轴承衬套自动化装配机的设计

湖州师范学院本科毕业设计说明书 毕 业 设 计（说明书）2010 届 题 目 轴承衬套自动化装配机 专 业 机械设计制造及其自动化 学生姓名 王仪成 学 号 06082428 指导教师 祝守新 论文字数 15000 完成日期 2010年5月 湖 州 师 范 学 院 教 务 处 印 制25轴承衬套自动化装配机的设计摘要：本次毕业设计主要是完成轴承衬套自动化装配机的设计。首先对轴承衬套自动化装配机做了简单的介绍；接着分析了轴承衬套自动化装配机的选型原则及计算方法；然后根据这些设计准则与计算选型方法按照给定参数要求进行选型设计；接着对所设计的装配机各主要零部件进行了校核。轴承衬套自动化装配机由四个主要部件组成：输送机构、轴承座定位机构、自动下料机构、装配机构。最后，提出了轴承衬套自动化装配机设计过程中存在的不足，以便于今后设计的改进。本次轴承衬套自动化装配机的设计代表了设计的一般过程，对今后的选型设计工作有一定的参考价值。关键词：衬套，自动装配，液压传动Bearing Bush Automated Assembly Machine DesignAbstract: The design is completed for graduation bearing bush automated assembly machine design. Firstly, bearing bush automated assembly machine is introduced. Secondly, the bearing bush automated assembly machine selection principle and method of calculation are analyzed. Then calculation based on these design criteria and selection method of parameters in accordance with the requirements of a given type design are done. Then designed machine on the main components are checked. Bearing bush automated assembly machine consists of four main components: transport sector, bearing positioning mechanism, automatic unloading mechanism, assembly body. Finally, the deficiencies of the bearing bush automated assembly machine design process proposed, in order to facilitate the future design improvements. The bearing bushing design of automated assembly machine represents of the general process of design, selection of design work on the future of some reference value. Key words: bush, auto assembly, hydraulic transmission目录第一章 绪论11.1 设计解决的问题11.2 设计时注意的问题11.2.1 具有足够的推力(即推出力)11.2.2 保证工件准确定位11.2.3 具有足够的强度和刚度1第二章 