某混凝土泵车泵送系统设计

某混凝土泵车泵送系统设计,混凝土泵,车泵送,系统,设计 本科毕业设计( 题目：某混凝土泵车泵送系统设计 某混凝土泵车泵送系统设计 摘要 随着大学四年刻苦的发展与学习，我掌握并学会了许多与计算机软件运用相结合的机械设计的方法，它能够为研发机械设备提供非常坚实的软件基础，所以为我们设计这种混凝土泵车备提供了更多便利的条件。在21世纪的快速发展中，混凝土泵车在机械行业当中有着重大的作用，所以研究它们的使用功能以及发展状况，能够使得我国甚至全世界机械行业的发展走向更高的境界。当前我国的机械行业正处于发展中状态，具有很大的潜在价值等待我们各方面的人才来进行挖掘，在我们充分研究混凝土泵车的同时，还能够打下坚定的基础，让我们能力得到提升的同时还能够在专业知识上有更高的认识，在锻炼中成长，在成长中发扬。从而为我们在以后的工作当中能够充分的发挥，并且游刃有余。 关键词：混凝土泵车；泵送系统；机构；液压  Pumping System Design of a Concrete Pump Truck Abstract With the hard development and study of the university for four years, I have mastered and learned many mechanical design methods combined with the application of computer software. It can provide a very solid software foundation for the development of mechanical equipment, so we designed this concrete pump for us. The car provides more convenient conditions. In the rapid development of the 21st century, concrete pump trucks have played a major role in the machinery industry. Therefore, studying their use functions and development status can make the development of the machinery industry in China and even the world go to a higher level. At present, China's machinery industry is in a state of development, with great potential value waiting for all kinds of talents to carry out excavation. While we fully study concrete pump trucks, we can also lay a firm foundation and let us improve our capabilities. At the same time, we can have a higher level of knowledge in professional knowledge, grow up in exercise, and develop in growth. Key Words: concrete pump truck；pumping system；mechanism；hydraulic 目录 1 绪论 1 1.1课题研究的意义 1 1.2国内研究现状 3 1.3国外研究现状 5 1.4混凝土泵车泵送系统施工的优点 6 2 混凝土泵车泵送系统设计的概述及方案设计 7 2.1混凝土泵车的基本机构 7 2.2混凝土泵车泵送系统的方案设计 8 3 混凝土泵车泵送系统各机构设计 10 3.1混凝土泵车的液压系统设计 10 3.2混凝土泵液压系统总体分析 10 3.3分配S阀的设计 11 3.4料斗机构的设计 11 3.5搅拌机构的设计 12 3.6摆摇机构的设计 13 3.7混凝土泵送机构的设计 14 4 混凝土泵车泵送系统结构的设计与校核 16 4.1轴的结构设计 16 4.1.1轴的设计 16 4.2轴的校核 17 4.2.1轴的强度校核 17 4.3滚动轴承的选择及校核 20 4.3.1滚动轴承的选择及校核 20 4.3.2轴承的校核 21 4.4键联接的强度校核 22 4.5液压辅助系统的设计与校核 23 4.5.1系统的发热预算 23 4.5.2冷却器的选型与计算 24 4.6发动机的选型 25 4.7联轴器的选型 26 5结论 27 参考文献 28 致谢 30 毕业设计(论文)知识产权声明 32 毕业设计(论文)独创性声明 33 1 绪论 1.1 课题研究的意义 机械化进程的发展，是现代社会进步的重要标志。