苏州科技学院本科生毕业设计(论文)
数控精密中小孔珩磨机液压系统设计
摘 要
本次设计的液压系统包含机械手液压系统和夹具液压系统。其中液压传动机械手根据规定的动作顺序，综合运用所学的基本理论、基本知识和相关的机械设计专业知识，完成对机械手的设计，并绘制必要装配图、液压系统图。机械手的机械结构采用油缸、导向筒等机械器件组成；在液压传动机构中，机械手的手臂伸缩采用伸缩油缸，立柱的转动采用伸缩油缸，机械手的升降采用升降油缸，立柱的横移采用横向移动油缸。在PLC控制回路中，当按下连续启动后，PLC按指定的程序，通过控制电磁阀的开关来控制机械手进行相应的动作循环，当按下连续停止按钮后，机械手在完成一个动作循环后停止运动。夹具采用横向移动油缸，在PLC控制下配合机械手运动，完成工件的加紧与松放。
关键词 机械手；夹具；液压；控制回路
I
苏州科技学院本科生毕业设计(论文)
Hydraulic system design for CNC precision honing
machine
Abstract
The design of the hydraulic system contains hydraulic system of manipulator and clamp hydraulic system. The hydraulic drive manipulator according to the provisions of the action sequence, the basic theory, comprehensive use of the basic knowledge of mechanical design and related professional knowledge, to complete the design of manipulator, and draw the necessary assembly drawing, hydraulic system diagram. The mechanical structure of the manipulator using the cylinder, cylinder and other mechanical components; in the hydraulic transmission mechanism, a telescopic arm manipulator with telescopic cylinder, column is rotated in a telescopic cylinder, lifting manipulator with lifting cylinder, vertical traverse the transverse moving oil cylinder. In the PLC control loop, when pressed for startup, PLC according to the specified procedure, to control the manipulator by controlling the switch of the electromagnetic valve for the corresponding action cycle, when you press the stop button after continuous, mechanical hand in a cycle of operation is completed after the cessation of movement.Fixture with transverse moving oil cylinder, with the mechanical hand movement under the control of the PLC, the completion of workpiece stepping up and release.
Key words mechanical hand ;fixture;hydraulic pressure;control loop
II
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目 录
第一章 绪论 ............................................................................................................................................. 1
1.1 液压技术发展趋势 ..................................................................................................................... 1
1.2 国内外对液压产品技术的提高 ................................................................................................. 3 1.3 课题研究的对象和研究方法 ..................................................................................................... 4 第二章 拟定液压系统原理图 .................................................................................................................. 5 2.1 液压系统原理图......................................................................................................................... 5
2.2 液压系统特点分析 ..................................................................................................................... 6 2.3 液压系统电磁铁动作顺序表 ..................................................................................................... 7 2.4 液压系统工作原理 ..................................................................................................................... 8 第三章 计算和选择液压元件 ................................................................................................................ 12
3.1 执行元件——液压缸、液压马达 .......................................................................................... 13
3.1.1 手指夹紧缸 .................................................................................................................... 14
3.1.2 手臂伸缩缸 .................................................................................................................... 16 3.1.3 手臂升降缸 .................................................................................................................... 22 3.1.4 手臂回转液压缸 ............................................................................................................ 27 3.1.5 定位缸............................................................................................................................ 28 3.1.6 夹具夹紧缸 .................................................................................................................... 29 3.1.7 液压缸、摆动液压马达选型 ........................................................................................ 32 3.1.8 液压缸的其它技术要求 ................................................................................................ 34 3.2 动力元件——液压泵 ............................................................................................................... 35 3.2.1 小泵 ............................................................................................................................... 35 3.2.2 大泵 ............................................................................................................................... 35 3.3 控制元件——方向阀、压力阀、流量阀 ............................................................................... 36
3.3.1 方向控制阀 .................................................................................................................... 36 3.3.2 压力控制阀 .................................................................................................................... 37 3.3.3 流量控制阀 .................................................................................................................... 37 3.4 辅助元件——管道、管接头、过滤器、油箱 ....................................................................... 39
3.4.1 管道 ............................................................................................................................... 39
3.4.2 管接头............................................................................................................................ 40 3.4.3 过滤器............................................................................................................................ 40 3.4.4 油箱 ............................................................................................................................... 41
3.5 工作介质——液压油 ............................................................................................................... 41 第四章 液压系统性能的验算 ................................................................................................................ 42
4.1 系统的压力损失验算 ............................................................................................................... 42 4.2 系统的温升验算....................................................................................................................... 42 4.3 系统的其它验算....................................................................................................................... 42 结 论 ..................................................................................................................................................... 43 致 谢 ..................................................................................................................................................... 44 参 考 文 献 ........................................................................................................................................... 45
III
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附录I 译文 .......................................................................................................................................... 46
液压系统 ......................................................................................................................................... 46 附录II 外文原文 .................................................................................................................................. 54
IV
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第一章 绪论
1.1 液压技术发展趋势
液压技术是实现现代化传动与控制的关键技术之一，世界各国对液压工业的发展都给予很大重视。液压气动技术具有独特的优点，如:液压技术具有功率重量比大，体积小，频响高，压力、流量可控性好，可柔性传送动力，易实现直线运动等优点；气动传动具有节能、无污染、低成本、安全可靠、结构简单等优点，并易与微电子、电气技术相结合，形成自动控制系统。因此，液压气动技术广泛用于国民经济各部门。
但是近年来，液压气动技术面临与机械传动和电气传动的竞争，如：数控机床、中小型塑机已采用电控伺服系统取代或部分取代液压传动。其主要原因是液压技术存在渗漏、维护性差等缺点。为此，必须努力发挥液压气动技术的优点，克服缺点，注意和电子技术相结合，不断扩大应用领域，同时降低能耗，提高效率，适应环保需求，提高可靠性，这些都是液压气动技术继续努力的永恒目标，也是液压气动产品参与市场竞争是否取胜的关键。
液压产品技术发展趋势 由于液压技术广泛应用了高科技成果，如：自控技术、计算机技术、微电子技术、可靠性及新工艺新材料等，使传统技术有了新的发展，也使产品的质量、水平有一定的提高。尽管如此，走向21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。其主要的发展趋势将集中在以下几个方面：
（1）减少损耗，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过程中，总存在能量损耗。为减少能量的损失，必须解决下面几个问题：减少元件和系统的内部压力损失，以减少功率损失；减少或消除系统的节流损失，尽量减少非安全需要的溢流量；采用静压技术和新型密封材料，减少摩擦损失；改善液压系统性能，采用负荷传感系统、二次调节系统和采用蓄能器回路。
（2）泄漏控制 泄漏控制包括：防止液体泄漏到外部造成环境污染和外部环境对系统的侵害两个方面。今后，将发展无泄漏元件和系统，如发展集成化和复合化的元件和系统，实现无管连接，研制新型密封和无泄漏管接头，电机油泵组合装置等。无泄漏将是世界液压界今后努力的重要方向之一。
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