【正文】 其中拉桿按強度核算進行選擇。所以根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，按載荷選擇工作壓力。主油缸要求運動速度在2mm/s～12mm/s，運動平穩(wěn)，轉(zhuǎn)向精度高，自動化程度高，而且要求速度可隨時精確調(diào)整。液壓系統(tǒng)的設(shè)計是整個機床設(shè)計的一部分，它的任務(wù)是根據(jù)機器的用途、特點和要求，利用液壓傳動的基本原理，擬定出合理的液壓系統(tǒng)圖，再經(jīng)過必要的計算來確定液壓系統(tǒng)的參數(shù)，然后按照這些參數(shù)來選用液壓元件的規(guī)格和進行系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計。大大簡化了動力頭里面的機構(gòu)，使得整個機械機構(gòu)更加簡單，另外用液壓系統(tǒng)實現(xiàn)工作臺的縱向往復(fù)運動也是比較容易實現(xiàn)的。主傳動系主要布置在動力頭處，包括電動機、偏心機構(gòu)。其優(yōu)點在于：可大大降低了液壓機移動工作臺上面板的厚度，不僅節(jié)省材料、降低了制造成本，同時還能保證機器的強度和加工精度，因此該結(jié)構(gòu)具有較為廣闊的發(fā)展前景。在圖示23所示的三維坐標(biāo)系中，該平面方程為（將螺旋曲面簡化為螺旋面）：擺輾的擺動模錐面方程為圖23 擺輾的接觸面積聯(lián)立上式，解得接觸輪廓曲線方程上式可簡化為： 擺輾的接觸面投影面積(1) 圓盤件其受力后的投影圖如土24所示。如果模具制造尺寸精度很高，且進行過拋光，～。與此同時，滑塊3在油缸4作用下上升對毛坯施壓，這樣上模母線就在毛坯上連續(xù)不斷的滾動，最后達到整體成形的目的。3）主軸需采用重型滾動軸承承受較大的工作壓力。傳統(tǒng)的模鍛使整個工件壓縮，產(chǎn)生塑性變形。鉚裝工藝的優(yōu)點在于減小了加工載荷 (沖頭 壓力 P)，這是因為減小了沖頭與工件之間的接觸面積。因此，擺動旋壓是一種高效、清潔和安全的加工技術(shù)。模型裝配先加載內(nèi)法蘭盤1，再裝內(nèi)圈密封圈3，接著裝,保持架4與滾珠5的組合體，緊接著裝法蘭外圈6；下道“工序”再裝保持架7與滾珠8的組合體，再次裝另一個內(nèi)圈9，最后裝感應(yīng)圈10與感應(yīng)圈外罩11。如圖16為法蘭盤外圈的幾何要素(3)零件極限尺寸統(tǒng)計與機床幾何尺寸 在同一機床上加工零件的范圍太 大，會使機床過于復(fù)雜，從而給設(shè)計、制造、使用帶來不必要的麻煩。剛度低，其結(jié)果造成產(chǎn)品精度低，設(shè)備維修頻繁而不能正常生產(chǎn)。送料缸除了要快速上、下料外，還要求工作時的速度要平穩(wěn)。而且旋壓過程中對軸向載荷（卡緊力）可實時精確控制，消除零件制造誤差的影響，從而使預(yù)緊量的波動大大減少，保證每一個輪轂單元都在裝配后獲得最佳預(yù)緊量，這意味著可以大大提高軸承使用壽命，并使韋布爾分布曲線的斜率變小，90%可靠性得到顯著提高；且由于鉚合聯(lián)接是不可逆裝配，不會因使用過程中的振動等因素發(fā)生變化，從而消除螺紋防松結(jié)構(gòu)中可能的卸載隱患，大大提高可靠性，也就提高了產(chǎn)品的安全性。這種方式的優(yōu)點在于：因去掉螺母，從而有助于減小輪轂單元的重量和尺寸，降低成本，使緊固部分更加緊湊，提高燃油經(jīng)濟性，而且旋壓過程中對軸向載荷（卡緊力）可實時精確控制，消除零件制造誤差的影響，從而使預(yù)緊量的波動大大減少，保證每個輪轂單元都在裝配后獲得最佳預(yù)緊量，提高軸承使用壽命，并使韋布爾分布曲線的斜率變大，產(chǎn)品可靠性得到顯著提高；由于鉚合聯(lián)接是不可逆裝配，不會因使用過程中的振動等因素發(fā)生變化，從而消除螺紋防松結(jié)構(gòu)中可能的卸載隱患，大大提高可靠性，也就提高了產(chǎn)品的安全性。輪轂軸承單元的發(fā)展是汽車的快速發(fā)展的重要組成部分。旋轉(zhuǎn)的內(nèi)圈配有堅硬的凸緣、插孔及其他螺紋孔或螺柱，用于安裝到制動器和車輪上。也可提供適用于主動車輪的替代軸承。第二代輪轂軸承單元（）是在第一代裝置的設(shè)計和經(jīng)驗基礎(chǔ)上改進而成。