液壓傳動技術的發展與改進畢業論文(已修改)

　

【正文】 齊齊哈爾大學畢業設計（論文）用紙液壓傳動技術的發展與改進畢業論文 第1章 緒論　　課題背景液壓傳動開始應用于十八世紀末，但在工業上被廣泛應用的時間比較短。有大幅度的發展也就在近50年。因此，與其它傳動方式比還是一項年輕的技術。當今液壓技術廣泛應用于工程機械、起重運輸、冶金工業、農用機械，輕工業和機床工業。隨著液壓技術的不斷發展，液壓技術也廣泛應用在高科技高精度的行業，如機床行業。它能代替人們一部分頻繁而笨重的勞動，能在條件惡劣的環境中工作。特別在數控機床這類要求精度較高的領域有著不可代替的作用，出現了液壓傳動的自動化機床，組合機床和自動生產線等。在國防工業中，如飛機，坦克、火炮等都普遍采用了液壓傳動裝置和液壓控制裝置。 發展趨勢當今研究的主要內容是高壓粘性流體在密閉容器中流動規律和系統中承受高壓的粘性流體的運動規律。液壓系統有著獨特的優勢。其有著體積小，重量輕，可實現無級變速，運動平穩，結構簡單，操作方便，工作壽命長，液壓元件易于通用化、標準化、系列化的特點。基于以上優點，處于新興技術的液壓系統在近些年得到了大幅度的發展，還有著廣泛的發展空間。它正向高壓化、高速花、集成化、大流量、大功率、高效率、長壽命、低噪音的方向發展。液壓傳動可以用很小的功率控制速度、方向。使用適當的節流技術可使執行元件的精度達到最高。其布局安裝有很大的靈活性，同體積重量比卻比其他機械小的多。因此能構成其他方法難以組成的復雜系統。液壓傳動能實現低速大噸位運動。采用適當的節流技術可使運動機構的速度十分平穩。經過五周的畢業實習，讓我們學到了很多以前沒有學到的知識，也讓以前學到的書本上的知識和現實生產相結合，讓我門的專業知識有了進一步提高。特別是對液壓系統有了更深的了解。在此基礎上我們進一步分析Y41系列單柱校正壓裝液壓機。它是一種多功能的中小型液壓機床，適用于軸類零件、型材的校正和軸套類零件的壓裝。通過觀察測繪，進行了畢業設計。在指導老師的指導下，我對設計多次改進，通過查閱相關資料手冊，并多次向指導老師請教，對以前不懂的知識有了更好的認識。通過這次設計，我把大學所學的知識穿了線，知道了各知識之間的聯系，對以后的工作有了很大的幫助。第2章　方案論證 傳動方案的論證目前沖壓機床的傳動方式主要有：液壓式、氣壓式、電動式和機械傳動方式等。傳動裝置的選擇正確與否，直接決定著沖壓機的好壞。1 .氣壓傳動的結構簡單，成本低，易于實現無級變速；氣體粘性小阻力損失小，流速快，防火防爆。但是空氣易于壓縮，負載對傳動特性的影響大，不易在低溫環境下工作。空氣不易被密封，傳動功率小。2. 電氣傳動的優點是傳動方便，信號傳遞迅速，標準化程度高，易于實現自動化，缺點是平穩性差，易受到外界負載影響。慣性大，換向慢，電氣設備和元件要耗用大量的有色金屬。成本高，受溫度、濕度、震動、腐蝕等環境的影響大。3. 機械傳動準確可靠，操作簡單，負載對傳動特性幾乎沒有影響。傳動效率高，制造容易和維護簡單。但是，機械傳動一般不能進行無級調速，遠距離操作困難，結構也比較復雜等。：獲得力和力矩很大，體積小，重量輕，能在大范圍內實現無級調速，運動平穩，設計簡單，操作方便，工作壽命長，易于通用化、標準化、系列化。它有很廣闊的發展空間。從各方面考慮，液壓傳動系列基本符合設計要求，能達到預期的標準。所以，此次設計將采用液壓傳動。 控制元件的分析液壓傳動中主要有以下幾種控制元件實現沖頭的下壓、保壓和返回的過程。 用人工操作控制閥芯的運動。手動換向閥又分為手動和腳動兩種。優點是操作簡單、靈活、容易控制。 通過電磁鐵產生的電磁力來使閥芯運動，達到油路的轉換。但由于受電磁鐵吸引力的限制，電磁換向閥流量不能過大而且需要在回路中增加減速裝置。 是一種新型的開關式閥體，結構以錐閥為基礎單位，配以不同的先導閥可實現對液流的方向、壓力和流量大小的控制。其結構簡單，動作反應快，適合高壓大流量的場合。從設計課題上考慮，手動控制閥比較符合設計要求，完全可以滿足性能要求，而且經濟。