【毕业设计论文】汽车大梁生产线全液压铆接机液压系统设计说明书【有对应的CAD图】

订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 毕业设计说明书 前 言 液压系统的设计是整机设计的一部分， 通常设计液压系 统的步骤的内容大致如下： （1） ： 明确设计要求，进行工况分析； （2） ： 确定液压系统的主要性能参数； （3） ： 拟订液压系统系统图； （4） ： 计算和选择液压件； （5） ： 估算液压系统的性能； （6） ： 绘制工作图，编写技术文件。 明确设计要求，就是明确待设计的液压系统所要完成的 运动和所要满足的工作性能。具体应明确下列设计要求： （1） 主系统的类型，布置方式，空间位置； （2） 执行元件的运动方式，动作循环及其范围； （3） 外界负载的大小，性质几变化范围，执行元件的 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 速度机器变化范围； （4） 各液压执行元件动作之间的顺序， 转换和互锁要 求； （5） 工作性能如速度的平稳性，工作的可靠性，装换 精度，停留时间等方面的要求； （6） 液压系统的工作环境， 如温度及变化范围， 湿度， 震动，冲击，污染，腐蚀或易燃等。 （7） 其他要求，如液压装置的重量，外形尺寸，经济 性等方面的要求。 一、总体设计思路 （1）该铆接机是汽车大梁铆接生产线中的铆接设备， 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 该机由液压站（包括油箱、电动机、液压发生器等）电器控 制箱、铆钳、铆接动力液压缸、悬吊装置、小车等部分组成。 2）液压装置采用液压站的行式，板式液压阀装在一个集 成块的四个侧面上，进排油管路布置在集体成块下面， 输出、 回油管路不止在集成块顶面；增压器为分离结构。集成块体 兼做增压器高压小缸，大缸单独制作，小缸和大缸同过螺钉 连为一体，液压装置结构紧凑，装配维护方便。 3）液压回路：该液压系统中采用了三种回路： 调压回路，系统中采用了单级调压回路，在泵 1的出 口处设置并联的溢流阀来控制泵出口的最高工作压力，从而 达到系统工作时所需的压力。 设有增加回路，系统采用了但作用增加器的增压回 路，系统选用的低压油泵，如果只用泵的输出的最高工作压 力，且无法完成铆接时所需的高压工作压力，如果采用高压 油泵，从工作要求上考虑时，可行的，但是从经济高度上考 虑是不划算的，所以系统中没了单作用增加器的增压回路， 以提高铆接中所需的工作压力，这样不管是从工作角度，还 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 是从经济角度上考虑，都是非常合理的。 采用了调速阀的节流调速回路，由于液压系统中的流 量是不稳定，从而导致液压缸的液压杆的运动速度也不稳 定，所以回路中设有调速阀来调速，这样就确保了铆接中运 动的平稳，从而大大提高了铆接的综合性能。 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 二、设计内容及要求 1 主机功能结构： 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 全液压铆接机系统是汽车大连铆接生产线中的设备 （如图 1） ，该机由液压站（包括油箱、电动机、液压发生器 等） 、电气控制箱、铆钳、铆接动力液压缸、悬吊装置、小 者等部分组成。该铆接系统中的动力源是三相异步电机，动 执行元件是动力液压缸 6，系统中的液压控制元件都在液压 发生器 4 中，通过电气控制箱 2 的控制，能实现点动、单行 自动和连续自动。 （如图 1- 1） 2 铆接机系统参数： 已知铆接机系统工作时轴向铆压力 Ft=？，往复运动加 速，减速的惯性力 Fm=550 牛，静摩擦阻力 Ffs=1500 牛，动 摩擦阻力 Ffs=800 牛，快进快退速度 V1=V3=0.2m/s.工作进 给时速度 V2=0.0015m/s.快进行程 L1=0.35 m，工进行程长度 L2=0.02m 。由于铆接机为自动化线的一台设备。铆接机的 动作顺序：快速进给工作进给 快速退回 停留卸荷。 3、铆接机的制造及技术经济性问题 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 该铆接机为一般技术改造中自制的专用设备，所以力求 结构简单，投产快，工作可靠，只要零部件能适应普通汽车 加工厂的加工能力，配合电气控制可以实现点动、单行程自 动和连续自动。 