【正文】 ……………………………………………………31 活塞與活塞桿的聯(lián)接型式………………………………………31 活塞與缸體的密封……………………………………………32……………………………………………………32 活塞的技術(shù)要求………………………………………………32167。 活塞桿的導(dǎo)向、密封和防塵………………………………35 導(dǎo)向套…………………………………………………………35 桿的密封與防塵………………………………………………36167。 液壓缸的排氣裝置…………………………………………36167。近代液壓傳動(dòng)在工業(yè)上的真正推廣使用只是本世紀(jì)中葉以后的事，至于它和微電子技術(shù)密切結(jié)合，得以在盡可能小的空間內(nèi)傳遞出盡可能大的功率并加以精確控制，更是近10年內(nèi)出現(xiàn)的新事物。液壓傳動(dòng)在某些領(lǐng)域內(nèi)甚至已占有壓倒性的優(yōu)勢(shì)，例如，國(guó)外今日生產(chǎn)的95%的工程機(jī)械、90%的數(shù)控加工中心、95%以上的自動(dòng)線都采用了液壓傳動(dòng)。當(dāng)前，液壓技術(shù)在實(shí)現(xiàn)高壓、高速、大功率、高效率、低噪聲、經(jīng)久耐用、高度集成化等各項(xiàng)要求方面都取得了重大的進(jìn)展，在完善比例控制、數(shù)字控制等技術(shù)上也有許多新成就。我國(guó)的液壓工業(yè)開始于本世紀(jì)50年代，其產(chǎn)品最初只用于機(jī)床和鍛壓設(shè)備，后來(lái)才用到拖拉機(jī)和工程機(jī)械上。80年代起更加速了對(duì)西方先進(jìn)液壓產(chǎn)品和技術(shù)的有計(jì)劃引進(jìn)、消化、吸收和國(guó)產(chǎn)化工作，以確保我國(guó)的液壓技術(shù)能在產(chǎn)品質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)效益、人才培訓(xùn)、研究開發(fā)等各個(gè)方面全方位地趕上世界水平。它的工作原理：液壓泵由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)后，從油箱中吸油。這時(shí)，液壓缸右腔的油經(jīng)換向閥和回油管排回油箱。工作臺(tái)的移動(dòng)速度是由節(jié)流閥來(lái)調(diào)節(jié)的。為了克服移動(dòng)工作臺(tái)時(shí)所受到的各種阻力，液壓缸必須產(chǎn)生一個(gè)足夠大的推力，這個(gè)推力是由液壓缸中的油液壓力產(chǎn)生的。輸入液壓缸的油液是通過(guò)節(jié)流閥調(diào)節(jié)的，液壓泵輸出的多余的油液須經(jīng)溢流閥和回油管排回油箱，這只有在壓力支管中的油液壓力對(duì)溢流閥鋼球的作用力等于或略大于溢流閥中彈簧的預(yù)緊力時(shí)，油液才能頂開溢流閥中的鋼球流回油箱。如果將開停手柄方向轉(zhuǎn)換成往外的狀態(tài)下，壓力管中的油液將經(jīng)開停閥和回油管排回油箱，不輸?shù)揭簤焊字腥?，這時(shí)工作臺(tái)就停止運(yùn)動(dòng)。2）液壓傳動(dòng)用液體的壓力能來(lái)傳遞動(dòng)力，它與利用液體動(dòng)能的液力傳動(dòng)是不相同的。 液壓傳動(dòng)的組成部分液壓傳動(dòng)裝置主要由以下四部分組成：1）能源裝置——把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成油液液壓能的裝置。2）執(zhí)行裝置——把油液的液壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的裝置。3)制調(diào)節(jié)裝置——對(duì)系統(tǒng)中油液壓力、流量或流動(dòng)方向進(jìn)行控制或調(diào)節(jié)的裝置。這些元件的不同組合形成了不同功能的液壓系統(tǒng)。它們對(duì)保證系統(tǒng)正常工作也有重要作用。在同等的功率下，液壓裝置的體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊。2） 液壓裝置工作比較平穩(wěn)。