開題報(bào)告-齒輪齒條擺動(dòng)液壓缸及加工工藝規(guī)程的制定

開題報(bào)告課題名稱齒輪齒條擺動(dòng)液壓缸的設(shè)計(jì)及加工工藝規(guī)程的制定課題類型工程設(shè)計(jì)-X導(dǎo)師姓名一、選題依據(jù)1.課題來源濟(jì)南瑞原液壓氣動(dòng)設(shè)備有限公司2.研究的目的與意義中國(guó)自20世紀(jì)50年代末期開始發(fā)展液壓工業(yè)，80年代—90年代，國(guó)家對(duì)液壓行業(yè)進(jìn)行了重點(diǎn)改造，先后引進(jìn)許多項(xiàng)國(guó)外技術(shù)，使我國(guó)液壓行業(yè)的產(chǎn)品水平有了大幅提高。液壓缸的功用在不斷地被開發(fā)利用，近年來，隨著制造設(shè)備、加工工藝、材料等的技術(shù)發(fā)展，特別是電子技術(shù)、測(cè)量技術(shù)的飛速發(fā)展，液壓技術(shù)在高壓化、大流量、高可控性、高響應(yīng)、對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性，以及節(jié)能等方面得到了快速發(fā)展，滿足了用戶對(duì)液壓技術(shù)提出的越來越高的要求，與此同時(shí)設(shè)備的可靠性越來越引起用戶的極大關(guān)注。

為了適應(yīng)市場(chǎng)的需求，液壓缸的規(guī)格、品種正日趨齊全，結(jié)構(gòu)也在不斷改進(jìn)。液壓缸已有很大發(fā)展，這不僅表現(xiàn)在液壓缸工作性能的提高、工作范圍的擴(kuò)大、品種規(guī)格的增多和結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，而且還表現(xiàn)在對(duì)液壓缸的研究正在逐步深化，設(shè)計(jì)、研發(fā)、計(jì)算的理論正在逐步完善。專業(yè)化生產(chǎn)不僅能提高生產(chǎn)效率，而且還能提高質(zhì)量、縮短生產(chǎn)周期、降低成本，更主要的是保證性能指標(biāo)的穩(wěn)定。80年代后，擺動(dòng)液壓缸的結(jié)構(gòu)不斷改善，工藝逐步精良，尤其是密封材料品種擴(kuò)大，性能提高，又因其擺角大而結(jié)構(gòu)緊湊，輸出轉(zhuǎn)矩大而啟動(dòng)壓力低，效率高而壽命長(zhǎng)可適用多種工作介質(zhì)的各種擺動(dòng)液壓缸由于其突出的優(yōu)點(diǎn)和良好的質(zhì)量正被越來越多的設(shè)備所采用。齒輪齒條擺動(dòng)液壓缸由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，密封容易轉(zhuǎn)矩和角速度傳遞都比較平穩(wěn)，位置精度便于控制，且齒輪齒條擺動(dòng)液壓缸齒輪軸的擺動(dòng)角度與齒條的長(zhǎng)度成正比，因次齒輪軸的擺角可以任意選擇，并能大于360°。所以齒輪齒條擺動(dòng)缸廣泛用于鋼鐵、輕工、軍事、環(huán)保、水電等領(lǐng)域，如煉鋼廠中包傾翻擺動(dòng)缸、高線廠回轉(zhuǎn)臂擺動(dòng)缸、軍艦減搖擺動(dòng)缸、清掃車用擺動(dòng)缸、閥門開啟擺動(dòng)缸等。盡管如此，若要進(jìn)一步擴(kuò)大擺動(dòng)液壓缸的使用范圍，尤其是擺動(dòng)液壓缸用于電液伺服系統(tǒng)時(shí)，其內(nèi)泄露的變化會(huì)影響伺服系統(tǒng)的性能，因此改進(jìn)擺動(dòng)油缸上運(yùn)動(dòng)部位的密封性是至關(guān)重要的。3.國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及原理液壓傳動(dòng)相對(duì)于機(jī)械傳動(dòng)來說，它是一門新學(xué)科，17世紀(jì)中葉帕斯卡提出靜壓傳動(dòng)原理，只是由于早期技術(shù)水平和生產(chǎn)需求的不足，液壓傳動(dòng)技術(shù)沒有得到普遍地應(yīng)用。1795年英國(guó)約瑟夫·布拉曼在倫敦用水作為工作介質(zhì)，以水壓機(jī)的形式將其應(yīng)用于工業(yè)上，誕生了世界上第一臺(tái)水壓機(jī)。第二次世界大戰(zhàn)期間，在兵器上采用了功率大、反應(yīng)快、動(dòng)作準(zhǔn)的液壓傳動(dòng)和控制裝置，它大大提高了兵器的性能，也大大促進(jìn)了液壓技術(shù)的發(fā)展。