【正文】 工作都要進行詳細的了解， 培養(yǎng)設計的思維方式和操作 技能， 提高我們 提出問題， 分析 問題 和解決 問題的創(chuàng)造 能力，為今后 能夠解決所面臨的問題做準備 。 2 液壓傳動的這些突出優(yōu)點 ，讓 它 能夠 在日常生活和工作中 得到廣泛的運用和發(fā)展 ，比如在汽車飛機輪船制造業(yè)及其他重工產業(yè)中都有較多的運用。 2 設計內容及 所給參數 設計內容 液壓缸的設計 ； 液壓缸主要組件的設計 。 工藝規(guī)程設計 ； 工裝設計 。 設計參數 公稱壓力 P=； 活塞工作推力 F=8KN； 活塞行程 100mm。 3 液壓缸的設計計算 液壓缸設計計算步驟 1） 根據液壓缸系統(tǒng) 的運動要求 ，按下表 選擇 適合其運動結構的液壓缸類型。根據對液壓缸系統(tǒng)的結構要求，按下表 選擇液壓缸的 具體組 裝方式。 2） 根據主機的動力分析和運動分析，根據已知參數計算主要尺寸。 3） 根據所給的數據中的工作壓力和缸體剛度強度的材料進行液壓缸結構 設計和組件 結構設計。 4） 液壓缸數據結果進行校核 。 液壓缸性能參數的計算 1） 液壓缸 缸筒 內徑 D和液壓缸活塞桿直徑 d的確定 的計算 液壓缸內徑 D以及 活塞桿直徑 d的確定： 已知 : F=8KN, P =。 800044 ??? ??? ?? PFD 根據表格 選取往復速度比 ? =2 3 mmDd ????? 查《機械設計手冊》表 — 3 — 34 得： D=63mm， d=45mm。 2） 液壓缸行程 s 液壓缸行程 s，主要根據機構的運動要求而定， 查《機械設計手冊》表 取標準行程系列 100mm。 液壓缸結構參數的計算 液壓缸 的結構參數，主要包括缸筒壁厚、缸體外徑尺寸、缸蓋厚度、缸體長度等。 1) 液壓缸壁厚的計算 液壓缸的壁厚常常根據其 的強度條件來計算。液壓缸的壁厚一般指缸筒結構中最薄處的厚度。 本設計按照薄壁圓筒設計，其壁厚按薄壁圓筒公式計算為： ][2?? DPy? （ ） Py 試驗壓力，一般取最大工作壓力的 （ ）倍的 P。 Py = ?? Mpa。 [? ]缸筒材料的許用應力 =100～ 110MPa （無縫鋼管），取 [? ]=100MPa ? 液壓缸壁厚 (m)； D液壓缸內徑 (m)； 從公式可以算得，結果顯示液壓缸的壁厚厚度較低，從而導致整個缸體剛度不足，在生產加工過程中容易引起彎曲或在安裝中會引起力的變形因此導致無法正常工作，降低工作效率和精度。 所以用經驗法選 取壁厚：δ =16mm 2） 缸體 缸體外徑 的計算 缸體外徑 mmDD 951026321 ?????? ?， 查機械手冊表：外徑 1D 取 95mm 3) 缸底 厚度的確定 一般液壓缸多為平底缸 ，其 有效厚度 常常按照 具體的強度要求通過下列方法和下列式子進行計算： 4 無孔時： mmPDt ~][ 100 537~ ?????? 。? 有孔時： ][)d( y?DPDDt????? 式中： D? — 缸蓋止口內徑 (mm) t— 缸蓋有效厚度 (mm) d— 缸蓋孔直徑 t≥ 本設計中，缸底選用無孔與缸體連接式，因此厚度確定為 16mm。 4) 最小導向長度的確定 當活塞桿全部外伸時，從活塞支承面中點到缸蓋滑動支承面中點距離為 H，稱為最小導向長度。 當導向長度低于正常值 時，會使液壓缸剛度降低，從而導致液壓缸工作不平緩。因而在設計液壓缸的結構時要保證其最小的導向長度。 對一般的液壓缸，最小導向長度 H 應滿足： mmmmDLH ????? 