数控卧式镗铣床主轴箱用液压平衡机构的设计与分析【7张图/15200字】【优秀机械毕业设计论文】

文档包括:说明书一份，34页，15200字左右。外文翻译一份。开题报告一份。图纸共7张，如下所示A0-主轴箱平衡机构装配图.dwgA2-平衡阀装配图.dwgA2-液压原理图.dwgA3-活塞杆.dwgA4-活塞杆.dwgA4-缸体.dwgA4-缸体前端盖.dwg数控卧式镗铣床主轴箱用液压平衡机构的设计与分析摘要任何液压系统都是由一些基本回路所组成的，所谓的液压基本回路是指能实现某种规定功能的液压元件的组合。压力控制回路是控制整个系统或局部油路的工作压力。压力控制回路是利用压力控制阀来控制整个系统或局部油路的压力，达到调压、卸载、减压、增压、平衡、保压、泄压等目的，以满足执行元件对力或力矩的要求。对于液压基本回路的实验装置设计，能使我们更好的掌握也压得基本原理及液压系统设计的基本流程，并且对设计的一般步骤与方法有了更好的掌握。本文阐述了主轴箱用液压系统使主轴箱向上运动、向下运动、以及停止运动时的平衡压力基本稳定。根据液压原理图以及主轴箱平衡机构装配图对各部分液压元件进行选材校核，从而完成整个设计。论文首先综述了国内外液压技术的研究进展及研究现状、分析课题的研究背景、阐述课题研究的意义和内容。然后重点根据液压原理图，从而选择液压元件，计算其性能是否符合指标，最后在说明液压系统工作时的注意事项。关键词:主轴箱；液压平衡系统；平衡液压缸。CNC horizontal boring and milling machine spindle box design and analysis of hydraulic balance mechanismAbstractAny hydraulic system is composed of some of the basic circuit of the hydraulic basic circuit, the means to achieve a certain provisions of the hydraulic components functional combination.Pressure control loop is to control the entire system or local oil pressure of work.Pressure control circuit is a control valve to control the entire system or the local oil pressure, pressure, unloading, achieve decompression, pressure, balance, pressure, pressure relief purposes,in order to meet the requirements of executive component of force or torque. For the design of experimental device of hydraulic basic circuit, will enable us to better grasp the basic process design is the basic principle and the hydraulic system, have a better grasp of design and the general steps and methods.This paper expounds the main spindle box hydraulic system for the main spindle box moves upward, downward movement, and stop the movement of the basic stability of equilibrium pressure. According to various parts of the hydraulic components of hydraulic schematic diagram material check and balance mechanism of spindle box assembly drawing, thus completing the whole design. The paper first summarizes the analysis of the status quo, and research progress of study on the hydraulic technology at home and abroad and the significance of research background, describes the research topics. Secondly based on the hydraulic principle diagram, thus the selection of hydraulic components, its performance meets the index calculation, the points for attention in the hydraulic system work.KeyWords：robot arm；harmonic drive；structure design. 目录1 绪论11.1数控镗铣床概述11.2 主轴箱以及液压系统简介11.3数控机床的发展11.4 液压技术31.4.1 液压技术的现状及其发展31.4.2 液压技术的特点42 主轴箱液压平衡系统的总体设计52.1主轴箱用液压平衡机构的简要分析52.2 负载分析92.2.1工作负载92.2.2摩擦负载92.2.3惯性负载92.3液压缸主要参数确定102.3.1初选液压缸的工作压力102.3.2计算液压缸的尺寸102.3.3 液压平衡系统112.4平衡液压缸的设计132.4.1 液压缸的组成132.4.2平衡液压缸的计算142.4.3平衡液压缸与主轴箱的连接172.4.4防止杂质侵入182.4.5吸油管与回油管182.4.6液面指示192.4.7液压站的结构设计的注意事项192.4.8液压站的组装202.4.9滤油器的选择202.5.1液压元件的安装203 液压站的使用与检查223.1使用的一般注意事项223.2检查224 结论23参考文献24致谢26毕业设计（论文）知识产权声明27毕业设计（论文）独创性声明281.毕业设计（论文）综述（题目背景、研究意义及国内外相关研究情况）1.1题目背景、研究意义数控卧式镗铣床是一种具有自动换刀装置和任意分度数控转台的数字控制机床，工件在一次装夹后能自动完成几个侧面的多种工序的加工。主轴箱用液压平衡机构利用液压系统使主轴箱向上运动、向下运动、以及停止运动时的平衡压力基本稳定。主轴箱用液压平衡机构是保证主轴箱工作状态平衡的关键。1.2 研究目的及国内外相关研究情况数控卧式镗铣床是一种加工范围极广、自由度很大的机床，主要用来加工形状复杂、要求精度较高的箱体类零件，在一次装夹后能完成较多的工序。我国数控卧式镗铣床和卧式加工中心的发展开始于1973年。