設(shè)計(jì)一臺(tái)專用臥式鉆床的液壓系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告

1、學(xué)校液壓與氣壓傳動(dòng)課 程 設(shè) 計(jì)題 目：設(shè)計(jì)一臺(tái)專用臥式鉆床的液壓系統(tǒng)學(xué) 院：組 員： 指導(dǎo)教師：2014.5目錄摘 要5課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 課程設(shè)計(jì)的目的：5課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容：5時(shí)間安排： 5一、液壓系統(tǒng)主要參數(shù)計(jì)算 1.1液壓缸負(fù)載分析 5 1.2繪制液壓工況圖 7 1.3確定液壓缸的主要參數(shù)8 1.4計(jì)算液壓缸的工作壓力、流量和功率9二、擬定液壓系統(tǒng)原理圖 2.1選擇液壓回路15 2.2液壓系統(tǒng)的組合15三、選擇液壓元件3.1液壓泵的選擇12 3.2閥類元件的選擇13 3.3輔助元件的選擇14四、液壓系統(tǒng)性能的驗(yàn)算 五、液壓缸的主要尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算5.1液壓缸主要尺寸的確定55.2液壓缸壁厚和外

2、徑的計(jì)算155.3液壓缸工作行程的確定165.4缸蓋厚度的確定165.5最小導(dǎo)向長(zhǎng)度的確定175.6缸體長(zhǎng)度的確定185.7液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)18結(jié)束語(yǔ)23致謝詞24參考文獻(xiàn)25摘 要 液壓系統(tǒng)是以電機(jī)提供動(dòng)力基礎(chǔ)，使用液壓泵將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為壓力，推動(dòng)液壓油。通過(guò)控制各種閥門改變液壓油的流向，從而推動(dòng)液壓缸做出不同行程、不同方向的動(dòng)作。完成各種設(shè)備不同的動(dòng)作需要。液壓系統(tǒng)已經(jīng)在各個(gè)工業(yè)部門及農(nóng)林牧漁等許多部門得到愈來(lái)愈廣泛的應(yīng)用，而且愈先進(jìn)的設(shè)備，其應(yīng)用液壓系統(tǒng)的部分就愈多。所以像我們這樣的大學(xué)生學(xué)習(xí)和親手設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的液壓系統(tǒng)是非常有意義的。關(guān)鍵詞：液壓傳動(dòng)、穩(wěn)定性、液壓系統(tǒng)AbstractHy

3、draulic system is powered motor basis, the use of hydraulic pump to change mechanical energy into pressure, promote the hydraulic oil. Through various control valves to change the flow of hydraulic oil, thus promoting the hydraulic cylinders made of different distance, different movement. All kinds

4、of different equipment to complete the actions required. Hydraulic system has been used in many departments, such as industry and agriculture have been increasingly widely used, and the more advanced equipment, its application part of the hydraulic system will be. So students like us to learn and pe

5、rsonally designed a simple hydraulic system is very meaningful.Keywords: hydraulic transmission, stability, hydraulic system課程設(shè)計(jì)任務(wù)書一、課程設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)一臺(tái)專用臥式鉆床的液壓系統(tǒng)初始條件：最大軸向鉆削力為14000N，動(dòng)力滑臺(tái)自重為15000N，工作臺(tái)快進(jìn)行程為100mm，工進(jìn)行程為50mm，快進(jìn)、快退速度為5.5m/min，工進(jìn)速度為51990mm/min，加、減速時(shí)間為0.1s，動(dòng)力滑臺(tái)為平導(dǎo)軌，靜摩擦系數(shù)為0.2，動(dòng)摩擦系數(shù)為0.1。要求液壓系統(tǒng)完成“快進(jìn)工