三、设计方法与步骤 1、最大负荷的计算： 该系统是用于汽车大梁生产线的液压铆接机，经过网 上查取资料和图书馆的资料可以得到，汽车大梁铆钉的直径 为 10MM 20MM，因而以最大的直径来设计该系统来确保 系统的工作安全运行。 铆钉的材料一般选取 16Mn,依照机械工程材料和工程 力学资料可以得到有关铆钉的下列参数： 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 16锰 钢 E / 200300 V/0.250.33 其中 E 为弹性摸量 V 为横向变形系数 弹性摸量是反映材料抵抗弹性变形能力的指标。 屈服点和抗拉强度反映材料强度的指标。 伸长率和断面收缩率则反映塑性的指标 国家规定，取对应于式样产生 0.2塑性应变时的应力 值为材料的屈服强度。 当材料的应力达到屈服点时就会产生显著的塑性变形。 要使铆钉能够铆合，必须使其发生塑性变形。才能符合要求。 在铆接工艺的设计中，铆接强度是一个主要的设计参数， 它关系到铆接件的牢固度及耐用度 ，是设计人员必须考虑的问 题。就铆接工艺而言，其破坏主要有以下几种情况： 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 设计接工艺时，通常是根据承载情况及具体要求，按照有关 专业的技术规范或规程，选出合适的铆接类型及铆钉规格，进行 铆缝的结构设计（如按照铆缝型式及有关要求布置铆钉等） ，然 后分析铆缝受力时可能的破坏形式（上图） ；并进行必要的强度 校核。 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 现以下图所示的单排搭接柳缝进行静强度分析。取图中 宽度等于节距 t（即垂直于受载方向的钉距）的阴影部分进行计 算（设边距 e 合乎规范要求，不致出现上图所示的破坏形式） 。 图：单排搭接铆缝强度分析简图 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 1)由被聊件的拉伸强度条件得知，允许铆缝承受的静载荷为 2)由铆件上孔壁的挤压强度条件得知，被铆件允许承受 的压力 3)由铆钉的剪切强度条件得知，铆钉允许承受的横向载荷 上列三式中s、sP、t分别为被铆件的 许用拉伸应力、 被铆件的许用挤压应力及铆钉的许用切应力， 对一般强固铆缝可 按下表取值； d、t、s的单位均为 mm，显然这段铆缝允许 承受的静载荷 F 应取 F1、F2、F3 中的最小者。武汉瑞威特公司 原创文章 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 零件材料 许 用 应 力（MPa） Q215 Q235 、 Q255 说 明 被 铆 件 的 许 用 应 力 s 200 210 被 铆 件 的 许 用 挤 压 应力sP 400 420 铆 钉 的 需 用 切 应 力 t 180 180 采 用 冲 孔 或 各 被 铆 件 分 开 钻 孔 而 不 用 样 板 时， s、 sP 降低 20%； 角 钢 单 边 铆 接 时 ， 各 许 用 应 力 降 低 25% 查机械工程材料得： 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 =225300（N） 2、工况分析 以动力液压缸的分析计算为主。表 1- 2 为液压缸在各工 作阶段的负载值，其负载图速度图与图如 1- 2 起 动 加 速 制 动工 进 快 进 惯 性 力 铆 压 力 摩 擦 力 密 封 及 背 压 阻 力 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 （ a ） 起动加速 快进 工进 制动 (b) 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 图 12 液压系统执行元件的负载和速度图 1- 2 液压缸在各工作阶段的负载 工况 负载组 成 负载值 F/N 推力 F/m/ N 起动 F=Ffs 1500 1667 加速 F=Ffd+Fm 1350 1500 快进 F=Ffd 800 880 工进 F=Ft+Ffd 233300 256630 快退 F=Ffd 800 880 注：液压缸的机械效率取m=0. 9； 3、液压缸主要参数的确定 由液压传动与气压传动表 9- 1 和表 9- 2 可知。铆接机 系统在最大负载约为 233300N 时宜取 P1=28MPa 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 液压缸先用单杆式。