轴销两端孔组合钻床液压传动系统设计【4张图/6600字】【优秀机械毕业设计论文】

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关键词：: 两端组合钻床液压传动系统设计优秀优良机械毕业设计论文

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文档包括:
说明书一份,23页,6600字左右.
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任务书

毕业设计（论文）题目基于AutoCAD轴销两端孔组合钻床液压传动系统设计
毕业设计（论文）主要内容和要求：
设计一个轴销两端孔组合钻床液压传动控制系统。
要求：实现两个夹紧缸、两个进给缸的顺序动作及互锁要求，根据系统的要求和压力，选取合适的控制阀及其型号，理清各个液压元件的功用。

毕业设计（论文）主要参考资料：
流体力学与液压传动教材；
机械设计手册第五版液压传动分册；
液压件生产厂家的产品样本；
流体力学基础。
毕业设计（论文）应完成的主要工作：
1、按要求设计一个变速箱壳体多轴钻孔机床的液压控制回路；
2、主要控制元件的选型及压力和流量的计算；
3、设计一个专用液压缸。

开题报告

毕业设计（论文）题目 AutoCAD轴销两端孔组合钻床液压传动系统设计
一、选题的目的和意义
液压传动以其特有的优点得到广泛的运用，并始终在机床行业占有非常重要的地位。
本课题是以AutoCAD轴销两端孔组合钻床液压传动系统设计为内容，选题的目的和意义就是主要是掌握液压传动设计的流程；液压传动中主要装置的选型和调整；熟悉机床液压传动系统设计的基本工作，为以后的从事设计工作和液压技术工作打下坚实的基础。
二﹑研究发展及现状
液压技术渗透到很多领域，不断在民用工业，在机床、工程机械、冶金机械、塑料机械、农林机械，汽车、船舶等行业得到大幅度的应用和发展，而且发展为包括传动、控制和检测在内的一门完整的自动化技术。现今，采用液压传动的程度已经成为衡量一个国家工业水平的重要标志之一。如发达国家生产的95%的工程机械，90%的数控加工中心，95%以上的自动线都采用了液压传动技术。
液压传动相对于机械传动来说，是一门新技术。自1795年制成第一台水压机起，液压技术就进入了工程领域，1906年开始应用于国防战备武器。第二次世界大战期间，由于军事工业迫切需要反应快和精度高的自动控制系统，因而出现了液压伺服系统。20世纪60年代以后，由于原子能，空间技术，大型船舰一级计算机技术的发展，不断地对液压技术提出新的要求，液压技术也相应得到了很大发展，渗透到国民经济的各个领域中。在工程机械，冶金，军工，农机，汽车，轻纺，船舶，石油，航空和机床工业中，液压技术得到普遍应用。近年来液压技术已广泛应用于智能机器人，海洋开发，宇宙航行，地震预测及各种电液伺服系统，使液压技术的应用提高到一个崭新的高度。解放前，我国经济落后，液压工业完全是空白，解放后，我国经济获得迅速发展，液压工业也和其他工业一样，发展很快。20世纪50年代就开始生产各种通用液压元件。当前我国已生产出许多新型和自行设计的系列产品。
近年来，我国液压气动密封行业坚持技术进步，加快新产品开发，取得良好成效，涌现出一批各具特色的高新技术产品。
北京机床所得直动式电液伺服阀，杭州精工液压机电公司的低噪声比例溢流阀，宁波华液公司的电液比例压力流量阀，均为机电一体化的高新技术产品，并已投入大批量生产，取得了良好的经济效益。
尽管我国液压行业各企业加速科技创新，不断提升产品市场竞争力，一批优质产品成功地成为国家重点工程和重点主机配套，取得较好的经济效益和社会效益。
从2002年年底第21届日本国际机床博览会上获悉，在来自世界10多个国家和地区的500多家机床制造商和团体展示的最先进机床设备中，超高速和超高精度加工技术装备与复合、多功能、多轴化控制设备等深受欢迎。据专家分析，机床装备的高速和超高速加工技术的关键是提高机床的主轴转速和进给速度。该届博览会上展出的加工中心，主轴转速10000～20000r/min，最高进给速度可达20～60m/min；复合、多功能、多轴化控制装备的前景亦被看好。在零部件一体化程度不断提高、数量减少的同时，加工的形状却日益复杂。多轴化控制的机床装备适合加工形状复杂的工件。另外，产品周期的缩短也要求加工机床能够随时调整和适应新的变化，满足各种各样产品的加工需求。然而更关键的是现代通信技术在机床装备中的应用，信息通信技术的引进使得现代机床的自动化程度进一步提高，操作者可以通过网络或手机对机床的程序进行远程修改，对运转状况进行监控并积累有关数据；通过网络对远程的设备进行维修和检查、提供售后服务等。
在这些方面我国组合机床装备还有相当大的差距，因此我国组合机床技术装备高速度、高精度、柔性化、模块化、可调可变、任意加工性以及通信技术的应用将是今后的发展方向。
三﹑研究内容与方案
构建一个专用的轴销两端孔组合钻床液压控制回路。
这台组合机床是有两台动力滑台从两端进给，由两个夹紧油缸对工件进行夹紧，两台动力滑台可以分别实现“快进——一工进—夹紧——快退”的工作循环，夹紧油缸要实现对工件可靠夹紧。
(1)动力滑台动作采用双泵供油两缸分别动作回路。
由于组合钻床是一种工序集中的高效率的专用机床，它具有一定功能的通用部件和部分专用部件组成。此外，还需要用到一些基本阀，如顺序阀，单向阀，换向阀等，再加上基本回路如卸荷回路，换向回路，速度控制回路等以及一些必要的辅助元件就可以完成整个回路的构建了。

(2)夹紧油缸选用并联同步回路。如图示。

四、进度安排
2011.12.10—2011.12.23查阅资料，完成开题报告
2011.12.23—2012.1.20结合课题进行外文资料阅读，完成英文翻译；学习相关的知识、熟悉有关的资料，完成文献综述
2012.1.21—2012.2.1拟定总体方案
2012.2.2—2012.3.20设计并绘制液压回路工作原理图
2012.3.21—2012.4.20 完成计算及辅助元件的选择
2012.4.21—2012.4.28整理资料，编写设计说明书；准备答辩。
五、预期结果
1、掌握设计的基本方法与步骤
2、掌握液压回路的构建
