【正文】 。 [18] 賈銘新 . 液壓傳動(dòng)與控制 [M]. 第二版 . 國(guó)防工業(yè)出版社 ,2022。 [16] 劉廷俊 . 液壓與氣壓傳動(dòng) [M]. 第三版 . 機(jī)械工業(yè)出版社 ,2022。 [14] 董必欽 . 三峽水利樞紐中的液壓?jiǎn)㈤]機(jī) [J].中國(guó)三峽建設(shè) ,1998(2):1618。浙江大學(xué) 。 [12] 劉偉林 . 三峽樞紐工程中的液壓?jiǎn)F(tuán)機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研究 [D]。 [10] 武曉鳳 . 液壓缸復(fù)合型緩沖結(jié)構(gòu)及緩沖過程的分析 (D). 浙江 :浙江大學(xué) ,2022。 [8] 李維嘉 . 液壓缸穩(wěn)定性計(jì)算公式算法探討，華中理工大學(xué)， 1990， (04）。 [6] 王雨露 . 液壓缸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及通用程序 [J]. H東北重型機(jī)械學(xué)院 H， 1989,(06)。 [4] 趙進(jìn)平 . 二濰水電站液壓?jiǎn)㈤]機(jī)的布置及設(shè)計(jì)特點(diǎn) [J]. 金屬結(jié)構(gòu) , 2022,(2): 2837。 [2] 郭應(yīng)龍 , 陶亦壽 . 三峽船閘人字門啟閉機(jī)液壓缸撓曲與穩(wěn)定性試驗(yàn)研究 [J]. 水利電力機(jī)械 , 1997,(2): 812。在以后的學(xué)習(xí)中，我會(huì)繼續(xù)努力。 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，可以說是書本中的理論知識(shí)到實(shí)際中去一次簡(jiǎn)單運(yùn)用，設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)的過程中，雖然遇到過許多困難，但通過老師的指導(dǎo)，同學(xué)的幫助和自己一步步的努力下，遇到的難題都解決了。 第 35 頁(yè) 共 35 頁(yè) 35 致謝 衷心感謝課題組老師和同學(xué)的幫助，為期 14 周的畢業(yè)設(shè)計(jì)，在學(xué)校老師的指導(dǎo)下，終于順利完成。 雖然該設(shè)計(jì)方案存在不足，還有待于進(jìn)一步的改進(jìn)和完善，目前由于本人的個(gè)人能力很難做到完美。 同時(shí)，在本次設(shè)計(jì)中，該方案還存在的些不足。每一個(gè)結(jié)構(gòu)確定都進(jìn)行了嚴(yán)密地分析，都有確鑿的依據(jù)。此設(shè)計(jì)有以下優(yōu)點(diǎn)： （ 1） 設(shè)計(jì)內(nèi)容全面，從零件的選材和技術(shù)要求，到液壓缸各組成部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，再到整個(gè)裝配圖，并且進(jìn)行了嚴(yán)格的技術(shù)和強(qiáng)度校核。在本次設(shè)計(jì)過程中，首先是閱讀大量的國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)，了解國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的液壓?jiǎn)㈤]機(jī)的應(yīng)用現(xiàn)狀，再根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)和液壓?jiǎn)㈤]機(jī)的使用工況確定設(shè) 計(jì)方案。 第 34 頁(yè) 共 35 頁(yè) 34 7 小結(jié)與展望 大型啟閉機(jī)液壓缸設(shè)計(jì)任務(wù)到此基本完成了。 rkl = 2208030 = ＜ ?? 21 =85*=,故按公式??????????r klAfFk 21.2??進(jìn)第 33 頁(yè) 共 35 頁(yè) 33 行校核。其中活塞長(zhǎng)度 ==240mm， 活塞桿導(dǎo)向長(zhǎng)度 =d=220mm ,其它長(zhǎng)度取為 300mm。 穩(wěn)定性校核 活塞桿所承受的軸向壓縮或拉伸負(fù)載超過某一臨界值時(shí)，活塞就會(huì)失去穩(wěn)定，穩(wěn)定性可按下式校核： nkkFF? 當(dāng)活塞桿細(xì)長(zhǎng)比 ??21?rlk時(shí)：l222 EJFk π?? 