【正文】 值為:Pn=G/A=5104 247。（）=105 Pa 液壓缸的計(jì)算簡(jiǎn)圖式中：為活塞桿承受的總負(fù)載；A為活塞的工作面積。上式表明，液壓缸的工作壓力是由于負(fù)載的存在而產(chǎn)生的，負(fù)載越大，液壓缸的壓力也越大。 液壓缸公稱壓力（MPa）1410162025（2）工作壓力P：由于活塞的重力大約在g=10 N左右，要遠(yuǎn)比物體的重力小，所以可以忽略不計(jì)。所以 =(g+G)/A=104 247。（）=105 Pa≈Pn = 105 Pa（3）最高允許壓力：也稱試驗(yàn)壓力，是液壓缸在瞬間能承受的極限壓力。通常為≤ =105 Pa=105 Pa≈ MPa（1）液壓缸的理論輸出力F 出等于油液的壓力和工作腔有效面積的乘積，即=AG=5104 N由于液壓缸為單活塞桿形式，因此兩腔的有效面積不同。所以在相同壓力條件下液壓缸往復(fù)運(yùn)動(dòng)的輸出力也不同。由于液壓缸內(nèi)部存在密封圈阻力回油阻力等，故液壓缸的的實(shí)際輸出力小于理論作用力。（2）液壓缸的理論輸入力：F入 =F 出A1247。A2=5104 (247。)=5102 N式中:A1表示小液壓缸的橫截面積,(m) 表示小液壓缸的半徑 ,A2表示大液壓缸的橫截面積,(m) 表示大液壓缸的半徑。 液壓缸的輸出速度（1）大液壓缸的輸出速度= nSA1/A2=10= m/minq=nSA1=10()2=103 L/min 式中：V為液壓缸的輸出速度；q為輸入液壓缸工作腔的流量；A2為大液壓缸工作腔的有效面積；A1表示小液壓缸的橫截面積；n =10表示小液壓缸每分鐘回程10次；S= m表示小液壓缸工作行程為300 （2） 速比 式中：V1為活塞前進(jìn)速度；V2為活塞退回速度；A1為活塞無桿腔有效面積；A2為活塞有桿腔有效面積。速度不可過小，以免造成活塞桿過細(xì)，穩(wěn)定性不好。： 液壓缸往復(fù)速度比推薦值工作壓力p/Mpa≤10～20＞20往復(fù)速度比～220 液壓缸的功率（1）輸出功率P0：液壓缸的輸出為機(jī)械能。單位W，其值為:=5104 =1500 W式中：F為作用在活塞桿上的外負(fù)載；v為活塞平均運(yùn)動(dòng)速度。（2）輸入功率：液壓缸的輸入為液壓能。單位為W，它等于壓力和流量的乘積，即 q=nSA1=10()2=103 L/min=105 103 = W式中：p為大液壓缸的工作壓力；q為大液壓缸的輸入流量。由于液壓缸內(nèi)存在能量損失（摩擦和泄露等），因此，輸出功率小于輸入功率。（1）小液壓缸的輸出力等于大液壓缸的輸入力, 即：F=500 N（2）小液壓缸的流速為：V=(A大/A小)V大=100=3 m/min（3）小液壓缸的流量為： q=nSA1=10()2=103 L/min半徑（）壁厚（）材料類型202HT200單作用活塞式第四章 液壓控制閥 方向控制閥方向控制閥是控制液壓系統(tǒng)中油液流動(dòng)方向的，它為單向閥和換向閥兩類。單向閥有普通單向閥和液控單向閥兩種。普通單向閥簡(jiǎn)稱單向閥，它的作用是使用油液只能沿一個(gè)方向流動(dòng)，不許反向倒流。 所示為直通式單向閥的結(jié)構(gòu)及圖形符號(hào)。壓力油從p1流入時(shí)，克服彈簧3作用在閥芯2上的力，使閥芯2向右移動(dòng)，打開閥口，油液從p1口流向p2口。當(dāng)壓力油從p2口流人時(shí)，液壓力和彈簧力將閥芯壓緊在閥座上，使閥口關(guān)閉，液流不能通過。 （a）結(jié)構(gòu)原理圖 （b）圖形符號(hào) 閥體；閥芯；彈簧單向閥的彈簧主要用來克服閥芯的摩擦阻力和慣性力，使閥芯可靠復(fù)位，為了減小壓力損失，彈簧鋼度較小， MPa～ MPa（如換上剛度較大的彈簧， MPa～ MPa，便可當(dāng)背壓閥使用）。