畢業(yè)設(shè)計(jì)-畢業(yè)設(shè)計(jì)題目： 液壓螺栓拉伸器-文庫吧
2024-11-11 17:41 本頁面
【正文】 液壓是機(jī)械設(shè)備中發(fā)展速度最快的技術(shù)之一，特別是今年來微電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)同液壓氣動技術(shù)相結(jié)合，使液壓技術(shù)進(jìn)入了一個(gè)新的階段。目前，液壓技術(shù)被廣泛應(yīng)用與工業(yè)各領(lǐng)域，尤其在機(jī) 床、工程機(jī)械、冶金機(jī)械、農(nóng)林機(jī)械、塑料機(jī)械、汽車、船舶等行業(yè)得到大力發(fā)展，而且發(fā)展成為包括傳動、控制和檢測在內(nèi)的一門完整的自動化技術(shù)?，F(xiàn)今，采用液壓傳動的程度已成為衡量一個(gè)國家工業(yè)水平高低的重要標(biāo)志之一。 液壓應(yīng)用如液壓螺栓拉伸器。液壓螺栓拉伸器是一種先進(jìn)的螺栓預(yù)緊和拆卸工具： 拉伸方式不受螺栓潤滑效果和螺紋摩擦大小的影響，可以得到更為精確的螺栓載荷； 可對多個(gè)螺栓同步拉伸，使整圈螺栓受力均勻，得到均勻的載荷； 由于采用最先進(jìn)的超高壓技術(shù)，可以在很小的空間內(nèi)完成螺栓的拆卸；拉伸方式對螺栓進(jìn)行緊固得 到的剩余載荷和有效載荷要比力矩方式更大； 大大增加螺栓的連接質(zhì)量和安全性能； 不損壞設(shè)備螺栓和螺母。 螺栓拉伸器使用純拉力直接拉長螺栓，無扭剪力和側(cè)向力，對聯(lián)接的接觸面無摩擦損傷，是精確控制螺栓預(yù)緊力的最佳方法。比起液壓扭矩扳手，螺栓拉伸器的優(yōu)點(diǎn)的是反應(yīng)迅速、精確，無扭轉(zhuǎn)應(yīng)力、無摩擦損傷、可同步預(yù)緊多個(gè)螺栓；因此螺栓拉伸器在對預(yù)緊力要求較嚴(yán)的場合應(yīng)用更為廣泛。缺點(diǎn)是需要足夠的伸長量，因而在軸向空間狹窄的使用場合受到很大限制。 螺栓和螺母是在設(shè)備連接及固定時(shí)，最常用的部件，是可拆卸的并重復(fù)使用。機(jī)器 設(shè)備在使用螺栓后由于螺栓及螺母緊固后螺栓拉長使內(nèi)部產(chǎn)生收縮內(nèi)應(yīng)力，使需連接的兩部件緊緊固定結(jié)合在一起。 液壓螺栓拉伸器畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 第一章 液壓螺栓拉伸器 液壓螺栓拉伸器的原理 液壓螺栓拉伸器的概述 螺栓拉伸器可以單個(gè)使用，也可以成組使用。多個(gè)拉伸器并聯(lián)使用，不僅能夠提高效率，而且更能保證多個(gè)螺栓受力的均勻性。這在高壓密封的法蘭聯(lián)接中顯得尤為重要。當(dāng)螺栓中心距小，徑向尺寸受限制時(shí)，也可以采用雙極的結(jié)構(gòu)形式，犧牲軸向尺寸來保證徑向尺寸。在外徑不變的情況下，使活塞的有效面積增倍， 產(chǎn)生的作用力加倍。在材料、密封技術(shù)的支持下，也可以提高泵的輸出壓力來增大拉伸器的拉力，以滿足不斷發(fā)展的高強(qiáng)度、大扭矩螺栓的作業(yè)要求。當(dāng)前，根據(jù)要求為特定的設(shè)備開發(fā)專用的螺栓拉伸器是一種趨勢。如美國實(shí)用動力公司為貨運(yùn) 液壓螺栓拉伸器畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 機(jī)車東風(fēng) 8B 使用的 280B 柴油機(jī)開發(fā)的 BTR 系列拉伸器，在上海、烏魯木齊、庫爾勒等機(jī)務(wù)段廣泛使用。又如美國實(shí)用動力為沙鋼集團(tuán)連鑄機(jī) M100 螺栓開發(fā)的專用拉伸器，最大頂升拉力可達(dá)到 500t，為使用單位解決了螺栓裝配過程中的困難。 螺栓拉伸器的工作原理 螺栓拉伸器一般由液壓泵、高 壓軟管、壓力表和拉伸體組成。其中液壓泵為動力源，壓力表反映泵的輸出壓力，高壓軟管聯(lián)接液壓泵和拉伸體。拉伸體是實(shí)現(xiàn)螺栓拉伸的執(zhí)行元件。主要由活塞缸、活塞、支承橋和拉伸螺母組成。結(jié)構(gòu)如下圖所示。 工作時(shí)，動力源輸出的高壓油經(jīng)高壓軟管輸送至活塞缸 3，在壓力作用下活塞缸中的活塞上移，帶動拉伸螺母向上移動。拉伸螺母與工作螺栓螺紋聯(lián)接，從而拉長工作螺栓，使螺栓伸長達(dá)到所要求的變形量，變形控制在彈性變形范圍之內(nèi)，然后進(jìn)行預(yù)緊或拆卸作業(yè)，最后通過液力或者機(jī)械回位的方式使工作螺栓回復(fù)原來的形狀， 完成作業(yè)。 