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调速器前壳加工工艺与工装设计开题报告.doc

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调速器前壳加工工艺与工装设计开题报告.doc

一、选题的依据及意义调速器是一种自动调节装置,它根据柴油机负荷的变化,自动增减喷油泵的供油量,使柴油机能够以稳定的转速运行。用于减小某些机器非周期性速度波动的自动调节装置。可使机器转速保持定值或接近设定值。水轮机、汽轮机、燃气轮机和内燃机等与电动机不同,其输出的力矩不能自动适应本身的载荷变化,因而当载荷变动时,由它们驱动的机组就会失去稳定性。这类机组必须设置调速器,使其能随着载荷等条件变化,随时建立载荷与能源供给量之间的适应关系,以保证机组作正常运转。调速器的理论和设计问题,是机械动力学的研究内容。调速器的种类很多。其中应用最广泛的是机械式离心调速器。而以测速发电机或其他电子器件作为传感器的调速器,已在各个工业部门中广为应用。调速器必须满足稳定性条件①当机组转速与设定值出现偏差时,调速器能做出相应的反应动作,同时又必须有一经常作用的恢复力使调速器回复初始状态。离心调速器中的弹簧就是产生恢复力的零件。这样的调速器称静态稳定的调速器。但是静态稳定的调速器也可能在调节过程中出现动态不稳定性,当调节动作过度而出现反向调节时,实际调节动作会形成一个振荡过程。使振荡能很快衰减的调速器,称为动态稳定的调速器,否则是动态不稳定的调速器,后者不能保证机器正常工作。②在调节系统中增加阻尼是提高动态稳定性的一种方法。调节系统中的阻尼,例如运动副中的摩擦,使调速器具有一定的不灵敏性,即当被控制轴的转速稍微偏离设定值时,调速器不产生相应的动作。机械式调速器的不灵敏性一般约为其设定值的1%。灵敏性过高的调速器,也会由于机组正常运转中周期性的速度波动而产生不应有的调节动作。而调速器前壳是调速器的工作场所(调速器主要安装于壳体内)。其工艺工装设计的是否合理将会直接关系到油泵能否正常的工作从而影响调速器的性能指标,是调速器的重要组成部分二、国内外研究概况及发展趋势(含文献综述)世界上包括我国的中重型卡车用动力几乎百分之百采用柴油机。轻型卡车中的50%以上也是用柴油机。从上世纪九十年代开始,欧洲生产的轿车中已有30%采用柴油机,目前已接近40%。而对柴油机的性能和排放影响最大的部件是燃油喷射系统。燃油喷射系统俗称油泵油嘴,是柴油机的心脏部件。由于其产品要密封几百巴甚至更高压力的燃油,同时又要精确控制其喷油量、喷油时刻,因此,其制造精度极高。随着我国对汽车排放实施逐步严格的排放标准,对燃油喷射系统提出了更高的要求,喷射压力已提高到1000-1600巴,控制要求还要细化到控制喷油规律,控制一次喷油过程中的多次喷射,因此,控制系统电子化是不可逆转的趋势。燃油喷射装置的电控系统又是整个汽车电子控制的基础和核心。因此,未来燃油喷射系统是一个集高精密加工技术、电子数控技术于一体的高新技术产品,行业也由劳动密集型、技术密集型向技术密集、资金密集的行业转变,面对这一形势,我国燃油喷射系统行业正在经历着一场严峻的变化。产品发展动态燃油喷射系统产品发展围绕着执行国家汽车排放标准推进。燃油喷射系统是车用柴油机改善排放、降低油耗、提高性能最有效、最关键的部件。近年来我国高速公路、高等级公路发展迅猛,因此中重型载重车的吨位、功率不断提高,柴油机的排量增大。