6、進(jìn)快退停止”的工作循環(huán)。二、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容 (1) 明確設(shè)計(jì)要求進(jìn)行工況分析；(2) 確定液壓系統(tǒng)主要參數(shù)；(3) 擬定液壓系統(tǒng)原理圖；(4) 計(jì)算和選擇液壓件,驗(yàn)算液壓系統(tǒng)性能；(5) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及繪制零部件工作圖；(6) 編制技術(shù)文件。三、時(shí)間安排（1）5月19日：閱讀、研究設(shè)計(jì)任務(wù)書，明確設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求，了解原始數(shù)據(jù)和工作條件；收集有關(guān)資料并進(jìn)一步熟悉課題。（2）5月20日：明確設(shè)計(jì)要求進(jìn)行工況分析；確定液壓系統(tǒng)主要參數(shù)；擬定液壓系統(tǒng)原理圖；計(jì)算和選擇液壓件；驗(yàn)算液壓系統(tǒng)性能；（3）5月21日：繪制正式的液壓原理圖；繪制液壓缸裝配圖。（4）5月22日：編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書；編寫零部件目錄表。（

7、5）5月24日：整理資料，答辯一液壓系統(tǒng)主要參數(shù)計(jì)算 1.1液壓缸負(fù)載分析1）切削力： Ft=14000N動(dòng)力滑臺(tái)自重為：W=15000N2）導(dǎo)軌摩擦阻力靜摩擦力： =0.2 15000 = 3000N動(dòng)摩擦力： = =0.115000 = 1500N3）慣性阻力動(dòng)力滑臺(tái)快進(jìn)慣性阻力,動(dòng)力滑臺(tái)啟動(dòng)加速、反向啟動(dòng)加速和快退減速制動(dòng)的加速度相等， ， 液壓缸各動(dòng)作階段負(fù)載列表如下所示：工況計(jì)算公式液壓缸負(fù)載F（N）液壓缸推力（）啟動(dòng)F= 30003333.33加速F = + 2903.063225.62快進(jìn)F=15001666.67工進(jìn)F=+1550017222.22快退F=15001666.67

8、注：液壓缸機(jī)械效率：。1.2 繪制液壓工況（負(fù)載速度）圖根據(jù)計(jì)算的液壓負(fù)載和各階段工作行程、速度，可繪制液壓缸的FL與VL圖。快進(jìn) =工進(jìn) s s快退 =2 s液壓缸負(fù)載圖和速度圖如下所示：圖1 液壓缸FL圖圖2 液壓缸VL圖1.3 確定液壓缸的主要參數(shù)1.3.1初選液壓缸的工作壓力已知液壓缸負(fù)載值最大為15500N，查參考文獻(xiàn)1表9-3、9-4，并參考同類型組合機(jī)床，取液壓缸工作壓力為3.5MPa，為中低壓液壓系統(tǒng)。1.3.2 確定液壓缸的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)由第1分析章可知液壓缸最大推力為工進(jìn)階段時(shí)且為17222N，則D=79.2mm查參考文獻(xiàn)3表2-4液壓缸內(nèi)徑尺寸系列（GB/T2348-80）

9、，將以上計(jì)算值圓整為標(biāo)準(zhǔn)直徑，取D=80mm為了實(shí)現(xiàn)快進(jìn)速度與快退速度相等，采用差動(dòng)連接，則d=0.7D。所以 d=0.7D=0.78056mm。同樣按參考文獻(xiàn)3表2-5活塞桿直徑系列（GB/T2348-80）圓整成標(biāo)準(zhǔn)系列活塞桿直徑。取d=56mm。由D=80mm,d=56mm算出液壓缸無(wú)桿腔有效作用面積為A1=50.25mm2,有桿腔有效作用面積為A2=25.7mm2。工進(jìn)時(shí)采用調(diào)速閥，查產(chǎn)品樣本，調(diào)速閥最小穩(wěn)定流量=0.05,因最小工進(jìn)速度=0.051,則 mm2=9.8A2A1故能滿足低速穩(wěn)定性要求。1.4 計(jì)算液壓缸的工作壓力、流量和功率1.4.1 計(jì)算液壓缸的工作壓力根據(jù)參考文獻(xiàn)執(zhí)

