【正文】 自制。故欲舉升那些前后軸載荷嚴(yán)重分配不均的時(shí)應(yīng)特別注意，能滿足要求的才能裝載使用。 （ 5） 硫化機(jī) 區(qū)域內(nèi)不得有任何障礙物，如油脂、廢物、瓦礫等。只有當(dāng)支撐器與上的承力點(diǎn)接觸嚴(yán)密后才能將 硫化 機(jī) 升起 。要降下 硫化機(jī) 前，還必須松開鎖緊裝置。在民航、交通運(yùn)輸、冶金、制造等行業(yè)逐漸得到廣泛應(yīng)用。圖中的三種結(jié)構(gòu)形式的不同之處在于驅(qū)動(dòng)件液壓缸的安裝位置不同。液壓缸驅(qū)動(dòng)活塞桿控制平臺(tái)鉛直升降。 直立固定 硫 化機(jī) 結(jié)構(gòu)，液壓缸的行程等于平臺(tái)的升降行程，整體結(jié)構(gòu)尺寸龐大，且球鉸鏈加工負(fù)載，在實(shí)際種應(yīng)用較少。 硫化機(jī) 結(jié)構(gòu)避免了上述缺點(diǎn)。 硫化機(jī) 平臺(tái)機(jī)構(gòu)的位置參數(shù)計(jì)算 由圖 22 可知 圖 22位置參數(shù)示意圖 2 1 / 2s in (1 c o s ) ,C L C LH ll????? （ 1） 2 2 2()c o s 。 （ 3） 設(shè) 00/ , / ,C C H H????代入（ 3）式得 2 2 2 1 / 200()[ ( ) 2 ]2H T C lL lC l T C????????。 （ 5） 在（ 5）式中， 1V —— 液壓缸活塞平均相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度； 2V —— 升降平臺(tái)升降速度； ? —— 支撐桿與水平線的夾角。 由于滾動(dòng)輪與導(dǎo)向槽之間為滾動(dòng)摩擦，摩擦系數(shù)很?。?f=） ,為簡(jiǎn)化計(jì)算，或忽略不計(jì)，由（ 6）、（ 7）式簡(jiǎn)化為： cossin( )PLQl ???? ? 。在滿足升降行程及整體結(jié)構(gòu)尺寸的前提下，選取較高的 ? 、 ? 初始值。采用單作用柱塞缸時(shí)考慮到在空載荷時(shí)，上平板的自重應(yīng)能克服液壓缸活塞與缸體間的密封阻力。升降太機(jī)構(gòu)尺寸：升降臺(tái)面最低高度 0H =281mm。水平固定 硫化機(jī) 結(jié)構(gòu)公式如無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 11 下： 2 2 1 / 2[ ( ) ] 。 由于采用了 硫化機(jī) 結(jié)構(gòu)液壓升降平臺(tái)，在設(shè)備安裝時(shí)避免了挖地坑，不僅節(jié)省了費(fèi)用，還給以后了設(shè)備維護(hù)和檢修帶來方便。因此， 我們針對(duì)實(shí)際升降臺(tái)剪叉機(jī)構(gòu)中液壓缸常用的布置方式存在的問題，提出了另一種相對(duì)布置方式，將液壓缸布置在與之相對(duì)稱的左側(cè)，即與剪叉機(jī)構(gòu)的固定支點(diǎn)在同一側(cè)，來進(jìn)一步分析討論。根據(jù)文獻(xiàn) [4]的有關(guān)液壓缸驅(qū)動(dòng)剪叉機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)分析一章，得知在這種布置方式的情況下，如圖 27： 圖 27 液壓缸布置在左側(cè) 液壓缸活塞運(yùn)動(dòng)速度與臺(tái)面升降速度的關(guān)系式為 22 2 c o s 2 s in ( )2 c o s ya l a lvvl ? ? ? ??? ? ? ?? （ 1） 活塞推力與臺(tái)面荷重的關(guān)系式為 2 c o ss in ( ) s in ( )lPWal ?? ? ? ?? ? ? ? （ 2） 式中， 1 1 1s in , ta n [ ta n ] , s in ( s in 2 )2h l a al l a d? ? ? ? ?? ? ??? ? ?? 。在液壓缸最高工作壓力限定的情況下，這將使得所用的液壓缸的直徑增大，以致在折合后的剪叉機(jī)構(gòu)中難以布置；或采用兩個(gè)直 徑較小的液壓缸取代一個(gè)大直徑的液壓缸，不過這將增加一對(duì)液壓缸的支座，同時(shí)帶來機(jī)械加工、液壓缸安裝以及液壓系統(tǒng)的復(fù)雜性，加大了整個(gè)裝置的成本?？