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摘要本论文设计一种在三爪卡盘上加装摆动式液压缸和平面螺旋机构的螺旋摆动式液压缸增力机构的结构。
传统的机床如车床、铣床上三爪卡盘的工作一般依靠工人用手工进行夹紧,这不但增加了工人的劳动强度，而且所需夹紧力非常大,还常常有夹不紧的情况，阻碍了生产率的提高。
通过在三爪卡盘加装摆动式液压缸和平面螺旋机构构成螺旋摆动式液压缸增力机构，可实现与原有卡盘体的较好结合,并使外加压力能转换成圆周运动,且其结构简单,工作可靠,能达到较高的增力比，具有良好的经济性和可行性。
关键词三爪卡盘，液压缸，夹具，增力目录前言............................................................... ３第1章选题背景.................................................... ４1.1 夹具的特点................................................. ４1.2 研究夹具的目的和意义....................................... ７1.3 夹具的国内外现状和发展趋势................................. ７1.4 夹具的基本结构和工作原理.................................. ８第2章三爪卡盘螺旋摆动式液压缸增力机构的结构及原理设计........... ９第3章主要参数确定与结构计算.................................. １０3.1 液压腔的结构设计......................................... １０3.2 转子叶片数的设计......................................... １０3.3 摆动角的设计............................................ １０3.4 定子圆柱活塞杠面积的设计 ................................... １０第4章. 凹槽轮廓线的设计......................................... １２4.1确定轮廓面段数........................................... １２4.2 活塞杠的升程............................................. １２的设计............................................ １３4.3参数θ14.4参数β的设计............................................. １４第5章夹具在安装和操作时应注意的事项.......................... １６5.1夹具的安装............................................... １６5.2夹具在操作时应注意的事项................................. １６第6章夹具的经济效益分析........................................ １８第7章单工位夹具与成组夹具的分析................................ ２０7.1定位基准与定位元件的选择................................. ２０7.2夹紧元件与夹紧力的选择................................... ２１7.3夹具基体的设计........................................... ２１7.4机壳成组夹具结构......................................... ２１第8章误差分析.................................................. ２４8.1定位误差分析............................................. ２４8.2 装备误差分析............................................. ２４第9章机床夹具公差的灰色综合设计理论与方法...................... ２６结束语........................................................... ３２附录1 参考文献............................................ ３３致谢............................................................. ３４前言随着我国改革开放的不断深入，市场经济体系的不断完善，我国工业逐渐向成熟化发展。
摆动液压缸的工艺工装设计与应用研究摆动液压缸是一种常见的液压元件，被广泛应用于工业机械设备中。
本文将对摆动液压缸的工艺工装设计和应用进行深入研究。
