1816_調(diào)速器前殼加工工藝與工裝設(shè)計(jì)

1816_調(diào)速器前殼加工工藝與工裝設(shè)計(jì),調(diào)速器,加工,工藝,工裝,設(shè)計(jì) 一、選題的依據(jù)及意義調(diào)速器是一種自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，它根據(jù)柴油機(jī)負(fù)荷的變化，自動(dòng)增減噴油泵的供油量，使柴油機(jī)能夠以穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速運(yùn)行。用于減小某些機(jī)器非周期性速度波動(dòng)的自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置?？墒箼C(jī)器轉(zhuǎn)速保持定值或接近設(shè)定值。水輪機(jī)、汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)和內(nèi)燃機(jī)等與電動(dòng)機(jī)不同，其輸出的力矩不能自動(dòng)適應(yīng)本身的載荷變化，因而當(dāng)載荷變動(dòng)時(shí)，由它們驅(qū)動(dòng)的機(jī)組就會(huì)失去穩(wěn)定性。這類機(jī)組必須設(shè)置調(diào)速器，使其能隨著載荷等條件變化，隨時(shí)建立載荷與能源供給量之間的適應(yīng)關(guān)系，以保證機(jī)組作正常運(yùn)轉(zhuǎn)。調(diào)速器的理論和設(shè)計(jì)問題，是機(jī)械動(dòng)力學(xué)的研究內(nèi)容。調(diào)速器的種類很多。其中應(yīng)用最廣泛的是機(jī)械式離心調(diào)速器。而以測速發(fā)電機(jī)或其他電子器件作為傳感器的調(diào)速器，已在各個(gè)工業(yè)部門中廣為應(yīng)用。調(diào)速器必須滿足穩(wěn)定性條件：①當(dāng)機(jī)組轉(zhuǎn)速與設(shè)定值出現(xiàn)偏差時(shí)，調(diào)速器能做出相應(yīng)的反應(yīng)動(dòng)作，同時(shí)又必須有一經(jīng)常作用的恢復(fù)力使調(diào)速器回復(fù)初始狀態(tài)。離心調(diào)速器中的彈簧就是產(chǎn)生恢復(fù)力的零件。這樣的調(diào)速器稱靜態(tài)穩(wěn)定的調(diào)速器。但是靜態(tài)穩(wěn)定的調(diào)速器也可能在調(diào)節(jié)過程中出現(xiàn)動(dòng)態(tài)不穩(wěn)定性，當(dāng)調(diào)節(jié)動(dòng)作過度而出現(xiàn)反向調(diào)節(jié)時(shí)，實(shí)際調(diào)節(jié)動(dòng)作會(huì)形成一個(gè)振蕩過程。使振蕩能很快衰減的調(diào)速器，稱為動(dòng)態(tài)穩(wěn)定的調(diào)速器，否則是動(dòng)態(tài)不穩(wěn)定的調(diào)速器，后者不能保證機(jī)器正常工作。②在調(diào)節(jié)系統(tǒng)中增加阻尼是提高動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性的一種方法。調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的阻尼，例如運(yùn)動(dòng)副中的摩擦，使調(diào)速器具有一定的不靈敏性，即當(dāng)被控制軸的轉(zhuǎn)速稍微偏離設(shè)定值時(shí)，調(diào)速器不產(chǎn)生相應(yīng)的動(dòng)作。機(jī)械式調(diào)速器的不靈敏性一般約為其設(shè)定值的 1％。靈敏性過高的調(diào)速器，也會(huì)由于機(jī)組正常運(yùn)轉(zhuǎn)中周期性的速度波動(dòng)而產(chǎn)生不應(yīng)有的調(diào)節(jié)動(dòng)作。 而調(diào)速器前殼是調(diào)速器的工作場所（調(diào)速器主要安裝于殼體內(nèi)）。