【毕业设计】基于CAD的汽车半轴模锻生产线液压系统设计㊣精品文档值得下载

和台齿轮泵，个液压集成块组成，实现减压阀和溢流阀的互换性。

从中我们发现设计的夹紧集成块既具有调压功能，又有减压功能，充分地发挥了液压集成块的灵活性。

这对我在设计集成块时是很有参考价值的，使得设计出的液压系统安全并且低能耗。

液压传动技术的特点液压传动具有通用性多功能性和可控性的特点，因此在生产中有着广泛的应用。

液压传动系统外形设计灵活多样，不受几何外形和外形尺寸方面的制约，现在越来越多的工业领域包括控制生产操作机械设备制造过程和物料传递等越来越多地依赖以自动化，以提高生产率减少人力劳动强度降低生产成本，提高了企业的竞争力。

液压传动相比于其他的传动方式有以下的优点通过调节流量可以实现无级调速，而且调速范围也大，容易获得极低的速度。

液压系统靠油液的连续流动传递运动，油液几乎不可以压缩，且又具有吸振能力，使得执行元件的运动平稳。

液压系统里的驱动执行元件做功的机械能也比较大，即承载能力大。

液压元件在液压油中工作，润滑条件充分，使用寿命也长。

液压传动操作简单，安全，易于实现生产自动化和实现过载保护。

由于液压元件的标准和通用化，系列化，使得在设计液压系统时比较方便。

液压系统有很多的优点，但也存在着不足之处在传动时，由于运动部件之间会产生定的泄露，不能保证传动比的准确性。

由于在传动中存在较多的能量损失，不易于实现远距离传递。

油液黏度的变化会影响系统工作的稳定性。

在油液中混入空气二〇年四月二十六日星期二时容易产生振动和噪声。

在发生故障时不易于检查和排除。

液压元件的制造精度要求高，系统维护的技术水平要求高。

近年来，随着液压技术的不断发展，液压元件的体积不断地缩小，高度的组合化和模块化，并且与微电子，计算机技术不断地结合，从而进步的实现智能自动化。

结合本课题所要求设计的液压系统，根据汽车半轴模锻生产线的改造方案，我选择液压传动。

相比较而言，液压传动还是比较好的驱动方式。

工业机器人工业机器人由操作机机械本体控制器伺服驱动系统和检测传感装置构成，是种仿人操作，自动控制可重复编程能在三维空间完成各种作业的机电体化自动化生产设备。

特别适合于多品种变批量的柔性生产。

它对稳定提高产品质量，提高生产效率，改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。

机械手是模仿着人手的部分动作，按给定程序轨迹和要求实现自动抓取搬运或操作的自动机械装置。

在工业生产中应用的机械手被称为工业机械手。

生产中应用机械手可以提高生产的自动化水平和劳动生产率可以减轻劳动强度保证产品质量实现安全生产尤其在高温高压低温低压粉尘易爆有毒气体和放射性等恶劣的环境中，它代替人进行正常的工作，意义更为重大。

机器人应用在汽车零部件自动化生产上占有很大的比例，成为超越美国变成全球第大汽车市场，汽车需求量的不断增大，更加证明了机器人在汽车自动化生产的不可缺少。

国际汽车制造业向中国的转移，扩大了未来应用机器人的空间，汽车行业在不断发展的同时，也经历着产业升级，表现为汽车生产自动化程度的不断提高，为机器人带来广阔的发展空间，。

研究内容及任务我们组负责对整条生产线进行设计，该生产线采用三台机器人搬运胚料和上下料，自动传送链传送胚料，并采用液压驱动。

我所负责的是对汽车半轴模锻生产线液压系统及搬运机器人液压系统的设计。

在接下来的几章中，先讨论和设计汽车半轴模锻自动化生产线的总体方案，再进行机器人的总体方案地讨论和设计，对机器人的液压系统图进行确定，再来选择液压元件，再进行集成块的设计，最后进行液压站的设计。