3、学会查阅资料，收集资料
4、提升自己的自学能力和研究能力
六、参考文献
[1] 左建民，液压与气压传动.北京：机械工业出版社，2008
[2] 成大先，机械设计手册.单行本液压传动，北京：化学工业出版社，2004
[3] 雷天觉，新编液压工程手册.北京：北京理工大学出版社，2005
[4] 姜佩东，液压与气动技术.北京：高等教育出版社，2006
[5] 刘延波，液压回路与系统.北京：化学工业出版社，2009
[6] 卢光贤，机床液压传动与控制.西安：西北工业大学出版社，2006
[7] 张利平，液压阀原理使用与维护.北京：化学工业出版社，2009
[8] 陆一心，液压阀使用手册.北京：化学工业出版社，2009
[9] 陈启松，液压传动与控制手册.上海：上海科学技术出版社，2006
[10] 周士昌，液压系统设计图集.北京：几次而工业出版社，2003
[11] 朱梅，朱光力．液压与气动技术．西安：电子科技大学出版社，2004
[12] 刘延俊，液压回路与系统.北京：化学工业出版社，2009
[13] 刘延俊，液压元件使用指南.北京：化学工业出版社，2008
AutoCAD轴销两端孔组合钻床液压传动系统设计
摘要
目前，液压系统被广泛应用在机械、建筑、航空等领域中，成为一种新型的动力源。由于液压元件的制造精度越来越高，再配合电信号的控制，使液压系统在换向方面可以达到较高的频率。不管是在重型机械和精密设备上都能满足要求。
液压系统本身有较多的优点，比如：在同等的体积下，液压装置产生的动力更大；由于它的质量和惯性小、反映快，使液压装置工作比较平稳；能够实现无级调速，特别是在运动中进行调速；液压装置自身能实现过载保护；实现直线运动远比机械传动简单。但是液压传动对温度的变化比较敏感，不宜在很高或很低的温度下工作。
液压系统应用在机床上，实现对工作台和夹紧工件的循环控制起着重要的作用。本次毕业设计以变速箱壳体专用多轴钻孔机床为研究对象，构建其液压控制回路。实习进给缸的顺序动作及互锁要求。
关键词：液压传动；钻孔机床；运用

ABSTRACT
At present, the hydraulic system is widely used in machinery, construction, aviation, etc, become a new kind of power supply. Due to the manufacturing precision of hydraulic components increasingly high, coupled with signals of the hydraulic system control and made in reversing aspects can achieve higher frequency. Whether in heavy machinery and precision equipment can meet the requirements.
Hydraulic system itself has more advantages, such as: in the same volume, hydraulic device under the power generated larger; Because of its quality and inertia small, reflecting the quickly, make hydraulic equipment work smoothly; Can realize step less speed regulation, especially in sports for speed; Hydraulic device itself can achieve overload protection; Realizing linear motion than mechanical transmission is simple. But hydraulic transmission is more sensitive to temperature changes, not in very high or very low temperatures.
Hydraulic system used in machine tools, realize the clamping work piece working platforms and the cycle control play an important role. The graduation design with gearbox shell special multi-axis drilling machine as research object, construct its hydraulic control circuit. The order for cylinder internship into action and interlock requirements.
Key words：Hydraulic transmission; Drilling machine; use

目录
1.前言 1
2.方案的确定 2
2.1整体性分析 2
2.2任务书 2
2.3确定方案 3
3.工况分析 3
3.1运动参数分析 3
3.2动力参数分析 3
3.3负载图和速度图的绘制 4
4.液压缸尺寸和所需流量 5
4.1液压缸尺寸计算 5
4.1.1工作压力的确定 5
4.1.2计算液压缸尺寸 5
4.1.3缸径、杆径取标准值后的有效工作面积 5
4.2确定液压缸所需流量 6
4.3夹紧缸的有效面积、工作压力和流量确定 6
4.3.1确定夹紧缸的工作压力 6
4.3.2计算夹紧缸的流量 6
5.拟定液压系统图 7
5.1确定执行元件类型 8
5.1.1工作缸 8
5.1.2夹紧缸 8
5.2快速运动的实现和供油部分的设计 8
5.3液压系统回路的确定 8
6.选择液压元件和确定辅助装置 9
6.1选择液压泵 9
6.2电动机的选择 9
6.3选择阀类元件 9
6.4确定油管尺寸 10
6.4.1油管内径的确定 10
7.油箱的设计 11
