0022-腳踏式液壓拆卸壓力機設(shè)計【優(yōu)秀含6張CAD圖+說明書+文獻翻譯 +文獻綜述】

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介紹在木制家具的工業(yè)制造中，CAD/CAM系統(tǒng)和數(shù)控技術(shù)被廣泛應用，從而使得設(shè)計到機械加工是非常合理的。然而，在機器加工之后的拋光幾乎不可能實現(xiàn)自動化。因為它需要精細和靈巧的技術(shù)以便不影響表面質(zhì)量。到目前為止，一些拋光機在木制方面的發(fā)展。舉例來說，寬帶拋光機（如圖2）適合邊表面的拋光。然而，這些傳統(tǒng)的機器不能應用于型式多樣的彎曲表面。因此在木制家具的制造業(yè)中CAD/CAM系統(tǒng)和數(shù)控技術(shù)被廣泛應用。從而使的設(shè)計和加工成為可能。然而，拋光過程后的加工很難實現(xiàn)自動化。因為它需要精細和靈活的技術(shù)，才能加工出完美的表面質(zhì)量。到現(xiàn)在為止才研究出少許用于木制的拋光機。例如：寬帶拋光機如圖所示是用于平面的拋光。型面拋光機（如圖2所示）適合邊緣周圍拋光。然而這些傳統(tǒng)的拋光機不能用于自由曲面型狀的工件。因此，我們必須依靠不僅可進行適當力量控制，而且能用于拋光復雜曲面雙軌道和單軌道拋光工具（如圖4所示）。有經(jīng)驗的工人通過空氣驅(qū)動器將其使用的得心應手。為了獲得更好的表面質(zhì)量。雙向拋光機需要進行回轉(zhuǎn)和非圓周運動。可以臆測出這樣的工具會發(fā)出刺耳的噪聲、震動和灰塵。最嚴重的問題是，在這種惡劣環(huán)境下完成拋光是非常為難技術(shù)工人的。正是這個原因，在家具制造業(yè)中，研究一種可以部分取代技術(shù)熟練工人工作的拋光機是有必要的。工業(yè)機器人已經(jīng)取得顯著發(fā)展。如涂漆、焊接、搬運等。要完成這些工作，重要的是對機器人手臂上端位置的準確控制。當機器人運用于拋光、去毛刺或磨削任務時，利用少許力控制會不可避免的出現(xiàn)對物體的損壞。舉例來說。拋光機械手和噴圖機械手在15中被呈現(xiàn)。自動化機器人的修邊和磨削在610被介紹。兩個具有代表性的控制方法被提出，它們是阻抗控制11和混合位置/力量控制12。在為機械手減少或吸收沖擊力方面，阻抗控制是最有效的的控制法之一。其優(yōu)點在于它能控制機械阻抗、慣性等。阻抗控制沒有力量控制模態(tài)和位置控制模態(tài)，但它是力量和速度組合的最終效應。在另一方面，混合位置/力量控制方法同時控制機械手的位置和力量。然而，六個制約因素包括三個自由度位置和三個自由度力量不能同時達到最佳。為了避免干擾力控系統(tǒng)和位控系統(tǒng)，力量控制模態(tài)或位置控制模態(tài)在每個方向上事先被選定。表面跟蹤控制是工業(yè)機械手的基本方法。一般有兩種控制方案，一種是機械手臂頂端的定位/定向控制。另一種是使其穩(wěn)定的保持在工件表面的曲線上的力量控制。應該指出的是如果工件表面幾何信息未知，那么，在工件表面加工的速度就很難有所提高。為使其緊貼表面進給速度必須取較小值。此外，在保持沿預定軌跡工作的同時難以控制拋光機械手的方向。筆者曾進行有關(guān)方面的研究。就力量控制來說，阻抗控模型來調(diào)整拋光工具和工件表面的距離。在15中，模擬環(huán)境模型能模擬出環(huán)境的剛度。其結(jié)果通過了模型PUMA560機械的驗證。在測量時，重力補償器可以消除刀具重量對測量結(jié)果的影響。在17中，關(guān)于刀具定位和定向控制，它更進一步考慮如何為工業(yè)機器人實現(xiàn)非示教運動。在18的陳述中，CL數(shù)據(jù)被用來處理新的有關(guān)拋光參數(shù)的擬定。 在文中，機器人拋光工具系統(tǒng)被集成用于具有自由型態(tài)家具的設(shè)計。其拋光系統(tǒng)提供了實際的表面跟著控制，使工業(yè)機器人不僅在的迪卡爾空間通過了以個理想的阻抗模型調(diào)整機械手臂，而且使其沿著正確的方向運動的同時跟隨表面接觸。該拋光力大小是根據(jù)連接產(chǎn)生的力和摩擦力來設(shè)定的。本文還陳述了如何將拋光系統(tǒng)應用到?jīng)]有復雜示教程序的木制工藝品中的制作中。從一些拋光試驗效果可知拋光機器人使用跟蹤控制系統(tǒng)是可行的。2. 拋光系統(tǒng)最近，開放式建筑工業(yè)機器人是根據(jù)使用者的各種不同需要在改進。工業(yè)機器人有一個開放的基于windows和linux系統(tǒng)的編程接口。這樣我們可以試著編寫一些用于伺服控制的新程序。例如力量控制程序，柔性控制程序等。六自由度工業(yè)機器人如圖5所示：FS20是由日本川崎重工業(yè)提供的控制器。該機器人系統(tǒng)開發(fā)了用于工業(yè)，其頂端有一個高靈敏度力量傳感器。拋光刀具經(jīng)以個力量感應器后可以很容易附于機器人手臂的頂端。光纖電纜將一個人計算機和服務器連接?；赑C的控制器提供了幾個windows API（應用編程接口）的功能。例如伺服控制角度、正傳、反轉(zhuǎn)等。舉例來說利用這些API函數(shù)可以很容易且安全的對位置和方向進行控制。在下一節(jié)，表面跟蹤控制器在一個裝有windows API 函數(shù)的自動拋光機中變?yōu)楝F(xiàn)實。3. 拋光機器的表面跟蹤控制系統(tǒng)表面跟蹤系統(tǒng)有兩個主要特點：一是這既不是傳統(tǒng)復雜的教學工作也沒有處理（CL 數(shù)據(jù)到NC 數(shù)據(jù)）的要求。另一種是同時對作用在自由形態(tài)彎曲表面刀具上的力、刀具位置、定位方向的控制。4. 實驗結(jié)果 在本節(jié)中，利用模擬機器拋光機給出的試驗結(jié)果的結(jié)果。軌道拋光工具被熟練的工人廣泛用于工件彎曲表面的打磨?；谲壍赖膾伖夤ぞ吣苓\行各種奇異的運動。這就原于軌道拋光機不僅是個強大的打磨工具，而且磨出的表面質(zhì)量好、擦傷少。在這個試驗中，軌道拋光工具被選擇而且在經(jīng)由一個力量傳感器被安裝在機械手手臂頂端。基本尺寸長、寬、高 75cm110cm4cm那拋光工具重800g ,在拋光一個工件時，墊圈與磨砂低附著表面。圖12一個數(shù)據(jù)加工的工件表面，這里一個有代表性常規(guī)拋光機不能加工的形狀。其表面的拋光數(shù)據(jù)進給量值設(shè)為3mm，該工件拋光前如圖12所示，其每次進給量設(shè)值不大于1mm。首先機械手去除了其頂端使用的粗糙砂光紙#80，然后采用磨砂紙將其磨到一個中等粗糙#220，最后磨到#400，補償直徑和紙被切割到65mm大大的超過用于數(shù)控加工過程中的球頭銑刀直徑（17mm）。因此，我精選進給量15mm.更新了CL數(shù)據(jù)的拋光機如圖9所示而且替換了如圖10所示控制器的CL數(shù)。切割偏移量被設(shè)為15mm的小值，以便防止工藝品的邊緣過度打磨。表1顯示了其他打磨條件和表面跟蹤控制的參數(shù)如圖10.這些數(shù)值的作用是用來發(fā)現(xiàn)錯誤的。如圖13所示工作時的拋光機。拋光力大小控制如圖14所示。靈敏的空氣類型的工具會產(chǎn)生巨大的噪聲和振動。力量控制系統(tǒng)有工業(yè)機器手，力量感應器，空氣驅(qū)動器和木制的材料。因為這樣的工作環(huán)境拋光力大小會變和振動，這就是為什么拋光往往會有毛刺和噪聲。而且，其加工出來的表面質(zhì)量遠遠高于技工加工出來的質(zhì)量。雖然它是如此困難和難以同技工保持同樣的拋光力大小、工具位置和定位方向。但機器拋光機可以完成更加精細任務。另一拋光機加工木制桌如圖15所示。觸摸感覺無論是手指還是手掌均令人非常滿意。一點等高線的跡象都沒有，以及邊緣周圍沒有過度的打磨，表面上沒有凸起。此外，我們還用觸筆儀器進行測量，使得加工出來的表面粗糙度（Ra）和最大高度（Ry）的算術(shù)平均值在1mm至3mm以內(nèi)。拋光機器人加工的新款家具如圖16、17所示。從實驗的結(jié)果我們可以確定。機器拋光系統(tǒng)可以完成對木制工藝品的彎曲表面加工。5. 結(jié)論與將來的工作這份文件涉及的機器人拋光系統(tǒng)用于家具工藝品的美觀設(shè)計和自由曲面造型。該系統(tǒng)已經(jīng)開發(fā)且用于工業(yè)機器人。這樣的系統(tǒng)有一個開放的控制器。