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本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))開(kāi)題報(bào)告
論 文 題 目： Y32-1000T 四柱壓機(jī)設(shè)計(jì)學(xué) 院：專(zhuān) 業(yè) 、 班 級(jí)：學(xué) 生 姓 名：（職稱(chēng)）：
畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開(kāi)題報(bào)告要求
開(kāi)題報(bào)告既是規(guī)范本科生畢業(yè)論文工作的重要環(huán)節(jié)，又是完成高質(zhì)量畢業(yè)論文
（設(shè)計(jì)）的有效保證。為了使這項(xiàng)工作規(guī)范化和制度化，特制定本要求。一、選題依據(jù)
1. 論文（設(shè)計(jì)）題目及研究領(lǐng)域；
2. 論文（設(shè)計(jì)）工作的理論意義和應(yīng)用價(jià)值；
3. 目前研究的概況和發(fā)展趨勢(shì)。二、論文（設(shè)計(jì)）研究的內(nèi)容 1.重點(diǎn)解決的問(wèn)題；
2. 擬開(kāi)展研究的幾個(gè)主要方面（論文寫(xiě)作大綱或設(shè)計(jì)思路）；
3. 本論文（設(shè)計(jì)）預(yù)期取得的成果。三、論文（設(shè)計(jì)）工作安排
1. 擬采用的主要研究方法（技術(shù)路線或設(shè)計(jì)參數(shù)）；
2. 論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)度計(jì)劃。四、文獻(xiàn)查閱及文獻(xiàn)綜述
學(xué)生應(yīng)根據(jù)所在學(xué)院及指導(dǎo)教師的要求閱讀一定量的文獻(xiàn)資料，并在此基礎(chǔ)上通過(guò)分析、研究、綜合，形成文獻(xiàn)綜述。必要時(shí)應(yīng)在調(diào)研、實(shí)驗(yàn)或?qū)嵙?xí)的基礎(chǔ)上遞交相關(guān)的報(bào)告。綜述或報(bào)告作為開(kāi)題報(bào)告的一部分附在后面，要求思路清晰，文理通順， 較全面地反映出本課題的研究背景或前期工作基礎(chǔ)。
五、其他要求
1. 開(kāi)題報(bào)告應(yīng)在畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）工作開(kāi)始后的前四周內(nèi)完成；
2. 開(kāi)題報(bào)告必須經(jīng)學(xué)院教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)審查通過(guò)；
3. 開(kāi)題報(bào)告不合格或沒(méi)有做開(kāi)題報(bào)告的學(xué)生，須重做或補(bǔ)做合格后，方能繼續(xù)論文（設(shè)計(jì)）工作，否則不允許參加答辯；
4. 開(kāi)題報(bào)告通過(guò)后，原則上不允許更換論文題目或指導(dǎo)教師；
5. 開(kāi)題報(bào)告的內(nèi)容，要求打印并裝訂成冊(cè)（部分專(zhuān)業(yè)可根據(jù)需要手寫(xiě)在統(tǒng)一紙張上，但封面需按統(tǒng)一格式打印）。
一、選題依據(jù)
1. 論文（設(shè)計(jì)）題目
Y32-1000T 四柱壓機(jī)設(shè)計(jì)
2. 研究領(lǐng)域
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化—機(jī)械設(shè)計(jì)、液壓傳動(dòng)
3. 論文（設(shè)計(jì)）工作的理論意義和應(yīng)用價(jià)值
液壓機(jī)是一種以液體為工作介質(zhì)，用來(lái)傳遞能量以實(shí)現(xiàn)各種工藝的機(jī)器。液壓機(jī)被廣泛應(yīng)用于機(jī)械工業(yè)的多領(lǐng)域，例如在鍛壓領(lǐng)域中，液壓機(jī)廣泛應(yīng)用于自由鍛造、模鍛、沖壓、擠壓、剪切、拉拔成型以及超塑性成型等許多工藝中；而在機(jī)械工業(yè)的其他領(lǐng)域，液壓機(jī)更被應(yīng)用于粉末制品、塑料制品、磨料制品、金剛石成型、校正壓裝、打包以及橡膠注塑成型等不同的工業(yè)領(lǐng)域。
四柱式液壓機(jī)主要分為：上缸式四柱液壓機(jī)、下缸式四柱液壓機(jī)。液壓機(jī)與機(jī)械壓力機(jī)相比，具有壓力和速度可在廣泛的范圍內(nèi)無(wú)級(jí)調(diào)整，可在任意位置輸出全部功率和保持所需壓力，結(jié)構(gòu)布局靈活，各執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作可很方便地達(dá)到所需要的配合關(guān)系等許多優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)液壓元件具有高度的通用化標(biāo)準(zhǔn)化特點(diǎn)，設(shè)計(jì)和制造均較為簡(jiǎn)單。所以液壓機(jī)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)得到了日益廣泛的應(yīng)用。
