單體液壓支柱的結(jié)構(gòu)的設(shè)計【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 01339828或 11970985 1 目錄 目錄 . 1 第 1 章 緒 論 . 3 國煤層貯存狀況 . 3 途 . 3 用范圍 . 3 體液壓支柱發(fā)展概況 . 4 第 2 章 單體液壓支柱的結(jié)構(gòu)和工作原理 . 6 支柱的工作原理 . 6 支柱的結(jié)構(gòu) . 7 部件尺寸的計算與選擇 . 7 體液壓支柱用鍛件 . 11 體液壓支柱的橡膠件和塑料件 .體液壓支柱及三用閥中所使用的各種橡膠件和塑料件共 15 件，詳見下表 .章小結(jié) .知設(shè)計參數(shù) .缸穩(wěn)定性的驗算 .塞桿的強度驗算 .、油缸的最大撓度 .體強度驗算 .定活塞的工藝路線 .章小結(jié) . 4 章 單體液壓支柱的使用與維護(hù) .柱的拆裝和試驗 . 三用閥的組裝 . 支柱組裝 . 支柱的拆卸 . 試驗 .用注意事項 .柱的故 障與維修 . 常見支柱故障及排除方法 . 維修注意事項 .章小結(jié) .濟(jì)分析 . 論 .文檔就送您 01339828或 11970985 2 致 謝 .考文獻(xiàn) . 錄 1 .文檔就送您 01339828或 11970985 3 第 1 章 緒 論 國煤層貯存狀況 我國是煤炭資源最為豐富的國家，煤炭的儲量和產(chǎn)量占世界第一位。煤炭已經(jīng)成為我國所依賴的重要能源。我國的煤炭資源分布地域極廣，煤層貯存狀況也各式各樣，主要有如下幾個特點： 1、從圍巖和煤層貯存的關(guān)系上來說，我國不僅有 貯存在軟巖頂板下的煤層和一般頂板條件下的煤層，還有賦存在堅硬頂板條件下的煤層。堅硬頂板下煤層開采難度相當(dāng)大，常常有幾千平方米的懸頂出現(xiàn)，一旦垮落即可造成嚴(yán)重的事故。 2、從煤層貯存的地質(zhì)條件來說，由于地質(zhì)條件復(fù)雜，由地殼運動而造成的被斷層破壞的煤層較多。在一塊煤田中，總有幾條貫穿整個煤田的、大落差的斷層，至于較小的斷層更是層出不窮。 3、從煤層自身的貯存條件上來說，在我國境內(nèi)的煤層有近水平煤層，有傾斜煤層，有急傾斜煤層，還有直立倒轉(zhuǎn)的煤層；不僅有相當(dāng)穩(wěn)定的大片煤層，也有像我國南方的“雞窩”狀貯存煤層。 可以 看出，我國是世界上煤層貯存條件最為復(fù)雜的國家。在開采的實踐過程中，工程技術(shù)人員所遇到的困難和解決困難的方式是全世界絕無僅有的。近幾年煤礦冒頂事故頻繁發(fā)生，因此，單體液壓支柱在采礦工業(yè)中是非常重要的。它保障著國家財產(chǎn)和人員的生命安全，尤其在大傾角煤層中，更能體現(xiàn)它的重要性。但通用式單體液壓支柱不能滿足要求，所以對其頂蓋進(jìn)行改進(jìn) 采用防倒式頂蓋。 途 外注式支柱是一種外部供液的恒阻式單體液壓支柱。它可與金屬頂梁配套使用，也可單獨做點柱用，供煤礦一般機(jī)械化工作面支護(hù)頂板，或供綜合機(jī)械化工作面作端頭支護(hù)及 其他臨時性支護(hù)。 用范圍 外 注式支柱使用于下列煤層條件： 1、煤層傾角大于 25 35的急傾斜回采工作面。 2、煤層頂、底板條件 （ 1）工作阻力為 300支柱，底板抗壓入強度應(yīng)為 28 上。如底板較軟，支柱壓入底板的深度以不惡化頂板的完整性及不影響支柱的回收為限，否則，應(yīng)采取“穿鞋”或加大底座等措施。 買文檔就送您 01339828或 11970985 4 （ 2）適用于一人工作時進(jìn)行支護(hù)作業(yè)。 （ 3）頂板冒落情況較好，冒落后不影響支柱的回收。 （ 4）在分層開采人工假頂工作面或地質(zhì)構(gòu)造較復(fù)雜的條件下使用時，應(yīng) 采取安全措施。 （ 5）在煤質(zhì)較軟的爆破采煤工作面使用時，應(yīng)對活柱體外表面采取保護(hù)措施，以防崩壞。且不能當(dāng)貼幫柱用。 本支柱不宜使用在下列條件的工作面： 3、煤質(zhì)較硬的炮采工作面，以及周期來壓特別強烈或有沖擊地壓的工作面。 4、工作面采高太低，不能保證頂板下沉后支柱安全回收所需的最小高度。 5、不同工作特征或不同工作阻力的支柱，均不能在同一工作面混用。 體液壓支柱發(fā)展概況 內(nèi)外單體液壓支柱的發(fā)展趨勢 目前，我國煤礦的回采工作面支護(hù)裝備，除一部分整體自 移式液壓支架外，主要的仍使用六十年代初期發(fā)展的摩擦式金屬支柱，用這種支柱裝備的回采工作面的產(chǎn)煤量約占百分之七十以上。六十年代初期，回采工作面幾乎全部使用木支架。當(dāng)時開始了第一次支護(hù)技術(shù)改革，即摩擦式金屬支柱配以鉸接頂梁代替木支護(hù)，并經(jīng)歷了大約三年時間大量推廣應(yīng)用。其最突出的效果之一是大幅度的降低了木材消耗。與此同時，也促使人們認(rèn)識到礦山支護(hù)是一門綜合的技術(shù)，與巖層控制及采掘工序緊密相關(guān)，對加強頂板管理促進(jìn)安全生產(chǎn)起著舉足輕重的作用。我國在六十年代已開始了液壓支柱的研究，經(jīng)過一度中斷后，于七十年代初繼續(xù)進(jìn)行研 究試制工作，至七十年代末完成了工業(yè)性試驗，進(jìn)行了技術(shù)鑒定，現(xiàn)已經(jīng)投入成批生產(chǎn)，并正在有計劃的逐步進(jìn)行回采支護(hù)的更新?lián)Q代工作。近幾年國內(nèi)的大量實踐證明，使用單體液壓支柱有著良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果，適合國情，適應(yīng)煤礦的具體情況，是進(jìn)行回采支護(hù)第二次技術(shù)改革的一個方向。但是在大傾角煤層的支護(hù)作業(yè)中，使用通用式頂蓋還是具有一定的缺陷。因此，本次設(shè)計主要針對這一問題進(jìn)行解決與改進(jìn)。國外主要產(chǎn)煤國家中，單體液壓支柱曾經(jīng)在回采工作面廣泛采用，最早研制、使用的國家（如英國）在四十年代后期就已有產(chǎn)品問世。其后，聯(lián)邦德國、日本、波 蘭、蘇聯(lián)等國家在五十年代相繼采用，如聯(lián)邦德國薩爾礦區(qū)大體經(jīng)歷十年左右的時間在條件適應(yīng)的工作面基本上全部使用。從 1956年到 1963年，使用單體液壓支柱的產(chǎn)量達(dá) 五年左右時間內(nèi)使用量增長了 7 8倍。國外單體液壓支柱的使用情況表明，在六十年代初期技術(shù)即達(dá)到成熟階段。 買文檔就送您 01339828或 11970985 5 用單體液壓支柱的突出優(yōu)點 1、 初撐力高 一般地，初撐力可以達(dá)到 7 10t，為摩擦式金屬支柱的 3 10 倍（摩擦式金屬支柱用液壓升柱裝置時初撐力 2 3t，不用液壓升柱裝置時初撐力僅 1t 左右）。 2、 恒阻的性能 在較 小的頂板下沉量情況下，支柱即可達(dá)到額定的工作阻力，并保持恒阻的特點（摩擦式金屬支柱在頂板下沉量大，支柱下縮到 100 400上時才能達(dá)到最大工作阻力）。顯然，單體液壓支柱能很快達(dá)到較高的工作阻力，大大改善了頂板維護(hù)狀況。 