【正文】 缸的基本參數(shù)的確定 23 液壓缸主要零件的結(jié)構(gòu)、材料及技術(shù)要求 23 缸體 23 缸蓋 25 缸蓋的材料 25 缸蓋的技術(shù)要求 25 活塞 26 活塞與活塞桿的聯(lián)接型式 26 活塞與缸體的密封 26 活塞的材料 26 活塞的技術(shù)要求 27 活塞桿 27 端部結(jié)構(gòu) 27 端部尺寸 28 活塞桿結(jié)構(gòu) 28 活塞桿材料 29 活塞桿的技術(shù)要求 29 活塞桿的導向、密封和防塵 29 導向套 29 桿的密封與防塵 30 液壓缸的緩沖裝置 30 液壓缸的排氣裝置 30 液壓缸安裝聯(lián)接部分的型式 31 液壓缸進出油口的聯(lián)接 31 液壓缸的安裝方式 31結(jié) 論 32參考文獻 33附錄A 零件圖 34致 謝 39III第1章 概述 液壓傳動發(fā)展概況液壓傳動相對于機械傳動來說是一門新技術(shù)，但如從17世紀中葉巴斯卡提出靜壓傳遞原理、18世紀末英國制成世界上第一臺水壓機算起，也已有二三百年歷史了。因此采用液壓傳動的程度現(xiàn)在已成為衡量一個國家工業(yè)水平的重要標志之一。自1964年從國外引進一些液壓元件生產(chǎn)技術(shù)、同時進行自行設計液壓產(chǎn)品以來，我國的液壓件生產(chǎn)已從低壓到高壓形成系列，并在各種機械設備上得到了廣泛的使用。油液經(jīng)濾油器進入液壓泵，當它從泵中輸出進入壓力管后，將換向閥手柄、開停手柄方向往內(nèi)的狀態(tài)下，通過開停閥、節(jié)流閥、換向閥進入液壓缸左腔，推動活塞和工作臺向右移動。當節(jié)流閥開大時，進入液壓缸的油液增多，工作臺的移動速度增大；當節(jié)流閥關(guān)小時，工作臺的移動速度減小。所以，在系統(tǒng)中液壓泵出口處的油液壓力是由溢流閥決定的，它和缸中的油液壓力不一樣大。 3）壓傳動中的工作介質(zhì)是在受控制、受調(diào)節(jié)的狀態(tài)下進行工作的，因此液壓傳動和液壓控制常常難以截然分開。它可以是作直線運動的液壓缸，也可以是作回轉(zhuǎn)運動的液壓馬達。4) 輔助裝置——上述三部分以外的其它裝置，例如油箱、濾油器、油管等。液壓馬達的體積和重量只有同等功率電動機的12%左右。3） 液壓裝置能在大范圍內(nèi)實現(xiàn)無級調(diào)速（調(diào)速范圍可達2000），它還可以在運行的過程中進行調(diào)速。液壓缸和液壓馬達都能長期在失速狀態(tài)下工作而不會過熱，這是電氣傳動裝置和機械傳動裝置無法辦到的。7） 用液壓傳動來實現(xiàn)直線運動遠比用機械傳動簡單。4） 為了減少泄漏，液壓元件在制造精度上的要求較高，因此它的造價較貴，而且對油液的污染比較敏感。第2章 液壓系統(tǒng)設計 明確設計要求并制定基本方案 設計要求設計要求是進行每項工程設計的依據(jù)。液壓缸按其結(jié)構(gòu)形式，可以分為活塞缸、柱塞缸兩類。表21名稱特點適用場合單桿活塞液壓缸有效工作面積大，雙向不對稱往返不對稱的直線運動等（2）確定液壓執(zhí)行元件運動控制回路1）為了實現(xiàn)液壓缸的進和退，我們選擇電磁換向閥作為液壓系統(tǒng)的方向控制閥。電磁換向閥在液壓系統(tǒng)中的作用是用來實現(xiàn)液壓油路的換向、順序動作及卸荷等。在小流量調(diào)節(jié)時，如通流截面相對于閥心位移的變化率較小，則調(diào)節(jié)的精確性較高。所以當負載增大時，調(diào)速閥進出口壓差將將減小。在無其它輔助油源的情況下，液壓泵的供油量要大于系統(tǒng)的需油量，多余的油經(jīng)溢流閥流回油箱， 溢流閥同時起到控制并穩(wěn)定油源壓力的作用。進入系統(tǒng)的油液根據(jù)被保護元件的要求，通過相應的精濾油器再次過濾。選擇液壓介質(zhì)時，除專用液壓油外，首先是介質(zhì)種類的選擇。