上料機液壓系統(tǒng)設計【畢業(yè)論文答辯資料】

充值下載文檔就送全套 紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 紙 扣扣加 414951605 鎮(zhèn) 江 高 專 業(yè) 設 計 說 明 書 上料機液壓系統(tǒng)設計 名： 機械系 專業(yè)班級： 機電 學生姓名： 王大偉 學 號： 070108137 指導教師姓名： 戴月紅 指導教師職稱： 講師 二 一二年 六月 需要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 目 錄 摘要 3 引言 5 第一章 上料機的液壓系統(tǒng)設計 6 計要求 6 載分析 6 作負載 6 擦負載 6 性負載 7 載圖和速度圖的繪制 8 壓缸主要參數(shù)的確定 9 選液壓缸的工作壓力 9 算液壓缸的尺寸 9 塞桿穩(wěn)定性校核 10 液壓缸的最大流量 10 制工況圖 11 壓系統(tǒng)圖的擬定 12 壓元件的選用 13 定液壓泵的型號及電動機功率 13 擇閥類元件及輔助元件 14 壓系統(tǒng)的性能驗算 15 力損失及調(diào)定壓力的確定 15 統(tǒng)的發(fā)熱與溫升 17 第二章 液壓缸 18 2 壓缸的介紹 18 壓缸主要參數(shù)的確定 20 壓缸工作壓力 20 壓缸的長度和壁厚的確定 20 壓缸進出油口尺寸的計算 21 壓缸的結構設計 21 壓缸的連接 21 塞與缸體的密封形 式 22 壓缸的輔助設置 22 壓缸零件的技術要求 23 塞桿 23 體 23 塞 24 結論 25 致謝 26 參考文獻 27 需要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 4 需要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 上料機液壓系統(tǒng)設計 專業(yè)班級： 機電 學生姓名： 王大偉 指導教師： 戴月紅 職 稱： 講師 摘要 液壓作為一個廣泛應用的技術，在未來更是有廣闊的前景。隨著計算機的深入發(fā)展，液壓控制系統(tǒng)可以和智能控制的技術、計算機控制的技術等技術結合起來，這樣就能夠在 更多的場合中發(fā)揮作用，也可以更加精巧的、更加靈活地完成預期的控制任務。 液壓傳動是流體傳動的一種，其基本原理是在密閉的容器內(nèi)，利用有壓力的油液作為工作介質(zhì)來實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換和傳遞動力的。其中的液體稱為工作介質(zhì)，一般為礦物油，它的作用和機械傳動中的皮帶、鏈條和齒輪等傳動元件相類似。 液壓系統(tǒng)主要由：動力元件（油泵）、執(zhí)行元件（油缸或液壓馬達）、控制元件（各種閥）、輔助元件和工作介質(zhì)等五部分組成。 液壓傳動的優(yōu)缺點 6 1、液壓傳動的優(yōu)點 （ 1）體積小、重量輕，因此慣性力較小，當突然過載或停車時，不會發(fā)生大的沖擊 ； （ 2）能在給定范圍內(nèi)平穩(wěn)的自動調(diào)節(jié)牽引速度，并可實現(xiàn)無極調(diào)速； （ 3）換向容易，在不改變電機旋轉(zhuǎn)方向的情況下，可以較方便地實現(xiàn)工作機構旋轉(zhuǎn)和直線往復運動的轉(zhuǎn)換； （ 4）液壓泵和液壓馬達之間用油管連接，在空間布置上彼此不受嚴格限制； （ 5）由于采用油液為工作介質(zhì)，元件相對運動表面間能自行潤滑，磨損小，使用壽命長； （ 6）操縱控制簡便，自動化程度高； （ 7）容易實現(xiàn)過載保護。 