人民的研究与发明都是为了能减轻劳动人民的工作量，还有减少工业生产所花费的时间。在工业革命开始的时候，就意味着机械发展的进程就不会停止了，几十年来各种机械化产品层出不穷，人们也感受到了这种变化与便利，因此对于机械行业研究的人才也越来越多，机械行业的发展也越来越好。之所以混凝土泵车发展的情况非常迅速，是因为他能够为泵车行业到来巨大的便利。 当前机械专业的发展已经从冷门专业成功进化成了热门专业。 国家对于这项专业的发展也是重点支持。由于现在是机械化社会，因此也需要机械化专业的人才来对口自身的专业。 现代化混凝土泵车的发展在中混凝土泵车的行业当中显得尤为重要，因此对于这次混凝土泵车的设计课题我特别的上心。混凝土泵车是我国目前比较具有特色的新起的行业，混凝土泵车的生产与发展能够为我国的混凝土泵车带来非常巨大的便利，混凝土泵车的应用也能够为我们生活的环境带来一份宁静与安逸。在价值上还能够充分体现。机械行业的快速发展已经不是一天两天了，因此对于混凝土泵车的研究也不能停滞不前。在这次对混凝土泵车的研究当中，会混凝土泵车x行业的进步得到空前的提升。我也相信之后混凝土泵车的发展会有非常大的进步空间，我知道这次的研究不仅仅是我大学四年的答卷，还是我未来发展的垫脚石。 我国混凝土泵车行业的发展与外国基本相同，但是混凝土泵车经历的过程却与国外发展的过程不一样。西方国家率先发起工业革命，所以他发展这项行业经历了几十年的漫长过程。虽然我国对于混凝土泵车发展的时间并不是很长，是技术与西方国家已经不相伯仲。短短的几年内就实现了与西方国家持平状态。 这一次成功的发展，也不能够太过于骄傲，要知道缩短自身科技水平与西方水平的差距，全靠我国科研人员以及维修人员的辛勤努力。 在改革开放之后的几十年来，中国在机械行业方面的发展取得了非常大的成就。但是由于快速发展的时间仍然比国外差了很多年，所以我们还是需要加快脚步来进行追逐。本次设计课题是混凝土泵车，我们设计此次课题的目的是为了能够了解混凝土泵车的运行工作原理，如果觉得上混凝土泵车在工作上略有不足的情况的话，我们就更加应该充分发挥自己大学四年所学的机械专业知识，来进行 7 ( 改进以及完善，从而来达到我们所追求的尽善尽美。时代在进步，科技在发展。越来越多的机械设计方法为我们所得知，所以我们需要在学习新方法的同时，依旧要保持对老方法的尊重与怀念 。在我们想要开发出更先进的混凝土泵车的时候，选择这个课题混凝土泵车的型号设计也有着非常重要的意义。 机械技术制造当中涵盖了很多的行业，在机械技术生产的过程当中，我们常常能够看到机械技术制造的生产以及使用。这个行业无非就是一个国家是否兴盛的标志，与此同时也牵动着我们国家的民生与经济。虽然我国对于机械技术的制造业具有一定的重视以及使用，但是由于我们国家发展机械技术行业的时间太过于短暂，和发达国家的领先技术相比较而言，还有具有很大的差距。相对于其他发展中国家来说，机械技术的制造业对国家的重要性不言而喻；更何况对与一个企业来说是更加的重要，一个企业能否在市场占据更多的经济是需要通过它对社会贡献的多少来决定的，还有机械技术的发展水平，所以加大力度的发展在机械技术方面的发展能够使得自身的企业更加长久的生存与发展。 这个行业无非就是一个国家是否兴盛的标志，与此同时也牵动着我们国家的民生与经济。 所以能够使用下面的这几个方面来进行充分的讲解: 1) 社会的发展水平由机械技术的生产力所决定的 2) 科学技术的发展水平能够直接为制造业进行服务 3) 所有的机械技术制造支柱就是当前的以及为未来的制造技术 4) 国家是否强盛的标准与准则 为了做好以下的设计，我们需要做到以下几点。首先需要我们在课题当中不能墨守成规，要以发展性的眼光来看待整个设计课题， 充分发挥自己的创新能力，遇到难题便努力攻破，对于混凝土泵车设计这一课题来说，它所包含的知识面是我们大学四年当中不一定学到的，所以它具有比较强的综合性，所以在我们设计课题的同时一定要凭借自己过硬的专业知识以及所学的计算机绘图制表的能力，来充分解决所做课题所遇到的困难以及难点。