钻削动力头液压系统设计【优秀毕业论文 答辩通过】

需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 西安文理学院机械电子工程系 本科 毕业设计（论文） 题 目 钻削 动力头 液压系统设计 专业班级 08 级机械设计制造及其自动化 2 班 学 号 08102080235 学生姓名 王晓海 指导教师 周毓明 设计所在单位 西安文理学院 2012 年 5 月 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 西安 西安文理学院本科毕业设计（论文）任务书 题 目 钻削 动力头液压系统设计 学生姓名 王晓海 学 号 08102080235 专业班级 机械设计制造及 其自动化 2 班 指导教师 周毓明 职 称 副教授 教 研 室 机械 毕业设计（论文）任务与要求 根据加工和生产高效的要求，达到自动化目的，实现工作循环：（用于铣削、钻、铰和镗通孔）原位快速接近工件工作进给快速退 回停止。要求：快速前进和快速退回的速度为（ 8085mm/s） 5m/作进给速度可调范围（ s） 4 400mm/给速度平稳，推力 8 吨。 设计内容和 要求： 1、查阅相关文献资料 多 篇（其中外文文献资料不少于 1 篇） ， 了解 相关 国内外的发展现状 ； 2、写开题报告 1 份； 3、翻译 2000 单词以上的外文文献； 4、 绘制总装配图 或用三维软件进行建模； 5、 绘制主要零件 （集成块、油箱及面板）工程 图 ； 6、撰写毕业设计（论文） 一份（ 15000 字左右）。 毕业设计 （论文）工作进程 起止时间 工作内容 阅相关文献资料 多 篇（其中外文文献资料不少于 1 篇） ， 了解相关 国内外的发展现状 ， 撰写开题报告； 翻译 2000 单词以 上的外文文献， 绘制总装配图 或用三维软件进行建模； 工况分析设计液压回路，系统原理分析及设计； 主要参数的计算，液压元件的选择； 绘制主要零件 （集成块、油箱及面板）工程 图 ； 撰写毕业论文， 论文定稿 ； 整理资料准备答辩 ； 答辩 ； 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 开始日期 完成日期 教研室主任（签字） 系主任（签字） 西安文 理学院本科毕业设计（论文）开题报告 题 目 钻削 动力头液压系统设计 学生姓名 王晓海 学 号 08102080235 专业名称 机械设计制造及其自动化 指导教师 周毓明 开题时间 2012 级 机械 2班 一、 选题目的和意义 动力头液压系统是工业中经常用到的一种控制方式它采用液压完成传递能量的过程。因为液压传动系统方式的灵活性和便捷性，液压系统在工业上受到广泛的重视。液压传动系统利用这种原件组成所需要的各种控制回路，再由若干回路有机组合成为完成一定控制功能的传动系统来完成大量 的传递转换和控制。 液压系统设计是整机设计的重要组成部分，是实现整个系统液压控制部分的关键。设计主要包括应用系统工况分析和系统的确定，液压系统参数的确定，液压系统图的拟定，液压元件的计算和选取等。 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 二、 本课题在国内外的研究状况及发展趋势 液压系统是据十七世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理发展起来的一门新兴技术，是工农业生产中广为应用的一门技术。当今，液体传动技术水平的高低已成为一个国家工业发展水平的重要标志。 六十年代有了进一步发展，渗透到了各个工业部门，在工业机械、冶金、机场、汽车等工业中得到广泛应用。如今 的液压系统技术向着高压、高速、高效率、高集成等方向发展。同时，新元件的应用、计算机的仿真和优化等工作，也取得了卓有的成效。 工程机械主要的配套件有动力元件、传动元件、液压元件及电器元件等。内燃式柴油发动机是目前工程机械动力元件基本上都是采用的：传动分为机械传动、液力机械传动等。液力机械传动是现在最普遍使用的。液压元件主要有泵、缸、密封件和液压辅件等。 当前，我国的液压件也已从低压到高压形成系列。