7.1油箱容量的确定 11
7.2估算油箱的长、宽、高 11
7.3确定油箱壁厚 11
7.4确定液位计的安装尺寸 11
7.5隔板的尺寸计算 11
8.液压系统性能的验算 12
8.1 回路中压力损失 12
8.1.1 工进时压力损失 12
8.1.2 快退时压力损失 13
8.2 确定液压泵工作压力 14
8.3 液压系统的效率 14
9.结论 15
参考文献 17
致谢 18

轴销两端孔组合钻床液压传动系统设计

内容简介：: 中国地质大学长城学院毕业设计（论文）中期检查表学生姓名张学超学号 05208324 班级 08 机制 03 指导教师杨淑华职称工程师单位中国地质大学长城学院毕业设计（论文）题目销两端孔组合钻床液压传动系统设计已完成工作、存在的问题及下一步的打算已完成的工作： 1、通过指导老师所提供的任务书、图书馆的资料以及网络资源，收集整理所写。 2、论文的相关文献，写出了开题报告和任务书。 3、完成外文翻译和文献综述。 4、设计说明书已完成 5、绘图完成。 6、需要进一步完善。下一步打算：进一步修改完善并装订。学生签名：年月日检查意见指导教师签名：年月日中国地质大学长城学院毕业设计（论文）任务书学生姓名张学超学号 05208324 班级 08 机制 3 班指导教师杨淑华职称工程师单位工程技术系毕业设计（论文）题目基于销两端孔组合钻床液压传动系统设计毕业设计（论文）主要内容和要求：设计一个轴销两端孔组合钻床液压传动控制系统。要求：实现两个夹紧缸、两个进给缸的顺序动作及互锁要求，根据系统的要求和压力，选取合适的控制阀及其型号，理清各个液压元件的功用。毕业设计（论文）主要参考资料：流体力学与液压传动教材；机械设计手册第五版液压传动分册；液压件生产厂家的产品样本；流体力学基础。毕业设计（论文）应完成的主要工作： 1、按要求设计一个变速箱壳体多轴钻孔机床的液压控制回路； 2、主要控制元件的选型及压力和流量的计算； 3、设计一个专用液压缸。毕业设计（论文）进度安排：序号毕业设计（论文）各阶段内容时间安排备注课题信息：课题性质：设计论文课题来源：教学科研生产其它发出任务书日期：指导教师签名：年月日教研室意见：教研室主任签名：年月日学生签名：中国地质大学长城学院本科毕业设计外文资料翻译系别：工程技术专业：机械设计制造及其自动化姓名：张学超学号： 05208324 2012 年 01 月 18 日外文资料翻译译文组合钻床轴销两端孔液压传动设计一、研究发展及现状液压技术渗透到很多领域，不断在民用工业，在机床、工程机械、冶金机械、塑料机械、农林机械，汽车、船舶等行业得到大幅度的应用和发展，而且发展为包括传动、控制和检测在内的一门完整的自动化技术。现今，采用液压传动的程度已经成为衡量一个国家工业水平的重要标志之一。如发达国家生产的 95%的工程机械， 90%的数控加工中心， 95%以上的自动线都采用了液压传动技术。液压传动相对于机械传动来说，是一门新技术。自 1795年制成第一台水压机起，液压技术就进入了工程领域， 1906年开始应用于国防战备武器。第二次世界大战期间，由于军事工业迫切需要反应快和精度高的自动控制系统，因而出现了液压伺服系统。 20世纪60年代以后，由于原子能，空间技术，大型船舰一级计算机技术的发展，不断地对液压技术提出新的要求，液压技术也相应得到了很大发展，渗透到国民经济的各个领域中。在工程机械，冶金，军工，农机，汽车，轻纺，船舶，石油，航空和机床工业中，液压技术得到普遍应用。近年来液压技术已广泛应用于智能机器人，海洋开发，宇宙航行，地震预测及各种电液伺服系统，使液压技术的应用提高到一个崭新的高度。解放前，我国经济落后，液压工业完全是空白，解放后，我国经济获得迅速发展，液压工业也和其他工业一样，发展很快。 20世纪 50年代就开始生产各种通用液压元件。当前我国已生产出许多新型和自行设计的系列产品。近年来，我国液压气动密封行业坚持技术进步，加快新产品开发，取得良好成效，涌现出一批各具特色的高新技术产品。北京机床所得直动式电液伺服阀，杭州精工液压机电公司的低噪声比例溢流阀，宁波华液公司的电液比例压力流量阀，均为机电一体化的高新技术产品，并已投入大批量生产，取得了良好的经济效益。尽管我国液压行业各企业加速科技创新，不断提升产品市场竞争力，一批优质产品成功地成为国家重点工程和重点主机配套，取得较好的经济效益和社会效益。二、液压部件工作原理液压系统是利用液体为介质把能量从动力源传递到消耗位置的动力传递系统。所有液压系统原理都基于帕斯卡定律，是以发现这个定律的帕斯卡的名字而命名的。这个定律表明在一个密封的容器里，如缸体或管子，受压液体向容器表面所有方向施加相等的力。在实际液压系统中，帕斯卡定律解释从系统中得到的各种结果。泵使流体在系统里流动。泵的吸入口接到液压油容器，通常称为液压油箱。大气压压在油箱里液体上，使液体流入泵里。当液压泵工作时，它以适当的压力把液体从油箱压到管道里。泵排出的高压液体由阀控制。多数液压系统运用三种控制方式：（ 1）流体压力控制；（ 2）流体速度控制；（ 3）流体方向控制。在液压系统中由泵排出的液体经由控制阀到液压马达。液压马达利用受压的流体作为它的能量源产生旋转的力和运动。液压马达跟泵的结构类似，只不过它的工作原理是相反的。在要求直线运动代替旋转运动的地方是用液压缸，它由运动活塞和缸体构成。当活塞由高压流体驱动时，活塞杆传递力，推动负载移动一段设定的距离。当液压缸中的活塞运动受阻时，例如当活塞有负载，在液压缸中必然会产生一个相应的压力。活塞面积以平方英寸为单位，受压液体的压力乘以活塞面积，就等于在活塞杆的末端产生的一个以磅为单位的输出力。活塞杆的速度取决于受压液体进入液压缸里的多少。可以控制油液流如液压缸的其中一端，在活塞杆上产生一个拉力或产生一个推力。在活塞上有密封装置，防止流体的泄漏。活塞的方向控制取决于流体进入液压缸的哪一端，当高压流体进入液压缸的一端时，流体一定从另一端流出。排出的流体又回液压油箱。在利用空气的气动系统里，空气是由缸体排放入大气中的。方向控制阀也称作二通阀、三通阀和四通阀等等，是根据它们的基本功能命名的。压力控制阀和简单的节流阀，通常采用二通阀，他们仅有通和断功能。三通阀可以有几种功能 ,这些和三通阀的油口有关。例如，来自泵的高压流体可能传送到拖拉机的液压系统里驱动负载。