【導讀】文獻和第一手資料為原則。所有引用別人的觀點或文字，無論曾否發(fā)表，無論是紙質或電子版，都必。須注明出處或加以注釋。凡轉引文獻資料，應如實說明。應力求客觀、公允、準確。偽注、偽造、篡改文獻和數(shù)據(jù)等，均屬學術不端行為致謝一項科研成果或。的科學依據(jù)，也反映出該論文的起點和深度。2)著錄參考文獻能方便地把論文作者的成果與前人的成果區(qū)別開來。3)著錄參考文獻能起索引作用。4)著錄參考文獻有利于節(jié)省論文篇幅。位申請者的課程考試通過了，但論文在答辯時被評為不合格，那么就不會授予他學位。有資格申請學位并為申請學位所寫的那篇畢業(yè)論文就稱為學位論文，學士學位論文。是材料的羅列，應對大量的事實、材料進行分析、研究，使感性認識上升到理性認識。論文的內(nèi)容必須符合歷史唯物主義和唯物辯證法，符合“實。核心期刊審核時間一般為4個月，須經(jīng)過初審、復審、終審三道程序。國家沒有對期刊進行級別劃分。國家級期刊主管單位是國家部門或直屬部門。

　　

【正文】 力油，而且缸筒聯(lián)結形式選用前端法蘭。所以沒有必要計算。采用一般焊接即可。 缸筒制造加工要求： 缸筒內(nèi)徑 D采用 H7 級配合，表面粗糙度值為 微米。需進行研磨。 熱處理采用調(diào)質，硬度 HB不小于 241。 缸筒內(nèi)徑 D 的圓度、錐度、圓柱度不大于內(nèi)徑公差之半。 缸筒直線度公差在 500mm 長度上不大于 。缸筒端面 T對內(nèi)徑的垂直度在 100mm 上不大于 。 活塞 (1)活塞結構型式： 選用組合活塞。組合式活塞結構多樣，主要受密封型式?jīng)Q定。組合式活塞大多數(shù)可以多次拆裝，密封件使用壽命長。隨著耐磨的導向環(huán)的大量使用，多數(shù)密封圈與導向環(huán)聯(lián)合使用，大大降低了活塞的加工成本。 (2)活塞與活塞桿的連接： 選用卡環(huán)式，用鎖緊機構防止工作時由于往復運動而松開。同時采用靜密封。 (3)活塞的密封： 采用車氏組合密封角形滑環(huán)式。 (4)活塞尺寸與加 工公差： 活塞寬度取值為活塞外徑的 倍?；钊鈴降呐浜喜捎?f9，外徑對內(nèi)孔的同軸度公差不大于 ，端面與軸線的垂直度公差不大于，外表面的圓度和圓柱度不大于外徑公差之半，表面粗糙度 (5) 活塞的材料 液壓缸活塞常用的材料為耐磨鑄鐵、灰鑄鐵 (HT300、 HT350)、鋼 (有的在外徑上套有尼龍 6尼龍 1010 或夾布酚醛塑料的耐磨環(huán) )及鋁合金等。 選擇45 作為液壓缸活塞的材料。 (6)活塞與活塞桿的連接方式 活塞與活塞桿有多種連接方式 ,這里采用卡環(huán)連接 ,如下圖 中國礦業(yè)大學 2020 屆本科生畢業(yè)設計 第 31 頁 活塞桿 活塞桿的端部結構形式選擇外螺紋 結構簡圖 (1)活塞桿結構 活塞桿有實心桿和空心桿兩種，見下圖。空心活塞桿的一端，要留出焊接和熱處理時用的通氣孔 d2。 a)實心活塞桿 b)空心活塞桿 我選擇其中的實心活塞桿結構。 (2)活塞桿材料 中國礦業(yè)大學 2020 屆本科生畢業(yè)設計 第 32 頁 實心活塞桿材料為 3 45 鋼；空心活塞桿材料為 3 45 無縫鋼管。 本設計選擇 45鋼作為活塞桿材料。 (3)活塞桿的技術要求 1)活塞桿的熱處理：粗加工后調(diào)質到硬度為 229～ 285HB,必要時，再經(jīng)高頻淬火，硬度達 45～ 55HRC。 2)活塞桿 d和 d1的圓度公差值，按 10或 11 級精度選取。 我選取 10級精度。 3)活塞桿 d的圓柱度公差值，應按 8級精度選取。 4)活塞桿 d對 d1的徑向跳動公差值，應為 。 5)端面 T的垂直度公差值，則應按 7級精度選取。 6)活塞桿上的螺紋，一般應按 6級精度加工；如載荷較小，機械振動也較小時，允許按 7級或 8 級精度制造。 這里選擇按 6級精度加工。 7)活塞桿上若有聯(lián)接銷孔時，該孔徑按 H11 級加工。該孔軸線與活塞桿軸線的垂直公差值，按 6 級精度選取。 8)活塞桿上下工作表面的粗糙度為 m，必要時，可以鍍鉻，鍍層厚度約為 ,鍍后拋光 (4)活塞桿的尺寸。 