【正文】 同組成的外力即為工作載荷 gF ，在圖 3 中， gF =P。 工作載荷 gF 并非每階段都存在，如該階段沒有工作，則 gF =0。 活塞桿 受壓時 1 1 2 2wmFF p A p A?? ? ? 活塞桿受拉時 1 2 2 1wmFF p A p A?? ? ? 式中 無錫職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書 26 21 4AD?? —— 無桿腔活塞有效工作面積 2m 222 ()4A D d???—— 有桿腔活塞有效工作面積 2m 1p —— 液壓缸工作腔壓力 Pa 2p —— 液壓缸回油腔壓力 Pa，其值根據回路的具體情況而定，一般可以按照下表 33估算 D—— 活塞直徑 m d—— 活塞桿直徑 m 表 33 執(zhí)行元件背壓力表 系 統(tǒng) 類 型 背 壓 力 MPa 簡單系統(tǒng)或輕載節(jié)流調速系統(tǒng) ~ 回油帶調速閥的系統(tǒng) ~ 回油路設置有背壓閥的系統(tǒng) ~ 用補油泵的閉式回路 ~ 回油路較復雜的工程機械 ~3 回油路較短，可直接回油路 可忽略不計 在這里我們取背壓 力值 2 MPa? 在本設計中，液壓缸不存在受拉的狀態(tài)，所以只考慮其收壓。平臺的高度 2 si n 2 1500 si n 10 366h l m m?? ? ? ? ? ?。這里取 。該定位銷的基本尺寸取工件孔下限尺寸Φ ?；鶞饰恢谜`差為零。 夾具設計 1) 定位基準的選擇 由零件圖可知，在粗加工大頭孔之前，連桿的兩個端面，小頭孔及大頭孔的兩側面都已加工，且表面粗糙度要求較高。鉆模板在夾緊工件或升降至一定高度后，必須自鎖。F 小于夾緊力 0Q ，所以該夾緊裝置可靠。初設計時，按經驗無錫職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書 33 公式 4VPV aQ Q??3m 選取。當缸筒與缸底、缸頭、管接頭或耳軸等件需要焊接時，則應采用焊接性能比較號的 35 號鋼，粗加工后調質。 ⑵缸體內徑 D 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。 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 號鋼。 3. 活塞桿結構 活塞桿有實心和空心兩種，如下圖。 ⑷活塞桿的徑向跳動公差值，應為 。由于選用的是和缸蓋一體的導向套，所以材料和缸蓋也是相同的，都選用耐磨鑄鐵。在這里選擇 ZG45 鑄鋼。為了使定位誤差為零，按基準重合原則選Φ 小頭孔與連桿的端面為基準。所以本工序的工序基準 ：連桿上蓋為螺母座面，連桿體為小頭孔中心線，其設計計算如下： （ 1）確定定位銷中心與大頭孔中心的距離及其公差。 （ 3）小頭孔的確定 考慮到配合間隙對加工要求中心距 190? 影響很大，應選較緊的配合。 定位誤差的計算 : 由加工工序知，加工面為連桿的剖分面。 為了便于液壓系統(tǒng)的維護和監(jiān)測，在系統(tǒng)中的主要路段要裝設有必要的監(jiān)測元件，如壓力表，溫度計等。 單耳環(huán)不帶襯套式 無錫職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書 37 3. 柱塞式液壓缸端部型式及尺寸 根據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（均為對應的標準尺寸）。為了減少零件數量，降低成本可以采用缸蓋導向的導向方式。這里取 10 級精度。 2. 端部尺寸 如圖，為內螺紋聯(lián)接簡圖。 2. 活塞與缸體的密封結構，隨工作壓力、環(huán)境溫度、介質等條件的不同而不同。表面粗糙度：當活塞采用橡膠密封圈時， Ra 為 ~ m? ，當活塞用活塞環(huán)密封時， Ra 為 ~ m? 。 2. 缸體的材料（ 45 號鋼） 液壓缸缸體的常用材料為 3 45 號無縫鋼管。對應管子壁厚 16. mm?? 。 安全系數 4321 KKKKK ? 式中： 1K — 基本安全系數；取 2K — 加工性質系數；取 無錫職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書 32 3K — 刀具鈍化系數；取 4K — 斷續(xù)切削系數；取 則 KFF ?39。 滑柱式是一種帶有升降鉆模板的通用可調夾具，它由鉆模板、三根滑柱、夾具體和傳動、鎖緊機構所組成。 