DG型液压缸毕业设计

本科生毕业论文 设计 题 目 DG 型液压缸的设计 系 别 机械工程系 专 业 机械设计制造及其自动化技术 学生姓名 学 号 年级 2011 级 指导教师 二 0 一五 年 四 月 十五 日 0 DG 型液压缸的设计 专业 液压设计制造及其自动化 学生 指导老师 摘 要 液 压 工 业 是 一 个 国 家 的 重 要 产 业 液 压 工 业 的 发 展 无 时 不 刻 都 在 影 响 着 国 家 经 济 的 发 展 人 类 的 进 步 离 不 开 液 压 工 业 的 发 展 在 全 球 经 济 发 展 的 大 环 境 下 中 国 各 个 行 业 被 其 他 国 家 的 先 进 技 术 影 响 的 同 时 越 来 越 多 的 外 国 企 业 和 品 牌 传 播 到 中 国 已 经 成 为 现 实 在 新 的 市 场 需 求 的 推 动 下 对 DG 型 液 压 缸 进 行 改 良 和 优 化 是 当 务 之 急 有 大 型 压 管 设 备 企 业 对 设 备 的 安 全 指 标 的 有 着 一 定 生 产 的 严 格 要 求 在 生 产 设 备 的 企 业 充 分 考 虑 到 在 设 备 运 行 中 可 能 出 现 的 问 题 从 而 减 少 噪 声 污 染 引 起 的 振 动 或 不 当 操 作 设 备 的 现 象 等 国 内 管 套 压 装 专 机 设 备 的 研 发 及 制 造 要 与 全 球 号 召 的 高 效 经 济 安 全 稳 定 主 题 保 持 一 致 管 套 压 装 专 机 的 发 展 与 人 类 社 会 的 进 步 和 科 学 技 术 的 水 平 密 切 相 关 液 压 缸 是 液 压 系 统 的 最 重 要 的 动 力 元 件 它 由 油 压 驱 动 主 要 应 用 在 重 载 荷 的 场 合 整 个 液 压 系 统 的 源 动 力 由 液 压 系 统 中 的 液 压 泵 提 供 齿 轮 泵 叶 片 泵 和 柱 塞 泵 是 液 压 泵 的 结 构 形 式 液 压 系 统 中 控 制 和 调 节 液 压 流 量 和 方 向 的 控 制 元 件 即 各 种 液 压 阀 控 制 功 能 各 有 不 同 压 力 控 制 阀 流 量 控 制 阀 和 方 向 控 制 阀 是 液 压 阀 的 组 成 部 分 溢 流 阀 安 全 阀 减 压 阀 顺 序 阀 调 整 阀 分 流 集 流 阀 等 是 流 量 控 制 阀 的 组 成 部 分 控 制 方 式 的 不 同 开 关 式 控 制 阀 定 值 控 制 阀 和 比 例 控 制 阀 是 液 压 阀 的 组 成 部 分 液 压 系 统 的 能 量 来 源 来 自 液 压 油 各 种 矿 物 油 乳 化 液 和 合 成 型 液 压 油 等 均 属 于 液 压 系 统 中 传 递 能 量 的 工 作 介 质 本次设计的 DG 型液压缸是综合运用所学的基本理论 基本知识和相关的液压系统 专业知识 完成对 DG 型液压缸的设计 并绘制必要的液压缸装配图 液压系统原理 图 本文通过设计 DG 型液压缸 分析液压缸的工作原理和动作过程 确定液压系 统工作原理图 根据系统参数要求设计液压缸 完成液压缸的装配图 并且能够使 大家对液压缸的具体结构构造和工作与原理有很好的认识和了解 四川大学锦城学院本科毕业论文 DG 液压缸设计说明书 1 关键词 DG 型液压缸 液压系统 具体结构 Design of DG type hydraulic cylinder Major Mechanical Manufacturing and Automation Student Supervisor Abstract DGtypehydraulicIn national economic construction cement is the indispensable basis of ra w materials As an important basic industry cement industry development has become a na tional and social development level and comprehensive strength is important measure inde x The economy of our country is in the period of rapid development infrastructure constru ction has become the main mode of domestic investment Therefore the cement as the mai n raw materialalso in the expansion phase In the process of cement production most of the raw material to be crushed such as limestone clay iron ore coal and other Limestone