需要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對 應的 紙 14951605 或 1304139763 本科畢業(yè)設計 (論文 ) 題目：采用 單向順序 閥的 平衡 回路實驗裝置設計 系 別 ： 機電信息系 專 業(yè) ： 機械設計制造及其自動化 班 級 ： 學 生： 學 號 ： 指導教師： 2013 年 5 月 I 采用單向順序 閥的平衡回路實驗裝置設計 摘要 隨著科學技術的不斷發(fā)展，液壓傳動作為一種可以傳遞動力和控制的傳動方式，已經(jīng)日益廣泛應用到醫(yī)療、科技、軍事、工業(yè)自動化生產(chǎn)、起重、運輸、礦山、建筑、航空等各個領域。液壓基本回路是液壓傳動系統(tǒng)的有機組成部分，它指的是能實現(xiàn)某種特定功能的液壓元件的組合。任何液壓系統(tǒng)都是由一些基本回路組成的 1。 本文對采用單向順序閥的平衡回路實驗裝置的設計進行了詳細的介紹。首先，分析了平衡回路的原理，在此基礎上，總結(jié)出此次設計采用單向順序閥平衡回路的系統(tǒng)原理圖；其次，根據(jù)液壓傳動相關理論 進行數(shù)據(jù)計算，選擇合適的液壓元件，闡述了實驗臺、油箱、液壓站動力裝置的設計及管路與管接頭的選擇；最后，對本次設計的實驗臺裝置進行性能驗算，主要包括壓力損失驗算和系統(tǒng)溫升校核。進而完成整個實驗裝置的所有設計。 關鍵詞 ：液壓；液壓基本回路；平衡回路；實驗臺 a in of as a of of in so is is of of is by a of a in of of on a in to of of on of of s of 錄 1 緒論 . 1 言 . 1 目背景 . 1 究意義 . 2 內(nèi)外相關研究情況 . 2 文主要研究內(nèi)容 . 3 2 液壓系統(tǒng)設計分析 . 5 壓系統(tǒng)的組成 . 5 壓系統(tǒng)設計的要求及步驟 . 5 壓系統(tǒng)設計要求 . 5 壓系統(tǒng)設計步驟 . 5 統(tǒng)工況分析 . 6 統(tǒng)方案確定 . 6 衡回路實驗裝置功能原理設計 . 7 衡回路概述 . 7 向順序閥平衡回路分析 . 7 向順序閥的平衡回路原理圖擬定 . 7 3 液 壓系統(tǒng)參數(shù)設計及元 件選型 . 9 壓缸設計 . 9 壓缸工作壓力 . 9 壓缸主要結(jié)構(gòu)尺寸 . 9 壓缸結(jié)構(gòu)設計 . 13 壓缸所需流量計算 . 15 制元件的選型 . 15 類閥規(guī)格型號 . 15 壓閥安裝連接方式 . 16 助元件選型 . 16 管選用及計算 . 16 接頭 . 17 壓油 . 18 油器 . 18 氣濾清器 . 18 液位計 . 18 4 液壓站設計 . 19 壓泵裝置 . 19 壓泵安裝方式 . 19 壓泵設計選型 . 19 動電機選型 . 20 動機與液壓泵聯(lián)接方式 . 20 軸器選型 . 20 箱設計 . 22 箱有效容積確定 . 22 箱外形尺寸 . 22 箱結(jié)構(gòu)設計 . 23 壓控制裝 置 . 24 5 實驗臺面板結(jié)構(gòu)設計 . 25 述 . 25 驗臺組件設計 . 25 驗臺面板結(jié)構(gòu)設計 . 25 驗臺面板結(jié)構(gòu) . 25 壓元件布局 . 25 定油孔位置與尺寸 . 26 制實驗臺面板相關圖 . 26 6 液壓系統(tǒng)性能驗算及組裝調(diào)試與故障處理 . 26 力損失驗算 . 27 作進給時進油路壓力損失 . 27 作進給時回油路壓力損失 . 28 統(tǒng)溫升估算 . 28 壓系統(tǒng)安裝 . 