立式组合机床液压系统论文.docx

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立式组合机床液压系统论文

设计总说明

任务来源：

本课题来源于已有解决问题的设计。

设计标准：

按照本工厂实际生产的标准，尽量向国家标准靠拢。

所有图纸应正确、规范、设计结构、工艺合理可行，力求达到产品的标准化、系列化、通用化。

设计原则：

在设计过程中严格遵守学校毕业设计的设计原则，根据设计要求完成动力滑台的液压系统设计，在满足生产工艺和加工精度要求的前提下进一步提高精度。

使其在使用较少零部件的情况下更精、更好的完成加工要求，使操作方便、灵活、快捷易于实现自动化。

按照毕业设计任务书要求完成液压系统原理图、液压缸装配图、集成块图、液压控制装置装配图、泵站装配图并编写设计说明书。

本次毕业设计，巩固以前所学的专业知识，以及对其他专业知识的结合。

最后达到自己能够独立查阅相关资料，设计出一整套液压系统的能力和设计类似系统的设计思路。

本文通过对“立式组合机床动力滑台”的工况和工作要求的分析，应用液压技术实现组合机床动力滑台的工作要求。

液压动力滑台的设计要求:

在满足基本生产的前提下，应克服原先机械动力滑台的速度换接不平稳、进给速度不稳定、功率利用不合理、精度低且在整个加工过程中不能长期保证、效率低、噪声大、发热量大。

设计应根据各个部分的设计要求详细完成“立式组合机床动力滑台液压系统的设计”。

根据要求主要完成了：

液压系统原理图、液压缸、液压控制装置装配图、液压控制集成块、液压泵站装配图的设计。

在设计过程中对所设计液压系统中各组成元件的压力损失、调定压力、系统效率、发热和温升进行了估算。

液压缸的结构及安装形式应进行详细的设计，根据立式组合机床动力滑台的工作要求，本设计采用轴线摆动类安装方式。

液压缸的结构形式采用单耳环式。

在活塞杆的端部设置单耳环，将活塞杆固定，活塞缸带动工作台作往复直线运动。

采用这种安装方式主要考虑到组合机床在加工过程中可能会出现振动和冲击，从而将引起液压缸的挠曲，如果此弯曲变形得不到补偿，将促使活塞杆发生弯曲变形，这一弯曲变形将使活塞发生偏斜破坏液压缸体和密封性，导致液压缸的损坏。

这一安装形式则能够补偿由于加工时振动、冲击所引起的弯曲变形。

此外，还应对液压缸各连接部分的连接强度进行了校核。

液压系统的控制装置采用无管集成，集成后的液压控制装置总装图，是将全部液压阀按分解的集成回路图安装到相应油路块上后的外形图。

图中应该正确、全面地反应和表达各油路块上安装的各元件的型号、外形轮廓、安装位置、各个管接头与液压系统相连接部分的标记，以及多块装置中块与块间的连接关系和整个控制装置的外形轮廓尺寸、必要的技术要求等。

由于液压控制装置的总图是外形图，所以，诸如液压阀的外形细部结构可以粗略绘出或省略不绘，但各阀的外形轮廓尺寸和调节部分的极限位置等一定要正确绘制和标注，以便安装液压控制装置结构总成是，留出足够的安装空间。

另外，为了便于读图、装配调试和使用维护，总装图中一般附上整个液压系统等效的集成回路图。

并对液压系统中各元件的安装作了具体叙述，其中对系统中的压力块借助计算机三维设计软件UGNX4.0进行了详细的设计，并生成了工程图纸。

最后对液压泵站的结构、安装形式及液压站附件进行了详细的设计。

液压动力源一般有液压泵组、油箱组件、过滤器、控温装置和蓄能器组件五个相对独立的部分组成。

但此液压站只有前三部分组成。

液压动力源装置采用上置式液压动力源泵组布置在油箱之上的上置式液压动力源，电动机立式安装，液压泵置于油箱内。

这样安装使液压动力源占地面积小，结构紧凑，噪声低，便于收集漏油。

通过以上的理论计算及系统分析知液压动力滑台在组合机床的应用是可行的，且液压动力滑台具有运行速度快,换向精度较高,滑台换向平稳、冲击小,调速范围宽等优点。

此液压系统设计合理,它使用元件不多却能完成较为复杂的半自动工作循环,且性能良好。

GeneralDesignIntroduction

Source:

Thesubjectsisthedesignbasedonthesalutedquestion.