is t he productionof cement dosage is the biggest raw material after mining of large size high hardness therefore limestone crusher in cement plant material crushing occupies a fairly i mportant position Crushing process than grinding process is economical and convenient reasonable selection of crushing equipment is very important the material into the grinding as far as possible t he large crushing to uniform fine granularity so as to reduce the grinding equipment load improve mill output but also conducive to the material uniformity high accuracy of batchi ng Categories include crusher jaw crusher impact crusher impact crusher cone crusher hammer crusher gyratory crusher compound crusher etc Strike back type crushing machine is composed of a rotor cover a base a rear rack four pa rts the upper cover is broken machine shell and is associated with the internal structure of complement component the inside of the upper cover of the lining board for stone crushin g granularity and the crusher work efficiency plays an important role in Cover design not only to request the appearance and practicability a machine design too fa ncy will cause complex processing technology manufacturing cost rises bloated will caus e the transportation difficulty also increases the cost of manufacture I am in the design pro cess focusing on the functional material saving light body generous appearance aspects especially in making the selection of materials materials selected to both economy and dur ability hnology at the same time foreign enterprises and brand spread to more and more Chinese has become an opportunity Cap pressing machine in industry through a variety of ways have been working with the relevant technology and constantly improve their own strength and core competitiveness and narrow the gap with developed countries In the new market demand update the sleeve pressing machine is a pressing matter of the moment The production of pipe pressing machine equipment manufacturing enterprises to fully tap the potential of the market vigorously develop the sleeves of large low cost pressing special machinery and equipment plays a positive role in