液壓機液壓傳動技術進行壓力加工畢業論文(已修改)

　

【正文】 燕山大學畢業設計（論文）液壓機液壓傳動技術進行壓力加工畢業論文第1章 緒論 課題背景液壓機是利用液壓傳動技術進行壓力加工的設備。它與機械壓力相比，具有壓力，速度可在很廣的范圍內無級調速，可在任意的位置輸出全部的功率和保持所需的壓力，結構布局靈活，各執行機構動作可方便地到達所希望的配合關系等許多優點，同時液壓元件具有高度的通用化，標準化特點，設計制造均比較方便簡單。因而在國民經濟中有著廣泛的應用。應用在鍛造，模鍛，沖壓，薄板沖壓，校正壓裝，拉伸，穿孔，金屬、型材、管棒的擠壓等方面。 本機的設計是根據壓力加工的實際條件，根據加工的工藝過程，參考液壓機設計的一些典型結構和對收集的同類產品性能等參考資料進行分析比較，并實地考查相關的液壓機實物（鍛壓實驗室）的基礎上，確定總體設計方案，然后對主要零件，部件和液壓系統，電器控制系統等的各部分提出具體的設計要求，并進行詳細核算。在此基礎上繪制了全部工作圖，并且編制了制造驗收的技術條件、控制程序及此說明書。 1. 2 解決的問題l 本體的設計1．主缸設計 2. 主缸缸口部分零件3. 活塞設計 4. 頂出缸設計5. 相關零件設計 6. 機架剛度設計7. 立柱的設計l 液壓系統的設計1. 電機及液壓泵的選擇 2. 各種液壓附件的選擇3. 方向控制閥的選擇及計算 4. 壓力控制閥的選擇及計算5. 流量控制閥的選擇及計算 6. 整個系統的分析及計算l 電液接口的設計l 單片機控制系統設計 燕山大學畢業設計（論文） 改進措施；導軌面力求耐磨，磨損后間隙便于調整和修復以提高壽命。將立柱中間的導向部分加工成方形截面，從而采用平面可調導板，活動橫梁做成剖分式。(見裝配圖、零件圖)，在鋼制活塞的外圓表面燒焊一層銅合金，當堅硬的細小顆粒和其他異物進入活塞與缸壁間隙時，能嵌入銅合金中，不致劃傷缸筒表面或卡死。它滑動性能好，可以長時間連續工作，當它磨損或拉傷時，再焊后再次使用。 ，對8255A，A口，C口的控制輸入信號進行了改進（選用組合開關選擇手動，自動工作方式，用組合開關選擇定程壓制及延時保壓工作方式,用行程開關控制活動橫梁的停，進，退；以及用5個控制按鈕實現手動操作）詳見電氣控制原理圖 ，又有自己改進創新的地方，如通過控制程序實現減速下行及泄壓回程時任意位置停止，起動。實現薄板反向拉伸的功能。詳見程序流程圖和控制程序。 本章小結本章對液壓機用途進行了簡單介紹，并概略論述了解決的問題及改進措施，以使讀者對整個設計有一個總體認識。燕山大學畢業設計（論文）第2章 液壓機本體設計 主要技術規格的內容及其確定確定主要技術規格時，基本的方法是工藝分析和統計分析相結合的方法。通過對壓制工藝過程的分析和必要的工藝實驗，可以確定整個壓制過程動作配合關系和各動作要求的壓制壓力、速度和工作空間等。在確定參數時，應盡可能的收集國內外同類型產品的有關技術資料，應用統計分析的方法，得出各參數的范圍和它們之間的關系，以幫助正確制定所設計產品的主要技術規格，從長期的生產實踐經驗和統計得出，一些通用液壓機的一些主要技術參數總是在一定的范圍之內，并參照已有 的設計資料，最后定出液壓機的主要技術規格的內容如下：公稱壓力 315 t液體最大工作壓力 250回程壓力 60t頂出壓力 35t退回壓力 25t拉伸時壓邊壓力（p=280kgf/） 40t控制油路工作壓力 12—15 活動橫梁下平面距工作臺面最大距離 1250mm活動橫梁最大行程 800mm頂出活塞距工作臺最大距離 