系統(tǒng)有兩個新特點：一個是這種表面跟蹤控制器在控制拋光力大小的同時還可以控制位置和定位方向。另一個是根本不需要傳統(tǒng)復雜的示教運動?；诠I(yè)機器的常規(guī)拋光系統(tǒng)理想軌跡的位置和定位方向控制是通過復雜示教運動所獲得的。在這種情況下，操作員必學輸入大量的沿著物體表面運動的數(shù)據(jù)，不過拋光系統(tǒng)的三維CAD/CAM可以直接模擬出所需要的CL數(shù)據(jù)，從而使得該示教運動得以省略。通過實驗可知，那附于拋光機械手臂頂端的刀具可以平滑的跟隨彎曲表面移動。在接觸的同時且能保持一定的拋光力和正確的方向。也有人表明，該系統(tǒng)完成的彎曲表面不僅質(zhì)量好而且造型非常美。打磨的條件、控制的進給量、所選砂紙的表面質(zhì)量等工藝參數(shù)在此文中以表述。 然而若將機械手拋光系統(tǒng)用于其它不同材料，其參數(shù)值需要重新設(shè)定。因為那理想?yún)?shù)的選定在很大程度上往往于木制材料有關(guān)。將來我們的計劃是整理木質(zhì)材料于理想?yún)?shù)對應的數(shù)據(jù)庫。目前，我們的計劃是整理木制材料于理想?yún)?shù)對應的數(shù)據(jù)庫。那參數(shù)的調(diào)整應與物種內(nèi)部變化的方向保持一致。 腳踏式液壓拆卸壓力機設(shè)計摘 要本次設(shè)計是行程為100mm、公稱壓力1000kg左右的腳踏式液壓拆卸壓力機的設(shè)計。該設(shè)計主要用于一些要求精度高的零部件（如軸承）拆裝，以及導磁塊的加工工藝。壓力機采用液壓驅(qū)動系統(tǒng)，通過動力液壓缸和驅(qū)動液壓缸來完成軸承的拆卸、組裝。壓油裝置液壓缸II和油箱通過單向閥、油管連接產(chǎn)生壓力油。為完成液壓缸I能夠上下運動，我們選擇了二位四通的手動換向閥來改變油路，實現(xiàn)液壓缸I的工進、工退。腳踏式液壓拆卸壓力機壓油裝置液壓缸II、油箱、單向閥采用整體式結(jié)構(gòu)，以簡化壓力機的設(shè)計。壓力機的腳踏裝置根據(jù)杠桿原理，以最省力原則確定其結(jié)構(gòu)及尺寸。關(guān)鍵字： 單向閥，換向閥，液壓系統(tǒng)，杠桿原理The design of remove press machine AbstractThis design is the trip to 100mm, nominal pressure1000kg around the pedal type hydraulic dismounting press design. The design is mainly used in some high precision parts ( such as bearings ) disassembly and assembly, and the magnetic block processing technology. The press adopts hydraulic driving system, through the power of hydraulic cylinder and driving the hydraulic cylinder to complete the disassembly of the bearing, assembly. Pressure oil device hydraulic cylinder II and the fuel tank through the one-way valve, pipe connected to generate pressure oil. For the completion of the hydraulic cylinder I can move up and down, we selected two position four way manual reversing valve to change the oil, hydraulic cylinder I feed, industrial annealing. Dismounting press pressure oil device hydraulic cylinder II, fuel tank, a one-way valve adopts an integral structure, in order to simplify the design of press. Press the pedal device according to the lever principle, the principle of least effort to determine its structure and dimensionsKeywords: Check valve ，Reversing valve，Hydraulic system，Lever principle目錄1 緒 論11.1液壓技術(shù)的發(fā)展史11.2目前情況及發(fā)展趨勢22 總體方案設(shè)計52.1 初選系統(tǒng)工作壓力52.2 液壓缸材料的選擇62.2.1缸體材料62.2.2 缸蓋材料62.3 活塞材料62.4 活塞桿材料72.5 活塞桿的導向、密封和防塵73 液壓缸的尺寸設(shè)計73.1液壓缸I的設(shè)計83.1.1液壓缸類型的選擇83.1.2液壓缸主要幾何尺寸的計算83.1.3液壓缸結(jié)構(gòu)參數(shù)的計算103.1.4液壓缸I結(jié)構(gòu)及工藝設(shè)計123.1.5 液壓缸活塞桿設(shè)計133.1.6 活塞結(jié)構(gòu)153.2 液壓缸的設(shè)計153.2.1液壓缸類型的選擇163.2.2液壓缸主要幾何尺寸的計算163.2.3小液壓缸結(jié)構(gòu)參數(shù)的計算173.2.4小液壓缸結(jié)構(gòu)及工藝設(shè)計204 液壓控制閥214.1 方向控制閥214.2單向閥結(jié)構(gòu)214.3 換向閥225 油箱設(shè)計245.1 油箱設(shè)計要點245.2 油箱容量設(shè)計246 管路256.1 管子內(nèi)徑計算256.2 管接頭257 液壓油的選用26結(jié) 論27致 謝28參考文獻29畢業(yè)設(shè)計(文獻綜述) 第 8 頁 液壓壓力機摘 要 液壓機由主機及控制機構(gòu)兩大部分組成。液壓機主機部分包括液壓缸、 橫梁、立柱及充液裝置等。動力機構(gòu)由油箱、高壓泵、控制系統(tǒng)、壓力閥、方向閥等組成。液壓機采用 PLC 控制系統(tǒng)，通過泵和油缸及各種液壓閥實現(xiàn) 能量的轉(zhuǎn)換，調(diào)節(jié)和輸送，完成各種工藝動作的循環(huán)。該系列液壓機具有獨立的 動力機構(gòu)和電氣系統(tǒng)，并采用按鈕集中控制，可實現(xiàn)手動和自動兩種操作方式。 該液壓機結(jié)構(gòu)緊湊，動作靈敏可靠，速度快，能耗小，噪音低，壓力和行程 可在規(guī)定的范圍內(nèi)任意調(diào)節(jié)，操作簡單。在本設(shè)計中，通過查閱大量文獻資料， 設(shè)計了液壓缸的尺寸，擬訂了液壓原理圖。按壓力和流量的大小選擇了液壓泵， 電動機，控制閥，過濾器等液壓元件和輔助元件。關(guān)鍵詞： 液壓壓力機，液壓系統(tǒng)，工作原理 1概述液壓機是制品成型生產(chǎn)中應用最廣的設(shè)備之一，也是理想的成型工藝設(shè)備，特別是當液壓機系統(tǒng)實現(xiàn)具有對壓力、行程、速度單獨調(diào)整功能后，不僅能實現(xiàn)對復雜工件以及不對稱工件的加工，而且，廢品率非常低，與機械加工系統(tǒng)相比，有極大的優(yōu)越性。近年來，隨著微電子技術(shù)、液壓技術(shù)等的發(fā)展，液壓機有了更進一步的發(fā)展，其高技術(shù)含量增多，眾多機型已采用CNC或PC機來控制，提高了產(chǎn)品加工質(zhì)量和生產(chǎn)率。液壓機主缸是液壓機的主要工作部件，液壓機主缸的性能直接影響著液壓機整體工藝水平。通過細致的分析及理論研究解決易損部分設(shè)計結(jié)構(gòu)中存在的問題，可以使液壓缸整體上達到工藝強度要求，提高液壓缸應用的工藝水準及使用壽命。所以對液壓機主缸進行細致嚴謹?shù)脑O(shè)計計算對對液壓機的設(shè)計生產(chǎn)有著至關(guān)重要的作用。