液壓系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)

1、學(xué) 號(hào) 城市學(xué)院課 程 設(shè) 計(jì) 報(bào) 告課程名稱 液壓與氣壓傳動(dòng)題 目組合機(jī)床液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 院 系 機(jī)電技術(shù)專 業(yè) 機(jī)電一體化 班 級 09級機(jī)電一班姓 名 指導(dǎo)教師 2015年5月26日課程設(shè)計(jì)要求1. 學(xué)生按時(shí)到課程設(shè)計(jì)指定地點(diǎn)簽到，遵守課程設(shè)計(jì)紀(jì)律。在設(shè)計(jì)過程中必須嚴(yán)肅認(rèn)真，刻苦鉆研，一絲不茍，精益求精。2. 學(xué)生應(yīng)在教師指導(dǎo)下獨(dú)立完成課程設(shè)計(jì)任務(wù)。指導(dǎo)教師按設(shè)計(jì)進(jìn)度進(jìn)行分時(shí)段驗(yàn)收學(xué)生完成的階段任務(wù)。學(xué)生必須發(fā)揮主觀能動(dòng)性，積極思考問題，而不應(yīng)被動(dòng)地依賴教師查資料、給數(shù)據(jù)、定方案。3. 學(xué)生按設(shè)計(jì)進(jìn)程要求保質(zhì)保量的完成設(shè)計(jì)任務(wù)，按時(shí)提交課程設(shè)計(jì)說明書及工作圖紙。課程設(shè)計(jì)評分標(biāo)準(zhǔn)1.是否嚴(yán)格

2、遵守課程設(shè)計(jì)紀(jì)律，按照規(guī)定時(shí)間完成設(shè)計(jì)任務(wù)(占30%)。2.課程設(shè)計(jì)報(bào)告書質(zhì)量 (占40%)。(1)是否采用了良好的設(shè)計(jì)方法，獨(dú)立完成課程設(shè)計(jì)。(2)課程設(shè)計(jì)各分段的任務(wù)是否按時(shí)完成及完成的質(zhì)量。(3)是否完成課程設(shè)計(jì)任務(wù)書指定的全部要求。 3.課程設(shè)計(jì)報(bào)告書的撰寫規(guī)范 (占30%)。課程設(shè)計(jì)評分表序號(hào)項(xiàng) 目分?jǐn)?shù)1學(xué)生出勤得得分(占30%)2內(nèi)容質(zhì)量(占40%)3撰寫規(guī)范得分(占30%)4最終評定成績（以優(yōu)、良、中、及格、不及格評定）指導(dǎo)教師評語 簽字： 日期： 年 月 日液壓與氣壓傳動(dòng)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書姓 名潘金義學(xué) 號(hào)200910206130院（系）機(jī) 電 技 術(shù)專 業(yè)機(jī)電一體化設(shè)計(jì)時(shí)間201

3、1年5月16日至2011年5月27日設(shè)計(jì)題目組合機(jī)床液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)任務(wù)總述設(shè)計(jì)組合機(jī)床液壓系統(tǒng)。機(jī)床要求液壓系統(tǒng)完成的工作循環(huán)是：工件夾緊工作臺(tái)快進(jìn)工作臺(tái)工進(jìn)工作臺(tái)快退工作臺(tái)原位停止、液壓泵卸荷松開工件。液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)：工作臺(tái)驅(qū)動(dòng)單個(gè)，雙作用、單桿、活塞式液壓缸。工作夾持兩個(gè)，雙作用、單桿、活塞式液壓缸工作臺(tái)驅(qū)動(dòng)部分：驅(qū)動(dòng)質(zhì)量：1000kg；快進(jìn)、退速度：4.6m/min；工進(jìn)速度范圍/：v=（0.11.18）m/min可無級調(diào)速；最大切削力（工作負(fù)載）f=18750n；加（減）速時(shí)間：0.11s。液壓缸工作壓力、機(jī)械效率及工作行程：p=5mpa、m=0.95、l=150/250/400；工件

