購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)請(qǐng)充值后下載，，資源目錄下的文件所見(jiàn)即所得，都可以點(diǎn)開(kāi)預(yù)覽，，資料完整，充值下載可得到資源目錄里的所有文件。。?！咀ⅰ浚篸wg后綴為CAD圖紙，doc,docx為WORD文檔，原稿無(wú)水印，可編輯。。。具體請(qǐng)見(jiàn)文件預(yù)覽，有不明白之處，可咨詢QQ:12401814
先進(jìn)材料研究卷。102-104（2010）頁(yè)559-563?（2010），瑞士瑞士Trans Tech PublicationsDOI：10.4028/www.scientific.net/AMR.102-104.559
超聲波滾動(dòng)軸承的表征和實(shí)驗(yàn)研究為柱表面加工
丁加金福，石咀的Eb，科華Zhangc和Yud富錦
機(jī)械設(shè)備和測(cè)控技術(shù)研究所，浙江師范大學(xué)
大學(xué)，浙江金華321004
azsddif@zjnu.cn，besx_2001@zjnu.cn，cmature@zjnu.cn，dzsdyfj@zjnu.cn
關(guān)鍵詞：超聲波振動(dòng)加工，工具頭，軋制，軋制表征
摘要
超聲波擠壓，軋制加工的加工方法和特點(diǎn)文中介紹了。根據(jù)加工特點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)學(xué)分析加工機(jī)理和表面變形進(jìn)行了分析。然后相關(guān)理論通過(guò)討論摩擦學(xué)表面變形量和之間的關(guān)系技術(shù)參數(shù)。理論基礎(chǔ)是給予技術(shù)的選擇參數(shù)。
介紹
擠壓加工精密非切削加工方法，它是一個(gè)金屬表面加固工藝。擠壓工具硬度材料，在加工，工具振動(dòng)對(duì)工件表面和滾動(dòng)的工件材料，它使金屬材料產(chǎn)生永久變形和增強(qiáng)硬度的工件表面[1]。在近年來(lái)，超聲振動(dòng)加工主要用于加工;超聲波
振動(dòng)就業(yè)壓延加工，是為完成工件的新工藝方法表面上看，這將提高加工效率和改善表面狀態(tài)[2]傳統(tǒng)軋制加工和超聲波振動(dòng)整理刀架是相同的，積分刀架或焊接刀架[3]等，表現(xiàn)為圖。 1，這種結(jié)構(gòu)A和B都沒(méi)有避免刀架加速磨損。在C刀架是設(shè)計(jì)，以避免輥加速磨損和擴(kuò)大工作和生活。壓延加工中使用的刀架刀架;
VS工件表面會(huì)發(fā)生滾壓加工[4]。在紙張的運(yùn)動(dòng)學(xué)和摩擦學(xué)理論被用來(lái)分析的塑性變形，以研究相對(duì)塑性變形與軋制參數(shù)之間
圖1超聲波軋制設(shè)備的原理
壓延加工設(shè)備和原則。撰寫(xiě)壓延加工設(shè)備。 “超聲波振動(dòng)軋制加工的目的是根據(jù)超聲波振動(dòng)原理;進(jìn)行精密加工，用刀架加強(qiáng)超硬材料及后整理加工工件表面，對(duì)數(shù)控車(chē)床進(jìn)行這個(gè)實(shí)驗(yàn)。 “結(jié)果表明裝置圖。
1（2），它是由超聲波發(fā)生器，換能器，振幅變壓器5和刀架。傳感器翻譯的超聲波振動(dòng)機(jī)械振動(dòng)，而且擴(kuò)大的幅度變壓器，傳授能源刀架
保留所有權(quán)利。本文內(nèi)容的任何部分不得復(fù)制或以任何形式或以任何方式傳播未經(jīng)書(shū)面許可出版商：跨技術(shù)有限公司，瑞士，www.ttp.net。 （編號(hào)：61.175.228.160-21/02/10，2時(shí)45分54秒）
加工，刀架被擰刀架，振幅變壓器外殼聯(lián)合在處理輥相對(duì)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的輥擠壓工件，所以。原則和特點(diǎn)。由超聲波信號(hào)進(jìn)行了改造和擴(kuò)建換能器和變幅，然后造成刀架振動(dòng)，工件由靜態(tài)壓力和沖擊負(fù)荷的刀架滾動(dòng)處理。所以嚴(yán)酷刀架通過(guò)的平坦。明顯改善表面粗糙度和殘余產(chǎn)生壓應(yīng)力。因此，工件的金屬結(jié)構(gòu)得到加強(qiáng)，磨損
性，抗疲勞，耐腐蝕性和機(jī)械性能明顯提高[3，5，6]。超聲波壓延加工（USRP的）的特點(diǎn)：1.extrusion特點(diǎn)，上刀架靜壓擠壓工件，造成塑性變形。 2。
影響的特點(diǎn)，刀架振動(dòng)產(chǎn)生的影響噴丸[35]。 3。滾動(dòng)超聲波壓延加工的特點(diǎn)，在工件上產(chǎn)生的輥輥。 4。降低摩擦系數(shù)，在USRP的摩擦系數(shù)，將刀架振動(dòng)減少。超聲振動(dòng)滾壓機(jī)理分析壓延加工的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型。超聲波壓延加工的力學(xué)模型
如圖所示。 2。當(dāng)振動(dòng)壓延加工，超聲波正弦波產(chǎn)生超聲波發(fā)生器被轉(zhuǎn)移到換能器，變幅擴(kuò)大來(lái)形成縱向機(jī)械振動(dòng)。振動(dòng)方程如下[7，8]：Y = ASIN WT（1）振動(dòng)速度如下：（2）其中A是工具的振幅，ω為正弦振動(dòng)的角速度，T是
振動(dòng)時(shí)間，和f的振動(dòng)頻率。無(wú)花果。 3，超聲波振動(dòng)速度曲線。 A和B的速度解決了垂直方向和水平方向。水平分量呈Vcosα和垂直部分是振動(dòng)速度的工具，應(yīng)該是V0的擠壓速度，和疊加擠壓速度和徑向振動(dòng)速度如下：
所以結(jié)論可以得到方程（3）和（4）：
1。當(dāng)ΩT=Kπ+π/ 2，輥接觸塑性變形結(jié)構(gòu)的刀架
工件，超聲振動(dòng)的現(xiàn)象成為完全閉塞，瞬時(shí)速度擠壓速度是相同的值，這套子擠壓加工
COS COS（2）
DY
一個(gè)T FA英尺
DT
：V = W W = P P
=
560數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)速度可以稱之為臨界擠出速度。此外，超聲波振動(dòng)擠壓速度明顯大于的套子擠出速度。
2。垂直分量振動(dòng)速度的超聲波振動(dòng)造成的輥。造成對(duì)工件表面經(jīng)常被撞的滾子，結(jié)果是類似的鏡頭噴丸。
金屬表面的變形過(guò)程。超聲波軋相似加工和擠出加工金屬的塑性變形;接觸應(yīng)力必須大于工件材料的屈服強(qiáng)度[3]。靜負(fù)荷施加在工件表面上，并結(jié)合超聲波滾動(dòng)，所有這一行動(dòng)使金屬產(chǎn)生塑性流動(dòng)，提高表面狀態(tài)，如圖。 4顯示。塑性變形的原因是：1。靜態(tài)壓力，超聲波軋?zhí)幚砉ぷ髯鳛檐堉七^(guò)程中的套子2。振動(dòng)壓路機(jī)的刀架撞倒作為噴丸對(duì)工件表面3。超聲波壓延加工結(jié)合靜壓和振動(dòng)的影響，提高了摩擦系數(shù)[4]。
定量分析擠壓變形超聲波軋前，刀架將加載一個(gè)靜態(tài)的壓力，即靜態(tài)擠壓
力[2，3，9]。在超聲波的壓延加工，靜壓力和超聲振動(dòng)擠壓變形力的結(jié)合過(guò)程;之間的擠壓摩擦將產(chǎn)生滾子和工件，并有相對(duì)旋轉(zhuǎn)。當(dāng)發(fā)生相對(duì)旋轉(zhuǎn)，輥與工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)是滾動(dòng)，滑動(dòng)和旋轉(zhuǎn)的組合，這樣的彈性變形轉(zhuǎn)變?yōu)樗苄宰冃伪砻婀ぜ＝佑|壓力服從赫茲的分布[4]。所采取的接觸面橢圓形分布，分布的接觸面積，使用等效半徑或曲率，由于超聲波壓延加工是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，津貼
0.01?0.02毫米。在生產(chǎn)力應(yīng)用程序，以研究超聲波壓延加工參數(shù)，超聲換能器的決定沖擊載荷[9]。因此，在塑性變形一定范圍內(nèi)成正比的靜態(tài)壓力，工件與工具的相對(duì)速度，與表面硬度成反比變化。先進(jìn)材料研究卷。 102-104速度可以稱之為臨界擠出速度。此外，超聲波振動(dòng)擠壓速度明顯大于的套子擠出速度。
2。垂直分量振動(dòng)速度的超聲波振動(dòng)造成的輥。
造成對(duì)工件表面經(jīng)常被撞的滾子，結(jié)果是類似的鏡頭
噴丸。
圖
圖3振動(dòng)速度曲線示意圖
金屬表面的變形過(guò)程。超聲波軋相似加工和擠出加工金屬的塑性變形;接觸應(yīng)力
必須大于工件材料的屈服強(qiáng)度[3]。
圖4，在金屬表面的變形過(guò)程