3、 支柱承載力均勻 初撐力大與恒阻的特點，使各支柱能較均勻的承受載荷，這是優(yōu)于摩擦式金屬支柱的重要特點，對保持中等穩(wěn)定以下工作面頂板的完整是十分有利的。 4、 支、撤速度快 單體液壓支柱的升柱與降柱，靠液壓系統(tǒng)來完成。內(nèi)注式支柱只須扳動手柄、外注式支柱用注液槍從外部注 液、扳動卸載閥排液等輕微操作即可完成回撤與支設(shè)作業(yè)，其速度一般比摩擦式支柱提高一倍左右。 5、 促進(jìn)安全生產(chǎn)、降低輔助材料消耗 由于初撐力高與頂板接觸嚴(yán)實，回撤與支設(shè)速度快，控制頂板效果好，提高了工作面推進(jìn)速度，冒頂事故明顯減少，促進(jìn)了安全生產(chǎn)，相應(yīng)地降低了木材消耗。 買文檔就送您 01339828或 11970985 6 第 2章 單體液壓支柱的結(jié)構(gòu)和工作原理 分類 類 1、按型號分類 （ 1）通用型支柱。用于一般條件下使用。 （ 2）重型支柱。用于特殊條件下使用。 2、按升柱時工作液循環(huán)方式分類 （ 1）內(nèi)部注液式單體液壓支柱（簡稱內(nèi)注式）。 工作液壓油在體內(nèi)形成閉路循環(huán)。 （ 2）外部注液式單體液壓支柱（簡稱外注式）。從泵站供給乳化液，通過注液槍注入支柱。 3、按材質(zhì)分類 （ 1）熱軋低碳合金鋼單體液壓支柱。 （ 2）冷拔低碳合金鋼單體液壓支柱。 （ 3）輕金屬合金鋼單體液壓支柱。 我國批量生產(chǎn)、使用的是熱軋低碳合金鋼支柱。 術(shù)特征 類型及特征代號用漢語拼音大寫字母表示： D 表示單體液壓支柱，第一特征代號中 W 表示外注式支柱。第二特征代號中 S 代表雙伸縮，無字母代表單伸縮， Q 代表輕合金。主參數(shù)用阿拉伯?dāng)?shù)字表示；補充特征代號一般不用。修改序號用加括號的大寫拼音字母（ A）、（ B）、（ C）表示，用來區(qū)分類型、主參數(shù)、特征代號均相同的不同產(chǎn)品。 支柱的工作原理 1、工作介質(zhì) 外柱式單體液壓支柱工作介質(zhì)為乳化液，回柱時乳化液排至工作面采空區(qū)。 2、 動力來源 外注式的工作介質(zhì)是由設(shè)在巷道中的泵站經(jīng)高壓軟管、注液槍等組成的管路系統(tǒng)供給，并由泵站保證支柱一定的初撐力。 3、降 柱方式 一般靠活柱的自重和復(fù)位彈簧降柱。 買文檔就送您 01339828或 11970985 7 支柱的結(jié)構(gòu) 單體液壓支柱有活柱體、油缸、三用閥、頂蓋、底座體、復(fù)位彈簧、手把體、活塞等主要零部件組成。如圖 注液槍泵站供液卸載手把卸載圖 注式單體液壓支柱裝配圖 圖 部件尺寸的計算與選擇 定參數(shù) 直徑 100 工作阻力 300 最大高度 2000 缸與活柱體 1、 油缸 油缸是支柱下部承載桿件。 如圖 買文檔就送您 01339828或 11970985 8 圖 （ 1）主要技術(shù)要求 有足夠的強度，能長期承受最高工作壓力以及短期動態(tài)試驗壓力而不會產(chǎn)生永久變形。 有足夠的剛度，能承受活柱側(cè)向力，而不至于產(chǎn)生彎曲。 內(nèi)表面在活塞密封件及導(dǎo)向環(huán)的摩擦力作用下，能長期工作，且磨損少，幾何精度高，確?；钊芊?。 （ 2）材料 缸筒材料 一般要求有足夠的強度和沖擊韌性，根據(jù)油缸的參數(shù)、用途和毛坯，可選用的材料是 27 （ 3）缸筒的計算 立柱的工作阻力，缸內(nèi)壓力，缸筒內(nèi)徑之間的關(guān)系為 P=4 （ 式中 p 缸筒內(nèi)壓力， N/ 缸筒內(nèi)徑 ， P 立柱工作阻力， 初 撐 力工 作 阻 力則 p= （ 式中 乳化液泵的工作壓力； 一般在 （ 買文檔就送您 01339828或 11970985 9 初撐力 = 作阻力 =00=157 （ 預(yù)算缸徑尺寸和缸壁厚度 缸筒內(nèi)壓力為 p=224= 324 300 1010 = （ 式中 P 立柱工作阻力 300 缸筒內(nèi)徑 100 缸筒材料為 27縫鋼管， s= （ = （ 缸壁厚度為 = 22D 0 . 