【正文】 式 氣口螺紋連接 根據(jù)已知最大供氣口面積 A 供氣 = 104m2，這樣就能得到氣口最小面積應(yīng)該大于 13mm，所以氣口螺紋連接的尺寸選 M16?。 密封的選擇 彈性密封圈密封應(yīng)用非常廣泛，所以氣缸密封也采用。如應(yīng)用彈性密封圈密封，長(zhǎng)的使用壽命與低的空氣泄漏量和低的摩擦力的要求相對(duì)立的。 O 形密封圈是氣動(dòng)密封圈之一，也是比較普遍的。發(fā)展至今密封圈的種類(lèi)多樣化，綜合化。圖 中 X、 I、 K、 Z、 L、 U 形密封圈克服了普通 O 形圈在保證設(shè)計(jì)要求接觸寬度下產(chǎn)生較大徑向剛度所對(duì)應(yīng)的較大接觸壓力和較大摩擦力的缺點(diǎn)。 I、 K、 Z、 L、 U 形圈具有對(duì)制造公差不敏感的適應(yīng)特點(diǎn)， L、 U 形圈結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單適合于加工制 造。由于一個(gè) L 形圈或一個(gè) U 形圈只適合于單個(gè)方向的密封，因此對(duì)于常用雙作用氣缸常采用 2 個(gè)圈背靠背的組合布置方式來(lái)完成雙向密封氣動(dòng)增壓器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 16 要求。 O 形圈 X形圈 I 形圈 K 形圈 Z 形圈 L形圈 U 形圈 單件密封 靜密封的選擇 因 O 型密封圈展歷史悠久，使用也非常廣泛，工作可靠、靜摩擦因數(shù)大、活塞的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，所以將采用 O 型密封。 a．整體活塞密封 組合密封； 全密封 圖 平均密封 摩擦 下面介紹液壓缸各組件的結(jié)構(gòu)、內(nèi)部設(shè)計(jì) 氣動(dòng)增壓器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 17 缸筒 缸筒的結(jié)構(gòu) 根據(jù)工作壓力、使用環(huán)境及用途選擇缸筒與缸蓋的連接形式繼而選擇缸筒結(jié)構(gòu)。本系統(tǒng)將采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易于加工、承受高壓的拉桿式連接，因?yàn)楸狙b置要在缸蓋上安裝插裝閥，導(dǎo)致缸蓋結(jié)構(gòu)復(fù)雜，尺寸較大。 缸筒的材料 國(guó)內(nèi)采用 35 和 45號(hào)無(wú)縫鋼管。當(dāng)采用焊接性比較好的 35 號(hào)剛時(shí)，缸筒與缸底、管接頭、耳軸等是應(yīng)該焊接在一起的，還要調(diào)質(zhì)。缸筒上不用焊接零件時(shí)，一般采用 45號(hào)調(diào)質(zhì)鋼，一般調(diào)質(zhì)硬度為 241～ 285HB。 計(jì)算壁厚和外徑（ 液 壓缸） ? ?2ypD? ?? （ ） 液壓缸的壁厚 ? m； D —— 液壓缸的內(nèi)徑， m， D = m； yp —— 液壓缸的最高工作壓力， MPa；當(dāng) np ? 16 MPa 時(shí)， ? ， np =6MPa； yp = 6MPa=9MPa； ??? —— 缸筒材料的許用應(yīng)力， MPa， ??? = /b n? ； n —— 安全系數(shù)，一般可取 n =5； b? —— 材料的抗拉強(qiáng)度極限， MPa， 45號(hào)鋼 b? ?610MPa， ??? ? 610/5=122MPa 因此 ? ?2ypD? ??= 9 4 122? ?? m 取 ? = m=2 mm。 得到缸壁厚度，即能求出缸筒的外徑 1D ： 1D ? D +2? =+= m 氣動(dòng)增壓器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 18 取 1D = m=50 mm。 活塞與活塞桿 活塞與活塞桿的連接形式 因?yàn)榛钊\(yùn)動(dòng)頻繁為防止松動(dòng)，應(yīng)該用緊鎖，還要靜密封，所以經(jīng)采用螺母型連接。 活塞與活塞桿的材料 為符合氣動(dòng)增壓器的特點(diǎn)重量輕，活塞材料將選擇鋁合金，活塞桿的材料用45 號(hào)碳鋼，然后進(jìn)行調(diào)制處理。 活塞桿的計(jì)算 液壓缸與氣壓缸靠 活塞桿傳遞能量。它要承受各種力所以必須有足夠的強(qiáng)度和剛度 在雙作用單邊活塞桿液壓缸系列中，活塞桿直徑 d 用 d=(1/3～ 1/5)D 計(jì)算 圓整 d =16 mm。 活塞桿螺紋尺寸 由上文知活塞桿的直徑是 16mm。選定螺紋直徑應(yīng)該為 M10 。 油口的螺紋連接 進(jìn)油口孔 進(jìn)油口壓降 dp進(jìn) 為 510? Pa； 油口面積公式（ m2） : 液體 1 ： 1eA = 12dmd qCp?