开题报告-齿轮齿条摆动液压缸及加工工艺规程的制定

开题报告课题名称齿轮齿条摆动液压缸的设计及加工工艺规程的制定课题类型工程设计-X导师姓名一、选题依据1.课题来源济南瑞原液压气动设备有限公司2.研究的目的与意义中国自20世纪50年代末期开始发展液压工业，80年代—90年代，国家对液压行业进行了重点改造，先后引进许多项国外技术，使我国液压行业的产品水平有了大幅提高。液压缸的功用在不断地被开发利用，近年来，随着制造设备、加工工艺、材料等的技术发展，特别是电子技术、测量技术的飞速发展，液压技术在高压化、大流量、高可控性、高响应、对环境的适应性，以及节能等方面得到了快速发展，满足了用户对液压技术提出的越来越高的要求，与此同时设备的可靠性越来越引起用户的极大关注。

为了适应市场的需求，液压缸的规格、品种正日趋齐全，结构也在不断改进。液压缸已有很大发展，这不仅表现在液压缸工作性能的提高、工作范围的扩大、品种规格的增多和结构的改进，而且还表现在对液压缸的研究正在逐步深化，设计、研发、计算的理论正在逐步完善。专业化生产不仅能提高生产效率，而且还能提高质量、缩短生产周期、降低成本，更主要的是保证性能指标的稳定。80年代后，摆动液压缸的结构不断改善，工艺逐步精良，尤其是密封材料品种扩大，性能提高，又因其摆角大而结构紧凑，输出转矩大而启动压力低，效率高而寿命长可适用多种工作介质的各种摆动液压缸由于其突出的优点和良好的质量正被越来越多的设备所采用。齿轮齿条摆动液压缸由于其结构简单，密封容易转矩和角速度传递都比较平稳，位置精度便于控制，且齿轮齿条摆动液压缸齿轮轴的摆动角度与齿条的长度成正比，因次齿轮轴的摆角可以任意选择，并能大于360°。所以齿轮齿条摆动缸广泛用于钢铁、轻工、军事、环保、水电等领域，如炼钢厂中包倾翻摆动缸、高线厂回转臂摆动缸、军舰减摇摆动缸、清扫车用摆动缸、阀门开启摆动缸等。尽管如此，若要进一步扩大摆动液压缸的使用范围，尤其是摆动液压缸用于电液伺服系统时，其内泄露的变化会影响伺服系统的性能，因此改进摆动油缸上运动部位的密封性是至关重要的。3.国内外发展现状及原理液压传动相对于机械传动来说，它是一门新学科，17世纪中叶帕斯卡提出静压传动原理，只是由于早期技术水平和生产需求的不足，液压传动技术没有得到普遍地应用。1795年英国约瑟夫·布拉曼在伦敦用水作为工作介质，以水压机的形式将其应用于工业上，诞生了世界上第一台水压机。第二次世界大战期间，在兵器上采用了功率大、反应快、动作准的液压传动和控制装置，它大大提高了兵器的性能，也大大促进了液压技术的发展。战后，液压技术迅速转向民用，并随着各种标准的不断制订和完善及各类元件的标准化、规格化、系列化而在工程机械、农业机械、汽车制造等行业中推广开来。我国液压工业于50年代初从机床行业生产仿苏的磨床、拉床、仿形车床等液压传动起步，液压元件由机床厂的液压车间生产，自产自用。进入60年代后，液压技术的应用从机床逐渐推广到农业机械和工程机械等领域，原来附属于主机厂的液压车间有的独立出来，成为液压件专业生产厂。进入80年代，随着机械工业的发展，我国将原有分散在机床、农业机械、工程机械等行业的液压、气动和密封件的专业厂，统一划归到通用基础件局管理，从而使该行业在规划、投资、引进技术和科研开发等方面得到基础件局的指导和支持，促使我国液压行业进入了快速发展期。近年来，经过技术改造和技术攻关，一批主要企业技术水平进一步提高，我国液压工业工艺装备得到很大改善，为形成高起点、专业化、批量生产打下了良好基础。摆动液压缸又称摆动液压马达，它是输出轴能作往复摆动的液压执行元件，输入量是压力和流量，输出量是转矩和角速度、角位移（摆角）。摆动液压缸最突出的优点是：无需任何变速机构就可以使负载从直线运动直接获得旋转运动（往复摆动运动），它能使输出轴在较低的转速下产生很大的扭矩、平稳的角速度、角位移。