此时液压缸无杆腔工作面积 A1应为 有杆腔工作面积 A2的两倍，那活塞杆直径 d 与缸筒直径 D 的关系为 d=0 .707D。 快进时液压缸虽作差功连接， 但由于油管中有压降P 存在， 有 杆 腔 的 压 力 必 须 大 于 无 杆 腔 ， 估 算 时 可 取 P 约 等 于 0 .5MPa。快退时回油腔中是有背压的，这时 P2 亦可按 0 .5Pa 估算。由工进时的推力计算液压缸的表面积。 F/m= A1 P1 A2 P2= A1 P1（ A1/2） P2 故有 A1=(F/m)/(P1- P2/2) =92cm D=（4A1/） 1/2=10.83cm d=0.707D=7.65cm 当按 GB/T234893 将这些直径整成就近标准值时得： D=11CM。d=8CM。由此求得液压缸两腔的实际有效面积为 A1=D2/4=314112/4=95cm2 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 A2=(D2- d2)/4=44.8cm 根据题目要求和计算结果总结出动力液压缸的主要尺寸如 下表： 尺 寸 长 度 宽 度 内 径 外 径 活 塞 60mm 110mm 活 塞 杆 807mm 80mm 油 缸 筒 466mm 110mm 128.3mm 前缸盖和后缸盖等零件尺寸如零件图和装配图所示。 根据上述 D 与 d 值，可估算液压缸在各个工作阶段中的压力 流量和功率。 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 如表 1- 2,据此绘出工况图,如图 1- 3 所示 1- 3 汽车大梁生产线全液压铆接工况图 单位：流量 Q：m2s- 1 （虚线） 功率 P：W （细实线） 压力 p：Pa （粗实线） 4、活塞杆直径的验算 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 按强度条件验算活塞杆的直径 。 当活塞肛长度 l 1 0 d 时，按下式验算 D 4 P / - 1/2 （m） 式子中，P活塞杆推力（N） ； L活塞杆长度（m） 活塞杆材料许用应力； N 安全系数，n 1 . 4 该铆接机中设计的液压缸回塞杆的长度 L 大于活塞杆的 1 0 d ，可 以按下面的标准进行验算： 当 L 1 0 d 时，要进行稳定性验算 （1 ）液压缸纵弯曲稳定性验算条件为 PAnkp 式中，PA- - - 液压缸稳定临界力，或称极限 力（N ） ； P - - - 液压缸最大推力（N ） nk- - - 稳定性安全系数，取 nk= 2 - 4 。 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 5 液压缸长度及壁厚的确定 （1 ） 液压缸的长度一般由工作行程长度来稳定，但还注意制造工 艺性和经济性，一般应取 l - - - 液压缸长度，D o - - - 刚体外径。 1- 4 动力液压缸活塞杆结构图 （2 ）液压缸壁厚的计算 （a ）薄壁液压缸 一般，低压系统用的液压缸都是薄壁缸，薄壁可用下式计算： P D / 2 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 式中，缸壁厚度（m ） P 试验压力（P a ） 当额定压力 Pn 1 6 M P A 时，P p = P n 1 5 0 / 1 0 0 当额定压力 P n 1 6 M P A 时，P p = P n 1 2 5 / 1 0 0 D - - - 液压缸内径（m ） ； 刚体材料的许用应力 0材料抗拉强度 n 安全系数，一般可取 n = 5 应当注意，当计算出的液压缸壁较薄时，要按结构需要适当 加厚。 （b ）一般高、中压系统用的液压缸，起壁厚应按厚壁液压缸（） 计算。即： = D / 2 ( + 0 . 4 P / - 1 . 3 P ) 1 / 2 ( m ) 式中符号意义同前。 6 液压缸外径的计算 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 D0= D + 2 ( m ) 该铆接机属于工程机械，所以可以按照液压缸的外径按标准 J B 1 0 6 8 - 6 7 系列或无缝钢管的尺寸选取， 参看表 3 1 3 工程机械标准 液压缸外径，材料选择 4 5钢时，有压力条件可以选择崖压缸的外径 为 1 2 7 毫米。 见液压设计手册表 3 1 3 。 