【正文】 ………………………………………（33） 系統(tǒng)壓力損失計(jì)算……………………………………………………………（33） 系統(tǒng)發(fā)熱溫升計(jì)算……………………………………………………………（34） 發(fā)熱功率計(jì)算………………………………………………………………（34） 散熱功率計(jì)算………………………………………………………………（35）六 液壓油站設(shè)計(jì)……………………………………………………………（35） 機(jī)床液壓站的結(jié)構(gòu)型式………………………………………………………（35） 液壓油箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)…………………………………………………………（36） 集成油路的選擇………………………………………………………………（39） 液壓站的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)……………………………………………………………（40） 液壓泵的安裝方式…………………………………………………………（40） 泵組聯(lián)接……………………………………………………………………（40）七 總結(jié)………………………………………………………… ………………（41）八 致謝………………………………………………………… ………………（42）九 參考文獻(xiàn)………………………………………………… ………………（42）一 緒 論 課題的來(lái)源及意義 汽車輪轂軸承的發(fā)展概況及性能比較汽車輪轂軸承單元是汽車的重要安全零件，其作用主要是承受汽車的重量并為輪轂的傳動(dòng)提供精確的向?qū)А５谝淮嗇炤S承單元以雙列角接觸球軸承為基礎(chǔ)。帶凸緣的外圈設(shè)計(jì)成輕質(zhì)結(jié)構(gòu)部件。第三代輪轂軸承組件（）由SKF在1979年開(kāi)始生產(chǎn)，這是專為轎車生產(chǎn)的輕型車輪軸承組件，在兩個(gè)環(huán)上均配有法蘭。凸緣、插孔和花鍵的尺寸則按用戶要求制造。潤(rùn)滑后要進(jìn)行裝配以使輪轂軸承獲得最佳的預(yù)緊量和防止輪轂軸承的松脫。由于軸鉚合裝配方式的先進(jìn)性，其代表了轎車輪轂單元裝配技術(shù)的發(fā)展方向，在新一代轎車輪轂單元中必須采用軸端鉚合裝配，因?yàn)榘馊?、滾動(dòng)體、凸緣軸和小內(nèi)圈的軸承組件是新一代轎車輪轂單元的基礎(chǔ)，這些組件在裝配成一個(gè)單元的過(guò)程中，采用鉚合裝配是保證其高性能的關(guān)鍵，因而掌握旋壓鉚合裝配技術(shù)，具有十分重要的意義。 本課題的研究意義與主要任務(wù)輪轂軸承單元的鉚合技術(shù)顯然在當(dāng)代和將來(lái)的汽車發(fā)展中都起到十分重大的作用，但是當(dāng)代的中國(guó)的大部分工廠都沒(méi)有相應(yīng)的專用鉚合設(shè)備或者是工廠因受到技術(shù)的封鎖而不能引進(jìn)國(guó)外的設(shè)備和技術(shù)。 軸承鉚合技術(shù)和專用設(shè)備在國(guó)內(nèi)外發(fā)展概況國(guó)外對(duì)輪轂單元軸鉚合技術(shù)的研究，最初報(bào)道是由NSK公司于2001年前后成功開(kāi)發(fā)了端部旋壓成形的鉚裝第三代輪轂軸承，此后KOYO、SKF等國(guó)際著名的軸承制造企業(yè)也相繼推出了軸鉚裝的輪轂軸承。我們應(yīng)當(dāng)吸收國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)，由機(jī)械設(shè)備專業(yè)制造廠制造I型擺輾機(jī)用于熱擺輾，則能克服上述缺點(diǎn)，促進(jìn)這種先進(jìn)的塑性加工工藝在我國(guó)的推廣應(yīng)用。機(jī)床的幾何尺寸一般是由零件極限尺寸決定的，旋壓力的大小主要由零件的最大厚度來(lái)決定；鉚頭到工作臺(tái)的距離主要由旋壓件的最大長(zhǎng)度確定。裝配時(shí)發(fā)現(xiàn)最難的部分是保證滾珠的壓力角。在這種方法中，沖頭與輪轂軸的圓柱形端頭之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)使軸端形成規(guī)定的形狀。因此必須精確控制沖頭的壓力才能消除這些不利影響，精確控制沖頭壓力是穩(wěn)定軸承性能的關(guān)鍵因 素 。在這種巨大壓力作用下，球與滾道受到擠壓，在加工過(guò)程軸承很可能損壞，而鉚接工藝只在局部產(chǎn)生變形并且只用很小的壓力。4）為保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高效率、減輕體力勞動(dòng)，應(yīng)采用半自動(dòng)或自動(dòng)工作循環(huán)。 因此, 擺頭要設(shè)計(jì)出不同的軌跡以適應(yīng)不同形狀的鍛件需要, 目前常用的四種擺頭軌跡為: 圓軌跡、多葉玫瑰線軌跡、螺旋線軌跡和直線軌跡, 如圖22 所示. 