【正文】 而來，能隨時保持內(nèi)外壓力相同，活塞結(jié)構(gòu)油箱簡圖如圖31所示。這種結(jié)構(gòu)的不足是對活塞的密封和潤滑要求很高，在海水直接接觸活塞導(dǎo)軌這種環(huán)境下，很難滿足密封和潤滑的要求，并且還可能有海底的微生物等其他雜質(zhì)卡在活塞導(dǎo)軌上阻礙活塞的移動。這種結(jié)構(gòu)使得海水和活塞之間有一膠皮相隔，這樣就避免海水與導(dǎo)軌的接觸而破壞了導(dǎo)軌的潤滑，以及雜質(zhì)的進入而卡住導(dǎo)軌。圖32 改進后的活塞結(jié)構(gòu)③外置氣囊型結(jié)構(gòu)是在油箱的外面接上一個或數(shù)個裝了油液的氣囊，氣囊中的油液和油箱相通，當(dāng)液壓裝置還在陸地時，氣囊是鼓的，當(dāng)潛入深海時隨著壓力的增大氣囊逐漸被壓扁，從而保證了油箱內(nèi)外壓力的平衡，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖33所示。此種結(jié)構(gòu)必須要通過油箱油液的最大變化率來計算氣囊的大小，這樣才能保證氣囊在被完全壓縮前已經(jīng)能滿足其最大體積變化的需求，同時也盡量不要把氣囊做得太大，否則會帶來一定的不便。④內(nèi)置氣囊型結(jié)構(gòu)與外置氣囊型結(jié)構(gòu)位置的氣囊位置相反，氣囊內(nèi)部沒有油液。圖34 內(nèi)置氣囊型結(jié)構(gòu)此種結(jié)構(gòu)原理和外置氣囊型結(jié)構(gòu)大同小異，主要區(qū)別在于內(nèi)置型的氣囊不易被損壞，但是它的油箱容積沒有外置型的大，同時也要注意計算氣囊的大小，當(dāng)使用單個氣囊會使氣囊體積過大時，可以考慮多個氣囊。但它在油箱外形大小相同的情況下，所裝的油箱相對較少。這種結(jié)構(gòu)在鋼質(zhì)圓形油箱的一端加橡膠膜或在方形油箱的5個面上開窗并加橡膠膜，利用橡膠膜的伸縮變形進行壓力平衡和克服體積變化，優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、易于加工。⑥橡膠罩結(jié)構(gòu)中油箱的6個面只有底面是鋼制材料，其他各個面都是采用整體的橡膠罩，所以整個油箱的變形能力很強，其結(jié)構(gòu)如圖36所示。圖35 非金屬膜結(jié)構(gòu) 圖36 橡膠罩結(jié)構(gòu)⑦波紋管結(jié)構(gòu)（圖37）利用了波紋管的縱向可收縮性，隨時改變管內(nèi)油液的體積，從而改變內(nèi)部的壓力，但是波紋管的可改變體積相對較小，不能滿足某些由于外部系統(tǒng)的原因，而要求油液體積改變較大的情況，并且此結(jié)構(gòu)制作也相對復(fù)雜。 圖38 蓄能器狀氣囊結(jié)構(gòu)蓄能器狀氣囊結(jié)構(gòu)的氣囊比較大，所以一般情況下需要一個氣囊就能滿足體積變化的要求，而不用像內(nèi)、外置氣囊結(jié)構(gòu)那樣安裝多個氣囊。使用單個氣囊雖然已經(jīng)能滿足體積變化的要求，但是這是還涉及一個響應(yīng)的問題，因為氣囊外殼尾部的小孔不可能開得太大，在有些情況下，油箱的體積突然發(fā)生變化，壓力平衡裝置不能馬上響應(yīng)，會造成油箱內(nèi)部壓力小于外界壓力的情況，當(dāng)然這也是本課題的一個分支問題，本文就只分析道這里。通過以上各個方案的比較，最后一個方案是比較合理的，蓄能器狀氣囊結(jié)構(gòu)既能實現(xiàn)油箱較大的體積變化，又便于壓力補償裝置的安裝，也容易計算所能補償體積的大小，氣囊外包著的金屬殼，因而，氣囊不會發(fā)生太大的變形，金屬殼還可有效地防止外界尖銳物品刺破氣囊。方形油箱和圓桶形油箱加了壓力平衡裝置。雖然油箱有了壓力平衡裝置后，在深海所承受的壓差約為零，但還是要承受較大的內(nèi)壓，同時還會打出許多螺紋孔用于其他部件的安裝和固定，所以選定油箱壁的厚度為10㎜.油箱的制作方法選取鑄造工藝。使用蓄能器狀氣囊結(jié)構(gòu)作為壓力平衡結(jié)構(gòu)，考慮到安裝方便，就把其放在油箱的上背面，但是為了系統(tǒng)在初始的狀態(tài)下氣囊內(nèi)就能裝滿有油液，氣囊結(jié)構(gòu)的最高位置要低于油箱壁的最高位置。下面來討論系統(tǒng)材料的選擇問題。在海水中金屬材料的腐蝕性主要是電化學(xué)腐蝕，目前主要有如下防腐蝕措施：選用Ti合金材料加Zn塊實踐證明采用1Cr18Ni9Ti不銹鋼材料是可行的。