夾具的注意問題 本夾具主要用來擴Φ 的大頭孔，大頭孔的軸心線相對于小頭孔軸心線有一定的尺寸精度要求。 ② 連桿上蓋剖分面的尺寸要求，螺母座面（工藝基準）為加工面的工序基準，同時亦為第一定位基準，對加工剖分面來說，它與工序基準的距離 0 ? 及相應的平行度誤差只 取決于基準在夾具中位置。故此尺寸為 ? 。 確定液壓泵的參數 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1 1 2 2wmFF p A p A?? ? ?可以求出無錫職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書 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。按照機械手冊中工程液壓缸的技術規(guī)格表 3777 可以選擇圓整后的參數：缸徑 100mm，活塞桿 70mm,速度比 ? =2，工作壓力 16Mpa，推力 。按下表 32 初步選取 15Mpa。行走機械一般取 =~ 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? ? ? ? ? ? ?。作用在活塞桿是的外部載荷包括工作載荷gF ，導軌的摩擦力fF和由于速度變化而產生的慣性力 aF 。通過二者比較， /3al? 時，活塞的最大推力 P 要小于 /4al? 時。壓力決定于外載荷。 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。型號說明： P37180 擬訂液壓執(zhí)行元件運動控制回路 液壓執(zhí)行元件確定之后，其運動方向和運動速度的控制是擬訂液壓回路的核心問題。 確定液壓缸的類型 工程液壓缸主要用于工程機械、重型機械、起重運輸機械及礦山機械的液壓系統(tǒng)。由于這樣平均每個液壓缸承受的臺面載荷僅為 9800N，所以采用左側布置液壓缸是完全可以的。 圖 211 參數轉化過程 無錫職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書 18 那么首先我們就要計算一下這樣的設計方案所采用的液壓缸的各項參數，然后再根據已求得的各項參數來具體確 定一下此方案是否合理。當起始角為最小值 0? 、 0? 時，活塞推力為最大值 0P 。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構中難以布置；或采用兩個直 徑較小的液壓缸取代一個大直徑的液壓缸，不過這將增加一對液壓缸的支座，同時帶來機械加工、液壓缸安裝以及液壓系統(tǒng)的復雜性，加大了整個裝置的成本。因此， 我們針對實際升降臺剪叉機構中液壓缸常用的布置方式存在的問題，提出了另一種相對布置方式，將液壓缸布置在與之相對稱的左側，即與剪叉機構的固定支點在同一側，來進一步分析討論。水平固定 硫化機 結構公式如無錫職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書 11 下： 2 2 1 / 2[ ( ) ] 。采用單作用柱塞缸時考慮到在空載荷時，上平板的自重應能克服液壓缸活塞與缸體間的密封阻力。 由于滾動輪與導向槽之間為滾動摩擦，摩擦系數很小（ f=） ,為簡化計算，或忽略不計，由（ 6）、（ 7）式簡化為： cossin( )PLQl ???? ? 。 （ 3） 設 00/ , / ,C C H H????代入（ 3）式得 2 2 2 1 / 200()[ ( ) 2 ]2H T C lL lC l T C????????。 硫化機 結構避免了上述缺點。液壓缸驅動活塞桿控制平臺鉛直升降。在民航、交通運輸、冶金、制造等行業(yè)逐漸得到廣泛應用。只有當支撐器與上的承力點接觸嚴密后才能將 硫化 機 升起 。故欲舉升那些前后軸載荷嚴重分配不均的時應特別注意，能滿足要求的才能裝載使用。首先，應選購那些安全性能良好的 硫化機 ，另外，還應認真學習和理解說明書中的各項安全注意事項并認真貫切執(zhí)行。原有的提升系統(tǒng)失效時，它能自動進行有效的支撐。 硫化機 的安全保證措施主要從兩方面著手：一方面從設計制造方面采取措施，好提高 硫化機 的安全技術特性；另一方面則應在使用維修過程中遵循嚴格的操作規(guī)程，保證 硫化機 能在良好的技術狀態(tài)下正確地運行。鋼絲繩應有較高的安全系數，一般應達 8。 （ 2）正確選擇傳動方式。四柱 硫化機 的缺點是：和 硫化機 相比，戰(zhàn)地面積教大，對檢修區(qū)域可接近性較差。 