the evolution of automatic assembly the assembly of mechanical equipment 四川大学锦城学院本科毕业论文 DG 液压缸设计说明书 2 Key words DG type hydraulic strike back type crushing machine the upper cover 目 录 1 绪 论 5 1 1 液 压 传 动 基 础 知 识 6 1 2 液压系统的基本组成 7 1 3 液压传动的优缺点 7 1 4 液 压 传 动 技 术 的 发 展 及 应 用 8 2 液 压 系 统 设 计 9 2 1 液压系统简介 10 2 2 液压元件选择 12 2 3 液压传动系统的执行元件 13 2 3 1 执行元件的载荷计算及变化规律 14 3 DG 型 液 压 缸 的 设 计 16 3 1 液压缸的说明 17 3 2 DG 型液压缸的设计 18 3 2 1 缸体壁厚的计算 19 3 2 2 缸底厚度的计算 19 3 2 3 缸筒发生完全塑性变形的压力计算 20 3 2 4 缸筒径向变形计算 21 3 2 5 活塞杆强度的计算 21 4 负 载 图 和 速 度 图 22 5 液 压 缸 在 实 际 中 的 应 用 情 况 分 析 22 结 论 23 四川大学锦城学院本科毕业论文 DG 液压缸设计说明书 3 参 考 文 献 24 致 谢 25 1 绪 论 由 于 液 压 工 程 的 知 识 总 量 已 经 远 远 超 越 个 人 掌 握 所 有 一 些 专 业 知 识 是 必 不 可 少 的 但 是 过 度 的 专 业 知 识 分 割 使 视 野 狭 隘 可 以 多 多 参 加 技 术 交 流 和 参 加 科 研 项 目 缩 小 范 围 提 升 新 技 术 的 进 步 和 整 个 块 的 技 术 提 高 外 部 条 件 变 化 的 适 应 能 力 封 闭 的 专 业 知 识 的 太 狭 隘 考 虑 的 问 题 太 特 殊 在 工 作 中 协 调 困 难 不 利 于 自 我 提 高 因 此 自 上 世 纪 第 二 十 年 代 末 出 现 了 一 体 化 的 趋 势 人 们 越 来 越 重 视 基 础 理 论 拓 宽 领 域 对 专 业 合 并 的 分 化 液 压 工 程 可 以 增 加 产 量 提 高 劳 动 生 产 率 提 高 生 产 的 经 济 效 益 为 目 标 并 研 制 和 发 展 新 的 液 压 产 品 在 未 来 新 产 品 的 开 发 降 低 资 源 消 耗 清 洁 的 可 再 生 能 源 成 本 的 控 制 减 少 或 消 除 环 境 污 染 作 为 一 个 超 级 经 济 目 标 和 任 务 机 器 能 完 成 人 的 手 和 脚 耳 朵 和 眼 睛 等 等 器 官 完 全 不 能 直 接 完 成 的 任 务 现 代 液 压 工 程 液 压 和 液 压 设 备 创 造 出 更 多 更 精 美 的 越 来 越 复 杂 很 多 幻 想 成 为 过 去 的 现 实 人 类 现 在 能 成 为 天 空 的 上 游 和 宇 宙 潜 入 海 洋 数 十 亿 光 年 的 密 切 观 察 细 胞 和 分 子 电 子 计 算 机 硬 件 和 软 件 人 类 的 新 兴 科 学 已 经 开 始 加 强 并 部 分 代 替 人 脑 科 学 这 是 人 工 智 能 这 一 新 的 发 展 已 经 显 示 出 巨 大 的 作 用 但 在 未 来 几 年 还 将 继 续 创 造 出 不 可 思 议 的 奇 迹 人 类 智 慧 的 增 长 并 没 有 减 少 手 的 效 果 而 是 要 求 越 来 越 精 致 手 工 制 作 更 复 杂 的 工 作 从 而 促 进 手 功 能 又 一 方 面 实 践 促 进 人 脑 智 力 在 人 类 的 进 化 过 程 中 以 及 在 每 个 人 的 成 长 过 程 中 大 脑 和 手 是 互 相 促 进 和 平 行 进 化 大 脑 和 手 之 间 的 人 工 智 能 和 液 压 工 程 的 近 似 关 系 唯 一 不 同 的 是 智 能 硬 件 还 需 要 使 用 液 压 制 造 在 过 去 各 种 液 压 离 不 开 人 类 的 操 作 和 控 制 反 应 速 度 和 运 算 精 度 的 进 化 是 非 常 缓 慢 的 大 脑 和 神 经 系 统 人 工 智 能 将 消 除 这 种 限 制 相 互 促 进 计 算 机 科 学 和 液 压 工 程 进 展 之 间 的 平 行 将 在 更 高 层 次 的 新 一 轮 发 展 的 开 始 使 液 压 工 程 在 第 十 九 世 纪 液 压 工 程 的 知 识 总 量 仍 然 是 有 限 的 大 学 在 欧 洲 它 与 一 般 的 土 木 工 程 是 一 门 综 合 性 的 学 科 称 为 土 木 工 程 下 半 场 的 第 十 九 个 世 纪 成 为 一 门 独 立 的 学 科 在 第 二 十 世 纪 随 着 液 压 工 程 和 知 识 增 长 的 发 展 开 始 分 四川大学锦城学院本科毕业论文 DG 