但由于电气元件和数控系统质量不过关， 1976年后，数控卧式镗床和卧式加工中心的发展处于低潮。但其中机械机构问题不是很大，因此， 1981年以来，由于引进国外数控系统，国内数控卧式镗床和卧式加工中心有了新的发展，出现了第二次机床行业的发展高潮。近几年来，国内外数控卧式镗铣床的技术发展非常快,其特点是产品结构不断更新，新技术应用层出不穷，工艺性能复合化，速度、效率不断提高，突出精细化制造。随着为高速运行作技术支撑的传动元件电主轴、直线电机、线性导轨等得到广泛应用，机床的运行速度被推向了新的高度，主轴系统设计也由传统的镗杆伸缩式结构逐步向现代高速电主轴结构转变。尽管传统的镗杆伸缩式结构，具有镗深孔及大功率切削的特点，但现代高速电主轴结构以其高转速、高运行速度、高效和高精度的优点和简化的主轴箱内部结构而倍受关注。而主轴可更换式卧式镗铣加工中心的创新设计解决了电主轴与镗杆移动伸缩式结构各存利弊的不足，具有复合加工与一机两用的功效，也是卧式镗铣床的一大技术创新。目前世界上约有20个国家制造卧式镗床，其中以美、德、日、意、苏、法等国的卧式镗床在国际市场上占据重要地位。这些国家的卧式镗床结构先进、工艺水平高、重视新技术的应用；产品精度、刚度和寿命较高；造型美观，操作方便；具有较高的水平，广泛地应用模块化设计原则发展品种，做到普通卧式镗铣床、数控卧式镗铣床和卧式镗铣加工中心一个机型、三种产品，即普通卧式镗床装上数控系统就是数控卧式镗床，再加上刀库和机械手就是加工中心。通过此次毕业设计，主要要加深对专业基本知识的理解,培养收集资料和调查研究的能力；要明白作为一名机械工程师，在机械结构设计中所承担的职能和责任，掌握机床传动系统设计的一般方法以及机床其它基础件设计的要求，并进一步提高应用计算机绘图的能力。2.本课题研究的主要内容和拟采用的研究方案、研究方法或措施2.1 本课题的主要内容1.了解主轴箱用液压平衡机构的性能要求；2.了解主轴箱用液压平衡机构的工作原理，进行结构设计和计算分析；3.设计指标：平衡压力为34千克力/平方厘米；4.应用CAD系统对系统零件和装配建模和仿真。2.2 拟采用的研究方案、研究方法。2.2.1 研究方案（1）明确文章的研究内容，确定研究对象；（2）大量收集并查阅相关资料，力求条理清晰。2.2.2 研究方法（1）坚持很好地全部阅读指导教师指定的参考资料、文献，并阅读了较多的自选资料和较多的外文资料，积极开展调研论证；（2）充分利用时间，提前学习专业软件，能够熟练运用CAD 软件进行设计、分析、加工等操作，使产品提前得到的方案可行性设计。（3）采用同其它同等机械类设备的类比，方案比较等方法，根据实际应用特征及现有的物质、经济技术、人力等条件，以所学的理论知识为基础，按照工业机械手工作的一般过程、设计标准。借鉴以往相似设备的成功经验进行初步设计然后对初步设计方案进行验算，修正，直至达到安全、经济、实用的目的。其中对于机械手设计中的关键问题、难点问题进行重点分析解决，确保整个设计方案的可行性和最佳性。图1液压原理图图2平衡阀装配图图3JCS-013主轴箱平衡机构装配图平衡机构的液压系统由油泵11供油，减压阀8调节平衡压力P2，溢流阀10调节系统压力P1（比P2一般约高10公斤力/厘米2）。并由蓄能器6和压力继电器4.3使主轴箱上下运动，停止时的平衡压力基本稳定。当主轴箱向上运动时，平衡油缸2的活塞向下运动，同时电磁铁26DT通电，油泵11供给的高压油经换向阀9，减压阀8，平衡阀5向平衡油缸2上腔补充压力油。若主轴箱向下运动时，平衡油缸活塞向上运动，平衡阀5中的单向阀和油路系统中的单向阀7关闭，油缸2上腔的压力油经平衡阀5中的滑阀而流回油箱。此时，由于压力继电器3使电磁铁26DT断电，泵11向系统供给的压力油换向阀9直接流回油箱。主轴箱停止时，活塞不动。平衡压力超过34公斤力/厘米2时，压力继电器3控制电磁铁26DT断电，泵11卸荷，系统控制的平衡压力由蓄能器6保证。当平衡压力低于32公斤力/厘米2时，压力继电器4控制电磁铁26DT通电，泵向系统供油，保持平衡压力基本稳定。3.本课题研究的重点及难点，前期已开展工作本课题的重点和难点：对液压原理的熟悉；清楚主轴箱的结构以及各部件的功能；液压平衡的设计。前期已开展的工作：查阅JCS-013数控卧式镗铣床的相关资料，对JCS-013数控卧式镗铣床有个整体初步的认识；学习液压平衡的结构设计的有关知识：学习三维建模的软件以及运动仿真相关的知识。4.完成本课题的工作方案及进度计划（按周次填写）13周：调研并收集资料；36周：确定设计方案和整体结构特点； 711周：完成结构设计计算； 1215周：完成装配图、三维建模和仿真；1618周：完成论文撰写，准备答辩参考文献1申庆源.国内外数控机床的发展概况及该公司汽车发动机生产线引进国外数控机床的介绍.北京：中国机械工程学会设备维修分会, 2000:431-435.2董香萍，陈启涵，段凤.浅析数控技术发展趋势和发展途径.2010，（4）：153-154.3徐国威.国内外数控机床的发展及应用.兵工自动化，1993，（2）：31-35.4吴波，周云龙.数控机床现状及发展趋势简析.科技信息，2010，（5）：461-479.5孙志华.浅谈机床的发展过程及趋势.职业，2010，（26）：103.6梁训瑄.我国机床工业60年发展.航空制造技术，2009，（19）：56-59.7徐宁安.从CIMT2005看数控卧式镗铣床与落地铣镗床的发展.世界制造技术与装备市场，2005，（6）：98-100.8苗松.海德汉工件测头TS640在数控镗铣床上的应用.制造技术与机床，2009，（12）：141-142.9王斌，徐艳新.数控镗铣床改造设计.科技风，2010，（10）：234.10王宏，席霞，潘耀庭.一种新型的数控镗铣床主轴系统设计.组合机床与自动化加工技术，2009，（4）：64-66.11谢玲，窦瑞军.数控镗铣床主轴箱装配体装配设计分析.中国机械工程，2002，13，（2）：122-124.12于松田，邓卫伟，房纪涛.基于西门子840Di系统的数控镗铣床改造与应用.机械工程与自动化，2009，（5）：156-157.13黎作仁.关于THK6380型自动换刀卧式数控镗铣床液压系统设计的几点考虑.机床与液压，1975，（6）：19-25.14张顺延，马文忠.大型机床液压系统故障分析及解决措施.中国重型装备，2009，（4）：35-38.15李兆斌，王卫.BFKP130/1数控镗铣床液压挂轮装置分析.煤炭技术，2007，26，（5）：16-17.16张利平液压气动技术速查手册M.北京：化学工业出版社，2007.1-644.17张利平液压传动系统及设计M北京：化学工业出版社，2005.1-402.18陈作模,葛文杰机械原理M北京：高等教育出版社,2005.19黄积伟,章宏甲，黄谊液压传动M北京：机械工业出版社，2007，1-289.20吴宗泽,罗圣国.机械设计课程设计手册第二版M.北京：高等教育出版社，2006，1-261.21刘鸿文材料力学M北京：高等教育出版社，2003.22杨东邦机械CAD制图与标准应用M北京：中国标准出版社,1998.23Goodwin A.B.Fluid power systems theory worked examples and problems.The Macmiclan press Ltd Londan,1976