梢?，活塞推力 的減小是以活塞速度的提高為代價(jià)換來的。當(dāng)起始角為最小值 0? 、 0? 時(shí)，活塞推力為最大值 0P 。綜合以上考慮，可以初步設(shè)想采用液壓缸布置在左側(cè)的方案。 圖 211 參數(shù)轉(zhuǎn)化過程 無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 18 那么首先我們就要計(jì)算一下這樣的設(shè)計(jì)方案所采用的液壓缸的各項(xiàng)參數(shù)，然后再根據(jù)已求得的各項(xiàng)參數(shù)來具體確 定一下此方案是否合理。為了工作安全起見，要求 硫化機(jī) 在各高度上工作時(shí)都應(yīng)自鎖，完工后可原速或緩速下降，在空載時(shí)也可實(shí)現(xiàn)快速下降，這在下面的液壓系統(tǒng)回路分析中會(huì)探討到。由于這樣平均每個(gè)液壓缸承受的臺(tái)面載荷僅為 9800N，所以采用左側(cè)布置液壓缸是完全可以的。前者實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)，后者完成回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，二者的特點(diǎn)及適用場(chǎng)合見下表 31: 對(duì)于本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)單純并且簡(jiǎn)單直線及回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，可以采用齒輪式液壓泵及雙活塞桿液壓缸，這樣不僅簡(jiǎn)化液壓系統(tǒng)降低設(shè)備成本，而且能改善運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的性能和液壓執(zhí)行元件的載荷狀況。 確定液壓缸的類型 工程液壓缸主要用于工程機(jī)械、重型機(jī)械、起重運(yùn)輸機(jī)械及礦山機(jī)械的液壓系統(tǒng)。 確定液壓缸的安裝方式 工程液壓缸均為雙作用單活塞式液壓缸，安裝方式多采用耳環(huán)型。型號(hào)說明： P37180 擬訂液壓執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)控制回路 液壓執(zhí)行元件確定之后，其運(yùn)動(dòng)方向和運(yùn)動(dòng)速度的控制是擬訂液壓回路的核心問題。本設(shè)計(jì) 硫化機(jī) 液壓升降臺(tái)其特點(diǎn)：起 升壓力大，運(yùn)行緩慢、平穩(wěn)，能人工控制起升至某一固定高度時(shí)并保持該高度自鎖。 為節(jié)省能源并提高效率，液壓泵的供油量要盡量于系統(tǒng)所需流量相匹配。一般泵的入口要裝有粗濾油器，進(jìn)入系統(tǒng)的油液根據(jù)被保護(hù)元件的要求，通過相應(yīng)的精濾油器再次過濾。壓力決定于外載荷。當(dāng)液壓缸下降至最低高度時(shí)（設(shè)此時(shí)支撐桿與地面夾角 a = 0a ） 0a =5 ，根據(jù)上述公式 1ta n [ ta n ]lala??? ?? ? 得 0? = 。通過二者比較， /3al? 時(shí)，活塞的最大推力 P 要小于 /4al? 時(shí)。這時(shí)將 /3al? 代入公式得 6 c o ss in ( ) 3 s in ( )PW?? ? ? ?? ? ? ? ，tan 2 tan??? 當(dāng)平臺(tái)處于最低位置 0 5?? 時(shí)，液壓缸荷重 P 最大， P==? 9800=113680N。作用在活塞桿是的外部載荷包括工作載荷gF ，導(dǎo)軌的摩擦力fF和由于速度變化而產(chǎn)生的慣性力 aF 。 （ 2）導(dǎo)軌摩擦載荷 fF 對(duì)于直動(dòng)型安裝的液壓缸一般都附有活塞導(dǎo)軌以固定其運(yùn)動(dòng)方向，導(dǎo)軌摩擦相對(duì)于總載荷可以忽略不計(jì)，因此 fF =0。行走機(jī)械一般取 =~ a —— 加速度 2/ms 初步選定速度變化量 v? =， t? =，則 va t??? = = 2/ms，2 / 2 0 .2 7 2 7 0aF m a t N? ? ? ? 