式中： L— 液壓缸的最大行程 (mm) D— 液壓缸內徑 (mm) 取 H=40mm 5） 活塞寬度 B 的確定 活塞的寬度 B一般取 ? ? ~ ??B 即 ? ? ? ?mm63~~ ???B 取 B=60mm 6） 缸蓋 厚度計算 液壓缸缸蓋由于有法蘭連接，并且需要進行連接強度的校核，因此與液壓缸蓋缸底厚度的計算稍有區(qū)別。 螺釘連接法蘭式缸頭： ? ??? d)d0(3cpcpDFh ?? （ ） 式中 h— 缸蓋 厚度（ m）； 5 圖 最小導向長度 F— 缸蓋 受力總和（ N）； qd 22d4Pd 24 ）（ ??? HF ?? d— 密封環(huán)內徑（ m）； dH 密封環(huán)外徑（ m）； P— 系統(tǒng)工作壓力（ Pa）； q— 附加密封力（ Pa）；若采用金屬材料密封時， q取其屈 服點； D0 螺釘孔分布圓直徑 （ m）； dcp 密封環(huán)平均直徑； ??? 法蘭材料的許用應力（ Pa）。 缸蓋處的密封圈選擇橡膠防塵密封圈 A 型， 內徑 45mm，螺釘分布直徑 70mm， 帶入數據后，選擇 確定缸蓋厚度為 60mm。 7） 缸體長度的確定 根據機械設計手冊中“ 液壓缸缸體內 長度應等于活塞的 最大 行程 、 活塞寬度 、活塞桿導向長度、活塞桿密封長度和特殊要求的其他長度確定 的和 ” 。 規(guī)定， 缸體外 部尺寸 要加上缸蓋和缸底的厚度及其活塞工作行程，和緩沖裝置部分以及最小導向長度。因此一般液壓缸缸體的長度要小于缸體內徑的二十到三十倍。 即：缸體內部長度 100+60=160mm，活塞桿導向長度 40mm。 6 缸體長度 ? ? ? ?mm1 8 9 0~1 2 6 030~20 ?? D 即取缸體長度為 266mm 8） 液壓缸進、出油口尺寸的確定 根據機械設計手冊“ 液壓缸油口直徑應根據活塞最高運動速度 v 和油口最高液流速 v0確定。 ” v00D? （ ） 式中 d0液壓缸油口直徑（ m）； D— 液壓缸內徑 （ m）； v— 液壓缸最大輸出速度（ m/min）； v0 油口液流速度（ m/s）。 根據計算帶入數據得 ： d0= 液壓缸的進、出油口可 以設計 在端蓋 、缸底 或缸筒上，進、出油口處的流速不大于 6m/s， 根據《機械設計手冊第四卷》可查得，油口的連接形式選用 螺紋 連接 。 液壓缸進出油口尺寸根據標準查詢可以確定為 M18 ，螺紋連接，分別設在缸蓋和缸體上。 油口尺寸如圖所示： 圖 油口尺寸 7 油口選擇標準如下表： 表 油口選擇標準 D Jmin K ? E Pmin Smax U ? Ymin M5 8 8 1 14 M8 1 10 11 1 17 M10 1 10 13 1 20 M12 16 14 22 M14 18 14 25 M16 13 20 27 M18 22 2 29 M20 24 2 32 M22 26 18 2 34 M27 2 19 32 22 2 40 M33 2 19 38 22 46 M42 2 47 56 M50 2 55 66 液壓缸結構設計 缸體組件 缸體組件通常由缸筒、缸底、缸蓋、導向環(huán)和支撐組成。缸體組件與活塞組件構成密封容腔，承受壓力。 8 圖 法蘭連接 液壓缸缸體常用材料為 3 45 號無縫鋼管。因 20號缸的力學性能略低，且不能調質，力學性能低不僅影響受力，還會影響整個缸體的傳動效果，因此一般不選。當缸體與缸蓋、耳座等結構需要焊接時，可以采用 35 缸，因為 35 缸材料的焊接性能好，它在粗加工之后可以調質。我們在選擇材料時一般選用 45 缸 ，它 的力學性能和強度可以滿足普遍要求。 液壓缸缸體材料為 45 號無縫鋼管。 缸體毛坯可選用鑄鐵件，缸蓋與缸筒采用法蘭式連接后可以形成密封容腔，可以承受較高壓強 。 因此在 設計時既要考慮 材料的剛度強度 屈服極限受力情況 ，又要選擇