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热处理机械手---液压系统设计【4张CAD图纸和说明书】

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4张CAD图纸和说明书 液压系统设计【CAD图纸 液压系统设计 热处理机械手 CAD图纸】 设计【4张CAD图纸和说明书】 CAD图纸4张 张CAD图纸 机械CAD图纸
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摘要

作为现代机械设备实现传动与控制的重要技术手段，液压技术在国民经济各领域得到了广泛的应用。与其他传动控制技术相比，液压技术具有能量密度高﹑配置灵活方便﹑调速范围大﹑工作平稳且快速性好﹑易于控制并过载保护﹑易于实现自动化和机电液一体化整合﹑系统设计制造和使用维护方便等多种显著的技术优势，因而使其成为现代机械工程的基本技术构成和现代控制工程的基本技术要素。

液压机械手主要用于将沉重的零件或者是重复简单的劳动的设备，适用于热处理炉的上下料和一般工件工序的自动化生产。本文根据热处理上下料机械手的用途﹑特点和要求，利用液压传动的基本原理，拟定出合理的液压系统图，再经过必要的计算来确定液压系统的参数，然后按照这些参数来选用液压元件的规格和进行系统的结构设计。热处理上下料机械手的设计是轨道小车移动，液压支撑架的上下移动，结构简单，方便快捷，并应用自动电气控制，达到机电液一体化的生产，自动化程度高。


关键词　液压系统；过载保护；机电液一体化



Heat Treatment Unloading Manipulator Hydraulic System 

Abstract

As one of the modern machinery equipment transmission and control important technical means, hydraulic technology in the field of national economy has been widely used. Compared with other transmission control technology, hydraulic technology has high energy density, flexible and convenient configuration, large speed range, rapid and smooth work ability, easy to be controlled and overload protection, easily realized automation and electromechanical integration ,system integration design ,easy maintenance in manufacturing operation and other significant advantages in technology , which make it become the basic technology of modern mechanical engineering and the basic technology of modern control engineering.

  The hydraulic press and pressure machine is the main equipment for molding plastic injection and repressing material formation, such as stamping, bending, flanging, metal sheet drawing, etc. Also it can be engaged in the adjustment, the mounting indentation, the grinding wheel formation, the swaging metal parts formation, the plastic products and the powder products suppressed formation.  This article according to the usage, characteristics and requirements of the purposes of the YB32-150 type hydraulic pressure press machine uses the basic principle of hydraulic transmission, draws up a reasonable hydraulic system and undergoes the necessary calculation to determine the parameters of hydraulic system which determine to choose hydraulic components and system structure of the specification. The hydraulic system of YB32-150 hydraulic pressure press Machine is rectangular arrangement .its' external appearance is new and original beautiful, the driving force system adopts hydraulic pressure system that makes the structure simple and compact, the action quick and reliable. This machine is equipped with the foot switch which can realize the semiautomatic craft movement circulation.


Keywords  hydraulic system;overload protection;electromechanical integration


目录

摘要 I

Abstract II

第1章 绪论 6

1.1 液压传动的发展概况 6

1.2 液压传动在机械行业中的应用 6

1.3 液压机械手的发展及工艺特点 7

1.4 液压系统的基本组成 8

1.5 本章小结 8

第2章 液压系统的计算和元件选型 9

2.1 确定液确定液压缸主要参数 9

2.1.1 液压缸内径D和活塞杆直径d的确定 9

2.1.2 液压缸实际所需流量计算 10

2.2 液压元件的选择 10

2.2.1 确定液压泵规格和驱动电机功率 10

2.2.2 阀类元件及辅助元件的选择 12

2.2.3 管道尺寸的确定 12

2.3 液压系统的验算 16

2.3.1 系统温升的验算 17

2.4 本章小结 17

第3章 机械手的液压系统原理设计 19

3.1 热处理上下料机械手的基本结构 19

3.2 确定液压系统原理 19

3.2.1 液压油的选择 19

3.2.2 确定供油方式 19

3.2.3 同步回路的设计 20

3.2.4 保压回路的设计 20

3.3 液压系统图的总体设计 21

3.3.1 升降缸运动工作循环 21

3.3.2 伸缩缸运动工作循环 22

3.3.3 夹紧缸工作循环 22

3.4 本章小结 23

第4章 液压站结构设计 24

4.1 液压站的结构型式 24

4.2 液压泵的安装方式 24

4.3 液压油箱的设计 24

4.3.1 液压油箱有效容积的确定 24

4.3.2 液压油箱的外形尺寸设计 25

4.3.3 液压油箱的结构设计 25

4.4 液压站的结构设计 27

4.4.1 电动机与液压泵的联接方式 27

4.4.2 液压泵结构设计的注意事项 28

4.4.3 电动机的选择 28

4.5 本章小结 29

结论 30

致谢 31

参考文献 32

附录 33



第1章绪论

1.1液压传动的发展概况

液压传动和气压传动称为流体传动，是根据17世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理而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。如今，流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。

    第一个使用液压原理的是1795年英国约瑟夫·布拉曼(Joseph  Braman,1749-1814)，在伦敦用税作为工作介质,以水压机的形式将其应用于工业上,诞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。 

    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遍的应用。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、液压千斤顶等

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

本文所设计的机械手适用于工业批量生产，可以有很多动作，如抓取、伸缩、升降、旋转平移等。本机器具有独立的动力机构和电气系统。采用按钮集中控制，可实现调整、手动及半自动三种操作方式。本机器的工作压力、移动速度、空载快速回程和减速的行程范围均可根据工艺需要进行调整。 本机器主体为轨道小车，外形简约，小车的动力系统采用电机驱动系统，结构简单、紧凑、动作灵敏可靠。机械手的动力系统采用电液控制系统，控制精度高，成本较低，和相同功能的机械手比较体积小，承载大，结构简单等特点。


