【正文】 空，這時單向閥4打開，通過吸油管5從油箱12中吸油；用力壓下手柄，小活塞下移，小活塞下腔壓力升高，單向閥4關閉，單向閥7打開，下腔的油液經(jīng)管道6輸入舉升油缸9的下腔，迫使大活塞8向上移動，頂起重物。再次提起手柄吸油時，單向閥7自動關閉，使油液不能倒流，從而保證了重物不會自行下落。不斷地往復扳動手柄，就能不斷地把油液壓入液壓缸下腔，使重物逐漸地升起。如果打開截止閥11，液壓缸下腔的油液通過管道截止閥11流回油箱，重物就向下移動。這就是基于PROE液壓千斤頂設計的工作原理。通過對上面基于PROE液壓千斤頂設計工作過程的分析，可以初步了解到液壓傳動的基本工作原理。液壓傳動是利用有壓力的油液作為傳遞動力的工作介質(zhì)。壓下杠桿時，小油缸2輸出壓力油，是將機械能轉(zhuǎn)換成油液的壓力能，壓力油經(jīng)過管道6及單向閥7，推動大活塞8舉起重物，是將油液的壓力能又轉(zhuǎn)換成機械能。大活塞8舉升的速度取決于單位時間內(nèi)流入大油缸9中油容積的多少。由此可見，液壓傳動是一個不同能量的轉(zhuǎn)換過程。本基于PROE液壓千斤頂設計是杭州萬海五金經(jīng)營部銷售的QYL5D油壓千斤。為三一重工股份有限公司配套加工的外協(xié)件，它用在飛機的起落架以及吊車，挖掘機、裝載機、推土機、壓路機、鏟運機的支撐架的機構中，主要是起到支撐作用。因此，該零件的質(zhì)量及精度在使用中是非常重要的，必須制作出合理的工藝規(guī)程以確保零件的質(zhì)量。該系統(tǒng)是一個組焊件，技術條件要求為：組焊后加工，熱處理調(diào)質(zhì)達到HB240～HB280。 181。m， 181。m，尺寸公差較小，另外有一處位置公差要求，這就需要經(jīng)過粗加工、半精加工、精加工過程。本零件用于大批量生產(chǎn)。本系統(tǒng)主要運用了：杠桿原理，帕斯卡原理，單向閥單向?qū)ㄔ淼取?第三章 液壓缸的設計 液壓缸的主要形式及選材液壓缸能將液壓能轉(zhuǎn)換為機械能，用來驅(qū)動工作機構作直線運動或擺動運動。它是液壓執(zhí)行元件。液壓缸由于結(jié)構簡單，工作可靠，除單個使用外，還可幾個組合或與杠桿、連杠、齒輪齒條、棘輪棘爪、凸輪等其他機構配合，實現(xiàn)多種機械運動，因此應用十分廣泛。液壓缸有多種類型。按結(jié)構特點可分為活塞式、柱塞式和組合式三大類；按作用方式又可分為單作用式和雙作用式兩種。由于液壓缸要承受較大壓強，故液壓缸采用：45號鋼活塞式單作用液壓缸。（液壓缸主要參數(shù)的計算）液壓缸的壓力（1）額定壓力Pn: 也稱為公稱壓力，是液壓缸能用以長期工作的最高壓力。單位為Pa，其值為:Pn=G/A=5104 247。（）=105 Pa 液壓缸的計算簡圖式中：為活塞桿承受的總負載；A為活塞的工作面積。上式表明，液壓缸的工作壓力是由于負載的存在而產(chǎn)生的，負載越大，液壓缸的壓力也越大。 液壓缸公稱壓力（MPa）1410162025（2）工作壓力P：由于活塞的重力大約在g=10 N左右，要遠比物體的重力小，所以可以忽略不計。所以 =(g+G)/A=104 247。（）=105 Pa≈Pn = 105 Pa（3）最高允許壓力：也稱試驗壓力，是液壓缸在瞬間能承受的極限壓力。通常為≤ =105 Pa=105 Pa≈ MPa（1）液壓缸的理論輸出力F 出等于油液的壓力和工作腔有效面積的乘積，即=AG=5104 N由于液壓缸為單活塞桿形式，因此兩腔的有效面積不同。