我国机械工业在引进并吸收新技术的基础上，进行研究，获得了符合国际标准的液压产品。并进一步的优化自己的产品结构，得到 性能更好更符合国际标准的产品。国外的工程机械主要配套件的特点是生产历史悠久技术成熟、生产集中度高、品牌效应突出。主机和配套件是相互影响、相互促进的。当下，国外工程机械配套件的发展形势较好。 最近，这些年国外的工程机械有一种趋势，就是：主机的制造企业逐步向组装企业方向发展，配套件由供应商提供。美国的凯斯、瑞典的沃尔沃等是世界实力最强的主机制造企业，其配套件的配套能力也是非常强的，数量上也是逐年大幅的增长，配套件主要零部件由制造企业来提供。 在科技大爆发的今天，计算机技术、网络技术、通信技术等现代信息技术对人类 的生产生活产生了前所未有的影响。这也为今后制造业的发展，设计方法与制造技术模式的改变指明了方向，为数字化的设计资源与制造资源的远程共享，提高了产品效率，奠定了基础。目前，在液压领域中，特别是中小企业在进行液压传动系统设计时，存在零部件种类繁多、系统集成复杂、参考资料缺乏等一系列困难，而远程设计服务可以解决这些问题。 三、 主要研究内容 （ 1）液压系统技术的历史，发展过程，特点以及发展趋势； （ 2）主要研究对液压系统的工况分析，负载图和速度图的绘制，液压缸主要参数的确定以及液压回路的选择； （ 3）主要 研究液压泵，阀类元件及辅助元件，油管以及油箱； 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 指导教师意见及建议： 签字 ： 年 月 日 教研室审核意见： 签字 ： 年 月 日 注：此表前三项由学生填写后，交指导教师签署意见，经教研室审批后，才能开题。 西安 文理学院本科毕业设计（论文）中期检查表 题 目 钻削动力头液压系统设计 学生姓名 王晓海 学 号 08102080235 专业名称 机械设计制造及 其自动化 指导教师 周瑜明 检查时间 2012 级 08 机电 2班 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 毕 业 设 计（论文） 进 展 情 况 通过对 钻削动力头液压系统 相关资料的学习，以及对整个设计的了解，现基本完成以下设计工作： 况分析设计液压回路，系统原理分析及设计：钻削动力头的工作原理，钻削动力头系统的基本组成。 2主要参数的计算 确 定： 负载分析，液压缸参数计算，液压泵参数计算 等 压阀的选择，油管的选择，滤油器的选择，密封件的选择 。 下一步设计工作内容是 集成块油箱及面板 部分设计以及相关零件的设计以及相关零件图的绘制。 指 导 教 师 意 见 签字 ： 年 月 日 教研室意见 签字 ： 年 月 日 西安文理学院本科毕业设计（论文）指导教师评分表 学生姓名 王晓海 学 号 08102080235 专 业 机械设计制造及 其 自动化 班 级 机械 2班 毕业设计（论文）题目 钻削动力头液压系统设计 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 设计（论文）起止时间 2012 年 1 月 10 日至 2012 年 5 月 11 日 指导教师评语： 建议成绩： 指导教师签名： 年 月 日 西安文理学院本科毕业设计（论文）评阅教师评分表 学生姓名 王晓海 学 号 08102080235 专 业 机械设计制造及 其 自动化 班 级 机械 2 班 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 毕业设计（论文）题目 钻削动力头液压系统设计 设计（论文）起止时间 2012 年 1 月 10 日至 2012 年 5 月 11 日 评阅教师评语： 建议成绩： 评阅教师签名： 年 月 日 西安文理学院本科毕业设计（论文）答辩记录 学生姓名 王晓海 学 号 08102080235 专业名称 机械设计制造 需要购买对应 纸 咨询 14951605 买对应的 纸 14951605 或 1304139763 答辩时间 2012年 5月 18日 答辩地点 导教师 周瑜明 题 目 钻削动力头液压系统设计 答辩小组 成 员 姓 名 职 称 姓 名 职 称 提问及回答情况记录： 记录人签字： 年 月 日 答辩成绩： 答辩小组组长签名： 年 月 日 毕业论文成绩 答辩委员会 认定成绩 毕业论文等级 系（院）答辩委员会意见 ： 负责人签名： 年 月 日 注： 1、 毕业 论文 成绩 =指导教师成绩 40%评阅教师成绩 20%答辩成绩 40%； 2、 答辩委员会认定成绩是根据该生毕业设计期间 的表现及该专业整体论文情况的综合评定成绩。 