汽車大梁生產線全液壓鉚接機系統(tǒng)設計【7張CAD圖紙+PDF圖】

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汽車大梁生產線全液壓鉚接機系統(tǒng)設計 畢業(yè)設計說明書 前 言 液壓系統(tǒng)的設計是整機設計的一部分，通常設計液壓系統(tǒng)的步驟的內容大致如下： （1）： 明確設計要求，進行工況分析； （2）： 確定液壓系統(tǒng)的主要性能參數； （3）： 擬訂液壓系統(tǒng)系統(tǒng)圖； （4）： 計算和選擇液壓件； （5）： 估算液壓系統(tǒng)的性能； （6）： 繪制工作圖，編寫技術文件。 明確設計要求，就是明確待設計的液壓系統(tǒng)所要完成的運動和所要滿足的工作性能。具體應明確下列設計要求： （1） 主系統(tǒng)的類型，布置方式，空間位置； （2） 執(zhí)行元件的運動方式，動作循環(huán)及其范圍； （3） 外界負載的大小，性質幾變化范圍，執(zhí)行元件的速度機器變化范圍； （4） 各液壓執(zhí)行元件動作之間的順序，轉換和互鎖要求； （5） 工作性能如速度的平穩(wěn)性，工作的可靠性，裝換精度，停留時間等方面的要求； （6） 液壓系統(tǒng)的工作環(huán)境，如溫度及變化范圍，濕度，震動，沖擊，污染，腐蝕或易燃等。 （7） 其他要求，如液壓裝置的重量，外形尺寸，經濟性等方面的要求。 一、總體設計思路 （1）該鉚接機是汽車大梁鉚接生產線中的鉚接設備，該機由液壓站（包括油箱、電動機、液壓發(fā)生器等）電器控制箱、鉚鉗、鉚接動力液壓缸、懸吊裝置、小車等部分組成。 2）液壓裝置采用液壓站的行式，板式液壓閥裝在一個集成塊的四個側面上，進排油管路布置在集體成塊下面，輸出、回油管路不止在集成塊頂面；增壓器為分離結構。集成塊體兼做增壓器高壓小缸，大缸單獨制作，小缸和大缸同過螺釘連為一體，液壓裝置結構緊湊，裝配維護方便。 3）液壓回路：該液壓系統(tǒng)中采用了三種回路： ①調壓回路，系統(tǒng)中采用了單級調壓回路，在泵1的出口處設置并聯的溢流閥來控制泵出口的最高工作壓力，從而達到系統(tǒng)工作時所需的壓力。 ②設有增加回路，系統(tǒng)采用了但作用增加器的增壓回路，系統(tǒng)選用的低壓油泵，如果只用泵的輸出的最高工作壓力，且無法完成鉚接時所需的高壓工作壓力，如果采用高壓油泵，從工作要求上考慮時，可行的，但是從經濟高度上考慮是不劃算的，所以系統(tǒng)中沒了單作用增加器的增壓回路，以提高鉚接中所需的工作壓力，這樣不管是從工作角度，還是從經濟角度上考慮，都是非常合理的。 ③采用了調速閥的節(jié)流調速回路，由于液壓系統(tǒng)中的流量是不穩(wěn)定，從而導致液壓缸的液壓桿的運動速度也不穩(wěn)定，所以回路中設有調速閥來調速，這樣就確保了鉚接中運動的平穩(wěn)，從而大大提高了鉚接的綜合性能。 二、設計內容及要求 1． 主機功能結構： 全液壓鉚接機系統(tǒng)是汽車大連鉚接生產線中的設備（如圖1），該機由液壓站（包括油箱、電動機、液壓發(fā)生器等）、電氣控制箱、鉚鉗、鉚接動力液壓缸、懸吊裝置、小者等部分組成。該鉚接系統(tǒng)中的動力源是三相異步電機，動執(zhí)行元件是動力液壓缸6，系統(tǒng)中的液壓控制元件都在液壓發(fā)生器4中，通過電氣控制箱2的控制，能實現點動、單行自動和連續(xù)自動。（如圖1-1） 2． 鉚接機系統(tǒng)參數： 已知鉚接機系統(tǒng)工作時軸向鉚壓力Ft=？