可自動(dòng)避障草坪修剪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)【含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計(jì)論文】

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 ..................................................................................................................................... 2 文 的研究意義  ......................................................................................................................... 3 2．修剪機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)草坪的修剪技術(shù)要點(diǎn)  ............................................... 3 剪技術(shù)  ..................................................................................................................................... 3 構(gòu)的可自動(dòng)避障設(shè)計(jì)  ............................................................................................................. 3 林草坪綠化  ............................................................................................................................. 4 剪機(jī)設(shè)計(jì)目標(biāo)與功能規(guī)劃  ..................................................................................................... 4 .................................................................. 5 草機(jī)零部件設(shè)計(jì)  ..................................................................................................................... 5 限位置下液壓紅設(shè)計(jì)參數(shù)  ..................................................................................................... 6 .................................................................... 7 壓泵 (馬達(dá) )的選用  .................................................................................................................. 7 定液壓系統(tǒng)方案  .................................................................................................................... 8 壓泵裝置  .............................................................................................................................. 16 輪  ......................................................................... 16 輪設(shè)計(jì)要求  ........................................................................................................................ 16 輪的類型  ............................................................................................................................... 18 ........................................................... 18 總  結(jié)  致  謝   參考文獻(xiàn)   塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)  1 工程概況  本文首先草坪修剪的技術(shù)要求，對(duì)比了包括滾刀、旋刀、甩刀，根據(jù)工況、作業(yè)時(shí)間、修剪幅度、力度等分析其在草坪修剪中的優(yōu)缺點(diǎn)。之后簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)了可自動(dòng)避障原理，運(yùn)用電液比例閥的工作原理，實(shí)現(xiàn)剪草機(jī)械的可自動(dòng)避障。之后設(shè)計(jì)了剪草機(jī)的動(dòng)力系統(tǒng)及承載平臺(tái) ，結(jié)合機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)簡(jiǎn)要設(shè)計(jì)了液壓系統(tǒng)的傳動(dòng)、導(dǎo)軌平臺(tái)、及剪草機(jī)的動(dòng)力輸出 。最終 設(shè)計(jì)優(yōu)化承載平臺(tái)，提出承載平臺(tái)的多功用性，可對(duì)不同的路政機(jī)械進(jìn)行安裝組合。  塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)  2 究背景  交通運(yùn)輸業(yè)是國(guó)家經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā) 展的大動(dòng)脈，是當(dāng)今經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)行業(yè)和先行產(chǎn)業(yè)。高速公路是公路運(yùn)輸發(fā)展到一定階段的必然產(chǎn)物，在交通運(yùn)輸業(yè)中起重要作用。到目前為止，世界高速公路的通車?yán)锍桃呀?jīng)超過 23 萬公里，我國(guó)的高速公路發(fā)展迅速，現(xiàn)今已突破 6 萬公里，位居世界第二 。  綠籬在公路和城市道路綠化中占有重要地位，高速公路的發(fā)展和人們環(huán)保意識(shí)的提高，使得綠籬成為高速公路不可缺少的有機(jī)部分。高速公路中央隔離帶的主要作用是隔離車輛分道行駛，減輕車輛高速行駛造成的弦暈和避免夜間行車車燈弦光，保障車輛高速行駛安全性。為了達(dá)到以上目的，人們對(duì)綠算的形狀、高 度、平齊度甚至修剪速度提出越來越高的標(biāo)準(zhǔn)，傳統(tǒng)的手工修剪方式因其工作強(qiáng)度大、效率低、危險(xiǎn)性高，已不能滿足高速公路綠籬修剪要求。因此，迫切需要研制一種自動(dòng)化水平高的綠籬修剪機(jī)械來提高修剪效率和保證作業(yè)安全。車載式高速公路綠籬修剪機(jī)改變了以往的人工修剪模式，極大地提高了勞動(dòng)效率和修剪作業(yè)質(zhì)量，成為高速公路和園林綠化必不可少的機(jī)械設(shè)備。車載式綠籬修剪機(jī)的研制對(duì)高速公路建設(shè)和園林養(yǎng)護(hù)機(jī)械的發(fā)展有重要意義和科學(xué)價(jià)值。   內(nèi) 外研究現(xiàn)狀  國(guó)外綠籬修剪設(shè)備的發(fā)展己有幾十年歷史，從手動(dòng)式剪刀發(fā)展到便攜式綠籬修剪機(jī)。便攜式以手持式為主，切割裝置有往復(fù)式和旋刀式，動(dòng)力來源分別為汽油機(jī)和電動(dòng)機(jī)，例如美國(guó)公司 產(chǎn)的 列電動(dòng)單刀往復(fù)式綠籬修剪機(jī)，用于對(duì)綠籬、藤本植物和灌木從的修剪造型  70 年代起，美國(guó)和本為了適應(yīng)高速公路和園林養(yǎng)護(hù)發(fā)展的需要，研制并推廣車載懸掛式和臂架懸掛式綠籬修剪機(jī)。車載懸掛式綠籬修剪機(jī)把往復(fù)式切割裝置和運(yùn)送裝置結(jié)合起來，通過液壓助力杠桿系統(tǒng)調(diào)節(jié)修剪姿態(tài)，可以使修剪機(jī)在不同高度、不同平面進(jìn)行修剪，該機(jī)型適用于作業(yè)量大、綠籬長(zhǎng)度長(zhǎng)的場(chǎng)所進(jìn)行修剪，能保證高速公路兩旁及中央隔離帶上綠籬修剪的質(zhì)量和 效率。臂架懸掛式綠籬修剪機(jī)是把切割裝置安裝在液壓起重臂上，通過液壓油趕進(jìn)行調(diào)整工作裝置的高度和角度，可以修剪高達(dá) 7 米綠筒的頂面和側(cè)面，同時(shí)還可以修剪道路、河流等堤岸兩側(cè)的雜草和灌木叢。  國(guó)內(nèi)園林綠化機(jī)械的出現(xiàn)始于 70 年代末期， 90 年代初進(jìn)入快速發(fā)展階段。仿造和改裝外國(guó)園林機(jī)械設(shè)備是我國(guó)企業(yè)在發(fā)展初期的選擇，通過引進(jìn)歐美等國(guó)的產(chǎn)品和技術(shù)，結(jié)合本國(guó)國(guó)情生產(chǎn)出適應(yīng)我國(guó)需要的園林綠化機(jī)械。高速公路大規(guī)模建設(shè)使得車載式綠嵩修剪機(jī)應(yīng)運(yùn)而生，濟(jì)南金力公司首先生產(chǎn)出車載式綠籬修剪機(jī)，其修剪質(zhì)量和效率比傳統(tǒng)的人工修剪大幅度提 高，但也存在著成本高、結(jié)構(gòu)笨重、可靠性差等缺點(diǎn)。  總體看來，國(guó)內(nèi)綠籬修剪設(shè)備還處于剛起步階段，設(shè)備品種比較單一，其質(zhì)量和性能還比較落后，與國(guó)外有很大差距，特別是在機(jī)械化和智能化方面。  展趨勢(shì)  1、一機(jī)多用和聯(lián)合作業(yè)。針對(duì)家庭和小型園林發(fā)展多功能機(jī)械產(chǎn)品，通過簡(jiǎn)單改裝實(shí)現(xiàn)不同功能，如美國(guó) 司生產(chǎn)的多功能機(jī)，既可以作為動(dòng)力牽引機(jī)，又可以在機(jī)械裝置上更換部件完成挖溝、割灌和修剪等功能。  2、適應(yīng)性強(qiáng)、可靠性高。園林機(jī)械應(yīng)該能適應(yīng)不同的工作條件，對(duì)綠籬修剪機(jī)  而言，它要實(shí)現(xiàn)不同作業(yè)姿態(tài)，修剪出不同形 狀和高度的綠籬。提高產(chǎn)品可靠性不僅能降低事故發(fā)生幾率還可以提高生產(chǎn)效率，修剪機(jī)在高速公路上發(fā)生故障，不僅影響作業(yè)速率還堵塞交通，給交通安全帶來隱患。  3、環(huán)保性好。環(huán)境問題已成為當(dāng)今社會(huì)的焦點(diǎn)，許多國(guó)家特別是發(fā)達(dá)國(guó)家制定了越塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)  3 來越嚴(yán)格的法律來治理環(huán)境污染。園林機(jī)械要壯大發(fā)展就必須研制生產(chǎn)低排放、低噪聲的“綠色 ”產(chǎn)品。  4、自動(dòng)化、智能化水平高。把液壓控制技術(shù)和電子無線遙控技術(shù)應(yīng)用到園林機(jī)械中，減輕工作強(qiáng)度和提高工作效率。  園林機(jī)械要快速發(fā)展，必須進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，把現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法運(yùn)用到產(chǎn)品的研發(fā)生產(chǎn)過程中，增強(qiáng)產(chǎn)品 的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。  