其工藝工裝設(shè)計(jì)的是否合理將會(huì)直接關(guān)系到油泵能否正常的工作從而影響調(diào)速器的性能指標(biāo),是調(diào)速器的重要組成部分二、 國內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢（含文獻(xiàn)綜述）世界上包括我國的中重型卡車用動(dòng)力幾乎百分之百采用柴油機(jī)。輕型卡車中的５０％以上也是用柴油機(jī)。從上世紀(jì)九十年代開始，歐洲生產(chǎn)的轎車中已有３０％采用柴油機(jī)，目前已接近４０％。而對(duì)柴油機(jī)的性能和排放影響最大的部件是燃油噴射系統(tǒng)。燃油噴射系統(tǒng)俗稱油泵油嘴，是柴油機(jī)的心臟部件。由于其產(chǎn)品要密封幾百巴甚至更高壓力的燃油，同時(shí)又要精確控制其噴油量、噴油時(shí)刻，因此，其制造精度極高。隨著我國對(duì)汽車排放實(shí)施逐步嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)燃油噴射系統(tǒng)提出了更高的要求，噴射壓力已提高到１０００－１６００巴，控制要求還要細(xì)化到控制噴油規(guī)律，控制一次噴油過程中的多次噴射，因此，控制系統(tǒng)電子化是不可逆轉(zhuǎn)的趨勢。燃油噴射裝置的電控系統(tǒng)又是整個(gè)汽車電子控制的基礎(chǔ)和核心。因此，未來燃油噴射系統(tǒng)是一個(gè)集高精密加工技術(shù)、電子數(shù)控技術(shù)于一體的高新技術(shù)產(chǎn)品，行業(yè)也由勞動(dòng)密集型、技術(shù)密集型向技術(shù)密集、資金密集的行業(yè)轉(zhuǎn)變，面對(duì)這一形勢，我國燃油噴射系統(tǒng)行業(yè)正在經(jīng)歷著一場嚴(yán)峻的變化。產(chǎn)品發(fā)展動(dòng)態(tài)；燃油噴射系統(tǒng)產(chǎn)品發(fā)展圍繞著執(zhí)行國家汽車排放標(biāo)準(zhǔn)推進(jìn)。燃油噴射系統(tǒng)是車用柴油機(jī)改善排放、降低油耗、提高性能最有效、最關(guān)鍵的部件。近年來我國高速公路、高等級(jí)公路發(fā)展迅猛，因此中重型載重車的噸位、功率不斷提高，柴油機(jī)的排量增大。與此相應(yīng)，多缸噴油泵中噴射壓力高，工作能力大，泵體剛性好的Ｐ型泵（包括Ｐ７、ＰＷ、ＰＮ、ＰＢ等）產(chǎn)量增加很快。２０００年時(shí)，全國Ｐ型泵產(chǎn)量才８．１８萬臺(tái)，２００１年即達(dá)１７．２６萬臺(tái)，翻了一番，２００２年達(dá)到４５．８萬臺(tái)，又翻了一番多，２００３年為４８萬臺(tái)，增幅大大趨緩。與此相對(duì)應(yīng)的噴射壓力較低的Ａ、ＡＤ噴油泵，已從２００２年５３．５萬臺(tái)下降到２００３年的４１．７萬臺(tái)，下降了２２％。六十年代設(shè)計(jì)投產(chǎn)的用于輕型卡車和農(nóng)用運(yùn)輸車低噴射壓力泵Ｉ號(hào)泵，其產(chǎn)量已從鼎盛時(shí)１９９６年近５０萬臺(tái)跌至２００３年的３０萬臺(tái)，跌幅４０％。南京威孚金寧生產(chǎn)的ＶＥ分配泵從２０００年的１．１９萬臺(tái)，至２００１年的３．２５萬臺(tái)，２００２年的５．１２萬臺(tái)，至２００３年的７．７萬臺(tái)。三年內(nèi)的產(chǎn)量增加５．５倍。當(dāng)前，噴射壓力達(dá)１００Ｍｐａ、工作能力更大的Ｐ７１００噴油泵，是滿足歐Ⅱ排放標(biāo)準(zhǔn)的重型卡車發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵部件。在最近２－３年來，產(chǎn)量將快速增加。從近幾年產(chǎn)品發(fā)展速度來看，燃油噴射系統(tǒng)行業(yè)中一個(gè)產(chǎn)品可以生產(chǎn)幾十年的歷史將結(jié)束，產(chǎn)品更新周期加快，這是燃油噴射系統(tǒng)行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)。