【文章內(nèi)容簡介】 280320360括號(hào)內(nèi)為優(yōu)先選取尺寸,柱塞桿連接螺紋型式按細(xì)牙，規(guī)格和長度查有關(guān)資料。 液壓缸的行程系列（GB2349－1980）第一系列2550801001251602002503204005006308001000125016002000250032004000第二系列406390110140180220280360450550700900110014001800220028003600 、桿徑和行程，并驗(yàn)算與要求控制在177。5%內(nèi)。 主油缸的設(shè)計(jì)計(jì)算 缸體內(nèi)徑D的計(jì)算 設(shè)計(jì)過程中，根據(jù)已經(jīng)給出的工作壓力、公稱壓力計(jì)算缸體的內(nèi)徑，對(duì)于單作用單活塞桿液壓缸的計(jì)算如下：F=PA= P 式中： F—液壓缸的公稱壓力； P—液壓缸的工作壓力；所以： D = = =根據(jù)（GB/T2348—1993）圓整后取D =220mm實(shí)際公稱力: 驗(yàn)算： 在177。5%內(nèi)，所以合理，即D =220mm 缸體壁厚的計(jì)算 按厚壁筒計(jì)算，因我們本次設(shè)計(jì)缸體的材料為QT5007球墨鑄鐵，是脆性材料，則考慮用第一和第二強(qiáng)度理論計(jì)算，又因第二強(qiáng)度理論比第一強(qiáng)度理論更節(jié)省材料，故選用第二強(qiáng)度理論來計(jì)算：為試驗(yàn)壓力： 當(dāng)缸的額定壓力P16Mpa時(shí)，= 當(dāng)缸的額定壓力P16Mpa時(shí)，=所以： ===（1） =(1)=根據(jù)國標(biāo)GB8713—1988，圓整后取=50mm 缸體外徑D1的計(jì)算D1 = D+2δ式中： D—缸體內(nèi)徑所以： D1 = D+2δ=220+250=320mm根據(jù)重型機(jī)械表,取D1=320mm合理。 缸體壁厚的驗(yàn)算 因我們本次設(shè)計(jì)缸體的材料為QT5007球墨鑄鐵,是脆性材料，采用第二強(qiáng)度理論驗(yàn)算（以能量為依據(jù)）即：==D=D===90MPa所以液壓缸的壁厚是符合要求的。 缸體的材料和技術(shù)要求選取QT5007球墨鑄鐵，球墨鑄鐵的各種要求參數(shù)。、精度、表面粗糙度和形位公差要求（1）缸筒的內(nèi)徑可選用HH9或H10配合。內(nèi)徑的表面粗糙度：活塞選用橡膠密封件密封，~，并進(jìn)行研磨（2）缸筒內(nèi)徑的圓度和圓柱度可選8級(jí)或9級(jí)精度（3）缸筒端面的垂直度可選7級(jí)精度（1）缸筒內(nèi)徑端部倒角，或倒R3以上的圓角，粗糙度不得過高，以免裝配時(shí)損傷密封件（2）缸筒外露表面可涂耐油油漆。（3）鑄件不得有砂眼、氣孔、夾渣及組織疏松等缺陷（4）鑄件時(shí)效處理（5）螺紋退刀槽圓角半徑R1（6） 柱塞桿徑的計(jì)算與校核 柱塞桿徑的計(jì)算由于，柱塞桿長度小于10倍的缸徑，不能確定速比，所以，由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)按以下公式計(jì)算柱塞桿直徑d m式中： F1 —柱塞的推力 —材料的許用應(yīng)力所： mm考慮到各種安全因素，這里取柱塞桿直徑 柱塞桿直徑的校核柱塞在穩(wěn)定工作狀況下，由于只受到推力，所以：所以柱塞直徑合格。 柱塞桿的材料和技術(shù)要求 柱塞桿是液壓缸傳遞力的主要元件，它必須具有足夠的強(qiáng)度和缸度，以便能承受拉力、壓力、彎曲力、振動(dòng)和沖擊等載荷的作用，保證液壓缸達(dá)到所要求的作用力和運(yùn)動(dòng)速度。柱塞桿應(yīng)具有一定的耐磨性。它的端部要選擇適當(dāng)?shù)倪B接形式，并有較好的連接強(qiáng)度，此外還應(yīng)具有較高的尺寸精度、幾何精度和表面光潔度。