毕业论文-摇臂钻床液压系统设计.doc

设计题目 摇臂钻床液压系统设计 学生姓名 学 号 指导教师 专 业 机电一体化 年 级 摘要 传统的摇臂钻床设计通常采用经验、类比的方法，但对其他结构并未进行分析和计算，随着经济的快速发展，对大型摇臂钻床的需要越来越多，对其支承件进行参数化建模与有限元件具有重要的意思。因此，本文对摇臂钻床支承件进行系统的受力分析，对其结构进行简化，确定了参数化建模需要的几何参数，设计了各支承件的参数输入界面，并编译了相应的程序模块，实现了摇臂钻床各支承件的参数化建模。基于Z3063X20/1型摇臂钻床支承件的模型，分别利用ZNSYS对各支承件进行有限元静力分析，得到各自的应力和变形分布图，对同一支承件的四种不同结构的应力和应变情况进行对比，通过对比分析选出较为合理的支承件。并对较为合理的支承件进行模态分析，计算出各支承件的低阶固有频率和对应的振型，通过对计算结果的分析，给出各支承件动态性能的评价，并且找到零件的薄弱环节，为摇臂钻床支承件的结构设计提供理论依据，进而可以改善整机的动态性能。 关键词：摇臂钻床；分析；液压 目 录 1绪论 1 1.1 课题的选择 1 1.2液压传统系统的特点 1 2 液压系统的初步设计 3 2.1液压系统的设计步骤 3 2.2 设计要求 3 2.3 钻床对液压系统的要求 3 3 液压系统方案设计 5 3.1 制定调速方案 5 3.2制定压力控制方案 5 3.3制定顺序动作方案 6 3.4选择液压动力源 6 3.5绘制液压系统图 6 4液压执行元件的设计计算与选用 8 4.1确定液压系统的主要参数 8 4.1.1钻床机床控制液压系统的主要设计参数 8 4.1.2初步估算系统工作压力 8 4.1.3系统工作流量的选择 8 4.2管道尺寸的确定 8 4.3各种阀类的选择 9 4.3.1换向阀的选取 9 4.3.2单向阀的选择 9 4.3.3减压阀的选择 10 4.3.4压力继电器的选择 10 4.4液压泵的选择 10 4.5液压泵驱动电机的选择 11 4.6液压马达的选择 12 4.7确定油箱的有效容积 12 4.8液压缸的载荷力计算 12 5系统性能验算 14 5.1沿程压力损失 14 5.2局部压力损失 14 6系统发热量的计算 16 6.1计算发热功率 16 6.2计算散热功率 16 7液压系统安装、调试、维护 18 7.1安装前的技术准备工作 18 7.1.1液压元件质量检查 18 7.1.2液压辅件质量检查 18 7.1.3管子和接头质量检查、管接头压力等级应符合设计要求。 19 7.2液压管道的安装要求 20 7.3液压件安装要求 21 7.3.1泵的安装 21 7.3.2集成块的安装 21 7.4液压系统清洗 22 结 论 23 致 谢 24 参考文献 25 1绪论 课题的选择 液压传动控制是工业中经常用到的一种控制方式，它采用液压完成传递能量的过程。因为液压传动控制方式的灵活性和便捷性，液压控制在工业上受到广泛的重视。液压传动时研究以有压流体为能源介质，来实现各种机械和自动控制的学科。液压传动利用这种元件来组成所需要的各种控制回路，再由若干回路有机组合成为完成一定控制功能的传动系统来完成能量的传递、转换和控制。 图1.1 能量转换图 从原理上来说，液压传动所基于的最基本的原理是帕斯卡原理，就是说，液体各处的压强是一致的，这样在平衡的系统中，比较小的活塞上面施加的压力比较小，而大的活塞上施加的压力也比较大，这样能够保持液体的静止。所以通过液体的传递，可以得到不同端上的不同的压力，这样就可以达到一个变换的目的。我们所常见到的液压千斤顶就是利用这个原理来达到的传递。 图1.2 液压作为一个广泛应用的技术，在未来更是有广阔的前景。随着计算机的深入发展，液压控制系统可以喝智能控制的技术、计算机控制的技术结合起来，这样就能够更多的场合中发挥作用，也可以更加精巧的、更加灵活的完成预期的控制任务。 1.2液压传统系统的特点 液压传动系统的主要特点 液压传动之所以能得到广泛的应用，是由于它与机械传动、电气传动相比具有以下的主要特点 由于液压传动是油管连接，所以借助油管的连接可以方便灵活的布置传动机构，这是比机械传动优越的地方。例如，在井下抽取石油的泵可采用液压传动来驱动，以克服驱动轴效率低的缺点。由于液压缸的推力很大，又加之极易布置，在挖掘机等重型工程机械上，已基本取代了老式的机械传动，不仅操作方便，而且外观美丽大方。 液压传动装置的重量级、结构紧凑、惯性小。例如，相同功率液压马达的体积为电动机的1