2、液壓傳動的缺點 （ 1）使用液壓傳動對維護的要求高，工作油要始終保持清潔； （ 2）對液壓元件制造精度要求高，工藝 復雜，成本較高； （ 3）液壓元件維修較復雜，且需有較高的技術水平； （ 4）用油做工作介質(zhì)，在工作面存在火災隱患； （ 5）傳動效率低。 關鍵詞 液壓缸 活塞桿 驗算 供油 調(diào)速 he is of a as in an as is of of of is a In to an in to in be as 要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 to of 1 of is in so to 2 in of of of of a 3, to 4, 8 引 言 液壓傳動控制是工業(yè)中經(jīng)常用到的一種控制方式，它采用液壓完成傳遞能量的過程。因為液壓傳動控制方式的靈活性和便捷性，液壓控制在工業(yè)上受到廣泛的重視。液壓傳動是研究以有壓流體為能源介質(zhì)，來實現(xiàn)各種機械和自動控制的學科。液壓傳動利用這種元件來組成所需要的各種控制回路，再由若干回路有機組合成為完成一定控制功能的傳動系統(tǒng)來完成能量的傳遞、轉(zhuǎn)換和控制。 從原理上來說，液壓傳動所基于的最基本的原理就是帕斯卡原理，就是說，液體各處的壓強是一致的，這樣，在平衡的系統(tǒng)中，比較小的活塞上面施加的壓力比較小，而大 的活塞上施加的壓力也比較大，這樣能夠保持液體的靜止。所以通過液體的傳遞，可以得到不同端上的不同的壓力，這樣就可以達到一個變換的目的。我們所常見到的液壓千斤頂就是利用了這個原理來達到力的傳遞。 液壓傳動中所需要的元件主要有動力元件、執(zhí)行元件、控制元件、輔助元件等。其中液壓動力元件是為液壓系統(tǒng)產(chǎn)生動力的部件，主要包括各種液壓泵。液壓泵依靠容積變化原理來工作，所以一般也稱為容積液壓泵。齒輪泵是最常見的一種液壓泵，它通過兩個嚙合的齒輪的轉(zhuǎn)動使得液體進行運動。其他的液壓泵還有葉片泵、柱塞泵，在選擇液壓泵的時 候主要需要注意的問題包括消耗的能量、效率、降低噪音。 液壓執(zhí)行元件是用來執(zhí)行將液壓泵提供的液壓能轉(zhuǎn)變成機械能的裝置，主要包括液壓缸和液壓馬達。液壓馬達是與液壓泵做相反的工作的裝置，也就是把液壓的能量轉(zhuǎn)換稱為機械能，從而對外做功。 液壓控制元件用來控制液體流動的方向、壓力的高低以及對流量的大小進行預期的控制，以滿足特定的工作要求。正是因為液壓控制元器件的靈活性，使得液壓控制系統(tǒng)能夠完成不同的活動。液壓控制元件按照用途可以分成壓力控制閥、流量控制閥、方向控制閥。按照操作方式可以分成人力操縱閥 、機械操縱法、電動操縱閥等。 除了上述的元件以外，液壓控制系統(tǒng)還需要液壓輔助元件。這些元件包括管路和管接頭、油箱、過濾器、蓄能器和密封裝置。通過以上的各個器件，我們就能夠建設出一個液壓回路。所謂液壓回路就是通過各種液壓器件構成的相應的控制回路。根據(jù)不同的控制目標，我們能夠設計不同的回路，比如壓力控制回路、速度控制回路、多缸工作控制回路等。 需要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 根據(jù)液壓傳動的結構及其特點，在液壓系統(tǒng)的設計中，首先要進行系統(tǒng)分析，然后擬定系統(tǒng)的原理圖，其中這個原理圖是用液壓機械符號來表示的。