大型有轨锻造操作机行走机构设计.pdf

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1、文章编号：1672—0121(2014)06—0043—03大型有轨锻造操作机行走机构设计卫凌云1,2，张营杰1'21牛勇1,2，冯东晓1'21杜学斌1,2(1．金属挤压与锻造装备技术国家重点实验室，陕西西安710032；2．中国重型机械研究院股份公司，陕西西安710032)摘要：行走机构是有轨锻造操作机的关键部件，其结构优劣决定着设备运行的稳定性和控制的精确性，其性能直接影响着锻造生产效率和锻件质量。本文论述了有轨锻造操作机行走机构的结构及特点，提出了行走无隙传动系统，为大型锻造操作机的研发提供了设计思路。关键词：机械设计；锻

2、造操作机；行走机构；无隙传动系统中图分类号：TG316．8文献标识ti-q：A0前言一般采用液压马达做动力源的液压驱动装置，为适应大型自由锻造压机快速发展的需要，与并根据操作机运动质量要求设计不同数量的驱动轮之配套的锻造操作机出现了重载大吨位、高精度、自组。驱动装置安装在车体底部，按照设计要求左右成动化的发展趋势，因此，必须设计新的结构形式、采组对称安装。驱动轮为销齿轮，与销轴齿条啮合带动用先进的控制方式以实现设备高性能可靠运行。大车行走，克服了普通链条因连接容易松动、启停时大型有轨锻造操作机具有大车行走、钳口夹持、晃动等引起的

3、运动不平稳、控制精度低等缺陷。销齿钳头回转、钳杆升降倾斜及垂直、水平缓冲等功能。轮上安装有光电编码器对齿轮运动进行实时检测，行走功能是其关键功能之一，其结构优劣决定着设为行走精度控制提供依据。备运行的稳定性和控制的精确性，其性能直接影响大车车轮在轨道上行走，对运动车体起支撑作着锻造生产效率和锻件质量。用，并不对设备提供驱动力。带有凸缘设计的车轮与轨道配合，保证了操作机车体运行中与压机的对中1行走机构的结构及特点性。行走机构主要由车体、驱动装置、行走轮组、行该行走机构具有如下特点：采用了液压马达驱走轨道及行程控制系统等组成，其结构

4、如图1所示。动方式，不需要增加额外的变速器，只需液压控制系车体采用焊接组合结构。左右两侧墙板与连接体为统调节输入液压马达的流量即可改变其行走速度，焊接结构，带连接体的左右墙板通过键和螺栓与中实现无级变速；车体行走驱动装置采用销齿轮与齿间连接机构组成车体框架。条啮合，可实现无齿隙传动，减小了冲击，运行平稳12345且控制精度高；在轨道上行走车轮的带凸缘设计，确保操作机车体运行中与压机的对中性，实现快速平稳运行。2行走机构的设计2．1总驱动力的计算图1行走机构结构图1．行走轨道2．驱动装置3．车体4．行走轮组参数5．行程控制系统数量

5、驱动收稿日期：2014—07—17作者简介：卫凌云(1972一)，女，高级工程师，从事重型锻压装备与工轮组艺研究作机及锻件的综合质量引起2一最大行走速度，m／min；的车轮支撑力和车轮与轨道一最快工作转速，r／min。的摩擦力、产生加速度所需齿轮齿数的计算按下式计算：要的驱动力。图2为行走轮=一D(＼7)／在运行时的受力分析简图。通过上式计算出齿轮齿数后进行圆整，取为整以下计算行走轮系在开数，重新计算齿轮节圆直径。始运行时所需要的总驱动图2行走轮受力分析简图2．5销齿传动的强度计算力：1．行走轮2．行走轨道2．5．1接触强度校核

6、F驱=f+ma(1)式中：F驱——行走轮运行时所需要的驱动力，N；O-H≥H](8)产一行走轮运行时的摩擦力，N。f=Gtx；齿轮的接触强度根据上式校核，满足上式设计m——操作机及锻件的综合质量，kg；满足要求，否则需要重新设计。～操作机行走时的加速度，a取1．5-2m／sz；2．5．2弯曲强度校核G——操作机及锻件的综合重力，N；2．5．2．1齿轮验算，t一行走轮与轨道之间的摩擦系数，滚动摩=≤(9)擦系数取0．001。2．2总驱动力矩的计算式中：or——轮齿计算弯曲应力，kg／mm；驱动力矩是马达选型的依据，根据驱动轮的数6

7、——齿轮宽度，mm；量确定马达的扭矩。P一销齿齿距或齿轮节距，mm；M驱=KF驱R轮(2)]——材料许用弯曲应力，kg／mm。式中：M驱——总驱动力矩，Nm；2．5．2．2销齿验算轮——行走轮半径，m；F2=≤【F2](10)K——计算系数，K取1．2。式中：一销齿计算弯曲应力，kg／mm；2．3每个马达的驱动扭矩6——齿轮宽度，mm；M淡：堕韭(3)，J——夹板间距，mm；式中：_马达——每个马达的驱动扭矩，Nm；[orR]——材料许用弯曲应力，kg／mm。——驱动轮数量。2．5．3夹板挤压强度校核2．4销齿传动的几何计算(r

8、P≤[(11)2．4．1销齿直径的确定式中：——夹板挤压强度，kg／mm；≥(4)6一销轮夹板厚度，mm；式中：d——销齿直径，mm；，J——夹板间距，mm；H]——材料许用接触应力，kg／cm；[——材料许用挤压应力，kg／mm。，广—一每个驱动轮所要传达的扭