【正文】 致 謝 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的整個過程中，從選題、設(shè)計(jì)、制圖到撰寫論文，我得到了指導(dǎo)老師多方面的指導(dǎo)和幫助，也得到了一些同學(xué)的幫助和建議， 在此 感謝 孫長發(fā)老師和 楊大春老師 對我們的 悉心 指導(dǎo)，他 們 為人隨和，我們提出的問題都在第一時(shí)間給予解決，但對我們工作卻是從嚴(yán)要求，爭分奪秒的來做好畢業(yè)設(shè)計(jì)，他更是犧牲自己的休息時(shí)間來輔導(dǎo)我們完成畢業(yè)設(shè)計(jì)工作 。 同時(shí) ， 由 于 本課題設(shè)計(jì)的彎板機(jī) 采用了液壓傳動具有功率密度高，易于實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動、速度剛性大、便于冷卻散熱、動作實(shí)現(xiàn)容易等突出 優(yōu)點(diǎn)，因而在工程機(jī)械中得到了廣泛的應(yīng)用，而且與機(jī)械傳動相比，液壓傳動更容易實(shí)現(xiàn)其運(yùn)動參數(shù)（流量）和動力參數(shù)（壓力）的控制 。 目 前 液壓式彎板機(jī)早已投入生產(chǎn)，不過現(xiàn)有液壓式彎板機(jī)的種類比較少， 通用性也不強(qiáng)。而且為工作缸設(shè)計(jì)了運(yùn)動導(dǎo)軌， 穩(wěn) 定了工作缸的運(yùn)動軌跡，提高了加工板料的成形質(zhì)量。 同時(shí) ，在液壓缸固定方式的選擇上，采用了將法蘭盤與普通液壓缸制作成一個整體，提高了液壓缸安裝后的穩(wěn)定性 。 然后 根據(jù) 所要加工板料的 要求，計(jì)算出液壓缸的各種參數(shù)，選擇材料，校核各參數(shù)的可行性，最終確定了液壓缸的結(jié)構(gòu)。 圖 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 （論文） 第 27 頁 共 28頁 結(jié) 論 本課題設(shè)計(jì)的 對象 是液壓式槽型彎板機(jī)， 液壓式槽型彎板機(jī) 的主要執(zhí)行部件是伸縮式液壓缸 。 圖 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 （論文） 第 26 頁 共 28頁 6） 底座 底座主要作用是固定 和 定位各個零部件， 其形狀結(jié)構(gòu)如圖 。 圖 圖 4） 支撐板 支撐板固定在底座上，起到支撐和固定液壓缸的功能， 其形狀結(jié)構(gòu)如圖 。 圖 2） 壓板 壓板將板 料固定和壓緊， 方便板料進(jìn)行壓彎加工， 其形狀結(jié)構(gòu)如圖 。彎板機(jī)的總體 結(jié)構(gòu)安裝以及零件的定位見總體裝配圖。 總體 結(jié)構(gòu)圖 根據(jù)前期計(jì)算 結(jié)果 和零部件的 選用， 確定出彎板機(jī)的總體結(jié)構(gòu)。 設(shè)計(jì)液壓缸時(shí)將液壓缸與法蘭盤做成了一個整體，方便了液壓缸的安裝，結(jié)構(gòu) 如 下 圖所示。而且對于該液壓系統(tǒng)有空 氣最多就是速度稍微的變化，影響也不嚴(yán)重，不會影響其正常工作。 該處液壓缸是垂直安裝的，應(yīng)設(shè)在上方，因?yàn)樵撘簤焊椎纳锨皇遣恍柽M(jìn)油的，所以設(shè)計(jì)成直接與外界相通的，活塞處也只是用密封圈密封的，所以缸內(nèi)如果有空氣可以直接通過缸體上腔排出，無須另外設(shè)計(jì)排氣閥，為了排氣方便順暢，上部端蓋出還留有豁口。排 氣閥的位置要合理，水平安裝的液壓缸，其位置應(yīng)設(shè)在缸體兩腔端部的上方；垂直安裝的液壓缸，應(yīng)設(shè)在端蓋的上方，均應(yīng)與壓力腔相通，以便安裝后調(diào)試前排除液壓缸內(nèi)之空氣。