4、夾持部分：工件夾緊力24000 n，夾緊液壓缸工作行程22mm，夾緊時(shí)間1.4s。課程設(shè)計(jì)要求一、在明確課程設(shè)計(jì)任務(wù)要求的基礎(chǔ)上，應(yīng)完成：1.工況分析；擬訂滿足工作循環(huán)要求的液壓系統(tǒng)原理圖（進(jìn)行方案論證及方案比較）；在確定系統(tǒng)主要參數(shù)的基礎(chǔ)上；選擇液壓泵、驅(qū)動(dòng)電機(jī)及主要液壓控制元件；驗(yàn)算系統(tǒng)性能；2.完成工作臺(tái)液壓缸的主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及相關(guān)計(jì)算 ；3.繪制液壓系統(tǒng)工作圖（包括元件一覽表、電磁閥動(dòng)作表等）；4.完成課程設(shè)計(jì)說明書。說明書包括：目錄；設(shè)計(jì)正文；小結(jié)；參考資料。（約5000字）。二、具體要求設(shè)計(jì)說明書用word撰寫，采用autocad繪制液壓系統(tǒng)工作圖、符合規(guī)范。通過本課程設(shè)計(jì):鞏固理論

5、知識(shí)；培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)設(shè)計(jì)要求收集相關(guān)資料、查閱設(shè)計(jì)手冊的能力；設(shè)計(jì)和工程運(yùn)算的能力；采用word、autocad撰寫設(shè)計(jì)說明書及繪制工作圖的能力.工作計(jì)劃安排日 期設(shè) 計(jì) 內(nèi) 容5.165.17工況分析、擬訂液壓系統(tǒng)原理圖及相關(guān)設(shè)計(jì)計(jì)算5.185.19設(shè)計(jì)液壓缸及選擇確定液壓元件5.20，5.235.24繪制液壓系統(tǒng)工作圖5.255.27撰寫課程設(shè)計(jì)計(jì)算說明書主要參考資料液壓與氣壓傳動(dòng)（明仁雄等編，國防工業(yè)出版社）；液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡明手冊（楊培員等編，機(jī)械工業(yè)出版社）；相關(guān)液壓設(shè)計(jì)手冊。指導(dǎo)教師意見簽字：_ 年 月 日系主任意見 簽字：_ 年 月 日目 錄 1液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)21.1 工況分析21.2

6、 擬訂液壓系統(tǒng)原理圖32.2.1確定供油方式32.2.2調(diào)速方式的選擇32.2.3速度換接方式的選擇42.2.4夾緊回路的選擇41.3 液壓系統(tǒng)的計(jì)算和選擇液壓元件51.3.1 液壓缸的主要尺寸計(jì)算51.3.2 確定液壓泵的流量、壓力和選擇泵的規(guī)格61.3.3液壓閥的選擇91.3.4確定管道尺寸91.3.5液壓油箱容積的確定101.4液壓系統(tǒng)的驗(yàn)算101.4.1壓力損失的驗(yàn)算（省略）101.4.2系統(tǒng)溫升的驗(yàn)算102. 液壓缸設(shè)計(jì)112.1 液壓缸主要尺寸的確定112.1.1 液壓缸工作壓力的確定112.1.2 液壓缸內(nèi)徑d和活塞桿直徑d的確定112.1.3液壓缸的壁厚和外徑112.1.4液壓

7、缸的工作行程122.1.5最小導(dǎo)向長度的確定122.1.6缸體長度的確定132.2 液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)132.2.1缸體與缸蓋的連接形式132.2.2活塞桿與活塞的連接結(jié)構(gòu)132.2.3活塞桿導(dǎo)向部分的結(jié)構(gòu)142.2.4 密封142.2.5 液壓缸與外部設(shè)備連接142.2.6 主要連接強(qiáng)度計(jì)算142.3 液壓缸主要零件的材料和技術(shù)要求153. 總結(jié)164參考資料161.液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.1 工況分析根據(jù)已知條件，繪制運(yùn)動(dòng)部件的速度循環(huán)圖，如圖1-1所示。根據(jù)已知條件，計(jì)算各階段的外負(fù)載并繪制負(fù)載圖。液壓缸所受外負(fù)載f包括三種類型，即 f = fl + ff + fa (1-1)式中 fl工作負(fù)載，