液压缸设计说明书 4 解 液 压 工 程 专 业 有 分 支 机 构 在 第 二 十 世 纪 中 期 趋 势 分 解 在 时 间 之 前 和 之 后 的 第 二 次 世 界 大 战 结 束 时 达 到 的 峰 值 由 于 液 压 工 程 的 知 识 总 量 已 经 远 远 从 个 人 掌 握 所 有 一 些 专 业 是 必 不 可 少 的 但 是 过 度 的 专 业 知 识 使 分 割 视 野 狭 隘 可 以 查 看 和 统 筹 大 局 和 全 球 工 程 和 技 术 交 流 缩 小 范 围 新 技 术 的 进 步 和 整 个 块 的 技 术 外 部 条 件 变 化 的 适 应 能 力 差 封 闭 的 专 业 知 识 的 专 家 太 狭 考 虑 的 问 题 太 特 殊 在 工 作 协 调 困 难 不 利 于 自 我 提 高 因 此 自 上 世 纪 第 二 十 年 代 末 出 现 了 一 体 化 的 趋 势 人 们 越 来 越 重 视 基 础 理 论 拓 宽 领 域 对 专 业 合 并 的 分 化 综 合 职 业 分 化 和 发 展 知 识 循 环 过 程 的 合 成 是 合 理 和 必 要 的 从 不 同 的 专 业 和 专 业 知 识 的 专 家 也 有 综 合 的 知 识 了 解 不 够 看 看 其 他 学 科 和 项 目 作 为 一 个 整 体 从 而 形 成 一 种 相 互 强 烈 的 集 体 工 作 综 合 和 专 业 水 平 有 液 压 工 程 全 面 而 专 业 的 冲 突 在 综 合 性 工 程 技 术 也 有 综 合 和 专 业 问 题 在 人 类 所 有 的 知 识 包 括 社 会 科 学 自 然 科 学 和 工 程 技 术 有 一 个 更 高 的 水 平 更 广 泛 的 综 合 性 和 专 业 性 的 问 题 1 1 液压传动的基础知识 广 泛 的 液 压 工 程 和 多 方 位 的 服 务 领 域 都 需 要 液 压 系 统 的 支 持 在 各 行 各 业 特 别 是 工 程 机 械 领 域 液 压 缸 的 使 用 非 常 广 泛 几 乎 无 处 不 在 传 统 的 液 压 传 动 形 式 已 经 不 能 够 满 足 当 今 越 来 越 快 的 工 业 脚 步 的 进 展 迫 切 需 要 液 压 系 统 进 行 更 新 换 代 处 理 从 而 来 满 足 当 今 社 会 液 压 工 业 发 展 的 需 要 总 之 现 代 液 压 工 程 有 五 个 业 务 领 域 能 源 液 压 的 开 发 和 交 付 用 于 生 产 各 种 产 品 的 液 压 开 发 和 交 付 在 各 种 液 压 服 务 的 开 发 和 交 付 以 及 家 庭 和 个 人 生 活 中 的 应 用 提 供 了 各 种 液 压 的 发 展 液 压 臂 的 开 发 和 交 付 水 利 工 程 的 理 论 基 础 的 建 立 和 发 展 例 如 在 工 程 力 学 流 体 动 力 学 流 体 和 压 力 的 研 究 金 属 和 非 金 属 材 料 性 能 的 研 究 材 料 科 学 与 工 程 中 的 应 用 热 生 成 热 力 学 传 导 和 开 关 各 种 液 压 部 件 的 研 究 有 不 同 的 功 能 工 作 原 理 结 构 和 液 压 原 理 和 液 压 零 件 的 科 学 设 计 计 算 研 究 金 属 和 非 金 属 成 型 和 金 属 切 削 加 工 技 术 和 非 技 术 等 研 究 并 开 发 新 的 液 压 产 品 不 断 改 进 现 有 产 品 和 生 产 新 一 代 液 压 产 品 来 满 足 当 前 和 未 来 的 需 求 设 计 液 压 产 品 包 括 规 划 和 实 施 生 产 设 施 生 产 调 度 生 产 计 划 的 发 展 和 实 施 的 准 备 制 造 工 艺 设 计 四川大学锦城学院本科毕业论文 DG 液压缸设计说明书 5 和 制 造 工 具 模 具 和 材 料 定 额 确 定 工 作 定 额 组 织 加 工 装 配 测 试 和 包 装 运 输 产 品 质 量 的 有 效 控 制 液 压 机 制 造 企 业 的 经 营 管 理 液 压 系 统 的 液 压 部 件 通 常 是 由 许 多 独 特 的 形 状 组 合 精 密 零 件 的 加 工 工 艺 复 杂 的 产 品 一 个 单 件 小 批 量 的 生 产 量 而 且 在 批 量 大 批 量 生 产 直 到 销 售 目 标 在 所 有 行 业 和 个 人 家 庭 还 卖 的 社 会 经 济 条 件 影 响 下 可 能 会 出 现 大 的 波 动 因 此 液 压 元 件 制 造 企 业 的 管 理 和 经 营 特 别 复 杂 和 生 产 管 理 的 研 究 规 划 和 管 理 等 企 业 都 开 始 在 液 压 行 业 液 压 产 品 的 应 用 这 包 括 选 择 排 序 检 查 安 装 调 整 操 作 维 护 修 理 和 用 于 各 种 工 业 和 成 套 液 压 设 备 的 液 压 改 造 液 压 产 品 保 证 长 期 使 用 的 可 靠 性 和 经 济 液 压 产 品 