轴承衬套自动化装配机的概述22.1 轴承衬套自动化装配机的应用22.2 轴承衬套自动化装配机的特点22.3 轴承衬套自动化装配机的发展状况22.4 轴承衬套自动化装配机的工作原理3第三章 总体方案的确定43.1 设计内容43.1.1 设计任务43.1.2 设计要求43.2 设计方案的构想4第四章 总体方案的设计计算64.1 衬套装配摩擦力计算64.2 预设导引缸型号及推力74.2.1 液压缸安装方式选择74.2.2 导引缸选型74.3 顶出缸的推力计算及选型74.4 夹紧缸推力计算及型号选用84.5 驱动缸推力计算及型号选用84.5.1 计算驱动缸的推力84.5.2 驱动缸的选择94.6 分配器缸推力计算及型号选用10第五章 刚度和强度校核115.1 销轴强度校核115.2 活塞杆稳定性校核115.3 支架强度校核12第六章 液压系统的设计146.1 设计要求146.1.1 设备工况及要求146.1.2 设备工作程序146.1.3 控制与连续要求146.1.4 执行元件工艺参数146.1.5 工作循环时间顺序图146.2 系统方案设计156.2.1 确定回路方式156.2.2 确定系统工作压力156.2.3 液压泵类型的确定156.3 液压元件的计算与选择156.3.1 主要液压元件的计算与选择156.3.1.1 液压缸的性能参数计算156.3.1.2 液压泵的性能参数计算156.3.1.3 电动机的选择166.3.1.4 电磁换向阀的选择166.3.1.5 溢流阀的选择166.3.1.6 单向阀的选择166.3.1.7 单向节流阀的选择176.3.2 液压辅助元件的选择与计算176.3.2.1 油管的选择176.3.2.2 过滤器的选择176.3.2.3 压力表的选择176.3.2.4 油箱容积的计算176.4 拟定液压原理图186.5 液压控制系统的分析186.5.1 液压系统动作顺序表186.5.2 系统工作过程196.5.3 PLC控制命令19第七章 结论217.1 设计的主要成果217.2 存在的主要问题217.3 进一步研究的建议21参考文献22致 谢23附录 图纸列表24第一章 绪论随着社会的发展和技术的进步，衬套材质及其装配方式有了明显的变化和改进。衬套可由很多种材料制成，其中有：木材、塑料、铸铁、冷硬铸铁、软钢、淬火钢、铜、黄铜、青铜、铅铜合金、铝、巴氏合金以及粉末冶金(铁、黄铜、铜，石墨、酚醛原料以及尼龙)等。选用哪种材料则要根据有多大的空间、轴的转速、承担的总负荷、润滑形式而定，在很多情况下还要考虑到设备的成本。在机械生产的组装工作中经常要进行衬套的装配，传统技术在装配衬套时是用木板垫在衬套上，用锤敲击，把衬套挤入孔内。这样易使衬套边口变形，而且在装配时必须翻转工件，这就使得装配质量差、速度慢、工作强度大，严重影响整机的装配质量。这就需要我们找到一种操作简单，方便快捷，适应性强的装置，来提高装配质量和工作效率。选择设计轴承衬套自动化装配机这种通用机械，能培养我们独立解决工程实际问题的能力，通过这次设计是对所学基本理论和专业知识的一次综合运用，也使我们的设计、计算和绘图能力都得到了全面的训练。1.1 设计解决的问题熟悉轴承衬套自动化装配机各部分的功能与作用，对主要液压部件进行选型设计与计算，和主要受力元件的强度校核，解决在实际使用中容易出现的问题，并进行创新设计。设计任务是将材料为铝基轴承合金的衬套装入轴承座内，配合为，衬套装入速度为3个/分，要求能完成自动上料、轴承座自动定位和夹紧。1.2 设计时注意的问题1.2.1 具有足够的推力(即推出力)在确定物料推力时，除考虑衬套被挤压变形所产生的压力外，还应考虑在推出过程中所要克服导引液压缸产生的逆向推力，至于衬套本身所具有的重量可以忽略不计。