445mm頂出活塞最大行程 250mm工作臺有效工作面積（前后左右） 11601260mm活動橫梁行程速度 ●空載下行最大： 60mm/sec ●工作時最大： 10mm/sec ●回程最大： 42mm/sec頂出活塞行程速度 ●頂出最大： 65mm/sec ●退回最大： 95mm/sec工作臺距地面高 650mm立柱中心距 ●前后 1030 ●左右 1400 機身結構簡介燕山大學畢業設計（論文）本機設計采用四柱式結構；四柱式液壓機是液壓機中最常見，應用最廣泛的一種結構形式。其主要特點是加工工藝性較其他類型液壓機簡單。四柱式液壓機機身組成可分為：⑴上橫梁——位于立柱上部，用于安裝工作缸，承受工作缸反作用力⑵工作臺——用于安裝模具⑶立柱——重要的支承件和受力件，又是活動橫梁的導向基準⑷立柱螺母——聯接件，45鍛鋼件⑸活動橫梁——選用與上橫梁，下橫梁相同的材料；活動橫梁與活塞聯接部位開有集油槽，以便貯存油缸漏滲的油⑹ 工作油缸——主要執行部件，提供一定的壓力⑺頂出缸——最后頂出制成品幾處聯接：⑴上橫梁與油缸采用圓螺母聯接⑵工作臺與頂出缸采用圓螺母聯接⑶立柱與上橫梁采用調節螺母與鎖緊螺母固定和調節⑷立柱與工作臺采用立柱臺肩與鎖緊螺母固定⑸活動橫梁與活塞頭部采用固定聯接（活塞頭部螺紋與螺母緊固于活動橫梁內） 主缸的設計計算 主缸內徑的設計計算主缸內徑 D0式中 P——液壓缸名義壓力 （N）P=3151000=3087000 Nq——液體工作壓力（kgf/） q=250 kgf/將上述各值代入式（2—1）中，有內徑 D0=D+△t (22)燕山大學畢業設計（論文）△t取 10——15mm,此處取 △t=10mm=1cm∴ D0=+1= cm取 D0=40 cm 油缸外徑D1的計算缸體材料選用35鍛綱 ， 其應用于不同部分時的許用應力如下：材料 缸筒 缸底 活塞桿 n 許用應力 平形許用應力 n 許用應力鍛鋼35 56 10001200 800 45 1500應用第四強度理論計算式中 P——液體最大工作壓力 P=250 kgf/取[σ]=1000 kgf/由上式導出將P和[σ]及D0代入式（23）燕山大學畢業設計（論文）取 D1=53 cm 活塞桿直徑d的計算由回程壓力 得式中 P=250 kgf/ D0=40 cm ——回程壓力（kgf） =60t=60000kgf代入式（24）中取d=36 cm 實際工作壓力的計算 主壓力式中 D0=40cm, P=250 kgf/∴ 回程壓力 式中 D0=40cm； d——活塞桿直徑（cm） d= 36cm∴ 缸體強度的計算燕山大學畢業設計（論文） 中段強度的計算缸體材料選用35鍛鋼，應用第四強度理論進行計算式中符號如圖(2—2)式中 D1=53 cm； D0=40 cm； P=250 kgf/代入上式 ∴強度滿足要求 支承臺肩處的計算如圖（22）所示⑴支承臺肩接觸面擠壓應力 式中 [σ]——許用應力（kgf/） [σ]=1000 kgf/ S——支承臺肩倒角長度或圓角半徑（cm） S= D2 ——主缸體上螺紋外徑（cm） D2= 由上式可得 將數據代入式(25)可得取 D4=58 cm⑵導向套的設計及計算導向套對活塞桿起導向和支承作用，它要求配合精度高，摩擦阻力小，耐磨性 燕山大學畢業設計（論文）能好，能承受活塞桿的壓力，彎曲力及沖擊振動。在采用活塞的液壓缸中，導。