靜負(fù)荷施加在工件表面上，并結(jié)合超聲波滾動(dòng)，所有這一行動(dòng)使金屬產(chǎn)生塑性流動(dòng)，提高表面狀態(tài)，如圖。 4顯示。塑性變形的原因是：1。靜態(tài)壓力，超聲波軋?zhí)幚砉ぷ髯鳛檐堉七^(guò)程中的套子2。振動(dòng)壓路機(jī)的刀架撞倒作為噴丸對(duì)工件表面3。超聲波壓延加工結(jié)合靜壓和振動(dòng)的影響，提高了摩擦系數(shù)[4]。定量分析擠壓變形超聲波軋前，刀架將加載一個(gè)靜態(tài)的壓力，即靜態(tài)擠壓力[2，3，9]。在超聲波的壓延加工，靜壓力和超聲振動(dòng)擠壓變形力的結(jié)合過(guò)程;之間的擠壓摩擦將產(chǎn)生滾子和工件，并有相對(duì)旋轉(zhuǎn)。當(dāng)發(fā)生相對(duì)旋轉(zhuǎn)，輥與工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)是滾動(dòng)，滑動(dòng)和旋轉(zhuǎn)的組合，這樣的彈性變形轉(zhuǎn)變?yōu)樗苄宰冃伪砻婀ぜ＝佑|壓力服從赫茲的分布[4]。所采取的接觸面橢圓形分布，分布的接觸面積，使用等效半徑或曲率，表明圖5。由于超聲波壓延加工是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，津貼0.01?0.02毫米。在生產(chǎn)力應(yīng)用程序，以研究超聲波壓延加工參數(shù)，超聲換能器的決定沖擊載荷[9]。因此，在塑性變形一定范圍內(nèi)成正比的靜態(tài)壓力，工件與工具的相對(duì)速度，與表面硬度成反比變化。
實(shí)驗(yàn)方法和結(jié)果液壓支柱的加工工藝實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的高效益和實(shí)用性超聲波壓延加工（顯示如圖6）。工件材料為27SiMn，φ97×980毫米，27?31HRC。單體液壓支柱的傳統(tǒng)加工工藝進(jìn)行研磨，然后再拋光，最終所需的表面粗糙度值是鐳0.4μM。在這實(shí)驗(yàn)中，使用超聲波壓延加工基板的研磨和拋光。 “數(shù)控車(chē)床進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，區(qū)域處理照片如圖。 6。 “由馬爾S2的表面粗糙度值測(cè)定。精加工表面500X照片顯示圖。 7。測(cè)試進(jìn)行處理后的對(duì)比結(jié)果如圖。 8，表面
粗糙度明顯降低。表面粗糙度值是前處理，鐳0.9微米表面粗糙度降低至Ra為0.1μm，由超聲波軋加工圖。 8。所有超聲波壓延加工，能夠滿足生產(chǎn)實(shí)踐和需求生產(chǎn)效率明顯提高。
圖
圖8，表面粗糙度Ra的測(cè)量值（前處理鐳= 0.9和后處理鐳= 0.1）562數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)
結(jié)論在造紙，超聲波軋?zhí)幚頇C(jī)制和特點(diǎn)進(jìn)行了分析，加工實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的結(jié)果，他超聲波壓延加工更比一般壓延加工的優(yōu)勢(shì)，如下：
1。超聲波壓延加工工藝有沖動(dòng)的特點(diǎn)和
能源擁擠效應(yīng)，這樣的處理結(jié)果，不僅軋制的特點(diǎn)，但也
噴丸效果，有利于改善表面質(zhì)量。
2。在軋制加工，超聲振動(dòng)設(shè)備改善摩擦的方式;磨損
刀架，減少有效延長(zhǎng)工作壽命，因此提高加工
效率。
鳴謝
作者感謝為這項(xiàng)工作的經(jīng)費(fèi)由自然科學(xué)基金浙江?。ㄅ鷾?zhǔn)號(hào)：Y106187）
參考文獻(xiàn)
[1] S.Y.周：柴油機(jī)，卷的設(shè)計(jì)和制造。 4（1998），P。 11-24（中文）
[2] Y.王和S.J.的寶：新技術(shù)新工藝，（1991），P。 11-12（中文）
[3]王華塘和S.J.寶：工具技術(shù)，（1995），P。 17-20（中文）
[4]巴拉特和葛世榮。中國(guó)機(jī)械工業(yè)出版社，（2007），（在中國(guó)）
[5]陳露，Y.P.王和H.李：現(xiàn)代制造工程師。 8（2003），P。 46-48
[6] T. THOE和D.阿斯平沃爾：機(jī)床與制造，國(guó)際雜志。 4
（1998年），P。 255-239
[7] M.P.鐘X.H.潘和Y.D.張。浙江大學(xué)學(xué)報(bào)，卷。 6（2008年），P。
1042-1045
[8]樓躍：中國(guó)金屬成型設(shè)備及制造技術(shù)，卷。 4（1986），P。 22-25
[9]王華塘和S.J.寶：大連理工大學(xué)，雜志。 10（1994年），P。
573-576
[10] L.張和C.M.的袁：中國(guó)機(jī)械工程學(xué)報(bào)，卷。 2（2002年），P。 98-102
先進(jìn)材料研究卷。 102-104
?
點(diǎn)擊可修改和查看其他翻譯
按住 Shift 鍵的同時(shí)拖動(dòng)短語(yǔ)即可重新排序。
沈陽(yáng)理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
29
摘 要
鐵路貨車(chē)滾動(dòng)軸承一方面要承受整個(gè)車(chē)廂的重量，另一方面軸承的內(nèi)圈又隨車(chē)軸一起作高速旋轉(zhuǎn)，是非常容易磨損的部件，也是關(guān)系到鐵路運(yùn)輸安全的關(guān)鍵部件。機(jī)車(chē)運(yùn)行時(shí)，一旦滾動(dòng)軸承發(fā)生故障，將導(dǎo)致整列車(chē)不能運(yùn)行，嚴(yán)重堵塞運(yùn)輸路線，同時(shí)對(duì)機(jī)車(chē)的搶修也是十分困難的。因此預(yù)防滾動(dòng)軸承故障的發(fā)生，對(duì)于機(jī)車(chē)的安全運(yùn)輸就顯得十分重要。鐵路部門(mén)嚴(yán)格規(guī)定，各車(chē)輛段必須對(duì)滾動(dòng)軸承進(jìn)行定期檢測(cè)，對(duì)于需要分解的滾動(dòng)軸承，把它從車(chē)軸上拆下來(lái)，此時(shí)需要用到本設(shè)計(jì)中所研究的STL-2A鐵路貨車(chē)滾動(dòng)軸承固定式半自動(dòng)拆卸機(jī)。
STL-2A滾動(dòng)軸承拆卸機(jī)是用于拆卸鐵路車(chē)輛滾動(dòng)軸承的專用設(shè)備，能拆卸目前所用的多種型號(hào)滾動(dòng)軸承，如RB2，RD2，RE2型輪對(duì)的無(wú)軸箱滾動(dòng)軸承。因此廣泛應(yīng)用于各車(chē)輛段，車(chē)輛檢修廠及鐵路運(yùn)輸單位。該機(jī)主要由床身、左右拆卸裝置、支承缸、推進(jìn)缸、軸承滾道、液壓系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)等組成。
此次設(shè)計(jì)是根據(jù)已有的《科技文件材料》、《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》、《液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》等資料以及到現(xiàn)場(chǎng)參觀實(shí)習(xí)，設(shè)計(jì)出定位準(zhǔn)確，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占地面積小，成本低，自動(dòng)化程度和效率高，操作和維修方便的拆卸機(jī)。本次設(shè)計(jì)主要是對(duì)該機(jī)的液壓系統(tǒng)和機(jī)械結(jié)構(gòu)部分進(jìn)行設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵詞：滾動(dòng)軸承；拆卸；液壓缸；機(jī)械結(jié)構(gòu)
Abstract
On one hand railway freight train rolling bearings support the weight of a whole carriage, on the other hand bearing inner race in high speed rotation along with the axle. It is the non-wearable parts in application, but it is also the key components in Railway Transportation Safety .once the rolling bearings are broken, the whole train cannot move in time. Transportation route is severe ball-up. In the mean time, it is very difficult to repair the train again. as a result, it is very important to prevent the fault of rolling bearings. The regulation on railway department said that rolling-stock Section must overhaul the rolling bearings regularly, aim at some rolling bearings need to be disassembled, The STL-2A type fixed semi-automatic dismantling machine for rolling bearings is considered.
