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四柱液压车轮钻孔机的设计【优秀机械设备全套课程毕业设计含5张CAD图纸+25页@正文10900字】

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关键词：: 液压车轮钻孔机机械设计机械设备课程毕业设计四柱液压车轮钻孔机的设计机械设备全套课程毕业设计

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四柱液压车轮钻孔机的设计【优秀机械设备全套课程毕业设计含5张CAD图纸+25页@正文10900字】

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摘要专用钻床实在普通机床的基础上，根据待加工工件或加工所处的特殊条件而设计制造出来的钻床。四柱式钻床的液压系统就是利用液压技术来控制动力滑块，机床可以在较大的范围内进行无级调速，具有良好的换向性能，且能够实现自动工作循环，从而提高效率。随着液压技术的发展，它在机床上的应用必将不断地得到扩大和完善。钻床是指主要用钻头在工件上加工孔的机床。通常钻头旋转为主运动，钻头轴向移动为进给运动。钻床结构简单，加工精度相对较低，可钻通孔、盲孔，更换不同刀具，可扩、锪孔，铰孔或进行攻丝等加工。

关键词　专用钻床液压系统钻床钻孔

Design of the Four-column hydraulic wheel drilling machine

Abstract

Special drill press really common machine tools, and on the basis of machining or processing according to stay in the special conditions and the design is made out of the drilling machine. Four pillar type hydraulic system of drilling machine is using the hydraulic technology to control the power slider, the machine can be performed within In a larger scope of stepless speed regulation, it has good performance of commutation, and can realize automatic cycle work, improve the efficiency . Along with the development of hydraulic pressure technology, it will expand and improve constantly in the application of the machine. Drilling machine is mainly used to drill holes in the processing of machine. Usually, the drill bit rotation movement as a main movement, and the move in the direction of the axis as a Feed movement. The structure of the drill is simple and its processing precision is low ,it can drill through-holes, blind via, after changing different cutting tools, it can reaming and countersinking, it also can be used to tapping screw.

Keywords　 Special drill Press hydraulic system Drill Borehole

1引言 1

1.1课题背景 1

1.1.1性能要求 2

1.1.2经济效益 3

1.1.3人机关系 3

1.2六轴钻床总体布局分析 3

1.2.1操作、观察与调整对总体布局的影响 4

1.2.2零件的加工工艺方法对总体布局的影响 4

1.2.3机床的运动分配对总体布局的影响 4

1.2.4精度等级对总体布局的影响 4

1.2.5机床的造型对总体布局的影响 4

2六轴钻床部件设计 5

2.1动力部件的选择 5

2.1．1切削用量的选择 5

2.1.2动力部件的选择 5

2.2上滑块的设计 6

2.2.1材料的选取 6

2.2.2尺寸的确定 6

2.3下滑块的设计 7

2.3.1材料的选取 7

2.3.2尺寸的确定 7

2.4传动方案设计 8

2.4.1带传动设计计算 8

2.5轴的设计 9

2.6夹紧机构的设计 11

2.6.1概述 11

2.6.2夹紧机构的设计 11

3支承件的设计 11

3.1概述 11

3.1.1支承件的功能 11

3.1.2支承件的静刚度和形状选择原则 12

3.1.3支撑件的动态特性 12

3.2导轨（立柱）的设计 12

3．2.1概述 12

3.2.2导轨的设计 13

3.3底座的设计 14

3.2.2导轨的设计 14

3.3.1材料的选择 14

3.3.2尺寸的选择 14

3.3.3结构设计 14

4液压系统的设计 14

4.1概述 14

4.2工况分析 15

4.2.1液压执行元件的负载分析 15

4.3确定液压缸的参数 16

4.3.1初选液压缸的工作压力 16

4.3.2确定液压缸尺寸 16

参考文献 19

致谢 20

1 引言

众所周知，汽车工业在当今社会中发展迅猛，各类汽车产量与日俱增，因而汽车零配件的需求也日益增长。于此相关联的汽车零部件制造设备也随着日益提高的工艺水平与技术要求而不断发展、创新。本文介绍了汽车轮毂钻孔机的一种新型结构，四柱式车轮钻孔机，包括总体结构方案设计，动力部件的设计，力求达到满足性能要求，经济效益和人机关系等技术经济指标，以满足生产的使用要求。