四柱式液壓機是最為常見、應用最廣泛的液壓 機，機身由上梁、下梁和四條立柱組成， 主缸安裝在 上梁內(nèi)， 活動橫梁與主缸的活塞聯(lián)接成一體。 活動橫 梁以立柱為導向上下運動， 可實現(xiàn) “主缸快速下行 慢速下行壓制主缸上行，下缸上行退料上行結(jié) 束， 自動停機” 的工作循環(huán)。 設(shè)置有空載快速、 慢速靠 模及工作拉伸兩種速度，還設(shè)有液壓壓邊機構(gòu)和退 料機構(gòu)， 適用于可塑性材料的壓制工藝， 特別適用于 薄板拉深、 翻邊等工藝， 也可用于金屬零件的冷擠壓 能耗低、 操作方便、 工作平 工藝。具有工作效率高、 穩(wěn)、 安全等特點。1.1液壓機工作性質(zhì)液壓機所用的工作介質(zhì)的作用不僅是傳遞壓強，而且保證機器工作部件工作靈敏、可靠、壽命長和泄漏少。液壓機對工作介質(zhì)的基本要求是：有適宜的流動性和低的可壓縮性，以提高傳動的效率；能防銹蝕；有好的潤滑性能；易于密封；性能穩(wěn)定，長期工作而不變質(zhì)。液壓機最初用水作為工作介質(zhì)，以后改用在水中加入少量乳化油而成的乳化液，以增加潤滑性和減少銹蝕。19世紀后期出現(xiàn)了以礦物油為工作介質(zhì)的油壓機。油有良好的潤滑性、防腐蝕性和適度的粘性，有利于改善液壓機的性能。20世紀下半葉出現(xiàn)了新型的水基乳化液，其乳化形態(tài)是“油包水”，而不是原來的“水包油”。“油包水”乳化液的外相為油，它的潤滑性和防蝕性接近油，且含油量很少，不易燃燒。但水基乳化液價格較貴，限制了它的推廣。1.的高于30度時，可用N46/GB3141。工作用油推薦采用32號、46號抗磨液壓油，使用油溫在1560攝氏度范圍內(nèi)。2油液業(yè)進行嚴格過濾后才允許加入油箱。3工作油液每一年更換一次，其中第一次更換時間不應超過三個月；4滑塊應經(jīng)常注潤滑油，立柱外表露面應經(jīng)常保持清潔，每次工作前應先噴注機油。5在公稱壓力500T下集中載荷最大允許偏心40mm。偏心過大易使立柱拉傷或出現(xiàn)其它不良現(xiàn)象。6每半年校正檢查一次壓力表；7機器較長期停用，應將各加廠表面擦洗干凈并涂以防銹油。1.2液壓機的特點優(yōu)點及用途液壓機是制品成型生產(chǎn)中應用最廣的設(shè)備之一。目前，液壓機的最大標稱壓力已達750MN，用于金屬的模鍛成型。隨著金屬壓制和拉伸制品的需求逐年增高，對產(chǎn)品品種的要求也日益增多；另一方面，產(chǎn)品的生產(chǎn)批量也逐漸縮小。為與中小批量生產(chǎn)相適應，需要能快速調(diào)整的加工設(shè)備，這使液壓機成為理想的成型工藝設(shè)備，特別是當液壓機系統(tǒng)實現(xiàn)具有對壓力、行程、速度單獨調(diào)整功能后，不僅能實現(xiàn)對復雜工件以及不對稱工件的加工，而且，廢品率非常低，與機械加工系統(tǒng)相比，有極大的優(yōu)越性。近年來，隨著微電子技術(shù)、液壓技術(shù)等的發(fā)展，液壓機有了更進一步的發(fā)展，其高技術(shù)含量增多，眾多機型已采用CNC或PC機來控制，提高了產(chǎn)品加工質(zhì)量和生產(chǎn)率1。液壓機有以下幾個優(yōu)點：1）液壓機最大的特點是容易獲得最大的壓力。在鍛造過程中鍛錘是靠沖擊力打擊鍛件，因而會產(chǎn)生較強的振動。為了提高打擊效率和減輕振動，需要有很大的砧座和良好的地基，因而鍛錘不可能造得很大。曲柄壓力機是靠曲柄連桿機構(gòu)傳遞能量，由于受到曲柄連桿機構(gòu)強度的限制，一般只制造到100MN以下。液壓機利用靜壓力工作，不需要大的砧座和監(jiān)視的地基。由于采用了液壓傳動，其動力設(shè)備可以與主機分開，可以適當加大柱塞的直徑或采用多缸聯(lián)合工作的方式來獲得更大的工作壓力。目前大型液壓機均已造到100MN以上。2）得更大的工作行程，并可在全行程的任意位置施加最大的工作壓力；在工作行程的任意位置都可以回程。機械傳動的曲柄壓力機的滑塊行程是不變的，并且只能在滑塊下止點前較小的行程內(nèi)產(chǎn)生標稱壓力。而且必須在下止點后才能回程，如果過載將會發(fā)生悶車現(xiàn)象，導致?lián)p壞。液壓機則與其相反，所以液壓機對要求工作行程較長而且變形均勻的工藝（如拉伸、積壓等）十分適應。3）更大的工作空間。液壓機本體沒有龐大的機械傳動機構(gòu)，其液壓缸可根據(jù)操作的要求來布置，因而可以容易地獲得較大的工作空間。4）作壓力可以調(diào)整，可以實現(xiàn)保壓，并可防止過載。例如，有三個缸的液壓機可以很容易地獲得三級不同的工作壓力。將高壓液體通入中間工作缸得到第一級壓力；通入兩側(cè)工作缸得到第二級壓力；3個工作缸同時通入高壓液體就得到第三級壓力。液壓機可以作長時間的保壓。液壓系統(tǒng)有調(diào)壓裝置，可以根據(jù)要求來調(diào)整液體的壓力。他的安全裝置，能可靠地防止過載。5）調(diào)速方便。通過調(diào)整通入工作缸液體的流量，可以實現(xiàn)各種行程速度。例如，實現(xiàn)空程下降和回程時高速，工作行程時慢速，而且這種調(diào)速是無級的。6）液壓機結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。液壓機的本體結(jié)構(gòu)很簡單，而且容易制造。特別是中、小型的液壓機，由于液壓元件的標準化、系列化和通用化程度的提高，使其設(shè)計與制造更為簡便，成本降低。液壓機還易于實現(xiàn)自動控制和遙控。7）液壓機工作平穩(wěn)。碰撞、振動和噪聲都較小，有利于改善工人的勞動強度和工作條件。8）液壓機的動力傳動為柔性傳動，較機械加工復雜的傳動系統(tǒng)簡單，可避免機械過載的情況。9）液壓機基本的動作方式有三種：單動、雙動、三動。但其拉伸過程中只有單一的直線驅(qū)動力，是加工系統(tǒng)有較長的使用壽命和較高的工件成品率。除了以上優(yōu)點外液壓機還有一些缺點，比如：1）液壓機采用液壓油為工作介質(zhì)，因而對液壓元件的精度要求和密封條件要求較高。另外，不可避免的泄露會帶來環(huán)境的污染。2）液壓機的工作速度較其他設(shè)備低。由于液體流動時會產(chǎn)生較大的阻力損失，當液壓機高速運動時，這種損失就更為明顯。所以液壓機的最高工作速度受到限制。由于液壓機具有以上特點，因此得到了廣泛的應用。除了大型的鍛件的鍛造、拉伸、剪切、擠壓等工序外，還應用于塑料壓型、層壓板、粉末冶金、廢金屬處理、棉花打包等工序。用途該液壓機適用于可塑性材料的壓制工藝。如粉末制品成型、塑料制品成型、冷（熱）擠壓金屬成型、薄板拉伸以及橫壓、彎壓、翻透、校正等工藝。四柱液壓機具有獨立的動力機構(gòu)和電器系統(tǒng)，采用按鈕集中控制，可實現(xiàn)調(diào)整、手動及半自動三種操作方式。1.3液壓機系統(tǒng)設(shè)計四柱式萬能液壓機適用于各種可塑性材料的壓制 , 如沖壓,彎曲,翻邊,薄板拉伸等.其工作過程如下 : 上液壓缸驅(qū)動上滑塊 , 實現(xiàn) 快速下行 慢速加壓 保壓延時 釋壓換向 快速返回 原位停止 的動作 循環(huán) ; 下液壓缸驅(qū)動下滑塊 , 實現(xiàn) 向上頂出 停留 向下退回 原位停止 的動作循環(huán) .制定系統(tǒng)方案：( 1 ) 執(zhí)行機構(gòu)的確定，液壓機動作機構(gòu) ，分為上液壓缸和下液壓缸即頂出缸兩部分 , 均為直線 往復運動 , 所以采用單活塞桿雙作用液壓缸直接驅(qū) 動. ( 2 ) 液壓缸的動作回路 .上液壓缸要實現(xiàn)快速 下降 ,慢速下行 ,保壓延時 ,釋壓換向 ,快速返回 , 原位停止的動作 ; 下液壓缸要實現(xiàn)向上頂出 ,停留 , 向下退回 ,原位停止的動作 .其運動方向由電液換向 閥直接控制 , 快速運動時需要有較大流量供給 .慢速 運動時只需要小流量供給即可 . ( 3 ) 上液壓缸的動作回路 .在上液壓缸快速返 回時 , 為了使液壓機動作平穩(wěn) , 不會在換向時產(chǎn)生沖 擊和噪聲 , 采用釋壓閥對液壓缸上腔進行釋壓 .( 4 ) 安全措施 .為了保證對上缸和下缸進行過 載保護 , 特分別加了安全閥 .( 5 ) 液壓源的選擇 .該系統(tǒng)采用泵作為液壓源 .2.