畢業(yè)設(shè)計畢業(yè)論文回轉(zhuǎn)支承端面加工翻轉(zhuǎn)裝置設(shè)計

摘要回轉(zhuǎn)支承在現(xiàn)實工業(yè)中應(yīng)用很廣泛，回轉(zhuǎn)支承套圈端面在加工過程中需要進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，由于工件慣性大在翻轉(zhuǎn)過程中會產(chǎn)生大的沖擊，因此存在很大的平安隱患，所以需要設(shè)計翻轉(zhuǎn)裝置以實現(xiàn)工件的平穩(wěn)翻轉(zhuǎn)。根據(jù)工件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)設(shè)計專用翻轉(zhuǎn)設(shè)備將會操作者帶來了很大的方便，會大幅度地提高生產(chǎn)效率，同時也能確保生產(chǎn)平安。本課題擬針對風(fēng)力發(fā)電、軍工雷達(dá)、醫(yī)療機(jī)械等相關(guān)行業(yè)對回轉(zhuǎn)支承加工精度要求高的特點(diǎn)，根據(jù)馬鞍山方圓回轉(zhuǎn)支承股份現(xiàn)有加工條件，開展回轉(zhuǎn)支承端面加工翻轉(zhuǎn)裝置的設(shè)計工作。本文介紹了翻轉(zhuǎn)裝置的方案選擇、翻轉(zhuǎn)裝置中的夾緊液壓缸的設(shè)計、缸筒和活塞桿的校核、機(jī)架的校核、翻轉(zhuǎn)液壓缸的設(shè)計、翻轉(zhuǎn)過程中用到的液壓回路的設(shè)計等以及簡單介紹三維軟件Solidworks2021，并利用Solidworks2021建立各個模型，并進(jìn)行了裝配和虛擬樣機(jī)仿真。仿真結(jié)構(gòu)說明設(shè)計的翻轉(zhuǎn)裝置滿足工作要求。關(guān)鍵詞：回轉(zhuǎn)支承翻轉(zhuǎn)裝置液壓回路三維建模運(yùn)動仿真AbstractSlewingringintherealindustryawiderangeofslewingringferruleendfaceintheprocessneedtofliptheworkpieceinertiawillhaveabigimpactinthereversalprocess,thereisabigsecurityrisk,sotheneedtodesignflipthedeviceinordertoachieveasmoothflipoftheworkpiece.Workpiecestructuralfeaturesflipdevicewillbetheoperatorhasbroughtgreatconvenience,whichwillgreatlyimproveproductionefficiency,butalsotoensureproductionsafety.Thetopicisintendforthewindpowergeneration,militaryradar,medicalequipmentandotherrelatedindustriesrequirehighprocessingprecisionslewingring,slewingbearingendprocessingflipdeviceaccordingtotheexistingprocessingconditionsoftheMaAnShanradiusoftheSlewingRingCo,Ltd,tocarryoutdesignwork.Themaincontentsincludeclampinghydrauliccylinderdesign,theoveralldesignofthedeviceoftheflip,flipdevicecylinderandthepistonrodofthecheck,thecheckingoftherack,flipthedesignofthehydrauliccylinder,flipisusedinthehydrauliccircuitdesign,anduseSolidworks2021flipthree-dimensionalmodelofthedeviceparts,andassemblyandvirtualprototypesimulation,simulationresultsshowthatthedesignoftheflipdevicetomeetthejobrequirements.Keywords:SlewingringFlipdeviceHydrauliccircuitThree-dimensionalmodelingMotionSimulation目錄摘要 Mpa——材料的彈性應(yīng)力，MPa帶入數(shù)據(jù)得=94.88，其中一個支柱簡化成兩端固定桿，u=0.5。