之后通過計算選擇液壓 器件，進而再完成系統(tǒng)的設計和調(diào)試。這個過程中，原理圖的繪制是最關鍵的。它決定了一個設計系統(tǒng)的優(yōu)劣。 液壓傳動的應用性是很強的，比如裝卸堆碼機液壓系統(tǒng)，它作為一種倉儲機械，在現(xiàn)代化的倉庫里利用它實現(xiàn)紡織品包、油桶、木桶等貨物的裝卸機械化工作。也可以應用在萬能外圓磨床液壓系統(tǒng)等生產(chǎn)實踐中。這些系統(tǒng)的特點是功率比較大，生產(chǎn)的效率比較高，平穩(wěn)性比較好。 第一章 上料機的液壓系統(tǒng)設計 計要求 ： 上料機液壓系統(tǒng)，驅(qū)動它的液壓傳動系統(tǒng)完成快速上升慢速上升停留快速下降的工作循環(huán)。其結構示意圖 如圖 1所示。其垂直上升工作的重力為 滑臺的重量為 快速上升的行程為 其最小速度為 5 ；慢速上升行程為其最小速度為 ；快速下降行程為 速度要求 5 。滑臺采用 導軌面的夾角為 90 ，滑臺與導軌的最大間隙為 啟動加速與減速時間均為 液壓缸的機械效率（考慮密封阻力）為 上料機示意圖如下 ： 10 圖 1 上料機的結構示意圖 載分析 作負載 L 6 0 0 01 0 0 05 0 0 0 擦負載 2Nf 由于工件為垂直起升，所以垂直作用于導軌的載荷可由其間隙和機構尺寸求得 20 ,取 ff 則有 靜摩擦負載 i 動摩擦負載 i 性負載 加速 a 0 01 減速 a 0 0 02 需要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 制動 a 0 03 反向加速 a 0 04 反向制動 根據(jù)以上的計算，考慮到液壓缸垂直安放，其重量較大，為防止因自重而自行下滑，系統(tǒng)中應設置平衡回路。因此，在對快速向下運動的負載分析時，就不考慮滑臺的重量。則液壓缸各階段中的負載如表 1 所示（ m） 表 1 液壓缸各階段中的負載 工 況 計算公式 總負載 F/N 缸推力 F/N 啟 動 速 上 速 上 FF 動 向加速 FF 下 動 FF 載圖和速度圖的繪制 按照前面的負載分析結果及已知的速度要求、行程限制等，繪制出負載圖及速度圖。 如圖 2 所示： 12 圖 2 液壓缸的負載圖及速度圖 液壓缸主要參 數(shù)的確定 選液壓缸的工作壓力 根據(jù)分析此設備的負載不大，按類型屬機床類，所以初選液壓缸的工作壓力為 算液壓缸的尺寸 1 5 按標準?。?D=63 需要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 根據(jù)快上和快下的速度比值來確定活塞桿的直徑： 按標準取 5 。 則液壓缸的有效作用面積為： 無桿腔面積 22221 有桿腔面積 2222222 塞桿穩(wěn)定性校核 因為活塞桿總行程為 而活塞桿直徑為 101825/4 5 0/ 需進行穩(wěn)定性校核，由材料力學中的有關公式，根據(jù)該液壓缸一端支承一端鉸接取末端系數(shù)22 ，活塞桿材料用普通碳鋼則：材料強度實驗值 ，系數(shù) 50001 ，柔性系數(shù) 851 ， 為 1 2 02857221 ，所以有其臨界載荷 7 4 1 取其安全系數(shù) 4 7 3 5 34 7 4 1 3 所以，滿足穩(wěn)定性條件。 