文的研究意義  改革開放以來，隨著高速公路快速發(fā)展和城鎮(zhèn)建設(shè)高潮的興起，綠化工程在人們心目中的地位日益提高，因此園林機(jī)械設(shè)備需求逐年增加，我國(guó)生產(chǎn)園林機(jī)械的企業(yè)也越來越多，但能設(shè)計(jì)生產(chǎn)高速公路綠籬修剪機(jī)的企業(yè)很少，只是簡(jiǎn)單仿造國(guó)外同類產(chǎn)品，且產(chǎn)品品種單一，功能過于簡(jiǎn)單化，不符合當(dāng)今社會(huì)一機(jī)多用、復(fù)合功能的發(fā)展趨勢(shì)。我國(guó)生產(chǎn)的高速公路綠籬修剪機(jī)基本存在可靠性低、材料利用率低等缺點(diǎn)，與發(fā)達(dá)國(guó)家全盤機(jī)械化程度相比差距較大 在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)趨激烈和原材料價(jià)格不斷攀升的大環(huán)境下如何 有效地縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，從而提高產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，是各園林機(jī)械企業(yè)必須面對(duì)的問題。把現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法應(yīng)用到產(chǎn)品的研發(fā)過程中，是提高產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力重要手段之一。  2． 修剪機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 草坪的修剪技術(shù)要點(diǎn)  剪技術(shù)  1．機(jī)械修剪  剪草機(jī)主要有  2 種最基本的類型即滾刀式剪草機(jī)和旋刀式剪草機(jī)。草坪最適用的機(jī)型，能將草坪修剪得干凈整齊；而低養(yǎng)護(hù)草坪和大部分綠地可選用旋刀式剪草機(jī)。  用某些生長(zhǎng)延緩劑處理草坪，延緩草坪地上部的生長(zhǎng)，起到修剪的 效果。常用草坪生長(zhǎng)延緩劑有多效唑、乙烯利、脫落酸、嘧啶醇、矮壯素、丁酰肼、縮節(jié)胺等。  3． 生物修剪  利用牛羊等食草放牧，達(dá)到修剪目的。生物修剪可控制礦質(zhì)燃料尾氣和草渣等污染，適于在森林公園、林園草坪、水土保持等草坪中應(yīng)用。 6 草坪修剪方向和其他  4 修剪方向  修剪方向不同，  草坪莖葉的生長(zhǎng)方向和反光不同，若每次剪草總是朝著一個(gè)方向，易使草坪長(zhǎng)勢(shì)趨弱，莖葉趨向于剪草方向，傾斜生長(zhǎng)，出現(xiàn)層痕，導(dǎo)致草坪品質(zhì)不良。  同一草坪，應(yīng)避免用同一種修剪方式修剪，防止在同一地點(diǎn)、同一方向的多次重復(fù)修剪，以免產(chǎn)生 “紋理 ” 和 “ 層痕 ”現(xiàn)象可采取變換修剪的方向方法來解決。  5 草屑處理  由剪草機(jī)剪下來的草坪草組織總體稱草屑。草屑內(nèi)含有植物所需的營(yíng)養(yǎng)元素，是草坪的重要氮源。草屑處理有  3 種方法： ① 如果剪下的葉片和組織較短，可將短小的草屑直接留在草坪內(nèi)分解。 ② 草葉太長(zhǎng)時(shí)，  必須將草屑收集在集草袋統(tǒng)一帶出草坪，以免影響美觀和光合作用，  避免病害發(fā)生。 ③ 發(fā)生病害的草坪，草屑必須收集后清除出草坪并焚燒處理。  構(gòu)的可自動(dòng)避障設(shè)計(jì)  障組成機(jī)構(gòu)  壓電式傳感器 ： 基于壓電效應(yīng)的傳感器。是一種自發(fā)電式和機(jī)電轉(zhuǎn)換式傳感器。它的敏感元件由 壓電材料制成。壓電材料受力后表面產(chǎn)生電荷。此電荷經(jīng)電荷放大器和測(cè)量電塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)  4 路放大和變換阻抗后就成為正比于所受外力的電量輸出。壓電式傳感器用于測(cè)量力和能變換為力的非電物理量。它的優(yōu)點(diǎn)是頻帶寬、靈敏度高、信噪比高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠和重量輕等。缺點(diǎn)是某些壓電材料需要防潮措施，而且輸出的直流響應(yīng)差，需要采用高輸入阻抗電路或電荷放大器來克服這一缺陷。  電液比例閥 ： 是閥內(nèi)比例電磁鐵輸入電壓信號(hào)產(chǎn)生相應(yīng)動(dòng)作，使工作閥閥芯產(chǎn)生位移，閥口尺寸發(fā)生改變并以此完成與輸入電壓成比例壓力、流量輸出元件。閥芯位移也可以以機(jī)械、液壓或電形式 進(jìn)行反饋。電液比例閥具有形式種類多樣、容易組成使用電氣及計(jì)算機(jī)控制各種電液系統(tǒng)、控制精度高、安裝使用靈活以及抗污染能力強(qiáng)等多方面優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用領(lǐng)域日益拓寬。近年研發(fā)生產(chǎn)插裝式比例閥和比例多路閥充分考慮到工程機(jī)械使用特點(diǎn)，具有先導(dǎo)控制、負(fù)載傳感和壓力補(bǔ)償?shù)裙δ?。它出現(xiàn)對(duì)移動(dòng)式液壓機(jī)械整體技術(shù)水平提升具有重要意義。特別是電控先導(dǎo)操作、無線遙控和有線遙控操作等方面展現(xiàn)了其良好應(yīng)用前景。  自動(dòng) 避障方式  方式 1 機(jī)械避障  表 2障流程圖  方式 2 柔性避障  由于甩刀的刀片式鉸接在刀軸或刀盤上的，當(dāng)?shù)镀龅接参飼r(shí)可以避讓，而不致?lián)p壞刀片以及及其本身，因此對(duì)機(jī)器的安全性也要好很多  林草坪綠化  在有規(guī)律修剪和一定程度探壓條件下，能夠形成地面覆蓋的植物稱之為草坪。綠色草坪可以吸收機(jī)動(dòng)車輛排出的多種廢氣，凈化空氣，美化居住環(huán)境，為室外休閑活動(dòng)提供場(chǎng)所，是現(xiàn)代文明的象征，是經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的標(biāo)志。草坪修剪要遵循一定原則，否則就達(dá)不到理想效果，甚至適得其反。草坪修剪的原則有以下幾條：  1、修剪高度（留 茬 高度）不能低于葉 莖 自然高度的 2/3，修剪過低會(huì)傷害 草坪根部，過高會(huì)顯得 參差 不齊。  2、綠化景觀的草坪修剪高度控制在 10~15間，粗放化管理的公路兩旁草地修剪高度超過 20 3、修剪刀片要鋒利，運(yùn)轉(zhuǎn)速度快。  