与此相应,多缸喷油泵中喷射压力高,工作能力大,泵体刚性好的P型泵(包括P7、PW、PN、PB等)产量增加很快。2000年时,全国P型泵产量才8.18万台,2001年即达17.26万台,翻了一番,2002年达到45.8万台,又翻了一番多,2003年为48万台,增幅大大趋缓。与此相对应的喷射压力较低的A、AD喷油泵,已从2002年53.5万台下降到2003年的41.7万台,下降了22%。六十年代设计投产的用于轻型卡车和农用运输车低喷射压力泵I号泵,其产量已从鼎盛时1996年近50万台跌至2003年的30万台,跌幅40%。南京威孚金宁生产的VE分配泵从2000年的1.19万台,至2001年的3.25万台,2002年的5.12万台,至2003年的7.7万台。三年内的产量增加5.5倍。当前,喷射压力达100Mpa、工作能力更大的P7100喷油泵,是满足欧Ⅱ排放标准的重型卡车发动机的关键部件。在最近2-3年来,产量将快速增加。从近几年产品发展速度来看,燃油喷射系统行业中一个产品可以生产几十年的历史将结束,产品更新周期加快,这是燃油喷射系统行业面临的挑战。市场预测及行业展望由于我国载重汽车的发展速度不会像轿车发展那么快,因此燃油喷射系统产品在今后几年内其总量上也不会出现突破性发展,但每年仍将以10%左右的速度在增加。有一点值得注意的是我国柴油轿车何时能有长足的发展。目前已有一些轿车生产企业和发动机生产厂家在规划、研制轿车柴油机。一旦柴油轿车实现批量生产,则相应的燃油喷射系统产量会突发性增长。我们展望行业未来,可以预测1.主导产品向行业大企业进一步集中由于汽车要求配套的燃油喷射系统产品向高喷射压力、电子控制方向发展,燃油喷射系统行业正向技术密集性产业发展,高精设备的投入和技术开发费用所占比重加大,这对投资少、技术力量不足的小企业是个严峻考验。再加上汽车配套所必须的一整套严格的技术认证程序,都将促使燃油喷射系统主导产品向行业大企业集中。计划经济体制下无法解决的生产布点分散的局面将有可能彻底解决。而民营小企业会进一步占据那些技术含量略低的产品生产。2.产品型式将由单一的多缸直列泵向单体泵、泵喷嘴和共轨系统发展新中国成立50多年来,除了农用小缸径单缸泵外,汽车用多缸柴油机一直采用多缸直列泵作为主导产品,几乎没有其他燃油喷射系统。唯一例外的是康明斯PT燃油喷射系统,每年也才3000台左右,用于引进的重型车用康明斯N、K系列柴油机。随着汽车向大功率、低排放方向发展,中国第一汽车集团公司已经引进德国道依兹公司发动机,该机采用高置式单体泵燃油喷射系统,每年产量将逐步达到3-5万台。广西玉林柴油机厂也正在开发研制采用电控单体泵燃油喷射系统的车用柴油机,准备达到欧Ⅲ排放标准。有的大汽车企业正在开发的大功率车用柴油机将采用箱体合成式单体泵,因此用于大中功率车用柴油机的单体泵将成为今后我国燃油喷射系统又一主导产品。同时,一汽无锡柴油机厂、上海柴油机厂等有名的发动机制造厂正在开发用电控共轨喷射系统的发动机,以满足欧Ⅲ排放法规。因此,多缸柴油机采用单一的多缸直列泵的局面必将打破。3.国燃油喷射系统行业正面临着国外大公司的激烈挑战2003年世界著名的燃油喷射系统生产厂商--德国Bosch公司与我国最大的燃油喷射系统生产企业--无锡威孚集团公司正式签约在无锡开发区建立规模巨大的生产燃油喷射系统产品的合资企业,总投资3.6亿欧元(约36亿人民币)。Bosch公司控股,主导产品是喷油器总成、喷油嘴偶件和电控燃油喷射系统。由于该合资企业依托技术先进、开发力量雄厚的德国Bosch公司,又有巨大规模的投资,企图垄断我国未来燃油喷射系统市场,我国燃油喷射系统行业面临极大挑战,现有行业中的企业有可能陷入生死存亡的危险。