【正文】 束。其越大，壽命越長。 2) 過濾精度 過濾精度是指過濾器對不同尺寸顆粒精度的濾除能力，是選用過濾器的首要參數(shù)。評定過濾器精度常用的方法有以下幾種： 名義過濾精度：名義過濾精度最早由美國軍工部門提出。 3) 壓差特性 油液流經(jīng)濾油器時由于油液運動和粘性阻力的作用，在濾油器的入口和出口之間產(chǎn)生一定的壓差。 液壓管路的設計 (1) 管路的材料 無縫鋼管耐壓高，耐油，變形小，抗腐蝕，雖然裝配時不易彎曲，但是裝配后能長期保持原狀，常用于中高壓系統(tǒng)。工作壓力較高的管路多采用 10號， 15號冷拔無縫鋼管。在流量一定的情況下，內徑小則流速高，壓力損失大，而且容易產(chǎn)生噪聲；內徑大則難于安裝，占用空間大，質量大。這不僅便于拆裝，同時也不會因熱脹冷縮導致嚴重的拉應力。 液壓缸設計 15 5 液壓缸設計 液壓缸的類型和安裝形式 液壓缸分為 單作用液壓缸 、雙作用液壓缸和組合式液壓缸三種形式。 這里選擇單作用活塞式液壓缸。 通用型液壓缸結構比較簡單，零部件已達到標準化，因此，用途較為廣泛，使用于各種液壓系統(tǒng)。其中焊接型液壓缸的尺寸外形較小，暴露在外面的零件也少，能承受一定的沖擊負載和惡劣的外部環(huán)境。額定壓力 小于 25Ｍ pa，缸筒內徑小于 320mm，活塞桿和缸筒加工條件許可時允許最大行程 15m，多用于車輛、船舶和礦山等機械。一般來說 ,方形用四根拉桿 ,圓形用 6 根拉桿 ,前后端蓋和活塞等零件均為通用件。法蘭型液壓缸的缸筒和前端蓋、后端蓋均用法蘭連接。法蘭型液壓缸的缸筒內徑大于 100mm,外形尺寸大 ,額定壓力高 ,能承受較大的沖擊負載 ,屬重型液壓缸 ,多用于重型機械 ,冶金機械。 這次設計的液壓缸 ,是用于牽引皮帶前后運動 ,活塞桿的行程為 ,牽引力大約 600KN 左右 ,選取單作用活塞式液壓缸 ,液壓缸的安裝選用銷軸型 ,液壓缸連接方式前端蓋采用卡環(huán)式連接 ,后端蓋采用焊接方式。端蓋分為前端蓋和后端蓋兩種，前者將液壓缸的活塞桿腔封閉 ,起著為活 塞桿導向 、 防塵和密封作用。常用的缸筒與缸蓋的有拉桿 、 法蘭 、 內外螺紋 、 內外卡環(huán)及擋圈等連接方式。材料機械性能如下表所示： 1) 缸筒壁厚及驗算： 表 缸筒壁厚 參查 《 機械設計手冊 》 液壓傳動表 2069選擇合適的產(chǎn)品系列。底部足夠承受液壓沖擊，故不需考慮厚度。具體尺寸見下表： 表 法蘭尺寸 公稱通徑 法蘭焊端外徑 法蘭外徑 螺栓孔中心圓直徑 螺栓孔徑 螺栓 數(shù)量 螺紋 80 89 270 203 33 8 M30 字母標記見 《 機械設計手冊 》 第二版下冊 —— 機械工業(yè)出版社出版。所以不必計算，采用一般焊接即可。采用調質熱處理，硬度 HB不小于 241。缸筒直線度公差在 500mm長度上不大于 。 活塞 (1) 活塞結構型式： 選用組合活塞。密封圈可與導向環(huán) 聯(lián)合使用，降低活塞的加工成本。 (3) 活塞的密封： 采用車氏組合密封角形滑環(huán)式?；钊鈴降呐浜喜捎?f9，外徑對內孔的同密封圈 法蘭厚度 法蘭高度 法蘭外徑 法蘭內徑 d X Y f2 48 118 133 70 138 127 12806 5 商丘工學院本科畢業(yè)論文（設計） 18 軸度公差不大于 ，端面與軸線的垂直度公差不大于 ，外表面的圓度和圓柱度不大于外徑公差之半。 選擇 45 作為液壓缸活塞的材料。 (1) 活塞桿結構 活塞桿有 空 心桿 與實 心桿兩種，見圖 。 圖 a)實心活塞桿 b)空心活塞桿 這里選擇實心活塞桿。 本設計選擇 45 鋼作為活塞桿材料。 2) 活塞桿 d和 d1的圓度公差值， 可 按 10或 11級精度。 3) 活塞桿 d的圓柱度公差值，應按 8級精度選取。 5) 端面 T 的垂直度公差值，則應按 7級精度選取。 7) 活塞桿上若有聯(lián)接銷孔時，該孔徑按 H11 級加工。 