8、對于金屬切削機(jī)床來說，即沿活塞運(yùn)動(dòng)方向的切削力，在本實(shí)驗(yàn)中fl為18750n； fa運(yùn)動(dòng)部件速度變化時(shí)的慣性負(fù)載； ff導(dǎo)軌摩擦阻力負(fù)載，啟動(dòng)時(shí)為靜摩擦阻力，啟動(dòng)后為動(dòng)摩擦阻力，對于平導(dǎo)軌ff可由下式求得 ff = f（g+frn）； g運(yùn)動(dòng)部件重力，在本實(shí)驗(yàn)中g(shù)=10009.8n=9800n；frn垂直于導(dǎo)軌的工作負(fù)載； f導(dǎo)軌摩擦系數(shù)，通常靜摩擦系數(shù)為0.2，動(dòng)摩擦系數(shù)為0.1。則求得 ffs = 0.29800n=1960n ffa = 0.19800n=980n上式中ffs為靜摩擦阻力，ffa為動(dòng)摩擦阻力。 fa = 式中 t 加速或減速時(shí)間，根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書：t =0.11s；vt時(shí)間

9、內(nèi)的速度變化量。 fa =n=697n根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，列出各工作階段所受的外負(fù)載（見表1-1），并畫出如圖1-2所示的負(fù)載循環(huán)圖。根據(jù)已知條件，繪制運(yùn)動(dòng)部件的速度循環(huán)圖，如圖1-1所示。然后計(jì)算各階段的外負(fù)載并繪制負(fù)載圖。 表1-1 工作循環(huán)各階段的外負(fù)載工作循環(huán)外負(fù)載 f（n）工作循環(huán)外負(fù)載f（n）啟動(dòng)、加速f=ffs+fa2657工 進(jìn)f=ffa+fw 19730快 進(jìn)f=ffa980快 退f=ffa980 圖1-1速度循環(huán)圖 圖1-2負(fù)載循環(huán)圖1.2 擬訂液壓系統(tǒng)原理圖1.2.1確定供油方式考慮到該機(jī)床在工作進(jìn)給時(shí)負(fù)載較大，速度較低。而在快進(jìn)、快退時(shí)負(fù)載較小，速度較高。從節(jié)省能量、減少

10、發(fā)熱考慮，泵源系統(tǒng)宜選用雙泵供油或液壓泵供油?，F(xiàn)采用帶有壓力反饋的限壓式變量葉片泵。1.2.2調(diào)速方式的選擇在中小型專用機(jī)床的液壓系統(tǒng)中，進(jìn)給速度的控制一般采用節(jié)流閥或調(diào)速閥。根據(jù)鏜削類機(jī)床工作時(shí)對低速性能和速度負(fù)載特性都有一定要求的特點(diǎn)，決定采用限壓式變量泵和調(diào)速閥組成的容積節(jié)流調(diào)速。這種節(jié)流調(diào)速回路具有效率高、發(fā)熱小和速度剛性好的特點(diǎn)，并且調(diào)速閥裝在回油路上，具有承受切削力的能力。1.2.3速度換接方式的選擇本系統(tǒng)采用電磁閥的快慢速換接回路，它的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)節(jié)行程比較方便，閥的安裝也比較容易，但速度換接的平穩(wěn)性較差。若要提高系統(tǒng)的換接平穩(wěn)性，則可改用行程閥切換的速度換接回路。1.2.

11、4夾緊回路的選擇用兩位四通電磁閥來控制夾緊、松開換向動(dòng)作時(shí)，為了避免工作時(shí)突然失電而松開，應(yīng)采用失電夾緊方式?？紤]到夾緊時(shí)間可調(diào)節(jié)和當(dāng)進(jìn)油路壓力瞬時(shí)下降時(shí)仍然保持夾緊力，所以接入節(jié)流閥調(diào)速和單向閥保壓。在該回路中還裝有減壓閥，用來調(diào)節(jié)夾緊力的大小和保持夾緊力的穩(wěn)定。最后把所選擇的液壓回路組合起來，即可組合成圖1-3所示的液壓系統(tǒng)原理圖。圖13 液壓系統(tǒng)原理圖1.3 液壓系統(tǒng)的計(jì)算和選擇液壓元件1.3.1 液壓缸的主要尺寸計(jì)算1. 工作壓力p的確定。工作壓力p可根據(jù)負(fù)載大小及機(jī)器的類型來初步確定，參考表2-1，取液壓工作壓力為5mpa。2. 計(jì)算液壓缸內(nèi)徑d和活塞桿直徑d。由負(fù)載圖知：最大負(fù)載f