液壓機的發(fā)展液壓技術(shù)是實現(xiàn)現(xiàn)代化穿動與控制的關(guān)鍵技術(shù)之一，世界各國對液壓工業(yè)的發(fā)展都給予很大重視。世界液壓元件的總銷售額為350億美元。據(jù)統(tǒng)計，世界各主要國家液壓工業(yè)銷售額占機械工業(yè)產(chǎn)值的2%3.5%，而我國只占1%左右，這充分說明我國液壓技術(shù)使用率較低，努力擴大其應用領(lǐng)域，將有廣闊的發(fā)展前景1。液壓氣動技術(shù)具有獨特的優(yōu)點，如:液壓技術(shù)具有功率重量比大，體積小，頻響高，壓力、流量可控性好，可柔性傳送動力，易實現(xiàn)直線運動等優(yōu)點；氣動傳動具有節(jié)能、無污染、低成本、安全可靠、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點，并易與微電子、電氣技術(shù)相結(jié)合，形成自動控制系統(tǒng)。因此，液壓氣動技術(shù)廣泛用于國民經(jīng)濟各部門。但是近年來，液壓氣動技術(shù)面臨與機械傳動和電氣傳動的競爭，如：數(shù)控機床、中小型塑機已采用電控伺服系統(tǒng)取代或部分取代液壓傳動。其主要原因是液壓技術(shù)存在滲漏、維護性差等缺點。為此，必須努力發(fā)揮液壓氣動技術(shù)的優(yōu)點，克服缺點，注意和電子技術(shù)相結(jié)合，不斷擴大應用領(lǐng)域，同時降低能耗，提高效率，適應環(huán)保需求，提高可靠性，這些都是液壓氣動技術(shù)繼續(xù)努力的永恒目標，也是液壓氣動產(chǎn)品參與市場競爭是否取勝的關(guān)鍵。2.1液壓機技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀液壓機的液壓系統(tǒng)和整機機構(gòu)等方面發(fā)展已經(jīng)相當成熟，國內(nèi)外機型無較大差距，主要差別在于加工工藝和安裝方面。良好的工藝使機器在過濾、冷卻及防止沖擊振動等方面有明顯的改善2。路設(shè)計方面，國內(nèi)外都趨向于集成化、封閉式設(shè)計，插裝閥、疊加閥和復合化元件及系統(tǒng)在液壓系統(tǒng)中得到了廣泛的應用。國外已廣泛采用封閉式循環(huán)油路設(shè)計，可有效地防止泄露和污染，更重要的是防止灰塵、空氣和化學物質(zhì)侵入系統(tǒng)，延長了機器的使用壽命。由于加工工藝等方面的原因，國內(nèi)采用封閉式循環(huán)油路設(shè)計的系統(tǒng)還不多見。在安全性方面，國外某些采用微處理器控制的高性能液壓機利用軟件實現(xiàn)故障的檢測和維修，產(chǎn)品可實現(xiàn)負載檢測、自動模具保護和錯誤診斷等功能。液壓機的發(fā)展最主要體現(xiàn)在控制系統(tǒng)方面。微電子技術(shù)飛速發(fā)展，為改進液壓機的性能，提高穩(wěn)定性、加工效率等方面提供了前提條件。相比之下，國內(nèi)機型雖然品種齊全，但技術(shù)含量相比較低，缺乏高檔機型，這與機電液一體化和中小批量肉刑發(fā)展趨勢不相適應。當前，國內(nèi)外液壓機產(chǎn)品中控制系統(tǒng)分為以下三種類型：以繼電器為主控制元件的傳統(tǒng)型控制系統(tǒng)。其電路結(jié)構(gòu)簡單，技術(shù)要求不高，成本較低，相應控制功能簡單，適應性不強。主要用于單機工作，加工產(chǎn)品精度不高的大批量生產(chǎn)，也可組成簡單的生產(chǎn)線?，F(xiàn)在國內(nèi)許多液壓機廠還以該機型為主，國外眾多廠家只是保留了對該機型的生產(chǎn)能力，而主要面向技術(shù)含量更高的機型組織生產(chǎn)。采用可編程控制器（PLC）的控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)是在繼電器控制和計算機控制發(fā)展的基礎(chǔ)上開發(fā)出來的并逐漸發(fā)展成為以微處理器為核心，將自動化技術(shù)、計算機技術(shù)、通訊技術(shù)溶為一體的新型工業(yè)自動控制裝置。目前，該機型廣泛應用于各種生產(chǎn)機械和自動化生產(chǎn)過程中，早期的可編程控制器只能進行簡單的邏輯控制，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，一些廠家采用微電子處理器作為可編程控制器的中央處理單元（CPU），不僅可以進行邏輯控制，還可以對模擬量進行控制，擴大了控制器的功能?？删幊炭刂破饔休^高的穩(wěn)定性和靈活性，但還是介于繼電器控制和工業(yè)控制之間的一種控制方式，與工業(yè)控制機相比還有很大差距。當前，國內(nèi)有部分廠家采用該控制系統(tǒng)，如天津鍛壓機械廠有60%的產(chǎn)品采用PLC控制來提高可靠性和控制性。國外的廠家如丹麥的STENHQJ公司采用STEMENS的可編程控制器，實現(xiàn)對壓力和位移的控制。應用高級微處理機（或工業(yè)控制計算機）的高性能控制系統(tǒng)。該控制方式是在計算機控制技術(shù)成熟發(fā)展的基礎(chǔ)上采用的一種高科技含量的控制方式，以工業(yè)控制機或單片/單板機作為住控制單元，通過外圍數(shù)字接口器件（如A/D或D/A板等）或直接應用數(shù)字閥實現(xiàn)對液壓系統(tǒng)的控制，同時利用各種傳感器組成閉環(huán)回路式的控制系統(tǒng)，達到精確控制的目的。這種控制方式的主要特點為：具有友好的人機交互性；可順利實現(xiàn)對工件參數(shù)（如壓力、速度、行程）的單獨調(diào)整，能進行復雜工件、不對稱工件的加工；預存工作模式，縮短調(diào)整時間，與柔性加工要求相適應；可通過軟件來消除高速下的換向沖擊，以降低噪聲，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性；在安全方面可利用軟件進行故障診斷，并自動修復故障和顯示錯誤。 現(xiàn)在，國外眾多液壓機生產(chǎn)廠家都生產(chǎn)這種高性能的工業(yè)控制機控制方式的液壓機產(chǎn)品，如美國的MULTIPRESS；丹麥的STENHQJ和加拿大的BROWN BOGGS等公司，而國內(nèi)少有該類產(chǎn)品。2.2液壓機技術(shù)發(fā)展趨勢目，隨著科技發(fā)展的日新月異，液壓機的技術(shù)含量也在日益增高，其主要發(fā)展趨勢可分為如下幾點：1）高速化、高效化、低能耗，提高液壓機的工作效率，降低生產(chǎn)成本。2）機電掖一體化，充分利用機械和電子方面的先進技術(shù)促進整個液壓系統(tǒng)的完善。3）自動化、智能化。微電子技術(shù)的高速發(fā)展為液壓機的自動化和智能化提供了充分的條件，自動化不僅僅體現(xiàn)在加工方面，應能夠?qū)崿F(xiàn)對系統(tǒng)的自動診斷和調(diào)整，具有故障預處理功能。4）壓元件集成化，標準化。集成的液壓系統(tǒng)減少了管路連接，有效地防止泄露和污染，標準化的元件為機器的維修帶來方便。參考文獻1 雷天覺新編液壓工程手冊M北京：北京理工大學出版社，19982 張利平液壓氣動系統(tǒng)設(shè)計手冊M北京：機械工業(yè)出版社，19973 何存興液壓傳動與氣壓傳動M武漢：華中科技大學出版社，20004 李昌熙,喬石礦山機械液壓傳動M北京：煤炭工業(yè)出版社，1985.5 吳慧中機械設(shè)計專家系統(tǒng)研究與實踐M北京：中國鐵道出版社，1994.6戴紹誠高產(chǎn)高效綜合機械化采煤技術(shù)與裝備M北京：煤炭工業(yè)出版社，19987 周恩濤可編程控制器原理及其在液壓系統(tǒng)中的應用M.北京：機械工業(yè)出版社，2003 8 屈維得機械振動手冊M. 北京：機械工業(yè)出版社，1992.9 楊黎明機電一體化手冊M. 北京：機械工業(yè)出版社，1994.10 左鍵明液壓與氣壓傳動M .北京：機械工業(yè)出版社，2005.11 Hakan Gultekin, M. Selim Akturk, Oya Ekin Karasan Scheduling in a three-machine robotic flexible manufacturing cell Computers & Operations Research 2007.12 Shirley，JE：MBCHANIC L ENGINEERING DESIGN，New York：McgrawHill. 