10、行元件背壓的估計(jì)值，本系統(tǒng)的背壓值估計(jì)可在0.50.8范圍內(nèi)選取，故暫定：工進(jìn)時(shí)，0.8，快速運(yùn)動(dòng)時(shí)，0.5，液壓缸在工作循環(huán)各階段的工作壓力。即可按參考文獻(xiàn)計(jì)算:差動(dòng)快進(jìn)階段:=1.204MPa工作進(jìn)給階段：快速退回階段：1.4.2 計(jì)算液壓缸的輸入功率快進(jìn)階段：工進(jìn)階段：快退階段：表1 液壓缸在各階段的壓力、流量和功率工作階段工作壓力（）輸入流量（）輸入功率（）快速前進(jìn)1.20413.5030.271工作進(jìn)給3.6860.7550.047快速退回1.5214.1350.36二擬定液壓系統(tǒng)原理圖2.1 選擇液壓回路1）調(diào)速方式的選擇鉆孔床工作時(shí)，要求低速運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性好；速度負(fù)載性好，液壓缸快進(jìn)

11、和工進(jìn)時(shí)功率都較小，負(fù)載變化也較小，因此采用調(diào)速閥的的進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路。為防止工作負(fù)載突然消失（鉆通孔）引起前沖現(xiàn)象，在回油路上加背壓閥。（2）快速回路和速度換接方式的選擇我們選用差動(dòng)液壓缸實(shí)現(xiàn)“快，慢，快”的回路。進(jìn)口節(jié)流一次進(jìn)給回路。（3） 油源的選擇：系統(tǒng)快進(jìn)時(shí)低壓大流量時(shí)間短，工進(jìn)時(shí)高壓小流量時(shí)間長(zhǎng)。所以采用雙聯(lián)葉片泵或限壓式變量泵。2.2液壓系統(tǒng)的組合選擇基本回路后，按擬定液壓系統(tǒng)圖的幾個(gè)注意點(diǎn)，可以組成一個(gè)完整的系統(tǒng)圖。圖中為了使液壓缸快進(jìn)時(shí)實(shí)現(xiàn)差動(dòng)連接，工進(jìn)時(shí)主油路和回油路隔離，在系統(tǒng)中增設(shè)一個(gè)單向閥11及液控順序閥8，在液壓泵和電磁換向閥3的出口處，分別增設(shè)單向閥9和12，以免

12、當(dāng)液壓系統(tǒng)較長(zhǎng)時(shí)間不工作時(shí)，壓力油流回油箱，形成真空。為了過(guò)載保護(hù)或行程終了利用壓力繼電器13。組合成液壓系統(tǒng)圖組合的液壓系統(tǒng)圖。如圖所示。液壓系統(tǒng)圖1-雙聯(lián)葉片泵 2-三位五通電液閥 3-行程閥 4-調(diào)速閥 5、6、10、13-單向閥7-順序閥 8-背壓閥 9-溢流閥 11-過(guò)濾器 12-壓力表開關(guān) 14-壓力繼電器動(dòng)作名稱信號(hào)來(lái)源1YA2YA背壓閥8換向閥2電磁閥3快進(jìn)啟動(dòng)按鈕+-關(guān)閉左位下位工進(jìn)擋塊壓下行程閥7+-打開左位下位停留滑塊靠壓死在擋塊處+-打開左位上位快進(jìn)時(shí)間繼電器14發(fā)出信號(hào)-+關(guān)閉右位下位停止擋塊壓下終點(diǎn)開關(guān)-+關(guān)閉中位下位三選擇液壓元件3.1液壓泵的選擇由表一可知工作進(jìn)

