【正文】 工作部件受到制動，逐漸減慢運動速度，達到避免活塞和缸蓋相互撞擊的目的。由于配合間隙不變，故隨著活塞運動速度的降低，起緩沖作用。由于節(jié)流閥 1 是可調(diào)的，因此緩沖作用也可調(diào)節(jié)，但仍不能解決速度減低后緩沖作用減弱的缺點。 北京工商大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計） 27 圖 液壓缸的緩沖裝置 節(jié)流閥 排氣裝置 液壓缸在安裝過程中或長時間停放重新工作時，液壓缸里和管道系統(tǒng)中會滲入空氣，為了防止執(zhí)行元件出現(xiàn)爬行，噪聲和發(fā)熱等不正?，F(xiàn)象，需把缸中和系統(tǒng)中的空氣排出。 圖 排 氣裝置 缸蓋 ； 放氣小孔 ； 缸體 ； 活 塞桿 密封裝置 密封裝置是液壓缸和其他元件不可缺少的部分，其作用是防止泄漏（包括內(nèi)泄和外北京工商大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計） 28 泄），防止灰塵，雜質(zhì)，水分等污染物從外部侵入。因此，正確選擇密封元件和確定其合理的結(jié)構(gòu)是很重要的。 根據(jù)運行狀況，密封裝置分為靜密封和動密封，動密封又有往復(fù)運動和旋 轉(zhuǎn)運動密封，而根據(jù)密封 原理，密封裝置分為間隙密封和接觸密封兩大類。 圖 （ a） 所示為間隙密封，它依靠運動間的微小間隙來防止泄漏。它的結(jié)構(gòu)簡單，摩擦阻力小，可耐高溫，但泄漏大，加工要求高，磨損后無法恢復(fù)原有能力，只有在尺寸較小、壓力較低、相對運動速度較高的缸筒和活塞間使用。這種材料效果較好，摩擦阻力較小且穩(wěn)定，可耐高溫，磨損后有自動補償能力，但加工要求高，裝拆較不便，適用于缸筒和活塞之間的密封。它結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，磨損后有自動補償能力，性能可靠，在缸筒和活塞之間、缸蓋和活塞桿之間、活塞和活塞桿之間、缸筒和缸蓋之間都能使用。 圖 導(dǎo)軌形式 ① 切削阻力 Fc：為液壓缸運動方向的工 作阻力，對于機床來說就是沿工作部件運動方向的切削力，此作用力的方向如果與執(zhí)行元件運動方向相反為正值，兩者同向為負值。 ② 摩擦阻力 Ff：為液壓缸帶動的運動部件所受的摩擦阻力，它與導(dǎo)軌的形狀、放置情況和運動狀態(tài)有關(guān)，其計算方法可查有關(guān)的設(shè)計手冊。 。 ④ 重力 FG：垂直放置和傾斜放置的移動部件，其本身的重量也成為一種負載，當上移時，負載為正值，下移時為負值。在初算時，可按缸的機械效率 (η m=)考慮；驗算時，按密封裝置摩擦力的計算公式計算。 液壓缸運動循環(huán)各階段的總負載力 液壓缸運動循環(huán)各階段的總負載力計算，一般包括啟動加速、快進、工進、快退、減速制動等幾個階段，每個階段的總負載力是有區(qū)別的。F G+Fm+Fb (95) 北京工商大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計） 31 ② 快速階段： F=Ff177。F G+Fm+Fb (97) ④ 減速階段： F=Ff177。例如采用單定量泵供油，只需計算工進階段的總負載力，若簡單系統(tǒng)采用限壓式變量泵或雙聯(lián)泵供油，則只需計算快速階段和工進階段的總負載力。 圖 圖 負載循環(huán)圖 圖 F— t圖，其中： 0～ t1 為啟動過程； t1～ t2為加速過程； t2～t3為恒速過程； t3～ t4 為制動過程。圖中最大負載是初選液壓缸工作壓 力和確定液壓缸結(jié)構(gòu)尺寸的依據(jù)。 所以，液壓缸的工作壓力的選擇有兩種方式：一是根據(jù)機械類型選；二是根據(jù)切削負載選。若選取中壓液壓缸，且密封結(jié)構(gòu)為 Y型密封，根據(jù)資料推薦，等效壓力取 ?eqp MPa，液壓缸的進油腔的有效作用面積初估值為 801?A mm，則密封力為： 啟動時： 1 6 0 00 0 51 ????? ApF eqs N 北京工商大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計） 33 運動時： 800% 51 ??????ApF eqs N （ 3）摩擦阻力的計算 一般情況下， ::1:: ?zyx FFF ，由題意知， 12021?? wx FF N，則由于切削力所產(chǎn)生的與重力方向相一致的分力 40 000 ??zF N，選取摩擦系數(shù) ?f ， V 型導(dǎo)軌的夾角 ?90?? ，則導(dǎo)軌的摩擦力為： NfFGfFGF