活塞桿直徑計算： MFdP3104 ?? ?? F —— 液壓缸的推力， N σ p —— 材料的許用應力， Mpa nSP ?? ? d —— 活塞桿直徑， m 活塞桿強度計算： 活塞桿彎曲穩(wěn)定性驗算： 采用實用驗算法。已知作 用力和活塞桿直徑，從機械設計手冊液壓傳動一書活塞桿彎曲計算圖中可以校驗出穩(wěn)定性程度，經(jīng)過校驗，活塞桿彎曲穩(wěn)定性良好。 活塞桿的導向套、密封和防塵 中國礦業(yè)大學 2020 屆本科生畢業(yè)設計 第 33 頁 活塞桿導向套在液壓缸的有桿側端蓋內(nèi)，用以對活塞桿進行導向，內(nèi)裝有密封裝置以保證缸筒有桿側的密封。外側裝有防塵圈，以防止活塞桿在后退時把雜質、灰塵和水分帶到密封裝置處，損壞密封裝置。當導向套采用非耐磨材料時，其內(nèi)圈還可裝設導向環(huán)，用作活塞桿的導向。導向套的結構采用軸套式。 導向套的材料采用摩擦系數(shù)小、耐磨性好的青銅材料制作。 導向套長度的確定：通常采用兩段導 向段，每段寬度為 d/3，兩段中線距離為 2d/3。 受力分析：分析導向套的受力情況。本次設計的液壓缸受力主要為拉力，與活塞桿軸線重合，所以外力作用在活塞上的力矩主要為由安裝形式?jīng)Q定的重力產(chǎn)生的力矩。即導向套受到的支撐壓應力非常小。遠遠小于材料的許用壓應力，可以不進行驗算。所以設計時滿足結構及運動要求即可。 導向長度的確定：導向長度過短，將使液壓缸因配合間隙引起的初始撓度增大，影響液壓缸的工作性能和穩(wěn)定性，因此，設計必須保證缸有一定的最小導向長度，一般缸的最小導向長度應滿足： H≥ m 導向套滑動面的長度 A，在缸徑小于 80mm 時，取 A=（ ~） D 當缸徑大于 80mm 時，取 A=（ ~） d 本次設計液壓缸缸徑為 220mm。大于 80mm。所以代入第二個公式，即 A=（ ~） d。選擇 A= d= 70=56mm。 加工要求： 導向套外圓與端蓋內(nèi)孔的配合多為 H8/f7，內(nèi)孔與活塞桿外圓的配合多為 H9/f9。外圓與內(nèi)孔的同軸度公差不大于 ，圓度和圓柱度公差不大于直徑公差之半，內(nèi)孔中的環(huán)形油槽和直油槽要淺而 寬，以保證良好的潤滑。 排氣閥 如果排氣閥設置不當或者沒有設置，壓力油進入液壓缸后，缸內(nèi)仍會有空氣，由于空氣具有壓縮性和滯后擴張性，會造成液壓缸和整個液壓系統(tǒng)在工作中的顫振和爬行，影響液壓缸的正常工作。 對本次設計的張緊裝置而言，如果排氣閥設置不當或者沒有設置，那么在張緊過程中就會造成液壓缸的顫振和爬行，這種情況下，與其連接的皮帶也會隨之發(fā)生以上情況。影響皮帶的使用壽命，以及整個液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 為了避免這種情況的發(fā)生，除了防止空氣進入液壓系統(tǒng)外，必須在液壓缸上安裝排氣閥。排氣閥的位置要合理。由于 空氣比油液輕，總是向上浮動，中國礦業(yè)大學 2020 屆本科生畢業(yè)設計 第 34 頁 所以排氣閥應與壓力腔相同通，設置在端蓋或端部的上方。這樣在安裝后調(diào)試前排除液壓缸內(nèi)之空氣。不會讓空氣有積存的殘留死角。 排氣閥的結構形式：采用整體排氣閥結構。該結構閥體與閥針合為一體。用螺紋與缸筒或端蓋連接，靠頭部錐面起密封作用。排氣時，擰松螺母，缸內(nèi)空氣從錐面間隙中擠出，并經(jīng)過斜孔排出缸外。 這種排氣閥簡單、方便，但螺紋與錐面密封處同心度要求較高，否則擰緊排氣閥后不能密封，會造成外泄露。 閥的材料用 45 號碳素鋼，錐部熱處理硬度 38~44HRC。 整體排氣閥的實際結構尺寸如下圖。 閥體 閥針 整體式排氣閥 油口 油口包括油口孔和油口連接螺紋。由于設計液壓缸為單作用液壓缸，所以只有一個油口，油口可以布置在端蓋和缸筒上。 D (螺紋精度 6H) J min K+ E P min S max U+ Y min Z ?1? M18 150 中國礦業(yè)大學 2020 屆本科生畢業(yè)設計 第 35 頁 、防塵圈的選用 O 形密封圈的特點 : O 形 密封圈是一種橫斷面形狀為圓形的耐油橡膠形（簡稱 O 形圈），是液壓設備中使用得最多，最廣泛的一種密封件，可用于靜密封和動密封。