螺栓拉伸器的 拉伸方法 螺栓和螺母是在設(shè)備連接及固定時(shí)，最常用的部件，是可拆卸的并重復(fù)使用。機(jī)器設(shè)備在使用螺栓后由于螺栓及螺母緊固后螺栓拉長使內(nèi)部產(chǎn)生收縮內(nèi)應(yīng)力，使需連接的兩部件緊緊固定結(jié)合在一起。 螺栓拉伸的方法： 螺栓拉加熱法 使用液壓螺栓拉伸器液壓拉伸法 液壓扳手通過扭矩讓螺栓拉長 液壓螺栓拉伸器畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 加熱拉伸螺栓法，通過對有加熱元件的螺栓加熱，例螺栓伸長，并得到所需的拉伸伸長量。 液壓 拉伸 器主要用于各種規(guī)格螺栓的定值緊固和拆卸，液壓 拉伸 器的工作原理 是利用液壓油 缸直接對螺栓施加外力， 使被施加力的螺栓在其彈性變形區(qū)內(nèi)被拉長 ， 螺栓直徑微量變形，從而使螺母易于松動。 液壓 拉伸 器安裝 螺栓中軸線的位置，用于對螺栓進(jìn)行軸向拉伸，實(shí)現(xiàn)螺栓需要的拉伸量 ， 而正是螺栓的這種拉伸量 決定 了螺栓緊固所需的夾緊力。螺栓受到拉伸時(shí)，螺母會與法蘭接觸面脫離開來 ，液壓 拉伸器下端有一個(gè)開口，供操作人員人工轉(zhuǎn)動螺母 ， 通常螺母的轉(zhuǎn)動是通過一根金屬撥棍來撥動 六角 螺母外的一個(gè)撥圈來實(shí)現(xiàn)的 （或直接撥動圓螺母）。 卸掉 液壓 拉伸器中的油壓后，螺母 和 接合面緊貼，從而將螺栓的軸向形變鎖住，也就是將剩余 的 螺栓載荷鎖在 螺母 里。 對螺栓施加的載荷與液壓缸中的油壓成正比關(guān)系，這樣的設(shè)計(jì)能夠非常精確地留住有效載荷。由于載荷直接施加在螺栓上，且所有作用力都用于螺栓拉長，因此載荷產(chǎn)生所需的空間可以達(dá)到最小。 安裝 拉伸 鎖緊 卸荷 液壓螺栓拉伸器畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 螺栓拉伸器的 優(yōu)缺點(diǎn) 使用液壓螺栓拉伸器拉伸，通過使用高壓泵站 (150MPA)通過對螺栓進(jìn)行拉伸使螺栓伸長，螺母可輕松地?cái)Q到支撐面。使被施加力的螺栓在其彈性變形區(qū)內(nèi)被拉長，液壓螺栓拉伸器是 拆卸和緊固高強(qiáng)度螺栓常用的方法。 優(yōu)點(diǎn)： 1）可消除扭轉(zhuǎn)載荷； 2) 無摩擦，不會損壞法蘭； 3）具有很高的精度； 4） 大大增加螺栓連接的質(zhì)量和安全性能； 5） 多點(diǎn)拉伸時(shí)，也可以單獨(dú)對每一個(gè)螺栓進(jìn)行拉伸； 6） 拉伸器最大的優(yōu)點(diǎn)是可以使多個(gè)螺栓同時(shí) 被定值緊固和拆卸，布力均勻，是一種安全、高效、快捷的工具，是緊固和拆卸各種規(guī)格的螺栓的最佳途徑 。 體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、強(qiáng)度 高等優(yōu)點(diǎn) 。 缺點(diǎn) : 對螺栓上面的距離有一定要求，螺栓伸出螺母長度為螺栓直徑 。 液壓螺栓拉伸器畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 第二章 拉伸器的設(shè)計(jì) 拉桿的設(shè)計(jì)內(nèi)容和計(jì)算 拉桿材料的選擇 由于拉桿材料需要 超高強(qiáng)度鋼，具有高強(qiáng)度和韌性，淬透性也較好，無明顯的回火脆性，調(diào)質(zhì)處理后有較高的疲勞極限和抗多次沖擊能力，低溫沖擊韌性良好 等性能。我通過查取徐灝主編的機(jī)械設(shè)計(jì)手冊（上、下冊）獲得，拉桿 材料我認(rèn)為選取 42CrMo 較為適宜。其性能見下表： 表 21 材料的性能 牌號 試樣毛坯尺寸（ mm） 熱處理 力學(xué)性能 鋼材退火或高溫回火供應(yīng)狀態(tài)布氏硬度(HBS)≤ 淬火 回火 b? (MPa) s?(MPa) s? (%) ? (%) kA(J) 溫度 ( c? ) 冷卻劑 溫度 ( c? ) 冷卻劑 ≥ 42CrMo 25 850 油 560 水、油 1080 930 12 45 63 219 kA 液壓螺栓拉伸器畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 拉桿 直徑 D計(jì)算 圖 21 拉桿示意圖 D= AF =)56(D4101680223π ? ? ? ? ?
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