液壓缸的最大流量 m i 63341 快上快上 m i 63341 慢上慢上 14 m i 63342 快下快下 制工況圖 工作循環(huán)中各個工作階段的液壓缸壓力、流量和功率如表 2 所示。 表 2 液壓缸各工作階段的壓力流量和功率 工 況 壓力 流量1P 快 上 上 下 表 2 可繪制出液壓缸的工況圖，如圖 3 所示 圖 3 液壓缸的工況圖 液壓系統(tǒng)圖的擬定 需要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 液壓系統(tǒng)圖的擬定，主要是考慮以下幾個方面的問題： (1) 供油方式 從工況圖分析可知，該系統(tǒng)在快上和快下時所需的流量較大，且比較接近，在慢上時所需的流量較小，因此從提高系統(tǒng)的效率，節(jié)省能源的角度考慮，采用單個定量泵的供油方式顯然是不適合的，宜選用雙聯(lián)式定量葉片泵作為油源。 (2) 調(diào)速回路 由工況圖可知，該系統(tǒng)在慢速時速度需要調(diào)節(jié)，考慮到系統(tǒng)功率小，滑臺運動速度低，工作負載變化小，所以采用調(diào)速閥的回油節(jié)流調(diào)速回路。 (3) 速度換接回路 由于快上和慢上之間速度需要換接，但對換 接到位置要求不高，所以采用由行程開關發(fā)訊控制二位二通電磁閥來實現(xiàn)速度的換接。 (4) 平衡及鎖緊 為防止在上端停留時重物下落和在停留期間內(nèi)保持重物的位置，特在液壓缸的下腔 (無桿腔 )進油路上設置了液控單向閥；另一方面，為了克服滑臺自重在快下過程中的影響，設置了一單向背壓閥。 本液壓系統(tǒng)的換向采用三位四通 Y 型中位機能的電磁換向閥，下圖 4 為擬定的液壓系統(tǒng)原理圖。 16 圖 4 液壓系統(tǒng)原理圖 壓元件的選用 定液壓泵的型號及電動機功率 液壓缸在整個工作循環(huán)中最大工作壓力為 由于該系統(tǒng)比較簡單，所以 其壓力損失 ，所以液壓泵的工作壓力為 M P 兩個液壓泵同時向系統(tǒng)供油時，若回路中泄漏按 10 計算，則兩個泵的總流量應為 m ，由于溢流閥最小穩(wěn)定流量為 而工 進時液壓缸所需流量為 ，所以，高壓泵的輸出流量不得少于 。 需要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 根據(jù)以上壓力和流量的數(shù)值查產(chǎn)品目錄，選用 6/額定 壓力為 容積效率 效率 P，所以驅(qū)動該泵的電動機 的功率可由泵的工作壓力（ 和輸出流量（當電動機轉(zhuǎn)速為 10 r ） mi n/n/ 求出 6 查電動機產(chǎn)品目錄，擬定選用電動機的型號為 率為 750W，額定轉(zhuǎn)速為910r/ 擇閥類元件及輔助元件 根據(jù)系統(tǒng)的工作壓力和通過各個閥類元件和輔助元件的流量，可選出這些元件的型 號及規(guī)格如下 表 3 液壓元件型號與規(guī)格（ 列） 序 號 名 稱 通過流量 )( 11 濾油器 雙聯(lián)葉片泵 單向閥 外控順序閥 溢流閥 三位四通電磁換向閥 D 1034 1 7 單向順序閥 液控單向閥 二位二通電磁換向閥 D 1022 1 10 單向調(diào)速閥 1 壓力表 Y 100T 12 壓力表開關 3 電動機 18 油管：油管內(nèi)徑一般可參照所接元件接口尺寸確定，也可按管路中允許流速計算。在本題中采用內(nèi)徑為 8徑為 10紫銅管 郵箱：郵箱容積根據(jù)液壓泵的流量計算，取其體積 5(,即 V=70L。 