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工程機械中液壓系統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計的原則和技巧

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工程機械中液壓系統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計的原則和技巧：1產(chǎn)品設(shè)計原則
　　合理的設(shè)計應(yīng)該在保證產(chǎn)品必備功能的前提下，使制造成本最低，這也正是本文所要探索的課題。
　　(l)必須滿足客戶對產(chǎn)品功能和服務(wù)的要求。工程機械提供給客戶的不僅是產(chǎn)品的功能，還包括支持這些功能的售后服務(wù)。因此設(shè)計過程中既要針對產(chǎn)品的不同功能特點，又要使產(chǎn)品具有良好的維修方便性。
　　(2)符合國家的產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策和有關(guān)的法令、法規(guī)。
　　(3)堅持標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、系列化的“三化”原則。
　　(4)符合社會對環(huán)境保護(hù)的要求。
　　(5)符合技術(shù)創(chuàng)新的規(guī)律，重視對知識產(chǎn)權(quán)的保護(hù)。
　　(6)從企業(yè)的實際工藝水平和生產(chǎn)能力出發(fā)，強調(diào)設(shè)計與工藝、生產(chǎn)相結(jié)合。產(chǎn)品設(shè)計不單單是液壓系統(tǒng)圖樣設(shè)計，還包括工藝設(shè)計和生產(chǎn)設(shè)計。生產(chǎn)設(shè)計應(yīng)主要從以下幾個方面進(jìn)行研究：
　　①簡化零件的功能或形狀；
　　②最大限度地實現(xiàn)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、系列化；
　　③盡可能使設(shè)計圖紙中所規(guī)定的材料牌號、品種、規(guī)格與現(xiàn)有材料的使用情況一致；
　　④將毛坯工藝與加工工藝更有效地結(jié)合起來考慮；
　　⑤根據(jù)企業(yè)當(dāng)前正常生產(chǎn)所采用的加工工藝、操作規(guī)則及相關(guān)信息來判斷工藝設(shè)計的合理性；
　　⑥選擇成熟加工工藝能保障的尺寸公差和表面粗糙度；
　　⑦綜合分析與生產(chǎn)過程相關(guān)的信息，對主要零部件進(jìn)行必要的價值工程分析。
　　2產(chǎn)品設(shè)計技巧
　　2.1采用“三化”原則
　　(l)零件盡量選用標(biāo)準(zhǔn)件或用標(biāo)準(zhǔn)件改制或外購件。
　　(2)設(shè)計花鍵、螺紋時，應(yīng)使之便于采用標(biāo)準(zhǔn)刀具、量具進(jìn)行加工和檢測，特別應(yīng)優(yōu)先考慮企業(yè)現(xiàn)有的刀具、量具。
　　(3)大型結(jié)構(gòu)件、鑄鋼件的設(shè)計，盡量采用不必攻絲的緊固件，如用焊接螺母板代替螺孔。設(shè)計大型工件時，應(yīng)考慮利用已鎮(zhèn)成的孔作為基準(zhǔn)來焊接螺母板。
　　(4)盡量選用現(xiàn)有的成熟的零部件，或成熟的結(jié)構(gòu)和工藝方法，使產(chǎn)品系列化、通用化。用這種“搭積木”的方法，可以加快設(shè)計速度、縮短新產(chǎn)品樣機試制周期，盡早占領(lǐng)市場。
　　(5)建立企業(yè)自己的“標(biāo)準(zhǔn)件庫”，加快設(shè)計試制進(jìn)度。筆者所在的企業(yè)現(xiàn)已建立并逐步完善了“廠標(biāo)準(zhǔn)件”制度和“廠標(biāo)準(zhǔn)件庫”，將凡是在三個以上主要產(chǎn)品中使用的相同或相似的零件選定為廠標(biāo)準(zhǔn)件。
　　(6)盡可能選擇統(tǒng)一的錐度、一致的板厚尺寸和牌號統(tǒng)一的鑄鋼件材料。
　　2.2從形狀和結(jié)構(gòu)上改進(jìn)設(shè)計
　　(1)盡量減少零件。把幾個零件合并成一個零件，例如把焊接件改為沖壓件，以此減少零件的數(shù)里。
　　(2)將零件設(shè)計成對稱的結(jié)構(gòu)形式。
