机械手液压控制系统设计.doc

毕业设计说明书
GRADUATE DESIGN
设计题目：机械手液压控制系统设计
学生姓名：
专业班级：
学 院：
指导教师： 副专家

摘　　要

对的合理地设计和使用液压系统，对于提高各类液压机械设备及装置的工作品质和技术经济性能具有重要意义。该自动线用于加工135系列油泵凸轮轴，完毕淬火前所有加工工序，涉及铣二端面，打中心孔，割槽，车外圆及粗、精车凸轮外形等工序。使用机械手来完毕零件的上、下料及工序间的输送等工作。这将解放劳动力，大大提高生产率，实现机械化生产。
本文重要涉及液压缸的设计和液压控制装置的块式集成。采用块式集成的先进方法可简化设计，设计灵活、更改方便，易于加工、专业化限度高，结构紧凑、装配维护方便，减少整个液压装置的管路和管接头的数量；系统运营效率较高，压力损失少，发热少。这种设计以后将非常广泛应用于液压系统。

关键词：机械手；液压控制；液压缸；块式集成

Abstract
Correctly reasonably the design and the use hydraulic system, regarding enhances each kind of hydraulic pressure mechanical device and the equipment workmanship and the technical economical performance has the vital significance! the equipment main engine structure function, the hydraulic system constitution, the principle of work and the technical characteristic especially is important.Should use in from the generatrix processing 135 series oil pump cam shafts, completes before quenching all processing working procedure, including the mill two end surfaces, hits the center bore, shears the trough, the vehicle outer annulus and thick, working procedures and so on lathe finishing cam contour.Uses the manipulator to complete the components on, yummy treats and working procedure work and so on transportation.This will liberate the labor force, will enhance the productivity greatly, the realization mechanization production.
This article mainly includes the hydraulic cylinder the design and the hydraulic control installment block type integration.Uses the block type integration the advanced method to be possible to simplify the design nimbly, the design, the change is convenient, easy to process, the specialized degree is high, the structure compact, the assembly maintenance is convenient, the system operating efficiency is high! This kind of design later extremely will be widespread applies in the hydraulic system.

KeyWords：manipulator,hydraulic control,hydraulic cylinder,the block type integration

目　　录
1自动线机械手的概要 1
1.1 机械手的配置及工作原理： 1
1.1.1 送料机械手的结构 1
1.1.2 上料机械手的结构 2
1.2 液压系统工作原理 2
2 上料、送料升降液压缸结构设计 4
2.1 缸筒计算 4
2.2缸筒壁厚计算 5
2.3缸筒壁厚验算 6
2.4缸筒底部厚度计算 7
2.5缸筒端部法兰厚度计算 8
2.6活塞杆的结构设计 9
2.7其他件的结构设计 11
3 上料机械手横移油缸结构设计 12
3.1 缸筒的设计 12
3.2缸筒壁厚计算 12
3.3缸筒壁厚验算 13
3.4缸筒底部厚度计算 13
3.5缸筒端部法兰厚度计算 14
3.6活塞杆的结构设计 14
3.7其他件的结构设计 15
4 送料机械手横移油缸结构设计 17
4.1 缸筒的设计 17
4.2缸筒壁厚计算 17
4.3缸筒壁厚验算 18
4.4缸筒端部法兰厚度计算 18
4.5活塞杆的结构设计 19
4.6其他件的结构设计 20
5 前后移动油缸结构设计 21
5.1 缸筒的设计 21
5.2缸筒壁厚计算 21
5.3缸筒壁厚验算 22
5.4缸筒底部厚度计算 22
5.5缸筒端部法兰厚度计算 22
5.6活塞杆的结构设计 23
5.7其他件的结构设计 24
6 液压泵与电动机的拟定 25
6.1 液压泵的选取 25
6.2 电动机的选取 26
7 油箱的拟定 28
7.1 油箱容量的拟定 28
7.2 发热温升估算 28
8 集成块的设计 30
8.1 孔道直径及通油孔间壁厚 30
8.2 布置集成块上的液压元件 33
8.3 集成块油路的压力损失 34
8.4 布置集成块上的液压元件的示意图 34
8.5 管路的选定、布置和管路的连接 36
8.6 管路的连接 38
结 论 39
参考文献 40
谢 辞 41
附录A 标准油箱的外形尺寸 42
附录B JK系列中间块和顶块的外形图及尺寸 43
附录C 所需阀的各种尺寸 44