3、论文等级分优秀（ 90 分）、良好（ 8089 分）、中等（ 7079 分）、 及格 （ 6069 分） 、 不及格（ 60 分）。 需要购买对应 纸 咨询 14951605 钻削动力头 液压系统设计 摘要： 动力头也称动力刀座 指的是安装在动力刀塔上可由 液压系统 驱动的刀座 。伴随着加工件的日益复杂化、精度等级以及加工效率的提高，多轴向、高转速成为工具机必备的条件，除了加工中心机走向机能复合化 外，车床方面已由早期的卧式车床开发出许多新的加工形态，例如 钻削床 、立式车床、 倒立车床、以及车铣复合机种，以顺应新时代加工方式的需求 。其中 钻削 新概念复合机无疑是一项新技术结合的工具机杰作，最大的优点在于可轻易地在同一机台上做复杂零件的加工，可同时进行车削、钻孔、攻牙、端面切槽、侧面切槽、侧面铣削、角度钻孔、曲线铣削 等等。 可 由一台 机 床 完成一个零件的所有加工流程，大大降低上下料换机台 加工的时间 。在新 时代 车铣复合机中都必须搭配动力刀塔才能具备车铣复合的功能，因此一款功能性佳、精度高的 C 轴动力刀塔，将使新 时代 车铣复合机更臻完善。 还 阐述了动力头 液压技术是机械设备中发展最快的技术之一。 随着科技步伐的加快，液压技术在各个领域中得到广泛应用。液压 技术己成为主机设备中最关键的部分之一。 钻削动力头 液压系统设计， 除 了满足在性能方面规定要求外，还必须符合体积小，重量轻，工作可靠，使用和维修方便等一些公认的普通设计原则。液压系统的设计主要是根据已知条件，来确定液压工作方案、液压流量、压力和液压泵以及其他元件的设计。 关键词 ： 动力头 液压系统 钻削加工 需要购买对应 纸 咨询 14951605 is up of in of of a on is to to of up to of At to in to of in to 录 第 1 页 目 录 第一章 钻削动力头及 液压传动的发展概况和应用 . 1 削动力头及 液压传动的发展概况 . 1 压传动 . 2 压传动的优点 . 2 压系统的缺点 . 2 第二章 液压传动的工作原理和组成 . 3 作原理 . 3 压系统的基本组成 . 4 第三章 液压系统参数设计 . 5 载分析 . 5 压缸参数计算 . 5 选液压缸工作压力 . 5 定液压 缸的主要结构尺寸 . 6 压泵参数计算 . 6 定液压泵最大工作压力 . 6 定液压泵的最大流量 . 6 动机的选择 . 7 第四章 液压元件和装置的选择 . 8 压阀的选择 . 8 管的选择 . 8 箱容积的初步确定和油液的选择 . 9 箱容积确定 . 9 液选择 . 9 油器的选用 . 10 封件选用 . 10 第五章 验算液 压系统性能 . 11 统压力损失的验算 .压系统发热和温升验算 . 13 第六章 液压工作站的设计 . 14 定液压站的结构类型方案 . 14 散配置型液压装置 . 14 目录 第 2 页 中配置型液压装置 . 14 定液压站的方案 . 14 压控制装置（液压阀站的集成） . 14 管集成 . 15 管集成 . 15 定液压控制装置 . 15 压动力源装置（液压泵站）的设计 . 16 压泵组布置方式的确定 . 16 压油箱的设计 . 18 压泵组的结构设计 . 23 压站的结构总成 . 24 压站总图的设计与绘制 . 24 结束语 . 26 致谢 . 27 参考文献 . 28 附录 . 29 西安文理学院本科毕业设计（论文） 第 1 页 第一章 钻削动力头及 液压传动的发展概况和应用 削动力头及 液压传动的发展概况 钻削动力头 能实现主运动和进给运动，并且有自动工件循环的动力部件。 比较简单的一个变速传 动机构，形式多种多样，基本原理就是电机带动一个齿轮变速机构，可以实现镗削、铣削、钻削等功能，有的带有导轨，可以小范围的直线运动 。 