内容简介：
毕业设计题目：热处理机械手-液压系统设计学生姓名： 学 号： 专业班级： 指导教师：内 容序号文 件 名 称数 量1开题报告3页2毕业设计论文44页3图纸4张2013年6月20日毕业设计题目：热处理机械手-液压系统设计学生姓名： 学 号：专业班级： 指导教师：毕业设计题目：热处理机械手-液压系统设计学生姓名： 学 号： 专业班级： 指导教师：热处理上下料机械手的液压系统设计摘要作为现代机械设备实现传动与控制的重要技术手段，液压技术在国民经济各领域得到了广泛的应用。与其他传动控制技术相比，液压技术具有能量密度高配置灵活方便调速范围大工作平稳且快速性好易于控制并过载保护易于实现自动化和机电液一体化整合系统设计制造和使用维护方便等多种显著的技术优势，因而使其成为现代机械工程的基本技术构成和现代控制工程的基本技术要素。液压机械手主要用于将沉重的零件或者是重复简单的劳动的设备，适用于热处理炉的上下料和一般工件工序的自动化生产。本文根据热处理上下料机械手的用途特点和要求，利用液压传动的基本原理，拟定出合理的液压系统图，再经过必要的计算来确定液压系统的参数，然后按照这些参数来选用液压元件的规格和进行系统的结构设计。热处理上下料机械手的设计是轨道小车移动，液压支撑架的上下移动，结构简单，方便快捷，并应用自动电气控制，达到机电液一体化的生产，自动化程度高。关键词液压系统；过载保护；机电液一体化44Heat Treatment Unloading Manipulator Hydraulic System AbstractAs one of the modern machinery equipment transmission and control important technical means, hydraulic technology in the field of national economy has been widely used. Compared with other transmission control technology, hydraulic technology has high energy density, flexible and convenient configuration, large speed range, rapid and smooth work ability, easy to be controlled and overload protection, easily realized automation and electromechanical integration ,system integration design ,easy maintenance in manufacturing operation and other significant advantages in technology , which make it become the basic technology of modern mechanical engineering and the basic technology of modern control engineering. The hydraulic press and pressure machine is the main equipment for molding plastic injection and repressing material formation, such as stamping, bending, flanging, metal sheet drawing, etc. Also it can be engaged in the adjustment, the mounting indentation, the grinding wheel formation, the swaging metal parts formation, the plastic products and the powder products suppressed formation. This article according to the usage, characteristics and requirements of the purposes of the YB32-150 type hydraulic pressure press machine uses the basic principle of hydraulic transmission, draws up a reasonable hydraulic system and undergoes the necessary calculation to determine the parameters of hydraulic system which determine to choose hydraulic components and system structure of the specification. The hydraulic system of YB32-150 hydraulic pressure press Machine is rectangular arrangement .its external appearance is new and original beautiful, the driving force system adopts hydraulic pressure system that makes the structure simple and compact, the action quick and reliable. This machine is equipped with the foot switch which can realize the semiautomatic craft movement circulation.Keywords hydraulic system;overload protection;electromechanical integration目录摘要IAbstractII第1章 绪论61.1 液压传动的发展概况61.2 液压传动在机械行业中的应用61.3 液压机械手的发展及工艺特点71.4 液压系统的基本组成81.5 本章小结8第2章 液压系统的计算和元件选型92.1 确定液确定液压缸主要参数92.1.1 液压缸内径D和活塞杆直径d的确定92.1.2 液压缸实际所需流量计算102.2 液压元件的选择102.2.1 确定液压泵规格和驱动电机功率102.2.2 阀类元件及辅助元件的选择122.2.3 管道尺寸的确定122.3 液压系统的验算162.3.1 系统温升的验算172.4 本章小结17第3章 机械手的液压系统原理设计193.1 热处理上下料机械手的基本结构193.2 确定液压系统原理193.2.1 液压油的选择193.2.2 确定供油方式193.2.3 同步回路的设计203.2.4 保压回路的设计203.3 液压系统图的总体设计213.3.1 升降缸运动工作循环213.3.2 伸缩缸运动工作循环223.3.3 夹紧缸工作循环223.4 本章小结23第4章 液压站结构设计244.1 液压站的结构型式244.2 液压泵的安装方式244.3 液压油箱的设计244.3.1 液压油箱有效容积的确定244.3.2 液压油箱的外形尺寸设计254.3.3 液压油箱的结构设计254.4 液压站的结构设计274.4.1 电动机与液压泵的联接方式274.4.2 液压泵结构设计的注意事项284.4.3 电动机的选择284.5 本章小结29结论30致谢31参考文献32附录33第1章 绪论1.1 液压传动的发展概况液压传动和气压传动称为流体传动，是根据17世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理而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。如今，流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。 第一个使用液压原理的是1795年英国约瑟夫布拉曼(Joseph Braman,1749-1814)，在伦敦用税作为工作介质,以水压机的形式将其应用于工业上,诞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。 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遍的应用。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、液压千斤顶等矿山机械开采机、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、压铸机等本文所设计的机械手适用于工业批量生产，可以有很多动作，如抓取、伸缩、升降、旋转平移等。本机器具有独立的动力机构和电气系统。采用按钮集中控制，可实现调整、手动及半自动三种操作方式。本机器的工作压力、移动速度、空载快速回程和减速的行程范围均可根据工艺需要进行调整。 本机器主体为轨道小车，外形简约，小车的动力系统采用电机驱动系统，结构简单、紧凑、动作灵敏可靠。机械手的动力系统采用电液控制系统，控制精度高，成本较低，和相同功能的机械手比较体积小，承载大，结构简单等特点。1.3 液压机械手的发展及工艺特点液压机械手是工业生产中辅助生产最广的设备之一，自19世纪问世以来发展很快，液压机在工作中的广泛适应性，使其在国民经济各部门获得了广泛的应用。由于液压机的液压系统和整机结构方面，已经比较成熟，目前国内外液压机的发展不仅体现在控制系统方面，也主要表现在高速化、高效化、低能耗；机电液一体化，以充分合理利用机械和电子的先进技术促进整个液压系统的完善；自动化、智能化，实现对系统的自动诊断和调整，具有故障预处理功能；液压元件集成化、标准化，以有效防止泄露和污染等四个方面。作为液压机械手两大组成部分的主机和液压系统，由于技术发展趋于成熟，国内外机型无较大差距，主要差别在于加工工艺和安装方面。良好的工艺使机器在过滤、冷却及防止冲击和振动方面，有较明显改善。在油路结构设计方面，国内外液压机都趋向于集成化、封闭式设计，插装阀、叠加阀和复合化元件及系统在液压系统中得到较广泛的应用。特别是集成块可以进行专业化的生产，其质量好、性能可靠而且设计的周期也比较短。近年来在集成块基础上发展起来的新型液压元件组成的回路也有其独特的优点，它不需要另外的连接件其结构更为紧凑，体积也相对更小，重量也更轻无需管件连接，从而消除了因油管、接头引起的泄漏、振动和噪声。逻辑插装阀具有体积小、重量轻、密封性能好、功率损失小、动作速度快、易于集成的特点，从70年代初期开始出现，至今已得到了很快的发展。我国从1970年开始对这种阀进行研究和生产，并已将其广泛的应用于冶金、锻压等设备上，显示了很大的优越性。液压机械手用途广泛，都有手部的夹紧，手腕的翻转，手臂的伸出和收回，机械手的整体升降等动作，通过这些动作来完成热处理炉的上下料过程，完成零件的加工和制造，对于简单工序的零件的生产可以保证半自动化生产和自动化生产。