剪機(jī)設(shè)計(jì)目標(biāo)與功能規(guī)劃  剪機(jī)設(shè)計(jì)目標(biāo)  塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)  5 本文設(shè)計(jì)的修剪機(jī)作業(yè)場(chǎng)地是高速公路和園林草坪，作業(yè)對(duì)象是高速公路中央隔離帶綠籬和園林綠地草坪，根據(jù)作業(yè)對(duì)象性質(zhì)和特征，基于產(chǎn)品功能強(qiáng)大和增強(qiáng)產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力等方面要求，修剪機(jī)設(shè)計(jì)目標(biāo)如下：  1、修剪機(jī)采用自動(dòng)化程度高的修剪模式取代勞動(dòng)強(qiáng)度大的傳統(tǒng)人工修剪模式，通過 避障裝置 ，提高工作效率。  2、設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高，采用獨(dú)立動(dòng)力源，連續(xù)作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)。  3、能對(duì)高速公路綠籬進(jìn)行高位修剪和園林草坪低位修剪，修剪作業(yè)范圍大，適應(yīng)能力強(qiáng)，轉(zhuǎn)場(chǎng)速度快，修剪功率大。  4、修剪姿態(tài)調(diào)整方便，能快速調(diào)整修剪高度、修剪角度和修剪距離。  5、修剪機(jī)構(gòu)能進(jìn)行 °回旋，實(shí)現(xiàn)對(duì)公路兩旁綠籬修剪。  6、承載平臺(tái)是市場(chǎng)上價(jià)格便宜的輕型小貨車，無需特別改造即可裝車，轉(zhuǎn)運(yùn)輸方便。  7、整機(jī)質(zhì)量輕，成本低廉，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)。  剪機(jī)功能規(guī)劃  市面上生產(chǎn)的高速公路修剪機(jī)功能簡(jiǎn)單，不能滿足高速公路綠籬修剪質(zhì)量和修剪形狀的 要求，主要原因是修剪機(jī)機(jī)構(gòu)可變空間范圍小，不能修剪出形態(tài)各異的綠籬。為了突破以往機(jī)型功能單一，作業(yè)質(zhì)量差的缺點(diǎn)，本文設(shè)計(jì)的修剪機(jī)要具有以下功能：  1、最 高 水平修 剪高 度大于 3000現(xiàn) 高 速公路 高 大綠籬頂面修 剪 。  2、最高豎直修剪高度大于 3000現(xiàn)高速公路高大綠籬的側(cè)面修剪。  3、最低水平修剪高度小于 15現(xiàn)園林草坪的低位水平修剪。  4、最低豎直修剪高度小于 50現(xiàn)高速公路矮小綠籬側(cè)面修剪。  5、最遠(yuǎn)水平修剪距離大于 3000現(xiàn)公路兩旁中等綠籬頂面修剪。  6、最遠(yuǎn)豎直修剪距離大于 2500現(xiàn)公路兩旁中等綠籬側(cè)面修剪。  7、一次性走刀修剪寬度大于 1500剪速度在 4h。  草機(jī)零部件設(shè)計(jì)  本文的主要工作是用現(xiàn)代設(shè) 計(jì)方法進(jìn)行修剪機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、動(dòng)力匹配和選配承載平臺(tái)、液壓系統(tǒng) 。依據(jù)修剪機(jī)設(shè)計(jì)目標(biāo)與功能規(guī)劃，結(jié)合實(shí)際應(yīng)用情況，現(xiàn)提出以下 自動(dòng)避障 修剪機(jī)設(shè)計(jì)方案。  方案 1: 方案 1主要由承載車、動(dòng)力系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、工作臂機(jī)構(gòu)、修剪機(jī)構(gòu)五大結(jié)構(gòu)模塊組成 。  塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)  6 圖 3剪機(jī) 機(jī) 構(gòu)總成  表 3剪機(jī)模塊  模塊  子模塊  承載車  輕型小貨車  動(dòng) 力系統(tǒng)  發(fā)電機(jī)組控制箱  液壓系統(tǒng)  升降液壓 缸 回轉(zhuǎn)液壓虹液壓馬達(dá)液壓 泵 站  工 作臂機(jī)構(gòu)  三個(gè)液壓缸聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)  修剪機(jī)構(gòu)  甩 刀 刀片修剪電機(jī)  修剪機(jī)設(shè)計(jì)方案作業(yè)流程：  1、 承載車上修剪機(jī)的安裝  2、 三個(gè)液壓缸聯(lián)動(dòng) ，調(diào)整工作臂的水平高度。  3、液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)平臺(tái)，調(diào)整工作臂的回轉(zhuǎn)角度。  4、 低速大扭矩液壓馬達(dá) 驅(qū)動(dòng)修剪機(jī)構(gòu)，調(diào)整修剪機(jī)構(gòu)的作業(yè)角度。  5、修剪 馬達(dá) 通過皮帶驅(qū)動(dòng)刀片旋轉(zhuǎn)。  6、承載車向前移動(dòng)，修剪機(jī)幵始作業(yè)。  7、當(dāng)前修剪姿態(tài)作業(yè)結(jié)束后，修剪機(jī)構(gòu)和工作臂回歸原態(tài)。  方案 1 優(yōu)點(diǎn)：  1、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn) 便，流程清晰。  2、 三個(gè)液壓缸聯(lián)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)不同地形的修剪  3、 導(dǎo)軌移動(dòng)平臺(tái)增大了修剪寬幅 。  方案 1 缺點(diǎn)：  1、作業(yè)范圍有限，難以進(jìn)行園林草坪的低位修剪。  2、回轉(zhuǎn)液壓虹難以保證修剪機(jī)構(gòu)作業(yè)狀態(tài)下的穩(wěn)定性，刀架盤作業(yè)抖動(dòng)幅度大。  3、修剪 馬達(dá) 、回轉(zhuǎn)液壓缸不在同一平面內(nèi)，引起修剪機(jī)構(gòu)重量分配不對(duì)中，刀架盤可能有局部大應(yīng)力。  