内容简介：: 山西农业大学信息学院毕业设计说明书 1 四柱液压车轮钻孔机的设计摘要专用钻床实在普通机床的基础上，根据待加工工件或加工所处的特殊条件而设计制造出来的钻床。四柱式钻床的液压系统就是利用液压技术来控制动力滑块，机床可以在较大的范围内进行无级调速，具有良好的换向性能，且能够实现自动工作循环，从而提高效率。随着液压技术的发展，它在机床上的应用必将不断地得到扩大和完善。钻床是指主要用钻头在工件上加工孔的机床。通常钻头旋转为主运动，钻头轴向移动为进给运动。钻床结构简单，加工精度相对较低，可钻通孔、盲孔，更换不同刀具，可扩、锪孔，铰孔或进行攻丝等加工。关键词专用钻床液压系统钻床钻孔乔龑君四柱液压车轮钻孔机的设计 2 of on of or to in is of of is to be n a of it of of it in of is to in of as a in of as a of is is it it it be to 西农业大学信息学院毕业设计说明书 3 目录 1引言 . 错误 !未定义书签。题背景 . 错误 !未定义书签。能要求 . 错误 !未定义书签。济效益 . 错误 !未定义书签。机关系 . 错误 !未定义书签。轴钻床总体布局分析 . 错误 !未定义书签。作、观察与调整对总体布局的影响 . 错误 !未定义书签。件的加工工艺方法对总体布局的影响 . 错误 !未定义书签。床的运动分配对总体布局的影响 . 错误 !未定义书签。度等级对总体布局的影响 . 错误 !未定义书签。床的造型对总体布局的影响 .六轴钻床部件设计 . 错误 !未定义书签。力部件的选择 . 错误 !未定义书签。 1 切削用量的选择 . 错误 !未定义书签。力部件的选择 .滑块的设计 . 错误 !未定义书签。料的选取 . 错误 !未定义书签。寸的确定 . 错误 !未定义书签。滑块的设计 . 错误 !未定义书签。料的选取 . 错误 !未定义书签。寸的确定 . 错误 !未定义书签。动方案设计 . 带传动设计计算 .的设计 .紧机构的设计 . 错误 !未定义书签。述 . 错误 !未定义书签。紧机构的设计 . 错误 !未定义书签。乔龑君四柱液压车轮钻孔机的设计 4 3支承件的设计 .述 . 支承件的功能 . 支承件的静刚度和形状选择原则 . 错误 !未定义书签。撑件的动态特性 .轨（立柱）的设计 . 述 . 导轨的设计 .座的设计 . 导轨的设计 . 材料的选择 . 尺寸的选择 . 结构设计 .液压系统的设计 .述 .况分析 . 液压执行元件的负载分析 .定液压缸的参数 . 初选液压缸的工作压力 . 确定液压缸尺寸 . 错误 !未定义书签。定液压缸尺寸 . 错误 !未定义书签。参考文献 .谢 .西农业大学信息学院毕业设计说明书 5 1 引言众所周知，汽车工业在当今社会中发展迅猛，各类汽车产量与日俱增，因而汽车零配件的需求也日益增长。于此相关联的汽车零部件制造设备也随着日益提高的工艺水平与技术要求而不断发展、创新。本文介绍了汽车轮毂钻孔机的一种新型结构，四柱式车轮钻孔机，包括总体结构方案设计，动力部件的设计，力求达到满足性能要求，经济效益和人机关系等技术经济指标，以满足生产的使用要求。题背景切削加工的历史源远流长，发展到今天，它积集和融合了许多国家智者能人的大大小小发明创造，我国人民也做出过堪以称道的成就。考古科学证实，距今 3万年前，广西柳江人、内蒙古河套人和北京周口店山顶洞人，已经发明了琢钻和磨制技术。从秦始皇陵出土的铜车马上，带锥度的铜轴和铜轴承配合很为紧密，很可能是磨削而成。秦始皇是公元前 259 年至公元前 210 年间的历史人物，陵是生前陵，这说明我国在 2200 多年前就可能已经有了磨削加工。到了汉代 (公元前 206 220 年 )，我国的切削加工又有了发展。在河北满城一号汉墓出土的五铢钱，其外圆上有经过车削的痕迹，刀痕均匀，切削振动波纹清晰，椭圆度很小，有可能是把它的中心方孔穿在方轴上，然后装夹于木制的车床上旋转，手持刀具车削出来的。同墓出土的器物中，还有铁锉、三棱形的青铜钻、经过渗碳处理的铁剑和书刀、青铜弩机和青铜箭头。