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1、 河南机电高等专科学校 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
2、油箱的设计27第3章 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
3、作油压16，机器重量18。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
4、Machine with 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
5、to complete 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 15
6、m/min; Arm 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
7、 pressure of 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 encounter
8、ed in this 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 th
9、e hollow shaft; 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
10、motor-driven 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
11、合毕业设计任务书中的设计依据及要求，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，
12、对于燃烧固体燃料的加热炉，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
13、觉和神经系统，分散了注意力，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
14、向的旋转。图1.2装、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
15、动由大车的行驶完成。主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
16、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，其主要功能是将旋转运动转换成直线运动，同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点丝杠传动，钢性较好，可以传递较大扭力，位置准确，频繁换向时容易产生冲击振动。从调研的结果来分析选用丝杠，需要上部覆盖防护盖，尤其是在锻造车间这样的环境中，同时运动部件还需要在基座上放置轨道。车辆仅仅是在车板下安装车轮，由电动机带动，为防止走偏安放轨道即可。由此决定采
17、用车辆运动的方案。小车在大车提供的轨道上行走，所以结构要紧凑。考虑到当机械臂猛然受力，会导致上端倾覆，所以采用封闭式轨道解决此问题。图1.7小车轨道方案当小车发生倾覆，主动轮与轨道间的摩擦力减小，可能回导致小车不能移动，所以将小车设为四驱行走，从动轮和主动轮之间由链条传动。同时在小车的从动轮的轴承座安装孔应铣成长孔，在安装的时候与其旁边的防倾覆的轴承座间的斜键配合，调节轮轴的平行度，同时还可以起到拉紧链条的作用。z方向的旋转运动由调研后决定采用回转支承来完成。将外齿式回转安放于小车平板和台架平板之间。在台架上安放液压马达，液压马达带动齿轮转动。有外齿试回转支承与台架上的液压马达驱动行星齿轮配合
18、完成。啮合产生旋转，台架也随之旋转。如图1.8所示。图1.8回转支承安放 1-小车平板 2-台架平板 3-回转支承方案中涉及到了钳爪的加紧，经过调研后决定采用液压缸拉动钳爪拉杆来完成。如图1.9。图1.9钳爪机构图1-钳爪 2-爪壳由方案图所示，两方案中的机械臂运动形式有所不同。方案一中的机械臂可以伸缩、俯仰、钳爪还可以旋转。伸缩运动是在机械臂套筒的导向作用下，依靠套筒上的液压马达带动齿轮，齿轮传动安装在机械臂一侧的齿条来完成的。俯仰运动则是依靠套筒上的两个支点来完成。后支点由液压缸的伸缩运动来驱动套筒的俯仰从而实现机械臂的俯仰。此方案参考车载起重机的形式而来。钳爪旋转依靠机械臂臂筒中的空心轴