四柱式液壓機(jī)的特點(diǎn)：三梁四柱結(jié)構(gòu)，經(jīng)濟(jì)適用，液壓控制采用插裝閥集成系統(tǒng)， 減少泄露點(diǎn)，動(dòng)作可靠，適用壽命長(zhǎng)，可實(shí)現(xiàn)定壓和定程兩種成形工藝，具有保壓延時(shí)功能。由于四柱液壓機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便，應(yīng)用面廣，同時(shí)四柱液壓機(jī)的設(shè)計(jì)遵循一定的步驟，加工企業(yè)在面對(duì)不同用戶(hù)的需求時(shí)只需在原有系列四柱液壓機(jī)基礎(chǔ)上進(jìn)行參數(shù)調(diào)整即可，因此在生產(chǎn)加工領(lǐng)域取得了廣泛發(fā)展。液壓技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了從手動(dòng)到半自動(dòng)化、自動(dòng)化的發(fā)展，從而也推動(dòng)了機(jī)械工業(yè)的向前發(fā)展。在整個(gè)機(jī)械傳動(dòng)工程中，液壓傳動(dòng)技術(shù)扮演了舉足輕重的角色。
4. 目前研究的概況和發(fā)展趨勢(shì)
早在 1662 年，帕斯卡就現(xiàn)了利用液體產(chǎn)生很大力量的可能性，1795 年，英國(guó)人Bramah 取得了第一個(gè)手動(dòng)液壓機(jī)的專(zhuān)利 。此外，在英國(guó)、法國(guó)、德國(guó)也先后建造過(guò)200~300MN 的各種大型模鍛液壓機(jī)。1976 年，在法國(guó)投產(chǎn)了在西歐最大的 650MN 模鍛液壓機(jī)。
我國(guó)液壓起步較晚，只有 50 年的發(fā)展歷史，80 年代以后我國(guó)液壓機(jī)開(kāi)始進(jìn)入高速發(fā)展階段。目前，我國(guó)已建立自己的液壓機(jī)設(shè)計(jì)和制造行業(yè)。由于液壓機(jī)的液壓系統(tǒng)和整機(jī)結(jié)構(gòu)方面已經(jīng)比較成熟，目前國(guó)內(nèi)外液壓機(jī)的發(fā)展體現(xiàn)在新的方面。隨著比例伺服技術(shù)展，液壓機(jī)的停位精度、速度控制精度越來(lái)越高，液壓機(jī)趨向高精度發(fā)展。高速化、高效化、低能耗提高了液壓機(jī)的工作效率，降低生產(chǎn)成本；自動(dòng)化、智能化、微電子技術(shù)的高速發(fā)展為液壓機(jī)的自動(dòng)化和智能化提供了充分的條件。自動(dòng)化不僅現(xiàn)在加工，應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的自動(dòng)診斷好人調(diào)整，具有故障預(yù)處理的功能；液壓元件集成化、標(biāo)準(zhǔn)化，集成的液壓系統(tǒng)減少了管路鏈接，有效的防治了泄露和污染，標(biāo)準(zhǔn)
化的元件為機(jī)器維修帶來(lái)了方便。
在國(guó)際上來(lái)看，由于技術(shù)發(fā)展趨于成熟，國(guó)內(nèi)外機(jī)型無(wú)較大差距，主要差別在加工工藝和安裝方面。良好的工藝使機(jī)器在過(guò)濾、冷卻及防治沖擊和震動(dòng)方面，有比較明顯的改善。在油路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，國(guó)內(nèi)外液壓機(jī)都趨向于集成化、封閉式設(shè)計(jì)，插裝閥、疊加閥和復(fù)合化原件以及系統(tǒng)在液壓系統(tǒng)中得到較廣泛的應(yīng)用。特別是集成塊可以得到專(zhuān)業(yè)化的生產(chǎn)，其質(zhì)量好、性能可靠而且設(shè)計(jì)的周期也特別短。
二、論文（設(shè)計(jì)）研究的內(nèi)容
1. 重點(diǎn)解決的問(wèn)題
（1） 液壓機(jī)的主機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，
（2） 液壓機(jī)的液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)，主要包括：液壓系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)、液壓系統(tǒng)的參數(shù)計(jì)算、液壓元件的選擇、液壓系統(tǒng)性能驗(yàn)算。
2. 擬開(kāi)展研究的幾個(gè)主要方面（論文寫(xiě)作大綱或設(shè)計(jì)思路）
( 1 ) 查閱資料，了解做研究課題的研究意義、研究概況和發(fā)展趨勢(shì)；
（2） 設(shè)計(jì)總體方案；
（3） 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)液壓控制系統(tǒng)，確定各個(gè)液壓元件的型號(hào)尺寸和液壓油
（4） 根據(jù)擬定方案，進(jìn)行液壓缸各部分的計(jì)算和校核，
3. 本論文（設(shè)計(jì)）預(yù)期取得的成果