限位置下液壓紅設(shè)計(jì)參數(shù)  雙作用單活塞桿液壓紅的行程必須小于安裝距，經(jīng)過 網(wǎng)上查詢 ，本次修剪機(jī)配套的舉升液壓紅、翻轉(zhuǎn)液壓社要訂做生產(chǎn)，液壓 缸 行程與安裝距之比要小于 極限位置下，雙作用單活塞桿液壓 缸 行程與安裝距參數(shù)如表所示。  塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)  7 類型  最長(zhǎng)距離  安裝距行程  行程  安裝距  舉升液壓 缸  972 585 387 縮液壓 組  2750 1650 1100 轉(zhuǎn)液壓 缸  1330 786 544  3壓缸行程與安裝距  通過表得知，液壓虹的行程與安裝距之比小于 合液壓 缸 設(shè)計(jì)要求，驗(yàn)證了液壓缸 設(shè)計(jì)方案可行性。  壓泵 (馬達(dá) )的 選用  壓 泵 （馬達(dá)） 選用計(jì)算公式  選用計(jì)算公式  (a)輸出流量  在給定轉(zhuǎn)速 n 時(shí) ,泵的輸出流量 Q q * n= * L /m  V（ ）                       （ 4中：  q—泵的理論排量 ( mL/r )        n—轉(zhuǎn)速 r/      ηV—泵的容積效率（一般取  (b) 驅(qū)動(dòng)功率  在一定壓力 Δ的驅(qū)動(dòng)功率 N 隨著輸出流量 Q 的變化而變化        Q * P= * K  ? V（ ）(4                                         式中：  ΔP—泵的進(jìn)、出口壓力差（  ηt—泵的容積效 率（一般取  (c)驅(qū)動(dòng)扭矩  在不同的壓力 Δ的驅(qū)動(dòng)扭矩 M q * P=0 4* * ?? （ N ）（ 4 式中：  ηm—泵的機(jī)械效率（一般取  注意：雙聯(lián)泵或多聯(lián)泵為單泵計(jì)算值之和  2、  馬達(dá)選用計(jì)算公式：  塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)  8 (a)輸入流量  在一定轉(zhuǎn)速 n 時(shí)，馬達(dá)的輸入流量 Q                                 q *nm ? （ L/ ）（ 4 q—馬達(dá)的理論排量  (  r ) n—轉(zhuǎn)速  ( r /  ηV—馬達(dá)的容積效率（一般取  (b)輸出功率在一定的壓力 Δ達(dá)的輸出功率 N 隨著輸入流量 Q 的變化而變化  * * t= k  ? （ ）（ 4 ΔP—馬達(dá)的進(jìn)、出口壓力差  ηt —馬達(dá)的總效率（一般取  (c)輸出扭矩  在不同的壓力 Δ達(dá)的輸出扭矩 M q * * m m o r = * - q * m  0 4 *M ? ?????（ N. ）  P 1 P 2 ） * （ N. ）（ 4 ηm—馬達(dá)的機(jī)械效率（一般取  定液壓系統(tǒng)方案  壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算  (a)計(jì)算工作循環(huán)中的最大載荷  對(duì)排出機(jī)構(gòu)進(jìn)行受力分析 ,見圖 4得如下方程：  ???????????0c                 （ 4 ????????????0)(s ?         （ 4  式中： — 推卸油缸的推力  ，也就是 液壓缸的最大載荷  ?  —— 推卸油缸的安裝角度  ??62?  T  —— 壓縮的在車廂四壁產(chǎn)生的摩擦阻力  'T —— 排出板上方對(duì)排出板的作用力    塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)  9 ? —— 為 'T 的傾斜角度  ??45?  W —— 排出板 機(jī)構(gòu) 的重力  — 重量和排出板 機(jī)構(gòu) 重量在底板上產(chǎn)生的摩擦力  1N ， 2N —— 為導(dǎo)軌對(duì)排出板 機(jī)構(gòu) 的法向作用力  由 公式 得，  ??co s' ??（ 4 排出機(jī)構(gòu)的重量計(jì)算  底部鋼管：  ???  7575(??????   式中： A —— 方管邊長(zhǎng)  ( s —— 方管壁厚  ( W —— 每米鋼管重量  (  L  —— 方管長(zhǎng)  (m ) 頂部鋼管：  7575(??????m   側(cè)部鋼管：  8 7  8  5 ??????m   側(cè)部鋼管 1：   8  5 ??????m   側(cè)部鋼管 2：  塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)  10 3 2  8  5 ??????m   側(cè)部鋼管 3：   8  5 ??????m   此 鋼 板 的 理 論 重 量 為 1] ， 所 以 ， 此 鋼 板 重 量 為 ：)0 7    2  ?????m   排出板前板：   ??m   所以，排出機(jī)構(gòu)重量   7654321 )(2 ???????  ????????   因?yàn)椋恍┬×慵扇」浪愕姆绞揭约坝?jì)算誤差  所以，最后取  200?M  (b) 壓縮的在車廂四壁產(chǎn)生的摩擦阻力 T 的計(jì)算  2( ??                             （ 4  ???????   N  式中： a —— 廂體的有效長(zhǎng)度  )(m  b —— 廂體的有效寬度  )(m   c —— 廂體的有效高度  )(m  p —— 壓縮后對(duì)廂體的壓力  )(的單位膨脹力為 6235 3那其對(duì)廂體的壓塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)  11 力 7 48 2 0126 23 5 ???p   f —— 與車廂壁之間的動(dòng)摩擦系數(shù)，查表取 1.0?f  D. 排出板上方對(duì)排出 板的作用力 'T 的計(jì)算  20'                        （ 4 ????   N  式中： L —— 排出板 機(jī)構(gòu)底部長(zhǎng)度  )(m  g —— 重力加速度  )2 取0r —— 壓縮后的密度  3450 (c) 重量和排出板機(jī)構(gòu)重量在底板上產(chǎn)生的摩擦力 計(jì)算  f 0' ??                   （ 4 ??????  