1.4 液压系统的基本组成1能源装置液压泵。它将动力部分（电动机或其它远动机）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。压力控制阀又分为益流阀(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。1.5 本章小结本章主要是毕业设计初期查找相关资料，通过以前的学习，了解到了液压系统的具体的组成构成，但没有深入的学习液压件之间的关系，没有掌握各个回路之间的联系，通过这次毕业设计的学习，了解到了机械手的发展史，明白了各个回路以及很多部件的结构，功能和特点。第2章 液压系统的计算和元件选型2.1 确定液确定液压缸主要参数按液压机床类型初选液压缸的工作压力为7MPa,根据工作要求，采用单杆活塞液压缸。这种情况下液压缸无杆腔工作面积应为有杆腔工作面积的2倍，即活塞杆直径d与缸筒直径满足的关系。升降时，液压缸回油路上具有背压,防止液压油进入时候的液压冲击和保证运动平稳性，根据液压系统设计简明手册表2-2中，可取P=1MPa，由于油管中有压降p存在，有杆腔的压力必须大于无杆腔，估计时可取P1MPa,回油时，回油腔是有背压的，这时亦按2MPa来估算。2.1.1 液压缸内径D和活塞杆直径d的确定以单活塞杆液压缸为例来说明其计算过程,如图3-1所示。图3-1：单活塞杆液压缸计算示意图一液压缸进油腔的压力 Pa 一液压缸回油腔的压力 Pa故： 所以，经过查机械设计手册成大先，伸缩缸元整为标准缸内径为：2.1.2 液压缸实际所需流量计算1. 夹紧缸工作时所需最大流量液压缸的容积效率，取2. 伸缩缸工作时时所需最大流量3. 升降缸工作时所需最大流量2.2 液压元件的选择2.2.1 确定液压泵规格和驱动电机功率由前面工况分析，由最大压制力和液压主机类型，初定上液压泵的工作压力取为5MPa，考虑到进出油路上阀和管道的压力损失为1MPa（含回油路上的压力损失折算到进油腔），则液压泵的最高工作压力为上述计算所得的是系统的静态压力，考虑到系统在各种工况的过渡阶段出现的动态压力往往超过静态压力，另外考虑到一定压力贮备量，并确保泵的寿命，其正常工作压力为泵的额定压力的80%左右因此选泵的额定压力应满足：液压泵的最大流量应为：式中液压泵的最大流量同时动作的各执行所需流量之和的最大值，如果这时的溢流阀正进行工作，尚须加溢流阀的最小溢流量23L/min。系统泄漏系数，一般取K=1.11.3，现取K=1.2。1选择液压泵的规格由于液压系统的工作压力不高，负载压力中等，功率小。中等流量。所以选双联叶片定量泵。叶片泵具有噪声低，寿命长的优点，但抗污染能力差，加工工艺复杂，精度要求高，价格也较高。若系统的过滤条件较好，油箱的密封性也好，则可以选择寿命较长的叶片泵，正常使用的叶片泵工作寿命可达10000h以上，从节能的角度考虑可选用变量泵，采用 或三联泵。叶片泵的使用要点如下：(1) 为提高泵的性能，延长使用寿命，推荐使用抗磨液压油，黏度范围1738mm/s，推荐使用25mm/s。(2) 油液应保持清洁，系统过滤精度不低于25。为防止吸入污物和杂质，在吸油口外应安置过滤精度为70150的过滤器。(3) 安装泵时，泵轴线与原动机轴线同轴度应保证在0.1mm以内，切泵轴与原动机轴之间应采用挠性连接。泵轴不承受径向力(4) 泵吸油口距离油面高度不得大于500mm。吸油管道必须严格密封，防止漏气。(5) 注意泵轴转向。根据以上算得的和在查阅相关手册机械设计手册成大先P21-154得：现选用YB-B48B型号双联叶片泵，排量48.3ml/r，额定压力7MPa，额定转速1000r/min，驱动功率6.9kW，容积效率92%，重量25kg，容积效率达92%。2与液压泵匹配的电动机的选定由前面得知，本液压系统最大功率出现在伸缩缸工作阶段，这时液压泵的供油压力值为2.94MPa，流量为已选定泵的流量值。液压泵的总效率。叶片泵为0.800.85，液压泵的总效率，从规格表中查出取0.7。 在泵的规格表中，一般同时给出额定工况（额定压力、转速、排量或流量）下的泵的驱动功率，可按此直接选择电动机。也可按液压泵的实际使用情况计算其驱动功率。式中 液压泵的额定压力，； 液压泵的额定流量，； 液压泵的总效率，从规格表中查出； 转换系数； 液压泵实际使用的最大工作压力，PaP=5.94kW留出阀和管路损失的压力余量所以P=6.9kW查得电机手册选择Y2-132M-4三相异步电动机，P=7.5kW，转速1440r/min，效率=87%，功率因数。2.2.2 阀类元件及辅助元件的选择1. 对液压阀的基本要求：(1) 动作灵敏，使用可靠，工作时冲击和振动小。油液流过时压力损失小。(2) 密封性能好。结构紧凑，安装、调整、使用、维护方便，通用性大2. 根据液压系统的工作压力和通过各个阀类元件及辅助元件型号和规格主要依据是根据该阀在系统工作的最大工作压力和通过该阀的实际流量，其他还需考虑阀的动作方式，安装固定方式，压力损失数值，工作性能参数和工作寿命等条件来选择标准阀类的规格： 液压油过滤器：ZU-H14020S 液压泵：YB-B48B单向阀：CRG-06-50-50 溢流阀（溢流作用）：DG-02-C-22减压阀：RCG-03-B-22 节流阀：SRCG-03-50背压阀：DG-02-B-22 夹紧缸进油路三位四通电磁换向阀：DSG-03-3C60-AC-50升降缸，伸缩缸，三位四通电磁换向阀：DSG-03-3C2-AC-50 2.2.3 管道尺寸的确定油管系统中使用的油管种类很多，有钢管、铜管、尼龙管、塑料管、橡胶管等，必须按照安装位置、工作环境和工作压力来正确选用。本设计中油管采用钢管和橡胶管，因为本设计中所须的压力是高压，p=7MPa (p6.3MPa)， 钢管能承受高压，价格低廉，耐油，抗腐蚀，刚性好，但装配是不能任意弯曲，因为本设计的机械手在平台上工作，有移动和夹紧，所以油管需要软管。常在装拆方便处用作压力管道一中、高压用无缝管，低压用焊接管。本设计在弯曲的地方可以用管接头来实现弯曲。尼龙管用在低压系统；塑料管一般用在回油管用。胶管用做联接两个相对运动部件之间的管道。胶管分高、低压两种。高压胶管是钢丝编织体为骨架或钢丝缠绕体为骨架的胶管，可用于压力较高的油路中。低压胶管是麻丝或棉丝编织体为骨架的胶管，多用于压力较低的油路中。由于胶管制造比较困难，成本很高，因此非必要时一般不用。1. 管接头的选用：管接头是油管与油管、油管与液压件之间的可拆式联接件，它必须具有装拆方便、连接牢固、密封可靠、外形尺寸小、通流能力大、压降小、工艺性好等各种条件。管接头的种类很多，液压系统中油管与管接头的常见联接方式有：焊接式管接头、卡套式管接头、扩口式管接头、扣压式管接头、固定铰接管接头。管路旋入端用的连接螺纹采用国际标准米制锥螺纹（ZM）和普通细牙螺纹（M）。锥螺纹依靠自身的锥体旋紧和采用聚四氟乙烯等进行密封，广泛用于中、低压液压系统；细牙螺纹密封性好，常用于高压系统，但要求采用组合垫圈或O形圈进行端面密封，有时也采用紫铜垫圈。2. 钢管管道内径计算：（）式中 通过管道内的流量 管内允许流速 软管的管道内径计算： （）式中 软管的通流截面积;管内流量，;管内流速，；通常软管的允许流速表3.1：液压系统各管道流速推荐值油液流经的管道推荐流速 m/s液压泵吸油管0.51.5液压系统压油管道36，压力高，管道短粘度小取大值液压系统回油管道1.52.6 (1) 升降缸的进出油路油管直径： 取 （）满足条件，所以回油路管和进油路一样根据机械设计手册成大先P21-579查得：取,钢管的外径; 管接头联接螺纹。(2) 夹紧缸进出油管道的内径：取 满足设计要求，进油路和回油路用同样内径的管道，夹紧缸用的是橡胶软管，来适合机械手的移动。根据机械设计手册成大先P21-580查得：取d=10mm,橡胶管的外径D=15mm；（GB/T3683-2006） 管接头用扩口式端直通管接头体（GB/T 5625.2-1985）(3) 伸缩缸的进出油管内径：取 满足设计要求，进油路和回油路用同样内径的管道，伸缩缸用的是橡胶软管，来适合机械手的移动。根据机械设计手册 成大先p21-580 查得：取d=22mm，外径D=28mm；（GB/T 3683-2006）管接头用扩都式端直通管接头体（GB/T 5625.2-1985）3. 管道壁厚的计算 式中： 管道内最高工作压力 Pa 管道内径 管道材料的许用应力 Pa， 管道材料的抗拉强度 Pa安全系数，对钢管来说，p7MPa时，取n=8；p17.5MPa时，取n=6； p17.5MPa时，取n=4。根据上述的参数可以得到：我们选钢管的材料为45#钢，由此可得材料的抗拉强度=600MPa; (1) 升降缸油管壁厚的验算：所用的升降缸的壁厚为8mm,符合设计要求，所以壁厚尺寸可以。(2) 夹紧缸和伸缩缸的油管为橡胶管，橡胶管的设计压力为28MPa，本系统橡胶管的压力远低于此压力，所以橡胶管的壁厚符合要求。2.3 液压系统的验算上面已经计算出该液压系统中进，回油管的内径分别为10mm,20mm。液压系统初步设计是在某些估计参数情况下进行的，当各回路形式、液压元件及联接管路等完全确定后，针对实际情况对所设计的系统进行各项性能分析。对一般液压传动系统来说，主要是进一步确切地计算液压回路各段压力损失、容积损失及系统效率，压力冲击和发热温升等。根据分析计算发现问题，对某些不合理的设计要进行重新调整，或采取其他必要的措施。液压系统压力损失的计算如下表5-1各种液压阀的压力损失溢流阀，Mpa0.2单向节流阀，Mpa0.3 正向0.2 反向单向阀，Mpa0.2减压阀，Mpa0.22位2通电磁换向阀，Mpa0.1-0.23位4通电磁换向阀，Mpa0.1-0.2压力损失包括管路的沿程损失，阀类元件的局部损失，总的压力损失为 式中 管道的长度（m）； 管道内径（m）； 液流平均速度（）； 液压油密度（）；沿程阻力系数； 局部阻力系数。夹紧缸在工作时，其管路沿程压力损失为根据液压手册规定液体的流态油临界雷诺数Recr决定。当ReRecr时位层流；当ReRecr时位紊流。根据计算公式根据夹紧缸的液压系统图其工作时候要经过减压阀和电磁换向阀等其液压阀的压力损失为所以其工作时总的压力损失为由以上的步骤得出，伸缩缸和升降缸的总压力损失为，所以说系统的总的压力损失为，符合系统的设定。2.3.1 系统温升的验算按照整个工作循环考虑，系统的总功率减去系统正行运行时所做的功，剩余的功率为在油路上的消耗和在各个阀之间的消耗，这些消耗都转化为热并由液压油带到油箱进行散热，所以计算总的发热功率，然后验算温升是否合理。假定系统的散热状况一般，取，油箱的散热面积A为 系统的温升为根据机械设计手册成大先P21-37：油箱中温度一般推荐30-55所以验算表明系统的温升在许可范围内2.4 本章小结本章内容主要包括液压系统的计算和零件的选型。本章的学习和设计主要是根据机械设计手册成大先，这本书涵盖了液压传动设计的基本步骤和计算方法等等，而且里面还有很多标准件的尺寸方便使用，在本章的学习中，主要是学习这本书里面的知识，包括液压系统设计的步骤，设计方法，而且通过这本书了解到了液压设计的很多知识，本次设计的液压机械手为液压设计中最为简单的油路，并且使用元件和回路较少，在计算上尽可能的贴近实际，但是为了应对突发情况和未知的情况，所以在很多的计算中都留有余地，所以还有很多可以完善的地方。