通過(guò)學(xué)習(xí)及查閱有關(guān)資料掌握四柱液壓機(jī)的工作原理以及其機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì), 了解現(xiàn)在四柱液壓機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)、相關(guān)技術(shù)的對(duì)比及市場(chǎng)前景。通過(guò)自主設(shè)計(jì)并選擇最合理的方案設(shè)計(jì)能夠得到以下結(jié)果：
(1)四柱液壓機(jī)工作原理及總體方案設(shè)計(jì)； (2)主要部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（裝配圖、零件圖） (3)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)；
(4)與四柱液壓機(jī)相關(guān)的一篇外文翻譯（2000 字以上）。
三、論文（設(shè)計(jì)）工作安排
1. 擬采用的主要研究方法（技術(shù)路線或設(shè)計(jì)參數(shù)）；
技術(shù)參數(shù)：液體最大壓力為 24-28MPa。運(yùn)行速度：空載上行:78-82mm/s，工作;8-10 mm/s，回程：45-50mm/s?；瑝K最大行程：880-900mm。
技術(shù)路線
a.查閱資料，了解做研究課題的研究意義、研究概況和發(fā)展趨勢(shì)； b.制定四柱液壓機(jī)總體方案設(shè)計(jì)；
c.對(duì)四柱液壓機(jī)方案的具體部分進(jìn)行理論計(jì)算； d.進(jìn)行四柱液壓機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);
e.利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)對(duì)方案進(jìn)行校核。2.論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)度計(jì)劃
第一周至第二周：審題、查找資料、寫(xiě)出文獻(xiàn)綜述。
第三周：開(kāi)題報(bào)告。
第四周至第五周：完成系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)。
第六周：完成系統(tǒng)結(jié)構(gòu)草圖，進(jìn)行運(yùn)動(dòng)參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算。
第七周至第十周：對(duì) Y32-1000T 四柱壓機(jī)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行改進(jìn)、完善。第十一周至第十二周：完成所有的裝配圖和零件圖。
第十三周：總體完善，達(dá)到設(shè)計(jì)要求，完善畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。第十四周：制作 PPT，打印相關(guān)文件，準(zhǔn)備答辯。
四、需要閱讀的參考文獻(xiàn)
[1] 曾金越.四柱液壓機(jī)設(shè)計(jì)分析[D].合肥工業(yè)大學(xué)，2014 年.
[2] 卜勻,龔清華,高艷紅.基于有限元分析的 200t 四柱液壓機(jī)主體設(shè)計(jì)[J].現(xiàn)代機(jī)械,2013(02):28-31.
[3] 卜勻，王會(huì)剛，劉曉雯.基于有限元分析的 2MN 四柱液壓機(jī)液壓缸設(shè)計(jì)[B].機(jī)床與液壓，2014 年，第 42 卷（16）:101-103.
[4] 劉澤民.三梁四柱式液壓機(jī)參數(shù)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)及優(yōu)化[D].燕山大學(xué),2013 年. [5]周偉.鍛壓技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及問(wèn)題研究[J].科技風(fēng),2014(21):81.
[6] 章文譽(yù).基于 PDM 液壓機(jī)快速配置系統(tǒng)[D].合肥工業(yè)大學(xué)，2009 年.
[7] 卜勻,龔清華,王曉東.四柱液壓機(jī)橫梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與有限元特性分析[J].裝備制造技術(shù),2017(05):7-11.
[8] 金會(huì)光.國(guó)內(nèi)外大鍛件制造的發(fā)展與對(duì)比[J].金屬加工（熱加工），2014 年（01） 64-68.
[9] 鄭文達(dá)，權(quán)曉惠，李俊輝.鍛造液壓機(jī)的現(xiàn)狀及其展望[J].重型機(jī)械，2012 年
（03）:2-10.
[10] 楊聯(lián)英.淺談國(guó)內(nèi)外液壓技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].科技創(chuàng)業(yè)家,2014 年（03） 93.
[11]王曄，楊明堂.150t 液壓機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) [J].液壓與傳動(dòng)；2010 年（08）:57-60.
