第204章 旋耕机液压与传动系统设计
许成梁看完这些资料,心里更有底了。
他把资料整理成文字,分别交给张远和小刘参考。
小刘拿到资料后,立刻开始研究液压马达的选型。
他翻开液压元件样本册,一个型号一个型号地对比。
“许科长,这里推荐的是十五千瓦的液压马达。”
他拿着样本册找到许成梁,“我看了几个厂家的产品,天津液压件厂的YM-15型比较合适。”
“参数怎么样?”
许成梁问道。
“额定功率十五千瓦,额定转速每分钟四百转,最大扭矩三百六十牛米。”
小刘说道,“价格是一千二百元一台。”
“嗯,这个马达参数不错。”
许成梁说道,“不过我觉得十五千瓦可能有点小,在坚硬土质中作业时,功率可能不够。”
“那要多大功率的?”
小刘问道。
“至少要十八千瓦。”
许成梁说道,“咱们设计产品要留有余量,不能刚好够用就行。”
“十八千瓦的马达,天津液压件厂也有。”
小刘翻着样本册说道,“YM-18型,额定功率十八千瓦,额定转速每分钟四百转,最大扭矩四百三十牛米。价格是一千五百元。”
“就用这个型号。”
许成梁拍板道,“虽然贵了三百块,但性能更可靠。”
“好的,我按这个型号设计液压回路。”
小刘说道。
接下来几天,小刘埋头设计液压系统。
他在设计室里,对着一张大图纸反复画线、擦除、再画线。
液压系统包括液压泵、液压马达、控制阀、油箱、油管等部件。
每个部件的参数都要精确计算,每条油路的走向都要合理布置。
“这个液压泵用什么型号?”
他自言自语地说道,“液压马达功率十八千瓦,需要的流量是每分钟四十五升。”
他拿起计算器,快速按了几下。
“流量四十五升,压力十六兆帕,那液压泵的排量要每转七十五毫升。”
他在样本册里找到合适的型号。
“CB-B80型齿轮泵,排量每转八十毫升,压力十八兆帕,价格八百五十元。”
“就用这个。”
他在图纸上标注型号。
控制阀的选择也很关键。
“控制阀要能调节流量,还要能换向。”
小刘想了想,“用比例流量阀,可以无级调速。”
他找到合适的型号。
“EFBG-03型比例流量阀,流量范围每分钟零到六十升,控制精度百分之二,价格一千一百元。”
“贵是贵了点,但性能好。”
他在图纸上标注。
油箱的容积也要计算。
“液压系统的油箱容积,一般是液压泵流量的三到五倍。”
小刘说道,“液压泵流量每分钟四十五升,油箱容积至少要一百五十升。”
他在图纸上画了一个长方形的油箱。
“长八十厘米,宽五十厘米,高四十厘米,容积正好一百六十升。”
油管的走向也要仔细规划。
“从液压泵到控制阀的油管,要用高压软管。”
他在图纸上画线,“从控制阀到液压马达,也要用高压软管。回油管用中压软管就行。”
他还在液压回路里增加了一个溢流阀和一个滤油器。
“溢流阀可以保护系统,防止压力过高。滤油器可以过滤杂质,保护液压元件。”
经过一周的努力,小刘终于把液压系统的详细图纸画出来了。
图纸上清楚地标注了每个部件的型号、安装位置、油路走向、技术参数。
“许科长,您看看这个设计。”
他把图纸拿给许成梁。
许成梁铺开图纸,从头到尾仔细看了一遍。
他拿起铅笔,在几个地方做了标记。
“小刘,你这个设计整体很好,但有几个地方需要改进。”
他指着图纸说道,“首先,溢流阀的位置不对。你把它装在液压泵出口,这样虽然能保护系统,但会增加液压泵的负担。应该把溢流阀装在控制阀和液压马达之间,这样更合理。”
“对,我明白了。”
小刘拿起笔记录。
“其次,你的液压回路缺少蓄能器。”
许成梁说道,“旋耕作业时,液压马达的负载变化很大,蓄能器可以吸收压力波动,保护系统稳定。”
“需要多大容积的蓄能器?”