在工作台被推动时，要计算其本身外加轴承座的重量所产生的摩擦力，至于摩擦因数的选择要参考平台与导轨的材料和两者间接触表面的粗糙情况。1.2.2 保证工件准确定位为使轴承座和衬套在装配时保持准确的相对位置，必须根据衬套的形状，选择相应的导向头形状。还有衬套放置时采用直槽导向，以便自动定心。1.2.3 具有足够的强度和刚度比如分配器销等细长件，要充分考虑其受力情况，保证足够的强度和刚度。第二章 轴承衬套自动化装配机的概述2.1 轴承衬套自动化装配机的应用本次设计的轴承衬套自动装配机主要应用于轴承座与轴承衬套之间的装配。众所周知，机械设备广泛应用于各行各业，而其传动轴的安装定位很多要使用轴承座，故机械生产单位经常要装配轴承座和衬套，采用轴承衬套自动化装配机这种自动化设备将其装配效率和质量大大提高，缩短产品生产周期，装配便利。2.2 轴承衬套自动化装配机的特点轴承衬套自动化装配机较于其它装配方式，具有速度快，可靠性高，装配质量可靠等优点。2.3 轴承衬套自动化装配机的发展状况轴承衬套装配机已经广泛应用于建设、煤矿、交通、港口货运、物流、吊运安装工程等领域。目前，轴承衬套装配机的发展趋势是：速度更快，可靠性更高。传统技术在装配衬套时是用木板垫在衬套上，用锤敲击，把衬套挤入孔内。这样易使衬套边口变形，而且在装配时必须翻转工件，这就使得装配质量差、速度慢、工作强度大，严重影响整机的装配质量。这就需要我们找到一种操作简单，方便快捷，适应性强的装置，来提高装配质量和工作效率。由于应用场合的不同，条件要求不同，如润滑与不润滑、永久性结合与自由结合等，故而衬套装配时的材料和配合条件均不同，以至于装配方式也不一而足。按衬套在装配中的装配关系，又可分为如下几种装配方法：胶粘装配法、压配合装配法、温差装配法（冷却装配法、热胀装配法）。胶粘装配法：为达到强度要求，主要选厌氧胶，厌氧胶在含有氧气的环境中呈液态，在金属零件间，当空气被隔绝后即迅速固化，使衬套得到牢固的粘接。压配合装配法：这是一种利用人工锤击或压力机将被包容件压入包容件的方法。如被包容件有内孔，装配后会产生收缩和变形。对内孔尺寸有精度要求时，需预留收缩量或作重新加工。温差装配法：这是一种利用包容件加温胀大，被包容件冷却收缩，使过盈量暂时消失并有一定装入间隙的装配方法。（1）热胀装配法：把预装的包容件，在加热箱中缓慢加温到莫一允许的温度，取出后迅速将被包容件装入的一种装配方法。用于过盈量不大的配合。（2）冷缩装配法：将被包容件置于冷却介质中，使其冷却，在无过盈量状态下进行装配的一种方法。适用于包容件不宜加热，过盈量不大的配合。（3）热胀冷缩装配法：将上述两种方法并用的一种装配方法。适用于过盈量大，形状复杂，有较高表面质量要求的零件。目前，最常用的一种装配方式是压配合装配法，这也是最实用也是最传统的一种方式。由于传统的压装方法，存在着许多不足，所以我们在原有的基础要改进动力执行元件，在机构上也要做了许多改进。无论从技术角度还是成本角度来看，液压缸或气缸作为执行元件是完成直线运动的最佳形式。如同用电动机来完成旋转运动一样，它们作为线性驱动可在空间的任意位置组建它所需要的运动轨迹，运动速度可无级调节。轴承衬套自动化装配机采用液压系统，运行可靠，易于实现自动化、集中化控制,它的广泛应用对于提高劳动生产率，实现轴承衬套装配过程的机械化和自动化，都具有重要的现实意义。2.4 轴承衬套自动化装配机的工作原理首先将轴承座置于工作台上，启动开关，液压缸驱动工作台至装配点，定位液压缸运动使轴承座定位，导引缸运动穿过轴承座和衬套，顶出液压缸推动导引缸活塞带着衬套往回走，实现衬套与轴.承座的装配过程，接着顶出液压缸、导引缸运动、定位液压缸、驱动液压缸依次复位；更换轴承座的同时，分配器上液压缸运动，将料箱中的衬套传至V型块上，启动开关复位。如此循环往复运动。