The STL-2A-type dismantling machine for rolling bearings is a specialized machine which is use for dismantling the rolling bearings of freight trains, It can dismantle all kinds of rolling bearings at the time being. Such as the rolling bearings of non-cased axles of the wheels of RB2, RD2, RE2. As a result, It is widely used in train manufacturers, train divisions, train overhaul factories and so on. The machine is made up of a bed, a left and right dismantling device, a supporting jar, a advancing jar, a bearing roll dish, a hydraulic pressure system and a electric control system, etc.
This paper is to design a dismantling machine which meets the requirement of accurate in localization, simple in structure, small in volume, low in price, high in automatic level and efficiency, easy in operation and maintenance base on the materials and investigation. This paper mainly designs the hydraulic system and mechanical structure of the machine.
Key words: rolling bearing；dismantle；hydraulic pressure jar；mechanical structure
目 錄
摘 要 I
Abstract II
1 緒論 1
1.1 設(shè)計(jì)課題的來(lái)源 1
1.2 拆卸機(jī)的用途 1
1.3 拆卸機(jī)的結(jié)構(gòu)組成 1
1.4 拆卸機(jī)的工作形式 1
1.5 拆卸機(jī)的工作過(guò)程 2
1.6 拆卸機(jī)的特點(diǎn) 2
2 設(shè)計(jì)要求及內(nèi)容 3
2.1 設(shè)計(jì)要求 3
2.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容 3
3 液壓系統(tǒng)的計(jì)算及液壓元件的選擇 4
３.１ 工況分析 4
3.2 擬訂液壓系統(tǒng)原理圖 4
3.2.1 確定供油方式 4
3.2.2 調(diào)速方式的選擇 4
3.2.3 速度換接方式的選擇 4
3.2.4 支承定位回路的選擇 5
3.3 液壓缸的主要尺寸計(jì)算 6
3.3.1 拆卸缸主要尺寸的計(jì)算： 6
3.3.1.1 工作壓力的確定 6
3.3.1.2 液壓缸內(nèi)徑D和活塞桿直徑d的確定 6
3.3.1.3 液壓缸壁厚和外徑的計(jì)算 6
3.3.1.4 液壓缸工作行程的確定 7
3.3.1.5 缸蓋厚度的確定 7
3.3.1.6最小導(dǎo)向長(zhǎng)度的確定 8
3.3.1.7 活塞桿穩(wěn)定性的驗(yàn)算 8
3.3.1.8 缸體長(zhǎng)度的確定 8
3.3.2 推進(jìn)缸主要尺寸的計(jì)算 9
3.3.2.1 確定推進(jìn)缸所受的最大負(fù)載力 9
3.3.2.2 確定推進(jìn)缸的工作壓力 9
3.3.2.3 液壓缸內(nèi)徑D和活塞桿直徑d的確定 9
3.3.2.4 液壓缸壁厚和外徑的計(jì)算 10
3.3.2.5 液壓缸工作行程的確定 10
3.3.2.6 缸蓋厚度的確定 10
3.3.2.7 最小導(dǎo)向長(zhǎng)度的確定 11
3.3.2.8 活塞桿穩(wěn)定性的驗(yàn)算 11
3.3.2.9 缸體長(zhǎng)度的確定 11
3.3.3 支承缸主要尺寸的計(jì)算 12
3.3.3.1 工作壓力的確定 12
3.3.3.2 液壓內(nèi)徑D和活塞桿直徑d的確定 12
3.3.3.3 液壓缸壁厚和外徑的計(jì)算 12
3.3.3.4 液壓缸工作行程的確定 12
3.3.3.5 缸蓋厚度的確定 12
3.3.3.6 最小導(dǎo)向長(zhǎng)度的確定 13
3.3.3.7 活塞桿穩(wěn)定性的驗(yàn)算 14
3.3.3.8 缸體長(zhǎng)度的確定 14
3.4 液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 14
3.4.1 拆卸缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 14
3.4.1.1 缸體與缸蓋的連接形式 14
3.4.1.2 活塞桿與活塞的連接結(jié)構(gòu) 15
3.4.1.3 活塞桿導(dǎo)向部分的結(jié)構(gòu) 15
3.4.1.4 密封圈的選用 15
3.4.1.5 液壓缸的緩沖裝置 15
3.4.1.6 液壓缸的排氣裝置 15
3.4.2 推進(jìn)缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 15
3.4.2.1 缸體與缸蓋的連接形式 15
3.4.2.2 活塞桿與活塞的連接結(jié)構(gòu) 16
3.4.2.3 活塞桿導(dǎo)向部分的結(jié)構(gòu) 16
3.4.2.4 密封圈的選用 16
3.4.2.5 液壓缸的緩沖裝置 16
3.4.3 支撐缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 17
3.4.3.1 缸體與缸蓋的連接形式 17
3.4.3.2 活塞桿與活塞的連接結(jié)構(gòu) 17
3.4.3.3 活塞桿導(dǎo)向部分的結(jié)構(gòu) 17
3.4.3.4 密封圈的選用 17
3.4.3.5 液壓缸的緩沖裝置 18
3.4.3.6 液壓缸的排氣裝置 18
3.5 液壓泵和電動(dòng)機(jī)的選擇 18
3.5.1 確定泵的壓力和流量 18
3.5.1.1 泵的工作壓力的確定 18
3.5.1.2 計(jì)算在各工作階段液壓缸所需的最大流量 19
3.5.1.3 泵的流量確定 20
3.5.2 選擇液壓泵的規(guī)格 20
3.5.3 與液壓泵匹配的電動(dòng)機(jī)的選定 21
3.6 確定液壓管道尺寸 22
3.7 液壓介質(zhì)的選取 24
3.8 畢業(yè)設(shè)計(jì)心得體會(huì) 24
4 結(jié) 論 26
致 謝 27
參考文獻(xiàn) 28
1 緒論
1.1 設(shè)計(jì)課題的來(lái)源
鐵路貨車(chē)滾動(dòng)軸承是關(guān)系到鐵路運(yùn)輸安全的關(guān)鍵部件,特別是牽引電機(jī)、軸箱軸承，其功能對(duì)安全運(yùn)輸起著舉足輕重的作用。
機(jī)車(chē)在線上運(yùn)行時(shí)，一旦軸承發(fā)生故障，將導(dǎo)致整列列車(chē)不能運(yùn)行，堵塞運(yùn)輸正線，特別是客運(yùn)列車(chē)發(fā)生故障，造成的負(fù)面影響就更大，同時(shí)一旦機(jī)車(chē)軸承發(fā)生故障，對(duì)機(jī)車(chē)的搶修也是十分困難的，預(yù)防和減少機(jī)車(chē)軸承故障的發(fā)生，對(duì)于機(jī)車(chē)的安全運(yùn)輸就顯得十分重要。因此鐵路部門(mén)對(duì)軸承的檢修非常重視,要求各車(chē)輛段必須對(duì)貨車(chē)滾動(dòng)軸承進(jìn)行定期維修．
貨車(chē)無(wú)軸箱滾動(dòng)軸承檢修工作規(guī)定，貨車(chē)滾動(dòng)軸承檢修分為一般檢修和大修兩級(jí)修程。貨車(chē)進(jìn)入車(chē)輛段進(jìn)行一般檢修時(shí)，先作分解診斷，診斷結(jié)果為分解和不分解，對(duì)于需分解的軸承，把軸承和車(chē)軸分離，此時(shí)需要用到本設(shè)計(jì)課題的鐵路貨車(chē)滾動(dòng)軸承固定式半自動(dòng)拆卸機(jī)。
1.2 拆卸機(jī)的用途
STL-2A型鐵路貨車(chē)滾動(dòng)軸承固定式半自動(dòng)拆卸機(jī)（后稱拆卸機(jī)）是為鐵路貨車(chē)滾動(dòng)軸承拆卸工作單位專門(mén)設(shè)計(jì)，主要用于拆卸RB2，RD2，RE2型車(chē)輛輪對(duì)的無(wú)軸箱滾動(dòng)軸承。
1.3 拆卸機(jī)的結(jié)構(gòu)組成