其次，我们需要具备白杨树一样力求上进的精神以及互帮互助的品质，才能够解决所设计课题时遇到的困难。最后，我们还需要具备苦其心志，劳其筋骨的精神，这样不管在中国的发展还是世界未来的发展都会由我们留下的脚步，并且进行艰苦卓绝的研究与积累。 虽然由于在混凝土泵车的研究方面比起西方诸多国家来说起步的比较晚，但是改革开放之后的经济发展速度非常快。很多大型企业已经研究到混凝土泵车的核心技术，从而使得降低了人工劳动力。本次的设计主要是将自己所学的知识内容结合混凝土泵车的本质来进行总体的设计，要求结合他的参考数据，还有自身的尺寸大小，充分发挥自己所学的绘图技能，来将设计的主要内容展示的一清二楚。 机械发展的作用不仅仅是能够提高国家自身的科研水平，还能够提高国家自身的实力。发达的科技生产水平又能够提升国家自身在世界上的地位，因此大力发展机械行业的设计，是一个国家综合国力的的体现。这次所研究的课题也不仅仅是为了未来发展研究的动力，还是为了能够为今后人们的生活带来无穷的便利，让今后的社会变得更加的和谐与平安。 我们在未来的发展当中还是需要最大力度的发展机械行业。因为在这个不断变化的社会当中，研发永远是科技进步的垫脚石。 在这次设计学习的过程当中，让我有了全新的理解。对我以后的生活和工作有很大的帮助。与小组成员之间的默契也配合的越来越好，我相信我们付出的努力和汗水不会白费，而是在这次的毕业设计当中能够给我们国家的机械制造业带来一定的进步。在我对大学大学生涯快要结束的时候，我对这几年来做的事情深思了，犹豫了，突然觉得所有都不是索然无味，而是见证我努力与汗水的结晶。每当我困惑于这个技术难题时，我的指导老师都会出现在我的眼前对我悉心指导，我嘴上不说，但是心里无时无刻的不在感谢您。此时五味杂陈，大学四年真的要伴随着这篇论文而结束。大学四年所学的知识都承载在这边设计当中。虽然空想与现实是同在的，但是我所设计的这篇课题，我希望能够在现实当中实际运用。这不仅仅是我对所做出社会的一番贡献，也是我能够真正用上大学四年所学的知识。此时的也是感触外分，既舍不得朝夕相处的小组成员， 也舍不得对我有很大帮助的指导老师，对于这次设计而言，我所做的不仅仅是完成概念以及设计模型的制作，我还需要照顾对于这次设计觉得完不成的小组成员，在他们扬言要放弃的时候，我毅然决然的挺身而出，以身作则，攻克不了的难题我除了会问指导老师之外，我还会向上一届毕业的学长请教，可能是鉴于我的努力，最终能够完成了此次的毕业课题。 回头所看整个毕业设计的设计过程，和同组组员之间有欢笑也有苦恼。但是我们依旧能够在欢笑中进步，在苦恼中成长。虽然在设计的过程当中觉得是缺乏趣味的，但是回顾过来却难以忘怀，我知道这篇设计存在着很多的缺点与不足，我希望各位指导老师能够对于我的这篇设计课题提出宝贵的意见，我一定会虚心接受，让我能够在以后的工作与实践当中，能够很好的运用我所学的知识。混凝土泵车的研究能够给泵车行业带来巨大的方便，也能够为人们的工作带来一份便利。 1.2 国内研究现状 随社会工业化的发展，建设和房地产等行业发展十分迅速，对混凝土泵车的浇注量、浇注高度、浇注速度要求越来越高。对于现代化的发展而言，混凝土泵车的发展是泵车行业快速发展的必由之路。因此，我国对于混凝土泵车的研究一直都没有间断过。从一开始的技术不先进，之能够模仿国外的技术，到后来的自主研发，都印证着我国科技实力进步的脚印。伴随着混凝土泵车 的销量在国内在以迅猛的势头增长着，目前市场上每一年的销售量在3500万台，引起江浙沿海一带的机械厂的关注，他们本来是着重轻工业的发展的，但是混凝土泵车迅猛的发展成功引起了他们的注意，因此他们纷纷投资建厂，想要在第一时间抓住机遇垄断市场。成功总是留给有准备以及有眼光的人的，徐州天和机械厂、武汉庆华机械厂、山西冶青机械厂、盐城永城机械厂纷纷成为发展混凝土泵车行业的巨头工厂。由于眼光的独到以及时间的把握，不到一年时间，他们已经被控住了混凝土泵车的市场，在国内混凝土泵车行业的发展中已经成为巨头一般的存在。 在近代机械的快速发展当中，混凝土泵车的运用出现在了各个领域，特别是在混凝土泵车的应用方面非常的广泛。在研究混凝土泵车发展的情况之下，我们的其他机械方面的研究也不可以懈怠，所以全面发展我们国家现在的机械水平是目前的重中之重。混凝土泵车的研究成果能够给我们的生活带来巨大的方便，不仅仅只是减少了劳动力，还在混凝土泵车领域存在着非常重要的研究意义。 我国在上个世纪70年代的的时候，由于国家发展比较低下，各个科研项目都处于世界一般的水平，对于混凝土泵车的研究也没有建立专门的研究小组以及研究实验室，但是在我们国家优秀科研人才的努力以及团结之下，依旧将混凝土泵车初步的雏形呈现了出来，这虽然只是在混凝土泵车领域方面前进的一小步，但是对于整个机械行业来说就是一整个大跨步，所以我们需要在学习他们精神状态的同时，还要进一步进行改善混凝土泵车。