13、給階段液壓缸最大工作壓力為3.686106Pa,進(jìn)油路上的壓力損失一般為Pa,現(xiàn)取進(jìn)油路總壓力損失為,則小流量泵最高工作壓力為:因此,小泵的額定壓力可取(4.25186+4.18625%)=5.2325。確定液壓泵的最大供油量：K-系統(tǒng)的泄漏修正系數(shù),一般取快退時(shí)泵的流量為: 工進(jìn)時(shí)泵的流量為: 考慮到節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)中溢流閥的性能特點(diǎn),尚須加上溢流閥穩(wěn)定工作的最小溢流量,一般取3.所以小流量泵的流量為:=(0.8305+3)=3.8305查產(chǎn)品樣本,選用小泵排量為V=4m的YB1型雙聯(lián)葉片泵,額定轉(zhuǎn)速為n=1450,則小泵的額定流量為:因此大流量泵的流量為:查產(chǎn)品樣本,選用大泵排量為V=16的Y

14、B1型雙聯(lián)葉片泵,額定轉(zhuǎn)速為n=960,則大泵的額定流量為:所以,滿足要求.故本系統(tǒng)采用一臺(tái)YB1-16/4型雙聯(lián)葉片泵。由前面分析可知,快退階段的功率最大,故按快退階段估算電動(dòng)機(jī)功率.若快退時(shí)進(jìn)油路的壓力損失,液壓泵的總效率=0.7,則電動(dòng)機(jī)的功率為:=780W查電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品樣本,選用Y90L-6型異步電動(dòng)機(jī)P=1.1kw,n=910。3.2 閥類元件的選擇根據(jù)所擬定的液壓系統(tǒng)原理圖,計(jì)算分析通過(guò)各液壓閥的最高壓力和最大流量,選擇個(gè)液壓閥的型號(hào)規(guī)格，下面列出各控制閥通過(guò)的實(shí)際流量，見表2。表2 各閥通過(guò)的實(shí)際流量及型號(hào)規(guī)格序號(hào)元件名稱通過(guò)流量型號(hào)規(guī)格2雙聯(lián)葉片泵19.044YB1-20/63溢

15、流閥5.22EAZ63-254單向閥5.22AF3-Ea10B9單向閥14.135AF3-Ea10B12壓力繼電器EYX63-65、6液控順序閥0.5ECZ25-257三位五通電磁閥1F22DH-2511行程閥13.824E22JH-6310調(diào)速閥0.2EQL-38背壓閥0.5EFZ10-251過(guò)濾器UX-40*100E35ZD-633.2.1 確定閥類元件的調(diào)整參數(shù)溢流閥的壓力調(diào)整值顯然的系統(tǒng)壓力最高值，。對(duì)溢流閥3的壓力調(diào)整值需作如下計(jì)算：為液壓缸無(wú)桿腔的壓力，F(xiàn)為液壓缸有桿腔壓力，為液壓缸回油流經(jīng)電液換向閥時(shí)的壓力損失，F(xiàn)為左滑臺(tái)快速運(yùn)動(dòng)時(shí)的推力（3333N）。考慮到管道內(nèi)及通道體內(nèi)的壓

16、力損失，溢流閥的損失可調(diào)=1.5 表3 閥的校正序號(hào)名稱型號(hào)額定流量下的壓力損失4單向閥AF3-EA10B2105Pa9單向閥AF3-Ea10B2105Pa11行程閥E22JH-631.5105Pa3.3 輔助元件的選擇油管內(nèi)徑一般可參照所接元件接口尺寸確定，也可按管路允許流速進(jìn)行計(jì)算，本系統(tǒng)油管內(nèi)徑的選擇可參照所接元件接口尺寸確定。查參考文獻(xiàn)1油箱容量按下式確定：四液壓系統(tǒng)性能的驗(yàn)算由于本液壓系統(tǒng)相對(duì)比較簡(jiǎn)單，壓力損失驗(yàn)算可以從略，又由于系統(tǒng)采用雙泵供油方式，在液壓缸工進(jìn)階段，大流量泵卸荷，功率利用合理；同時(shí)油箱容量可以取較大值，系統(tǒng)發(fā)熱溫升不大，故不必進(jìn)行系統(tǒng)溫升的驗(yàn)算。五液壓缸的主要尺寸

