油压裁断机设计
一、开题报告毕业设计(论文)题目 课题背景和意义:
背景:液压传动和气压传动称为流体传动,是根据 17 世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理而发 展起来的一门新兴技术,1795 年英国约瑟夫?布拉曼(Joseph Braman,1749-1814),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,诞生了世界上台水压机。 1905 年将工作介质水改为油, 又进一步得到改善。
意义:目前中国油压裁断机产业发展出现的问题中,许多情况不容乐观,如质量差、工作效率低、资源 消耗大、 环境污染严重、 对自然资源破坏力大、 维修繁琐需高技术人员等等。 所以这次设计有以下意义。
1)了解油压裁断机的结构、特点以及工作原理。
2)对油压裁断机的性能的提高有重大意义:①尽可能好地满足工艺要求、便于操作。 ②具有合理的强度与刚度,使用可靠,不易破坏。 ③具有很好的经济性,重量轻,制造维修方便。
3)培养学生的自主设计能力 研究的主要内容:
1) 确定油压裁断机的主要技术规格和动作线图。
2) 确定油压裁断机的总体方案设计。 (工艺设计、原理图设计、总体布局)
3)对油压裁断机主缸各组成部分进行运动和结构的设计、材料选择、零件强度与刚度的校核。
4)上横梁和滑块进行结构的设计、材料选择、零件强度和刚度的校核。
5)油压裁断机电气系统的设计。
研究方法(或技术路线) :
1)查阅相关文献,搜集有关油压裁断机的资料。初步了解油压裁断机的发展及应用。
2)通过进入工厂参观实物,对油压裁断机的结构、工作原理、特点有进一步的了解。
3)按照设计要求制定出主要技术规格和动作线图。
4)设计并制定出所有油压裁断机结构部件的尺寸,通过计算选取标准化零件。
5)设计油压裁断机的电气系统。
6)用 CAD 软件画出油压裁断机的全部设计图和零件图。
预期结果:
1)通过查阅和研究国内外有关油压裁断机的文献,写出了文献综述。
2)研究并设计出符合要求的立式 10 吨油压裁断机结构和机架的数据。
3)完成油压裁断机电气系统的设计并画出油压裁断机的设计图和零件图。
4)了解常用的 CAD CAD 软件进行油压裁断机机械设计。 5)进一步对油压裁断机的结构、原理、特点有了一个非常深入的了解从而设计出满足现代社会需求的高效 率、经济性的油压裁断机。
6)自身的自主设计能力得到了锻炼,具有了初步的科研、开发能力,为将来踏下结实的一步。
一、油压裁断机的简介 油压裁断机是一种通过专用液压油做为工作介质, 通过液压泵作为动力源, 靠泵的作用力使液压油通过 液压管路进入油缸/活塞 ,然后油缸/活塞里有几组互相配合的密封件,不同位置的密封都是不同的, 但都起到密封的作用,使液压油不能泄露。最后通过单向阀使液压油在油箱循环使油缸/活塞循环做功 从而完成一定机械动作来作为生产力的一种机械。油压裁断机通过油压这样一种动力来完成一定的机械动 作,其完成动作产生的作用力的大小,我们现用吨位这样一个单位来计量。油压裁断机常用于需要作用力比 较大的机械,如冲床.因为其常常用于的生产性质是把其它的物品进行有规则的分割,人们常常又叫油 压机为油压下料机,油压裁断机,油压冲床。这是民间的一种词意混淆,其实这几组词在不同的行业里 不能完全等同。
二、油压裁断机的结构组成 油压裁断机由主机及控制机构两大部分组成。油压裁断机主机部分包括机身、主缸、顶出缸及充液装置等。 动力机构由油箱、高压泵、低压控制系统、电动机及各种压力阀和方向阀等组成。动力机构在电气装置 的控制下,通过泵和油缸及各种液压阀实现能量的转换,调节和输送,完成各种工艺动作的循环。
(一)油压裁断机按结构形式现主要分为:四柱式油压裁断机、单柱式(C 型)油压裁断机、卧式油压裁断机、立式 框架油压裁断机等。
(二)油压裁断机按照用途分主要分为金属成型液压机、折弯液压机、拉伸液压机、冲裁液压机、粉未 (金属,非金属)成型液压机、压装液压机、挤压液压机等。
(三)油压裁断机按传递压强的液体种类来分有油压裁断机和水压机两大类 水压机产生的总压力较大, 常用于锻造和冲压。 锻造水压机又分为模锻水压机和自由锻水压机两种。 模锻水压机要用模具,而自由锻水压机不用模具。中国制造的台万吨水压机就是自由锻造水压机。
三、油压裁断机的工作原理 液压传动是利用液体压力来传递动力和进行控制的一种传动方式. 液压装置是由液压泵,液压缸 (液压马达等执行机构),液压控制阀和液压辅助元件。
(一)液压泵:将机械能转换成液压能的转化装置。液压泵是液压系统的动力源,是靠泵的作用力 使液压油通过液压管路进入油缸/活塞
(二)液压缸(液压马达等执行机构):将液压能转化为机械能。
(三) 控制阀:控制液压油的流量,流向,压力, 液压执行机构的工作顺序等及保护液压回路作用。 讲的通俗一点就是控制和调节液压介质的流向,压力和流量。从而控制执行机构的运动方向,输出的力 或力矩。运动速度。动作顺序,以及限制和调节液压系统的工作压力,防止过载等作用(如单向阀,换 向阀,溢流阀,减压阀,顺序阀,节流阀,调速阀等) (四)辅助元件: 1、油箱:用来储油,散热.分离油中空气和杂质作用 2、油管及油管接头 3、滤油器 4、压力表 5、密封元件。
四、油压裁断机的优缺点: 与机械传动、电气传动相比。
油压传动具有以下优点:
1、油压传动的各种元件,可以根据需要方便、灵活地来布置。
2、重量轻、体积小、运动惯性小、反应速度快。
3、操纵控制方便,可实现大范围的无级调速(调速范围达 2000:1) 。
4、可自动实现过载保护。
5、一般采用矿物油作为工作介质,相对运动面可自行润滑,使用寿命长;
6、很容易实现直线运动/ 7、很容易实现机器的自动化,当采用电液联合控制后,不仅可实现更高程度的自动控制过程, 而且可以实现遥控。
当然,油压传动也存在着一些缺点:
1、由于流体流动的阻力和泄露较大,所以效率较低。如果处理不当,泄露不仅污染场地,而且 还可能引起火灾和爆炸事故。
2、由于工作性能易受到温度变化的影响,因此不宜在很高或很低的温度条件下工作。
3、油压元件的制造精度要求较高,因而价格较贵。
4、由于液体介质的泄露及可压缩性影响,不能得到严格的传动比。
5、油压传动出故障时不易找出原因;使用和维修要求有较高的技术水平。
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