最新版机械设计制造及其自动化专业毕业设计40设计41汽车桥壳镗孔车端面组合机床液压传动系统设计.docx

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最新版机械设计制造及其自动化专业毕业设计40设计41汽车桥壳镗孔车端面组合机床液压传动系统设计

三江学院

本科生毕业设计（论文）

题目汽车桥壳镗孔车端面组合机床液压传动系统设计

高职院院（系）机械设计制造及其自动化专业

学生姓名季丹

指导老师刘凯

起讫日期2012年12月17日—2013年4月5日

设计地点高职院

摘要

本论文主要阐述了组合机床动力滑台液压系统（汽车桥壳镗孔，车端面液压系统），能实现的工作循环是：

镗孔：

滑台快进→工进（镗孔），镗孔完成后死档停面，行程开关发信号→复合头Tc40B油缸工进（车端面）端面加工完成，行程开关发信号→滑台，复合头同时快退。

镗孔，车端面工进加工，用调速阀可实现无级调速，保证加工精度，粗糙度。

滑台油缸直径D=100mm，活塞杆d=70mm，满足d=0.7D的要求，因此，设计采用快进差动连接，满足快进、快退速度相等的设计要求。

液压技术是机械设备中发展速度最快的技术之一。

特别是近年可与微电子、计算机技术相结合，使液压技术进入了一个新的发展阶段。

目前，已广泛应用在工业各领域。

由于近年来微电子、计算机技术的发展，液压元器件制造技术的进一步提高，使液压技术不仅在作为一种基本的传统形式上占有重要地位，而且以优良的静态、动态性能成为一种重要的控制手段。

面对我国经济近年来的快速发展，机械制造工业的壮大，在国民经济中占重要地位的制造业领域得以健康快速的发展。

制造装备的改进，使得作为制造工业重要设备的各类机加工工艺装备也有了许多新的变化，尤其是孔加工，其在今天的液压系统的地位越来越重要。

本液压系统的设计，除了满足主机在动作和性能方面规定的要求外，还必须符合体积小、重量轻、成本低、效率高、结构简单、工作可靠、使用和维修方便等一些公认的普遍设计原则。

液压系统的设计主要是根据已知的条件，来确定液压工作方案、液压流量、压力和液压泵及其它元件的设计。

综上所述，完成整个设计过程需要进行一系列艰巨的工作。

设计者先应树立正确的设计思想，努力掌握先进的科学技术知识和科学的辩证的思想方法。

同时，还要坚持理论联系实际，并在实践中不断总结和积累设计经验，向有关领域的科技工作者和从事生产实践的工作者学习，不断发展和创新，才能较好地完成机械设计任务。

关键词：

组合机床；液压系统；液压缸；液压泵换向阀

Abstract

ThefaceofChina’seconomydevelopedrapidlyinrecentyears，thegrowthofmachinerymanufacturing，inthenationaleconomyaccountsforanimportantpositioninthefieldofmanufacturingindustrytobeimportantequipment.

Manufacturingindustryasawiderangeofmachiningprocessesandequipmentmanynewchanges，especiallythetoday’s，inadditiontotheactionandmeettheperformancerequirementsoftheprovisions，butalsomustmeetthesmallsize，lightweight，lowcost，，convenientuseandmaintenanceofanumberofgenerallyrecognizeddesignprinciples.Thedesignoftheconditionstodeterminetheworkprogramof.Tosumup，theneedtocompletetheentiredesignprocesstoconductaseriesofrecentyears，inparticularwiththemicroelectronics，computertechnology，sothatthewidelyusedinindustryinvariousfields.Inrecentyears，microelectronics，computertechnology，traditionalfrombutalsooccupiesanimportantpositionwithexcellentstaticanddynamicperformanceimportantmeansofcontrol.

Enterthispaper，focusedonthecombinationofdual-usetostop，thefastestgrowingtechnologies.

Keywords：

modularmachinetool，生了世界上第一台水压机。

1905年他又将工作介质水改为油，进一步得到改善。

发展更为迅速。

液压元件大约在19世纪末20世纪初的20年间，才开始进入正规的工业生产阶段。

1925年维克斯（F·Vikers）发明了压力平衡式叶片泵，为近代液压元件工业或液压传动的逐步建立奠定了基础。

20世纪初康斯坦丁·尼斯克（G·Constantimsco）对能量波动传递所进行的理论及实际研究；1910年对液力传动（液力联轴节、液力变矩器等）方面的贡献，使这两方面领域得到了发展。

我国的液压工业开始于20世纪50年代，液压元件最初应用于机床和锻压设备。

60年代获得较大发展，已渗透到各个工业部门，在机床、工程机械、冶金、农业机械、汽车、船舶、航空、石油以及军工等工业中都得到了普通的应用。

当前液压技术正向高压、高速、大功率、高效率、低噪声、低能耗、长寿命、高度集成化等方向发展。

同时，新元件的应用、系统计算机辅助设计、计算机仿真和优化、微机控制等工作，也取得了显著成果。

目前，我国的液压件已从低压到高压形成系列，并生产出许多新型元件，如插装式锥阀、电液比例阀、电液伺服阀、电业数字控制阀等。

我国机械工业在认真消化、推广国外引进的先进液压技术的同时，大力研制、开发国产液压件新产品，加强产品质量可靠性和新技术应用的研究，积极采用国际标准，合理调整产品结构，对一些性能差而且不符合国家标准的液压件产品，采用逐步淘汰的措施。