當工作溫度在60℃以下，載荷較輕時，可選用機械油；工作溫度超過60℃時，應選用汽輪機油或普通液壓油?？梢赃M行沖剪、彎曲、翻邊、裝配、冷擠、成型等多種加工工藝。在載荷一定的情況下，工作壓力低，勢必要加大執(zhí)行元件的結(jié)構(gòu)尺寸，對某些設備來說，尺寸要受到限制，從材料消耗角度看也不經(jīng)濟；反之，壓力選得太高，對泵、缸、閥等元件的材質(zhì)、密封、制造精度也要求很高，必然要提高設備成本。在這方面，經(jīng)常碰到的是液壓缸安裝不當、活塞桿承受偏載、液壓缸或活塞下垂以及活塞桿的壓桿失穩(wěn)等問題。但是并非所有的液壓缸都要考慮這些問題。如沖擊載荷使活塞桿壓縮，定位件須設置在活塞桿端，如為拉伸則設置在缸蓋端。 ?。阂簤焊撞牧蠟?5鋼，無縫鋼管活塞桿材料45鋼（1）壁厚強度校核根據(jù)參考文獻[2]=對于本系統(tǒng)： ＜ 10 為厚壁按壁筒計算： （23）式中，D為缸筒內(nèi)徑；Py為缸筒試驗壓力,當缸的額定壓力Pn ≤ 16Mpa時，取Py= Pn ；為缸筒材料的許用應力，為材料抗拉強度，n為安全系數(shù)，一般取n = 5 。Fk的值與活塞桿材料性質(zhì)、截面形狀、直徑和長度以及液壓缸的安裝方式等因素有關(guān)。代入數(shù)據(jù)： N而 （211）式中：FW為活塞所受最大推力 Pmax為系統(tǒng)最大壓力為8Mpa 。一個形狀相同的閥，可以因為作用機制的不同，而具有不同的功能。2）在工作原理上，所有閥的開口大小，閥進、出口間的壓差以及流過閥的流量之間的關(guān)系都符合孔口流量公式，僅是各種閥控制的參數(shù)各不相同而已。4）結(jié)構(gòu)緊湊，安裝、調(diào)整、使用、維護方便，通用性大。2）閥的型式，按安裝和操作方式選擇。其集成塊單元回路圖見圖31；圖31 集成塊單元回路圖 液壓泵站 液壓泵站概述及液壓泵站油箱容量系列標準（1）液壓泵站的概述目前我國生產(chǎn)液壓泵站的廠家很多，液壓泵站的種類也繁多，但多數(shù)廠家根據(jù)用戶的具體要求設計和制造，尚未完全系列化、標準化。選用各種不同的泵，得到各種不同流量、壓力的規(guī)格。上海液壓件一廠生產(chǎn)。（5）CJZ型液壓站CJZ型液壓泵站油箱容量有100L與160L兩種，壓力為5MPa，流量為20~63L/min范圍。（8）上重型液壓站上海重型機器廠液壓站油箱容量1200L與2200L兩種， MPa，2200L的為5 MPa，流量均為320L/min。液壓泵的額定流量是指在正常工作條件下，按試驗標準規(guī)定必須保證的流量，亦即在額定轉(zhuǎn)速和額定壓力下由泵輸出的流量。安裝大小不同的單泵，可以得到兩種大小不同的流量，以適應液壓系統(tǒng)各種不同速度的要求。在轉(zhuǎn)子順時針方向旋轉(zhuǎn)的情況下，密封工作腔的容積在左上角和右下角處逐漸增大，為吸油區(qū)；在左下角和右上角處逐漸減小，為壓油區(qū)；吸油區(qū)和壓油區(qū)之間有一段封油區(qū)把它們隔開。具體而言，主要指電機、聯(lián)軸器、液壓泵、吸油管、排油管以及吸油管口的濾油器。齒輪泵與柱塞泵一般為臥式安裝。2）調(diào)整好液壓泵與電機的聯(lián)軸器，使二者同心，用手撥動聯(lián)軸器時不能有松緊不一致的現(xiàn)象。各類液壓泵的吸油高度見表32：表32 各類油泵吸油高度油泵類型齒輪泵葉片泵柱塞泵螺桿泵吸油高度（mm）300~400不大于500不大于500500~1000（2）液壓泵與電機的聯(lián)接液壓泵與電機之間的聯(lián)軸器，一般用簡單型彈性圈柱銷聯(lián)軸器或彈性圈柱銷聯(lián)軸器，其二者的共同特點是傳遞扭矩范圍較大，轉(zhuǎn)速較高，彈性好，能緩沖扭矩急劇變化引起的振動，能補償軸位移。安裝聯(lián)軸器的技術(shù)要求是：1）半聯(lián)軸器I盡量做主動件。