其中青铜弩机的结构相当复杂，而且加工精度高、表面细滑。说明当时切削加工可能已达到了一定的水平。 1668 年我国已有了马拉铣床和脚踏砂轮机。从 1775 年英国约翰威尔金森 (J 了加工瓦特蒸汽机的汽缸，研制成功镗床开始，到 1860 年，经历了漫长岁月后，车、铣、刨、插、齿轮、螺纹加工等各种机床相继出现了。 20 世纪 70 年代初，钻床在世界上还是采用普通继电器控制的。如 70 年代司的国司的司的，日本神崎高级精工制作所的等钻床都是采用继电器控制的。 80年代后期由于数控技术的出现才逐渐开始在深孔钻床上得到应用，特别是 90 年以后这种先乔龑君四柱液压车轮钻孔机的设计 6 进技术才得到推广。如司 90 年代初上市的给用滑台导轨采用滚动直线导轨以外，钻杆箱传动为了保证高速旋转、精度平稳，由交换皮带轮及皮带，和双速电机驱动的有级传动变为无级调速的变频电机到电主轴驱动，为钻削小孔深孔钻床和提高深孔钻床的水平质量创造了有利条件。为了加工某些零件上的相互交叉或任意角度、或与加工零件中心线成一定角度的斜孔，垂直孔或平行孔等需要，各个国家而专门开发研制多种专用深孔钻床。例如专门为了加工曲轴上的油孔，连杆上的斜油孔，平行孔和饲料机械上料模的多个径向出料孔等。特别适用于大中型卡车曲轴油孔的孔钻床，它们均具有 X、 Y、 Z、 W 四轴数控。为了客户需要 ,在一条生产线上可以加工多种不同品种的曲轴油孔，于 2000 年设计制造了第一台柔性曲轴加工中心，可以加工 2 12 缸不同曲轴上所有的油孔。司生产制造的专为加工颗粒挤出模具而开发的具有六等分六根主轴同时加工同一工件上六个孔的专用深孔钻床。该工件孔数量多达 36000个。全都是数控系统控制的。钻床是具有广泛用途的通用性机床，可对零件进行钻孔、扩孔、铰孔、锪平面和攻螺纹等加工。在钻床上配有工艺装备时，还可以进行镗孔 ,在钻床上配万能工作台还能进行分割钻孔、扩孔、铰孔。四柱式液压车轮钻孔机的总体设计是机床设计的关键环节，它对它对机床所达到术性能和经济性能往往起着决定性的作用。本设计根据具体加工对象的具体情况进行专门设计，即设计用于轮辐加工的专用钻床，这也是当前最普遍的做法。评价机床性能的优劣，主要是根据技术经济指标来判断的。机床设计的技术经济指标可从满足性能要求，经济效益和人机关系等方面进行分析讨论。四柱式液压车轮钻孔机的总体设计是机床设计的关键环节，它对它对机床所达到术性能和经济性能往往起着决定性的作用。本设计根据具体加工对象的具体情况进行专门设计，即设计用于轮辐加工的专用钻床，这也是当前最普遍的做法。能要求 1. 工艺范围机床的工艺范围是指机床适应不同生产要求的能力。大致包括下列内容：在机床上山西农业大学信息学院毕业设计说明书 7 可完成的工序种类；加工零件的类型，材料和尺寸范围；毛坯的种类等。加工精度和表面粗糙度机床的加工精度是被加工零件在尺寸，形状和相互位置等方面所能达到的准确程度。机床精度分三级：普通精度级，精密级和高精密级。机床加工的工件表面粗糙度与工件和刀具的材料，进给量，刀具的几何形状和切削时的振动有关。对表面质量要求越高，也就是要求表面粗糙度越小，则对抗振性的要求越高。生产率机床的生产率通常是指在单位时间内机床所能加工的工件数量。要提高机床的生产率，必须缩短加工一个工件的平均总时间，其中包括缩短切削加工时间，辅助时间以及分摊到每个工件上的准备和结束时间。自动化机床自动化可减少人对加工的干预，从而保证加工的一致性，即被加工零件的精度稳定性。还具有提高生产率和减轻工人劳动强度的优点。可靠性机床的工作可靠性也是一项重要的技术经济指标。随着机床安全化的发展，可靠性在机床设计中的地位逐步提高。机床寿命机床寿命就是机床保持它应具有的加工精度的时间。随着技术设备更新的加速，对机床寿命所要求的时间也在减短。济效益在保证实现机床性能要求的同时，还必须使机床具有很高的经济效益。不仅要考虑机床设计和生产的经济效益，更重要的是要从用户出发，提高机床使用厂的经济效益。对于机床生产厂的经济效益，主要反映在机床成本上。对于机床使用厂的经济效益，首先是提高机床的加工效率和可靠性。