以上三種載荷之和稱為液壓缸的外載荷 wF ， 11 36 80 0 27 0 11 39 50w g f aF F F F N? ? ? ? ? ? ?。 除了外載荷 wF 外，作用于活塞上的載荷 F 還包括液壓缸密封處的摩擦阻力 mF ，由于各種液壓缸的密封材質(zhì)和密封形式不同，密封阻力難以精確計(jì)算，一般估算為 (1 )mmFP??? 式中 m? —— 液壓缸的機(jī)械效率，一般取 ~，這里取 ， 113590 1195680 .9 5wmFFN?? ? ? 無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 25 初選系統(tǒng)壓力 液壓缸的選擇要遵循系統(tǒng)壓力的大小，要根據(jù)載荷的大小和設(shè)備類型而定。按下表 32 初步選取 15Mpa。 按工作壓力選取 d/D 工作壓力 MPa ? ~ ? d/D ~ ~ 無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 27 按速度比要求確定 d/D ? （ 21/vv） 2 d/D 注：速度比 ? ，為活塞兩側(cè)有效面積 1A 與 2A 之比。按照機(jī)械手冊(cè)中工程液壓缸的技術(shù)規(guī)格表 3777 可以選擇圓整后的參數(shù)：缸徑 100mm，活塞桿 70mm,速度比 ? =2，工作壓力 16Mpa，推力 。此時(shí)活塞桿伸長至 22 2 c o s 2 1 7 6 0md a l a l m m?? ? ? ?。 確定液壓泵的參數(shù) ⑴確定液壓泵的最大工作壓力 1Pp p p? ? ?? Pa， 式中 1p —— 液壓缸最大工作壓力，根據(jù)1 1 2 2wmFF p A p A?? ? ?可以求出無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 28 2110 .2 1 5 .3FAp M P aA??? p?? —— 從液壓泵出口到液壓缸入口之間的總的管路損失。為使液壓泵油一定的壓力儲(chǔ)備，所選泵的額定壓力一般要比最大工作壓力大 25~60%。故此尺寸為 ? 。 （ 3）小頭孔的確定 考慮到配合間隙對(duì)加工要求中心距 190? 影響很大，應(yīng)選較緊的配合。 ② 連桿上蓋剖分面的尺寸要求，螺母座面（工藝基準(zhǔn)）為加工面的工序基準(zhǔn)，同時(shí)亦為第一定位基準(zhǔn)，對(duì)加工剖分面來說，它與工序基準(zhǔn)的距離 0 ? 及相應(yīng)的平行度誤差只 取決于基準(zhǔn)在夾具中位置。即當(dāng)基準(zhǔn)重合時(shí)，造成加工表面定位誤差的原因是定位基準(zhǔn)的基準(zhǔn)位置誤差。 夾具的注意問題 本夾具主要用來擴(kuò)Φ 的大頭孔，大頭孔的軸心線相對(duì)于小頭孔軸心線有一定的尺寸精度要求。由于生產(chǎn)批量大，為了提高加工效率，縮短輔助時(shí)間，準(zhǔn)備采用手動(dòng)式滑柱鉆模，采用了常用的圓錐自鎖裝置，裝卸工件方便 、迅速。 滑柱式是一種帶有升降鉆模板的通用可調(diào)夾具，它由鉆模板、三根滑柱、夾具體和傳動(dòng)、鎖緊機(jī)構(gòu)所組成。 3) 夾具體設(shè)計(jì) 夾具體的作用是將定位、夾具裝置連接成一體，并能正確安裝在機(jī)床上，加工時(shí)，能承受一部分切削力。 安全系數(shù) 4321 KKKKK ? 式中： 1K — 基本安全系數(shù)；取 2K — 加工性質(zhì)系數(shù)；取 無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 32 3K — 刀具鈍化系數(shù)；取 4K — 斷續(xù)切削系數(shù)；取 則 KFF ?39。這里我們采用鋼管連接。對(duì)應(yīng)管子壁厚 16. mm?? 。 、材料及技術(shù)要求 缸體 1. 缸體端部聯(lián)接模式 采用簡(jiǎn)單的焊接形式，其特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸小，重量輕，使用廣泛。 2. 缸體的材料（ 45 號(hào)鋼） 液壓缸缸體的常用材料為 3 45 號(hào)無縫鋼管。 缸體毛坯可采用鍛剛，鑄鐵或鑄鐵件。