市場預(yù)測及行業(yè)展望；由于我國載重汽車的發(fā)展速度不會(huì)像轎車發(fā)展那么快，因此燃油噴射系統(tǒng)產(chǎn)品在今后幾年內(nèi)其總量上也不會(huì)出現(xiàn)突破性發(fā)展，但每年仍將以１０％左右的速度在增加。有一點(diǎn)值得注意的是我國柴油轎車何時(shí)能有長足的發(fā)展。目前已有一些轎車生產(chǎn)企業(yè)和發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)廠家在規(guī)劃、研制轎車柴油機(jī)。一旦柴油轎車實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，則相應(yīng)的燃油噴射系統(tǒng)產(chǎn)量會(huì)突發(fā)性增長。我們展望行業(yè)未來，可以預(yù)測：１．主導(dǎo)產(chǎn)品向行業(yè)大企業(yè)進(jìn)一步集中由于汽車要求配套的燃油噴射系統(tǒng)產(chǎn)品向高噴射壓力、電子控制方向發(fā)展，燃油噴射系統(tǒng)行業(yè)正向技術(shù)密集性產(chǎn)業(yè)發(fā)展，高精設(shè)備的投入和技術(shù)開發(fā)費(fèi)用所占比重加大，這對(duì)投資少、技術(shù)力量不足的小企業(yè)是個(gè)嚴(yán)峻考驗(yàn)。再加上汽車配套所必須的一整套嚴(yán)格的技術(shù)認(rèn)證程序，都將促使燃油噴射系統(tǒng)主導(dǎo)產(chǎn)品向行業(yè)大企業(yè)集中。計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制下無法解決的生產(chǎn)布點(diǎn)分散的局面將有可能徹底解決。而民營小企業(yè)會(huì)進(jìn)一步占據(jù)那些技術(shù)含量略低的產(chǎn)品生產(chǎn)。２．產(chǎn)品型式將由單一的多缸直列泵向單體泵、泵噴嘴和共軌系統(tǒng)發(fā)展新中國成立５０多年來，除了農(nóng)用小缸徑單缸泵外，汽車用多缸柴油機(jī)一直采用多缸直列泵作為主導(dǎo)產(chǎn)品，幾乎沒有其他燃油噴射系統(tǒng)。唯一例外的是康明斯ＰＴ燃油噴射系統(tǒng)，每年也才３０００臺(tái)左右，用于引進(jìn)的重型車用康明斯Ｎ、Ｋ系列柴油機(jī)。隨著汽車向大功率、低排放方向發(fā)展，中國第一汽車集團(tuán)公司已經(jīng)引進(jìn)德國道依茲公司發(fā)動(dòng)機(jī)，該機(jī)采用高置式單體泵燃油噴射系統(tǒng)，每年產(chǎn)量將逐步達(dá)到３－５萬臺(tái)。廣西玉林柴油機(jī)廠也正在開發(fā)研制采用電控單體泵燃油噴射系統(tǒng)的車用柴油機(jī)，準(zhǔn)備達(dá)到歐Ⅲ排放標(biāo)準(zhǔn)。有的大汽車企業(yè)正在開發(fā)的大功率車用柴油機(jī)將采用箱體合成式單體泵，因此用于大中功率車用柴油機(jī)的單體泵將成為今后我國燃油噴射系統(tǒng)又一主導(dǎo)產(chǎn)品。同時(shí)，一汽無錫柴油機(jī)廠、上海柴油機(jī)廠等有名的發(fā)動(dòng)機(jī)制造廠正在開發(fā)用電控共軌噴射系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)，以滿足歐Ⅲ排放法規(guī)。因此，多缸柴油機(jī)采用單一的多缸直列泵的局面必將打破。3.國燃油噴射系統(tǒng)行業(yè)正面臨著國外大公司的激烈挑戰(zhàn)２００３年世界著名的燃油噴射系統(tǒng)生產(chǎn)廠商－－德國Ｂｏｓｃｈ公司與我國最大的燃油噴射系統(tǒng)生產(chǎn)企業(yè)－－無錫威孚集團(tuán)公司正式簽約在無錫開發(fā)區(qū)建立規(guī)模巨大的生產(chǎn)燃油噴射系統(tǒng)產(chǎn)品的合資企業(yè)，總投資３．６億歐元（約３６億人民幣） 。Ｂｏｓｃｈ公司控股，主導(dǎo)產(chǎn)品是噴油器總成、噴油嘴偶件和電控燃油噴射系統(tǒng)。