，往復運動加速，減速的慣性力Fm=550牛，靜摩擦阻力Ffs=1500牛，動摩擦阻力Ffs=800牛，快進快退速度V1==V3=0.2m/s.工作進給時速度V2=0.0015m/s.快進行程L1=0.35 m，工進行程長度L2=0.02m 。由于鉚接機為自動化線的一臺設備。鉚接機的動作順序：快速進給—工作進給—快速退回—停留卸荷。 3、鉚接機的制造及技術經濟性問題 該鉚接機為一般技術改造中自制的專用設備，所以力求結構簡單，投產快，工作可靠，只要零部件能適應普通汽車加工廠的加工能力，配合電氣控制可以實現點動、單行程自動和連續(xù)自動。 三、設計方法與步驟 1、最大負荷的計算： 該系統(tǒng)是用于汽車大梁生產線的液壓鉚接機，經過網上查取資料和圖書館的資料可以得到，汽車大梁鉚釘的直徑為10MM—20MM，因而以最大的直徑來設計該系統(tǒng)來確保系統(tǒng)的工作安全運行。 鉚釘的材料一般選取16Mn,依照機械工程材料和工程力學資料可以得到有關鉚釘的下列參數： 16錳鋼 E / 200~300 V/0.25~0.33 其中 E 為彈性摸量 V 為橫向變形系數 彈性摸量是反映材料抵抗彈性變形能力的指標。 屈服點和抗拉強度反映材料強度的指標。 伸長率和斷面收縮率則反映塑性的指標 國家規(guī)定，取對應于式樣產生0.2‰塑性應變時的應力值為材料的屈服強度。 當材料的應力達到屈服點時就會產生顯著的塑性變形。要使鉚釘能夠鉚合，必須使其發(fā)生塑性變形。才能符合要求。 在鉚接工藝的設計中，鉚接強度是一個主要的設計參數，它關系到鉚接件的牢固度及耐用度，是設計人員必須考慮的問題。就鉚接工藝而言，其破壞主要有以下幾種情況： 設計接工藝時，通常是根據承載情況及具體要求，按照有關專業(yè)的技術規(guī)范或規(guī)程，選出合適的鉚接類型及鉚釘規(guī)格，進行鉚縫的結構設計（如按照鉚縫型式及有關要求布置鉚釘等），然后分析鉚縫受力時可能的破壞形式（上圖）；并進行必要的強度校核。 ??? 現以下圖所示的單排搭接柳縫進行靜強度分析。取圖中寬度等于節(jié)距t（即垂直于受載方向的釘距）的陰影部分進行計算（設邊距e合乎規(guī)范要求，不致出現上圖所示的破壞形式）。 圖：單排搭接鉚縫強度分析簡圖 1)由被聊件的拉伸強度條件得知，允許鉚縫承受的靜載荷為 ????? 2)由鉚件上孔壁的擠壓強度條件得知，被鉚件允許承受的壓力 ??????? 3)由鉚釘的剪切強度條件得知，鉚釘允許承受的橫向載荷 ?? 上列三式中[σ]、[σ]P、[τ]分別為被鉚件的 許用拉伸應力、被鉚件的許用擠壓應力及鉚釘的許用切應力，對一般強固鉚縫可按下表取值； d、t、σ的單位均為 mm，顯然．這段鉚縫允許承受的靜載荷F應取F1、F2、F3中的最小者。武漢瑞威特公司原創(chuàng)文章 許用應力（MPa） 零件材料 說??? 明 Q215 Q235、Q255 被鉚件的許用應力[σ] 200 210 采用沖孔或各被鉚件分開鉆孔而不用樣板時，[σ]、[σ]P降低20%；角鋼單邊鉚接時，各許用應力降低25% 被鉚件的許用擠壓應力[σ]P 400 420 鉚釘的需用切應力[τ] 180 180 查機械工程材料得： =225300（N） 2、工況分析 以動力液壓缸的分析計算為主。