當(dāng)活塞桿細(xì)長(zhǎng)比 ??21?rlk時(shí)：??????????r klAfFk 221.?? 式中 nk ——安全系數(shù)，（ 2～ 4） Fk ——臨界值 l——液壓缸安裝長(zhǎng)度 ?1——柔性系數(shù) ?2——液壓缸末端系數(shù) E——活塞桿彈性模量 J——活塞桿橫截面慣性矩 A——活塞桿橫截面積 rk ——活塞桿橫截面積最小回轉(zhuǎn)半徑， rk = AJ f、 ? ——材料相關(guān)系數(shù) 經(jīng)查資料， nk 取 3 即 nk =3； rk =220mm；對(duì)于鋼， 851??；查表得 ?2=1/4， 10* 11? N/m2 , 10* 8? N/m2 ,? =1/5000。 d24][ πF?? 式中 F——活塞桿承受的作用力（ N） ??? ——活塞桿材料的許用應(yīng) 力 液壓缸做閉合運(yùn)動(dòng)時(shí) ,活塞承受的液體壓應(yīng)力 ?壓應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于活塞桿材料的屈服極限 ?s ； 液壓缸做開斷運(yùn)動(dòng)時(shí)，活塞承受的液體拉應(yīng)力 ?拉應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于材料的抗拉強(qiáng)度 ?p 。 活塞桿直徑校核 液壓缸不斷做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，活塞桿將要承受拉力、推力及扭轉(zhuǎn)力。其他零件如端蓋、導(dǎo)向套、活塞、放氣閥、管接頭、密封件等，不需進(jìn)行強(qiáng)度校核。因此，其缸體結(jié)構(gòu)就會(huì)受到夠承受拉力、壓力以及沖擊力等多種作用力的作用，對(duì)液壓缸工作可靠性與安全性 等要求較高，這就要求必須對(duì)其強(qiáng)度和剛度進(jìn)行校核。 第 31 頁(yè) 共 35 頁(yè) 31 6 液壓缸校核 液壓缸是液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中，作為傳遞力的重要器件。 因此，必須選取適當(dāng)長(zhǎng)度的導(dǎo)向套，降低液壓缸集成度的同時(shí)保證足夠的導(dǎo)向效果。 ][ 11 ??pD? =**553030* =90mm 。 缸底厚度 液壓 傳動(dòng)系統(tǒng)中壓力較高時(shí)，液壓缸承受系統(tǒng)油壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于大氣壓。壁厚計(jì)算如下： ① 薄壁型缸筒 ??? bNDnKpD p2][2 ?? ② 厚壁型缸筒 ppD ][ ?? ?? 式中 ? ——缸筒壁厚； n——安全系 數(shù) ][? ——缸筒材料的許用應(yīng)力（單位： M pa） , ][? = n?b ，一般取 n=5； 第 30 頁(yè) 共 35 頁(yè) 30 pN——系統(tǒng)的工作壓力（ M pa）； P——液壓缸試驗(yàn)壓力（ M pa）； K——系數(shù) ?b ——缸筒材料抗拉強(qiáng)度； （當(dāng) pN≤16M pa 時(shí)， K=， p=N；當(dāng) pN＞ 16M pa 時(shí)， K=， p=N） 故 pN=30M pa 時(shí)， K=， p=N= pa，查表得 ?b =530 M pa 代入以上兩公式可得： 按薄壁型缸筒 ??? bNDnKpD p2][2 ?? = 530*2 *30**5 = 53mm ，驗(yàn)證 D/? =3053 ,不滿足計(jì)算公式。 缸筒內(nèi)徑 D 系列（單位： mm） 8 10 12 16 20 25 32 40 50 63 80 100 125 160 200 250 320 400 500 表 缸筒內(nèi)徑 D 系列 一般情況下，選取回油壓力 p2=0，上式可簡(jiǎn)化，即無桿腔進(jìn)油時(shí)， pFD 114π?，代入數(shù)據(jù) F1 =2100KN, p1=30M pa 得 D=6310*30* 10*2100*4=298mm,圓整后取 D=300mm,d=220mm。 液壓缸活塞桿直徑推薦值 ，見表 活塞桿受力情況 受拉伸 受壓縮，工作壓力 p/M pa p≤5 5≤p＜ 7 P＞ 7 活塞桿直徑 （ ） D （ ） D （ ） D 表 液壓缸活塞桿直徑推薦值 活塞桿直徑 d 系列 ，見表 4 5 6 8 10 12 14 16 18 20 22 25 28 32 36 40 45 50 56 63 70 80 90 100 110 125 140 160 180 200 220 250 280 320 360 表 活塞桿直徑 d 系列 第 29 頁(yè) 共 35 頁(yè) 29 根據(jù)設(shè)計(jì)壓力 30M pa,選取液壓缸活塞桿直徑 d=。 