1緒 論在當今企業(yè)生產(chǎn)和一些維修部門，經(jīng)常遇到工件的拆裝問題。有些精度要求不高的零件可以直接用錘子敲打，而對于一些要求高精度的的零件（如軸承）拆卸，就需要用專門的工具去拆裝，為此，設(shè)計一臺腳踏式液壓拆卸壓力機構(gòu)是非常有必要的。本設(shè)計的主要部分是液壓技術(shù)的設(shè)計與選用。下面對液壓技術(shù)的發(fā)展史進行概述。1.1液壓技術(shù)的發(fā)展史液壓傳動和氣壓傳動稱為流體傳動，是根據(jù)17世紀帕斯卡提出的液體靜壓力傳動原理而發(fā)展起來的一門新興技術(shù)，是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣為應用的一門技術(shù)。如今，流體傳動技術(shù)水平的高低已成為一個國家工業(yè)發(fā)展水平的重要標志。1795年英國約瑟夫布拉曼(Joseph Braman,1749-1814)，在倫敦用水作為工作介質(zhì),以水壓機的形式將其應用于工業(yè)上,誕生了世界上第一臺水壓機。1905年將工作介質(zhì)水改為油,又進一步得到改善。第一次世界大戰(zhàn)(1914-1918)后液壓傳動廣泛應用,特別是1920年以后,發(fā)展更為迅速。液壓元件大約在19世紀末20世紀初的20年間,才開始進入正規(guī)的工業(yè)生產(chǎn)階段。1925年維克斯(F.Vikers)發(fā)明了壓力平衡式葉片泵,為近代液壓元件工業(yè)或液壓傳動的逐步建立奠定了基礎(chǔ)。20世紀初康斯坦丁尼斯克(GConstantimsco)對能量波動傳遞所進行的理論及實際研究;1910年對液力傳動(液力聯(lián)軸節(jié)、液力變矩器等)方面的貢獻，使這兩方面領(lǐng)域得到了發(fā)展。第二次世界大戰(zhàn)(1941-1945)期間,在美國機床中有30%應用了液壓傳動。應該指出,日本液壓傳動的發(fā)展較歐美等國家晚了近20多年。在1955年前后,日本迅速發(fā)展液壓傳動,1956年成立了“液壓工業(yè)會”。近2030年間，日本液壓傳動發(fā)展之快，屆世界領(lǐng)先地位。1.2目前情況及發(fā)展趨勢液壓技術(shù)是實現(xiàn)現(xiàn)代化穿動與控制的關(guān)鍵技術(shù)之一，世界各國對液壓工業(yè)的發(fā)展都給予很大重視。世界液壓元件的總銷售額為350億美元。據(jù)統(tǒng)計，世界各主要國家液壓工業(yè)銷售額占機械工業(yè)產(chǎn)值的2%3.5%，而我國只占1%左右，這充分說明我國液壓技術(shù)使用率較低，努力擴大其應用領(lǐng)域，將有廣闊的發(fā)展前景1。液壓氣動技術(shù)具有獨特的優(yōu)點，如:液壓技術(shù)具有功率重量比大，體積小，頻響高，壓力、流量可控性好，可柔性傳送動力，易實現(xiàn)直線運動等優(yōu)點；氣動傳動具有節(jié)能、無污染、低成本、安全可靠、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點，并易與微電子、電氣技術(shù)相結(jié)合，形成自動控制系統(tǒng)。因此，液壓氣動技術(shù)廣泛用于國民經(jīng)濟各部門。但是近年來，液壓氣動技術(shù)面臨與機械傳動和電氣傳動的競爭，如：數(shù)控機床、中小型塑機已采用電控伺服系統(tǒng)取代或部分取代液壓傳動。其主要原因是液壓技術(shù)存在滲漏、維護性差等缺點。為此，必須努力發(fā)揮液壓氣動技術(shù)的優(yōu)點，克服缺點，注意和電子技術(shù)相結(jié)合，不斷擴大應用領(lǐng)域，同時降低能耗，提高效率，適應環(huán)保需求，提高可靠性，這些都是液壓氣動技術(shù)繼續(xù)努力的永恒目標，也是液壓氣動產(chǎn)品參與市場競爭是否取勝的關(guān)鍵。1.2.1液壓產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展趨勢 由于液壓技術(shù)廣泛應用了高科技成果，如：自控技術(shù)、計算機技術(shù)、微電子技術(shù)、可靠性及新工藝新材料等，使傳統(tǒng)技術(shù)有了新的發(fā)展，也使產(chǎn)品的質(zhì)量、水平有一定的提高。盡管如此，走向21世紀的液壓技術(shù)不可能有驚人的技術(shù)突破，應當主要靠現(xiàn)有技術(shù)的改進和擴展，不斷擴大其應用領(lǐng)域以滿足未來的要求。其主要的發(fā)展趨勢將集中在以下幾個方面。1.2.2減少損耗，充分利用能量 液壓技術(shù)在將機械能轉(zhuǎn)換成壓力能及反轉(zhuǎn)換過程中，總存在能量損耗。為減少能量的損失，必須解決下面幾個問題：減少元件和系統(tǒng)的內(nèi)部壓力損失，以減少功率損失；減少或消除系統(tǒng)的節(jié)流損失，盡量減少非安全需要的溢流量；采用靜壓技術(shù)和新型密封材料，減少摩擦損失；改善液壓系統(tǒng)性能，采用負荷傳感系統(tǒng)、二次調(diào)節(jié)系統(tǒng)和采用蓄能器回路。1.2.3泄漏控制 泄漏控制包括：防止液體泄漏到外部造成環(huán)境污染和外部環(huán)境對系統(tǒng)的侵害兩個方面。今后，將發(fā)展無泄漏元件和系統(tǒng)，如發(fā)展集成化和復合化的元件和系統(tǒng)，實現(xiàn)無管連接，研制新型密封和無泄漏管接頭，電機油泵組合裝置等。無泄漏將是世界液壓界今后努力的重要方向之一。1.2.4污染控制 過去，液壓界主要致力于控制固體顆粒的污染，而對水、空氣等的污染控制往往不夠重視。今后應重視解決：嚴格控制產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的污染，發(fā)展封閉式系統(tǒng)，防止外部污染物侵入系統(tǒng)；應改進元件和系統(tǒng)設(shè)計，使之具有更大的耐污染能力。同時開發(fā)耐污染能力強的高效濾材和過濾器。研究對污染的在線測量；開發(fā)油水分離凈化裝置和排濕元件，以及開發(fā)能清除油中的氣體、水分、化學物質(zhì)和微生物的過濾元江及檢測裝置。 1.2.5主動維護 開展液壓系統(tǒng)的故障預測，實現(xiàn)主動維護技術(shù)。必須使液壓系統(tǒng)故障診斷現(xiàn)代化，加強專家系統(tǒng)的開發(fā)研究，建立完整的、具有學習功能的專家知識庫，并利用計算機和知識庫中的知識，推算出引起故障的原因，提出維修方案和預防措施。要進一步開發(fā)液壓系統(tǒng)故障診斷專家系統(tǒng)通用工具軟件，開發(fā)液壓系統(tǒng)自補償系統(tǒng)，包括自調(diào)整、自校正，在故障發(fā)生之前進行補償，這是液壓行業(yè)努力的方向。 1.2.6機電一體化 機電一體化可實現(xiàn)液壓系統(tǒng)柔性化、智能化，充分發(fā)揮液壓傳動出力大、慣性小、響應快等優(yōu)點，其主要發(fā)展動向如下：液壓系統(tǒng)將有過去的電液開發(fā)系統(tǒng)和開環(huán)比例控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)向閉環(huán)比例伺服系統(tǒng)，同時對壓力、流量、位置、溫度、速度等傳感器實現(xiàn)標準化；提高液壓元件性能，在性能、可靠性、智能化等方面更適應機電一體化需求，發(fā)展與計算機直接接口的高頻，低功耗的電磁電控元件；液壓系統(tǒng)的流量、壓力、溫度、油污染度等數(shù)值將實現(xiàn)自動測量和診斷；電子直接控制元件將得到廣泛采用，如電控液壓泵，可實現(xiàn)液壓泵的各種調(diào)節(jié)方式，實現(xiàn)軟啟動、合理分配功率、自動保護等；借助現(xiàn)場總線，實現(xiàn)高水平信息系統(tǒng)，簡化液壓系統(tǒng)的調(diào)節(jié)、爭端和維護4。 1.2.7液壓CAD技術(shù) 充分利用現(xiàn)有的液壓CAD設(shè)計軟件，進行二次開發(fā)，建立知識庫信息系統(tǒng)，它將構(gòu)成設(shè)計-制造-銷售-使用-設(shè)計的閉環(huán)系統(tǒng)。