液 1 () 液體 2： 2eA = 22dmd qCp?液 2 （ ） 氣動(dòng)增壓器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 19 1mq = 2mq 、 ?液 1 、 ?液 2 已知，整理得出油口直徑，圓整后： 1d進(jìn) =15 mm、 2d進(jìn) =14 mm，管子外徑分別為 18 mm， 16 mm。 出油口孔 出油口壓降 dp出 為 1 510? Pa 的單向截流 ；這 樣得出 1d出 =12 mm， 2d出 =10 mm，管子外徑分別為 14 mm， 12 mm。 油口螺紋連接 根據(jù)油口孔選液體 1出油口螺紋為 M18 ；液體 2出油口螺紋為 M16 。 密封的選擇 靜密封 靜密封亦將用 O 形。 二位五通換向閥的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 二位五通換向閥結(jié)構(gòu)，如圖 ： 圖 二位五通換向閥的結(jié)構(gòu)圖 蓄能器的結(jié)構(gòu)選擇 在第 2 章已經(jīng)對(duì)蓄能器的基本特點(diǎn)進(jìn)行探究，現(xiàn) 設(shè)計(jì)計(jì)算對(duì)換向閥的結(jié)構(gòu)參氣動(dòng)增壓器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 20 數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)：本設(shè)計(jì)選擇皮囊折合式蓄能器。工作原理為氣瓶?jī)?nèi)上部為氮?dú)?，下部為液體。工作前，將一定壓力的氣體通過(guò)充氣閥充入皮囊內(nèi)，然后關(guān)閉充氣閥，則氣體在皮囊內(nèi)封閉 。還具有如下特點(diǎn)：容量大、慣性小、反應(yīng)靈敏、占地面積小、沒(méi)有機(jī)械摩擦損失、重量輕，一次充氣能長(zhǎng)時(shí)間的保存氣體，充氣也較方便，還具有定型產(chǎn)品供貨。因蓄能器不屬于本設(shè)計(jì)范圍內(nèi)的結(jié)構(gòu)，所以選擇標(biāo)準(zhǔn)件 NXQ型（工作壓力為 ～ 35MPa，容量范圍為 ～ 200L，均能符合本設(shè)計(jì)所需）。 氣動(dòng)增壓器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 21 論 本文主要工作及總結(jié)如 下： 通過(guò)查看大量文獻(xiàn)，分析對(duì)比增壓技術(shù)的發(fā)展、關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題及相應(yīng)的處理方法。最后選定氣動(dòng)增壓器方案。 經(jīng)計(jì)算確定的相應(yīng)參數(shù)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)圖的尺寸設(shè)計(jì)與相應(yīng)的繪制。并通過(guò)查閱相關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)，對(duì)各個(gè)零部件進(jìn)行了合理的選擇與設(shè)計(jì)，其中包括氣缸和液壓缸組件設(shè)計(jì)、二位五通閥設(shè)計(jì)和氣針單向閥的設(shè)計(jì)。 為了提高系統(tǒng)的性能，經(jīng)過(guò)與指導(dǎo)老師探討研究與分析，仍然存在一些有待改善的問(wèn)題，得出以下幾個(gè)方面： 工作方式的改進(jìn)探討 目前兩缸交替工作，可否兩缸同步或相反工作，這樣可使尺寸減小約一半，通過(guò)提前量可以部分補(bǔ)償停滯式的流量 脈動(dòng)。 影響工作穩(wěn)定性的其他因素 (1) 起源壓力波動(dòng) 通常氣動(dòng)減壓閥的精度約為177。 10%～177。 5%，且出口閉死與否壓力值相差可能更大。 (2) 運(yùn)行環(huán)境的溫度、高度對(duì)氣流規(guī)律的影響。 (3) 載體三向加速度的影響。慣性力、側(cè)向力引起的摩擦力等。 (4) 安裝位置三向振動(dòng)的影響。 (5) 運(yùn)行環(huán)境溫度對(duì)油液粘度、配合副配合狀況的影響。 氣動(dòng)增壓器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 22 參考文獻(xiàn) [1] 趙彤 . 氣 動(dòng) 技 術(shù) 的 發(fā) 展 及 在 新 領(lǐng) 域 中 的 應(yīng) 用 [J]. 液 壓 氣 動(dòng) 與 密封 .2021(2)15. 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