拆卸機(jī)主要由床身、左右拆卸裝置、支承缸、推進(jìn)油缸、軸承滾道、液壓系統(tǒng)、電氣控制臺(tái)等組成。底座和床身分別采用鑄鐵件和焊接件。床身導(dǎo)軌上安裝有左右拆卸缸；支承缸、推進(jìn)缸、軸承滾道均安裝在適當(dāng)位置。液壓站和電氣柜均為獨(dú)立部件，可根據(jù)場(chǎng)地條件，便于觀察和維修為原則進(jìn)行布置。
1.4 拆卸機(jī)的工作形式
由于貨車(chē)進(jìn)入車(chē)輛段進(jìn)行一般檢修時(shí)，先作分解診斷，診斷結(jié)果為分解和不分解，并不是所有檢修的軸承都要拆卸下來(lái)，因此工作形式可分為：
1 兩邊同時(shí)拆卸軸承。
2 任一單邊單獨(dú)拆卸軸承。
3 自動(dòng)完成軸承拆卸。
4 人工分工步操作完成拆卸。
1.5 拆卸機(jī)的工作過(guò)程
首先需要拆卸軸承輪對(duì)上的兩端軸承前蓋，將輪對(duì)推入軌道上的凹槽上，支承缸托著輪對(duì)進(jìn)行粗定位，推進(jìn)缸帶動(dòng)拆卸裝置沿導(dǎo)軌向輪對(duì)方向移動(dòng)到位（死擋塊），拆卸缸活塞桿伸出，桿中頂尖輪對(duì)插入輪對(duì)車(chē)軸中心孔內(nèi)（精定位），拆卸爪自動(dòng)抱合，拉爪鉤住被拆卸軸承后擋的后端面，拆卸缸活塞桿端面頂住車(chē)軸的端面，當(dāng)拆卸缸后腔通入高壓油，因缸的活塞受阻，油缸體帶著拉爪，拉著軸承沿床身導(dǎo)軌向后移動(dòng)，使軸承與車(chē)軸分離，拆下的軸承和后擋在活塞桿縮回，爪桿自動(dòng)張開(kāi)后，軸承和后擋滾落到滾道上，支承缸下降，輪對(duì)降落到軌道上，完成軸承拆卸工作。
1.6 拆卸機(jī)的特點(diǎn)
1 貫通式工藝布局：提高工作效率，便于流水作業(yè)。
2合理力學(xué)結(jié)構(gòu)：采用推拔拆卸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，軸承的拆卸力由拆卸缸總成承受，不傳遞到床身。
3強(qiáng)大的拆卸力：?jiǎn)芜?00KN，保證正常軸承均能拆下。
4拆卸范圍較寬：能拆缸目前所用的各種型號(hào)軸承，并且考慮了今后輪對(duì)發(fā)展趨
5 新穎的結(jié)構(gòu)布置：拆卸部分合理布置，爪腳受力均勻，造型別具一格，軸承落后無(wú)震動(dòng)、噪音小。
2 設(shè)計(jì)要求及內(nèi)容
2.1 設(shè)計(jì)要求
本設(shè)計(jì)主要是針對(duì)拆卸機(jī)的液壓和機(jī)械部分進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)電氣控制部分和液壓站不作要求，主要設(shè)計(jì)要求如下：
1 首先要求到鐵路車(chē)輛段現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)，深入研究滾動(dòng)軸承的作用和使用情況和壽命。研究火車(chē)滾動(dòng)軸承拆卸的全過(guò)程，了解現(xiàn)用設(shè)備的使用情況。
2 對(duì)拆卸機(jī)的工作情況進(jìn)行詳細(xì)的分析，確定哪些運(yùn)動(dòng)需要液壓傳動(dòng)來(lái)完成。
3 確定液壓系統(tǒng)的主要工作性能。例如：執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度，最大行程，以及所承受的負(fù)載。
4 從實(shí)際出發(fā)，查找有關(guān)資料及參考文獻(xiàn)，設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安全可靠，成本低，效率高，操作簡(jiǎn)單，維修容易的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)。
2.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容
1 擬定液壓系統(tǒng)的原理圖
2計(jì)算液壓缸的主要尺寸以及所需要的壓力和流量
3 計(jì)算液壓泵的工作壓力，流量
4 選擇液壓泵和電動(dòng)機(jī)的類型和規(guī)格
5 選擇輔助元件的規(guī)格
6 繪制主要液壓零件圖以及總裝配圖
3 液壓系統(tǒng)的計(jì)算及液壓元件的選擇
３.１ 工況分析
液壓系統(tǒng)各液壓缸的工作情況如下：
支承缸：快進(jìn)————工進(jìn)————快退
推進(jìn)缸：快進(jìn)————卸荷狀態(tài)————快退
爪盤(pán)缸：快進(jìn)————工退
拆卸缸：快進(jìn)————工退————快退
推輪缸：工進(jìn)————快退
3.2 擬訂液壓系統(tǒng)原理圖
3.2.1 確定供油方式
考慮到該拆卸機(jī)在工作進(jìn)給時(shí)負(fù)載較大，速度較低。而在快進(jìn)，快退時(shí)負(fù)載較小，速度較高。從節(jié)省能量、減少發(fā)熱考慮，泵源系統(tǒng)宜選用雙泵供油或變量泵供油。現(xiàn)采用雙聯(lián)葉片泵供油。
3.2.2 調(diào)速方式的選擇
在中小型專用機(jī)床的液壓系統(tǒng)中，進(jìn)給速度的控制一般采用節(jié)流閥或調(diào)速閥，該液壓系統(tǒng)中，采用調(diào)速閥安裝在進(jìn)油路上，以獲得更低的穩(wěn)定速度。
3.2.3 速度換接方式的選擇
本系統(tǒng)采用電磁閥的快慢速換接回路，它的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、調(diào)節(jié)行程比較方便，閥的安裝也較容易，但速度換接的平穩(wěn)性較差。若要提高系統(tǒng)的換接平衡性，則可改用行程閥切換的速度換接回路。
3.2.4 支承定位回路的選擇
用三位四通電磁閥支撐定位和下降復(fù)位動(dòng)作,為了避免工作時(shí)突然斷電而松開(kāi),應(yīng)該采用失電夾緊裝置,考慮到支撐時(shí),當(dāng)進(jìn)油路壓力瞬時(shí)下降時(shí),仍能保持支撐力,所以接入單向閥保壓。
最后把所有選擇的液壓回路和元件組合起來(lái)即可得圖１所示的液壓系統(tǒng)原理圖。
圖3.1 液壓系統(tǒng)原理圖
圖3.2 工藝循環(huán)順序動(dòng)作圖表：
3.3 液壓缸的主要尺寸計(jì)算
3.3.1 拆卸缸主要尺寸的計(jì)算：
3.3.1.1 工作壓力的確定
由于單邊拆缸力為500KN，液壓系統(tǒng)的調(diào)定高壓為10，調(diào)定低壓為
2，工作壓力初選為8。
3.3.1.2 液壓缸內(nèi)徑D和活塞桿直徑d的確定
因?yàn)楣ぷ鲿r(shí)，拆卸缸的活塞桿要伸入軸承孔內(nèi)，滾動(dòng)軸承內(nèi)孔大小為130mm，故活塞桿直徑由尺寸系數(shù)GB 2348-80 選取125mm。采用單活塞桿液壓缸，由單邊拆卸力大小為500KN，回程時(shí)，有桿腔受力。
由公式 ＞500000
----為液壓缸的機(jī)械效率，取0.95
D-----為液壓缸內(nèi)徑
d-----為活塞桿直徑
代入數(shù)據(jù)求出D＞315，查GB 2348-80選取液壓缸內(nèi)徑D=320mm
3.3.1.3 液壓缸壁厚和外徑的計(jì)算
在中低壓液壓系統(tǒng)中，計(jì)算所得的液壓缸的壁厚往往很小，使缸體的剛度往放很不夠，因此一般不作計(jì)算，按經(jīng)驗(yàn)選取，壁厚=20mm,缸體的外徑mm。
3.3.1.4 液壓缸工作行程的確定
液壓缸工作行程的長(zhǎng)度，可根據(jù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)際工作的最大行程來(lái)確定，由現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量可得拆卸缸的最大行程為300mm，并參照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)選取L=320mm。
3.3.1.5 缸蓋厚度的確定
一般液壓缸多為平底缸蓋，其有效度t按強(qiáng)度要求可用下面兩式進(jìn)行近似計(jì)算。
無(wú)孔時(shí)
有孔時(shí)
式中 t——缸蓋有效厚度(m)；
——缸蓋止口內(nèi)徑(m)；
——缸蓋孔的直徑(m)。
——缸筒材料的許用應(yīng)力。其值為：鑄鋼：=100~110。選取100
——試驗(yàn)壓力，一般取最大工作壓力的(1.25~1.5)倍。
計(jì)算得：
無(wú)孔時(shí)
=41mm
按實(shí)際情況，選取t=46mm。
有孔時(shí)
=58.7mm
由于拆卸缸前缸蓋上面要安裝連接座及鉆進(jìn)油口，所以尺寸需要大一點(diǎn)，根據(jù)實(shí)際情況選取t=130mm。
3.3.1.6最小導(dǎo)向長(zhǎng)度的確定
活塞的寬度B一般取B=（0.6～1.0）D，為了方便計(jì)算和畫(huà)圖，取B=0.625D=200mm
缸蓋支承面的長(zhǎng)度根據(jù)液壓缸內(nèi)徑而定，當(dāng)D>80mm時(shí)，取=（0.6～1.0）d,這里取=120mm.