[12] 劉飛. 雙缸四柱液壓機(jī)同步控制系統(tǒng)仿真與研究[D].上海工程技術(shù)大學(xué),2016 [13]周鵬.模鍛壓力機(jī)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].鍛壓技術(shù)，2017 年，（06）166-169. [12]張鳳志，毛忠義.一小型液壓機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].電子制作，2014 年（10）:13-14. [13]俞新露.液壓機(jī)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2006 年 12 月:166-169. [14]徐紅旗，孫成波，馬慶國(guó)，石羅.1100MN 鍛造液壓機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究[J].液壓與氣動(dòng),2010 年（11）:56-58.
[15] 閆莉敏，鄭雪蘋(píng).四柱液壓升降機(jī)液壓控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[B] 機(jī)床與液壓，2015 年43 卷（22）:188-189.
[16] Liu Zhongwei. The design of the Giant die forging hydraulic press synchronous control system and its dynamic simulation[A]. Shanghai Normal University、Guilin University of Aerospace Technology、Aerospace Industries Association of Guangxi 、 Central South University 、 Tsinghua University.Proceedings of the 3nd International Conference on Digital Manufacturing & Automation(ICDMA2012)[C].Shanghai Normal University、Guilin University of Aerospace Technology、Aerospace Industries Association of Guangxi、Central South University、Tsinghua University:,2012:6.
[17] Jin Yu. Simulation and analysis on main synchronized hydraulic cylinder of huge hydraulic press[A]. Chinese Association of Fluid Power Control Engineering.Fluid Dynamic and Mechanical & Electrical Control
Engineering[C].Chinese Association of Fluid Power Control Engineering:,2012:4.
附：文獻(xiàn)綜述或報(bào)告一、引言
液壓機(jī)是一種以液體為工作介質(zhì)，用來(lái)傳遞能量以實(shí)現(xiàn)各種工藝的機(jī)器。液壓機(jī)被廣泛應(yīng)用于機(jī)械工業(yè)的許多領(lǐng)域，例如在鍛壓（塑性加工）領(lǐng)域中，液壓機(jī)被廣泛應(yīng)用于自由鍛造、模鍛、沖壓（板料成形）、擠壓、剪切、拉拔成形及超塑性成形等許多工藝中；而在機(jī)械工業(yè)的其他領(lǐng)域，液壓機(jī)被應(yīng)用于粉末制品、塑料制品、磨料制品、金剛石成形、校正壓裝、打包、壓磚、橡膠注塑成形、海綿鈦加工、人造板熱壓，乃至炸藥模壓等十分廣泛的不同工業(yè)領(lǐng)域。
二、課題國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀
國(guó)內(nèi)液壓機(jī)的研究成果
在我國(guó)，液壓起步較晚，液壓行業(yè)的發(fā)展只有 50 年左右。
文獻(xiàn)【1】對(duì)四柱液壓機(jī)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析綜述。液壓機(jī)作為是一種重要的工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備,其主機(jī)結(jié)構(gòu)是液壓機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵,因?yàn)橹鳈C(jī)結(jié)構(gòu)往往決定性的影響其制造成本、技術(shù)性能和使用壽命等,所以目前針對(duì)液壓機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析方法主要是對(duì)主機(jī)機(jī)架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)分析?，F(xiàn)在對(duì)主機(jī)機(jī)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析方法由最初材料力學(xué)方法 (許用應(yīng)力法)、發(fā)展為有限元分析法、模塊化和可適應(yīng)設(shè)計(jì)以及還在研究中極限狀態(tài)分析方法。材料力學(xué)分析法：1)以平面框架簡(jiǎn)化代替對(duì)稱(chēng)的空間框架。