19、来传递给前端扭矩完成的。其截面如图示。在钳爪旋转的讨论中提出以下两个方案。方案一：在机械臂前端安放齿轮，通过齿轮的传动来完成旋转；方案二：将机械臂设计为空心，由中间穿入的轴来传递转矩。首先，从受力来讨论，将动力源安放于前端无疑增加了机械臂的承载能力，而将动力源安放于后端还可以起到平衡的作用；其次，由于钳爪要进出加热炉，其环境条件要求较为苛刻，不利于机构的正常工作。最终决定采用方案二。方案决定后，机构的安排成为一时的难点，钳爪的拉杆如何安放。经过再一次的调研与研究决定将用来传递转矩的轴设计为空心，将拉杆从轴中穿过。由图1.10所示为机械臂截面图。图1.10机械臂截面对于机械臂在臂筒中的伸缩提出以
20、下两个方案。方案一：由安装于机械臂筒后端的液压缸的伸缩运动来带动来机械臂伸缩；方案二：由齿轮齿条带动机械臂运动，将齿条装于机械臂一侧，在机械臂筒所处的相应位置开设方孔，可供安装于机械臂筒外部的齿轮齿齿条啮合。由于方案一中液压缸需要的行程比较长，安装与连接存在较大的技术难题；相比之下，方案二中所涉及到的齿条安装在机械臂的一侧，易于安放。同时联系到钳爪要进行抓紧和旋转等动作的机构设计条件，最终决定采用方案二。图1.11机械臂方案1-机械臂 2-机械臂套筒与此同时对机械臂套筒的支脚进行了论证。方案一：运动中心位于臂筒支脚的顶端,图1.12上所示；方案二：运动中心位于臂筒支脚的末端，图1.12下所示。
21、方案一中，机械臂完全俯下后机械臂前端所能覆盖到的区域减小L；而方案二中，机械臂完全俯下后机械臂前端所能覆盖到的区域并没有减小。臂筒的支脚设计也有两种。结合方案一支脚如图1.13左所示，方案二支脚如图1.13右所示。在两个方案中支脚的跨距与相比，方案二中的支脚可以有更多的增加空间，而方案一中的支脚跨距如进一步的增加则会增大运动中心轴的载荷。如图1.14所示，支脚的安装点跨距越大，支脚就越靠近台架中心，这样就会减小支脚对工作平台的载荷。在方案二中支脚的斜向受力还可以保证台架在旋转的过程中机械臂的稳定。通过上述研究，决定采用方案二。关于机械臂的俯仰的原动力，经过调研考察并结合起重机等设备决定采用在臂
22、筒后端安放液压缸来实现。图1.12机械臂俯仰运动机构图 图1.13支脚图1.14支脚安放图在总体设计方案二中，机械臂的运动则相对简单实用，首先考虑到锻锤平台高800mm，炉口高度1200mm，那么机械臂的运动最低限位为800mm，最高限位为1600mm即可完成工作。同时料场和成品堆放区要垫高到800mm以满足机械臂的最低限位。工作台上安放立柱，立柱为半圆空心体，在开口一侧安放轨道与机械臂上的轨道配合，机械臂的升降则由立柱中的丝杠来带动。在后端放置配重铁，可根据工件的重量适量安放。机械臂16秒内行程800mm，由GB784-65选择丝杠，公称直径100mm，螺距20mm。计算出丝杠转速为150r
23、/min。1.4 液压控制方案论证在方案一中有三个液压马达和两个液压缸。这样在液压系统中就有五个液压回路，由一个多路控制阀来控制。关于多路换向阀的选用提出了三个方案。方案一：并联式多路换向阀；方案二：串联式多路换向阀；方案三：串并联式多路换向阀。方案一：并联式多路换向阀的特点是从进油口来的压力油可以直接进入各联换向阀的进油口，各联的回油口直接汇集到多路换向阀的总回油口，液压泵同时向多个换向阀所控制的执行元件供油，每联换向阀独立操纵，也可以几个换向阀同时操纵，但这时总是负载小的执行元件先动。见图1.15(a)所示。 (a) 并联式 (b) 串联式 (c) 串并联式 图1.15多路换向阀方案二：串
24、联式多路换向阀的工作特点是最后一联换向阀的进油口和前一联换向阀的回油口相连，可实现两个以上执行元件同时动作，并且各个工作机构的工作压力是叠加的，即液压泵的出口压力是各个工作机构工作压力的总和。见图1.15(b)所示。方案三：串并联式多路换向阀的工作特点是各联换向阀的进油口都与前一联换向阀的中位通道相连，而各联换向阀的回油口则直接与总回油口相连，操纵前一联换向阀，后一联换向阀不能工作，它保证前一联换向阀优先动作。见图1.15(c)所示。经过研究决定采用串并联式多路换向阀。因为多路一起工作需要系统的压力还有流量满足压力与流量的总合，但设备的油箱处于台架上，不能设计的太大，所以选用单动多路换向阀。也
