【正文】 快下 由表 94 可繪制出液壓缸的工況圖，如圖 95 所示 無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)論文 第 11 頁 共 41 頁 液壓系統(tǒng)圖的擬定 液壓系統(tǒng)圖的擬定，主要是考慮以下幾個方面的問題： (1) 供油方式 從工況圖分析可知，該系統(tǒng)在快上和快下時所需的流量較小，因此從提高系統(tǒng)的效率，節(jié)省能源的角度考慮，采用單個定量泵的供油方式顯然是不適合的，宜選用雙聯(lián)式定量葉片泵作為油源。 F/N 0 350 450s/mm 45 8 0 350 450 s/mm 55 無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)論文 第 9 頁 共 41 頁 圖 9— 4 液壓缸的負(fù)載圖及速度圖 * 液壓缸主要參數(shù)的確定 1 初選液壓缸的工作壓力 根據(jù)分析此設(shè)備的負(fù)載不大，按類型屬機(jī)床類，所以初選液壓缸的工作壓力為。要求驅(qū)動它的液壓傳動系統(tǒng)完成快速上升—— 慢速上升 —— 停留 —— 快速下降的工作循環(huán)。水分和空氣的混入使工作介質(zhì)的潤滑性能降低，并使它加速氧化變質(zhì)，產(chǎn)生氣蝕，使液壓元件加速腐蝕，液壓系統(tǒng)出現(xiàn)振動和爬行等現(xiàn)象。細(xì)小顆粒淤積也能引起突法失效。從元件表面犁削和切削出碎片，加速元件磨損，使內(nèi)泄漏增加，降低泵，閥等元件的效率和精度，這些變化一開始很難察覺，尤其對泵來說，最終會引起失效。這一類污染物最具有危險性。 c)侵入污染 — 液壓系統(tǒng)運(yùn)行過程中，由于油管密封不完善以及元件密封裝置損壞由系統(tǒng)外部侵入的污染物。其污染物為灰塵，沙土，銹垢，水分和其它液體等。它嚴(yán)重影響液壓系統(tǒng)的可靠性及液壓元件的壽命，因此工作介質(zhì)的正確使用，管理以及污 染控制是提高液壓系統(tǒng)的可靠性及延長液壓元件使用壽命的重要手段。本世紀(jì) 60 年代以來，隨著原子能，空間技術(shù)，計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，液壓技術(shù)得到了很大的發(fā)展，并滲透到各個工業(yè)領(lǐng)域中去。 無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)論文 第 5 頁 共 41 頁 四、壓傳動的應(yīng)用及發(fā)展 在工業(yè)生產(chǎn)的各個部門應(yīng)用液壓傳動技術(shù)的出發(fā)點(diǎn)是不盡相同的。 控制方式性能 液壓傳動在組成控制系統(tǒng)時，與機(jī)械裝置相比，其主要優(yōu)點(diǎn)是操作方便，省力，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)空間的自由度大，易于實(shí)現(xiàn)自動化，且能 在很大的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速，傳動比可達(dá) 100： 1 至 2021： 1。 三、液壓傳動的優(yōu)缺點(diǎn) 拖 動能力 從所能達(dá)到的最大功率看，液壓系統(tǒng)遠(yuǎn)不如電力拖動系統(tǒng)，但液壓傳動最突出的優(yōu)點(diǎn)是出力大，重量輕，慣性小以及輸出剛度大，可用以下的指示來表示： a)功率 — 質(zhì)量比大 這意味著同樣功率的控制系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)體積小，重量輕，這是因?yàn)殡姍C(jī)元件，例如電動機(jī)由于受到磁性材料飽和作用的限制，單位質(zhì)量的設(shè)備所能輸出功率比較小，液壓系統(tǒng)可以通過提高系統(tǒng)的壓力提高輸出功率，這時僅受到機(jī)械強(qiáng)度和密封技術(shù)的限制。這些元件的不同組合組成了能完無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)論文 第 4 頁 共 41 頁 成不同功能的液壓系統(tǒng)。 二、液壓系統(tǒng)的組成 1)能源裝置 — 把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成流體的壓力能的裝置，一般最常見的是液壓泵。同時，新型液壓元件和液壓系統(tǒng)的計算機(jī)輔助設(shè)計（ CAD）、計算機(jī)輔助測試（ CAT）、計算機(jī)直接控制（ CDC）、計算機(jī)實(shí)時控制技術(shù)、機(jī)電一體化技術(shù)、計算機(jī)仿真和優(yōu)化設(shè)計技術(shù)、可靠性技術(shù)，以及污染 控制技術(shù)等方面也是當(dāng)前液壓傳動及控制技術(shù)發(fā)展和研究的方向。 