戰(zhàn)后，液壓技術(shù)迅速轉(zhuǎn)向民用，并隨著各種標(biāo)準(zhǔn)的不斷制訂和完善及各類元件的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)格化、系列化而在工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、汽車制造等行業(yè)中推廣開來。我國(guó)液壓工業(yè)于50年代初從機(jī)床行業(yè)生產(chǎn)仿蘇的磨床、拉床、仿形車床等液壓傳動(dòng)起步，液壓元件由機(jī)床廠的液壓車間生產(chǎn)，自產(chǎn)自用。進(jìn)入60年代后，液壓技術(shù)的應(yīng)用從機(jī)床逐漸推廣到農(nóng)業(yè)機(jī)械和工程機(jī)械等領(lǐng)域，原來附屬于主機(jī)廠的液壓車間有的獨(dú)立出來，成為液壓件專業(yè)生產(chǎn)廠。進(jìn)入80年代，隨著機(jī)械工業(yè)的發(fā)展，我國(guó)將原有分散在機(jī)床、農(nóng)業(yè)機(jī)械、工程機(jī)械等行業(yè)的液壓、氣動(dòng)和密封件的專業(yè)廠，統(tǒng)一劃歸到通用基礎(chǔ)件局管理，從而使該行業(yè)在規(guī)劃、投資、引進(jìn)技術(shù)和科研開發(fā)等方面得到基礎(chǔ)件局的指導(dǎo)和支持，促使我國(guó)液壓行業(yè)進(jìn)入了快速發(fā)展期。近年來，經(jīng)過技術(shù)改造和技術(shù)攻關(guān)，一批主要企業(yè)技術(shù)水平進(jìn)一步提高，我國(guó)液壓工業(yè)工藝裝備得到很大改善，為形成高起點(diǎn)、專業(yè)化、批量生產(chǎn)打下了良好基礎(chǔ)。擺動(dòng)液壓缸又稱擺動(dòng)液壓馬達(dá)，它是輸出軸能作往復(fù)擺動(dòng)的液壓執(zhí)行元件，輸入量是壓力和流量，輸出量是轉(zhuǎn)矩和角速度、角位移（擺角）。擺動(dòng)液壓缸最突出的優(yōu)點(diǎn)是：無需任何變速機(jī)構(gòu)就可以使負(fù)載從直線運(yùn)動(dòng)直接獲得旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)（往復(fù)擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)），它能使輸出軸在較低的轉(zhuǎn)速下產(chǎn)生很大的扭矩、平穩(wěn)的角速度、角位移。它是能把壓力能轉(zhuǎn)換成扭矩能的最合理最緊湊的裝置，扭矩與重量尺寸比值很高。4.主要參考文獻(xiàn)[1]韶關(guān)市偉光液壓油缸有限公司.齒輪齒條液壓缸[P].中國(guó)專利，201220127114.9，2012.03.30[2]大連聯(lián)重科技有限公司.一種齒輪齒條擺動(dòng)液壓缸[P].中國(guó)專利，200920247570.5，2009.10.27[3]王梟.齒輪齒條擺動(dòng)液壓缸[P].中國(guó)專利，200620090071.6，2006.03.31[4]張鴻鴣.陳磊.任國(guó)慶.基于有限元法的齒輪齒條擺動(dòng)液壓缸的強(qiáng)度分析[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工程，2005，44（01）[5]劉衡.液壓缸的技術(shù)發(fā)展[J].液壓氣動(dòng)與密封，2004，（03）[6]劉曉明.葉瑋.液壓缸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及運(yùn)行特性分析[J].液壓氣動(dòng)與密封,2013(07)[7]趙虹輝.淺析液壓缸活塞桿密封泄露的原因及改進(jìn)方法[J].液壓氣動(dòng)與密封，2006（04）[8]李俊.液壓活塞桿斷裂原因分析[J].中國(guó)設(shè)備工程，2017[9]魚花.劉義倫.擺動(dòng)液壓缸的改進(jìn)及優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].拖拉機(jī)與農(nóng)用運(yùn)輸車，2015，42（05）[10]羅心偉.齒輪齒條擺動(dòng)液壓缸工作原理及故障分析[J].梅山科技，2012，（03）[11]孫時(shí)建.田敬剛.石明.液壓缸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)探討[J].