為了避免這種現(xiàn)象的發(fā)生，除了防止空氣進(jìn)入液壓系統(tǒng)外，必須在液壓缸上設(shè)排氣閥。由于空氣具有壓縮性和之后擴(kuò)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。 O 型密封圈 與 Y 型密封圈 的使用參數(shù)如表 311。應(yīng)用較多，如組合機(jī)床與工程機(jī)械上的液壓缸 3） 密封圈的選用 密封圈的選用，應(yīng)根據(jù)密封的部位、使用的壓力、溫度、運(yùn)動速度的范圍不同而選用不同類型的密封圈。表 310 為活塞桿與活塞的連接結(jié)構(gòu)。 2） 活塞桿、活塞的結(jié)構(gòu) 活塞應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和較好的滑動性及耐磨性，活塞的結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)適合它與缸體內(nèi)壁接觸和密封，以及與活塞桿的連接。 ?s? 螺釘材料的流動極限（ MPa） ； 所以由公式得 ? ?liQd ??41 ? = 6 ??? ?? mm ?1d 螺紋內(nèi)徑；普通螺紋 1d 值為 Sdd ?? ； ?S 螺紋的螺距。0 ??? sQ N 因此螺釘?shù)膹?qiáng)度條件為： ? ?lidQdQ ???? ??? 21210 44合 （ 39） 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 （論文） 第 19 頁 共 28頁 式中 i ? 稱為計(jì)算載荷，這是因?yàn)槁菁y根部橫截面是危險(xiǎn)剖面，當(dāng)進(jìn)行擰緊時(shí)，在危險(xiǎn)剖面上，同時(shí)存在著拉應(yīng)力和扭應(yīng)力，而螺釘?shù)牟牧嫌质撬苄缘?，因此，根?jù)第四強(qiáng)度理論，用合成應(yīng)力 合? 表示螺紋危險(xiǎn)剖面上的應(yīng)力加大 30%，以考慮螺釘受拉應(yīng)力和扭應(yīng)力的合成作用。各缸前端蓋的螺釘受力情況差不多，最外面缸的前端蓋上的螺釘受力較大一些，在這里只要校核最外面缸的就可以了由公式 16 得： ? ? 623 ?? ????? ?Q N 39。 實(shí)際后缸蓋螺釘直 徑 d=8d1=,符合螺釘強(qiáng)度設(shè)計(jì)要求。 ? ? nsl ?? ? 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 （論文） 第 18 頁 共 28頁 表 39 各種鋼的屈服強(qiáng)度 鋼號 10 A2 A3 35 45 40Cr s? (MPa) 210 220 240 320 360 650～ 900 上式中 ?n 安全系數(shù)，一般取 ~?n 對于 45 鋼取 ? ? M P a14 4 0 ??l? ?s? 螺釘材料的流動極限（ MPa） ； 所以由公式得 ? ?l ii d ?? )(4 39。 20i ? 。 這是因?yàn)槁菁y根部橫截面是危險(xiǎn)剖面，當(dāng)進(jìn)行擰緊時(shí)，在危險(xiǎn)剖面上，同時(shí)存在著拉應(yīng)力和扭應(yīng)力，而螺釘?shù)牟牧嫌质撬苄缘?，因此，根?jù)第四強(qiáng)度理論，用合成應(yīng)力 合? 表示螺紋危險(xiǎn)剖面上的應(yīng)力加大 30%，以考慮螺釘受拉應(yīng)力和扭應(yīng)力的合成 作用。 ????? s N 39。sQ kQ? ， ?k ～ 。0 式中 ?Q 工作載荷； pZDZPQ 42??? ?P 缸蓋所受的合成液壓力； ?Z 螺釘數(shù)目； ?p 油缸內(nèi)油液工作壓力； 39。 