液压传动和气压传动称 为流体传动，是据 十七 世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理发展起来的一门新兴技术，是工农业生产中广为应用的一门技术。当今，液体传动技术水平的高低已成为一个国家工业发展水平的重要标志。 二十 世纪 五十 年代我国的液压工业才开始，液压元件初用于锻压和机床设备上。六十 年代有了进一步发展，渗透到了各个工业部门，在工业机械、冶金、机场、汽车等工业中得到广泛应用。如今的液压系统技 术向着高压、高速、高效率、高集成等方向发展。同时，新元件的应用、计算机的仿真和优化等工作，也取得了卓有的成效。 工程机械主要的配套 元 件有动力 元件、传动元件、液压元件及电器元件等。液压 机械传动是现在 最普遍 使用的。液压元件主要有泵、缸、密封件和液压 辅 件等。 当前，我国的液压件也已从低压到高压形成系列。我国机械工业 在 引进并吸收新技 术的基础上，进行研究，获得了符合国际标准的液压产品。并进一步的优化自己的产品结构，得到性能更 好 更 符 合国际标准的产品。国外的工程机械主要配套件的特点是生产历史悠久 技术成熟、生产集中度高、品 牌效应突出。主机和配套件是相互影响、相互促进的。当下，国外工程机械配套件的发展形势较好。 最近，这些年国外的工程机械有一种趋势，就是：主机的 制造企业逐步向组装企业方向发展，配套件由 供应商提供。美国的凯斯、瑞典的沃尔沃等是世界实力最强的主机制造企业，其配套件的配套能力也是非常强的，数量上也是逐年大幅的增长，配套件主要零部件由制造企业来提供。 在科技大爆发的今天，计算机技术、网络技术、通信技术等现代信息技术对人类的生产生活产生了前所未有的影响。这也为今后制造业的发展，设计方法与制造技术模式的改变指明了方向，为数 字化的设计资源与制造资源的远程共享，提高了产品效率 ， 奠定了基础。目前，在液压领域中，特别是中小企业在进行液压传动系统设计时 ， 存在零部件种类繁多、系统集成复杂、参考资料缺乏等一系列困难，而远程设计服务可以解决这些问题。 西安文理学院本科毕业设计（论文） 第 2 页 压传动 压传动的优点 (1)单位功率密度大，即 能以较轻的设备重量获得很大的输出力和转矩。 (2)可实现较大范围的无级调速。 (3)工作平稳、冲击小、能快速启动、制动和频繁换向。 (4)操作方便，调节简单，易于实现自动化。 (5)易于操纵并实现过载保护，工作安全可靠 。 (6)易于实现自动化和机电一体化。 (7)液压元件 易于 实现了标准化、系列化和通用化，便于液压系统设计、制造和使用 。 （ 1）液压系统中存在着泄露、油液的可压缩性等，这些都影响运动的传递的准确性，不宜用于对传动比要求精确地场合。 （ 2）液压油对温度敏感，因此它的性能会随温度的变化而变化。因此，不宜用于温度变化范围大的场合。 （ 3）工作过程中存在多的能量损失，液压传动的效率不高，不宜用于远距离传送。 （ 4）液压元件的制造精度要求较高，制造成本高，故液压系统故障较难诊断排除。 西安文理学院本科毕业设计（论文） 第 3 页 第二章 液压传动的工作原理和组成 液压传动是以液体为工作介质来传递动力的， 它 又分为液压传动和液力传动两种形式。液压系统是利用液压泵将原动机的机械能转换为液体的压力能，经各种控制阀、管路和液压执行元件将液体的压力能转换为机械能，来驱动工作机构，实现直线往复运动和 回转 运动。油箱 、 液压泵、溢流阀、节流阀、换向阀、液压缸及连接这些元件的油管、接头等组成了 动力头 工作台液压系统。 作原理 液油在电动机 驱动液压泵的作用下经滤油器从油箱中被吸出，液油由泵的进油口输入管路。在经节流阀和换向阀进入液压缸，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溢流阀排回油箱。 节流阀用来调节工作台的移动速度。调大节流阀，进入液压缸的油量增多，工作台的移动速度就增大；调小节流阀，进入液压缸的油量就减少，工作台的移动速度就减少。故速度是由油量决定的，液压系统原理图 如 图 示 。 