當(dāng)活塞桿全部外伸時(shí)，從活塞支承面中點(diǎn)到缸蓋滑動(dòng)支承面中點(diǎn)的距離H稱為最小導(dǎo)向長(zhǎng)度。對(duì)于一般的液壓缸，最小導(dǎo)向長(zhǎng)度H就滿足以下要求
式中 L——液壓缸的最大行程
D——液壓缸的內(nèi)徑。
=176mm
而實(shí)際最小長(zhǎng)度為 1/2（120+200）+39=199mm,故最小導(dǎo)向長(zhǎng)度滿足要求
3.3.1.7 活塞桿穩(wěn)定性的驗(yàn)算
當(dāng)液壓缸支承長(zhǎng)度≥(10～15)d時(shí)，必須對(duì)所選取設(shè)計(jì)的活塞桿進(jìn)行彎曲穩(wěn)定性的驗(yàn)算。而此次進(jìn)行的設(shè)計(jì)中：=435mm≤(10～15)d=1250～1875mm
所以活塞桿的彎曲穩(wěn)定性達(dá)到設(shè)計(jì)要求，不需要再進(jìn)行驗(yàn)算。
3.3.1.8 缸體長(zhǎng)度的確定
液壓缸缸體內(nèi)部長(zhǎng)度應(yīng)等于活塞的行程式和活塞的寬度之和。缸體外形長(zhǎng)度還要考慮到兩端缸蓋的厚度。一般液壓缸缸體長(zhǎng)度不應(yīng)大于內(nèi)徑的20～30倍。
液壓缸的總體長(zhǎng)度值為320+200+39+30=589mmmm，滿足要求。
3.3.2 推進(jìn)缸主要尺寸的計(jì)算
3.3.2.1 確定推進(jìn)缸所受的最大負(fù)載力
導(dǎo)軌所受的力由拆卸缸和其他附件的質(zhì)量來(lái)確定，拆卸缸質(zhì)量為
=404kg
加上其他附件，取M=550kg
由于推進(jìn)缸只是推動(dòng)拆卸缸和其上面的附件在導(dǎo)軌上面運(yùn)動(dòng)，當(dāng)拆卸缸工進(jìn)時(shí)推進(jìn)缸處于卸荷狀態(tài)，所以推進(jìn)缸所克服的最大負(fù)載力為：
N
=1100N
為拆卸缸與導(dǎo)軌之間的摩擦系數(shù)，這里取=0.2
3.3.2.2 確定推進(jìn)缸的工作壓力
由于推進(jìn)缸工作時(shí)克服的力比較小，而液壓系統(tǒng)的調(diào)定低壓為2Mpa,故選取工作壓力為3Mpa。
3.3.2.3 液壓缸內(nèi)徑D和活塞桿直徑d的確定
由公式 ＞1100
----為液壓缸的機(jī)械效率，取0.95
D-----為液壓缸內(nèi)徑
d-----為活塞桿直徑，這里取d=0.5D
代入數(shù)據(jù)求得D＞25.6mm
根據(jù)實(shí)際情況查表GB2348-80,取D=63mm,d=32mm.
3.3.2.4 液壓缸壁厚和外徑的計(jì)算
在中低壓液壓系統(tǒng)中，計(jì)算所得的液壓缸的壁厚往往很小，使缸體的剛度往往很不夠，因此一般不作計(jì)算，按經(jīng)驗(yàn)選取，壁厚=9mm,則缸體的外徑mm。
3.3.2.5 液壓缸工作行程的確定
液壓缸工作行程長(zhǎng)度，可根據(jù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)際工作的最大行程來(lái)確定，由現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量可得最大行程為220mm,查表GB2349-80，選取L=250mm.
3.3.2.6 缸蓋厚度的確定
一般液壓缸多為平底缸蓋，其有效度t按強(qiáng)度要求可用下面兩式進(jìn)行近似計(jì)算。
無(wú)孔時(shí)
有孔時(shí)
式中 t——缸蓋有效厚度(m)；
——缸蓋止口內(nèi)徑(m)；
——缸蓋孔的直徑(m)。
——缸筒材料的許用應(yīng)力。其值為：鑄鋼：=100~110。選取100
——試驗(yàn)壓力，一般取最大工作壓力的(1.25~1.5)倍。
計(jì)算得：
無(wú)孔時(shí)
=7.7mm
按實(shí)際情況，選取t=38mm。
有孔時(shí)
=15mm
按實(shí)際情況，選取t=53mm。
3.3.2.7 最小導(dǎo)向長(zhǎng)度的確定
活塞的寬度B一般取B=（0.6～1.0）D，取B=0.68D=43mm
缸蓋支承面的長(zhǎng)度根據(jù)液壓缸內(nèi)徑而定，當(dāng)D＜80mm時(shí)，取=（0.6～1.0）D,這里取=0.8D=0.8X63=50mm.
當(dāng)活塞桿全部外伸時(shí)，從活塞支承面中點(diǎn)到缸蓋滑動(dòng)支承面中點(diǎn)的距離H稱為最小導(dǎo)向長(zhǎng)度。對(duì)于一般的液壓缸，最小導(dǎo)向長(zhǎng)度H就滿足以下要求
式中 L——液壓缸的最大行程
D——液壓缸的內(nèi)徑。
=44mm
而實(shí)際最小長(zhǎng)度為（43+50）=46.5mm,故最小導(dǎo)向長(zhǎng)度滿足要求
3.3.2.8 活塞桿穩(wěn)定性的驗(yàn)算
當(dāng)液壓缸支承長(zhǎng)度≥(10～15)d時(shí)，必須對(duì)所選取設(shè)計(jì)的活塞桿進(jìn)行彎曲穩(wěn)定性的驗(yàn)算。而此次進(jìn)行的設(shè)計(jì)中：=300mm≤(10～15)d=320～480mm
所以活塞桿的彎曲穩(wěn)定性達(dá)到設(shè)計(jì)要求，不需要再進(jìn)行驗(yàn)算。
3.3.2.9 缸體長(zhǎng)度的確定
液壓缸缸體內(nèi)部長(zhǎng)度應(yīng)等于活塞的行程式和活塞的寬度之和。缸體外形長(zhǎng)度還要考慮到兩端缸蓋的厚度。一般液壓缸缸體長(zhǎng)度不應(yīng)大于內(nèi)徑的20～30倍。
液壓缸的總體長(zhǎng)度值為mm，滿足要求。
3.3.3 支承缸主要尺寸的計(jì)算:
3.3.3.1 工作壓力的確定
支承缸的工作壓力主要根據(jù)輪對(duì)重量來(lái)確定，輪對(duì)的重量大約1t，即10000N，兩個(gè)支承缸分配，則每個(gè)支承缸支承5000N的力，由于負(fù)載較小，初選工作壓力為3Mpa。
3.3.3.2 液壓內(nèi)徑D和活塞桿直徑d的確定
由于當(dāng)支承缸受到最大負(fù)載力時(shí)支承缸活塞無(wú)桿腔受力
由公式 ＞5000
----為液壓缸的機(jī)械效率，取0.95
D-----為液壓缸內(nèi)徑
代入數(shù)據(jù)求得D＞47.3mm
根據(jù)實(shí)際情況查表GB2348-80,取D=80mm,d=40mm.
3.3.3.3 液壓缸壁厚和外徑的計(jì)算
在中低壓液壓系統(tǒng)中，計(jì)算所得的液壓缸的壁厚往往很小，使缸體的剛度往往很不夠，因此一般不作計(jì)算，按經(jīng)驗(yàn)選取，壁厚=10mm,則缸體的外徑mm。
3.3.3.4 液壓缸工作行程的確定
液壓缸工作行程長(zhǎng)度，可根據(jù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)際工作的最大行程來(lái)確定，由現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量可得最大行程為100mm,查表GB2349-80，選取L=100mm.