2) 立柱與上、下橫梁為剛性連接。
3) 以集中力或均勾力代表工作紅對(duì)上橫梁或其他結(jié)構(gòu)的傳遞力。
4) 橫梁可以等簡(jiǎn)化慣性矩的梁。設(shè)計(jì)者通常根據(jù)原始設(shè)計(jì)要求,參考同類(lèi)型結(jié)構(gòu)的技術(shù)資料以及個(gè)人的經(jīng)驗(yàn),適當(dāng)改變某些設(shè)計(jì)參數(shù)或需要時(shí)制造一定比例的樣機(jī)模型試驗(yàn)。不斷反復(fù)分析計(jì)算結(jié)果或樣機(jī)模型實(shí)驗(yàn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)資料以后,直到獲得需要的設(shè)計(jì)為止。
有限元分析法：有限元分析作為求解數(shù)理方程的一種近似數(shù)值方法,利用計(jì)算機(jī)數(shù)學(xué)技術(shù),可以計(jì)算節(jié)點(diǎn)的多元線性代數(shù)方程,從而給出構(gòu)件節(jié)點(diǎn)內(nèi)部的應(yīng)力及變形。侯曉望對(duì)某型沖壓液壓機(jī)主要結(jié)構(gòu)靜態(tài)有限元分析以及相應(yīng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化,改進(jìn)結(jié)構(gòu)布局、改善應(yīng)力分布以及降低了液壓機(jī)機(jī)架的整體重量。吳生富綜合運(yùn)用有限元分析、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和實(shí)驗(yàn)測(cè)試等多種手段系統(tǒng)研究某大型液壓機(jī)本體結(jié)構(gòu)。首次考慮對(duì)大型液壓機(jī)進(jìn)行全預(yù)緊的有限元分析以及下梁整體性?xún)?yōu)化,分析了活動(dòng)橫梁與立柱間接觸影響,最后制造了樣機(jī)模型驗(yàn)證并分析的合理性。
模塊化設(shè)計(jì)、可適應(yīng)設(shè)計(jì): 模塊化設(shè)計(jì)、可適應(yīng)設(shè)計(jì)都是近些年興起的設(shè)計(jì)方法。前者主要是指把產(chǎn)品在一定的范圍內(nèi)合理劃分創(chuàng)建一系列功能模塊的設(shè)計(jì)方法;后者是強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品幵始設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)該考慮其衍生、擴(kuò)展、提升等適應(yīng)能力。徐燕申為克服液壓機(jī)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)周期較長(zhǎng)的局限,應(yīng)用以 CAD、CAE 技術(shù)為中心廣義模塊化設(shè)計(jì)思想,較好的改進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不足,改善了液壓機(jī)設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性、可靠性等。鐘偉弘根據(jù)液壓機(jī)框架結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),結(jié)合液壓機(jī)實(shí)例和產(chǎn)品快速設(shè)計(jì)中柔性模塊、虛擬柔性模塊技術(shù), 建立編碼系統(tǒng)的液壓機(jī)產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫(kù),實(shí)現(xiàn)液壓機(jī)設(shè)計(jì)制造模塊化的管理。徐銘章針對(duì)
液壓機(jī)可適應(yīng)平臺(tái)設(shè)計(jì),研究液壓機(jī)產(chǎn)品族優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型。提出了整體框架式液壓機(jī)柔性模塊的結(jié)構(gòu)構(gòu)型模式,基于CAD/CAE 的液壓機(jī)可適應(yīng)設(shè)計(jì)優(yōu)化系統(tǒng),為探討了整機(jī)拼裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供一個(gè)新方向。耿文軒針對(duì)某重型液壓機(jī)的特點(diǎn),以活動(dòng)橫梁為例,研究了液壓機(jī)參數(shù)化產(chǎn)品平臺(tái)的建立流程,確定了主要結(jié)構(gòu)部件的參數(shù),建立可適應(yīng)產(chǎn)品模塊庫(kù)。陳黎卿等提出對(duì)某型汽車(chē)分動(dòng)器適應(yīng)性重構(gòu)分析。結(jié)合某三維繪圖軟件,開(kāi)發(fā)汽車(chē)分動(dòng)器可適應(yīng)性的設(shè)計(jì)系統(tǒng),提高產(chǎn)品的設(shè)計(jì)工作效率和經(jīng)濟(jì)性。