液壓裝置的換向頻率，在實(shí)現(xiàn)往復(fù)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)可達(dá)500次/min，實(shí)現(xiàn)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)時(shí)可達(dá)1000次/min。4） 液壓傳動(dòng)易于自動(dòng)化，這是因?yàn)樗鼘?duì)液體壓力、流量或流動(dòng)方向易于進(jìn)行調(diào)節(jié)或控制的緣故。5） 液壓裝置易于實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)。液壓件能自行潤(rùn)滑，使用壽命較長(zhǎng)。液壓元件的排列布置也具有較大的機(jī)動(dòng)性。液壓傳動(dòng)的缺點(diǎn)是：1） 液壓傳動(dòng)不能保證嚴(yán)格的傳動(dòng)化，這是由液壓油液的可壓縮性和泄漏等原因造成的。3） 液壓傳動(dòng)對(duì)油溫變化比較敏感，它的工作穩(wěn)定性很易受到溫度的影響，因此它不宜在很高或很低的溫度條件下工作。5） 液壓傳動(dòng)要求有單獨(dú)的能源。總的說(shuō)來(lái)，液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是突出的，它的一些缺點(diǎn)有的現(xiàn)已大為改善，有的將隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而進(jìn)一步得到克服。在制定基本方案并進(jìn)一步著手進(jìn)行液壓系統(tǒng)各部分設(shè)計(jì)之前，必須把設(shè)計(jì)要求以及與該設(shè)計(jì)內(nèi)容有關(guān)的其他方面的情況了解清楚。液壓缸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，在液壓系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。活塞缸和柱塞缸的輸入為壓力和流量，輸出為推力和速度。根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]我們選擇活塞缸類中的單桿活塞液壓缸，其特點(diǎn)及適用場(chǎng)合見表21。電磁換向閥的基本工作原理是通過(guò)電磁鐵控制滑閥閥芯的不同位置，以改變油液的流動(dòng)方向。若推動(dòng)故障檢查按鈕可使滑閥閥芯移動(dòng)。由于電磁鐵的推力有限，電磁換向閥應(yīng)用在流量不大的液壓系統(tǒng)中。節(jié)流閥的調(diào)節(jié)應(yīng)該輕便、準(zhǔn)確。調(diào)節(jié)節(jié)流閥的開口，便可調(diào)節(jié)執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)速度的大小。調(diào)速閥出口處的壓力由活塞上的負(fù)載決定。調(diào)速閥在液壓系統(tǒng)中的應(yīng)用和節(jié)流閥相仿，它適用于執(zhí)行元件負(fù)載變化大而運(yùn)動(dòng)速度要求穩(wěn)定的系統(tǒng)中。 液壓源系統(tǒng)液壓系統(tǒng)的工作介質(zhì)完全由液壓源來(lái)提供，液壓源的核心是液壓泵。為節(jié)省能源提高效率，液壓泵的供油量盡量與系統(tǒng)所需流量相匹配。在此，我們?cè)诒玫男】谘b上粗濾油器。為防止系統(tǒng)中雜質(zhì)流回油箱，可在回油路上設(shè)置磁過(guò)濾器或其他型式的濾油器。 液壓系統(tǒng)各液壓元件的確定 液壓介質(zhì)的選擇液壓介質(zhì)應(yīng)具有適宜的粘度和良好的粘溫特性；油膜強(qiáng)度要高，具有較好的潤(rùn)滑性能；能抗氧化，穩(wěn)定性好；腐蝕作用小，對(duì)涂料、密封材料等有良好的適應(yīng)性；同時(shí)液壓介質(zhì)還應(yīng)具有一定的消泡能力。根據(jù)液壓系統(tǒng)對(duì)介質(zhì)是否有抗燃性的要求，決定選用礦油型液壓油或抗燃型液壓液。最后，還應(yīng)考慮使用條件等因素，如環(huán)境溫度、工作壓力、執(zhí)行機(jī)構(gòu)速度等。若設(shè)備在很低溫度下啟動(dòng)時(shí)須選用低凝液壓油。表22名稱N32號(hào)普通液壓油代號(hào) / 原牌號(hào)YAN32 / 20號(hào)運(yùn)動(dòng)粘度 mm2/s (40℃)28．