由前面的計算已知泵的供油壓力應為 PP = 5MPa，取泵的總效率ηP = ，泵的總驅(qū)動功率為 （33）驗算其他工況時，液壓泵的驅(qū)動功率均小于此值。在強度保證的情況下，管壁可盡量選得薄些。液壓系統(tǒng)中的泄漏問題大部分都出現(xiàn)在它管系中的接頭上，為此對管材的選用，接頭形式的確定（包括接頭設計、墊圈、密封、箍套、防漏涂料的選用等），管系的設計（包括彎管設計、管道支承點和支承形式的選取等）以及管道的安裝（包括正確的運輸、儲存、清洗、組裝等）都要慎審從事，以免影響整個液壓系統(tǒng)的使用質(zhì)量。濾油器的過濾精度用從液壓油中過濾掉的雜質(zhì)的顆粒大小表示，一般可分為粗濾油器、普通濾油器、精密濾油器和特精濾油器四種，它們分別能濾去大于100181。m大小的雜質(zhì)。2） 能在較長時間內(nèi)保持足夠的通流能力。因此，濾油器應根據(jù)液壓系統(tǒng)的技術(shù)要求，按過濾精度、通流能力、工作壓力、油液粘度、工作溫度等條件來選定其型號。油箱中安裝有很多輔件，如空氣濾清器及液位計等。以防止吸油管吸入空氣；回油管飛濺產(chǎn)生氣泡?；赜凸芸谛鼻?5176。為了便于放掉油，油箱底應有一定傾斜度，最低處設放油閥。~。由此初定油箱容積取為200L，其結(jié)構(gòu)參數(shù)如表35：表35 油箱結(jié)構(gòu)參數(shù)長 mm80箱蓋厚度 mm15寬 mm50箱底厚度 mm4高 mm50箱底傾角 mm15176。m（120目/英寸） 油標在油箱側(cè)壁上一般應設置油標，以此作為油箱中油位的指示器。用于載荷較大的雙作用缸半環(huán)聯(lián)接外半環(huán) 重量比拉桿聯(lián)接輕，缸體外徑需加工；半環(huán)槽削弱了缸體，為此缸體壁厚應加厚內(nèi)半環(huán) 結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕；安裝時端部進入缸體較深，密封圈有可能被進油孔邊緣擦傷鋼絲聯(lián)接 結(jié)構(gòu)簡單，尺寸小，重量輕注：，若尺寸與重量沒有特殊要求時，建議采用法蘭聯(lián)接或拉桿聯(lián)接。當缸筒與缸底、缸頭、管接頭或耳軸等件需焊接時，則應采用焊接性能較好的35號鋼，粗加工后調(diào)質(zhì)。特殊情況下，可采用鋁合金等材料。2）缸體內(nèi)徑φAL（圖41）的圓度公差值可按10或11級精度選取，圓柱度公差值應按8級精度選取。圖42 耳環(huán)型、銷軸型缸體6）為了防止腐蝕和提高壽命，缸體內(nèi)表面應鍍以厚度為30~40μm的鉻層，鍍后進行珩磨或拋光。如果采用在缸蓋中壓入導向套的結(jié)構(gòu)時，導向套材料則應為耐磨鑄鐵、青銅或黃銅等。（4）。（2）端面T對內(nèi)孔D1軸線的垂直度公差值，應按7級精度選取。a)b)圖45 活塞桿a) 實心活塞桿 b)空心活塞桿b) 活塞桿材料實心活塞桿材料為345號鋼；空心活塞桿材料為345號無縫鋼管。（4）活塞桿φMM對d1的徑向跳動公差值。（8） ，必要時，可以鍍鉻，鍍后拋光。表47 導向套的結(jié)構(gòu)導向方式備注缸蓋導向 減少零件數(shù)量，裝配簡單。通常是通過節(jié)流作用產(chǎn)生的內(nèi)壓，抵抗液壓推力、慣性力和載荷力，降低液壓缸的運動速度。本設計采用的排氣塞（閥）的結(jié)構(gòu)見圖（46 ）。在液壓油路和各液壓元件的選擇及分析，集成塊上各液壓閥的布置，以及系統(tǒng)和油缸的裝配方案的選擇、比較和確定上都做了一定的工作。同時，還考慮到了各元件的性價比和方便購買的問題，盡量保證所選元件是被廣泛應用的。三個月的畢業(yè)設計實踐，使得作者對大學四年所學知識進行了一次全面性的歸納和總結(jié)。在這段時間里，田老師本著認真的工作作風、高度的責任心和嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度為我營造了一個良好的氛圍，對我順利的完成了本次畢業(yè)設計起到了很大的