全套设计联系小企鹅:
1自动线机械手的概要
1.1 机械手的配置及工作原理
该自动线各机械手在自动线的配置如图1所示。由上料装置1、上料机械手2、送料机械手3（六只）、拉杆4、前后移动油缸5、下料装置6和专用机床7、8（各两台）9、10（各一台）等组成。
自动线共备有七只机械手。第一只为上料机械手2，它能作前后移动和升降运动，是单独传动的。其余六只为送料机械手3，其结构完全相同，这六只机械手能作前后、升降和横移运动，其前后运动是同步动作的，由一个伸缩油缸带动，升降和横移运动是由各自的油缸带动。自动线的各工序是从右（即前）往左（即后）依次排列的。

图1 自动线机械手配置图
1.1.1 送料机械手的结构
送料机械手由前后行走机构（带滚轮的三角形支架）、横移油缸及滚轮机构、升降油缸、手部支承板、两个夹持式手部、定位手部和定向块等组成。
送料机械手的升降油缸和横移油缸用螺栓联接，横移油缸带着滚轮（四个）被支承在滚道上，滚道通过联接板固定安装在前后行走机构上，前后行走机构的滚轮装在悬挂支架横梁的滚道上，使机械手工作时，由前后移动油缸的活塞杆，通过支架和拉杆（两者固定联接）带动六只送料机械手的前后行走机构，同步地实现各工序间的前后移动，其行程为1800毫米。
送料机械手的升降和横移运动是由升降油缸和横移油缸来实现的，以便将工件送到机床顶尖处。在升降油缸活塞杆的端部固定安装着手部支承板，其上装有两对弹簧夹持式手部及弹簧式定位手部，以便夹紧工件，并保证手部和凸轮外表面的相对位置。当机械手往机床主轴处安装凸轮轴时，用定向块保证定位用凸轮轮廓对称面与机床主轴铅垂线在同一平面内。
1.1.2 上料机械手的结构
上料机械手用来抓取上料装置上的凸轮轴毛坯，并送至专用机床10上。它涉及升降油缸、前后移动油缸（与前后行走机构的三角形支架固定联接）及手部。其手部的结构与送料机械手的手部完全相同，而升降、前后移动油缸结构见大图。运动原理与送料机械手的升降、前后移动原理基本相同，前后移动是通过前后移动油缸的缸体带动前后行走机构而实现的。
1.2 液压系统工作原理
如图2所示，机械手各运动部分均有压力油直接驱动。油泵采用YBP-40型 限压式变量叶片泵，额定流量为40L/min，驱动电动机的功率为4KW。系统的工作压力用溢流阀Y-63B来调节，各油缸的运动速度用节流阀L-63B或L-10B来调节。上料机械手和送料机械手的前后移动，采用适时切换油路节流减速缓冲。各电磁换向阀电磁铁动作情况如下表：
电磁阀序号
动作名称
1DT
2DT
3DT
4DT
5DT
6DT
7DT
上料、送料机械手向后
-
+
-
-
-
-
-
上料、送料机械手前后移动截留缓冲
-
-
-
-
-
+
-
上料、送料机械手向下
-
-
+
-
-
-
-
送料机械手3-7向左
-
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-
+
-
-
-
送料机械手2向左
-
-
-
-
+
-
-
上料、送料机械手向前
+
-
-
-
-
-
-
液压系统卸荷
-
-
-
-
-
-
+
表1 电磁换向阀电磁铁动作情况
图2 液压系统原理图