30 壓元件的檢查 . 30 壓元件和管道的安裝 . 30 壓系統(tǒng)調(diào)試 . 31 統(tǒng)常見故障的診斷 . 31 7 結(jié)論 . 32 參 考文獻 . 27 致 謝 . 34 V 畢 業(yè)設計（論文）知識產(chǎn)權聲明 . 34 畢業(yè) 設計（論文）獨創(chuàng)性聲明 . 35 附 錄 . 36 1 緒論 1 1 緒論 言 液壓技術滲透到很多領域，不斷在民用工業(yè)、機床、工程機械、冶金機械、塑料機械、農(nóng)林機械、汽車、船舶等行業(yè)得到大幅度的應用和發(fā)展，而且發(fā)展成為包括傳動、控制和檢測在內(nèi)的一門完整的自動化技術?，F(xiàn)今，采用液壓傳動的程度已成為衡量一個國家工業(yè)水平的重要標志之一。如發(fā)達國家生產(chǎn)的95%的工程機械、 90%的數(shù)控加工中心、 95%以上的自動線都采用了液壓傳動技術 2。 液壓傳動由于其具有傳動功率大、易于實現(xiàn)無級調(diào)速等優(yōu)點，使得其在各類機械設備中得到 了廣泛的應用。 本文首先概述了國內(nèi)外液壓技術的研究進展及研究現(xiàn)狀，分析了課題的研究背景、闡述課題研究的意義和內(nèi)容。論文闡述了平衡回路實驗裝置的設計，主要對回路的工作原理、實驗臺結(jié)構(gòu)組成、參數(shù)計算等方面做了詳細的分析與研究。通過查閱相關資料，應用相關公式，對液壓元件、油箱等進行了選擇，并完成液壓站的設計，根據(jù)原理圖以及各項參數(shù)來進行管路及管接頭的選擇，最終確定裝置總的結(jié)構(gòu)。最后計算其性能的好壞并進行溫升校核等各項指標。 目背景 液壓傳動由于其具有傳動功率大、易于實現(xiàn)無級調(diào)速等優(yōu)點，使得其在各類 機械設備中得到了廣泛的應用。液壓傳動與控制是現(xiàn)代機械工程的基礎技術，由于其在功率質(zhì)量比、無級調(diào)速、自動控制、過載保護等方面的獨特技術優(yōu)勢，使其成為國民經(jīng)濟中各行業(yè)、各類機械裝備實現(xiàn)機械傳動與控制的重要技術手段。特別是 20世紀 90年代以來，新興產(chǎn)業(yè)不斷涌現(xiàn)，并與現(xiàn)代電子與信息相結(jié)合，進一步刺激和推動了液壓技術的發(fā)展，使其在國民經(jīng)濟各行業(yè)獲得廣泛應用。 液壓傳動技術應用領域幾乎遍及國民經(jīng)濟各工業(yè)部門。正確合理地設計和使用液壓系統(tǒng)，對于提高各類液壓機械設備及裝置的工作品質(zhì)和技術經(jīng)濟性能具有重要意義。在整個液壓系統(tǒng) 中，液壓基本回路起著至關重要的作用，決定著能否實現(xiàn)預期所需的要求。因此，此次設計液壓回路實驗臺裝置供實驗使用，對滿足實驗教學需要及熟悉液壓基本回路進一步實現(xiàn)機電一體化有著非常重要的意義。 畢業(yè)設計（論文） 2 究意義 本次畢業(yè)設計是機械設計制造及其自動化專業(yè)學生在完成機械設計、液壓與氣壓傳動等課程理論教學以后所進行的重要的實踐教學環(huán)節(jié)。本課題的學習目的在于學生綜合使用液壓與氣壓傳動等專業(yè)課程的理論知識和生產(chǎn)實踐知識，進行液壓基本回路實驗裝置的設計，使理論知識和生產(chǎn)實際知識緊密結(jié)合起來，從而使這些知識得到進一 步的鞏固、加深和擴展、為在將來選用和設計液壓傳動及進一步創(chuàng)新發(fā)展奠定基礎。 通過該題目原理圖的設計，可以使學生熟悉液壓傳動系統(tǒng)設計的一般程序，了解并掌握液壓傳動這門技術。通過液壓傳動裝置的設計，可以使學生掌握機械設計的一般程序和基本方法?？傊?