FZY-300液壓式半球閥閥座裝配機(jī)設(shè)計(jì)--工作裝置設(shè)計(jì)
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- 目 次
引言 1
1.FZY-300半球閥閥座裝配技術(shù)要求分析 2
1.1機(jī)床負(fù)載轉(zhuǎn)矩計(jì)算 2
1.1.1扭緊轉(zhuǎn)矩的計(jì)算 2
1.1.2慣性轉(zhuǎn)矩計(jì)算 3
1.2裝配機(jī)技術(shù)參數(shù) 3
2.半球閥閥座裝配機(jī)方案設(shè)計(jì) 4
2.1設(shè)計(jì)思路 4
2.2機(jī)床總體布局方案設(shè)計(jì) 4
2.3機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 5
2.3.1執(zhí)行元件的確定 6
2.3.2減速裝置傳動(dòng)比的確定 6
2.4升降系統(tǒng)傳動(dòng)方案設(shè)計(jì) 7
3.液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 8
3.1液壓系統(tǒng)介紹 8
3.2液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 8
3.2.1技術(shù)要求 8
3.3系統(tǒng)參數(shù)計(jì)算 8
3.3.1系統(tǒng)壓力的選定 8
3.3.2 確定液壓馬達(dá)的排量 9
3.3.3 選定液壓馬達(dá) 9
3.3.4 系統(tǒng)工作壓力及流量計(jì)算 9
3.3.5液壓其他元件的選擇 9
4.減速裝置的設(shè)計(jì) 11
4.1.運(yùn)動(dòng)參數(shù)就算 11
4.1.1總傳動(dòng)比和各級(jí)傳動(dòng)比的確定 11
4.1.2各軸轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩計(jì)算 11
4.2.齒輪設(shè)計(jì) 12
4.2.1高速級(jí)圓柱齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算 12
4.2.2低速級(jí)圓柱齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算 17
4.3軸的設(shè)計(jì) 21
4.3.1各齒輪受力分析 21
4.3.2軸的設(shè)計(jì) 22
5.升降系統(tǒng)設(shè)計(jì) 30
5.1 絲杠設(shè)計(jì) 30
5.1.1工況分析 30
5.1.2.總體方案設(shè)計(jì) 30
5.1.3設(shè)計(jì)絲杠 30
設(shè)計(jì)總結(jié) 36
致謝 38
參考文獻(xiàn) 39
引言
球閥是通過(guò)球閥閥芯的轉(zhuǎn)動(dòng)控制通道的開(kāi)通和閉合。當(dāng)閥芯的軸線與通道的軸線相重合時(shí)，球閥處于開(kāi)啟狀態(tài)；當(dāng)球閥閥芯與通道的軸線相重合的時(shí)候，球閥處于關(guān)閉狀態(tài)。所以閥芯與閥座配合程度決定了球閥工作的狀態(tài)。為了使球閥在較低的工作壓力下具有良好的密封性能，球體與閥座之間必須施加一定的預(yù)緊力，預(yù)緊力不足，不能保證密封，而過(guò)大的預(yù)緊力又會(huì)使摩擦轉(zhuǎn)矩增加，還可能導(dǎo)致閥座材料產(chǎn)生塑性變形而破壞密封性能。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)實(shí)際過(guò)程中球閥閥座的裝配主要還是依靠人力，不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低，而且還不能有效保證安裝的精度，且在安裝過(guò)程中容易損傷工件。因此需要設(shè)計(jì)一種專用裝配機(jī)械以實(shí)現(xiàn)裝配過(guò)程的自動(dòng)化。
