【文章內(nèi)容簡介】 1 《液壓與氣壓傳動(dòng)》 機(jī)械工業(yè)出版社 .2021 1 概 述 3 設(shè)計(jì)方法： 運(yùn)用手冊和參考實(shí)際的聚神維修設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì) 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 2 舉升器 液壓系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求與設(shè)計(jì)步驟 明確設(shè)計(jì)要求 設(shè)計(jì)要求是進(jìn)行每項(xiàng)工程設(shè)計(jì)的依據(jù)，在制定基本方案并進(jìn)一步著手液壓系統(tǒng)各部分設(shè)計(jì)之前，必須把設(shè)計(jì)要求以及與該設(shè)計(jì)內(nèi)容有關(guān)的其他方面了解清楚。 1）主機(jī)的概況：主要用于汽車的維修過程的汽車總成和部件的舉升，為維修創(chuàng)造良好的工作環(huán)境。要求舉升器工作過程平穩(wěn)，操作簡便、安全可靠； 2）液壓系統(tǒng)主要完成舉升工作，動(dòng)作順序下級先舉升，落下時(shí)，上級先落； 3）液壓系統(tǒng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)形式為人工手動(dòng)； 4）效率 90%，成本要求不高； 5）防塵、防暴、防寒、無噪聲、安全可靠。 設(shè)計(jì)步驟 液壓系 統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟并無嚴(yán)格的順序，各步驟間往往要相互穿插進(jìn)行。 具體步驟如下： 1） 確定液壓執(zhí)行原件的形式； 2） 進(jìn)行工況分析，確定系統(tǒng)的主要參數(shù)； 3） 制定基本方案，擬定液壓系統(tǒng)原理圖； 4） 對舉升器的總體設(shè)計(jì)方案的擬定 確定舉升器的結(jié)構(gòu)類型及其總體結(jié)構(gòu)方案； 5） 選擇液壓元件 6） 舉升器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算 進(jìn)行舉升器的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算，液壓系統(tǒng)的計(jì)算，主要結(jié)構(gòu)和零件的受力分析和強(qiáng)度校核； 7） 液壓系統(tǒng)的性能驗(yàn)算 8） 繪制工作圖，編制技術(shù)文件。 . 舉升器液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 5 進(jìn)行工況分析、確定液壓系統(tǒng)的主要參數(shù) 液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖 圖 Fw—— 作用在活塞桿上的外部載荷 P1—— 供油壓力 A1—— 1 級無桿腔供油作用面積 A2—— 2 級有桿腔供油作用面積 Fm—— 活塞桿與缸壁以及活塞桿與導(dǎo)向套之間的密封阻力 液壓系統(tǒng)載荷的組成和計(jì)算 作用在活塞桿上的外部載荷包括工作載荷 Fg，導(dǎo)軌的摩擦力 Ff 和由于速度變化 產(chǎn)生的慣性力 Fa 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 1） 工作載荷 Fg 常見的工作載荷有作用與活塞桿軸線上的重力，切削力 ，擠壓力等，這些做用力的方向與活塞桿運(yùn)動(dòng)方向相同為負(fù)，反之為正。 2）導(dǎo)軌的摩擦載荷 Ff 此設(shè)計(jì)導(dǎo)軌為 V 型 故 Ff=? （ G+FN） /sin2? 式中 G—— 運(yùn)動(dòng)部件所受的重力（ N）； FN—— 外載荷作用于導(dǎo)軌上的正壓力（ N）； ?—— 摩擦系數(shù)； ?—— V型導(dǎo)軌的夾角，一般為 90? 。 系統(tǒng)靜止時(shí) Fg=0 除外載荷 Fw 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Fm，由于各種缸的密 封材質(zhì)和密封形式不同，密封阻力難以計(jì)算，一般估算為 mF（ 1 m?? ） F ， ? —— 液壓缸機(jī)械效率，取 ~，在此取 。 wmFF?? 60 0 10 60 00wgF k N? ? ? 6000 66670 .9wmFFN?? ? ? ? ?1 0 .1 6 6 6 7 6 6 6 .7mmF F N?? ? ? ? ? 