12、=19730n，按表2-2可取p2為0.5mpa，考慮到快進(jìn)、快退速度相等，取d/d=0.7；m=0.95，將上述數(shù)據(jù)代入式（2-3）可得d=7.510-2 m 根據(jù)表2-4，將液壓缸內(nèi)徑圓整為標(biāo)準(zhǔn)系列直徑d=80mm；活塞桿直徑d，按d/d=0.7及表2-5活塞桿直徑系列取d=56mm。 按工作要求夾緊力由兩個(gè)夾緊缸提供，考慮到夾緊力的穩(wěn)定，夾緊缸的工作壓力應(yīng)低于進(jìn)給液壓缸的工作壓力，現(xiàn)取夾緊缸的工作壓力為2.5mpa，回油背壓為零，m=0.95，則按公式可求得d=m=8.010-2m 根據(jù)表2-4及表2-5液壓缸與活塞的尺系列，取夾緊液壓缸的d和d分別為80mm及56mm。 按最低工進(jìn)速度

13、驗(yàn)算液壓缸的最小穩(wěn)定速度，由公式可得 a =cm2 =5 cm2 式中qmin 是由產(chǎn)品樣本查得ge系列調(diào)速閥aqf3-e10b的最小穩(wěn)定流量為0.05l/min。 本設(shè)計(jì)中調(diào)速閥是安裝在回油路上，故液壓缸節(jié)流腔有效工作面積應(yīng)選取液壓缸有桿腔的實(shí)際面積，即 a=（dd）=(85.6)cm2 =26 cm2 可見上述不等式能滿足，液壓缸能達(dá)到所需的低速。 3.計(jì)算在各工作階段液壓缸所需的流量 q快進(jìn)=d2v快進(jìn)=12.310m3/min =12.3 l/min q工進(jìn)1=d2v工進(jìn)= 5.910-3m3/min 5.9l/min q快退=（d2-d2）v快退= 11.210-3m3/min=11

14、.2 l /minq夾=d2夾v夾= =4.7410-3m3/min=4.74 l /min1.3.2 確定液壓泵的流量、壓力和選擇泵的規(guī)格1. 泵的工作壓力的確定考慮到正常工作中進(jìn)油管路有一定的壓力損失，所以泵的工作壓力為 pp =p1 + (1-2)式中 pp液壓泵最大工作壓力； p1執(zhí)行元件最大工作壓力；進(jìn)油管路中的壓力損失，初算時(shí)簡單系統(tǒng)可取0.20.5mpa，復(fù)雜系統(tǒng)取0.51.5 mpa，本題取0.5mpa。 pp = p1 + =（5+0.5）mpa=5.5 mpa 上述計(jì)算所得的pp是系統(tǒng)的靜態(tài)壓力，考慮到系統(tǒng)在各種工況的過渡階段出現(xiàn)的動(dòng)態(tài)壓力往往超過靜態(tài)壓力。另外考慮到系統(tǒng)需

15、要有一定的壓力貯備量，并確保泵的壽命，因此選泵的額定壓力pn應(yīng)滿足pn(1.251.6) pp。中低壓系統(tǒng)取最小值，高壓系統(tǒng)取最大值。在本設(shè)計(jì)中pn=1.25 pp =6.9mpa。2.泵的流量的確定。液壓泵的最大流量應(yīng)為 qpkl()max (1-3)式中 qp液壓泵的最大流量；()max同時(shí)動(dòng)作的各執(zhí)行元件所需流量之和的最大值。如果這時(shí)溢流閥正進(jìn)行工作，尚須加溢流閥的最小溢流量23l/ min； kl系統(tǒng)泄露系數(shù)，一般取kl=1.11.3?，F(xiàn)取kl=1.2。 qp=kl()max=1.212.3l/min=14.8 l/min3.選擇液壓泵的規(guī)格。根據(jù)以上算得的pn和qp再查閱有關(guān)手冊，現(xiàn)

16、選用ybx-16液壓泵。該泵的基本參數(shù)為：每轉(zhuǎn)排量v=16ml/r,泵的額定壓力pn=6.3mpa,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速nn=1450 r/min，容積效率v=0.85，總效率=0.7。4.與液壓泵匹配的電動(dòng)機(jī)的選定。首先分別計(jì)算出快進(jìn)與工進(jìn)兩種不同工況時(shí)的效率，取兩者較大值作為選擇電動(dòng)機(jī)規(guī)格的依據(jù)。由于在慢進(jìn)時(shí)泵輸出的流量減小，泵的效率積聚降低，一般當(dāng)流量在0.21 l/min范圍內(nèi)時(shí)，可取=0.030.14。同時(shí)還應(yīng)注意到，為了使所選擇的電動(dòng)機(jī)在經(jīng)過泵流量特性曲線最大功率點(diǎn)時(shí)不致停轉(zhuǎn)，需進(jìn)行驗(yàn)算，即 2pn 式中 pn 所選電動(dòng)機(jī)額定功率； pb 限壓式變量泵的限定壓力； qp 壓力為pb時(shí)，泵的輸