第3章 机械手的液压系统原理设计3.1 热处理上下料机械手的基本结构上下料机械手的基本结构底座为轨道小车的设计，可以实现多个热处理炉大的上下料动作。整个机械手的结构下部为轨道小车，中部是液压叉状平台，上部为机械手的臂部和手部这三部分组成。机械手的移动靠小车的移动，机械手的升降靠的是液压叉状平台的支撑，叉状平台的支撑不仅简单，而且结构简单承载的重量大。当平台支撑起之后，手臂伸出到炉膛内抓取热处理料小筐，手臂收回使之拖拽到液压支撑平台之上，平台下降，热处理件随之下来，然后随校车移动到别处。工作缸采用活塞式单作用缸，分别是手部，臂部，升降用缸，当液压油进入无杆腔时对于手臂是伸出动作，对于升降缸是伸出动作，对于手部是松开动作，当液压油进入有杆腔时，对于手臂是收回动作，对于升降缸是收回动作，对于手部是夹紧动作，手部夹紧缸的动作很快，臂部的伸缩缸满足空程速度快的特点，支撑缸满足升起和降落慢速平稳。液压机的动力部分是高压泵，将机械能转变为液压能，向液压机的工作缸和顶出缸提供高压液体。3.2 确定液压系统原理3.2.1 液压油的选择液压油的选择要根据系统而定，一般对于液压油的主要要求是，黏度合适，随温度的变化小，润滑性能要好，抗氧化，剪切安定性好，防锈并且不腐蚀金属，同密封材料相容，消泡和抗泡沫性好，抗乳化性好，清洁度符合要求等等。根据本工作系统的特性，系统压力在7MPa以上，属于是中高压的工作系统，而且系统中的油液流速不快，所以查表机械设计手册成大先，P21-102，表21-4-4得出，选择L-HL-32型号液压油。此液压油具有良好的防锈及抗氧化安定性，使用寿命较机械油长一倍，以上，并由较好的空气释放性，抗泡性，分水性及橡胶密封相容性。使用环境温度为0以上，最高使用温度为80。3.2.2 确定供油方式考虑到该机床在工作进给时不需要承受大的工作压力，系统功率也不大，现采用双联叶片泵YB-B48B型号，具有将7MPa压力的纯净液压油输入到各种液压缸液压系统中，以生产较大的工作动力，该叶片泵结构紧凑，效率高，工作压力高。3.2.3 同步回路的设计首先我们应该注意到液压支撑平台的两个升降缸应该同时顶出和同时收回，所以油路中需要一个同步回路设计来连接这两个缸体，控制这两个缸体的运动，考虑到设计要求，查得机械手册上的同步回路设计，选用双泵供油，双缸同油路来达到两个缸的同步调节，根据工况，当液压支撑平台到达顶点时应该停止，所以有保压的要求，所以选用三位四通的电磁换向阀，带有中位保压机能。在进油路上用节流阀来调节缸体的伸出速度既是液压平台的升降速度，油路对称设计达到同步要求。液压同步回路的工作原理：双泵供油，进油路设置节流阀，电磁阀3YA通电，电磁阀的左位进入油路，液压油进入液压缸的左腔，回油路有背压，液压油通过回油路的背压阀流回油箱，进油路节流阀可以通过手动调节流量来达到同步调节。当上升到预定高度时，3YA断电，电磁阀中位保压机能使得平台可以保持高度和稳定性。当需要下降平台时4YA通电，液压缸的有腔接入油路中，通过节流阀的调节达到同步，回油路背压使得平台稳定下降。3.2.4 保压回路的设计保压回路的功用在于不仅液压升降平台需要在预定位置停留并且夹持手部也需要夹持不动，所以要设计保压回路，对于手部来说，抓取工件时不能松开，所以应用电磁阀的中位机能在液压泵不停止供油的情况下，手部依然可以保持压力。对于液压支撑平台来说，在液压泵不停止供油的情况下，保持在预定位置不动为其要求，所以设计保压回路。根据实际的生产需要和设计要求，保压回路很简单，只要利用电磁阀的中位机能即可完成。对于手部来说，当2YA断电时，电磁阀回到中位，中位与油箱连通，液压油回到油箱，而保压机能使得其手部不动。机器在工作的时候，如果出现机器被以外的杂物或工件卡死，这是泵工作的时候，输出的压力油随着工作的时间而增大，而无法使液压油到达液压缸中，为了保护液压泵及液压元件的安全，在泵出油处加一个直动式溢流阀9，起安全阀的作用，当泵的压力达到溢流阀的导通压力时，溢流阀打开，液压油流回油箱，起到安全保护作用。在液压系统中，一般都用溢流阀接在液压泵附近，同时也可以增加液压系统的平稳性，提高加工零件的精度。3.3 液压系统图的总体设计液压系统的油路原理图如图3-1所示：图3-1液压原理图3.3.1 升降缸运动工作循环1. 升降缸的升起动作。按下起动按钮，电磁铁3YA通电。这时的油路进油路为：叶片泵1和叶片泵2单向阀1和单向阀2节流阀5电磁阀7升降缸1的下腔和升降缸2的下腔回油路为： 升降缸1上腔升降缸*2上腔背压阀8油箱油路分析：升降缸用得是同步回路，当液压油通过电磁阀后两个升降缸并联，达到同步移动的效果，只介绍一个缸的运动。液压油通过叶片泵1进入单向阀1，防止系统回油，在油路中安装直动式的溢流阀当做安全阀使用，是系统压力不致于太高，而后进入节流阀6，通过节流阀进行调速进而使得同步更加精确，油液进入电磁阀7左位，液压油进入升降缸1的下腔，顶出液压杆，上腔的油经过升降缸2和溢流阀流回油箱，此溢流阀起安全作用为背压阀，背压阀接在系统回油路上，造成一定的回油阻力，以改善执行元件的运动平稳性。双缸运动相同。2. 保压时的油路情况：在升降缸升起到一定高度后，电磁阀7回到中位，支撑架保持位置不动，此时形成了保压回路。油路分析：当液压杆顶出到一定高度的时候，位置感应器发出信号，使电磁阀7的电磁铁3YA断电，换向阀回到中位，液压系统保压。而液压泵1和泵2在中位时，直接通过溢流阀直接回到油箱。3. 回程时的油路情况：升降缸的降落动作。按下起动按钮，电磁铁4YA通电。这时的油路循环为：叶片泵1和叶片泵2单向阀1和单向阀2节流阀6电磁阀7升降缸1的上腔升降缸2的上腔背压阀8油箱油路分析： 当保压到一定时候手动接通4YA，使电磁阀7的电磁铁4YA通电，换向阀接到右位，叶片泵的液压油通过单向阀1和2流到节流阀6实现下降的同步调节，流过电磁阀7的右位，液压杆收回，再经过升降缸1（2）的上腔流到背压阀8，回油路背压阀造成一定的回油阻力，以改善执行元件的运动平稳性，最后液压油流回油箱。3.3.2 伸缩缸运动工作循环1手臂伸出 当电磁铁5YA通电，电磁阀5处于左位时，此时伸出缸的进油路为：液压泵1、2单向阀1和2伸缩液压缸左腔伸缩缸伸缩时的回油路为：伸缩缸右腔电磁换向阀5右位油箱2停留 5YA断电，电磁换向阀5回到中位，手臂得以停留。3停留结束，既是手部放松或者夹紧后，启动开关，使电磁换向阀5的6YA通电，阀5换为右位。压力油进入伸缩缸右腔，其左腔回油，手臂收缩。进油路：液压泵1、2单向阀1和2电磁换向阀5右位伸缩缸的右腔。回油路：伸缩缸左腔电磁换向阀5 左位油箱4原位停止 当伸缩缸退到原位时，是在电磁铁6YA断电，电磁换向阀5处于中位。3.3.3 夹紧缸工作循环1夹紧缸的夹紧动作。电磁换向阀4中2YA通电。进油路为：泵1、2单向阀1、2减压阀3电磁换向阀4右位夹紧缸的右腔回油路为：夹紧缸左腔电磁换向阀4右位油箱油路分析：液压油从叶片泵出来后，经过单向阀1和单向阀2，防止系统回油对泵造成伤害，进入减压阀3，限定了夹紧缸的最高的工作压力为4MP，进入电磁换向阀4的右位，通向夹紧缸的右腔，手部夹紧。2保压时的油路情况：断开2YA，电磁换向阀4回到中位，采用中位保压方法来保证手部的夹持动作的持续。液压泵的液压油通过单向阀1和减压阀3再经过电磁换向阀的中位回到油箱。3回程时的油路情况：回程就是手部的松开，活塞杆回到初始位置。回程油路为：泵1、2单向阀1和单向阀2减压阀3电磁换向阀4左位夹紧缸的左腔。油路分析：回程时，电磁换向阀4的1YA通电，液压压力油通过换向阀4的左位进入夹紧缸的左腔，手部松开，且回到初始位置，右腔的油回到油箱。3.4 本章小结本章根据机械手的运动情况，对其路径和油路进行分析，绘画原理图，根据原理图在以后的设计中，确定液压元件的数量，根据元件来选择油管，以及计算压力损失和功率损失。在这章的学习中，发现了很多回路之间的联系和区别，在为以后的学习奠定基础。第4章 液压站结构设计液压站是由液压油箱，液压泵装置及液压控制装置三大部分组成。液压油箱装有空气滤清器，滤油器，液面指示器和清洗孔等。液压站装置包括不同类型的液压泵，驱动电机及其它们之间的联轴器等，液压控制装置是指组成液压系统的各阀类元件及其联接体。4.1 液压站的结构型式机床液压站的结构型式有分散式和集中式两种类型。1集中式 这种型式将机床液压系统的供油装置、控制调节装置独立于机床之外，单独设置一个液压站。这种结构的优点是安装维修方便，液压装置的振动、发热都与机床隔开；缺点是液压站增加了占地面积。2分散式 这种型式将机床液压系统的供油装置、控制调节装置分散在机床的各处。例如，利用机床或底座作为液压油箱存放液压油。把控制调节装置放在便于操作的地方。这种结构的优点是结构紧凑，泄漏油回收，节省占地面积，但安装维修方便。同时供油装置的振动、液压油的发热都将对机床的工作精度产生不良影响，故较少采用，一般非标设备不推荐使用。本次设计采用集中式。4.2 液压泵的安装方式液压站装置包括不同类型的液压泵、驱动电动机及其联轴器等。其安装方式为立式和卧式两种。1立式安装 将液压泵和与之相联接的油管放在液压油箱内，这种结构型式紧凑、美观，同时电动机与液压泵的同轴度能保证，吸油条件好，漏油可直接回液压油箱，并节省占地面积。但安装维修不方便，散热条件不好。2卧式安装 液压泵及管道都安装在液压油箱外面，安装维修方便，散热条件好，但有时电动机与液压泵的同轴度不易保证。考虑到维修，散热等方面的要求。本设计中采用卧式联接。4.3 液压油箱的设计4.3.1 液压油箱有效容积的确定液压油箱在不同的工作条件下，影响散热的条件很多，通常按压力范围来考虑。液压油箱的有效容量可概略地确定为： 系统类型低压系统（）中压系统（）中高压或大功率系统（）2457612根据实际设计需要，选择的P=7MPa，所以此系统属于中高压系统P6.3MPa 式中 V液压油箱有效容量；液压泵额定流量。参照机械设计手册成大先AB40-01-/0250BN13中高压机械的油箱容积通常取为每分钟流量的6-12倍。即： 取 应当注意：设备停止运转后，设备中的那部分油液会因重力作用而流回液压油箱。为了防止液压油从油箱中溢出，油箱中的液压油位不能太高，一般不应超过液压油箱高度的80%。所以，实际油箱的体积为： 4.3.2 液压油箱的外形尺寸设计液压油箱的有效面积确定后，需设计液压油箱的外形尺寸，一般设计尺寸比（长：宽：高）为1：1：11：2：3。但有时为了提高冷却效率，在安装位置不受限制时，可将液压油箱的容量予以增大，本设计中的油箱根据液压泵与电动机的联接方式的需要以及安装其它液压元件需要，选择长为1014mm,宽为764mm，高为750mm。4.3.3 液压油箱的结构设计一般的开式油箱是用钢板焊接而成的，大型的油箱则是用型钢作为骨架的，再在外表焊接钢板。油箱的形状一般是正方形或长方形，为了便于清洗油箱内壁及箱内滤油器，油箱盖板一般都是可拆装的。设计油箱时应考虑的几点要求：1壁板：壁板厚度一般是34mm；容量大的油箱一般取46mm。本设计中取油箱的壁厚为6mm。对于大容量的油箱，为了清洗方便，也可以在油箱侧壁开较大的窗口，并用侧盖板紧密封闭。2底板与底脚：底板应比侧板稍厚一些，底板应有适当倾斜以便排净存油和清洗，液压油箱底部应做成倾斜式箱底，并将放油塞安放在最低处。油箱的底部应装设底脚，底脚高度一般为150200mm，以利于通风散热及排出箱内油液。