數(shù)控車床液壓系統(tǒng)設計論文

哈爾濱理工大學 ?？粕厴I(yè) 論文 - - I - 數(shù)控車床液壓系統(tǒng)設計 摘 要 本論文針對目前國內外數(shù)控車床的現(xiàn)狀、發(fā)展動態(tài)和發(fā)展方向及其在現(xiàn)代工業(yè)中的重要作用，運用液壓元件的基本理論，對其主關鍵結構 進行設計。 液壓系統(tǒng)是以電機提供動力基礎，使用液壓泵將機械能轉化為壓力，推動液壓油。通過控制各種閥門改變液壓油的流向，從而推動液壓缸做出不同行程、不同方向的動作。 對液壓系統(tǒng)的一系列參數(shù)進行計算，選擇了適合本系統(tǒng)的液壓回路和液壓元件，并對液壓系統(tǒng)進行了性能驗算和維護。 對液壓系統(tǒng)進行運動分析和負載分析，重點對零 件中的關鍵部件如液壓缸進行了設計和研究，確定了它們的結構類型和主要參數(shù)。從而使設計更合理，為后續(xù)液壓系統(tǒng)的設計打下堅實的基礎。 敘述了主要的設計步驟和參數(shù)的確定。 關鍵詞 ： 數(shù)控車床 液壓系統(tǒng) 液壓 缸 哈爾濱理工大學 ?？粕厴I(yè) 論文 - - II - 目錄 數(shù)控車床液壓系統(tǒng)設計 . I 摘 要 . I 目錄 . II 第 1 章 緒 論 . - 1 - 1.1 液壓技術的歷史發(fā)展 . - 1 - 1.2 國內數(shù)控車床的現(xiàn)狀和發(fā) 展前景 . - 1 - 1.3 研究的對象和研究的方法 . - 2 - 第 2 章 液壓系統(tǒng)的組成 . - 3 - 2.1 液壓系統(tǒng)組件的設計步驟 . - 3 - 2.2 技術參數(shù)確定 . - 3 - 2.3 主傳動系統(tǒng)方案的確定 . - 3 - 2.4 液壓系統(tǒng)結構設計 . - 3 - 第 3 章 液壓缸的設計 . - 4 - 3.1 液壓缸的參數(shù)及設計 . - 4 - 3.1.1 液壓缸的分類 . - 4 - 3.1.2 液壓缸的主要參數(shù) . - 4 - 3.1.3 液壓缸的設計和計算 . - 4 - 3.2 液壓缸主要零件的材料和技術要求 . - 6 - 3.2.1 缸體 . - 6 - 3.2.2 活塞 . - 6 - 3.2.3 活塞桿 . - 7 - 3.2.4 活塞桿直徑的計算 . - 7 - 3.2.5 活塞桿穩(wěn)定性的驗算 . - 8 - 3.2.6 液壓缸主要零件的材料 . - 8 - 3.2.7 控制閥的選擇 . - 9 - 3.3 液壓缸工況 . - 9 - 3.4 擬定液壓傳動系統(tǒng)圖 . - 12 - 第 4 章 液壓系統(tǒng)性能驗算及維護 . - 14 - 4.1 性能驗算 . - 14 - 4.2 系統(tǒng)維護 . - 14 - 結論 . - 15 - 致謝 . - 16 - 參考文獻 . - 17 - 哈爾濱理工大學 ?？粕厴I(yè) 論文 - - 1 哈爾濱理工大學 專科生畢業(yè) 論文 - - 1 第 1 章 緒 論 1.1 液壓技術的歷史發(fā)展 液壓傳動相對于機械傳動來說是一門新技術，但從 1650 年巴斯卡提出靜壓傳遞遠離， 1795 年英國的約瑟夫 布拉默利用這一原理在英國制成了世界上第一臺水壓機，使液壓技術開始進入工程領域算起，已有兩三百年的歷史了。到了 20 世紀 30 年代才較普遍地用于機械、機床及工程領域。在第二次世界大戰(zhàn)期間，由于軍事工業(yè)迫切需要響應迅速、精度高、功率大的液壓傳動系統(tǒng)和伺服機構，以裝備各種飛機、坦克、大炮和軍艦，提高它們的使用性能，因此各種高壓元件獲得了進一步的發(fā)展，并出現(xiàn)了伺服閥。這里值得一提的是美國馬塞諸塞州理工學院的布萊克本、李等人對于高壓場合的液壓問題以及伺服控制問題進行了深入的研究，大約于 1958 年他們研制出了電液伺服閥。