17、的設(shè)計(jì)計(jì)算5.1液壓缸主要尺寸的確定由元件參數(shù)計(jì)算與設(shè)計(jì)中液壓缸的內(nèi)徑D=80mm，活塞桿直徑d=56mm已確定。5.2液壓缸壁厚和外徑的計(jì)算液壓缸的壁厚由液壓缸的強(qiáng)度條件來(lái)計(jì)算。液壓缸的壁厚一般指缸體結(jié)構(gòu)中最薄處的厚度。從參考文獻(xiàn)可知，承受內(nèi)壓力的圓筒，其內(nèi)應(yīng)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。當(dāng)缸體壁厚與內(nèi)徑之比小于0.1時(shí)，稱為薄壁缸體，薄壁缸體的壁厚按材料力學(xué)中計(jì)算公式：(m)式中：缸體壁厚（m）P液壓缸的最大工作壓力（）D缸體內(nèi)徑（m）缸體材料的許用應(yīng)力（）查參考文獻(xiàn)5可得常見缸體材料的許用應(yīng)力：鑄鋼：=（10001100） 無(wú)縫鋼管：=

18、（10001100） 鍛鋼：=（10001200） 鑄鐵：=（600700） 選用鑄鋼作為缸體材料： 在中低壓機(jī)床液壓系統(tǒng)中，缸體壁厚的強(qiáng)度是次要的，缸體壁厚一般由結(jié)構(gòu)，工藝上的需要而定，只有在壓力較高和直徑較大時(shí)，才由必要校核缸體最薄處的壁厚強(qiáng)度。當(dāng)缸體壁厚與內(nèi)徑D之比值大于0.1時(shí)，稱為厚壁缸體，通常按參考文獻(xiàn)中第二強(qiáng)度理論計(jì)算厚壁缸體的壁厚：因此缸體壁厚應(yīng)不小于1.7mm，又因?yàn)樵撓到y(tǒng)為中低壓液壓系統(tǒng)，所以不必對(duì)缸體最薄處壁厚強(qiáng)度進(jìn)行校核。缸體的外徑為： 80+2*1.7=83.4mm5.3 液壓缸工作行程的確定液壓缸的工作行程長(zhǎng)度，可根據(jù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)際工作的最大行程來(lái)確定。以液壓左滑臺(tái)為

19、例，因?yàn)樽蠡_(tái)的最大行程為150mm,由查參考文獻(xiàn)液壓缸活塞行程參數(shù)（GB2349-80），選擇液壓缸的工作行程為160mm。5.4 缸蓋厚度的確定缸筒底部（即缸蓋）有平面和拱形兩種形式，由于該系統(tǒng)中液壓缸工作場(chǎng)合的特點(diǎn)，缸蓋宜選用平底形式，查參考文獻(xiàn)可得其有效厚度t按強(qiáng)度要求可用下面兩式進(jìn)行近似計(jì)算：缸蓋有孔時(shí)：缸蓋無(wú)孔時(shí)：式中：t缸蓋有效厚度（m） P液壓缸的最大工作壓力（） 缸體材料的許用壓力（） 缸底內(nèi)徑（m） 缸底孔的直徑（m）查參考文獻(xiàn)5缸蓋的材料選用鑄鐵，所以：缸蓋有孔時(shí)：t=10.2mm缸蓋無(wú)孔時(shí)：t=18.972mm缸蓋的寬度：110mm5.5最小導(dǎo)向長(zhǎng)度的確定當(dāng)活塞桿全部外

