電液執(zhí)行器的設(shè)計(jì)畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-24 15:33 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 外端頭部與載荷的拖動(dòng)機(jī)構(gòu)相連接，為了避免活塞桿在工作中產(chǎn)生偏心承載力，適應(yīng)液壓缸的安裝要求，提高其作用效率，根據(jù)液壓缸的具體工作要求，確定活塞桿的桿頭連接型式為大螺栓頭連接。 活塞桿材料的選擇一般用中碳鋼（45鋼）調(diào)制處理，對(duì)活塞桿通常要求淬火，~1mm,。 活塞桿直徑的計(jì)算 根據(jù)設(shè)計(jì)要求液壓缸伸出和退回的時(shí)間相同，液壓桿從零位運(yùn)動(dòng)到最大行程位置所需時(shí)間為和從最大行程運(yùn)動(dòng)到零位所需時(shí)間均為10s,則: 對(duì)于雙作用單邊活塞桿液壓缸，其活塞桿直徑可根據(jù)往復(fù)運(yùn)動(dòng)速比（即面積比）來確定：查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)21290表21616可知速比，可得：查參考文獻(xiàn)[8],21312表21638：可得 活塞桿強(qiáng)度的計(jì)算活塞桿在穩(wěn)定工況下，如果只受軸向推力或拉力，可以近似地用直桿承受拉壓載荷的簡(jiǎn)單強(qiáng)度計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算： 式中：——活塞桿作用力，N ——活塞桿直徑，m ——材料的許用應(yīng)力，無縫鋼管代入式中： 、密封裝置、和防塵圈活塞桿的導(dǎo)向套裝在液壓缸的有桿側(cè)端蓋內(nèi)，用以對(duì)活塞桿進(jìn)行導(dǎo)向，內(nèi)裝有密封裝置以保證缸筒有桿腔的密封，外側(cè)裝有防塵圈，以防止活塞桿在后退時(shí)把雜質(zhì)、灰塵及水分帶到密封裝置處，損壞密封裝置。當(dāng)導(dǎo)向套采用非常耐磨材料時(shí)，其內(nèi)圈還可裝設(shè)導(dǎo)向環(huán)，用作活塞桿的導(dǎo)向。導(dǎo)向套的典型結(jié)構(gòu)型式有軸套式和端蓋式兩種。 導(dǎo)向套的結(jié)構(gòu)根據(jù)液壓缸的使用要求，本設(shè)計(jì)采用軸套式的連接型式，增加導(dǎo)向環(huán)，降低了加工成本，同時(shí)增加了活塞桿的穩(wěn)定性，適用于行程較長的液壓缸。 導(dǎo)向套的材料金屬導(dǎo)向套一般采用摩擦因數(shù)小、耐磨性好的青銅材料制作，非金屬導(dǎo)向套可以用尼龍、聚四氟乙烯+玻璃纖維和聚三氟氯乙烯材料制作。 導(dǎo)向套長度的確定當(dāng)活塞桿全部外伸時(shí)，從活塞支承面中點(diǎn)到缸蓋滑動(dòng)支承面中點(diǎn)距離為H，稱為最小導(dǎo)向長度。如果導(dǎo)向長度過小，將使液壓缸的初始撓度增大，影響液壓缸的穩(wěn)定性，因此在設(shè)計(jì)時(shí)必須保證有一定的最小導(dǎo)向長度。對(duì)一般的液壓缸，最小導(dǎo)向長度H應(yīng)滿足： 式中：L—液壓缸的最大行程(mm) D—液壓缸內(nèi)徑(mm)?。? mm導(dǎo)向套滑動(dòng)面的長度，在缸徑小于或等于80mm時(shí)，取：取導(dǎo)向滑動(dòng)面長度： 活塞桿寬度一般?。