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关键词：: 数控卧式铣床主轴液压平衡机构设计分析优秀优良机械毕业设计论文

资源描述：

文档包括:
说明书一份，34页，15200字左右。
外文翻译一份。
开题报告一份。

图纸共7张，如下所示
A0-主轴箱平衡机构装配图.dwg
A2-平衡阀装配图.dwg
A2-液压原理图.dwg
A3-活塞杆.dwg
A4-活塞杆.dwg
A4-缸体.dwg
A4-缸体前端盖.dwg

数控卧式镗铣床主轴箱用液压平衡机构的设计与分析
摘要
任何液压系统都是由一些基本回路所组成的，所谓的液压基本回路是指能实现某种规定功能的液压元件的组合。
压力控制回路是控制整个系统或局部油路的工作压力。压力控制回路是利用压力控制阀来控制整个系统或局部油路的压力，达到调压、卸载、减压、增压、平衡、保压、泄压等目的，以满足执行元件对力或力矩的要求。对于液压基本回路的实验装置设计，能使我们更好的掌握也压得基本原理及液压系统设计的基本流程，并且对设计的一般步骤与方法有了更好的掌握。
本文阐述了主轴箱用液压系统使主轴箱向上运动、向下运动、以及停止运动时的平衡压力基本稳定。根据液压原理图以及主轴箱平衡机构装配图对各部分液压元件进行选材校核，从而完成整个设计。论文首先综述了国内外液压技术的研究进展及研究现状、分析课题的研究背景、阐述课题研究的意义和内容。然后重点根据液压原理图，从而选择液压元件，计算其性能是否符合指标，最后在说明液压系统工作时的注意事项。

关键词:主轴箱；液压平衡系统；平衡液压缸。

CNC horizontal boring and milling machine spindle box design and analysis of hydraulic balance mechanism
Abstract
Any hydraulic system is composed of some of the basic circuit of the hydraulic basic circuit, the means to achieve a certain provisions of the hydraulic components functional combination.
Pressure control loop is to control the entire system or local oil pressure of work.Pressure control circuit is a control valve to control the entire system or the local oil pressure, pressure, unloading, achieve decompression, pressure, balance, pressure, pressure relief purposes,in order to meet the requirements of executive component of force or torque. For the design of experimental device of hydraulic basic circuit, will enable us to better grasp the basic process design is the basic principle and the hydraulic system, have a better grasp of design and the general steps and methods.
This paper expounds the main spindle box hydraulic system for the main spindle box moves upward, downward movement, and stop the movement of the basic stability of equilibrium pressure. According to various parts of the hydraulic components of hydraulic schematic diagram material check and balance mechanism of spindle box assembly drawing, thus completing the whole design. The paper first summarizes the analysis of the status quo, and research progress of study on the hydraulic technology at home and abroad and the significance of research background, describes the research topics. Secondly based on the hydraulic principle diagram, thus the selection of hydraulic components, its performance meets the index calculation, the points for attention in the hydraulic system work.

KeyWords：robot arm；harmonic drive；structure design.

目录
1 绪论 1
1.1数控镗铣床概述 1
1.2 主轴箱以及液压系统简介 1
1.3数控机床的发展 1
1.4 液压技术 3
1.4.1 液压技术的现状及其发展 3
1.4.2 液压技术的特点 4
2 主轴箱液压平衡系统的总体设计 5
2.1主轴箱用液压平衡机构的简要分析 5
2.2 负载分析 9
2.2.1工作负载 9
2.2.2摩擦负载 9
2.2.3惯性负载 9
2.3液压缸主要参数确定 10
2.3.1初选液压缸的工作压力 10
2.3.2计算液压缸的尺寸 10
2.3.3 液压平衡系统 11
2.4平衡液压缸的设计 13
2.4.1 液压缸的组成 13
2.4.2平衡液压缸的计算 14
2.4.3平衡液压缸与主轴箱的连接 17
2.4.4防止杂质侵入 18
2.4.5吸油管与回油管 18
2.4.6液面指示 19
2.4.7液压站的结构设计的注意事项 19
2.4.8液压站的组装 20
2.4.9滤油器的选择 20
2.5.1液压元件的安装 20
3 液压站的使用与检查 22
3.1使用的一般注意事项 22
3.2检查 22
4 结论 23
参考文献 24
致谢 26
毕业设计（论文）知识产权声明 27
毕业设计（论文）独创性声明 28