慣性距半徑為：(2-26)帶入數(shù)據(jù)得i=20，那么柔度為：==62.5,其中L為立柱的長度。,故不能用歐拉公式由臨界應(yīng)力與柔度的直線關(guān)系的：(2-27)式中：——材料性質(zhì)有關(guān)的常數(shù)，332.3；b——材料有關(guān)的常數(shù)，1，454；——材料的應(yīng)力，Mpa帶入數(shù)據(jù)得：=70，所以屬于小柔性壓桿，按壓縮的輕度計算(2-28)式中：F——立柱受到的力，N;A——立柱的面積，帶入數(shù)據(jù)得=3.23Mpa<=230Mp，所以滿足要求。機(jī)架底座的校核初選尺寸為：直徑為200mm,高度為H為200mm.材料為ZG230-450。底座收到的力為回轉(zhuǎn)支承的重力、轉(zhuǎn)盤的重力、上梁的重力、立柱的重力、下梁的重力。為了平安性考慮，所受力的一般校核，那么：(2-29)式中：——回轉(zhuǎn)支承的重量——轉(zhuǎn)盤的重量；——上梁的質(zhì)量；——立柱的質(zhì)量，——下梁的重量帶入數(shù)據(jù)得F=16.11KN，校核時取F=12.20KN。那么底座的應(yīng)力為：(2-30)(2-31)式中：F——底座收到的力，N；A——底座的面積，；D——底座直徑，m帶入數(shù)據(jù)得=2.3Mpa<230MPa，故強(qiáng)度滿足要求。4)機(jī)架支承耳的校核吊耳受到轉(zhuǎn)盤的重力和回轉(zhuǎn)支承的重力，因為有一對吊耳，所以去所受力的一半進(jìn)行校核那么：(2-32)(2-33)(2-34)式中：F——吊耳受到的力，N；A——吊耳的面積；r——吊耳的半徑，50mm;h——吊耳的厚度，50mm;帶入數(shù)據(jù)，=7.276Mpa<230Mpa,故滿足強(qiáng)度要求。2.6翻轉(zhuǎn)缸的設(shè)計翻轉(zhuǎn)液壓缸所需行程較長，故這里選擇伸縮式液壓缸。伸縮式液壓缸又稱多級液壓缸或組合液壓缸，是一種應(yīng)用比擬廣泛的專用液壓缸。按伸縮級數(shù)不同，可分為2、3、4、5級伸縮液壓缸；按完成一次工作循環(huán)的供液次數(shù)的不同，可分為單作用和雙作用多級液壓缸，其中單作用多級液壓缸為柱塞式伸縮液壓缸，雙作用多級液壓缸為活塞式伸縮液壓缸，還有一種末級為活塞的、前面多級〔或一級〕為柱塞的伸縮式液壓缸。伸縮式液壓缸的特點(diǎn)是：(1)伸縮式液壓缸總行程為各級套筒〔或柱塞〕行程之和。因而行程可以相當(dāng)長，當(dāng)不工作時，整個液壓缸的長度可以縮得很短，廣泛用于安裝尺寸要求較小而工作行程要求較大的場合。最典型的應(yīng)用實例是汽車起重機(jī)的伸縮臂。另外在自卸式汽車、清潔車和礦山機(jī)械的液壓支架中也得到廣泛應(yīng)用?！?〕伸縮液壓缸不同級次的液壓缸逐個順序伸出時，有效作用面積逐漸減小。因此當(dāng)輸入到液壓缸的流量不變時，外伸速度逐漸增大；當(dāng)負(fù)載恒定時，液壓缸的工作壓力逐次升高。在工作時，伸縮式液壓缸的一級缸先伸出，末級缸最后伸出；回城時，末級液壓缸先退出，一級液壓缸最后退出?！?〕多級液壓缸的前一級活塞〔柱塞〕內(nèi)壁為下一級液壓缸的缸筒，逐次套裝而成，在結(jié)構(gòu)上非常緊湊。另外，為減輕重量和提高抗彎強(qiáng)度，末級柱塞〔或活塞桿〕多采用空心式.活塞式雙作用伸縮式液壓缸的工作原理圖如圖2-15所示，如下圖，當(dāng)壓力油通過油口A進(jìn)入B腔后，壓力油同時作用在第一級和第二級活塞上。由于油腔E與油口F油箱相通，而負(fù)載與第一級活塞桿相連，因此第二級活塞桿連同第一級活塞一起在較低的壓力推動下克服負(fù)載向外伸出，如a圖所示。當(dāng)?shù)谝患壔钊\(yùn)動到終點(diǎn)后，如圖b所示，第二級活塞那么在較高壓力作用下繼續(xù)外伸，直到行程終點(diǎn)、如圖c所示。僅第二級活塞外伸時，回油腔C的油液經(jīng)第一級活塞的環(huán)形槽D，由油口F回油箱。