翻转装置毕业设计文档格式.docx

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关键词：

回转支承翻转装置液压回路三维建模运动仿真

Abstract

Slewingringintherealindustryawiderangeofslewingringferruleendfaceintheprocessneedtofliptheworkpieceinertiawillhaveabigimpactinthereversalprocess,thereisabigsecurityrisk,sotheneedtodesignflipthedeviceinordertoachieveasmoothflipoftheworkpiece.Workpiecestructuralfeaturesflipdevicewillbetheoperatorhasbroughtgreatconvenience,whichwillgreatlyimproveproductionefficiency,butalsotoensureproductionsafety.

Thetopicisintendforthewindpowergeneration,militaryradar,medicalequipmentandotherrelatedindustriesrequirehighprocessingprecisionslewingring,slewingbearingendprocessingflipdeviceaccordingtotheexistingprocessingconditionsoftheMaAnShanradiusoftheSlewingRingCo,Ltd,tocarryoutdesignwork.

Themaincontentsincludeclampinghydrauliccylinderdesign,theoveralldesignofthedeviceoftheflip,flipdevicecylinderandthepistonrodofthecheck,thecheckingoftherack,flipthedesignofthehydrauliccylinder,flipisusedinthehydrauliccircuitdesign,anduseSolidworks2011flipthree-dimensionalmodelofthedeviceparts,andassemblyandvirtualprototypesimulation,simulationresultsshowthatthedesignoftheflipdevicetomeetthejobrequirements.

Keywords:

SlewingringFlipdeviceHydrauliccircuit

Three-dimensionalmodelingMotionSimulation

1绪论

1.1课题研究的背景目的意义

本课题拟针对风力发电、军工雷达、医疗机械等相关行业对回转支承加工精度要求高的特点，根据马鞍山方圆回转支承股份有限公司现有加工条件，开展回转支承端面加工翻转装置设计工作。

回转支承在现实工业中应用很广泛，被人们称为：

“机器的关节”，是两物体之间需作相对回转运动，又需同时承受轴向力、径向力、倾翻力矩的机械所必需的重要传动原件。

随着机械行业的迅速发展，回转支承在船舶设备、工程机械、轻工机械、冶金机械、医疗机械、工业机械人、隧道掘进机、旋转舞台等行业得到了广泛的应用。

回转支承端面套圈在机械加工过程中常常需要进行翻转，由于工件惯性大在翻转的过程中会产生较大的冲击，因此存在很大的安全隐患，所以需要设计合理的翻转装置已实现工件的平稳翻转。

传统的机械零件加工方法,由于生产工艺落后,工序分散,工件翻转由人力手工完成,从而带来生产效率低、工人劳动强度大、产品质量不稳定、生产成本增加等而采用翻转装置加工制造机械零件,可以将所有生产环节融合,其中的工件翻转由自动化翻转装置完成,可大幅度减轻工人劳动强度,提高生产效益,改善生产环境,提高产品质量。

工件翻转装置是自动化生产线的重要组成部分,其设计的好坏直接影响整个自动化生产线的工作水平,因而对工件翻转装置进行合理的设计就显得极为重要。

自动化制造系统的类型很多,不同的制造系统,工件翻转的实现形式也不同,针对少品种、大批量生产的刚性自动线,由于各设备按一定的生产节拍生产,工件顺序通过各个工作位置,自动完成零件预定的全部加工过程和部分检验过程,因而对于工件的翻转也要求能够严格适应这种节奏。