1. 毕业设计（论文）综述（题目背景、研究意义及国内外相关研究情况）
1.1题目背景、研究意义
数控卧式镗铣床是一种具有自动换刀装置和任意分度数控转台的数字控制机床，工件在一次装夹后能自动完成几个侧面的多种工序的加工。主轴箱用液压平衡机构利用液压系统使主轴箱向上运动、向下运动、以及停止运动时的平衡压力基本稳定。主轴箱用液压平衡机构是保证主轴箱工作状态平衡的关键。
1.2 研究目的及国内外相关研究情况
数控卧式镗铣床是一种加工范围极广、自由度很大的机床，主要用来加工形状复杂、要求精度较高的箱体类零件，在一次装夹后能完成较多的工序。
我国数控卧式镗铣床和卧式加工中心的发展开始于1973年。但由于电气元件和数控系统质量不过关， 1976年后，数控卧式镗床和卧式加工中心的发展处于低潮。但其中机械机构问题不是很大，因此， 1981年以来，由于引进国外数控系统，国内数控卧式镗床和卧式加工中心有了新的发展，出现了第二次机床行业的发展高潮。
近几年来，国内外数控卧式镗铣床的技术发展非常快,其特点是产品结构不断更新，新技术应用层出不穷，工艺性能复合化，速度、效率不断提高，突出精细化制造。
随着为高速运行作技术支撑的传动元件电主轴、直线电机、线性导轨等得到广泛应用，机床的运行速度被推向了新的高度，主轴系统设计也由传统的镗杆伸缩式结构逐步向现代高速电主轴结构转变。尽管传统的镗杆伸缩式结构，具有镗深孔及大功率切削的特点，但现代高速电主轴结构以其高转速、高运行速度、高效和高精度的优点和简化的主轴箱内部结构而倍受关注。而主轴可更换式卧式镗铣加工中心的创新设计解决了电主轴与镗杆移动伸缩式结构各存利弊的不足，具有复合加工与一机两用的功效，也是卧式镗铣床的一大技术创新。
目前世界上约有20个国家制造卧式镗床，其中以美、德、日、意、苏、法等国的卧式镗床在国际市场上占据重要地位。这些国家的卧式镗床结构先进、工艺水平高、重视新技术的应用；产品精度、刚度和寿命较高；造型美观，操作方便；具有较高的水平，广泛地应用模块化设计原则发展品种，做到普通卧式镗铣床、数控卧式镗铣床和卧式镗铣加工中心一个机型、三种产品，即普通卧式镗床装上数控系统就是数控卧式镗床，再加上刀库和机械手就是加工中心。
通过此次毕业设计，主要要加深对专业基本知识的理解,培养收集资料和调查研究的能力；要明白作为一名机械工程师，在机械结构设计中所承担的职能和责任，掌握机床传动系统设计的一般方法以及机床其它基础件设计的要求，并进一步提高应用计算机绘图的能力。
2. 本课题研究的主要内容和拟采用的研究方案、研究方法或措施
2.1 本课题的主要内容
1.了解主轴箱用液压平衡机构的性能要求；
2.了解主轴箱用液压平衡机构的工作原理，进行结构设计和计算分析；
3.设计指标：平衡压力为34千克力/平方厘米；
4.应用CAD系统对系统零件和装配建模和仿真。
2.2 拟采用的研究方案、研究方法。
2.2.1 研究方案
（1）明确文章的研究内容，确定研究对象；
（2）大量收集并查阅相关资料，力求条理清晰。
2.2.2 研究方法
（1）坚持很好地全部阅读指导教师指定的参考资料、文献，并阅读了较多的自选资料和较多的外文资料，积极开展调研论证；
（2）充分利用时间，提前学习专业软件，能够熟练运用CAD 软件进行设计、分析、加工等操作，使产品提前得到的方案可行性设计。
（3）采用同其它同等机械类设备的类比，方案比较等方法，根据实际应用特征及现有的物质、经济技术、人力等条件，以所学的理论知识为基础，按照工业机械手工作的一般过程、设计标准。借鉴以往相似设备的成功经验进行初步设计然后对初步设计方案进行验算，修正，直至达到安全、经济、实用的目的。其中对于机械手设计中的关键问题、难点问题进行重点分析解决，确保整个设计方案的可行性和最佳性。

图1液压原理图

图2平衡阀装配图

图3JCS-013主轴箱平衡机构装配图

平衡机构的液压系统由油泵11供油，减压阀8调节平衡压力P2，溢流阀10调节系统压力P1（比P2一般约高10公斤力/厘米2）。并由蓄能器6和压力继电器4.3使主轴箱上下运动，停止时的平衡压力基本稳定。当主轴箱向上运动时，平衡油缸2的活塞向下运动，同时电磁铁26DT通电，油泵11供给的高压油经换向阀9，减压阀8，平衡阀5向平衡油缸2上腔补充压力油。若主轴箱向下运动时，平衡油缸活塞向上运动，平衡阀5中的单向阀和油路系统中的单向阀7关闭，油缸2上腔的压力油经平衡阀5中的滑阀而流回油箱。此时，由于压力继电器3使电磁铁26DT断电，泵11向系统供给的压力油换向阀9直接流回油箱。主轴箱停止时，活塞不动。平衡压力超过34公斤力/厘米2时，压力继电器3控制电磁铁26DT断电，泵11卸荷，系统控制的平衡压力由蓄能器6保证。当平衡压力低于32公斤力/厘米2时，压力继电器4控制电磁铁26DT通电，泵向系统供油，保持平衡压力基本稳定。
3. 本课题研究的重点及难点，前期已开展工作
本课题的重点和难点：对液压原理的熟悉；清楚主轴箱的结构以及各部件的功能；液压平衡的设计。
前期已开展的工作：查阅JCS-013数控卧式镗铣床的相关资料，对JCS-013数控卧式镗铣床有个整体初步的认识；学习液压平衡的结构设计的有关知识：学习三维建模的软件以及运动仿真相关的知识。
4. 完成本课题的工作方案及进度计划（按周次填写）
1～3周：调研并收集资料；
3～6周：确定设计方案和整体结构特点；
7～11周：完成结构设计计算；
12～15周：完成装配图、三维建模和仿真；
16～18周：完成论文撰写，准备答辩