表1-2為液壓缸在各工作階段的負載值，其負載圖速度圖與圖如1-2 （ a ） (b) 圖1—2液壓系統(tǒng)執(zhí)行元件的負載和速度圖 1-2液壓缸在各工作階段的負載 工況 負載組成 負載值F/N 推力F/ηm/ N 起動 F=Ffs 1500 1667 加速 F=Ffd+Fm 1350 1500 快進 F=Ffd 800 880 工進 F=Ft+Ffd 233300 256630 快退 F=Ffd 800 880 注：液壓缸的機械效率取ηm=0. 9； 3、液壓缸主要參數的確定 由《液壓傳動與氣壓傳動》表9-1和表9-2可知。鉚接機系統(tǒng)在最大負載約為233300N時宜取P1=28MPa 液壓缸先用單桿式。此時液壓缸無桿腔工作面積A1應為有桿腔工作面積A2的兩倍，那活塞桿直徑d與缸筒直徑D的關系為d=0 .707D。 快進時液壓缸雖作差功連接，但由于油管中有壓降αP存在，有桿腔的壓力必須大于無桿腔，估算時可取αP約等于0 .5MPa?？焱藭r回油腔中是有背壓的，這時P2 亦可按0 .5Pa估算。由工進時的推力計算液壓缸的表面積。 F/ηm= A1 P1 — A2 P2= A1 P1—（ A1/2）P2 故有 A1=(F/ηm)/(P1-P2/2) =92cm D=（4A1/π）1/2=10.83cm d=0.707D=7.65cm 當按GB/T2348—93將這些直徑整成就近標準值時得：D=11CM。d=8CM。由此求得液壓缸兩腔的實際有效面積為 A1=ΠD2/4=314×112/4=95cm2 A2=π(D2-d2)/4=44.8cm 根據題目要求和計算結果總結出動力液壓缸的主要尺寸如下表： 尺 寸 長 度 寬 度 內 徑 外 徑 活 塞 — 60mm — 110mm 活 塞 桿 807mm — — 80mm 油 缸 筒 466mm — 110mm 128.3mm 前缸蓋和后缸蓋等零件尺寸如零件圖和裝配圖所示。 根據上述D與d值，可估算液壓缸在各個工作階段中的壓力流量和功率。 如表1-2,據此繪出工況圖,如圖1-3所示 1-3 汽車大梁生產線全液壓鉚接工況圖 單位：流量Q：m2s-1 （虛線） 功率P：W （細實線） 壓力p：Pa （粗實線） 4、活塞桿直徑的驗算 按強度條件驗算活塞桿的直徑 。 當活塞肛長度l≤10d時，按下式驗算 D≥4P/∏[σ]-1/2 （m） 式子中，P—活塞桿推力（N）； L—活塞桿長度（m） [σ]— 活塞桿材料許用應力； N—安全系數，n≥1.4 該鉚接機中設計的液壓缸回塞桿的長度L大于活塞桿的10d，可以按下面的標準進行驗算： 當L≥10d時，要進行穩(wěn)定性驗算 （1）液壓缸縱彎曲穩(wěn)定性驗算條件為 PA≥nkp 式中，PA---液壓缸穩(wěn)定臨界力，或稱極限力（N）； P---液壓缸最大推力（N） nk---穩(wěn)定性安全系數，取nk=2-4。 5．液壓缸長度及壁厚的確定 （1）液壓缸的長度一般由工作行程長度來穩(wěn)定，但還注意制造工藝性和經濟性，一般應取l′---液壓缸長度，Do---剛體外徑。 1-4動力液壓缸活塞桿結構圖 （2）液壓缸壁厚的計算 （a）薄壁液壓缸 一般，低壓系統(tǒng)用的液壓缸都是薄壁缸，薄壁可用下式計算： σ≥PD/2[σ] 式中，σ—缸壁厚度（m） P—試驗壓力（Pa） 當額定壓力Pn≤16MPA時，Pp=Pn×150/100 當額定壓力Pn＞16MPA時，Pp=Pn×125/100 D---液壓缸內徑（m）； [σ]— 剛體材料的許用應力 σ0—材料抗拉強度 n— 安全系數，一般可取n=5 應當注意，當計算出的液壓缸壁較薄時，要按結構需要適當加厚。 （b）一般高、中壓系統(tǒng)用的液壓缸，起壁厚應按厚壁液壓缸（）計算。即： σ=D/2([σ]+0.4P/[σ]-1.3P)1/2(m) 式中符號意義同前。 