工作原理图：轴承座安放，启动开关，驱动缸运动 分配缸运动，衬套下落各缸复位定位缸运动顶出缸运动导引缸运动第三章 总体方案的确定3.1 设计内容3.1.1 设计任务（1）轴承座材料为，衬套材料为铝基轴承合金，内径为，外径为。外径与轴承座孔配合为，如图3-1。50k650H5（2）每分钟完成个轴承衬套的安装。（3）工作环境：室温，室内。图3-1 轴承座与衬套3.1.2 设计要求主机采用液压系统为动力源，整机用钢板焊接而成。液压系统：控制阀采用集成块式安装。控制系统采用PLC控制。3.2 设计方案的构想（1）自动装配设计首先查阅文献，根据轴承衬套与轴承座的尺寸、公差配合、材料特性，计算出衬套压入轴承座所需要最大压入力的大小。接着根据这个最大压入力的大小，选择传动方式，并将可采用的传动方式按照加工效率、生产成本、可靠程度等原则进行刷选。确定传动方式后，查阅文献，选择相应型号的传动元件。按照液压缸或气缸安装定位要求设计支架，对支架进行应力分析使其满足强度要求。紧接着设计支架滑轨，计算滑动最大推力，选用传动方式，再根据文献选用元件。大致结构如图3-2。（2）自动给料设计这里最主要是设计分配器，首先计算应力大小，选择合适的液压缸元件，对分配器销轴进行强度校核。然后设计料箱，要求允许衬套逐行排列能自动下滑。大致结构如图3-3。（3）轴承座自动定位和夹紧设计一底板，该底板上有两个销轴与轴承座上定位孔配合固定，当工作台到位时上侧和左右两侧均有一个夹紧液压缸，伸出将他固定。大致结构如图3-4。（4）电气控制导引缸移动缸液压缸的控制运用参考文献14中学习到的三菱FX系列可编程序控制器，通过编程来控制电磁阀带电，从而控制液压缸运动。分配器图3-2 装配结构预设图V型块料箱图3-3 分料机构简图夹紧缸夹紧缸夹紧缸图3-4 轴承座定位简图第四章 总体方案的设计计算4.1 衬套装配摩擦力计算（1）过盈连接的最大过盈量已知：轴承座材料为HT200，衬套材料为铝基轴承合金，内径为45，外径为50。外径与轴承座孔配合为。接触表面粗糙度别为3.2和0.8。查参考文献5知：则： (4-1)（2）计算过盈连接的强度装置采用压入装配方式，利用压力机将被包容件直接压入包容件中。根据参考文献6知，采用这种方式应考虑配合表面微观峰尖被擦去的部分为，故装配后可能产生最大径向压力按参考文献6中式（7-11a）及式（7-12），利用弹性力学求得： (4-2)式中：被包容件（衬套）的刚性系数，； (4-3)包容件（轴承座）的刚性系数，； (4-4)、分别为被包容件的内径和包容件的外径，； 配合的公称直径，；、分别为被包容件与包容件的泊松比。对于灰铸铁，=，选择；、分别为被包容件与包容件的弹性模量，。对于材料为灰铸铁的包容件，；对于青铜，；、分别为被包容件和包容件配合表面上微观不平度的十点高度，其值随表面粗糙度而异，查参考文献6表7-6，可知，。计算得： （3）计算所需的摩擦力由参考文献6表7-5取对应的摩擦系数为，在无润滑时，根据式(7-17)求得压入力为 (4-5)摩擦力4.2 预设导引缸型号及推力4.2.1 液压缸安装方式选择（1）拉杆伸出安装的液压缸适用于传递直线力的应用场合，并在空间有限的场合特别有用。对于压缩用途，最好的方式是缸盖端拉杆安装；活塞杆受拉伸的场合，应需要指定缸头端安装方式。（2）法兰安装的液压缸也和拉杆伸出安装的液压缸一样适用于传递直线力的应用场合。用于压缩型时，缸盖安装方式最合适；主要负载使活塞杆受拉伸的场合，应指定缸头安装。（3）脚架安装的液压缸所施加的力产生一个倾斜力矩，要使缸绕着它的安装螺栓翻转。所以，要把缸牢固地固定于安装面并应有效地引导负载。（4）铰支安装能吸收在其中心线上的力，能适用于机器构件将沿曲线运动的场合。如果运动过程中曲线路径在一个平面上，则可使用方式CB和CA带固定双耳环的缸。（5）耳轴安装的液压缸能吸收在其中心线上的力。