液壓起重機(jī)變幅系統(tǒng)設(shè)計學(xué)士學(xué)位論文-資料下載頁
2025-06-26 18:57本頁面
【正文】 變幅液壓缸能夠具有良好的工作環(huán)境和合理的機(jī)構(gòu)鉸點形狀。 臂架油缸鉸點位置確定如圖 24 變幅機(jī)構(gòu)三鉸點，把變幅機(jī)構(gòu)三鉸點的集合關(guān)系簡化為三角形 OAB，此三角形隨著變幅油缸的伸長和縮短而變化。學(xué)士學(xué)位論文 12 圖 24 變幅機(jī)構(gòu)三鉸點如圖 25 變幅機(jī)構(gòu)運(yùn)動軌跡所示，吊臂位于水平位置時，α=0176。 ，此時三角形 OAB 為初始三角形，OA，OB 夾角 α0 為初始角。當(dāng)?shù)醣劾@鉸點 O轉(zhuǎn)動到某一位置時，吊臂與水平線夾角為 α，變幅油缸也隨之伸長。圖 25 變幅機(jī)構(gòu)運(yùn)動軌跡(1)鉸點幾何位置的計算在三鉸點中，A（X A，Y A）點橫坐標(biāo) XA，絕對值在 ~，可取；縱坐標(biāo) YA，由吊臂結(jié)構(gòu)尺寸、變幅液壓缸缸桿鉸點外邊緣尺寸決定，根據(jù)實際安裝形式可取 YA=。B（X B，Y B）點縱坐標(biāo) XB 一般取1/3~1/2 的基本臂長，由吊臂截面特性、載荷等決定，可取 XB=，當(dāng)臂桿處于水平時，Y B=0m；所以根據(jù)公式 2AO??2BXY將數(shù)據(jù)代入公式（21） （22）得 OA=1300mm，OB =3800mm因為吊臂仰角一般2176。~80176。，可取仰角為最小角即可計算出油缸最小安(21)學(xué)士學(xué)位論文 13 裝長度（初始安裝長度） 。當(dāng)?shù)醣劢嵌茸畲鬄?80176。時，可計算出油缸最大安裝長度（極限位置長度） 。(2)初始位置安裝長度 ABminα=αmin=20176。 2min cosABOBAO?????將數(shù)據(jù)代入公式（23）得 ABmin=2617mm(3)極限位置時變幅油缸長度 ABmaxα=αmax=100176。將數(shù)據(jù)代入公式（23）得 ABmax=4225mm(4)變幅油缸行程 H maxin42561708AB??? 本章小結(jié)本章主要是確定變幅系統(tǒng)和變幅機(jī)構(gòu)三鉸點，然后對三鉸點的受力進(jìn)行分析，根據(jù)已知的數(shù)據(jù)，計算出液壓缸的安裝長度和最大變幅長度，從而算出變幅油缸的行程。為下一章變幅液壓缸的設(shè)計與計算打好基礎(chǔ)。(23)學(xué)士學(xué)位論文 14 第 3 章 變幅液壓缸的設(shè)計與計算 液壓缸的定義和組成液壓缸又稱油缸，其作用類似液壓馬達(dá)，它將液壓系統(tǒng)提供的液壓能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能，與液壓馬達(dá)不同的是，液壓缸用來實現(xiàn)直線運(yùn)動或轉(zhuǎn)角行程不超過 360 度的回轉(zhuǎn)運(yùn)動，產(chǎn)生預(yù)定的推（拉）力。液壓缸主要由缸筒、缸蓋（缸底） 、活塞（柱塞） 、活塞桿、密封件和連接件組成，根據(jù)需要，有些液壓缸上還設(shè)有緩沖和排氣裝置。 起重機(jī)變幅油缸推力計算受力分析如圖 31 所示圖 31 受力分析圖設(shè) O 點為原點，則變幅油缸推力為學(xué)士學(xué)位論文 15 12bGeF????式中 F 為變幅油缸推力，e 為油缸力矩的作用力臂，e 1 為臂桿重心力矩作用距離，e 2 為載荷有效作用力臂，G 為最大載重量，G b 為臂桿自重。其中 ，根據(jù)最大起升高度為 22m 可以計算出44160N,50b??e1=，e 2=，然后再根據(jù)勾股定理可以計算出 e=，將數(shù)據(jù)代入公式（31）得 。由于此次采用兩個液壓缸，???個液壓缸的推力 即/F? ?? 