参考文献
[1] 申庆源.国内外数控机床的发展概况及该公司汽车发动机生产线引进国外数控机床的介绍.北京：中国机械工程学会设备维修分会, 2000:431-435.
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[6] 梁训瑄.我国机床工业60年发展.航空制造技术，2009，（19）：56-59.
[7] 徐宁安.从CIMT2005看数控卧式镗铣床与落地铣镗床的发展.世界制造技术与装备市场，2005，（6）：98-100.
[8] 苗松.海德汉工件测头TS640在数控镗铣床上的应用.制造技术与机床，2009，（12）：141-142.
[9] 王斌，徐艳新.数控镗铣床改造设计.科技风，2010，（10）：234.
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[12] 于松田，邓卫伟，房纪涛.基于西门子840Di系统的数控镗铣床改造与应用.机械工程与自动化，2009，（5）：156-157.
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[18] 陈作模,葛文杰．机械原理［M］．北京：高等教育出版社,2005.
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[20] 吴宗泽,罗圣国.机械设计课程设计手册第二版[M].北京：高等教育出版社，2006，1-261.
[21] 刘鸿文．材料力学［M］．北京：高等教育出版社，2003.
[22] 杨东邦．机械CAD制图与标准应用［M］．北京：中国标准出版社,1998.
[23] Goodwin A.B.Fluid power systems theory worked examples and problems.The Macmiclan press Ltd Londan,1976