20、伸時(shí)，從活塞支承面中點(diǎn)到缸蓋滑動(dòng)支撐面中點(diǎn)的距離H稱為最小導(dǎo)向長(zhǎng)度，如果最小導(dǎo)向長(zhǎng)度過(guò)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(shè)計(jì)時(shí)必須保證有一定的最小導(dǎo)向長(zhǎng)度。對(duì)一般的液壓缸最小導(dǎo)向長(zhǎng)度H應(yīng)滿足以下要求： =120mm 式中：L-液壓缸的最大行程D-液壓缸的內(nèi)徑 5.6 缸體長(zhǎng)度的確定液壓缸的缸體內(nèi)部長(zhǎng)度應(yīng)等于活塞的行程與活塞的寬度之和，缸體外形長(zhǎng)度還要考慮到兩端端蓋的厚度，一般液壓缸缸體長(zhǎng)度不大于內(nèi)徑的2030倍,即在本系統(tǒng)中缸體長(zhǎng)度不大于2000-3000mm,現(xiàn)取缸體長(zhǎng)度為450mm。5.7 液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)液壓缸主要尺寸確定以后，就進(jìn)行各部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。主要包括：缸筒與缸

21、蓋的連接結(jié)構(gòu)、活塞桿與活塞的連接結(jié)構(gòu)、活塞桿導(dǎo)向部分結(jié)構(gòu)、密封裝置、緩沖裝置、排氣裝置、及液壓缸的安裝連接結(jié)構(gòu)等。5.7.1缸筒與缸蓋的連接形式缸筒與缸蓋的連接形式有多種，如法蘭連接、外半環(huán)連接、內(nèi)半環(huán)連接、外螺紋連接、拉桿連接、焊接、鋼絲連接等。該系統(tǒng)為中低壓液壓系統(tǒng)，缸體材料為鑄鋼，液壓缸與缸蓋可采用拉桿式連接，該連接方式具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單加工裝配方便等特點(diǎn)。5.7.2 活塞活塞在液體壓力的作用下沿缸筒往復(fù)滑動(dòng)，因此它于缸筒的配合應(yīng)適當(dāng)，即不能過(guò)緊，也不能間隙過(guò)大。設(shè)計(jì)活塞時(shí)，主要任務(wù)就是確定活塞的結(jié)構(gòu)形式，其次還有活塞與活塞桿的連接、活塞材料、活塞尺寸及加工公差等。1)活塞的結(jié)構(gòu)形式活塞的結(jié)構(gòu)

22、形式分為整體活塞和組合活塞，根據(jù)密封裝置形式來(lái)選用活塞結(jié)構(gòu)形式，查參考文獻(xiàn)活塞及活塞桿的密封圈使用參數(shù)，該系統(tǒng)液壓缸中可采用O形圈密封。所以，活塞的結(jié)構(gòu)形式可選用整體活塞，整體活塞在活塞四周上開溝槽，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。2)活塞與活塞桿的連接查參考文獻(xiàn)活塞桿與活塞的連接結(jié)構(gòu)分整體式結(jié)構(gòu)和組合式結(jié)構(gòu)，組合式結(jié)構(gòu)又分為螺紋連接、半環(huán)連接和錐銷連接。該系統(tǒng)中采用螺紋連接，該連接方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在振動(dòng)的工作條件下容易松動(dòng)，必須用鎖緊裝置，多在組合機(jī)床上與工程機(jī)械的液壓缸上使用。3）活塞的密封查參考文獻(xiàn)活塞與缸筒的密封采用O形圈密封活塞與缸體的密封采用O形圈密封，O形圈的代號(hào)為：64.54GB/T3452.1-19

23、92。查參考文獻(xiàn)活塞與活塞桿的密封采用O形圈密封，因該系統(tǒng)為中低壓液壓系統(tǒng)(P),所以活塞桿上的密封溝槽不設(shè)擋圈,其溝槽尺寸與公差由GB/T3452.3-98確定, O形圈代號(hào)為：487 G GB/T3452.1-92，具體說(shuō)明從略。4）活塞材料因?yàn)樵撓到y(tǒng)中活塞采用整體活塞，無(wú)導(dǎo)向環(huán)結(jié)構(gòu)，參考文獻(xiàn)所以活塞材料可選用HT200HT300或球墨鑄鐵，結(jié)合實(shí)際情況及毛坯材料的來(lái)源，活塞材料選用HT200。5）活塞尺寸及加工公差查參考文獻(xiàn)活塞的寬度一般取B=(0.61.0)D,缸筒內(nèi)徑為80mm,現(xiàn)取B=0.680=48,活塞的外徑采用f9,外徑對(duì)內(nèi)孔的同軸度公差不大于0.02mm,活塞的內(nèi)孔直徑D1

