《先导阀体综合实训报告书》由会员分享，可在线阅读，更多相关《先导阀体综合实训报告书（21页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1 综合训练报告书题目先导溢流阀设计与制造机械工程 学院 机械设计制造及其自动化专业 1002 班学生姓名张志雄学号 21 .指导教师胡竟湘钟定清完成日期 2013 年 12 月 25日. 湖 南 工程 学院二一三年十二月2 湖 南工 程学 院综 合 训 练 任 务 书设计题目：先导阀体设计与制造姓名张志雄专业机械设计制造及其自动化班级1002 班 学号201002010521 指导老师胡竟湘钟定清教研室主任关耀奇一、训练目的机械产品设计制造综合训练是专业教学计划中规定的重要实践教学环节，通过完成指定产品或机械装置的设计制造过程，巩固和深化学生综合运用所学机械设计、制造工艺及 CAD/CAM
2、技术等方面的基础理论、 基本知识和基本技能， 较全面地获得机械产品的生产实际知识和综合应用能力，以培养具备现代机械设计制造技术基础知识与应用能力， 具有较强的工程实践能力和创新能力的应用型工程师。二、训练任务在四周时间内完成先导式溢流阀阀体的设计、零件加工及装配。2.1 先导式溢流阀阀体的设计1）先导阀体的功能分析及结构设计2）先导阀体设计2.2 先导阀体制造工艺设计1）机械加工工艺过程卡2）机械加工工序卡3）复杂零件数控编程（备选）2.3 加工制造2.4 检验分析2.5 产品装配2.6 综合训练说明书3 三、训练要求1）进行先导式溢流阀的结构设计，运用CAD 技术完成零件三维建模和产品装配建
3、模。2）绘制先导式溢流阀零件的工程图，按国标正确标注尺寸、形位公差及技术要求。3）对先导阀体进行正确的工艺分析，按指定的格式填写加工工艺文件。分析先导阀体图样，确定毛坯，拟订工艺路线，选择设备及工艺装备。根据机械加工工艺卡片， 确定各工序的加工余量， 计算工序尺寸及公差， 详细地说明整个先导阀体零件各个工序的要求。4）进行复杂先导阀体零件的刀具路径与指定数控系统的数控程序生成。编制零件的加工工序卡，填写加工程序单，填写刀具调整单。5）完成先导阀体零件加工制造。按照制定工艺文件，在老师指导下，遵守机床设备操作规程，独立调整、操作相应机床，进行零件加工。6）先导阀体零件加工质量检测。正确地选用检验
4、方法及计量器具，对先导阀体进行质量检测和分析。7）产品装配。根据结构设计要求，正确装配。8）撰写综合训练说明书 （上交电子稿和打印稿） 。说明书应涵盖整个训练内容，字数不少于 3.5千字。9）加工制造过程必须做好安全防范工作。四、成绩评定成绩评定是对学生在实训过程的能力、态度表现情况综合给出成绩， 具体考核包括以下内容：1）机械设计能力。包括结构设计正确、合理性，工程图质量，工艺参数选定等。 （20分）2）CAD 技术应用能力。利用CAD/CAM 软件系统完成设计、编程情况，包括先导阀体零部件的设计和造型。 （15分）3）实际加工操作水平，所完成的零件质量以及装配质量。（40 分）4）综合训练
5、报告。（15分）5）平时成绩。 （10 分）4 目录课程设计任务书 I 0 前言1 1.溢 流 阀 的 设 计 1 1.1 参数设计1 1.1.1 导阀弹簧刚度K2和预压缩量h22 1.2 选择材料2 1. 3 液 压 阀的 结 构 设 计 3 1. 4 液 压 阀的 精 度 设 计 3 1. 5液压 阀的 零 件设 计 3 1.5.1节流孔流量方程式3 1.5.2 先导溢流阀体的结构设计4 1.5.3 先导溢流阀体的精度设计4 2. 溢流阀体的三维建模4 2.1 先导溢流阀体的三维建模4 2.2 溢流阀装配5 2.3 溢流阀工作原理6 3. 先导溢流阀体的工艺设计 7 3.1 先导溢流阀体的
6、加工工艺分析7 3.1.1 毛坯的选择7 3.1.2 工艺分析7 3.1.3 机床的选择8 3.2 确定先导溢流阀体加工工艺路线8 3.3 工艺过程卡8 3.4 加工工序卡11 4 先导溢流阀体加工及工序验证13 4.1 先导溢流阀体的加工13 4.2 验证加工工序14 5 样机的装配调整及结论15 心得体会 16 参考文献 17 5 液压阀设计与制造说明书0前言随着工业技术的发展，液压系统在当今机械领域用途越来越广泛，各种大、中、小型液压设备中， 液压溢流阀是系统中的一个关键性的压力控制元件，它们的性能和寿命在很大程度上决定着整个液压系统的平稳性和工作能力。科学技术的不断进步， 溢压阀的性能
7、及结构也越来越完善，如工业设备、 医疗机械以及轮船和航空上都得到了广泛应用。机械设计制造综合训练是在我们完成的专业基础课和专业课之后，所进行的一种综合性的实践环节， 目的是为了加强我们创新能力、工程能力和综合应用能力的培养。 通过强化实践锻炼， 让我们成为能够满足企业要求的应用型人才。由于液压阀是在机械行业中非常具有代表性，所以我们选择液压阀作为实验对象。1液压阀 的设计 溢流阀是液压系统中非常重要的一种安全阀，在液压技术中运用非常普遍， 溢流阀一般有两种类型， 分别是直动式和先导式， 先导式溢流阀的结构比直动式 溢流阀复杂，但前者的工作性能更好，稳定性更高。 先导式溢流阀的主要零件包括：主阀