运用软件画出整个生产线及机器人的液压系统原理图，集成块设计图以及液压泵站总装图的绘制。

二〇年四月二十六日星期二汽车半轴模锻自动化生产线的总体方案设计汽车半轴摆碾工艺汽车半轴是车轮转动的直接驱动件，是传递扭矩的个重要零件。

汽车在运行的时候，发动机输出的扭矩，经过多级变速和传动器传递给半轴，再由半轴传到车轮上，推动汽车前进和后退。

汽车半轴在工作的时候要承受冲击，交变弯曲疲劳荷载和扭力的作用，所以要求材料有足够的抗弯强度和较好的韧性。

过去的半轴锻件是在空气锤上采用胎模锻造，这个工艺比较落后，锻件的精度低，工件的表面质量差，成本高，生产率低，工人的劳动强度大。

而现在半轴的摆碾新工艺能够解决这些问题。

摆碾机的原理是利用个绕中心迅速滚动的圆锥形上模对毛坯端面局部加压，使毛坯逐步成形的种加工方法。

摆辗加工只要次加热就可以直接成形，缩短了加工周期，大大提高了生产效率，加工出的工件质量高，尺寸精度高，便于实现机械化操作，劳动条件好。

汽车半轴模锻自动化生产线总体方案汽车半轴生产工艺主要有三个部分见图所示，分别是锻压花键端预成型摆碾。

锻压花键端时需要台的压机和机器人，通过机器人将毛坯翻转竖直送入压机，进行合模成型。

预成型时通过机器人将毛坯旋转竖直送入的压机进行加工。

摆碾时通过机器人将毛坯旋转送入摆碾机进行加工。

传统的该生产线的工艺过程中，搬运坯料和上下料采用的是人工操作，该方案中采用了这三台机器人来完成这些动作。

为了方便整条生产线的统协调动作，这条生产线中还包括了传送链和三台翻转机构。

生产线中有两台加热炉，是为了给两台压机对坯料的两端进行模锻做准备的。

该自动化生产线的方框简图见图。

图生产线方框简图整条自动化生产线采用的是液压驱动。

三台机器人三个翻转机构传送链的驱二〇年四月二十六日星期二动力来自于液压驱动。

液压驱动比传情况调整孔的布局。

二〇年四月二十六日星期二以图的集成块阀安装位置图为例，阀块的三维建模如图所示。

图夹紧缸阀块三维建模图液压油的选用在液压系统所有的元件中，液压泵的工作条件最严格，不但压力高，转速高和温度高，并且油液在被液压泵吸入和液压泵压出时要受到剪切作用，所以般的根据液压泵的要求来确定工作介质的粘度。

在本设计的液压系统中，工作压力不超过，工作温度，通过查表，可以选择号抗磨液压油液压泵站的设计液压系统性能的验算液压系统压力损失液压系统的压力损失估算液压系统压力损失包括管道内的沿程损失和局部损失以及阀类元件的局部损失三项。

通过前面对整个机器人液压系统的分析，我们可以发现回转缸在整个过程中的二〇年四月二十六日星期二负载最大，在估算压力损失的时候只要考虑回转缸的压力损失。

选用的液压油为号抗磨液压油，工作后的运动粘度，油的密度。

管道的内径为，通过回转缸的流量为，即。

油液在管路中的流速大小为根据公式可以计算出油在管路中的流速为又有雷诺系数ν根据公式可以计算出ν可以判断出液压油在管道中流动为层流，又因为管道是钢管，所以沿程阻力系数管道和沿程损失管道的沿程压力损失为可以假设下管道的长度为为管道的长度和内径为液流的平均流速为液压油的密度为沿程阻力系数。

根据公式可以计算出管道的局部压力损失管道的局部压力损失为ξ，因为管道的局部压力损失太小，可以不考虑。

阀类元件的局部压力损失阀类元件的局部压力损失二〇年四月二十六日星期二为阀的额定流量，为通过阀的实际流量，参照上面的液压系统回路图，发现要到达回转缸就得通过三位四通电磁换向阀和液控单向阀，实际的流量为通过查表，可以知道三位四通电磁换向阀的损失压力小于，额定的流量为，液控单向阀的损失压力为，额定流量为。

根据公式可以计算出总的压力损失根据公式可以计算出考虑到损失后的压力为，能够满足要求。

液压系统发热与温升计算系统的发热功率液压系统里能量的损失都转化成热量，从而提高了系统的温度，在温度较高的环境对液压系统有很多不利的影响。

液压系统里发热功率主要来自于液压泵执行元件溢流阀等等的功率损失。

般的，管道的功率损失都很小，通常可以忽略不计。

液压泵的功率损失η其中，液压泵的输入功率，η液压泵的总效率。

根据公式可以计算出η液压执行元件的功率损失η其中，为第个液压执行元件的输入功率，η为第个液压执行元件的效率，第个执行元件工作时间，为工作循环周期。

根据公式可以计算出二〇年四月二十六日星期二溢流阀功率损失其中，为溢流阀的调定压力，为溢流阀的溢流量，根据公式可以计算出机器人总的发热功率损失根据公式可以计算出系统的温升油箱的散的面积可依据下式计算根据公式可以计算出油箱的散热面积当系统的发热功率等于散热功率是，即达到热平衡。

此时系统的温升为又查表可知油箱通风良好时散热系数为，因此取。

根据公式可以计算出液压泵站的选择与设计液压泵站类型的选择由于本设计的液压系统属于中小功率的液压系统，可以选用上置式液压泵站。

上置式液压泵站又有立式和卧式的两种。

上置立式的液压泵站对液压泵的安装要求是泵与电动机有同轴度要求。

上置卧式的液压泵站对液压泵的安装要求较多，除了二〇年四月二十六日星期二要有同轴度要求，还要考虑液压泵的吸油高度以及吸油管与泵的联接处密封要求严格。

两种液压泵站的比较下，再结合企业生产的实际情况，我们考虑使用上置立式液压泵站。

该泵站总装图见图。

图型上置立式液压站总装图总结本文介绍了汽车半轴模锻生产线中机器人及翻转机构的液压系统设计过程。

本文开头介绍了液压系统的特点和液压系统在工程中的应用及工业机器人的发展，然后根据动作要求初步确定了机器人的动作过程。

按照设计要求对工况和主要参数进行了分析计算，选出合适的执行元件，并初步设计了机器人和翻转机构的液压系统，接着就是对系统设计中存在的不足进行分析和改进，确定了本系统的最终方案。

在设计液压系统回路的时候遇到的问题主要有，个液压缸有时有好几种回路供选择，所以还必须要逐个进行分析比较，最终确定可行的液压回路。

整个过程还是比二〇年四月二十六日星期二较繁琐的。