动力液压缸缸筒结构图如图1 5 所示 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 15 动力液压缸缸筒结构图 7 液压缸缸底和缸盖的计算 液压缸的缸底和缸盖，在中低压系统中一般是根据结构需要进 行设计， 不进行强度计算的。 但在高压系统， 一般都要进行强度计算， 该铆接机属于高压系统，所以应该进行强度计算，其计算方法如下： （1 ）缸底厚度的计算 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 （a ）平面形缸底 当缸底无油孔时： h = 0 . 4 3 3 D2( P / ) 1 / 2 当缸底有油孔时： H = 0 . 4 3 3 D2P X D 2 / D2- d0 1 / 2 该铆接机的液压缸设计的属于缸底有孔的的型号，所以 可以按照 H = 0 . 4 3 3 D2P X D 2 / D2- d0 1 / 2 = 1 0 （m m ） 式中，h - - - 缸底的厚度 D 2 - - - 缸底止口内径 P - - - 缸内最大工作压力 材料许用应力 缸底开口的直径 （2 ） 缸盖厚度的计算 缸盖厚度根据不同的连接形式，分别按下列方法计算： （a ） 整体法兰缸盖 H = 3 P ( D1- D ) / D 1 / 2 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 式中，P - - - 液压缸缸受力总和 D 1 - - - 螺钉孔分布圆直径； D - - - 法兰根部直径 许用应力 （b ）螺纹连接缸盖 H = 3 P （D1- d ）/ ( D - d0- 2 d 1 / 2 式中，D 1 - - - 螺纹空分布圆直径； D o - - - 法兰外径 D0 连接螺纹中径 D 螺钉孔直径 符号意义同前 校核螺纹剪切应力和挤压应力按下式进行 = P / dc pK 式中，P - - - 螺纹预紧力 Z - - - 螺纹工作圈数 K - - - 螺纹拧紧系数 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 （c ）椭圆行法兰 H = 3 P x / b ( c m ) 式中，P - - - 作用在两个螺钉上的总拉力 x - - - B - B 断面弯曲力臂 b - - - B - B 断面长度 其他符号意义同前 校核 A - A 断面弯曲应力可按下式进行： 式中，d 1 - - - 法兰内径 dc p- - - 止口平均直径 （3 ）缸盖连接强度计算 （a ）焊接式连接强度计算 采用对焊连接时，强度计算如下 采用角焊连接时，强度计算如下： = 4 P / ( D - d1) h 2 式中，P - - - 液压缸推力 D o - - - 缸体外径 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 D - - - 缸体内径 焊接效率，一般可取 b - - - 焊角宽度 焊缝材料抗拉许用应力 焊条抗拉强度 安全系数 （b ）连接螺栓的强度计算 拉应力：= 4 K P / d 2 Z ( X 1 0 5 P a ) 剪应力：= K 1 K P d0/ 0 . 2 d 3 Z ( X 1 0 5 P a ) 式中 P - - - 液压缸最大推力 D - - - 液压港内径 D o - - - 螺纹直径 D 1 - - - 螺纹内径 Z - - - 螺栓树木 K - - - 拧 紧 螺 纹 系 数 ， 一 般 取 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 K = 1 . 2 5 - 1 . 5 K 1 - - - 螺纹内摩擦系数，一般取 K 1 = 0 . 1 2 合成应力 许用应力 螺栓材料屈服极限 安全系数，一般取 n = 1 . 2 - 2 . 5 该铆接机采用整体法兰盖，其计算结果为 H = 3 P ( D1- D ) / D 1 / 2 = 5 ( m m ) 动力液压缸缸筒的结构图如图1 - 5 所示 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 1 - 6 动力液压缸前缸盖结构图 8 、液压缸进出油口尺寸的确定 液压缸的进出口尺寸， 是根据油管内的平均流速来确定的，要 求压力管内的最大平均流速控制在 4 - 5 m / s 以内，过大会造成压力损 失剧增，而使回路效率下降，并会引起气蚀，噪音，振动等，因此油 口不宜过小，但是，也要注意到结构上的可能，可以按表液压设计指 铰深3 0 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 导书 3 - 1 5 液压缸进出油口尺寸查取 当液压缸内径在 7 1 1 1 2 时，法兰接头的尺寸取 2 0 m m , 该设计 中的液压缸内径为 1 1 0 ，所以法兰接口可以取2 0 m m 。 