首先，我们将介绍摆动液压缸的基本原理和工作原理，然后讨论工艺工装的设计要点和方法，最后探讨摆动液压缸在工业应用中的具体应用案例。
摆动液压缸是一种将液压能转化为机械能的装置，主要由液压马达、齿轮传动系统和传感器等组成。
它通过液压油的驱动，产生旋转力矩，使机械设备能够实现摆动运动。
摆动液压缸具有结构紧凑、运动平稳、工作可靠等特点，广泛应用于起重机、挖掘机、建筑机械等各种工业设备中。
工艺工装设计是指为了完成特定工艺操作或加工任务而设计的专用工具和装置。
在摆动液压缸的生产过程中，合理设计和使用工艺工装可以提高生产效率、降低成本、保障产品质量。
首先，我们需要根据产品的特点和工艺要求确定工装的基本结构和功能。
例如，对于摆动液压缸的装配工艺，我们可以设计专用的装配夹具，以便在装配过程中固定和定位各个零部件。
其次，需要考虑工装的材料选择和加工工艺。
材料的选择应符合工装的功能要求，同时要考虑其强度、耐磨性和耐腐蚀性等因素。
加工工艺的选择应根据工装的结构和形状，确定合适的加工方法和工艺参数。
最后，需要对工装进行设计和制造，并进行试验验证和改进。
通过这些措施，可以提高工艺工装的效果和可靠性，为摆动液压缸的生产提供有效支持。
摆动液压缸在工业应用中具有广泛的应用场景。
以下是几个典型案例的介绍：1. 挖掘机斗杆控制系统：挖掘机是一种常用的工程机械设备，用于土方开挖和土石方运输。
摆动液压缸在挖掘机斗杆控制系统中起到重要作用。
它通过液压油的驱动，使斗杆能够实现前后摆动运动，提高挖掘和装载效率。
工艺工装的设计和应用可以确保斗杆的安装和调整过程更加简便，提高斗杆的质量和可靠性。
2. 起重机纵摆刹车系统：起重机是一种用于吊装和搬运重物的设备，摆动液压缸在起重机的纵摆刹车系统中发挥着重要作用。
毕业设计(论文)课题名称三爪卡盘增力机构夹具设计专业名称机械设计与制造及其自动化所在班级学生学号学生姓名指导教师完成日期： 2006年5月摘要本论文设计一种在三爪卡盘上加装摆动式液压缸和平面螺旋机构的螺旋摆动式液压缸增力机构的结构。
传统的机床如车床、铣床上三爪卡盘的工作一般依靠工人用手工进行夹紧,这不但增加了工人的劳动强度，而且所需夹紧力非常大,还常常有夹不紧的情况，阻碍了生产率的提高。
通过在三爪卡盘加装摆动式液压缸和平面螺旋机构构成螺旋摆动式液压缸增力机构，可实现与原有卡盘体的较好结合,并使外加压力能转换成圆周运动,且其结构简单,工作可靠,能达到较高的增力比，具有良好的经济性和可行性。
关键词三爪卡盘，液压缸，夹具，增力目录前言 (4)第1章. 选题背景 (5)1.1 夹具的特点1.2 研究夹具的目的和意义1.3 夹具的国内外现状和发展趋势1.4 夹具的基本结构和原理第2章. 三爪卡盘螺旋摆动式液压缸增力机构的结构和原理 (10)第3章. 主要参数确定与结构计算 (11)3.1 液压腔的结构设计3.2 转子叶片数的设计3.3 摆动角的设计3.4 定子圆柱活塞杠面积的设计第4章. 凹槽轮廓线的设计 (13)4.1 轮廓面段数的确定4.2 活塞杠升程的确定的设计4.3 参数θ14.4 参数β的设计第5章. 夹具在安装和操作时应注意的事项 (16)5.1 夹具的安装5.2 夹具在操作时应注意的事项第6章. 夹具的经济效益分析 (18)第7章. 单工位夹具与成组夹具的分析 (19)7.1定位基准与定位元件的选择7.2夹紧元件与夹紧力的选择7.3夹具基体的设计夹具基体7.4机壳成组夹具结构第8章. 误差分析 (23)8.1定位误差分析8.2 装备误差分析第9章. 机床夹具公差的综合设计理论与方法 (25)结束语 (32)附录1 参考文献前言随着我国改革开放的不断深入，市场经济体系的不断完善，我国工业逐渐向成熟化发展。
南通航运职业技术学院毕业设计（论文）班级专业机械制造与自动化题目三爪卡盘结构设计学生姓名指导教师2010年 1 月 6 日目录目录 (1)摘要 (3)导言 (4)第一章．概述 (7)1.1卡盘的特点 (7)1.1.1卡盘的定义 (7)1.1.2卡盘的分类 (7)1.2三爪卡盘的基本组成和工作原理 (7)1.3三爪卡盘在生产中应注意的问题 (7)第二章．设计方案 (9)2.1设计要求 (9)2.2锥齿轮的设计 (9)2.2.1大锥齿轮的设计、建模步骤 (9)2.3卡盘的设计、建模步骤 (27)2.3.1用方程生成阿基米德螺线 (27)2.3.2生成完整的卡盘 (28)2.3.3.最终卡盘的结构 (30)2.4卡爪的设计、建模步骤 (31)2.4.1卡爪1的设计与建模 (31)2.4.2卡爪2的设计与建模 (35)2.4.3卡爪3的设计与建模 (37)第三章．卡爪的工程图 (41)3.1工程图 (41)3.2创建工程图 (41)3.2.1卡爪1的工程图 (41)3.2.2卡爪2的工程图 (41)3.2.3卡爪3的工程图 (42)论文总结 (44)致谢 (44)参考文献 (45)以Pro/E软件来进行三爪卡盘的结构设计，将自己以前学到的知识结合起来，把理论和实际相结合，从中学到更多的知识，在遇到难题时又能培养自己的个人能力，包括怎样看待问题，分析问题，最终把问题处理好。
反过来又可以从中吸取教训，避免在以后的工作，学习当中遇到类似问题而少走弯路。
在对三爪卡盘的结构设计前要通过通过查阅资料、实地研究、整理资料、综合运用对比分析等一系列研究方法进行整合，结合实际情况制定切合实际的设计方案。