数控卧式镗铣床主轴箱用液压平衡机构的设计与分析

内容简介：: 液压系统的控制元件隔振 M. 罗茨瓦夫大学的技术， 5， 50罗茨瓦夫，波兰。本文对液压阀上的外部机械振动的影响。理论分析选定的振动绝缘体的贡献在液压阀壳体的振动减少了。报道了初步简单隔振的实验测试结果。关键词：机械振动，脉动压力，液压阀 1 简介液压系统的主要特点是围绕一个平均值压力周期性的变化，通常被称为压力波动。其后果是缺乏奈特雷负。该泵的位移分量的循环操作 1 或在液压阀的控制元的自我激励 2 因流动液体的作用 4 或外部的机械振动 3， 5， 6 是压力波动的原因之一。压力波动引起的单独的系统组件振动。这有不利的影响，特别是对定位的精度，例如，在一个机床刀具。这也适用于（但到一个较小的程度），是影响固定液压阀的振动源移动机。一般来说，由一台机器或设备的振动传递复杂的问题可以分为三个相互关联的类别：振动的最常见的原因是与机器的动作或操作连接的干扰，例如，当一个移动台移动在不平的表面或当旋转件不平衡在材料加工。另一个主要的振动源驱动单元，例如内燃机工作循环周期时变特性进行 7， 8 。液压操作系统也是机械振动源引起的压力波动和位移泵循环运行期。由于产生的振动频率不同，传输路径也不同。不规则的表面上移动的机器动作导致激发的 250赫兹的频率范围为 11 9 。后者包括由驱动产生激励（燃烧）引擎和位移泵运动学，出现压力波动在机器的液压系统。由于流动的空气阻力的振动是在 250 16 000赫兹的频率范围内，他们是由机器的部件分离气流引起的。同时流动的工作介质的液压系统产生振动和噪声。有时发生气蚀，产生高频噪声。振动所产生的机械传送产生不同的影响。机械振动，影响机器操作员。组件的系统与该机装备，特别是液压元件及系统也受到机械振动。这些组件都需要有良好的动态特性和具有稳定性，定位精度高，运行可靠性，确定性，噪音小。现代液压比例阀或者液压微波暴露于外部的机械振动，特别是因为他们中的干扰力可以量的控制力，这可能会导致很多不良影响，如失稳，定位不准确，损坏密封件和增加噪声 12 。 2 柔性液压阀固定正如上面提到的，为了减少液压阀的控制元件的振动隔离阀壳似乎从底座的外部机械振动感（例如移动机器或机床振动框架）。对振动的外壳专用夹持座水力分布器的设计是液压阀灵活的固定效应分析。后者在其两侧的弹簧支撑系统与一个已知的线性特性和已知的预变形（图 1）。图 1 气门座： 1 液压阀（经销商）， 2 基座， 3 弹簧预变形螺栓， 4 弹簧， 5 移动夹座该支架的设计是这样的，安装在阀门的弹簧约束（用一个等效刚度）和移动夹座（ 2，图 1）把它按照干摩擦模型。在其两侧，由弹簧支撑的价值。一种液压系统中的比例分配式 4 24 M 操作，如图 2 所示。图 2 液压系统的组成方案：将调查 1 给水泵， 2 溢流阀， 3 调查的组成部分， 4 调节节流阀一二质量系统的模型的比例分配在液压系统如图 2所示，可以通过以下系统的四个方程表示：第四个方程描述作用在认为情况下阀壳的力量。进一步对该方程将被修改以描述该隔振元件的特性。一些简化的假设，方程（ 1）：工作液不改变其性质，库仑摩擦忽略了对阀芯套内定向控制阀，库仑摩擦是阀体与阀座之间的合作，弹簧特性是线性的和刚度系数液压系统的描述是基于集中参数模型，该模型不代表管阀体振动的影响。一个数值的溶液中形成的 “ 传递函数 ” ，在阀壳体振动加速度幅值 0比，如图 3所示。图 3 比例分配器壳体振动加速度幅值 0 f = 10 60 赫兹对模拟结果的分析表明，在约 20赫兹的频率振动幅度相当大的增益。这是由于共振自振阀达有人的等效刚度的弹簧质量 86 000 N /米。因此在配器壳体振动的振幅增益 0 30赫兹的范围内（无效的隔振）。不同形式的绝缘元件可以假定。一个准零刚度振动绝缘体的引入大大有助于阀门壳体的振动最小化。与准零刚度隔振器的理想的特性是由以下方程 13 ：别主弹簧和补偿弹簧的刚度， H角的初始，侧臂轴 Y 原来的倾向，位置初始弹簧张力 HN，在这样一个振动激发方向绝缘子总刚度（外部机械振动的方向）是：因此，模型的第四个方程（ 1）可以写为：模型示例解决方案（ 1）补充方程（ 4）是在激励频率 f = 1060 赫兹以下的数字显示。对模拟结果的分析表明，由于振动的使用准零刚度阀壳体的振动可以做出降低绝缘子。不过，由于其尺寸绝缘体不能用在小空间。因此，材料具有良好的隔振性能，适合在小空间使用上应寻求。看来，特殊垫上安装液压阀可以满足要求。这种材料也应耐液压油和极端的环境温度。图 5 比例分配器壳体振动加速度幅值对为了激励振动加速度振幅 A0 f = 10 60赫兹图 6 比例分配器壳体振动加速度幅度对激振加速度振幅 A0 f = 10 60 赫兹图 5和 6的数字显示，这样一个非线性隔振特性可以选择，绝缘将在整个考虑激发频率范围内有效。对阀的机械振动的影响这个问题用理论和实验的方式来考虑。理论上的考虑，基于数值根据数学模型计算。一些理论思考的实验进行了测试使用测试站（液压仿真转台，阀座，弹簧套）。 3 实验测试试验台上，使机械振动特征的一种规定的频率产生了实验验证了理论分析的结果和结论。研究了阀曼内斯曼力士乐比例分配式 4 24m 固定在支架安装在试验台和子遭外部机械振动（图 1）。测试是在没有连接到阀管时进行的。一个线性的静液压驱动模拟器，能够产生高达 100赫兹的振动，是外部的机械振动源。对线性静液压驱动模拟器的主要成分是伺服阀控制液压缸。该模拟器由三个主要部分：液压部分，控制部分和控制软件。模拟表的位移是由位移传感器和加速度控制是由加速度控制。对仿真转台测试阀的安装。模拟电控制信号是由外部谐波信号发生器的支持。比例分配器放置在专用架双侧支撑弹簧（有两个弹簧并联在每边）。初步的测试，用一个等效的弹簧进行了 86 000 N / m 和 2毫米的预变形刚度。外激励参数如表 2 所示。图 1 比例分配器放置在特殊的支架和两侧支撑弹簧，在测试过程中表 2 作用于测试液压分配器的振动振幅图 8 显示了一个整体的阀门振动图的外部激励，即比例分配器壳体加速度幅值 0与 25 60赫兹的频率比。图 8 比例分配器壳体振动加速度幅值对激振加速度振幅 A0 f = 25 60 赫兹 4 结论它已被证明是一个机床和移动设备的普遍装备液压阀振动装置。绝缘子的振动为特征在一定的外部振动频率在阀壳体振动加速度振幅降低线性结果弹簧形式的运用，但它可能有利于共振频率。在图 3和图 8显示的结果比较，模型和测试之间的差异并不很大 35 60赫兹的频率范围。由于具有非线性特性的阀壳体振动加速度幅值进行几十 %降低隔振装置的使用：通过与准零刚度隔振器的90%和 80%左右的隔振器的刚度或阻尼是位移或速度的第二功率成正比。在阀壳体振动的减少将导致在滑阀减少振动，尤其是共振范围。在这样的应用振动绝缘体也应满足其他的标准，如：耐环境温度变化，耐液压流体，和几何尺寸小。因此，除了具有良好的理化特性，振动绝缘体，应该有一个标准化的设计，适合于液压阀的典型连接板。参考文献： 1 ., .: 多活塞轴流泵的理论确定交货的波动（波兰），i 1, 1984, 36。 