液壓與氣動(dòng)技術(shù)課程設(shè)計(jì)-雙作用單桿活塞缸液壓缸-畢業(yè)論文(參考版)
2024-10-29 10:45本頁(yè)面
【正文】 相信在本次設(shè)計(jì)中所積累的經(jīng)驗(yàn)和成果會(huì)在以后的工作中派上用場(chǎng)。 本次課程設(shè)計(jì) 為我提供了一次難得的機(jī)會(huì)，是一次對(duì)自己本學(xué)期所學(xué)知識(shí)的匯總。 在設(shè)計(jì)過(guò)程中也反映出很多問(wèn)題，首先是設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)十分不足，對(duì)于實(shí)際液壓零件的要求和性能不甚了解，對(duì)于設(shè)計(jì)人員遵循的設(shè)計(jì)流程也不熟悉。在設(shè)計(jì)能力上有了很大提高。不僅需要具備較為全面的專業(yè)素質(zhì)，還要具備吃苦耐勞，敢于創(chuàng)新等優(yōu)秀品質(zhì)。 15 致謝 本學(xué)期我獨(dú)立完成了雙作用單桿活塞缸液壓缸的設(shè)計(jì)，通過(guò)本次設(shè)計(jì)的鍛煉，使我從中受益匪淺。均取 M16 的排氣閥，具體尺寸見裝配圖。 緩沖裝置 由設(shè)計(jì)要求選擇的緩沖裝置為桿頭緩沖，緩沖由桿頭和缸底部端蓋共同作用。本設(shè)計(jì)選擇非金屬導(dǎo)向環(huán)，用高強(qiáng)度塑料制成，這種導(dǎo)向環(huán)的優(yōu)點(diǎn)是摩擦阻力小、耐磨、使用壽命長(zhǎng)、裝導(dǎo)向環(huán)的溝槽加工簡(jiǎn)單，并且磨損后導(dǎo)向環(huán)易于更換。校核公式為： kkFF n? （式中 kn 為安全系數(shù)，取 3） 14 查相關(guān)手冊(cè)別結(jié)合以設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，取 kF = 則 22 5 9 0 / 4 5 3 5 03kkF K N F K Nn ???? ? ? ? 所以液壓缸的穩(wěn)定性滿足要求。 活塞桿強(qiáng)度的校核 由設(shè)計(jì)要求有液壓缸最大行程 L=640mm 已設(shè)計(jì)活塞桿直徑為 d=50mm 查手冊(cè)有校核公式為 ? ?4Fd??? 則 24 9 0 2 5 / 4 4 2 . 9110 mm??? ? ? ?? 而活塞桿的最小直徑為 45mm 所以活塞桿滿足強(qiáng)度要求 液壓缸穩(wěn)定性校核 ： 假設(shè)液壓缸只承受軸向載荷，則它所承受的力 F 不能超過(guò)使它保持穩(wěn)定工作所允許的臨界負(fù)載 kF ,以免發(fā)生縱向彎曲，破壞液壓缸正常工作。安裝活塞的軸間端面與活塞桿軸線的垂直度公差不大于 ，保證活塞安裝不產(chǎn)生歪斜。 活塞桿材料 因?yàn)闆](méi)有特殊要求，所以選用 45 號(hào)鋼作為活塞桿的材料，本次設(shè)計(jì)中活塞桿只承受壓應(yīng)力，所以不用調(diào)制處理，但 進(jìn)行淬火處理是必要的，淬火深度可以在 — 1mm 左右。本課題因液壓缸垂直安裝且活塞桿下端要裝壓板，為方便連接，活塞桿外端采用外螺紋（帶肩）形式。而實(shí)心桿加工簡(jiǎn)單，采用較多， 故選用實(shí)心桿。 活塞桿的設(shè)計(jì) 活塞桿桿體的選擇 活塞桿的桿體分為實(shí) 心桿和空心桿。選用應(yīng)用廣泛的 O 型密封圈，由于工作壓力大于 10MPa，為防止密封圈被擠入間隙而損壞，故選用為副密封件為聚四氟乙烯（ PTFE）的擋圈與主密封件組合在一起使用。 常見的活塞結(jié)構(gòu)型式分活塞分為整體式和組合式，組合式制作和使用比較復(fù)雜，又因密封件的安裝要求不是很高，而且缸徑較小，故采用整體式活塞的結(jié)構(gòu)型式，其密封件和導(dǎo)向環(huán)分槽安裝。 活塞設(shè)計(jì) 活塞的材料 由于缸 徑較小，故選用 45 鋼。 ●缸筒端面 T 的垂直度選取七級(jí)精度。內(nèi)徑表面粗糙度 Ra=。 則 20 224 2 5 9 0 / 4 8 9 . 7 a100 MP?? ? ? ? ??? ? ? ???? 焊 條（ 115 ） 6 3 2 3 2 6321 0 0 1 0 [ ( 1 1 5 1 0 ) ( 9 0 1 0 ) ] 3 8 . 7 5 1 0( 1 1 5 1 0 )p P a???? ? ? ? ?? ? ?? 12 所以缸筒和缸體焊縫連接強(qiáng)度滿足要求。 缸筒端蓋螺紋連接的強(qiáng)度計(jì)算： 連接形式如右圖： 螺紋處的拉應(yīng)力為： ? ?? ?221kF PadD? ?? ? 剪切應(yīng)力為： ? ? ? ?1 0 14410 .4k kFd d PadD? ? ? 式中 0d 為螺紋外徑，取缸筒外徑的接近值，即 0d =110mm； 1d 為螺紋內(nèi)徑取內(nèi)徑值為 106mm； 1k 為螺紋內(nèi)摩擦系數(shù)，取 ； K 為螺紋預(yù)緊系數(shù)，取 ； F 為液壓缸最大推力，即為 則? ? ? ?26221. 5 25 90 / 4 10 6 90 M P a?? ? ?? ? ? ???? ? ? ? ?2 440. 12 1. 5 90 / 4 11 0 10 6 . 4 10 6 90 M P a?? ? ? ? ? ???? 根據(jù)合成應(yīng)力和強(qiáng)度經(jīng)驗(yàn)公式： 220 =3? ? ?? 則 220s= 2 4 .2 1 3 5 9 .6 3 = 1 0 6 .0 8 M Pa 1 1 0 M P a???? 所以缸筒螺紋連接的強(qiáng)度滿足要求。 查表可以得到： 缸筒材料的屈服強(qiáng)度 s? =360MP； 缸筒材料的抗拉強(qiáng)度 b? =610MP； 現(xiàn)在利用屈服強(qiáng)度來(lái)引申出： 選取安全系數(shù) n=，則缸筒材料的許用應(yīng)力 [? ]= s? /n=360/=110MPa。目前，普遍采用的缸筒的材料是熱軋或冷拔無(wú)縫鋼管。 缸筒與端蓋的連接選用內(nèi)螺紋形式，該 形式體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊。前端蓋將液壓缸的活塞杠（柱塞）腔封閉，并起這位活塞
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