然后通过所学知识综合应用PRO\E的各项功能创建三爪卡盘模型，最后进入组件，把所创建的三爪卡盘各部分装配起来，再进行运动仿真。
设计结果三个卡爪同步前进或者后退，以保证圆形工件与卡盘中心线同轴，提供三爪卡盘个部件的机构图设计结果是三爪卡盘各部件的设计思路，尺寸参数，实体图等等，能够进行仿真运动，三爪卡盘能够进行生产，能够加紧的圆柱形的直径不小于100mm的工件。
目录
摘要 (1)
第一章绪论 (2)
1.1研究的背景与意义 (2)
1.2国内外研究现状 (2)
1.2.1 夹具的特点与分类 (2)
1.2.2三爪卡盘的构造与原理 (4)
1.3 本文研究内容 (5)
1.4研究方法 (5)
1.5本章小结 (5)
第二章液压增力三爪卡盘机构总体设计 (6)
2.1液压增力三爪卡盘工作原理 (6)
2.2液压增力三爪卡盘的总体构造 (6)
2.2液压增力三爪卡盘结构设计与计算 (7)
2.2.1液压缸结构设计 (7)
2.2.2摆动角的计算 (8)
2.2.3转子叶片数计算 (8)
2.2.4定子圆柱活塞杠面积计算 (9)
2.2.5凹槽轮廓线的设计计算 (9)
2.2.6参数角度θ1的设计 (10)
2.2.7参数角度β设计 (11)
2.2.8夹紧力的计算 (12)
2.3本章小结 (12)
第三章夹具安装及操作的注意事项 (14)
3.1夹具安装的注意事项 (14)
3.2夹具操作注意事项 (14)
第四章夹具的经济效益评估 (16)
4.1经济效益评估概述 (16)
4.2经济效益计算 (16)
4.3案例分析 (17)
第五章液压增力三爪卡盘定位分析 (18)
5.1定位误差分析 (18)
5.2装备误差分析 (18)
第六章总结 (19)
参考文献 (20)
致谢 (21)
附录1 装配图 (22)
附录2 零件图 (23)。
毕业设计（论文）-数控车床主轴卡盘液压装置设计大XX大学毕业设计(论文)数控车床主轴卡盘液压装置设计所在学院专业班级姓名学号指导老师年月日I摘要通过对数控车床的液压系统的分析和了解，结合已掌握的液压方面的知识对原有系统进行优劣分析并提出改进方案;最终使液压系统实现车床的变档及卡紧，使其满足旋转精度，刚度，温升，抗震性等主要性能，以提高整机性能，并保证该液压系统执行上述二个动作时的可行性与可靠性，充分体现现代液压技术应用于数控机床的优越性。
关键词:主轴，卡盘，液压装置，液压系统全套设计请加 197216396或401339828IIAbstractThrough the analysis and understanding of the hydraulic system for numerical control lathe, combined with the available hydraulic knowledge analysis of the original system and the improved scheme is put forward; and the hydraulic system and the locking gear lathe, make it meet the rotary accuracy, rigidity, temperature rise, the main performance of shock resistance etc., to improve the performance of the whole machine, and ensure the feasibility and reliability of the hydraulic system for executing the two action, fully reflects the superiority of the application of the modern hydraulic technology in CNC machine tool.Keywords: spindle, chuck, hydraulic equipment, hydraulic systemIII目录摘要 ..................................................................... .. (II)Abstract ............................................................... ...................................................................... III 目录 ..................................................................... ...................................................................IV 第1章概述 ..................................................................... ......................................................... 