根據(jù)資料顯示，工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中裝配作業(yè)的勞動(dòng)量、耗時(shí)時(shí)間等在產(chǎn)品生產(chǎn)周期中不僅占有很大比例，而且裝配質(zhì)量的高低對(duì)于產(chǎn)品的質(zhì)量有至關(guān)重要的影響。目前實(shí)現(xiàn)裝配作業(yè)的方法主要有人工操作、專用裝配機(jī)械裝配和裝配機(jī)器人三種途徑。傳統(tǒng)的人工裝配不僅耗時(shí)時(shí)間長(zhǎng)，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，而且裝配質(zhì)量也無(wú)法有效保證；工業(yè)機(jī)器人裝配式最新發(fā)展的裝配技術(shù)，利用機(jī)器人裝配不僅耗時(shí)時(shí)間短，經(jīng)濟(jì)效益高，而且裝配質(zhì)量有所保證，但主要應(yīng)用于多品種、小批量的生產(chǎn)線裝配作業(yè)；而專用裝配機(jī)械裝配不僅滿足裝配機(jī)器人裝配質(zhì)量的要求，而且主要適用于大批量生產(chǎn)情況下的裝配作業(yè)。目前我國(guó)閥類生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品種類比較單一，因此采用專用裝配機(jī)械裝配適合我國(guó)的國(guó)情。
因此針對(duì)FZY-300的閥專門設(shè)計(jì)了一種半球閥閥座裝配機(jī)，該裝配機(jī)主要是為了實(shí)現(xiàn)裝配過(guò)程中預(yù)緊力的自動(dòng)控制，從而保證裝配質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)裝配作業(yè)過(guò)程的自動(dòng)化。
1 FZY-300半球閥閥座裝配技術(shù)要求分析
1.1機(jī)床負(fù)載轉(zhuǎn)矩計(jì)算
球閥裝配中硬質(zhì)密封的實(shí)現(xiàn)是依靠如圖1所示的閥座2與閥芯1的緊密配合實(shí)現(xiàn)的。通過(guò)旋壓螺套3的旋緊提供密封過(guò)程中的預(yù)緊力，即把螺紋連接過(guò)程中的預(yù)緊扭矩轉(zhuǎn)換成預(yù)緊力。
圖1 球閥裝配圖 1.閥芯 2.閥座 3.旋壓螺套
1.1.1扭緊轉(zhuǎn)矩的計(jì)算
為了保證密封要求，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，取預(yù)緊壓力為工作壓力的2.6倍，即：
(1)
(2)
式中：P-系統(tǒng)工作壓力
S-密封狀態(tài)下接觸的面積
經(jīng)計(jì)算得
裝配時(shí)預(yù)緊力的大小是通過(guò)扭緊力矩來(lái)控制的，查相關(guān)資料得扭緊力矩與預(yù)緊力之間的關(guān)系如公式（3）：
（3）
式中：K-扭緊力系數(shù)
F-預(yù)緊力
d-螺紋公稱直徑
查標(biāo)準(zhǔn)取K為0.2，得：
1.1.2慣性轉(zhuǎn)矩計(jì)算
液壓傳動(dòng)過(guò)程中的轉(zhuǎn)矩除了裝配過(guò)程中需要的扭矩外還有慣性扭矩和摩擦扭矩兩部分。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，取摩擦扭矩為工作扭矩的0.1，即
(4)
因?yàn)橐簤厚R大工作過(guò)程中的進(jìn)給速度比較慢，所以可以忽略慣性轉(zhuǎn)矩的影響，所以該液壓系統(tǒng)需要的負(fù)載轉(zhuǎn)矩 (5)
根據(jù)公式（4）、（5）得總負(fù)載轉(zhuǎn)矩為：
1.2裝配機(jī)技術(shù)參數(shù)
根據(jù)閥門結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，閥座裝配機(jī)的技術(shù)參數(shù)如下：
1）閥座直徑Φ300mm
2）閥座裝配需要的扭矩為11194.16
3）裝配機(jī)主軸轉(zhuǎn)速為： 快進(jìn)轉(zhuǎn)速 40rpm 工進(jìn)轉(zhuǎn)速 20rpm
FZY-300液壓式半球閥閥座裝配機(jī)設(shè)計(jì)--工作裝置設(shè)計(jì) ...
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