DesignStandards:

Inaccordancewiththeactualproductionstandards,thedesignasfaraspossiblemovedclosertothenationalstandard.Alldrawingsshouldbecorrect,standardize;theprocessisreasonable,feasibleandstandardizationofproducts,productionofgenericshouldbeachieved.

Designprinciples:

Inthedesignprocess,theauthorstrictlyabidebytheSchoolDesignprinciples.Accordingtothedesignrequirements,thepowersliderhydraulicsystemdesigniscompleted.Furtherimproveaccuracyisgetmeetintheproductionandprecisionprocessing.themoreskilled,andbettercompletionoftheprocessingrequirementsaregetintheuseoflessparts,whichiseasytooperate,flexible,fastandeasytoautomate.Accordingtograduatedesigntaskstheauthorhascompletedthebookdiagramofhydraulicsystem,hydrauliccylinderassembly,ManifoldmapHydrauliccontroldeviceassembly,thepumpstationassemblyandpreparedesignspecification.Thegraduationdesign,consolidatingpreviousstudyofprofessionalknowledge,andexpertisetoothercombination.Finallyasetofhydraulicsystemsandtheabilitytodesignasimilarsystemdesignareachieved.

Basedontheworkingconditionsandworkrequirementsanalysisofthe"verticalpowerslidingmachine,theworkofpowerslidermachineisachievedontheapplicationofhydraulictechnology.HydraulicPowersliderdesignrequirements:

meetthebasicpremiseoftheproduction;weshouldovercometheoriginalmechanicalpowersliderspeedaccessfornotsmoothfeedrateinstability,irrationaluseofpower,precisionlowthroughoutthemachiningprocesscannotguaranteelong-term,lowefficiency,noise,heatlarge.Designshouldbebasedonvariouspartsofthecompletionofdetaileddesignrequirements"verticalpowerslidingportfolioMachineHydraulicsystemdesign."Accordingtothemajorrequirements:

hydraulicsystemdiagram,hydrauliccylinders,hydrauliccontroldeviceassembly,HydraulicManifoldcontrol,hydraulicpumpstationassemblyaredesigned.Inthedesign,thehydraulicsystemcomponentscomprisingandthepressureloss,asetpressure,systemefficiency,feverandatemperatureestimationarecompleted.

Hydrauliccylinderstructureandinstallationshouldtaketheformofdetaileddesign,verticalmachinedynamiccombinationsliderrequirementofthejobthedesignsaxisSwinginstallationmethod.Hydrauliccylinderstructureofsingle-earrings.Attheendofthepistonrodtosetsingleearrings,fixedtothepistonrod,pistondrivenworkstationsforreciprocatinglinearmotion.Thisinstallationmethodusedmainlytothecombinationofprocessingmachinemayappearvibration,andshock.sowillcausethehydrauliccylinderdeflection,bendingifnotcompensated,andthiswillpushrodbendingdeformation,BendingthePistonswoulddamageoccurredskewedhydrauliccylinderandsealing,resultingindamagetohydrauliccylinder.Theinstallationformtheywillbeabletocompensateformachiningvibration,shockcausedbybending.Moreover,itshouldalsohavehydrauliccylinderconnectingpartofthestrengthofthelinkchecking.

