钻镗两用组合机床液压系统设计【全套含CAD图纸和说明书】
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本科生毕业设计开题报告书 题 目 卧式单面钻镗两用 机床液压系统设计 学生姓名 学 号 专业班级 指导老师 2016年 3 月 25 日设计题目卧式单面钻镗两用组合机床液压系统设计一课题目的、意义及相关研究动态: 与发达国家相比,我国的液压产品尽管产值产量不低,但高端产品几乎由国外发达国家占据。 我国工程机械行业是液压元件的大用户,但工程机械中的高压大流量柱塞泵和马达主要依靠进口,由于国外企业配额制度优先欧美等原因,液压元件的交货期最长达一年半,如此交货期严重制约我国工程机械的发展。 还有许多国外高端的液压元件属于军事、航空航天等安全领域我国无法获得。与发达国家相比,我国液压行业存在阀体和泵体铸造能力差、元器件材质性能差、加工精度和稳定性差、热处理工艺差等问题,我国液压行业在技术上与国外先进国家的差距甚远,而且这一差距有增大的趋势。因此我们应该有危机感,通过技术创新赶超德国、美国、日本等液压先进国家。研究液压行业技术创新的目的就是根据我国液压行业的自身特点,应用技术创新理论和原理,寻求我国液压行业技术创新策略和措施,从而推动我国液压行业的技术创新和技术发展,设计和制造出高端液压元件、液压附件和液压系统,更好地为主机服务,从而实现从液压大国到液压强国的转变由于液压技术广泛应用了高技术成果,如自动控制技术、计算机技术、微电子技术、磨擦磨损技术、可靠性技术及新工艺和新材料,使传统技术有了新的发展,也使液压系统和元件的质量、水平有一定的提高。尽管如此,走向二十一世纪的液压技术不可能有惊人的技术突破,应当主要靠现有技术的改进和扩展,不断扩大其应用领域以满足未来的要求。综合国内外专家的意见,其主要的发展趋势将集中在以下几个方面:1 减少能耗,充分利用能量 液压技术在将机械能转换成压力能及反转换方面,已取得很大进展,但一直存在能量损耗,主要反映在系统的容积损失和机械损失上。如果全部压力能都能得到充分利用,则将使能量转换过程的效率得到显著提高。为减少压力能的损失,必须解决下面几个问题:2主动维护液压系统维护已从过去简单的故障拆修,发展到故障预测,即发现故障苗头时,预先进行维修,清除故障隐患,避免设备恶性事故的发展。要实现主动维护技术必须要加强液压系统故障诊断方法的研究,当前,凭有经验的维修技术人员的感宫和经验,通过看、听、触、测等判断找故障已不适于现代工业向大型化、连续化和现代化方向发展,必须使液压系统故障诊断现代化,加强专家系统的研究,要总结专家的知识,建立完整的、具有学习功能的专家知识库,并利用计算机根据输入的现象和知识库中知识,用推理机中存在的推理方法,推算出引出故障的原因,提高维修方案和预防措施。另外,还应开发液压系统自补偿系统,包括自调整、自润滑、自校正,在故障发生之前,进市补偿,这是液压行业努力的方向。3机电一体化电子技术和液压传动技术相结合,使传统的液压传协与控制技术增加了活力,扩大了应用领域。实现机电一体化可以提高工作可靠性,实现液压系统柔性化、智能化,改变液压系统效率低,漏油、维修性差等缺点。二本课题任务1)对卧式单面钻镗两用组合机床液压系统设计;2)液压缸的设计。课题的主要内容、创新之处:主要参数: 卧式单面钻镗两用组合机床液压系统设计,完成工件的加进工作台快进工作台工进工作台快退工件松开。机床的快进速度为6m/s,机床快进速度与快退速度一样。工进要求是:速度在801200mm/s,最大行程为50mm,其中工进行程为200mm,最大切削力为20000N,远动部件自重24000N,采用平面导轨,夹紧缸的行程为25mm,夹紧力为28000N,夹紧时间为1s的液压系统。 