【正文】 ....................... 27 缸筒與缸蓋的連接形式 ............................................................................... 27 活塞 ............................................................................................................. 27 活塞的結(jié)構(gòu)形式 .............................................................................. 28 活塞與活塞桿的連接 ...................................................................... 28 活塞的密封 ...................................................................................... 28 活塞材料 .......................................................................................... 28 缸筒 ............................................................................................................. 28 排氣裝置 ..................................................................................................... 29 總結(jié) .............................................................................................................................. 30 致謝 .............................................................................................................................. 31 參考文獻 ...................................................................................................................... 32 成都工業(yè)學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 1 頁 第 1 章 緒論 液壓傳動的發(fā)展概況 液壓傳動相對于機械傳動來說，它是一門新學科，從 17 世紀中葉帕斯卡提出靜壓傳動原理， 18 世紀末英國制成第一臺水壓機算起，液壓傳動已有 2～ 3百年的歷史，只是由于早期技術(shù)水平和生產(chǎn)需求的不足，液壓傳動技術(shù)沒有得到普遍地應(yīng)用。 第二次世界大戰(zhàn)前后，成功地將液壓傳動裝置用于艦艇炮塔轉(zhuǎn)向器，其后出現(xiàn)了液壓六角車床和磨床，一些通用機床到本世紀 30 年代才用上了液壓傳動。戰(zhàn)后，液壓技術(shù)迅速轉(zhuǎn)向民用，并隨著各種標準的不斷制訂和完善及各類元件的標準化、規(guī)格化、系列化而在機械制造，工程機械、農(nóng)業(yè)機械、汽車制造等行業(yè)中推廣開來。采用液壓傳動的程度已成為衡量一個國家工業(yè)水平的重要標志之一。布拉曼 (Joseph Braman,17491814)，在倫敦用水作為工作介質(zhì) ,以水壓機的形式將其應(yīng)用于工業(yè)上 ,誕生了世界上第一臺水壓機。我國的液壓工業(yè)開始于 20 世紀 50 年代，液壓元件最初應(yīng)用于機床和鍛壓設(shè)備。當前液壓技術(shù)正向高壓、高速、大功率、高效率、低噪聲、低能耗、長壽命、高度集成化等方向發(fā)展。 我國的液壓工業(yè)開始于 20 世紀 50 年代，液壓元件最初應(yīng)用于機床和鍛壓設(shè)備。當前液壓技術(shù)正向高壓、高速、大功率、高效率、低噪聲、低能耗、長壽命、高度成都工業(yè)學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 2 頁 集成化等方向發(fā)展。 