　　(3)把幾個產(chǎn)品申使用的形狀相似的零部件，設(shè)計成能夠通用的零部件。
　　(4)簡化每個零件的形狀，改進(jìn)零件外形，減少彎曲的形狀，有時還可以把壓形時難以保證尺寸精度的零件改為焊接件。
　　2.3改進(jìn)工藝方案
　　(l)避免沒有必要的切削加工，特別是沒必要的裝夾基準(zhǔn)面的切削加工。
　　焊接件準(zhǔn)備用自動化程度較高的焊接機器人進(jìn)行焊接時，應(yīng)考慮組成零件的焊前加工，保證焊接件各組成零件之間的相互位置尺寸，否則誤差太大，機器人將無法自動跟蹤焊接。
　　(2)在保證零部件可靠、合理使用的前提下，降低尺寸公差、表面粗糙度、形位公差等加工精度等級要求。
　　(3)減少零件的彎曲形狀和復(fù)雜程度，降低廢品率和生產(chǎn)制造成本。
　　(4)型鋼在進(jìn)行長度下料時，盡量把火焰切割改為型鋼剪切下料；一般板料的火焰切割改為用剪板機剪切下料；長方形條狀工件從四邊剪切改為用條鋼，僅僅是長度上的剪切下料。
　　2.4采用節(jié)省資源、減少污染的工藝技術(shù)
　　(l)鑄鋼件改為焊接件。
　　鑄造行業(yè)很難徹底地解決環(huán)境污染問題，并且容易產(chǎn)生鑄造缺陷，而采用焊接技術(shù)和焊接件就可以比較容易地解決這些問題。
　　(2)在保證零件強度，優(yōu)化板厚尺寸的前提下，盡量減輕零件重量。結(jié)構(gòu)焊接件的設(shè)計，一定要使筋板受力，避免焊縫受力。在結(jié)構(gòu)焊接件的構(gòu)成中使用厚板往往并不是強度的需要，而是剛度的需要，即焊接時厚板的變形小，或焊接件承載時變形小。一些單獨的厚板往往是可以用薄一些的板加上適當(dāng)?shù)慕畎鍋泶�替，這樣不僅減輕了總重，承載能力也會增加。
　　(3)選擇合理的焊縫長度和焊角大小等參數(shù)。有相當(dāng)一部分設(shè)計人員常常將“強度焊縫”與“聯(lián)接焊縫”相互混淆，設(shè)計時往往出現(xiàn)要求焊接件中的焊縫一律焊透、焊角越大越好的傾向。其實選擇焊透還是不必焊透，是設(shè)計人員應(yīng)慎重考慮決定的。應(yīng)仔細(xì)研究焊接件的受力狀態(tài)，再決定所要采用的焊角尺寸和焊縫長度。能用斷續(xù)焊縫的決不要求在全長方向上滿焊，這樣一則可以節(jié)省焊接加工成本，二則也可減少焊接變形；能用角焊縫的，盡量不在零件上開坡口后再焊接，以減少一道開坡口的工序。
　　(4)采用少切削或無切削加工的工藝方法，以提高工件強度，降低制造成本。對于齒輪加工，汽車行業(yè)中早已大量采用整體滾鍛、精鍛成齒的方法來減少甚至取消齒形的加工量。工程機械的驅(qū)動橋差速器齒輪現(xiàn)也已開始采用精鍛齒輪。精鍛使得金屬纖維沿齒形成形方向包絡(luò)，不象一般齒輪切削齒形時把金屬纖維切斷，精鍛齒輪大大提高了齒輪的承載強度，減少了切削量，甚至可以不必再進(jìn)行齒形加工，降低了制造成本。
　　　(9)液壓系統(tǒng)設(shè)計時，應(yīng)充分考慮機器的整體布局，液壓油箱的容積以足夠用為原則，使液壓油用量為最少；管路走向簡單緊湊，長度盡可能最短。同理，在設(shè)計電器系統(tǒng)和制動管路系統(tǒng)時，都應(yīng)使電纜或制動管路走向合理，長度為最短。
　　3結(jié)論
　　液壓系統(tǒng)設(shè)計是個綜合信息處理的復(fù)雜過程，它最終的結(jié)果是把線條、符號、數(shù)字繪制成合理的設(shè)計圖樣，設(shè)計人員應(yīng)從以下幾個方面綜合考慮；
　　(l)簡化每個零件的形狀，使機器結(jié)構(gòu)簡單；
　　(2)合并零件的功能，減少零件的種類或數(shù)量；
　　(3)應(yīng)用新結(jié)構(gòu)、新工藝、新材料、新原理來簡化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，提高產(chǎn)品的可靠性；
　　(4)分解部件，研究其裝配、組裝的最簡單的結(jié)構(gòu)；
　　(5)對相似零件進(jìn)行分組；
　　(6)對相似產(chǎn)品按標(biāo)準(zhǔn)數(shù)序列進(jìn)行產(chǎn)品系列化分析；
　　(7)實現(xiàn)產(chǎn)品零件的通用化和標(biāo)準(zhǔn)化。
　　產(chǎn)品設(shè)計人員提高設(shè)計質(zhì)量的關(guān)鍵在于自覺、主動地學(xué)習(xí)與生產(chǎn)加工過程和加工工藝方面有關(guān)的知識，熟練掌握設(shè)計技巧。