當前液壓技術在高速、高壓、大功率、高效率、低噪聲、經久耐用及高度集成化等各項要求方面都取得了重大進展，在完善比例控 制、伺服控制、數(shù)字控制等技術上也有了許多新成就。 由于伺服閥造價高、抗污染能力弱，后來又發(fā)展了比例閥和比例泵。我國路甬祥博士在比例技術上的 5 項發(fā)明，是 20 世紀 80 年代液壓技術的新突破。 1.2 國內數(shù)控車床的現(xiàn)狀和發(fā)展前景 近年來，我國數(shù)控車床生產一直保持兩位數(shù)增長。 2002 年產量居世界第四。但與發(fā)達國家相比，我國車床數(shù)控化率還不高，目前生產產值數(shù)控化率不到 30 ；消耗值數(shù)控化率還不到 50 ，而發(fā)達國家大多在70 左右。國產數(shù)控車床到 2000 年可供品種為 700 多種，接近數(shù)控車床品種的 50 ，其 中占產量 70 的是經濟型數(shù)控車床。最高轉速一般在2000r min，個別轉速達 8000r min， 坐標定位精度一般在 0 01mm，重復定位精度在 0 005mm，工作精度圓度在 0 01 0 005mm 之間， 表面粗糙度 Ra0 8 1 61xm。長城車床廠 CK7815C 液壓系統(tǒng)最高轉速3 500r min，快速行程 X 軸 9m min， z 軸 12m min，定位精度 X 軸0 016mm， z 軸 0 025mm， 工作精度圓度 0 007mm，表面粗糙度Ra39.7L/min 功率驗算損失： P 額定 =5.5KW P 實際 =5.5*0.75=4.1253.6 KW 2由于本液壓系統(tǒng)比較簡單，系統(tǒng)的溫升不大，故不必進行系統(tǒng)溫升的驗算。 所以該設計符合設計要求。 4.2 系統(tǒng)維護 1.本系統(tǒng)用純凈的 20 號機械油（ N32#液壓油 )，當油溫在 50。 C 時其運動粘度約為： 27 57 厘泊 ,如用其他油代用粘度不宜過大； 2.油箱加油必須先經過濾油器； 3.為保證油的清潔及良好潤滑性，要定期清洗濾油器 ,油箱，同時要按時換油 (每三個月?lián)Q一次油 )； 4.為保證工作可靠，系統(tǒng)中不應出現(xiàn)漏油現(xiàn)象； 5.油壓的調整不宜過大，在保證正常工作情況下，宜調在下限。 哈爾濱理工大學 專科生畢業(yè) 論文 - - - 15 - 結論 數(shù)控液壓 系統(tǒng)是在原有系統(tǒng)的基礎上提出并設計的。本文按照設計要求對數(shù)控車床進行了研究 。 1.在對數(shù)控車床原有系統(tǒng)和控制方法研究的基礎上，確定了液壓系統(tǒng)的總體方案 。 對原有系統(tǒng)的關鍵技術進行了研究，重點對零件中的關鍵部件如液壓缸進行了設計和研究，確定了它們的結構類型和主要參數(shù)。 2.對液壓系統(tǒng)進行運動分析和負載分析，從而使設計更合理，為后續(xù)液壓系統(tǒng)的設計打下堅實的基礎。 3.在考慮總體設計的前提下，對液壓系統(tǒng)的一系列參數(shù)進行計算，選擇了適合本系統(tǒng)的液壓回路和液壓元件，并對液壓系統(tǒng)進行了性能驗算和維護。通 過驗算，獲得了一系列符合設計要求的校核結果，驗證了液壓系統(tǒng)性能是良好的。通過對液壓系統(tǒng)與電氣控制回路的仿真，能夠實現(xiàn)所設計的效果，同時也能符合操作要求。 哈爾濱理工大學 ?？粕厴I(yè) 論文 - - - 16 - 致謝 能夠順利的完成本次設計，與老師的指導和同學的幫助是分不開的，在這里，我向張老師致以最衷心的感謝，十分感謝老師的悉心指導和嚴謹?shù)慕虒W態(tài)度，使我在迷茫的時刻找到了正確的思路。為我順利地完成此次畢業(yè)設計論文少走了很多彎路，學到了很多寶貴的知識和經驗。 同時，也非常感謝和我同組的同學，他們給了我很多幫助，就是在他們的 幫助下，我才能順利完成設計，再次說聲，感謝你們！ 哈爾濱理工大學 ?？粕厴I(yè) 論文 - - - 17 - 參考文獻 1 唐增寶等 . 機械設計課程設計 (第二版 ) . 華中科技大學出版社