zzf6 6 4 045s i n)24 0 0 0 01 5 0 0 0()24 0 0 0 01 5 0 0 0(2s i n)2()2(?????????????? （ 4）回油背壓造成的阻力計算 回油背壓，一般為 ～ ，取回油背壓 ?bp MPa，考慮兩邊差動比為 2，且已知液壓缸進油腔的活塞面積 801?A mm，取有桿腔活塞面積 402?A mm，將上述值代入公式得： 1 2 0 00 0 62 ????? ApF bb N 分析液壓缸各工作階段中受力情況，得知在工進階段受力最大，作用在活塞上的總載荷： 2 0 7 9 31 2 0 06 6 4 08 0 01 5 31 2 0 0 0 ??????????? bfsaw FFFFFF N （ 5）確定液壓缸的結(jié)構(gòu)尺寸和工作壓力 根據(jù)經(jīng)驗確定系統(tǒng)工作壓力，選取 p=3MPa，則工作腔的有效工作面積和活塞直徑分別為： 261 m006 93 ???? pFA m 15 . 0 00693 . 0 4 4 1 ? ? ? ? ? ? AD 北京工商大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計） 34 因為液壓缸的差動比為 2，所以活塞桿直徑為： 則液壓缸實際計算工作壓力為： 622 ?????? ?? DFp 實際選取的工作壓力為： 6??p 由于工作時需做低速進給運動，在確定油缸活塞面積 1A 之后，還必須按最低進繪速度驗算油缸尺寸。 螺栓 的設(shè)計計算 松螺紋聯(lián)接強度計算 計算拉伸強度條件為： m 1 . 0 094 . 0 7 . 0 2 ? ? ? ? D d 北京工商大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計） 35 式中： F螺栓工作載荷， N d1螺栓危險截面的直徑， mm [σ] 螺栓材料的許用拉應(yīng)力 ， MPa 緊螺栓聯(lián)接強度計算 僅承受預(yù)緊力的緊螺栓聯(lián)接 拉伸強度條件為： 式 中： Qp螺栓所受預(yù)緊力， N 承受預(yù)緊力和工作拉力的緊螺栓聯(lián)接 ① 拉伸強度條件為： 式中： Q螺栓總拉力， N 螺栓總拉力的計算： Q=Qp+[Cb/(Cb+Cm)]178。 表 螺栓的相對剛度 Cb/(Cb+Cm) 被聯(lián)接鋼板間所 用墊片類別 Cb/(Cb+Cm) 金屬墊片（或無墊片） ～ 皮革墊片 銅皮石棉墊片 橡膠墊片 北京工商大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計） 36 ② 疲勞強度計算 對于受軸向變載荷的重要聯(lián)接，應(yīng)對螺栓的疲勞強度作精確校核，計算其最大應(yīng)力計算安全系數(shù)： 式中： ??1tc螺栓材料的對稱循環(huán)拉壓疲勞極限， MPa， ?1tc 值見 表 試件的材料特性，即循環(huán)應(yīng)力中平均應(yīng)力的折算系數(shù)，對于碳素鋼，=— ，對于合金鋼， =— 拉壓疲勞強度綜合影響系數(shù)，如忽略加工方法的影響，則 Kσ=kσ/ ?σ ，Kσ 此處為有 效應(yīng)力集中系數(shù)，見 表 ； ?σ 為尺寸系數(shù) ，見 表 S安全系數(shù)， 見 表 表 螺紋聯(lián)接件常用材料的疲勞極限 材料 疲勞極限（ MPa） ??? ???tc 10 Q215 35 45 40Cr 160～ ???????～ ???????～ ???????～ ???????～ ??? 120～ ?150 120～ ?160 170～ 220 190～ 250 240～ 340 表 有效應(yīng)力集中系數(shù) 材料的 400 600 800 1000 北京工商大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計） 37 表 尺寸系數(shù) 直徑d(mm) 16 20 24 28 32 40 48 56 64 72 80 1 表 螺紋聯(lián)接的安全系數(shù) S 受載類型 靜載荷 變載荷 松螺栓聯(lián)接 ???? 緊 螺 栓 聯(lián) 接 受軸向及橫向載荷的普通螺栓聯(lián)接 不考慮預(yù)緊力的簡化計算 M6?M16 M16?M30 M30?M60 M6?M16 M16?M30 M30?M60 碳鋼 5?4 4? ?2 碳鋼 ? ? 合金鋼 ?5 5? ?3 合金鋼 10? ?10 考慮預(yù)緊力的計算 ? ? (Sa=?4) 鉸制孔用 螺栓聯(lián)接 鋼： Sr=,Sp＝ 鑄鐵： Sp=? 鋼： Sr=?5,Sp＝ 鑄鐵： Sp=? 