固定套 油缸筒活塞杆 半环 活塞 后缸盖 前缸盖 1后缸盖 2活塞 3 半环 4活塞杆 5 缸筒 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 6固定套 7前缸盖 1- 7 动力液压缸缸体结构图 9、液压系统分析 1 ）: 液压回路的选择 首先选择调速回路由工况图( 见上图) 得知，这台铆接液 压系统的功率是中等功率，铆模的运动速度较低. 工作负载 的变化较大可采用进口节流的调速形式，同时采用增压器来 提高铆接时所需压的较高的压力，这样可以用中压液压泵， 避免了采用价格昂贵的高压液压泵. 由于液压系统选用了节 流调速的方式，系统中油液循环必然是开式的分析工况图可 知; 在这个液压系统的工作循环内，液压缸交替地要求油源 提供低压大流量和高压小流量的油液。最大流量与最小流量 之比约为 7 0 ， 而快进快退所需的时间比式进所需的时间少得 多， 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 因此从提高系统效率，节省能量的角度上来看，采用单 个定量泵作为油源显然是不合适的，宜采用双泵供油系统, 或采用限压式变量泵加调速阀组成容积节流调速系统，但是 由于铆接系统的速度不大，所以选取前者更为合适。 在调速方案确定以后，供油方式,调速方式均已定。本铆接机 快进快退速度较大，为了保证换向平稳，且液压缸在快进时 为差动连接，故采用三位五通 Y 型电液换向阀来实现运动换 向，并实现差动连接。 10、压元件的选择 1）液压泵 液 压 缸 在 整 在 工 作 循 环 中 的 最 大 工 作 压 力 为 27.0137 MPa，如取进滑动路上的压力损失为 0.8 MPa 见液压传动 与气压传动(表 9- 3)，压力继电器的调整压力应比系最大工 作压力高出 0.5 MPa， 则小流量泵的最大压力应为 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 PP1=（27.0137 0 . 8 0 . 5 ）Mpa=28.3137Mpa 但由于回路设有增加器,所以可以选用中压液压泵同样 可以完成铆接的要求。大流量泵是在快速运动时才向液压缸 输油的，由工况图可知,快退时,液压缸中的工作压力比快进 时大, 如取进油路的压力损失为 0- 5 MPa， 则大量的最高工作压力为 PP2=（1.260 . 5 ）Mpa=1.76Mpa 两个液压泵应向液压缸提供的最大流量为 0.001m2s - 1 见工况图若回路中的泄漏按液压缸输入流量的 10%估计,则 两个泵的总流量为 qp=0.001(1+10%)=0.0011m3s - 1 由于溢流 阀的最小稳定溢流量为 3/(60103) m3s - 1 工进时输入法液压 缸的流量 为 0.0000143 m3s - 1,所以小流量泵的流量规格最少 应为(0.0005+0.0000143)=0.0000643 m3s - 1。 根据以上压力和流量的数值查阅产品目录 ，最后确定选取 YB- 4/25 型双联叶 片泵。 由于液压缸在快退时输入功率最大，如果取双联叶片泵 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 的总效率为p=0.75,则液压泵驱动电机所需要的功率为 P=1134/0.75=1512W=1.512KW 根据此数值查阅电机产品目录,选取功率和额定转速相近的 电机。 选择三相异步电动机比较适合：型号：Y90L2 额 定功率 2.2KW 满载时，转数：2840r/min 电流：4.74A 效率：82/100 率因数：cosa=0.86 堵转电流/额定电流=0.7 堵转转矩/额定转矩=2.2 2） 液压泵与电机的联结 液压泵与电机之间的联轴器，一般用简单型弹性圈柱销 联轴器或弹性圈柱销联轴器，其二者的共同特点是传替扭转 范围较大，转速较高，弹性好，能缓冲扭转矩急剧变化引起 的振动，能补偿轴位移，但在使用中应定期检查弹性圈，发 现其损坏后应定期检查弹性圈，发现其损坏后应即使更换。 上述两种联结轴器中，简单型弹性圈柱销联轴器的结构简 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 单，装卸方便，使用寿命较长。