如果改變通油方向，由F口進(jìn)入壓力油，那么第二級活塞先縮回，當(dāng)與第第一級活塞桿接觸后，兩級活塞一道縮回，B腔油液經(jīng)A口回油箱。所示結(jié)構(gòu)中，第一級活塞為套筒式，它既是第一級活塞，又是第二級活塞的套筒。圖2-15活塞式雙作用伸縮缸由轉(zhuǎn)盤的最大尺寸可以確定伸縮式液壓缸總行程L=650=919.1mm，初選QTG型液壓缸型號為5QTG-140圖如圖2-16所示。圖2-16QTG型液壓缸外形圖H=425mmh=130mmb=190mmL=30mm=50mm30mmd=50mmM=27額定壓力=16Mpa；最高壓力=20Mpa；總行程=1280mm；額定理論推力前級246.19K；末級80.43KN2.7本章小結(jié)本章介紹了翻轉(zhuǎn)裝置的總體方案以及各個零部件的設(shè)計過程。主要是回轉(zhuǎn)制成的設(shè)計〔回轉(zhuǎn)支承的加工工藝以及回轉(zhuǎn)支承最大尺寸確實定〕、轉(zhuǎn)盤和卡爪的設(shè)計〔主要是轉(zhuǎn)盤和卡爪尺寸確實定以及形狀確實定〕、夾緊缸的設(shè)計〔液壓缸主要零部件的設(shè)計以及校核〕、機(jī)架的設(shè)計〔機(jī)架的外形尺寸以及校核〕、翻轉(zhuǎn)缸的設(shè)計〔翻轉(zhuǎn)的選擇〕。

3翻轉(zhuǎn)裝置的液壓系統(tǒng)3.1液壓系統(tǒng)的分類按循環(huán)方式分類可分為開式系統(tǒng)和閉式系統(tǒng)。開式系統(tǒng)的特點(diǎn)是：液壓泵從油箱吸取油液，經(jīng)控制閥進(jìn)入執(zhí)行元件，執(zhí)行元件的回油經(jīng)控制閥返回油箱，工作油液在油箱中冷卻、別離空氣及沉淀雜志后在進(jìn)入工作循環(huán)。閉式系統(tǒng)的特點(diǎn)是：液壓泵輸出的油液直接進(jìn)入執(zhí)行元件，執(zhí)行元件的回油與液壓泵的吸油管直接相連。按供油方式分類1)串聯(lián)系統(tǒng)：在具有兩個以上執(zhí)行機(jī)構(gòu)的液壓系統(tǒng)中，除第一個執(zhí)行元件的進(jìn)油口和最后一個執(zhí)行元件的回油口分別與液壓泵及油箱連通外，其余的進(jìn)出油口順次相連，這樣的系統(tǒng)稱為串聯(lián)系統(tǒng)2)并聯(lián)系統(tǒng)：液壓泵排出的液壓油同時進(jìn)入兩個或兩個以上的執(zhí)行元件，而各執(zhí)行元件的回油都回油箱，這樣的系統(tǒng)稱為并聯(lián)系統(tǒng)。3)獨(dú)聯(lián)系統(tǒng)：在多路換向閥中的每一聯(lián)換向閥的進(jìn)油口與該閥前面位置的中立位置的回油口相通，而各聯(lián)換向閥的回油腔又直接與總回油口連接，使各聯(lián)換向閥控制的執(zhí)行元件互不相關(guān)，液壓泵在同一時刻只能向一個執(zhí)行元件供油，這樣的系統(tǒng)稱為獨(dú)聯(lián)系統(tǒng)。4)復(fù)聯(lián)系統(tǒng)：是指以上三種系統(tǒng)的組合。按泵的數(shù)量分類1)單泵系統(tǒng)：是由一個液壓泵向一個或多個執(zhí)行元件供油的系統(tǒng)。2)多泵系統(tǒng)：是由兩個或兩個以上的液壓泵向一個或多個執(zhí)行元件供油的系統(tǒng)。多泵系統(tǒng)類型比擬多，有雙泵上下壓系統(tǒng)、雙泵雙回路系統(tǒng)、多泵分級流量供油系統(tǒng)。液壓傳動系統(tǒng)除上述分類外，還可按采用的液壓泵的形式不同來分。分為定量泵系統(tǒng)和變量系統(tǒng)；按調(diào)速方式不同，可分為節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)、容積調(diào)速系統(tǒng)以及聯(lián)合調(diào)速系統(tǒng)等。3.2液壓控制回路的分類1)壓力控制回路包括調(diào)壓回路、減壓回路、增壓回路、卸載回路、保壓回路、平衡回路、緩沖回路。2)速度控制回路包括增速回路、減速回路、速度換接回路。3)方向控制回路包括換向回路、鎖緊回路。4)其他控制回路包括順序動作回路、同步回路、浮動回路、互不干擾回路、多路換向閥控制回路、閉式回路的補(bǔ)油和冷卻。3.3夾緊缸的回路設(shè)計轉(zhuǎn)盤上的兩個液壓缸顯然是同時工作，所以藥用到同步回路，當(dāng)液壓缸運(yùn)動到終點(diǎn)時必須鎖緊，這樣又要用到鎖緊回路。