承受工作剪力的緊螺栓聯(lián)接 螺栓桿與孔壁的擠壓強度條件為： 螺栓桿的剪切強度條件為： 式中： F螺栓所受的工作剪力， N d0螺栓剪切面的直徑（可取為螺栓孔的直徑）， mm 北京工商大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計） 38 Lmin螺栓桿與孔壁擠壓面的最小高度， mm，設(shè)計時應(yīng)使 Lmin [σ]p 螺栓或孔壁材料的許用擠壓應(yīng)力， MPa， 見 表 [τ] 螺栓材料的許用切應(yīng)力， MPa 圖 承受工作剪力的緊螺栓聯(lián)接 表 聯(lián)接接合面材料的許用擠壓應(yīng)力材 料 鋼 鑄 鐵 混 凝 土 磚（水泥漿縫） 木 材 ～ ～ ～ 表 螺栓的性 能等級 性能等級（標記） 抗拉強度極限 330 400 420 500 520 600 800 900 1040 1220 屈服極限 190 240 340 300 420 480 640 720 940 1100 硬度 90 109 113 134 140 181 232 269 312 365 推薦材料 低碳鋼 低碳鋼或中碳鋼 中碳鋼，淬火并回火 中碳鋼，低、中 碳合金鋼，淬火并回火，合金鋼 合金鋼 北京工商大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計） 39 第四章 總結(jié) 畢業(yè)設(shè)計是我四年大學(xué)生活的里程碑。以下是我對這次的畢業(yè)設(shè)計的一些體會和心得： 在完成大學(xué)四年的課程學(xué)習(xí)和課程、生產(chǎn)實習(xí)，我熟練地掌握了機械制圖、機械設(shè)計、機械原理等專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課方面的知識，對機械制造、加工的工藝有了一個系統(tǒng)、全面的理解，達到了學(xué)習(xí)的目的。經(jīng)過在北京現(xiàn)代有限公司等幾家單 位的生產(chǎn)實習(xí)，我對于模具特別是塑料模具的設(shè)計步驟有了一個全新的認識，豐富了各種模具的結(jié)構(gòu)和動作過程方面的知識，而對于模具的制造工藝更是實現(xiàn)了零的突破。從而使我的思維能力得到了很大的提高。 設(shè)計時，經(jīng)過不斷的到校圖書館認真地查找和借閱相關(guān)的參考資料，并與同學(xué)進行充分討論，不但提高了個人查閱資料的能力，還擴闊了我的知識視野。由于以前只有在選修課中學(xué)習(xí)過，所以在設(shè)計過程中我常常要做到邊學(xué)邊做，不懂就看書，終于能按時地完成設(shè)計任務(wù)。這樣做出來的設(shè)計，難免有不足之處，希望老師能夠諒解并提出寶貴的意見，供我參考、改正。剛剛考到北京工商大學(xué)的喜悅之情，如今已經(jīng)化成了對母校老師和同學(xué)的那份依依不舍之情。 首先我要感謝我的指導(dǎo)老師趙罘副教授。對我的論文一直給予了全面細致的指導(dǎo)，傾注了大量的心血，他總是在我覺得困難、困惑的時候，為我指明方向，給我提供了大量有價值的參考資料，同時在我需要的時候，給了我很多有意義的指導(dǎo)，并且提出了很多寶貴的意見，使我的論文能夠繼續(xù)下去。 其次我要感謝機械自動化學(xué)院以及汽車電子系給予我關(guān)心和幫助過的領(lǐng)導(dǎo)和老師，你們?nèi)甓鄟韨魇诮o我的知識和點點滴滴，讓我在今后的工作和學(xué)習(xí)中更加的從容和自信。還要感謝我寢室的室友，感謝我的所有同學(xué)在學(xué)習(xí)和工作中對我的幫助，與他們朝夕相處，一起探討問題使我獲益非淺。祝他們學(xué)業(yè)有成，生活快樂 ！ 齊焱 北京工商大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計） 41 參考文獻 ［ 1］ 彭繼慎 ． 壓鑄機控制技術(shù) ［ M］．北京： 機械工業(yè)出版社 ， 2021． ［ 2］ 潘憲曾 ． 壓鑄工藝與模具 ［ M］．北京： 電子工業(yè)出版社 ， 2021． ［ 3］ 齊衛(wèi)東 ． 壓鑄工藝與模具設(shè)計 ［ M］．北京： 北京理工大學(xué)出版社 ， 2021． ［ 4］ 許發(fā)樾 ． 壓鑄模設(shè)計應(yīng)用實例 ［ M］．北京： 機械工業(yè)出版社 ， 2021． ［ 5］ 潘憲曾 ． 壓鑄模設(shè)計手冊 (精 )［ M］．北京： 機械工業(yè)出版社 ， 2021． ［ 6］ 黨根茂 ， 駱志斌 ， 李集仁 ． 模具設(shè)計與制造 ［ M］． 西安 ：