要使机床能够充分发挥其效能，减少能源消耗，提高机床的机械效率，也是十分重要的。机床的机械效率是有效功率对输入功率之比。机关系乔龑君四柱液压车轮钻孔机的设计 8 在设计中，还应该重视人机关系问题。机床应操纵方便，省力，容易掌握，不易发生操作错误和故障。这样不仅能减少工人的疲劳，保证工人和机床的安全，还能提高机床的生产率。对于上述的各项技术经济指标，在机床设计时我们将综合考虑，并应根据不同的需求，有所侧重。轴钻床总体布局分析机床布局的设计是一个重要的全局性问题，它对机床的部件设计，制造和使用都有较大的影响。机床总布局的任务，是解决机床各部件的相对运动和相对位置的关系，并使机床具有一个协调完美的造型。工艺分析和工件的形状，尺寸和重量，在很大程度上左右着机床的布局形式。作、观察与调整对总体布局的影响机床的布局必须充分考虑到操作机床的人，处理好人机关系。充分发挥人与机床各自的特点，使人机的综合效能达到最佳。机床各部件的相对位置的安排，应考虑到便于操作和观察及测量。安装工件部位的高度，应正好处于操作者手臂平伸的位置（较重件除外）。为适应一般操作者的身材高度，对安装工件位置较低的机床，应将床腿或床坐垫高。根据手臂所能到达指定位置的难易程度，有最大工作区，正常工作区和最佳工作区之分。为了便于检修，要考虑人体蹲下是较适于工作的区域。还应考虑到操作者可能达到的最大视野和反应敏锐的视野区等。件的加工工艺方法对总体布局的影响专用机床加工工件的工艺方法是各种各样的。在设计钻床时，往往由于工艺方法的改变，导致机床的传动部件配置以及结构等产生一系列的改变。因此在确定专用钻床的总体布局时应首先分析和选择合理的加工工艺。床的运动分配对总体布局的影响钻床的工艺方案确定后，刀具与工件在加工时的相对运动也随之被确定了。但此相山西农业大学信息学院毕业设计说明书 9 对运动可以完全分配给刀具，也可以完全分配给工件，或由刀具和工件共同完成。本设计采用钻削加工时的相对运动由刀具完成。度等级对总体布局的影响由于钻床的加工精度和光洁度与机床的刚度和抗震性有关，为了获得所要求的加工精度和光洁度，在机床总体布局上应保证有足够的刚度和抗震性。本设计支承形式为四立柱两头台肩式，其刚度较好。床的造型对总体布局的影响机床的外观，应寻求整体统一，均衡稳定，比例协调机床总布局的任务，是解决机床各部件的相对运动和相对位置的关系，并使机床具有一个协调完美的造型。钻床一般型式是单臂式和框架式。单臂式的特点是能方便的更换点位进行加工。但这类布局型式与框架式相比刚度较差，所以本设计采用梁柱式新型结构，这种型式的机床具有占地面积小，工人所处的操作位置比较灵活的特点，且刚度高，加工精度高。 2 六轴钻床部件设计力部件的选择动力部件的功率如果选取过大，电动机经常处于低负荷情况，功率因素小，造成电力浪费，同时使转动件及相关尺寸选取过大，浪费材料，且机床笨重。如果选取过小，则机床达不到设计提出的使用性能要求。本设计主运动采用电动机带动，进给运动采用电动机带动液压系统运动。削用量的选择切削用量选用的恰当，能使六轴机床以最少的停车损失，最高的生产效率，最长的刀具寿命和最好的加工质量。查金属切削用量手册：取时，乔龑君四柱液压车轮钻孔机的设计 10 0m i 02/, 取刀具耐用度其中 m 34m 0 25.0 力部件的选择 1. 主运动电动机的选取查专用机床设计与制造【 8】选取主运动电动机：削扭矩：得其中切削功率：根据以上计算，选取主运动电动机。查机械设计手册【 5】，选取型号为作条件：环境温度不超过 +40；相对湿度不超过 95；海拔不超过 1000m；额定电压 380 V；频率 50 滑块的设计本设计中上滑块的主要作用是连接液压缸与下滑块。料的选取山西农业大学信息学院毕业设计说明书 11 为了满足设计需求的刚度与强度要求，上滑块的材料选用铸铁寸的确定尺寸的确定在上滑块的设计中至关重要。上滑块如果设计的过厚，将增加机床的整体重量，还浪费材料；如果设计的过薄，则刚度不够，影响正常生产。