為了液壓缸不超過最高允許壓力= Mpa， MPa的背壓閥。， MPa，便可當(dāng)背壓閥使用。這樣， MPa時(shí)，背壓閥自動(dòng)打開泄荷，使液壓缸免受損壞。第五章 拉壓桿和彎曲桿的設(shè)計(jì) 彎曲桿(手柄)的設(shè)計(jì)工程中常存在大量受彎曲的桿件,這些桿件在外力作用下常發(fā)生彎曲變形,:梁任一橫截面上的剪力,其值等于該截面任一側(cè)梁上所有橫向力的代數(shù)和。梁任一橫截面上的彎矩,其值等于該截面任一側(cè)所有外力對(duì)形心的力矩的代數(shù)和。試選擇45號(hào)正火鋼,設(shè)計(jì)為環(huán)形截面(),畫出受力圖( a)進(jìn)行受力分析,由梁的平衡方程求得支座反力( b): F1 + F2 F = 0 (式51)F1L1 FL2 = 0 (式52)聯(lián)立(1)(2)代入數(shù)據(jù) F2=500 N L1=1 M L2= M ,得:F1= 125 N F = 625 N以B點(diǎn)為分界點(diǎn)將AC桿分為兩段:AB段: FS(A) = F1 = 125 N M(B點(diǎn)右側(cè))=125()=100 N*MBC段: FS(C) = F2 = 500 N M(B點(diǎn)右側(cè))= 500 =100 N*M根據(jù)以上結(jié)果可繪出剪力圖( c)和彎矩圖( d)： 受力圖， 剪力圖, 彎矩圖（1）B點(diǎn)所在截面的彎矩最大, 即正應(yīng)力最大, C點(diǎn)所在截面的剪力最大,即切應(yīng)力最大。所以C,B兩點(diǎn)所在截面為危險(xiǎn)截面。（2）B截面的截面系數(shù)為:其中： D為外徑, d為內(nèi)徑()B截面的正應(yīng)力為:σmax =M/WZ =100/103 =104 PaC截面的切應(yīng)力為:Tmax =2FS/A =2500/()=103 Pa有機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查得45號(hào)，正火鋼的許用切應(yīng)力為30 MPa～40 MPa，許用正應(yīng)力為275 MPa，由于B截面的正應(yīng)力遠(yuǎn)小于其許用應(yīng)力，C截面的切應(yīng)力遠(yuǎn)小于其許用應(yīng)力，這樣勢(shì)必造成鋼材的浪費(fèi)，為節(jié)省鋼材降低成本，提高效益，需要重新選擇材料。 圖 環(huán)形截面 實(shí)心截面（3）重新選擇材料設(shè)計(jì)截面選用實(shí)心圓柱松木梁(),其許用正應(yīng)力為[σ]=7 MPa，其許用切應(yīng)力為[T]=1 MPa。B截面的彎曲截面系數(shù)為：WZ = WY = 103 M3B截面的正應(yīng)力為: σmax = M/WZ =100/103=104 PaC截面的切應(yīng)力為: Tmax = 4FS/3A =4500/3()=103 Pa(4)校核強(qiáng)度：σmax = 104 Pa＜[σ]= 7 MPaTmax = 103 Pa＜[T]= 1 MPa因此，梁的強(qiáng)度是足夠的，其實(shí)際生活中，許多木材都是能夠滿足其強(qiáng)度的，如柳木，楊木。所以，將梁制成可活動(dòng)的零件，則千斤頂?shù)膽?yīng)用，尤其是在農(nóng)業(yè)、工業(yè)生活中的應(yīng)用，更為廣泛和方便。（拉壓桿）的設(shè)計(jì)工程實(shí)際中經(jīng)常遇到承受軸向拉伸或壓縮的構(gòu)件。