極限狀態(tài)分析法：自前蘇聯(lián)科學(xué)家在 20 世紀(jì)初提出了金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)破損前塑性性能。針對(duì)傳統(tǒng)的許用應(yīng)力法的局限性以及對(duì)材料、載荷的研究,新的金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法在不斷探索中。之后,科學(xué)家又根據(jù)載荷、材料、結(jié)構(gòu)及工況等具體情況,綜合破壞階段和許用應(yīng)力法的研究,提出按極限狀態(tài)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)法。到了 20 世紀(jì)中后期,以數(shù)理統(tǒng)計(jì)概率論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法,是國(guó)際在工程金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法的發(fā)展方向。目前極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法有半概率法、近似概率法以及全概率法等大致三個(gè)分析方法。其中由于近似概率法對(duì)結(jié)構(gòu)的計(jì)算方便,在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中較為被工程技術(shù)人員運(yùn)用。極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法在水利橋梁、起重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)以及其他機(jī)構(gòu)零部件的設(shè)計(jì)中廣泛應(yīng)用,是被廣大工程設(shè)計(jì)所認(rèn)可一種優(yōu)秀的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析方法。郭云智運(yùn)用極限狀態(tài)法計(jì)算某型起重機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、穩(wěn)定性,證明其分的結(jié)果優(yōu)于以前的設(shè)計(jì)方法。建立大型框式液壓機(jī)上橫梁強(qiáng)度、剛度極限狀態(tài)數(shù)學(xué)函數(shù)方程,計(jì)算分析強(qiáng)度、剛度的可靠度以及偏心距與強(qiáng)度、剛度關(guān)系。確定了回轉(zhuǎn)支承構(gòu)件應(yīng)力、強(qiáng)度的影響因素以及分布類(lèi)型,建立了回轉(zhuǎn)支承裝置的極限狀態(tài)方程,計(jì)算了回轉(zhuǎn)支承構(gòu)件的可靠度。滕媛媛和張青分別建立重機(jī)金屬結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)方程,以載荷類(lèi)別、材料性能、構(gòu)件幾何等為概率統(tǒng)計(jì)量并給出了實(shí)用設(shè)計(jì)公式。建立機(jī)械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型,在此基礎(chǔ)上探討關(guān)于 PSO、GA 的機(jī)械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可靠性研究方法,說(shuō)明了 6δ 優(yōu)化的優(yōu)越性。
文獻(xiàn)[4]對(duì)四柱液壓機(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。三梁四柱預(yù)緊力組合式是最常用的一種， 本文則針對(duì)三梁四柱式結(jié)構(gòu)進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)。上橫梁、下橫梁以及四根立柱構(gòu)成一 個(gè)封閉框架，活動(dòng)橫梁兩側(cè)各安放一個(gè)回程缸，回程時(shí)兩個(gè)回程缸工共同工作，拉 動(dòng)活動(dòng)橫梁回程。液壓機(jī)采用拉桿和立柱組合式，活動(dòng)橫梁由方柱導(dǎo)向而上下運(yùn)動(dòng)， 方柱在預(yù)緊狀態(tài)下受壓應(yīng)力作用，拉桿上下兩端各有螺母產(chǎn)生的預(yù)緊力將上橫梁、 方柱和下橫梁預(yù)緊在一起。液壓機(jī)采用三個(gè)工作缸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，中間為主缸，兩側(cè)各 為側(cè)缸，單獨(dú)主缸工作時(shí)產(chǎn)生一級(jí)壓力，兩個(gè)側(cè)缸同時(shí)工作時(shí)產(chǎn)生二級(jí)壓力，三個(gè) 缸同時(shí)工作時(shí)產(chǎn)生三級(jí)壓力。液壓機(jī)整體結(jié)構(gòu)如圖所示。