我国进行研究的混凝土泵车从20世纪初期就不被任何国家所看好，但是我们国家的科研人员并没有消沉，也没有想到放弃，在面临国内外压力的疾风骤雨的同时，依旧马不停蹄的对于混凝土泵车的研发，他们相信自己专业的知识能力以及坚苦卓绝的精神能够为自己的国家作出应该有的贡献，正是因为他们的精神，所以感动着执着于这一行业发展的人。 随着时代不断的向前进步与发展，混凝土泵车所被运用到的领域也越来越多。21世纪初期，我们国家已经有了成型的研究混凝土泵车的科研小组，越来越多人才被引进，从而全面发展我国的机械行业。在河南天兴机械研究装置厂研制出混凝土泵车之后，中国的混凝土泵车工艺制造的发展便开始变得迅速起来。但是，由于我国自主研发的混凝土泵车设备存在着许多难以解决的问题，他不仅仅存在着工作性能差，外观审美差，还存在着自动效果差等特点，所以在我们中国制造厂生产出的设备不会被很多厂商所运用，很多厂商为了研究的更好，都会把国外进口技术的产品来当做首位来进行选择。这个这样的话，不仅仅影响了我国机械行业的发展，还会影响到我国自主研发设备的销售情况。在20世纪初期的时候，我国成功研制出新型的混凝土泵车，必定是下了很大的功夫在上面。随着时代的进步和发展，我们对混凝土泵车的不断的研究下，进而缩短了我国和世界先进国家机械方面发展的距离的距离。新型混凝土泵车的成功问世，成为了我国混凝土泵车发展史上的崭新的开端。 1.3国外研究现状 国外机械行业的诞生与发展有百年历史， 这与他率先发展工业革命是分不开的，在二战时候的发展更是空前绝后。在这一发展时期，基本上有关机械行业的所有产品都被现代化了，因此在混凝土泵车行业的发展上面要比我国要早上几十年。混凝土泵车的行业进步推广以及应用已经在市场上非常成熟了。一开始发展的时候，混凝土泵车出现颠覆了人们对于这个行业的认识，混凝土泵车独特的魅力以及广阔的市场你的企业家们以及政府的重视。因此，这项技术成功得到了企业的参与，政府的大力支持，变成了这个行业的里程碑，也成为了一个国家是否发达的标志。相比较我国而言，西方国家在混凝土泵车发展方面一直领先，不仅仅是因为他们工业革命起步的比较早，最为主要的原因还是他们具有艰苦的探索精神。 经研究查证，混凝土泵车在世界上的发展已经大概有七十多年了。在1924年的时候，美利坚共和国经过艰难险阻的研究终于生产出了第一台的混凝土车。 1966年，远方的德意志联邦共和国有一家公司生产出了第一台名叫混凝土泵车，这是设计上的又一次进展性的突破，对于机械技术行业来说。但鉴于其它因素，直到1977年，这种混凝土泵车的使用才出现在德国以外的其它国家。今天混凝土泵车在机械技术市场上基本已占据牢固的地位，就数据来看，它的销量在这些年依然保持了持续性的增长。如果把混凝土泵车与混凝土泵车作为比较，可以看到优势与劣势并存，接下来简要说明。 国外混凝土泵车的发展似乎一直领先于我们的国家，这并不是我们技不如人，也不是我们不想发展，而是由于我们发展混凝土泵车行业的时间要比国外慢了很多时间，虽然我们在以最大的努力来进行追赶，但是时间上面的差距依旧很难追上，但是我们所研究的混凝土泵车与国外研究的距离越来越近。由于国外科学家们的思想比我们要先进的多，所以在科研方面我们对他们也望尘莫及。早在20世纪80年代的时候，美国的sdrd公司就在混凝土泵车的领域方面取得非常巨大的成就，在他们所研究的混凝土泵车当中，不仅仅是它的外观以及性能能够令我们赞叹，最为重要的就是它的实用性能，简单的人性化设计，是我们需要多少个日日夜夜才能够追赶上的。直到2010年的数据显示，在国外混凝土泵车销售数量已经超过了200万台，这个惊人的销售数量是因为他们的产品是值得世界肯定的，与此同时，他们对于混凝土泵车的研究依旧没有止步的意思，还是继续艰苦卓绝的研究着。 国外的迅速发展我们感同深受，不管是机械科研技术方面的发展还是普通产业的发展都会领先于我们东方国家，他们对于机械方面的研究可谓是疯狂与着迷。直至2012年以后，他们对于混凝土泵车的研究速度是如日中天，更新换代的速度也越来越快。至今日，我们对于混凝土泵车的研究方面已经与西方国家相差较多，所以国外混凝土泵车的研究发展与销售状况让我们叹为观止。 这并不是我们在身体上有所欠缺，而是国外率先发展工业革命，在他们工业革命的时候，我们还在马背上打天下，但是由于现在的显著成就，所以我相信不管未来多么艰难我们会赶上他们的技术，甚至超越他们。 