4( 1 1 )1 . 3 = 1 0 0 5 5 5 . 9 0 . 4 3 8 . 2( 1 1 )2 5 5 5 . 9 1 . 3 3 8 . 2 = （ 考慮到缸口要車槽口和臺階，所以選用缸壁厚度為 7 （ 4）缸筒的加工要求 缸筒內(nèi)徑 采用 合； 缸筒內(nèi)徑 D 的圓度公差值可按 9、 10、 11 級精度選取，圓柱度公差值可按 8級選取； 缸筒端面 級精度選取。 2、 活柱體尺寸的確定 圖 活柱體 活柱體是支柱上部承載桿件。根據(jù)油缸的外徑可以確定出活柱的內(nèi)外徑分別為 78 5 在外注式單體液壓支柱的活柱外側(cè)還裝有限位裝置，其是限制活柱升高，保證油買文檔就送您 01339828或 11970985 10 缸與活柱具有一定重合長度，防止活柱拔出和損壞的裝置。限位裝置有限位套、限位環(huán)、鋼絲擋圈和限位臺階等多種形式。缸徑為 100 支柱采用活柱上限位臺階限位。 支柱升高，活柱上限位裝置與手把體接觸后，如果繼續(xù)供液，活柱也不再升高。因此，限位裝置必須具有一定強度，使其承受初撐力時，不至于損壞。 限位臺階高度尺寸計算過程如下 H=760 0 1 0 010 51 （ 式中 L立柱最大工作行程， 缸筒內(nèi)徑， 體液壓支柱三用閥和復(fù)位彈簧 1、 外注式單體液壓支柱三用閥的選擇 三用閥顧名思義，即有三種用處的閥。它是外注式單體液壓支柱的心臟，支柱靠它的單向閥完成開柱和支撐；靠它的卸載閥完成支柱的回收；靠它的安全閥在支柱過載時使支柱緩慢下縮，保護(hù)支柱不致受損。外注式支柱將三個閥組裝在一起，便于更換和維修。 三用閥利用左右閥筒上的螺紋裝在支柱柱頭上，并用閥筒上的 圖 三用閥 1左閥筒； 2注油閥體； 3限位套； 4單向閥閥座； 5壓緊螺套； 6鋼球8； 7錐形彈簧； 8卸載閥墊； 9卸載閥彈簧； 10連接螺桿； 11閥套； 12閥座； 13O 形圈 1314O 形圈 2815安全閥針； 16安全閥墊； 17六角導(dǎo)向套； 18O 形圈 4219彈簧座； 20安全閥彈簧； 21調(diào)壓螺絲；買文檔就送您 01339828或 11970985 11 22右閥筒 2、 復(fù)位彈簧 采用復(fù)位彈簧降柱可加速支柱下降速度。復(fù)位彈簧一頭掛在柱頭上，另一頭掛在底座上，并使 它具有一定的預(yù)緊力。并且使用復(fù)位彈簧支柱的底座不能焊在油缸上，而必須活接，且采用連接鋼絲與油缸連接。 復(fù)位彈簧是單體液壓支柱在進(jìn)行回收時，使活柱筒快速回縮的重要零件。檢驗復(fù)位彈簧時，應(yīng)根據(jù)支柱實際支設(shè)狀況，將其拉伸到最大使用高度后保持 24 小時，最多允許彈簧有 4殘余變形，這樣的復(fù)位彈簧才算合格。 體液壓支柱用鍛件 外注式單體液壓支柱中有 5個零件是用模鍛加工而成。它們分別是頂蓋、手把體、底座、活塞和柱頭。 1、頂蓋 本次單體液壓支柱主要針對大傾角煤層的工作狀況而設(shè)計的，在大傾角工作面中單體支柱的傾倒與下滑問題一直都很嚴(yán)重 ,頂板冒落甚至大面積垮落事故時有發(fā)生 ,嚴(yán)重威脅著工作面的安全生產(chǎn)。改進(jìn)單體液壓支柱頂蓋的結(jié)構(gòu)將有助于改善以上幾種情況，因此，我采用了防倒式頂蓋。 