的 应 用 这 包 括 选 择 排 序 检 查 安 装 调 整 操 作 维 护 修 理 和 改 造 各 种 工 业 用 液 压 及 成 套 液 压 设 备 液 压 产 品 保 证 长 期 使 用 的 可 靠 性 和 经 济 性 1 2 液压系统的基本组成 液 压 系 统 分 别 由 一 下 几 个 部 分 组 成 1 动 力 元 件 油 泵 它 的 作 用 是 将 原 动 机 的 液 压 能 转 换 成 液 压 能 的 流 体 动 力 部 分 液 压 传 动 2 执 行 机 构 油 缸 液 压 马 达 是 液 压 能 转 换 成 液 压 能 的 能 量 其 中 气 缸 的 直 线 运 动 将 电 机 的 旋 转 运 动 3 压 力 阀 的 作 用 是 必 需 的 流 体 动 力 速 度 无 级 调 节 压 力 的 工 作 流 体 的 液 压 系 统 流 量 和 流 量 调 节 控 制 4 除 了 辅 助 组 件 以 外 的 其 他 组 件 三 部 分 包 括 压 力 表 过 滤 器 存 储 设 备 冷 却 器 管 件 和 坦 克 等 他 们 都 是 同 等 重 要 的 1 3 液压传动优缺点 优 点 1 液 压 系 统 可 以 与 电 气 控 制 系 统 相 结 合 这 样 更 便 于 操 作 和 维 护 2 液压传动的周期很短 方应迅速 灵敏 四川大学锦城学院本科毕业论文 DG 液压缸设计说明书 6 3 能够在不同的工况适应不同的要求 4 各种液压元件能够实现通用转化 缺点 1 液压传动容易存在油污 不适合干净的场合 2 液压元件的工作都会产生噪音 这样不能够做到环保 3 液压传动不适合远距离传动 并且所能够承受的负载有限 4 液压元件的维修很不方便 1 4 液压传动技术的发展与应用 液压工业是一个国家的重要产业 液压工业的发展无时不刻都在影响着国家经 济的发展 人类的进步离不开液压工业的发展 在全球经济发展的大环境下 中国 各个行业被其他国家的先进技术影响的同时 越来越多的外国企业和品牌传播到中 国已经成为现实 在新的市场需求的推动下 对管套压装专机进行改良和优化是当 务之急 有大型压管设备企业对设备的安全指标的有着一定生产的严格要求 在生 产设备的企业 充分考虑到在设备运行中可能出现的问题 从而减少噪声污染引起 的振动或不当操作设备的现象等 国内管套压装专机设备的研发及制造要与全球号 召的高效经济 安全稳定主题保持一致 管套压装专机的发展与人类社会的进步和 科学技术的水平密切相关 液压和液压系统技术之间的关系类似于脑和手之间的 关系 只有在液压系统中也不需要使用液压制造 在过去 各种液压系统的操作和 控制都离不开的人 他们的反应速度和精度是有限的操作是人类大脑和神经系统非 常缓慢的进化 液压系统将取消这一限制 促进计算机科学和液压系统之间彼此平 行 液压系统将允许在一个更高的水平开始新一轮的发展 在第十九世纪 总还是 液压系统的非常有限的知识 在大学在欧洲 它通常也被集成到一个土木工程学科 被称为土木工程 下半年的第十九世纪逐渐成为一门独立的学科 在第二十世纪 与总的液压系统相关知识和技术的发展 液压系统开始瓦解 一直在专门的分支 这种分解在 20 世纪中期 这是趋势 在第二次世界大战结束前达到高峰 由于液压 系统的知识总量已扩大到远远超出了个人的控制 一定的专业化是必不可少的 然 而 过度的专业化造成过度分割的知识 视野 不是全部 和全球协调系统的概念 和一些大型项目 以及技术交流范围窄 阻碍新技术的整体进步的出现 在外部条 件变化的适应能力差 封闭的专业知识的专家有窄 太专业要考虑的问题 与工作 四川大学锦城学院本科毕业论文 DG 液压缸设计说明书 7 协调困难 不利于继续自我完善 因此 自上世纪第二十年代 起步较晚 有一个 综合的趋势 人们更加重视基础理论 拓宽专业领域 细致的专业合并分化 综合 专业分化和集成在反复循环 它是合理的和必要的知识发展过程 不同专业的专家 都有精湛的专业知识 又具有足够的一般知识的认识 理解问题和其他工程学科的 整体外观 彼此形成一个强大的集体一起工作 综合多层次 专业 在内部液压系 统有一个全面而专业的冲突 在综合性工程技术还具有综合性和专业性的问题 在 人类所有的知识 包括社会科学 自然科学和工程 而且在一个更高的水平 更广 泛的集成和专业问题 目前 液压缸已经成为露天矿和地下矿的联合运输系统中重要的组成部分 为了 更好的研究液压系统的工作组成原理 发现及改进其不足之处 2 液 压 系 统 设 计 2 1 液压系统简介 液压系统的工作介质是液压油 通过油压的作用控制活塞的动作从而来实现活 塞杆的动作 这样就能够实现液压系统的负载的产生 根据油压的不同 液压系统 的所能够承受的负载也不尽相同 通过调压阀调节压力 可以改变液压系统的整体 负载 2 2 液压元件选择 一 液压缸 一般情况下 液压缸的工作压力在14MPa到30MPa合适 根据液压系统油压损失 公式可以知道 MPa92 5 0862 1p 其中大流量液压泵压力损失为0 5MPa 则大流量阀的最高工作压力为 四川大学锦城学院本科毕业论文 DG 液压缸设计说明书 