所以 作用在活塞上的力 F= 由于此液壓系統(tǒng)為雙級，所以總的作用力為 2F+G? 13700N 液壓缸的主要結(jié)構(gòu)尺寸的計(jì)算及液壓缸的選擇 由上述計(jì)算出總的工作壓力為 13700N 可知， 由設(shè)計(jì)手冊查表 按載荷選擇工作壓力 故可選工作壓力為 3 a?? 。 液壓缸的主要結(jié)構(gòu)尺寸的計(jì)算： 活塞受壓時(shí) 1 1 2 2wmFF P A P A?? ? ? 24AD?? 1P—— 液壓缸工作腔壓力； 2P —— 液壓缸回油腔壓力，即背向壓力為 0； D—— 活塞直徑 ； 舉升器液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 7 d—— 活塞桿直徑。 可根據(jù)要求 和公式得： 1 級液壓缸內(nèi)徑 ? ?21241FDPP??? ?????? 式中 F=1370N 1 3Pa? ?? 2 0Pa? ?? 增壓比按 計(jì)算； 所以， mm? ，通過圓整和內(nèi)徑優(yōu)先級選擇， 1 63D mm? ； 由于運(yùn)動(dòng)的速度比選為 2，可查表得 1 56d mm? 。 綜上所訴， 2 級活塞桿也采用相同計(jì)算方法，所以，可以求的： 2 36d mm? ， 2 40D mm? 。 柱塞的機(jī)構(gòu)尺寸計(jì)算 柱塞是舉升器主要的工作部分之一，主要是來提供動(dòng)力，人通過柱塞和液壓油把動(dòng)力傳到液壓缸，液壓油推動(dòng)活塞進(jìn)行舉升的。 計(jì)算柱塞的主要結(jié)構(gòu)尺寸 根據(jù)具體的要求，柱塞的工作壓力為 3 a?? ，工作時(shí)，由人施加外力大約300N，踏板和柱塞由一個(gè)二力桿連接，由上述的公式計(jì)算可得，柱塞的直徑D=32mm，由此，可以算出 二力桿的杠桿比為 1： 4。 柱塞彈簧 的選擇：由于系統(tǒng)壓力不是很大，工作強(qiáng)度也不高，所以，彈簧的選擇也不是要求很高，用直徑為 ，右旋的彈簧就可以。 活塞的長度計(jì)算 1 級活塞的長度計(jì)算 此舉升器活塞和活塞桿式制成一體的，這樣既節(jié)省材料也給制造帶來了極大的方便性，計(jì)算活塞的長度 可由公式 ： B=（ ~1） D（內(nèi)徑）得 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 1 級活塞的內(nèi)徑為 1 63D mm? ，所以， B= 1D ? 60mm。 2 級活塞的長度計(jì)算 同上面的相同，活塞和桿是制成一體的，由上述計(jì)算方法可得， 2 級活塞的長度為 B? 50mm。 兩活塞桿的導(dǎo)向套長度的計(jì)算 為了制造和維修方便，舉升器的導(dǎo)向套和缸蓋制成一體，這樣便于拆裝密封也很好，計(jì)算導(dǎo)向套的長度也有相應(yīng)的公式，有公式得 1 1 60A D mm?? ； 由此得 2 60A D mm?? 兩活塞桿的總長度的計(jì)算 根據(jù) 設(shè)計(jì)手冊可以查得活塞的行程，所以， 1 63D mm? ， 1 475S mm? ； 2240 , 490D m m S m m??；因此，可以計(jì)算出桿的長度 1 1 1 1 635l S B A m m? ? ? ?， 2 2 2 2 600l S B A m m? ? ? ?； 如圖：圖為 1 級活塞桿的基本尺寸圖 圖 下圖為 2 級活塞桿的尺寸圖 舉升器液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 9 圖 活塞缸筒的設(shè)計(jì)計(jì)算 缸筒是活塞運(yùn)動(dòng)的通道，能承受液壓油徑向的力，缸筒的壁厚可以根據(jù)公式 10D?? 求得，所以， 1 63D mm? ， 6mm?? ，它的內(nèi)徑就是 D=63mm，外徑就為 d=75mm；總長度根據(jù)舉升器的工作高度和活塞而定。 由此公式也能計(jì)算出柱塞缸筒的壁厚為 3mm，高度初步定為 93mm。 如圖為柱塞缸筒圖 圖 儲(chǔ)油缸筒的設(shè)計(jì)計(jì)算 由于儲(chǔ)油缸只是用來放置液壓油的，并不工作，所以它不受任何力和載荷的影大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 響，也因此，儲(chǔ)油缸筒為了節(jié)省材料和自身的質(zhì)量不必要那么厚，初步定為3mm?? ，它的內(nèi)徑可以根據(jù)需要的液壓油的體積計(jì)算，要比所需的液壓油的體積大一些，初步定為內(nèi)徑 D=140mm，所以，外徑為 d=146mm。 根據(jù)兩活塞的行程和工作面積，可以計(jì)算出液壓油的總體積，所以