在不需驱动时，三通阀将高压流体送到驱动输送机构的液压马达上。也可以用三通阀来控制单作用式液压缸（只能单方面施力）的运动。例如，当三通阀通时，它可以阻止高压流体流入液压缸。同时，该阀可以把液压缸中的液体导向液压油箱，因此，柱塞缸可以在重力或回程弹簧的作用下回到它的初始位置。四通阀有四个油口。压力油口控制流体连接到需要高压的地方。同时有一个油口从高压区排出油液。排出的液体流回液压油箱。外文原文 at of to to in in a of a of as 5% of 90% of NC 5% of to it is a 795 906 to of of of 960s, of of of of in In In in of to a is s is 950 s to of to a of In to up a of of of a of is of to of s is in a as or to on In by of of of to in in it to of of of (1) (2) (3) of In by in of to as a it is of In is of by it As by a of of in be a to of by is in of a of on as at in a or a On on of of of to In of in is by as it is to of by on be to of in In to to of to it At of in or of to to to At is a of to 中国地质大学长城学院本科毕业设计题目销两端孔组合机床液压传动设计系别工程技术系专业机械设计制造及其自动化学生姓名张学超学号 05208324 指导教师杨淑华职称工程师 2012 年 04 月 26 日中国地质大学长城学院毕业设计（论文）开题报告学生姓名张学超学号 05208324 专业班级 08 机制 3 指导教师杨淑华职称工程师单位中国地质大学长城学院课题性质设计论文课题来源科研教学生产其它毕业设计（论文）题目销两端孔组合钻床液压传动系统设计一、选题的目的和意义液压传动以其特有的优点得到广泛的运用，并始终在机床行业占有非常重要的地位。本课题是以销两端孔组合钻床液压传动系统设计为内容，选题的目的和意义就是主要是掌握液压传动设计的流程；液压传动中主要装置的选型和调整；熟悉机床液压传动系统设计的基本工作，为以后的从事设计工作和液压技术工作打下坚实的基础。二研究发展及现状液压技术渗透到很多领域，不断在民用工业，在机床、工程机械、冶金机械、塑料机械、农林机械，汽车、船舶等行业得到大幅度的应用和发展，而且发展为包括传动、控制和检测在内的一门完整的自动化技术。现今，采用液压传动的程度已经成为衡量一个国家工业水平的重要标志之一。如发达国家生产的 95%的工程机械， 90%的数控加工中心， 95%以上的自动线都采用了液压传动技术。液压传动相对于机械传动来说，是一门新技术。自 1795 年制成第一台水压机起，液压技术就进入了工程领域， 1906 年开始应用于国防战备武器。第二次世界大战期间，由于军事工业迫切需要反应快和精度高的自动控制系统，因而出现了液压伺服系统。 20 世纪 60 年代以后，由于原子能，空间技术，大型船舰一级计算机技术的发展，不断地对液压技术提出新的要求，液压技术也相应得到了很大发展，渗透到国民经济的各个领域中。在工程机械，冶金，军工，农机，汽车，轻纺，船舶，石油，航空和机床工业中，液压技术得到普遍应用。近年来液压技术已广泛应用于智能机器人，海洋开发，宇宙航行，地震预测及各种电液伺服系统，使液压技术的应用提高到一个崭新的高度。解放前，我国经济落后，液压工业完全是空白，解放后，我国经济获得迅速发展，液压工业也和其他工业一样，发展很快。 20 世纪 50 年代就开始生产各种通用液压元件。当前我国已生产出许多新型和自行设计的系列产品。近年来，我国液压气动密封行业坚持技术进步，加快新产品开发，取得良好成效，涌现出一批各具特色的高新技术产品。北京机床所得直动式电液伺服阀，杭州精工液压机电公司的低噪声比例溢流阀，宁波华液公司的电液比例压力流量阀，均为机电一体化的高新技术产品，并已投入大批量生产，取得了良好的经济效益。尽管我国液压行业各企业加速科技创新，不断提升产品市场竞争力，一批优质产品成功地成为国家重点工程和重点主机配套，取得较好的经济效益和社会效益。从 2002 年年底第 21 届日本国际机床博览会上获悉，在来自世界 10 多个国家和地区的 500 多家机床制造商和团体展示的最先进机床设备中，超高速和超高精度加工技术装备与复合、多功能、多轴化控制设备等深受欢迎。据专家分析，机床装备的高速和超高速加工技术的关键是提高机床的主轴转速和进给速度。该届博览会上展出的加工中心，主轴转速 10000 20000r/高进给速度可达20 60m/合、多功能、多轴化控制装备的前景亦被看好。在零部件一体化程度不断提高、数量减少的同时，加工的形状却日益复杂。多轴化控制的机床装备适合加工形状复杂的工件。另外，产品周期的缩短也要求加工机床能够随时调整和适应新的变化，满足各种各样产品的加工需求。然而更关键的是现代通信技术在机床装备中的应用，信息通信技术的引进使得现代机床的自动化程度进一步提高，操作者可以通过网络或手机对机床的程序进行远程修改，对运转状况进行监控并积累有关数据；通过网络对远程的设备进行维修和检查、提供售后服务等。在这些方面我国组合机床装备还有相当大的差距，因此我国组合机床技术装备高速度、高精度、柔性化、模块化、可调可变、任意加工性以及通信技术的应用将是今后的发展方向。三研究内容与方案构建一个专用的轴销两端孔组合钻床液压控制回路。这台组合机床是有两台动力滑台从两端进给，由两个夹紧油缸对工件进行夹紧，两台动力滑台可以分别实现“快进一工进夹紧快退”的工作循环，夹紧油缸要实现对工件可靠夹紧。 (1)动力滑台动作采用双泵供油两缸分别动作回路。由于组合钻床是一种工序集中的高效率的专用机床，它具有一定功能的通用部件和部分专用部件组成。此外，还需要用到一些基本阀，如顺序阀，单向阀，换向阀等，再加上基本回路如卸荷回路，换向回路，速度控制回路等以及一些必要的辅助元件就可以完成整个回路的构建了。 (2)夹紧油缸选用并联同步回路。如图示。四、进度安排阅资料，完成开题报告合课题进行外文资料阅读，完成英文翻译；学习相关的知识、熟悉有关的资料，完成文献综述定总体方案计并绘制液压回路工作原理图成计算及辅助元件的选择理资料，编写设计说明书；准备答辩。五、预期结果 1、掌握设计的基本方法与步骤 2、掌握液压回路的构建 3、学会查阅资料，收集资料 4、提升自己的自学能力和研究能力六、参考文献 1 左建民，液压与气压传动械工业出版社， 2008 2 成大先，机械设计手册京：化学工业出版社， 2004 3 雷天觉，新编液压工程手册京理工大学出版社， 2005 4 姜佩东，液压与气动技术等教育出版社， 2006 5 刘延波，液压回路与系统学工业出版社， 2009 6 卢光贤，机床液压传动与控制北工业大学出版社， 2006 7 张利平，液压阀原理使用与维护学工业出版社， 2009 8 陆一心，液压阀使用手册学工业出版社， 2009 9 陈启松，液压传动与控制手册海科学技术出版社， 2006 10 周士昌，液压系统设计图集次而工业出版社， 2003 11 朱梅，朱光力液压与气动技术西安：电子科技大学出版社， 2004 12 刘延俊，液压回路与系统学工业出版社， 2009 13 刘延俊，液压元件使用指南学工业出版社， 2008 指导教师意见：指导教师签名：年月日教研室意见：审查结果：同意不同意教研室主任签名：年月日中国地质大学长城学院本科毕业设计（论文）文献综述系别：工程技术系专业：机械设计制造及其自动化姓名：张学超学号： 05208324 2012 年 01 月 18 日文献综述 1 液压技术的发展历史液压系统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 (749在伦敦用水作为工作介质 ,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 年将工作介质水改为油（液压油缸） ,又进一步得到改善。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。液压站大约在 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。液压系统有许多突出的优点，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 ;军事工业用的火炮操纵装置、船舶减摇装置、飞行器仿真、飞机起落架的收放装置和方向舵控制装置等。 2组合机床液压系统工作原理组合机床液压系统主要由通用滑台和辅助部分 (如定位、夹紧 )组成。动力滑台本身不带传动装置 ,可根据加工需要安装不同用途的主轴箱 ,以完成钻、扩、铰、镗、刮端面、铣削及攻丝等工序。这个系统采用限压式变量泵供油 ,变量泵与进油路的调速阀组成容积节流调速回路 ,用电液换向阀控制液压系统的主油路换向 ,用行程阀实现快进和工进的速度换接。可实现定位夹紧快进一工进死挡铁停留快退原位停止等多种工作循环。 3液压技术发展趋势近年来，我国液压气动密封行业坚持技术进步，加快新产品开发，取得良好成效，涌现出一批各具特色的高新技术产品。北京机床所得直动式电液伺服阀，杭州精工液压机电公司的低噪声比例溢流阀，宁波华液公司的电液比例压力流量阀，均为机电一体化的高新技术产品，并已投入大批量生产，取得了良好的经济效益。尽管我国液压行业各企业加速科技创新，不断提升产品市场竞争力，一批优质产品成功地成为国家重点工程和重点主机配套，取得较好的经济效益和社会效益。从 2002 年年底第 21 届日本国际机床博览会上获悉，在来自世界 10 多个国家和地区的 500 多家机床制造商和团体展示的最先进机床设备中，超高速和超高精度加工技术装备与复合、多功能、多轴化控制设备等深受欢迎。据专家分析，机床装备的高速和超高速加工技术的关键是提高机床的主轴转速和进给速度。该届博览会上展出的加工中心，主轴转速 10000 20000r/高进给速度可达 20 60m/合、多功能、多轴化控制装备的前景亦被看好。在零部件一体化程度不断提高、数量减少的同时，加工的形状却日益复杂。多轴化控制的机床装备适合加工形状复杂的工件。另外，产品周期的缩短也要求加工机床能够随时调整和适应新的变化，满足各种各样产品的加工需求。然而更关键的是现代通信技术在机床装备中的应用，信息通信技术的引进使得现代机床的自动化程度进一步提高，操作者可以通过网络或手机对机床的程序进行远程修改，对运转状况进行监控并积累有关数据；通过网络对远程的设备进行维修和检查、提供售后服务等。在这些方面我国组合机床装备还有相当大的差距，因此我国组合机床技术装备高速度、高精度、柔性化、模块化、可调可变、任意加工性以及通信技术的应用将是今后的发展方向。现代液压技术与微电子技术、计算机控制技术、传感技术等为代表的新技术紧密结合，形成一个完善高效的控制中枢，成为包括传动、控制、检测、显示乃至校正、预报在内的综合自动化技术。它是中大功率机械设备实现自动化不可缺少的基础技术，应用面极其广泛。下面从考查其主要服务领域需求人手，来展望液压技术的发展趋势。 1 可靠性和性能稳定性逐渐提高可靠性和性能稳定性是涉及面最广的综合指标，它包括元、器、辅、附件的可靠性，系统的可靠性设计、制造以及可靠性维护三大方面。随着诸如工程塑料、复合材料、高强度轻合金等新材料的应用，新工艺新结构的出现，元、器件性能的可靠性得以大大增加。系统可靠性设计理论的成熟与普及，使合理地进行元器件的选配有了理论依据。此外，过滤技术的完善和精度的提高（过滤器精度可达 1 一 3 m ，而典型现代液压元件的动态间隙为 0 ,5 一 5 m ) ，除了能彻底清除固体杂质外，还能分离油中的气体和水分。在线实时油污检测器和电子报警逻辑系统的应用，使得液压系统的维护从过去的简单拆修发展到主动维护，对可预见的诸因素进行全面分析，最大限度地提前消除诱发故障的潜在因素。 2 增强对环境的适应性、拓宽应用范围液压传动虽然具有很多优点，但由于存在着发热、噪声、工作介质污染等不尽人意的地方，使其应用受到某种程度上的制约。面对环保意识越来越强的未来，应采取相应措施逐步解决和改善以上问题。