工件在制造加工中需要经常翻身，因此根据不同工件的结构特点设计专用翻转设备给操作者带来了大的方便，在大幅度地提高生产效率的同时确保了安生产。

由此可见，翻转设备是工件批量生产必不可少的专用装备。

1.2翻转装置的介绍

工件在加工过程中需要用到翻转装置，各个工件的不同型式需要的翻转装置也不同。

翻转装置主要是基于生产需要，满足工件加工的各个部位的要求而设计的。

但是大型的工件在翻转过程中会产生冲击，震动或者挤压。

所以必须要设计翻转装置。

但是不同的工件的翻转装置有不同结构。

主要介绍几种常见的大型工件的翻转装置。

1）一种工件自动翻转装置的通用设计方法

在自动化生产线中,常常会遇见一种要求工件翻转的情况。

比如在传输线上工件的初始状态为卧式状态,现在要求其改变为站立状态。

为解决这个问题,设计了一简单易行的翻转装置。

其工作原理图如图1-1所示。

图1-1简易翻转装置

传输方向为垂直纸面由里向外。

轴6装在夹爪5中,通过轴承8装配连接能自由转动。

初始状态时,平行气爪2处于张开状态,气缸3伸出,平行气爪2收缩夹紧工件1,气缸3缩回,抓取工件上升,工件在重力作用下自动翻转成立式状态。

抓取点取在工件重心前方时,工件翻转后上面朝后,若抓取点取在工件重心后方时,工件翻转后上面朝前。

平行气爪2张开,工件1落下并处于立式状态。

这种装置设计时,需要选好抓取工件时的抓取点,以保证工件能顺利翻转,并且准确计算好气缸3的行程,使工件距下底面高度为2mm,以保证工件落下时不会摔倒。

根据工件尺寸的大小不同,可以选择不同行程的平行气爪2和不同行程的气缸3适应不同尺寸的工件,达到翻转的目的。

通过多条生产线的使用,这种装置运行效果良好,用户都很满意。

其工作原理已经在自动化生产线中被广泛地采用。

2）大型工件翻转装置的设计及应用

柴油机机体、构架等大型工件在机械加工中需要经常要进行翻转，如果用天车吊着工件进行翻转，由于大型工件惯性大在翻转过程中会产生较大的冲击，因此存在很大的安全隐患，所以需要设计翻转装置以实现大型工件的平稳翻转。

在此，介绍四种大型工件的翻转装置的设计理念及工作原理，根据工作需要它们可适用于不同类型的大型工件的翻转。

1.尾座移动式翻转装置

（1）尾座移动式机体翻转装置的设计

尾座移动式翻转装置适用于机体类大型工件的翻转，结构形式紧凑，外形小巧玲珑，占地面积小，操作使用方便，深受使用单位欢迎。

尾座移动式翻转装置一端机座固定不动，机座内安装有减速器等动力回转装置，通过回转轴带动回转支板转动。

另一端机座安装在导轨上可前后移动，以便于工件的装卸操作，支座上安装有从动回转板用于回转工件的支承。

下面介绍尾座移动式机体翻转装置的原理，见下图1-2所示。

图1-2尾座移动式机体翻转装置

1——回转动力部件2——前端回转支承板3——后端回转支承板

4——回转轴承座5——移动尾座支架6——尾座固定板

前端回转支承板上有四个直脚支承座，表面与机体侧面接触，用于固定机体前端。

后端回转支承板上也有四个直脚支承，用于支撑机体后端。

前后端回转支承板将机体水平支撑。

回转轴承座通过回转轴将回转支承板与轴承座滚动联接，机体在翻转过程轴承处受交变载荷，通过重载低速轴承的静强度计算，选择角接触球轴承，轴承座内部采用配对角接触球轴承组合使用，以承受较大的径向力与部分轴向力

（2）尾座移动式机体翻转装置的操作

将机体水平吊起，先将机体一端靠在前端回转支承板上，再操作气动换向阀气缸活塞伸出，移动尾座支架在直线导轨上向前移动，确认移动到位后将长销插入定位销孔，起动减速器，电动机机体开始翻转。

2.机座固定式翻转装置

（1）机座固定式机体翻转装置的设计

机座固定式翻转装置主要用于机体类大型工件的清洗翻转，它的翻转框架上部呈敞开式，下部的压紧装置用于夹紧工件，工件从上吊入框架内装拆方便。

机体、气缸盖、加强套及主轴承盖在组装前需要进行清洗，这些配件在组装前清洁度的要求很高。

而机体、气缸盖等配件的型腔复杂，清洗难度很大，因此在清洗过程中必须将配件回转，从不同的角度对配件进行型腔及侧面的彻底清洗，只有这样通过回转清洗，才能满足配件在组装前的清洁度的要求。

机体组装清洗翻转装置的作用就是将机体装夹在翻转设备上，并用高压清洗液通过清洗枪对机体进行全方位的清洗。

翻转装置的设计图见图1-3所示。

图1-3机座固定式机体翻转装置

1——翻转框架2——压紧件3——移动压板4——回转式压紧装置

5——轴承座6——机座7——回转动力部分8——气缸盖、加强套洗架9——轴承盖清洁架

翻转框架体积庞大，为了便于制造，将该框架设计成组装件，由前后两个回转端板及四根空心横梁组成。

前后端板两端上分别装有回转轴，框架的回转中心的设置要考虑机体在纵轴方向上的重心坐标的位置，使机体纵轴重心坐标位置与框架的回转中心轴线重合，否则机体在回转中会产生偏心力矩，导致电动机超负荷工作而影响设备的正常运转。

在框架底部机体前后端分别设置三处压紧结构：

水平压紧装置、移动压板及回转式压紧装置，这些压紧装置将机体可靠压紧在翻转框架上。

在框架底部还安装有定位销用于机体在框架上的定位，框架底部侧面设置有定位导向板便于机体在框架上快速定位。

轴承座的选用考虑到翻转框架长度较长，翻转架两端回转轴的同轴度难以达到较高要求，因此选用轴线具有微调作用的球面调心轴承。

由于机体在清洗中清洗液具有一定的温度与压力，因此对轴承座的密封性提出了较高的要求。

为提高密封效果采用了组合式密封，即端盖迷宫密封，再加双重旋转轴唇形密封圈进行轴承座的密封。

机座采用焊接件结构形式，用于支撑翻转框架及机体，两只机座在设备组装前要用水平校准仪进行水平校准，以确保两个轴承座的轴心线同轴。

回转动