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攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 摘要 I 摘 要 本次畢業(yè)設(shè)計題目是液壓卷花系統(tǒng)設(shè)計。任務(wù)限制只能用液壓來實現(xiàn)。本 人致力于整機系統(tǒng)的設(shè)計，即機械結(jié)構(gòu)的設(shè)計，液壓系統(tǒng)方案的擬定，液壓油 箱的設(shè)計，液壓缸的設(shè)計，液壓站的設(shè)計。設(shè)計思路是從卷花機的性能和動作 要求入手，并以國內(nèi)的質(zhì)量和技術(shù)性能接近設(shè)計要求的卷花機為基礎(chǔ)，研究國 外的先進機型，開發(fā)出自己的全套液壓系統(tǒng)方案。圖紙采用 Auto CAD 繪制。 經(jīng)過認真地設(shè)計計算,查找資料撰寫設(shè)計論文。 本液壓卷花機的優(yōu)點是傳動平穩(wěn)，輸出力矩大，用模具來實現(xiàn)花形的變化， 且同一批形狀的一致性好，液壓機造型美觀。設(shè)計出來的液壓卷花系統(tǒng)具有， 尺寸精確，生產(chǎn)效率高，勞動強度低，產(chǎn)品質(zhì)量好的優(yōu)點。廣泛應(yīng)用于鐵藝行 業(yè)中。由該機器生產(chǎn)的各種花形可用在圍欄、大門、臺、椅、扶梯、窗、招牌、 藝術(shù)品等制作的地方。 關(guān)鍵詞 液壓卷花機，液壓系統(tǒng)，鐵藝 攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） ABSTRACT II ABSTRACT My graduation project topic is the Volume hydraulic system design. The duty limit only uses the hydraulic pressure to realize. I have carried on the whole design， namely, the mechanism design, hydraulic system plan drawing up, the hydraulic fluid tank design, the hydraulic cylinder design, the hydraulic pressure stands design and so on. The design start at the volume flower's machine performance and the movement, taking the home existing volume flower machine as the foundation, their quality and the technical performance approach to this design request, and has studied the overseas advanced type, developed own complete set hydraulic system plan. The blueprint draws up with Auto CAD. After earnestly calculated, has consulted the correlation data, I have composed this design paper. The volume flower's machine merit is the transmission steady, out put moment of force big, realizes the flowered shape change with the mold, also identical batch of product uniformity good, the volume flower's machine Modeling is artistic. The system of the volume flower’s machine has the merit, such as, size precisely, the production efficiency high, the labor intensity is low, the product quality is good and so on. This machine is widely applied in the steel art