参考文献 1 左建民，液压与气压传动 . M北京：机械工业出版社， 2008 2 成大先，机械设计手册 ,单行本液压传动 . M北京：化学工业出版社， 2004 3 雷天觉，新编液压工程手册 . M北京：北京理工大学出版社， 2005 4 姜佩东，液压与气动技术 . M北京：高等教育出版社， 2006 5 刘延波，液压回路与系统 . M北京：化学工业出版社， 2009 6 卢光贤，机床液压传动与控制 . M西安：西北工业大学出版社， 2006 7 张利平，液压阀原理使用与维护 . M北京：化学工业出版社， 2009 8 陆一心，液压阀使用手册 . M北京：化学工业出版社， 2009 9 陈启松，液压传动与控制手册 . M上海：上海科学技术出版社， 2006 10 周士昌，液压系统设计图集 . M北京：几次而工业出版社， 2003 11 朱梅，朱光力液压与气动技术 M西安：电子科技大学出版社， 2004 12 刘延俊，液压回路与系统 . M北京：化学工业出版社， 2009 13 刘延俊，液压元件使用指南 . M北京：化学工业出版社， 2008 本科毕业生毕业论文（设计）诚信承诺书毕业论文（设计）题目学生姓名张学超专业机制学号 05208324 指导老师杨淑华职称工程师所在系别工程技术系诚信承诺本人慎重承诺和声明：我承诺在毕业论文（设计）活动中遵守学校有关规定，恪守学术规范，在本人的毕业论文中不剽窃、抄袭他人的学术观点、思想和成果，不篡改研究数据，如有违规行为发生，我愿承担一切责任，接受学校的处理。学生（签名）：年月日销两端孔组合钻床液压传动系统设计摘要目前，液压系统被广泛应用在机械、建筑、航空等领域中，成为一种新型的动力源。由于液压元件的制造精度越来越高，再配合电信号的控制，使液压系统在换向方面可以达到较高的频率。不管是在重型机械和精密设备上都能满足要求。液压系统本身有较多的优点，比如：在同等的体积下，液压装置产生的动力更大；由于它的质量和惯性小、反映快，使液压装置工作比较平稳；能够实现无级调速，特别是在运动中进行调速；液压装置自身能实现过载保护；实现直线运动远比机械传动简单。但是液压传动对温度的变化比较敏感，不宜在很高或很低的温度下工作。液压系统应用在机床上，实现对工作台和夹紧工件的循环控制起着重要的作用。本次毕业设计以变速箱壳体专用多轴钻孔机床为研究对象，构建其液压控制回路。实习进给缸的顺序动作及互锁要求。关键词：液压传动；钻孔机床；运用 t is in a of to of of in in in of in is is to in or in an as 录 . 1 . 1 体性分析 . 1 务书 . 1 定方案 . 3 . 3 动参数分析 . 3 力参数分析 . 3 载图和速度图的绘制 . 4 . 5 压缸尺寸计算 . 5 作压力的确定 . 5 算液压缸尺寸 . 5 径、杆径取标准值后的有效工作面积 . 6 定液压缸所需流量 . 6 紧缸的有效面积、工作压力和流量确定 . 6 定夹紧缸的工作压力 . 6 算夹紧缸的流量 . 7 . 8 定执行元件类型 . 8 作缸 . 8 紧缸 . 8 速运动的实现和供油部分的设计 . 8 压系统回路的确定 . 8 . 10 择液压泵 . 10 动机的选择 . 9 择阀类元件 . 9 定油管尺寸 . 10 管内径的确定 . 10 . 11 箱容量的确定 . 12 算油箱的长、宽、高 . 12 定油箱壁厚 . 12 定液位计的安装尺寸 . 12 板的尺寸计算 . 12 . 12 路中压力损失 . 12 进时压力损失 . 13 退时压力损失 . 14 定液压泵工作压力 . 15 压系统的效率 . 15 . 17 参考文献 . 18 致谢 . 19 中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计 1 1 前言液压技术渗透到很多领域，不断在民用工业，在机床、工程机械、冶金机械、塑料机械、农林机械，汽车、船舶等行业得到大幅度的应用和发展，而且发展为包括传动、控制和检测在内的一门完整的自动化技术。现今，采用液压传动的程度已经成为衡量一个国家工业水平的重要标志之一。如发达国家生产的 95%的工程机械， 90%的数控加工中心， 95%以上的自动线都采用了液压传动技术。液压传动相对于机械传动来说，是一门新技术。自 1795 年制成第一台水压机起，液压技术就进入了工程领域， 1906 年开始应用于国防战备武器。第二次世界大战期间，由于军事工业迫切需要反应快和精度高的自动控制系统，因而出现了液压伺服系统。 20 世纪 60 年代以后，由于原子能，空间技术，大型船舰一级计算机技术的发展，不断地对液压技术提出新的要求，液压技术也相应得到了很大发展，渗透到国民经济的各个领域中。在工程机械，冶金，军工，农机，汽车，轻纺，船舶，石油，航空和机床工业中，液压技术得到普遍应用。近年来液压技术已广泛应用于智能机器人，海洋开发，宇宙航行，地震预测及各种电液伺服系统，使液压技术的应用提高到一个崭新的高度。目前，液压技术正向高压，高速，大功率，高效率，低噪声和高度集成化的方向发展。解放前，我国经济落后，液压工业完全是空白，解放后，我国经济获得迅速发展，液压工业也和其他工业一样，发展很快。 20 世纪 50 年代就开始生产各种通用液压元件。当前我国已生产出许多新型和自行设计的系列产品。但是由于过去基础薄弱，所生产的液压元件，在品种与质量等方面和国外先进水平相比，还存在一定差距，我国液压技术也将获得进一步发展，它在各个工业技术的发展，可以预见，液压技术也将获得一步发展，它在各个工业部门中的应用也将会越来越广泛。近年来，我国液压气动密封行业坚持技术进步，加快新产品开发，取得良好成效，涌现出一批各具特色的高新技术产品。北京机床所得直动式电液伺服阀，杭州精工液压机电公司的低噪声比例溢流阀，宁波华液公司的电液比例压力流量阀，均为机电一体化的高新技术产品，并已投入大批量生产，取得了良好的经济效益。尽管我国液压行业各企业加速科技创新，不断提升产品市场竞争力，一批优质产品成功地成为国家重点工程和重点主机配套，取得较好的经济效益和社会效益。但是目前国内的需求和国外先进水平相比还有较大差距，包括产品趋同化，构成不合理，性能低，可靠性差，创新和自我开发能力弱，自行设计水平低，具体表现在产品水平产品体系与市场需求存在较大的结构性矛盾。 