Hydraulicsystemcontroldevicesusedunregulatedintegration;integrationafterthehydrauliccontroldeviceassemblymapisallhydraulicvalvesbydecompositionoftheintegratedcircuitmapcorrespondingtotheinstallationofasphaltontheblockaftertheappearancemap.Graphsshouldbecorrectandcompleteresponsesandexpressionoftheasphaltblockinstallationofthecomponentsofthesametype,shapeprofile,theinstallationlocation,allpipejointsandhydraulicsystemconnectingpartsofthemarking,andseveralpiecesdeviceblockandblockconnectionsbetweenthecontroldeviceandthewholeshapeoftheoutlinesize,thenecessarytechnicalrequirements.Asthehydrauliccontroldeviceistheshapeofthemapplan,sosuchashydraulicvalveshapeofdetailislikelytodrawthestructurecanberoughoromittedpainting,However,thecontourshapeofthevalveandadjustingthesizelimitofthepositionmustcorrectlymappingandtagging.Fortheinstallationofhydrauliccontroldeviceassembly,leavingenoughspacefortheinstallation.Furthermore,inordertofacilitatecharting,theuseofassemblydebuggingandmaintenance,generalassemblyattachedmaptheentirehydraulicsystemequivalentofintegratedcircuitmap.Hydraulicsystemaswellastheinstallationofthecomponentsmadespecificnarratives,onthesystemofwhichthepressureblocktheuseofcomputer3DdesignsoftwareUGNX4.0forthedetaileddesign,andgenerateengineeringdrawings.

Finally,adetaileddesignofthehydraulicpumpstationonstructure,formatandinstalliscompleted.Hydraulicpowersourceisgenerallyahydraulicpumpgroup,thefueltankcomponents,filters,Storagetemperaturecontroldevicesandcomponentsforthefiveindependentcomponents.Butthisisonlythefirstthreepointsofhydrauliccomponents.Hydraulicpowersourcedeviceusedonhome-hydraulicpowerpumpsinstalledinthefueltankontopofthehome-hydraulicpowersource,Verticalinstallationofelectrical,hydraulicpumpplacedinthefueltank.Thisinstallationofthehydraulicpowersourcesosmallsize,compactstructure,lownoise,facilitatesthegatheringofoilspills.

Throughtheabovetheoreticalcalculationandanalysisweknowhydraulicpowerslidercombinationofmachinetoolsintheapplicationisfeasible.Andhydraulicpowersliderhasmanyadvantagessuchashighoperationalspeed,highprecisiontotheother,asmoothchangeoftheslide,smallimpaction,widespeedrange.Thisdesignofhydraulicsystemiswell,whichuseslesscomponentstocompletemorecomplexsemiautomaticworkcycle,anditalsohasgoodperformance.