所以在相同壓力條件下液壓缸往復運動的輸出力也不同。由于液壓缸內(nèi)部存在密封圈阻力回油阻力等，故液壓缸的的實際輸出力小于理論作用力。（2）液壓缸的理論輸入力：F入 =F 出A1247。A2=5104 (247。)=5102 N式中:A1表示小液壓缸的橫截面積,(m) 表示小液壓缸的半徑 ,A2表示大液壓缸的橫截面積,(m) 表示大液壓缸的半徑。 液壓缸的輸出速度（1）大液壓缸的輸出速度= nSA1/A2=10= m/minq=nSA1=10()2=103 L/min 式中：V為液壓缸的輸出速度；q為輸入液壓缸工作腔的流量；A2為大液壓缸工作腔的有效面積；A1表示小液壓缸的橫截面積；n =10表示小液壓缸每分鐘回程10次；S= m表示小液壓缸工作行程為300 （2） 速比 式中：V1為活塞前進速度；V2為活塞退回速度；A1為活塞無桿腔有效面積；A2為活塞有桿腔有效面積。速度不可過小，以免造成活塞桿過細，穩(wěn)定性不好。： 液壓缸往復速度比推薦值工作壓力p/Mpa≤10～20＞20往復速度比～220 液壓缸的功率（1）輸出功率P0：液壓缸的輸出為機械能。單位W，其值為:=5104 =1500 W式中：F為作用在活塞桿上的外負載；v為活塞平均運動速度。（2）輸入功率：液壓缸的輸入為液壓能。單位為W，它等于壓力和流量的乘積，即 q=nSA1=10()2=103 L/min=105 103 = W式中：p為大液壓缸的工作壓力；q為大液壓缸的輸入流量。由于液壓缸內(nèi)存在能量損失（摩擦和泄露等），因此，輸出功率小于輸入功率。（1）小液壓缸的輸出力等于大液壓缸的輸入力, 即：F=500 N（2）小液壓缸的流速為：V=(A大/A小)V大=100=3 m/min（3）小液壓缸的流量為： q=nSA1=10()2=103 L/min半徑（）壁厚（）材料類型202HT200單作用活塞式第四章 液壓控制閥 方向控制閥方向控制閥是控制液壓系統(tǒng)中油液流動方向的，它為單向閥和換向閥兩類。單向閥有普通單向閥和液控單向閥兩種。普通單向閥簡稱單向閥，它的作用是使用油液只能沿一個方向流動，不許反向倒流。 所示為直通式單向閥的結(jié)構及圖形符號。壓力油從p1流入時，克服彈簧3作用在閥芯2上的力，使閥芯2向右移動，打開閥口，油液從p1口流向p2口。當壓力油從p2口流人時，液壓力和彈簧力將閥芯壓緊在閥座上，使閥口關閉，液流不能通過。 （a）結(jié)構原理圖 （b）圖形符號 閥體；閥芯；彈簧單向閥的彈簧主要用來克服閥芯的摩擦阻力和慣性力，使閥芯可靠復位，為了減小壓力損失，彈簧鋼度較小， MPa～ MPa（如換上剛度較大的彈簧， MPa～ MPa，便可當背壓閥使用）。為了液壓缸不超過最高允許壓力= Mpa， MPa的背壓閥。， MPa，便可當背壓閥使用。這樣， MPa時，背壓閥自動打開泄荷，使液壓缸免受損壞。第五章 拉壓桿和彎曲桿的設計 彎曲桿(手柄)的設計工程中常存在大量受彎曲的桿件,這些桿件在外力作用下常發(fā)生彎曲變形,:梁任一橫截面上的剪力,其值等于該截面任一側(cè)梁上所有橫向力的代數(shù)和。梁任一橫截面上的彎矩,其值等于該截面任一側(cè)所有外力對形心的力矩的代數(shù)和。