起重機(jī)鉆頭設(shè)計(jì),起重機(jī),鉆頭,設(shè)計(jì) 學(xué)院 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 目錄 1 緒論 1 1.1 概述 1 1.2 國(guó)內(nèi)外的現(xiàn)狀 1 1.2.1 國(guó)外起重機(jī)研究現(xiàn)狀分析 2 1.2.2 國(guó)內(nèi)起重機(jī)研究現(xiàn)狀分析 2 1.2.3 國(guó)內(nèi)起重機(jī)設(shè)計(jì)中存在的問題 3 1.3 課題的主要內(nèi)容 4 2 起重機(jī)車輪、軌道及其零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算 4 2.1 車輪的種類 4 2.2 車輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 5 2.2.1 車輪計(jì)算載荷 5 2.2.2 車輪踏面接觸強(qiáng)度計(jì)算 6 2.3 鋼軌的選定 11 2.3.1 鋼軌的材料和型號(hào) 12 2.3.2 鋼軌的固定 12 2.4 附件的選擇及其計(jì)算 12 2.4.1 軸承的選擇 12 2.4.2 軸承端蓋的選擇 14 2.4.3 軸的計(jì)算選擇 14 2.4.4 鍵的選擇 16 3 起重機(jī)鋼軌、車輪及其附件三維模型的建立 16 3.1 建模工具的簡(jiǎn)介 16 3.2 起重機(jī)鋼軌、車輪及其附件三維模型的建立 16 3.2.1 車輪三維模型的建立 16 3.2.2 軌道三維模型的建立 18 3.2.3 附件三維模型的建立 19 3.2.4 起重機(jī)車輪、鋼軌及其附件的裝配 24 4 結(jié)論 25 附錄 28 參考文獻(xiàn) 34 致謝 36 外文文獻(xiàn)原文 譯文 1 緒論 1.1 概述 深孔加工技術(shù)產(chǎn)生于對(duì)槍炮管的制造過程。二戰(zhàn)結(jié)束前的幾個(gè)世紀(jì)中，深孔加工技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用一直被局限于相對(duì)封閉的軍工領(lǐng)域，并以其高難度、高成本和神秘性而聞名于制造業(yè)。20世紀(jì)50年代，世界格局進(jìn)入以和平和建設(shè)為主基調(diào)的時(shí)代，深孔加工技術(shù)隨之脫穎而出，成為“軍轉(zhuǎn)民”技術(shù)中的一朵奇葩，迅速被擴(kuò)展應(yīng)用于能源采掘、航空航天、發(fā)動(dòng)機(jī)制造、機(jī)床汽車制造、石化及輕重化工、紡織機(jī)械、飼料機(jī)械、冶金、儀器儀表等廣泛的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。歐、美、日等先進(jìn)工業(yè)國(guó)，早在20世紀(jì)50年代就紛紛展開了深孔加工技術(shù)的學(xué)術(shù)和應(yīng)用研究，六、七十年代形成專業(yè)化的深孔刀具和深孔機(jī)床裝備制造體系，少數(shù)跨國(guó)公司迄今仍壟斷著世界深孔加工裝備市場(chǎng)，使深孔加工技術(shù)成為制造技術(shù)門類中成本最昂貴的技術(shù)之一。至70年代末我國(guó)改革開放時(shí)，中國(guó)的深孔加工技術(shù)已整整比西方落后了30年。 阻礙深孔加工技術(shù)成為“大眾化”制造技術(shù)的另一個(gè)深層次原因在于深孔加工技術(shù)研究工作的滯后。自20世紀(jì)30年代槍鉆問世帶40年代BTA鉆推出，深孔加工刀具及其排屑技術(shù)在半個(gè)多世紀(jì)中鮮有突破性的發(fā)展。雖然槍鉆和BTA鉆各有它們的固有缺陷，盡管為改進(jìn)BTA鉆而推出了雙管噴吸鉆和DF系統(tǒng)，但在實(shí)體深孔鉆領(lǐng)域中至今仍然存在著“鉆小深孔靠槍鉆，鉆大深孔靠BTA鉆，用不起深孔鉆就靠麻花鉆”的現(xiàn)實(shí)。 這一差距所導(dǎo)致的消極影響，早在80年代就開始顯露。在制造業(yè)處于低谷時(shí)，以深孔加工為關(guān)鍵技術(shù)的液壓件、兵工等生產(chǎn)行業(yè)相繼瀕于停產(chǎn)、倒閉狀態(tài)，數(shù)以千計(jì)的相關(guān)大、中、小企業(yè)從此一蹶不振。與此同時(shí)，我國(guó)與世界經(jīng)濟(jì)的接軌又促成了大批新制造行業(yè)的誕生。2001年在我國(guó)停機(jī)的29個(gè)制造行業(yè)中，至少有一半對(duì)深孔加工技術(shù)和裝備有直接需求，1/3以上有迫切需求。