一般采用型钢来加工底脚。本设计中用的是槽钢加工的。3顶板：顶板一般取得厚一些，为610mm，因为本设计把泵、阀和电动机安装在油箱顶部上时，顶板厚度选最大值10mm。顶板上的元件和部件的安装面应该经过机械加工，以保证安装精度，同时为了减少机加工工作量，安装面应该用形状和尺寸适当的厚钢板焊接。4隔板：油箱内一般设有隔板，隔板的作用是使回油区与泵的吸油区隔开，增大油液循环的路径，降低油液的循环速度，有利于降温散热、气泡析出和杂质沉淀。隔板的安装型式有多种，隔板一般沿油箱的纵向布置，其高度一般为最低液面高度的2/33/4。有时隔板可以设计成高出液压油面，使液压油从隔板侧面流过；在中部开有较大的窗口并配上适当面积的滤网，对油液进行粗滤。5侧板：侧板厚度一般为3-4mm，侧板四周顶部应该加工成高出油箱顶板34mm，为了使液压元件的在工作等的情况下泄漏出来的油不至于洒落在地面上或操作者的身上，同时可以防止液压油箱的顶板在潮湿的气候中腐蚀。回油管及吸油管为了防止出现吸空和回油冲击油面形成泡沫，油泵的吸油管和回油管应布置在油箱最低液面50100mm以下，管口与箱底距离不应小于2倍的管径，防止吸入沉淀物。管口应切成，切口面向箱壁，与箱壁之距离为3倍管径。回油管的出口绝对不允许放在液面以上。本设计的管口与箱底的距离为160mm，切口与箱壁的距离为250mm。6回油集管的考虑：单独设置回油管当然是理想的，但不得已时则应使用回油集管。对溢流阀、顺序阀等，应注意合理设计回油集管，不要人为地施以背压。7吸油管： 吸油管前一般应该设置滤油器，其精度为100200目的网式或线式隙式滤油器。滤油器要有足够大的容量，避免阻力太大。滤油器与箱底间的距离应不小于20mm。吸油管应插入液压油面以下，防止吸油时卷吸空气或因流入液压油箱的液压油搅动油面，致使油中混入气泡。8泄油油管的配置： 管子直径和长度要适当，管口应该在液面之上，以避免产生背压。泄漏油管以单独配管为最好，尽量避免与回油管集流配管的方法。 9过滤网的配置：过滤网可以设计成液压油箱内部一分为二，使吸油管与回油管隔开，这样液压油可以经过一次过滤。过滤网通常使用50100目左右的金属网。10滤油器： 滤油器的作用及过滤精度 液压系统中的液压油经常混有杂质，如空气中的尘埃、氧化皮、铁屑、金属粉末。密封材料碎片、油漆皮和 纱纤维。这些杂质是造成液压元件故障的额重要原因，它们会造成油泵、油马达及阀类元件内运动件和密封件的磨损和划伤，阀芯卡死，小孔堵塞等故障，影响液压系统的可靠性和使用寿命。近年来对液压油的污染控制已经开始引起人们的极大重视。为了便于随时检查和观察箱内液体液位的情况，应该在油箱壁板的侧面安装液面指示器，指示最高、最低油位。液面指示器一般选用带有温度计的液面指示器。油箱顶板需要装设空气滤清器，对进入油箱的空气进行过滤，防止大气中的杂质污染液压油。空气滤清器的过滤能力一般为油泵流量的两倍，其过滤精度应与液压系统中最细的滤油器的精度相同。油箱内部应刷浅色的耐油油漆。以防止锈蚀。上面介绍了油箱的具体儿详细的选择方法，但是由于本次设计的液压机械手在轨道小车上行走，液压油箱在小车的底部，所以油箱选用的是不带支撑脚的矩形油箱。悬挂于车下，邮箱中间带有隔板，为了方便清洗，在表面开设大的清洗孔，平时用清洗用盖盖上。4.4 液压站的结构设计4.4.1 电动机与液压泵的联接方式电动机与液压泵的联接方式分为法兰式、支架式和支架法兰式。1. 法兰式 液压泵安装在法兰上，法兰再与带法兰盘的电动机联接，电动机与液压泵依靠法兰盘上的止口来保证同轴度。这种结构装拆很方便。2. 支架式 液压泵直接装在支架的止口里，然后依靠支架的底面与底板相连，再与带底座的电动机相联。这种结构对于保证同轴度比较困难（电动机与液压泵的同轴度0.05mm）。为了防止安装误差产生的振动，常用带有弹性的联轴器。3. 法兰支架式 电动机与液压泵先以法兰联接，法兰再与支架联接，最后支架再装在底板上。它的优点是大底板不用加工，安装方便，电动机与液压泵的同轴度靠法兰盘上的止口来保证。本设计采用法兰支架式联接。同时考虑本设计中的电动机与液压泵的联接在安装时产生同轴度误差带来的不良影响，常用带有弹性的联轴器。为了增加电动机与液压泵的联接刚性，避免产生共振，本设计把液压泵和电动机先装在刚性较好的底板上使其成为一体，然后底板加垫再装到液压油箱盖上。4.4.2 液压泵结构设计的注意事项1. 液压装置中各部件、元件的布置要均匀、便于装配、调整、维修和使用，并且要适当地注意外观的整齐和美观。2. 考虑液压油箱的大小与刚度，液压泵与电动机装在液压油箱的盖子上或装在液压油箱之外。3. 在阀类元件的布置中，行程阀的安放位置必须靠近运动部件。手动换向阀的位置必须靠近操作部位。换向阀之间应留有一定的轴向距离，以便进行手动调整或装拆电磁铁。压力表及其开关应布置在便于观察和调整的地方。4. 压泵与机床相联的管道一般都先集中接到机床的中间接头上，然后再分别通向不同部件的各个执行机构中去，这样做有利于搬运、装拆和维修。5. 硬管应贴地或沿着机床外形壁面敷设。相互平行的管道应保持一定的间隔，并用管夹固定。随工作部件运动的管道可采用软管、伸缩管或弹性管。软管安装时应避免发生扭转，影响使用寿命。4.4.3 电动机的选择电动机的选择范围包括：电动机的种类、类型，容量、额定电压、额定转速及其各项经济指标等。而且对这些参数要综合进行考虑。选择电动机的容量是电力传动系统能否经济和可靠运行的重要问题。如果电动机容量大小，长期处于过载运行。造成电动机绝缘过早地损坏；如果容量过大，不仅造成设备上的浪费，而且运行效率低，对电能的利用不经济。根据前面求出来的电动机的功率可以得出液压泵需要7KW以上功率的电动机。根据一般设计的需要，一般采用Y系列三相异步电动机，Y系列电动机是按国际电工委员会（IEC）标准全国统一设计的新系列产品，适用于传动无特殊性能要求的各种机械设备。电动机采用B级绝缘。外壳防护等级为。冷却方式为IC0141即全封闭自扇冷式。电动机的基本安装、结构型式：B3型。 机座带底脚，端盖无凸缘；B5型。 机座不带底脚，端盖有绝缘。B35型。机座带底脚，端盖有凸缘。电动机额定电压为380V，额定频率为50Hz。根据查表查出电动机型号为Y2-132M-4，其额定功率为7.5KW。4.5 本章小结通过对于第四章的学习，我发现液压系统这门课在学习的时候还有很多不足，在确定油路原理和进行力学分析的时候一直没有考虑过液压泵站的相关事宜，通过对于本章的学习知道了液压泵站的结构和工作原理，弥补了自己在知识上的不足，在实习的过程中也遇到过液压系统，而且不只一次的近距离观察泵站，但都没有注意到它的结构和工作情况，所以通过这章的设计不仅明白了液压系统的泵站设计而且要吸取教训，为了在以后的工作中学习更多的知识，不能再走马观花，要不求甚解，认认真真。结论本篇设计的机械手综合和运用了机械零件、理论力学、材料力学、机械原理、金属工艺学、热处理、技术测量、机械制图等知识，它主要是应用在那些单调、频繁的操作中用以代替人的劳动进行工作，它的主要优点是： 1 工作时间持久，不会出现人的疲劳，可以重复不断的劳动，维持流水线的正常工作。2对环境适应性强，可以在多粉尘、易燃、易爆、放射性强 等恶劣环境中工作。3运动灵活、在轨道小车的作用下，可以再多个工作位置进行作业。4通用性好，除了特定用途外，适当改变手部，便可以完成喷涂、焊接等。5工作效率高，提高劳动生产率的同时也提高了成本。致谢历时十几周的毕业设计在紧张有序中即将结束，回忆这个过程这段经历，感觉收益颇多。当我初涉设计时，主、客观问题层出不穷，按着设计计划，设计思路有序地进行，围绕液压机械手系统设计该题目，既了解了液压系统的有关规范，又涉及到了专业知识，加强了自己的专业，拓宽了知识面。在此我感谢学校给与我的培育之恩，老师的教育之情。本次毕业设计是张宝海老师指导的，从毕业设计前期资料的收集到具体的实施过程，至始至终都在张老师的精心指导和大力的支持帮助下完成的。张老师为本设计提出了许多宝贵性的、具有指导性的意见和建议，在他的指导下本设计才得以圆满完成。张老师的指导和帮助我将铭记于心！在此表示由衷的感谢！ 参考文献1 雷天觉.新编液压工程手册. 北京理工大学出版社， 1998：25302 李建蓉，徐长寿，陶亦.液压与气压传动. 化学工业出版社， 2006：31573 王文斌.液压传动与控制.机械工业出版社， 2009：2102254 张利平、邓钟明.液压气动系统设计手册. 机械工业出版社，1997：1151305 张利平.现代液压技术应用220例.化学工业出版社，2009：1201906 成大先.机械设计手册第四版第四卷.化学工业出版社，2009：215250 7567587 路甬祥.液压气动设计手册.机械工业出版社，2003：1451528 何发昌，邵远.多功能机械手的原理及应用.高等教育出版社，2009：15209 Albeck H-Ison R C. A Practical Approach On Punch press Outing.Noise Control Engneering，1974：18020010 A.J.Shih.Finite hydraulic system，Int.J.Mach.Hydraulic System.36，1996：25625811 李玉林.液压元件与系统设计.北京航空航天出版社， 1991：12718512 官忠范.液压传动系统.上海交通大学出版社，1990：180231附录Hydraulic SystemHydraulic presser drive and air pressure drive hydraulic fluid as the transmission is made according to the 17th century, Pascals principle of hydrostatic pressure to drive the development of an emerging technology, the United Kingdom in 1795 Barman Joseph (Joseph Barman, 1749-1814), in London water as a medium to form hydraulic press used in industry, the birth of the worlds first hydraulic press. Media work in 1905 will be replaced by oil-water and further improved.After the World War I (1914-1918) ,because of the extensive application of hydraulic transmission, especially after 1920, more rapid development. Hydraulic components in the late 19th century about the early 20th century, 20 years, only started to enter the formal phase of industrial production. 