壓系統(tǒng)的性能驗算 力損失及調(diào)定壓力的確定 根據(jù)計算慢上時管道內(nèi)的油液流動速度約為 s，通過的流量為 ,數(shù)值較小，主要壓力損失為調(diào)速閥兩端的壓降；此時功率損失最大；而在快下時滑臺及活塞組件的重量由背壓閥所平衡，系統(tǒng)工作壓力很低，所以不必驗算，因而必須以快進位依據(jù)來計算卸荷和溢流閥的調(diào)定壓力，由于供油流量的變化，其快上時液壓缸的速度為 p 此時油液在進油液在進油管的流速為 3 （ 1）沿程壓力損失 首先要判別管中的流態(tài)，設系統(tǒng)采用 溫為 20度時， ，所以有： 管中為層流，則阻力損失系數(shù) 875 ，若取進、回油管長度均為 2m，油液的密度為3890 ，則其進油路上的沿程壓力損失為： 21 （ 2） 局部壓力損失 局部壓力損失包括管道安裝和 管接頭的壓力損失和通過液壓閥的局部壓力損失，前者視管道具體安裝結構而定，一般取沿程壓力損失的 10%；而后者則與通過閥的流量大小有關，若閥的額定流量和額定壓力損失為 ，則當通過閥的流量為 式為 需要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 2因為 0經(jīng)的閥的額定流量為 63L/加閥 100L/在本例中通過每一個閥的最大流量僅為 以通過整個閥 的壓力損失很小，且可以忽略不計。 同理，快上時回油路上的流量 m 則回油路油管中的流速 由此可計算出 e 1010 43 (層流 )， , 所以回油路上的沿程壓力損失為 M P 總壓力損失 由上面的計算所得可求出 3 2 8 3 原設 ，這與計 算結果略有差異，應用計算出的結果來確定系統(tǒng)中壓力閥的調(diào)定值。 壓力閥的調(diào)定值 雙聯(lián)泵系統(tǒng)中卸荷閥的調(diào)定值應該滿足快進的要求，保證雙泵同向系統(tǒng)供油，因而卸荷閥的調(diào)定值應略大于快進時泵的供油壓力 M P p 所以卸荷閥的調(diào)壓壓力應取 溢流閥的調(diào)定壓力應大于卸荷閥調(diào)定壓力 20 背壓閥的調(diào)定壓力以平衡滑臺自重為根據(jù)，即 M P 000 54 ，取 。 統(tǒng)的發(fā)熱與溫升 根據(jù)以上的計算可知，在快上時電動機的輸入功率為 6 慢上時的電動機輸入功率為 6111 而快上時其有用功率為 61 慢上時的有效功率為 以慢上時的功率損失為 大于快上時的功率損失 以較大的值來校核其熱平衡，求出發(fā)熱溫升。 設油箱的三個邊長在 1： 1： 11： 2： 3范圍內(nèi)，則散熱面積為 223 23 2 1 0 5.0 假設通 風良好，取 21015 3， 所以油液的溫升為 7 6 7 室溫為 C20 ，熱平衡溫度為 ，沒有超出允許范圍 。 需要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 第二章 液壓缸 壓缸的介紹 液壓缸是將液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的、做直線往復運動（或擺動運動）的液壓執(zhí)行元件。它結構簡單、工作可靠。用它來實現(xiàn)往復運動時，可免去減速裝置，并且沒有傳動間隙，運動平穩(wěn)，因此在各種機械的液壓系統(tǒng)中得到廣泛應用。液壓缸輸出力和活塞有效面積及其 兩邊的壓差成正比；液壓缸基本上由缸筒和缸蓋、活塞和活塞桿、密封裝置、緩沖裝置與排氣裝置組成。緩沖裝置與排氣裝置視具體應用場合而定，其他裝置則必不可少。 