24、設(shè)計(jì)為48mm，精度為H8，查參考文獻(xiàn)可知端面T對(duì)內(nèi)孔D1軸線的垂直度公差值按7級(jí)精度選取，活塞外徑的圓柱度公差值按9級(jí)、10級(jí)或11級(jí)精度選取。外表面的圓度和圓柱度一般不大于外徑公差之半，表面粗糙度視結(jié)構(gòu)形式不同而各異。活塞的詳細(xì)結(jié)構(gòu)見附圖。5.7.3缸筒缸筒材料一般要求有足夠的強(qiáng)度和沖擊韌性，對(duì)焊接的缸體還要求有良好的焊接性能，結(jié)合該系統(tǒng)中液壓缸的參數(shù)、用途和毛坯的來(lái)源等，缸筒的材料可選用鑄鋼。在液壓缸主要尺寸設(shè)計(jì)與計(jì)算中已設(shè)計(jì)出液壓缸體壁厚最小厚度應(yīng)不小于1.7mm，缸體的材料選用鑄鋼，查參考文獻(xiàn)，缸體內(nèi)徑可選用H8、H9或H10配合，現(xiàn)選用H9配合，內(nèi)徑的表面粗糙度因?yàn)榛钊x用O形圈密

25、封取為0.3，且需珩磨，缸筒內(nèi)徑的圓度和圓柱度可選取8級(jí)或9級(jí)精度具體結(jié)構(gòu)見附圖。缸筒與缸蓋之間的密封采用O形圈密封，O形圈的代號(hào)為804 G GB/T3452.1-1992，密封溝槽及其公差可按GB/T3452.3-1988確定。見所附零件圖。5.7.4 緩沖裝置液壓缸的行程終端緩沖裝置可使帶著負(fù)載的活塞，在到達(dá)行程終端減速到零，目的是消除因活塞的慣性力和液壓力所造成的活塞與端蓋的機(jī)械撞擊，同時(shí)也為了降低活塞在改變運(yùn)動(dòng)方向時(shí)液體發(fā)出的噪聲。因?yàn)樵撓到y(tǒng)為液壓動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)速度換接平穩(wěn)，進(jìn)給速度穩(wěn)定，且工進(jìn)完畢采用死擋鐵停留，所以液壓缸上可不設(shè)置緩沖裝置。5.7.5 后缸蓋查參考文獻(xiàn)并參考同類

26、型液壓缸，后缸蓋的材料選用HT200。缸蓋與缸體采用拉桿式連接，選用的螺栓的代號(hào)為:GB/T5782-86 M12140。查參考文獻(xiàn)參照液壓缸螺紋連接的油口系列（GB/T2878-93），液壓缸的進(jìn)油口螺紋選用M121.5，出油口螺紋選用M122。具體結(jié)構(gòu)尺寸見所附零件圖。5.7.6 前缸蓋及與活塞桿的密封、防塵查參考文獻(xiàn)并參考同類型的液壓缸，前缸蓋的材料選用35鋼，缸蓋與缸筒采用的連接方式和后缸蓋與缸筒的連接方式一致。在缸蓋的頂部加工進(jìn)油孔道，其孔道的的結(jié)構(gòu)與形式參照后缸蓋上的而定。查參考文獻(xiàn)油管與缸蓋接口處的尺寸配合確定為18H9/g9,具體結(jié)構(gòu)見附圖。為了清除活塞桿處外露部分粘附的灰塵，