6．液壓缸外徑的計算 D0=D+2σ(m) 該鉚接機屬于工程機械，所以可以按照液壓缸的外徑按標準JB1068-67系列或無縫鋼管的尺寸選取，參看表 3—13工程機械標準液壓缸外徑，材料選擇45鋼時，有壓力條件可以選擇崖壓缸的外徑為127毫米。 見液壓設計手冊表3—13。 動力液壓缸缸筒結構圖如圖1—5所示 1—5 動力液壓缸缸筒結構圖 7．液壓缸缸底和缸蓋的計算 液壓缸的缸底和缸蓋，在中低壓系統(tǒng)中一般是根據結構需要進行設計，不進行強度計算的。但在高壓系統(tǒng)，一般都要進行強度計算，該鉚接機屬于高壓系統(tǒng)，所以應該進行強度計算，其計算方法如下： （1）缸底厚度的計算 （a）平面形缸底 當缸底無油孔時： h=0.433D2(P/[σ])1/2 當缸底有油孔時： H=0.433D2｛P X D2/D2-d0[σ]｝1/2｝ 該鉚接機的液壓缸設計的屬于缸底有孔的的型號，所以可以按照 H=0.433D2｛P X D2/D2-d0[σ]｝1/2｝=10（mm） 式中，h---缸底的厚度 D2---缸底止口內徑 P---缸內最大工作壓力 材料許用應力 缸底開口的直徑 （2） 缸蓋厚度的計算 缸蓋厚度根據不同的連接形式，分別按下列方法計算： （a） 整體法蘭缸蓋 H=｛3P(D1-D)/∏D[σ]｝1/2 式中，P---液壓缸缸受力總和 D1---螺釘孔分布圓直徑； D---法蘭根部直徑 σ— 許用應力 （b）螺紋連接缸蓋 H=｛3P（D1-d）/∏(D-d0-2d[σ]｝1/2 式中，D1---螺紋空分布圓直徑； Do---法蘭外徑 D0— 連接螺紋中徑 D— 螺釘孔直徑 符號意義同前 校核螺紋剪切應力和擠壓應力按下式進行 τ=P/∏dcpK≤[σ] 式中，P---螺紋預緊力 Z---螺紋工作圈數 K---螺紋擰緊系數 （c）橢圓行法蘭 H=3Px/b[σ](cm) 式中，P---作用在兩個螺釘上的總拉力 x---B-B斷面彎曲力臂 b---B-B斷面長度 其他符號意義同前 校核A-A斷面彎曲應力可按下式進行： 式中，d1---法蘭內徑 dcp---止口平均直徑 （3）缸蓋連接強度計算 （a）焊接式連接強度計算 采用對焊連接時，強度計算如下 采用角焊連接時，強度計算如下： σ=4P/∏(D-d1)h2≤[σ] 式中，P---液壓缸推力 Do---缸體外徑 D---缸體內徑 焊接效率，一般可取 b---焊角寬度 焊縫材料抗拉許用應力 焊條抗拉強度 安全系數 （b）連接螺栓的強度計算 拉應力：σ=4KP/∏d2Z(X105Pa) 剪應力：τ=K1KPd0/0.2d3Z(X105Pa) 式中 P---液壓缸最大推力 D---液壓港內徑 Do---螺紋直徑 D1---螺紋內徑 Z---螺栓樹木 K---擰緊螺紋系數，一般取K=1.25-1.5 K1---螺紋內摩擦系數，一般取K1=0.12 合成應力 許用應力 螺栓材料屈服極限 安全系數，一般取n=1.2-2.5 該鉚接機采用整體法蘭蓋，其計算結果為 H=｛3P(D1-D)/∏D[σ]｝1/2=5(mm) 動力液壓缸缸筒的結構圖如圖1-5所示 1-6 動力液壓缸前缸蓋結構圖 8、液壓缸進出油口尺寸的確定 液壓缸的進出口尺寸，是根據油管內的平均流速來確定的，要求壓力管內的最大平均流速控制在4-5m/s以內，過大會造成壓力損失劇增，而使回路效率下降，并會引起氣蝕，噪音，振動等，因此油口不宜過小，但是，也要注意到結構上的可能，可以按表液壓設計指導書3-15液壓缸進出油口尺寸查取 當液壓缸內徑在71～112時，法蘭接頭的尺寸取20mm,該設計中的液壓缸內徑為110，所以法蘭接口可以取20mm。 