鑄造用液壓機(jī)械手的液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)開題報(bào)告

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開 題 報(bào) 告學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 專 業(yè) 班 級(jí) 指導(dǎo)教師 課題題目及來源畢業(yè)設(shè)計(jì)題目：鑄造用液壓機(jī)械手的液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)題目來源：指導(dǎo)教師自擬課題研究的意義和國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀：隨著我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)的飛躍發(fā)展，工業(yè)自動(dòng)化的迅速提高，實(shí)現(xiàn)工件的裝卸，轉(zhuǎn)向，傳送，搬運(yùn)蹬工具進(jìn)行加工，裝配等作業(yè)的自動(dòng)化，已經(jīng)越來越引起人們的重視。機(jī)械手是在機(jī)械化、自動(dòng)化生產(chǎn)過程中發(fā)展起來的一種新型裝置，被廣泛應(yīng)用各種工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，它可代替人的繁重勞動(dòng)以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化，能在有害環(huán)境下操作以保護(hù)人身安全，因而廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、冶金、電子、輕工和原子能等部門。大大的減輕了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)效率。近年來，隨著電子技術(shù)特別是電子計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用，機(jī)器人的研制和生產(chǎn)已成為高技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)迅速發(fā)展起來的一門新興技術(shù)，它更加促進(jìn)了機(jī)械手的發(fā)展，使得機(jī)械手能更好地實(shí)現(xiàn)與機(jī)械化和自動(dòng)化的有機(jī)結(jié)合。機(jī)械手通常用作機(jī)床或其他機(jī)器的附加裝置，制成能夠獨(dú)立按程序控制實(shí)現(xiàn)重復(fù)操作，使用范圍比較廣的“程序控制通用機(jī)械手”簡(jiǎn)稱通用機(jī)械手。由于通用機(jī)械手能夠很快地改變工作程序，適用性強(qiáng)，所以它在不斷變換生產(chǎn)品種的中小批量生產(chǎn)中獲得廣泛的應(yīng)用。動(dòng)機(jī)械手已經(jīng)廣泛應(yīng)用在生產(chǎn)自動(dòng)化的各個(gè)行業(yè). 近 20 年來，液壓技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域迅速拓寬，尤其是在各種自動(dòng)化生產(chǎn)線上得到廣泛應(yīng)用。電氣可編程控制技術(shù)與液壓技術(shù)相結(jié)合，使整個(gè)系統(tǒng)自動(dòng)化程度更高，控制方式更靈活，性能更加可靠；液動(dòng)機(jī)械手、柔性自動(dòng)生產(chǎn)線的迅速發(fā)展，對(duì)液壓技術(shù)提出了更多更高的要求；微電子技術(shù)的引入，促進(jìn)了電氣比例伺服技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代控制理論的發(fā)展，使液壓技術(shù)從開關(guān)控制進(jìn)入閉環(huán)比例伺服控制，控制精度不斷提高；由于液壓脈寬調(diào)制技術(shù)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、抗污染能力強(qiáng)和成本低廉等特點(diǎn)，國(guó)內(nèi)外都在大力開發(fā)研究。我國(guó)液壓技術(shù)開始于 20 世紀(jì) 50 年代，最初用于機(jī)床和鍛造設(shè)備，后來用與拖拉機(jī)和工程機(jī)械。1964 年從國(guó)外引進(jìn)一些液壓元件生產(chǎn)技術(shù)，同時(shí)自行設(shè)計(jì)液壓產(chǎn)品，經(jīng)過 20 多年的艱苦探索和發(fā)展，特別是 20 世紀(jì) 80 年代引進(jìn)美國(guó)，日本和德國(guó)的先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備，使我國(guó)的液壓技術(shù)水平有了很好的提高。到目前為止，我國(guó)的液壓行業(yè)已經(jīng)形成一個(gè)門類比較齊全，有一定生產(chǎn)能力和技術(shù)水平的工業(yè)體系。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2004 年液壓行業(yè)的總產(chǎn)值達(dá)約 103 億，首次突破100 億元，創(chuàng)造歷史最高水平。液壓驅(qū)動(dòng)是機(jī)械手中使用最為廣泛的一種驅(qū)動(dòng)方式。縫紉機(jī)的拋光工作可用幾臺(tái)機(jī)械手與拋輪相配合，進(jìn)行協(xié)調(diào)工作，實(shí)現(xiàn)拋光工作自動(dòng)化。機(jī)械手的手指夾持縫紉機(jī)針在即旋轉(zhuǎn)又往復(fù)移動(dòng)的拋輪上進(jìn)行上下擺動(dòng)，根據(jù)拋光工藝過程，各機(jī)械手見互相傳遞的縫紉機(jī)針，調(diào)換縫紉機(jī)針的大小頭，并進(jìn)行粗精拋光等操作。由于液壓傳動(dòng)系統(tǒng)使用安全、可靠，因此，有利于縮短機(jī)器設(shè)備的設(shè)計(jì)制造周期并降低成本。而液壓機(jī)械手作為機(jī)械手的一種，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、動(dòng)作迅速、平穩(wěn)、可靠、容易實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速、易實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)、易實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的動(dòng)作等優(yōu)點(diǎn)。所以，液壓機(jī)械手被廣泛應(yīng)用于汽車制造業(yè)、半導(dǎo)體及家電行業(yè)、化肥和化工，食品和藥品的包裝、精密儀器和軍事工業(yè)等?