【正文】 氣動增壓器結(jié)構(gòu)設(shè)計 22 參考文獻 [1] 趙彤 . 氣 動 技 術(shù) 的 發(fā) 展 及 在 新 領(lǐng) 域 中 的 應 用 [J]. 液 壓 氣 動 與 密封 .2021(2)15. [2] 張然治 .車用發(fā)動機增壓技術(shù)手冊 [M].車用發(fā)動機 .2021(3). [3] 李勇 .氣液 增壓式?jīng)_壓技術(shù)及設(shè)備介紹 [J].機械工程學報 2021,21(6)： 3745. [4] 王延輝 ,樊志新 .一種新型的氣液增力缸 [M].液壓與氣動 .2021(3). [5] 王建軍 .一種液壓增壓缸的介紹 [M].液壓與氣動 .2021(4). [6] 許宏光 ,吳盛林 ,趙克定 .氣液聯(lián)動與氣液聯(lián)控 [J].機械工程學報 .2021，37(7)： 9295. [7] 張靜 ,吳寶桐 .雙級氣 液增壓器 [J].機械工人 .2021, 18(4):2829. [8] 陸鑫 ,盛周洪 .氣動自動化系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計 [M].上?？茖W技術(shù)文獻出版社 ,2021. [9] 陳志偉 .自動換向增壓 器 [J].液壓與氣動 .1992(1). [10] 馬昌 ,高常識 .新型高性能氣動換向閥的設(shè)計 [M].機械工程師 .1999(1). [11] 王虎 ,余祖耀 ,朱會學 ,李寶仁 .閥控缸一體化元件的響應特性分析 .流體傳動與控制 .2021， (2):2325. [12] 祁仁俊 .液壓系統(tǒng)壓力脈動的機理 [J].同濟大學學報 .2021， 29(9):117122. [13] 孫 旭 光 , 王益群 . 氣 缸 密 封 技 術(shù) 特 點 及 其 發(fā) 展 方 向 [J]. 液 壓 與 氣動 .2021(7):3537. [14] 左鍵民 .液壓與氣壓傳動 [M].機械工業(yè)出版社 .2021.(4). [15] Wong Powerer Recover Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers Part of Power and ,208(1):15. 氣動增壓器結(jié)構(gòu)設(shè)計 23 [16] Karnopp, Variables and Pseudo Bond Graphs for Compressible ThemofluidSystems Jourmal of Dyanmic Systems Measurement and Control, 1979． [17] research on characteristic of hydraulic shock absorber[J] . Mechanical Science and Technology, 2021,(1): 2829. 致 謝 氣動增壓器結(jié)構(gòu)設(shè)計 24 。 (4) 安裝位置三向振動的影響。 (3) 載體三向加速度的影響。 5%，且出口閉死與否壓力值相差可能更大。 影響工作穩(wěn)定性的其他因素 (1) 起源壓力波動 通常氣動減壓閥的精度約為177。并通過查閱相關(guān)設(shè)計手冊，對各個零部件進行了合理的選擇與設(shè)計，其中包括氣缸和液壓缸組件設(shè)計、二位五通閥設(shè)計和氣針單向閥的設(shè)計。最后選定氣動增壓器方案。因蓄能器不屬于本設(shè)計范圍內(nèi)的結(jié)構(gòu)，所以選擇標準件 NXQ型（工作壓力為 ～ 35MPa，容量范圍為 ～ 200L，均能符合本設(shè)計所需）。工作前，將一定壓力的氣體通過充氣閥充入皮囊內(nèi)，然后關(guān)閉充氣閥，則氣體在皮囊內(nèi)封閉 。 二位五通換向閥的結(jié)構(gòu)設(shè)計 二位五通換向閥結(jié)構(gòu)，如圖 ： 圖 二位五通換向閥的結(jié)構(gòu)圖 蓄能器的結(jié)構(gòu)選擇 在第 2 章已經(jīng)對蓄能器的基本特點進行探究，現(xiàn) 設(shè)計計算對換向閥的結(jié)構(gòu)參氣動增壓器結(jié)構(gòu)設(shè)計 20 數(shù)進行設(shè)計：本設(shè)計選擇皮囊折合式蓄能器。 油口螺紋連接 根據(jù)油口孔選液體 1出油口螺紋為 M18 ；液體 2出油口螺紋為 M16 。 油口的螺紋連接 進油口孔 進油口壓降 dp進 為 510? Pa； 油口面積公式（ m2） : 液體 1 ： 1eA = 12dmd qCp?液 1 () 液體 2： 2eA = 22dmd qCp?液 2 （ ） 氣動增壓器結(jié)構(gòu)設(shè)計 19 1mq = 2mq 、 ?