故比弹性圈柱销联轴器用得 多些，应用上述二种联轴器时，一定要注意弹性圈材料必须 用耐油橡胶，联轴器的特性参数及基本尺寸可参阅 零件 手册 。 安装联轴器必须满足以下要求： （1） 半联轴器尽量做主动件 （2） 半联轴器与电机轴配合时采用 H7/R6 配合，与其他轴 端则采用低于 H7/R6 的配合，否则应验算轮强度。 （3）最大同爪度偏差不大于 0.1，轴线倾斜角不大于 40 度。 见新编机械设计手册表 273。 3.）阀类元件及辅助元件 根据液压系统的工作压力和通过各个阀类元件和辅助 元件的实际流量,可选出这些元件的型号及规格,如下表 序元件名估 计 通 过 流型号 规格 调 节 压 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 号 称 量 / （ L x min- 1） 力/MPa 1 双联叶 片泵 YB- 4/25 63MPa 25和 4L/min 2 溢流阀 4 Y10B 63MPa 3 顺序阀 25 XY63B 63MPa 5 压 力 表 开关 K3B 6 3MPa,3 测点 6 三 位 五 通 电 磁 换向阀 60 35DY 63BYZ 63MPa 7 液控单 向阀 45 I63B 63MPa 8 二 位 四 通 电 磁 换向阀 30 24DY 315BYZ 315MP a 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 SP1 压 力 继 电器 DP1 315B 315MP a 8.3 特别说明：增压器的设计增压比例为 5，大缸的内径 115mm， 小缸 50mm。其设计过程和动力液压缸相似，这里就不在重复。 4）油箱 在开式传动的油路系统中，油箱是必不可少的，它的 作用是：贮存油液，净化油液，使油液的温度保持在一定的 范围内，以及减少吸油区油液中气饱的含量，因此，进行油 箱设计时， 要考虑油箱的容积，油液在油箱中的冷却和加热、 油箱内的装置和防噪音等问题。1.油液温升验算 工进在整个工作循环中所占的时间比例达 96%,所以系 统发热和油液温升可用工进时的情况来计算 工进时液压缸的有效功率为 P=p2q2=FV=2566300.0015=384.945W 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 这时大流量泵通过顺序阀卸荷(卸荷压力 PP1=0.3 106Pa). 小流量泵在高压(PP1=28.3137MPa)下供油所以两泵的总输 出功率为 P1=Pp1qp1+Pp2qp2/=940.9W 由此的液压系统单位时间的发热量为 Q=Pi- P0=940.9- 384.945=556W 此铆接机允许油液升温 T=30 可，为拉使温升不超过允许的 T 值 可以按下公式计算 油箱的最小容积 Vmin Vmin=10 - 3(Q/T)31/2=0.0798m3 取 Vmin=0.080m 3 按式子油箱容积经验公式计算油箱的总容积： V=（2 4 ）Q 现取 V = 4 Q = 4 X 5 5 6 = 2 2 2 4 L 结构采用开式结构。 5）滤油器 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 液压系统总油的过滤精度是以污粒最大粒度为标准的， 一般分为四类：粗的，普通的，精的，特精的，非伺服系统 要求油的过滤精度与压力的关系： 伺服系统一般要求 安装如下 滤油器安装在液压泵的吸油管路上，要求滤油器有较大 的通油能力和较小的阻力，阻力一般不大与 ，否则吸油 不充分，此处的滤油器多用网式或线隙式。 6 ） ：液压油的选择 该系统为一般的铆接传动所以在环境温度为- 5 度3 5 度 之间时，一般选用 2 0号或 3 0号机械油。冷天用 2 0号机械 油，热天用 3 0号机械油。 必须指出：如果实际所采用的油箱的有效容积 V 小于 Vmin0.0798m3,必须设冷却器。 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 11、液压系统图。 