由于該合資企業(yè)依托技術(shù)先進(jìn)、開發(fā)力量雄厚的德國Ｂｏｓｃｈ公司，又有巨大規(guī)模的投資，企圖壟斷我國未來燃油噴射系統(tǒng)市場，我國燃油噴射系統(tǒng)行業(yè)面臨極大挑戰(zhàn)，現(xiàn)有行業(yè)中的企業(yè)有可能陷入生死存亡的危險(xiǎn)。日本電裝公司與上海伊維公司合資，已經(jīng)成立了上海東維油泵油嘴公司，美國Ｄｅｌｐｈｉ公司準(zhǔn)備在中國建立獨(dú)資或合資企業(yè)，這將使我國燃油噴射系統(tǒng)行業(yè)雪上加霜。如果我們沒有自己的電控燃油噴射系統(tǒng)產(chǎn)品，不以自己的優(yōu)勢（例如較低的價(jià)格，較完善的售后服務(wù)系統(tǒng)）在國內(nèi)市場上占有一席之地，那么在１０－１５年后現(xiàn)有的燃油噴射系統(tǒng)企業(yè)原有的產(chǎn)品已不能維持再生產(chǎn)，企業(yè)從萎縮至淘汰，這決不是危言聳聽。而燃油噴射系統(tǒng)行業(yè)又關(guān)系到汽車發(fā)動(dòng)機(jī)乃至汽車行業(yè)，也關(guān)系到與發(fā)動(dòng)機(jī)有關(guān)的軍用車輛、船舶、機(jī)車、工程機(jī)械行業(yè)，因此關(guān)系到我國國民經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展的一件大事。我們絕不能坐以待斃。 盡量選用柴油車也是交通運(yùn)輸節(jié)油途徑之一。柴油機(jī)與汽油機(jī)相比，具有功率大、燃油熱效率高、使用壽命長、起動(dòng)性能好、一氧化碳和碳?xì)浠衔锱欧诺停秃牡偷纫幌盗袃?yōu)點(diǎn)，因而在工業(yè)發(fā)達(dá)國家柴油機(jī)汽車發(fā)展很快，在世界范圍內(nèi)出現(xiàn)了汽車柴油化的趨勢。 中國柴油車生產(chǎn)比例 1998 年為 26%，但 2003 年降到 24.3%。2003 年生產(chǎn)的汽車中，99.98%的重型載重汽車，91.84%的中型載貨汽車，87.95%的輕型載貨汽車，85.01%的大型客車和 86.82%的中型客車采用了柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。但只有 14.8%的輕型客車采用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，微型客車全部為汽油車，生產(chǎn)柴油轎車只占轎車生產(chǎn)量的 0.31%(6921 輛)。汽車柴油化應(yīng)該成為中國汽車工業(yè)的一個(gè)發(fā)展方向。由此可見柴油機(jī)將會(huì)在未來的汽車工業(yè)中將擔(dān)任著重要的角色，而柴油機(jī)的心臟即是油泵所以說油泵將會(huì)有很大的需求量，前殼是調(diào)速器的工作場所（油泵的調(diào)速器主要安裝于殼體內(nèi)） 。其工藝工裝設(shè)計(jì)的是否合理將會(huì)直接關(guān)系到油泵能否正常的工作從而影響油泵的性能指標(biāo)。三、研究內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)方案：在做調(diào)速器前殼加工工工藝與工裝設(shè)計(jì)時(shí)，一般應(yīng)根據(jù)調(diào)速器前殼的使用要求、工作狀況和所需機(jī)械特性來進(jìn)行。首先應(yīng)了解和掌握任務(wù)書所列的已知條件，分析零件，對(duì)零件圖機(jī)型工藝分析， ，繪制二維零件圖，確定工藝路線，編制機(jī)械加工工藝過程卡片、機(jī)床加工工序卡等。具體步驟如下：1.綱領(lǐng)的計(jì)算2.分析零件3.毛坯的確定4.工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)5.