【正文】 畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)完成，但我的課題研究仍沒結(jié)束，希望在將來的學(xué)習(xí)與研究中為我國工業(yè)設(shè)計(jì)的理學(xué)與美學(xué)的融合做出自己的貢獻(xiàn)。從中，學(xué)到不少有關(guān)機(jī)械方面的知識(shí)，同時(shí)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)和液壓傳動(dòng)得到更進(jìn)一步的了解 ，這是第一次如此重視的液壓缸設(shè)計(jì)，在這次設(shè)計(jì)即將結(jié)束時(shí)自己才發(fā)現(xiàn)所有的有價(jià)值的資料都來源于圖書館和累積下來的手稿。對(duì)于要求不高的液壓缸往往不設(shè)專門的排氣裝置，而是將油口布置 圖 25 液壓缸的緩沖裝置 1— 節(jié)流閥 在缸茼兩端的最高處，這樣也能使空氣隨油液排往油箱，在從油面逸出；對(duì)于速度穩(wěn)定性要求較高的液壓缸 。由于節(jié)流閥 1是可調(diào)的，因此緩沖作用也可調(diào)節(jié)，但仍不能解決速度減低后緩沖作用減弱的缺點(diǎn)。 緩沖裝置的工作原理是利用活塞或缸筒在其走向行程終端時(shí)封住活塞和缸蓋之間的部分油液，強(qiáng)迫它從小孔或細(xì)縫 中擠出，以產(chǎn)生很大的阻力，使工作部件受到制動(dòng)，逐漸減慢運(yùn)動(dòng)速度，達(dá)到避免活塞和缸蓋相互撞擊的目的。運(yùn)動(dòng)部件慣性力較大，活塞運(yùn)動(dòng)到終端會(huì)與缸蓋發(fā)生機(jī)械碰撞，產(chǎn)生沖擊、噪聲，嚴(yán)重時(shí)影響加工精度，甚至引起破壞性事故。圖 24 (c)、圖 24 (d)所示為 密封圈 (O 形圈、 V 形圈等 )密封，它利用橡膠或塑料的彈性使各種截面的環(huán)形圈貼緊在靜、動(dòng)配合面之間來防止泄漏。為了提高這種裝置的密封能力，常在活塞的表面上制出幾條細(xì)小的環(huán)形槽，以增大油液通過間隙時(shí)的阻力。通常液壓缸的密封有間隙密封、活塞環(huán)密封、 Ｏ 型密封圈、 Y 型密封圈、 V 型密封圈等密封方式來防止漏油。 .8 密封裝置 密封裝置主要用來防止液壓油的泄漏。即：厚度為 7mm。 ㈢、 流量的計(jì)算 液壓缸流量根據(jù)下式計(jì)算： 焦作大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院 19 設(shè)計(jì)要求中給定了活塞的平均速度： mv =6m/min=而活塞的面積： 1A = 2/4D ? = 4210m?? 容積效率 v? =1 根據(jù)式 — 25 得到活塞桿外推時(shí)的流量： 1q =因?yàn)橹皇褂猛馔品较?，所以回程方向的流量?。①、 缸筒結(jié)構(gòu)的選擇 連接方式如下圖： 焦作大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院 16 選取 螺紋 式連接， 其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，易選取、易裝卸。 Б2=18mm .7 缸筒的設(shè)計(jì) （ 1）缸筒材料的選擇 根據(jù)其液壓缸的工作環(huán)境初步確定其最大推力和拉力為 30MPa，即：工作壓力P20MPa；因此其材料必須要有一定的強(qiáng)度和硬度，所以缸筒材料可選用 球墨鑄鐵 ；在選購缸筒原材料時(shí) ,一般都是直接從鋼材廠訂購經(jīng)過冷拔后的 球墨鑄鐵 的缸筒毛坯件。值得注意的是缸蓋與缸筒的連接很少采用焊接結(jié)構(gòu)。要根據(jù)具體設(shè)計(jì)要求靈活選擇。 .6缸底缸蓋設(shè)計(jì) 焦作大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院 15 1）缸底 缸底的材料常用 35 號(hào)或 45號(hào)鋼。 這種組合的特別之處就是允許活塞外園和缸筒內(nèi)壁有較大間隙，因?yàn)榻M合式密封的密封圈能防止擠入間隙內(nèi)，降低了活塞與缸筒的加工要求，密封方式圖如下： ③、 活塞的材料 選用高強(qiáng)度球墨鑄鐵 QT6003 ④、 活塞的尺寸及加工公差 選擇活塞厚度為 和缸筒內(nèi)徑形成間隙配合 ，因?yàn)?缸體內(nèi) 徑是 80mm（這個(gè)在前 面的活塞桿設(shè)計(jì)中已經(jīng) 給出解釋），所以活塞的 厚 度為80mm。 當(dāng)缸徑大于 80mm 時(shí)取導(dǎo)向套導(dǎo)向長度（導(dǎo)向套滑動(dòng)面長度） A=(~)d。所以要看 活塞桿 的動(dòng)作速度，工作壓力和 徑向力 。