機械原理

2013-08-14 by:機械設計中心來源:仿真在線

機械原理與設計

平面機構結構分析

[要求]了解平面機構的組成及其運動簡圖,掌握平面機構自由度的計算

1. 理解平面運動副及其分類,了解機構引入運動副之后運動所受到的約束。

2. 了解平面機構的組成,掌握機構運動簡圖的繪制。

3. 掌握平面機構的自由度計算,并應注意有復合鉸鏈、局部自由度、虛約束存在時的自由度計算。

二、平面連桿機構

[要求]掌握平面連桿機構的基本類型和特性,并掌握平面四桿機構的常用設計方法。

1. 了解平面連桿機構組成和應用,基本型式和演化。

2. 熟練掌握平面連桿機構的基本特性與知識點(存在曲柄的條件、急回特性、壓力角和傳動角以及死點位置)。

3. 掌握用圖解法平面四桿機構的設計方法(按給定的行程速比系數設計四桿機構、按給定連桿位置設計四桿機構)。

三、凸輪機構

[要求] 了解凸輪機構的類型和應用和從動件常用運動規律,掌握按給定運動規律設計盤形凸輪輪廓曲線。

1. 了解凸輪機構的類型和應用。

2. 理解從動件常用運動規律(等速運動規律、等加速和等減速運動規律、余弦加速度運動規律、正弦加速度運動規律)