表 38 法蘭連接（圖示是后缸蓋的連接方式，前缸蓋是螺釘連接的） 連接方式 結(jié) 構(gòu) 形 式 圖 例 優(yōu) 缺 點(diǎn) 法蘭連接 優(yōu)點(diǎn)： (1) 結(jié)構(gòu)較簡單，成本低 (2) 容易加工，便于裝拆 (3) 強(qiáng)度較大，能承受高壓 缺點(diǎn)： (1) 徑向尺寸較大 (2) 重量比螺紋連接的大 為了保證缸體和缸蓋連接的可靠性，對于壓力較高的油缸，應(yīng)該校核聯(lián)接螺釘，螺釘校核過程如下： 聯(lián)接中，每個螺釘在危險(xiǎn)剖 面上承受的拉力 0Q 是工作載荷 Q 與剩余鎖緊力39。當(dāng)油缸體的材料選用鑄鐵時(shí)，它的連接方式多采用法蘭聯(lián) 接。 1）缸體與缸蓋的連接形式 缸體是液壓缸的主體，應(yīng)有足夠的強(qiáng)度、耐磨性和幾何精度，以承受液體壓力和活塞往復(fù)運(yùn)動的摩擦，并保證良好的密封。 液壓缸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 液壓缸主要尺寸確定以后，以下是各部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 合并 兩 公式，并帶入數(shù)據(jù) 得 62 10)(10 ?????? A 求得 A= 20?D mm 液壓缸油口連接螺紋尺寸應(yīng)符合表 37 的規(guī)定。 其中 C=； ? =1000 kg/m3 ； 1p = MPa； 2p = MPa； 239。 從上式中可見， C、 ? 是常量，對流量影響最 大的因素是油口孔的面積 A。A 油孔的截面積， m2 ； ? 液壓油的密度， kg/m3 ； 1p 油孔前腔壓力， Pa； 2p 油孔后腔壓力， Pa； p? 油孔前后腔壓力差， Pa； 39。 pCAppCAQ ???? ?? 2)(2 21 VAQ 39。 9） 油口尺寸的確定 油口包括油口孔和油口連接螺紋，液壓缸的進(jìn)、出油口可布置在端蓋或缸筒上。液壓缸的支承長度 BL 是指活塞桿全部外伸時(shí)，液壓缸支承點(diǎn)與活塞桿前端連接處之間的距離； d 為活塞桿直徑。 ??? = ? ? ~ ? , S? 為材料的屈服點(diǎn)。 （ 2） 活塞桿直徑校核 活塞桿的直徑 d 的校核按下式進(jìn)行 ? ?4Fd ??? d ==40mm 符合條件 式中， F 為活塞桿上的作用力； ??? 為活塞桿材料的許用應(yīng)力， ??? = ? 。 式中， D 為缸筒內(nèi)徑； yp 為缸筒試驗(yàn)壓力，當(dāng)缸的額定壓力 np 小于等于 16MPa 時(shí)取 yp = np ，當(dāng) np 大于 16MPa 時(shí)取 yp = np ； ??? 為缸筒材料 的許用應(yīng)力，??? = bn? ， b? 為材料抗拉強(qiáng)度， n 為安全系數(shù)，一般取 n =5。 （ 1）缸筒壁厚校核 液壓缸缸筒壁厚校核時(shí)分薄壁和厚壁兩種情況。一般液壓缸缸體長度不應(yīng)大于內(nèi)徑的 20~ 30 倍。隔套的長度 C 由需要的最小導(dǎo)向長度 H 決定，即 11 ()2C H l B? ? ? 最小導(dǎo)向長度： H=120mm 活塞的寬度 B 一般取 B=60mm mmBlHC 70)(21 1 ???? 7） 缸體長度的確定 液壓缸缸體內(nèi)部長度應(yīng)等于活塞的行程與活塞的寬度之和。 對一般的液壓缸，最小導(dǎo)向長度 H 應(yīng)滿足以下要求 20 2LDH ?? 式中 L液壓缸的最大行程； D液壓缸的內(nèi)徑 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 （論文） 第 13 頁 共 28頁 活塞的寬度 B 一般取 B=( ~ )D ；缸蓋滑動支撐面 的長度 1l ,根據(jù)液壓缸內(nèi)徑而定；當(dāng) D80mm 時(shí)，取 1l =(~ )D ； 當(dāng) D80mm 時(shí)，取 1l =(~ )d。 