查新编机械设计师手册【 7】表 1“铸铁最小允许壁厚”，铸铁尺寸在 50000上，铸铁最小允许壁厚为 20本设计所设计尺寸远大于此值，所以本设计上滑块厚度取为 40 查新编机械设计师手册【 7】表 2“外壁，内壁与肋板的厚度”。零件最大外型尺寸小于 1250铸件，肋的厚度最小为 8虑安全问题，取肋的厚度为 35 查新编机械设计师手册【 7】表 6“铸造外圆角半径 R 值”，表面的最小边尺寸在 250间，外圆角取 5 经尺寸确定，结构设计后，最终确定上滑块结构如下图。滑块的设计本设计下滑块的主要作用是安装电动机和皮带轮及主轴部件，用来支持主轴做圆周运动并承受电动机和皮带轮的重量，而且还起到吸收电动机工作时产生的一部分振动。料的选取乔龑君四柱液压车轮钻孔机的设计 12 为了更好的吸收电动机和减速器产生的振动，下滑块的材料选用铸铁寸的确定尺寸的确定在下滑块的设计中至关重要。下滑块如果设计的过厚，将增加机床的整体重量，还浪费材料；如果设计的过薄，则刚度不够，影响正常生产。查新编机械设计师手册【 7】表 1“铸铁最小允许壁厚”，铸铁尺寸在 50000上，铸铁最小允许壁厚为 20本设计所设计尺寸远大于此值，所以本设计上滑块厚度取为 40 查新编机械设计师手册【 7】表 2“外壁，内壁与肋板的厚度”。零件最大外型尺寸小于 1250铸件，肋的厚度最小为 8虑安全问题，取肋的厚度为 35 查新编机械设计师手册【 7】表 6“铸造外圆角半径 R 值”，表面的最小边尺寸在 250间，外圆角取 5 经尺寸确定，结构设计后，最终确定下滑块结构如下图。动方案设计本设计采用带传动也称三角带传动，通过楔形槽与 V 带之间的楔式作用来提高压紧力，因此在同样的预紧力条件下， V 带传动能产生更大的摩擦力，且传动比较大，结构较紧凑。 V 带多已标准化，其截面尺寸和基准长度均有国家标准，带轮的轮槽有标准系列，故 V 带传动应用广泛。主要用于一般机械山西农业大学信息学院毕业设计说明书 13 来传递中等功率及中等速度的场合。传动设计计算，工况系数 d 根据 m 400,d ，查表确定为带带轮基准直径查表，取 d 2402 带速： d /40090100060 11 带长、轴间距及包角： )24090(2)24090( 初选 000 4090(260024)()(22012210020选取带的基准长度为 1800mm 362 2 71 8 0 06002 00 所以取 40 验算小带轮包角： 21 a dd 乔龑君四柱液压车轮钻孔机的设计 14 查表 0 查表 K 0 z 取 Z=2 根的设计作回转运动的传动零件，一般都安装在轴上进行运动，即传递动力。因此轴的功用是支承回转零件及传递运动和动力。轴的结构设计就是根据轴上零件的安装、定位以及轴的制造工艺等方面的要求，合理的确定轴的结构和尺寸。在设计计算中我们对轴的强度进行计算，防止其断裂或塑性变形。 1 主轴的设计 1) 主轴的结构设计主轴的型式和直径，主要取决于刀具的进给抗力和切削扭矩或主轴刀具系统结构上的需要。 2) 主轴的参数设计本设计选用刚性主轴。设计刚性主轴的主要内容之一是选择主轴参数。主轴参数确定的正确与否，对主轴的刚性将有很大的影响。在设计刚性主轴时，若主轴参数选择不合理，则被加工零件将达不到要求的精度和光洁度。初步确定轴的最小直径轴的扭转强度条件为：式中各参数含义： 39 5 5 0 0 0 0 0 . 2 山西农业大学信息学院毕业设计说明书 15 t扭转切应力，单位为 T轴所受的扭转力，单位为 N 的抗扭截面系数，单位为；轴的转速，单位为 r/ P轴传递的功率，单位为计算截面处轴的直径，单位为 t 许用扭转切应力，单位为选取轴的材料为 45 号钢（调质处理）， t值在 25 45之间，003 126 之间，本设计取0A=126，由上式计算得轴的直径： 33 09550000 . 2 33m i n 0 1 . 1 2 91 2 6 2 2 . 51 9 8 . 7 6 m 轴的直径，考虑键槽的削弱影响，对于单键 d 增大 4 5，则 d=因为厂方要求主轴强度要留有一定的富裕量，圆整为 40 紧机构的设计述零件在工艺规格制定以后，就要按工艺规格顺序进行加工。