1.4实现方法以及预期目标 所需要的条件： CAD软件、各类与混凝土泵车设计相关的文献资料以及一些重要的设计参数 混凝土泵车设计过程中所遇到的困难： 刚上来对这个课题的题目还感到很陌生，一时还不知道怎么开始去查阅文献资料和计算尺寸，都不知道怎么去构想一个模型，没法把它用作图软件先画出来。由于对设计内容的了解不够，往往在计算过程中会出现一些难解的疑问。再加上对软件熟悉度不高，因此在使用作图软件时对零件进行绘画并装配和运动仿真的过程当中也出现了不少问题 应当如何解决在设计过程当中遇到的困窘： 如果在设计中遇到困难，先不要急，自己独立先想一下问题，再到网上搜索问题，或许可以得到解决的办法。在作图方面，通过网上学习CAD软件操作视频，可以更好的操作作图软件。如果查询资料的话可以在知网或者图书馆查阅大量与本设计相关的资料文献，并且通过所学的知识，自己制定一套设计步骤计划，比如对电机型号选择，对结构进行设计，重要部位进行受力计算，选择传动副，对零件绘制并完成装配总图，并用CAD运动虚拟仿真部分让其运动起来。如果期间碰到自己难以解决的问题，可以去请教导师，听取导师的意见，并写好论文 38 2 混凝土泵车泵送系统设计的概述及方案设计 2 混凝土泵车泵送系统设计的概述及方案设计 2.1混凝土泵车的基本机构 虽然混凝土泵车的泵送机构的种类非常的多，但是它们基本的机械部件及其原理都是差不多的。 图2.1混凝土泵车泵送系统简图 ( 2.2 混凝土泵车泵送系统的方案设计 方案1：使用活塞式混凝土泵的泵送系统  图2.2活塞式混凝土泵这种设计是作为一种比较早期的混凝土泵。因为泵送的压力高，输送的距离也比较远，并且操控起来非常的简单方便这些原因，所以应用的最范围最为广泛。 图2.2活塞式混凝土泵泵送系统原理图 方案2：使用挤压式的混凝土泵送系统 图2.3挤压式混凝土泵的它的工作过程类似于挤牙膏。因为泵室里面有橡胶管以及滚轮架这些东西的缘故，在滚轮架转动工作的时候，会通过挤压橡胶管内的混凝土把它压出，它最为适合在小石子混凝土急砂浆的泵送这种工作情况 图2.3挤压式混凝土泵送系统原理图 方案3：使用压缩空气输送罐泵送系统 图2.4压缩空气输送罐泵送系统，此种系统使用繁琐而且对压缩空气输送罐使用成本高，所以不考虑此种系统。 图2.4压缩空气输送罐泵送系统原理图 通过以上对混凝土泵车泵送系统的方案比较以及对混凝土泵车泵送系统的移动方式的分类，使用液压活塞式泵送系统。 3 混凝土泵车泵送系统各机构设计 3 混凝土泵车泵送系统各机构设计 基本的参考数据是混凝土泵车泵送系统的基本技术数据，它是按照混凝土泵车泵送系统的使用以及构造种类规定的。它反映出了混凝土泵车泵送系统的工作能力以及特点，基本上决定了混凝土泵车泵送系统的轮廓尺寸大小以及主体总质量等。 3.1混凝土泵车的液压系统设计 通常来说混凝土泵车的工作机构是通过泵送机构、S阀及料斗等搅拌装置组合而成的，有些混凝土泵的清洗系统也会使用液压来进行传动，所以在液压系统当中还可能包含清洗系统。液压系统应该具备有以下的功能： (1)混凝土泵送油缸应该能够同步并且交替循环地进行推送和抽吸两种工作的情况； (2)在工作的时候，两个主油缸活塞行程是不会发生改变的，但是在混凝土的输送高度不一样的时候，活塞的行程应该能够进行调整； (3)应该确保混凝土缸和S分配阀之间的配合非常的良好； (4)主油缸和阀缸应该具有灵活快速的自动换向功能，从未才能够保证输送能够自动进行循环； (5)搅拌系统在遇到异常阻力的时候，应该具有能够自动反向旋转功能，这样搅拌叶片就不会发生卡死不工作的现象； 3.2 混凝土泵液压系统总体分析 图3.1 液压系统图 ( 混凝土有着不一样的工作原理，再加上它不一样的结构形式，因此它的液压系统种类比较多。根据它们不一样的工作情况可以分为下面几种回路：开式系统回路、闭式系统回路以及和混合系统回路。 3.3分配S阀的设计 混凝土泵的核心机构就是这次设计的分配阀，分配阀比较的脆弱，也是最脆弱的一部分，但作为协调各个部件运动的机构，它被放置在集料斗、混凝土缸和输送管三者之间。它们还有多种形状类型：比如蝶形分配阀、S型管阀、C形摆管阀、摆动裙阀。 图3.2 S阀的基本机构示意图 在料斗的前后方都可以放置摆动油缸。S阀的阀体摆动是后置式摆动油缸通过摆动轴水平深入料斗中连接而成，但是混凝土的流动会被影响，因为摆动轴和阀体会连接形成屏障，从而减低泵的吸入效率；前置式摆动油缸就会去掉了摆动轴及其支撑、绷得稀料性能大为提高，而且安装起来更加的简单方便。 3.4 料斗机构的设计 料斗又被我们称做集料斗，它的内部由搅拌装置构成。