d =36 cm 則導向套長度 L== cm材料選用耐磨鑄鐵，導向套內孔尺寸公差一般取 H7,外徑尺寸公差一般取g7,表面光潔度一般取 —導向套的直徑尺寸見圖（2—3）燕山大學畢業設計（論文）⑶活塞桿密封圈的選擇及計算選用活塞桿密封腔體 L3用組合密封圈，其基本尺寸如下長度L3 內徑 外徑 V型圈數量63mm 400mm 6參見《中國機械設計大典5》 —85導向套內徑d0取為36 cm, 采用階梯結構 如圖（2—3）外徑d1=40cm , d2=46cm , 安裝密封圈處d00=40 cm⑷支承臺肩斷面處強度計算按照如圖(2—2)所示，可以看出，臺肩斷面上的和應力為彎曲應力與拉伸應力之和，即式中 P主=314000 kgf ； D2= ； D3=48cm式中符號如圖（22）令 l=( D3 D0)=(4840)=8 cm則 H=(—2)l 取 H=2l=16cm μ—材料的泊松比系數 μ=將μ及D3，h值代入式（2—8）燕山大學畢業設計（論文）將β,T,h,H, D3,D4代入式（2—6）, （2—7）∴強度滿足要求 缸底強度計算如圖（24）按圓形平板彎曲計算燕山大學畢業設計（論文）式中 P=250 kgf/ D=40 cm B=11cm式中 D1=15cm代入上式∴強度滿足要求 主缸缸口部分零件強度的計算 作用在缸口導套及法蘭上的力燕山大學畢業設計（論文）式中字母如圖（2—5）D1=40 cm d=36 cm因此有 螺栓的計算螺栓選用16個M30雙頭螺柱，材料為35，M30螺紋內徑 d內=, 螺栓拉伸應力為式中 n——螺栓數目 n=16 F1——螺栓面積（）[σ]——許用拉伸應力（kgf/）[σ]=1100∴強度滿足要求 缸口導套擠壓計算缸口導套材料選用耐磨鑄鐵，導套擠壓應力為符號見圖(2—5)，尺寸為：D內=40 cm, D外=48 cm代入公式得∴強度滿足要求 法蘭盤的計算法蘭材料選用35，故彎曲應力燕山大學畢業設計（論文）式中符號見圖（2—5），尺寸為D3=53 cm ===44 cmD4=58 cm d0= H= D2=37cm代入上式得∴強度滿足要求 活塞部分的計算圖(26)為活塞結構密封圈采用活塞密封體窄斷面Y形橡膠密封圈，參見《中國機械設計大典5》其基本尺寸為： 公稱內徑： 溝槽深度 溝槽長度 溝槽底徑 D t L1 L2 d400mm 30mm 375mm活塞材料選用35鋼，活塞的外徑基本尺寸公差采用h,橡膠密封活塞公差等級選用7級，活塞內孔的公差等級一般選用H7，與活塞桿軸徑組成H7/g6的過度配合。活塞外徑，—。采用燒焊銅合金式，在鋼制活塞的外圓表面燒焊一層銅合金，當堅硬的細小顆粒和其它異物進入活塞和缸壁間隙時，能嵌入銅合金中，不致劃傷缸筒表面或卡死。它滑動性能好，可以長時間連續工作。當它磨損或劃傷時，可補焊后再次使用。 活塞桿受壓計算活塞桿材料選用35鋼，活塞桿直徑為36mm，長度為140mm，長度與直徑之比近似為4。在加壓過程中，面積較大，僅受壓力，故其擠壓和穩定性可忽略不計。 活塞頭部導向套的計算導向套的材料選用35鋼，擠壓應力為燕山大學畢業設計（論文）取 d1= 29 cm 由上知D=40 cm S1,S2= d=36cm代入上式∴強度滿足要求 活塞頭部鎖緊螺母的計算 鎖母螺紋所受的力 式中符號如圖（2—6）中所示，尺寸D0=40cm d1=29cm 代入式（215）中 螺紋剪切應力 燕山大學畢業設計（論文） 螺紋彎曲應力 式中 螺紋選為M280╳4d中——螺紋中徑（cm） d中=d內——螺紋內徑（cm） d內=t——螺距（cm） t=b——螺紋長度（cm） b=h——螺紋高度（cm）