25、就是串并联式多路换向阀。这样泵的功率也会很小。油箱在系统中的功能主要是储油和散热，也起着分离油液中的气体及沉淀污物的作用。油箱必须有足够大的容量，以保证系统工作时能够保持一定的液位高度；为满足散热要求，对于管路比较长的系统，还应考虑停车维修时能容纳油液自由流回油箱时的容量；油箱的体积也很小，因为油箱是在台架上移动的，不易设计太大。通过多路换向阀的选择论证以及对液压控制系统的调研，液压系统由图1.16所示。 图1.16液压原理图1-压力表2-压力表开关 3-液压泵 4-电动机 5-液位计 6-滤油器 7-油箱 8-空气滤清器9-液压马达 10-液压缸 11-液压马达 12-液压马达 13-液压缸
26、 14-压力表开关 15-压力表 16-蓄能器 17-液控单向阀 18-多路换向阀第2章 装、出料机参数确定2.1 机械臂参数确定方案一中由于大车端距加热炉尚有一段距离则机械臂的伸出后应伸进炉内，才能完成工作，结合大车距炉的距离以及机械臂支脚的位置，机械臂伸出支脚长4。支脚高800，总长5800，其中包含钳爪，蜗轮壳，液压缸。宽和高为300，机械臂伸缩速度40。如图2.1：图2.1机械臂参数2.1.1 机械臂受力计算考虑到该装出料机的设计载荷为2吨，则机械臂最前端受力为：校核机械臂的强度时还应该考虑机械臂的自身重量即载荷，由于机械臂上除了臂筒之外还有钳爪、蜗轮、中间还有一根空心轴和一个实心轴等
27、部件，计算烦琐，现为计算方便把臂筒假设为一个实心的方钢，长宽高为5800300300其体积为： (2-1)铁的密度为 ,则 (2-2) (2-3)如下图2.2所示的简支梁简图，根据静力平衡方程，求出支反力：, (2-4), (2-5)考虑分析机械臂在呈水平状时最大承载的力（1）剪力和弯距计算在梁的AB，BC，CD等三段内，剪力和弯距都不能由同一个方程式来表示，所以应分三段考虑。列出剪力方程和弯距方程，方程中以为单位，以为单位，以为单位。在AB段内， (2-6) (2-7)在BC段内，= (2-8) (2-9) =在CD段内， = (2-10) (2-11) = 图2.2受力图图2.3剪力图图2
28、.4弯距图机械臂用30#调质钢，材料的屈服极限为215，一般塑性材料的安全因数为1.52.0，脆性材料为2.53.0。故取=2.0，所以 (2-12)该机械臂按实心方钢计算，抗弯截面系数与截面的几何形状有关，单位，若截面是宽为，高为的矩形，则 (2-13)若截面是直径为的圆形，则 (2-14)（2）机械臂的校核：该机械臂截面为矩形，可根据公式（2-13）抗弯截面系数： (2-15)有经验知，最大正应力发生在最大弯距处，根据2.4的弯距图可看出最大弯距为102.41强度校核： (2-16)可见，机械臂满足强度要求，且有较大的安全储备。2.1.2机械臂套筒强度校核套筒是空心，套筒中间套着机械臂，套
29、筒的长、宽、高为内臂为，外臂为其体积为：铁的密度为：，可得： (2-17)（1）剪力和弯距计算如下图2.5所示的简支梁简图，根据静力平衡方程，求出梁的支力: , (2-18) , (2-19) 在梁的BE，EF，FC等三段内，剪力和弯距都不能由同一个方程式来表示，所以应分三段考虑。列出剪力方程和弯距方程，方程中以为单位，以为单位，以为单位。在BE段内， (2-20) (2-21) = 在EF段内， (2-22) (2-23) =在FC段内， = (2-24) (2-25)图2.5受力图图2.6剪力图图2.7弯距图（2）机械臂的套筒的校核：该机械臂套筒为空心钢，宽，高的矩形，由公式（2-13）得
30、抗弯截面系数： (2-26)根据2.7的弯距图可看出最大弯距为强度校核：根据公式（2-16）得可见，套筒满足强度要求，且有较大的安全储备。2.2 台架参数确定台架在工作中要进行旋转，其工作人员不但要视线要开阔，而且还要注意人员的安全，通过讨论，一致决定将工作室设于机械臂的右侧，后面是配电箱，油箱位于机械臂的左侧，为防止臂筒上的液压马达遮挡操作人员实现安放与机械臂右侧。由于转动会对电线造成影响，在机械臂的下方，回转支承的中心部位安放回转支承，来连接大车、小车通向配电箱的电线。台架旋转速度为。2.3 小车参数确定小车车轮位于内轨道中，车轮直径100。结合回转支承的选择，小车速度15，从回转支承到小
