（毕业设计全套）飞行模拟转台设计（打包下载）

符合的标准。

工作台与盖板之间的连接和对油缸底盖的顶升都采用了六角头螺栓，并符合的标准。

油缸的壁厚校验油缸的额定压力应低于定极限式中额定工作压力油缸外径，本次为油缸内径，本次为油缸材料屈服强度。

油缸的材料为号钢，查表可得由此可知上式右边.液压缸最大工作载荷为，面积为.其中为最大工作载荷，本次为。

经校验，油缸壁所受压力在许可范围之内。

.传动系统结构分析与计算传动系统是由电动机提供动力，为了防止在启动和关闭是电动机受到冲击，在电动机与轴连接处采用离合器，然后通过皮带轮将动力传到工作台带动工作台旋转，从而达到模拟飞行的转动。

由于工作时平台上将放重物为了减少轴承所承受的稠向力，所以在工作台下用滚球与支撑台接触，既减少了对轴承的力而且采用滚珠是滚动摩檫使得摩檫力不是很大从而所需要的转距不大。

该系统由电动机离合器皮带轮以及轴和轴承组成。

其结构图如图所示。

图传动机构图电动机的选择电动机是已经系列化了的标准产品。

在设计中，主要根据所需电动机的输出功率工作条件及经济要求，从产品目录中选择其类型结构形式容量功率和转速并确定其型号。

电动机类型的选择因为三相交流异步电动机特别是鼠笼式感应电动机具有结构简单，工作可靠，价格便宜和维护方便等优点，所以应用广泛。

尤其在中小功率，无须调速而又长期带动稳定或变动载荷的设备中用得较多。

在选择电动机的类型时，主要考虑的是静载荷或惯性载荷的大小，工作机械长期连续工作还是重复短时工作，工作环境是否多灰尘或水土飞溅等方面。

对于般用途，无特殊要求的工作机械如机床，鼓风机，水泵等通常选用或型电动机。

对于灰尘较多或水土飞溅的地方如磨粉机，碾米机，农用机械，矿山机械等则必须选用型封闭自冷式电动机。

对于起动载荷或惯性载荷较大的机械如连续运输机械，压缩机，锤击机，柱塞式泵等，则宜选用或型电动机。

对于各种型式的起重机，牵引机和冶金机械设备等，必须选用，型起重及冶金用三相异步电动机。

电动机转速的选择同功率的异步电动机有每分钟转速为的几种。

当工作机械如鼓风机，压缩机等转速较高时，般选用同步转速为转分的电动机较为经济。

如果工作机械的转速太低即传动装置的总传动比太大，将导致传动装置机构复杂，价格较高，所以需要全面考虑。

在般机械中和转分的电动机用得最多。

它们适应性大，供应普遍。

同步转速为转分的电动机，只有要求低转速，在功率较大，起动次数频繁等情况下才使用。

电动机功率的选择电动机功率的选择与电动机本身发热，载荷大小，工作时间的长短有关，因此应根据不同的工作情况考虑。

对于长期连续工作，载荷稳定或很少变化的工作机械，般应根据电动机的额定功率约大于所需功率来选择电动机。

可以通过以下几种方法确定电动机的功率.可以在测定和估算出工作机构的有用功率，查表得到有关机械传动的效率之后，运用公式计算.看看功率相仿的同类型机械所用的电动机，进行类比选择。

.假如根据同类机器进行仿造，需要重新考虑电动机功率，则可先用钳型电流表测定机器的满载电流，然后按“.安约需千瓦”的经验数据估算出来。

电动机的计算和具体选择由于工作台最大载荷为，约为。

由，式中摩檫力，单位摩檫系数，单位物体重力，单位扭距，单位力臂长度，单位。

在额定状态下运行时有式中转速，单位。

可估算出.考虑到带传动离合器和设计余量取该电动机的额定功率为.。

据以上计算所得电动机参数以及考虑到电机工作的环境选择砂轮电动机的型号为。

其功率为.，同步转速为，满载转速为电流.效率.功率因数.，堵转电流为额定电流的倍，堵转转矩为额定转矩的倍。

系例三相异步电动机完全封闭，外扇冷式鼠笼型结构。

具有设计新颖造型美观噪声低效率和转矩较高起动性能好结构紧凑使用维护方便等优点。

整机采用级绝缘，且按国际惯例的绝缘结构评定方法设计，从而大大提高了整机安全可靠性。

计算各轴的转距及尺寸设计与校核.轴转距计算取轴的离合器的传动效率为.轴轴由于设计的方案中，与轴进行装配的零件只有离合器，重量都比较轻，故所受的弯矩很小，可以忽略不计。