1 1.1液压传动发展概况 ..................................................................... ................................. 4 1.2液压传动的工作原理及组成部分 ..................................................................... (4)1.2.1液压传动的工作原理 ..................................................................... (4)1.2.2液压传动的组成部分 ..................................................................... .................. 5 1.3液压传动的优缺点 ...................................................................................................... 6 1.4液压系统的设计步骤与设计要求 ..................................................................... (7)1.4.1设计步骤 ..................................................................... .. (7)1.4.2明确设计要求 ..................................................................... (7)1.4.3课题主要参数 ..................................................................... .............................. 8 1.5数控机床定义 ..................................................................... ......................................... 8 1.6 数控机床的优点 ..................................................................... .................................... 8 1.7数控机床的分类 ..................................................................... . (9)1.7.1按加工工艺方法分类 ..................................................................... (9)1.7.2按控制运动轨迹分类 ..................................................................... ................ 10 1.8数控机床发展趋势 ..................................................................... ............................... 10 第2章数控车床主轴卡盘液压系统工作原理图设计 ........................................................ 13 2.1 课题来源 ..................................................................... .............................................. 13 2.2方案的制定与论证 ..................................................................... . (13)2.2.1方案制定的背景和特点 ..................................................................... (13)2.2.2多方案的比较和论证 ..................................................................... . (13)2.2.3最终方案的制定和说明 ..................................................................... ............ 14 2.3 液压卡盘的运动分析 ..................................................................... .......................... 