液压卷花机设计
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外语翻译--可机加工性.doc
油箱装配图.dwg
活塞杆.dwg
液压卷花机综述.doc
液压卷花机装配图.dwg
液压卷花机设计说明书.doc
液压站.dwg
液压缸.dwg
系统图.dwg
缸盖.dwg
轴.dwg
摘 要
本次毕业设计题目是液压卷花系统设计。任务限制只能用液压来实现。本人致力于整机系统的设计，即机械结构的设计，液压系统方案的拟定，液压油箱的设计，液压缸的设计，液压站的设计。设计思路是从卷花机的性能和动作要求入手，并以国内的质量和技术性能接近设计要求的卷花机为基础，研究国外的先进机型，开发出自己的全套液压系统方案。图纸采用Auto CAD 绘制。经过认真地设计计算,查找资料撰写设计论文。
本液压卷花机的优点是传动平稳，输出力矩大，用模具来实现花形的变化，且同一批形状的一致性好，液压机造型美观。设计出来的液压卷花系统具有，尺寸精确，生产效率高，劳动强度低，产品质量好的优点。广泛应用于铁艺行业中。由该机器生产的各种花形可用在围栏、大门、台、椅、扶梯、窗、招牌、艺术品等制作的地方。
关键词 液压卷花机，液压系统，铁艺
ABSTRACT
My graduation project topic is the Volume hydraulic system design. The duty limit only uses the hydraulic pressure to realize. I have carried on the whole design，namely, the mechanism design, hydraulic system plan drawing up, the hydraulic fluid tank design, the hydraulic cylinder design, the hydraulic pressure stands design and so on. The design start at the volume flower's machine performance and the movement, taking the home existing volume flower machine as the foundation, their quality and the technical performance approach to this design request, and has studied the overseas advanced type, developed own complete set hydraulic system plan. The blueprint draws up with Auto CAD. After earnestly calculated, has consulted the correlation data, I have composed this design paper.
The volume flower's machine merit is the transmission steady, out put moment of force big, realizes the flowered shape change with the mold, also identical batch of product uniformity good, the volume flower's machine Modeling is artistic. The system of the volume flower’s machine has the merit, such as, size precisely, the production efficiency high, the labor intensity is low, the product quality is good and so on. This machine is widely applied in the steel art profession, and can product several kinds of flowers for fences, gates, place, chairs, elevator, windows, signs, art and so on.