8) 活塞桿上下工作表面的粗糙度為 m，必要時，可以鍍鉻，鍍層厚度約為,鍍后拋光 。 活塞桿直徑計算： MFdP3104 ??? ?? () F —— 液壓缸的推力 ， N σ p —— 材料的許用應力， Mpa nSP ?? ? ， d —— 活塞桿直徑， m 活塞桿彎曲穩(wěn)定性驗算： 采用實用驗算法。 活塞桿的導向套、密封和防塵 活塞桿導向套在液壓缸的有桿側端蓋內，用以對活塞桿進行導向，內裝有密封裝置以保證缸筒有桿側的密封。導向套的結構采用軸套式。 導向套長度的確定：通常采用兩段導向段，每段寬度為 d/3，兩段中線距離為2d/3。本次設計的液壓缸主要受拉力，與活塞桿軸線重合，所以外力作用在活塞上的力矩主要由安裝形式?jīng)Q定，導向套所受支撐壓應力很小。 導向長度的確定：導向長度過短，將使液壓缸因的初始撓度增大，影響液壓缸的工作性能，因此，設計必須保證缸的最小導向長度，一般缸的最小導向長度須滿足： H≥ A 導向套滑動面的長度 A，在缸徑小 于 80mm時，取 A=(～ )D 當缸徑大于 80mm時，取 A=(～ )d 商丘工學院本科畢業(yè)論文（設計） 20 本次設計液壓缸缸徑為 220mm。所以代入第二個公式，即 A=(～)d。 加工要求：導向套外圓與端蓋內孔的配合多為 H8/f7，內孔與活塞桿外圓的配合多為 H9/f9。 排氣閥 如果排氣閥設置不當或沒有設置，壓力油進入液壓缸后，缸內仍會有空氣，由于空氣具有壓縮性和滯后擴張性，易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。排氣閥的位置要合理。這樣在安裝后調試前排除液壓缸內之空氣。該結構閥體與閥針合為一體。排氣時，擰松螺母，缸內空氣從錐面間隙中擠出，并經(jīng)過斜孔排出缸外。閥的材料用 45鋼，錐部熱處理硬度 38～ 44HRC。 整體式排氣閥 圖 排氣閥 圖 排氣閥 a)閥體 b)閥針 油口 油口包括油口孔和油口連 接螺紋。 表 油口尺寸 D (螺紋精度 6H) J min K+ E P min S max U+ Y min Z ?1? M18 150 密封圈、防塵圈的選用 o 形密封圈是一種橫斷面形狀為圓形的耐油橡膠形（簡稱 o 形圈），是液壓設液壓缸設計 21 備中使用最多，最廣泛的一種密封 件，可用靜密封和動密封。用于動密封的 o 形圈同樣也可用于靜密封。 銷軸的安裝 液壓缸為銷軸的主要安裝尺寸 (mm) 表 銷 軸結構尺寸 直徑 D 銷 軸 結 構 尺 寸 壓力 20MPa TD 60 220 TL 60 液壓缸的主要性能參數(shù) (1) 壓力 p 1) 公稱壓力 np 公稱壓力 np 也稱額定壓力 ,即在正常工作條件下 ,液壓缸用來工作的最大壓力 ,按國家標準 GB/T79381987,并結合實際情況選公稱壓力為 np =20Mpa。 通常規(guī)定為 maxp ≤ np ，此最高額定壓力為 maxp =25Mpa 3) 耐壓試驗壓力 Tp 耐壓試驗壓力指的是液壓缸在檢查時要承受的壓力。 額定壓力 np ≤16Mpa時， Tp = np ，額定壓力 np 16Mpa時， Tp = np ，對軍用產(chǎn)品規(guī)定 Tp =() np ，顯然此處耐壓的試驗壓力 ??? 30Mpa。 1A 活塞無桿側有效作用面積； 2A 活塞有桿側有效作用面積。 ? =)( )(或拉力理論額定推力 或拉力實際使用推力 （ ） 通常取 ? =～ ,也可取 ? =～ 。 (4) 單活塞桿液壓缸兩腔面積之比 (速度比 )? ? =21AA =12vv = 22 2dDD? （ ） 式中， 1A 活塞無桿側的有效作用面積； 2A 活塞有桿側的有效作用面積； 1v 塞桿伸出的速度； 2A 2v 活塞桿退回的速度； D活塞直徑 (或缸筒內徑 )； d活塞桿直徑。此速度比 ? =。 ? ? 0 3 6 ?????????? ?cF =5341N () (7) 效率 ? 