27、保證油液清潔及減少磨損，在端蓋外側(cè)增加防塵圈。活塞桿的防塵采用往復(fù)運(yùn)動(dòng)橡膠防塵密封圈（GB/T 10708.3-89）A型液壓缸活塞桿防塵圈。5.7.5 活塞桿1）活塞桿結(jié)構(gòu)尺寸的確定活塞桿桿體分為實(shí)心桿和空心桿兩種，實(shí)心桿加工簡(jiǎn)單，采用較多，該系統(tǒng)中采用實(shí)心桿。已知活塞桿的直徑為56mm,查參考文獻(xiàn)活塞桿的材料選用45鋼,根據(jù)液壓缸的實(shí)際結(jié)構(gòu)尺寸,活塞桿的總長(zhǎng)度設(shè)計(jì)確定為670mm,軸徑為56mm的長(zhǎng)度為405mm，查參考文獻(xiàn)活塞桿上安裝活塞的部分即軸徑為40mm的部分精度采用h8,活塞桿與活塞的密封采用O形圈密封,代號(hào)為487 G GB/T3452.1-92?；钊麠U與活塞的密封前面已設(shè)計(jì)說(shuō)

28、明?；钊麠U與活塞的連接結(jié)構(gòu)采用螺紋連接,該連接方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,在振動(dòng)的工作條件下容易松動(dòng),必須采用鎖緊裝置,該系統(tǒng)中采用墊圈鎖緊。因?yàn)樵撘簤合到y(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)液壓動(dòng)力滑臺(tái)（HY40A-1）,查參考文獻(xiàn)液壓滑臺(tái)的聯(lián)系尺寸，活塞桿與液壓滑臺(tái)連接處螺紋采用M12X2,螺紋長(zhǎng)度60（GB2350-80）。 2）活塞桿強(qiáng)度的計(jì)算活塞桿在穩(wěn)定的工況下，如果只是受軸向推力或拉力可以近似地用直桿承受拉壓載荷的簡(jiǎn)單強(qiáng)度計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算：6.81所以活塞桿滿足強(qiáng)度要求。式中：F活塞桿作用力（N）d活塞桿直徑（m）材料許用應(yīng)力（對(duì)中碳鋼）=400活塞桿上一般都設(shè)有螺紋、退刀槽結(jié)構(gòu)，這些部位往往使活塞桿上的危險(xiǎn)截面，也要進(jìn)行

29、計(jì)算，危險(xiǎn)截面處的合成應(yīng)力應(yīng)滿足：式中：危險(xiǎn)截面的直徑（m）活塞桿的拉力(N)材料許用應(yīng)力（對(duì)中碳鋼）=400因?yàn)榛钊麠U上螺紋、退刀槽中直徑最小的為，此處的截面為危險(xiǎn)截面，所以：活塞桿危險(xiǎn)截面處滿足強(qiáng)度要求。3） 活塞桿導(dǎo)向部分的結(jié)構(gòu)活塞桿導(dǎo)向部分的結(jié)構(gòu)，包括活塞桿與端蓋、導(dǎo)向套的結(jié)構(gòu)，以及密封、防塵和鎖緊裝置等。導(dǎo)向套的結(jié)構(gòu)可以做成端蓋整體式直接導(dǎo)向，也可做成與端蓋分開的導(dǎo)向套結(jié)構(gòu)。后者導(dǎo)向套磨損后便于更換，所以應(yīng)用較普遍。該系統(tǒng)為液壓動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)的速度換接平穩(wěn)，進(jìn)給速度穩(wěn)定，磨損不嚴(yán)重，所以導(dǎo)向套結(jié)構(gòu)采用端蓋整體式直接導(dǎo)向。結(jié)束語(yǔ)（1）綜合運(yùn)用液壓傳動(dòng)課程及其它有關(guān)先修課程的理論知識(shí)和生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)，進(jìn)行液壓傳動(dòng)設(shè)計(jì)實(shí)踐，使理論知識(shí)和生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)密切地結(jié)合起來(lái)，從而使這些知識(shí)得到