液壓與氣動技術(shù)課程設(shè)計-雙作用單桿活塞缸液壓缸-畢業(yè)論文-資料下載頁
2024-10-25 10:45本頁面
【導(dǎo)讀】單活塞桿液壓缸只有一端有活塞桿。進出口油口A和B都可通壓力油或回油，以實現(xiàn)雙向運動，故又稱為雙作用缸。它結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠。用它來實現(xiàn)往復(fù)運動時，可免去減速裝置，并且。沒有傳動間隙，運動平穩(wěn)，因此在各種機械的液壓系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用?；钊麠U固定——空心雙桿：空間位置為有效行程的兩倍。無桿腔進油，有桿腔回油。差動連接—左右兩腔接通，且都通壓力油。是后一級活塞缸的缸筒。用標(biāo)準(zhǔn)形式和標(biāo)準(zhǔn)件，使設(shè)計、制造容易，裝配、調(diào)整、維護方便。良好的縱向穩(wěn)定性。在確定與設(shè)備的固定形式時，必須考慮缸體受熱后的伸長問題，根據(jù)工況要求、加工條件及液壓元件來源等因素綜合考慮。用于近年來的各種大型工程項目。換、易裝易拆，配件及維修方便，具有輕量化、適用化、高可靠性特點。其廣泛用于紡織、塑料、冶金、化工、礦山、行走機械等行業(yè)。
【正文】 結(jié)構(gòu)的設(shè)計 活塞根據(jù)壓力、速度、溫度等工作條件來選用密封件的型式，而選定的密封件型式?jīng)Q定了活塞的結(jié)構(gòu)型式。 常見的活塞結(jié)構(gòu)型式分活塞分為整體式和組合式，組合式制作和使用比較復(fù)雜，又因密封件的安裝要求不是很高，而且缸徑較小，故采用整體式活塞的結(jié)構(gòu)型式，其密封件和導(dǎo)向環(huán)分槽安裝。 形式如下圖： 活塞的寬度一般由密封件、導(dǎo)向環(huán)的 安裝溝槽尺寸來決定，本課題，依據(jù)結(jié)構(gòu)要求與密封件與導(dǎo)向件的結(jié)構(gòu)，取活塞寬度 B 為 50mm 13 活塞的密封 活塞的密封選用準(zhǔn)則取決于壓力、速度、溫度和工作介質(zhì)等因素。選用應(yīng)用廣泛的 O 型密封圈，由于工作壓力大于 10MPa，為防止密封圈被擠入間隙而損壞，故選用為副密封件為聚四氟乙烯（ PTFE）的擋圈與主密封件組合在一起使用。這種組合式密封圈顯著地提高了密封性能，降低了摩擦阻力，無爬行現(xiàn)象，具有良好的動態(tài)及靜態(tài)密封性，耐磨損，使用壽命長、安裝溝槽簡單、裝坼方便。 活塞桿的設(shè)計 活塞桿桿體的選擇 活塞桿的桿體分為實 心桿和空心桿。空心桿多用于 d/D 比值較大或桿體內(nèi)有位置傳感器等場合。而實心桿加工簡單，采用較多， 故選用實心桿。 活塞桿的外端是液壓缸用以與負(fù)載連接的部位，可根據(jù)液壓缸的安裝連接形式有多種結(jié)構(gòu)形式。本課題因液壓缸垂直安裝且活塞桿下端要裝壓板，為方便連接，活塞桿外端采用外螺紋（帶肩）形式。其外螺紋根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn) GB235080可選取 M45? 。 活塞桿材料 因為沒有特殊要求，所以選用 45 號鋼作為活塞桿的材料，本次設(shè)計中活塞桿只承受壓應(yīng)力，所以不用調(diào)制處理，但 進行淬火處理是必要的，淬火深度可以在 — 1mm 左右。 安裝活塞的軸頸和外圓的同軸度公差不大于 ，保證活塞桿外圓和活塞外圓的同軸度，避免活塞與缸筒、活塞桿和導(dǎo)向的卡滯現(xiàn)象。安裝活塞的軸間端面與活塞桿軸線的垂直度公差不大于 ，保證活塞安裝不產(chǎn)生歪斜。 