同步回路是實現(xiàn)多個執(zhí)行元件以相同位移或相等速度運(yùn)動的回路。大型設(shè)備因負(fù)載力大或布局的關(guān)系，需要多個執(zhí)行元件同時驅(qū)動一個工作部件，同步運(yùn)動就顯得特別突出。同步回路分為速度同步和位置同步，速度同步是指各執(zhí)行元件的運(yùn)動速度相等，位置同步是指各元件在運(yùn)動中或停止時都保持相同的位移量。衡量同步運(yùn)動的指標(biāo)是同步精度，以其位置的絕對誤差或相對誤差來表示。鎖緊回路可使執(zhí)行機(jī)構(gòu)在任意位置停止，并可防止其停止后竄動。三位換向閥的中位O型或M型等滑閥機(jī)能，可以使執(zhí)行機(jī)構(gòu)在行程范圍內(nèi)任意位置停止，但由于滑閥的泄露，保持其停止位置不動的性能〔鎖緊精度〕不高。為了提高對執(zhí)行元件的鎖緊精度，常采用泄露極小的座閥結(jié)構(gòu)的液控單向閥作為鎖緊元件。2111液壓系統(tǒng)工作原理：如圖3-1所示。本回路為帶有補(bǔ)油裝置的串聯(lián)液壓缸同步回路。液壓缸A腔與B腔有效工作面積相等，為了削除因泄露或其他原因產(chǎn)生積累誤差，在活塞內(nèi)設(shè)置雙作用單向閥的簡單補(bǔ)油裝置。當(dāng)每一往復(fù)行程產(chǎn)生誤差時，如其中一缸的活塞先到左端，缸底頂針頂開單向閥，使另一缸的活塞相繼到達(dá)油缸端部。液控單向閥在系統(tǒng)中起鎖緊作用，當(dāng)活塞桿運(yùn)動到目的地時使其鎖緊。固定手爪的位置。溢流閥在系統(tǒng)中起平安作用。21116547365473圖3-1夾緊缸液壓回路1、2——液壓缸，3、4——液控單向閥；5——換向閥，6——溢流閥，——7定量泵;3.4翻轉(zhuǎn)缸的回路設(shè)計翻轉(zhuǎn)缸工作過程中也要用到回路如下列圖3-2所示。43214321圖3-2翻轉(zhuǎn)缸回路圖1——夾緊缸；2——換向閥；3——溢流閥；4——定量泵；液壓系統(tǒng)工作原理：這是一個根本的液壓回路，靠換向閥實現(xiàn)控制，溢流閥在系統(tǒng)中起平安作用3.5本章小結(jié)本章主要介紹了液壓系統(tǒng)的分類、液壓控制回路的分類以及夾緊缸和翻轉(zhuǎn)缸中要用到的回路。

4翻轉(zhuǎn)裝置建模與仿真4.1Solidworks2021三維建模軟件介紹SolidWorkd簡介：SolidWorks為達(dá)索系統(tǒng)〔DassaultSystemesS.A〕下的子公司，專門負(fù)責(zé)研發(fā)與銷售機(jī)械設(shè)計軟件的視窗產(chǎn)品。達(dá)索公司是負(fù)責(zé)系統(tǒng)性的軟件供給，并為制造廠商提供具有Internet整合能力的支援效勞。該集團(tuán)提供涵蓋整個產(chǎn)品生命周期的系統(tǒng)，包括設(shè)計、工程、制造和產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理等各個領(lǐng)域中的最正確軟件系統(tǒng)，著名的CATIAV5就出自該公司之手，目前達(dá)索的CAD產(chǎn)品市場占有率居世界前列。SolidWorks軟件是世界上第一個基于Windows開發(fā)的三維CAD系統(tǒng)，由于技術(shù)創(chuàng)新符合CAD技術(shù)的開展潮流和趨勢，SolidWorks公司于兩年間成為CAD/CAM產(chǎn)業(yè)中獲利最高的公司。良好的財務(wù)狀況和用戶支持使得SolidWorks每年都有數(shù)十乃至數(shù)百項的技術(shù)創(chuàng)新，公司也獲得了很多榮譽(yù)。該系統(tǒng)在1995-1999年獲得全球微機(jī)平臺CAD系統(tǒng)評比第一名；從1995年至今，已經(jīng)累計獲得十七項國際大獎，其中僅從1999年起，美國權(quán)威的CAD專業(yè)雜志CADENCE連續(xù)4年授予SolidWorks最正確編輯獎，以表彰SolidWorks的創(chuàng)新、活力和簡明。至此，SolidWorks所遵循的易用、穩(wěn)定和創(chuàng)新三大原那么得到了全面的落實和證明，使用它，設(shè)計師大大縮短了設(shè)計時間，產(chǎn)品快速、高效地投向了市場。