综合上述分析和所拟定的方案，将各种回路合理地组合 成为该铆接液压系统原理图如图（2）所示 1- 7 液压原理图 1过滤器； 2双联叶片泵； 3单向阀； 4顺 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 序阀：5溢流阀；6，12压力表及其开关： 7三位五 通电磁换向阀； 8液控单向阀； 9调速阀；10二 位四通电磁换向阀 ； 11增压器； 13动力液压缸； SP1，SP2压力继电器 四：液压系统及工作原理 该铆接系统原理图如图 1所示,该系统的执行器为动液 压缸 13,油源为双联叶片泵 2,泵的最高工作压力表油溢流阀 5 设定,并通过压力表及开关 6 显示;缸 13 的运动方向由三位 五通电磁换向阀 7 控制,其中位用于液压泵的卸荷;二位四通 电磁换向阀 10 控制增压器 11 的往复动作,向动力液压缸提 供挤压力所需的高压油;中压压力继电器 SP1用控制工作循 环中快速进给与工作进给的转换;高压压力继电器 SP2用于 控制工作循环中工作进给,快速退回的转换;液控单向阀 8 用 于高低压的隔离 ;压力继电器由系统按负载转化为压力,发 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 出电信号,通过电控系统中两次时间继电器控制电磁铁的通 断电,从而控制动力液压缸和工况的持续时间. 五：系统的动作原理如下 当电磁铁 1YA 通电时,换向阀 7 切换到左位,液压泵 2 的压力油径换向阀 7,液控单向阀 8 进入动力缸 13 的无杆腔, 活塞杆带动工作机构(铆模)快速进给,当接触工件时,系统压 力开始升高,液控单向阀 8 关闭,压力升高至压力继电器 S P1 的设定值时,S P1发信,使电磁铁 3YA 通电,换向阀 10 切换至 右位,液压泵的低压油径阀 7 和阀 10 进入增压器 11 的左腔, 推动增力活塞右行,右腔的高压油进入动缸 13的无杆腔,腔 13 转为工作进给,对工件进行挤压铆接,随着挤压过程的进行,高 压管路的压力继续升高,当压力升高至高压压力继电器 SP2的 设定时, SP2发出信号,使电磁铁 1YA,3YA 断电,同时电磁铁 2YA 通电,换向阀 7 切换至右位,阀 10 复至左位,液压泵的压力 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 油径阀 7 进入缸 13 的有杆腔同时早通液控单向阀 8,缸 13 快 速退回,其无杆腔的油液部分进入增压器 11 小腔推动增压活 塞向左复位,部分经阀 8 和阀 7 排回油箱.铆接机等待或停止 工作时,所有电磁铁断电,换向阀 7 复至中位,液压泵卸荷,一个 工作循环结束液压系统的电铁动作顺序见下表 表电磁铁动作顺序 动作 1YA 2YA 3YA S P1 S P2 快速进给 + 工作进给 + + + 快速退回 + 停留卸荷 六、技术特点 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 1） 该铆接机采用了液压传动电气控制，铆接力大、功 效高、噪声低、振动小、作业安全、减轻了工人劳动轻度。 2） 铆接机的液压系统采用了液压增压技术，用中压液 压泵和增压器即可获得挤压所需的较高工作压力，方便了压 模更换和自动控制。 3） 铆接压模装在动力液压缸的活塞杆端部，缸筒设有 可手持的滚花中空手柄（内装电磁阀按钮） ，方便了压模更 换和自动控制。 4） 液压装置采用液压站结构形式，板式液压阀装在一 个集成块的四个侧面上，进排油管路布置在集成块下面，输 出、回油管路布置在集成块顶面；增压器为分离结构，集成 块体兼作增压器高压小缸，大缸单独制作，小缸和大缸通过 螺钉连为一体。液压装置结构紧凑、整齐美观、装配维护方 便。 动力液压缸及铆模的结构图与下： 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 1 后缸盖 2 密封圈 3 活塞 4 活塞杆 5 双头螺柱 6 缸筒 7 前缸盖 8 上铆模 9 弓臂 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 1- 8 动力液压缸及铆模的结构图 七、技术参数 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 项 目 参数 单位 铆钉材质 16Mn 13（冷铆） 铆钉最大直径 20（热铆） 公称铆接力 315 kN 主机 铆接速度 15 2 0 次/min 液压泵压力 6.3 增压后最高压 力 31.5 MPa 设计增 压比 5 大缸内 径 115 增压器 小缸内 径 50 液压系统 油箱容积 2000， 2500 任选 L 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 八、.设 计 特 色 1 该设计中采用了液压增压技术,用中压液压泵和增压 器即可获得挤压所需要较高工作压力,避免了采用价格昂贵 的高压