1925 Vickers (F. Vickers) the invention of the pressure balanced vane pump, hydraulic components for the modern industrial or hydraulic transmission of the gradual establishment of the foundation. The early 20th century G Constantia scofluctuations of the energy carried out by passing theoretical and practical research; in 1910 on the hydraulic trans- mission (hydraulic coupling, hydraulic torque converter, etc.) contributions, so that these two areas of development.The Second World War (1941-1945) period, in the United States 30% of machine tool applications in the hydraulic transmission. It should be noted that the development of hydraulic transmission in Japan than Europe and the United States and other countries for nearly 20 years later. Before and after in 1955, the rapid development of Japans hydraulic drive, set up in 1956, Hydraulic Industry. Nearly 20 to 30 years, the development of Japans fast hydraulic transmission, a world leader.Hydraulic transmission There are many outstanding advantages, it is widely used, such as general industrial use of plastics processing machinery, the pressure of machinery, machine tools, etc.; operating machinery engineering machinery, construction machinery, agricultural machinery, automobiles, etc.; iron and steel industry metallurgical machinery, lifting equipment, such as roller adjustment device; civil water projects with flood control and dam gate devices, bed lifts installations, bridges and other manipulation of institutions; speed turbine power plant installations, nuclear power plants, etc.; ship from the deck heavy machinery (winch), the bow doors, bulkhead valve, stern thruster, etc.; special antenna technology giant with control devices, measurement buoys, movements such as rotating stage; military-industrial control devices used in artillery, ship anti- rolling devices, aircraft simulation, aircraft retractable landing gear and rudder control devices and other devices.A complete hydraulic system consists of five parts, namely, power components, the implementation of components, control components, auxiliary components and hydraulic oil. The role of dynamic components of the original motive fluid into mechanical energy to the pressure that the hydraulic system of pumps, it is to power the entire hydraulic system. The structure of the form of hydra- ulic pump gears are generally pump, vane pump and piston pump. Implementation of components (such as hydraulic cylinders and hydraulic motors) which is the pressure of the liquid can be converted to mechanical energy to drive the load for a straight line reciprocating movement or rotational movement.Control components (that is, the various hydraulic valves) in the hydraulic system to control and regulate the pressure of liquid, flow rate and direction. According to the different control functions, hydraulic pressure control valve can be divided into valves, flow control valves and directional control valve. Pressure control valves are divided into benefits flow valve (safety valve), pressure relief valve, sequence valve, pressure relays, etc.; flow control valves including throttle, adjusting the valves, flow diversion valve sets, etc.; directional control valve includes a one-way valve , one-way fluid control valve, shuttle valve, valve and so on. Under the control of different ways, can be divided into the hydraulic valve control switch valve, control valve and set the value of the ratio control valve.Auxiliary components, including fuel tanks, oil filters, tubing and pipe joints, seals, pressure gauge, oil level, such as oil dollars.Hydraulic oil in the hydraulic system is the work of the energy transfer medium, there are a variety of mineral oil, emulsion oil hydraulic molding Hop categories.The role of the hydraulic system is to help humanity work. Mainly by the implementation of components to rotate or pressure into a reciprocating motion.Hydraulic system and hydraulic power control signal is composed of two parts, the signal control of some parts of the hydraulic power used to drive the control valve movement.Part of the hydraulic power means that the circuit diagram used to show the different functions of the interrelationship between components. Containing the source of hydraulic pump, hydraulic motor and auxiliary components; hydraulic control part contains a variety of control valves, used to control the flow of oil, pressure and direction; operative or hydraulic cylinder with hydraulic motors, according to the actual requirements of their choice.In the analysis and design of the actual task, the general block diagram shows the actual operation of equipment. Hollow arrow indicates the signal flow, while the solid arrows that energy flow.Basic hydraulic circuit of the action sequence - Control components (two four-way valve) and the spring to reset for the