將計算機防真及適時控制結(jié)合起來，在試制樣機前，便可用軟件修改其特性參數(shù)，以達到最佳設(shè)計效果。下一個目標是，利用CAD技術(shù)支持液壓產(chǎn)品到零不見設(shè)計的全過程，并把CAD/CAM/CAPP/CAT，以及現(xiàn)代管理系統(tǒng)集成在一起建立集成計算機制造系統(tǒng)（CIMS），使液壓設(shè)計與制造技術(shù)有一個突破性的發(fā)展5。1.2.8新材料、新工藝的應用 新型材料的使用，如陶瓷、聚合物或涂敷料，可使液壓的發(fā)展引起新的飛躍。為了保護環(huán)境，研究采用生物降解迅速的壓力流體，如采用菜油基和合成脂基或者水及海水等介質(zhì)替代礦物液壓油。鑄造工藝的發(fā)展，將促進液壓元件性能的提高，如鑄造流道在閥體和集成塊中的廣泛使用，可優(yōu)化元件內(nèi)部流動，減少壓力損失和降低噪聲，實現(xiàn)元件小型化。2 總體方案設(shè)計本裝置由三大部分組成：支架部分、壓系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。壓力拆卸機的執(zhí)行元件是平移液壓缸，拆卸機的固定裝置是由一個可在導軌上移動的固定臺和與螺釘連接的一個平移液壓缸組成，將液壓缸的前端置于固定臺上。采用腳踏壓力裝置來提供具有一定壓力的液壓油，再由液壓缸將液壓能轉(zhuǎn)換成活塞桿的作用力，作用于軸完成軸承的拆卸與安裝。液壓缸的上下運動方向的改變通過換向閥來實現(xiàn)，單向閥主要來完成液壓油的單向流動，實現(xiàn)小液壓缸的吸油壓油。工作原理示意圖如圖2.1所示：圖2.1 壓力機原理簡圖2.1 初選系統(tǒng)工作壓力壓力的選定要根據(jù)載荷大小和設(shè)備類型而定。還要考慮執(zhí)行元件的裝配空間、經(jīng)濟條件及元件供應情況等的限制。在載荷一定的情況下，工作壓力低，勢必要要加大執(zhí)行元件的結(jié)構(gòu)尺寸，對某些設(shè)備來說，尺寸要受到限制，從材料消耗角度看也不經(jīng)濟；反之，壓力選的太高，對泵、缸、閥等元件的材質(zhì)、密封、機制精度也要求較高，必然要提高設(shè)備成本。一般來說，對于固定的的尺寸不太受限的設(shè)備，壓力可以選的低一些。本次設(shè)計是行程為90mm、公稱壓力1000kg左右的腳踏式液壓腳踏式液壓拆卸壓力機的設(shè)計，即載荷為10kN ，按表2.1根據(jù)工作載荷選取工作壓力（MP）：表2-1 工作壓力系列表載荷/KN50工作壓力20速度比1.331.46;22由工作壓力此處選取。 （3.3） 活塞桿直徑 速度比 液壓缸內(nèi)徑代入得 圓整得3.1.3液壓缸結(jié)構(gòu)參數(shù)的計算液壓缸的結(jié)構(gòu)參數(shù)，主要包括缸筒壁厚、油口直徑、缸底厚度、缸頭厚度等，其具體計算步驟如下： （1）缸筒壁厚的計算對于2.5Mp的低壓系統(tǒng)或時，液壓缸缸筒的厚度一般按薄壁壁筒計算。 （3.4） 液壓缸缸筒壁厚（m） 實驗壓力（Mp），工作壓力時，；當工作壓力時，； D 液壓缸內(nèi)徑（m）； 缸體材料的許用應力 缸體材料的抗拉強度（MPa）； 安全系數(shù)，一般取。鍛鋼 鑄鋼 鋼管 鑄鐵 綜上求的：，為滿足結(jié)構(gòu)要求?。?）液壓缸油口直徑計算液壓缸油口直徑應根據(jù)活塞最高運動速度和油口最高液流速度而定 （3.5） 液壓缸油口直徑（m） 液壓缸內(nèi)徑（m） 液壓缸最大輸出速度（m/min） 油口液流速度（m/s） 估算得：=10mm（3）缸底厚度計算缸底的設(shè)計帶有油孔，其計算公式如下： （3.6） 缸底厚度（m） 液壓缸內(nèi)徑（m） 實驗壓力（MPa） 缸底油孔直徑（m） 計算得： 取 由于缸底需要大油孔，故根據(jù)結(jié)構(gòu)與連接要求取48mm（4）缸頭厚度的計算由于在液壓缸缸頭上有活塞桿導向孔，因此其厚度的計算方法與缸底不同。對于常用的法蘭缸頭，其螺釘連接法蘭計算方法如下： （3.7） （3.8） 法蘭厚度（m） 法蘭受力總和（N） 密封環(huán)內(nèi)徑（m） 密封環(huán)外徑（m） 系統(tǒng)工作壓力（Pa） 附加密封力（Pa） 螺釘孔分布圓直徑（m） 密封環(huán)平均直徑（m） 法蘭材料的許用壓力（Pa）計算得：，取 3.1.4液壓缸I結(jié)構(gòu)及工藝設(shè)計（1）液壓缸結(jié)構(gòu)缸筒是液壓缸的主要零件，它與缸蓋、缸底、油口、等零件構(gòu)成密封的容腔，用以容納壓力油液，同時還是活塞運動的軌道。因此，液壓缸要有足夠的強度，并能長期承受最高工作壓力及短期動態(tài)實驗壓力而不至于產(chǎn)生永久變形；內(nèi)表面在活塞密封件的及導向環(huán)的摩擦力作用下，能長期工作而磨損少，尺寸公差等級和形位公差等級足以保證活塞密封件的密封性。根據(jù)上面計算可知液壓缸內(nèi)徑為80mm，壁厚6mm。圖3.2 液壓缸缸體由機械設(shè)計手冊（第二版）5中標準液壓缸來選取本次液壓缸的油口直徑為10mm，連接油口尺寸為M181.5，其結(jié)構(gòu)圖如圖3.2所示。此液壓缸的的缸頭為螺紋連接，缸蓋為焊接，作為雙作用液壓缸，油孔開在缸壁和缸蓋處。（2）液壓缸長度的確定液壓缸缸體內(nèi)部長度應等于活塞的行程與活塞的寬度之和。缸體外形長度還要考慮到兩端端蓋的厚度。一般液壓缸缸體長度不應大于內(nèi)徑的20 30 倍，此處設(shè)計為292mm。（3）液壓缸體技術(shù)要求缸體內(nèi)徑采用H8級配合，表面粗糙度Ra為0.32um，需要進行研磨；熱處理為調(diào)質(zhì)，硬度241285HB；通往油口的的內(nèi)孔口應倒角，不允許有飛邊、毛刺，以免刮傷密封件。為便于裝配和不損壞密封件，缸筒內(nèi)孔口應倒角15度。在缸筒上焊接油口時必須在半精加工以前進行，以免精加工后焊接而引起內(nèi)孔變形。3.1.5 液壓缸活塞桿設(shè)計（1）活塞桿結(jié)構(gòu)活塞桿有實心桿和空心桿，空心活塞桿的一端，要留出焊接和熱處理時用的通氣孔。本次設(shè)計采用實心式活塞桿，分為四個軸段，軸肩高度根據(jù)結(jié)構(gòu)要求取h=（0.070.1）d，其中d為與零件的相配處軸的直徑，軸端螺紋尺寸為M272。軸上零件有開口螺母、墊片、密封圈、活塞、導向套、擋圈、防塵圈等。具體機構(gòu)如圖3.3所示：圖3.3 活塞桿（2）活塞桿技術(shù)要求 活塞桿的熱處理：粗加工后調(diào)質(zhì)到硬度為229285HB，必要時，在經(jīng)過高頻淬火，硬度達4555HRC.活塞桿的圓度公差值，按10級精度選取?；钊麠U要在導向套中滑動，一般采用H8/f7配合。太緊了，摩擦力大；太松了，容易引起卡滯現(xiàn)象和單邊磨損。其圓度公差不大于直徑公差的一半。安裝活塞的軸徑與外圓的同軸度公差不大于0.01mm，可保證活塞桿與外圓的同軸度，避免活塞與缸筒、活塞桿與導向套的卡滯現(xiàn)象。安裝活塞的軸肩端面與活塞桿軸線的垂直度公差不大于0.04/mm，以保證活塞安裝時不產(chǎn)生歪斜。活塞桿的圓柱度公差，應按8級精度選取?；钊麠U的徑向跳動公差為0.01mm。活塞桿上的螺紋，由于載荷小，機械振動也比較小，按7級精度加工制造?；钊麠U上工作表面的粗糙度為Ra0.63um。太滑了，表面形成不了油膜，反而不利于潤滑。為了提高耐磨性和防腐蝕性也可進行鍍锘處理，活塞桿內(nèi)端的卡環(huán)槽、螺紋和緩沖柱塞也要保證與軸線的同心。圖3.4 活塞結(jié)構(gòu)3.1.6 活塞結(jié)構(gòu)由于活塞在液體壓力的作用下沿缸筒往復運動，因此它與缸筒的配合應適當，即不能過緊，也不能間隙過大。配合過緊，不緊使最低啟動壓力增大，降低效率，而且容易損壞缸筒和活塞的滑動配合表面；間隙過大，會引起液壓缸內(nèi)部泄漏，降低容積效率，使液壓缸達不到要求的設(shè)計性能。其結(jié)構(gòu)形式如圖3.4?；钊麑挾纫话銥榛钊鈴降?.61.0倍，此處為70mm?；钊鈴脚浜弦话悴捎胒9，外徑對內(nèi)孔的同軸度公差不大于0.02mm，端面與軸線的的垂直度公差不大于0.04/100mm，外表面的圓度和圓柱度公差不大于外徑公差的一半。綜上液壓缸的主要參數(shù)如表3.2所示。