山東冶金，2001，(03)[12]周海強(qiáng).陳道良.擺動(dòng)液壓缸內(nèi)部結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì)[J].液壓氣動(dòng)與密封，2007，（06）二、設(shè)計(jì)內(nèi)容1、查閱資料文獻(xiàn)了解齒輪齒條擺動(dòng)液壓缸的概況，熟悉擺動(dòng)液壓缸的型號(hào)類型及應(yīng)用，思考齒輪齒條擺動(dòng)液壓缸的發(fā)展前景及未來研究生產(chǎn)方向。2、擬定原始數(shù)據(jù)和工作環(huán)境，確定齒輪齒條擺動(dòng)液壓缸結(jié)構(gòu)方案。3、齒輪齒條擺動(dòng)液壓缸基本參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算，4、齒輪齒條擺動(dòng)液壓缸各個(gè)部件的加工工藝規(guī)程的制定5、利用三維造型軟件繪制出零部件的三維模型以及裝配圖。在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)注意零件的裝配工藝性。利用軟件進(jìn)行仿真，保證產(chǎn)品功能的實(shí)現(xiàn)可靠，并根據(jù)三維模型繪制出二維加工圖紙。6、為更好地闡述自己的設(shè)計(jì)理念，附加一份設(shè)計(jì)說明書。設(shè)計(jì)說明書包括設(shè)計(jì)背景及要求、方案設(shè)計(jì)、零部件設(shè)計(jì)以及參數(shù)優(yōu)化、三維建模以及工程圖繪制、模型仿真和機(jī)械加工工藝分析六大部分。三、設(shè)計(jì)方法及技術(shù)路線課題的設(shè)計(jì)通過從圖書館及各網(wǎng)絡(luò)文庫(kù)查詢資料、文獻(xiàn)，進(jìn)行資料收集與分析，了解設(shè)計(jì)的思路，明確設(shè)計(jì)目標(biāo)，進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，確定最佳方案，計(jì)算設(shè)計(jì)參數(shù)，整理制作工藝；借助SolidWorks繪制三維模型并進(jìn)行裝配，完成產(chǎn)品的裝配圖以及主要的零件圖，進(jìn)行受力分析后，繪制并整理工藝圖紙，完成詳細(xì)的設(shè)計(jì)說明書。查閱文獻(xiàn)、資料明確設(shè)計(jì)目標(biāo)明確設(shè)計(jì)目標(biāo)文獻(xiàn)翻譯文獻(xiàn)綜述開題報(bào)告文獻(xiàn)翻譯文獻(xiàn)綜述開題報(bào)告確定設(shè)計(jì)方案確定設(shè)計(jì)方案理論分析計(jì)算理論分析計(jì)算材料結(jié)構(gòu)選擇結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算材料結(jié)構(gòu)選擇結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算繪制三維模型繪制三維模型制作二維工藝圖制作二維工藝圖不符合要求進(jìn)行受力分析不符合要求進(jìn)行受力分析符合要求符合要求制定加工工藝制定加工工藝完成設(shè)計(jì)完成設(shè)計(jì)四、時(shí)間安排第一周明確課題，收集資料，查閱書籍、文獻(xiàn)，翻譯外文，寫文獻(xiàn)綜述。第二周確定總體設(shè)計(jì)方案，撰寫開題報(bào)告第三周進(jìn)行理論分析計(jì)算第四周結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算強(qiáng)度校核第五周繪制三維模型進(jìn)行分析第六周導(dǎo)出零件二維圖紙，確定加工工藝第七周撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書第八周準(zhǔn)備答辯所需的材料，制作畢業(yè)答辯PPT第九周完善論文，準(zhǔn)備答辯五、預(yù)期成果通過調(diào)查和分析計(jì)算，制定出方案，然后經(jīng)過不斷的改進(jìn)和優(yōu)化，確定最后的產(chǎn)品尺寸結(jié)構(gòu)，計(jì)算并校驗(yàn)齒輪齒條擺動(dòng)液壓缸的各個(gè)數(shù)據(jù)。然后通過SolidWorks軟件完成液壓缸的實(shí)體三維建模，并制定加工工藝流程。繪制裝配圖和主要的零件圖，組成三張AO圖紙，及重要零件工藝圖紙，完成機(jī)械說明書。