本文設(shè)計(jì)的冷擺碾機(jī)屬于通用型, 擺頭軌跡可以用以上四種軌跡。加工薄餅類鍛件，擺輾所需的變形力比常規(guī)鍛造力小很多，而且工件愈薄，用擺輾法成形愈省力。圖24 擺輾的接觸投影分析圖接觸面投影面積由AOBCDA輪廓圍成，忽略輾壓引起的工件外輪廓變形，則工件輪廓方程為：聯(lián)立 （ADC的曲線方程）求得C點(diǎn)坐標(biāo)為： A點(diǎn)坐標(biāo)為： 定義： 由幾何關(guān)系： 則： 截面輪廓曲線轉(zhuǎn)化為極坐標(biāo)方程：(2) 環(huán)形件其投影分析圖如圖25所示，由前面可以知：圖25投影分析圖 聯(lián)立求得A點(diǎn)坐標(biāo)為： (3)接觸面積系數(shù)波蘭馬爾辛民克教授提出的公式：胡克民公式：當(dāng)是變值時(shí)，也是變值三 輪轂軸承鉚合裝配專用設(shè)備總體方案 擺輾機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)序 號(hào)要求數(shù)值1. 11. 21. 31. 41. 51. 6旋壓鉚合直徑最大鉚接力油泵最大輸出壓力功耗自動(dòng)方式軸承變形情度內(nèi)孔φ16mm，外徑φ28mm150KN5MPa≤2 .12. 22. 32. 42. 52. 62. 72. 82. 9生產(chǎn)效率旋壓鉚合最大行程滾碾壓頭到工作臺(tái)距離工作臺(tái)升降距離主軸到床身立柱距離滾壓頭伸出長(zhǎng)度工作臺(tái)尺寸機(jī)床外形尺寸機(jī)床凈重≥450個(gè)/小時(shí)25~30mm0~250mm0~250mm200mm取100~120mm4002007207202500100022003. 13. 23. 33. 43. 5安全可靠容易傳送軸承外形美觀、噪音小故障自檢、易排除損壞零件易更換 總體方案的論證設(shè)計(jì)由于汽車輪轂軸承單元為粗短零件且需要的鉚接力較大，綜合考慮臥式、立式的優(yōu)缺點(diǎn)，選用立式機(jī)床。機(jī)床方案設(shè)計(jì)包括運(yùn)動(dòng)功能分析，機(jī)床布局，機(jī)床總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中充分考慮到加工操作方便，加工質(zhì)量好，制造成本合理。另外，主傳動(dòng)、進(jìn)給傳動(dòng)要考慮各自的穩(wěn)定性以及配合的，為節(jié)省空間，電控與檢測(cè)系統(tǒng)包含于床身本體。由于鉚頭只要實(shí)現(xiàn)螺旋線擺動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化了許多，對(duì)軸承和整體的精度和工藝要求也降低了許多，降低制造成本的同時(shí)也使機(jī)器維修起來(lái)更加方便。對(duì)兩個(gè)油缸來(lái)說(shuō)都沒(méi)有太大的特殊要求，工作環(huán)境相對(duì)平滑。對(duì)于送料缸的行程確定，取決于工作臺(tái)的形狀大小。 計(jì)算液壓油缸的主要結(jié)構(gòu)尺寸 主油缸主要結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算1）缸體設(shè)計(jì)缸體材料：45鋼 ； 毛坯：鑄鋼；缸體技術(shù)要求：內(nèi)徑選用H8配合；表面粗糙度：Ra= 衍磨；油缸內(nèi)徑圓度公差：10級(jí)；油缸內(nèi)徑圓柱度：8級(jí)精度?！菁y材料的許用應(yīng)力（）這里取K=，F(xiàn)=， z=4；螺釘材料為45鋼，其屈服強(qiáng)度=355, 取安全系數(shù)n=~,現(xiàn)取n=2,則許用應(yīng)力 因此，由 ，得 ， 即：由此選用M24螺釘，其滿足螺釘?shù)膹?qiáng)度要求。主油缸回退采用差動(dòng)連接，實(shí)現(xiàn)快退。4）確定液壓泵的驅(qū)動(dòng)功率整個(gè)工作循環(huán)的過(guò)程中，系統(tǒng)的壓力變化較大，功率變化也較大，取大功率時(shí)工作狀態(tài)來(lái)確定液壓泵的驅(qū)動(dòng)功率。由此得設(shè)計(jì)油箱體積192L/=240L=mm，現(xiàn)使a:b:h=1::2，則 由此得 a=862mm b=646mm h=430mm郵箱的冷卻面積為 =其中油箱底腳設(shè)計(jì)高為200，則油箱的高為630mm。根據(jù)散熱要求計(jì)算油箱容量 如不考慮管路散熱，則 取=由=(a+b)+,取a:b:h=1::2則a=1012mm，b=674mm，c=506mm=345L本液壓系統(tǒng)主要靠液壓油箱來(lái)散熱，而不使用散熱器且該液壓油箱的容積符合計(jì)算的有效容積288L,所以選擇a=1012mm，b=674mm，c=506mm。 液壓站簡(jiǎn)圖底腳 油箱體 過(guò)濾器 管接頭 液壓泵吸油管 齒輪泵 法蘭盤(pán) 聯(lián)軸器 電動(dòng)機(jī) 液壓缸進(jìn)油管 1液壓缸回油管 1液壓控制油路板 1空氣濾清器 1吊鉤 1液位計(jì) 1系統(tǒng)回油管 1系統(tǒng)進(jìn)油管 1清洗孔端蓋 1放油嘴(1)基本結(jié)構(gòu)。