加工中除了需要机床，刀具，量具之外，成批生产时还需要用机床夹具。它们是机床和工件之间的连接装置，是将工件进行定位、加紧；将刀具进行导向或对刀，以保证工件和刀具间的相对位置关系的附加装置，使工件相对于机床或刀具获得正确位置。紧机构的设计设计机床的加紧机构前，应明确该部件的工作条件： 1. 作用于部件上切削力的大小，方向和作用点的坐标位置； 2. 部件的支承情况，即有关导轨以及部件与导轨接触处的各项几何尺寸； 3. 部件的重量以及重心的坐标位置。以上工作条件，本设计在机床总体设计与布局情况下已求得，现选择夹紧力作用点，3 四柱液压车轮钻孔机的设计 16 夹紧力作用点选择的原则为： 1. 尽可能以最小夹紧力取得防止机床部件滑移，颠覆和回转的最大效果； 2. 夹紧点布置在被夹紧零部件上刚度较大的部位，减少夹紧力引起的变形； 3. 尽量减少夹紧机构在夹紧、松开机床部件时的位移，保证定位精度。本设计采用列短圆柱三爪自定心卡盘，按 4346准执行。 3 支承件的设计述承件的功能机床的支承件是指床身，立柱，横梁，底座等。它们相互固定联接成机床的基础和框架。这些件一般都比较大，所以也成为“大件”。机床上其他零、部件可以固定在支承件上，或者工作时在支承件的导轨上运动。工作时，刀具与工件之间相互作用的力沿着大部分支承件逐个传递并使之变形，机床的动态力会使支承件和整机振动，支承件的热变形将改变执行元件的相对位置和运动轨迹。以上这些，都将会影响被加工件的加工精度和表面质量。因此，支承件的主要功能是保证机床有足够的静刚度，抗振性，热稳定性和耐用度，且保证机床各零部件之间的相互位置和相对运动精度。所以，支承件的合理设计是机床设计的重要环节之一。承件的静刚度和形状选择原则支承件的变形一般包括三个部分：自身变形，局部变形和接触变形。在本设计中，载荷是通过立柱（兼作导轨）施加到底座上去的，其变形包括底座的变形，立柱的变形等。在设计时不可忽略局部变形和接触变形，它们有时甚至占主要地位。 1. 自身刚度支承件所受的载荷，主要是拉压，弯曲和扭转。其中弯曲和扭转是主要的。因此，支承件的自身刚度，主要应考虑弯曲刚度和扭转刚度。其次，如果支承件的壁较薄，特别是支承件的内部如果肋板不足或布置不够合理，受力后会发生截面形状的畸变。自身刚度主要取决于支承件的材料、形状、尺寸和肋板的布置等。 2. 局部刚度山西农业大学信息学院毕业设计说明书 17 局部变形发生在载荷集中的地方。 3. 接触刚度两个平面接触，由于两个面都不是理想的平面，而是有一定的宏观不平度，因而实际接触面积只是名义接触面积的一部分；又由于微观不平，所以真正接触的只是一些高点。这些都会影响到支承件的接触刚度。撑件的动态特性设计支撑件时，仅满足静刚度的要求，往往还是不够的。还应满足动态特性的要求。即：支撑件的固有频率与激振频率相重合；应具有较高的动刚度（共振状态下，激振力的幅值与振幅之比）和较大的阻尼。当支撑件受到一定幅值周期性激振力的作用下，受迫振动的振幅较小。支承件的重量往往占机床总重的 80%以上，其性能对整台机床的有很大的影响。因此，合理的设计支承件，在机床设计过程中是很必要的。轨（立柱）的设计述导轨的作用是使运动部件沿一定轨迹运动（导向），并承受运动部件及工件的重量和切削力（承载）。 1. 导轨应满足下列要求 1) 精度高，寿命长 2) 刚度及承载能力大； 3) 摩擦阻力小，运动平稳； 4) 结构简单，便于加工，装配，维修； 5) 成本低。 2. 设计导轨的任务 1) 选择导轨的结构类型； 2) 选择导轨的截面形状； 3) 设计导轨的尺寸； 4) 设计导轨磨损后的补偿和间隙（或预紧力）调整装置；乔龑君四柱液压车轮钻孔机的设计 18 5) 选择导轨的材料，表面加工和处理方法，表面硬度匹配； 6) 决定导轨的润滑形式，减小摩擦，磨损，发热和爬行； 7) 设计完善的防护装置； 8) 确定导轨的技术要求。轨的设计 1. 材料的选取对导轨材料的主要要求是：耐磨性高，工艺性好和成本低。导轨的常用材料有铸铁，钢件等。本设计采用 45 号钢为导柱材料。 