小刘问道。
“至少十升。”
许成梁说道,“装在液压马达进油口前面,效果最好。”
“好的,我加上。”
小刘说道。
“还有,油管的走向要避开高温区域。”
许成梁指着图纸上的一条线说道,“你这条回油管靠排气管太近,油温会升高,影响液压油的性能。要改到另一侧。”
“我马上改。”
小刘说道。
“最后一点,滤油器要用精度高的。”
许成梁说道,“液压马达是精密元件,对油液清洁度要求很高。滤油器的过滤精度要达到十微米,不能用二十微米的。”
“明白,我换成十微米的。”
小刘说道。
他拿着图纸回到设计室,按照许成梁的意见逐一修改。
两天后,修改完的图纸拿给许成梁审核,这次再也挑不出毛病了。
另一边,张远也在紧张地设计传动系统。
他在办公桌前,对着一堆齿轮传动的计算公式发愁。
“许科长,这个齿轮传动的设计,我有点拿不准。”
他找到许成梁说道,“液压马达的转速是每分钟四百转,旋耕刀轴的转速要每分钟一百三十转左右,减速比是一比三。”
“嗯,减速比没问题。”
许成梁点头。
“问题是齿轮的模数和齿数怎么选。”
张远说道,“模数大了,齿轮强度够,但体积太大。模数小了,体积小,但强度不够。”
“这样吧。”
许成梁说道,“咱们参考一下山东厂的经验。我记得他们在齿轮传动设计上很有经验。”
“对啊,我怎么忘了。”
张远说道,“山东厂给咱们派了技术人员,我去问问他们。”
山东厂派来的技术人员姓孙,是个五十多岁的老工程师。
他在机械设计方面有三十多年的经验,特别擅长齿轮传动设计。
张远拿着图纸找到孙工。
“孙工,我想请教您一个问题。”
他把图纸摊开,“这个旋耕机的齿轮传动,我不太确定齿轮参数怎么选。”
孙工推了推眼镜,仔细看着图纸。
“小张,你这个设计思路是对的。”
他说道,“减速比一比三,分两级减速,第一级一比一点五,第二级一比二,这样很合理。”
“那齿轮的模数和齿数呢?”
张远问道。
“第一级齿轮,我建议用模数六。”
孙工拿起笔,在纸上计算,“主动齿轮齿数三十,从动齿轮齿数四十五,中心距二百二十五毫米。”
“模数六,会不会太大?”
张远有些担心。
“不大。”
孙工说道,“旋耕机的工作负荷很大,齿轮要承受很大的扭矩。模数小了,齿轮容易断齿。”
他停顿了一下,继续说道:“第二级齿轮,用模数八。主动齿轮齿数二十五,从动齿轮齿数五十,中心距三百毫米。”
“模数八?”
张远有些吃惊,“这么大的齿轮,重量会不会太重?”
“重是重了点,但可靠。”
孙工说道,“农机产品跟工业设备不一样,要经得起折腾。宁可重一点,也不能出故障。”
“我明白了。”
张远点头,“那齿轮的材料用什么?”
“用20CrMnTi合金钢。”
孙工说道,“这种钢的强度高,韧性好,适合做齿轮。加工完后要渗碳淬火,表面硬度要达到HRC五十八到六十二。”
“渗碳淬火的工艺参数是多少?”
张远拿起笔记录。
“渗碳温度九百二十度,渗碳时间八小时,渗层深度一点二毫米。”
孙工说道,“淬火温度八百四十度,淬火介质用油,回火温度一百八十度。”
“孙工,您的经验太丰富了。”
张远由衷地说道。
“这都是多年积累的。”
孙工笑着说道,“你们年轻人好好学,以后经验也会越来越丰富。”
张远拿着孙工的建议,重新修改了齿轮传动的设计。
他按照孙工说的参数,把齿轮的模数、齿数、材料、热处理工艺都标注在图纸上。
“许科长,齿轮传动的设计改好了。”
他把图纸拿给许成梁,“孙工给了很多宝贵意见。”
许成梁看了看图纸,满意地点头。
“孙工确实是老前辈,经验丰富。”
他说道,“你要多向他请教,把人家的经验学到手。”
“我会的。”
张远说道。
液压系统和传动系统的设计都完成后,下一步就是试制样机了。
许成梁召集项目组开会,布置试制任务。
“同志们,设计图纸已经完成了,下面进入试制阶段。”
他说道,“试制的目标是验证设计方案是否可行,发现问题及时改进。”
“许科长,试制几台?”