防倒頂蓋的基本結(jié)構(gòu)如圖 示 ,它由頂蓋底板、楔卡、擋板組成。楔卡安裝在頂蓋底板導(dǎo)槽內(nèi)。楔卡為 “L”形。每只防倒頂蓋內(nèi)安裝兩只楔卡 ,每只楔卡有一個側(cè)面帶有斜度。防倒頂蓋取代普通頂蓋后 ,通過楔卡卡住頂梁底部的 型扁鋼 ,實現(xiàn)支柱與頂梁的相互聯(lián)接。由于兩只楔卡均帶有斜度 ,因而安裝時可以相互砸緊?；刂鶗r ,只須錘擊楔卡的小端 ,使楔卡張開 ,脫離頂梁 ,便可按正常程序回拆支柱。防倒頂蓋與頂梁聯(lián)接后 ,限定了支柱與頂梁的支設(shè)狀態(tài)。 頂蓋是可更換件。它通過三個彈性圓柱銷與活柱體的柱頭（或接長柱筒）連接在一起，將頂板巖石的壓力傳遞到支柱上，并利用四爪與楔卡防止頂板來壓時支柱滑倒失效。 （ 1）尺寸的計算 楔卡的高度是由頂梁的厚度、寬度和煤層的角度所決定的； h=a+c+b （ 式中 h楔卡的高度； a楔卡厚度 ； c頂梁厚度； b頂梁寬度； 買文檔就送您 01339828或 11970985 12 煤層傾角。 其余尺寸均由自行設(shè)計而定。 如圖 圖 防倒頂蓋結(jié)構(gòu) 圖 頂蓋的三維實體造型圖 （ 2）頂蓋的有限元分析 利用 該零部件進(jìn)行有限元分析，只要輸入頂蓋的最大工作阻力，就能分析出該零部件的受力情況。并且能夠通過受力情況的分布云圖，很直觀的看出各部分的受力情況。 下圖是以頂蓋為例的受力分析云圖：根據(jù) 云線的顏色可以看出各部分受力情況的大小，紅色受力最大，視為危險截面。 圖 頂蓋的受力分析云圖 I 圖 頂蓋的受力分析云圖 、手把體 手把體是單體液壓支柱上唯一的一個可用手抓住的零件，對搬運、支設(shè)、移動支柱非常重要。手把體內(nèi)裝有防塵圈、導(dǎo)向環(huán)。它通過手把體連接鋼絲與油缸相連接，能繞油缸自由轉(zhuǎn)動便于操作和搬運。 手把體內(nèi) 孔的尺寸根據(jù)油缸外徑、活柱外徑、手把體連接鋼絲、防塵圈和導(dǎo)向環(huán)的尺寸確定，防塵圈和導(dǎo)向環(huán)的尺寸根據(jù)活柱外徑選取。 手把體結(jié)構(gòu)形式如 圖 示 買文檔就送您 01339828或 11970985 13 。圖 手把體 圖 手把體三維實體造型圖 3、底座 底座體由底座、彈簧掛環(huán)、 O 形密封圈、防擠圈等組成。它是支柱底部密封和承載的零件。它通過底座連接鋼絲與油缸相連接。 底座體外徑由油缸內(nèi)徑而定，各凹槽部分分別由安放在此處的標(biāo)準(zhǔn)件的尺寸決定，而各標(biāo)準(zhǔn)件 的尺寸是根據(jù)油缸內(nèi)徑值查表而得。 結(jié)構(gòu)形式如圖 示。 圖 底座體 圖 底座體三維實體造型圖 4、活塞 活塞是支柱的活柱體和液壓缸之間密封的零件，當(dāng)支柱受力時承受一定的載荷和彎矩。活塞上裝有 Y 形密封圈、皮碗防擠圈、活塞導(dǎo)向環(huán)、 O 形密封圈、活塞防擠圈等。它通過活塞連接鋼絲與活柱體相連接?；钊鸹钪鶎?dǎo)向和油缸密封作用?；钊鶕?jù)密封裝置形式來選用其結(jié)構(gòu)形式，而密封裝置則按工作壓力、環(huán)境、介 質(zhì)等條件來選定。 （ 1）材料 活塞材料一般不同于缸筒的材料，選用 45鋼。 （ 2）加工要求 活塞最大的外徑根據(jù)油缸內(nèi)徑所得，但不能完全等同與油缸內(nèi)徑，因為活塞要延著油缸內(nèi)徑進(jìn)行上下往復(fù)運動，所以要小于油缸內(nèi)徑?；钊c活柱接觸的尺寸根據(jù)活買文檔就送您 01339828或 11970985 14 柱內(nèi)徑所得，其它凹槽尺寸的計算原理同手把體一樣，都是根據(jù)密封結(jié)構(gòu)形式來確定； 活塞外徑 d 對內(nèi)孔 徑向跳動公差值，按 7、 8 級精度選取。 