15 2.3 液压系统原理图 ..................................................................... . (15)IV第3章液压三爪卡盘设计 ..................................................................... . (16)3.1 总体框架 ..................................................................... . (16)3.2 主要参数确定与结构计算 ..................................................................... (17)3.2.1 液压腔的结构设计 ..................................................................... . (17)3.2.2 转子叶片数的设计 ..................................................................... . (17)3.3.3 摆动角的设计 ..................................................................... (17)3.3.4 定子圆柱活塞杠面积的设计 ..................................................................... (18)3.3.5 活塞杠的升程 ..................................................................... ........................... 18 第4章液压站的设计 ..................................................................... (20)4.1液压站简介 ..................................................................... . (20)4.2 油箱设计 ..................................................................... . (20)4.2.1油箱有效容积的确定 ..................................................................... . (20)4.2.2 油箱容积的验算 ..................................................................... .. (21)4.2.3 油箱的结构设计 ..................................................................... .. (22)4.3 液压站的结构设计 ..................................................................... (24)4.3.1 液压泵的安装方式 ..................................................................... . (24)4.4 辅助元件 ..................................................................... .............................................. 26 总结 ..................................................................... . (28)参考文献 ..................................................................... ............................................................. 29 致谢 ..................................................................... (30)V123第1章概述1.1液压传动发展概况液压传动相对于机械传动来说是一门新技术，但如从17世纪中叶巴斯卡提出静压传递原理、18世纪末英国制成世界上第一台水压机算起，也已有二三百年历史了。
三爪卡盘组成及原理“卡盘”就是机床上用来夹紧工件得机械装置。
从卡盘爪数上面可以分为:两爪卡盘,三爪卡盘,四爪卡盘,六爪卡盘与特殊卡盘。
从使用动力上可以分为:手动卡盘,气动卡盘,液压卡盘,电卡盘动卡盘与机械卡盘。
从结构上面还可以分为:中空型与中实型。
卡盘分类利用均布在卡盘体上得活动卡爪得径向移动﹐把工件夹紧与定位得机床附件。
卡盘一般由卡盘体﹑活动卡爪与卡爪驱动机构 3部分组成。
卡盘体直径最小为65毫米﹐最大可达1500毫米﹐中央有通孔﹐以便通过工件或棒料﹔背部有圆柱形或短锥形结构﹐直接或通过法兰盘与机床主轴端部相联接。