profession, and can product several kinds of flowers for fences, gates, place, chairs, elevator, windows, signs, art and so on. Key words volume hydraulic machine， hydraulic system，steel art 攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 目錄 目 錄 摘 要 I ABSTRACTII 1 緒論 1 1.1 本課題研究的目的意義 .1 1.2 本課題國內(nèi)外發(fā)展概況及存在的問題 1 1.3 本課題解決的主要問題 .2 2 液壓卷花機系統(tǒng)分析與設(shè)計 3 2.1 設(shè)計思想 3 2.2 液壓卷花機系統(tǒng)分析 .3 2.2.1 本機設(shè)計要求及具體的技術(shù)參數(shù) 3 2.2.2 卷花機的液壓系統(tǒng) .3 2.2.3 液壓卷花機系統(tǒng)方案的比較與選用 3 3 液壓系統(tǒng)的計算 7 3.1 彎矩力的計算 .7 3.1.1 材料力學(xué)的角度 .7 3.1.2 采用類比法 10 3.2 齒輪齒條傳動設(shè)計 .11 3.3 載荷組成和計算 13 3.4 卷花機液壓系統(tǒng)設(shè)計 .16 3.4.1 負載分析 16 3.4.2 初選液壓系統(tǒng)工作壓力 .16 3.4.3 液壓缸的類型及安裝方式 .16 3.4.4 液壓缸的主要結(jié)構(gòu)尺寸 .16 3.4.5 壓桿穩(wěn)定性驗算 .17 3.4.6 按最低速度要求驗算液壓缸尺寸 .18 3.4.7 計算液壓缸所需流量 18 3.4.8 繪制液壓系統(tǒng)工況圖 19 3.4.9 制定基本方案確定液壓系統(tǒng)原理圖 .21 3.5 液壓系統(tǒng)的計算和選擇液壓元件 22 3.5.1 確定液壓泵的流量、壓力和選擇泵的規(guī)格 .22 攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 目錄 3.5.2 液壓閥的選擇和部分液壓輔助元件選擇 24 3.5.3 油箱容量的初步確定及油液的選擇 .27 3.6 液壓系統(tǒng)性能驗算 .28 3.6.1 壓力損失及調(diào)定壓力的確定 28 3.6.2 系統(tǒng)溫升驗算 .30 4 液壓缸的設(shè)計 32 4.1 選擇液壓缸類型安裝方式 32 4.2 液壓缸的主要性能參數(shù)和主要尺寸 32 4.3 液壓缸的參數(shù)計算 .32 4.3.1 缸筒壁厚的計算 .32 4.3.2 液壓缸活塞行程 .33 4.3.3 液壓缸油口直徑計算 33 4.3.4 缸底厚度計算 .33 4.3.5 缸頭厚度計算 .34 4.3.6 最小導(dǎo)向長度的計算 34 4.3.7 缸體長度的確定 .34 4.4 活塞的設(shè)計 .35 4.4.1 活塞的結(jié)構(gòu)形式 .35 4.4.2 活塞與活塞桿的連接 35 4.4.3 活塞的密封 36 4.4.4 活塞材料 39 4.4.5 活塞尺寸及加工公差 39 4.5 活塞桿 39 4.6 活塞桿的導(dǎo)向套、密封和防塵 .40 4.7 液壓缸緩沖裝置的設(shè)計 41 4.7.1 間隙緩沖 41 4.7.2 閥式緩沖 41 4.8 排氣閥 42 5 液壓站的設(shè)計 44 5.1 確定液壓站的結(jié)構(gòu)類型方案 .44 5.1.1 分散配置型液壓裝置 44 5.1.2 集中配置型液壓裝置 44 5.1.3 確定液壓站的方案 44 5.2 液壓控制裝置（液壓閥站的集成設(shè)計） .44 攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 目錄 5.2.1 有管集成 45 5.2.2 無管集成 45 5.2.3 確定液壓控制裝置 45 5.3 液壓動力源裝置（液壓泵站）的設(shè)計 .47 5.3.1 液壓泵組布 置方式的確定 .47 5.3.2 液壓油箱的設(shè)計 48 5.4 液壓泵組的結(jié)構(gòu)設(shè)計 .54 5.4.1 液壓泵組的布置方式 54 5.4.2 液壓泵組的連接和安裝方式 .54 5.5 液壓站的結(jié)構(gòu)總成 .55 5.5.1 管路的選擇 55 5.5.2 電氣控制裝置的設(shè)計與布置 55 5.6 液壓站總圖的設(shè)計與繪制 56 6 機械結(jié)構(gòu)的設(shè)計 