關(guān)鍵詞 ： 液壓原理 ， 液壓缸，工作壓力無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)論文 第 II 頁 共 41 頁 目錄 第一章 緒論 —————————————————————————— 1 畢業(yè)論文背景 ——————————————————————— 3 傳動介紹 ————————————————————————— 5 論文研究內(nèi)容 ——————————————————————— 6 第二章 上料機(jī)的液壓傳動系統(tǒng)原理設(shè)計 負(fù)載分析 ————————————————————————— 7 負(fù)載圖與速度圖 —————————————————————— 8 液壓缸的主要參數(shù)確定 ——————————————————— 9 液壓系統(tǒng)圖擬定 —————————————————————— 11 液壓元件的選用 —————————————————————— 12 液壓系統(tǒng)的性能驗(yàn)算 ———————————————————— 16 第三章 液壓缸的設(shè)計 液壓缸的介紹 ——————————————————————— 18 液壓缸設(shè)計的細(xì)節(jié) ————————————————————— 20 液壓缸零件的技術(shù)要求 ——————————————————— 21 第四章 總結(jié)和致謝 參考文獻(xiàn) ———————————————————— 23 無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)論文 第 3 頁 共 41 頁 第一章 緒 論 論文的背景 液壓與氣壓傳動是研究以有壓流體（壓力油或壓縮空氣）為能源介質(zhì)，來實(shí)現(xiàn)各種機(jī)械的傳動和自動控制的學(xué)科。在設(shè)計過程中，主要完成上料機(jī)的液壓系統(tǒng)原理設(shè)計以及完成液壓缸的裝配圖和零件圖。當(dāng)前液壓技術(shù)正向高壓、高速、大功率、高效、低噪聲、經(jīng)久耐用、高度集成化的方向發(fā)展。因此，要研究液壓傳動及其控制技術(shù)，就首先要了解組成系統(tǒng)的各類元件的結(jié)構(gòu)，工作原理，工作性能以及由這些元件所組成的各種控制回路的性能和特點(diǎn)，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行液壓傳動控制系統(tǒng)的設(shè)計。例如溢流閥，節(jié)流閥，換向閥等。 5） 動介質(zhì) — 傳遞能量的流體，即液壓油。 b)力 — 質(zhì)量比 液壓缸的力 — 質(zhì)量比一般為 13000N/KG，而直流直線式電1020 倍，這意味著液壓系統(tǒng)能夠產(chǎn)生大的加速度，也就是說時間常數(shù)小，響應(yīng)速度快，具有優(yōu)良的動態(tài)品質(zhì)。 當(dāng)然液壓傳動也有一定的缺點(diǎn)，例如傳動介質(zhì)易泄漏和可壓縮性會使傳動比不能嚴(yán)格保證；由于能量傳遞過程中壓力損失和泄漏的存在使傳動效率低；流體裝置不能在高溫下工作；流體控制元件制造精度高以及系統(tǒng)工作過程中 發(fā)生故障不易診斷等。 液壓技術(shù)自 18 世紀(jì)末英國制成世界上第一臺水壓機(jī)計算起，已有 300 年的歷史了，但是真正的發(fā)展只是在第二次世界大戰(zhàn)后 50 余年的時間內(nèi)，戰(zhàn)后液壓技術(shù)迅速轉(zhuǎn)向民用工業(yè)，在機(jī)床，工程機(jī)械，農(nóng)業(yè)機(jī)械，汽車等行業(yè)中逐步推廣。 五、 系統(tǒng)的污染控制 工作介質(zhì)的污染是液壓系統(tǒng)發(fā)生故障的主要原因。 a) 已被污染的新油 — 雖然液壓油和潤滑油是在比較清潔的條件下精煉和調(diào)和的，但油液在運(yùn)輸和儲存過程中受到管道，油桶和儲油罐的污染。焊星和棉紗纖維等。其中既有元件磨損剝離，被沖刷和腐蝕的金屬顆?；蛳鹉z末，又有油液老化產(chǎn)生的污染物等。它們與元件表面相互作 用時，產(chǎn)生磨粒磨損和表面疲勞。當(dāng)一個大顆粒進(jìn)入泵或閥時，可能使泵或閥卡死，或者堵塞閥的控制節(jié)流孔，引起突發(fā)失效。 顆粒污染 物和油液氧化變質(zhì)生成的粘性膠質(zhì)堵塞過濾器，使液壓泵運(yùn)轉(zhuǎn)困難，產(chǎn)生噪聲。 本文研究內(nèi)容 如下：無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)論文 第 7 頁 共 41 頁 第二章 一上料機(jī)的液壓傳統(tǒng)系統(tǒng)的設(shè)計。