3.3.3.5 缸蓋厚度的確定
一般液壓缸多為平底缸蓋，其有效度t按強(qiáng)度要求可用下面兩式進(jìn)行近似計(jì)算。
無(wú)孔時(shí)
有孔時(shí)
式中 t——缸蓋有效厚度(m)；
——缸蓋止口內(nèi)徑(m)；
——缸蓋孔的直徑(m)。
——缸筒材料的許用應(yīng)力。其值為：鑄鋼：=100~110。選取100
——試驗(yàn)壓力，一般取最大工作壓力的(1.25~1.5)倍。
計(jì)算得：
無(wú)孔時(shí)
=13.4mm
按實(shí)際情況，選取t=30mm。
有孔時(shí)
=18.9mm
按實(shí)際情況，選取t=48mm。
3.3.3.6 最小導(dǎo)向長(zhǎng)度的確定
活塞的寬度B一般取B=（0.6～1.0）D，為了方便計(jì)算，這里取B=0.625D=50mm
缸蓋支承面的長(zhǎng)度根據(jù)液壓缸內(nèi)徑而定，當(dāng)D≤80mm時(shí)，取=（0.6～1.0）D,這里取=0.6D=0.6X80=48mm.
當(dāng)活塞桿全部外伸時(shí)，從活塞支承面中點(diǎn)到缸蓋滑動(dòng)支承面中點(diǎn)的距離H稱為最小導(dǎo)向長(zhǎng)度。對(duì)于一般的液壓缸，最小導(dǎo)向長(zhǎng)度H就滿足以下要求
式中 L——液壓缸的最大行程
D——液壓缸的內(nèi)徑。
=46mm
而實(shí)際最小導(dǎo)向長(zhǎng)度為（48+50）=49mm,故最小導(dǎo)向長(zhǎng)度滿足要求
3.3.3.7 活塞桿穩(wěn)定性的驗(yàn)算
當(dāng)液壓缸支承長(zhǎng)度≥(10～15)d時(shí)，必須對(duì)所選取設(shè)計(jì)的活塞桿進(jìn)行彎曲穩(wěn)定性的驗(yàn)算。而此次進(jìn)行的設(shè)計(jì)中：=168mm≤(10～15)d=400～600mm
所以活塞桿的彎曲穩(wěn)定性達(dá)到設(shè)計(jì)要求，不需要再進(jìn)行驗(yàn)算。
3.3.3.8 缸體長(zhǎng)度的確定
液壓缸缸體內(nèi)部長(zhǎng)度應(yīng)等于活塞的行程式和活塞的寬度之和。缸體外形長(zhǎng)度還要考慮到兩端缸蓋的厚度。一般液壓缸缸體長(zhǎng)度不應(yīng)大于內(nèi)徑的20～30倍。
液壓缸的總體長(zhǎng)度值為mm，滿足要求。
3.4 液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.4.1 拆卸缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.4.1.1 缸體與缸蓋的連接形式
拆卸缸的缸體與缸蓋的連接形式都為法蘭連接。
這種連接方式具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低
（2）容易加工便于拆卸
（3）強(qiáng)度較大，能承受高壓
同樣其也具有以下缺點(diǎn)： (1) 徑向尺寸較大
（2）重量比螺紋連接的大
（3）用鋼管焊上法蘭，工藝過(guò)程較復(fù)雜
3.4.1.2 活塞桿與活塞的連接結(jié)構(gòu)
采用螺紋連接，其特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在震動(dòng)的工作條件下容易松動(dòng)，必須用鎖緊裝置，應(yīng)用較多，如組合機(jī)床與工程機(jī)械上的液壓缸。
3.4.1.3 活塞桿導(dǎo)向部分的結(jié)構(gòu)
活塞桿與缸蓋，活塞和液壓缸的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)都采用導(dǎo)向套導(dǎo)向。此結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是減少活塞和活塞桿以及液壓缸的磨損，磨損后更換容易。
3.4.1.4 密封圈的選用
活塞和液壓缸之間，活塞桿和缸蓋之間，缸蓋和缸體之間的密封都采用O形密封圈。
活塞桿和缸蓋之間密封圈的型號(hào)為：125x7G GB3452.1-92
活塞和液壓缸之間，缸蓋和缸體之間的密封圈的型號(hào)為：308x7G GB3452.1-92
材料都為聚氨脂橡膠
3.4.1.5 液壓缸的緩沖裝置
液壓缸帶動(dòng)工作部件運(yùn)動(dòng)時(shí)，因運(yùn)動(dòng)件的質(zhì)量較大，運(yùn)動(dòng)速度較高，則在到達(dá)行程終點(diǎn)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生液壓沖擊，甚至使活塞與缸筒端蓋之間產(chǎn)生機(jī)械碰撞。為防止這種現(xiàn)象的發(fā)生，在行程末端設(shè)置緩沖裝置。
但是在這里，所需設(shè)計(jì)的拆卸缸運(yùn)動(dòng)速度很慢，所以不需要采用緩沖結(jié)構(gòu)。
3.4.1.6 液壓缸的排氣裝置
對(duì)于運(yùn)動(dòng)速度穩(wěn)定性要求較高的機(jī)床液壓缸和大型液壓缸，則需要設(shè)置排氣裝置，壓裝缸將油口設(shè)置在上方，有利于壓力油中的氣體排出。
3.4.2 推進(jìn)缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.4.2.1 缸體與缸蓋的連接形式
推進(jìn)缸的缸體與前缸蓋的連接形式為螺紋連接。
這種連接方式具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）外形尺寸小
（2）重量較輕
同樣其也具有以下缺點(diǎn)： (1) 端部結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，工藝要求較高
（2）拆卸時(shí)需要專用工具
（3）擰缸蓋時(shí)易損壞密封圈
推進(jìn)缸的缸體與后缸蓋的連接形式為焊接，此結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)為，簡(jiǎn)單輕便，外形尺寸小，但是損壞后不易更換。
3.4.2.2 活塞桿與活塞的連接結(jié)構(gòu)
采用螺紋連接，其特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在震動(dòng)的工作條件下容易松動(dòng)，必須用鎖緊裝置，應(yīng)用較多，如組合機(jī)床與工程機(jī)械上的液壓缸。
3.4.2.3 活塞桿導(dǎo)向部分的結(jié)構(gòu)
活塞桿與缸蓋，活塞和液壓缸的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)都采用導(dǎo)向套導(dǎo)向。此結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是減少活塞和活塞桿以及液壓缸的磨損，更換容易。
3.4.2.4 密封圈的選用
活塞和液壓缸之間，活塞桿和缸蓋之間，缸蓋和缸體之間的密封都采用O形密封圈。
活塞桿和缸蓋之間密封圈的型號(hào)為：32x3.55G GB3452.1-92
活塞和液壓缸之間，缸蓋和缸體之間的密封圈的型號(hào)為：54.5x3.55G GB3452.1-92
材料都為聚氨脂橡膠
3.4.2.5 液壓缸的緩沖裝置
液壓缸帶動(dòng)工作部件運(yùn)動(dòng)時(shí)，因運(yùn)動(dòng)件的質(zhì)量較大，運(yùn)動(dòng)速度較高，則在到達(dá)行程終點(diǎn)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生液壓沖擊，甚至使活塞與缸筒端蓋之間產(chǎn)生機(jī)械碰撞。為防止這種現(xiàn)象的發(fā)生，在行程末端設(shè)置緩沖裝置。
但是在這里，所需設(shè)計(jì)的推進(jìn)缸運(yùn)動(dòng)速度很慢，而且壓力小所以不需要采用緩沖結(jié)構(gòu)。
3.4.3 支撐缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.4.3.1 缸體與缸蓋的連接形式
支撐缸的缸體與前缸蓋的連接形式為法蘭連接。
這種連接方式具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低
（2）容易加工便于拆卸
（3）強(qiáng)度較大，能承受高壓
同樣其也具有以下缺點(diǎn)： (1) 徑向尺寸較大
（2）重量比螺紋連接的大
（3）用鋼管焊上法蘭，工藝過(guò)程較復(fù)雜
缸體和后缸蓋的連接采用外半環(huán)連接。
這種連接方式具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單
（2）加工和裝配方便
缺點(diǎn)：（1）外形尺寸大
（2）缸筒開(kāi)槽，削弱了強(qiáng)度，需增加缸筒壁厚
3.4.3.2 活塞桿與活塞的連接結(jié)構(gòu)
采用螺紋連接，其特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在震動(dòng)的工作條件下容易松動(dòng)，必須用鎖緊裝置，應(yīng)用較多，如組合機(jī)床與工程機(jī)械上的液壓缸。
3.4.3.3 活塞桿導(dǎo)向部分的結(jié)構(gòu)
活塞桿與缸蓋采用端蓋直接導(dǎo)向。此結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是缸蓋和活塞桿直接接觸導(dǎo)向，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但磨損后只能更換整個(gè)端蓋。