1—后缸蓋 2—活塞 3 —半環(huán) 4——活塞桿 5—缸筒 6—固定套 7—前缸蓋 1-7動力液壓缸缸體結構圖 9、液壓系統(tǒng)分析 1）:液壓回路的選擇 首先選擇調速回路由工況圖(見上圖)得知，這臺鉚接液壓系統(tǒng)的功率是中等功率，鉚模的運動速度較低.工作負載的變化較大可采用進口節(jié)流的調速形式，同時采用增壓器來提高鉚接時所需壓的較高的壓力，這樣可以用中壓液壓泵，避免了采用價格昂貴的高壓液壓泵.由于液壓系統(tǒng)選用了節(jié)流調速的方式，系統(tǒng)中油液循環(huán)必然是開式的分析工況圖可知;在這個液壓系統(tǒng)的工作循環(huán)內，液壓缸交替地要求油源提供低壓大流量和高壓小流量的油液。最大流量與最小流量之比約為70，而快進快退所需的時間比式進所需的時間少得多， 因此從提高系統(tǒng)效率，節(jié)省能量的角度上來看，采用單個定量泵作為油源顯然是不合適的，宜采用雙泵供油系統(tǒng),或采用限壓式變量泵加調速閥組成容積節(jié)流調速系統(tǒng)，但是由于鉚接系統(tǒng)的速度不大，所以選取前者更為合適。 在調速方案確定以后，供油方式,調速方式均已定。本鉚接機快進快退速度較大，為了保證換向平穩(wěn)，且液壓缸在快進時為差動連接，故采用三位五通Y型電液換向閥來實現運動換向，并實現差動連接。 10、壓元件的選擇 1）液壓泵 液壓缸在整在工作循環(huán)中的最大工作壓力為27.0137 MPa，如取進滑動路上的壓力損失為0.8 MPa見《液壓傳動與氣壓傳動》(表9-3)，壓力繼電器的調整壓力應比系最大工作壓力高出0.5 MPa， 則小流量泵的最大壓力應為 PP1=（27.0137＋0.8＋0.5）Mpa=28.3137Mpa 但由于回路設有增加器,所以可以選用中壓液壓泵同樣可以完成鉚接的要求。大流量泵是在快速運動時才向液壓缸輸油的，由工況圖可知,快退時,液壓缸中的工作壓力比快進時大, 如取進油路的壓力損失為0-5 MPa， 則大量的最高工作壓力為 PP2=（1.26＋0.5）Mpa=1.76Mpa 兩個液壓泵應向液壓缸提供的最大流量為0.001m2s-1見工況圖若回路中的泄漏按液壓缸輸入流量的10%估計,則兩個泵的總流量為qp=0.001×(1+10%)=0.0011m3s-1由于溢流閥的最小穩(wěn)定溢流量為3/(60×103) m3s-1工進時輸入法液壓缸的流量 為0.0000143 m3s-1,所以小流量泵的流量規(guī)格最少應為(0.0005+0.0000143)=0.0000643 m3s-1。 根據以上壓力和流量的數值查閱產品目錄，最后確定選取YB-4/25型雙聯葉 片泵。 由于液壓缸在快退時輸入功率最大，如果取雙聯葉片泵的總效率為ηp=0.75,則液壓泵驅動電機所需要的功率為 P=1134/0.75=1512W=1.512KW 根據此數值查閱電機產品目錄,選取功率和額定轉速相近的電機。 選擇三相異步電動機比較適合：型號：Y90L—2 額定功率2.2KW滿載時，轉數：2840r/min 電流：4.74A 效率：82/100率因數：cosa=0.86 堵轉電流/額定電流=0.7 堵轉轉矩/額定轉矩=2.2 2）．液壓泵與電機的聯結 液壓泵與電機之間的聯軸器，一般用簡單型彈性圈柱銷聯軸器或彈性圈柱銷聯軸器，其二者的共同特點是傳替扭轉范圍較大，轉速較高，彈性好，能緩沖扭轉矩急劇變化引起的振動，能補償軸位移，但在使用中應定期檢查彈性圈，發(fā)現其損壞后應定期檢查彈性圈，發(fā)現其損壞后應即使更換。