17、出流量。首先計(jì)算快進(jìn)時(shí)的功率，快進(jìn)時(shí)的外負(fù)載為980n，進(jìn)油路的壓力損失定為0.3 mpa，由式（1-2）可得 pp=（）mpa=0.7 mpa快進(jìn)時(shí)所需電動(dòng)機(jī)功率為 p=kw= 0.21kw快進(jìn)時(shí)的外負(fù)載為19730n，進(jìn)油路的壓力損失定為0.3mpa，由式（1-2）可得pp=（）mpa=2.8mpa工進(jìn)時(shí)所需電動(dòng)機(jī)功率p為 p=kw=0.39 kw查閱電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品樣本，選用y80m2-4型電動(dòng)機(jī)，其額定功率0.75kw，額定轉(zhuǎn)速為1390r/min。根據(jù)產(chǎn)品樣本可查得ybx-16的流量壓力特性曲線。再由已知的快進(jìn)時(shí)流量為15l/min，工進(jìn)時(shí)的流量為7.1 l/min，壓力為5.5mpa，作

18、出泵的實(shí)際工作時(shí)的流量壓力特性曲線，如圖1-4所示，查得該曲線拐點(diǎn)處的流量為15l/min，壓力為2.6mpa，該工作點(diǎn)對應(yīng)的功率為 p= kw=0.93 kw所選電動(dòng)機(jī)功率滿足式（1-4），拐點(diǎn)處能正常工作。圖1-4 ybx-16 液壓泵特性曲線1- 額定流量、壓力下的特性曲線 2- 實(shí)際工作時(shí)間的特性曲線1.3.3液壓閥的選擇本系統(tǒng)可采用力士樂系統(tǒng)或ge系列的閥?，F(xiàn)均選用ge系列閥。根據(jù)所擬訂的液壓系統(tǒng)圖，按通過各元件的最大流量來選擇液壓元件的規(guī)格。選定的液壓元件如表1-2所示。 表1-2 液壓元件明細(xì)表序 號(hào)元 件 名 稱 型號(hào)規(guī)格 通過流量（l/min） 方案一方案二 1濾油器xu-b

19、32100xu-b3210014.8 2液壓泵ybx-16ybx-1614.8 3壓力開關(guān)表kf3-ea10bk-h6 4三位四通換向閥34ef30-e10b4we6e560/oag2412.35二位三通換向閥23ef3b-e10b3we6a50/oag2412.36單向調(diào)速閥aqf3-e10b2frm5-20/612.37減壓閥jf3-10bj-fc10d-p-15.98壓力開關(guān)表與3功用4k-f10d-19單向閥af3-ea10ba-f10d-d/dp15.910二位四通換向閥24ef3-ea10b24df3b-e10b-b5.911壓力繼電器dp1-63bdp1-63b5.912單向節(jié)流

20、閥alf-e10b24df3b-e10b-b5.91.3.4確定管道尺寸油管內(nèi)徑尺寸一般可按照選用的液壓元件接口尺寸而定，也可按管路允許流速進(jìn)行計(jì)算。本系統(tǒng)主油路流量為差動(dòng)時(shí)流量q=24.6 l/min,壓油管的允許流速取v=4m/s,則內(nèi)徑d為 d=4.6=11.4 mm若系統(tǒng)主油路流量按快退時(shí)取q=12.3 l/min，則可算得油管內(nèi)徑d=8.1mm。綜合諸因素?，F(xiàn)取油管的內(nèi)徑d=10mm。吸油管同樣可按上式計(jì)算（q=14.8l/min、v=1.5m/s），現(xiàn)參照ybx-16液壓泵吸油口連接尺寸，取吸油管內(nèi)徑d=14.5mm。1.3.5液壓油箱容積的確定本次設(shè)計(jì)為中壓液壓系統(tǒng)，液壓油箱有效