张远问道。
“先制造三台。”
许成梁说道,“一台留在厂里调试,两台送到农场实地测试。”
“好的。”
张远说道。
“小刘,你负责采购液压元件。”
许成梁分配任务,“液压马达、液压泵、控制阀这些,都要采购原厂配件,不能用替代品。”
“明白。”
小刘说道。
“张哥,你负责跟机加工车间对接。”
许成梁又说道,“齿轮、轴、机架这些零部件,要严格按照图纸加工,精度一定要保证。”
“没问题。”
张远答应道。
“小王,你负责编写试制工艺文件。”
许成梁继续说道,“每个零部件的加工工艺、装配工艺,都要写清楚。”
“好的,许科长。”
小王说道。
接下来一个月,旋耕机项目进入了紧张的试制阶段。
小刘拿着采购清单,跑遍了京城的液压件供应商。
“同志,我要采购YM-18型液压马达,三台。”
他在天津液压件厂京城办事处说道。
“三台?”
办事处的工作人员说道,“这个型号比较紧俏,要等一周才能到货。”
“一周就一周。”
小刘说道,“我先交定金。”
他又去采购液压泵、控制阀、滤油器等部件。
每一个部件都要仔细检查,确保质量合格。
“这个控制阀,你们有检验报告吗?”
他问供应商。
“有,这是出厂检验报告。”
供应商拿出一份文件。
小刘仔细看了看,上面标注着控制阀的各项性能参数,都符合要求。
“好,我要三台。”
他说道。
经过半个月的采购,所有液压元件都到齐了。
小刘把这些部件整整齐齐地摆放在仓库里,等待装配。
机加工车间也开始加工旋耕机的零部件。
齿轮的加工是最难的,要求精度很高。
“老李,这个齿轮的齿形精度要达到七级。”
车间主任对着图纸说道,“咱们车间能加工出来吗?”
“能是能,但得用滚齿机。”
老李师傅说道,“而且要用好一点的刀具,不然精度保证不了。”
“那就用最好的刀具。”
车间主任说道,“这个项目是厂里的重点,不能出差错。”
老李师傅拿到齿轮毛坯,仔细检查了一遍。
“这个毛坯质量不错,没有气孔和夹渣。”
他满意地点头。
他把毛坯固定在滚齿机上,装上刀具,开始加工。
滚齿机发出有节奏的响声,刀具一点一点地切削齿形。
老李师傅眼睛紧紧盯着刀具,手不停地调整进给量。
“慢慢来,不能着急。”
他自言自语地说道,“齿形精度要求高,得一刀一刀慢慢磨。”
经过三天的精心加工,第一批齿轮终于加工出来了。
老李师傅拿起齿轮,对着光线仔细观察齿形。
“嗯,齿形很光滑,没有毛刺。”
他拿起游标卡尺,测量齿顶圆直径。
“误差在零点零五毫米以内,合格。”
他又用齿轮检测仪,检查齿形精度。
“齿形精度七级,符合要求。”
他满意地说道。
加工好的齿轮被送到热处理车间,进行渗碳淬火。
热处理师傅把齿轮放进渗碳炉,加热到九百二十度。
“保温八小时,让碳元素充分渗入。”
他看着温度计说道。
八小时后,他把齿轮取出来,迅速放入淬火油中。
齿轮在油中发出“嗞嗞”的声音,冒起一股白烟。
“冷却要均匀,不能局部过冷。”
师傅控制着冷却速度。
淬火后,齿轮又被送去回火。
回火温度一百八十度,保温两小时,消除内应力。
经过渗碳淬火和回火,齿轮的表面硬度达到了HRC六十,完全符合设计要求。
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