31、车轮底的高度初步定为420，电动机额定功率4.3 。2.4 大车参数确定由于车间长边为25对加热炉，另一边对成品堆放区。采用轨道式运动便可满足了车间长25的覆盖范围，但在装、出料的时候，机器会在炉前停留过长时间，为保证设备的安全，应与加热炉保持一定距离，大车距加热炉2,车身长度应在4.5其小车轨道长度同为4.5。还应安放行程开关和防出轨垫片，防止工作人员在工作的时候发生疏忽造成小车的出轨。结合小车车轮直径以及车宽的参数，内轨道高出20，轨道宽出50。当从加热炉中夹出料后应尽快的送至锻锤，则大车的行走速度为30,大车内轨道距车轮底为320。大车电动机功率的计算根据机械臂、台架、小车的计算总质量为
32、： (2-27) (2-28)选择电动机的容量电动机所需要的实际功率即电动机的输出功率为 (2-29)而工作机的输出功率为 (2-30)所以 (2-31)由电动机至轮子的传动总效率为 (2-32) (2-33)式中，为从电动机至轮子之间的各传动机构的效率。查表得：=0.99，=0.98，=0.99。则 (2-34) (2-35)2.5 液压部件参数确定2.5.1 机械臂伸缩马达的设计机械臂在工作中要完成伸缩动作，考虑到工作中会遇到的各种极限位置的动作，分析后得出当机械臂向下抓料的时候无需做向后拉的动作，所以最大的力出现在机械臂水平时向后拉的情况下。由钢和青铜在有润滑剂的情况下摩擦系数为0.1。
33、根据经验，齿轮模数选用8。齿数z为8。根据公式， (2-36)分度圆直径d为64。齿轮所受转矩为。 (2-37)机械臂的速度为40。 (2-38) (2-39)根据转矩和转速选用液压马达YM-F-E160,排量为,压力16，转速200-1200，额定转矩。2.5.2 液压泵的选择由于在本液压系统中，各个部件是单动的，所以要求液压泵在工作中，要满足各个液压件。这也就要求液压泵要满足当中最大的那个元件的要求。选用CB-Fc20，排量,压力16，驱动功率,转速2000。2.5.3 液压泵电机的选择考虑到液压泵电机的工作环境以及泵的相关参数选择电机型号为：JO2-61-4。功率13，转速1460。2.
34、5.4 油箱的设计油箱在系统中的功能主要是储油和散热，也起着分离油液中的气体及沉淀污物的作用，采用开式油箱，箱内液面与大气相通，为了防止油液被大气污染，在油箱顶部设置空气滤轻器，并兼做注油口用。油箱的有效容量一般为泵的3-7倍。对于行走机械，冷却效果比较好的设备，油箱的容量可选择小些；对于固定设备，空间、面积不受限制的设备，则应采用较大的容量。油箱中油液温度一般推荐30-50C，最高不应超过65C，最低不低于15C，行走机械，工作油温允许达65C，。在特殊情况下可达80C。另外油箱容量大小可以从散热角度设计，计算出系统发热量或散热量，从热平衡角度计算出油箱容积。发热计算：液压泵功率损失 (2-
35、40) 液压泵的输入功率， W液压泵的总效率，一般在0.7-0.85之间，常取0.8液压泵实际出口压力， 液压泵的实际流量， 管路及其他功率损失此项功率损失，包括很多复杂的因素，由于其值较小，加上管路散热的关系，在计算时常予以忽略，一般可取全部能量的0.03-0.05倍。 (2-41) 系统总的功率损失，即系统的发热量H为上述之和，散热计算系统在工作时，有压力损失、容积损失和机械损失，这些损失所消耗的能量多数转化为热能。特别是液压系统，系统发热使油温升高，导致油液的粘度下降，油液变质，影响正常工作。为此，温升必须控制在许可范围内，如一般机床T=2530；数控机床T25；粗加工机械、工程机械和机
36、车车辆T=3540。液压系统各部分所产生的热量在开始时一部分由运动介质及装置本体所吸收，较少一部分向周围辐射，当温度达到一定数值，散热量与发热量相对平衡，系统即保持一定的温度不再上升，若只考虑油液温度上升所吸收的热量和油箱本身所散发的热量时，系统的温度T随运转时间t的关系如下： (2-42)油液温度，环境温度，油箱散热面积，运转时间， s油箱的传热系数，周围通风很差时， =89周围通风良好时， =15用风扇冷却时， =23用循环水强制冷时，=110174油箱有效容积, 自然散热时油箱最小容积当t趋向于无穷时，系统平衡温度为： (2-43)由此可见，取环境温度为=40C，最高允许温升为25时，可