1) 機械效率 m? ，額定壓力下 ,通常取 m? =～ ； 2) 容積效率 v? ，彈性密封時 , v? ?1,活塞環(huán)密封時 , v? ? ； 3) 作用力效率 d? ，由回油背壓導致，活塞外伸時 d? =112211 A AA ?? ????? () 活塞退回時 商丘工學院本科畢業(yè)論文（設計） 24 d? =221122 A AA ?? ????? () 當回油口接油箱時 , d? ? 1 式中 21,pp 活塞無桿側 ,有桿側壓力； 21,AA 活塞無桿側 ,有桿側有效作用面積。 液壓油路板的結構 25 6 液壓油路板的結構 液壓油路板一用灰鑄鐵，要 求材料致密，無縮孔疏松等缺陷。油管與油路板通過管接頭采用米制細牙螺紋或英制管螺紋連接。除正面外，其它加工面和孔道表面粗糙度值為 Ra=～ 。油路板一般采用框架固定，要求安裝、維修和檢測方便。安裝方式見圖 。但液壓系統(tǒng)較復雜時，應避免液壓油路板上的孔道過長，給加工帶來麻煩，所以板的外形一般不大于 400mm；板上安裝的閥不多于 10～ 12 個，這亦可避免孔道過于復雜，難與設計和制造。 2) 組合機床加工自動線或多工位機床液壓系統(tǒng)， 結構相同部分應設計成可互換的通用板，不同結構應設計成專用板。根據(jù)產(chǎn)品樣本，對照實物繪制液壓元件頂視圖輪廓尺寸，便是液壓元件樣板。有的樣本是元件的俯視圖，做樣板時應把產(chǎn)品樣本中的圖翻轉 180度。 2) 與主液壓油路相通的元件，其相應油口應盡量沿同一坐標軸線布置。 4) 液壓各元件之間的距離應大于 5mm，換向閥上的電磁鐵、及壓力表安裝等可適當?shù)纳斓揭簤河吐钒宓妮喞€之外，以減小油路板的尺寸。上面有液壓元件固定螺孔和液壓元件的油孔。連接尺寸見表 。 第二層：距液壓油路板的正面約 25mmm，距第一層約為 15mm，布置壓力油口。因此，液壓油路板的總厚度一般為 60mm。 后 視 圖 表 示 各 油 管 接 頭 的 位 置 和 尺 寸 。要根據(jù)系統(tǒng)的具體條件，選用油箱。 開式油箱應用廣泛，箱內液面和大氣相通。 閉式油箱一般液面不直接和大氣相通，將通氣孔和具有一定壓力的惰性氣體相連，充氣壓力達 ，這里采用通常的開式油箱。 油箱的構造和尺寸 1) 油箱的容量很大，能夠保證系統(tǒng)工作時保持一定的液位高度；為滿足散熱要求，對于管路比較長的系統(tǒng)，還應考慮停車維修時能容納油液自由流回油箱時的容量。油箱的排油口與回油口之間的距離應盡可能遠些，管口都應插入最低液面 以下，以免產(chǎn)生吸空和回油沖濺產(chǎn)生氣泡。管口應面向箱壁。安裝板在油箱蓋板上通過螺栓加以固定，為了能夠觀察向油箱中注油液位的上升情況和在系統(tǒng)中看見液位高度，設置一個液位計。待灰沙清理干凈之后，按不同工作介質進行處理或涂層。對于高水基或水，乙二醇等介質，則應采用與 介質相容的涂料進行涂刷。油箱長為 1200mm，油箱的寬為 520mm，油箱的高為 815mm。 (1) 隔板 1) 作用 增長液壓油流動循環(huán)時間，除去沉淀的雜質，分離、清除水和空氣，調整溫度，吸收液壓油壓力的波動及防止液面的波動。 3) 過濾網(wǎng)的配置 過濾網(wǎng)可以設計成將液壓油箱內部一分為二，使吸油管與回油管隔開，這樣液壓油可以經(jīng)過一次過濾 (見圖 )。 (2) 吸油管與回油管 1) 回油管出口 回油管出口型式如圖 所示，有斜口、直口、彎管直口、帶擴散器的出口等幾種型式，斜口應用的較多，一般為 45 度斜口?；赜凸鼙匦璺胖迷谝好嬉韵拢话憔嚯x液壓油箱底面的距離大于 300mm，回油管出口絕對不允許放在液面以上 (見圖 )。對溢流閥、順序閥等，應注意合理設計回油集管，不要人為地施以背壓 (見圖 )。泄漏油管以單獨配管為好，盡量避免與回油管集流配管的方法。濾油器要有足夠的容量，避免阻力太大。吸油管應插入液面之下，防止吸油時 吸入空氣或因流入液壓油箱的液壓油而攪動液面，致使油中混進氣泡 (見圖 )。為了不使回油管的壓力波動波及吸油管，吸油管及回油管的斜口方向應一致，而