為減少或避免運動時 O 形圈發(fā)生扭曲和變形，用于動密封的 O 形圈的斷面直徑較用于靜密封的斷面直徑大。一般用于動密封的 O 形圈也可以用于靜密封。與其它的密封圈相比， O 形圈具有以下優(yōu)點： 1)密封性能好，用量少，單圈即可對兩個方向起密封作用 。 2)密封部位結構簡單 、占用空間小、拆裝方便 。 3)對油液、壓力和溫度的適應性好 。 4)動摩擦阻力較小，既可做動密封，又可做靜密封使用 .其缺點是在作動密封時，啟動摩擦阻力較大，使用壽命短。 銷軸的安裝 液壓缸為銷軸的主要安裝尺寸 (mm) 直徑 D 銷 軸 結 構 尺 寸 20MPa TD TL 220 60 60 液壓缸的主要性能參數(shù) （ 1）壓力 p 1) 公稱壓力 np 公稱壓力 np 也稱額定壓力 ,即在正常工作條件下 ,液壓缸用以長期工作的最高壓力 ,查找國家標準 GB/T79381987,并結合實際情況這里的公稱壓力為 np =20MPa. 中國礦業(yè)大學 2020 屆本科生畢業(yè)設計 第 36 頁 2)最高允許壓力 maxp 液壓缸在超過額定壓力后允許短暫運行的最高壓力稱為最高允許壓力 . 通常規(guī)定為 maxp ≤ np 這里的最高額定壓力定為 maxp =25MPa 3)耐壓試驗壓力 Tp 耐壓試驗壓力是液壓缸在檢查質量時須承受的試驗壓力 .在規(guī)定時間內(nèi) ,液壓缸在此壓力作用下 ,全部零件不得有破壞或永久變形等異常情況出現(xiàn) . 通常規(guī)定為 當額定壓力 np ≤ 16 MPa 時 Tp = np 當額定壓力 np 16 MPa 時 Tp = np 對軍用產(chǎn)品規(guī)定為 Tp =() np 顯然此處的耐壓試驗壓力 Tp =*16=30MPa. （ 2）液壓缸活塞的理論推力 1F 和拉力 2F 活塞桿受力示意圖 當活塞桿伸出時的理論推力 1F 1F =A1 p=4? 2D p 實際推力為 中國礦業(yè)大學 2020 屆本科生畢業(yè)設計 第 37 頁 1F = * 2220 *20≈ 760000N=760KN 當活塞縮回時的理論拉力 2F 2F = 2A p=4?( 2D 2d )p 實際拉力為 2F = *( 2220 210 )*20≈ 600000N=600KN 以上計算式中 D缸筒內(nèi)徑 。 d活塞桿直徑 。 A1 活塞無桿側有效作用面積 。 2A 活塞有桿側有效作用面積 。 p液壓缸工作壓力 . （ 3） 液壓缸負載率 ? 液壓缸負載率 ? 為實際使用推力 (或拉力 )與理論額定推力 (或拉力 )的比值 . ? =)( )(或拉力理論額定推力 或拉力實際使用推力 ? 值用以衡量液壓缸在工作時的負載 .通常取 ? =,但對某些用途也可取 ? = .這里取 ? = （ 4）單活塞桿液壓缸兩腔面積比 (速度比 )? ? =21AA =12vv = 22 2dDD? 式中 1A 活塞無桿側有效作用面積 。 2A 活塞有桿側有效作用面積 。 1v 塞桿伸出速度 。 2v 活塞桿退回速度 。 D活塞直徑 (或缸筒內(nèi)徑 )。 d活塞桿直徑 . 單活塞桿液壓缸兩腔面積比 ? 應符合規(guī)定 ,除特殊場合外 ,速度比不宜中國礦業(yè)大學 2020 屆本科生畢業(yè)設計 第 38 頁 過小或過大 ,以免產(chǎn)生過大的背壓或活塞桿太細 ,造成穩(wěn)定性不好 .工作壓力高的液壓缸選用大值 ,工作低的液壓缸選用小值 .這里的速度比 ? =. （ 5）液壓缸的往返速度 1v 和 2v 當無桿腔進油時 1v =24Dqv?? 實際速度 1v = 60** 1***4 2 = 當有桿腔進油時 2v =)( 4 22 dDq v?? ? 實際速度 2v =60*)(* 1***4 22 ?= 以上計算式中 q進入液壓 缸的流量 。 v? 液壓缸的容積效率 . （ 6） 活塞作用力 F 液壓缸工作時 ,活塞所要克服的作用力如下式 F= dcba FFFF ??? 式中 aF 外負載阻力 bF 回油阻力 ,當油直接回油箱時 , bF ? 0。如回油有背壓 ,按活塞的理論推力和拉力計算 . cF 密封圈摩擦阻力 密封圈摩擦阻力 cF 為活塞密封和活塞桿密封的摩擦阻力之和 ,即 cF =f