【正文】 術(shù)的鉆研和了解， 對傳動技術(shù)有了不斷的 深刻的了解和需求，尤其是在二 戰(zhàn)期間，由于軍事上迫切需要反應(yīng)快、重量輕、功率大的各種武器裝備，而液壓傳動技術(shù) 的特點和有點能夠很恰當?shù)貪M足 這一要求，從而推動了液壓的前進和發(fā)展，在之后的 的 70年中，液壓傳動技術(shù) 以迅猛的速度傳向世界各個領(lǐng)域和部門 ，并 且 得到了廣泛的 認可和 應(yīng)用。液壓傳動系統(tǒng)的廣泛運用在機械領(lǐng)域的地位可見一斑、尤其重要。 在本次液壓缸的設(shè)計中，要對液壓知識，包括傳動和控制都要有了解，對液壓的發(fā)展史以及與液壓缸有關(guān)的發(fā)展領(lǐng)域都要有大概和初步的了解。首先根據(jù) 已給的參數(shù) 選擇液壓缸的工況，工作環(huán)境，工作方式，工作材料，從而確定液壓缸的基本類型。缸體的運動過程中，由于慣性、速度、質(zhì)量等原因，活塞在運動到行程終端時會與缸底發(fā)生碰撞，從而引起能量的損失和傳動失衡，因此需要在 缸體內(nèi)部安裝緩沖裝置。 晉 中 學(xué) 院 本 科畢業(yè)設(shè)計 題 目 液壓缸組件設(shè)計 院 系 機械學(xué)院 專 業(yè) 機械設(shè)計制造 及其自動化 姓 名 劉曉萍 學(xué) 號 0914112114 學(xué)習年限 2021 年 9 月至 2021 年 6 月 指導(dǎo)教師 李彩聯(lián) 職稱 講師 申請學(xué)位 工學(xué) 學(xué)士學(xué)位 2021年 05 月 30 日 液壓缸組件設(shè)計 學(xué)生姓名：劉曉萍 指導(dǎo)教師：李彩聯(lián) 摘 要 ： 在液壓與氣壓傳動系統(tǒng)中， 會經(jīng)常用到液壓 活塞缸的形式，它廣泛地存在于各個領(lǐng)域中。此外，在必要時還需要在液壓缸體的某些部位安裝排氣裝置和防塵裝置 以使整個傳動機構(gòu)精度提高、效率提升。其次根據(jù)具體數(shù)據(jù)，比如工作壓力，活塞桿退力等確定組成液壓缸的各部分結(jié)構(gòu)的尺寸和形狀。要對機械設(shè)計有清楚地認識，包括前期計算，中期選擇構(gòu)思，后期校核繪圖 ，都要弄清來龍去脈和前因后果，具體到元件的選擇和替換。 液壓傳動 是在近代工業(yè)中興起并迅猛發(fā)展起來的 。 在本次畢業(yè)設(shè)計中，我的主要工作內(nèi)容是 ： 通過對大二上半學(xué)期和大三下半學(xué)期所學(xué)的有關(guān)液壓的傳動和控制部分的知識進行復(fù)習和重新鞏固以及對其他各資料的綜合運用和理解， 對本次畢業(yè)要求進行綜合研究并且要 結(jié)合實際 進行液壓傳動設(shè)計 ， 將書本只是與實際生活相聯(lián) 系， 從而 完成液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計，通過這個過程鞏固和完善自己所學(xué)到的知識，讓自己各方面的能力有進一步的提升和發(fā)展。 工藝規(guī)程設(shè)計 ； 工裝設(shè)計 。 2） 根據(jù)主機的動力分析和運動分析，根據(jù)已知參數(shù)計算主要尺寸。 800044 ??? ??? ?? PFD 根據(jù)表格 選取往復(fù)速度比 ? =2 3 mmDd ????? 查《機械設(shè)計手冊》表 — 3 — 34 得： D=63mm， d=45mm。液壓缸的壁厚一般指缸筒結(jié)構(gòu)中最薄處的厚度。 所以用經(jīng)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~ ?????? 。因而在設(shè)計液壓缸的結(jié)構(gòu)時要保證其最小的導(dǎo)向長度。 7） 缸體長度的確定 根據(jù)機械設(shè)計手冊中“ 液壓缸缸體內(nèi) 長度應(yīng)等于活塞的 最大 行程 、 活塞寬度 、活塞桿導(dǎo)向長度、活塞桿密封長度和特殊要求的其他長度確定 的和 ” 。 