吸油管采用容易將過(guò)濾器從油箱內(nèi)取出的連接方式，所安裝過(guò)濾器的安裝位置在油面以下較深的部位，距油箱底面不得小于50mm，因?yàn)橛拖涞撞坑谐恋砦铮惭b太低時(shí)容易把雜質(zhì)吸入泵內(nèi)。液位計(jì)用于監(jiān)測(cè)油面高度，其窗口尺寸滿足對(duì)最高和最低液位的觀察，現(xiàn)采用YWZ250型液位計(jì)，（液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)手冊(cè)，表670），最低和最高液位距離為200，滿足要求。板式元件的液壓系統(tǒng)安裝、調(diào)試和維修方便，壓力損失小，外形美觀。這種結(jié)構(gòu)在中、小功率液壓泵站中廣泛采用。 綜合考慮電動(dòng)機(jī)的功率，轉(zhuǎn)速和類型，現(xiàn)選用Y132S6型號(hào)的電動(dòng)機(jī)。為增加電動(dòng)機(jī)和液壓泵的聯(lián)接剛性，避免產(chǎn)生共振，現(xiàn)設(shè)計(jì)將液壓泵和電動(dòng)機(jī)先裝在剛性較好的底板上使其成為一體，然后底板加墊再裝到液壓油箱蓋上。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是走向工作崗位的一次最好的彩排練習(xí)，也是在校期間最后一次比較系統(tǒng)、綜合地運(yùn)用已學(xué)過(guò)的知識(shí)在老師的指導(dǎo)下進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)，解決實(shí)際工程中的問(wèn)題，是一次較全面的設(shè)計(jì)訓(xùn)練。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我們開(kāi)拓了視野，運(yùn)用了我們四年來(lái)所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，進(jìn)一步熟悉了專業(yè)軟件如Pro/E, AutoCAD等。（4）電動(dòng)機(jī)與液壓泵的聯(lián)接方式本設(shè)計(jì)中采用法蘭式聯(lián)接，即液壓泵裝在法蘭上，法蘭再與帶法蘭的電動(dòng)機(jī)聯(lián)接，電動(dòng)機(jī)與液壓泵依靠法蘭盤(pán)上的止口來(lái)保證同軸度。（2）電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速選擇電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與液壓泵的轉(zhuǎn)速相適應(yīng)。 油路板在液壓站的布局簡(jiǎn)圖1—單向順序閥 2—溢流閥 3—二位二通電磁換向閥 3—三位四通電磁換向閥 5—壓力表開(kāi)關(guān) 6—壓力表 7—單向調(diào)速閥 液壓站的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)其分了立式和臥式安裝。 板式元件固定在板件上，分為液壓油路板連接、集成塊連接和疊加閥連接。它的容量大小根據(jù)液壓泵輸出油量的大小進(jìn)行選擇，當(dāng)油箱內(nèi)的油面發(fā)生劇烈變化時(shí)，可保證油箱內(nèi)不出現(xiàn)負(fù)壓情況。這樣設(shè)計(jì)可以方便放油。本設(shè)計(jì)液壓站采用集中式，即將液壓系統(tǒng)的供油裝置、控制調(diào)節(jié)裝置獨(dú)立于機(jī)床之外，單獨(dú)設(shè)置一個(gè)液壓站。沿程阻力系數(shù)： 代入式中： 2）局部壓力損失根據(jù)系統(tǒng)圖可知壓力油經(jīng)過(guò)吸油口，單向閥，濾油器，兩個(gè)換向閥。p,p,取n=4) n取8 郵箱的有效容積式中——為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)； ——為液壓泵每分鐘排出壓力油的容積查液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)手冊(cè)（）有對(duì)低壓系統(tǒng)（），a=2~4，由于考慮到散熱的情況，現(xiàn)取=5，因此液壓油箱的有效容積確定后，液壓油箱的外型尺寸，一般尺寸比（長(zhǎng)：寬：高）為1：1：1~1：2：3。的精確計(jì)算要待選定并繪制管路圖時(shí)才能進(jìn)行，初算時(shí)可按經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)選??；管路簡(jiǎn)單、流速不大的，取=（）Mpa，管路復(fù)雜，進(jìn)口有調(diào)速閥的，取=（）Mpa。根據(jù)鉚裝要求，鉚合過(guò)程中主油缸速度可調(diào)，油路中串調(diào)單向調(diào)速閥。