液 1 、 ?液 2 已知，整理得出油口直徑，圓整后： 1d進 =15 mm、 2d進 =14 mm，管子外徑分別為 18 mm， 16 mm。 活塞桿螺紋尺寸 由上文知活塞桿的直徑是 16mm。 活塞桿的計算 液壓缸與氣壓缸靠 活塞桿傳遞能量。 活塞與活塞桿 活塞與活塞桿的連接形式 因為活塞運動頻繁為防止松動，應該用緊鎖，還要靜密封，所以經(jīng)采用螺母型連接。 計算壁厚和外徑（ 液 壓缸） ? ?2ypD? ?? （ ） 液壓缸的壁厚 ? m； D —— 液壓缸的內(nèi)徑， m， D = m； yp —— 液壓缸的最高工作壓力， MPa；當 np ? 16 MPa 時， ? ， np =6MPa； yp = 6MPa=9MPa； ??? —— 缸筒材料的許用應力， MPa， ??? = /b n? ； n —— 安全系數(shù)，一般可取 n =5； b? —— 材料的抗拉強度極限， MPa， 45號鋼 b? ?610MPa， ??? ? 610/5=122MPa 因此 ? ?2ypD? ??= 9 4 122? ?? m 取 ? = m=2 mm。當采用焊接性比較好的 35 號剛時，缸筒與缸底、管接頭、耳軸等是應該焊接在一起的，還要調(diào)質(zhì)。本系統(tǒng)將采用結(jié)構(gòu)簡單易于加工、承受高壓的拉桿式連接，因為本裝置要在缸蓋上安裝插裝閥，導致缸蓋結(jié)構(gòu)復雜，尺寸較大。 O 形圈 X形圈 I 形圈 K 形圈 Z 形圈 L形圈 U 形圈 單件密封 靜密封的選擇 因 O 型密封圈展歷史悠久，使用也非常廣泛，工作可靠、靜摩擦因數(shù)大、活塞的結(jié)構(gòu)比較簡單，所以將采用 O 型密封。 I、 K、 Z、 L、 U 形圈具有對制造公差不敏感的適應特點， L、 U 形圈結(jié)構(gòu)簡單適合于加工制 造。發(fā)展至今密封圈的種類多樣化，綜合化。如應用彈性密封圈密封，長的使用壽命與低的空氣泄漏量和低的摩擦力的要求相對立的。 圖 氣缸活塞的固定方式 氣口螺紋連接 根據(jù)已知最大供氣口面積 A 供氣 = 104m2，這樣就能得到氣口最小面積應該大于 13mm，所以氣口螺紋連接的尺寸選 M16?。實際設(shè)計過程中一般都按照加工工藝要求，適當增加壁厚，盡量選用標準鋼管或鋁合金管，參照上表 D =100 mm，取 ? =4 mm。 缸筒的材料與壁厚 表 缸筒材料 單位 :mm 材料 缸徑 20 25 32 40 50 63 80 100 125 160 200 250 320 鋁合金2AL2 壁 厚 ～ 3 ～ 4 ～ 5 20 鋼無縫鋼管 3 ～ 5 ～ 6 因為氣缸缸筒壁厚與內(nèi)徑之比 110D?? ，氣缸鋼筒承受壓縮氣體的壓力，壁厚氣動增壓器結(jié)構(gòu)設(shè)計 15 按薄壁筒公式計算：2p ppD? ??。因為雙頭螺栓的連接形式更好。氣缸進排氣口內(nèi)徑為 14mm；活塞桿直徑為 16mm；兩液壓缸活塞直徑 40mm；液體 1 和 2 的液壓缸進油口內(nèi)徑分別為 16mm 和 14mm。 大端排氣側(cè) mq =（ 15+1） vV 2A =（ 15+1） vV 2 1A = 103kg/s。 氣動增壓器結(jié)構(gòu)設(shè)計 13 以氦氣為介質(zhì)，其質(zhì)量流量為 mq =197L/s 429 氣源壓力為 sP =2MPa， dsPP ， ? ?? ? 221 11dsmvbC b PqART b? ????? （ ） 式中 T—— 溫度， K， T=300； b—— 臨界壓力比（對于氦氣 b? ）； R—— 氣體常數(shù)（ //gJ k K ）， R=2077； ? =201?? = 得 vA = 105 m2 主閥切換時間 如果缸的運動時間為 25ms，則主閥切換時間應小于 5ms，設(shè)主閥的行程為Sv ，要 Tv 內(nèi) 到 位 ， 以 等 價 速 度 運 動 計 算 ， 有22 vv vSa T?，若 vS =10mm, 則62 10va ??? ?=800m/s,若閥芯為 100g，即 vm =，則驅(qū)動力需以 驅(qū)動壓力計算，凈 驅(qū)動面積約為 1A = cm2 。 則 L 300 50 120 4030????mm，取 L=40mm， 則 gA =90cm2,則 4ggDA??= 工作缸直徑圓整取 gD =40mm 因為一個驅(qū)動缸需要驅(qū)動兩個工作缸，所以 2s d gPA PA? ， 得出： dD 2gsPDP?=98mm 取 5%余量以克服運動中腔壓下降、摩擦力、輔助機構(gòu)阻力等各種損失。 主要參數(shù)初定 周期 T 課題要求頻率不低于 10HZ，取 T=1f=100ms； 氣動增壓器結(jié)構(gòu)設(shè)計