表面粗糙度：當(dāng)活塞采用橡膠密封圈時(shí)， Ra 為 ~ m? ，當(dāng)活塞用活塞環(huán)密封時(shí)， Ra 為 ~ m? 。 ⑷當(dāng)缸體與缸頭采用螺紋聯(lián)接時(shí)， 螺紋應(yīng)取為 6 級(jí)精度的公制螺紋。 2. 活塞與缸體的密封結(jié)構(gòu)，隨工作壓力、環(huán)境溫度、介質(zhì)等條件的不同而不同。 ⑵端面 T 對(duì)內(nèi)孔 1D 軸線的垂直度公差值，應(yīng)按 7 級(jí)精度選取。 2. 端部尺寸 如圖，為內(nèi)螺紋聯(lián)接簡(jiǎn)圖。本設(shè)計(jì)采用實(shí)心活塞桿，選用 45 號(hào)鋼。這里取 10 級(jí)精度。 ⑹活塞桿上的螺紋，一般應(yīng)按 6 級(jí)精度加工（如載荷較小，機(jī)械振動(dòng)也較小時(shí)，允許按7 級(jí)或 8 級(jí)精度制造）。為了減少零件數(shù)量，降低成本可以采用缸蓋導(dǎo)向的導(dǎo)向方式。 2. 活塞桿的密封與防塵 這里仍采用 O 型密封圈，材料選擇薄鋼片組合防塵圈，防塵圈與活塞桿的配合可按 H9/f9選取。 單耳環(huán)不帶襯套式 無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 37 3. 柱塞式液壓缸端部型式及尺寸 根據(jù)所選擇的液壓缸的缸徑，按照表 37759 確定液壓缸缸蓋端部的尺寸（均為對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)尺寸）。 繪制液壓系統(tǒng)原理圖 整機(jī)的液壓系統(tǒng)圖油各自擬訂好的控制回路及液壓源組合而成。 為了便于液壓系統(tǒng)的維護(hù)和監(jiān)測(cè)，在系統(tǒng)中的主要路段要裝設(shè)有必要的監(jiān)測(cè)元件，如壓力表，溫度計(jì)等。 2) 夾緊方案 由于零件小，所以采用開口墊圈的螺旋夾緊機(jī)構(gòu)，裝卸工件方便、迅速。 定位誤差的計(jì)算 : 由加工工序知，加工面為連桿的剖分面。故此尺寸為 ? 。 （ 3）小頭孔的確定 考慮到配合間隙對(duì)加工要求中心距 190? 影響很大，應(yīng)選較緊的配合。該定位銷的基本尺寸取工件孔下限尺寸Φ 。所以本工序的工序基準(zhǔn) ：連桿上蓋為螺母座面，連桿體為小頭孔中心線，其設(shè)計(jì)計(jì)算如下： （ 1）確定定位銷中心與大頭孔中心的距離及其公差。夾具體圖如 圖 ： 夾具體為鑄造件，安裝穩(wěn)定，剛度好，但制造周期較長。為了使定位誤差為零，按基準(zhǔn)重合原則選Φ 小頭孔與連桿的端面為基準(zhǔn)。注意各元件間的聯(lián)鎖關(guān)系，避免誤動(dòng)作發(fā)生。在這里選擇 ZG45 鑄鋼。通常將排氣閥安裝在液壓缸的端部，雙作用液壓缸應(yīng)安裝兩個(gè)排氣閥。由于選用的是和缸蓋一體的導(dǎo)向套，所以材料和缸蓋也是相同的，都選用耐磨鑄鐵。 活塞桿的導(dǎo)向、密封和防塵 1. 導(dǎo)向套 ⑴導(dǎo)向套的導(dǎo)向方式、結(jié)構(gòu)見下表 310： 表 310 導(dǎo)向套的導(dǎo)向方式 導(dǎo)向方式 備注說明 缸蓋導(dǎo)向 減少零件數(shù)量，裝配簡(jiǎn)單，磨損相對(duì)較快 導(dǎo)向管通導(dǎo)套 可利用壓力油潤滑導(dǎo)向套，并使其處于密封狀態(tài) 無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 36 套導(dǎo)向 可拆導(dǎo)向套 容易拆卸，便于維修。 ⑷活塞桿的徑向跳動(dòng)公差值，應(yīng)為 。在這里只需 調(diào)質(zhì)到 230HB 即可。 3. 活塞桿結(jié)構(gòu) 活塞桿有實(shí)心和空心兩種，如下圖。畫圖 活塞桿 1. 端部結(jié)構(gòu) 活塞桿的端部結(jié)構(gòu)分為外螺紋、內(nèi)螺紋、單耳環(huán)、雙耳環(huán)、球頭、柱銷等多種形式。 3. 活塞的材料 液壓缸常用的活塞材料為耐磨鑄 鐵、灰鑄鐵（ HT300、 HT350）、鋼及鋁合金等，這里采用 45 號(hào)鋼。 ⑹為了防止腐蝕和提高壽命，缸體內(nèi)表面應(yīng)鍍以厚度為 30~40 m? 的鉻層，鍍后進(jìn)行衍磨或拋光。 ⑵缸