，通過本題目的設計，是對大家知識面的考核，并且可以使機械設計制造及其自動化專業(yè)的學生對四年所學課程得到一次較為全面的實踐鍛煉。 內(nèi)外相關研究情況 由于液壓技術廣泛應用了高技術成果，如自動控制技術、計算機技術、微電子技術、磨擦磨損技術、可靠性技術及新工藝和新材料， 使傳統(tǒng)技術有了新的發(fā)展，也使液壓系統(tǒng)和元件的質(zhì)量、水平有了一定的提高。盡管如此，走向二十一世紀的液壓技術不可能有驚人的技術突破，應當主要靠現(xiàn)有技術的改進和擴展，不斷擴大其應用領域以滿足未來的要求 3。綜合國內(nèi)外專家的意見，其主要的發(fā)展趨勢將集中在以下幾個方面： a. 減少能耗 充分利用能量液壓技術在機械能轉(zhuǎn)換成壓力能及反轉(zhuǎn)換方面，已取得很大進展，但一直存在能量損耗，主要反映在系統(tǒng)的容積損失和機械損失上。如果全部壓力都能得到充分利用，則將使能量轉(zhuǎn)換過程的效率得到顯著提高。 b. 主動維護 液壓系 統(tǒng)維護已從過去簡單的故障拆修，發(fā)展到故障預測，即發(fā)現(xiàn)故障苗頭時，預先進行維修，清除故障隱患，避免設備惡性事故的發(fā)生。 要實現(xiàn)主動維護技術必須要加強液壓系統(tǒng)故障診斷方法的研究，當前憑有經(jīng)驗的維修技術人員的感官和經(jīng)驗，通過看、聽、觸、測等判斷找故障已不適于現(xiàn)代工業(yè)向大型化、連續(xù)化和現(xiàn)代化方向發(fā)展，必須使液壓系統(tǒng)故障診斷現(xiàn)代化，加強專家系統(tǒng)的研究，要總結(jié)專家的知識，建立完整的、具有學習功能的專家知識庫，并利用計算機，根據(jù)輸入的現(xiàn)象和知識庫中知識，用推理機中存在的推理方法，推算出引出故障的原因，提高維修方案和預防 措施。要進一步引發(fā)液壓系統(tǒng)故障診斷專家系統(tǒng)通用工具軟件，對于不同的液壓系統(tǒng)只需修畢業(yè)設計（論文） 3 改和增減少量的規(guī)則。 另外，還應開發(fā)液壓系統(tǒng)自補償系統(tǒng)，包括自調(diào)整、自潤滑、自校正，在故障發(fā)生之前，進市補償，這是液壓行業(yè)努力的方向。 c. 機電一體化 電子技術和液壓傳動技術相結(jié)合，使傳統(tǒng)的液壓傳動與控制技術增加了活力，擴大了應用領域。實現(xiàn)機電一體化可以提高工作可靠性，實現(xiàn)液壓系統(tǒng)柔性化、智能化，改變液壓系統(tǒng)效率低，漏油、維修性差等缺點，充分發(fā)揮液壓傳動出力大、慣性小、響應快等優(yōu)點。 (1) 液壓行業(yè) ：液壓元件將 向高性能、高質(zhì)量、高可靠性、系統(tǒng)成套方向發(fā)展；向低能耗、低噪聲、低振動、無泄漏以及污染控制、應用水基介質(zhì)等適應環(huán)保要求方向發(fā)展；開發(fā)高集成化高功率密度、智能化、機電一體化以及輕小型微型液壓元件；積極采用新工藝、新材料和電子、傳感器等高新技術。 液力耦合器向高速大功率和集成化的液力傳動裝置發(fā)展，開發(fā)水介質(zhì)調(diào)速型液力耦合器和向汽車應用領域發(fā)展，開發(fā)液力減速器，提高產(chǎn)品可靠性和平均無故障工作時間；液力變矩器要開發(fā)大功率的產(chǎn)品，提高零部件的制造工藝技術，提高可靠性，推廣計算機輔助技術，開發(fā)液力變矩器與動力換檔變速箱配套使用技術；液粘調(diào)速離合器應提高產(chǎn)品質(zhì)量，形成批量，向大功率和高轉(zhuǎn)速方向發(fā)展。 (2) 氣動行業(yè) ：產(chǎn)品向體積小、重量輕、功耗低、組合集成化方向發(fā)展，執(zhí)行元件向種類多、結(jié)構(gòu)緊湊、定位精度高方向發(fā)展；氣動元件與電子技術相結(jié)合，向智能化方向發(fā)展；元件性能向高速、高頻、高響應、高壽命、耐高溫、耐高壓方向發(fā)展，普遍采用無油潤滑，應用新工藝、新技術、新材料。 文主要研究內(nèi)容 平衡回路的功用就是在于防止垂直或傾斜放置的液壓缸和與之相連的工作部件因自重而自行下落，使執(zhí)行元件的回油路上保持一定的背 壓值來平衡工作的穩(wěn)定。平衡回路在工程機械、起重機械以及一些具有垂直運動部件的場合得到廣泛應用，它對于保證液壓系統(tǒng)的安全性等方面起到了重要作用 4。本文設計的是采用單向順序閥平衡回路的實驗臺裝置，研究的工作有： a. 外文翻譯 ：選擇相關的外文文獻并進行翻譯。 b. 原理分析 ：采用單向順序閥的平衡回路的原理分析與設計。 c. 設計實驗裝置 ：設計出合理的、能滿足使用要求的平衡回路實驗裝置。 d. 采用液壓缸加載 ：為了使活塞平穩(wěn)運行并且考慮到此回路實驗裝置設計實現(xiàn)的實際性，可將重物 （實現(xiàn)工作的部件）換成水平放置的液壓缸，形成負負載來實現(xiàn)液壓缸加載。 畢業(yè)設計（論文） 4 e. 繪制工作圖并編制技術文件 ：包括液壓系統(tǒng)原理圖，液壓傳動裝置裝配圖，主要零件的零件圖，設計說明書等。 f. 計算并選擇液壓元件型號 ： 計算液壓缸的主要尺寸以及所需要的壓力和流量；計算液壓泵的工作壓力、流量和傳動功率；選擇液壓泵和電動機的類型和規(guī)格；選擇閥類元件和輔助元件的規(guī)格。 g. 液壓系統(tǒng)的驗算 ：壓力損失驗算及系統(tǒng)溫升校核， 說明設計的合理、可行性 。 2 液壓系統(tǒng)設計分析 5 2 液壓系統(tǒng)設計分析 壓系統(tǒng)的組成 液壓系統(tǒng)主要由以下五個主要部分來組成： (1) 能源裝置 ：液壓泵。它將動力部分（電動機等）所輸出的機械能轉(zhuǎn)換成流體壓力能，給系統(tǒng)提供壓力油液。 (2) 執(zhí)行元件 ：液壓機（液壓缸、液壓馬達）。將流體壓力能轉(zhuǎn)換成機械能輸出，推動負載做功。 (3) 控制元件 ：液壓控制閥。通過它們的控制和調(diào)節(jié)，使液流的壓力、流量和方向得以改變，從而改變執(zhí)行元件的力（或力矩）、速度和方向，根據(jù)控制功能的不同，液壓閥可分為壓力控制閥、流量控制閥和方向控制閥。壓力控制閥又分為溢流閥（安全閥）、減壓閥、順序閥、壓力 繼電器等；流量控制閥包括節(jié)流閥、調(diào)速閥、分流集流閥等；方向控制閥分為單向閥、換向閥。 (4) 輔助元件 ： 油箱、管件、蓄能器、濾油器、管接頭、壓力表開關等。通過這些元件把系統(tǒng)連接起來，來實現(xiàn)各種工作的循環(huán)。 (5) 工作介質(zhì) ： 液壓油。絕大多數(shù)液壓油采用礦物油，用它來進行能量和信息的傳遞。 壓系統(tǒng)設計的要求及步驟 壓系統(tǒng)設計要求 通常所說的液壓系統(tǒng)設計，都是指液壓傳動系統(tǒng)設計。液壓系統(tǒng)的設計與主機的設計是緊密聯(lián)系的，二者往往同時進行。所設計的液壓系統(tǒng)首先應滿足主機的拖 動、循環(huán)工作的要求，其次還必須符合結(jié)構(gòu)組成簡單、體積小、重量輕、工作安全可靠、經(jīng)濟實用性等方面的要求。 壓系統(tǒng)設計步驟 液壓系統(tǒng)的設計可分為兩大步驟：一、液壓系統(tǒng)的原理及性能設計。二、液壓系統(tǒng)的技術設計（液壓裝置的結(jié)構(gòu)設計、液壓站的設計）。