試選擇45號正火鋼,設計為環(huán)形截面(),畫出受力圖( a)進行受力分析,由梁的平衡方程求得支座反力( b): F1 + F2 F = 0 (式51)F1L1 FL2 = 0 (式52)聯(lián)立(1)(2)代入數(shù)據(jù) F2=500 N L1=1 M L2= M ,得:F1= 125 N F = 625 N以B點為分界點將AC桿分為兩段:AB段: FS(A) = F1 = 125 N M(B點右側(cè))=125()=100 N*MBC段: FS(C) = F2 = 500 N M(B點右側(cè))= 500 =100 N*M根據(jù)以上結(jié)果可繪出剪力圖( c)和彎矩圖( d)： 受力圖， 剪力圖, 彎矩圖（1）B點所在截面的彎矩最大, 即正應力最大, C點所在截面的剪力最大,即切應力最大。所以C,B兩點所在截面為危險截面。（2）B截面的截面系數(shù)為:其中： D為外徑, d為內(nèi)徑()B截面的正應力為:σmax =M/WZ =100/103 =104 PaC截面的切應力為:Tmax =2FS/A =2500/()=103 Pa有機械設計手冊查得45號，正火鋼的許用切應力為30 MPa～40 MPa，許用正應力為275 MPa，由于B截面的正應力遠小于其許用應力，C截面的切應力遠小于其許用應力，這樣勢必造成鋼材的浪費，為節(jié)省鋼材降低成本，提高效益，需要重新選擇材料。 圖 環(huán)形截面 實心截面（3）重新選擇材料設計截面選用實心圓柱松木梁(),其許用正應力為[σ]=7 MPa，其許用切應力為[T]=1 MPa。B截面的彎曲截面系數(shù)為：WZ = WY = 103 M3B截面的正應力為: σmax = M/WZ =100/103=104 PaC截面的切應力為: Tmax = 4FS/3A =4500/3()=103 Pa(4)校核強度：σmax = 104 Pa＜[σ]= 7 MPaTmax = 103 Pa＜[T]= 1 MPa因此，梁的強度是足夠的，其實際生活中，許多木材都是能夠滿足其強度的，如柳木，楊木。所以，將梁制成可活動的零件，則千斤頂?shù)膽茫绕涫窃谵r(nóng)業(yè)、工業(yè)生活中的應用，更為廣泛和方便。（拉壓桿）的設計工程實際中經(jīng)常遇到承受軸向拉伸或壓縮的構件。例如，內(nèi)燃機中的連桿，鋼木組合桁架中的鋼拉桿等。承受軸向拉伸或壓縮的桿件稱為拉壓桿。實際拉壓桿的形狀，加載和連接方式各不相同，它們的共同特點是作用于桿件上的外力的合力作用線與桿件軸線重合，桿件的主要變形是沿軸線方向的伸長或縮短。(1)千斤頂?shù)幕钊麠U即為簡單的拉壓桿，試選材HT100，有《機械設計制造基礎》（陳立德主編）查得其許用拉應力為[σ]= 80 MPa(2)設計截面：選擇拉壓桿的半徑為r= 4則其許用應力為：σmax = F/A= 500/()= MPa(3)教核強度: σmax = MPa ＜[σ]= 80 MPa 由此可見,滿足其強度。(4)確定許用載荷:Fmax ≤ A[σ]= ()80106= 4103 N 拉壓桿計算簡圖第六章 液壓油的選用和工藝規(guī)程設計液壓傳動所用液壓油一般為礦物油。它不僅是液壓系統(tǒng)傳遞能量的工作介質(zhì)，而且還有潤滑，冷卻和防銹的作用。液壓油質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響液壓系統(tǒng)的工作性能。為了更好地傳遞運動和動力，液壓油應具備如下性能：(1)潤滑性能好；(2)純凈度好，雜質(zhì)少；(3)合適的粘度和良好的粘溫特性；(4)抗泡沫性，抗乳化性和防銹性好，腐蝕性??