工程機械液壓系統(tǒng)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)準化、通用化、系列化的”三化”原則。

  (4)符合社會對環(huán)境保護的要求。

  (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。
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  (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)準件或用標(biāo)準件改制或外購件。

  (2)設(shè)計花鍵、螺紋時，應(yīng)使之便于采用標(biāo)準刀具、量具進行加工和檢測，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)準件庫”，加快設(shè)計試制進度。筆者所在的企業(yè)現(xiàn)已建立并逐步完善了”廠標(biāo)準件”制度和”廠標(biāo)準件庫”，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面的切削加工。

  焊接件準備用自動化程度較高的焊接機器人進行焊接時，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?，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