柱塞桿的桿體分為實(shí)心桿和空心桿，本次設(shè)計(jì)選用實(shí)心桿。（1）柱塞桿的材料柱塞桿通常選用棒料進(jìn)行加工，此處選用球墨鑄鐵QT6003。（2）柱塞的技術(shù)要求1）粗加工調(diào)質(zhì)HB229~2852）可高頻淬火HRC45~553）外圓圓度公差按11級(jí)精度，圓柱度按8級(jí)， 端面垂直度公差按7級(jí)4）柱塞桿表面需鍍硬鉻，鍍層厚度30~50，鍍后拋光5）工作表面粗糙度。6）時(shí)效處理7）不得有影響強(qiáng)度和表面的鑄造缺陷 缸蓋裝在液壓缸兩端，與缸筒構(gòu)成緊密的油腔。缸蓋、缸底和它們的連接部分都有足夠的強(qiáng)度。 缸底與缸筒的連接形式：螺栓連接形式 缸頭與缸體的連接形式：螺栓連接形式缸筒底部為平底面且為有孔底時(shí)，其厚度h可以按照下面公式進(jìn)行計(jì)算：式中：h—缸筒底部厚度，（mm） —油口直徑，（mm） D—液壓缸內(nèi)徑，（mm） —缸筒底部材料的許用應(yīng)力，（90Mpa） —試驗(yàn)壓力，（Mpa）P=（Mpa）查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（GB/T 28781933）可知：=20mm，計(jì)算如下：法蘭盤厚度的計(jì)算因?yàn)榉ㄌm 材料用QT5007，其材料許用應(yīng)力90106pa。所以，法蘭盤厚度h的計(jì)算公式如下：式中：h—法蘭厚度，（m）F—法蘭受力總和，（m）d—密封環(huán)內(nèi)徑，（m）；d=—密封環(huán)外徑，（m）；=p—系統(tǒng)工作壓力，（pa）；p=25106paq—附加密封力，（pa）；p=25106pa—螺孔分布圓直徑，（m）；D0=—密封環(huán)平均直徑，（m）；=—法蘭材料許用應(yīng)力，（pa）；=90106pa將上述數(shù)值代入兩式： 實(shí)際設(shè)計(jì)中取h=45mm本次所設(shè)計(jì)的液壓缸選用材料為球墨鑄鐵QT5007,它屬于塑性材料,具有良好的焊接性能,缸筒與缸頭為法蘭連接。缸頭：此處缸蓋又是導(dǎo)向套，故選用鑄鐵，QT500—7缸底：缸筒與缸底為螺栓連接，故選用QT5007（1）活塞桿的直徑（缸內(nèi)徑）等各種回轉(zhuǎn)面（不含密封圈）的圓柱度按9級(jí)、10級(jí)或11級(jí)精度（2）（3）與液壓缸的配合端面垂直度按7級(jí)精度（4）導(dǎo)向面的表面粗糙度為（5）鑄件時(shí)效處理（6）棱角倒頓根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)活塞桿油口取直徑為45mm螺栓選用M24雙頭螺栓，由GB/T1932003可知底徑Φ30mm=缸底受的力，螺釘材料選用Q235，安全系數(shù)S=3所以，每個(gè)螺釘承受的拉力，所以螺栓數(shù) 驗(yàn)算： 螺釘所承受的壓力大于缸底所受的壓力,故取螺栓為8個(gè)，合格。 導(dǎo)向套對(duì)活塞桿起導(dǎo)向和支承的作用，它要求配合精度高，摩擦阻力小，耐磨性好，能承受活塞桿的壓力、彎曲力以及沖擊振動(dòng)。 選用易拆導(dǎo)向套，因?yàn)檫@種導(dǎo)向套采用螺釘或螺紋固定在缸蓋上，當(dāng)導(dǎo)向套和密封圈磨損而需要更換時(shí)，不必拆卸端蓋和柱塞桿就能進(jìn)行。維修方便，并且適用于工作條件惡劣，需經(jīng)常更換導(dǎo)向套和密封圈而又不允許拆卸液壓缸的情況。 當(dāng)活塞桿全部伸出時(shí)，從柱塞支撐面的中點(diǎn)到導(dǎo)向套滑動(dòng)面中點(diǎn)的距離稱為最小導(dǎo)向長度（H），它應(yīng)滿足下式要求：式中： L—最大工作行程cm；L=50cm D—液壓缸內(nèi)徑cm；D=22 cm導(dǎo)向套滑動(dòng)面的長度A兩種確定形式： 當(dāng)缸徑小于80時(shí)?。篈=（~）D 當(dāng)缸徑大于80時(shí)?。