則液壓缸各階段中的負(fù)載如表 93 所示（效率 ） 表 9— 3 液壓缸各階段中的負(fù)載 工況 計算公式 總負(fù)載 缸推力 啟動 F=Ffs+FL 加速 F=FL+Ffd+Fa1 快上 F=Ffd+FL 減速 F=Ffd+FLFa2 慢上 F=FL+Ffd 制動 F=Ffd+FLfa3 反向加速 F=Ffd+Fa4 快上 F=Ffd 制動 F=FfdFa5 負(fù)載圖和速度圖的繪制 按照前面的負(fù)載分析結(jié)果及已知的速度要求 行程限制等，繪制出負(fù)載圖及速度圖如圖 94 所示。 4. 求液壓缸的最大流量 m i 363341 Lsmsmvq ???????? ???快上快上 m i 363341 Lsmsmvq ???????? ???慢上慢上 m i 363342 Lsmsmvq ???????? ???快下快下 5. 繪制工況圖 工作循環(huán)中各個工作階段的液壓缸壓力 流量和功率如表 94 所示。 (4) 平衡及鎖緊 為防止在上端停留時重物下落和在停留期間內(nèi)保持重物的位置，特在液壓缸的下腔 (無桿腔 )進(jìn)油路上設(shè)置了液控單向閥；另一方面，為了克服滑臺自重在快下過程中的影響，設(shè)置了一單向背壓閥。 2. 選擇閥類元件及輔助元件 根據(jù)系統(tǒng)的工作壓力和通過各個閥類元件和輔助元件的流量，可選出這些元件的型號及規(guī)格如 95 序號 名稱 通過流量 型號及規(guī)格 1 濾油器 WU16X*J 2 雙聯(lián)葉片泵 YB1 3 單向閥 AF3Ea10B 4 溢流閥 YF310B 5 三位四通電磁換向閥 34EF3YE10B 6 單向順序閥 AXF3— 10B 無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)論文 第 13 頁 共 41 頁 7 液控單向閥 YAF3— Ea10B 8 二位二通電磁換向閥 22EF3— E10B 9 單向調(diào)速閥 AQF3— E10B 10 壓力表 Y— 100T 11 壓力表開關(guān) 12 電動機(jī) Y90S6 ⑴ 1. 濾油器 WU16X*J 過濾器的功用是清除油液中的各種雜質(zhì)，以免其劃傷，磨損，甚至卡死有相對運(yùn)動的零件，或堵塞零件上的小孔及縫隙，影 響系統(tǒng)的正常工作，降低液壓元件的壽命，甚至造成液壓系統(tǒng)的故障。 ② 過濾器應(yīng)具有足夠大的通油能力，并且壓力損失要小。 ⑥ 濾芯的更換及清洗應(yīng)方便?！兑簤合到y(tǒng)設(shè)計元器件選型手冊》周思濤 主編 P754. YB1 上海液壓件廠，阜新液壓件廠，武漢液壓件廠。 同理，快上時回油路上的流量 ? ? 1212 LAAqq ???? ，則回油路油管中的流速smsmv 63 ?????? ?? ?。 根 據(jù) 以 上 的 計 算 可 知 ， 在 快 上 時 電 動 機(jī) 的 輸 入 功 率 為WWqpP ppP 36 ???????? ?； 慢上時的電動機(jī)輸入功率為 WWqpP ppP 36111 ???????? ?；而快上時其有用功率為 WWP 361 ????? ?；滿上時的有用功率為；所以慢上時的功率損失為 略大于快上時的功率損失 ，現(xiàn)以較大的值來校核其熱平衡，求出發(fā)熱溫升。液壓缸的輸入量是液體的流量和壓力，輸出量是直線速度和力。因此缸體組件要有足夠的強(qiáng)度，較高的表面精度和可靠的密封性。采用半環(huán)連接，工藝好 、連接可靠、 結(jié)構(gòu)緊湊，但削弱了缸筒強(qiáng)度。焊接式連接強(qiáng)度高 制造簡單 但焊接式易引起缸筒變形，無法拆卸?；钊话阌媚湍ヨT鐵制造，活塞桿無論空心的還是實(shí)心的，大多采用鋼料制造。螺紋連接結(jié)構(gòu)簡單 裝拆方便，但需備用螺母防松裝置。其中起密封作用的原件稱密封件?；覊m和異物即會堵塞小孔和縫隙 ，又會增加液壓缸中相互運(yùn)動件之間的摩擦磨損，降低使用壽命，并且加速了內(nèi)外泄漏。 間隙密封，這是依靠兩運(yùn)動件配合面之間保持一很小的間隙，使用其產(chǎn)生液體摩擦阻力來防止泄漏的一種方法。均壓槽寬度為 到 ，深 到 1mm，其間隙值可取 。當(dāng)壓環(huán)壓緊密封環(huán)是支 撐環(huán)是密封環(huán)產(chǎn)生變形而起密封作用。當(dāng)液壓力升高時，唇邊與偶合面貼的更緊，接觸壓力更高，密封性更好。 參見《液壓系統(tǒng)設(shè)計元器件選型手冊》 P276, 《液壓傳動與控制手冊》 P244 內(nèi)徑 D=63mm d=25mm 符合液壓缸直徑 和活塞桿直徑 。參見《新編實(shí)用液壓技術(shù)手冊》張崗主編 P240。對液壓缸往復(fù)速度要求較嚴(yán)的設(shè)計，一定要計算孔徑的大小。在這次液壓缸的設(shè)計中選用 45 鋼，做實(shí)心活塞桿。 5. 外徑表面直線度在 500 長度上不大于 。 9. 活塞桿上下表面必要時可以鍍鉻，鍍層厚度約為 ，鍍后拋光。一般情況下均采用 45 號鋼，并應(yīng)調(diào)質(zhì)到 241— 285HB。 當(dāng)活塞采用橡膠密封圈密封時，液壓