目前，我國的液壓件已從低壓到高壓形成系列，并生產(chǎn) 出許多新型元件，如插裝式錐閥、電液比例閥、電液伺服閥、電業(yè)數(shù)字控制閥等。由此可見，隨著科學技術(shù)的迅速發(fā)展，液壓技術(shù)將獲得進一步發(fā)展，在各種機械設(shè)備上的應(yīng)用將更加廣泛。如沖壓、彎曲、翻邊、薄板拉伸等。本機器具有獨立的動力機構(gòu)和電氣系統(tǒng)。本機器的工作壓力、壓制速度、空載快速下行和減速的行程范圍均可根據(jù)工藝需要進行調(diào)整，并能完成一般壓制工藝。定壓成型之工藝動作在壓制后具有保壓、延時、自動回程、延時自動退回等動作。該機并設(shè)有腳踏開關(guān)，可實現(xiàn)半自動工藝動作的循環(huán)。由于液壓機的液壓系統(tǒng)和整機結(jié)構(gòu)方面，已經(jīng)比較成熟，目前國內(nèi)外液壓機的發(fā)展不僅體現(xiàn)在控制系統(tǒng)方面，也主要表現(xiàn)在高速化、高效化、低能耗；機電液一體化，以充分合理利用機械和電子的先進技術(shù)促進整個液壓系統(tǒng)的完善；自動化、智能化，實現(xiàn)對系統(tǒng)的自動診斷和調(diào)整，具有故障預(yù)處理功能 ；液壓元件集成化、標準化，以有效防止泄露和污染等四個方面。良好的工藝使機器在過濾、冷卻及防止沖擊和振動方面，有較明顯改善。特別是集成塊可以進行專業(yè)化的生產(chǎn)，其質(zhì)量好、性能可靠而且設(shè)計的周期也比較短。邏輯插裝閥具有體積小、重量輕、密封性能好、功率損失小、動作速度快、易于集成的特點，從 70 年代初期開始出現(xiàn)，至今已得到了很快的發(fā)展。 液壓機工藝用途廣泛，適用于彎曲、翻邊、拉伸、成型和冷擠壓等沖壓工藝，壓力機是一種用靜壓來加工產(chǎn)品。 由于需要進行多種工藝，液壓機具有如下的特點： （ 1） 工作臺較大，滑塊行程較長，以滿足多種工藝的要求； （ 2） 有頂出裝置，以便于頂出工件； （ 3） 液壓機具有點動、手動和半自動等工作方式，操作方便； （ 4） 液壓機具有保壓、延時和自動回程的功能，并能進行定壓成型和定成型的操作，特別適合于金屬粉末和非金屬粉末的壓制； （ 5） 液壓機的工作壓力、壓制速度和行程范圍可隨意調(diào)節(jié)，靈活性大。它將動力部分（電動機或其它遠動機）所輸出的機械能轉(zhuǎn)換成液壓能，給系統(tǒng)提供壓力油液。通過它將液壓能轉(zhuǎn)換成機械能，推動負載做功。通過它們的控制和調(diào)節(jié)，使液流的壓力、流速和方向得以改變，從而改變執(zhí)行元件的力（或力矩）、速度和方向，根據(jù)控制功能的不同，液壓閥可分為村力控制閥、流量控制閥和方向控制閥。根據(jù)控制方式不同，液壓閥可分為開關(guān)式控制閥、定值控制閥和比例控制閥。 5）工作介質(zhì) —— 液壓油。 液壓傳動的定義 一部完整的機器是由原動機、傳動機構(gòu)及控制部分、工作機 (含輔助裝置 )組成。工作機即完成該機器之工作任務(wù)的直接工作部分，如剪床的剪刀，車床的刀架、車 刀、卡盤等。 傳動機構(gòu)通常分為機械傳動、電氣傳動和流體傳動機構(gòu)。它包括液壓傳動、液力傳動和氣壓傳動。液壓傳動主要是利用液體的壓力能來傳遞能量；而液力傳動則主要是利用液體的動能來傳遞能量 。同時，也被應(yīng)用到航天航空、海洋開發(fā)、核能工程和地震預(yù)測等各個工程技術(shù)領(lǐng)域。如軸向柱塞泵的重量只是同功率直流發(fā)電機重量的 10%～ 20%，前者的外形尺寸只有后者的 12% ～ 13%。 3）液壓傳動裝置工作平穩(wěn)、反應(yīng)快、沖擊小、能快速啟動制動和頻繁換向。當機、電、液配合使用時，易實現(xiàn)較復雜的自動工作循環(huán)。 6）液壓系統(tǒng)易于實現(xiàn)過載保護，同時，因采用油液作為傳動介質(zhì)，相對運動表面鍵能自行潤滑，故元件的使用壽命長。 液壓傳動的主要缺點 ： 1）液壓傳動是以液體為工作介質(zhì)，在相對運動表面間不可避免要有泄漏，同時，液體又不是絕對不可壓縮的，因此不宜在傳動比要求嚴格的場合采用。 3）液壓傳動對油溫的變化比較敏感，油溫變化會影響運動的穩(wěn)定性。 4）為了減少泄漏，液壓元件的制造精度要求較高，因此，液壓元件的制造成本較高，而且對油液的污染比較敏感。 6）隨之，高壓、高速、高效率和大流量化，液壓元件和系統(tǒng)的噪聲日益增大，這也是需要解決的問題。 