主要内容:1.方向控制阀 换向阀:利用阀芯和阀体间的相对运动,来变换油液流动的方向,以实现工作机构的直线往复或正反转,也可利用换向阀来接通或关闭油路,在此,液压系统中换向阀的使用较多,以下对每个换向阀的作用有详细说明:(1) 常开式行程阀3:该阀是控制由变量泵出来的油液是否会流入工件夹紧回路。当工件夹紧后,行程阀上位工作, 由变量泵出来的油液不会流入工件夹紧回去;当工件加工完成后,需要松开工件时,此阀下位工作,油液将流入工件夹紧回路。(2)两位四通电磁换向阀5:该阀是控制工件夹紧和松开时油液的去向。当工件处于夹紧状态时,此阀右位工作,油液进入液压缸9下腔,实现工件夹紧;当工件加工完成需要松开时,此阀左位工作,油液进入液压缸9上腔,与此同时,液压缸下腔的油液经过此阀左位流入油箱,从而实现工件松开。(3)常闭行程阀6:该阀是控制液压缸9下腔(即工件松开)是否流回油箱。当工件加工完成后需要松开的时候,此阀下位工作,液压缸9下腔的油液经过此阀下位流入油箱。(4)三围四通电磁换向阀14:该阀是控制工作台的动向。当工作台工进时,此阀左位工作,油液经过此阀左位流入液压缸10左腔,实现工作台工进;当工作台快退时,此阀右位工作,油液经过此阀右位流入液压缸10右腔,此时,液压缸10左腔油液经过此阀流入油箱,实现工作台快退。(5)二位三通电磁换向阀11:该阀是控制工作台是否快进(即是否实现差动连接)。当此阀右位工作时,液压缸10右腔的油经过此阀右位流入液压缸10左腔,与此同时,液压泵出来的油流入液压缸10左腔,形成差动连接,实现了工作台的快进。(6)常闭式行程阀12:该阀控制液压缸10右腔的油是否流入油箱。此阀处于右位时,液压缸10右腔的油经过此阀右位流入油箱。2.流量控制阀调速阀: 由定差减压阀和节流阀串联而成。它在节流阀节流原理的基础上,又在阀门内部结构上增设了一套压力补偿装置,改善节流后压力损失大的现象,使节流后流体的压力基本上等同于节流前的压力,同时减少流体的发热。(1) 调速阀7、13:此阀通过改变阀芯的位置从而改变其横截面积,改变油液的流速。保证液压系统的稳定性。3. 继电器:在工件夹紧过程中当液压系统的压力升高到一定数值时,发出电信号,控制工作台这条液压回路中的三位四通换向阀和两位三通换向阀,从而使工件夹紧后实现工作台快工进快退及加工完成后工件的松开,实现顺序动作或起安全保护作用。4. 单向变量液压泵:液压泵是液压系统的动力元件,其作用是将原动机的机械能转换成液体的压力能,指液压系统中的油泵,它向整个液压系统提供动力。为液压传动提供加压液体的一种液压元件,是泵的一种。5. 油箱: (1)贮存供系统循环所需的油液。 (2)散发系统工作时所产生的热量。 (3)释放混在油液中的气体。 (4)为系统中元件的安装提供位置。 (5)油箱应该及时除去油液中沉淀的污物,在油箱中的油液必须使符合液压系统清洁度要求的油液。 6.滤油器:对液压油进行过滤,控制油的洁净程度。研究方法、设计方案:1 研究方法 液压系统的是设计步骤:1. 分析液压系统的工况2. 确定液压泵原理图3. 液压系统的设计和选择液压元件4. 对液压系统进行验算5. 绘制正式工作图和编制技术文件2. 设计方案图1卧式单面钻镗两用组合机床液压系统原理图1.滤油器2.液压泵3.行程阀4.液压表开关5.电磁换向阀6.电磁换向阀7.调速阀8.压力继电器9.液压缸10.液压缸11.电磁换向阀12.调速阀13.行程阀14.电磁换向阀1.工件夹紧按下启动按钮,变量泵2启动,此时系统中所有电磁铁均处于失电状态,工件处于夹紧中,到压力继电器5调电压力,压力继电器5发出信号,行程阀3换位。在工件加工完成后,继电器发出信号,使电磁铁1YA通电,工件松开。