大型啟閉機(jī)相關(guān)參數(shù)和設(shè)計(jì)要求如下 表 ： 啟門力 F1 /KN 閉門力 F2 /KN 工作行程 /mm 設(shè)計(jì)壓力 M Pa 2100 1700 7270 30 表 大型啟閉機(jī)相關(guān)參數(shù) 活塞桿直徑 d 活塞桿直徑 d 按工作時(shí)的受力情況來決 定，見下表。 第 28 頁(yè) 共 35 頁(yè) 28 5 液壓缸 詳細(xì)設(shè)計(jì) 液壓缸的主要尺寸是缸筒內(nèi)徑、活塞桿直徑和缸筒長(zhǎng)度等。 技術(shù)條件 ① 直徑 D、導(dǎo)向孔 d2 、活塞桿密封圈外徑 d3 的圓柱度誤差為相應(yīng)直徑的 一半； ② D、 d2 、 d3 的同心度公差為 ； 活塞桿 材料及技術(shù)要求 活塞桿材料 實(shí)心活塞桿采用 35 號(hào)或 45 號(hào)鋼，特殊的采用 40Cr；空心活塞桿采用 35 號(hào)或 45 號(hào)無縫鋼管，在一端留出用于焊接和熱處理的通氣孔。 技術(shù)條件 ① 外徑 D 對(duì) d1 的徑向圓跳動(dòng)公差為 D 公差一半； ② 端面對(duì)活塞中心軸線的垂直度應(yīng)滿足在直徑 100mm 上為 。 ④ 在缸筒內(nèi)表面鍍上一定厚度的硬鉻，外表面涂耐油油漆，以提高缸筒壽命。 對(duì)于采用單桿活塞式液壓缸的大型液壓?jiǎn)㈤]機(jī)，其缸筒與端蓋等零件需焊接，故選用 35 號(hào)鋼，并在粗加工后調(diào)質(zhì)。 第 26 頁(yè) 共 35 頁(yè) 26 圖 雙作用單桿活塞液壓缸總體結(jié)構(gòu)圖 1—缸底； 2—卡鍵； 3—可變節(jié)流緩沖裝置； 4—活塞； 10—密封圈； 6—V 密封圈； 7—活塞桿； 8—排氣裝置； 9—導(dǎo)向套； 11—焊接金屬； 12—缸蓋 4 啟閉機(jī)液壓缸的 材料及技術(shù)條件 缸筒材料及技術(shù)要求 缸筒材料 對(duì)于工作壓力較高的場(chǎng)合，常用 3 45 鋼的無縫鋼管。此液壓缸結(jié)構(gòu)上特點(diǎn)有： （ 1）用卡環(huán)連接 活塞和活塞桿，因而裝拆方便； （ 2）活塞上的支撐環(huán)用聚四氟乙烯等耐磨性材料制成，摩擦力小； （ 3）活塞桿在導(dǎo)向套的作用下，可以保護(hù)密封件； （ 4）液壓缸兩端均有緩沖裝置，可以減少活塞在運(yùn)動(dòng)到端部時(shí)的沖擊和噪聲。 圖 排氣裝置 啟閉機(jī)液壓缸總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 閘門的開啟和關(guān)閉都依靠液壓力，因此液壓缸設(shè)計(jì)成雙作用單桿活塞式液壓缸。 對(duì)于速度穩(wěn)定性要求較高的液壓缸，可在液壓缸的最高處設(shè)置排氣裝置，如排氣塞、排氣閥等。因此，液壓缸中應(yīng)有排氣裝置。 排氣裝置 由于液壓油中混入了空氣，以及液壓缸在長(zhǎng)時(shí) 間停止工作時(shí)可能會(huì)混入空氣。 圖 間隙緩沖裝置 根據(jù)工況設(shè)計(jì)緩沖裝置 大型啟閉機(jī)液壓缸工況： ① 結(jié)構(gòu)尺寸大，各部件尺寸大，慣性大； ② 負(fù)載大，工作壓力高，對(duì)緩沖性能要求較高； ③ 液壓沖擊大，經(jīng)常換向。這種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，具有可調(diào)節(jié)流緩沖裝置同樣的性能特點(diǎn)， 適用場(chǎng)合：運(yùn)動(dòng)部件慣性不大、運(yùn)動(dòng)速度不高的場(chǎng)合。 其工作圖如下圖 所示。因活塞制動(dòng)時(shí)，軸向節(jié)流溝槽的通流截面逐漸減小、阻力作用增強(qiáng)，因此緩沖均勻、沖擊力小、制動(dòng)位置精度高。 適用場(chǎng)合：液壓沖擊小，對(duì)緩沖性能要求不高的場(chǎng)合。內(nèi)置式液壓緩沖裝置有以下幾種： 1. 可調(diào)節(jié)緩沖裝置 第 23 頁(yè) 共 35 頁(yè) 23 當(dāng)活塞上的凸臺(tái)進(jìn)入端蓋凹腔后，排油只能從針形節(jié)流閥流出，調(diào)節(jié)節(jié)流閥開口可改變緩沖壓力大小，工作圖如下圖 所示。 適用場(chǎng)