3.4.3.4 密封圈的選用
活塞和液壓缸之間，活塞桿和缸蓋之間，缸蓋和缸體之間的密封都采用O形密封圈。
活塞桿和缸蓋之間密封圈的型號(hào)為：40x5.3G GB3452.1-92
活塞和液壓缸之間，前缸蓋和缸體之間的密封圈的型號(hào)為：69x5.3G GB3452.1-92
后缸蓋和缸體之間的密封圈的型號(hào)為：100x5.3G GB3452.1-92
材料都為聚氨脂橡膠
3.4.3.5 液壓缸的緩沖裝置
液壓缸帶動(dòng)工作部件運(yùn)動(dòng)時(shí)，因運(yùn)動(dòng)件的質(zhì)量較大，運(yùn)動(dòng)速度較高，則在到達(dá)行程終點(diǎn)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生液壓沖擊，甚至使活塞與缸筒端蓋之間產(chǎn)生機(jī)械碰撞。為防止這種現(xiàn)象的發(fā)生，在行程末端設(shè)置緩沖裝置。
但是在這里，所需設(shè)計(jì)的支撐缸運(yùn)動(dòng)速度很慢，而且輪對(duì)著地后活塞還要繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，故不用設(shè)置緩沖結(jié)構(gòu)
3.4.3.6 液壓缸的排氣裝置
對(duì)于運(yùn)動(dòng)速度穩(wěn)定性要求較高的機(jī)床液壓缸和大型液壓缸，則需要設(shè)置排氣裝置，壓裝缸將油口設(shè)置在上方，有利于壓力油中的氣體排出。由于結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，此處不采用排氣裝置。
3.5 液壓泵和電動(dòng)機(jī)的選擇
3.5.1 確定泵的壓力和流量
3.5.1.1 泵的工作壓力的確定
考慮到正常工作中進(jìn)油管路有一定的壓力損失，所以泵的工作壓力為：
式中 —— 液壓泵最大工作壓力；
—— 執(zhí)行元件最大工作壓力；
—— 進(jìn)油管中的壓力損失，初算時(shí)簡(jiǎn)單系統(tǒng)可取0.2~0.5，復(fù)雜系統(tǒng)取0.5~1.5，故選取為0.5。
=8.5
上述計(jì)算所得的是系統(tǒng)的靜態(tài)壓力，考慮到系統(tǒng)在各種工況的過(guò)渡階段出現(xiàn)的動(dòng)態(tài)壓力往往超過(guò)靜態(tài)壓力。另外考慮到一定的壓力貯備量，并確保泵的壽命，因此選泵的額定壓力應(yīng)滿足。中低壓系統(tǒng)取小值，高壓系統(tǒng)取大值。選取
=1.25=11
即選用泵的最高工作壓力為11
3.5.1.2 計(jì)算在各工作階段液壓缸所需的最大流量
A 拆卸缸工作時(shí)的最大流量
由于拆缸在工作時(shí)受力很大，所以工作速度較低，約為0.01m/s，拆卸缸快速進(jìn)
給時(shí)，速度約為0.02m/s。所需流量
B 推進(jìn)缸工作時(shí)的最大流量
推進(jìn)缸快進(jìn)時(shí)的流量最大，速度約為0.03m/s，所需流量為：
=5.6L/min
C 支撐缸工作時(shí)的最大流量
支撐缸快進(jìn)時(shí)的流量最大，速度約為0.03m/s,所需流量為：
=9L/min
3.5.1.3 泵的流量確定
液壓泵的最大流量應(yīng)為：
式中 ——泵的最大流量
——同時(shí)動(dòng)作的各執(zhí)行元件所需流量之和的表大值。如果這時(shí)溢流閥 正進(jìn)行工作，尚須加溢流閥的最小溢流量2-3L/min；=,
——系統(tǒng)泄漏系數(shù)，一般選取，現(xiàn)取=1.2。
大泵
=1.2X96.5X2
=231.6 L/min
小泵
=1.29X2
=21.6 L/min
3.5.2 選擇液壓泵的規(guī)格
根據(jù)以上算得的和再查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，現(xiàn)選用型雙聯(lián)葉片泵
-----系列序號(hào)
17---------后泵公稱排量:17 mL/r
184--------前泵公稱排量:184 mL/r
F----------安裝方式: 法蘭安裝
R-----------旋轉(zhuǎn)方向:順時(shí)針旋轉(zhuǎn)
第一個(gè)A-----后泵排出口方向:上
第二個(gè)A-----前泵排出口方向:上
第三個(gè)A-----吸入口方向:上
該泵的其他基本參數(shù)：普通液壓油的最高使用壓力14，允許最高轉(zhuǎn)速1800r/min，最低轉(zhuǎn)速750r/min，重量75Kg。
3.5.3 與液壓泵匹配的電動(dòng)機(jī)的選定
首先分別算出快進(jìn)與工進(jìn)兩種不同工況時(shí)的功率，取兩者較大值作為選擇電動(dòng)機(jī)規(guī)格的依據(jù)。由于在慢進(jìn)時(shí)泵輸出的流量減小，泵的效率急劇降低，一般當(dāng)流量在0.2~1L/min范圍內(nèi)時(shí)，可取。
首先計(jì)算快進(jìn)時(shí)的功率，快進(jìn)時(shí)的外負(fù)載為25000KN，進(jìn)油路的壓力損失定為0.3，由下式可得
=0.61
快進(jìn)時(shí)，所需電機(jī)功率
工進(jìn)時(shí)所需電機(jī)功率
查閱電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品樣本，Y系列三相異步電動(dòng) 0機(jī)是按照國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，具有國(guó)際互換性特點(diǎn)。其中Y系列電動(dòng)機(jī)為一般用途全封閉自扇冷式籠型三相異步電動(dòng)機(jī)，具有防止灰塵，鐵屑或其它雜物侵入電機(jī)內(nèi)部之特點(diǎn)，B級(jí)絕緣，工作環(huán)境溫度不超過(guò),相到濕度不超過(guò)%95，海拔高度不超過(guò)1000m，額定電壓380V，頻率50Hz。適用于無(wú)特殊要求的機(jī)械上。故選用Y160L-4型電機(jī)，其額定功率15KW，額定轉(zhuǎn)速1470r/min。
型號(hào)
功率(KW)
電流(A)
電壓(V)
轉(zhuǎn)速(r/min)
速度(%)
功率因素
堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩
堵轉(zhuǎn)電流額定電流
最大轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩
Y160L-4
15
30
380
1470
91.5
0.86
2.0
7.0
2.2
3.6 確定液壓管道尺寸
油管內(nèi)徑尺寸一般可參照選用的液壓元件接口尺寸而定，也可按管路允許流速進(jìn)行計(jì)算。本系統(tǒng)根據(jù)泵的接口設(shè)定：
大泵排出口直徑
小泵排出口直徑
拆卸缸快進(jìn)時(shí)的最大流量為96.5L/min
根據(jù)軟管內(nèi)徑與流量、流速的關(guān)系按下式計(jì)算：
A=
式中
A——軟管的通流截面積，；
Q——管內(nèi)流量，L/min；
v——管內(nèi)流速,m/s；通常軟管的允許流速v；
取v=5m/s
Q=96.5L/min
A=
=3.22
故在制定缸的輸油口時(shí)，按此計(jì)算接口選用軟管接頭及橡膠軟管總成
首先選定軟管直徑
公稱內(nèi)徑選用
結(jié)構(gòu)選用2型
外徑選用43.3mm
由軟管徑選接口
與缸相接端為C型, 。
推進(jìn)缸的軟管選用及接口：
推進(jìn)缸快速成進(jìn)給時(shí)，q=18.7L/min
A=
同理，參考拆卸缸設(shè)計(jì)
內(nèi)徑選用10mm
型 外徑16.1mm
由此選定接口
內(nèi)徑10mm，接口選用 A型
3.7 液壓介質(zhì)的選取
正確而合理的使用液壓油對(duì)液壓系統(tǒng)適應(yīng)各種環(huán)境條件和工作狀態(tài)的能力、延長(zhǎng)系統(tǒng)和元件的壽命，提高設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性，防止事故發(fā)生等方面都有重要影響。
液壓介質(zhì)應(yīng)該具有適宜的粘度和良好的粘-溫特性；油膜強(qiáng)度要高；具有良好的潤(rùn)滑性能；能抗氧化穩(wěn)定性好；腐蝕作用小；對(duì)涂料、密封材料等有良好的適用性；同時(shí)液壓介質(zhì)還應(yīng)具有一定的消泡能力。
選擇液壓介質(zhì)時(shí)，除去專用液壓油以外，首先是介質(zhì)種類的選擇。根據(jù)液壓系統(tǒng)對(duì)介質(zhì)是否有抗燃性的要求，決定選用礦油型液壓油還是抗燃型液壓油。其次應(yīng)該根據(jù)液壓系統(tǒng)中所用液壓泵的類型選用具有合適粘度的介質(zhì)。
對(duì)于本設(shè)計(jì)的液壓系統(tǒng)，液壓油的選擇可參見(jiàn)手冊(cè)3（《袖珍液壓氣動(dòng)手冊(cè)》）表13-8的選擇原則和表13-9的液壓油液的使用范圍，選擇潔凈的20#液壓油。