57 6.1 齒輪齒條傳動設(shè)計 .57 6.2 軸的設(shè)計 .57 6.2.1 求輸出軸上的功率 P,轉(zhuǎn)速 n 和轉(zhuǎn)矩 T57 6.2.2 求作用在齒輪上的力 57 6.2.3 初步確定軸的最小直徑 .57 6.2.4 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 .57 6.3 求軸上載荷 .60 6.4 按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強度 .61 6.5 卷花機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖 62 結(jié) 論 63 參 考 文 獻 64 致 謝 65 攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 目錄 1 緒論 1.1 本課題研究的目的意義 液壓卷花機是一種利用液體壓力來傳遞能量，以實現(xiàn)各種壓力加工工藝的 機床。由該機器生產(chǎn)的各種花形可用在圍欄，大門，臺，椅，扶梯，窗，招牌， 藝術(shù)品等地方。隨著人民生活水平提高，這些鐵藝制品必然會有較大需求。另 一方面，用液壓來實現(xiàn)，能滿足用戶任意設(shè)計的圖案，效率高，花形同一性好， 體積小，重量輕，功能多，施工方便，勞動強度輕，隨著新工藝及新技術(shù)的應(yīng) 用，卷花機在金屬加工及非金屬成形方面的應(yīng)用越來越廣泛，在鐵藝行業(yè)中的 占有份額正在大幅度攀升。 1.2 本課題國內(nèi)外發(fā)展概況及存在的問題 目前，用來制作卷花的設(shè)備還非常落后，按動力的來源角度，大體分為四 種方式來實現(xiàn)：一、采用手工。該方法一般為小作坊生產(chǎn)，批量不大，生產(chǎn)效 率低，但也能滿足個性化的需要，因為它可任意改變花形，但勞動強度高。代 表型號有北京光大利克經(jīng)貿(mào)有限責(zé)任公司生產(chǎn)的手動式鐵藝軋花工裝設(shè)備。二、 采用機械方式來實現(xiàn)。效率有所提高，但制作了的花形的尺寸有限，主要是受 動力的限制。噪聲大，能耗大，不能完全滿足市場需求。代表型號有石家莊安 邦機械公司的電動卷花機, AB-DW10A, AB-DW10B; 東北林業(yè)大學(xué)機械廠的萬能 鐵藝成形機;寧夏富盛機械制造有限公司的電動金屬扭曲機。三、采用鍛造方式。 鍛造方式來實現(xiàn)的，材料局限性較大，不能用厚板，也加工不出開關(guān)復(fù)雜的尾 部曲卷，效率不高。代表型號有廣州郎亞公司的鍛鐵液壓裝置。四、采用液壓 來實現(xiàn)。采用該方式的優(yōu)點比較明顯在，下面將要介紹。在鐵藝行業(yè)市場中， 它們四種方式對應(yīng)對的裝備的使用比例大概為2：4：3：1；可見,使用機械方式 來加工的占了大多數(shù)，使用液壓的較少。 在總結(jié)目前國內(nèi)外卷花機的發(fā)展現(xiàn)狀以及今后的發(fā)展趨勢的情況下，當(dāng)前 卷花機還有著以下的幾點不足：1、能耗較大，不夠環(huán)?！，F(xiàn)在有的卷花機的能 源利用率不能，僅有 50%左右，因為主要是采用的是機械方式作為動力，熱損 耗較大。不符合當(dāng)今提倡的節(jié)約型社會的要求。而且，機械方式的噪音較大， 對工人及周邊的損害也嚴重，不人性化。2、卷花機體積大,占地面積較多。對 企業(yè)來說不是一件好事。3、加工的料的尺寸有限，花形較少。這主要受動力的 限制。不能完全滿足當(dāng)前的市場需求,在模具上,也可在進行改進。 4、自動化 程度不高，生產(chǎn)率也就不高。5、現(xiàn)在使用的模具較復(fù)雜。 攀枝花學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 目錄 1.3 本課題解決的主要問題 設(shè)計出的卷花機能滿足當(dāng)前市場的需要。有效地規(guī)避了當(dāng)前卷花機的不足。 采用液壓力傳動來代替機械傳動，并且用模具來實現(xiàn)花形的變化。采用液壓液 壓傳動能有效地克服，上面所說的不足，并且傳動平穩(wěn)，出力較大，從整體來 看單位體積的出力比機械的傳動方式大得多，體積小。采用模具來加工，在需 要改變花形時，只需要改變模具的形狀即可，擴充了機器的加工范圍，且又能 很好地保證同一批產(chǎn)品形狀的一致性。設(shè)計出來的液壓卷花系統(tǒng)具有，尺寸精 確，生產(chǎn)效率高，勞動強度低，產(chǎn)品質(zhì)量好的優(yōu)點。