目录

设计总说明I

GeneralDesignIntroductionⅢ

目录Ⅵ

第一章引言1

1.1课题的背景和意义1

1.2液压技术在机械制造工业中的应用2

1.3液压技术在其他行业的应用3

1.4液压技术在工业生产中的发展4

1.4.1节能4

1.4.2液压与微电子、计算机技术相结合4

1.4.3提高液压传动的可靠性4

1.4.4高度集成化4

1.5液压传动的优缺点5

1.5.1液压传动的优点5

1.5.2液压传动的缺点5

1.6液压技术在工业生产中的地位6

1.7液压系统的设计流程6

第二章液压系统设计8

2.1设计任务书要求8

2.2系统功能设计8

2.2.1工况分析8

2.2.2确定主要参数，编制工况图8

2.2.3拟定液压系统原理图11

2.2.4动力滑台液压系统运动分析13

2.2.5液压系统的特点16

2.3组成液压元、辅件设计16

2.3.1液压泵及其驱动电机16

2.3.2其他辅助元件及液压油液17

2.3.3计算液压系统技术性能19

第三章液压缸设计22

3.1液压缸的受力分析22

3.2液压缸的结构设计和安装方式22

3.3液压缸的技术性能参数计算22

3.4行程22

3.5缸筒的设计与计算22

3.5.1液压缸壁厚与外径计算22

3.5.2缸筒的结构设计和连接强度计算23

3.5.3连接强度计算24

3.5.4卡键连接强度计算25

3.5.5缸筒的材料和技术要求25

3.6活塞杆的设计与计算25

3.6.1活塞杆直径计算26

3.6.2活塞杆的强度计算26

3.6.3活塞杆的结构设计与材料26

3.7活塞的设计26

3.7.1活塞的结构设计及材料26

3.8缸盖和缸底的设计计算27

3.8.1端盖的设计计算27

3.8.2材料及技术要求28

3.8.3缓冲装置的设计与使用28

3.9排气装置28

第四章集成块设计29

4.1分解液压系统原理图并绘制集成块单元回路29

4.2集成块的设计31

4.2.1确定集成块上各孔和各元件的安装尺寸31

4.2.2确定集成块尺寸31

4.2.3压力块32

第五章液压泵站设计36

5.1液压动力源的组成36

5.2液压控制装置的集成方式36

5.3液压控制装置总装图的要求和设计36

5.4油箱及设计37

5.4.1油箱外形尺寸38

5.4.2液压油箱的结构设计38

5.5管路的布置39

5.5.1吸油管和回油管40

5.5.2泄油管40

5.5.3穿孔的密封40

5.6液压站的结构设计40

5.6.1液压泵的安装形式40

5.6.2电动机与液压泵的联接方式40

本次毕业设计小结及体会41

参考文献

42

致谢43

声明44

第一章引言

1.1课题的背景和意义

随着现代工业的迅速发展，组合机床在机械制造业中应用越来越广泛。

组合机床一般采用多轴、多刀、多工序、多工位同时加工。

它是由通用部件和专用部件组成的、工序集中的高效率机床。

在组合机床上可以完成钻孔、扩孔、铰孔、镗孔、攻丝、车削、铣削、磨削及精加工等工序。

在一般情况下，要完成上述工序，需要采用大量的钻床镗床铣床及座标镗床，占据很大的生产面积。

如果采用组合机床，就能同时把十几把刀、几十把刀具进行加工，从而大大地缩小了占地面积。

它不仅能几十倍的提高劳动生产率，而且能稳定的保证加工精度。

组合机床的研制和推广，是加速机械工业技术革命的有效途径之一。

它是机械工业，特别是汽车、拖拉机、电机、仪表以及军工等生产部门进行机床革新、推动生产发展的重要设备。

由于这种机床采用采用具有一定功能的通用部件，根据被加工零件的形状尺寸和加工工艺，组成各种不同配置形式的组合机床，所以产品更新时，它可以比较方便地重新改装，以适应新零件的加工。

在组合机床的零件总数中，通用零、部件所占有的比重是较大的。

一般可达60~70%，最高者则可达90%以上。

其中动力滑台在组合机床通用部件中占有较重要的地位，组合机床中的动力滑台按驱动方式的不同可分为机械动力滑台和液压动力滑台。

机械动力滑台的进给运动是由电机带动动力箱将动力通过丝杠传给滑台，此种滑台在机械加工中实现微量进给时容易出现爬行现象影响加工精度。

此外，机械动力滑台在应用中还表现出如下缺点：

1、速度换接不平稳，微量进给时易出现爬行现象。

2、加工中发热量大，加工精度不稳定。

3、效率低、噪声大、大批大量生产中不易实现自动化。

用于组合机床上的液压动力滑台主要由滑台、滑座及液压缸三部分组成。

是完成机床刀具进给运动的部件。

它利用液压传动系统实现滑台向前或向后的运动：

由液压缸的左右运动来拖动滑台在滑座上移动．再由电气控制系统控制液压传动系统。

实现滑台的工作循环。

液压动力滑台与机械动力滑台在用途上是完全一样，二者不同之处只是进给驱动方式不同。

如前所述机械动力滑台的进给运动是由丝杠螺母来实现的，而液压动力滑台的进给运动则是借助压力油通入油缸的有杆腔和无杆腔来实现的。

因此，只要配以不同用途的主轴头，即可实现钻、扩、铰、镗、铣、刮端面、倒角及攻螺纹等加工。

液压动力滑台不仅应用于卧式机床上，近几年来在立式组合机床也得到了广泛的应用。

它的使用大大改善了机械动力滑台的缺点。

液压动力滑台与机械动力滑台相比其主要优点是速度换接平稳、进给速度稳定、功率利用合理、精度高、效率高、噪声低、发热少。

液压动力滑台在机床上的应用提高了零件的加工精度，提高了其市场竞争力。

它的使用赋予了机床良好的加工性能，若与电气控制配合使用易于实现自动化。

实现证明，液压动力