端面 T 對內(nèi)孔 垂直度公差值，按 7 級精度選取。 外徑 d 的圓柱度公差值，按 9、 10、 11 級精度選取。 利用 模 型分析模塊，能夠即快又準(zhǔn)確的計算出零件的體積和各個截面的面積。只要給它輸入該材料的密度后，就能夠計算出零件的質(zhì)量。使用起來方便、快捷、準(zhǔn)確。 下面以活塞為例進(jìn)行說明 打開活塞的零件圖后，在分析中點擊模型分析，然后選擇零件體，0成后便輸出如下數(shù)值 體積 =09 面積 =07 密度 =0 質(zhì)量 = 圖 活塞 圖 活塞三維實體造型圖 5、柱頭 柱頭是支柱上安裝三用閥的地方，承受和傳遞支柱的載荷。 柱頭與活柱的連接方式為焊接，其外徑可根據(jù)活柱外徑確定，上端銷孔尺寸則由標(biāo)準(zhǔn)件彈性銷的尺寸所決定，安裝三用閥的孔也由三用閥的外徑確定。 柱頭的結(jié)構(gòu)形式如 示 買文檔就送您 01339828或 11970985 15 圖 柱頭 圖 柱頭三維實體造型圖 體液壓支柱的橡膠件和塑料件 單體液壓支柱及三用閥中所使用的各種橡膠件和塑料件共 15件，詳見下表 表 體液壓支柱的橡膠件和塑料件 項目 類別 名稱 規(guī) 格 材 料 數(shù)量 備 注 單 體 液 壓 支 柱 Y 形密封圈 防塵圈 O 形密封圈 活柱導(dǎo)向環(huán) 活塞導(dǎo)向環(huán) 皮碗防掎圈 活塞防掎圈 底座防掎圈 100 80 97 10 10 2 80 100 228 丁腈橡膠 腈橡膠 229 聚甲醛 聚甲醛 聚甲醛 聚甲醛 聚甲醛 1 1 1 1 1 1 1 1 外徑 高 厚 外徑 高 厚 外徑 高 厚（不切口） 外徑 高 厚 外徑 高 厚 三 用 閥 O 形密封圈 安全閥墊 卸載閥墊 單向閥閥墊 42 28 13 6 2 27 14 3 229 S520 20 1 1 1 1 1 其中大流量三用閥的安全閥部分，有一特制密封圈 所謂防擠圈是指防止 O 形密封圈受擠的一個圈，故它在安裝時應(yīng)該放在 O 形密封圈或 Y 形密封圈的低壓一側(cè)。 買文檔就送您 01339828或 11970985 16 防塵圈的作用是緊抱單體液壓支柱的活柱，在支柱升降時防止煤粉進(jìn)入液壓缸。 Y 形密封圈是單體液壓支柱的活柱通過活塞和支柱油缸密封的關(guān)鍵零件，又是支柱在承載時的承壓件。同時在支柱回柱時，它又能使支柱的活柱快速回縮而 達(dá)到回收的目的。 章小結(jié) 本章介紹了單體液壓支柱的結(jié)構(gòu)總體方案及工作原理。確定了用于特殊條件下使用的重型外部注液式單體液壓支柱支柱。詳細(xì)的介紹了單體液壓支柱的主要零部件，以及各零部件的材料和作用，并對各個零部件進(jìn)行尺寸的計算與選擇。 買文檔就送您 01339828或 11970985 17 第 3 章 單體液壓支柱結(jié)構(gòu)及尺寸的驗算 知設(shè)計參數(shù) 立柱初撐力： 57柱工作阻力： P=300缸外徑： 14缸內(nèi)徑： D=100柱外徑： 5柱 內(nèi)徑： 8柱最大高度： 2000柱最小高度： 1240壓行程： 760缸穩(wěn)定性的驗算 驗算活塞桿全部伸出并受最大同心縱向載荷的穩(wěn)定性。 油缸穩(wěn)定性條件為 即 211 0 . 6J J M N 211（ 式中 穩(wěn)定的極限力； P最大工作阻力； 活塞桿斷面慣性矩， 411 64 =06 （ 缸體斷面慣性矩， 4402 64 =06 （ 根據(jù) 21 21極限計算圖得： 立柱穩(wěn)定性的極限 力為 2110 . 