液壓缸 按結構特點可分為活塞缸、柱塞缸、擺動缸三類 ,按運動形式可分為直線運動和擺動。本系統(tǒng)采用單作用活塞缸，活塞運動、缸體固定。 缸體組件 缸體組件與活塞組件構成密封的容腔，承受油壓。因此缸體組件要有足夠的 強度，較高的表面精度和可靠的密封性。缸體組件指的是缸筒與缸蓋，其使用材料，連接方式與工作壓力有關，當工作壓力 p10工作壓力 M a 2010 時使用無縫鋼管， 0 時使用鑄鐵或鍛鋼。 當采用法蘭連接時，結構簡單，加工方便，連接可靠，但要求缸筒部有足夠的壁厚，用以安裝螺栓或旋入螺釘。缸筒端部一般用鑄造、鐓粗或焊接方式制成粗大的外徑。采用半環(huán)連接，工藝好 、連接可靠、 結構緊湊，但削弱了缸筒強度。這種連接常用于無縫鋼管缸筒與缸蓋的連 接中。采用螺紋連接，體積小、重量輕 結構緊湊 但缸筒端部結構復雜，常用于無縫鋼管或鑄鋼的缸筒上。拉桿連接結構簡單 工藝性好 通用性強，但端蓋的體積和重量較大，拉桿受力后會變形，影響密封效果，適用于長度較小的中低壓缸。焊接式連接強度高 制造簡單 但焊接式易引起缸筒變形，無法拆卸。由于本次設計中的要求工作壓力 p10以選用鑄鐵缸筒。考慮到缸筒與缸蓋的連接方式，決定采用螺紋連接和法蘭連接。 （ 2）活塞組件 活塞組件由活塞，活塞桿和連接件等組成?；钊话阌媚湍ヨT 鐵制造，活塞桿無論 22 空心的還是實心的，大多采用鋼料制造?；钊c活塞桿的連接方式很多，但采用哪種連接方式，都必須保證連接可靠。整體式和焊接式結構簡單 軸向尺寸緊湊，但損壞后需要整體更換。錐銷式連接加工簡單 裝配簡單 但承載能力小，且需要有必要的防止脫落措施。螺紋連接結構簡單 裝拆方便，但需備用螺母防松裝置。半環(huán)式連接強度高，但結構復雜，裝拆不便。介于綜合考慮宜采用螺紋式防松。 （ 3）密封裝置 密封裝置的作用是用來阻止有壓工作介質(zhì)的泄漏；防止外界空氣、灰塵、污垢與異物的侵入。其中起密封作用的原件稱密封件。通常在液 壓系統(tǒng)與元件中，存在工作介質(zhì)的內(nèi)泄漏和外泄漏，內(nèi)泄漏會降低系統(tǒng)的容積效率，惡化設備的性能指標，甚至無法正常工作。外泄漏導致流量減少，不僅污染環(huán)境，有可能引起火災。系統(tǒng)中侵入空氣，就會降低工作介質(zhì)的彈性模量，產(chǎn)生空穴，有可能引起振動和噪聲?；覊m和異物即會堵塞小孔和縫隙，又會增加液壓缸中相互運動件之間的摩擦磨損，降低使用壽命，并且加速了內(nèi)外泄漏。所以為了保障液壓設備工作的可靠性及提高工作壽命，密封裝置與密封件不容忽視。液壓缸的密封主要指活塞 活塞桿處的動密封和缸蓋等處的靜密封。 密封方式有間隙密封和密封圈密封。 間隙密封：這是依靠兩運動件配合面之間保持很小的間隙，使用其產(chǎn)生液體摩擦阻力來防止泄漏的一種方法，用該方法密封，只適合用于直徑小的 壓力較低的液壓缸與活塞件密封。間隙密封屬于非接觸式密封，它是靠相對運動件配合面之間的微小間隙來防止泄漏，實施密封，這種密封摩擦阻力小，結構簡單，但磨損后不能自動補償。 密封圈密封： O 型圈： O 型密封圈是由耐油橡膠制成的截面為圓形的圓環(huán)，它具有良好的密封性能，且機構緊湊，運動件的摩擦阻力小，裝卸方便，容易制造，價格便宜，故在液壓系統(tǒng)中廣泛應用。 V 型密封圈：它是 由純耐油橡膠或多層夾織物橡膠壓制而成，通常由支撐環(huán) 密封環(huán)和壓環(huán)組成。當壓環(huán)壓緊密封環(huán)是支撐環(huán)是密封環(huán)產(chǎn)生變形而起密封作用。 