硫化機的主要缺點是：第一，它需要在車間的地面挖掘一個相當大的坑穴后才能安裝；其次， 它只能為使用提供車輪支撐方式；第三，使用時難于接近下部的一些重要檢修區(qū)域。但這類 硫化機 仍存在兩個主要問題，接近下部較難；在車間移動 硫化機 時難逾越地面上的障礙物。 1925 年在美國生產的第一臺 硫化機 ，它是一種由氣動控制的 硫化機 ，由于當時采用的氣壓較低，因而缸體較大；同時采用皮革進行密封，因而壓縮空氣驅動時的彈跳嚴重且又不穩(wěn)定。 硫化機 的發(fā)展簡史 硫化機 在世界上已經有了 70 年歷史。在移動式 硫化機 方面也有幾項成功設計，如剪式 硫化機 、菱架式 硫化機 等。但美國卻受到了責難，主要是 硫化機 的旋轉會帶來撞擊操作人員的危險。車輪支撐型四柱 硫化機 的優(yōu)點是：第一， 硫化機 裝載時勿需較高的技術，操作也很簡便；第二，承載時非常穩(wěn) 定；第三，支撐載荷受力簡單，應力較低，從而延長了設備的使用壽命；第四，由于具有較高的使用價值，從經濟上來看也是合算的；第五，易于維修；第六，在車間現(xiàn)場進行安裝也較方便，只要地面平坦，其混凝土厚度能夠固牢立柱的地腳螺栓即可。在條件許可時， 硫化機 臺板（或橫梁）應選擇無錫職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書 4 專用型鋼或用鋼板拆彎成形。為了減少滑輪直徑從而縮小寄生 機立柱的斷面尺寸，應該選用高柔度的鋼絲繩。近年來不少國家還制定了專門性法規(guī)，以防止或至少使安全事故的可能性降低到最低限度。 （ 4）所有的 硫化機 器件均應有第二支撐系統(tǒng)。因此安全問題一定要引起使用單位和操作人員的高度重視。特別要注意防止偏載，即整機雖未超載而某一舉升臂確已超過允許的額定 載荷。將 硫化機 的支撐器安置到制造廠推薦的 硫化機 逞力接觸點。氣液動 硫化機 平臺具有制造容易、價格低廉、堅實耐用、便于維修保養(yǎng)等特點。 圖 b 中的臥式液壓缸活塞桿與支撐桿 MN 鉸接于 N 處。所以實際也很少采用。 將（ 2）式代入（ 1）式，并整理得 2 2 2 2 1 / 2[ ( ) ]2H L T C llC l TC???? 。通過分析機構受力情況并進行計算（過程省略）得出： 升降平臺上升時 c o s c o s s in c o s ta n[ ta n ( ) ( ) ]s in ( ) 2 2 2 c o s s in c o sQ L f L b fb bP b fblf? ? ? ? ??? ? ? ? ???? ? ? ? ? ???； （ 6） 無錫職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書 10 升降平臺下降時 c o s c o s s in c o s ta n[ ta n ( ) ( ) ]s in ( ) 2 2 2 c o s s in c o sQ L f L b fb bP b fblf? ? ? ? ??? ? ? ? ???? ? ? ? ? ???（ 6）、（ 7）式中， P—— 液壓缸作用于活塞桿的推力； Q—— 升降平臺所承受的重力載荷； f—— 滾動摩擦系數； b—— 載荷 Q 的作用線到上平板左 鉸支點 M 的水平距離。一般我們都采用單作用柱塞缸，因為采用這樣的缸比較經濟，而且總體泄漏量少，密封件壽命長。計算結果見表 表 2 和統(tǒng)計圖 25（其中滾動摩擦忽略不計）。 從直觀的角度分析考慮，如下圖 26 所示： 桿1桿2 無錫職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書 13 圖 26液壓缸工作示意圖 我們可以從圖上看出，液壓缸的尾部是連接在右側支撐桿活動的區(qū)域的，液壓缸的頭部是連接在桿 1 的右端（偏向桿 1 的活動鉸連接）。存在的問題是在剪叉機構折合后的高度 h 較小的情況下（即 ? 角較小），所需液壓缸的推力將大大增加。 圖 29剪叉機構實例結構簡圖 剪叉機構的結構尺寸： h=400~1 200mm,l =2 000mm,a =535mm,e =770mm, f =無錫職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書 16 算結果見下表 21： 表 21 兩種布置方式主要參數計算結果 參 數 液壓缸布置在左側 液壓缸布置在右側 桿 FD 傾角 ? 1sin2hl? 1sin2hl? 液壓缸傾角 ? 1 ( ) sinta n ( ) co slal a e??? ??? 1 ( ) sinta n ( ) c o slaf