成都工業(yè)學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 6 頁 第 2 章 設(shè)計任務(wù) 液壓系統(tǒng)的設(shè)計室整個機器設(shè)計的一部分，它的任務(wù)是根據(jù)機器的用途、特點和要求，利用液壓傳動的基本原理，擬定出合理的液壓系統(tǒng)原理圖，再經(jīng)過必要的計算來確定液壓系統(tǒng)的參數(shù)，然后按照這些參數(shù)來選用液壓元件的規(guī)格和進行結(jié)構(gòu)設(shè)計。機床工作循環(huán)定位→夾緊→快進→工進→死擋鐵停留→快退→松開→拔銷→原位停止。采用鑄鐵平導軌。 功能分析、需求設(shè)計 1）設(shè)備用途、操作過程、周期時間、工作特點、性能指標和作業(yè)環(huán)境的要求。 3）動作的順序、控制精度、自動化程度和連鎖要求。 5）效率、成本、經(jīng)濟型和可靠性要求等。在液壓系統(tǒng)的工作循環(huán)中，各個階段的負載是由不同的負載組成的。 運動分析 根據(jù)任務(wù)要求，確定本液壓系統(tǒng)的工作循環(huán)為 快進→工進→死擋鐵停留→快退→原位停止卸荷，工作循環(huán)圖如下： 圖 31 工作循環(huán)圖 一個工作循環(huán)內(nèi)快進行程的時間： t1=L1/V1=40060247。52=208s 快退的行程時間： t3=(L1+L2)/V1=(400+180)60247。 切削力 Fe=31000N 導軌摩擦阻力計算 機床空載快速進 退階段啟動時，導軌受靜摩擦阻力 Ffs 作用，其中動摩擦系數(shù) μ d=，靜摩擦系數(shù)μ s=， G=10000N,算得 Ffs= 2Gs? =10000247。2=500N 慣性力計算 速度變化量 ΔV=≈， Δt=,算得慣性力 Fi 為 Fi= tvgG ??? =10000247。=255N V L 成都工業(yè)學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 9 頁 工作負載計算 液壓缸驅(qū)動動力頭進給時的工作負載為切削力 Fe，已知 Fe=31000N 重力 因為運動部件是水平位置，故重力在水平方向的分力為零。 取η cm=，算得啟動時的靜密封摩擦阻力 Fms=(1－ ηcm)Fe=(1－ )x31000=3100N 恒速時的動密封摩擦阻力估取為靜密封摩擦阻力的 30％ ，即 Fmd=Fms30％=930 將上述計算過程綜合后得到的各個工作階段的液壓缸外負載結(jié)果于下 表 33 動力頭液壓缸外負載計算結(jié)果 工況 外負載 F/N 計算公式 結(jié)果 快進 啟動 F=Ffs+Fms 4100 加速 F=Ffd+Fi+Fmd 1685 恒速 F=Ffd+Fmd 1430 工進 F=Fe+Ffd+Fmd 32430 快退 啟動 F=Ffs+Fms 4100 加速 F=Ffd+Fi+Fmd 1685 恒速 F=Ffd+Fmd 1430 成都工業(yè)學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 10 頁 液壓缸的負載循環(huán)圖如下： 圖 34 液壓缸負載圖 液壓系統(tǒng)主要參數(shù)計算和工況圖的編制 預(yù)選系統(tǒng)設(shè)計壓力 本鉆鏜機床屬于半精加工機床，載荷最大時為慢速工進階段，其 他工況時載荷都不大，參考《液壓傳動設(shè)計指南》表 22 和表 23 表預(yù)選液壓缸的設(shè)計壓力p1=4Mpa。 為防止工進結(jié)束時發(fā)生前沖，液壓缸需保持一定回油背壓，參考表暫取背壓成都工業(yè)學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 11 頁 ，并取液壓缸機械效率 η cm=,則可算得液壓缸無桿腔的有效 面積 24211 1097)2 ( 3 2 4 3 0)2( mpp FA cm ???????? ? 液壓缸內(nèi)徑 mAD 10974π4 41 ????? ? 查表，將液壓缸內(nèi)徑圓整為 D=125mm=。 則液壓缸實際有效面積為 2221 .5π4π cmDA ???? 222222 )(4π)(4π cmdDA ?????? 221 cmAAA ??? 差動連接快進時，液壓缸有桿腔壓力 p2 必須大于無桿腔壓力 p1，其差值估取 Δ p=p2p1=，并注意到啟動瞬間液壓缸尚未移動，此時 Δ p=0；另外，取快退時的回油壓力損失為 。 根據(jù)活塞桿工作受壓，活塞桿直徑適當取大時，活塞桿直徑 d 為： mmDd ???? 查表， d 取 d=20mm。 成都工業(yè)學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第