分的長度為L=59mm，蝸桿的齒寬為=53mm，所以取=68mm，=53.8mm，=45mm，=42mm。 4) 軸承端蓋總的寬度是20mm，所以應(yīng)當(dāng)選取端蓋的外端面與半聯(lián)軸的右端面間的距離為l=20 mm， 所以選取=40mm. 5) 應(yīng)當(dāng)讓箱體內(nèi)壁凸臺之間距離略大于蝸輪的最大直徑，是為了避免蝸輪和箱體內(nèi)壁的發(fā)生干涉的現(xiàn)象，選取內(nèi)壁的距離為=175mm考慮到箱體的鑄造會出現(xiàn)一定的誤差，在確定滾動軸承位置的時候，應(yīng)距箱體內(nèi)壁一段距離S 選取S=8mm(請參見圖)。 6) 在3-4和7-8軸段應(yīng)該都裝一個濺油輪，外觀形狀請參請參見圖，選取它的長度為L=27.75mm。 所以，可求得： L3-4=L7-8=18.25+27.75=45mm L4-5=L6-7=L'-(68+27.75*2-8*2)2=33.75mm 到了這里，已初步確定了軸每一段的直徑以及長度。 (4) 軸上零件的周向定位 半聯(lián)軸器和軸的周向定位都使用了平健聯(lián)接。按通過手冊找到并且設(shè)得平鍵截面是mm(GB／T1095--1979)，這個地方選軸的直徑尺寸大小的公差為m6。 4.2軸的校核 4.2.1軸的強度校核 (1) 制定軸的草圖 在確定軸承支點位置時，從相關(guān)引用書本[12]設(shè)得a值，單列圓錐滾子軸承，30207型設(shè)值，a=16mm，所以，作為簡支梁的軸的支撐跨距 =(20+43.75+34)+(20+43.75+34) =97.75+97.75=195.5mm (2) 算出軸所承受得力： Fti=2T1d1=2*14.93*10340.534=736.67N Fai=2T2d2=2*492.74*103159.466=6179.88N Fr1=Fa2tgα=6179.88*tg24°=2751.46N (3) 算出支點反力： 水平反力：FNH1=FNH2=368.335N 垂直反力： FNV1=Fr1*97.75+Fa1*d12195.5 (4.2) =2751.46*97.75+6179.88*40.5342195.5=2016.38N Fnv2=Fr1*97.75-Fa1*d12195.5 = 2751.16*97.75-6179.88*40.5342195.5=735.08N (4) 算出彎矩，畫出彎矩圖： 水平彎矩： MH=FNH1*97.75 =368.335*97.75 =36004.75Ngmm 垂直彎矩： MV1=FNV1*97.75 =2016.38*97.75 =197101.145Ngmm MV2=FNV2*97.75 =735.08*97.75 =71854.07Ngmm 合成彎矩 MC左=MH2+MV12 (4.3) =36004.752+197101.1452 =200362.68Ngmm MC右=MH2+MV22 =36004.752+71854.072 =80370.08Ngmm (5) 扭矩圖： 按照相關(guān)引用書本[2]中表格6－18 找到并設(shè)得折算系數(shù) αt1=0.59*14.93*103=8808.7Ngmm (6) 校核軸的強度 從相關(guān)引用書[2]中表格15-1找到并設(shè)得： [σ-1]=70MPa σca=M1+(αT1)2W (4.4) =200362.682+8808.720.1*35.0473 =46.59MPa ，強度足夠。 圖4.1 軸的強度 4.3滾動軸承的選擇及校核 4.3.1 滾動軸承的選擇及校核 (1) 軸承的徑向載荷式子如下： FrA=FNH12+FNV12 (4.5) =368.3352+2016.382 =2049.75N FrB=FNH22+FNV22 =368.3352+735.082 =822.2N (2) 派生軸向力的計算 從相關(guān)引用書本[12]設(shè)出，，圓錐滾子軸承30207型的派生軸向力式子是： α=14o02，10，， e=1.5tgα=0.375 找到表格d=35mm時，e=0.37，y=1.6； 故 Fd1=FrA2*1.62049.752*1.6=640.55N Fd2=FrB2*1.6822.22*1.6=256.94N Fd1+Fae=640.55+6179.88=6820.43>Fd2 所以，軸承2受壓。 