implementation of components (double-acting hydraulic cylinder), as well as the extending and retracting the relief valve opened and closed. For the implementation of components and control components, presentations are based on the corresponding circuit diagram symbols, it also introduced ready made circuit diagram symbols.Working principle of the system, you can turn on all circuits to code. If the first implementation of components numbered 0, the control components associated with the identifier is 1. Out with the implementation of components corresponding to the identifier for the even components, then retracting and implementation of components corresponding to the identifier for the odd components. Hydraulic circuit carried out not only to deal with numbers, but also to deal with the actual device ID, in order to detect system failures.DIN ISO1219-2 standard definition of the number of component composition, which includes the following four parts: device ID, circuit ID, component ID and component ID. The entire system if only one device, device number may be omitted.Practice, another way is to code all of the hydraulic system components for numbers at this time, components and component code should be consistent with the list of numbers. This method is particularly applicable to complex hydraulic control system, each control loop are the corresponding number with the systemWith mechanical transmission, electrical transmission compared to the hydraulic drive has the following advantages:1. a variety of hydraulic components can easily and flexibly to layout.2. light weight, small size, small inertia, fast response.3. to facilitate manipulation of control, enabling a wide range of stepless speed regulation (speed range of 2000:1).4. to achieve overload protection automatically.5. the general use of mineral oil as a working medium, the relative motion can be self-lubricating surface, long service life;6. it is easy to achieve linear motion .7. it is easy to achieve the automation of machines, when the joint control of the use of electro-hydraulic, not only can achieve a higher degree of process automation, and remote control can be achieved.The shortcomings of the hydraulic system: 1. as a result of the resistance to fluid flow and leakage of the larger, so less efficient. If not handled properly, leakage is not only contaminated sites, but also may cause fire and explosion. 2. vulnerable performance as a result of the impact of temperature change, it would be inappropriate in the high or low temperature conditions. 3. the manufacture of precision hydraulic components require a higher, more expensive and hence the price. 4. due to the leakage of liquid medium and the compressibility and can not be strictly the transmission ratio. 5. hydraulic transmission is not easy to find out the reasons for failure; the use and maintenance requirements for a higher level of technology.In the hydraulic system and its system, the sealing device to prevent leakage of the work of media within and outside the dust and the intrusion of foreign bodies. Seals played the role of components, namely seals. Medium will result in leakage of waste, pollution and environmental machinery and even give rise to malfunctioning machinery and equipment for personal accident. Leakage within the hydraulic system will cause a sharp drop in volumetric efficiency, amounting to less than the required pressure, can not even work. Micro-invasive system of dust particles, can cause or exacerbate friction hydraulic component wear, and further lead to leakage.Therefore, seals and sealing device is an important hydraulic equipment components. The reliability of its work and life, is a measure of the hydraulic system an important indicator of good or bad. In addition to the closed space, are the use of seals, so that two adjacent coupling surface of the gap between the need to control the liquid can be sealed following the smallest gap. In the contact seal, pressed into self-seal-style and self-styled self-tight seal (ie, sealed lips) two.The three hydraulic system diseases 1. as a result of heat transmission medium (hydraulic oil) in the flow velocity in various parts of the existence of different, resulting in the existence of a liquid within the internal friction of liquids and pipelines at the same time there is friction between the inner wall, which are a result of hydraulic the reasons for the oil temperature. Temperature will lead to increased internal and external leakage, reducing its mechanical efficiency. At the same time as a result of high temperature, hydraulic oil expansion will occur, resulting in increased com- pression, so that action can not be very good control of transmission. Solution: heat is the inherent characteristics of the hydraulic system, not