液壓站具有外形整齊、美觀大方，便于裝配維護和電液信號的采集，隔離了振動、發(fā)熱對主機的影響等諸多突出優(yōu)點，在現(xiàn)代機床及其它工業(yè)生產(chǎn)設備中被廣泛采用。液壓站按照動力源與控制裝置是否安裝在一起，可分為整體式液壓站和分離式液壓站。一個液壓系統(tǒng)能否可靠有效地運行 ，在很大程度上取決于液壓站結(jié)構(gòu)選型 畢業(yè)設計（論文） 6 是否合理及設計質(zhì)量的優(yōu)劣，后續(xù)設計時必須給予足夠重視。 液壓系統(tǒng)的設計具體的流程包括： 明確系統(tǒng)的設計、分析系統(tǒng)工況、確定主要參數(shù)、擬定液壓系統(tǒng)原理圖、選擇液壓元件、驗算液壓系統(tǒng)性能、繪制工作圖編制技術文件。 統(tǒng)工況分析 負載分析和運動分析統(tǒng)稱為液壓系統(tǒng)的工況分析，它是確定液壓系統(tǒng)主要參數(shù)的基本依據(jù)。工況分析就是分析每個液壓元件在各自工作循環(huán)中的負載和速度隨時間（或位移）的變化規(guī)律，并用負載循環(huán)圖和運動循環(huán)圖加以表示，以便了解運動過程的本質(zhì)。 對于此題目設計的實驗臺裝置運動動作較為簡單，這兩種圖均可省略。此題涉及到的液壓執(zhí)行元件的外負載包括工作負載、摩擦負載、慣性負載三類，其中摩擦負載、慣性負載在此可忽略不計，故液壓缸的外負載即為工作負載。其中的工作負載為負負載（與運動方向相同而助長運動的負載）。 此裝置機構(gòu)最終是要在實驗室里使用，負載為 F=3000N、回路動作速度范圍 13m/ 統(tǒng)方案確定 a. 確定供油方式及動力系統(tǒng) 此次設計的裝置在實驗室為觀察現(xiàn)象而使用，速度一 般較低，從節(jié)省能量，減少發(fā)熱等方面考慮，采用定量泵供油。動力由常用的三相異步電機提供，通用性更好，便于使用與維護。 b. 執(zhí)行機構(gòu) 執(zhí)行機構(gòu)多而復雜，此次設計僅為觀察平衡回路現(xiàn)象變化，故可以選擇簡單的單作用活塞桿液壓缸。 c. 壓力等變換方式 本系統(tǒng)采用三位四通電磁換向閥，利用其閥芯機能的特點實現(xiàn)換向及液壓缸的進與退。 d. 能源裝置泵的類型 葉片泵具有流量均勻，壓力脈動小，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪聲小，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，重量輕，排量大等優(yōu)點。在工程機械、船舶、壓鑄和冶金設備中得到廣泛應用。 工作原理主要是當葉片泵轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，葉片在離心力和壓力油的作用下，尖部緊貼在定子內(nèi)圓上。兩個葉片與轉(zhuǎn)子和定子內(nèi)表面所構(gòu)成的工作容積，先由小到大吸油后再由大到小排油，葉片旋轉(zhuǎn)一周時，完成兩次吸油與排油。 雙作用葉片泵轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周，葉片在轉(zhuǎn)子葉片槽內(nèi)滑動兩次，完成兩次吸油和兩次壓油，雙作用葉片泵可用作定量泵。定量泵可以滿足回路要求，故泵可選用雙作用葉片泵。 畢業(yè)設計（論文） 7 衡回路實驗裝置功能原理設計 衡回路概述 為了防止立式放置的液壓缸活塞，因為垂直運動工作部件的重力而自行下滑，或在工作部件下行時速 度失控這種現(xiàn)象發(fā)生，往往在液壓系統(tǒng)中設置能產(chǎn)生一定背壓的液壓元件，以保證活塞在任意位置上被鎖定，并且可以控制工作部件的下落速度，這樣的液壓回路稱為平衡回路。