Key words volume hydraulic machine， hydraulic system，steel art
目 录
摘 要 I
ABSTRACT II
1 绪论 1
1.1本课题研究的目的意义 1
1.2本课题国内外发展概况及存在的问题 1
1.3本课题解决的主要问题 2
2 液压卷花机系统分析与设计 3
2.1设计思想 3
2.2液压卷花机系统分析 3
2.2.1本机设计要求及具体的技术参数 3
2.2.2 卷花机的液压系统 3
2.2.3 液压卷花机系统方案的比较与选用 3
3 液压系统的计算 7
3.1弯矩力的计算 7
3.1.1材料力学的角度 7
3.1.2采用类比法 10
3.2齿轮齿条传动设计 11
3.3载荷组成和计算 13
3.4卷花机液压系统设计 16
3.4.1负载分析 16
3.4.2初选液压系统工作压力 16
3.4.3液压缸的类型及安装方式 16
3.4.4液压缸的主要结构尺寸 16
3.4.5压杆稳定性验算 17
3.4.6按最低速度要求验算液压缸尺寸 18
3.4.7计算液压缸所需流量 18
3.4.8绘制液压系统工况图 19
3.4.9制定基本方案确定液压系统原理图 21
3.5液压系统的计算和选择液压元件 22
3.5.1确定液压泵的流量、压力和选择泵的规格 22
3.5.2液压阀的选择和部分液压辅助元件选择 24
3.5.3油箱容量的初步确定及油液的选择 27
3.6液压系统性能验算 28
3.6.1压力损失及调定压力的确定 28
3.6.2系统温升验算 30
4 液压缸的设计 32
4.1选择液压缸类型安装方式 32
4.2液压缸的主要性能参数和主要尺寸 32
4.3液压缸的参数计算 32
4.3.1缸筒壁厚的计算 32
4.3.2液压缸活塞行程 33
4.3.3液压缸油口直径计算 33
4.3.4缸底厚度计算 33
4.3.5缸头厚度计算 34
4.3.6最小导向长度的计算 34
4.3.7缸体长度的确定 34
4.4活塞的设计 35
4.4.1活塞的结构形式 35
4.4.2活塞与活塞杆的连接 35
4.4.3活塞的密封 36
4.4.4活塞材料 39
4.4.5活塞尺寸及加工公差 39
4.5活塞杆 39
4.6活塞杆的导向套、密封和防尘 40
4.7液压缸缓冲装置的设计 41
4.7.1间隙缓冲 41
4.7.2阀式缓冲 41
4.8排气阀 42
5 液压站的设计 44
5.1确定液压站的结构类型方案 44
5.1.1分散配置型液压装置 44
5.1.2集中配置型液压装置 44
5.1.3确定液压站的方案 44
5.2液压控制装置（液压阀站的集成设计） 44
5.2.1有管集成 45
5.2.2无管集成 45
5.2.3确定液压控制装置 45
5.3液压动力源装置（液压泵站）的设计 47
5.3.1液压泵组布置方式的确定 47
5.3.2 液压油箱的设计 48
5.4液压泵组的结构设计 54
5.4.1液压泵组的布置方式 54
5.4.2 液压泵组的连接和安装方式 54
5.5液压站的结构总成 55
5.5.1管路的选择 55
5.5.2电气控制装置的设计与布置 55
5.6液压站总图的设计与绘制 56
6 机械结构的设计 57
6.1齿轮齿条传动设计 57
6.2轴的设计 57
6.2.1求输出轴上的功率P,转速n和转矩T 57
6.2.2求作用在齿轮上的力 57
6.2.3初步确定轴的最小直径 57
6.2.4轴的结构设计 57
6.3求轴上载荷 60
6.4按弯扭合成应力校核轴的强度 61
6.5卷花机的内部结构示意图 62
结 论 63
参 考 文 献 64
致 谢 65
1 绪论
1.1本课题研究的目的意义
液压卷花机是一种利用液体压力来传递能量，以实现各种压力加工工艺的机床。由该机器生产的各种花形可用在围栏，大门，台，椅，扶梯，窗，招牌，艺术品等地方。随着人民生活水平提高，这些铁艺制品必然会有较大需求。另一方面，用液压来实现，能满足用户任意设计的图案，效率高，花形同一性好，体积小，重量轻，功能多，施工方便，劳动强度轻，随着新工艺及新技术的应用，卷花机在金属加工及非金属成形方面的应用越来越广泛，在铁艺行业中的占有份额正在大幅度攀升。
1.2本课题国内外发展概况及存在的问题