，F(xiàn)代汽車制造工廠的生產(chǎn)線，尤其是主要工藝的焊接生產(chǎn)線，大多采用了液壓機(jī)械手。車身在每個(gè)工序的移動(dòng)；車身外殼被真空吸盤吸起和放下，在指定工位的夾緊和定位；點(diǎn)焊機(jī)焊頭的快速接近、減速軟著陸后的變壓控制點(diǎn)焊，都采用了各種特殊功能的液壓機(jī)械手。高頻率的點(diǎn)焊、力控的準(zhǔn)確性及完成整個(gè)工序過程的高度自動(dòng)化，堪稱是最有代表性的液動(dòng)機(jī)械手應(yīng)用之一。液壓技術(shù)經(jīng)歷了一個(gè)漫長(zhǎng)的發(fā)展過程，隨著液動(dòng)伺服技術(shù)走出實(shí)驗(yàn)室，液壓技術(shù)及液動(dòng)機(jī)械手迎來了嶄新的春天。目前在世界上形成了以日本、美國(guó)和歐盟液壓技術(shù)、液動(dòng)機(jī)械手三足鼎立的局面。我國(guó)對(duì)液壓技術(shù)和液動(dòng)機(jī)械手的研究與應(yīng)用都比較晚，但隨著投入力度和研發(fā)力度的加大，我國(guó)自主研制的許多液動(dòng)機(jī)械手已經(jīng)在汽車等行業(yè)為國(guó)家的發(fā)展進(jìn)步發(fā)揮著重要作用。隨著微電子技術(shù)的迅速發(fā)展和機(jī)械加工工藝水平的提高及現(xiàn)代控制理論的應(yīng)用，為研究高性能的液動(dòng)機(jī)械手奠定了堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)。由于液動(dòng)機(jī)械手有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速、易實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)、易實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的動(dòng)作等諸多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，可以預(yù)見，在不久的將來，液動(dòng)機(jī)械手將越來越廣泛地進(jìn)人工業(yè)、軍事、航空、醫(yī)療、生活等領(lǐng)域。液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)： （1）體積小、重量輕，因此慣性力較小，當(dāng)突然過載或停車時(shí)，不會(huì)發(fā)生大的沖擊； （2）能在給定范圍內(nèi)平穩(wěn)的自動(dòng)調(diào)節(jié)牽引速度，并可實(shí)現(xiàn)無(wú)極調(diào)速； （3）換向容易，在不改變電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向的情況下，可以較方便地實(shí)現(xiàn)工作機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)和直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換； （4）液壓泵和液壓馬達(dá)之間用油管連接，在空間布置上彼此不受嚴(yán)格限制；（5）由于采用油液為工作介質(zhì)，元件相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面間能自行潤(rùn)滑，磨損小，使用壽命長(zhǎng)； （6）操縱控制簡(jiǎn)便，自動(dòng)化程度高； （7）容易實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)。課題研究的主要內(nèi)容和方法，研究過程中的主要問題和解決辦法：機(jī)械手總體布局設(shè)計(jì)及動(dòng)作分析，重點(diǎn)進(jìn)行液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算。具體任務(wù)如下：(1)熟悉題目、收集資料、寫開題報(bào)告、方案論證； (2)機(jī)械手總體布局圖（1A0） ； (3)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)與計(jì)算，液壓系統(tǒng)原理圖（1A1） ； (4)泵站裝備圖（1A0） ，集成塊零件圖（1A1） ； (5) 設(shè)計(jì)計(jì)算說明書、外文資料翻譯和中英文摘要各一份。 在機(jī)械手設(shè)計(jì)過程中，我們需要解決的問題有如下幾點(diǎn)：（1） 分析工藝過程對(duì)設(shè)計(jì)機(jī)器的要求，確定主要技術(shù)規(guī)格和動(dòng)作線圖。（2） 總體設(shè)計(jì)方案的確定。（3） 主要零部件強(qiáng)度和剛度計(jì)算。（4） 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)。（5） 集成塊設(shè)計(jì)。（6） 整體校驗(yàn)，確定方案可行性。解決步驟大致如下：（1） 明確工作要求，對(duì)工作件有明確認(rèn)識(shí)，進(jìn)行工況分析。（2） 查閱相關(guān)資料，在網(wǎng)上了解相關(guān)新聞。（3） 請(qǐng)教導(dǎo)師，并及時(shí)報(bào)告進(jìn)程。（4） 在相關(guān)工廠進(jìn)行參觀實(shí)習(xí)以研究實(shí)例。課題研究所需的參考文獻(xiàn)： （1） 劉延俊，關(guān)浩，周德繁.液壓與氣壓傳動(dòng).高等教育出版社，2007.（2） 雷天覺.液壓工程手冊(cè).機(jī)械工業(yè)出版社，1990：5060.（3） 張世偉，朱福元.液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)計(jì)算.寧夏人民出版社，1987.（4） 劉延俊.液壓與氣壓傳動(dòng).機(jī)械工業(yè)出版社。（5） 鄂中凱，方昆凡，李紹榮.機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)續(xù)篇液壓傳動(dòng)與氣壓傳動(dòng).冶金工業(yè)出版社，1979：1497.（6） 張利平.液壓傳動(dòng)系統(tǒng)及設(shè)計(jì).化學(xué)工業(yè)出版社，2005.（7） Frank Yeaple.Fluid Power Design Handkook.Marcel Dekker,Inc,1990:5458.（8） Peter Rohner.Industrial Hydraulic Control.Prentice-Hall,Inc,1986:3036. 指導(dǎo)教師審查意見：指導(dǎo)教師簽字：2012 年 月 日指導(dǎo)委員會(huì)意見審核意見：組長(zhǎng)簽字：2012 年 月 日