液壓缸的基本機(jī)構(gòu)設(shè)計起重機(jī)工作負(fù)載高，為了使機(jī)械的結(jié)構(gòu)緊湊、輕便，一般都采用高壓或中壓系統(tǒng)，所以在本次設(shè)計中根據(jù)實際工作的需求，液壓系統(tǒng)的壓力為16MPa。臂桿變幅機(jī)構(gòu)主要是通過變幅油缸的變化來實現(xiàn)臂桿的變幅，對其要求是能夠在負(fù)載的情況下實現(xiàn)變幅，并且要求工作平穩(wěn)，無沖擊。由于在變幅過程中，伸縮臂桿上的負(fù)載很大，所以威力是臂桿的變幅能夠平穩(wěn)的變化， ，并較大的沖擊，則要再變幅液壓回路中裝有平衡閥，時期能夠保證在有負(fù)載的時候?qū)崿F(xiàn)快速提升，緩慢下降。本次主要對變幅機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)的油缸進(jìn)行設(shè)計計算。 內(nèi)徑 D 的計算根據(jù)液壓缸負(fù)載力 F 和工作壓力 P 確定4F???式中 為一個變幅油缸的推力，P 為變幅油缸工作壓力，本次設(shè)計取?16MPa，將數(shù)據(jù)代入公式中可得 D=158mm。查《機(jī)械設(shè)計手冊》表如下：表 31 液壓缸內(nèi)徑尺寸系列 單位（ mm）8 10 12 16 20 25 32 40 5063 80 100 125 160 200 250 320 400取整 D=160mm。 活塞桿直徑 d 的計算活塞桿直徑 d 一般按液壓缸往復(fù)運(yùn)動速度比 φ 計算，(31)(32)學(xué)士學(xué)位論文 16 1dD???式中 D 為液壓缸直徑 160mm，φ 往復(fù)運(yùn)動比參見表 32 選取 φ=表 32 速度比 φ選擇壓力 MPa ≤10 ~20 ≥20速度比 φ 2將數(shù)據(jù)代入公式（33）中得 d≥，根據(jù)表 43 活塞桿直徑尺寸系列選取 d=90mm。表 33 活塞桿直徑尺寸系列 單位（ mm）4 5 6 8 10 12 14 16 1820 22 25 28 32 36 40 45 5056 63 70 80 90 100 110 125 140160 180 200 220 250 280 320 360 400活塞桿工作時，一般主要受軸向拉壓作用力，因此活塞桿的強(qiáng)度驗算可直接按直桿拉壓公式計算，即 24Fd??????bn式中 σ 為活塞桿內(nèi)應(yīng)力, 為液壓缸最大推力，d 為活塞桿的直徑，?將數(shù)據(jù)代入公式（34）得 σ=50MPa。再已知 σb 為材料的抗拉強(qiáng)度為 600MPa，n 為安全系數(shù)，一般取 ~之間，這里取 n=，代入公式（35）可得[ σ]=240MPa。因為 σ[σ]，所以滿足強(qiáng)度要求。 液壓缸缸筒 液壓缸筒與端蓋的連接缸筒的結(jié)構(gòu)和端蓋的連接形式、液壓缸的用途、工作壓力、使用環(huán)境以及安裝要求等因素有關(guān)。端蓋分前端蓋和后端蓋。前端蓋將液壓缸的活塞桿腔密封并起著為活(3)(34)5學(xué)士學(xué)位論文 17 (36)塞桿導(dǎo)向、防塵和密封的作用。后端蓋將缸筒另一端密封，并起著將液壓缸和其他機(jī)件連接起來的作用。 常用的端蓋與缸筒的連接形式有拉桿、法蘭、焊接、外螺紋、外卡環(huán)、內(nèi)螺紋、內(nèi)卡環(huán)、和擋圈等八種連接方式。其中焊接只用于后端蓋的連接。前端蓋采用外螺紋連接形式，其體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊易于拆裝，但缸筒端部結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。后端蓋采用焊接連接形式，該結(jié)構(gòu)簡單，外形尺寸小，不過焊后變形，清洗拆裝有困難。 缸筒壁厚 δ 的計算當(dāng) δ/D≤（可按薄壁缸的缸筒的使用計算式） ??max2pD???當(dāng) δ/D=~ 時許用壓力學(xué)士學(xué)位論文 18
環(huán)評公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1