21、容量按泵流量的57倍來確定（參照表4-1），現(xiàn)選用容量為160l的油箱。1.4液壓系統(tǒng)的驗(yàn)算1.4.1壓力損失的驗(yàn)算（省略）1.4.2系統(tǒng)溫升的驗(yàn)算在整個(gè)工作循環(huán)過程之中，工進(jìn)階段所占的時(shí)間最長，為了簡化計(jì)算，主要考慮工進(jìn)時(shí)的發(fā)熱量。一般情況下，工進(jìn)速度大時(shí)發(fā)熱量較大，由于限壓式變量泵在流量不同時(shí)，效率相差極大，所以計(jì)算最大、最小時(shí)的發(fā)熱量，然后加以比較，取數(shù)值大著進(jìn)行分析。當(dāng)v=0.1m/min時(shí) q=d2v=0.0820.1m3/min=0.510-3 m3/min0.5 l/min此時(shí)泵的效率為0.1，泵的出口壓力為3.2mpa，則有 p輸入=kw=0.27 kwp輸出=fv= kw=0

22、.033 kw此時(shí)的功率損失為 p=p輸入p輸出=（0.270.033）kw=0.237 kw當(dāng)v=1.18m/min時(shí)，q= 5.9l/min，總效率=0.7則 p輸入=kw=0.45 kwp輸出=fv= kw=0.388 kw此時(shí)的功率損失為 p=p輸入p輸出=（0.450.388）kw=0.062 kw可見工進(jìn)速度低時(shí)，功率損失為0.237 kw，發(fā)熱量最大。假定系統(tǒng)的散熱情況一般，取k=1010-3 kw/(cm2)，油箱的散熱面積a為 a=0.065=0.065m2=1.92m2三 系統(tǒng)溫升計(jì)算系統(tǒng)溫升為： =12.3驗(yàn)算表明系統(tǒng)的溫升在許可的范圍內(nèi)2. 液壓缸設(shè)計(jì)2.1 液壓缸主要

23、尺寸的確定2.1.1 液壓缸工作壓力的確定見系統(tǒng)設(shè)計(jì)：液壓缸的最大工作壓力=5mpa2.1.2 液壓缸內(nèi)徑d和活塞桿直徑d的確定見系統(tǒng)設(shè)計(jì)：d=80mm；d=56mm2.1.3液壓缸的壁厚和外徑液壓缸的壁厚由液壓缸的強(qiáng)度條件來計(jì)算。液壓缸的壁厚一般是指缸筒結(jié)構(gòu)中最薄處的厚度。從材料力學(xué)可知，承受內(nèi)壓力的圓筒，其內(nèi)應(yīng)力分布規(guī)律因壁厚的不同而各異。一般計(jì)算時(shí)可分為薄壁圓筒和厚壁圓筒。液壓缸的內(nèi)徑d與其壁厚的比值d/d10的圓筒稱為薄壁圓筒。起重運(yùn)輸機(jī)械和工程機(jī)械的液壓缸，一般用無縫鋼管材料，大多屬于薄壁圓筒結(jié)構(gòu)，其壁厚按薄壁圓筒公式計(jì)算液壓缸壁厚（m）；d液壓缸內(nèi)徑（m）；py試驗(yàn)壓力；當(dāng)工作壓力

24、p16 mpa時(shí)，py=1.5p；當(dāng)壓力p16 mpa時(shí)，py=1.25p；取py為最大工作壓力的1.5倍（py=7.5mpa）缸筒材料的許用應(yīng)力。其值為：缸筒采用無縫鋼=100110mpa。取=100mpa按薄壁筒公式計(jì)算得：=3mm 取標(biāo)準(zhǔn)值=3mm外徑d1= d+2=86mm2.1.4液壓缸的工作行程由設(shè)計(jì)任務(wù)書知； l=400mm2.1.5最小導(dǎo)向長度的確定對一般的液壓缸，最小導(dǎo)向長度h應(yīng)滿足以下要求=60mm式中 ： l液壓缸的最大行程 d液壓缸的內(nèi)徑算得h=60mm活塞的寬度 b=（0.61.0）d=64mm。端蓋滑動(dòng)支承面長度l1,根據(jù)內(nèi)徑確定取l1=44.8mm隔套的長度c由需