它们适用于拉伸(拉力)或压缩(推力)场合，并可用于机器构件将沿单一平面内的曲线路径运动的场合。由于我们需要的液压缸要适用于传递直线力的应用场合，而且负载主要是使活塞杆受拉伸，所以我们选择缸盖法兰安装方式，至于前端缸盖主要考虑是安装方便。4.2.2 导引缸选型导引缸只是起一个导向作用，受力也是因为导引头上的O型圈和衬套内表面的轻微摩擦，故不作计算，系统假设直接给它一个的推力。该缸运动过程中负载很小，根据设计要求，行程满足，速度满足，查参考文献10中的轻型拉杆式液压缸，我们选用型号B-FA132C-3.5B400-A，该型号是指液压缸是由抚顺液压机械厂生产的内径为，活塞杆直径为，额定工作压力为，理论推力为，两端缓冲的前端矩法兰安装的标准型液压缸。4.3 顶出缸的推力计算及选型图4-1中为导引缸受到的液压推力，为顶出缸受到的液压推力，f为衬套挤压进入轴承座孔受到的摩擦力。轴承座材料为，衬套材料为铝基轴承合金，内径为，外径为。外径与轴承座孔配合为。如此要使衬套装入轴承座中，则有。顶出缸导引缸 图4-1 衬套装配受力简图根据图4-1所示，顶出缸推力查参考文献10中的轻型拉杆式液压缸，我们选用型号B-FA140C-7B200-A。该型号是指液压缸是由抚顺液压机械厂生产的内径为，额定工作压力为，理论推力为，两端缓冲的前端矩法兰安装的标准型液压缸。该液压缸理论推力为，其实际值应乘以油缸效率，也就是可以达到，满足设计要求。4.4 夹紧缸推力计算及型号选用图3-4中3只夹紧缸用于轴承座定位和支架的直线牵引作用，无其他要求，故我们依旧选用轻型拉杆式液压缸，型号为B-FA132C-7B200-A。该型号是指液压缸是由抚顺液压机械厂生产的内径为，活塞杆直径为，额定工作压力为，理论推力为，两端缓冲的前端矩法兰安装的标准型液压缸。4.5 驱动缸推力计算及型号选用4.5.1 计算驱动缸的推力如图4-2，可知该缸主要作用是驱动工作台移动，且运动轨迹为直线运动，故它受到的主要阻力是工作台与导轨之间的摩擦力，则。根据摩擦力的一般公式可知： (4-6)（1）计算工作台质量已知工作台材料，尺寸见附图4-3，查参考文献11中表4-2-1其材料密度为/。 (4-7)（2）计算轴承座质量轴承座材料为，尺寸见附图4-4，同上其材料密度为/。 夹紧缸工作台驱动缸底座图4-2 驱动缸安装简图图4-3 工作台简图（3）计算缸体质量夹紧液压缸就按缸体钢材料计算，密度为Kg/m。查参考文献11表4-2-12，得钢与钢之间在无润滑的情况下，动摩擦因数，则：即驱动缸推力。4.5.2 驱动缸的选择根据驱动所需的最小推力，我们可以选用小压强的液压缸，我们依旧选用轻型拉杆式液压缸，型号为B-FA163C-3.5B1100-A。该型号是指液压缸是由抚顺液压机械厂生产的缸径为，活塞杆直径为，额定工作压力为，理论推力为，两端缓冲的前端矩法兰安装的标准型液压缸。图4-4 轴承座简图4.6 分配器缸推力计算及型号选用分配器图4-5 分配器简图如图4-5所示，该分配器液压缸活塞杆受力很小，且行程也很短，该缸运动过程中负载很小，根据设计要求，行程满足，速度满足，查参考文献11中的轻型拉杆式液压缸，我们选用型号B-FA132C-3.5B50-A。该型号是指液压缸是由抚顺液压机械厂生产的缸径为，活塞杆直径为，额定工作压力为，理论推力为，两端缓冲的前端矩法兰安装的标准型液压缸。第五章 刚度和强度校核5.1 销轴强度校核由受力分析可知，驱动缸与工作台连接处的销轴主要受剪切力的作用，由于是无润滑的滑动摩擦且裸露在空气中，工作状况多变，所以校核时采用驱动缸在许用压强下的最大推力，即，式中为油缸效率，查参考文献11得到；再查参考文献12查得强度校核公式为： (5-1) 其中：则：销轴的材料为钢，由参考文献4查得：。因为，所以销轴满足强度要求。