目前，用来制作卷花的设备还非常落后，按动力的来源角度，大体分为四种方式来实现：一、采用手工。该方法一般为小作坊生产，批量不大，生产效率低，但也能满足个性化的需要，因为它可任意改变花形，但劳动强度高。代表型号有北京光大利克经贸有限责任公司生产的手动式铁艺轧花工装设备。二、采用机械方式来实现。效率有所提高，但制作了的花形的尺寸有限，主要是受动力的限制。噪声大，能耗大，不能完全满足市场需求。代表型号有石家庄安邦机械公司的电动卷花机, AB-DW10A, AB-DW10B; 东北林业大学机械厂的万能铁艺成形机;宁夏富盛机械制造有限公司的电动金属扭曲机。三、采用锻造方式。锻造方式来实现的，材料局限性较大，不能用厚板，也加工不出开关复杂的尾部曲卷，效率不高。代表型号有广州郎亚公司的锻铁液压装置。四、采用液压来实现。采用该方式的优点比较明显在，下面将要介绍。在铁艺行业市场中，它们四种方式对应对的装备的使用比例大概为2：4：3：1；可见,使用机械方式来加工的占了大多数，使用液压的较少。
在总结目前国内外卷花机的发展现状以及今后的发展趋势的情况下，当前卷花机还有着以下的几点不足：1、能耗较大，不够环保。现在有的卷花机的能源利用率不能，仅有50%左右，因为主要是采用的是机械方式作为动力，热损耗较大。不符合当今提倡的节约型社会的要求。而且，机械方式的噪音较大，对工人及周边的损害也严重，不人性化。2、卷花机体积大,占地面积较多。对企业来说不是一件好事。3、加工的料的尺寸有限，花形较少。这主要受动力的限制。不能完全满足当前的市场需求,在模具上,也可在进行改进。 4、自动化程度不高，生产率也就不高。5、现在使用的模具较复杂。
1.3本课题解决的主要问题
设计出的卷花机能满足当前市场的需要。有效地规避了当前卷花机的不足。采用液压力传动来代替机械传动，并且用模具来实现花形的变化。采用液压液压传动能有效地克服，上面所说的不足，并且传动平稳，出力较大，从整体来看单位体积的出力比机械的传动方式大得多，体积小。采用模具来加工，在需要改变花形时，只需要改变模具的形状即可，扩充了机器的加工范围，且又能很好地保证同一批产品形状的一致性。设计出来的液压卷花系统具有，尺寸精确，生产效率高，劳动强度低，产品质量好的优点。
结 论
至此,液压卷花机的设计成功,它是针对市场的需要而设计的，从而能有效地满足当今市场上对卷花机的需求,它具有如下的优点:传动平稳，出力较大，尺寸精确，生产效率高，劳动强度低，产品质量好，经济性好等优点。
本设计中,主要完成了以下几个方面的内容:
① 对现有的机械式卷花进行分析，确定应该用液压来代替部分（动力部分）、应该保留的部分（机械部分）。
② 对液压系统方案进行比较，选出最优、最合理的方案。
③ 对现有的机械部分进行改进，使之更适合，液压系统。并确定机械结构部分。
④ 计算弯矩。这是计算液压系统的主要依据。
⑤ 进行液压系统部分计算及设计相关的液压元件。
⑥ 画出卷花机总体结构图。
当然,任何新产品刚设计出来都不会是完善的,毫无缺陷的,必须在实践之中,在实践中发现它的不足,再来进行改进,如此反复,才能最终达到满意的效果。经过客观的分析后，本设计存在如下的不足，如工作台位置偏高，不利于工人操作；油箱的散热不好，可能会引起油液温度的过高，从而使系统的速度不稳定；在设计过程在缺少人性化的考虑等。这些问题只有在实践中采取相应的措施来才能不断完善。
参 考 文 献
[1] 机械设计手册编委会．机械设计手册4[P]．北京：机械工业出版社．2004.8．
[2] 机械设计手册编委会．机械设计手册4[P]．北京：机械工业出版社．北京：机械工业出版社．2004.8．
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[12] Mirocontroller Handbook. Intel Corp. 1990.
致 谢
本论文是在老师的悉心指导下完成的，在我即将完成学习之际，衷心感谢张老师给我的关心和帮助。老师渊博的学识、严谨的治学态度、平易近人的作风和认真负责的工作态度让我们受益非浅。从张老师处我们学到了许多的专业知识和相关的设计方法。在此，谨向恩师表示最真诚的感谢，感谢他在百忙中给予我们的指导。同时还要感谢攀枝花学院，学校让我们有这么好的学习条件。通过四年的学习，让我们成为有用之才；也是学院给我们了这次毕业设计机会，让我们在走上工作岗位之前好好的锻炼一下自己。最后，也要深深地感谢父母多年来的支持和关心。
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