則： Fa1=Fd1=640.55N Fa2=Fae+Fd1=6179.88+640.55=6820.43N (3) 算得當(dāng)量動載荷 Fa1FrA=640.552049.75=0.3125e 所以，對于軸承1. x=1 ， y=0 P1=FrA=2049.75N 對于軸承2 x=0.4 ， y=1.6 P2=0.4*FrB+1.6Fa2 =0.4*822.2+1.6*6820.43 =11241.568N (4) 驗證軸承壽命 從相關(guān)手冊[5]設(shè)出，c=51.5KN ε=10/3 n=940r/min Lh=10660ng(CP)ε (4.6) =10660*940*(51.5*10311241.568)103 =2831h 故，經(jīng)以上驗證，軸承壽命合格 。 4.3.2 軸承的校核 (1) 求徑向載荷 FrA=FNH12+FNV12 =2634.942452.472 =2673.55N FrB=FNH22+FNV22 =3544.92+2298.992 =4425.12N (2) 算得派生軸向力 從相關(guān)引用書本[12]設(shè)出，，圓錐滾子軸承30212型的派生軸向力式子如下： e=1.5tgα α=15°06′34" e=1.5tgα=1.5*15°06′34"=0.4, y=1.5 故 ： Fd1=FrA2y=2673.552*1.5=891.18N Fd2=FrB2y=4225.122*1.5=1408.37N Fd1=Fae=891.18+736.67=1627.85N>Fd2 則：軸承2受壓 所以，F(xiàn)a1=Fd1=891.18N Fa2=1627.85N (3) 算得當(dāng)量動載荷 Fa1FrA=891.182673.55=0.33 T 所以可以選用鼓形齒式聯(lián)軸器。 5 結(jié)論 5 結(jié)論 在大學(xué)的學(xué)習(xí)生涯中，我學(xué)會了很多事，對此我也感觸良多。回眼望去這四年的經(jīng)歷，我突然覺得所有的事情都不是索然無味，而是見證我努力與汗水的結(jié)晶。每當(dāng)我困惑于這個技術(shù)難題時，我的指導(dǎo)老師都會出現(xiàn)在我的眼前對我悉心指導(dǎo)，我嘴上不說，但是心里無時無刻的不在感謝您。此時五味雜陳，大學(xué)四年真的要伴隨著這篇論文而結(jié)束。大學(xué)四年所學(xué)的知識都承載在這邊設(shè)計當(dāng)中。雖然空想與現(xiàn)實是同在的，但是我所設(shè)計的這篇課題，我希望能夠在現(xiàn)實當(dāng)中實際運用。這不僅僅是我對所做出社會的一番貢獻，也是我無愧于大學(xué)四年所學(xué)的專業(yè)知識。真的希望時光不要這么那么快的流逝，可是到了現(xiàn)在，我們也只能一心一意的撲在我們的畢業(yè)設(shè)計之上，歡樂與苦難的點點滴滴也慢慢浮現(xiàn)在我的眼前，為大學(xué)四年畢業(yè)結(jié)束而快樂，為逝去的大學(xué)四年時光而苦悶。此時的我也是感慨外分，既舍不得朝夕相處的小組成員， 也舍不得對我有很大幫助的指導(dǎo)老師，對于這次設(shè)計而言，我所做的不僅僅是完成概念以及設(shè)計模型的制作，我還需要照顧對于這次設(shè)計覺得完不成的小組成員，在他們揚言要放棄的時候，我毅然決然的挺身而出，以身作則，攻克不了的難題我除了會問指導(dǎo)老師之外，遇到不懂得我還會向上一屆畢業(yè)的學(xué)長請教，經(jīng)過這幾個月不斷地努力，最終完成了這次的畢業(yè)設(shè)計。 我們這次的設(shè)計主要設(shè)計了四個章節(jié)的內(nèi)容：所寫的第一章主要是介紹了國內(nèi)外混凝土泵車的發(fā)展現(xiàn)狀以及今后機械發(fā)展的趨勢；所寫的第二章主要是對混凝土泵車進行了深入而準(zhǔn)確的分析，從而確定了混凝土泵車的結(jié)構(gòu)、設(shè)計方案以及機械的主要結(jié)構(gòu)；第三章主要對混凝土泵車的液壓系統(tǒng)進行設(shè)計；第四章主要對混凝土泵車的結(jié)構(gòu)進行設(shè)計與校核。 看整個畢業(yè)設(shè)計的設(shè)計過程，和同組組員之間有歡笑也有苦惱。但是我們依舊能夠在歡笑中進步，在苦惱中成長。雖然在設(shè)計的過程當(dāng)中覺得是缺乏趣味的，但是回顧過來卻難以忘懷，我知道這篇設(shè)計存在著很多的缺點與不足，在做完這次的設(shè)計之后，學(xué)無止境的含義從我的腦海里面回蕩而起，堅持和努力是相輔相成的，只有不間斷的激勵與提醒自己，才能夠獲得更好的收獲。 參考文獻