因此下面将主要校核轴径尺寸轴的刚度以及轴的扭转变形。

.轴尺寸设计根据轴的扭转强度条件为其中为扭转切应力，单位为为轴所受的扭矩，单位为.为轴的抗扭截面系数，单位为为轴的转速，单位为为轴传递的功率，单位为为计算截面处的直径，单位为由上式可得的直径其中根据所选轴的材料为号钢，查表，取则对于轴所以取与离合器配合段的轴径为，则另端安装皮带轮处的直径为。

对于轴所以取与皮带轮配合段的轴径为，则另端安装工作台处的直径为并采用花键形式。

.校核各轴的扭转刚度根据下面公式进行校荷各轴设计时，各轴选材都为号钢，其，在这里取，由于各轴的结构形式基本相同，故它们的扭距图也相同。

如下图所示图各轴的扭矩示意图对于轴故合适。

对于轴故合适。

.校核各轴的扭转变形校核各轴的扭转变形，主要根据下面的公式进行计算式中为轴所受的扭距，单位为.为轴的材料的剪切弹性摸量，单位为，对于钢材，为轴截面的极惯性矩，单位为，对于圆轴，为轴的长度，取单位长度轴的扭转刚度条件为其中为轴每米长的允许扭转角，与轴的使用场合有关。

对于般传动轴，可取，在这里取.。

对于轴故安全。

对于轴故安全。

键的选择与校核在设计完轴的尺寸和确定完联轴器的类型后，由于各轴所获得的转矩是通过轴和联轴器之间的键联接方式实验的，所以下面来确定键的尺寸和强度。

对于轴确定键联接的类型和尺寸选用平键联接，由于联轴器的键槽类型为型，故选用型平键。

根据，中查得键的截面尺寸为宽度，高度，由键的长度系列，取键长校核键联接的强度键轴的材料是钢而轮毂为铸铁，查机械手册得许用挤压应力，取其平均值为。

式中传递的转距，单位为键与轮毂键槽的接触高度，.，此处为键的高度，单位为键的工作长度，单位为轴的直径，单位为键轴轮毂三者中最弱材料的许用挤压应力，单位为键轴轮毂三者中最弱材料的许用应力，单位为。

键的工作长度为，键与轮毂键槽的接触高度由式子可得故合适对于轴确定键联接的类型和尺寸选用平键联接，由于离合器的键槽类型为型，故选用型平键。

根据，查机械设计手册得键的截面尺寸为宽度，高度，由键的长度系列，取键长校核键联接的强度键轴的材料是钢而轮毂为铸铁，查机械手册得许用挤压应力，取其平均值为。

键的工作长度为，键与轮毂键槽的接触高度由式子可得故合适。

皮带的选择已知传动比，电动机功率为.，转速，每天工作小时，皮带初步定为普通带。

确定计算功率式中计算功率，单位为传递的额定功率例如电动机的额定功率，单位为工作情况系数，由机械设计带传动的设计中，查表得则确定带类型根据.，由图选型确定带轮基准直径根据表和可知，则取主动轮直径为.式中主动轮直径和从动轮的转速，单位主动轮直径和从动轮的直径，单位为。