通過查閱材料手冊，選擇牌號為NS的合金材料，其中牌號為NS33NS33NS336的比較合適海洋的環(huán)境，其化學(xué)成分如表41所示，特性和應(yīng)用舉例如表42所示。另外，通過噴涂處理也能起到防腐蝕的作用，如采用噴涂GZH系列無機磷酸鹽富鋅涂料的方法就能滿足要求，這種涂層同時兼具屏蔽、陽極保護和緩蝕三大功能，不但可以防止化學(xué)緩蝕、屏蔽、磷化、轉(zhuǎn)化銹（輕微銹），還具有較強的耐高溫氧化腐蝕、附著力強及防腐年限長的特點，因此這也是一個不錯的防腐選擇。橡膠按其來源，快分為天然橡膠和合成橡膠。 化學(xué)組成成分是不飽和的橡膠烴。是從石油、天然氣、煤、石灰石以及農(nóng)副產(chǎn)品中提煉某些低分子的不飽和烴 作為原料，制成“單體”物質(zhì)，然后經(jīng)過復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)而獲得人工合成的高分子聚合物，故有“人造橡膠”之稱。①通用橡膠。② 特種橡膠。主要有：乙丙橡膠、氯磺化聚乙烯橡膠、丙烯酸酯橡膠、聚氨酯橡膠、硅橡膠、氟橡膠聚硫橡膠、氯化聚乙烯橡膠等。橡膠有很多性能指標(biāo)，其中與本設(shè)計選材相關(guān)的性能有：拉伸強度、伸長率、回彈率、紹興硬度、解裂溫度。 表43各種橡膠材料的性能比較材料名稱拉伸強度/MPa伸長率/%耐油性耐水性耐酸堿性礦物油天然橡膠25~35650~900+80~+300優(yōu)可，良劣異戊橡膠20~30600~900+80~+300優(yōu)可，良劣丁苯橡膠15~20500~800+75~+200良，優(yōu)可，良劣順丁橡膠18~25450~800+75~+200優(yōu)可，良劣氯丁橡膠25~27800~1000+10~+45優(yōu)良良丁基橡膠17~21650~800+150~+400良，優(yōu)優(yōu)劣丁腈橡膠15~30300~8005~+5優(yōu)可，良可，良，優(yōu)乙丙橡膠15~25400~800+100~+300優(yōu)優(yōu)劣氯磺化聚乙烯橡膠7~20100~500+50~+150良可，良良丙烯酸酯橡膠7~20400~600+5~+15劣，次，可可，次良聚酯橡膠20~35300~8001~+5可劣良硅橡膠4~1050~500+90~+175良次劣氟橡膠20~22100~500+1~+3優(yōu)優(yōu)優(yōu)聚硫橡膠9~15100~7002~+3可可，良優(yōu)氯化聚乙烯橡膠15——良良良通過表43的比較，丁腈橡膠是比較適合的選擇，具有較好的耐油性、耐酸堿性、耐水性，所以本設(shè)計中壓力平衡裝置中的橡膠材料使用丁腈橡膠，同時O形圈的材料也使用丁腈橡膠。 表44金屬材料的力學(xué)性能材料牌號熱軋板（厚度大于4mm）冷軋板（~4mm）Nb/MPaN5/%Nb/MPaN5/%NS3336903153069028540NS3346902854069031530NS3366902753069027530表44中的Nb為材料的拉伸和壓縮強度極限，其值遠遠大于油箱壁受到的60的壓力，所以油箱的金屬外壁材料在海底承受幾十兆帕的壓力是沒有問題的。通過圖41中的尺寸可以粗略計算出其體積為27L左右，也就是說此氣囊能提供27L的體積變化差。圖41 壓力平衡裝置外形結(jié)構(gòu)在深海環(huán)境系統(tǒng)中油箱內(nèi)油液體積變化包括以下幾個方面。在實際應(yīng)用中，由于在液體內(nèi)不可避免地會混入氣泡等原因，使K值顯著減小，一般選用（~）10MPa，取K為110MPa，則其體積變化可按如下公式計算。②由于本設(shè)計不清楚油液出口以外的具體工作情況，所以執(zhí)行器的體積差不得而知，但是可以根據(jù)經(jīng)驗公式，取油箱油液容量的10%作為其體積差，則可以求其體積。④由于深海作業(yè)，海水的溫度基本上恒定不變的，所以由于溫度影響而造成的體積變化dv4也為0?？偨Y(jié)2010年9月，我開始了我的畢業(yè)設(shè)計工作，時至今日，畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)完成。歷經(jīng)了幾個月的奮戰(zhàn)，緊張而又充實的畢業(yè)設(shè)計終于落下了帷幕。9月初，在指導(dǎo)老師的推薦下我選擇了“液壓動力單元的結(jié)構(gòu)設(shè)計”作為我的畢業(yè)設(shè)計題目。