3. 掌握用圖解法按給定運動規律設計盤形凸輪輪廓曲線。設計凸輪機構應注意的問題(基圓半徑,壓力角和滾動半徑的選擇)。

四、螺紋聯接

[要求]了解螺紋的種類和應用及其主要參數,掌握螺紋副的受力分析、效率和自鎖,熟悉掌握強度設計計算。

1. 了解螺紋的形成、主要參數、種類和應用。

2. 理解螺紋副的受力分析、效率和自鎖。

3. 掌握螺紋聯接的基本類型和強度設計計算(松螺栓聯接、受橫向載荷的緊螺栓聯接、受軸向載荷的緊螺栓聯接)。

五、帶傳動和鏈傳動

[要求]了解帶傳動和鏈傳動的類型、結構和工作特性分析,掌握三角膠帶傳動的選擇計算和套筒滾子鏈傳動的選擇計算。

1. 了解帶傳動的類型和應用。帶傳動的工作特性分析(受力分析、應力分析、彈性滑動及打滑)。

2. 掌握三角膠帶傳動的選擇計算。

3. 理解鏈傳動的類型、結構及標準化。鏈傳動的運動不均勻性。

4. 掌握套筒滾子鏈傳動的選擇計算。套筒滾子鏈鏈輪。

六、齒輪傳動

[要求]掌握直齒圓柱齒輪傳動的嚙合基本原理、材料、失效形式、受力分析和輪齒的強度計算。了解斜齒圓柱齒輪、錐齒輪和蝸桿傳動的嚙合特點。

1. 理解齒輪傳動的特點和分類。齒廓嚙合的基本定律。漸開線和漸開線齒廓的嚙合性質。熟練掌握漸開線標準直齒圓柱齒輪各部分名稱、幾何參數及尺寸計算。

2. 理解漸開線標準直齒圓柱齒輪的正確嚙合和連續傳動的條件。漸開線齒輪的切齒方法、根切現象及最少齒數。

3. 掌握輪齒的失效形式和齒輪材料。直齒圓柱齒輪的強度計算(受力分析、載荷計算、輪齒彎曲強度計算和齒面接觸強度計算)。

4. 理解標準斜齒圓柱齒輪的齒廓曲面、法面參數與端面參數的關系、幾何尺寸計算、當量齒數及優缺點。

5. 了解直齒圓錐齒輪的齒廓曲面、背錐、當量齒數及幾何尺寸計算蝸桿傳動的特點和類型。蝸桿傳動的主要參數及幾何尺寸計算

七、輪系、減速器

[要求]掌握輪系的基本類型和傳動比計算。了解單級圓柱齒輪減速器的典型結構和潤滑。

1. 理解輪系的功用和分類。掌握定軸輪系及其傳動比的計算。

2. 熟練掌握周轉輪系及其傳動比的計算。

3.了解普通減速器(類型、結構和潤滑)。

八、軸、軸轂聯接和聯軸器

[要求]掌握軸的分類、結構、軸徑的計算。了解軸轂聯接的類型、特點和選用。聯軸器和離合器的主要類型、結構、標準和選用概述。

1. 了解軸的功用、分類、材料和結構。掌握軸的強度計算。

2. 了解軸轂聯接(鍵聯接、過盈配合聯接、彈性環聯接、無鍵聯接及銷聯接,其中主要介紹平鍵聯接及其強度計算)。

3. 了解聯軸器和離合器的類型和應用。幾種常用聯軸器和離合器的結構。

九、軸承

[要求]了解掌握軸承的類型、結構和特點。掌握非液體摩擦滑動軸承的校核計算和向心球軸承的選擇計算。

1. 了解軸承的主要類型、結構和材料。

2. 掌握非液體摩擦滑動軸承的校核計算。

3. 了解滾動軸承的類型、特點、代號及選擇。滾動軸承的額定壽命、額定;動載荷及額定靜載荷。

4. 掌握向心球軸承的壽命和承載能力的計算。

液壓站介紹:
壓機的液壓操縱是由高壓油泵直接傳動的,詳見操縱系統圖。
該壓機系統工作壓力為20MP,動力源為北京華德液壓泵廠引進德國技術生產的A2F107R2P3型斜軸式柱塞泵,電機為Y250M-4型電機,這種泵容積效率高,密封性能好,使用壽命長,高壓大流量,是目前國內同類產品中可靠性比
較高的產品。主缸充液閥控制油泵采用廣州啟東高壓油泵總廠生產的軸向柱塞泵10MCY14-1B。
該壓機系統液壓閥采用廣州引進德國力士樂技術許可證生產的二通式插裝閥,該閥體積小,重量輕,通流量大,密封性能好,利于集成疊加,減少管道及壓力損失,并且動作可靠,外關整齊美觀,便于安裝維護和元件的更換,抗污染能力較強。其工作原理是電磁先導閥動作,由內控形式控制各插裝閥的動作,實現系統的動作(詳見液壓原理圖)。
系統中泵有獨立調壓裝置,類似電磁溢流閥,安全可靠,壓力均為無級調速。泵的吸油口設有截止閥,便于泵的維修及更換密封。充液閥的打開是由單臺泵閥組控制,并能對其進行控制壓力的調整。工作缸的快速下降是由充液閥實現供油。為防止工作缸工作時排油腔排油不暢,產生“增壓”現象,在液壓系統中設有溢流閥,起安全保護作用。在系統管道上裝有壓力表,便于觀察各泵,缸的工作狀態。
4.2油箱:
油箱有效容積為1000升,是油泵總流量的6倍,充液箱的有效容積為500升,是工作缸最大排量的2.5倍,油箱上裝有空氣濾清器,吸油排油間設有隔網,油箱內設有電加熱器,溫度式液位指示計等輔助元件。主油箱和充油箱均屬開式油箱,并開有視空蓋,油箱內加46#液壓機油,溫度應在20°-55°C之間,最高溫度不允許超過60°C,最低溫度不得低于15°C,否則壓機不能正常工作。