此时,液压系统中油液流动情况为: 进油路:变量泵2行程阀3(下位)二位四通电磁换向阀5(右位)调速阀7缸9(下腔)2.工作台快进工件夹紧后,到压力继电器5调电压力,压力继电器5发出信号,使2YA和4YA同时得电,右边回路压力升高,液压缸10右端通过二位三通电磁换向阀右端和液压缸10左端,实现差动连接,实现液压缸10快速运动,此时,液压系统中油液流动情况为:进油路:变量泵2三位四通电磁换向阀5(右位)液压缸10(左腔)与此同时,液压缸10(右腔)二位三通电磁换向阀11(右位)液压缸10(左腔)3.工作台工进工作台快进到预留位置,触动1QS,使4YA得电,液压缸10右端通过二位三通电磁换向阀右端直接到液压缸14的左腔。此时,液压系统中油液流动情况为:进油路:变量泵2三位四通电磁换向阀14(左端)液压缸14(左腔)。4.工作台快退工作台工进到终点时,触动3QS,使2YA得电,行程阀13右位工作,切断液压缸10左端进油回路,油液进入液压缸10右端,此时,液压系统中油液流动情况为:进油路:变量泵2三位四通电磁换向阀14(右端)行程阀13(右位)二位三通电磁换向阀11(左端)液压缸14(右腔)。回油路:液压缸14(左腔)三位四通电磁换向阀14(右端)油箱。5.工件松开工作台快退到终点时,触动2QS,使4YA得电,行程阀6下位工作,缸9下腔油液经过二位四通电磁换向阀回到邮箱,实现工件松开此时,液压系统中油液流动情况为:回油路:缸9(下腔)二位二通电磁换向阀6(下位)二位四通电磁换向阀5(左位)邮箱。完成期限和预期进度:(1)毕业设计课题调研阶段:(第12周):课题调研及文献检索、完成英文翻译。 (2)毕业设计开题报告阶段:(第34周):完成开题报告。 (3)毕业设计主要工作阶段:(第512周):完成系统的总体规划。(第56周)绘制其液压系统设计图纸一套、液压缸的设计(包括零件图和装配图)。并画出原理图。(第710周)完成设计说明书的撰写工作。(第1112周) (4)毕业设计答辩阶段:(第1315周)主要参考资料:1A.Broader,A.M.Frieze,E.Shamir,and E.Upfa,Hydraulic Cutter Suction Dreger, in Random Structures & Algorithms5(2000)2杨永刚,等.一种新型起落架拆装车液压控制回路设计J.中国民航大学,2013(01):51533杨华勇,等.水液压技术的研究现状与发展趋势J.浙江大学流体与机电系统国家重点实验室,2013(02):164赵阶林.电子液压技术与工程机械智能化J.临沂大学网络中心,2012(09):71725江灏源.液压系统的节能设计J.昆明理工大学机电工程学院,2013(09):33346赵振江.一种新型的液控自动换向机构设计J.泰州师范高等专科学校机电工程学院,2012(09):33347李楷模,等.液压千斤顶的技术改良J.湖南工业职业技术学院,2011(05):68708上官红喜.一种液压驱动的面条挤压机的设计J.临沂职业技术学院机电系,2012(03):1181199梅彦利,等.一种新型游艺机的液压系统J. 承德石油高等专科学校,2011(05):636510液压系统简明设计手册M. 北京:机械工业出版社,201211何存兴液压传动与气压传动(第二版) M. 武汉:华中科技大学出版社,2000指导教师意见: 签名: 年 月 日开 题 报 告 会 纪 要时 间地 点与会人员姓 名职务(职称)姓 名职务(职称)姓 名职务(职称)会议记录摘要:会议主持人:记 录 人:年 月 日教研室意见教研室主任签名: 年 月 日
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