日本电装公司与上海伊维公司合资,已经成立了上海东维油泵油嘴公司,美国Delphi公司准备在中国建立独资或合资企业,这将使我国燃油喷射系统行业雪上加霜。如果我们没有自己的电控燃油喷射系统产品,不以自己的优势(例如较低的价格,较完善的售后服务系统)在国内市场上占有一席之地,那么在10-15年后现有的燃油喷射系统企业原有的产品已不能维持再生产,企业从萎缩至淘汰,这决不是危言耸听。而燃油喷射系统行业又关系到汽车发动机乃至汽车行业,也关系到与发动机有关的军用车辆、船舶、机车、工程机械行业,因此关系到我国国民经济健康发展的一件大事。我们绝不能坐以待毙。尽量选用柴油车也是交通运输节油途径之一。柴油机与汽油机相比,具有功率大、燃油热效率高、使用寿命长、起动性能好、一氧化碳和碳氢化合物排放低,油耗低等一系列优点,因而在工业发达国家柴油机汽车发展很快,在世界范围内出现了汽车柴油化的趋势。中国柴油车生产比例1998年为26,但2003年降到24.3。2003年生产的汽车中,99.98的重型载重汽车,91.84的中型载货汽车,87.95的轻型载货汽车,85.01的大型客车和86.82的中型客车采用了柴油发动机。但只有14.8的轻型客车采用柴油发动机,微型客车全部为汽油车,生产柴油轿车只占轿车生产量的0.316921辆。汽车柴油化应该成为中国汽车工业的一个发展方向。由此可见柴油机将会在未来的汽车工业中将担任着重要的角色,而柴油机的心脏即是油泵所以说油泵将会有很大的需求量,前壳是调速器的工作场所(油泵的调速器主要安装于壳体内)。其工艺工装设计的是否合理将会直接关系到油泵能否正常的工作从而影响油泵的性能指标。三、研究内容及实验方案在做调速器前壳加工工工艺与工装设计时,一般应根据调速器前壳的使用要求、工作状况和所需机械特性来进行。首先应了解和掌握任务书所列的已知条件,分析零件,对零件图机型工艺分析,,绘制二维零件图,确定工艺路线,编制机械加工工艺过程卡片、机床加工工序卡等。具体步骤如下1.纲领的计算2.分析零件3.毛坯的确定4.工艺规程的设计5.夹具的设计四、目标、主要特色及工作进度1、设计目标通过这次毕业设计,可以系统的把大学里的专业知识应用到实际设计和生产中去,提高自己的动手能力和创新能力,锻炼自己的自主能力和查阅资料的能力,以此提高自己的综合素质来适应社会发展的需求。2、工作进度滚轮架零部件采用标准化元件,缩短了辅助时间,工件定位迅速,装夹方便,能够保证加工的稳定性和操作的方便快捷,并且扩大了加工工艺范围,降低了对工人技术水平的要求和减轻了工人的劳动强度。滚轮机架综合应用了机电一体化技术、电工技术、自动化控制、机械控制和机械制造等方面的最新成就而发展起来的高效自动化机械设备,是一中典型机电一体化产品。它集高效率、高稳定和高柔性于一身,代表了机械的主要发展方向。它是机械加工自动化的一种核心设备。3、工作进度1.搜集有关资料,熟悉零件结构及功能,撰写开题报告。1周2.相关外文文献资料的阅读与翻译(6000字符以上)2周3.零件工艺线路设计。4周4.专用夹具的设计。4周5.撰写毕业论文。5周6.答辩准备及毕业答辩。1周五、参考文献【1】王先逵.机械制造工艺学.北京机械工业出版社,2008【2】于骏一.典型零件制造工艺.北京机械工业出版社,1989【3】王凡.实用机械制造工艺设计手册.北京机械工业出版社,2008

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