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湖北工业大学2014届本科生毕业论文

毕 业 设 计（论 文）

题 目 数控液压钻动力头结构设计

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湖北工业大学2014届本科生毕业论文

摘 要 ................................................................................................................................................................ 4 ABSTRACT.......................................................................................................................................................... 5 一 前 言 .............................................................................................................................................................. 6

1.1 数控液压钻动力头概况 ....................................................................................................................... 6 1.2 国内外研究现状的分析比较 ............................................................................................................. 6 1.3 小结 ....................................................................................................................................................... 7 二 机械结构系统不同方案的比较 ................................................................................................................... 8

2.1 液压钻动力头系统运动方案的具体要求 ........................................................................................... 8 2.2总体方案的确定.................................................................................................................................... 8

2.2.1方案的选择 ................................................................................................................................ 8 2.2.2最终方案的确定 ...................................................................................................................... 12

三 传动机构的设计与计算............................................................................................................................. 13

3.1 电机的选型....................................................................................................................................... 13

3.1.1 选择电机的类型和结构 ....................................................................................................... 13 3.1.2 确定电机的容量 ................................................................................................................... 14 3.1.3确定电机的转速 ...................................................................................................................... 15 3.2联轴器的选型...................................................................................................................................... 15

3.2.1联轴器的分类和特点 .............................................................................................................. 15 3.2.2联轴器的选择计算 .................................................................................................................. 15 3.3 齿轮的设计计算................................................................................................................................. 16

3.3.1齿轮材料的选择 ...................................................................................................................... 16 3.3.2 根据齿根弯曲疲劳强度初步确定齿轮参数 ......................................................................... 16 3.3.3 确定传动尺寸 ......................................................................................................................... 17 3.4 键的选用 ............................................................................................................................................ 17

3.4.1键的类型.................................................................................................................................. 17 3.4.2键的选择.................................................................................................................................. 17 3.5花键的选用 ......................................................................................................................................... 17

3.5.1花键的类型 .............................................................................................................................. 18 3.5.2矩形花键.................................................................................................................................. 18 3.5.3 花键的挤压强度校核 ............................................................................................................. 18 3.6主轴的选择计算.................................................................................................................................. 19

3.6.1主轴的材料 .............................................................................................................................. 19 3.6.2 轴的结构设计 ....................................................................................................................... 19

（1）轴的直径设计 .......................................................................................................................................... 20 （2）轴的结构设计 .......................................................................................................................................... 20 （3）径向尺寸和轴向尺寸的确定 ................................................................................................................... 20

3.6.3 轴强度的校核 ....................................................................................................................... 21

四 液压控制系统的设计................................................................................................................................... 22

4.1液压系统的组成.................................................................................................................................. 22 4.2 液压系统的类型和特点 ..................................................................................................................... 22 4.3 液压系统原理图的设计 ..................................................................................................................... 22

4.3.1 液压控制系统动力源的选择 ................................................................................................. 23 4.3.2 液压执行元件的选择 ............................................................................................................. 23

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湖北工业大学2014届本科生毕业论文

4.3.3 液压系统原理图的绘制 ......................................................................................................... 23

五 PLC控制系统设计 .................................................................................................................................... 25

5.1 PLC控制系统分析 .............................................................................................................................. 25 5.2 PLC控制系统设计 .............................................................................................................................. 25 六 液压元件的选择计算................................................................................................................................. 27

6.1 液压系统的主要参数 ......................................................................................................................... 27

6.1.1 初选系统的工作压力 ............................................................................................................. 27 6.2 液压缸主要尺寸的设计计算 ............................................................................................................. 27

6.2.1 液压缸主要尺寸的计算 ......................................................................................................... 27 6.2.2 液压缸的选型 ......................................................................................................................... 28 6.2.3 液压缸流量的计算 ................................................................................................................. 30 6.3液压泵 ................................................................................................................................................. 30

6.3.1液压泵的分类和用途 .............................................................................................................. 30 6.3.2液压泵的选择 .......................................................................................................................... 30

七 结论 ............................................................................................................................................................ 31 八 致谢 ............................................................................................................................................................ 32 参 考 文 献 ...................................................................................................................................................... 33

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