圖 1 液壓機(jī)總體結(jié)構(gòu)圖
文獻(xiàn)[2][3][7]是對(duì)四柱液壓機(jī)主機(jī)進(jìn)行分析設(shè)計(jì)。液壓缸設(shè)計(jì)四柱式液壓機(jī)包括主液壓缸和頂出液壓缸，采用活塞式結(jié)構(gòu)。主液壓缸缸體依靠缸口臺(tái)肩及大鎖緊螺母緊固于上橫梁內(nèi)，活塞下端用鎖緊螺母與活動(dòng)橫梁相連接，活塞頭部起導(dǎo)向作用，采用鑄鐵材料，活塞頭部外圓處有密封環(huán)，內(nèi)圓裝有 “O”形圈，使液壓缸內(nèi)形成上下兩腔，缸 口部分同樣裝有密封 環(huán)及“O”形密封圈，借助法蘭鎖緊，保證下腔密封。頂出缸裝于工作臺(tái)中心孔內(nèi)，用鎖緊螺母加以固定，結(jié)構(gòu)與主缸相同。
立柱的設(shè)計(jì) 從圖 1 液壓機(jī)本體結(jié)構(gòu)可以看出：立柱的受力情況是由液壓機(jī)結(jié)構(gòu)、工藝過(guò)程的受力和預(yù)緊狀態(tài)下的受力狀態(tài)決定的。因此，應(yīng)仔細(xì)分析以上各因素的影響，選擇合適的計(jì)算方法。一般有下面幾種情況：
第一，立柱頂緊狀態(tài)下的受力分析和強(qiáng)度計(jì)算。第二，中心裁荷下立柱的受力分析和強(qiáng)度計(jì)算。
第三，偏心負(fù)荷狀態(tài)下，對(duì)活塞式油缸、立柱和導(dǎo)套間隙均等狀態(tài)下，立柱的受力分析和強(qiáng)度計(jì)算。
第四，偏心負(fù)荷狀態(tài)下，對(duì)活塞式油缸、立柱和導(dǎo)向間隙不等，因此，僅
一側(cè)立往承受偏心負(fù)荷產(chǎn)生的水平力時(shí)，立柱的受力分析和強(qiáng)度計(jì)算。
Y32-100 四柱液壓機(jī)上橫梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及分析
上橫梁安裝工作油缸，液壓機(jī)加壓工作時(shí)，從圖 2 中可以看出，該液壓機(jī)上
橫梁為一種典型的箱型結(jié)構(gòu)。它是由一塊頂板 1003/1、一塊底板 1003/9、各兩塊側(cè)板 1003/5 和 1003/6、各四個(gè)彎板 1003/7 以及筋板 1003/4 等等組成。上橫梁頂、底板間沿徑向分布有四個(gè)支撐筋板，以提高其強(qiáng)度和剛度。上橫梁中 箱體中間焊接一個(gè)方形圍板，和四塊“米”字筋板一起承受油缸工作時(shí)載荷。 在上橫梁四個(gè)角上有四個(gè)直徑φ80mm 的立柱孔，用于左右和前后方向的定位立柱，每個(gè)立柱孔的上下兩個(gè)端面分別安裝有螺母，用于對(duì)上橫梁進(jìn)行垂直方向 的定位。由于在上橫梁的四個(gè)角安裝了立柱，為提高橫梁的強(qiáng)度和便于裝配螺 母，所以設(shè)計(jì)了彎板結(jié)構(gòu)，在上橫梁四個(gè)角和兩邊的側(cè)板一起形成了四個(gè)中空 的柱體。橫梁的立柱中心距和安裝液壓缸的圓筒中心孔精度要求較高，提出了 相應(yīng)的公差要求，需在制造中重點(diǎn)保證。
圖 2 Y32-100 液壓機(jī)上橫梁結(jié)構(gòu)圖
文獻(xiàn)[11][12][13][15]是對(duì)四柱液壓機(jī)的液壓系統(tǒng)進(jìn)行分析設(shè)計(jì).液壓缸通過(guò)液壓 控制系統(tǒng)，使活塞桿縮回或伸出，帶動(dòng)鋼絲繩通過(guò)定滑輪和動(dòng)滑輪使平臺(tái)上升或下降， 成升降工作。導(dǎo)向輪和安全制動(dòng)裝置的導(dǎo)向部分通過(guò)立柱進(jìn)行導(dǎo)向，以防止平臺(tái)在上升或下降時(shí)發(fā)生傾斜。平臺(tái)下降到地面時(shí)，落到緩沖裝置上，減緩沖擊。它的制動(dòng)裝置是安全防下滑機(jī)構(gòu)，保證在停電、鋼絲繩突然斷裂等意外情況下，平臺(tái)固鎖在 4 根
立柱上，在排除故障后，啟動(dòng)液壓系統(tǒng)平臺(tái)才可正常工作。
圖 3 四柱液壓升降機(jī)液壓控制系統(tǒng)原理圖
國(guó)外液壓機(jī)的研究成果
1795 年英國(guó)工程家布拉默根據(jù)帕斯卡原理制成了世界上第一個(gè)可以使用的水壓機(jī)，隨后歐美等國(guó)在液壓機(jī)的研發(fā)上加大了資金投入，研發(fā)制造了一些噸位較大的液壓機(jī)。20 世紀(jì)初，伴隨著工業(yè)和科技的發(fā)展，液壓機(jī)的壓制噸位慢慢提高，其應(yīng)用場(chǎng)合也變得十分廣泛，至二戰(zhàn)結(jié)束已經(jīng)出現(xiàn) 150MN 和 300MN 的大型液壓機(jī)。為了推動(dòng)航空工業(yè)的發(fā)展，美國(guó)在 1955 年前后，研制出了兩臺(tái) 315MN 和 450MN 大噸位壓機(jī)。在 1955 年至 1960 年期間前蘇聯(lián)也研制出了幾臺(tái)大噸位水壓機(jī)，其噸位最高為
700MN。另外，在當(dāng)時(shí)的歐洲各工業(yè)強(qiáng)國(guó)中也先后研制出了 3 萬(wàn)噸左右的液壓機(jī)。法國(guó)在 2001 年對(duì)購(gòu)買(mǎi)前蘇聯(lián) 650MN 液壓機(jī)的操作系統(tǒng)進(jìn)行了升級(jí)，采用油控水技術(shù)提高了系統(tǒng)控制精度和自動(dòng)化水平。并且 2007 年法國(guó)成功制造了 40000 噸梁柱模鍛