2 .: 对减压阀和液压系统的自由振动频率（波兰）， i 3, 1990, 2730。 3 ., .: 减压阀的噪声与振动问题的一个可行的解决方案，热流体科学实验， 10, 1995, 136141。 4 ., ., 由于结构相互作用的流体控制阀自激振动，流体与结构杂志， 16, 5, 2002, 649665。 5 .: 对液压阀控制元件的基础上的低频机械振动的影响（波兰）， i 11,23, 2006, 8394。 6 .: 液压系统中的压力脉动对地面机械振动的影响（波兰），i 3, 2006, 58。 7 .: 对振动和噪声的环境保护（波兰）， 2001。 8 车削加工中对振动动力吸振器的设计，材料处理技术杂志， 108, 2001,278285。 9 .: 振动绝缘的机械和车辆（波兰）， 1997。 10 .: 在机械外壳部分液压系统振动（波兰）， i 10, 4, 2008, 121130。 11 ., ., .: 从重型军用车辆的地面振动光谱的计算，声音与振动杂志， 329, 115, 2010, 30203029。 F 011 1of 5, 50of on A of of to a in of of of of an to as of s 1 or of in 2 to of 4 or to 3, 5, 6 an on of in a to a to of of of by a of be of of a on an or a 7, 8. An a of by of of of on a in a 50 911. by in in s to of in a 5016 000 Hz s of in by a of is to to to be by or in to to as to 12of in to of it to of of a a of of of a on of a is on by a of a a )1. 1 2 4 5 of is in it is an it on 2 )it in On of 39is by A of in 4 is 413w = w0 f t)2. of 1 3 4 a of in be by 2,)M. on in on be to 1):is in is by c,of is on on of m2of N/mof in N/mmf Hzg s m/s2h mH in Ns/ml mof mof kgof kgPaPaPaPamt sw mm3/smof mof mof mof of of of kg/m3sof 411) (). A in of a “ as a of is 11,522,533,544,510 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60f Hza2/3. f = 1060 of a in at a of 0 is to to .5 kg of 6 000 N/m. a in is in 030 be ) of be of a to of is by 13:,2)2(222222111 (2)M. of of of to y,in ,of in 4. to of a in of 22)(222222222221)of 1) be as:2222222222222222112112122)of 1) 4) in f = 1060 of to of of be of an be in be It on be to of 43an in a 50,10,150,20,250,310 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60f Hza2/5. f = 1060 50,10,150,20,250,30,3510 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60f Hza2/6. f = 1060 of of a 20 000 N/m 50 Ns/m . In of 1) be a a a 250 Ns/m)20 000 N/m) 222is to as 11,522,510 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60f Hza2/7. f = 1060 a be in of of on in on to 3. of by a to of 45 4 in on to ). to of up 00 of of of is of is is by On by is in 4. in in of an 6 000 N/m a . in . of on w0m30 an i.e.a of a 560 a of 86 000 N/m a a kg is a2/1) in As a of 5. of to of in of be at in a be 0,40,60,811,225 30 35 40 45 50 55 60f Hza2/8. f = 2560 is a to of of in of in a in at it be to at of 560 in 25 It of 8) of 47be in to of to of a a by a of 0% by 0% or to to A in in in in a of of in to in to a a ., .: of i 1, 1984, 36.2 .: of of a a i 3, 1990, 2730.3 ., .: A to of in a 10, 1995, 136141.4 ., ., of a 16, 5, 2002, 649665.5 .: of of on of i 11,23, 2006, 8394.6 .: An of of i 3, 2006, 58.7 .: of 2001.8 of a in 108, 2001,278285.9 .: in 1997.10 Py 毕业设计（论文）中期报告题目：数控卧式镗铣床主轴箱用液压平衡机构设计与分析系别机电信息系专业机械设计制造及其自动化班级姓名学号导师 2013 年 3 月 20 日撰写内容要求：论文）进展状况：本阶段主要完成了 of 翻译，了解了液压平衡原理以及主轴箱的工作原理。本毕业设计的主要内容是了解主轴箱用液压平衡机构的性能要求，具体包括主轴箱的结构以及液压原理，从一开始拿到任务书正式开始毕业设计以来，按照任务书的要求，我的工作进展还较为顺利。至今为止，通过大量查阅相关资料，我了解了课题的背景和发展状况，完成了对课题的分析，了解了液压原理和主轴箱平衡机构的装配图，并提出了自己的方案，完成了开题报告和对外文文献的翻译，对主轴箱用液压平衡机构有了一定的认识，对其结构已经设计完成，现在正对其进行详细设计计算。如图所示图 1 液压原理图图 2 轴箱平衡机构装配图图 3 平衡阀装配图平衡机构的液压系统由油泵 11 供油，减压阀 8 调节平衡压力流阀 10 调节系统压力般约高 10 公斤力 /厘米 2）。