【精品毕设】实验台液压系统毕业设计

目录

第一章绪论 (1)

1.1课题背景及其意义 (1)

1.2 机电一体化实验台概述 (1)

1.3 国内外发展状况 (2)

1.4 课题研究的主要内容 (3)

1.5 本章小结 (3)

第二章设计任务的主要方案 (4)

2.1 本课题将要完成的主要任务 (4)

2.2 本课题的关键问题及技术路线. (4)

2.2.1 液压系统设计步骤 (4)

2.2.2 液压执行器设计压力的选取 (5)

2.2.3 制定基本方案和绘制液压系统图 (5)

2.3 本章小结 (6)

第三章液压系统执行元件的设计 (7)

3.1 执行元件类型 (7)

3.2 系统压力的初步确定 (8)

3.3 液压执行元件的主要参数 (8)

3.3.1 液压缸内径与活塞杆外径 (8)

3.3.2 刀具库旋转液压马达的选择 (10)

3.3.3活塞杆的强度计算和稳定性校核 (10)

3.3.4 液压缸壁厚，最小导向长度计算 (11)

3.3.5 液压缸的流量计算 (14)

3.4 夹具液压缸的结构设计 (14)

3.4.1 缸筒与缸盖 (15)

3.4.2 活塞与活塞杆 (16)

3.4.3 缓冲装置 (17)

3.4.4 排气装置 (17)

3.4.5 密封装置 (17)

3.5 本章小结 (18)

第四章液压系统的设计分析 (19)

4.1 拟定液压系统原理图 (19)

4.1.1 速度控制回路的选择 (19)

4.1.2 换向回路的选择 (19)

4.1.3 压力控制回路的选择 (19)

4.2 液压元件的选取 (20)

4.2.1 液压泵的选择 (20)

4.2.2 液压阀的选择 (22)

4.2.3 电机的选择 (22)

4.2.4 管件的选择 (23)

4.2.5 油箱的设计计算 (25)

4.2.6 液压油的选择 (26)

4.3 本章小结 (26)

第五章液压泵站与液压集成块 (27)

5.1 液压泵站 (27)

5.1.1 液压泵站的组成及分类 (27)

5.1.2 液压泵站的选择 (27)

5.2 液压集成块 (28)

5.2.1 块体的结构 (28)

5.2.2 集成块结构尺寸的确定 (28)

5.2.3集成块的加工 (29)

5.3 本章小结 (29)

第六章结论 (30)

致谢 (31)

参考文献 (32)

第一章绪论

1.1课题背景及其意义

机电一体化又称机械电子学，英语称为Mechatronics，它是由英文机械学Mechanics的前半部分与电子学Electronics的后半部分组合而成。机电一体化最早出现在1971年日本杂志《机械设计》的副刊上，随着机电一体化技术的快速发展，机电一体化的概念被我们广泛接受和普遍应用。随着计算机技术的迅猛发展和广泛应用,机电一体化技术获得前所未有的发展。现在的机电一体化技术，是机械和微电子技术紧密集合的一门技术，他的发展使冷冰冰的机器有了人性化，智能化。

20世纪90年代后期，各主要发达国家开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段。一方面，光学、通信技术等进入了机电一体化，微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚，出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支；另一方面，对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法，机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。同时，由于人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步，为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地，也为产业化发展提供了坚实的基础。

机电一体化主要研究目的是把机械技术与微电子技术和信息技术有机地结合为一体，实现整个系统的最优化。机电一体化可以充分发挥机械技术、微电子技术和信息技术的各自的长处和特点，促进机械产品的更新换代。机械电子学系统主要由机械主体、传感器、信息处理和执行机构等部分组成。较高级的系统不但有硬件，而且还有相应的软件,利用软件技术可以实现硬件难以实现的功能,使机械系统增加柔性。典型的机械电子系统有数控机床、加工中心、工业机器人等。机械电子学技术除用于单个机器、设备或一般的生产系统的技术改造之外，还用于柔性制造系统、计算机集成制造系统、工厂自动化、办公自动化、家庭自动化等方面。[17]

1.2 机电一体化实验台概述

实验是科学研究与探索的重要手段，也是学生掌握知识和基本技能的重要环节。为培养学生具有机、电、液一定的理论知识和较强的实践技能；具有机械加工设备的初步操作技能和数控加工、数控编程的能力；具备从事机电技术必需的理论知识和综合职业能力的机电设备、自动化设备和生产线的运行与维护人员，并具有设备改造能力的高等技术综合性应用型人才。能在机电设备制造企业、从事机电产品设计与开发、企业与车间生产技术管理等工作，以及机电一体化设备的安装、调试、维修、销售及管理；普通机床的数控化改装等[15]。其中，机电一体化实验设备发挥了极其重要的作用，并得到了广泛应用。如HJD-4型机电一体化教学实验设备。

机电一体化实验内容涉及机械、电气、计算机技术、通讯技术、液压等方面技术，覆盖面广，综合性强。各功能部件敞开性好，有利于加深学生的感性认识。通过多个模块，灵活组成各种系统。实验过程接近实际机电产品的组装调试过程，实战性强。学生可根据自己的构思进行创新设计。为机电类本科生、专科生的课程设计、毕业设计及课外创新设计提供条件。同时为教师和相关技术人员从事机电产品开发提供实验平台，培训机电一体化系统的应用与设计的工程技术人才，为企业培养机电一体化设备的维护管理人员。

图1.1 HJD-4型机电一体化教学实验设备

1.3 国内外发展状况

机电一体化的发展大体可以分为三个阶段：(1)20世纪60年代以前为第一阶段，这一阶段称为初级阶段。在这一时期，人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间，战争刺激了机械产品与电子技术的结合，这些机电结合的军用技术，战后转为民用，对战后经济的恢复起到了积极的作用。那时，研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平，机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展，已经开发的产品也无法大量推广。(2)20世纪70-80年代为第二阶段，可称为蓬勃发展阶段。这一时期，计算机技术、控制技术、通信技术的发展，为机电一体化的发展奠定了技术基础。大规模、超大规模集成电路和微型计算机的出现，为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。这个时期的特点是：mechatronics一词首先在日本被普遍接受，大约到20世纪80年代末期在世界范围内得到比较广泛的承认;机电一体化技术和产品得到了极大发展;各国均开始对机电一体化技术和产品给予很大的关注和支持。(3)20世纪90年代后期，开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段，机电一体化进入深入发展时期。一方面，光学、通信技术等进入机电一体化，微细加工技术也在机电一