45 号钢为优质碳素结构用钢 ,硬度不高易切削加工 ,模具中常用来做模板 ,梢子 ,导柱等 ,但须热处理。合理的立柱设计是应在最小重量的条件下，具有最大的静刚度。本设计为专用钻床的设计，根据需要，床身导轨兼作立柱，上下衡量可沿立柱上下移动作进给往复运动。本设计截面形状本设计采用圆形截面，上下两端加工有螺纹，与上下衡量通过锁紧螺母配合固定。 2. 尺寸的确定导轨的尺寸过大，会使机床整体显得笨重；尺寸过小，则导轨刚度不足，机床在工作时，切削载荷（主要为切削转矩和进给力）经导轨（兼作立柱）传递给工作台，使导轨产生弹性变形，弯曲或扭转。变形的结果，主轴轴线在竖直面和水平面内产生偏转，使线不垂直于底座，影响到加工精度。所以，合理的制定导轨的尺寸，是机床加工精度保障的前提。具体尺寸见上图。 3. 工艺性采用淬火的方法可以提高导轨表面的硬度，可以增强抗磨料磨损，粘着磨损的能力，防止划伤与撕伤，提高导轨的耐磨性。铸造中的残余应力，会使导轨产生蠕变，因此，必须进行时效处理。时效最好在粗加工后进行。铸铁加热到 450 时，在内应力的作用下开始变形，超过 550硬度反而降低。因此热时效处理应在 530 550的范围内进行，这样既能消除内应力，又不致降低硬度。因本设计钻床为普通精度机床，所以只进行一次时效处理就可以了。 4. 导轨间隙的调整导轨面间的间隙对机床工作性能有直接影响，如果间隙过大，将影响运动精度和平山西农业大学信息学院毕业设计说明书 19 稳性；间隙过小，则运动阻力大，导轨的磨损加快。因此必须保证导轨具有合理间隙，磨损后又能方便的调整。本设计通过固定在两个滑块上的 16 个导套与立柱的 h8/公差配合。座的设计料选择刚件虽然强度高，但是相对与铸件来说，其价格高，减振性差。所以本设计底座的材料采用铸铁，牌号为寸确定工作台长度、宽度、及壁厚、铸造圆角参见上下滑块尺寸确定。工作台高度为 550虑到工人安装弓箭时的工作高度，根据人机工程学原理，确定底座高度为 500 构设计工作台四周有 4 个直径 100 的孔，通过台肩式固定立柱。起到支撑和配合的作用。中间有固定三爪卡盘的螺孔。 4 液压系统的设计述第一次世界大战 (1914液压传动广泛应用 ,特别是 1920年以后 ,发展更为迅速。液压元件大约在 19 世纪末 20 世纪初的 20年间 ,才开始进入正规的工业生产阶段。1925 年维克斯 (明了压力平衡式叶片泵 ,为近代液压元件工业或液压传动的逐步建立奠定了基础。 20 世纪初康斯坦丁 ?尼斯克 (G?能量波动传递所进行的理论及实际研究 ;1910 年对液力传动 (液力联轴节、液力变矩器等 )方面的贡献，使这两方面领域得到了发展。第二次世界大战 (1941间 ,在美国机床中有 30%应用了液压传动。应该指出 ,日本液压传动的发展较欧美等国家晚了近 20 多年。在 1955 年前后 , 日本迅速发展液压传动 ,1956 年成立了 “ 液压工业会 ” 。近 2030 年间，日本液压传动发展之快，居世界领先地位。乔龑君四柱液压车轮钻孔机的设计 20 液压传动有许多突出的优点，因此它的应用非常广泛，如一般工业用的塑料加工机械、压力机械、机床等；行走机械中的工程机械、建筑机械、农业机械、汽车等；钢铁工业用的冶金机械、提升装置、轧辊调整装置等；土木水利工程用的防洪闸门及堤坝装置、河床升降装置、桥梁操纵机构等；发电厂涡轮机调速装置、核发电厂等等；船舶用的甲板起重机械（绞车）、船头门、舱壁阀、船尾推进器等；特殊技术用的巨型天线控制装置、测量浮标、升降旋转舞台等浙江省阀门标准化技术委员会稳健发展的制冷阀体行业龙头法国国工厂中国海盐紧固件进出口商品交易会武重 3 台机床数 10 项专项技术产品市场占有率一路攀升我国滚动轴承横河 41家轴承企业设计液压缸时，要在分析液压系统工作情况的基础上，根据液压缸在机构中所要完成的任务来选择液压缸的结构形式，然后按负载、运动要求、最大行程等确定主要尺寸，进行强度、稳定性和缓冲验算，最后进行具体的结构设计。况分析工况分析的目的是明确主机在工作中执行机构的运动速度和负载的大小压执行元件的负载分析根据给定条件，其负载由六部分组成，即工作阻力摩擦阻力动摩F，静摩F，惯性阻力惯F，重力 G，密封阻力为密F，背压阻力背F。