8~運(yùn)動(dòng)粘度 mm2/s (50℃)17~23粘度指數(shù)≥90抗氧化安定性(酸值達(dá)2mgKOH/g)≥ h1000凝點(diǎn)≤ ℃10閃點(diǎn)(開口)≥ ℃170防銹性(蒸鎦水法)無(wú)銹臨界載荷≥ N600抗泡沫性(93℃)≤ ml起泡 50 / 消泡 0抗磨性（四球，DB） N800應(yīng)用適用于環(huán)境溫度0~40℃的各類中高壓系統(tǒng)（ 擬定液壓系統(tǒng)圖在這種單柱液壓機(jī)上，實(shí)現(xiàn)了“工進(jìn) → 快退 → 停止”的動(dòng)作循環(huán)（見圖21）。表2 3 示此單柱液壓機(jī)的動(dòng)作循環(huán)表，圖22則是這種液壓機(jī)的液壓系統(tǒng)圖，其滑塊的工作情況如圖所示。還要考慮執(zhí)行元件的裝配空間、經(jīng)濟(jì)條件及元件供應(yīng)情況等的限制。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于固定的尺寸不太受限的設(shè)備，壓力可以選低一些，行走機(jī)械重載設(shè)備壓力要選得高一些。 液壓缸主要參數(shù)的確定 液壓缸設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的的問(wèn)題液壓缸的設(shè)計(jì)和使用正確與否，直接影響到它的性能和易否發(fā)生故障。所以，在設(shè)計(jì)液壓缸時(shí)，必須注意如下幾點(diǎn)：1）盡量使活塞桿在受拉狀態(tài)下承受最大負(fù)載，或受壓狀態(tài)下具有良好的縱向穩(wěn)定性。缸內(nèi)如無(wú)緩沖裝置和排氣裝置，系統(tǒng)中需有相應(yīng)的措施。3）正確確定液壓缸的安裝、固定方式。液壓缸不能在兩端用鍵或銷定們，只能在一端定位，為的是不致阻礙它在受熱時(shí)的膨脹。4) 液壓缸各部分的結(jié)構(gòu)需根據(jù)推薦的結(jié)構(gòu)形式和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，盡可能做到結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，加工、裝配和維修方便。D = cm參考文獻(xiàn)[2]得： D =100 mm d =70 mm由此求得液壓缸兩腔的實(shí)際有效面積為： cm2 cm2 液壓缸強(qiáng)度校核液壓缸的缸筒壁厚δ、活塞桿直徑d和缸蓋處固定螺栓直徑在高壓系統(tǒng)中必須進(jìn)行強(qiáng)度校核。 所以:Py=4=6 Mpa （24）式中 N/mm2n = 5則 N/m2得 mm∴ mm＞故缸體壁厚強(qiáng)度滿足。 液壓缸蓋固定螺栓直徑計(jì)算液壓缸蓋固定螺栓直徑按下式計(jì)算： （26）式中，F(xiàn)為液壓缸負(fù)載；Z為固定螺栓個(gè)數(shù)；K為螺紋擰緊系數(shù)；K=~，取K=；MPa則：mm取 ds=10 mm 液壓缸穩(wěn)定性校核活塞桿受軸向壓縮負(fù)載時(shí)，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Fk，以免發(fā)生縱向彎曲，破壞液壓缸的正常工作?；钊麠U穩(wěn)定性的校核依下式進(jìn)行： （27）式中，nk為安全系數(shù)，一般取nk = 2 ~ 4，這里取nk = 4。表24 液壓缸支承方式和末端系數(shù)ψ2的值支承方式支承說(shuō)明末端系數(shù)ψ2一端自由一端固定1/4兩端鉸接1一端鉸接一端固定2兩端固定4表25 f、a、ψ1的值材料f 108 N/M2ψ1鑄鐵80鍛鐵110軟鋼90硬鋼85由此，根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)的可得： N/M2 ； （210）而l＞125mm， 取l=175mm ＜ 則活塞桿穩(wěn)定性按式：進(jìn)行校核。 A1為液壓缸無(wú)活塞桿腔的截面積，A1 = cm2 FW = 8106103 = 104 N顯然，F(xiàn)W ＜ 所以，活塞桿穩(wěn)定性滿足。表2 – 6 液壓缸實(shí)際所需流量工況活塞下行(工進(jìn))活塞上行(快退)運(yùn)動(dòng)速度102 m/s = = 13結(jié)構(gòu)參數(shù) 103 m2A1 = A2 = 流量 104 m3/sQ1 =