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(jù)機械設(shè)計手冊“ 液壓缸油口直徑應(yīng)根據(jù)活塞最高運動速度 v 和油口最高液流速 v0確定。 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(jié)構(gòu)設(shè)計 缸體組件 缸體組件通常由缸筒、缸底、缸蓋、導(dǎo)向環(huán)和支撐組成。當缸體與缸蓋、耳座等結(jié)構(gòu)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(diào)質(zhì)。 因此在 設(shè)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 較為適當?shù)墓に?。 導(dǎo)向環(huán)的作用：本設(shè)計中的導(dǎo)向環(huán)置于缸蓋與法蘭盤接觸處的內(nèi)環(huán)形溝槽處，用來給活塞桿定位，以保證在涌動過程中的軸向同軸度，并且可以用來減輕活塞桿對法蘭盤的徑向壓力，使整個系統(tǒng)的傳動更加平穩(wěn)，提高傳動精度增 加使用壽命 ，從而達到導(dǎo)向的目的 。 缸體的技術(shù)要求： 圖 缸體的技術(shù)要求 1） 缸體內(nèi)徑采用 H H9 配合。 缸蓋選用 45 號鍛鋼。 2） D2 、 D3 與 d的同軸度公差值為 。 隨著缸的工作壓力、 工作環(huán)境、制造要求、安裝方式和工作條件的不同，活塞組件可以選擇 多種不同的 安裝 結(jié)構(gòu)形式。半環(huán)式連接強度高，但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，裝拆不便，一般用螺紋連接。 活塞桿的運動強度較高，對其材料的強度和硬度、韌 性，因此必須進行 較高的工藝加工和化學(xué)處理，即在表面鍍一些金屬材料，起到防銹、耐磨的作用。 3） 活塞 外徑的圓柱度公差 等級 值選取 8級公差值 活塞桿是整個缸體結(jié)構(gòu)中比較重要的結(jié)構(gòu)部件，它主要用來傳遞活塞桿和活塞和缸體的力，因此對其強度和剛度具有較高的要求。 活塞桿的技術(shù)要求 ：活塞桿 所需進行 的熱處理，粗加工后 需進行 調(diào)制 后 再經(jīng)高頻淬火 ，以便與提高強度和硬度 。 L 型皮碗密封優(yōu)點是密封 效果好，不易損壞，可靠、耐磨、 需 通過與壓環(huán)配合 ，摩擦力相對于 O 型密封圈 來說比較 大，一般用于直徑大于 150mm 的氣缸。 4） 活塞桿伸出端端蓋結(jié)構(gòu) 液壓缸常用的活塞桿伸出端端蓋結(jié)構(gòu)主要由 密封圈、 防塵圈、導(dǎo)向套、壓環(huán)、螺紋連接、卡鍵等組成。 由于在本設(shè) 計中，液壓缸質(zhì)量較大，在高速運載下容易產(chǎn)生由于慣性而造成的撞擊情況，所以常常在行程終端設(shè)置緩沖裝置，用來避免應(yīng)碰撞造成的沖擊和噪聲，以及對液壓缸產(chǎn)生的不穩(wěn)定和沖擊。 為使液壓缸運動 過程 穩(wěn)定 可靠，液壓缸在最初安裝未使用前應(yīng)該進行某些處理，比如加熱或蒸汽燃燒，將油缸內(nèi)的氣體全部排出 ，或者在缸體上安裝排氣塞達到此種效果。 綜上所述，根據(jù)《機械設(shè)計手冊第四卷》 ，選用丁型無骨架防塵圈，尺寸為 45mm 4 液壓缸的聯(lián)接計 缸蓋連接計算 缸體和缸蓋采用法蘭式螺栓聯(lián)接時： 圖 螺栓聯(lián)接 螺紋處的拉應(yīng)力：4d2ZKF?? ? （ K=2，螺紋擰緊系數(shù)。 因為缸筒內(nèi)徑為 63mm，從上表中 選取速比為 2的活塞桿直徑是 45mm，這也正是之前在確定活塞厚度的時候所用到的數(shù)據(jù)。 液壓缸結(jié)構(gòu)尺寸如下： 18 表 液壓缸結(jié)構(gòu)尺寸 序號 結(jié)構(gòu) 尺寸 /mm 1 缸體內(nèi)徑 63 2 缸體總長 290 3 缸體外徑 95 4 缸體厚度 16 5 活塞桿直徑 45 6 活塞桿長度 311 7 活塞內(nèi)徑 32 8 活塞厚度 60 9 缸蓋厚度 60 10 缸底厚度