由此可见，随着科学技术的迅速发展，液压技术将获得进一步发展，在各种机械设备上的应用将更加广泛。

1.2液压传动在机械行业中的应用

机床工业——磨床、铣床、刨床、拉床、压力机、自动机床、组合机床、数控机床、加工中心等。

工程机械——挖掘机、装载机、推土机等。

汽车工业——自卸式汽车、平板车、高空作业车等。

农业机械——联合收割机的控制系统、拖拉机的悬挂装置等。

轻工机械——打包机、注塑机、校直机、橡胶硫化机、造纸机等。

冶金机械——电炉控制系统、轧钢机控制系统等。

起重运输机械——起重机、叉车、装卸机械、液压支架等。

矿山机械——开采机、提升机、液压支架等。

建筑机械——打桩机、平地机等。

船舶港口机械——起货机、锚机、舵机等。

铸造机械——砂型压实机、加料机、压铸机等。

1.3静液压传动装置的应用

静液压传动由于具有无级变速，调速范围宽，可以实现恒扭或恒功率调速，容易实现电控等优点，在工程机械中具有良好的应用前景。

但是在铲土运输机械和起重机械中作为主要传动就用却很少，其主要问题是在于国内液压元件质量差，而国外的液压元件价格又太高，会造成主同成本过高。

90年代以来，国内已引进了德国林德公司静液压叉车，以及利勃海尔公司静液压推土机的装载机，但在国内市场所占份额很小。

从国内工程机械市场的实际出发，本文对静液压传动在国内的推广应用提出探讨性得益见如下：

（1）静液压传动叉车在发达国家已经被广泛采用，由于国内部分仓库、码头和工厂等使用部门对叉车的机动性能（尤其是低速性能）、噪声已经有较高的要求，因此这些部门正在成为国内静液压叉车用户。

国内叉车和液压元件生产企业应该看到静液压叉车的良好前景，联合研究开发适合我国国情的叉车静液压系统，提供能先进，工作可靠，价格适中的产品。

也可以采用与国际静液压元件制造公司联合开发的方式，加快开发的速度。

（2）中小型多功能工程机械由于具有挖掘，装载，叉车和起重等多功能，在发达国家已经得到了广泛的应用。

随着我国经济建设尤其是城市建设的发展，中小型多功能工程机械也将在我国推广应用，而它们无疑将首先采用静液压传动作为其主要传动装置。

国内工程机械企业应该看到中小型多功能工程机械的发前景，联合国内外静液压元件生产企业共同开展对它们的研究开发，以促进中小型多功能工程机械在我国的发展。

（3）在国内大型铲土运输和起重机械中，由于配套的静液压与电子控制元件的技术难度大，价格太高，在国内用户中难以接受。

因此，在我国暂时不宜将静液压传动研究开发的重点放在与大型铲土运输和起重机械配套上，而应将重点放在上述两类工程机械上。

第二章液压传动的工作原理和组成

2.1工作原理

液压传动是用液体作为工作介质来传递能量和进行控制的传动方式。

液压系统利用液压泵将原动机的机械能转换为液体的压力能，通过液体压力能的变化来传递能量，经过各种控制和管路的传递，借助于液压执行元件（缸或马达）把液体压力能转换为机械能，从而驱动工作机构，实现直线往复运动和回转运动。

驱动机床工作台的液压系统是由油箱、过滤器、液压泵、溢流阀、开停阀、节流阀、换向阀、液压缸以及连接这些元件的油管、接头等组成。

1）电动机驱动液压泵经滤油器从油箱中吸油，油液被加压后，从泵的输出口输入管路。

油液经开停阀、节流阀、换向阀进入液压缸，推动活塞而使工作台左右移动。

液压缸里的油液经换向阀和回油管排回油箱。

2）工作台的移动速度是通过节流阀来调节的。

当节流阀开大时，进入液压缸的油量增多，工作台的移动速度增大；当节流阀关小时，进入液压缸的油量减少，工作台的移动速度减少。

由此可见，速度是由油量决定的。

2.2液压系统的基本组成

1）能源装置——液压泵。

它将动力部件（电动机或其它运动机）所输出的机械能转换成液压能，给系统提供压力油液。

2）执行装置——液压机（液压缸、液压马达）。

通过它将液压能转换成机械能，推动负载做功。

3）控制装置——液压阀。

通过它们的控制和调节，使液流的压力、流速和方向得以改变，从而改变执行元件的力（或力矩）、速度和方向，根据控制功能的不同，液压阀可分为村力控制阀、流量控制阀和方向控制阀。

压力控制阀又分为溢流阀（安全阀）、减压阀、顺序阀、压力继电器等；流量控制阀包括节流阀、调整阀、分流集流阀等；方向控制阀包括单向阀、液控单向阀、梭阀、换向阀等。

根据控制方式不同，液压阀可分为开关式控制阀、定值控制阀和比例控制阀。

4）辅助装置——油箱、管路、蓄能器、滤油器、管接头、压力表开关等。

通过这些元件把系统联接起来，以实现各种工作循环。

5）工作介质——液压油。

绝大多数液压油采用矿物油，系统用它来传递能量或信息。

第三章液压传动的优缺点

3.1液压传动的优点

1）在相同的体积下，液压执行装置能比电气装置产生出更大的动力。

在同等功率的情况下，液压执行装置的体积小、重量轻、结构紧凑。

液压马达的体积重要只有同等功率电动机的12%左右。

2）液压执行装置的工作比较平稳。

由于液压执行装置重量轻、惯性小、反应快，所以易于实现快速起动、制动和频繁地换向。

液压装置的换向频率，在实现往复回转运动时可达到每分钟500次，实现往复直线运动时可达每分钟1000次。

3）液压传动可在大范围内实现无级调速（调速比可达1:

2000），并可在液压装置运行的过程中进行调速。