表3.2 液壓缸參數(shù)缸徑壁厚活塞桿油口尺寸活塞長度尺寸（mm）8064010703.2 液壓缸的設(shè)計3.2.1液壓缸類型的選擇腳踏式液壓拆卸壓力機主要用于用于軸承的拆卸，只需活塞單向運動：根據(jù)機械設(shè)計手冊（5） 表43.632 液壓缸的類型，確定小液壓缸也為單作用活塞式液壓缸。3.2.2液壓缸主要幾何尺寸的計算（1）液壓缸內(nèi)徑的計算液壓系統(tǒng)中大液壓缸液壓油的壓力為2.5Mp，由于液壓系統(tǒng)中換向閥、單向閥、油路的壓降，小液壓缸的實際油壓稍大。此處估計壓降為0.5MPa，即小液壓缸的油壓為P=3MPa時才能提供大液壓缸2.5MPa的工作壓力。假設(shè)示意圖中為小液壓缸提供的所需推力F為2000N，并以此來求取小液壓缸缸徑。計算如下：圖3-5 液壓缸受力示意圖 （3.9）小液壓缸工作壓力 小液壓缸所需提供壓力（MPa） 小液壓缸內(nèi)徑（mm）綜上代入得：，根據(jù)機械設(shè)計手冊（5）表43.626，液壓缸內(nèi)徑標準系列，代入上述公式從新計算得 F=2412N，即腳踏裝置提供給小液壓缸的驅(qū)動力為2412N。（2）小活塞桿直徑的計算根據(jù)強度要求要求來計算活塞桿直徑，由活塞桿在穩(wěn)定狀態(tài)下，僅承受軸向拉壓載荷，活塞桿直徑按簡單的拉、壓強度計算。此時： （3.10）活塞桿直徑的許用應力（Mp）當活塞桿為碳鋼時， 液壓缸所受壓力（N）求得，故活塞桿很易滿足強度要求，為滿足結(jié)構(gòu)要求在按速度比要求來計算活塞桿直徑。根據(jù)大液壓缸設(shè)計時所依據(jù)，工作壓力P與速度比的關(guān)系表，選取速度比。由工作壓力，此處選取。 （3.11） 活塞桿直徑 速度比 小液壓缸內(nèi)徑代入得，根據(jù)機械設(shè)計手冊（第二版）5，活塞桿標準系列， 圓整得。3.2.3小液壓缸結(jié)構(gòu)參數(shù)的計算小液壓缸的結(jié)構(gòu)與大液壓缸有所不同，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)除了大液壓缸結(jié)構(gòu)零件外，還主要有單向閥裝置，來實現(xiàn)壓力油的輸入與輸出。 （1）缸筒壁厚的計算對于3Mp的低壓系統(tǒng)或時，液壓缸缸筒的厚度一般按薄壁壁筒計算。 （3.12） 液壓缸缸筒壁厚（m） 實驗壓力（Mp），工作壓力時，；當工作壓力時，； D 液壓缸內(nèi)徑（m）； 缸體材料的許用應力 缸體材料的抗拉強度（MPa）； 安全系數(shù)，一般取。對于鋼管 綜上求得：，為滿足結(jié)構(gòu)要求同樣取（2）液壓缸油口直徑計算液壓缸油口直徑應根據(jù)活塞最高運動速度和油口最高液流速度而定 （3.13） 液壓缸油口直徑（m） 液壓缸內(nèi)徑（m） 小液壓缸最大輸入速度（m/min） 油口液流速度（m/s） 估算得：=3.8mm，圓整取油口尺寸=5mm。（3）缸頭，缸底厚度計算 缸底的設(shè)計帶有油孔，其計算公式如下： （3.14）小液壓缸底厚度（m） 小液壓缸內(nèi)徑（m） 實驗壓力（MPa） 缸底油孔直徑（m）計算得： 取 由于缸底需要組合安裝單向閥體，這里只取缸頭的厚度為6mm，缸底的厚度根據(jù)單向閥體的尺寸大小確定，考慮到其復雜性，采用閥體與小液壓缸分離式結(jié)構(gòu)，閥體只選取標準件。（4）小液壓缸行程計算小液壓缸是為大液壓缸提供壓力油的，是驅(qū)動裝置，其行程的計算要根據(jù)大液壓缸容積計算。這里假設(shè)，小液壓缸的吸油、壓油的過程10次才能實現(xiàn)大液壓缸的100mm的行程，即n=10。具體計算步驟如下： （3.14） （3.15） （3.16） 大液壓缸的內(nèi)徑（mm） 小液壓缸的內(nèi)徑（mm） 大液壓缸的行程（mm） 小液壓缸的行程（mm） 大液壓缸的容積（mm） 小液壓缸的容積（mm） 液壓缸來回行程次數(shù)計算得小液壓缸的行程：，取整65mm。（5）液壓缸流量的計算 （3.16）字母意義同上，帶入計算得流量：。綜上計算得小液壓缸的主要參數(shù)如表3.3所示：表3.3 液壓缸參數(shù)缸徑壁厚活塞桿油口尺寸活塞長度行程尺寸（mm32418526653.2.4小液壓缸結(jié)構(gòu)及工藝設(shè)計小液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計類同于大液壓缸，只是進出油口需要安裝滾珠結(jié)構(gòu)件，形成單向閥式整體結(jié)構(gòu)，來實現(xiàn)小液壓缸從油箱里規(guī)律吸油、壓油過程。加工工藝參數(shù)類同于大液壓缸。4 液壓控制閥4.1 方向控制閥方向控制閥在液壓系統(tǒng)中主要用來通斷油路或改變油液流動的方向，從而控制液壓執(zhí)行元件的起動或停止，改變其運動方向。主它要分為單向閥和換向閥，單向閥有普通單向閥和液控單向閥兩種，本次腳踏式壓力機的設(shè)計中主要用到單向閥和換向閥兩種閥體。單向閥主要用于小液壓缸的驅(qū)動裝置，來實現(xiàn)壓力油的輸入和輸出；換向閥通過改變油路，主要用來實現(xiàn)液壓缸的上下運動。4.2單向閥結(jié)構(gòu)普通單向閥簡稱單向閥，它的作用是使用油液只能沿一個方向流動，不許反向倒流。圖3 所示為直通式單向閥的結(jié)構(gòu)及圖形符號。壓力油從p1流入時，克服彈簧3作用在閥芯2上的力，使閥芯2向右移動，打開閥口，油液從p1口流向p2口。當壓力油從p2口流人時，液壓力和彈簧力將閥芯壓緊在閥座上，使閥口關(guān)閉，液流不能通過。 圖4.1 單向閥結(jié)構(gòu)簡圖單向閥的彈簧主要用來克服閥芯的摩擦阻力和慣性力，使閥芯可靠復位，為了減小壓力損失，彈簧鋼度較小，一般單向閥的開啟為0.03 MPa0.05 MPa（如換上剛度較大的彈簧，使閥的開啟壓力達到0.2 MPa0.6 MPa，便可當背壓閥使用）。4.3 換向閥換向閥是具有兩種以上流動形式和兩個以上油口的方向控制閥。是實現(xiàn)液壓油流的溝通、切斷和換向，以及壓力卸載和順序動作控制的閥門?？煞譃槭謩訐Q向閥、電磁換向閥、電液換向閥等。 又稱克里斯閥，閥門的一種，具有多向可調(diào)的通道，可適時改變流體流向。 工作時借著閥外的驅(qū)動傳動機構(gòu)轉(zhuǎn)動驅(qū)動軸，帶動搖拐臂，啟動閥板，使工作流體時而從左入口通向閥的下部出口，時而從右入口變換通向下部出口，實現(xiàn)了周期變換流向的目的。 這種變換閥在石油、化工生產(chǎn)中有著廣泛的應用，在合成氨造氣系統(tǒng)中最為常用。此外，換向閥還可作成閥瓣式的結(jié)構(gòu)，多用于較小流量的場合。工作時只需轉(zhuǎn)動手輪通過閥瓣來變換工作流體的流向。液動系統(tǒng)對換向閥性能的的主要要求是：油液流經(jīng)換向閥時壓力損失要小；互不相同的油口間的泄漏要??；換向要平穩(wěn)、迅速且可靠。圖4.2 手動換向閥結(jié)構(gòu)簡圖換向閥的種類很多，其分類方式也各不相同，一般來說按閥心相對于閥體的運動方式來分有滑閥和轉(zhuǎn)閥兩種；按操作方式分類有手動、機動、電磁動、液動和電液動等多種；按閥芯工作時在閥體中所處的位置有二位和三位等；本次設(shè)計中主要通過改變油路來實現(xiàn)大液壓缸的上下運動，由于壓力機為腳踏驅(qū)動，不需要緩沖與保壓，故選取二位四通結(jié)構(gòu)的手動換向閥即可。手動換向閥的結(jié)構(gòu)如圖4.2所示。5. 油箱設(shè)計油箱在液壓系統(tǒng)中除了儲油外，還起著散熱、分離油液中的氣泡、沉淀雜質(zhì)等作用。郵箱可分為開式油箱和閉式油箱兩種。開式油箱，箱中液面與大氣相通，在油箱蓋上裝有空氣過濾器。開式油箱，結(jié)構(gòu)簡單，安裝維護方便，液壓系統(tǒng)普遍采用這種形式。閉式油箱一般用于壓力郵箱，內(nèi)充一定壓力的惰性氣體，充氣壓力可達0.05MPa。如果按油箱的形狀來分，還可以分為巨型油箱和圓罐形油箱。矩形油箱制造容易，箱上易于安裝液壓器件，所以備廣泛采用；圓罐形油箱強度高，重量輕，易于清掃，但制造較難，占地空間較大，在大型冶金設(shè)備中經(jīng)常采用。本次設(shè)計需油量0.，油箱設(shè)計在小液壓缸缸體，成整體式結(jié)構(gòu)。5.1 油箱設(shè)計要點1）油箱必須有足夠大的容積。一方面盡可能的滿足散熱的要求，另一方面在液壓系統(tǒng)停止工作時應能容納系統(tǒng)的所有工作介質(zhì)；而工作時又能保持適當?shù)囊何弧?）