例如，內(nèi)燃機(jī)中的連桿，鋼木組合桁架中的鋼拉桿等。承受軸向拉伸或壓縮的桿件稱為拉壓桿。實(shí)際拉壓桿的形狀，加載和連接方式各不相同，它們的共同特點(diǎn)是作用于桿件上的外力的合力作用線與桿件軸線重合，桿件的主要變形是沿軸線方向的伸長(zhǎng)或縮短。(1)千斤頂?shù)幕钊麠U即為簡(jiǎn)單的拉壓桿，試選材HT100，有《機(jī)械設(shè)計(jì)制造基礎(chǔ)》（陳立德主編）查得其許用拉應(yīng)力為[σ]= 80 MPa(2)設(shè)計(jì)截面：選擇拉壓桿的半徑為r= 4則其許用應(yīng)力為：σmax = F/A= 500/()= MPa(3)教核強(qiáng)度: σmax = MPa ＜[σ]= 80 MPa 由此可見,滿足其強(qiáng)度。(4)確定許用載荷:Fmax ≤ A[σ]= ()80106= 4103 N 拉壓桿計(jì)算簡(jiǎn)圖第六章 液壓油的選用和工藝規(guī)程設(shè)計(jì)液壓傳動(dòng)所用液壓油一般為礦物油。它不僅是液壓系統(tǒng)傳遞能量的工作介質(zhì)，而且還有潤(rùn)滑，冷卻和防銹的作用。液壓油質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響液壓系統(tǒng)的工作性能。為了更好地傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，液壓油應(yīng)具備如下性能：(1)潤(rùn)滑性能好；(2)純凈度好，雜質(zhì)少；(3)合適的粘度和良好的粘溫特性；(4)抗泡沫性，抗乳化性和防銹性好，腐蝕性小；(5)對(duì)熱，氧化，水解都有良好的穩(wěn)定性，使用壽命長(zhǎng)；(6)對(duì)液壓系統(tǒng)所用金屬及密封件材料等有良好的相容性；(7)比熱和傳熱系數(shù)大，體積膨脹系數(shù)小，閃點(diǎn)和燃點(diǎn)高，流動(dòng)點(diǎn)和凝固點(diǎn)低。一般根據(jù)液壓系統(tǒng)的使用性能和工作環(huán)境等因素確定液壓油的品種。當(dāng)品種確定后，主要考慮油液的粘度。在確定油液粘度時(shí)主要應(yīng)考慮系統(tǒng)工作壓力，環(huán)境溫度及工作部件的運(yùn)動(dòng)速度。當(dāng)系統(tǒng)的工作壓力大，環(huán)境溫度較高，工作部件運(yùn)動(dòng)速度較大時(shí)，為了減少泄漏，宜采用粘度較高的液壓油。當(dāng)系統(tǒng)工作壓力小，環(huán)境溫度較低，而工作部件運(yùn)動(dòng)速度較高時(shí)，為了減少功率損失，宜采用粘度較低的液壓油。當(dāng)選購(gòu)不到合適粘度的液壓油時(shí)，可采用調(diào)和的方法得到滿足粘度要求的調(diào)和油。當(dāng)液壓油的某些性能指標(biāo)不能滿足某些系統(tǒng)較高要求時(shí)，可在油中加入各種改善其性能的添加劑，如抗氧化，抗泡沫，抗磨損，防銹以及改進(jìn)粘溫特性的添加劑，使之適用于特定的場(chǎng)合。因此，該千斤頂選用千斤頂專用液壓油。千斤頂絲杠是由連接頭和缸體組成的,它們都是采用45鋼的。而在它們加工前要經(jīng)過正火處理，以增加它們的切削性能，來消除應(yīng)力，細(xì)化組織，防止產(chǎn)生變形與開裂。接著進(jìn)行粗加工、調(diào)質(zhì)和精加工。然后需要進(jìn)行高頻感應(yīng)加熱淬火和低溫回火，以便提高表面的硬度、耐磨性和疲勞強(qiáng)度；低溫回火的目的是消除應(yīng)力，防止，磨削加工時(shí)產(chǎn)生裂紋。