校直机设计-开发者社区

2 设计要求

（1）已知原始数据及工作条件
① 校直机所要校直的工件，板簧规格为25×90mm；
② 工作地点为室内，工作平稳；
③ 校直液压缸载荷400kN。
（2）设计成果
① 毕业设计说明书1份，不少于40页；
② 零件三维造型及装配模型，电子文件：一套；
③ 所有非标零件图（标准CAD图电子文件）电子文件：一套；
④ 相对复杂的非标零件打印图纸：3张，A3图幅；
⑤ 装配图（标准CAD图电子文件）：1张；
⑥ 实物模型制作：1个。

3 设计方案

为实现校直机的校直工作，需要设计类似校直垫板来对工件进行挤压校直，此过程又需要有合适的机构带动其运动，最终选择传动方式对此机构进行传动工作。
3.1 总体结构组成及其工作原理
校直机是对各种轴杆类零件在进行热处理后产生的弯曲变形进行校直的设备，在汽车、机械等行业应用广泛。校直机系统结构功能可以分成三大部分：将热处理后的工件放置固定位置；机构推动校直垫板；挤压工件校直。
校直机首先由工作台为底，工件放置部分为抬起装配体。活塞带动主动摇杆机构，同时主动摇杆机构通过连杆带动被动摇杆机构，主被动摇杆机构推动活动座板上的校直垫板对工件进行挤压校直。

图3.1 校直机结构图
以上图中主要零部件：1-抬起装配体、2-校直垫板、3-摇杆轴、4-被动摇杆机构、5-外罩、6-支撑板、7-主动摇杆机构、8-活动座板、9-连杆、10-工作台。
3.2 传动方案设计
传动系统是将原动机即电动机和执行系统进行连接的中间装置。它的根本任务是将原动机的动力按执行系统的所需要的动作进行转换并传递给执行系统。传动系统的具体功能通常包括以下几个方面：减速或增速；变速；增大转矩；改变运动形式；分配运动和动力；实现某些操纵和控制功能[8]。
3.2.1 传动方案的选择
（1）机械传动
机械传动是机械自动化中非常常用的一种传动方式。关键是要使用机械设备来传递动力。分为两类：一类是通过零件之间的滑动摩擦来传递动力和摩擦传动，另一类是通过将活动零件与从动零件啮合进行动力传递。
机械传动有多种形式，其关键可分为两类：
① 动力的摩擦传动和部件之间的滑动运动，包括皮带传动，绳索传动和摩擦轮传动。摩擦传动容易完成无级变速，大多数可以集成到传动装置中，且轴距较大。过载打滑还可以起到缓冲和维护传动装置的作用，但是这种类型的传动通常不能用于高功率的地方，无法确保准确的传动比。
② 通过活动部件和从动部件的啮合来传递动力，包括齿轮传动、链传动、螺旋传动和谐波传动等。啮合传动装置可用于大功率场合，传动比准确，但一般要求较高的生产精度和安装精度。
根据机械的运动形式，设计出下图所示机械传动方案。

图3.2 机械传动简图

4 主要部件设计

4.1 电动机的选型
快速空载时所需功率与最大工进时所需功率，取两者较大值作为选择电动机规格的依据。
已知液压油缸快进时的外负载为0N，将进油路的压力损失则定为0.5MPa，故快进时所需的功率为：

5 液压系统设计

5.1 总体方案设计
根据上网查询相关液压系统的资料，了解学习到校直机液压传动系统的主要组成部分，对此进行设计，再根据参数拟定液压系统工作原理图，计算和选择液压元件。
校直垫板的推动采用液压传动，当热处理后的工件将放置到校直机上时，校直油缸带动主被动摇杆驱动校直垫板挤压工件，完成对工件的校直工作。液压系统所引导设备的运动形式为直线往复运动和摆动[15]。
电机带动液压泵将油箱里的液体介质通过油管运输至液压缸为其提供动力，驱动主被动摇杆带动校直垫板进行挤压运动。
液压控制回路设计，校直机的液压系统是校直修正的动力源，控制回路如图所示。

图5.1 传动原理图
泵站采用结构紧凑的油泵电机组，变量泵可根据工作状况调节设定工作流量和工作压力，工作噪音低。