所以作用在活塞上的机械负载密惯 ,根据设计经验，估算外负载不大于 5t，即 50定液压缸的参数选液压缸的工作压力）（负载 700 14070 250140 250 )60 140100 210180 320 选取缸工作压力 60 确定液压缸尺寸由于钻床工作台快进和快退速度相同，因此选用单杆活塞式液压缸。 1) 活塞杆直径的计算山西农业大学信息学院毕业设计说明书 21 受拉时：受压时：）（）（ 5 1 )7( 1a 12221(4 ）其中， 1P 为液压缸工作压力； 2P 为液压缸回油腔背压压力；液压缸密封处外摩擦力 2P 可取取 2P 为；为液压缸的机械效率，取为带入 D： ) 4) (1142621212 所以求得：。查表圆整 6010 2）液压缸行程及壁厚、缸底尺寸的确定根据实际工作情况，查表取行程为 400 壁厚： 2 ；其中：最高工作压力；为缸桶材料需用应力 ;其中；材料选取 45，， 5. 所以： 6 乔龑君四柱液压车轮钻孔机的设计 22 取缸底： 120/433.0 m a 取。最小导向长度： 0021602400220 。活塞宽度：一般取，本设计取 B=160 导向长度：当 D80 时，取 A=(.0)d，本设计取 A=160 结论经过大学的四年学习，我们学习了大学的全部基础课程和专业课程，在此基础上，我们已经穿插的进行了许多次的课程设计减速箱设计、机械原理课程设计等，还有每个学期不同周期的课程实践金工实习，生产工艺实习、毕业实习等，然而也是这些课程设计和课程实践使我认识和熟悉本专业的基础知识和实践过程，为我更好的完成毕业设计打下良好的基础。这次毕业设计是对我们大学四年所学知识的综合运用，也是对我们大学四年所学知识的考核，因此这次在大学结束时的毕业设计显得犹为重要。这也就给我们一次对所有学过的课程的系统和深入理解的机会，也是理论联系实际最好的机会，无疑会对我们学习的内容的深层次的巩固，对我们即将走进的工作岗位有很大的益处。本次毕业设计是我们走上工作岗位之前最后的一次演练机会，它将为我们今后胜任工作打下良好的基础，为我们提高自身的设计能力提供了一个难能可贵的平台。在本次毕业设计中，我不断的查阅资料和学习相应知识，我获益良多。设计中涉及了材料力学、高等数学、机械设计、工程材料、图及三维计等诸多学科的知识，有课堂上学过的，也有课本上没学过的，。因此，这次毕设是综合运用了大学四年所学的各门基础课程和专业课程知识。我掌握了机械设计的一般规律，树立了正确的设计思想，培养了我们分析和解决问题的能力；学会了独立搜集各种技术资料，研究工艺方案的能力，能独立制定设计方案，正确分析设计中出现的各种矛盾和难题，并提出解决方案；在工艺过程的设计，机床部件的选择，加工工艺的特点，多轴箱的设计及其特点，以及各种的机床技术要求等方面，都有了长足的进步。大大培养了我山西农业大学信息学院毕业设计说明书 23 们的机械设计能力；通过毕业设计，更好地学会了运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料，培养机械设计的基本技能。乔龑君四柱液压车轮钻孔机的设计 24 参考文献【 1】吴宗泽，罗圣国三版） M等教育出版社 2007,11 【 2】邹慧君 M2009 年 . 【 3】宗培言 M2001 年 . 【 4】周静卿，张淑娟 M2007 年 . 【 5】王金武 M2007 年 . 【 6】 . 【 7】毕业设计论文指导书 S2010 年 . 【 8】刘建中 2007 广东科技 M浅析钻孔灌注桩施工的质量控制【 9】刘全坤 M械工业出版社， 2004 【 10】高连兴姬长英 M液压与气压传动中国农业出版社 2004 山西农业大学信息学院毕业设计说明书 25 致谢在此论文完成之际，首先要感谢我的导师张淑娟老师。张老师严肃认真、实事求是的治学风格，刻苦钻研、献身科学的实干精神，值得

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