5488?  N  式中：  V —— 廂體的容積  312  'f —— 排出板 機(jī)構(gòu) 與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦系數(shù)，查表取 ?f          將上述數(shù)據(jù)代入式（ 5  則 ,                   ? ????62c o s 5 4 8 845c o  4  7 4 9 3 N  2. 確定液壓缸參數(shù)  a. 此液壓缸為三級(jí)液壓缸，各級(jí)壓力和速度可按活塞式液壓缸有關(guān)公式來計(jì)算。  ????????????????????????????? 2121211114（ 4 ? ??????? ???????26  4 4 2 14（ 4 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)  12  式中： 1D —— 一級(jí)液壓缸內(nèi)徑，  2D —— 二級(jí)活塞桿尺寸，  3D —— 三級(jí)活塞桿尺寸  1p  ——  液壓缸工作壓力，初算時(shí)取系統(tǒng)工作壓力  2p  ——  液壓缸回油腔背壓力；為 41 1p  12  ——  活塞桿與液壓缸內(nèi)徑之比，液壓缸采用差動(dòng)連接；比值取 0.7  ——  工作循環(huán)中最大的外負(fù)載；  η ——  液壓缸的機(jī)械效率，一般 η  標(biāo)準(zhǔn)的液壓缸直徑系列取 001 ? [2]。根據(jù) 12 D ?   4 02 0 ??  計(jì)算的結(jié)果在活塞尺寸系列之中，所以取 402 ?  依此類推： ??  標(biāo)準(zhǔn)的活塞桿尺寸系列圓整為 003 ? [2] 根據(jù)已取的缸 徑和活塞桿直徑，計(jì)算液壓缸實(shí)際有效工作面積，無桿腔面積  有桿腔面積  222211 ????? ?  222222212 4 ?????? ?  232223223 (4 ?????? ?  b. 計(jì)算液壓缸的流量  (4)(4 23222221 ???? ??            （ 4 )(4 2321 ? ?  1 00 0) 22 ?????   塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)  13 式中： v ——  排出機(jī)構(gòu)的速度 7.7 c. 液壓泵流量 ,壓力的計(jì)算   液壓泵向液壓缸輸入的最大流量為：若取回路泄漏系數(shù) K= 則泵的流量：            q= 液壓缸的最大工作壓力為 1p =進(jìn)油路上的壓力損失一般為 取 液壓泵的最高工作壓力 ：  M P  2(0 ???  根據(jù)計(jì)算出的泵的流量和工作壓力，由作總體設(shè)計(jì)人員參考。  d.  計(jì)算電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)功率  ?310                     （ 4         式中： p ——  液壓泵的出口壓力（ 其值等于液壓缸的進(jìn)口壓力與泵到液壓缸這段管路壓力損失之和，壓力損失取 102 ??? ；  q  ——  液壓泵輸出流量 (  )， q=10s；  ?  ——  液壓泵的效率，取  [3] 所以：? ? ??????? ??  e. 液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算  ??? 22221121 )(44 ??  ? ? ? ?122221121 4 FD ??? ?              =                       （ 4   式中：  ——  液壓缸密封處摩擦力  由式 5式 5求得 1D 為  ????????????????????????????? 2121211114塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)  14 001 ? ， 402 ? ， 003 ?  壓油 箱 的選擇  該系統(tǒng)為一般液壓傳動(dòng) ,所以在環(huán)境溫度為 C～ 35° C 之間時(shí) ,一般選用 20 號(hào)或 30號(hào)液壓油 0 號(hào)機(jī)械油 ,熱天用 30 號(hào)機(jī)械油。  由與本系統(tǒng)容量較大，故不必進(jìn)行系統(tǒng)溫升的驗(yàn)算。  壓缸缸底和缸蓋的計(jì)算  在中低壓系統(tǒng)中，液壓缸的缸底和缸蓋一般是根據(jù)結(jié)構(gòu)需要進(jìn)行設(shè)計(jì)，不需進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。  壓缸進(jìn)出油口尺寸的確定  液壓缸的進(jìn)出油口尺寸，是根據(jù)油管內(nèi)的平均速度來確定的，要求壓力管路內(nèi)的最大平均流速控制在 4～ 5m/s 以內(nèi)，過大會(huì)造成壓力損失劇增，而使回路效率下降，并會(huì)引起氣蝕、噪音、振動(dòng)等，因此油口不宜過小，一般可按文獻(xiàn) [2]選 用，本系統(tǒng)選用進(jìn)出油口 2的螺紋接頭。  根據(jù)以上計(jì)算及選用的參數(shù)綜合為  表 4體與缸蓋的連接形式  ． 法蘭連接  優(yōu)點(diǎn)：（ 1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低  （ 2）強(qiáng)度較大，能承受高壓  缺點(diǎn)：（ 1）徑向尺寸較大  （ 2）用鋼管焊上法蘭，工藝過程復(fù)雜  螺紋連接  優(yōu)點(diǎn)：（ 1）外型尺寸?。?2）重量較輕  缺點(diǎn)：端部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工藝要求較高  外半環(huán)連接  優(yōu)點(diǎn)：（ 1）結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單（ 2）加工裝備方便  缺點(diǎn)：（ 1）外型尺寸較大（ 2）缸筒開槽，削弱了強(qiáng)度，需增加缸筒壁厚  內(nèi)半環(huán)連接  優(yōu)點(diǎn)：（ 1）外型尺寸?。?2）結(jié)構(gòu)緊湊，重 量較輕  缺點(diǎn)：（ 1）缸筒開槽，削弱了強(qiáng)度（ 2）端部進(jìn)入缸體內(nèi)較長(zhǎng)，安裝時(shí)密封圈易被槽口檫傷  綜合以上，確定液壓缸體與缸蓋的連接結(jié)構(gòu)選用外螺紋連接 [4]。  （ 3）活塞杠導(dǎo)向部分的結(jié)構(gòu)  活塞杠導(dǎo)向部分的結(jié)構(gòu)，包括活塞桿與端蓋﹑導(dǎo)向套的結(jié)構(gòu)，以及密封﹑防塵和鎖緊裝置等。導(dǎo)向套的結(jié)構(gòu)可以做成端蓋整體式直接導(dǎo)向，也可以做成與端蓋分開的導(dǎo)向套結(jié)構(gòu)。后者導(dǎo)向套磨損后便于更換，所以應(yīng)用較普遍。導(dǎo)向套的位置可安裝在密封圈的內(nèi)側(cè)，也可以裝在外側(cè)。  塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)  15 表 4塞桿導(dǎo)向  結(jié)構(gòu)形式  特點(diǎn)  端蓋直接導(dǎo)向  （ 1）端蓋與活塞桿 直接接觸導(dǎo)向，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但磨損后只能更換整個(gè)端蓋。  （ 2）蓋與桿的密封常用 O 型和 Y 型密封圈。  導(dǎo)向套導(dǎo)向  （ 1）導(dǎo)向套與活塞桿接觸支承導(dǎo)向，磨損后便于更換，導(dǎo)向套也  可用耐磨材料。  （ 2）蓋與桿的密封常用 Y 型和 V 型。密封可適用于中高壓液壓缸。  綜合以上各種結(jié)構(gòu)形式，確定采用導(dǎo)向套導(dǎo)向。  根據(jù)密封的部位、溫度、運(yùn)動(dòng)速度的范圍，活塞與缸體的密封形式選用高低唇 Y 形圈，這種密封圈的內(nèi)外兩唇邊長(zhǎng)不同，直接密封用較短唇邊，這樣就不易翻轉(zhuǎn)，一般不要支承。  表 4壓缸基本參數(shù)  缸筒內(nèi)  缸筒外  二級(jí)活塞 桿直徑  三級(jí)活塞桿直徑  進(jìn)出油口連接  公稱直徑  螺紋連接  徑（  徑 (((  200 240 160 100 40 2 活塞桿導(dǎo)向部分的結(jié)構(gòu)，包括活塞桿與端蓋、導(dǎo)向套的結(jié)構(gòu)，以及密封、防塵和鎖緊裝置等?；钊麠U處的密封形式用 密封圈。為了清除活塞桿處外露部分沾附的灰塵，保證油液清潔及減少磨損，在端蓋外側(cè)增加防塵圈，本系統(tǒng)選用無骨架防塵圈。  壓缸主要零件的材料和技術(shù)要求  a. 缸體  材料選用 45 鋼。  內(nèi)徑用 合，粗糙度  m? ,內(nèi)徑圓度、圓柱度不大于直徑公差之半，內(nèi)表面直線度在 500度不大于 面與缸蓋固定時(shí)，端面跳動(dòng)量在直徑 100不大于 防止腐蝕和提高壽命，內(nèi)表面可鍍鉻，層厚 進(jìn)行拋光，缸體外涂外耐腐蝕油漆。  b. 缸蓋  常用材料有： 35 鋼、 45 鋼或鑄鋼；做導(dǎo)向時(shí)選用鑄鐵、耐磨鑄鐵。故可選取前缸蓋缸蓋為 35 鋼。  塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)  16 配合表面的圓度、圓柱度不大于直徑公差之半，端面在對(duì)孔軸線的 垂直度在直徑100不大于 c. 活塞  材料選用  外徑的圓度、圓柱度不大于直徑公差之半，外徑對(duì)內(nèi)孔的徑向跳動(dòng)不大于外徑公差之半，端面對(duì)軸線垂直度在直徑 100不大于 塞外徑用橡膠密封圈密封時(shí)可取 合，內(nèi)孔與活塞桿的配合取  d. 活塞桿  本設(shè)計(jì)中是空心活塞桿，選用的材料為 45 鋼的無縫鋼管。  桿外圓柱面粗糙度為  m? ,材料進(jìn)行熱處理，調(diào)質(zhì) 52～ 58徑的圓度、圓柱度不大于直徑公差之半，外徑表面直線 度在 500度不大于 塞桿與前端蓋采用螺紋連接。  擇各類控制閥  A 確定控制閥的壓力和流量參數(shù)  各控制閥的壓力取決于液壓泵的工作壓力。該壓力值應(yīng)納入中壓系列，壓力參數(shù)確定為  B 確定各類控制閥的型號(hào)  系統(tǒng)工作壓力為 泵的額定最高壓力為 以可以選取額定壓力大于或等于 各種元件，其流量按實(shí)際情況分別選取。  根據(jù)所擬訂的液壓系統(tǒng)圖，按通過的各元件的最大流量來選擇液壓元件的規(guī)格。  a. 溢流閥  溢流閥的壓力調(diào)整值為系統(tǒng)壓力 最高值，其值比泵的最高工作壓力稍大即可，所以選擇溢流閥的型號(hào)為 0。  定壓閥的壓力值為液壓缸工作壓力的 41 ，其值為 以選擇定壓閥的型號(hào)為。  c 閥的型號(hào)為 壓泵裝置  壓泵的安裝方式  泵裝置采用非上置臥式安裝，這種安裝方式與其他安裝方式的比較見表 5 輪   輪設(shè)計(jì)要求   v 帶輪的主要要求是質(zhì)量小且分布均勻、工藝性好、與帶接觸的工作表面加工精度要高，以減少帶 的磨損。轉(zhuǎn)速高時(shí)要進(jìn)行動(dòng)平衡，對(duì)于鑄造和焊接帶輪的內(nèi)應(yīng)力要小。  2．結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)  v 帶輪由輪緣、腹板（輪輻）和輪轂三部分組成。帶輪的外圈環(huán)形部分稱為輪緣，輪緣是帶輪的工作部分，用以安裝傳動(dòng)帶，制有梯形輪槽。由于普通 V 帶兩側(cè)面間的夾角是 40°，為了適應(yīng) V 帶在帶輪上彎曲時(shí)截面變形而使楔角減小，故規(guī)定普通 V 帶輪槽角  為塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)  17 32°、 34°、 36°、 38°（按帶的型號(hào)及帶輪直徑確定），輪槽尺寸見 圖 5在軸上的筒形部分稱為輪轂，是帶輪與軸的聯(lián)接部分。中間部分稱為輪幅（腹板），用來聯(lián)接輪緣與輪轂成一整體。  