自從1938年SKF公司開發(fā)出輪轂軸承單元以來，國外生產(chǎn)的輪轂軸承單元已經(jīng)開發(fā)到第六代的新型輪轂軸承單元，其中第一、二、三代的輪轂軸承已經(jīng)大量應(yīng)用到市場當(dāng)中，其余的新型輪轂軸承應(yīng)用范圍還比較小。關(guān)鍵詞：汽車、輪轂軸承單元、旋壓、液壓系統(tǒng)、設(shè)計The design of hydraulic system to spinning equipment for automobile wheel bearing units riveting assembly Abstract: the riveting assembly of automobile wheel bearing units has significant advantages, but there still no special equipment used for domestic automobile wheel bearing units of the riveting assembly, this designed to fill this gap. This paper begin from the car wheel bearing units of development, gradually introduced the characteristics of a wheel bearing unit product, rotary forging technology profile at home and abroad, basic principles and characteristics of rotary forging processing。輪轂軸承既承受徑向載荷又承受軸向載荷，因此對汽車輪轂軸承的性能要求是結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕和可靠性高。其設(shè)計針對轎車車輪的特殊運行特征進行優(yōu)化，尤其是對拐彎過程中施加在軸承上的力矩載荷提供支持。外圈的滾道經(jīng)過感應(yīng)淬硬處理，以提高軸承性能。第三代輪轂軸承單元系以雙列角接觸球軸承為基礎(chǔ)設(shè)計，是一種全面合成的車輪軸承系統(tǒng)。型輪轂軸承單元采用終身潤滑和密封，對主動和非主動車輪均適用。目前，國內(nèi)外大多數(shù)的汽車企業(yè)大多都應(yīng)用第三代的輪轂軸承單元，輪轂軸承單元的裝配一直是一個值得深入著重深入研究的一個問題。傳統(tǒng)設(shè)計的輪轂單元在裝配時兩個內(nèi)圈是用鎖緊螺母牢固地連接在一起的，如圖15（a）所示。國內(nèi)的輪轂軸承的市場大部分都由國外的廠家占用。但是，出于各自的發(fā)展戰(zhàn)略和利益的競爭，輪轂軸承的軸鉚裝工藝技術(shù)對中國是保密的，而軸承則只以成品的形式以較高的價格提供給中國的中高檔汽車市場，就連掌握了其核心技術(shù)的外國公司在我國興建的轎車輪轂軸承合資企業(yè)，所提供的技術(shù)也是傳統(tǒng)的“螺帽卡緊式”裝配技術(shù)。 轎車輪轂軸承的形狀和工藝分析 轎車輪轂軸承的形狀如圖16所示,汽車輪轂軸承單元軸鉚合裝配工藝主要是將圖A中的法蘭盤內(nèi)圈1鉚合成圖B所示的的形狀。 汽車輪轂軸承單元的3D建模與分析對加工對像的深入了解是設(shè)計設(shè)備的第一步。每個零件都是按工程圖所給的尺寸畫出來的，裝配才發(fā)現(xiàn)有的零件之間產(chǎn)生干涉現(xiàn)象。如鉚裝過程的示意圖（圖19）。在旋壓過程中輪轂軸的變形可分為三個階段 ：（1）第一階段，沖頭下降，與輪轂軸接觸，變形開始；（2）第二階段，變形進一步擴展,輪轂軸沿徑向擴展,與內(nèi)圈倒角接觸；（3）最后是第三階段，鉚裝過程完成。通過控制加載的壓力，這種加工用于軸承的裝配十分適合。二 擺動輾壓基本原理及工藝特點 擺動輾壓的工作原理擺動輾壓又稱旋轉(zhuǎn)鍛造(Rotary Forging)，是20世紀(jì)60年代發(fā)展起來的金屬壓力加工新工藝，也是鍛件生產(chǎn)行業(yè)中的特種鍛造成形工藝，可用于中小型鍛件精化生產(chǎn)。實現(xiàn)擺頭的四種軌跡, 可以有多種方法, 最常用的是內(nèi)、外偏心套法, 如圖22所示. 