；(5)對熱，氧化，水解都有良好的穩(wěn)定性，使用壽命長；(6)對液壓系統(tǒng)所用金屬及密封件材料等有良好的相容性；(7)比熱和傳熱系數(shù)大，體積膨脹系數(shù)小，閃點和燃點高，流動點和凝固點低。一般根據(jù)液壓系統(tǒng)的使用性能和工作環(huán)境等因素確定液壓油的品種。當品種確定后，主要考慮油液的粘度。在確定油液粘度時主要應考慮系統(tǒng)工作壓力，環(huán)境溫度及工作部件的運動速度。當系統(tǒng)的工作壓力大，環(huán)境溫度較高，工作部件運動速度較大時，為了減少泄漏，宜采用粘度較高的液壓油。當系統(tǒng)工作壓力小，環(huán)境溫度較低，而工作部件運動速度較高時，為了減少功率損失，宜采用粘度較低的液壓油。當選購不到合適粘度的液壓油時，可采用調(diào)和的方法得到滿足粘度要求的調(diào)和油。當液壓油的某些性能指標不能滿足某些系統(tǒng)較高要求時，可在油中加入各種改善其性能的添加劑，如抗氧化，抗泡沫，抗磨損，防銹以及改進粘溫特性的添加劑，使之適用于特定的場合。因此，該千斤頂選用千斤頂專用液壓油。千斤頂絲杠是由連接頭和缸體組成的,它們都是采用45鋼的。而在它們加工前要經(jīng)過正火處理，以增加它們的切削性能，來消除應力，細化組織，防止產(chǎn)生變形與開裂。接著進行粗加工、調(diào)質(zhì)和精加工。然后需要進行高頻感應加熱淬火和低溫回火，以便提高表面的硬度、耐磨性和疲勞強度；低溫回火的目的是消除應力，防止，磨削加工時產(chǎn)生裂紋。加工后需要進行保溫處理，可以使工件不易變形，誤差較小。最后用冷卻液進行處理，為以后使連接頭和缸體的裝配打下基礎。制訂工藝路線的出發(fā)點，應當是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領已確定為大批量生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用萬能機床配以專用夾具，并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應當考慮經(jīng)濟效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。（1）連接頭的加工工序如下：工序一：選擇實心鋼外徑為ф140的毛坯，在下料機上取L=100長。工序二：在CA6140x1500車床上夾右端外圓車左端外圓車成ф13車成ф12ф4ф100、845176。、45176。，掉頭夾外圓找正車成SR80球面。工序三：檢驗。（2）杠體的加工工序如下：工序一：選擇毛皮ф16828管材，在下料機上取L=500長。工序二：車距左、右端面100往里車架位見圓，L60，在左端面車深孔引孔 ，L=90深。工序三：深孔鏜：粗、精鏜內(nèi)孔為。工序四：夾左端內(nèi)孔，右端上中心架，在右端車接頭止口配合尺寸，L=16深。（3）組焊件的加工工序如下：工序一：鉗工：①將焊接件備齊，并清洗干凈。 ②用自制夾具按焊接圖裝配并點焊牢固。工序二：焊接：局部預熱按圖要求焊接成型，保證質(zhì)量。 工序三：熱處理：硬質(zhì)為HB240～280后（ф120內(nèi)孔酸洗干凈）。工序四：夾右端ф130，左端架中心架車端面?？咨?75mm。車成外圓ф167內(nèi)孔倒角245176。，調(diào)頭夾外圓上中心架車成Ф1焊接尺寸、打中心孔A3保總長，夾頂車成Ф150、Ф14Tr15067e各尺寸，、。 工序五：劃Z3/8位置線。工序六：鉆孔Z3/工序七：檢驗 。