平衡回路在工程機械、起重機械以及一些具有垂直運動部件的場合得到廣泛應用。其作用就是防止立式安裝的液壓缸受負載力或重力的作用自行下落，或者下落時出現(xiàn)超速失控現(xiàn)象等，它對于保證液壓系統(tǒng)的安全性等方面起到了重要作用 5。 向順序閥平衡回路分析 順序閥與單向閥組合成單向順序閥起到平衡閥的作用。順序閥和平衡閥都屬于壓力閥，用于控制和調(diào)節(jié)系統(tǒng)的 壓力，是基于閥芯上液壓力和彈簧力相平衡的原理進行工作的。順序閥的主要作用是以壓力作為控制信號，在一定的控制壓力作用下自動接通或切斷油路；平衡閥是為了防止重物自由下落（即通常所說的負負載）時超速而保持一定背壓的壓力控制閥。順序閥與單向閥組合起來用于平衡重物下行，即起平衡閥的作用。 單向順序閥平衡回路的主要缺點是：由于順序閥和換向閥不可避免地產(chǎn)生泄漏，活塞和與之相連的工作部件會因為順序閥和換向閥的泄漏而緩慢下落。它主要是根據(jù)普通順序閥的特點進行分析的。這樣的順序閥平衡回路不宜使用在保證重物準確停止并保持的系統(tǒng)中 ，一般可用在停止要求不嚴格，保持時間不長，或者在運動時需要有一定背壓使下降運動平穩(wěn)的場合 6。 向順序閥的平衡回路原理圖擬定 平衡回路的功用就是在于防止垂直或傾斜放置的液壓缸和與之相連的工作部件因自重而自行下落，使執(zhí)行元件的回油路上保持一定的背壓值來平衡工作的穩(wěn)定。為了使活塞平穩(wěn)運行并且考慮到此回路實驗裝置設計實現(xiàn)的實際性，可將重物（實現(xiàn)工作的部件）換成水平放置的液壓缸，即在工作缸右端增加一個支路作為負載，形成負負載來實現(xiàn)加載。單向順序閥設計的平衡回路原理圖如下圖 示。 具體過程為：調(diào)整單向順序閥 5、 6，使其開啟壓力與工作缸 7 右腔面積稍大于負載缸所提供的流量。換向閥 4 接左位 13電，在負載拉力作用下活塞右移，回油路上就存在一定的背壓，只要將這個背壓調(diào)得與右邊調(diào)壓閥壓力相當，活塞就可以平穩(wěn)運行，系統(tǒng)速度不會過大或過小，不會影響工作的畢業(yè)設計（論文） 8 平穩(wěn)性。當換向閥處于中位時，單向順序閥 5、 6 關閉，工作缸活塞就停止運動，不在繼續(xù)右移，泵 3 通過閥 4 中位卸載。換向閥接右位時，工作缸 7 活塞左移，2電。 圖 向順序閥的平衡回路原理圖 123， 4三位四通換向閥， 5控外泄）， 6789101112 3 液壓系統(tǒng)參數(shù)設計及元件選型 9 3 液壓系統(tǒng)參數(shù)設計及元件選型 壓缸設計 液壓缸結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，應用廣泛，種類繁多。根據(jù)結(jié)構(gòu)特點分為活塞式、柱塞式、回轉(zhuǎn)式三大類；根據(jù)作用方式分為單作用式和雙作用式，前者只有一個方向由液壓缸驅(qū)動，反向運動則由彈簧力或重力完成，后者兩個方向的運動均由液壓實現(xiàn)。 從本次設計的要求分析，由于不需要太大的作用力，此處選擇活塞式即可滿足要求。而 活塞式又分為雙作用單活塞桿式液壓缸和雙作用雙活塞桿式液壓缸，對于此回路，選雙作用單活塞桿式液壓缸。 壓缸工作壓力 a. 系統(tǒng)設計壓力的預選 液壓缸工作壓力主要根據(jù)液壓設備的類型來確定，對于不同用途的液壓設備，由于工作條件不同，通常采用的壓力范圍也不同。本裝置為實驗裝置，工況時載荷不大，預選系統(tǒng)工作壓力 b. 缸的工作壓力 液壓缸的工作壓力 算時可取系統(tǒng)工作壓力，故 壓缸主要結(jié)構(gòu)尺寸 a. 