8 MPa25 01p2 则由工况图可知 最大流量为17 64L min 因系统比较简单 所以取泄露系数为 05 1Ki 则两个液压泵的实际流量为 min 52 1864 7 qLp 液压泵的总效率为 则液压泵驱动电动机所需的功率为 7 0hp KWhp2 15 6P 根据以上计算 我们知道 可以选择Y100L 6型电动机 其额定功率为 额定转速 kWn5 1min 940nrp 缸体 活塞和活塞杆的材料 1 缸体 缸体的材料很多 有灰口铸铁 铝合金等等 当系统压力超过8MPa时 采用无缝钢 管 压力高时 可采用27SiMn无缝钢管或45钢锻造 2 活塞 通常情况下 活塞一般采用35 或者45 缸制作而成 3 活塞杆 活塞杆作为液压系统的核心部件 一般与活塞一样 同样采用35 或者45 钢制 作而成 二 阀类原件及辅助原件 1 单向阀 单向阀一般可以分成两类 一类是普通单向阀 一类是液孔单向阀 四川大学锦城学院本科毕业论文 DG 液压缸设计说明书 9 2 溢流阀 图示为球阀式直动型溢流阀 它也有一个阻尼活塞 但与锥阀式结构不同活塞 与球阀之间不是刚性连接 而是通过阻尼弹簧使活塞与球阀接触 活塞两端的液压 力平衡 油腔和回油环形槽接通 油液从回油口排出 这时压力油作用在阀心上 的力就和开度下作用在阀芯上的弹簧力保持平衡 P A Fs k x0 x 由于阀芯位移量 x 远小于 x0 所以 P A Fs k x0 x kx0 P F A k x0 x A kx0 A 常数 即压力也就基本稳定在 kx0 数值上 图3 13 溢流阀 3 三位四通换向阀 由阀体和阀芯组成 阀体圆孔内有5条环形槽 分别对应P A B T1四个油口 阀芯上有三个凸台 四川大学锦城学院本科毕业论文 DG 液压缸设计说明书 10 图3 14 三位四通换向阀 三 油管 油管的直径的大小通常与液压系统的工作压力有管 按照经验值推荐去油液在压油管的流速v 3m s 则算得与液压缸无杆腔及有 杆腔相连的油管内径分别为 mpvq04 1352 2d6 pvq85 103 72d6 这两根油管都选用内径 外径 mm的冷拔无缝钢管 mff 四 油箱 油箱容积按公式估计 取其经验数据 故其容积为7z 按GB T7938 1999规定 其标准值为V 250L 72 189 7pVqLz 四川大学锦城学院本科毕业论文 DG 液压缸设计说明书 11 2 3 液压传动系统的执行元件 2 3 1 液压缸的类型及结构形式 根据常用液压缸的结构形式 可将其分为四种类型 1 活塞式 单活塞杆液压缸只有一端有活塞杆 其具体结构图如下 2 柱塞式 1 柱塞式液压缸单作用液压缸 由流体压力的方向只能行使 重力活塞返回到依 靠外力或柱塞 2 但不与缸套活塞缸套接触支撑 那么容易 因此它适用于长行程液压缸 3 当柱塞压力 因此必须有足够的刚度 4 通常是更大的活塞重量 水平因自重而下垂 导致密封和引导单侧磨损 所以 垂直使用更有利 3 伸缩式液压缸两级或多级伸缩液压缸的活塞 活塞的顺序由大到小 而空载缩回 序列通常是小的 伸缩缸可实现较长的行程 而缩回长度较短 结构更紧凑 应用 于工程液压和农业液压的液压缸 4 摆摆动液压缸的输出转矩 实现往复运动的执行元件 又称摆动液压马达 单扇 双扇片两种形式 定子块固定在缸体上 而叶片和转子连接在一起 根据进口方向 叶片将带动转子作往复摆动 表 2 1 液压缸的类型和特点 类型 速度 作用力 特点 四川大学锦城学院本科毕业论文 DG 液压缸设计说明书 12 双活塞杆液压 缸 U q A3 F p1A1 活塞的两侧都装有活 塞杆 只能向活塞一 侧供给压力油 由外 力使活塞反向运动 单活塞杆液压 缸 U q A3 F1 p1A1 活塞仅单向运动 返 回行程利用自重或负 荷将活塞推回 柱塞式液压缸 U q A3 F1 p1A1 柱塞仅单向运动 由 外力使柱塞反向运动 差动液压缸 U3 q A3 F3 p1A1 可使速度加快 但作 用力相应减小 单 作 用 液 压 缸 伸缩液压缸 以短缸获得长行程 缸由大到小逐节推出 靠外力由小到大逐节 缩回 组 合 液 压 缸 弹簧复位液压 缸 单向由液压驱动 回 程弹簧复位 摆 动 单叶片液压缸 W 8q b D2 d2 T p D 2 d 2 b 8 把液压能变为回转的 液压能 输出轴摆动 角 300 度 四川大学锦城学院本科毕业论文 DG 液压缸设计说明书 13 液 压 缸 双叶片液压缸 W 4q b D2 d2 T p D 2 d 2 b 4 把液压能变为回转的 液压能 输出轴摆动 角 150 度 3 DG 型 液 压 缸 的 设 计 3 1 液压缸的说明 DG 型液压缸是液压系统中活塞杆作往复运动的工作机构 其结构形式如下图所 示 3 2 DG 型液压缸的设计 液压缸的设计计算 由于液压执行元件与主机结构有着直接关系 因此 液压缸的主要尺寸包括缸筒内径 D 活塞杆直径 d 和缸筒长度 L 表 3 1 液压缸工作压力与活塞杆直径 液压缸工作压力 p MPa 7 推荐活塞杆直径 d 0 5 0 55 D 0 6 0 7 D 0 7D 强度校核的项目包括缸筒壁厚 