5.2 活塞杆稳定性校核因为驱动液压缸承受轴向压缩载荷时，活塞杆的长度与活塞杆直径之比为，所以对活塞杆的稳定性进行校核。由参考文献12得知：当细长比时，可按欧拉公式计算临界载荷。此时： (5-2)因为活塞杆为实心杆，并用钢铁材料制造，所以上式可简化为： (5-3)式中：活塞杆纵向弯曲破坏的临界载荷，； 末端条件系数，由参考文献12表37.7-68查得；活塞杆直径，；活塞杆计算长度，即活塞杆在最大伸出时，活塞杆端支点和液压缸安装点间的距离，。由于，所以按欧拉公式计算临界载荷。则：因为活塞杆的实际推理为，所以活塞杆满足要求。5.3 支架强度校核图5-1 导引缸侧支架装配图上图5-1为导引缸侧支架装配图，我们在计算支架强度校核时，不需要再校核导引侧支架受力情况了，因为导引缸受到的反作用力比导引缸大的多，而且他们支架是采用同一种规格的。从上图我们还可以发现最下侧的支架受力最大，如果它的强度能满足受力要求，那么我们则不需要再对另外的支架进行强度校核了。我们在计算下侧支架时可以知道，假如不存在加强筋的情况下，螺栓紧固处受力时最大的，如果在这种情况下，支架能满足受力要求，那么图示情况下肯定能满足它的强度要求。我们将结构受力情况简化为下图5-2。现校核过程如下：整体自重：由平衡方程，得则：压缩和弯曲的组合变形：作弯矩图和轴力图如图5-3-b和5-3-c所示。底板的截面面积：底板的抗弯截面系数： (5-4)危险截面C的下边缘各点上发生最大的压应力，且为 (5-5) 根据参考资料13可知Q235的抗拉强度为=375460，则有，满足强度要求。如果再加上加强筋的话，该支架强度更加可靠。 图5-2 受力简图 图5-3 弯矩图轴力图第六章 液压系统的设计6.1 设计要求6.1.1 设备工况及要求该液压系统主要完成轴承座与衬套的装配，要求：室温条件，在装配工程中，衬套与轴承座孔之间的同轴度要好，全套动作20秒内完成。6.1.2 设备工作程序该液压系统主要完成轴承座与衬套的装配，要求手工将轴承座置于工作台上，启动开关，液压缸驱动工作台至装配点，定位液压缸运动使轴承座定位，导引缸运动穿过轴承座和衬套，顶出液压缸推动导引缸活塞带着衬套往回走，实现衬套与轴.承座的装配过程，接着顶出液压缸、导引缸运动、定位液压缸、驱动液压缸依次复位；更换轴承座的同时，分配器上液压缸运动，将料箱中的衬套传至V型块上，启动开关复位。如此循环往复运动。6.1.3 控制与连续要求（1）所有动作要求顺序控制，部分回路选用远程电控。（2）衬套自动投放，在轴承座回收、安放过程中完成。6.1.4 执行元件工艺参数液压缸参数，如下表6-1。表6-1 液压缸工艺参数缸号名称数量最大行程最大速度驱动缸夹紧缸导引缸顶出缸分配器缸6.1.5 工作循环时间顺序图具体时间如下图6-1所示。图6-1 液压缸工作顺序图6.2 系统方案设计6.2.1 确定回路方式选用开式回路，即泵从油箱吸油输入管道，油完成工作后排回油箱。开式回路的优点是：结构简单，散热、澄清条件好，应用较普遍。6.2.2 确定系统工作压力工作压力是由最大推力的液压缸来确定，已知：液压缸的缸径为，活塞的直径为，单个液压缸的推力为，则液压缸有效面积A为：则液压缸的工作压力为：我们选用工作压力为，为低等压力系统。6.2.3 液压泵类型的确定因系统的工作压力为，所以选用单作用叶片泵。单作用叶片泵正适合我们要求的低压高流量要求。6.3 液压元件的计算与选择6.3.1 主要液压元件的计算与选择6.3.1.1 液压缸的性能参数计算根据前面的设计知驱动液压缸无杆腔的有效工作面积为：液压缸的行程，上升时间为，所以其液压杆伸出的速度V为： (6-1)根据公式(6-2)计算液压缸的流量： (6-2)6.3.1.2 液压泵的性能参数计算液压泵的最大工作压力 (6-3)式中：是液压执行元件的最高工作压力；是泵的执行元件间总的管路损失，由参考文献11查知系统中由泵到液压缸之间串接一个单向阀和一个换向阀时，取。