液壓缸內(nèi)徑 D 和活塞桿 d 的確定 由 于選用的液壓缸為單活塞桿液壓缸，故可分析圖 壓缸計算示意圖 可知，計算時應用以下公式 1 1 2 2 P A （ 畢業(yè)設計（論文） 10 21 4 （ 2 22 ()4A D d （ 由以上三個式子得出內(nèi)徑 14121（ 上式中 液壓缸的工作腔壓力 液壓缸的回油腔壓力（背壓力），背壓的經(jīng)驗選?。河捎诖嗽O計為簡單的低壓系統(tǒng)，故取值范圍為 處可取 工作缸無桿腔的有效面積； 工作缸有桿腔的有效面積； D 液壓缸內(nèi)徑（或活塞直徑）； d 活塞桿直徑，桿徑比 d/處取 F 液壓缸的最大外負載，取 F=3000N； 液壓缸的機械效率，一般取 處選取 = 由以上數(shù)據(jù)計算得出： D=整后，查相關資料，得到相近的標準直徑，以便采用標準的密封元件。液壓缸內(nèi)徑 D=50塞桿直徑 d=28 表 壓缸內(nèi)徑 按機床類型選取 d/D 按液壓缸工作壓力選取 d/D 機床類別 d/D 工作壓力 p/（ d/D 磨床及研磨機床 2 床、拉床、刨床 25 、鏜、車、銑床 57 他 7 于選定后液壓缸內(nèi)徑 D，必須進行最小穩(wěn)定速度的驗算。要保證液壓缸節(jié)流腔的有效工作面積 A，必須保證大于最小穩(wěn)定速度的最小有效面積 A中 定流量，一般從選定流量閥的產(chǎn)品樣本中查得； m/次設計要求的速度范圍為 13m/ m/ 7。 畢業(yè)設計（論文） 11 如果液壓缸節(jié)流腔的有效工作面積 說明液壓缸不能保證最小穩(wěn)定速度，此時必須增大液壓缸的內(nèi)徑，以滿足速度穩(wěn)定的要求。 b. 液壓缸壁厚和外徑的計算 液壓缸的壁厚由液壓缸的強度條件計算 。 液壓缸的壁厚通常是指缸筒結(jié)構(gòu)中最薄處的厚度。從材料力學可知，承受內(nèi)壓力的圓筒，其內(nèi)應力分布規(guī)律因壁厚的不同而各異。一般計算時可分為薄壁圓筒和厚壁圓筒。本設計液壓缸采用無縫鋼管，即屬于薄壁圓筒結(jié)構(gòu)，其壁厚按薄壁圓筒公式 2 式中 液壓缸壁厚（ m）； D 液壓缸內(nèi)徑（ m）； 試 驗壓力，一般取最大工作壓力的（ （ 缸筒材料的許用應力；此設計的缸體選用高強度鑄鐵 此時許用應力 =60 在中低壓液壓系統(tǒng)中，按上式計算所得液壓缸的壁厚往往很小，使缸體的剛度往往很不夠，如在安裝變形等問題引起液壓缸工作過程卡死或漏油。因此一般不作計算，按經(jīng)驗選取，必要時按上式進行校核。對于此設計即為低壓系統(tǒng)，故可選液壓缸壁厚 。 液壓缸壁厚算出后，即可求出缸體的外徑 +2 ，式中 按有關標準圓整為標準值 。估計算出可取液壓缸外徑 48 c. 液壓缸工作行程的確定 由于此次設計的是實驗臺裝置，故活塞桿外部一般不受外力，活塞桿的運動動作只是為了便于觀察，參考活塞桿移動速度 1m/取液壓缸工作行程 L=200 表 壓缸活塞行程系列（ 2349(50 80 100 125 160 200 250 320 活塞理論動作時間為 T=L/V=12（ s）。液壓缸動作時間過于太長，浪費資源，時間太短則不利于觀察實驗現(xiàn) 象，此時間相對比較合理。 d. 缸蓋厚度的確定 此設計選用的液壓缸為單活塞桿雙作用缸，缸底無油孔，其有效厚度 t 按強度要求可用式 行近似計算。 畢業(yè)設計（論文） 12 （ 式中 t 缸蓋有效厚度（ m）； 缸蓋止口內(nèi)徑（圖 m），取 6有 60 （ 故可取缸蓋厚度 t=7 e. 最小導向長度的確定 當 活塞桿全部外伸時，從活塞支撐面中點到缸蓋滑動支撐面中點的距離 H 稱之為最小導向長度（如圖 如果最小導向長度過小，將使液壓缸的初始撓度（間隙引起的撓度）增大，影響液壓缸的穩(wěn)定性，故設計時必須保證有一定的最小導向長度。 圖 壓缸導向長度及缸蓋厚度 對于一般的液壓缸