圖 5通 V 帶輪的輪槽尺寸（摘自   項(xiàng)目   符號(hào)   槽型   Y  Z  A  B  C  D  E  基準(zhǔn)寬度   b p  基準(zhǔn)線上槽深   h 基準(zhǔn)線下槽深   h 槽間距   e  8 ± 12 ± 15 ± 19 ±  37 ±  第一槽對(duì)稱面至端面的距離   f 6  7  9  16  23  28  最小輪緣厚    5  6  10  12  15  帶輪寬   B  B =( z e + 2 f   z —輪槽數(shù)   外徑   d a   輪槽  角  32°  對(duì)應(yīng)的基準(zhǔn)直徑  d d  ≤ 60  -  -  -  -  -  -  34°  -  ≤ 80  ≤ 118  ≤ 190  ≤ 315  -  -  36°  60  -  -  -  -  ≤ 475  ≤ 600  38°  -  ＞  80  ＞  118  ＞  190  ＞  315  ＞  475  ＞  600  極限偏差   ± 1  ± 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)  18 輪的類型  V 帶輪按腹板（輪輻）結(jié)構(gòu)的不同分為以下幾種型式：  （ 1）  實(shí)心帶 輪：用于尺寸較小的帶輪 ((3)d 時(shí) )，如圖 5   （ 2）  腹板帶輪：用于中小尺寸的帶輪 ( 300 )，如圖 5  （ 3）  孔板帶輪：用于尺寸較大的帶輪 ((d)＞  100  )，如圖 5  （ 4）  橢圓輪輻帶輪：用于尺寸大的帶輪 ( 500 )，如圖 5 （ a）               （ b）              （ c）                  （ d）  圖 5輪結(jié)構(gòu)類型  輪槽截面尺寸見表 5中各尺寸關(guān)系如下 1d = ~ d（ ）. d 為軸的直徑，  ，  當(dāng) ， L=B  ，  . . 。  。   。  。  。   。  。   式中： P 是傳遞的功率，  n 是帶輪的轉(zhuǎn)速， r/輪輻數(shù)。  園林綠地是城市規(guī)劃的重要組成部分，它與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、人民生活、城市的建筑、道路系統(tǒng)、地上地下管線布局都有密切關(guān)系，為了更好地發(fā)揮園林綠地的綜合功能，必須在城市中按照一定的要求規(guī)劃安排各類型的園林綠地，只有形成 園林綠地系統(tǒng)，才能收到保護(hù)生態(tài)環(huán)境、發(fā)展旅游、完善投資環(huán)境、改善人民生活條件的實(shí)效。   近年來，由于觀念上和認(rèn)識(shí)上的偏差，使得園林綠化建設(shè)中存在著注重視覺形象而忽略環(huán)境效益的現(xiàn)象。隨著經(jīng) 濟(jì)的迅速發(fā)展，在一些率先富裕起來的地區(qū)，追求豪華奢侈、鋪張浪費(fèi)的風(fēng)氣十分盛行，園林綠化建設(shè)中攀比斗富之風(fēng)愈演愈烈。在追新求異、急功近利的建設(shè)思想指導(dǎo)下，各種奇花異木飄洋過海，大樹移栽之風(fēng)屢禁不止。不僅如此，一些塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)  19 違背自然規(guī)律的園林綠化手法，如反季節(jié)栽種和逆境栽植，追求視覺形象的挖湖堆 山，甚至填湖造園等等，屢見不鮮。不講科學(xué)的園 林綠化建設(shè)，不僅造成寶貴的水土、植物資源的嚴(yán)重浪費(fèi)，而且耗費(fèi)巨資帶來的是當(dāng)?shù)鼐坝^特色的嚴(yán)重喪失。   建設(shè)節(jié)約型園林綠化是深入貫徹科學(xué)發(fā)展觀的必然要求?？茖W(xué)發(fā)展觀的內(nèi)容之一就是實(shí)現(xiàn)人與自然相和諧，推進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與人口、資源、環(huán)境相協(xié)調(diào)，堅(jiān)持走生產(chǎn)發(fā)展、生活富裕、生態(tài)良好的文明發(fā)展之路。營(yíng)造良好的生態(tài)環(huán)境是城市園林綠化產(chǎn)生和存在的本質(zhì)要求，而生態(tài)理念的貫徹與節(jié)約理念的實(shí)現(xiàn)有著內(nèi)在的、密切的和必然的聯(lián)系。城市園林綠化的功能決定了其自身必須是節(jié)約型的，只有體現(xiàn)了節(jié)約，才能使城市園林綠化實(shí)現(xiàn)本質(zhì)功能，走健康發(fā)展道路。   總  結(jié)  雖然每學(xué)期都安排了課程設(shè)計(jì)或者實(shí)習(xí)，但是沒有一次像這樣的設(shè)計(jì)能與此次相比，設(shè)計(jì)限定了時(shí)間長(zhǎng)，而且是一個(gè)人一個(gè)課題要求更為嚴(yán)格，任務(wù)更加繁多、細(xì)致、更加嚴(yán)格、 設(shè)計(jì)要求的獨(dú)立性更加高。要我們充分利用在校期間所學(xué)的課程的專業(yè)知識(shí)理解、掌握和實(shí)際運(yùn)用的靈活度。在對(duì)設(shè)計(jì)態(tài)度上是認(rèn)真的積極的。  通過近一學(xué)期畢業(yè)設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)，給我最深的感受就是我的設(shè)計(jì)思維得到了很大的鍛煉與提高。作為一名實(shí)際人員要設(shè)計(jì)出有創(chuàng)意而功能齊全的產(chǎn)品，就必須做一個(gè)生活的有心人。多留意觀察我夢(mèng)身邊的每一個(gè)機(jī)械產(chǎn)品，只有這樣感性認(rèn)識(shí)豐富了， 才能使我們的設(shè)計(jì)思路具有創(chuàng)造性。  致  謝  在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中也使我們的同學(xué)關(guān)系更進(jìn)一步了，同學(xué)之間互相幫助，有什么不懂的大家在一起商量，聽聽不同的看法對(duì)我們更好的理解知識(shí)，所以在這里非常感謝幫助我的同學(xué)。  在此更要感謝我的導(dǎo)師 郭文松 和專業(yè)老師，是你們的細(xì)心指導(dǎo)和關(guān)懷，使我能夠順利的完成畢業(yè)論文。在我的學(xué)業(yè)和論文的研究工作中無不傾注著老師們辛勤的汗水和心血。老師的嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)態(tài)度、淵博的知識(shí)、無私的奉獻(xiàn)精神使我深受啟迪。從尊敬的導(dǎo)師身上，我不僅學(xué)到了扎實(shí)、寬廣的專業(yè)知識(shí)，也學(xué)到了做人的道理。在此我要向我的導(dǎo)師致以 最衷心的感謝和深深的敬意。  塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)  20 參考文獻(xiàn)  [1]濮良貴  陳國(guó)定  吳立言 M]機(jī)械工業(yè)出版社 ,1995. 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