Solidworks功能強(qiáng)大、易學(xué)易用和技術(shù)創(chuàng)新是SolidWorks的三大特點(diǎn)，使得SolidWorks成為領(lǐng)先的、主流的三維CAD解決方案。SolidWorks能夠提供不同的設(shè)計方案、減少設(shè)計過程中的錯誤以及提高產(chǎn)品質(zhì)量。SolidWorks不僅提供如此強(qiáng)大的功能，同時對每個工程師和設(shè)計者來說，操作簡單方便、易學(xué)易用。Solidworks2021版中發(fā)布的亮點(diǎn)功能包括：1〕Revole功能多一些選項。2〕Realview加強(qiáng)。Photo360進(jìn)行了整合。3〕內(nèi)存使用更優(yōu)化。4〕Planarsimulation。5〕尺寸布置的改良。6〕特征鎖定。7〕焊接列表功能4.2翻轉(zhuǎn)裝置主要零件的建模機(jī)架的建模1)下梁的建模調(diào)用菜單，草圖繪制，進(jìn)入草圖繪制界面，繪制機(jī)下梁的草圖如圖4-1所示。調(diào)用菜單特征，拉伸凸臺/基體，拉伸150mm，拉伸后的圖見圖4-2所示。圖4-1機(jī)架下梁草圖圖4-2機(jī)架下梁拉伸圖以拉伸圖的面為基準(zhǔn)面，調(diào)用草圖繪制菜單、繪制出橫梁的草圖見4-3所示。調(diào)用菜單特征，拉伸切除150mm,得到下梁的三維圖見圖4-4所示。圖4-3帶橫梁的下梁的草圖圖4-4帶橫梁的下梁的三維圖2)底座的建模以下梁的下底面為基準(zhǔn)面，調(diào)用菜單草圖繪制，繪制出底座的草圖見圖4-5所示。調(diào)用菜單特征，拉伸凸臺/基體，拉伸200mm,拉伸后的三維圖見圖4-6所示。圖4-5底座草圖圖4-6底座拉伸圖3)立柱的建模以下梁的上外表為基準(zhǔn)面建立草圖，調(diào)用草圖繪制菜單，繪制立柱草圖如4-7所示。調(diào)用菜單特征，凸臺拉伸/基體，拉伸1500mm,拉伸后的三維圖見圖4-8所示。圖4-7立柱草圖圖4-8立柱拉伸圖4)上梁的建模以立柱的面為基準(zhǔn)面。調(diào)用菜單草圖繪制，繪制出上梁的草圖如圖4-9所示。拉伸150mm的上梁的三維圖如圖4-10所示。圖4-9上梁的草圖圖4-10上梁的拉伸圖5)吊耳的建模以右視基準(zhǔn)面為參考面建立新基準(zhǔn)面1如圖4-11所示，在此基準(zhǔn)面繪制出吊耳的草圖如圖4-12所示。圖4-11基準(zhǔn)面1圖4-12吊耳草圖調(diào)用特征，凸臺拉伸/基體，拉伸50mm，拉伸后的三維圖如圖4-13所示。鏡像得到另外一個吊耳如圖4-14所示。圖4-13吊耳拉伸圖圖4-14吊耳鏡像圖翻轉(zhuǎn)缸的建模1〕翻轉(zhuǎn)缸缸體的建模調(diào)用菜單，草圖繪制，繪制出翻轉(zhuǎn)缸的草圖如圖4-15所示，拉伸1000mm得到拉伸圖4-16所示，圖4-15翻轉(zhuǎn)缸草圖圖4-16翻轉(zhuǎn)缸拉伸圖以翻轉(zhuǎn)缸的一個側(cè)面為基準(zhǔn)面建立銷孔草圖，調(diào)用拉伸切除繪制出銷孔，成形的三維圖如圖4-17所示，以缸筒的上面為草圖調(diào)用拉伸切除，拉伸900mm得三維圖如圖4-18所示。圖4-17翻轉(zhuǎn)缸側(cè)面拉伸切除圖圖4-18翻轉(zhuǎn)缸上面拉伸切除圖2〕翻轉(zhuǎn)缸活塞桿的建模調(diào)用菜單草圖繪制，繪制出翻轉(zhuǎn)缸的草圖，調(diào)用拉伸菜單拉伸1000mm如圖4-19所示，以此面為重建基準(zhǔn)面2，在此基準(zhǔn)面2上繪制草圖，拉伸切除得到帶銷孔的活塞桿，如圖4-20所示。圖4-19活塞桿的三維圖圖4-20帶有銷孔的活塞桿轉(zhuǎn)盤的建模在前視基準(zhǔn)面上，建立轉(zhuǎn)盤上運(yùn)動副的草圖如圖4-21所示，調(diào)用特征拉伸，拉伸300mm,如圖4-22所示。圖4-21轉(zhuǎn)盤運(yùn)動副草圖圖4-22轉(zhuǎn)盤運(yùn)動副拉伸圖以轉(zhuǎn)盤運(yùn)動副的面為基準(zhǔn)面，調(diào)用草圖繪制菜單，繪制出轉(zhuǎn)盤的草圖如圖4-23所示。調(diào)用特征拉伸凸臺/基體，拉伸60mm如圖4-24所示。圖4-23轉(zhuǎn)盤的草圖圖4-24轉(zhuǎn)盤的拉伸圖以轉(zhuǎn)盤上的一個爪的側(cè)面作為基準(zhǔn)面，調(diào)用草圖繪制，繪制出軌道的草圖如圖4-25所示，調(diào)用拉伸切除得到軌道的拉伸切除圖，做一個基準(zhǔn)面，鏡像得到另一個軌道如圖4-26所示圖4-25軌道的草圖圖4-26有軌道的轉(zhuǎn)盤三維圖夾緊缸的建模1)夾緊缸后端蓋的建模文件新建零件圖。