25、要的最小導(dǎo)向長度h決定：c=h-(l1+b)=5.6mm2.1.6缸體長度的確定液壓缸缸體的內(nèi)部長度應(yīng)等于活塞的行程與活塞的寬度之和l= 464mm。2.2 液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.2.1缸體與缸蓋的連接形式 缸體與缸蓋的連接形式，采用外半環(huán)連接，如圖2-1所示圖2-1液壓缸缸體與缸蓋連接形式2.2.2活塞桿與活塞的連接結(jié)構(gòu) 活塞桿與活塞的連接結(jié)構(gòu)：采用螺紋連接、如圖2-2所示。圖2-2活塞桿與活塞的連接結(jié)構(gòu)2.2.3活塞桿導(dǎo)向部分的結(jié)構(gòu)利用端蓋直接導(dǎo)向2.2.4 密封 液壓缸密封見表2-10。序號(hào)密封部位材料類型數(shù)量1端蓋與活塞桿處密封 nbro型圈 22端蓋與活塞桿處防塵nbr+夾纖維v型圈4

26、3前端蓋與缸筒處密封nbr+ptfeo型圈加擋環(huán) 14后端蓋與缸筒處密封nbr+ptfeo型圈加擋環(huán)15活塞與活塞桿處密封nbro型圈26活塞與缸筒處密封nbr+夾纖維奧米加型 22.2.5 液壓缸與外部設(shè)備連接 采用后端蓋法蘭連接2.2.6 主要連接強(qiáng)度計(jì)算一、缸筒端部螺紋連接強(qiáng)度計(jì)算 螺紋處的拉應(yīng)力： =mpa 螺紋處的剪應(yīng)力： mpa 合成應(yīng)力： = mpa （見新編液壓工程手冊） k擰緊螺紋的系數(shù)； 不變載荷 取k=1.251.5，變載荷取k=2.54；計(jì)算時(shí)取k=4；-螺紋連接的摩擦系數(shù)=0.12；-缸筒的材料的許用應(yīng)力(mpa);-螺紋外徑（m）; -螺紋底徑（m）；f-缸筒端部承

27、受的最大推力；z-螺釘?shù)臄?shù)量。設(shè)：連接螺釘m20；螺釘?shù)臄?shù)量z=4；螺釘?shù)牟牧喜捎?5鋼，取=120mpa按照上式校核螺釘?shù)倪B接強(qiáng)度。二、卡環(huán)連接強(qiáng)度計(jì)算卡環(huán)剪應(yīng)力：卡環(huán)側(cè)面的擠壓應(yīng)力通常卡環(huán)尺寸：；按照上式校核卡環(huán)的剪應(yīng)力及擠壓應(yīng)力。（與卡環(huán)材料的許用剪應(yīng)力及許用擠壓應(yīng)力比較）并按下式驗(yàn)算缸筒最小截面的拉應(yīng)力。（與缸筒材料的許用拉應(yīng)力比較）三、活塞桿端部螺紋連接強(qiáng)度計(jì)算同一，并驗(yàn)算活塞桿最小截面的應(yīng)力。2.3 液壓缸主要零件的材料和技術(shù)要求液壓缸主要零件的材料和技術(shù)要求，見表2-1表2-1液壓缸主要零件的材料和技術(shù)要求零件名稱材料主要表面粗糙度技術(shù)要求缸體無縫鋼0.20.4（1）內(nèi)徑采用h8

28、-h9的配合（2）內(nèi)徑圓度、圓柱度不大于直徑公差之半（3）內(nèi)表面母線直線度在500mm長度上不大于0.03mm（4）缸體斷面t對軸線的垂直度在直徑每100mm上不大于0.04mm（5）缸體與端蓋采用螺紋連接時(shí)，螺紋采用6h級精度（6）為防止腐蝕和提高壽命，內(nèi)徑表面可以鍍0.030.04mm厚的硬鉻，再進(jìn)行拋光，缸體外涂耐腐蝕油漆活塞45鋼0.81.6外徑d的圓度、圓柱度不大于外徑公差之半外徑d對內(nèi)孔d1的徑向跳動(dòng)不大于外徑公差之半端面t對軸線垂直度在直徑100mm上不大于0.04活塞外徑用橡膠密封圈密封時(shí)可取f7-f9配合活塞桿45鋼0.40.8材料熱處理，調(diào)質(zhì)20-25hrc，可以鍍0.0150.025mm（2）外徑d和d2的圓度、圓柱度不大于直徑公差之半（3）外徑表面直線度在500mm長度上不大于0.03mmd2對d的徑向