于唇形密封圈，其截面為 要用于往復運動的密封。是一種密封性 穩(wěn)定性 和耐壓性較好 摩擦阻力小 壽命較長的密封圈，故應用也很普遍。 在壓力油作用下產(chǎn)生較大的接觸壓力，達到密封目的。當液壓力升高時，唇邊與偶合面貼的更緊，接觸壓力更高，密封性更好。 需要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 液壓缸主要參數(shù)的確定 壓缸工作壓力 （ 1） 工作負載 的計算 由前面的計算可知道需要的缸的最大作用力為 內(nèi)徑 D=63mm d=25（ 2） 液壓缸工作壓力的選定 由前面的計算可以知道，液壓缸在整個過程中的需要的最大的壓力為 液壓缸工作負載在 50001000N 的，液壓缸工作壓力應當選為 符合要求。 由前面的計算可知，液壓缸的工作壓力為 2壓缸的內(nèi)徑為 D=63塞桿的直徑 d=25由前面的驗算可知，活塞桿的直徑、強度和穩(wěn)定性都符合要求。 壓缸的長度和壁厚的確定 （ 1） 液壓缸的長度由工作滑臺的運動行程來確定。本液壓系統(tǒng)、工作滑臺的運動行程為快進 350進行程為 100工作臺的總行程為 3500050慮到缸體的制造工藝性和經(jīng)濟性，一般應為0, )3020( ，缸體的長度故取L=530 （ 2） 液壓缸壁厚的計算 本液壓系統(tǒng)屬于低壓系統(tǒng)，一般低壓系統(tǒng)用的都要薄壁缸，液壓缸的壁厚用下式確定： 2/ DP p （ m） 式中 缸壁壁厚（ m）； 試驗壓力 (； 當額定壓力 %15016 p a 時，當額定壓力 %12516 p a 時，D 液壓缸的內(nèi)徑（ m）； 缸體材料的許用應力（ ； 24 b 材料的抗拉強度， n：安全系數(shù)，一般取 n=5； 由于本系統(tǒng)屬于中低壓系統(tǒng)，額定壓力 6，所以M p 50 。 液壓缸的材料選用 其抗拉強度 00M p 2 05/6 0 0 考慮缸體上開槽，會削弱缸體的強度，故缸體的壁厚應取大一些，加上缸體較長，所以取得 。 液壓缸外徑 。 壓缸進出油口尺寸的計算 液壓缸進出油口的尺寸的大小是根據(jù)油管內(nèi)的平均流速來確定的。要求壓力管路內(nèi)的最大平均流速控制在 4 內(nèi)。 最大流速 mi n/5 3 q 60/ 油管的內(nèi)徑 為了減少壓力損失，提高回路效率，防止氣濁、噪音和振動等，油管的內(nèi)徑應取大值。 綜合考慮取油管的內(nèi)徑 。 壓缸的結構設計 壓缸的連接 （ 1） 液壓缸體和缸蓋的連接結構 本 次設計的液壓缸體和前缸蓋的連接采用螺釘連接。在前缸蓋和缸體上用六個螺釘進行固定，采用這種連接方法、結構簡單，缺點是還要在缸體上打孔，削弱了缸體的強需要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 度，缸體的壁厚需要加厚。缸體和后缸蓋的連接與前缸蓋和缸體的連接一樣采用螺釘連接，不同的是后缸蓋需要作為整體的定位。 （ 2） 活塞與活塞桿的連接 本次設計的液壓缸活塞與活塞桿之間的連接采用圓螺母連接方式。 這種連接方式結構簡單，安裝方便，穩(wěn)定性好。 塞與缸體的密封形式 活塞和缸體之間有相對運動，它們之間的配合選用間隙配合。由于它們之間的間隙，缸體內(nèi)的油液可 能泄漏，故活塞和缸體之間要有密封裝置以防止油液的泄漏。密封形式選用 種密封形式結構簡單，方便安裝，空間小，適用范圍廣，屬于擠壓密封。 