至20世紀(jì)90年代末，由于我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的加速，上述供需矛盾呈現(xiàn)激化態(tài)勢(shì)。一方面，不斷應(yīng)先的新型深孔類裝備迫切需要“價(jià)廉物美”的深孔加工技術(shù)去承造試制；另一方面，由于國(guó)家沒有自己的原創(chuàng)性先進(jìn)深孔加工技術(shù)和專業(yè)化的深孔加工裝備產(chǎn)業(yè)提供保證，迫使為數(shù)不多的大企業(yè)以高價(jià)進(jìn)口深孔加工裝備，導(dǎo)致其產(chǎn)品成本顯著提高；而大多數(shù)企業(yè)則由于買不起也用不起進(jìn)口裝備，智能靠相對(duì)落后的技術(shù)、裝備，去制造品質(zhì)相對(duì)低劣的裝備產(chǎn)品。必須看到，在深孔加工技術(shù)和裝備制造上已經(jīng)呈現(xiàn)出來的這一瓶頸現(xiàn)象如不能得到有效解決，將會(huì)嚴(yán)重制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展。 1.2 國(guó)內(nèi)外的現(xiàn)狀 通過對(duì)深孔加工技術(shù)的了解，國(guó)內(nèi)外深孔鉆的發(fā)展可分為四個(gè)階段：第一階段在19世紀(jì)末20世紀(jì)初，為解決槍管的加工，發(fā)明了將高壓液體通過鉆桿內(nèi)通道送到鉆頭，帶走切削和熱量，并在鉆頭外徑上加向?qū)K，以保證鉆孔正確方向的方法——槍鉆。第二次世界大戰(zhàn)期間，由于槍管的需求量猛增，使這項(xiàng)技術(shù)得到了快速發(fā)展。第二階段，1942年德國(guó)的Beisher 發(fā)明了內(nèi)排屑深孔鉆，后來國(guó)際孔加工協(xié)會(huì)（Boring and Trepaning Association ）加以完善，形成了BTA加工方式，其所用的鉆頭簡(jiǎn)稱為BTA鉆。BTA鉆頭在槍鉆的基礎(chǔ)上增強(qiáng)了剛性，改善了排屑條件，并提高了孔的表面質(zhì)量。第三階段，1963年瑞典Sandvik公司發(fā)明了噴吸鉆加工方式，將切屑又切削液推出改為切削液推吸聯(lián)合作用，改善了排屑過程，降低了系統(tǒng)壓力，密封條件得以改善，對(duì)應(yīng)該系統(tǒng)所用的鉆頭成為噴吸鉆。第四階段，在70年代，日本冶金股份公司發(fā)明了DF(Double Feeder)裝置，將原來噴吸鉆的雙管系統(tǒng)改為單管系統(tǒng)，在鉆桿尾部增加一個(gè)射流裝置，來完成液體推吸效應(yīng)，使鉆桿系統(tǒng)剛性增加，切削液壓力減小。DF系統(tǒng)是傳統(tǒng)深孔鉆的最好方式，該系統(tǒng)所用的鉆頭成為DF鉆。 時(shí)至今日，國(guó)內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)對(duì)深孔加工刀具結(jié)構(gòu)、斷屑方式、刀具材料冷卻方式等做了大量的研究。在國(guó)外，瑞典Sandvik公司、德國(guó)R.stock公司、美國(guó)Sonobond公司在深孔加工技術(shù)領(lǐng)域取得了顯著的成果，處于世界領(lǐng)先水平。在國(guó)內(nèi)，江西工量刃具有限公司、程度工具研究所、中北大學(xué)、西安理工大學(xué)、西安石油大學(xué)等單位在深孔加工方面處于領(lǐng)先水平。 20世紀(jì)80年代，王峻等人在總結(jié)歸納傳統(tǒng)深孔加工的基礎(chǔ)上，發(fā)明了SIED（單管內(nèi)排屑噴吸鉆）技術(shù)，這種技術(shù)完善了DF鉆的抽屑容器設(shè)計(jì)，使抽屑能力大大增強(qiáng)，并對(duì)內(nèi)排屑鉆頭進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，構(gòu)成了以單邊刃切削、單管內(nèi)排屑噴吸鉆加工、自導(dǎo)向?yàn)樘卣鞯墓ぞ?，使鉆頭可以不帶斷屑臺(tái)而實(shí)現(xiàn)重磨，成為當(dāng)前非常先進(jìn)的一種傳統(tǒng)加工技術(shù)。 廣西工學(xué)院研制出一種用于數(shù)控機(jī)床的高效深孔鉆，解決了在數(shù)控機(jī)床上加工小直徑深孔（Φ<20，5 prn /b，須注意的是，為了能使用該功能，需先在系統(tǒng)中添加別的計(jì)算機(jī)上特定型號(hào)打印機(jī)，并將它設(shè)為默認(rèn)打印機(jī)，另外，COPY后不要忘了在最后加/b，表明以二進(jìn)制形式將打印機(jī)文件輸出到打印機(jī)。 （5）選擇技巧 用戶可以用鼠標(biāo)一個(gè)一個(gè)地選擇目標(biāo)，選擇的目標(biāo)逐個(gè)地添加到選擇集中，另外，AutoCAD還提供了Window（以鍵入“w”響應(yīng)Select object：或直接在屏幕上自右至左拉一個(gè)矩形框響應(yīng)Select object：提示），Crossing（以鍵入“C”響應(yīng)Select object：或直接在屏幕上自左至右拉一個(gè)矩形框響應(yīng)Select object：提示），Cpolygon（以鍵入“CP”響應(yīng)Select object：），Wpolygon（以鍵入“WP”響應(yīng)Select object：）等多種窗口方式選擇目標(biāo)，其中Window及Crossing用于矩形窗口，而Wpolygon及Cpolygon用于多邊形窗口，在Window及Wpolygon方式下，只有當(dāng)實(shí)體的所有部分都被包含在窗口時(shí)，實(shí)體才被選中，而在Crossing及Cpolygon方式下，只要實(shí)體的一部分包括在窗口內(nèi)，實(shí)體就被選擇像。 AutoCAD還提供了Fence方式（以鍵入“F”響應(yīng)Select object：）選擇實(shí)體，畫出一條不閉合的折線，所有和該折線相交的實(shí)體即被選擇。在選擇目標(biāo)時(shí)，有時(shí)會(huì)不小心選中不該選擇的目標(biāo)，這時(shí)用戶可以鍵入R來響應(yīng)“select objects：”提示，然后把一些誤選的目標(biāo)從選擇集中剔除，然后鍵入A，再向選擇集中添加目標(biāo)。當(dāng)所選擇實(shí)體和別的實(shí)體緊挨在一起時(shí)可在按住CTRL鍵的同時(shí)，然后連續(xù)單擊鼠標(biāo)左鍵，這時(shí)緊挨在一起的實(shí)體依次高亮度顯示，直到所選實(shí)體高亮度顯示，再按下enter鍵（或單擊鼠標(biāo)右鍵），即選擇了該實(shí)體。還可以有條件選擇實(shí)體，即用'filter響應(yīng)select objects：，在AutoCAD2000中，還提供了QuickSelect方式選擇實(shí)體，功能和filter類似，但操作更簡(jiǎn)單，方便。AutoCAD提供的選擇集的構(gòu)造方法功能很強(qiáng)，靈活恰當(dāng)?shù)厥褂每墒怪茍D的效率大大提高。 3.2.4 本課題運(yùn)用AutoCAD軟件繪制深孔鉆系列如下： 參考文獻(xiàn) [1] 王峻 現(xiàn)代深孔加工技術(shù) 哈爾濱：工業(yè)大學(xué)出版社 2005 [2] 王世清 深孔加工技術(shù) 西安：西北工業(yè)大學(xué)出版社 2003 [3] 朱祖良 孔加工刀具 北京：國(guó)防工業(yè)出版社 1990 [4] 霍爾登·J·斯溫哈特 深孔加工 管光普譯 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Dearborn,Michigan:SME,1983,1(9) [17] SANDVIK/Coromant公司.Metelworking Products,1983～1996 致謝 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)得到了老師和很多同學(xué)的幫助，其中尤其感謝我的指導(dǎo)老師辛志杰，每次遇到難題，我都會(huì)找辛老師求教，而辛老師每次不管忙或閑，總會(huì)抽空幫助我解決問題。辛老師淵博的知識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，對(duì)科研事業(yè)的執(zhí)著追求，坦誠(chéng)待人之道，將使我受益終身！ 另外，感謝校方給予我們這樣一次機(jī)會(huì)，能夠獨(dú)立地完成一個(gè)課題，使我們?cè)诩磳㈦x校的最后一段時(shí)間里，能夠更多學(xué)習(xí)一些實(shí)踐應(yīng)用知識(shí)，增強(qiáng)了我們實(shí)際操作和動(dòng)手應(yīng)用能力，提高了獨(dú)立思考的能力，再一次對(duì)我的母校表示感謝。 感謝在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)期間和我密切合作的同學(xué)，和曾經(jīng)在各個(gè)方面給予我?guī)椭耐瑢W(xué)們，在大學(xué)生活即將結(jié)束的最后日子里，我們?cè)僖淮窝堇[了團(tuán)結(jié)合作的童話，把一個(gè)龐大的，從來沒有上手的課題，圓滿地完成了。正是因?yàn)橛新妨四銈兊膸椭?，才讓我不僅學(xué)到了深孔加工所涉及的新知識(shí)，更讓我感覺到了知識(shí)外的東西，那就是團(tuán)結(jié)的力量。 最后，衷心地感謝參加論文答辯和評(píng)審、評(píng)閱的各位老師。 第XXIX頁 共II頁