2 方案的确定中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计 2 要求此液压系统实现的工作循环是：工件夹紧工作快进工作台工进工作台快退工作台原位停止工件松开液压泵卸荷。滑台的重量为132000N,快进快退的速度 6 米分 ,滑台工进速度 50 mm/s ,快进行程 100进行程80切削负载为 30000N。对于轴销两端孔组合钻床机床而言需要精度高，定位准确。所以整个系统的设计要求定位精度高，换向速度快。在设计阀的时候，考虑这些方面变的尤其重要，要考虑到工作在最低速度时调速阀的最小调节流量能否满足要求。在行程方面，应该比要求的工作行程大点，包括工作行程、最大行程和夹紧缸行程，主要是考虑到在安全方面和实际运用中。在压力方面也要考虑到满足最大负载要求。而且在液压系统能满足要求的前提下，使液压系统的成本较低。图一双杆活塞缸比伸缩缸结构简单，价格便宜，易维护，而且也能满足要求；调速阀的性中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计 3 能比节流阀稳定，调速较好，用于负载变化大而运动要求稳定的系统中；采用出油口调速回路中油液通过节流阀产生的热量直接排回油箱散热；夹紧缸进油口处串接蓄能器，更好的保证工件的夹紧力，使工件在加工过程中始终在夹紧状态。电液换向阀的信号传递快，配合液压动力的输出力大、惯性小、反映快的优点使控制灵活、精度高、快速性好。 3 工况分析首先根据主机要求画出动作循环图（图二）。图二动作循环图左滑台油缸实现：快进、工进、快退动作运动右滑台油缸实现：快进、工进、快退动作运动夹紧油缸实现：松开、夹紧动作运动计算各阶段的负载工作负载：由已知条件可知切削力 0000N。惯性负载： mF=00 0 =参考机床的工作台加速时间，取 t = 阻力负载：静摩擦阻力 NF 6 4 0 01 3 2 0 0 中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计 4 动摩擦阻力 NF 3 2 0 01 3 2 0 0 （滑动导轨：铸铁对铸铁启动低速时 ,vs）表 1 液压缸在各个工作阶段的负载值其中m=况负载组成负载值（ N）推力/ N）夹紧 26939 快进起动 6400 29332 加速 fd F40193 44600 快进 3200 14667 工进工进 fd F43200 48000 快退 3200 14667 负载图按上面的数值绘制，如图所示。速度图按已知数值13 6 / m i nv v m，工进的中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计 5 速度2 5 0 / m m m。 14667速度146674460029332位移/位移/图三 4 液压缸尺寸和所需流量工作压力可根据负载和主机类型确定，由（书）表 11 3 得出： 4 P 由于立式组合机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，并使122快进时采用差动连接，因管路中有压力损失，快进时回油路压力损失取55 10p 退时回油路压力损失亦取 55 10p 进时，为使运动平稳，在液压缸回路油路上须加背压阀，背压力值一般为05( ,选取背压 52 6 10p 根据1 1 2 2 0p A p A F,可求出液压缸大腔面积1)(562101 A 负载图速度图中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计 6 )( 根据整成就近的标准值，得 D=220压缸活塞杆直径根据近圆整成标准值 d=160 径取标准值后的有效工作面积无杆腔有效面积： 221 3799422022044 活塞杆面积： 223 2009616016044 有杆腔有效面积： 2312 178982009637994 m i n/i n/102 2 7 9 6 46103 7 9 9 4 3661 快快进 m i n/i n/101 2 0 5 7 66102 0 0 9 6 3662 快快退m i n/i n/ 9 9 9 4 3661 作压力和流量确定根据最大夹紧力，由液压传动中的表 11）取工作压力夹。计算夹紧缸有效面积、缸径和杆径：夹紧缸面积： 266 1033000104132000 夹夹夹中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计 7 夹紧缸直径： 03 3 0 0 044 6 夹夹取标准值 20塞杆直径，一般取夹夹d 取标准值 2计算夹紧缸的流量 m 03010330006 夹夹夹液压缸回油路上有背压保证速度平稳。根据现代机械设备设计手册中推荐值，取进时液压缸虽做差动连接，但油管中有压降取退市油腔中有被压，这时可取据上述计算数据，可估算液压缸在各个工作段中的压力、流量和功率，如下表所示：表 2 工况推力 F/N 回油腔压力 2 /p p 夹紧 26939 0 P p q 快进起动 29332 0 )/()( 2121 1 2 1()q A A V1P 速 44600 12 恒速 14667 进 48000 2 2 1121( ) /p F p A VP p q快退起动 29332 0 1 2 2 2241( ) /p F p A VP p q加速 44600 恒速 14667 国地质大学长城学院 2012 届毕业设计 8 5 拟定液压系统图根据组合机床特点和要求快，所以选用无杆腔面积等于两倍的有杆腔面积的差动液压缸。由于结构上的原因和为了有较大的有效工作面积，也采用双杆活塞液压缸。因为快进、快退和工进的速度相差比较大，为了减少功率损耗，采用变量泵。