卡盘通常安装在车床﹑外圆磨床与内圆磨床上使用﹐也可与各种分度装置配合﹐用于铣床与钻床上。
卡盘按驱动卡爪所用动力不同﹐分为手动卡盘与动力卡盘两种。
①手动卡盘﹕为通用附件﹐常用得有自动定心得三爪卡盘与每个卡爪可以单独移动得四爪卡盘。
三爪卡盘(图1 三爪卡盘)由小锥齿轮驱动大锥齿轮。
大锥齿轮得背面有阿基米德螺旋槽﹐与3个卡爪相啮合。
因此用扳手转动小锥齿轮﹐便能使3个卡爪同时沿径向移动﹐实现自动定心与夹紧﹐适于夹持圆形﹑正三角形或正六边形等得工件。
图1图2四爪卡盘(图2 )得每个卡爪底面有内螺纹与螺杆连接﹐用扳手转动各个螺杆便能分别地使相连得卡爪作径向移动﹐适于夹持四边形或不对称形状得工件。
图3②动力卡盘﹕属于自动定心卡盘﹐配以不同得动力装置(气缸﹑油缸或电机)﹐便可组成气动卡盘﹑液压卡盘或电动卡盘。
气缸或油缸装在机床主轴后端﹐用穿在主轴孔内得拉杆或拉管﹐推拉主轴前端卡盘体内得楔形套﹐由楔形套得轴向进退使3个卡爪同时径向移动﹐图3 楔套式动力卡盘为楔套式动力卡盘。
这种卡盘动作迅速﹐卡爪移动量小﹐适于在大批量生产中使用。
三爪卡盘得结构三爪卡盘就是由爪盘体、小锥齿轮、大锥齿轮(另一端就是平面螺纹)与三个卡爪组成。
如图3-1所示。
三个卡爪上有与平面螺纹相同螺牙与之配合,三个卡爪在爪盘体中得导槽中呈120°均布。
三爪卡盘组成及原理“卡盘”就是机床上用来夹紧工件得机械装置。
从卡盘爪数上面可以分为:两爪卡盘,三爪卡盘,四爪卡盘,六爪卡盘与特殊卡盘。
从使用动力上可以分为:手动卡盘,气动卡盘,液压卡盘,电卡盘动卡盘与机械卡盘。
从结构上面还可以分为:中空型与中实型。
卡盘分类利用均布在卡盘体上得活动卡爪得径向移动﹐把工件夹紧与定位得机床附件。
卡盘一般由卡盘体﹑活动卡爪与卡爪驱动机构 3部分组成。
卡盘体直径最小为65毫米﹐最大可达1500毫米﹐中央有通孔﹐以便通过工件或棒料﹔背部有圆柱形或短锥形结构﹐直接或通过法兰盘与机床主轴端部相联接。
卡盘通常安装在车床﹑外圆磨床与内圆磨床上使用﹐也可与各种分度装置配合﹐用于铣床与钻床上。
卡盘按驱动卡爪所用动力不同﹐分为手动卡盘与动力卡盘两种。
①手动卡盘﹕为通用附件﹐常用得有自动定心得三爪卡盘与每个卡爪可以单独移动得四爪卡盘。
三爪卡盘(图1 三爪卡盘)由小锥齿轮驱动大锥齿轮。
大锥齿轮得背面有阿基米德螺旋槽﹐与3个卡爪相啮合。
因此用扳手转动小锥齿轮﹐便能使3个卡爪同时沿径向移动﹐实现自动定心与夹紧﹐适于夹持圆形﹑正三角形或正六边形等得工件。
图1图2四爪卡盘(图2 )得每个卡爪底面有内螺纹与螺杆连接﹐用扳手转动各个螺杆便能分别地使相连得卡爪作径向移动﹐适于夹持四边形或不对称形状得工件。
图3②动力卡盘﹕属于自动定心卡盘﹐配以不同得动力装置(气缸﹑油缸或电机)﹐便可组成气动卡盘﹑液压卡盘或电动卡盘。
气缸或油缸装在机床主轴后端﹐用穿在主轴孔内得拉杆或拉管﹐推拉主轴前端卡盘体内得楔形套﹐由楔形套得轴向进退使3个卡爪同时径向移动﹐图3 楔套式动力卡盘为楔套式动力卡盘。
这种卡盘动作迅速﹐卡爪移动量小﹐适于在大批量生产中使用。
三爪卡盘得结构三爪卡盘就是由爪盘体、小锥齿轮、大锥齿轮(另一端就是平面螺纹)与三个卡爪组成。
如图3-1所示。
三个卡爪上有与平面螺纹相同螺牙与之配合,三个卡爪在爪盘体中得导槽中呈120°均布。
三爪卡盘组成及原理卡盘”是机床上用来夹紧工件的机械装置。
从卡盘爪数上面可以分为：两爪卡盘，三爪卡盘，四爪卡盘，六爪卡盘和特殊卡盘。
从使用动力上可以分为：手动卡盘，气动卡盘，液压卡盘，电卡盘动卡盘和机械卡盘。
从结构上面还可以分为：中空型和中实型。
卡盘分类用均布在卡盘体上的活动卡爪的径向移动﹐把工件夹紧和定位的机床附件。
卡盘一般由卡盘体﹑活动卡爪和卡爪驱动机构 3部分组成。
卡盘体直径最小为65毫米﹐最大可达1500毫米﹐中央有通孔﹐以便通过工件或棒料﹔背部有圆柱形或短锥形结构﹐直接或通过法兰盘与机床主轴端部相联接。
卡盘通常安装在车床﹑外圆磨床和内圆磨床上使用﹐也可与各种分度装置配合﹐用于铣床和钻床上。
卡盘按驱动卡爪所用动力不同﹐分为手动卡盘和动力卡盘两种。
①手动卡盘﹕为通用附件﹐常用的有自动定心的三爪卡盘和每个卡爪可以单独移动的四爪卡盘。
三爪卡盘(图1 三爪卡盘)由小锥齿轮驱动大锥齿轮。
大锥齿轮的背面有阿基米德螺旋槽﹐与3个卡爪相啮合。
因此用扳手转动小锥齿轮﹐便能使3个卡爪同时沿径向移动﹐实现自动定心和夹紧﹐适于夹持圆形﹑正三角形或正六边形等的工件。
12四爪卡盘(图2 )的每个卡爪底面有内螺纹与螺杆连接﹐用扳手转动各个螺杆便能分别地使相连的卡爪作径向移动﹐适于夹持四边形或不对称形状的工件。
3②动力卡盘﹕属于自动定心卡盘﹐配以不同的动力装置(气缸﹑油缸或电机)﹐便可组成气动卡盘﹑液压卡盘或电动卡盘。
气缸或油缸装在机床主轴后端﹐用穿在主轴孔内的拉杆或拉管﹐推拉主轴前端卡盘体内的楔形套﹐由楔形套的轴向进退使3个卡爪同时径向移动﹐图3 楔套式动力卡盘为楔套式动力卡盘。
这种卡盘动作迅速﹐卡爪移动量小﹐适于在大批量生产中使用。
三爪卡盘的结构三爪卡盘是由爪盘体、小锥齿轮、大锥齿轮（另一端是平面螺纹）和三个卡爪组成。
如图3-1所示。
三个卡爪上有与平面螺纹相同螺牙与之配合，三个卡爪在爪盘体中的导槽中呈120°均布。