采用偏心套的方法, 就是將擺頭的一端置于內(nèi)偏心套內(nèi), 通過內(nèi)偏心套和外偏心套不同的相對轉(zhuǎn)動,合成出四種不同的擺頭軌跡。（4）勞動環(huán)境好，勞動強度低。而立式機床又可分單立柱式和多立柱式，下圖為立式方案的簡圖： 確定方案：四柱立式結(jié)構(gòu)單柱式方案：一根立柱既要承受拉伸力，又要承受切應(yīng)力，立柱彎曲變形情度較大。 運動功能分析本機床主運動為電動機主軸帶動鉚頭旋轉(zhuǎn)，進給運動設(shè)計為液壓缸驅(qū)動工作臺進行鉚接，同時考慮到縮短鉚接工作行程，設(shè)計工作臺升降機構(gòu)形式，調(diào)節(jié)工作臺與動力的距離，減少鉚接過程的空行程。對于液壓站其包括了液壓系統(tǒng)的供油裝置、控制調(diào)節(jié)裝置等，將其獨立于機床之外，可以使安裝維修方便，液壓裝置的振動、發(fā)熱都與機床隔開。工作臺把原先四柱或單柱支持改成液壓升降機構(gòu)實現(xiàn)上下位移，實現(xiàn)起來很簡單，液壓系統(tǒng)不復(fù)雜，更加有利于現(xiàn)代化生產(chǎn)。各油缸都要求有防塵裝置，對爆，寒，噪聲等無特殊要求，效率要求在80%以上，成本要求相對低廉。為方便加工過程中的上下料，工件必須背送到離開鉚頭密封箱體以為的位置，設(shè)計過程中發(fā)現(xiàn)鉚頭軸線到箱體邊緣的距離大概為360mm，考慮到工件的尺寸，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)行程系列，選取送料油缸行程為400mm。 單活塞桿差動液壓缸計算示意圖根據(jù)教材《液壓與氣壓傳動》缸的設(shè)計，由圖可知式中 ——液壓缸工作壓力，初算時可取系統(tǒng)工作壓力5Mpa ——液壓缸回油背壓，——油缸內(nèi)徑——油桿外徑F ——工作循環(huán)中最大的外負(fù)載綜合考慮排液腔對活塞產(chǎn)生的背壓、活塞和活塞桿處密封及導(dǎo)套產(chǎn)生的摩擦力，以及運動件質(zhì)量產(chǎn)生的慣性力等因素的影響，一般取機械效率。4）缸底厚度計算 p－試驗壓力（Mpa） 工作壓力≤16Mpa時， p=顯然要先確定缸底油孔的直徑d，d－液壓缸油口直徑（m）D －液壓缸內(nèi)徑（m）v －液壓缸最大輸出速度（m/min）v－油口液流速度（m/s）—法蘭材料的許用應(yīng)力（pa）根據(jù)先前求得的流量，以及速度要求，代入數(shù)據(jù)得：根據(jù)《機械設(shè)計手冊》，選取管接頭螺母為M22。由于送料油缸所需壓力比主油缸小很多，送料油缸采用減壓閥，使對送料油缸的工作強度的要求下降，降低成本和保障安全工作。 因為電動機允許在短時間超載一般為25%。 五 液壓系統(tǒng)的性能驗算泵的最大工作壓力：所選的額定壓力一般要比最大工作壓力大20％～60％。為提高冷卻效率，可將液壓油箱的容量予以適當(dāng)?shù)脑龃螅詽M足設(shè)計要求，其中油箱底腳設(shè)計高為200mm。本液壓系統(tǒng)采用鋼板焊接的分離式液壓油箱，用厚度為4mm的鋼板焊接，頂蓋加厚并用螺釘通過焊在箱體上的角鋼加以固定。本設(shè)計中過濾器距油箱底面為60mm。(5)放油口與清洗窗的設(shè)置油箱底面做成傾斜，在最低處設(shè)放油口，平時用螺塞堵住，換油時將其打開放走污油。綜合考慮現(xiàn)采用板式結(jié)構(gòu)，又考慮系統(tǒng)液壓元件的數(shù)量不多，系統(tǒng)不會太復(fù)雜，集成塊連接和疊加閥連接不需用到，故采用的液壓油路板結(jié)構(gòu)。臥式安裝，電動機與液壓泵的同軸度不易保證，同時要考慮液壓泵的吸油高度，吸油管與泵的聯(lián)接處密封要求嚴(yán)格。其參數(shù)為：，同步轉(zhuǎn)速960r/min，滿載轉(zhuǎn)速960r/min,滿載電流7A，滿載效率81%。 電動機與液壓泵的聯(lián)接示意圖1—電動機 2—底板 3—墊板 4—油箱蓋 5—法蘭盤 6—齒輪泵七 總結(jié)本次畢業(yè)設(shè)計是本人第一次有系統(tǒng)地獨立地設(shè)計一個題目，因此得到了極大的鍛煉和提高。從課題的調(diào)研、參觀軸承廠到提出機床總體結(jié)構(gòu)方案，再進行不斷的比較、討論與改