根据上述分析，画出液压系统草图，如下图所示：中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计 9 图四液压系统原理图主要实现实现夹紧缸夹紧，左右滑台油缸快进、快退，夹紧油缸松开动作运动夹紧小流量泵单向阀 20 减压阀 18 电磁阀夹紧缸无杆腔快进进油回路：大流量泵单向阀 5 单向阀 1、 10 电磁阀程调速阀工进缸无杆腔回油回路：工进缸有杆腔 4、 13 单向阀 1、 10 电磁阀程调速阀工进缸无杆腔工进进油回路 :小流量泵 5单向阀 1、 10 电磁阀程调速阀工进缸无杆腔回油回路：工进缸有杆腔 2、 3、 11、 12 单向阀 1、 10 电磁阀油箱快退进油回路大流量泵单向阀 5 单向阀 1、 10 电磁阀 2、 3、 11、 12 单向顺序阀工进缸有杆腔回油回路工进缸无杆腔程调速阀 1、 10 电磁阀 5 单向阀油箱中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计 10 6 选择液压元件和确定辅助装置取液压系统的泄漏系数 K=m m a x ，即 Q B 。根据拟定的液压系统是采用回油路节流调速，进油路压力损失选取 55 1 0p P a ，故液压泵工作压力为： 551 考虑到系统动态压力因素的影响，液压泵的额定工作压力为： M 51(500 根据泵型式，查手册书（二）选用泵额定排量为 153mL/r,额定转速 960r/额定流量为 s。最大功率在快退阶段，如果取液压泵的效率为为动液压泵最大输入功率查电工手册选取电动机 4B。各类阀可通过最大流量和实际工作压力选择，元器件的规格如下表所示：中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计 11 可按下式计算： 4泵的总流量为快速时，部分回油管流量可达按 V 取 6m/34 1 3 2 . 5 1 0 2 1 . 6 56 1 0 6 0d m m 取标准值 d=25径为 34、内径为 25的紫铜中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计 12 7 油箱的设计中压系统中，油箱有效容积可按泵每分钟内公称流量的 5 7 倍来确定，即油箱的容积 V= 5 1 4 5 . 7 5 7 2 8 . 7 5 查机械设计手册得油箱的标准值为 800L。、高设油箱的长、宽、高分别为 1000700680于在选择油箱的容量时系数选的较大，在此就不在考虑油箱的壁厚，即油箱的壁厚包括在上面计算的长、宽、高中。 800 以上容量的油箱箱壁厚取 4底厚度应大于箱壁，取箱底厚度为 6盖厚度应为箱壁的 3 4 倍，取箱盖厚度为 12 在设计液位计时，要考虑液位计的显示最大刻度与最小刻度之间的差值和油箱的高度。油箱内的液面高度为油箱高度的 80%，所以： 6 4 0808 0 0 00 液面H 择液位计 1000，最大刻度与最小刻度之间为 700装时，液位计的中心位置与上述的液面高度在同一水平面。隔板的长度由油箱的内部尺寸可以确定，主要计算隔板的高度。隔板的高度一般为油箱内液面高度的 3/4。但是也要考虑到当油箱内的油液降到最低位置时，液压油也能流入到吸油腔，避免液压系统吸入空气。所以隔板的高度为 951035640 液面回油腔一侧的隔板要考虑吸油腔快速吸油时，油箱底部的沉淀杂质不能流入吸油腔中，再此取隔板离油箱底的尺寸为 300 8 液压系统性能的验算路中压力损失中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计 13 回路压力损失计算应在管道布置图完成后进行，必须知道管道的长度和直径。管道直径按选定元件的接口尺寸确定，即 d=15度在管道布置图未完成前暂按进油管、回油管均为 L=4m 估算。油液运动粘度取 421 . 5 1 0 / ，在此设计中主要验算工进和快退工况时的压力损失。进时压力损失进油管路压力损失：首先判别进油管液流状态，由于雷诺数 3 3 e 故为层流。管路沿层压力损失： 124 34124 取管道局部损失 1000 油液流经单向阀和三位五通换向阀的压力损失按下面公式计算 M 22 工进时进油路总压力损失： M P 此值小于以是安全的工进时回油路压力损失：因回油管路流量2 312 液流状态经判断为层流 3 3 e 于是沿程压力损失： 124 34124 局部压力损失： 1000 回油路中油液流经调速阀和三位五通换向阀时的压力损失计算方法同上，中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计 14 即 M 2 9 61 6 22 工进时回油路总压力损失： M P 34 “ 将回油路中压力损失折算到进油路上，就可求出工进时回路中整个压力损失退时压力损失快退时进油路和回油路中经检查都是层流，进油路压力损失为： 124 34124 1000 进油路中油液流经单向阀、三位五通换向阀、单向调时压力损失计算方法同前 M 22 快退时进油路总压力损失： M P 快退时回油路中压力损失：由于122则有 312 液流状态经判断为层流 3 3 e 124 34124 M 2 9 61 6 22 回油路总压力损失：中国地质大学长城学院 2012 届毕业设计 15 M P 34 “ 将回油路中的压力损失折算到进油路上去，可得到快推时回油路中的整个压力损失： 5 5 5211 1 5 3 . 22 . 6 1 0 4 . 5 1 0 4 . 3 1 0 ( )3 1 1 5 . 7Ap p p P 这个数值比原来估计的数值大，因此系统中元件规格和管道直径不宜再减小。定液压泵工作压力工进时，负载压力 61132000 1 0 3 . 4 7 ( )37994 P 液压泵工作压力 3 . 4 7 0 . 4 3 3 3 . 9 0 3 ( )g j Lp p p M P a 快退时，负载压力： 6217447 1 0 0 . 9 717898 P 液压泵的工作压力： 0 . 9 7 0 . 3 4 2 1 . 3 1 2k t Lp p p M P a 根据溢流阀调整压力取 4 压系统的效率由于在整个工作循环中，工进占用时间最长，因此，系统的效率可以用工进时的情况来计算。工进速度为 0 1 0 4 /，则液压缸的输出功率为 1 3 2 0 0 0 0 . 0 0 1 1 3 2 ( )1 3 2 0 0 0 0 .

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