作为混凝土泵的盛料器，它主要的功能如下： (1) 能够在中间起到一定的调节作用。 (2)能够有效的减小混凝土的离析现象，并且提高混凝土的流动性。 (3)能够起到向分配阀和混凝土缸送料的作用，从而提高混凝土的吸入效效率。 料斗如图所示: 图3.3 料斗的结构示意图 3.5 搅拌机构的设计 搅拌装置包含了搅拌轴部件、搅拌轴承以及其他密封件的部分，如图所示 图3.4 搅拌装置示意图 搅拌轴放置于料斗内。搅拌轴的横截面的外形有圆形和方形两种形状，和搅拌叶片之间如果使用了不可拆的连接，那么就没有太大的差异；而如果使用了可拆连接，那么方轴就要比圆轴要更加的方便。 3.6 摆摇机构的设计 摆动系统的主要组成元件：恒压泵、单向阀、调速阀、电液阀、溢流阀、球阀、压力表、蓄能、摆动缸、过滤器、被压阀。 开式液压系统是混凝土泵的主流摆动系统，它有两种不同的结构构造，有使用齿轮泵和恒压泵两种方式。 图3.5摆动系统原理 齿轮泵摆动系统的工作过程是用泵供油再通过单向阀进入到蓄能器中，在蓄能器的压力达到溢流先导阀设定的压力之后，溢流先导阀会先行打开，然后溢流缺卸荷阀打开，油泵中的油在低压力下进入冷却器流回油箱里面。 恒压摆动系统原理就是当压力达到系统设定值之后，压力作用于恒压泵的伺服阀上面，从而让恒压泵斜盘到零位，就不会发生排油的现象，压力就会保持在系统设定值，等到下次摆动蓄能器中的油冲击，系统的压力会随之下降，恒压系统的伺服阀便开始工作从而让斜盘离开零位，通过排油来供给蓄能器充足的动力。 图3.6齿轮泵摆动系统变化图 图3.7恒压泵摆动系统变化图 从上面的分析中可以看出，两种系统最后达到的效果是基本上是一样的。 3.7 混凝土泵送机构泵缸的设计 混凝土泵的执行机构是泵送机构，通过油缸的来回反复的交替动作，它能够把液压能转换成机械能，从而让混凝土克服输送缸中的高阻力输送到浇筑目标。它主要是由油缸、混凝土缸和洗涤室等三个部分组合而成的。 主液压缸主要是由气缸体，气缸活塞，活塞杆，气缸盖和缓冲装置这些部件组成，主液压缸用于通过液压驱动混凝土油缸活塞做往复运动。为了能提高它的耐磨性和延长它的使用寿命，液压缸由无缝钢管制做而成，内壁镀铬。主液压缸内的活塞和活塞杆分别由球墨铸铁和碳钢制成。在液压缸的内壁上有活塞的两个支撑环压。通常在其表面上镀硬铬层能够提高活塞杆的耐磨性和耐腐蚀性。保险杠设置在活塞的末端并具有圆弧表面。当活塞移动到端子时，碰撞块的弧形表面推动导阀的顶针(即导阀的阀芯)，并实现换向阀换向控制以使活塞反向运动。 除了以下要求之外，还可以根据需要选择液压缸的一般结构。 液压缸的行程长度应大于工作行程，因为要让混凝土活塞和连接器完全缩回到洗涤室中， 为了避免反向冲击，可以在液压缸的端部添加缓冲装置。 通常选用法兰来连接液压缸与洗涤室，不仅要保证连接精度，而且还要具有良好的匹配精度，与密封圈一起防止漏水。 应在液压缸的活塞杆上设置一个止动器，以防止混凝土活塞在工作状态下退回洗涤室。当活塞行程延长时，活塞头将接触止动器并发出油溢出，应及时调整。 泵车具有各种结构，例如半开式，半开式和销型。一般来说，设计应该满足准确的进度，方便的装配和拆卸，以及防锈的要求。 在行程控制机构中，如果使用电动行程限位开关，则应在活塞杆上设置接触块。如果使用电动行程阀，则在液压缸的气缸盖上设置凸起或撞锤;它上面应该有一个控制油孔。 4 混凝土泵车泵送系统结构的设计与校核 4 混凝土泵车泵送系统结构的设计与校核 传输动力装置是将动力传递给工作设备，是混凝土泵车泵送系统的最为重要的组成部分。保持准确的传输动力比，稳定可靠，工作效率高，是选用传输动力种类的重要标准。 4.1 轴的结构设计 4.1.1 轴的设计 (1) 设出轴的材质 按照相关引用书本[1]中表格6－1设出45号钢，需要经过调质处理。 (2) 最小轴径的预设 按照相关引用书本[15]中表格6－2，取A0＝105，按照 公式: mm (4.1) 式子里， n1—— 轴的转速 ，940r/min P1—— 轴传递的功率 , 1.47kw ｄmin—— 算出截面处的轴的直径 把数据代到式子算出：ｄmin≥105*31.47940=112.2mm 输出轴的最小直径是按照联轴器处轴的直径ｄ1-2，所以我们需要同时设得数据联轴器的型号，是为了能够让所选的轴的直径ｄⅠ–Ⅱ与联轴器的孔径互相的适应。 联轴器的计算转距为Tca=KAgT1,找到表格15—3，考虑到转距变化很小，所以选取为Ka=1.3，那么: Tca=1.3*14.93=19.409Ngm 按照计算转距Tca应该比联轴器公称转矩要小的条件，查标准手册(GB5843-86)设出YL4型凸缘联轴器，半联轴器的孔径为ｄ1=22mm，所以选取 ： ｄⅠ–Ⅱ =22mm,半联轴器的长度L=52mm。 (3) 每一段的直径和长度按照轴向定位的要求来确定轴 选择轴上零件的装配方案：本题的装配方案已经在前面分析比较，现在假设出来的方案请参请参见图的装配方案。 1) 为了满足半联轴器的轴向定位的要求，1-2轴段右端制出一轴肩，所以选取为=28mm，左端使用轴端挡来进行定位，按轴端的直径选取挡圈 ( D=30mm，半联轴器和轴配合的毂孔长度为=52mm,确保轴端的挡圈只会压在半联轴器的上面，而不会压在轴的端面上面，所以1-2段的长度应该要更加的短一些，所以选取为=50mm. 2) 一开始选择滚动轴承，设出单列圆锥滚子轴承，因为轴承同时受有径向力和轴向力的作用，参照的工作要求需要按照=28mm，由轴承产品目录中初步设得数据标准精度级的单列圆锥滚子轴承30207，其尺寸为d×D×T=35×72×18.25mm， 所以==35mm。 3) 已经求得蜗杆喉部齿顶圆的直径为=45mm，最大齿顶的圆直径为=53.8mm，蜗杆螺纹部分的长度为L=59mm，蜗杆的齿宽为=53mm，所以取=68mm，=53.8mm，=45mm，=42mm。 4) 轴承端盖总的宽度是20mm，所以应当选取端盖的外端面与半联轴的右端面间的距离为l=20 mm， 所以选取=40mm. 5) 应当让箱体内壁凸台之间距离略大于蜗轮的最大直径，是为了避免蜗轮和箱体内壁的发生干涉的现象，选取内壁的距离为=175mm考虑到箱体的铸造会出现一定的误差，在确定滚动轴承位置的时候，应距箱体内壁一段距离S 选取S=8mm(请参见图)。 6) 在3-4和7-8轴段应该都装一个溅油轮，外观形状请参请参见图，选取它的长度为L=27.75mm。 所以，可求得： L3-4=L7-8=18.25+27.75=45mm L4-5=L6-7=L'-(68+27.75*2-8*2)2=33.75mm 到了这里，已初步确定了轴每一段的直径以及长度。 (4) 轴上零件的周向定位 半联轴器和轴的周向定位都使用了平健联接。按通过手册找到并且设得平键截面是mm(GB／T1095--1979)，这个地方选轴的直径尺寸大小的公差为m6。 4.2轴的校核 4.2.1轴的强度校核 (1) 制定轴的草图 在确定轴承支点位置时，从相关引用书本[12]设得a值，单列圆锥滚子轴承，30207型设值，a=16mm，所以，作为简支梁的轴的支撑跨距 =(20+43.75+34)+(20+43.75+34) =97.75+97.75=195.5mm (2) 算出轴所承受得力： Fti=2T1d1=2*14.93*10340.534=736.67N Fai=2T2d2=2*492.74*103159.466=6179.88N Fr1=Fa2tgα=6179.88*tg24°=2751.46N (3) 算出支点反力： 水平反力：FNH1=FNH2=368.335N 垂直反力： FNV1=Fr1*97.75+Fa1*d12195.5 (4.2) =2751.46*97.75+6179.88*40.5342195.5=2016.38N Fnv2=Fr1*97.75-Fa1*d12195.5 = 2751.16*97.75-6179.88*40.5342195.5=735.08N (4) 算出弯矩，画出弯矩图： 水平弯矩： MH=FNH1*97.75 =368.335*97.75 =36004.75Ngmm 垂直弯矩： MV1=FNV1*97.75 =2016.38*97.75 =197101.145Ngmm MV2=FNV2*97.75 =735.08*97.75 =71854.07Ngmm 合成弯矩 MC左=MH2+MV12 (4.3) =36004.752+197101.1452 =200362.68Ngmm MC右=MH2+MV22 =36004.752+71854.072 =80370.08Ngmm (5) 扭矩图： 按照相关引用书本[2]中表格6－18 找到并设得折算系数 αt1=0.59*14.93*103=8808.7Ngmm (6) 校核轴的强度 从相关引用书[2]中表格15-1找到并设得： [σ-1]=70MPa σca=M1+(αT1)2W (4.4) =200362.682+8808.720.1*35.0473 =46.59MPa ，强度足够。 