吸油管及回油管應插入最低液面以下，以防止吸空和回油飛濺產(chǎn)生氣泡。管口與箱底、箱壁距離一般不小于管徑的3倍?；赜凸芤獌A斜45度角并面向箱壁，以防止回油沖擊油箱底部的沉淀物，同時也有利于散熱。3）為了保持油液清潔，油箱應有周邊密封的蓋板，蓋板上裝有空氣過濾器，注油及通氣一般都由一個空氣過濾器來完成。為便于放油和清理，箱底要有一定的斜度，并在最底處設(shè)置放油閥。對于不易開啟的油箱要設(shè)置開啟孔，以便于油箱內(nèi)部的清理?？紤]到油箱內(nèi)部表面的的防腐處理時，不但要顧及與介質(zhì)的相容性，還要考慮處理后的可加工性、制造到投入之間的的時間間隔以及經(jīng)濟性，條件允許時采用不銹鋼制油箱。5.2 油箱容量設(shè)計油箱容量與系統(tǒng)的流量有關(guān)，一般容量可取最大容量的35倍。另外，油箱容量大小可以從散熱角度設(shè)計。計算出系統(tǒng)發(fā)熱量與散熱量，在考慮冷卻器散熱后，從熱平衡角度計算出油箱容量。而本次設(shè)計中是腳踏驅(qū)動，只需根據(jù)足夠的容量確定。由以上計算的Q=0.52L/min，外加油管儲油 等估算油箱的容量為V=1.5L。6. 管路在液壓傳動中常用的管子有鋼管、銅管、膠管、尼龍管和塑料管等。本次設(shè)計中液壓系統(tǒng)的壓力在23MPa為低壓系統(tǒng)，采用尼龍管。6.1 管子內(nèi)徑計算管子內(nèi)徑d（單位mm），按流速選取： （6.1） 液體流量（） 流速（）對于壓力機取代入估算得 。根據(jù)膠管內(nèi)徑系列取 。6.2管接頭根據(jù)機械設(shè)計手冊（第二版）5，表43.95管接頭類型，選取卡套式管接頭結(jié)構(gòu)。利用卡套變形進行密封，結(jié)構(gòu)先進，性能良好，重量輕，體積小，使用方便，廣泛應用于液壓系統(tǒng)中。工作壓力可達31.5MPa，要求管子尺寸精度高，需用冷拔鋼管?？ㄌ拙纫喔?。更適用于油、氣一般腐蝕性介質(zhì)的管路系統(tǒng)。7液壓油的選用液壓傳動所用液壓油一般為礦物油。它不僅是液壓系統(tǒng)傳遞能量的工作介質(zhì)，而且還有潤滑，冷卻和防銹的作用。液壓油質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響液壓系統(tǒng)的工作性能。為了更好地傳遞運動和動力，液壓油應具備如下性能：(1)潤滑性能好；(2)純凈度好，雜質(zhì)少；(3)合適的粘度和良好的粘溫特性；(4)抗泡沫性，抗乳化性和防銹性好，腐蝕性小；(5)對熱，氧化，水解都有良好的穩(wěn)定性，使用壽命長；(6)對液壓系統(tǒng)所用金屬及密封件材料等有良好的相容性；(7)比熱和傳熱系數(shù)大，體積膨脹系數(shù)小，閃點和燃點高，流動點和凝固點低。一般根據(jù)液壓系統(tǒng)的使用性能和工作環(huán)境等因素確定液壓油的品種。當品種確定后，主要考慮油液的粘度。在確定油液粘度時主要應考慮系統(tǒng)工作壓力，環(huán)境溫度及工作部件的運動速度。當系統(tǒng)的工作壓力大，環(huán)境溫度較高，工作部件運動速度較大時，為了減少泄漏，宜采用粘度較高的液壓油。當系統(tǒng)工作壓力小，環(huán)境溫度較低，而工作部件運動速度較高時，為了減少功率損失，宜采用粘度較低的液壓油。當選購不到合適粘度的液壓油時，可采用調(diào)和的方法得到滿足粘度要求的調(diào)和油。當液壓油的某些性能指標不能滿足某些系統(tǒng)較高要求時，可在油中加入各種改善其性能的添加劑，如抗氧化，抗泡沫，抗磨損，防銹以及改進粘溫特性的添加劑，使之適用于特定的場合。根據(jù)實際要求選用46號抗摩液壓油。結(jié) 論 畢業(yè)設(shè)計是本學期學習階段的一次難得的理論結(jié)合實際的機會，通過這次比較系統(tǒng)完整的拆機械壓力機構(gòu)的設(shè)計，我擺脫了單純的理論知識的學習和實際設(shè)計的結(jié)合，鍛煉我的綜合運用所學的專業(yè)基礎(chǔ)知識，解決實際工程問題的能力，同時也提高了我查閱文獻資料，設(shè)計手冊，以及電腦制圖等相關(guān)專業(yè)的能力水平，而且通過對整體設(shè)計的掌控，對局部的取舍，以及對細節(jié)的斟酌處理，都使我的能力得到了鍛煉，經(jīng)驗得到了豐富，并且意志品質(zhì)力，抗壓能力及耐力也都得到了不同程度的提升。這是我們都希望看到的也正是我們進行畢業(yè)設(shè)計的目的所在。在設(shè)計過程中一些系統(tǒng)的設(shè)計讓我很頭痛，原因是由于本身設(shè)計受到機械本身的框定，而又必須考慮本專業(yè)的一些要求規(guī)范，從而形成了一些矛盾點，這些矛盾在處理上讓人很難斟酌，正是基于這種考慮我意識到：要向更完美的進行一次設(shè)計，搜集完整的資料，和其他專業(yè)人才的交流是很有必要的。這其中也包括更好的理解本行業(yè)對該機器的各種要求，更要從祖國的高度看待一些大局上的問題更好的處理各種矛盾。提高是有限的但提高也是全面的，正是這一次設(shè)計讓我積累了無數(shù)實際經(jīng)驗，使我的頭腦更好的被知識武裝了起來，也必然會讓我在未來的工作學習中表現(xiàn)出更高的應變能力，更強的溝通力和理解力。順利如期的完成本次畢業(yè)設(shè)計給了我很大的信心，讓我了解專業(yè)知識的同時也對本專業(yè)的發(fā)展前景充滿信心。因為知識的欠缺，時間的限制，資料不全等原因，使我的設(shè)計存在嚴重的不足。不過，這些不足正是我們?nèi)ジ玫难芯浚玫膭?chuàng)造的最大動力，只有發(fā)現(xiàn)問題面對問題才有可能解決問題，不足和遺憾不會給我打擊只會更好的鞭策我前行，今后我更會關(guān)注新技術(shù)新設(shè)備新工藝的出現(xiàn)，并爭取盡快的掌握這些先進的知識，更好的為祖國建設(shè)服務。致 謝本文主要對拆卸卸壓力機構(gòu)進行了設(shè)計，首先，我對液壓有濃厚的興趣。同時，受我主修專業(yè)的影響，我已經(jīng)習慣于關(guān)注現(xiàn)階段工程前沿遇到的難題。此次設(shè)計雖凝聚著自己的汗水，不能算是我一個人的成果，沒有導師的指引和贈予，沒有朋友的幫助和支持，我在大學的學術(shù)成長肯定會大打折扣。當我打完畢業(yè)論文的最后一個字符，涌上心頭的不是長途跋涉后抵達終點的欣喜，而是源自心底的誠摯謝意。首先，我要特別感謝我的指導老師，本次畢業(yè)設(shè)計歷時一個多月，從選題、開題答辯到繪制裝配圖、零件圖，完成說明書。其間每一個過程他都給予了很多的指導，花費了很多的心血，使我最后圓滿完成了畢業(yè)設(shè)計。在悉心教導的這段時間里，他嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度，淵博的知識，正直的人格，給我留下了極為深刻的印象，為我今后的工作、生活樹立了良好的榜樣。再次由衷感謝答辯組的各位老師對學生的指導和教誨，我也在努力的積蓄著力量，盡自己的微薄之力回報母校的培育之情，爭取使自己的人生對社會產(chǎn)生些許積極的價值！ 其次，要感謝有關(guān)領(lǐng)導和教師，在我們進行設(shè)計的過程中提供的各種便利條件。最后，我要感謝我的同學，他們給予了我無私的愛，對我的學習給予了大力的支持，使我順利的完成了學業(yè)。 參考文獻1 徐灝機械設(shè)計手冊M. 北京：機械工業(yè)出版社，1993.2 左鍵明液壓與氣壓傳動M.北京：機械工業(yè)出版社，2005.3 屈維得機械振動手冊M. 北京：機械工業(yè)出版社，1992.4 楊黎明機電一體化手冊M. 北京：機械工業(yè)出版社，1994.5 左鍵明液壓與氣壓傳動M .北京：機械工業(yè)出版社，2005.6 吳宗澤機械設(shè)計實用手冊M北京；化學工業(yè)出版社，1999.7 肖龍，陸立穎液壓傳動技術(shù)M北京：冶金工業(yè)出版社，2001.8 雷天覺液壓工程手冊M北京：機械工業(yè)出版社，1994.9 雷天覺新編液壓工程手冊M北京：北京理工大學出版社，1998.10 張利平液壓氣動系統(tǒng)設(shè)計手冊M北京：機械工業(yè)出版社，1997.11 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