喝』钊麑挾龋骸 ≈懈羧Φ拇_定在長行程液壓缸內(nèi)，由于安裝方式及負(fù)載的導(dǎo)向條件，可能使活塞桿導(dǎo)向套受到過大的側(cè)向力而導(dǎo)致嚴(yán)重磨損，因此在長行程液壓缸內(nèi)需在活塞與有桿側(cè)端蓋之間安裝一個(gè)中隔圈，使活塞桿在全部外伸時(shí)仍能有足夠的支撐長度，活塞桿在缸內(nèi)支撐長度的最小值應(yīng)滿足下式：緩沖裝置的確定，不必采用緩沖裝置；，必須設(shè)置緩沖裝置，通過計(jì)算，,不需設(shè)置緩沖裝置。 排氣閥的選擇排氣閥的位置選擇要合理，水平安裝的液壓缸，其位置應(yīng)設(shè)在缸體兩腔端部的上方，查參考文獻(xiàn)[8],21297表21623可知，選擇整體排氣閥。這種排氣閥簡(jiǎn)單、方便，單螺紋與錐面的密封處同軸度要求較高，否則擰緊排氣閥后不能密封，會(huì)造成外泄露。閥的材料選擇45碳素鋼。 油口的確定 液壓缸的進(jìn)、出油口可布置在端蓋或缸筒上，本課題將液壓缸進(jìn)、出油口布置在缸筒上，進(jìn)、出油口處的流速不大于5m/s。查參考文獻(xiàn)[8],21298表21625，根據(jù)16MPa中型系列單桿液壓缸油口安裝尺寸（ISO8138）確定。進(jìn)出油口的尺寸為M27x2。連接方式為螺紋連接。 密封件、防塵圈的選用查參考文獻(xiàn)[8],21299，表21627可知密封件和防塵圈的型號(hào)和尺寸。液壓缸實(shí)際有效面積：無桿腔面積：有桿腔面積： 液壓缸所需流量計(jì)算根據(jù)流量公式得：活塞桿伸出流量： 活塞桿縮回流量： 式中： 、——液壓缸流量——液壓缸無桿腔面積——液壓缸有桿腔面積 ——液壓桿運(yùn)動(dòng)速度通過計(jì)算得出：。所以。第四章 液壓泵站及液壓閥的確定液壓泵站是多種元、附件的組合而成的整體，作為液壓系統(tǒng)的動(dòng)力源，它為一個(gè)或幾個(gè)系統(tǒng)存放一定清潔度的工作介質(zhì)，并輸出一定壓力、流量的液體動(dòng)力，兼作整體式液壓站安放液壓閥組的基座的整體裝置。液壓泵站是整個(gè)液壓系統(tǒng)或液壓站的一個(gè)重要部件，設(shè)計(jì)質(zhì)量的優(yōu)劣和使用維護(hù)的合理性，對(duì)液壓設(shè)備性能影響很大。液壓泵站通常由液壓泵組、油箱組件、控溫組件、過濾器組件、和蓄能器組件五個(gè)相對(duì)獨(dú)立的部分組成。盡管這五個(gè)部分相對(duì)獨(dú)立，但在液壓泵站的設(shè)計(jì)和使用中，除了根據(jù)及其折本的工作特點(diǎn)和使用的具體要求合理進(jìn)行取舍外，經(jīng)常需要將它們進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕M合，合理構(gòu)成一個(gè)部件。例如，常需將控溫組件中的液溫計(jì)和過濾器組件作為油箱附件而組合在一起構(gòu)成液壓油箱等。液壓泵站按液壓泵組布置的方式不同有多種分類方式，包括：上置式液壓泵站和非上置式液壓泵站，本設(shè)計(jì)考慮到節(jié)省占地面積，結(jié)構(gòu)緊湊，采用上置式液壓泵站的安裝方式，電動(dòng)機(jī)采用立式安裝，液壓泵置于油箱內(nèi)，這種安裝方式也成為立式液壓泵站。液壓泵的選擇液壓泵的主要技術(shù)參數(shù)有壓力、排量、轉(zhuǎn)速、效率等，為了保證系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)和使用壽命，一般在固定設(shè)備中，正常工作壓力為泵的額定壓力的80%左右；要求工作可靠性較高的系統(tǒng)或移動(dòng)的設(shè)備，系統(tǒng)正常工作壓力為泵的額定壓力的60%~70%。