则液压泵的最大工作压力为： 根据参考文献11选取标准工作压力，选：液压泵的流量： (6-4)式中：系统泄漏系数，根据参考文献11知，一般取，取；执行元件在工作中所需的流量，。根据公式(5-9)液压泵的流量为：根据液压泵的最大工作压力和流量，由参考文献11表20-5-22选取型号为：YB型双作用叶片泵。该泵的工作压力为：，排量：，转数：。液压泵的功率为： (6-5)式中：液压泵额定压力 ，； 液压泵额定流量，； 液压泵总效率，由参考文献11中表20-5-3查得；取。求得驱动液压泵的功率为：6.3.1.3 电动机的选择根据液压泵的功率和所选泵的基本参数，查参考文献11，选择液压泵型号为YB-C148B，额定转速为：，理论排量，输出流量为，额定转速为，驱动功率为：。根据泵的驱动功率和额定转速选择电动机的规格，查参考文献12表17-1-35，我们选择型号为y200l2-6，该电机的额定功率为，额定转速为。6.3.1.4 电磁换向阀的选择 电磁换向阀是实现液压油路的换向、顺序动作及卸荷的液压控制阀。根据液压系统的流量、压力和参考文献11，选择型号为DSHG-03-3C2-A10-110型电磁换向阀，其最高压力为，最低压力为，流量为，重量为。6.3.1.5 溢流阀的选择溢流阀按结构形式分为直动型和先导型两种。溢流阀旁接在液压泵的出口保证系统压力恒定时称为定压阀，主要用于定量泵的进油和回油节流调速系统；旁接在液压泵的出口限制其最高压力时称为安全阀，对系统起保护作用；旁接在执行元件的进口，对执行元件起安全保护作用。在此系统中溢流阀作安全阀使用，用于防止系统过载，此阀是常闭的。根据参考文献11选择直动型溢流阀，型号为DBD10G10/10，最大工作压力为，最大流量，通径为。6.3.1.6 单向阀的选择单向阀用于液压系统中防止油液反向流动。也可作背压阀，保持回路的最低压力，增加工作机构的运动平稳性。在此系统中单向阀作背压阀使用，以增加升降台的平稳性。由参考文献11知：S型单向阀主要用于泵的出口处，作背压阀用，所以选择型号为S10A020型单向阀，其最大流量为，最高工作压力为，开启压力为，重量为，通径为。6.3.1.7 单向节流阀的选择该元件是由减压阀和节流阀并联构成的，在一个方向上通过调整节流口截面积大小调节流量，在另一方向上通过单向阀进油。根据液压系统的流量、压力和参考文献11，选择型号为2FRM1021/50，最高调节流量为。6.3.2 液压辅助元件的选择与计算6.3.2.1 油管的选择液压阀之间的油管根据选定的液压阀的连接油口尺寸确定管道尺寸。液压缸的进出油管按输入、排出的最大流量来计算。由参考文献11查得管道内径： (5-11)式中：通过管道内的流量，；管内允许的流速，查参考文献10中表20-8-1，根据系统实际情况，选取 。则： 根据参考文献选取钢材做为管道材料，钢管能承受较高的压力，价格便宜，但安装时弯曲半径不能太小。管道公称直径DN为，钢管外径为，管子壁厚为。6.3.2.2 过滤器的选择过滤器是液压系统中重要元件，它可以清除液压油中的污染物，保持油液清洁度，确保系统元件工作的可靠性。因过滤器装在液压泵的吸油管路上，保护油泵，所以选用网式过滤器，其结构简单，通油性能好，可清洗。根据液压泵的最大流量，由参考文献10选择XU-A16050FS型过滤器，其过滤精度为，压力损失为，流量为，通径为。6.3.2.3 压力表的选择压力表根据参考文献选用YXC-150型压力表，其测量范围为6.3.2.4 油箱容积的计算油箱在系统中的功能主要是储油和散热，也起着分离油液中的气体及沉淀物的作用。油箱有开式和闭式两种，我们选用闭式油箱。