在導(dǎo)師細(xì)心的指導(dǎo)下，我終于對自己現(xiàn)在的設(shè)計方向和方法有了一定的掌握。在學(xué)校圖書館搜集資料，在網(wǎng)上查找各類相關(guān)資料，將這些寶貴的資料全部記在筆記本上，盡量使我的資料完整、精確，從而有利于畢業(yè)的設(shè)計。在設(shè)計過程中遇到困難我就及時和指導(dǎo)老師聯(lián)系，并和同學(xué)互相交流，請教專業(yè)課老師。這次畢業(yè)設(shè)計的說明書寫作過程是我的一次再學(xué)習(xí)，再提高的過程。在我徜徉書海查找資料的日子里，面對無數(shù)書本的羅列，最難忘的是每次找到資料時的激動和興奮，記憶最深的是每一步小小思路實現(xiàn)時那幸福的心情，為了畢業(yè)設(shè)計我曾打字到深夜，但看著親手打出的一字一句，心里滿滿的只有喜悅而毫無疲憊。我從資料的收集中，掌握了很多有關(guān)專業(yè)方面的知識，提高了液壓專業(yè)知識技能，讓我對我所學(xué)過的知識有所鞏固和提高。腳踏實地，認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)，實事求是的學(xué)習(xí)態(tài)度，不怕困難、堅持不懈、吃苦耐勞的精神是我在這次畢業(yè)設(shè)計過程中獲得的最大收益。謝辭轉(zhuǎn)眼間已經(jīng)在美麗的廣西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院度過了第三個年頭，這三年是我人生中很重要的三年，我不僅能夠接觸到傳道授業(yè)解惑的良師，還能認(rèn)識許在多方面比我優(yōu)秀的同學(xué)、朋友。這里留下了我求學(xué)的足跡，這里見證了我成長的點滴。 本次設(shè)計是在我的導(dǎo)師蘇玲嬌老師的指導(dǎo)下完成的，從最初我對本次設(shè)計的不了解到能夠整體把握再到比較順利的完成本次設(shè)計，這一步一步的走來，其中都包含了蘇老師耐心的指引和教導(dǎo)。最初接觸蘇老師是在大二第二個學(xué)期的時候，她教我們《液壓與氣動系統(tǒng)應(yīng)用與維修》這門課程，蘇老師的課程和別的老師不太一樣，從教學(xué)方法上看，張老師是循序漸進，引人入勝。這種學(xué)習(xí)模式的大大提高了學(xué)習(xí)的自主能動性，發(fā)揮了團隊合作精神。此外還要感謝我們小組的其他成員，在設(shè)計的整個過程中，我們相互討論，也解決了一定的問題，從你們身上我看到了“認(rèn)真”二字，在無形中也促使我更加用心的完成本次設(shè)計。在設(shè)計的過程中，也得到了許多同學(xué)寶貴的建議，在此一并致以誠摯的謝意。衷心祝愿廣西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院的明天更加美好！參考文獻[1] ：北京理工大學(xué)出版社，1998.[2] ：江西科學(xué)技術(shù)出版社，2002.[3] ：機械工程出版社，1984.[4] ：冶金工業(yè)出版社，2000[5] 何存興，：華中科技大學(xué)出版社，2000.[6] 姜繼海，：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1997.[7] 明仁雄，：國防工業(yè)出版社，2003.[8] ，北京：機械工業(yè)出版社，1998.[9] ：機械工業(yè)出版，2005.[10] 賈銘新，：國防工業(yè)出版社，2001.指導(dǎo)教師對 專業(yè)班級 學(xué)生的說　明　書　評 語成 績 評 定： （百分制）指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日同行教師對 專業(yè)班級 學(xué)生的說　明　書　評 語注：不參與答辯的學(xué)生的答辯成績，由同行教師評定設(shè)計說明書的質(zhì)量和分?jǐn)?shù)，替代答辯成績。152按時、全面、獨立地完成畢業(yè)設(shè)計（論文）的各項任務(wù)，表現(xiàn)出較強的綜合分析問題和解決問題的能力，以及完成課題任務(wù)的質(zhì)量情況。254概念使用正確，語言表達準(zhǔn)確，結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，條理清楚，邏輯性強。156原始數(shù)據(jù)搜集得當(dāng)，計算結(jié)論