液壓缸的設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)-全文預(yù)覽
【正文】 12月6日。畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)完成，但我的課題研究仍沒結(jié)束，希望在將來的學(xué)習(xí)與研究中為我國工業(yè)設(shè)計(jì)的理學(xué)與美學(xué)的融合做出自己的貢獻(xiàn)。從中，學(xué)到不少有關(guān)機(jī)械方面的知識，同時對機(jī)械設(shè)計(jì)和液壓傳動得到更進(jìn)一步的了解，這是第一次如此重視的液壓缸設(shè)計(jì)，在這次設(shè)計(jì)即將結(jié)束時自己才發(fā)現(xiàn)所有的有價(jià)值的資料都來源于圖書館和累積下來的手稿。對于要求不高的液壓缸往往不設(shè)專門的排氣裝置，而是將油口布置圖25 液壓缸的緩沖裝置1—節(jié)流閥在缸茼兩端的最高處，這樣也能使空氣隨油液排往油箱，在從油面逸出；對于速度穩(wěn)定性要求較高的液壓缸。由于節(jié)流閥1是可調(diào)的，因此緩沖作用也可調(diào)節(jié)，但仍不能解決速度減低后緩沖作用減弱的缺點(diǎn)。緩沖裝置的工作原理是利用活塞或缸筒在其走向行程終端時封住活塞和缸蓋之間的部分油液，強(qiáng)迫它從小孔或細(xì)縫中擠出，以產(chǎn)生很大的阻力，使工作部件受到制動，逐漸減慢運(yùn)動速度，達(dá)到避免活塞和缸蓋相互撞擊的目的。運(yùn)動部件慣性力較大，活塞運(yùn)動到終端會與缸蓋發(fā)生機(jī)械碰撞，產(chǎn)生沖擊、噪聲，嚴(yán)重時影響加工精度，甚至引起破壞性事故。圖24 (c)、圖24 (d)所示為密封圈(O形圈、V形圈等)密封，它利用橡膠或塑料的彈性使各種截面的環(huán)形圈貼緊在靜、動配合面之間來防止泄漏。為了提高這種裝置的密封能力，常在活塞的表面上制出幾條細(xì)小的環(huán)形槽，以增大油液通過間隙時的阻力。通常液壓缸的密封有間隙密封、活塞環(huán)密封、Ｏ型密封圈、Y型密封圈、V型密封圈等密封方式來防止漏油。密封裝置主要用來防止液壓油的泄漏。即：厚度為7mm。㈢、流量的計(jì)算液壓缸流量根據(jù)下式計(jì)算：設(shè)計(jì)要求中給定了活塞的平均速度：=6m/min=而活塞的面積：== 容積效率=1—25得到活塞桿外推時的流量：=因?yàn)橹皇褂猛馔品较?，所以回程方向的流量略。①、缸筒結(jié)構(gòu)的選擇連接方式如下圖：選取螺紋式連接， 其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，易選取、易裝卸。Б2=18mm 缸筒的設(shè)計(jì)（1）缸筒材料的選擇根據(jù)其液壓缸的工作環(huán)境初步確定其最大推力和拉力為30MPa，即：工作壓力P20MPa；因此其材料必須要有一定的強(qiáng)度和硬度，所以缸筒材料可選用球墨鑄鐵；在選購缸筒原材料時,一般都是直接從鋼材廠訂購經(jīng)過冷拔后的球墨鑄鐵的缸筒毛坯件。值得注意的是缸蓋與缸筒的連接很少采用焊接結(jié)構(gòu)。要根據(jù)具體設(shè)計(jì)要求靈活選擇。1）缸底缸底的材料常用35號或45號鋼。這種組合的特別之處就是允許活塞外園和缸筒內(nèi)壁有較大間隙，因?yàn)榻M合式密封的密封圈能防止擠入間隙內(nèi)，降低了活塞與缸筒的加工要求，密封方式圖如下：③、活塞的材料選用高強(qiáng)度球墨鑄鐵QT6003④、活塞的尺寸及加工公差選擇活塞厚度為和缸筒內(nèi)徑形成間隙配合，因?yàn)楦左w內(nèi)徑是80mm（這個在前面的活塞桿設(shè)計(jì)中已經(jīng)給出解釋），所以活塞的厚度為80mm。當(dāng)缸徑大于80mm時取導(dǎo)向套導(dǎo)向長度（導(dǎo)向套滑動面長度）A=(~)d。所以要看活塞桿的動作速度，工作壓力和徑向力。其工序表如表33所示直徑ds 的設(shè)計(jì) 34 式中，F(xiàn)—活塞桿上的作用力；k—螺紋擰緊系數(shù)，k=~；z—固定螺栓個數(shù)； [σ]—螺栓材料的許用應(yīng)力，[σ]= σs/（~），σs為材料的屈服點(diǎn)。