活塞杆直径 d 和缸盖固定螺栓的直径 ds 当 D 10时为薄壁 按下式校核 式中 D 缸筒内径 四川大学锦城学院本科毕业论文 DG 液压缸设计说明书 14 当 D 10时为厚壁 按下式校核 2 活塞杆直径 d 式中 F 活塞杆上的作用力 活塞杆材料的许用应力 b 1 4 3 缸盖固定螺栓直径 ds 式中 F 活塞杆上的作用力 k 螺纹拧紧定螺栓个数 螺栓材料的许用应力 s 1 22 2 5 s 为材料的屈服点 活塞杆材料的许用应力 b 1 4 3 2 1 缸体壁厚的计算 按薄壁筒计算 2 PyD 按中等壁厚计算 3 CPy 按厚壁筒计算 73 1 2 PyD 缸体材料许用应力 b n b 缸体材料的抗拉强度 对于 45 钢正火处理 b 580 Mpa n 安全系数 一般取 3 5 5 强度系数 对于无缝钢管 1 c 计入管壁公差及侵蚀的附加壁厚 一般按标准圆整缸体外圆值 D 缸体内径 mm 3 2 2 缸底厚度的计算 平形无油孔 43 0PyDh 四川大学锦城学院本科毕业论文 DG 液压缸设计说明书 15 平形有油孔 0 43 0 dDPyh d0 油口直径 mm 3 2 3 缸筒发生完全塑性变形的压力计算 式中 1log3 21DsP Ppl 缸筒发生完全塑性变形的压力 s 缸体材料的屈服强度 对于 45 钢正火处理 s 340 Mpa D1 缸体外径 3 2 4 缸筒径向变形计算 21 2YDEDXPy 式中 D 缸体材料在试验压力下的变形量 E 缸体材料弹性模数 对于钢材 E 2 1 105Mpa 缸体材料的泊松系数 对于钢材 0 3 3 2 5 活塞杆强度的计算 活塞杆强度计算公式为 122 dPyD d1 活塞杆危险截面直径 整体式活塞杆的各种类型分别如下图所示 1 耳环连接 四川大学锦城学院本科毕业论文 DG 液压缸设计说明书 16 2 端部铰轴连接 3 中部铰轴连接 4 端部法兰连接 5 中部法兰 连接 6 底部法兰 连接 四川大学锦城学院本科毕业论文 DG 液压缸设计说明书 17 4 负 载 图 和 速 度 图 查相关表格可知 液压缸的工作效率 0 9 可以得到以下计算公式 启动 F F fj 880N F F 1160 0 9 N 1289 N 加速 F F fd Fg 580 493 20 1073 20 N F F 1073 20 0 9 1193 N 快进 F F fd 290 N F F 580 0 9 645 N 工进 F F fd Fw 580 3183 3763 N F F 3763 0 9 4182 N 快退 F F fd 290N F F 580 0 9 645 N 根据工况负载 F 及行程 S 绘制负载图 根据工进速度 V1 快进速度 V2 确定下图 四川大学锦城学院本科毕业论文 DG 液压缸设计说明书 18 5 液 压 缸 在 实 际 中 的 应 用 情 况 分 析 1 首先 故障诊断与处理故障或失败的行动的原因及处理方法如下 1 阀芯卡住或堵塞 时的流动方向阀阀芯或阀卡住或堵塞 液压缸容易出现运行 故障或失效 你应该检查油的污染 检查是否有污物或胶状沉淀物阀门或堵塞阀孔 2 在这一点上 在任何情况下操作 或动作液压缸运行不均匀的微 然后检查活 塞和活塞杆密封严密 是否进入灰尘和胶质沉淀物 活塞杆的轴线与气缸 易损件 和密封件的失效负荷太大的话 3 在控制线的节流阻力可能太大 不适当的流量调节阀 控制压力不合适 压力 源的干扰 你应该检查控制压力源 确保压力调整到规定值的系统 4 在液压系统中进入空气 主要是因为系统存在泄漏 你应该检查液压油箱油位 密封件和配件 泵的吸入侧吸入过滤器是脏的 如果是这样的话 你应该添加液压 油 密封件和配件处理 清洗或更换粗滤器 四川大学锦城学院本科毕业论文 DG 液压缸设计说明书 19 5 液压缸初始慢 在低的温度下 更换液压油的粘温性能好的改进方法 可以使 用与机器本身加热或加热油增加启动 系统工作油的温度应保持在 40 左右 2 工作时不能驱动负载 主要用于活塞止点不准确 推力不足 速度下降 原因是工作不安全感 等等 1 液压缸内泄漏 液压缸内泄漏包括液压缸密封 活塞杆密封和活塞密封和关闭 是由于磨损如过度泄漏 原因活塞密封泄漏和关闭密封皱纹 挤压 撕裂 磨损 老化 变质 失真 等等 你要用新的密封件更换 其次是外来物质进入装配和密 封材料质量不好 结果是慢 弱 也会造成活塞与气缸严重损坏 拉缸 现象 2 液压回路泄漏 包括液压阀和管道泄漏 修复的方法是检查和消除泄漏的液压 阀 通过操纵连接管 3 如果减压阀上的污垢 使安全阀常开 液压油通过溢流阀直接流回油箱 造成 无油进入气缸 如果负荷过大 安全阀调整压力已超过最大额定值 但仍然没有推 力液压缸的连续动作不需要行动 如果你调整下压力 由于不足的压力仍达不到要 求的负载的椎体强度 表现出足够的推力 你应该检查并调整减压阀 3 活塞滑动或爬行 造成液压缸不稳定的主要原因是 1 内部的停滞和液压缸 气缸内部零件装配不当 零件变形 磨损或几何公差超 限 运动阻力过大 液压缸的活塞速度和行程位置变化变化 滑移 或爬 主要是 