它是能把压力能转换成扭矩能的最合理最紧凑的装置，扭矩与重量尺寸比值很高。4.主要参考文献[1]韶关市伟光液压油缸有限公司.齿轮齿条液压缸[P].中国专利，201220127114.9，2012.03.30[2]大连联重科技有限公司.一种齿轮齿条摆动液压缸[P].中国专利，200920247570.5，2009.10.27[3]王枭.齿轮齿条摆动液压缸[P].中国专利，200620090071.6，2006.03.31[4]张鸿鸪.陈磊.任国庆.基于有限元法的齿轮齿条摆动液压缸的强度分析[J].机械设计与制造工程，2005，44（01）[5]刘衡.液压缸的技术发展[J].液压气动与密封，2004，（03）[6]刘晓明.叶玮.液压缸结构设计及运行特性分析[J].液压气动与密封,2013(07)[7]赵虹辉.浅析液压缸活塞杆密封泄露的原因及改进方法[J].液压气动与密封，2006（04）[8]李俊.液压活塞杆断裂原因分析[J].中国设备工程，2017[9]鱼花.刘义伦.摆动液压缸的改进及优化设计[J].拖拉机与农用运输车，2015，42（05）[10]罗心伟.齿轮齿条摆动液压缸工作原理及故障分析[J].梅山科技，2012，（03）[11]孙时建.田敬刚.石明.液压缸结构设计探讨[J].山东冶金，2001，(03)[12]周海强.陈道良.摆动液压缸内部结构改进设计[J].液压气动与密封，2007，（06）二、设计内容1、查阅资料文献了解齿轮齿条摆动液压缸的概况，熟悉摆动液压缸的型号类型及应用，思考齿轮齿条摆动液压缸的发展前景及未来研究生产方向。2、拟定原始数据和工作环境，确定齿轮齿条摆动液压缸结构方案。3、齿轮齿条摆动液压缸基本参数的设计计算，4、齿轮齿条摆动液压缸各个部件的加工工艺规程的制定5、利用三维造型软件绘制出零部件的三维模型以及装配图。在设计过程中应注意零件的装配工艺性。利用软件进行仿真，保证产品功能的实现可靠，并根据三维模型绘制出二维加工图纸。6、为更好地阐述自己的设计理念，附加一份设计说明书。设计说明书包括设计背景及要求、方案设计、零部件设计以及参数优化、三维建模以及工程图绘制、模型仿真和机械加工工艺分析六大部分。三、设计方法及技术路线课题的设计通过从图书馆及各网络文库查询资料、文献，进行资料收集与分析，了解设计的思路，明确设计目标，进行方案设计，确定最佳方案，计算设计参数，整理制作工艺；借助SolidWorks绘制三维模型并进行装配，完成产品的装配图以及主要的零件图，进行受力分析后，绘制并整理工艺图纸，完成详细的设计说明书。查阅文献、资料明确设计目标明确设计目标文献翻译文献综述开题报告文献翻译文献综述开题报告确定设计方案确定设计方案理论分析计算理论分析计算材料结构选择结构强度计算材料结构选择结构强度计算绘制三维模型绘制三维模型制作二维工艺图制作二维工艺图不符合要求进行受力分析不符合要求进行受力分析符合要求符合要求制定加工工艺制定加工工艺完成设计完成设计四、时间安排第一周明确课题，收集资料，查阅书籍、文献，翻译外文，写文献综述。第二周确定总体设计方案，撰写开题报告第三周进行理论分析计算第四周结构设计，结构强度计算强度校核第五周绘制三维模型进行分析第六周导出零件二维图纸，确定加工工艺第七周撰写毕业设计说明书第八周准备答辩所需的材料，制作毕业答辩PPT第九周完善论文，准备答辩五、预期成果通过调查和分析计算，制定出方案，然后经过不断的改进和优化，确定最后的产品尺寸结构，计算并校验齿轮齿条摆动液压缸的各个数据。然后通过SolidWorks软件完成液压缸的实体三维建模，并制定加工工艺流程。绘制装配图和主要的零件图，组成三张AO图纸，及重要零件工艺图纸，完成机械说明书。