無孔 時(shí) mmt ? 取 mmt 10? 6） 最小導(dǎo)向長度的確定 當(dāng)活塞桿全部外伸時(shí)，從活塞支撐面中點(diǎn)到缸蓋滑動支撐面中點(diǎn)的距離稱為最小導(dǎo)向長度。 表 36 液壓缸活塞行程參數(shù) 系列（ GB234980） （ mm） Ⅰ 25 50 80 100 125 160 200 250 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 （論文） 第 12 頁 共 28頁 320 400 500 630 800 1000 1250 1600 2021 2500 3200 4000 Ⅱ 40 63 90 110 140 180 220 280 360 450 550 700 900 1100 1400 1800 2200 2800 3900 Ⅲ 240 260 300 340 380 420 480 530 600 650 750 850 950 1050 1200 1300 1500 1700 1900 2100 2400 2600 3000 3800 由表工作行程取 160mm 5） 缸蓋厚度的確定 一般液壓缸多為平底缸蓋，其有效厚度 t 按強(qiáng)度要求 可用下面兩式進(jìn)行近似計(jì)算。 對脆性及塑性材料 ? ?? ? 12 yypDp????????????? 液壓缸壁厚算出后，即可求出缸 體的外徑 1D 為 1 2DD??? 式中 1D 值應(yīng)按無縫鋼管標(biāo)準(zhǔn)，或按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)圓整為標(biāo)準(zhǔn)值。因此一般不作計(jì)算，按經(jīng)驗(yàn)選取，必要時(shí)按上式進(jìn)行校核。??? 25MPa。 ??? 100~ 110 MPa。其值為：鍛鋼： ??? =110~ 120MPa。 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 （論文） 第 11 頁 共 28頁 液壓缸的內(nèi)徑 D 與其壁厚 ? 的比值 10??D 的圓筒稱為薄壁圓筒。從材料力學(xué)可知，承受內(nèi)壓力的圓筒，其內(nèi)應(yīng)力分布規(guī)律因其壁厚的不同而各異。 3） 液壓缸壁厚和外徑的計(jì)算 液壓缸的壁厚由液壓缸的強(qiáng)度條件來計(jì)算。要保證液壓缸節(jié)流腔的有效 面積 A，必須大于保證最小穩(wěn)定速度的最小有效面積 minA ，即 minAA? minA =minminvq minq 流量閥的最小穩(wěn)定流量，一般從選定流量閥的產(chǎn)品樣本中查得； minv 液壓缸的最低速度，有設(shè)計(jì)要求給定。 Ffc cmFF ??? 式中 cm? 液壓缸的機(jī)械效率，一般 cm? = ~ ,初定為 將 cm? 代入式 中 ，可求得 D 為 221141 1 ( )cmFDp dppD??? ?????????????? = 活塞桿直徑可由 Dd 值算出由計(jì)算所得的 D 與 d 值分別按表 34 與 35 圓整到相近的標(biāo)準(zhǔn)直徑，以便采用標(biāo)準(zhǔn)的密封 元 件。 表 31 液壓設(shè)備常用的工作壓力 設(shè) 備 類 型 機(jī) 床 農(nóng)業(yè)機(jī)械或中型工程機(jī)械 液壓機(jī)、重型機(jī)械、起重運(yùn)輸機(jī)械 磨 床 組合機(jī)床 龍刨床門 拉 床 工作壓力 p/ ～ 3～ 5 2～ 8 8～ 10 10～ 16 20～ 32 淮陰工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 （論 文 ） 第 8 頁 共 28 頁 （ MPa） 2） 液 壓缸內(nèi)徑 D 和活塞桿直徑 d 的確定 fcFpd