毕 业 设 计毕业设计题目：轿车轮毂轴承单元铆合装配专用设备的液压系统设计轿车轮毂轴承单元铆合装配专用设备的液压系统设计摘要：汽车轮毂轴承单元的铆合装配具有显著的优点，但目前国内仍然没有用于汽车轮毂轴承单元的铆合装配的专用设备，本设计填补了这一空白本文从汽车轮毂轴承单元的发展开始，逐步介绍了轮毂轴承单元的产品特点，摆辗技术的国内外概况，摆辗加工基本原理和特点；介绍了对总体方案的分析与设计以及机床床身基础件的装配图设计、液压元件在这一设备中所起到的重要作用，将着重介绍油路的设计分析，液压元器件的设计计算关键词：汽车、轮毂轴承单元、旋压、液压系统、设计2The 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; focus on the overall programme of analysis and design and machine tool bed Based on the design of the assembly, hydraulic components in this equipment is very important, Circuit design analysis, design and calculation of the hydraulic components.Key words: automobile；Hub Bearing Unit；spinning；Hydraulic system; design目录一 绪 论…………………………………………………………… …………（5）1.1 课题的来源与意义………………………………………………… …………（5）1.1.1 汽车轮毂轴承单元的发展概况及性能比较…………………… …………（5）1.1.2 当前汽车轮毂轴承单元的装配形式…………………………… …………（7）1.1.3 轮毂轴承单元旋压铆合技术的优越性………………………… ………… (8)1.1.4 本课题的研究意义与主要任务………………………………… …………（10）1.2 轴承铆合技术和设备在国内外发展概况……………………… ……………(10）1.3 汽车轮毂轴承的形状和工艺分析……………………………… ……………(11）1.3.1 轿车轮毂轴承的形状………………………………………… ……………(11）31.3.2 工艺分析……………………………………………………… ……………(11）1.3.3 汽车轮毂轴承单元的 3D 建模与分析………………………………………(11）1.4 轴承单元轴铆合装配的认识…………………………………… ……………(12）1.4.1 轴承单元轴铆合装配的过程…………………… …………………………(12）1.4.2 轮毂轴承单元轴铆合装配旋压过程的分析………………………………（13）二 摆动辗压基本原理及工艺特点……………………………………(14)2.1 摆动辗压的工作原理…………………………………………………………（14）2.2 摆动辗压的特点………………………………………………………………（16）2.3 摆辗的力能参数计算…………………………………………………………（16）2.3.1 接触面轮廓曲线方程…………………………………… …………………（16）2.3.2 摆辗的接触面投影面积……………………………………………………（17）三 轮毂轴承铆合装配专用设备总体方案…… …………………（20）3.1 铆合机的主要技术指标………………………………………………………（20）3.2 总体方案的论证设计…………………………………………………………（20）3.2.1 运动功能分析………………………………………………………………（21）3.2.2 机床总体结构布局设计……………………………………………………（22）3.3 机床整机装配示意图…………………………………………………………（23）四 液压系统设计计算 ……………………………………………… …（24）4.1 设计要求………………………………………………………………………（24）4.2 工况分析确定主要参数………………………………………………………（24）4.2.1 载荷的组成和计算…………………………………………………………（24）4.2.2 初选系统工作压力…………………………………………………………（25）4.3 计算液压油缸的主要结构尺寸………………………………………………（25）4.3.1 主油缸主要结构尺寸设计…………………………………………………（25）4.3.2 送料油缸主要结构尺寸设计………………………………………………（29）4.4 计算各液压缸所需要的流量…………………………………………………（29）4.4.1 主油缸流量计算……………………………………………………………（29）4.4.2 送料油缸流量计算…………………………………………………………（30）4.5 基本方案确定，液压系统图…………………………………………………（30）4.6 液压元件的选择与专用元件设计……………………………………………（31）44.6.1 