加工后需要進(jìn)行保溫處理，可以使工件不易變形，誤差較小。最后用冷卻液進(jìn)行處理，為以后使連接頭和缸體的裝配打下基礎(chǔ)。制訂工藝路線的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批量生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能機(jī)床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。（1）連接頭的加工工序如下：工序一：選擇實(shí)心鋼外徑為ф140的毛坯，在下料機(jī)上取L=100長(zhǎng)。工序二：在CA6140x1500車床上夾右端外圓車左端外圓車成ф13車成ф12ф4ф100、845176。、45176。，掉頭夾外圓找正車成SR80球面。工序三：檢驗(yàn)。（2）杠體的加工工序如下：工序一：選擇毛皮ф16828管材，在下料機(jī)上取L=500長(zhǎng)。工序二：車距左、右端面100往里車架位見圓，L60，在左端面車深孔引孔 ，L=90深。工序三：深孔鏜：粗、精鏜內(nèi)孔為。工序四：夾左端內(nèi)孔，右端上中心架，在右端車接頭止口配合尺寸，L=16深。（3）組焊件的加工工序如下：工序一：鉗工：①將焊接件備齊，并清洗干凈。 ②用自制夾具按焊接圖裝配并點(diǎn)焊牢固。工序二：焊接：局部預(yù)熱按圖要求焊接成型，保證質(zhì)量。 工序三：熱處理：硬質(zhì)為HB240～280后（ф120內(nèi)孔酸洗干凈）。工序四：夾右端ф130，左端架中心架車端面?？咨?75mm。車成外圓ф167內(nèi)孔倒角245176。，調(diào)頭夾外圓上中心架車成Ф1焊接尺寸、打中心孔A3保總長(zhǎng)，夾頂車成Ф150、Ф14Tr15067e各尺寸，、。 工序五：劃Z3/8位置線。工序六：鉆孔Z3/工序七：檢驗(yàn) 。第七章 焊接夾具設(shè)計(jì)千斤頂絲杠連接頭和缸體在粗加工后，要將兩者焊接到一起，進(jìn)行熱處理，再進(jìn)行最后的成型加工。因本工件是大批量的生產(chǎn)，為了提高加工效率，并能保證加工精度，因此，需設(shè)計(jì)制造專用焊接夾具來保證裝配關(guān)系、焊接效率和質(zhì)量。千斤頂絲杠為軸類零件，一般都以中心軸線為基準(zhǔn)來加工其外表面。焊接夾具就是以千斤頂絲杠的中心軸線為基準(zhǔn)而設(shè)計(jì)的。將千斤頂絲杠ф150的部分放到60176。的V形槽，（）。圖 V形槽 圖 特制螺栓固定絲杠缸體的軸線與裝夾在機(jī)床上的連接頭的軸線重合，用另一部分V形槽夾緊杠體，使用特制的螺栓固定()。這樣千斤頂絲杠和連接頭就被固定。用電焊機(jī)進(jìn)行點(diǎn)焊，使工件的位置固定。點(diǎn)焊后，取下工件，按照技術(shù)要求進(jìn)行焊接就可以了。此焊接夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于制造，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，定位作用好。 確定夾具結(jié)構(gòu)方案（1）確定夾具結(jié)構(gòu)根據(jù)夾具原理的設(shè)計(jì)可知：夾具必須加緊杠體，使之在機(jī)床上固定，避免松動(dòng)。為了使連接頭更好的和缸體焊接起來，就設(shè)計(jì)了兩種形狀的夾具， 。 零件草圖 V型塊草圖 圖 草圖（2）夾具非標(biāo)準(zhǔn)件零件圖: 夾緊蓋: 夾緊螺栓: 連接鉸鏈（3）繪制夾具總裝圖 選擇適當(dāng)比例，在圖紙上繪出所設(shè)計(jì)的工裝簡(jiǎn)略圖（），（）各視圖