通過對(duì)液壓系統(tǒng)原理圖的分析可知，液壓缸的換向是通過液壓泵的調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)的，所以本設(shè)計(jì)采用雙作用泵，通過對(duì)比分析可知，齒輪泵的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格相對(duì)較低、可以滿足設(shè)計(jì)的流量和壓力要求，所以本設(shè)計(jì)采用雙作用齒輪泵。，液壓缸的最大流量為。（1）確定液壓泵的最大工作壓力: 式中： ――缸的最大工作壓力（）； ――從液壓泵出口到液壓缸入口之間總的管路損失。管路簡(jiǎn)單，－。－。此處取 ＝1MPa。代入可得： （2）確定液壓泵的流量： 本課題其他支路無速度要求，故液壓泵流量只要滿足電液執(zhí)行器的液壓缸的速度要求即可，故按液壓缸缸的速度來選取液壓泵 () 式中 —系統(tǒng)泄漏系數(shù) 取，此處取代入式（）可得：（3）選擇液壓泵的規(guī)格 根據(jù)以上求得的和值，按系統(tǒng)中擬立的的液壓泵形式，從樣本中選擇相應(yīng)的液壓泵。為使液壓泵有一定的壓力儲(chǔ)備，所選泵的額定壓力一般要比最大工作壓力大，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)21138，表21516可知，選CBNE306型齒輪泵，下表為其性能參數(shù)型號(hào)CBNE306公稱壓力公稱排量L/min12 理論流量L/min 2000 r/min123000 r/min18驅(qū)動(dòng)功率Kw 電機(jī)的選擇 根據(jù)液壓泵的驅(qū)動(dòng)功率選擇電機(jī)，查參考文獻(xiàn)[7],1753表17135選取Y112M2型號(hào)三相異步電動(dòng)機(jī)。其性能參數(shù)如下。型號(hào)Y112M2額定功率/kW4 滿載時(shí) 額定電流/A轉(zhuǎn)速/rmin12890效率/%噪聲/dB74振動(dòng)速度/mms1轉(zhuǎn)動(dòng)慣量/kgm2質(zhì)量/kg45聯(lián)軸器的選擇梅花形彈性聯(lián)軸器具有減震、緩沖、徑向尺寸小，不用潤滑、維護(hù)方便的特點(diǎn)，通過梅花形連接可以防止泵的震動(dòng)傳給其它元件，并且也可以避免泵的震動(dòng)加劇。而且適用于啟動(dòng)頻繁，中低速、中小功率的傳動(dòng)，正滿足本課題的要求，所以選擇梅花形聯(lián)軸器。 （）式中 ——理論轉(zhuǎn)矩（）； ——驅(qū)動(dòng)功率（）； ——工作轉(zhuǎn)速（）； ——?jiǎng)恿C(jī)系數(shù)：電動(dòng)機(jī)； ——工作系數(shù)；查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)655，表622 ——啟動(dòng)系數(shù)； ——溫度系數(shù)； ——公稱轉(zhuǎn)矩（）。 根據(jù)計(jì)算的值和電機(jī)與泵的軸頸以及長度，選取LMD2型聯(lián)軸器。液壓閥是液壓系統(tǒng)中的控制元件，用來控制系統(tǒng)中液體的流向、壓力及流量，以使液壓執(zhí)行元件及其驅(qū)動(dòng)的工作機(jī)構(gòu)獲得所需的運(yùn)動(dòng)方向、運(yùn)動(dòng)速度（轉(zhuǎn)速）及推力（轉(zhuǎn)矩）等。任何一個(gè)液壓系統(tǒng)，不論其如何簡(jiǎn)單，都不
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