液压泵的选择………………………………………………………………（31）4.6.2 油管尺寸的确定……………………………………………………………（32）4.6.3 液压油箱的容量设计…………………………………… …………………（33）五 液压系统的性能验算…………………………………………………（33）5.1 系统压力损失计算……………………………………………………………（33）5.2 系统发热温升计算……………………………………………………………（34）5.2.1 发热功率计算………………………………………………………………（34）5.2.2 散热功率计算………………………………………………………………（35）六 液压油站设计……………………………………………………………（35）6.1 机床液压站的结构型式………………………………………………………（35）6.2 液压油箱的结构设计…………………………………………………………（36）6.3 集成油路的选择………………………………………………………………（39）6.4 液压站的结构设计……………………………………………………………（40）6.4.1 液压泵的安装方式…………………………………………………………（40）6.4.2 泵组联接……………………………………………………………………（40）七 总结………………………………………………………… ………………（41）八 致谢………………………………………………………… ………………（42）九 参考文献………………………………………………… ………………（42）一 绪 论1.1 课题的来源及意义1.1.1 汽车轮毂轴承的发展概况及性能比较汽车轮毂轴承单元是汽车的重要安全零件，其作用主要是承受汽车的重量并为轮毂的传动提供精确的向导。
轮毂轴承既承受径向载荷又承受轴向载荷，因此对汽车轮毂轴承的性能要求是结构紧凑、重量轻和可靠性高汽车轮毂轴承的结构紧凑可以减少零件的加工时间，但是零件的加工会变得复杂，同时轮毂轴承的结构紧凑可以提高轴承的装配时间和提高装配精度重量变轻了，可以减小零件的加工质量和汽车的重量使得燃油量减少，经济效益提高，环保方面也符合现代的社会要求可靠性的提高还会使得轮毂轴承的安全性提高，零件传递力矩的效率也会提高在社会的不断发展和对轮毂轴承的要求中，轮毂轴承有了很大程度的变化和发展自5从 1938 年 SKF 公司开发出轮毂轴承单元以来，国外生产的轮毂轴承单元已经开发到第六代的新型轮毂轴承单元，其中第一、二、三代的轮毂轴承已经大量应用到市场当中，其余的新型轮毂轴承应用范围还比较小a 第一代轮毂轴承 b 第二代轮毂轴承 c 第三代轮毂轴承图 1-1 轮毂轴承单元示意图第一代轮毂轴承组件（如图 1-1.a）是由 SKF 在 1938 开始生产，这是用于轿车车轮的双列角接触球轴承第一代轮毂轴承单元以双列角接触球轴承为基础其设计针对轿车车轮的特殊运行特征进行优化，尤其是对拐弯过程中施加在轴承上的力矩载荷提供支持。
轴承的主要部件，即一个外圈和两个内圈中配备轴承球组，并设定正确的间隙轴承的接触角根据车轮载荷状态的特征进行优化第一代轮毂轴承单元采用终身润滑和密封选用的滑脂可保证最长的工作寿命和最小的假硬化风险第二代轮毂轴承单元（如图 1-1.b）是在第一代装置的设计和经验基础上改进而成其外圈含有一个整体式凸缘，以取代分离轮毂的功能带凸缘的外圈设计成轻质结构部件外圈的滚道经过感应淬硬处理，以提高轴承性能轴承的凸缘质地坚硬，上有螺纹孔或短柱及一个插孔，以用于安装制动器和车轮并对中其他设计细节与第一代轮毂轴承单元相似第二代轮毂轴承单元通常带旋转的外圈，用于非主动前轮或后轮可在装置中配置一个 ABS 传感器也可提供适用于主动车轮的替代轴承在这种应用配置中，外圈用螺钉固定到悬挂系统架上，而内圈旋转第三代轮毂轴承组件（如图 1-1.c）由 SKF 在 1979 年开始生产，这是专为轿车生产的轻型车轮轴承组件，在两个环上均配有法兰第三代轮毂轴承单元系以双列角接触球轴承为基础设计，是一种全面合成的车轮轴承系统其内圈和外圈都有法兰或凸缘轴承的动态载荷承载能力得到充分加强，这是因为轴承中有一道容纳内6向球组的独立内圈这道内圈通过干涉配合法来安装，整个装置必须轴向夹紧。
外圈的凸缘用螺钉固定到悬挂系统架上旋转的内圈配有坚硬的凸缘、插孔及其他螺纹孔或螺柱，用于安装到制动器和车轮上在主动车轮应用中，扭矩通过一个渐开线花键传递到内圈凸缘、插孔和花键的尺寸则按用户要求制造型轮毂轴承单元采用终身润滑和密封，对主动和非主动车轮均适用1993，装有传感器的第三代轮毂轴承组件首次用于防抱死刹车系统第四代轮毂轴承单元 HBU4（如图 1-2.a）：第四代是把等速万向节与轴承做成整体化，这种形式废除轮毂花键轴，更加小型化，安装更加合理未来的汽车轮毂轴承，总的发展趋势是微型化、多功能化、集成化和智能化a HBU4 b HBU5 c HBU6图 1-2 正在设计开发的新一代轿车轮毂轴承示意图随着现代社会的需求，除了第一到第四代轮毂轴承单元以外还出现了第五代（Integrated brake drum，制动转子一体化，199。