6 785493121 油箱； 2 滤油器； 3 液压泵； 4 节流阀； 5 换向阀； 6 动力头 ； 7 液压缸； 8 活塞； 9 溢流阀； 图 压原理图 西安文理学院本科毕业设计（论文） 第 4 页 压系统的基本组成 （ 1）动力元件： 液压 泵 将原动力输入的机械能转换为压力能，向系统提供压力介质。 （ 2）执行元件：液压缸 直线运动，输出力、位移。执行元件是将介质的压力能转换为机械能的能量输出装置。 （ 3）控制元件：压力、方向、流量控制的元件。用来控制液压泵系统所需的压力、流量、方向和工作性能，以保证执行元件实现各种不 同 的工作要求。 （ 4）辅助元件：油箱、管路、滤油器、密封件等。他们对保证液压系统可靠和稳定工作具有非常重要的作用。 （ 5）工作介质：液压油。是传递能量的介质。 西安文理学院本科毕业设计（论文） 第 5 页 第三章 液压系统 参数设计 载分析 由于机 床在运转 时，钻 削力较大而惯性力和工作台摩擦力较小，所以惯性力和摩擦力忽略不及。 钻 削力公式： （式 (（式 其中：00mm/ 度 1440r/ 向进给量 600； 为 补偿 系数 则工件所受钻 削力为 ： 2 8 9 压缸 参数计算 选液压缸工作压力 表 械设备工作压力 设备类型 机床 农业机械小型工程机械辅助装置 液压机重型机械起重运输机械 钻 床 组合机床 车床铣床 齿轮加工机床 拉 床 龙门刨床 工作压力 p/( ) 20 3050 2040 63 100 100160 200320 由上表初选液压系统工作压力 安文理学院本科毕业设计（论文） 第 6 页 定液压缸的主要结构尺寸 工进时最大负载 893 液压缸活塞作用面积 A： 26 X （式 液压缸的内径 D： 其中机械效率 （式 圆整取标准直径 D=55 d 5杆腔面积 221 （式 有杆腔面积 222 （式 液压缸最大流量 2m a x m a x 2 7 1 9 . 2 1 0 5 1 . 8 4 0 / m i nq v A L （式 根据以上计算参数选择液压缸型号 表 型号 内径 活塞面积 推力 拉力 最大行程 150 J C E5027500N 18380N 1200/1500m 压泵参数计算 定液压泵最大工作压力 M 661 （式 定液压泵的最大流量 pq （式 液压缸所需最大流量m a x 5 1 . 8 4 0 / m i . 1 5 1 . 8 4 0 5 7 / m i （式 西安文理学院本科毕业设计（论文） 第 7 页 所以液压泵选取如下叶片泵 表 叶片泵 排量 压力 转速 4 1 320ml/r 004000r/动机的选择 液压泵的流量： 1 0 0 7 0 0 7 0 / m i 0 0 1 0 0 0 几 何 排 量 轴 转 速 （式 电动机的功率： 6 . 3 7 0p 7 . 50 . 8 6 0（式 式中： w); ) 液压泵的输出流量（ 3/ p 由 液压泵输出流量和电动机功率选取电动机型号 表 型号 额定功率 / 载 转 速/( / r 最 大 转 矩/ )( 净重 /16070 16 西安文理学院本科毕业设计（论文） 第 8 页 第四章 液压元件和装置的选择 压阀的选择 根据液压阀在系统中的最高工作压力与通过该阀的最大流量，选出这些元件的型号及规格 ,并列入表 表 液压阀 额 定 流 量（ / 额定压力 （ 型号 通径（ 先导式溢流阀 63 0 二位四通换向阀 70 16 24 节流阀 100 16 0 管的选择 管道的设计 油管尺寸一般可根据选定元件的连接口尺寸来确定。如需要计算，则先按通过管路的最大流量和管内允许的流速选择油管内径，然后按工作压力确定油管的壁厚或外径。 当通过管路的油液 管内径 04（式 式中： q 通过管路的液体流量； 0v 管内允许流速； 对于压力油管，当压力 时， 0v 2m/s；当 6 时， 0v )43( ；当 6 时， )65(0 ； 油管内通油量较大，其实际流量 7 0 / m ，由于压力较小，故 20 。 因此由上述公式的主压力油管 油管壁厚一般不需计算， 根据标准 得管的壁厚 。 油管的选择 西安文理学院本科毕业设计（论文） 第 9 页 油管常称为管道，它在液压系统中将各个液压元件连接起来，以保证液压系统的能量传递。因此要求油液通过管道的压力损失要小，承受系统油压要高，管路自身强度要高， 泄 漏