所以選用手動換向閥。第3章　液壓機的設計及參數選擇當決定采用液壓傳動時，其設計步驟大體可分以下幾步：1. 明確設計依據進行工況分析。2. 確定液壓系統的主要參數。3. 擬訂液壓系統原理圖。4. 液壓元件及液壓油的選擇。5. 液壓系統性能驗算。6. 繪制正式工作圖和編制技術文件。設計一臺液壓機，其工作循環為：快速下行，減速下壓，快速退回。由設計題目及已知參數可確定：沖壓力：100噸=1001000=10N生產率：4次/分=1次/15秒工作行程：500mm=最大沖壓厚度：20mm=滑塊的重量：10N 根據工藝要求，快速下降所用的時間為9s。工進所用的時間為1s。快退返回的時間為5s。得到各個工藝路線的速度參數如下： 快速下行： 行程：480mm 速度：53mm/s減速下壓： 行程：20mm 速度：20mm/s快 退： 行程：500mm 速度：100mm/s單次循環的總時間是：9+1+5=15s液壓缸采用Y型密封圈。，本液壓缸的效率取：η=。第4章　工況分析設計開始時，應該首先明確以下幾個問題：1. 弄清主機結構和總體布局2. 明確主機對液壓系統的性能要求3. 明確主機的工作條件4. 明確液壓系統與其它傳動系統和控制系統的分工配合、布置和相應的控制關系。5. 了解搜集同類型機器的有關技術資料　　動力（負載）分析及負載循環圖動力分析就是一部機器在工作過程中執行機構的受力情況。由于工作機構作直線往復運動時，液壓缸必須克服的外負載為： =++ （4—1）式中 工作負載 摩擦負載 慣性負載摩擦負載就是液壓缸驅動工作時所需要克服的機械摩擦阻力。由于詳細計算比較煩瑣，一般將它算入液壓缸的機械效率η中考慮。在這里不用考慮摩擦負載。慣性負載即運動部件在啟動和制動過程中的慣性力。 計算公式為： ==（N） （4—2）式中 ——運動部件的質量 （kg） ——運動部件的加速度 （m/s） ——運動部件的重量 （N） ——重力加速度 （m/s） ——速度變化值 （m/s） ——啟動或制動時間，由經驗可得=。則啟動時： = ==（10/）（）=108（N）制動時： ===（10/）（）= 204（N）壓力機沖頭上負載分為兩個階段：第一階段負載力緩慢的線增加，在達到最大沖壓力5%左右。第二階段負載力急劇上升到最大沖壓力。因此工作負載為：初壓階段上升到=5%=105%=10N終壓階段上升到=沖壓力=10N圖4—1 壓力機的負載循環圖　 運動分析及運動循環圖運動分析，就是研究一臺機器按工藝要求以怎樣的運動規律完成一個工作循環。根據已知條件，快速下行時，，時間9s。，速度 ，時間1s。，時間5s。圖4—2 壓力機的速度循環圖第５章　確定液壓系統主要參數　　確定液壓缸幾何尺寸在單活塞桿的液壓缸中活塞工進（受壓）時， =—=/η （5—1）=10/=10（N）圖 5—1活塞快退（受拉）時， =— = （5—2）=10/=10（N）圖 5—2式中 ——液壓缸的工作腔壓力（MPa）——液壓缸的回油腔壓力（MPa）=/4——液壓缸無桿腔有效面積（m）=（—）/4——有桿腔的有效面積（m）——活塞直徑（m）——活塞桿直徑（m）——液壓缸的工作效率根據資料文獻查得，工作壓力=20——32MP。參考同類機械的設計和加工的經驗，這里工作壓力取32MPa。背壓力=。參考同類機械的設計和加工的經驗，這里背壓力取1MPa。= （5—3）=100/53=活塞桿在快進和快退中受力幾乎為零或是自重的大小。只在沖壓工件時受到的作用力較大，即液壓缸的有關設計參數在該工步中去計算。由參考文獻[2]中查得下表：表5—1 液壓缸常用往返速比由相近原理： =一般，液壓缸在工進狀態下工作，其活塞面積為： =（+ ）/ （5—4） =/4 （5—5） =（—）/4 （5—6）由公式（5—4）（5—5）（5—6）得={4/ [—（1—/）]}={410/π[3210—110（1—）]} = =204mm 根據參考文獻[1]——27對D和d進行調整得=250mm== 180mm= 所