壓缸的輔助裝置 （ 1） 活塞桿的導向裝置 活塞桿的導向長度指活塞桿全部外伸時以活塞平面中點到缸蓋滑動支撐重點的距離。如導向長度過小將使液壓缸的初始撓度增大，影響液壓缸的穩(wěn)定性，因此設計時必須保證有一定的最小撓度。對于一般的液壓缸最小撓度應滿足以下要求： 220 （ m） 式中 H: 最小導向長度（ m）； L：液壓缸的最大行程（ m）； D：液壓缸的內(nèi)徑（ m）。 42/6320/4 5 02/20/ （ 2） 防塵裝置 活塞桿上應加防塵裝置以防止外部灰塵的進入，保護活塞桿，多采用三角形和組合形等專業(yè)防塵圈，本液壓系統(tǒng)采用三角形防塵圈。 （ 3） 液壓缸的緩沖裝置 當 一般液壓缸的工作壓力大于 10塞速度大于 s 時，應采用緩沖裝置或其它緩沖方式。當活塞速度大于 ，缸內(nèi)緩沖結構不可能吸收全部動能， 須在缸外加裝制動結構，主要方式是在油路中增加切斷功能或吸收能量功能。而在本次設計課題中最高速是如下： 26 所以不需要加緩沖裝置。 （ 4） 液壓缸的排氣裝置 液壓系統(tǒng)由于長期停止工作，會有空氣滲入。油中混有空氣，便使得液壓缸在重新工作時產(chǎn)生爬行、噪音和發(fā)熱等不利現(xiàn)象。為防止這些不正?，F(xiàn)象的產(chǎn)生，一般在液壓缸的最高位置設置排氣閥。 壓缸零件的技術要求 塞桿 （ 1） 實心活塞桿材料為 35 45 鋼；空心活塞桿材料為 35 45 鋼的無縫鋼管。在這次液壓缸的設計中選用 45 鋼，做實心活塞桿。 （ 2） 主要表面粗糙度 活塞桿外圓柱面粗糙度 （ 1） 活塞桿的熱處理：粗加工后調(diào)質(zhì)到硬度為 229 285要時，再經(jīng)高頻淬火，硬度達 45 55 （ 2） 活塞桿 d 和 圓度公差值，按 9 10 11 級精度選用；活塞桿 d 的圓柱度公差值，應按 8 級精度選用。 （ 3） 外徑表面直線度在 500 長度上不大于 （ 4） 端面 T 的垂直度公差值，則應按 7 級精度選用。 （ 5） 活塞桿與導向套采用 H8/合，與活塞的連接可采用 H8/合。 （ 6） 活塞桿上的螺紋一般按 6 級精度加工；如載荷較小，機械震動也較 小時，也允許按 7 ， 8 級精度制造。 （ 7） 活塞桿上下表面必要時可以鍍鉻，鍍層厚度約為 后拋光。 體 （ 1） 缸體的材料 液壓缸缸體的常用材料為 20， 35， 45 號無縫鋼 管。因 20 號鋼的力學性能略低，且不能調(diào)質(zhì)，應用較少。當缸筒與缸底，缸頭，管接頭或耳軸等件焊接時，應采用焊接性能好的 35 號鋼，粗加工后調(diào)質(zhì)。一般情況下均采用 45 號鋼，并應調(diào)質(zhì)到 241 285 缸體毛坯也采用鍛鋼，鑄鋼或鑄鐵件。鑄鋼一般采用 鐵可采用 牌號或球墨鑄鐵 需要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 (2) 主要表面粗糙度 當活塞采用橡膠密封圈密封時，液壓缸內(nèi)圓柱表面粗糙度 活塞采用活塞環(huán)密封時，液壓缸內(nèi)圓柱表面粗糙度 (3)技術要求 內(nèi)徑用 配合。 缸體內(nèi)徑 D 的圓度公差值可按 9 10 11 級精度選用，圓柱度公差值可按 8級精度選用。 缸體端面 T 的垂直度公差值按 7 級精度選用。 內(nèi)表面母線直線度在 500度上不大于 缸體與端蓋采用螺紋連接時，螺紋采用 6H 級精度。 為防止腐蝕和提高壽命，內(nèi)徑表面可鍍 的硬鉻，鍍后在進行拋光，缸體外圖耐蝕油漆。 塞 (1) 活塞的材料 缸徑較小的整