以前視圖基準(zhǔn)面為基準(zhǔn)面，調(diào)用菜單，草圖繪制，繪制出一個40mm的圓，退出草圖。點(diǎn)特征，調(diào)用拉伸凸臺菜單拉伸10mm。以此面為基準(zhǔn)面建立草圖繪制出直徑為8mm圓，點(diǎn)拉伸切除得到拉伸圖，調(diào)用特征陣列實體，得到三維圖如圖4-27。以此面為基準(zhǔn)面，繪制草圖，調(diào)用特征拉伸凸臺，拉伸10mm，再一次面為基準(zhǔn)面繪制草圖，調(diào)用特征拉伸凸臺，拉伸10mm,再以此面為基準(zhǔn)面繪制至草圖拉伸10mm,得到夾擊缸的后端蓋圖如4-28所示。圖4-27夾緊缸后端蓋的拉伸圖圖4-28夾緊缸后蓋的成型圖以夾緊缸后蓋的底面為基準(zhǔn)面建立草圖，拉伸10mm如圖4-29所示，調(diào)用拉伸切除得到后端蓋底座的完整圖如圖4-30所示。圖4-29夾緊缸后端蓋底座拉伸圖圖4-30夾緊缸后端蓋底座成型圖2)夾緊缸的前端蓋與活塞桿因為夾緊缸的前端與后端蓋的過程差不多，在此就不重復(fù)了，夾緊缸的前端蓋以及底座圖如圖4-31所示，活塞桿的過程和翻轉(zhuǎn)缸差不多在此也不再重復(fù)，活塞桿圖如圖4-32所示。圖4-31夾緊缸前端蓋以及底座圖4-32夾緊缸活塞桿3)夾緊缸缸筒的建模缸筒的底部和后端蓋的過程相似不再重復(fù)，圖如4-33所示，在此面上繪制草圖拉伸得如圖4-34所示。再在此面上繪制草圖拉伸切除如圖4-35所示，用同樣的方法繪制出缸筒的完整圖如圖4-36所示。圖4-33缸筒底部圖圖4-34缸筒拉伸圖圖4-35缸筒拉伸切除圖圖4-36缸筒成形圖卡爪的建模文件新建，建立卡爪草圖如圖4-37所示，調(diào)用特征拉伸15mm得拉伸圖如圖4-38所示。圖4-37卡爪草圖圖4-38卡爪拉伸圖以此面為基準(zhǔn)面建立草圖，繪制出卡爪上的圓弧面如圖4-39所示，調(diào)用拉伸凸臺拉伸130mm,拉伸后的圖如圖4-40所示。圖4-39卡爪的圓弧面草圖圖4-40卡爪圓弧面拉伸圖因為卡爪要與轉(zhuǎn)盤軌道接觸，所以在卡爪上有一個槽形狀和轉(zhuǎn)盤上的一樣，如圖4-41所示，調(diào)用菜單拉伸切除得到槽的成型圖如圖4-42所示。圖4-41卡爪上槽的草圖圖4-42卡爪上槽的成型圖4.3翻轉(zhuǎn)裝置的裝配和仿真裝配方法點(diǎn)插入-->特征-->保存實體-->保存所有實體將保存的各個實體存為一裝配體。點(diǎn)插入-->特征-->生成裝配體,即將包含多個特征的零件轉(zhuǎn)為了裝配體將裝配體中的幾個零件組成一個子裝配體選中要生成子裝配體的零件,點(diǎn)右鍵-->生成子裝配體，將零件作為一特征輸入到另一零件中。點(diǎn)插入-->零件(solidworks格式)[插入的特征可以編輯]可以在插入零件時選中""找出零件""-->啟動移動對話,來對該零件進(jìn)行配合設(shè)置也可以在插入零件后,選擇,插入-->特征-->移動/復(fù)制,來對零件進(jìn)行定位將零件作為一特征輸入到另一零件中點(diǎn)插入-->特征-->輸入的..(.XT)格式[插入的特征不可以編輯]將零件按自己的需求,通過設(shè)定分割面,將其分割成多塊,從而得到自己需要的零件形狀點(diǎn)插入-->特征-->分割,如果將分割的零件選擇插入-->特征-->生成裝配體,從而得到分割子零件形成的裝配體選中所要生成子裝配體的零件,點(diǎn)擊插入-->零部件-->以[所選]零部件生成子裝配體具體的裝配過程如下：文件新建裝配體瀏覽—翻開機(jī)架的零件圖-固定。插入零部件—瀏覽—轉(zhuǎn)盤和機(jī)架的聯(lián)結(jié)軸。點(diǎn)配合-同軸心-選擇連接軸和機(jī)架的吊耳孔，軸的底面和機(jī)架的吊耳的外面重合，點(diǎn)確定。組裝好了機(jī)架和連接軸。插入零部件—瀏覽—轉(zhuǎn)盤，點(diǎn)配合-同軸心-選擇轉(zhuǎn)盤的運(yùn)動副和連接軸。運(yùn)動副的底外面和吊耳的里面重合，點(diǎn)確定。就裝配好了機(jī)架和轉(zhuǎn)盤。插入零部件—瀏覽—手爪，點(diǎn)配合-重合-手爪的底面和轉(zhuǎn)盤重合，手轉(zhuǎn)的側(cè)面和轉(zhuǎn)盤的軌道面重合。