由参考文献10知，对于冶金机械液压系统的油箱容量通常取为每分钟流量的710倍，所以油箱的容积为： (5-12)6.4 拟定液压原理图根据题目的要求和确定的液压系统方案，拟定的液压系统图如下图6-1所示。YA12YA11YA9YA8YA10YA7YA6YA5YA4YA3YA2YA1驱动缸夹紧缸分配器缸导引缸导引缸1-油箱；2-过滤器； 3-空气过滤器；4-液压泵；5-压力表；6-单向阀；7-溢流阀；8-电磁阀；9-液压缸；10-行程开关；11-压力继电器；12-单向溢流阀；13-液位计；14-电机图6-1 液压原理图6.5 液压控制系统的分析6.5.1 液压系统动作顺序表液压系统动作的顺序由表6-1所示。表6-1 液压系统动作顺序表动作开关换向阀工作状态YA1YA2YA3YA4YA5YA6YA7YA8YA9YA10YA11YA12工作台前进启动+-夹紧SQ1-+-导引SP1-+-装配SP2-+-复位SQ2-+-工作台复位SQ3-+-衬套投放SQ0-+-SQ5-+-SQ4-+-SQ7-+开关复位SQ6-注：“+”表示得电 ，“-”表示失电。6.5.2 系统工作过程主要控制流程如下：启动开关，YA1带电使驱动液压缸驱动工作台至装配点，触碰到行程开关SQ1发出信号给plc，plc将反馈信号传至驱动定位液压缸的电磁阀YA3上，驱使定位缸到达预定位置，压力上升，压力继电器SP1发出信号传至plc，然后plc控制导引液压缸上的电磁阀YA5带电，导引缸运动到位，压力继电器SP2发出信号到plc，plc命令顶出液压缸的电磁阀YA7带电，推动导引缸活塞往回走，触碰到行程开关SQ2发出信号传给plc，plc命令YA3、YA5、YA7不带电，YA4、YA6、YA8带电，顶出液压缸、导引缸运动、定位液压缸复位，碰到行程开关SQ3，plc接到信号后发出指令YA2带电，驱动缸复位，触碰到SQ0，plc命令YA2、YA4、YA6、YA8不带电，YA10带电，分配器1#液压缸运动，碰到SQ5，plc接到信号命令YA10不带电，YA9带电，1#复位，碰到SQ4, plc接到信号命令YA9不带电，YA11带电，分配器2#液压缸运动，碰到SQ5，plc接到信号命令YA11不带电，YA12带电，2#复位，碰到SQ6，plc接到信号命令YA12不带电，启动开关复位。6.5.3 控制命令(a) I/O地址SB1 I0.0SQ0 I0.1SQ1 I0.2SQ2 I0.3SQ3 I0.4SQ4 I0.5SQ5 I0.6SQ6 I0.7SP1 I1.0SP2 I1.1YA1 Q0.0YA2 Q0.1YA3 Q0.2YA4 Q0.3YA5 Q0.4YA6 Q0.5YA7 Q0.6YA8 Q0.7YA9 Q1.0YA10 Q1.1YA11 Q1.2YA12 Q1.3(b) plc程序 (c) plc梯形图 LD I0.0OUT Q0.0LD I0.2ANI Q0.0OUT Q0.2LD I1.0OUT Q0.4LD I1.1OUT Q0.6LD I0.3ANI Q0.2ANI Q0.4ANI Q0.6OUT Q0.3 Q0.5 Q0.7LD I0.4OUT Q0.1LD I0.1ANI Q0.1ANI Q0.3ANI Q0.5ANI Q0.7OUT Q1.0LD I0.6ANI Q1.0OUT Q1.1LD I0.5ANI Q1.1 OUT Q1.2LD I1.0ANI Q1.2OUT Q1.3LD I0.7 ANI Q1.3ANI I0.0END第七章 结论本次设计主要是根据现有的设计标准进行仿形设计并进行技术创新，严格依据设计标准和有关规范进行设计与计算。7.1 设计的主要成果（1）熟练地掌握了轴承衬套自动化装配机各部分的结构、原理和功能，了解了它的发展现状。（2）在设计中，针对输送机的不足进行了改进。 针对导引机构进行了创新，原本采用的刚性的整