篈=（~）d式中： d活塞桿直徑(cm) d=20 cm D液壓缸內(nèi)徑(cm) D=22 cm 活塞寬度B取:B=（~）D= 因?yàn)橐簤焊椎母讖綖?20mm80mm,則取 A==12 cm 根據(jù)實(shí)際情況考慮: A=985cm B=導(dǎo)向套一般采用摩擦系數(shù)小、耐磨性好的青銅材料制作，也可以選用鑄鐵、球鐵。(1)外圓與端蓋內(nèi)孔的配合多為H8/f7(2)導(dǎo)向套內(nèi)孔與活塞桿外圓的配合多為H9/f9(3)(4)形狀誤差不大于公差之半(5)內(nèi)孔中的環(huán)形油槽和直油槽要淺而寬，保證潤滑條件良好(6)表面粗糙度為 柱塞桿的密封柱塞桿的密封要遵循以下幾個(gè)條件：，泄漏小，摩擦力均勻，不會(huì)引起運(yùn)動(dòng)零件的爬行或卡死等現(xiàn)象，壽命長，在一定程度上能自動(dòng)補(bǔ)償被密封件的磨損和幾何精度的誤差、抗腐蝕性好，不易老化，制造容易，使用方便，維護(hù)簡單采用標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)構(gòu)和尺寸適應(yīng)液壓缸工作條件的特殊要求由于系統(tǒng)的工作壓力為30MPa，所以，其密封選用“O”型橡膠密封圈加擋圈密封。 由于端蓋，導(dǎo)向套、壓蓋與缸筒配合處為靜密封，所以，用O型圈加擋圈密封能夠滿足要求。 液壓缸工作時(shí)常有灰塵、沙粒、鐵屑等污物落在柱塞桿上。若將污物帶進(jìn)液壓缸，不僅會(huì)加劇零件的磨損、產(chǎn)生劃痕，而且會(huì)影響液壓系統(tǒng)的正常工作，因此需要安裝防塵裝置。因防塵圈能刮掉落在活塞桿上的污物，同時(shí)考慮到柱塞桿的最大運(yùn)動(dòng)速度和工作溫度，則選用SA型防塵。第四章 液壓泵的選擇液壓泵大多選擇容積式泵，從泵的機(jī)械結(jié)構(gòu)上分為齒輪泵、葉片泵、螺桿泵、柱塞泵4類。選擇液壓泵時(shí)應(yīng)綜合考慮多方面因素。不同的泵在相同工況可能呈現(xiàn)不同的性能，因此必須比較在特定的速度和壓力條件下相似尺寸的各類型泵的特性，選擇比較適合的泵。但液壓泵盡可能不選用液壓隔膜泵，由于液壓系統(tǒng)的特殊性，易造成液壓隔膜泵內(nèi)置安全閥起跳，造成系統(tǒng)不能正常工作。由設(shè)計(jì)條件可知。所以,快速上升時(shí)進(jìn)入油缸的流量： L/min慢速加壓時(shí)進(jìn)入油缸低壓泵的流量： L/min設(shè)計(jì)中已知運(yùn)動(dòng)件得重量G為所以壓力應(yīng)滿足：當(dāng)對(duì)試件施加壓力最大時(shí)：由于QQ2、PP2值相差比較大，綜合系統(tǒng)的工作效率和經(jīng)濟(jì)條件分析，此液壓系統(tǒng)采用雙泵供油，分別為低壓大流量和高壓小流量泵供油。一般情況下,應(yīng)選用價(jià)格低廉的齒輪；,應(yīng)選用葉片泵；工作壓力更高時(shí), 應(yīng)選擇柱塞泵。根據(jù)以上條件，綜合考慮多方面的因素，系統(tǒng)使用柱塞泵，系統(tǒng)的壓力應(yīng)為泵排出壓力的70％ ～80％ ，既經(jīng)濟(jì)又可保證泵有足夠的使用周期，因此高壓采用10scy141B軸向柱塞泵。由于齒輪泵是容積式泵，因此，選用泵的流量盡可能與執(zhí)行元件所要求的流量相符合，以免不必要的功率損失，低壓采用CBB63齒輪泵，用Y100L23電機(jī)驅(qū)動(dòng)。流體在管道中流動(dòng)，其流動(dòng)阻力包括有：（1）沿程阻力：流體流經(jīng)直管段時(shí)，由于克服流體的粘滯性及與管內(nèi)壁間的磨擦所產(chǎn)生的阻力。它存在于沿流動(dòng)方向的整個(gè)長度上，故也稱沿程直管流動(dòng)阻力。記為。（2）局部阻力：流體流經(jīng)異形管或管件（如閥門、彎頭、三通等）時(shí)，由于流動(dòng)發(fā)生驟然變化引起渦流所產(chǎn)生的能量損失。它僅