液壓與氣動(dòng)技術(shù)課程設(shè)計(jì)-雙作用單桿活塞缸液壓缸-畢業(yè)論文(文件)
【正文】 算 m ax ()2[ ]pD mm? ?? 式中： D為缸筒內(nèi)徑（ m） maxp 為缸筒的最高允許壓力（ MPa） ][? 為缸筒材料的許用應(yīng)力（ MPa） 由于采用無縫鋼管做缸筒（見結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分），查手冊有 ][? =100110MPa,取 ][? =110MPa，代入上面公式 則 364 5 0 1 0 1 0 0 0 8 7 . 5 ( )0 . 6 5 0 . 8 1 6 1 0D m m? ??? ? ?? ? ? ?662 5 1 0 9 0 1 0 . 2 7 ( )2 1 1 0 1 0 mm? ?????? 8 由結(jié)果可知在所假設(shè)的范圍內(nèi)圓整，取為 12mm。故缸筒底部結(jié)構(gòu)形式如下： 缸筒底部為平面，其厚度 ? 可以按照嵌住的圓盤強(qiáng)度公式進(jìn)行近似的計(jì)算： 00 .4 3 3 ( )[]pD m m? ?? 式中： ? 為缸筒底部厚度（ mm） D0為計(jì)算厚度處的直徑（ mm） P為液壓缸的額定壓力（ Mpa） [? ]為缸筒底部材料的許用應(yīng)力 在本設(shè)計(jì)中 ,參照活塞直徑和缸筒內(nèi)徑，取 0D 為 70mm, 已知 [? ]= =110Mpa,代入數(shù)字進(jìn)行計(jì)算 ,可得 6361 6 1 00 . 4 3 3 7 0 1 0 1 1 . 6 ( )1 1 0 1 0 mm? ? ?? ? ? ? ?? 進(jìn)行圓整，取為 12mm. 缸筒和缸底的連接采用焊接形式。 故確定液壓缸的導(dǎo)向長度 H= 640 90 7720 2 mm?? 活塞的寬度 B一般取 B＝（ 0． 6～ 1． 0） D 故確定活塞寬度 B==54mm 缸蓋滑動(dòng)支承面的長度 1l 當(dāng) D＞ 80 mm時(shí)，取 1l ＝（ ～ 1． 0） d。前端蓋將液壓缸的活塞杠（柱塞）腔封閉，并起這位活塞桿導(dǎo)向、防塵和密封的作用。目前，普遍采用的缸筒的材料是熱軋或冷拔無縫鋼管。 缸筒端蓋螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算： 連接形式如右圖： 螺紋處的拉應(yīng)力為： ? ?? ?221kF PadD? ?? ? 剪切應(yīng)力為： ? ? ? ?1 0 14410 .4k kFd d PadD? ? ? 式中 0d 為螺紋外徑，取缸筒外徑的接近值，即 0d =110mm； 1d 為螺紋內(nèi)徑取內(nèi)徑值為 106mm； 1k 為螺紋內(nèi)摩擦系數(shù)，取 ； K 為螺紋預(yù)緊系數(shù)，取 ； F 為液壓缸最大推力，即為 則? ? ? ?26221. 5 25 90 / 4 10 6 90 M P a?? ? ?? ? ? ???? ? ? ? ?2 440. 12 1. 5 90 / 4 11 0 10 6 . 4 10 6 90 M P a?? ? ? ? ? ???? 根據(jù)合成應(yīng)力和強(qiáng)度經(jīng)驗(yàn)公式： 220 =3? ? ?? 則 220s= 2 4 .2 1 3 5 9 .6 3 = 1 0 6 .0 8 M Pa 1 1 0 M P a???? 所以缸筒螺紋連接的強(qiáng)度滿足要求。內(nèi)徑表面粗糙度 Ra=。 活塞設(shè)計(jì) 活塞的材料 由于缸 徑較小，故選用 45 鋼。選用應(yīng)用廣泛的 O 型密封圈，由于工作壓力大于 10MPa，為防止密封圈被擠入間隙而損壞，故選用為副密封件為聚四氟乙烯（ PTFE）的擋圈與主密封件組合在一起使用。而實(shí)心桿加工簡單，采用較多， 故選用實(shí)心桿。 活塞桿材料 因?yàn)闆]有特殊要求，所以選用 45 號鋼作為活塞桿的材料，本次設(shè)計(jì)中活塞桿只承受壓應(yīng)力，所以不用調(diào)制處理，但 進(jìn)行淬火處理是必要的，淬火深度可以在 — 1mm 左右。 活塞桿強(qiáng)度的校核 由設(shè)計(jì)要求有液壓缸最大行程 L=640mm 已設(shè)計(jì)活塞桿直徑為 d=50mm 查手冊有校核公式為 ? ?4Fd??? 則 24 9 0 2 5 / 4 4 2 . 9110 mm??? ? ? ?? 而活塞桿的最小直徑為 45mm 所以活塞桿滿足強(qiáng)度要求 液壓缸穩(wěn)定性校核 ： 假設(shè)液壓缸只承受軸向載荷，則它所承受的力 F 不能超過使它保持穩(wěn)定工作所允許的臨界負(fù)載 kF ,以免發(fā)生縱向彎曲，破壞液壓缸正常工作。本設(shè)計(jì)選擇非金屬導(dǎo)向環(huán)，用高強(qiáng)度塑料制成，這種導(dǎo)向環(huán)的優(yōu)點(diǎn)是摩擦阻力小、耐磨、使用壽命長、裝導(dǎo)向環(huán)的溝槽加工簡單，并且磨損后導(dǎo)向環(huán)易于更換。均取 M16 的排氣閥，具體尺寸見裝配圖。不僅需要具備較為全面的專業(yè)素質(zhì)，還要具備吃苦耐勞，敢于創(chuàng)新等優(yōu)秀品質(zhì)。 在設(shè)計(jì)過程中也反映出很多問題，首先是設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)十分不足，對于實(shí)際液壓零件的要求和性能不甚了解，對于設(shè)計(jì)人員遵循的設(shè)計(jì)流程也不熟悉。相信在本次設(shè)計(jì)中所積累的經(jīng)驗(yàn)和成果會(huì)在以后的工作中派上用場。 本次課程設(shè)計(jì) 為我提供了一次難得的機(jī)會(huì)，是一次對自己本學(xué)期所學(xué)知識的匯總。在設(shè)計(jì)能力上有了很大提高。
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