液壓機(jī)，成為發(fā)達(dá)國(guó)家中最新投產(chǎn)的 40000 噸級(jí)以上的液壓機(jī)。三、發(fā)展趨勢(shì)
同類(lèi)產(chǎn)品的發(fā)展趨勢(shì)
1） 專(zhuān)門(mén)化，設(shè)計(jì)軟件能針對(duì)某一類(lèi)型機(jī)床形成專(zhuān)門(mén)的設(shè)計(jì)系統(tǒng)，比如三梁四柱式液壓機(jī) CAD 系統(tǒng)，C 型框架液壓機(jī)設(shè)計(jì)系統(tǒng)等。該設(shè)計(jì)系統(tǒng)基本能涵蓋此類(lèi)型機(jī)床主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)任務(wù)和要求。
2） 智能化，該設(shè)計(jì)軟件能自動(dòng)生成三維實(shí)體圖形，自動(dòng)裝配，生成二維圖形和自動(dòng)進(jìn)行有限元計(jì)算等功能，設(shè)計(jì)人員主要工作是在界面輸入相關(guān)參數(shù)，對(duì)最終結(jié)果進(jìn)行判定，對(duì)有關(guān)設(shè)計(jì)系數(shù)進(jìn)行調(diào)整。大大減輕了設(shè)計(jì)人員的工作時(shí)間，使其主要精力放在更加關(guān)鍵的設(shè)備性能設(shè)計(jì)、液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)等方面。
3） 開(kāi)放性，該設(shè)計(jì)系統(tǒng)具有一定的擴(kuò)展功能，能拓展相應(yīng)的結(jié)構(gòu)特征庫(kù)和
結(jié)構(gòu)知識(shí)庫(kù)，比如加強(qiáng)筋形式的選擇問(wèn)題，可以選米字筋或矩形筋，這為設(shè)計(jì)人員提供了開(kāi)發(fā)新型液壓機(jī)提供了方便。
國(guó)際上的發(fā)展動(dòng)態(tài)：
1) 高速化，高效化，低能耗。提高液壓機(jī)的工作效率，降低生產(chǎn)成本。
2) 機(jī)電液一體化。充分合理利用機(jī)械和電子方面的先進(jìn)技術(shù)促進(jìn)整個(gè)液壓系統(tǒng)的完善。
3) 自動(dòng)化、智能化。微電子技術(shù)的高速發(fā)展為液壓機(jī)的自動(dòng)化和智能化
提供了充分的條件。自動(dòng)化不僅僅體現(xiàn)的在加工，應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的自動(dòng)診斷和調(diào)整，具有故障預(yù)處理的功能。
4) 液壓元件集成化，標(biāo)準(zhǔn)化。集成的液壓系統(tǒng)減少了管路連接，有效地防止泄漏和污染。標(biāo)準(zhǔn)化的元件為機(jī)器的維修帶來(lái)方便。
四、存在問(wèn)題
在機(jī)械加工中，液壓機(jī)的多缸同步運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)得到了極大的發(fā)展和提高。但是由于一些新的同步控制要求和液壓同步控制系統(tǒng)自身所具有的限制因素的影響，使得多個(gè)液壓缸同步控制技術(shù)的研究進(jìn)展受到一定的阻礙。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
(1) 液壓同步系統(tǒng)的缺陷。液壓同步系統(tǒng)有許多限制因素，諸如液壓系統(tǒng)油液的可壓縮性、系統(tǒng)摩擦的非線性、控制閥流量的非線性及系統(tǒng)的泄露等。所有的這些因素都不利于同步控制系統(tǒng)的研究，極大的影響了同步系統(tǒng)的精度。
(2) 油源壓力波動(dòng)。液壓機(jī)在工作時(shí)油源的壓力波動(dòng)將導(dǎo)致系統(tǒng)中液壓閥各項(xiàng)性能的變化，從而對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)與穩(wěn)態(tài)性能產(chǎn)生影響，最終影響液壓機(jī)加工產(chǎn)品的質(zhì)量。
(3) 控制算法的局限性?，F(xiàn)在一些新穎的控制算法，諸如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制算法、自適應(yīng)模糊控制算法、蟻群算法、粒子群算法、積分滑模變結(jié)構(gòu)控制算法等，由于這算法都存在一定的局限性，在液壓機(jī)同步控制系統(tǒng)中的應(yīng)用都受到很大限制。
指導(dǎo)教師評(píng)閱意見(jiàn)（對(duì)選題情況、研究?jī)?nèi)容、工作安排、文獻(xiàn)綜述等方面進(jìn)行評(píng)閱）
審
核
意 教研室主任意見(jiàn)
見(jiàn)
簽字： 年 月 日
簽字： 年 月 日
學(xué)院教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)意見(jiàn)
簽字： 年 月 日公章：