4.3管道:
該壓機液壓系統管道分為高,低壓兩部分,高壓管道采用厚壁無縫鋼管,管道連接處采用中間法蘭或通體的連接形式,管道布局合理整齊,并在一定長
度上設置支承管夾,用于減少震動。低壓管道采用焊接鋼管。在主油泵的卸荷管道上裝有LHN-250X20F-S回油過濾器和2LQF6W-A3.0F冷卻器,使系統有一套過濾冷卻循環系統。
5. 油壓機的電氣部分說明:
5.1 電氣原理圖:
5.2 電氣元件的說明:
6. 油壓機的安裝:
6.1機身的安裝:
6.2工作缸的安裝:
6.3其它部分:
按圖紙設計要求進行安裝,具體要求從略。
7. 油壓機的試車:
7.1試車前的準備:
7.2空負荷試車:
起動電動機,注意電機旋向與泵要求旋向一致。空運轉15-20分鐘,在無異常情況下,主油泵和控制油泵工作壓力調至7.0Mpa,使活動梁上,下往返數次,檢查其運動是否平穩,不得有蹩勁和爬行現象,檢查各行程開關的動作靈敏度,檢查各缸柱塞行程是否達到設計行程,無異常情況后進行負荷試車。
7.3負荷試車:
將承壓電鐵(直徑大于 Ф550mm,高度大于200mm)放置于工作臺中央,上、下反復兩次升降活動橫梁后,開始負荷試車,調節電磁溢流閥工作壓力由10Mpa;15Mpa;20Mpa;依次進行并將相應壓力保持3-5分鐘。
7.4超壓負荷試車,進行機身的緊固:
負荷試車后,檢查各連接部位,在確認沒有松動等異常情況下,
進行超負荷試車及機身的預緊,試驗壓力為正常工作壓力的1.25倍,即25Mpa;油壓機加壓后使立柱承載伸長時,用搬手將螺母旋緊,泄壓后立柱回縮得到緊
固連接。調整精度時,所需加壓力要比瑣緊大,調整上橫梁下平面貼和的四個調節螺母,即可調整油壓機的精度。在超壓預緊的同時,要檢查活動橫梁下平面對工作臺上平面的平行精度,若超出允差時應再次進行調整。
8. 油壓機的操作:
首先應對操作人員進行上崗前的培訓,操作人員要詳細閱讀本說明書及液壓原理圖。對壓機各部分要充分了解掌握設備開動時的注意事項,在確定各按鈕;手動開關;行程開關都在原位后,方可對壓機進行操作。
8.1運轉前的檢驗:
各油箱油位在規定區域,油溫在20°-55°C之間,各導向面潤滑狀態良好,操作臺上各開關都在停止位置上。
8.2油壓機的運轉:
接通強電柜空氣開關,按下操作給電按鈕,電壓在額定電壓的±3-5%之內,依次啟動各泵電動機,并注意電流表示數。操作臺上有電機、閥、電接點式壓力表及壓機動作指示燈。有電機、加熱器的起動停止按鈕,還有急停開關。當發生故障時,只要按下急停開關,整個操作電源斷電,壓機停止工作。當故障排除后,方可繼續操作。操作臺上還設有活動橫梁的快下、減速、加壓、回程的操作開關。當壓機需要某項動作時,可扳動相應的動作開關。
8.3油壓機的動作順序:
詳見電磁鐵動作表。
8.4行程開關控制及過載保護:
CK1: 活動橫梁最上限位置。
CK2:活動橫梁減速。
CK3:活動橫梁最下限位置。
PS1:系統過載保護。
PS2:活動橫梁工作終了信號。
PS3:過濾器堵塞報警信號。
8.5油壓機的聯鎖要求:
PS1發訊;1YL斷電。
PS2發訊;活動橫梁工作終了信號。
PS3發訊;發出警告信號,進行清洗過濾器或更換濾芯。
主缸回程時,5YL超前1YL 0.5-1s通電。
9. 油壓機的保養與維護:
油壓機的保養與維護對使用單位是一個非常重要的事情,它關系到壓機的效率和壽命。
9.1各立柱導向處每班應進行一次潤滑。
9.2各油缸大修時,建議更換所有密封件。各法蘭間的密封件如有泄露應及時更換。
9.3油箱用液壓油在運行一個月后,應重新清洗油箱,換油或將液壓油過濾后繼續使用。以后每6-12個月將液壓油過濾一次。 9.4各插裝閥芯與閥套12-24個月成組更換一次。
9.5對本設備每月要進行一次檢查,檢查螺母接觸情況,有無松動現象。檢查管道法蘭把和情況及導向間隙。
9.6每半年做一次小修,每兩年搞一次中修,每五至八年搞一次大修。
10. 禁忌事項:
10.1本壓機不允許偏心載荷。
10.2活動橫梁最小作用面積不小于Ф550mm范圍。
10.3工作臺最小承壓面積不小于Ф550mm范圍。
10.4此壓機原則上不允許偏離壓機中心對稱壓制兩件,若使用單位非要采用這種工藝壓制,建議兩件受力作用點必須對稱壓機中心,而且兩作用點間距離不得大于兩側缸中心距。
10.5油箱內油溫低于20°C時,油泵不能起動。高于55°C時,要停機冷卻。
10.6電機要依次起動,不應同時起動。起動電機前應檢查各閘閥、截止閥的正確工作位置。
10.7油泵在初次起動時,一定要注滿油。
10.8油泵不得帶負荷起動。
10.9由于壓機行程500mm,最大開啟高度為1000mm,因此壓機長期不工作時,不得將工作臺撤走,應將活動橫梁落至工作臺上。