6 M =600 （ 買文檔就送您 01339828或 11970985 18 立柱的最大工作阻力 P=300滿足穩(wěn)定條件上述 僅當(dāng)活塞桿頭部距離在載荷下發(fā)生最大撓度處的距 x l 時才適用 x=2280 1280 0300 10=6555mm l （ 所以適用。 塞桿的強度驗算 1、在承受同心最大載荷情況下油缸的初撓度 1 1 2 1 2121 c o l la l p l （ 式中 1活塞桿與導(dǎo)向套處的最大配合間隙， 1= a 活塞桿全部外伸時，導(dǎo)向套前端至活塞末端間距， a =151 2活塞和油缸的最大配合間隙， 2= l 活塞桿全部外伸時，活塞桿頭部銷孔至油缸尾部銷孔間距 l =1l +2l =1971 G 立柱總重， G =415 油缸軸線與水平面的交角， =83 。 2、油缸的最大撓度 當(dāng) 5d， 12 1121212 （ 式中 110 （ 220 （ 1 1 15 7 . 3t t g k l （ 2 2 25 7 . 3t t g k l （ E鋼的彈性模量， E=05 買文檔就送您 01339828或 11970985 19 3、 活塞桿的合成應(yīng)力 8 9 . 6 M P p W 合（ 式中 A活塞桿的斷面積， 22124A D D （ W活塞桿的斷面模數(shù)， 331232W D D 37564.5 （ 4 . 0 2 合安全 （ 活塞桿材料為 45#鋼， s=360 n 一般最小取 體強度驗算 油缸壁厚驗算 100 4 . 4 3 . 22 2 . 5 時，按中等壁厚缸體公式計算 （ 2 . 3s PD （ 式中 P油缸內(nèi)工作壓力， P= c計入管壁公差及侵蝕的附加厚度，一般取 c=2 強度系數(shù)，當(dāng)無縫鋼管時， =1； 缸壁厚，取 22.5 b 缸體材料， 27縫鋼管 b=980 n 許用安全系數(shù)，一般在 5 范圍內(nèi)選取。 把上列公式化為： () 3 8 . 2 (1 0 2 2 . 5 0 . 2 ) 9 7 . 62 . 3 ( ) 2 . 3 ( 2 2 . 5 0 . 2 ) c M P （ 買文檔就送您 01339828或 11970985 20 1 0 . 0 4 1 0 . 0 4 （ 所以可以安全使用。 定活塞的工藝路線 制定工藝路線的出發(fā)點，應(yīng)當(dāng)是使零件的 加工精度（尺寸精度、形狀精度、位置精度）和表面質(zhì)量等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已經(jīng)確定為中批量生產(chǎn)的條件下，可以考慮采用通用機(jī)床配以專用夾具并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果，以便使生產(chǎn)成本盡量下降。 1、工序的合理組合 確定加工方法以后，就按生產(chǎn)類型、零件的結(jié)構(gòu)特點、技術(shù)要求和機(jī)床設(shè)備等具體生產(chǎn)條件確定工藝過程的工序數(shù)。確定工序數(shù)的基本原則： （ 1）工序分散原則 工序內(nèi)容簡單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設(shè)備。簡單的機(jī)床工藝裝備。生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量少 ，產(chǎn)品更換容易。對工人的技術(shù)要求水平不高。但需要設(shè)備和工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大，工藝路線長，生產(chǎn)管理復(fù)雜。 （ 2）工序集中原則 工序數(shù)目少，工件裝，夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應(yīng)減少了操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積，也簡化了生產(chǎn)管理，在一次裝夾中同時加工數(shù)個表面易于保證這些表面間的相互位置精度。使用設(shè)備少，大量生產(chǎn)可采用高效率的專用機(jī)床，以提高生產(chǎn)率。但采用復(fù)雜的專用設(shè)備和工藝裝備，使成本增高，調(diào)整維修費事，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大。 一般情況下，單件小批生產(chǎn)中，為簡化生產(chǎn)管理，多將工序適當(dāng)集中。但由于不采用專用設(shè)備， 工序集中程序受到限制。結(jié)構(gòu)簡單的專用機(jī)床和工夾具組織流水線生產(chǎn)。 加工工序完成以后，將工件清洗干凈。清洗是在 8090C 的含 打及 硝酸鈉溶液中進(jìn)行的。清洗后用壓縮空氣吹干凈。保證零件內(nèi)部雜質(zhì)、鐵屑、毛刺、砂粒等的殘留量不大于 200 2、工序的集中與分散 制訂工藝路線時，應(yīng)考慮工序的數(shù)目，采用工序集中或工序分散是其兩個不同的原則。所謂工序集中，就是以較少的工序完成零件的加工，反之為工序分散。 （ 1）工序集中的特點 工序數(shù)目少，工件裝，夾次數(shù)少，縮短了工藝路線，相應(yīng)減少了操作工人數(shù)和生產(chǎn)面積，也簡化了生產(chǎn)管理，在一次裝夾中同時加工數(shù)個表面易于保證這些表面間的買文檔就送您 01339828或 11970985 21 相互位置精度。使用設(shè)備少，大量生產(chǎn)可采用高效率的專用機(jī)床，以提高生產(chǎn)率。但采用復(fù)雜的專用設(shè)備和工藝裝備，使成本增高，調(diào)整維修費事，生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量大。 （ 2）工序分散的特點 工序內(nèi)容簡單，有利選擇最合理的切削用量。便于采用通用設(shè)備。簡單的機(jī)床工藝裝備。生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量少，產(chǎn)品更換容易。對工人的技術(shù)要求水平不高。但需要設(shè)備和工人數(shù)量多 ，生產(chǎn)面積大，工藝路線長，生產(chǎn)管理復(fù)雜。 工序集中與工序分散各有特點，必須根據(jù)生產(chǎn)類型。加工要求和工廠的具體情況進(jìn)行綜合分析決定采用那一種原則。 一般情況下，單件小批生產(chǎn)中，為簡化生產(chǎn)管理，多將工序適當(dāng)集中。但由于不采用專用設(shè)備，工序集中程序受到限制。結(jié)構(gòu)簡單的專用機(jī)床和工夾具組織流水線生產(chǎn)。 由于近代計算機(jī)控制機(jī)床及加工中心的出現(xiàn)，使得工序集中的優(yōu)點更為突出，即使在單件小批生產(chǎn)中仍可將工序集中而不致花費過多的生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量，從而可取的良好的經(jīng)濟(jì)效果。 3、加工階段的劃分 零件的加工質(zhì)量要求較高時， 常把整個加工過程劃分為幾個階段： （