8、体、主阀芯、主阀座、先导阀体、先导 阀芯、先导阀座、调节杆、调压螺帽以及调压弹簧。1.1 参数设计由机械设计手册查得，直动型溢流阀的工作压力范围为0.5 63MPa ，额定流量为 2350L/min。先导式溢流阀的工作压力范围为0.3 35MPa ，额定流量为401250/min。设计先导式阀体的长度为80mm ，溢流阀阀体长度为81mm ，阀芯与阀体应为动配合，先导阀体、阀芯需要有很好的耐磨性。先导阀 - 直动式锥阀，硬弹簧。组成 : 带有导向圆锥面的锥阀（二级同心式）和软簧滑阀主阀和软弹簧。带有多节导向圆锥面的锥阀 （三级同心式） 和软弹簧6 1.1.1导阀弹簧刚度 K2和预压缩量 h2
9、导阀弹簧的装配长度l2 l2= L2+(1 2) mm 式中： L2 导阀弹簧自由长度。l2=50mm 由公式可知：当导阀刚要打开，还未打开时，2222222s i n 2()p ACdy pKhy此时 p2为导阀的开启压力。 取 p2为最高调定压力p1max下的开启压力， p2在前面已经算出为 14.99Mpa因此得：2222222()sin 24dKhypCdypy 为开启压力下的弹簧开度， 由 （3-2） 式求出的 p2代入式子并取 Q2=Q00.01Qe， 即得出导阀弹簧在开启压力为p1a0.95 p1max时的导阀开度。 系统压力为开启压力p1时导阀的开口量y：2220.012sin
10、eQyCdp将已知量带入得：按经验取则：01.02hyh2=0.16/0.01=16 mm 2222222 2sin 24 ()dpCdyp Kyh=12.5 N/mm 所以导阀弹簧的选择： 预压缩量 h2=16 mm 自由长度为 L2=50mm，其弹性刚度为 12.5 N/mm。1.2 选择材料以液压油为工作介质的普通液压阀中阀体的材料绝大多数为孕育铸铁或者是球墨铸铁，油道多数为铸造成型。所以，阀体和先导阀体选取HT200.其他精密配合件选用 45 钢。7 1.3 液压阀 的结构设计溢流阀的基本功用是： 当系统的压力达到或超过溢流阀的调定压力时，系统的油液通过阀口溢出一些， 以维持系统压力近
11、于恒定， 防止系统压力过载， 保障泵、阀和系统的安全， 此时的溢流阀常称为安全阀或限压阀。先导式溢流阀工作要求定压精度高、 灵敏度高、工作平稳，无振动和噪声， 当主阀关闭时密封要好，泄露要小。因此在机构设计上要考虑以上主要要求。根据要求，选用螺钉连接式，结构的通用性大，容易加工和装拆。1.4 溢流阀 的配合精度设计溢流阀阀体与阀芯的配合选用H7/f6配合、先导阀体与阀塞的配合选用H7/p6 过盈配合、先导阀体与调压螺栓的配合选用H8/f7 配合。外圆柱表面粗糙度要求为 12.5，其他表面要求根据配合而做。1.5 溢流阀 的零件设计 先导阀由阀芯、阀座、调压弹簧、调压装置等零件组成。 在压力控制
12、阀中 （如 溢流阀、电磁溢流阀、减压阀等)通常都有先导阀，因此在设计时必须保证通用 性。先导阀的结构一般分为直动式和差动式二种。1.5.1节流孔流量方程式当截 流孔 中流 动为 层流 时，流过节 流孔的流量0Q 与 节流孔 前后压差（12pp ）成正比；当节流口中的流动为紊流时，流量0Q 与1 2 12(p -p )成比例。实际上节流孔中的流动多处于从流层到紊流的过渡状态，所以0Q 与2312(p -p )成比例。0Q 可按下述经验公式计算，式中的单位必须是米、千克、秒制。2212033 001222 0()()14g dQAppl式中： p1主阀芯活塞下腔作用力；P2主阀芯活塞上腔作用力；0
13、Q 通过节流孔的流量；0A 节流孔截面积；油的运动粘度；油的重度。8 1.5.2 先导阀体的结构设计阀的结构设计牵涉到工作性能、制造、使用和维修。结构设计时，在满足工作性能的基础上，要做到结构简单，使用维修方便。先导阀体采用阶梯结构，与调压螺栓、先导阀芯、先导阀座配合部分为1249mm，该端外螺纹长度27mm；另外部分为 14.531mm，该端内螺纹部分为 19mm，并有 202mm 的槽。1.5.3 先导阀体的精度设计由于接触精度要求高，故先导阀体下表面粗糙度为3.2 ，端面与中心轴线的垂直度要求为 0.04 ，先导阀体下表面与中心轴线的平行度要求为0.03。2液压阀 的三维建模2.1 先导
14、体的三维建模图 2-1 先导阀体二维图9 图 2-2 先导阀体 solidworks三维图2.2 溢流阀装配图根据设计要求的参数利用SolidWorks 软件进行三维结构设计，然后根据设计确定各零件的尺寸、 设计及造型。溢流阀的三维图如图2-3， 其工程图如图 2-4。图 2-3 YF 型先导溢流阀 solidworks三维图10 图 2-4 YF 型先导溢流阀1- 六角头螺栓 2-0 型密封圈、 3- 先导阀体 4- 先导阀座 5- 先导阀芯6- 弹簧 7- 锁紧螺母 8- O型密封圈、 9- 调压螺母、 10-调压螺帽、 11-内六角螺栓、 12-工艺堵塞 13- 阀体 14-O 型密封圈 15-自制