上述兩種聯結軸器中，簡單型彈性圈柱銷聯軸器的結構簡單，裝卸方便，使用壽命較長。故比彈性圈柱銷聯軸器用得多些，應用上述二種聯軸器時，一定要注意彈性圈材料必須用耐油橡膠，聯軸器的特性參數及基本尺寸可參閱〈〈零件手冊〉〉。 安裝聯軸器必須滿足以下要求： （1） 半聯軸器盡量做主動件 （2） 半聯軸器與電機軸配合時采用H7/R6配合，與其他軸端則采用低于H7/R6的配合，否則應驗算輪強度。 （3）最大同爪度偏差不大于0.1，軸線傾斜角不大于40度。 見新編《機械設計手冊》表27—3。 3.）閥類元件及輔助元件 根據液壓系統(tǒng)的工作壓力和通過各個閥類元件和輔助元件的實際流量,可選出這些元件的型號及規(guī)格,如下表 序號 元件名稱 估計通過流量/（L x min-1） 型號 規(guī)格 調節(jié)壓力/MPa 1 雙聯葉片泵 — YB-4/25 6．3MPa 25和4L/min 2 溢流閥 4 Y—10B 6．3MPa 3 順序閥 25 XY—63B 6．3MPa 5 壓力表開關 — K—3B 6．3MPa,3 測點 6 三位五通電磁換向閥 60 35DY—63BYZ 6．3MPa 7 液控單向閥 45 I—63B 6．3MPa 8 二位四通電磁換向閥 30 24DY—315BYZ 31．5MP a SP1 壓力繼電器 — DP1——315B 31．5MP a 8.3 特別說明：增壓器的設計增壓比例為5，大缸的內徑115mm，小缸50mm。其設計過程和動力液壓缸相似，這里就不在重復。 4）油箱 在開式傳動的油路系統(tǒng)中，油箱是必不可少的，它的作用是：貯存油液，凈化油液，使油液的溫度保持在一定的范圍內，以及減少吸油區(qū)油液中氣飽的含量，因此，進行油箱設計時，要考慮油箱的容積，油液在油箱中的冷卻和加熱、油箱內的裝置和防噪音等問題。1.油液溫升驗算 工進在整個工作循環(huán)中所占的時間比例達96%,所以系統(tǒng)發(fā)熱和油液溫升可用工進時的情況來計算 工進時液壓缸的有效功率為 P=p2q2=FV=256630×0.0015=384.945W 這時大流量泵通過順序閥卸荷(卸荷壓力PP1=0.3×106Pa). 小流量泵在高壓(PP1=28.3137MPa)下供油所以兩泵的總輸出功率為 P1=Pp1qp1+Pp2qp2/η=940.9W 由此的液壓系統(tǒng)單位時間的發(fā)熱量為 Q=Pi-P0=940.9-384.945=556W 此鉚接機允許油液升溫T=30可，為拉使溫升不超過允許的T值 可以按下公式計算 油箱的最小容積Vmin Vmin=10-3[(Q/T)3]1/2=0.0798m3 取Vmin=0.080m3 按式子油箱容積經驗公式計算油箱的總容積： V=（2～4）Q 現取V=4Q=4X556=2224L 結構采用開式結構。 5）濾油器 液壓系統(tǒng)總油的過濾精度是以污粒最大粒度為標準的，一般分為四類：粗的，普通的，精的，特精的，非伺服系統(tǒng)要求油的過濾精度與壓力的關系： 伺服系統(tǒng)一般要求 安裝如下 濾油器安裝在液壓泵的吸油管路上，要求濾油器有較大的通油能力和較小的阻力，阻力一般不大與 ，否則吸油不充分，此處的濾油器多用網式或線隙式。 6）：液壓油的選擇 該系統(tǒng)為一般的鉚接傳動所以在環(huán)境溫度為-5度～35度之間時，一般選用20號或30號機械油。冷天用20號機械油，熱天用30號機械油。 