由于质量差的零件装配 表面有划痕或烧结铁生产 使阻力增大 下降的速度 例 如 活塞杆弯曲和不同的心或杆 液压缸的安装位置偏移或轨道杆 密封环装配过 紧或过松等 修复过程 1 有氧 乙炔火焰烤划伤部位 主温度 避免表面退火 常年渗油烤 烤到没有 火花 2 将表面的划痕处理区与角磨机 1 毫米或更多的磨削深度 磨出凹槽沿轨 最好 是燕尾 钻井深度划痕两端 改变的力量 3 用棉球蘸丙酮或乙醇清洁表面 4 将调和甚至美国华福世蓝 2211f 修补材料涂覆的金属表面划伤 第一层要薄 甚 四川大学锦城学院本科毕业论文 DG 液压缸设计说明书 20 至把全部覆盖表面 以保证最佳的粘接材料与金属表面 然后在材料应用于反复推 进整个修复网站 确保材料夯实达到要求的厚度 使其略高于轨面 5 在 24 的材料完全满足 性能需要 24 小时 为了节省时间 你可以通过卤素灯的 温度提高 每提升 11 温度 固化时间将会缩短一半 最佳固化温度 70 6 在材料的固化 或用细砂轮打磨 将高于材料的表面修平轨 施工完成 四川大学锦城学院本科毕业论文 DG 液压缸设计说明书 21 结 论 在最近的一段时间的毕业设计 使我们充分把握的设计方法和步骤 不仅复 习所学的知识 而且还获得新的经验与启示 在各种软件的使用找到的资料或图纸 设计 会遇到不清楚的作业 老师和学生都能给予及时的指导 确保设计进度 本 文所设计的是 DG 液压缸的设计 通过初期的定稿 查资料和开始正式做毕设 让 我系统地了解到了所学知识的重要性 从而让我更加深刻地体会到做一门学问不易 需要不断钻研 不断进取才可要做的好 总之 本设计完成了老师和同学的帮助下 在大学研究的最感谢帮助过我的老师和同学 是大家的帮助才使我的论文得以通过 时间过得真快啊 一转眼就思念大学时光就过去了 着这四年里 我学会了 很多知识 也让我懂的了很多做人的道理 四川大学锦城学院本科毕业论文 DG 液压缸设计说明书 22 参考文献 1 邓星钟 机电传动控制 M 华中科技大学出版社 2002 2 孙志礼 冷兴聚 魏延刚等 液压设计 M 东北大学出版社 2003 3 徐灏 液压设计手册 M 第 5 卷 液压液压出版社 1992 4 吴宗泽 液压设计师手册 M 液压液压出版社 2002 5 成大先 液压设计图册 M 化学液压出版社 2002 年 6 罗洪量 液压原理课程设计指导书 M 第二版 高等教育出版社 1986 7 JJ 杰克 美 液压与机构的设计原理 M 第一版 液压液压出版社 1985 8 王玉新 机构创新设计方法学 M 第一版 天津大学出版社 1996 9 张建民 液压缸 B M 北京理工大学出版社 1992 10 马香峰 缸结构学 B M 液压液压出版社 1991 11 俄 IO M 索罗门采夫 液压缸图册 B M 液压液压出版社 1993 12 黄继昌 徐巧鱼 张海贵等 实用液压机构图册 B M 人民邮电出版社 1996 13 天津大学 液压缸设计基础 编写组 液压缸设计基础 B M 天津科学技 术出版社 1981 14 金茂菁 我国液压缸发展现状 J 缸技术与应用 2001 01 4 15 乔东凯 黄崇林 移动式液压缸设计的动力学分析 J 茂名学院学报 2003 13 3 16 张广鹏 方英武 田忠强 液压缸整机结构方案的动态性能评价 J 西安理工 大学学报 2004 20 1 17 王田苗 液压缸发展思考 J 缸技术与应用 2004 年 2 期 18 李瑞峰 21 世纪 中国液压缸的快速发展时代 J 中国科技成果 四川大学锦城学院本科毕业论文 DG 液压缸设计说明书 23 2001 18 期 19 曲忠萍 国外液压缸发展态势分析 J 缸技术与应用 2001 02 20 徐学林 互换行与测量技术基础 M 湖南大学出版社 2005 21 液压设计手册 联合编写组 液压设计手册 M 下册 石油化学液压出版社 1978 22 赵松年 张奇鹏 机电一体化液压系统设计 M 液压液压出版社 1996 致 谢 至此在论文完成之际 向我的导师表示由衷的感谢 真心的感谢我的导师这几 年来对我的谆谆教导 感谢我敬爱的老师 您不仅在学习学业上给我以精心的指导 同时还在思想给我以无微不至的关怀支持和理解 给予我人生的启迪 使我在顺利 地完成大学阶段的学业同时 也学到了很多有用的做人的道理 明确了人生目标 知道自己想要什么了 不再是从前那个爱贪玩的我了 导师严谨求实的治学态度 锐意创新的学术作风 认真加负责 公而忘私的敬业精神 豁达开朗的宽广胸怀 平易近人 经过近半年努力的设计与计算 查找了各类的液压缸设计的资料 论文 终于可以完成了 我的心里无比的激动和开心 虽然它不是最完美的 也不是最好 的 但是在我心里 它是我最珍惜的 因为我自己已经尽力的做了 它是我用心 用汗水成就的 也是我在大学四年来对所学知识的应用和体现 四年的学习和生活 不仅丰富了我的知识 而且锻炼了我的个人能力 更重要的是从周围的老师和同学 们身上潜移默化的学到了许多有用的知识 在此对所有关心我帮助我的表达我由衷 敬意 谢谢各位同学老师 四川大学锦城学院本科毕业论文 DG 液压缸设计说明书 24