其工序 表如表 33所示 .3 缸蓋 固定螺栓 的設(shè)計(jì) 直徑 ds 的設(shè)計(jì) 34 式中， F— 活塞桿上的作用力； k— 螺紋擰緊系數(shù) ， k=~； z— 固定螺栓個(gè)數(shù)； [σ ]— 螺栓材料的許用應(yīng)力， [σ ]= σ s/（ ~）， σ s為材料的屈服點(diǎn)。 頭部結(jié)構(gòu)如圖 端部連接如下圖 （ 4） 活塞桿的密封與防塵 參考正規(guī)液壓缸生產(chǎn)廠家以及此液壓缸功用，次活塞桿與活塞連接選用兩個(gè) Yx軸用密封圈，兩個(gè) O 型密封圈。 .1缸筒 壁厚 的校核 當(dāng) D/δ10 時(shí)為薄壁， δ 按下式校核 : δ 31 式中， D缸筒內(nèi)徑； [σ ]— 缸筒材料的許用應(yīng)力， [σ ]=σ b/n， σ b 是材料的抗拉強(qiáng)度，一般取安全系數(shù) n=5； py— 試驗(yàn)壓力，當(dāng)缸的額定壓力 pn≤ 16Mpa 時(shí)， py =； pn16Mpa 時(shí)， py=。同時(shí)滿足力和速度的要求后才可以確定下來。缸筒長度的確定要考慮活塞最大行程、活塞厚度、導(dǎo)向和密封所需長度等因素。下面介紹液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算。其結(jié)構(gòu)形式均為單活塞桿雙作用耳環(huán)安裝式。圖 23 (c)中的活塞桿，使用了兩個(gè)半圓環(huán) 4，它們分別由兩個(gè)密封圈座 2套住，半圓形的活塞 3 安放在密封圈座的中間。 圖 23 所示為幾種常見的活塞與活塞桿的連接形式 ： 圖 23 (a)所示為活塞與活塞桿之間采用螺母連接，它適用負(fù)載較小，受力無沖擊的液壓缸中。 (2)活塞組件 活塞組件有活塞、活塞桿和連接件等組成，活塞與活塞桿連接形式?jīng)Q定于工作壓力、安裝形式、工作條件等。 由此可見，缸筒的材料一般要求有足夠的強(qiáng)度和沖擊韌性，對(duì)焊接的缸筒，還要求有良好的焊接性能。圖 22(b)所示為半環(huán)連接式，它的缸筒壁部因開了環(huán)形槽而削弱了強(qiáng)度，為此有時(shí)要加厚缸壁，它容易加工和裝拆，重量較輕，常用于無縫鋼管或鍛鋼制的缸筒上 。 焦作大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院 4 (1)缸體組件 缸筒組件有缸筒和缸蓋組成。有單葉片和雙葉片兩種形式。伸縮缸可實(shí)現(xiàn)較長的行程，而縮回時(shí)長度較短，結(jié)構(gòu)較為緊湊。 (4)柱塞重量往往較大，水平放置時(shí) 容易因自重而下垂，造成密封件和導(dǎo)向 單邊磨損 ，故其垂直使用更有利。其兩端進(jìn)出口油口 A和 B都可通壓力油或回油，以實(shí)現(xiàn)雙向運(yùn)動(dòng)，故稱為雙作用缸。其中的液體稱為工作介質(zhì)，一般為礦物油，它的作用和 機(jī)械傳動(dòng) 中的皮帶、鏈條和齒輪等傳動(dòng)元件相類似。如今，流體傳動(dòng)技術(shù)水平的高低已成為一個(gè)國家工業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。 （ 5）特殊工作場合。 （ 3）高響應(yīng)、高精度的控制。尤其在行走機(jī)械和較大驅(qū)動(dòng)功 率的場合，液壓傳動(dòng)已經(jīng)成為一種主要方式。 再根據(jù)液壓缸的零部件的工作要求確定零件的工藝，根據(jù)零件的精度要求確定零件 的加工方法，并生成工藝卡片，完成零件的加工。執(zhí)行元件是直接做功者，從能量轉(zhuǎn)換的觀點(diǎn)看，它與液壓泵的作用是相反的。根據(jù)能量轉(zhuǎn)換的形 式，執(zhí)行元件可分為兩類三種：液壓馬達(dá) 、 液壓缸 、 和擺動(dòng)液壓馬達(dá)，后者也可稱擺動(dòng)液壓缸。 關(guān)鍵字： 液壓缸、機(jī)械能、轉(zhuǎn)矩、執(zhí)行元件 Abstract Hydraulic cylinder will be able to provide the hydraulicmechanical energy conversion device called actuators. Work is a direct implementation of ponents, from the point of view of energy conversion。如起重機(jī)、起錨機(jī)等。飛機(jī)和導(dǎo)彈的姿態(tài)控制等裝置。例如地下水下、防爆等。 液壓傳動(dòng)是研究以有壓流體（液體）為傳動(dòng)介質(zhì)來實(shí)現(xiàn)各種機(jī)械的傳動(dòng)控制的學(xué)科。 在液壓傳動(dòng)中，液壓油缸就是一個(gè)最簡單而又比較完整的液壓傳動(dòng) 系統(tǒng) ， 分析 它的工作過程，可以清楚的了解液壓傳動(dòng)的基本 原理 。