必須指出：如果實際所采用的油箱的有效容積V小于Vmin0.0798m3,必須設冷卻器。 11、液壓系統(tǒng)圖。 綜合上述分析和所擬定的方案，將各種回路合理地組合成為該鉚接液壓系統(tǒng)原理圖如圖（2）所示 1-7液壓原理圖 1—過濾器； 2—雙聯葉片泵； 3—單向閥； 4—順序閥：5—溢流閥；6，12—壓力表及其開關： 7—三位五通電磁換向閥； 8—液控單向閥； 9—調速閥；10—二位四通電磁換向閥 ； 11—增壓器； 13—動力液壓缸； SP1，SP2—壓力繼電器 四：液壓系統(tǒng)及工作原理 該鉚接系統(tǒng)原理圖如圖1所示,該系統(tǒng)的執(zhí)行器為動液壓缸13,油源為雙聯葉片泵2,泵的最高工作壓力表油溢流閥5設定,并通過壓力表及開關6顯示;缸13的運動方向由三位五通電磁換向閥7控制,其中位用于液壓泵的卸荷;二位四通電磁換向閥10控制增壓器11的往復動作,向動力液壓缸提供擠壓力所需的高壓油;中壓壓力繼電器SP1用控制工作循環(huán)中快速進給與工作進給的轉換;高壓壓力繼電器SP2用于控制工作循環(huán)中工作進給,快速退回的轉換;液控單向閥8用于高低壓的隔離;壓力繼電器由系統(tǒng)按負載轉化為壓力,發(fā)出電信號,通過電控系統(tǒng)中兩次時間繼電器控制電磁鐵的通斷電,從而控制動力液壓缸和工況的持續(xù)時間. 五：系統(tǒng)的動作原理如下 當電磁鐵1YA通電時,換向閥7切換到左位,液壓泵2的壓力油徑換向閥7,液控單向閥8進入動力缸13的無桿腔,活塞桿帶動工作機構(鉚模)快速進給,當接觸工件時,系統(tǒng)壓力開始升高,液控單向閥8關閉,壓力升高至壓力繼電器S P1的設定值時,S P1發(fā)信,使電磁鐵3YA通電,換向閥10切換至右位,液壓泵的低壓油徑閥7和閥10進入增壓器11的左腔,推動增力活塞右行,右腔的高壓油進入動缸13的無桿腔,腔13轉為工作進給,對工件進行擠壓鉚接,隨著擠壓過程的進行,高壓管路的壓力繼續(xù)升高,當壓力升高至高壓壓力繼電器SP2的設定時, SP2發(fā)出信號,使電磁鐵1YA,3YA斷電,同時電磁鐵2YA通電,換向閥7切換至右位,閥10復至左位,液壓泵的壓力油徑閥7進入缸13的有桿腔同時早通液控單向閥8,缸13快速退回,其無桿腔的油液部分進入增壓器11小腔推動增壓活塞向左復位,部分經閥8和閥7排回油箱.鉚接機等待或停止工作時,所有電磁鐵斷電,換向閥7復至中位,液壓泵卸荷,一個工作循環(huán)結束液壓系統(tǒng)的電鐵動作順序見下表 表電磁鐵動作順序 動作 1YA 2YA 3YA S P1 S P2 快速進給 + 工作進給 + + + 快速退回 + 停留卸荷 六、技術特點 1） 該鉚接機采用了液壓傳動電氣控制，鉚接力大、功效高、噪聲低、振動小、作業(yè)安全、減輕了工人勞動輕度。 2） 鉚接機的液壓系統(tǒng)采用了液壓增壓技術，用中壓液壓泵和增壓器即可獲得擠壓所需的較高工作壓力，方便了壓模更換和自動控制。 3） 鉚接壓模裝在動力液壓缸的活塞桿端部，缸筒設有可手持的滾花中空手柄（內裝電磁閥按鈕），方便了壓模更換和自動控制。 4） 液壓裝置采用液壓站結構形式，板式液壓閥裝在一個集成塊的四個側面上，進排油管路布置在集成塊下面，輸出、回油管路布置在集成塊頂面；增壓器為分離結構，集成塊體兼作增壓器高壓小缸，大缸單獨制作，小缸和大缸通過螺釘連為一體。液壓裝置結構緊湊、整齊美觀、裝配維護方便。 