端部連接如下圖（4）活塞桿的密封與防塵參考正規(guī)液壓缸生產(chǎn)廠家以及此液壓缸功用，次活塞桿與活塞連接選用兩個Yx軸用密封圈，兩個O型密封圈?；钊麠U根據(jù)液壓缸的工作環(huán)境及其使用性能，應(yīng)選用45鋼，F(xiàn)=120KN, [σ]=475MPa，數(shù)據(jù)代入d=，圓整后d=80mm（2）活塞桿長度L根據(jù)液壓缸行程，以及液壓缸結(jié)構(gòu)可知，活塞桿的長多為1950mm。當(dāng)D/δ10時為薄壁，δ按下式校核:δ 31式中，D缸筒內(nèi)徑；[σ]—缸筒材料的許用應(yīng)力，[σ]=σb/n，σb是材料的抗拉強(qiáng)度，一般取安全系數(shù)n=5；py—試驗(yàn)壓力，當(dāng)缸的額定壓力pn≤16Mpa時，py=；pn16Mpa時，py=。表31通常情況L≤(20~30)d。液壓缸的主要尺寸包括缸筒內(nèi)徑D、活塞桿直徑d和缸筒長度L。(一)主要尺寸的計(jì)算主要用于工程機(jī)械、運(yùn)輸機(jī)械、礦山機(jī)械及車輛等的液壓傳動。圖23 (d)所示是一種徑向銷式連接結(jié)構(gòu)，用錐銷1把活塞2固連在活塞桿3上。螺紋連接雖然結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便可靠，但在活塞桿上車螺紋將削弱其強(qiáng)度。由于活塞在缸筒內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動，必須選用優(yōu)質(zhì)材料。為了能夠最大限度的滿足用戶對產(chǎn)品性能的需求和產(chǎn)品設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)合理以及保證工人人身和設(shè)備安全，改善操作者工作環(huán)境，洛陽強(qiáng)力液壓股份有限公司所生產(chǎn)的液壓缸缸筒毛坯件選擇由專業(yè)廠方提供內(nèi)圓已經(jīng)過衍磨和外圓已加工的高精度冷拔無縫鋼管，能滿足以下要求：a、缸筒內(nèi)徑的圓度和圓柱度可選取8級。圖22(c)所示為螺紋連接式，它的缸筒端部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，外徑加工時要求保證內(nèi)外徑同心，裝拆要使用專用工具，它的外形尺寸和重量都較小，常用于無縫鋼管或鑄鋼制的缸筒上。缸筒和缸蓋的連接形式與其工作壓力有關(guān)。定子塊固定在缸體上，而葉片和轉(zhuǎn)子連接在一起。此種液壓缸常用于工程機(jī)械和農(nóng)業(yè)機(jī)械上?！ 』钊麅H能單向運(yùn)動，其反方向運(yùn)動需由外力來完成。 柱塞式 (1)柱塞式液壓缸是一種單作用式液壓缸，靠液壓力只能實(shí)現(xiàn)一個方向的運(yùn)動，柱 塞回程要靠其它外力或柱塞的自重。在液壓傳動中，液壓油缸就是一個最簡單而又比較完整的液壓傳動系統(tǒng)，分析它的工作過程，可以清楚的了解液壓傳動的基本原理。液壓傳動是研究以有壓流體（液體）為傳動介質(zhì)來實(shí)現(xiàn)各種機(jī)械的傳動控制的學(xué)科。例如地下水下、防爆等。飛機(jī)和導(dǎo)彈的姿態(tài)控制等裝置。如起重機(jī)、起錨機(jī)等。關(guān)鍵字：液壓缸、機(jī)械能、轉(zhuǎn)矩、執(zhí)行元件AbstractHydraulic cylinder will be able to provide the hydraulicmechanical energy conversion device called actuators. Work is a direct implementation of ponents, from the point of view of energy conversion。根據(jù)能量轉(zhuǎn)換的形式，執(zhí)行元件可分為兩類三種：液壓馬達(dá)、液壓缸、和擺動液壓馬達(dá)，后者也可稱擺動液壓缸。執(zhí)行元件是直接做功者，從能量轉(zhuǎn)換的觀點(diǎn)看，它與液壓泵的作用是相反的。再根據(jù)液壓缸的零部件的工作要求確定零件的工藝，根據(jù)零件的精度要求
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