在首次使用或換油時(shí)，工作油液的一次加入量為364-384升，即油箱內(nèi)工作油液的正常液面應(yīng)該在油箱油標(biāo)的最低與最高刻線之間。首次啟動(dòng)后，油液進(jìn)入了管道及油缸，此時(shí)油面會(huì)下降，因此必須再次補(bǔ)充油，在使用的過(guò)程中還可能發(fā)生少量的泄露，因此應(yīng)該經(jīng)常檢查游標(biāo)，當(dāng)油液面低于油箱游標(biāo)的最低刻線時(shí)，應(yīng)該及時(shí)加油。
工作油液應(yīng)該定期進(jìn)行檢查和更換，換油液的周期，因使用條件而異，一般來(lái)說(shuō)，兩年更換一次。在連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)、高溫、高濕、灰塵多的地方需要縮短更換的周期。
3.8 畢業(yè)設(shè)計(jì)心得體會(huì)
畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)大學(xué)四年所學(xué)知識(shí)一次比較全面的總結(jié)和綜合的運(yùn)用。我在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)所花的時(shí)間和精力也是以往任何一次設(shè)計(jì)都無(wú)法相比的，畢業(yè)設(shè)計(jì)既是對(duì)自己所學(xué)知識(shí)的一次鞏固，也為今后的設(shè)計(jì)和工作打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)，所以我一開(kāi)始就非常重視這次設(shè)計(jì)。早在選定設(shè)計(jì)題目之后我就經(jīng)常去圖書(shū)館和上網(wǎng)查找與設(shè)計(jì)題目相關(guān)的資料，還專門(mén)復(fù)習(xí)了以前所學(xué)的液壓知識(shí)。
通過(guò)這次設(shè)計(jì)，我首先體會(huì)到搞設(shè)計(jì)不能脫離實(shí)際，單靠想象力是很難設(shè)計(jì)出實(shí)用和經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)品。設(shè)計(jì)剛開(kāi)始時(shí)我不知道如何入手，但是隨著幾次去湛江火車(chē)站車(chē)輛進(jìn)行實(shí)習(xí)后，我對(duì)滾動(dòng)軸承的作用及其拆卸的全過(guò)程有了深入的了解，明確了拆卸機(jī)的工作情況和一些性能參數(shù)要求，同時(shí)虛心向工作在一線的工人及技術(shù)人員了解情況和請(qǐng)教問(wèn)題，真正從實(shí)際出發(fā)來(lái)考慮自己的設(shè)計(jì)，解決了很多以前的疑問(wèn)，接下來(lái)的設(shè)計(jì)做起來(lái)就順暢多了。其次，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)很大的提高了我的動(dòng)手能力和分析解決問(wèn)題的能力，以前在課堂上學(xué)習(xí)的都是一些書(shū)本知識(shí)，沒(méi)有經(jīng)過(guò)實(shí)踐的知識(shí)掌握不牢固而且也不會(huì)靈活運(yùn)用，這次設(shè)計(jì)使我認(rèn)識(shí)到在今后的工作中更要注重知識(shí)的應(yīng)用而不是死讀書(shū)。以此同時(shí)，我也發(fā)現(xiàn)自己知識(shí)的不足，明白到要搞好設(shè)計(jì)必須要有扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)和廣泛的見(jiàn)識(shí)，更要有孜孜不倦的精神。
4 結(jié) 論
機(jī)械制造畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)顆，技術(shù)基礎(chǔ)課以及所有的專業(yè)課之后進(jìn)行的。這是我們?cè)诋厴I(yè)之前對(duì)我們所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總測(cè)驗(yàn)，也是一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練，它在我們將來(lái)的工作和生活中占有舉足輕重的地位。在本次設(shè)計(jì)中，對(duì)零件的工藝分析是整個(gè)設(shè)計(jì)的前提，一個(gè)好的工藝規(guī)程還應(yīng)考慮加工工藝裝備等，如工序的合理性、工人的勞動(dòng)強(qiáng)度等。設(shè)計(jì)夾具時(shí)綜合分析夾具發(fā)展現(xiàn)狀，即高精、高效、經(jīng)濟(jì)。
就我個(gè)人而言，我希望能通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)自己未來(lái)將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問(wèn)題，解決問(wèn)題的能力。因此在設(shè)計(jì)過(guò)程中，需仔細(xì)分析、計(jì)算各種參數(shù)，確保機(jī)械設(shè)計(jì)的合理性、經(jīng)濟(jì)性、可加工性等。可以在今后的工作中在知識(shí),能力和素質(zhì)方面得到進(jìn)一步提高。為今后參加祖國(guó)的四個(gè)現(xiàn)代化建設(shè)打下一個(gè)良好的基礎(chǔ),為祖國(guó)的發(fā)展出一份力量。
設(shè)計(jì)尚有許多不足的地方，懇請(qǐng)各位老師給予指導(dǎo)和幫助。
致 謝
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)得以順利的完成，我首先要感謝的是我的指導(dǎo)老師張福教授，是他在百忙中抽出時(shí)間來(lái)一直對(duì)我悉心指導(dǎo)，嚴(yán)格要求，解答我在設(shè)計(jì)中遇到的疑問(wèn)，指出我設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤和不夠合理的地方，使我能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并改正錯(cuò)誤，從中學(xué)到了很多知識(shí)。其次要感謝的是湛江火車(chē)站車(chē)輛段的工作人員，是他們熱情的接待我們，并解答了我們很多疑問(wèn)，有個(gè)別技術(shù)人員還對(duì)我的設(shè)計(jì)提出了寶貴的改進(jìn)意見(jiàn)。最后還要感謝所有在設(shè)計(jì)中關(guān)心和幫助過(guò)我的同學(xué)。
參考文獻(xiàn)
1、《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)-液壓傳動(dòng)》，成大先主編，化學(xué)工業(yè)出版社 2001.11；
2、《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)-機(jī)械振動(dòng)機(jī)架設(shè)計(jì)》，成大先主編，化學(xué)工業(yè)出版社 2004.1；
3、《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第三版第1卷，成大先主編，化學(xué)工業(yè)出版社 1992.2；
4、《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第三版第2卷，成大先主編，化學(xué)工業(yè)出版社 1992.2；
5、《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)-聯(lián)接與緊固》，成大先主編，化學(xué)工業(yè)出版社 2001.11；
6、《機(jī)械設(shè)計(jì)圖冊(cè)》第2卷，成大先主編，化學(xué)工業(yè)出版社 1999.9；
7、《液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》，楊培元 朱福元主編，機(jī)械工業(yè)出版社 1993.7；
8、《液壓氣動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)手冊(cè)》，張利平主編，機(jī)械工業(yè)出版社 1996.3；
9、《新編液壓工程手冊(cè)》下冊(cè)，雷天覺(jué)主編，北京理工大學(xué)出版社 1998.12；
10、《液壓傳動(dòng)與氣壓傳動(dòng)》（第二版），何存興 張鐵華主編，華中科技大學(xué)出版社 2000.6；
11、《互換性與技術(shù)測(cè)量》（第四版），廖念釗 古瑩奄 李碩根 楊興駿 編，中國(guó)計(jì)量出版社1998.12；
12、《工程制圖》（第二版），高俊亭 畢萬(wàn)全主偏，高等教育出版社 2003.5；
13、《機(jī)構(gòu)構(gòu)型與應(yīng)用》， 孟憲源 姜琪 編著，機(jī)械工業(yè)出版社2005.8
14、《液壓氣動(dòng)技術(shù)手冊(cè)》，路甬祥 主編，機(jī)械工業(yè)出版社2005.8
15 Kalpakjian Scrope.Manufacturing Engineering and Technology.Addison-Wesley Publishing Company,Inc,1989。
16 Valliere D.Computer Aided Designing Manufacturing.Prentic Hall,1990