并由蓄能器 6 和压力继电器主轴箱上下运动，停止时的平衡压力基本稳定。当主轴箱向上运动时，平衡油缸 2 的活塞向下运动，同时电磁铁 26电，油泵 11 供给的高压油经换向阀 9，减压阀 8，平衡阀 5 向平衡油缸 2 上腔补充压力油。若主轴箱向下运动时，平衡油缸活塞向上运动，平衡阀 5 中的单向阀和油路系统中的单向阀 7 关闭，油缸 2 上腔的压力油经平衡阀 5 中的滑阀而流回油箱。此时，由于压力继电器 3 使电磁铁 26电，泵 11 向系统供给的压力油换向阀 9 直接流回油箱。主轴箱停止时，活塞不动。平衡压力超过 34公斤力 /厘米 2 时，压力继电器 3 控制电磁铁 26电，泵 11 卸荷，系统控制的平衡压力由蓄能器 6 保证。当平衡压力低于 32 公斤力 /厘米 2 时，压力继电器 4 控制电磁铁 26电，泵向系统供油，保持平衡压力基本稳定。由于毕业设计涉及的范围很广，几乎囊括了在大学里所学的全部知识，很多在大一、大二学习的知识由于很久没有接触造成了这些知识的模糊甚至淡忘，所以在某些细节方面总是会有多多少少的问题，给设计带来了不小的麻烦。下面是我设计过程中遇到的问题以及解决方案。（ 1）主轴箱各个部件的功能是什么？在设计过程中，通过翻阅大量资料，我首先想到的是看图册，但是还是有点看不懂，和同学讨论，在查阅相关资料，目前基本了解主轴箱。（ 2）主轴箱用液压平衡机构的工作原理在设计中，这个问题是重难点，首先要了解液压原理，其次再考虑液压平衡，最后完成主轴箱用液压平衡机构的设计与分析。（ 3）结构设计和计算分析在设计中，不知道用哪些计算公式来计算液压平衡，把平衡压力定为 34 千克力 /平方厘米。重新拿起液压与气压传动这本书查找相关知识，网上查阅相关文献，来完成结构设计计算。（ 1）完成详细的配合设计并计算；（ 2）根据计算数据以及所选机构画出零件图和装配图；（ 3）编写设计说明书以及校核图纸，交给导师查阅；（ 4）准备完成最后答辩。指导教师签字：年月日毕业设计（论文）开题报告题目：数控卧式镗铣床主轴箱用液压平衡机构设计与分析系别机电信息系专业机械设计制造及其自动化班级姓名学号导师 2011 年 12 月 22 日 1. 毕业设计（论文）综述（题目背景、研究意义及国内外相关研究情况）目背景、研究意义数控卧式镗铣床是一种具有自动换刀装置和任意分度数控转台的数字控制机床，工件在一次装夹后能自动完成几个侧面的多种工序的加工。主轴箱用液压平衡机构利用液压系统使主轴箱向上运动、向下运动、以及停止运动时的平衡压力基本稳定。主轴箱用液压平衡机构是保证主轴箱工作状态平衡的关键。究目的及国内外相关研究情况数控卧式镗铣床是一种加工范围极广、自由度很大的机床，主要用来加工形状复杂、要求精度较高的箱体类零件，在一次装夹后能完成较多的工序。我国数控卧式镗铣床和卧式加工中心的发展开始于 1973 年。但由于电气元件和数控系统质量不过关， 1976 年后，数控卧式镗床和卧式加工中心的发展处于低潮。但其中机械机构问题不是很大，因此， 1981 年以来，由于引进国外数控系统，国内数控卧式镗床和卧式加工中心有了新的发展，出现了第二次机床行业的发展高潮。近几年来，国内外数控卧式镗铣床的技术发展非常快 ,其特点是产品结构不断更新，新技术应用层出不穷，工艺性能复合化，速度、效率不断提高，突出精细化制造。随着为高速运行作技术支撑的传动元件电主轴、直线电机、线性导轨等得到广泛应用，机床的运行速度被推向了新的高度，主轴系统设计也由传统的镗杆伸缩式结构逐步向现代高速电主轴结构转变。尽管传统的镗杆伸缩式结构，具有镗深孔及大功率切削的特点，但现代高速电主轴结构以其高转速、高运行速度、高效和高精度的优点和简化的主轴箱内部结构而倍受关注。而主轴可更换式卧式镗铣加工中心的创新设计解决了电主轴与镗杆移动伸缩式结构各存利弊的不足，具有复合加工与一机两用的功效，也是卧式镗铣床的一大技术创新。目前世界上约有 20 个国家制造卧式镗床，其中以美、德、日、意、苏、法等国的卧式镗床在国际市场上占据重要地位。这些国家的卧式镗床结构先进、工艺水平高、重视新技术的应用；产品精度、刚度和寿命较高；造型美观，操作方便；具有较高的水平，广泛地应用模块化设计原则发展品种，做到普通卧式镗铣床、数控卧式镗铣床和卧式镗铣加工中心一个机型、三种产品，即普通卧式镗床装上数控系统就是数控卧式镗床，再加上刀库和机械手就是加工中心。通过此次毕业设计，主要要加深对专业基本知识的理解 ,培养收集资料和调查研究的能力；要明白作为一名机械工程师，在机械结构设计中所承担的职能和责任，掌握机床传动系统设计的一般方法以及机床其它基础件设计的要求，并进一步提高应用计算机绘图的能力。 2. 本课题研究的主要内容和拟采用的研究方案、研究方法或措施课题的主要内容行结构设计和计算分析；衡压力为 34 千克力 /平方厘米；统对系统零件和装配建模和仿真。采用的研究方案、研究方法。究方案（ 1）明确文章的研究内容，确定研究对象；（ 2）大量收集并查阅相关资料，力求条理清晰。究方法（ 1）坚持很好地全部阅读指导教师指定的参考资料、文献，并阅读了较多的自选资料和较多的外文资料，积极开展调研论证；（ 2）充分利用时间，提前学习专业软件，能够熟练运用件进行设计、分析、加工等操作，使产品提前得到的方案可行性设计。（ 3）采用同其它同等机械类设备的类比，方案比较等方法，根据实际应用特征及现有的物质、经济技术、人力等条件，以所学的理论知识为基础，按照工业机械手步设计方案进行验算，修正，直至达到安全、经济、实用的目的。其中对于机械手设计中的关键问题、难点问题进行重点分析解决，确保整个设计方案的可行性和最佳性。图 1 液压原理图图 2 平衡阀装配图图 3轴箱平衡机构装配图平衡机构的液压系统由油泵 11 供油，减压阀 8 调节平衡压力流阀 10 调节系统压力 0 公斤力 /厘米 2）。并由蓄能器 6 和压力继电器主轴箱上下运动，停止时的平衡压力基本稳定。当主轴箱向上运动时，平衡油缸 2 的活塞向下运动，同时电磁铁 26电，油泵 11 供给的高压油经换向阀 9，减压阀 8，平衡阀 5 向平衡油缸 2 上腔补充压力油。若主轴箱向下运动时，平衡油缸活塞向上运动，平衡阀 5 中的单向阀和油路系统中的单向阀 7 关闭，油缸 2 上腔的压力油经平衡阀 5 中的滑阀而流回油箱。此时，由于压力继电器 3 使电磁铁 26电，泵 11 向系统供给的压力油换向阀 9 直接流回油箱。主轴箱停止时，活塞不动。平衡压力超过 34公斤力 /厘米 2时，压力继电器 3 控制电磁铁 26电，泵 11 卸荷，系统控制的平衡压力由蓄能器 6 保证。当平衡压力低于 32 公斤力 /厘米 2时，压力继电器 4 控制电磁铁 26电，泵向系统供油，保持平衡压力基本稳定。 3. 本课题研究的重点及难点，前期已开展工作本课题的重点和难点：对液压原理的熟悉；清楚主轴箱的结构以及各部件的功能；液压平衡的设计。前期已开展的工作：查阅

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