图4.1 轴的强度 4.3滚动轴承的选择及校核 4.3.1 滚动轴承的选择及校核 (1) 轴承的径向载荷式子如下： FrA=FNH12+FNV12 (4.5) =368.3352+2016.382 =2049.75N FrB=FNH22+FNV22 =368.3352+735.082 =822.2N (2) 派生轴向力的计算 从相关引用书本[12]设出，，圆锥滚子轴承30207型的派生轴向力式子是： α=14o02，10，， e=1.5tgα=0.375 找到表格d=35mm时，e=0.37，y=1.6； 故 Fd1=FrA2*1.62049.752*1.6=640.55N Fd2=FrB2*1.6822.22*1.6=256.94N Fd1+Fae=640.55+6179.88=6820.43>Fd2 所以，轴承2受压。 则： Fa1=Fd1=640.55N Fa2=Fae+Fd1=6179.88+640.55=6820.43N (3) 算得当量动载荷 Fa1FrA=640.552049.75=0.3125e 所以，对于轴承1. x=1 ， y=0 P1=FrA=2049.75N 对于轴承2 x=0.4 ， y=1.6 P2=0.4*FrB+1.6Fa2 =0.4*822.2+1.6*6820.43 =11241.568N (4) 验证轴承寿命 从相关手册[5]设出，c=51.5KN ε=10/3 n=940r/min Lh=10660ng(CP)ε (4.6) =10660*940*(51.5*10311241.568)103 =2831h 故，经以上验证，轴承寿命合格 。 4.3.2 轴承的校核 (1) 求径向载荷 FrA=FNH12+FNV12 =2634.942452.472 =2673.55N FrB=FNH22+FNV22 =3544.92+2298.992 =4425.12N (2) 算得派生轴向力 从相关引用书本[12]设出，，圆锥滚子轴承30212型的派生轴向力式子如下： e=1.5tgα α=15°06´34" e=1.5tgα=1.5*15°06´34"=0.4, y=1.5 故 ： Fd1=FrA2y=2673.552*1.5=891.18N Fd2=FrB2y=4225.122*1.5=1408.37N Fd1=Fae=891.18+736.67=1627.85N>Fd2 则：轴承2受压 所以，Fa1=Fd1=891.18N Fa2=1627.85N (3) 算得当量动载荷 Fa1FrA=891.182673.55=0.33 T 所以可以选用鼓形齿式联轴器。 5 结论 5 结论 在大学的学习生涯中，我学会了很多事，对此我也感触良多。回眼望去这四年的经历，我突然觉得所有的事情都不是索然无味，而是见证我努力与汗水的结晶。每当我困惑于这个技术难题时，我的指导老师都会出现在我的眼前对我悉心指导，我嘴上不说，但是心里无时无刻的不在感谢您。此时五味杂陈，大学四年真的要伴随着这篇论文而结束。大学四年所学的知识都承载在这边设计当中。虽然空想与现实是同在的，但是我所设计的这篇课题，我希望能够在现实当中实际运用。这不仅仅是我对所做出社会的一番贡献，也是我无愧于大学四年所学的专业知识。真的希望时光不要这么那么快的流逝，可是到了现在，我们也只能一心一意的扑在我们的毕业设计之上，欢乐与苦难的点点滴滴也慢慢浮现在我的眼前，为大学四年毕业结束而快乐，为逝去的大学四年时光而苦闷。此时的我也是感慨外分，既舍不得朝夕相处的小组成员， 也舍不得对我有很大帮助的指导老师，对于这次设计而言，我所做的不仅仅是完成概念以及设计模型的制作，我还需要照顾对于这次设计觉得完不成的小组成员，在他们扬言要放弃的时候，我毅然决然的挺身而出，以身作则，攻克不了的难题我除了会问指导老师之外，遇到不懂得我还会向上一届毕业的学长请教，经过这几个月不断地努力，最终完成了这次的毕业设计。 我们这次的设计主要设计了四个章节的内容：所写的第一章主要是介绍了国内外混凝土泵车的发展现状以及今后机械发展的趋势；所写的第二章主要是对混凝土泵车进行了深入而准确的分析，从而确定了混凝土泵车的结构、设计方案以及机械的主要结构；第三章主要对混凝土泵车的液压系统进行设计；第四章主要对混凝土泵车的结构进行设计与校核。 看整个毕业设计的设计过程，和同组组员之间有欢笑也有苦恼。但是我们依旧能够在欢笑中进步，在苦恼中成长。虽然在设计的过程当中觉得是缺乏趣味的，但是回顾过来却难以忘怀，我知道这篇设计存在着很多的缺点与不足，在做完这次的设计之后，学无止境的含义从我的脑海里面回荡而起，坚持和努力是相辅相成的，只有不间断的激励与提醒自己，才能够获得更好的收获。 参考文献