動力液壓缸及鉚模的結構圖與下： 1 —后缸蓋 2—密封圈 3—活塞 4—活塞桿 5— 雙頭螺柱 6—缸筒7—前缸蓋 8—上鉚模 9—弓臂 1-8動力液壓缸及鉚模的結構圖 七、技術參數 項 目 參數 單位 主機 鉚釘材質 16Mn 鉚釘最大直徑 13（冷鉚） ㎜ 20（熱鉚） 公稱鉚接力 315 kN 鉚接速度 15～20 次/min 液壓系統(tǒng) 液壓泵壓力 6.3 MPa 增壓后最高壓力 31.5 增壓器 設計增壓比 5 大缸內徑 115 ㎜ 小缸內徑 50 油箱容積 2000，2500任選 L 八、.設 計 特 色 1 該設計中采用了液壓增壓技術,用中壓液壓泵和增壓器即可獲得擠壓所需要較高工作壓力,避免了采用價格昂貴的高壓泵。 2 液壓裝置采用液壓站的行式，板式液壓閥裝在一個集成塊的四個側面上，進排油管路布置在集體成塊下面，輸出、回油管路不止在集成塊頂面；增壓器為分離結構。集成塊體兼做增壓器高壓小缸，大缸單獨制作，小缸和大缸同過螺釘連為一體，液壓裝置結構緊湊，裝配維護方便。 九、設 計 體 會 ??大學的生活也許將要以此作為一個結束了，但大學結束了，我們的精神不能結束，我們追求我們事業(yè)的雄心壯志永遠也不能結束。大學給了我一個追求輝煌的夢想。而我就在這個夢想下努力地朝著她飛翔！ ????? 畢業(yè)設計完全是出于我們自己的選擇，我們要好好地感謝學院給了我們這個自由，雖然用這個自由卻沒有換來相應的成功，但我們自己切身去做了我們希望做的事情，并給我們以后將要走的路作了必要的鋪墊，對我們來說，這已經是成功在向我們招手了。 ????? 這個項目到目前為止仍沒有做完，也許以后將會沒有機會進行下去了，但她曾經給我們那么深的希望，讓我們值得去回味以前為了這個所做的一切努力。 ????? 所有這三個月的心血都在這幾十頁紙上，我希望在這幾十頁紙上，書寫了我一個完整的大學和我那美好的青春時光！書寫了這樣一個結束，同時也書寫了另外的一個開始！ 總結： 畢業(yè)設計是對我們每個學生在校三年來所學知識，包括理論與生產實踐所進行的一次綜合性考察，也為畢業(yè)答辯提供依據，培養(yǎng)我們運用知識解決問題的能力，開拓學生的思路，鍛煉學生主動查閱資料的能力，學生的電腦繪圖能力，對每個學生進入社會之前進行了一次實踐能力的大檢測。 　　 在本次設計過程中，得到了教授的耐心細致的指導，對我畢業(yè)設計的如期完成和以后工作中設計思態(tài)的形成起了非常重要的作用，在此表示衷心的謝意。 由于時間倉促，加之本人水平有限，設計中難免缺點和錯誤，敬請批評指正。 十、參考文獻 1. 張鐵華 何存興 主編。液壓傳動與氣壓傳動。第二版。 武漢：華中科技大學出版社，2000 2. 高等工程?？茖W校機制工藝及液壓教學研究會液壓組編。液壓傳動設計指導書。湖北：華中工學院出版社，1987 3. 張利平 主編。 現代液壓技術應用220例。北京：化學工業(yè)出版社，2004.8 4. 王占林 主編。 近代液壓控制。北京：機械工業(yè)出版社，1997.8 5. 董偉 劉樹道 。機床與液壓，2003.5：113 6. 高等工程專科學校機制及液壓教學研究會液壓組編。液壓傳動課程設計指導書1985.1 7. 蔡春源 主編。新編機械設計手冊。遼寧：遼寧科學技術出版社，1993.7 標記示例： 公稱直徑d=6mm，公稱長度l=30mm，材料為ML2， 不經表面處理的平錐頭鉚釘： 鉚釘 GB/T868—1986—6×30?(mm)?? 標記示例： 公稱直徑d=5mm，公稱長度l=30mm，材料為ML2，不經表面處理的沉頭鉚釘： 鉚釘GB/T869—1986—5×30mm 21