添加一個基準(zhǔn)面，點(diǎn)配合—是兩個手爪側(cè)面關(guān)于基準(zhǔn)面對稱。插入零部件—瀏覽-轉(zhuǎn)盤和翻轉(zhuǎn)缸的聯(lián)結(jié)底座。點(diǎn)配合—聯(lián)結(jié)底座和轉(zhuǎn)盤的面重合，底座上的兩個孔和轉(zhuǎn)盤上的兩個孔，同軸心。點(diǎn)確定。就裝配好了底座。插入零部件—瀏覽—機(jī)架和翻轉(zhuǎn)缸的聯(lián)結(jié)底座。點(diǎn)配合—聯(lián)結(jié)底座和機(jī)架的面中和，底座上的兩個孔和機(jī)架上的兩個孔同軸心。就裝配好了機(jī)架和翻轉(zhuǎn)缸的聯(lián)結(jié)底座。插入零部件—瀏覽—翻轉(zhuǎn)液壓缸和機(jī)架的連接軸，點(diǎn)配合同軸心—聯(lián)結(jié)軸和底座上的孔同軸心，連接軸面和底座面重合。點(diǎn)確定，就裝配好了聯(lián)結(jié)軸。插入零部件瀏覽—翻轉(zhuǎn)液壓缸缸體，點(diǎn)配合同軸心—缸體上的孔和聯(lián)結(jié)軸同軸心，缸體和底座側(cè)面重合，點(diǎn)確定，就配合好了。插入零部件—瀏覽—翻轉(zhuǎn)液壓缸活塞桿，點(diǎn)配合-同軸心-活塞桿和缸體的孔，同軸心-活塞桿上的孔和轉(zhuǎn)盤聯(lián)結(jié)底座孔。以上就是具體的裝配過程，裝配好的圖的正面圖如圖4-43，裝配好的側(cè)面圖如圖4-44所示。圖4-43裝配體的正面圖圖4-44裝配體的側(cè)面圖虛擬樣機(jī)仿真虛擬樣機(jī)的仿真的動畫見刻錄光盤，在這里重點(diǎn)介紹翻轉(zhuǎn)缸和夾緊缸的仿真的過程。1)翻轉(zhuǎn)缸的仿真翻開組裝好的裝配體,調(diào)用菜單新運(yùn)動算例，點(diǎn)擊motion。在翻轉(zhuǎn)缸上加一個馬達(dá)，作用在翻轉(zhuǎn)缸的活塞桿上，此運(yùn)動圖線為馬達(dá)的圖線，設(shè)置馬達(dá)的運(yùn)動參數(shù)設(shè)定如圖4-45所示，其運(yùn)動圖線如圖4-46所示。翻轉(zhuǎn)缸的運(yùn)動過程分為三段，第一段是0——5s，行程是610mm，就是翻轉(zhuǎn)缸支撐著轉(zhuǎn)盤從豎直位置轉(zhuǎn)到水平位置的過程。在5s——8s的時候停3s，就是轉(zhuǎn)盤在水平位置停留3s。最后8s——13s回到初始位置，也就是轉(zhuǎn)盤從水平轉(zhuǎn)到豎直翻轉(zhuǎn)缸上馬達(dá)的行程。圖4-45運(yùn)動參數(shù)的設(shè)定圖4-46翻轉(zhuǎn)缸的運(yùn)動線圖具體的運(yùn)動過程如圖4-47所示。下面的截圖是從左向右看。從上到下的順序看的。前六個圖是表達(dá)的是：轉(zhuǎn)盤在翻轉(zhuǎn)液壓缸的作用下從豎直位置轉(zhuǎn)到水平位置的這個過程的截圖，后六個圖表達(dá)的是：轉(zhuǎn)盤在翻轉(zhuǎn)液壓缸的作用下從水平位置運(yùn)動到豎直位置過程的截圖。圖4-47翻轉(zhuǎn)缸的仿真過程2)夾緊缸的過程夾緊缸的運(yùn)動過程是勻速的，設(shè)其速度是20mm/s。運(yùn)行時間設(shè)為10s,即是0——10s是勻速的運(yùn)動的即夾緊缸伸出出，卡爪卡住回轉(zhuǎn)支承，在10——12s停留2s。進(jìn)行加工端面。12——22s夾緊缸縮回，22s——24停留2s.具體的運(yùn)動線圖如圖4-48所示。圖4-48夾緊缸的運(yùn)動線圖具體的運(yùn)動過程如圖4-49所示。下面的截圖看的順序是從左到右，從上到下看的。前面六個截圖：是表示卡爪在夾緊缸的作用下，伸出去的過程。后面六個截圖：是表示卡爪在夾緊缸的作用下，縮回到原來位置的過程。圖4-49夾緊缸的仿真過程4.4本章小結(jié)本章主要介紹了Solidwork2021三維建模軟件、翻轉(zhuǎn)裝置具體建模過程、翻轉(zhuǎn)裝置的裝配方法、虛擬樣機(jī)仿真過程。其中翻轉(zhuǎn)裝置的建模包括轉(zhuǎn)盤、轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動副、夾緊液壓缸的前端蓋、夾緊缸的缸筒、夾緊缸的活塞桿、手爪、機(jī)架、翻轉(zhuǎn)液壓缸以及聯(lián)結(jié)部件的三維建模過程。虛擬樣機(jī)的仿真過程介紹了夾緊缸和翻轉(zhuǎn)缸的仿真過程。