37、得最高允许温度为=65C，则油箱的最小散热面积为： (2-44)当取=15时，令，得油箱自然散热的最小体积 (2-45)又根据台架上的布局，油箱设计为13007001065。油箱应设置清理的孔，根据经验，在油箱的后端开直径为380的孔，作为油箱清理孔，并且在孔与孔盖间垫石棉板防止油液泄露。装、出料机主要参数如下表：表2.1 装、出料机参数方案一 方案二公称载重22夹料尺寸0-7000-700机械臂行程18000机械臂伸缩速度300夹料高度16001600小车速度1515大车速度3030台架转速33工作油压1610机器重量 1818电动机功率31.2235机器外型尺寸45003300250045
38、0033002400第3章 装、出料机的安装及使用说明方案一的装、出料机安装前应先在车间铺设轨道，加热炉一侧轨道距加热炉为2，两轨道间距离3.7。先将大车吊放轨道上，并检查车轮与轨道是否为正位。然后安装小车，小车由吊车吊起后升至大车内轨道水平位置，移入轨道中。工作平台的安放需要将回转支承安装好后撤离吊车。机械臂的安装应注意支脚的位置与液压缸的基座是否平直。随后通过滑环连接电路。待液压管路接通后，向油箱中注入液压油，并检查是否有泄露。待检查无误只后便可投入使用。此2T装、出料机由自身的大车行走、小车行走、钳爪抓紧、机械臂伸缩、机械臂俯仰、钳爪旋转、台架旋转等动作，完成从料场取料，送入加热炉；从加
39、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。本产品为保证液压系统的没有较高负载，采用串并联式多路换向阀，五个液压元件只能单个实现运动。待夹料后，应时刻注意蓄能器压力表的压力，以免锻件的脱落。大车行走和小车行走由两组脚踏板控制，可实现同时运动。在工作使用中，如炉台的高度有升高变化时，可以调节轨道的高度来配合完成工作。则此改动需要降设备部分拆卸后实现。方案二的装、出料机轨道及其与方案一的共同部件安装方法相同，但大车与加热炉的距离为1。安装机械臂时，先降轨道调整到位，然后将前后臂用螺栓拧装。配重可以根据锻件批次调节。注意事项：停车时，设备应远离加热炉和锻锤，避免油箱持续的
40、升温，对液压系统造成影响。同时装、出料机仅为装、出料使用，不可夹料进行锻造加工，否则将会对设备造成严重的损伤。锻造加工应使用相应级别的操作机。结 论通过本人研究，方案论证，以及指导老师的指导，装、出料机设计完成。此2T装、出料机投入生产后由自身的大车行走、小车行走、台架旋转、机械臂俯仰、机械臂伸缩、钳爪旋转、钳爪抓紧等动作，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。不仅可以提高机械化程度，缩短辅助工作时间，提高生产效率；还可减轻繁重的体力劳动，改善劳动条件，节省人力；节约燃料与金属消耗；还可用于装出毛坯料，还可用来搬运胎具和堆放工件
41、。两个方案的装、出料机特点不同，方案一动作灵活，但是操作复杂；方案二结构简单，操作容易，但相对方案一“笨拙”。致 谢本毕业设计虽然凝聚着自己的汗水，但却不是个人智慧的产品，这次毕业设计中遇到了很多的难题，最终还是被一一的攻破了，这和司尧华老师的指引以及其他同学的帮助是分不开的。当我打完毕业论文的最后一个字符，涌上心头的不是长途跋涉后抵达终点的欣喜，而是源自心底的诚挚谢意。我首先要感谢司尧华老师，对我的构思以及设计的内容不厌其烦的指导和悉心指点，使我在完成论文的同时也深受启发和教育。在今后的路途中，定会将这种求真、务实、严谨的态度融入到生活、工作中！参考文献1赵韩、黄康、陈科.机械系统设计M.
42、北京:高等教育出版社.2005. 2栾学钢.机械基础机械设计基础实训指导M. 北京: 高等教育出版社.2002. 3张雪梅.电机设备概论M. 北京: 高等教育出版社. 2002. 4东北工学院机械设计教研室.机械零件设计手册M. 北京:冶金工业出版社. 1974. 5刘鸿文.材料力学M. 北京:高等教育出版社. 2004. 6姜继海、宋锦春、高常识.液压与气压传动M. 北京: 高等教育出版社 . 2006. 7工程力学学科组.工程力学M. 北京:机械工业出版社. 2003.8王春燕、陆凤仪.机械原理M. 北京: 机械工业出版社. 2002.9吴宗泽.机械设计M. 北京: 中央广播电视大学出版社. 2001. 10蓝汝铭.机械制图M. 西安:西安电子科技大学出版社.2002. 11张质文、虞和谦、王金诺.起重机设计手册M. 北京:中国铁道出版社. 2001. 12机械设计手册联合编写组编.机械设计手册M. 上册（第一分册）. 北京:化学工业出版社. 1979. 1