机械5

摘要 本文阐述了掩护式液压支架的设计过程，包括液压支架的整体设计，结构设计，强度校核等。文中采用VB程序对四连杆进行优化设计计算，避免了传统复杂费时的试算法，同时又能有效的地控制顶梁前端点运动的双纽线轨迹的宽度在30mm以内，更好的达到液压支架的设计要求。液压支架的设计、制造和使用，从1954年英国研制成功了液压支架发展到现在，已经基本成熟，它已经形成了能适应各种不同煤矿地质条件的各类液压支架。支架的部件设计包括立柱，推移千斤顶，底座等部件的设计。本设计中采用单伸缩双作用式立柱，底座采用整体箱式结构。千斤顶采用浮动推移千斤顶，以减少推熘力，增大移架力。 关键词：液压支架；四连杆；优化设计；立柱；底座 目录 前言1 1绪论2 1.1液压支架现状及发展趋势2 1.1.1液压支架现状2 1.1.2液压支架的发展趋势3 1.2液压支架的组成、分类及支护方式4 1.2.1液压支架的组成4 1.2.2液压支架的分类4 1.2.3液压支架的支护方式6 1.3液压支架的工作原理及工作特性7 1.3.1液压支架的工作原理7 1.3.2液压支架工作特性8 2液压支架总体设计10 2.1液压支架的选型10 2.1.1设计的原始条件10 2.1.2架型选择的主要依据和考虑因素10 2.1.3架型选择12 2.2液压支架的参数确定12 2.2.1支架结构高度12 2.2.2中心距和宽度的确定13 2.2.3配套设备选择13 2.2.4四连杆机构的设计15 2.2.5底座长度的确定21 2.2.6顶梁长度的确定22 2.2.7立柱柱窝位置的确定23 2.2.8支架支护面积的确定26 2.2.9支架理论支护强度和支护阻力确定27 3液压支架主要部件的设计29 3.1顶梁29 3.1.1功能作用29 3.1.2结构形式29 3.1.3尺寸确定30 3.2掩护梁30 3.2.1掩护梁的功能30 3.2.2结构型式30 3.2.3尺寸确定31 3.3前、后连杆的设计31 3.3.1前、后连杆的功能31 3.3.2结构型式31 3.4推移装置32 3.4.1推移装置的功能32 3.4.2对推移装置的要求32 3.4.3结构形式与特点32 3.4.4推移千斤顶的工作原理33 3.4.5推移千斤顶尺寸确定33 3.5立柱34 3.5.1立柱的基本组成与特点34 3.5.2立柱的结构及技术参数确定35 4液压支架的受力分析与计算41 4.1掩护式液压支架受力分析41 4.2液压支架受力计算41 4.3计算各运动点的坐标42 4.4顶梁支护阻力和作用点位置43 4.5顶梁和掩护梁铰点受力44 4.6前、后连杆的约束力44 4.7底座反作用力45 5底座设计47 5.1底座功能47 5.2底座结构型式选择47 5.3底座尺寸确定47 5.4底座强度计算48 5.4.1底座受力分析48 5.4.2底座受力计算49 5.4.3底座弯矩图49 5.4.4底座强度校核50 6液压支架液压系统设计53 6.1液压支架传动系统的基本要求53 6.2液压支架的液压传动特点53 6.3液压支架的液压系统拟订54 6.3.1立柱系统54 6.3.2阀的选取55 6.3.3支架液压系统57 7结论59 致谢60 参考文献61