結(jié)論與展望1.總結(jié)本課題的翻轉(zhuǎn)裝置主要是由兩個夾緊缸還有一個翻轉(zhuǎn)缸以及機(jī)架和轉(zhuǎn)盤組成。1〕首先介紹了翻轉(zhuǎn)裝置總體方案的組成及原理。通過介紹回轉(zhuǎn)支承的加工工藝、回轉(zhuǎn)支承的最大尺寸。通過最大尺寸可以計算出轉(zhuǎn)盤和卡爪的尺寸、通過受力分析可以算出來夾緊缸的兩件尺寸、根據(jù)轉(zhuǎn)盤的尺寸大概可以確定機(jī)架的尺寸、還有選定翻轉(zhuǎn)缸的尺寸，最后是進(jìn)行各個組成局部的校核以及驗算。再介紹一下整個裝置中要用到的液壓回路。2〕用Solidworks2021建立三維模型，對翻轉(zhuǎn)裝置中零件進(jìn)行建模，并把各個零部件安裝起來。定義各個參數(shù)進(jìn)行仿真，最后到達(dá)仿真的過程以及圖畫。通過仿真過程，總體來說根本可以滿足翻轉(zhuǎn)要求。3)通過此次的畢業(yè)設(shè)計，學(xué)會了三維軟件的根本操作，更加熟練了CAD，把以前學(xué)過的課程溫習(xí)了一下，接觸了以前課本里面沒有接觸過的東西，開闊了視野。2.展望由于只是虛擬樣機(jī)建模，翻轉(zhuǎn)裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計和材料選擇都是很單一，并且翻轉(zhuǎn)裝置的結(jié)構(gòu)型式以及形狀都很多上的，本課題選用的是落地式翻轉(zhuǎn)裝置比擬簡單，不可能完全滿足所用可能出現(xiàn)的工況。液壓回路情況比擬復(fù)雜，本課題只是選用了兩種比擬簡單的回路〔同步回路和鎖緊回路〕，再加上液壓回路的速度不能選擇太快，在材料選擇上有待加強(qiáng)。所以，這次的仿真只是初級仿真，希望以后可以翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行更加具體的仿真分析，以得到更好的結(jié)果。致謝畢業(yè)論文暫告收尾，這也意味著我大學(xué)的四年的學(xué)習(xí)生活既將結(jié)束?；厥准韧?，自己一生最珍貴的時光能于這樣的校園之中，能在眾多學(xué)富五車、才華橫溢的老師們的熏陶下度過，實是榮幸之極。在這四年的時間里，我在學(xué)習(xí)上和思想上都受益非淺。這除了自身努力外，與各位老師、同學(xué)和朋友的關(guān)心、支持和鼓勵是分不開的。在此我想對我的母校，我的父母，親人們，我的老師和同學(xué)們表達(dá)由衷的謝意。感謝我的家人對我大學(xué)四年學(xué)習(xí)的默默支持；感謝我的母校給了我在大學(xué)四年深造的時機(jī)，讓我能繼續(xù)學(xué)習(xí)和提高；感謝老師和同學(xué)們的關(guān)心和鼓勵。本次設(shè)計實在我的指導(dǎo)老師汪永明老師的精心指導(dǎo)下完成的，在我的畢業(yè)設(shè)計選題、開題以及撰寫過程中始終嚴(yán)格要求，同時及時地給我指導(dǎo)和批評指正，他學(xué)識淵博，治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，思維敏捷，使我受益匪淺。每次遇到難題，我總是向汪永明老師尋求幫助，而汪老師每次不管忙或閑，總會抽空來幫助我解決難題。值此論文完成之際，我向汪永明最后，我要向百忙之中抽時間對本文進(jìn)行審閱，評議和參與本人論文辯論的各位老師表示感謝。主要參考文獻(xiàn)[1]王化清.大型工件的翻轉(zhuǎn)設(shè)備的設(shè)計與應(yīng)用［J］．金屬加工冷加工,2O10〔1〕：42-45[2]曹玉寶.工件翻轉(zhuǎn)裝置液壓傳動系統(tǒng)設(shè)計［J］.機(jī)床與液壓,2021(4):74-77[3]曹玉寶.自動化生產(chǎn)線工件翻轉(zhuǎn)裝置設(shè)計［J］.機(jī)械傳動，2021(9):80-85[4]金紅基.單杠臥式翻轉(zhuǎn)犁翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動與受力分析［J］.機(jī)械研究與應(yīng)用，2021,21(3):24-26[5]馮淑珍.機(jī)架翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的設(shè)計［J］.機(jī)械工程師，2021(5)：14