根据表，确定从动轮直径。

式中主动轮的圆周速度，单位为主动轮的转速，单位主动轮的节圆直径，单位为主动轮直径可代替，单位为。

因为所以选择合适。

确定窄带的基准长度和传动中心距式中初定中心距，单位为。

即，初步确定中心距计算皮带所需要的基准长度式中在下带的基准长度，单位。

由表选带的基准长度为计算实际中心距验算主动轮上的包角式中包角，单位度。

所以主动轮上的包角合适。

计算窄带的根数式中包角系数，单位长度系数，单位单根皮带的基本额定功率，单位额定功率增量，单位皮带根数。

由，查表和表得查表得查表得则故取根。

计算预紧力式中预紧力，单位线速度，单位带单位长度质量，单位。

查表得.，故计算作用在轴上的压轴力带轮的结构设计见零件如图所示。

图大皮带轮结构图.液压系统分析液压系统液压系统的主要功能是为液压缸提供动力，通过换向装置使液压缸具有上升和下降的功能。

为转台的正常工作提供保证和保护措施。

由于该液压系统采用单片机控制，并配有光栅位移传感器来液压缸的位移量，所以可通过单片机控制进油口的流量和活塞的运动速度。

这样在般液压系统中常用到的节流阀调速阀背压阀减压阀等元器件可不必使用到，液压回路得到极大的简化。

在液压油路的进油端设置个溢流阀，给液压系统提供双重保护。

在回油端设置滤油器，保证油液清洁，可提高使用寿命。

使用二位四通的电磁换向阀改变油路方向。

为使液压缸的运动速度不受载荷变化的影响，保持稳定，我们在油缸的下腔进油口处安装个平衡阀，该阀不但能保证千斤顶升降时都处于进油调速状态，同时还具有单向阀的功能，所以无论是停电还是破管时，平衡阀均能无泄漏的立即将下腔封闭，保证工件不会自由下滑。

使液压缸在停电状态仍能可靠承载。

综合上述观点，我们将液压原理图设计如图所示。

如图所示，二位四通电磁换向阀的电磁铁的工作状态是由单片机控制的，当换向阀电磁铁通电时，换向阀左位接入系统，油液经电磁换向阀和平衡阀进入油缸下腔，使得千斤顶上升，再从油缸上腔流出，经电磁换向阀和滤油器流回到油箱内，这时平衡阀的作用相当于个单向阀反之，当换向阀电磁铁断电时，换向阀右位接入系统，油液经换向阀流入油缸上腔，当上腔压力达到定值时，平衡阀上位接入系统，这时平衡阀的作用相当于个节流阀，油液从油缸下腔流出，经平衡阀电磁换向阀和滤油器流回到油箱。

从而实现了液压缸升降换向功能，并具有过载保护和断电保护的功能。

图液压缸升降系统液压原理图液压泵与电动机的选择为了保证系统正常运转和泵的使用寿命，般在固定设备系统中，正常工作压力为泵的额定压力的左右。

正常工作时液压缸的最大压力为.。

所以为满足要求，泵的工作压力为.液压缸的最大运动速度为，液压缸的有效面积为.。

所以液压泵向液压缸提供的最大流量为若回路中的泄漏按液压缸输入流量的估计，则液压泵的总流量为.。

根据以上压力和流量的数值查阅产品目录，最终确定所选液压泵的型号为.。

这种液压泵的额定工作压力为，流量为.，完全符合工作要求。

液压缸的最大工作载荷为，即，运动速度为，即.。

按液压泵的总效率为.则液压泵驱动电动机所需的功率为根据此数据查阅电动机产品目录选用功率大于.的电动机。

最后我们综合考虑了液压泵电动机液压回路等因素后，选用.型超高压油泵站。

这个油泵站的外形尺寸为，主要部件包含有个公司生产的.液压泵个二位四通的电磁换向阀与溢流阀组件，个公司生产的型电动机两根高压软管和两个软管接头。

液压泵的额定压力为，流量为.，电动机的功率为.，所采用的工作介质是型抗磨液压油，储油量为。

这种液压油需要经过过滤精度为.过滤后才能使用，这样可提高同步系统的可靠性并延长泵站使用寿命。

选用这个超高压的原因是站内设有溢流阀和二位四通电磁换向阀组件，具有电动控制部分，使油泵站具备操作简单使用方便安全可靠的优点。

结论本次所设计的液压模拟飞行实验转台，是采用并联机构所实现的。

目前，大部分飞行模拟转台都采用串联机构实现的。

并联机构同串联机构相比它所承受的载荷远远大串联机构，而且在灵活性和实用性上都不逊色串联机构，所以本设计采用了并联机构。

本文所设计的液压飞行模拟转台由上升系统和传动系统的机械结构，液压回路和单片机控制系统。

由于使用了位移转速传感器和先进的控制算法，从而大大简化了液压缸的机械结构和液压系统结构并采用了电动机和液压设备体化的超高压泵站，使得产品设计模块化，各模块之间的接线更加简单明了，易于实现。

在设计单片机的控制系统时，采用的是控制芯片，并设计了光栅传感器与单片机