夾具的設(shè)計(jì)四、目標(biāo)、主要特色及工作進(jìn)度1、設(shè)計(jì)目標(biāo)通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，可以系統(tǒng)的把大學(xué)里的專業(yè)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中去，提高自己的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力，鍛煉自己的自主能力和查閱資料的能力，以此提高自己的綜合素質(zhì)來適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需求。2、工作進(jìn)度滾輪架零部件采用標(biāo)準(zhǔn)化元件，縮短了輔助時(shí)間，工件定位迅速，裝夾方便，能夠保證加工的穩(wěn)定性和操作的方便快捷，并且擴(kuò)大了加工工藝范圍，降低了對(duì)工人技術(shù)水平的要求和減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。滾輪機(jī)架綜合應(yīng)用了機(jī)電一體化技術(shù)、電工技術(shù)、自動(dòng)化控制、機(jī)械控制和機(jī)械制造等方面的最新成就而發(fā)展起來的高效自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備，是一中典型機(jī)電一體化產(chǎn)品。它集高效率、高穩(wěn)定和高柔性于一身，代表了機(jī)械的主要發(fā)展方向。它是機(jī)械加工自動(dòng)化的一種核心設(shè)備。3、工作進(jìn)度1.搜集有關(guān)資料，熟悉零件結(jié)構(gòu)及功能，撰寫開題報(bào)告。 1 周2.相關(guān)外文文獻(xiàn)資料的閱讀與翻譯 （6000 字符以上） 2 周3.零件工藝線路設(shè)計(jì)。 4 周4.專用夾具的設(shè)計(jì)。 4 周5.撰寫畢業(yè)論文。 5 周6.答辯準(zhǔn)備及畢業(yè)答辯。 1 周五、參考文獻(xiàn)【1 】 王先逵. 機(jī)械制造工藝學(xué) . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008【2】于駿一. 典型零件制造工藝. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1989【3】王凡 . 實(shí)用機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)手冊. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008【4】張進(jìn)生，房曉東主編. 機(jī)械工程專業(yè)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004【5】Yiming(Kevin)Rong.Samuel H.Huang,Zhikun Hou. Advanced Computer-aided Fixture Design.Elsevier Academic Press,2005 [4]、方世杰，綦耀光主編.機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1997.2[5] 朱孝錄主編. 機(jī)械傳動(dòng)裝置選用手冊 .北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999[6] 成大先主編. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊 （第四版）.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002[7] 劉艷革. 焊接用自調(diào)式滾輪架設(shè)計(jì) .化工機(jī)械，第 2 期 P103，1998[8] 唐金松主編. 簡明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊.上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，1992[9] Mechanical design and systems handbook. New York: McGraw-Hill Book Co., 1985