only to minimize eradication. Use a good quality hydraulic oil, hydraulic piping arrangement should be avoided as far as possible the emergence of bend, the use of high-quality pipe and fittings, hydraulic valves, etc.2. the vibration of the vibration of the hydraulic system is also one of its malaise. As a result of hydraulic oil in the pipeline flow of high-speed impact and the control valve to open the closure of the impact of the process are the reasons for the vibration system. Strong vibration control action will cause the system to error, the system will also be some of the more sophisticated equipment error, resulting in system failures. Solutions: hydraulic pipe should be fixed to avoid sharp bends. To avoid frequent changes in flow direction, can not avoid damping measures should be doing a good job. The entire hydraulic system should have a good damping measures, while avoiding the external local oscillator on the system.3. the leakage of the hydraulic system leak into inside and outside the leakage. Leakage refers to the process with the leak occurred in the system, such as hydraulic piston-cylinder on both sides of the leakage, the control valve spool and valve body, such as between the leakage. Although no internal leakage of hydra- ulic fluid loss, but due to leakage, the control of the established movements may be affected until the cause system failures. Outside means the occurrence of leakage in the system and the leakage between the external environment. Direct leakage of hydraulic oil into the environment, in addition to the system will affect the working environment, not enough pressure will cause the system to trigger a fault. Leakage into the environment of the hydraulic oil was also the danger of fire. Solution: the use of better quality seals to improve the machining accuracy of equipment.Another: the hydraulic system for the three diseases, it was summed up: fever, with a father拉稀 (This is the summary of the northeast people). Hydraulic system for the lifts, excavators, pumping station, dynamic, crane, and so on large-scale industry, construction, factories, enterprises, as well as elevators, lifting platforms, Deng Axle industry and so on.Hydraulic components will be high-performance, high-quality, high reliability, the system sets the direction of development; to the low power, low noise, vibration, without leakage, as well as pollution control, water-based media applications to adapt to environmental requirements, such as the direction of development; the development of highly integrated high power density, intelligence, macaronis and micro-light mini-hydraulic components; active use of new techniques, new materials and electronics, sensing and other high-tech.- Hydraulic coupling to high-speed high-power and integrated development of hydraulic transmission equipment, development of water hydraulic coupling medium speed and the field of automotive applications to develop hydraulic reducer, improve product reliability and working hours MTBF; hydraulic torque converter to the development of high-power products, parts and components to improve the manufacturing process technology to improve reliability, promote computer-aided technology, the development of hydraulic torque converter and power shift transmission technology supporting the use of ; Clutch fluid viscosity should increase the quality of products, the formation of bulk to the high-power and high-speed direction. Pneumatic Industry:- Products to small size, light weight, low power consumption, integrated portfolio of development, the implementation of the various types of components, compact structure, high positioning accuracy of the direction of development; pneumatic components and electronic technology, to the intelligent direction of development; component performance to high-speed, high-frequency, high-response, high-life, high temp- erature, high voltage direction, commonly used oil-free lubrication, application of new technology, new technology and new materials.1. Used high-pressure hydraulic components and the pressure of continuous work to reach 40Mpa, the maximum pressure to achieve instant 48Mpa; 2. Diversification of regulation and control; 3. To further improve the regulation performance, increase the efficiency of the power train; 4. Development and mechanical, hydraulic, power transmission of the composite portfolio adjustment gear; 5. Development of energy saving, energy efficient system function; 6. To further reduce the noise; 7. Application of Hydraulic Cartridge Valves thread technology, compact structure, to reduce the oil spill.液压系统液压传动和气压传动称为流体传动，是根据17世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理而发展起来的一门新兴技术，1795年英国约瑟夫布拉曼(Joseph Braman,1749-1814)，
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