活塞桿外圓粗糙度 aR 選擇為 m? 因為是運行在低載荷情況下，所以省去了表面處理。 活塞桿強度的校核 由設(shè)計要求有液壓缸最大行程 L=640mm 已設(shè)計活塞桿直徑為 d=50mm 查手冊有校核公式為 ? ?4Fd??? 則 24 9 0 2 5 / 4 4 2 . 9110 mm??? ? ? ?? 而活塞桿的最小直徑為 45mm 所以活塞桿滿足強度要求 液壓缸穩(wěn)定性校核 ： 假設(shè)液壓缸只承受軸向載荷，則它所承受的力 F 不能超過使它保持穩(wěn)定工作所允許的臨界負(fù)載 kF ,以免發(fā)生縱向彎曲，破壞液壓缸正常工作。 kF 的值與活塞桿的材料性質(zhì)、截面形狀、直徑和長度以及液壓缸的安裝方式等因素有關(guān)。校核公式為： kkFF n? （式中 kn 為安全系數(shù)，取 3） 14 查相關(guān)手冊別結(jié)合以設(shè)計數(shù)據(jù)，取 kF = 則 22 5 9 0 / 4 5 3 5 03kkF K N F K Nn ???? ? ? ? 所以液壓缸的穩(wěn)定性滿足要求。 活塞桿的導(dǎo)向、密封和防塵 導(dǎo)向環(huán) 在液壓缸的前端蓋內(nèi)，有對活塞桿導(dǎo)向的內(nèi)孔 ,在這對內(nèi)孔中裝導(dǎo)向環(huán)。本設(shè)計選擇非金屬導(dǎo)向環(huán)，用高強度塑料制成，這種導(dǎo)向環(huán)的優(yōu)點是摩擦阻力小、耐磨、使用壽命長、裝導(dǎo)向環(huán)的溝槽加工簡單，并且磨損后導(dǎo)向環(huán)易于更換。 防塵 使用 DH 防塵圈，材料是聚氨酯，既有 防塵作用，又有潤滑作用。 緩沖裝置 由設(shè)計要求選擇的緩沖裝置為桿頭緩沖，緩沖由桿頭和缸底部端蓋共同作用。 排氣裝置 液壓缸為雙作用，故需要兩個排氣孔，分別設(shè)置在缸的兩端。均取 M16 的排氣閥，具體尺寸見裝配圖。 液壓缸的安裝 由設(shè)計要求有安裝方式為底座安裝，查相關(guān)手冊，選具體安裝方式為底面腳架安裝，安裝圖形如下。 15 致謝 本學(xué)期我獨立完成了雙作用單桿活塞缸液壓缸的設(shè)計，通過本次設(shè)計的鍛煉，使我從中受益匪淺。了解到作為一名合格的設(shè)計人員實屬不 易。不僅需要具備較為全面的專業(yè)素質(zhì)，還要具備吃苦耐勞，敢于創(chuàng)新等優(yōu)秀品質(zhì)。 在本次設(shè)計的過程中，我得到了很大提升。在設(shè)計能力上有了很大提高。借助老師和圖書館的幫助，我的設(shè)計比較順利的完成，由于缺乏經(jīng)驗，設(shè)計并不是很完善。 在設(shè)計過程中也反映出很多問題，首先是設(shè)計經(jīng)驗十分不足，對于實際液壓零件的要求和性能不甚了解，對于設(shè)計人員遵循的設(shè)計流程也不熟悉。另外本次設(shè)計的圖紙繪制主要基于 AutoCAD，在此過程中也多次遇到技術(shù)難題，使用制圖軟件不夠熟練，日后我一定會好好學(xué)習(xí)，加強個人能力的培養(yǎng)。 本次課程設(shè)計 為我提供了一次難得的機會，是一次對自己本學(xué)期所學(xué)知識的匯總。本著認(rèn)真、科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)和提升自我的態(tài)度，在老師的細(xì)心指導(dǎo)下完成了設(shè)計任務(wù)。相信在本次設(shè)計中所積累的經(jīng)驗和成果會在以后的工作中派上用場。 16
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