輕型吊車設(shè)計(jì)（型）

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 湖南工程學(xué)院應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)題 目： 輕型吊車設(shè)計(jì)(型) 專業(yè)班級(jí)： 機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化0581 學(xué)生姓名： 張亮 學(xué) 號(hào)： 5 完成日期： 2009.6.1 指導(dǎo)教師： 楊毅 副教授 評(píng)閱教師： 2009 年 06 月 湖南工程學(xué)院應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)誠(chéng) 信 承 諾 書(shū)本人慎重承諾和聲明：所撰寫(xiě)的輕型吊車設(shè)計(jì)(型)是在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下自主完成，文中所有引文或引用數(shù)據(jù)、圖表均已注解說(shuō)明來(lái)源，本人愿意為由此引起的后果承擔(dān)責(zé)任。設(shè)計(jì)(論文)的研究成果歸屬學(xué)校所有。 學(xué)生 張亮 2009年06月01日 專心-專注-專業(yè)輕型吊車設(shè)計(jì)摘要：物流活動(dòng)中的裝卸和

2、搬運(yùn)是現(xiàn)代物流系統(tǒng)的技術(shù)支撐要求之一，輕型吊車能提高物流能力與效率，降低物流成本。為適應(yīng)物流業(yè)發(fā)展的需要，設(shè)計(jì)了一種手動(dòng)液壓吊車。液壓傳動(dòng)機(jī)械有著體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、輸出力大、工作平穩(wěn)、能在大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速、易于實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)、實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。 文中詳細(xì)介紹了手動(dòng)液壓吊車各構(gòu)件和液壓件的設(shè)計(jì)方法，并對(duì)各重要部件進(jìn)行了校核，以及其結(jié)構(gòu)、工作原理等，該吊車具有經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、易于推廣等優(yōu)點(diǎn)。關(guān)鍵詞：液壓吊車、物流搬運(yùn)、手動(dòng)The design of Light-duty craneabstract: In physical distribution activity's loa

3、ding and unloading and the transporting are one of modern physical distribution system's technical support requests, the light-duty crane to sharpens the physical distribution ability and the efficiency, reduces the physical distribution cost. For the adaptation logistics need to develop, has de

4、signed one kind of manual hydraulic pressure crane.The Machines of the Hydraulic Motive have many characteristics, such as the volume is small; the weight is light; the Construction is tightly; the exportation power is big; The work is steady; Can realizes to have no within the scope of big the clas

5、s adjust speed; easily to carry the protection of the overloading; realizing straight line action is in brief. In the article introduced in detail manual hydraulic pressure crane various components and the hydraulic pressure design method, and has carried on the examination to each important part, a

6、s well as its structure, the principle of work and so on, this crane has the economy, practical, easy to promote and so on merits. key word: Hydraulic pressure crane, physical distribution transporting, manual目 錄摘要Abstract第1章 緒論11.1引言11.2課題的目的與意義21.3 課題發(fā)展現(xiàn)狀和前景展望 2第2章輕型吊車設(shè)計(jì)計(jì)算32.1機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)原理的設(shè)計(jì)32.1.1機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)原理

7、簡(jiǎn)圖32.1.2自由度計(jì)算32.2機(jī)架的受力分析與計(jì)算32.2.1各級(jí)工作吊桿長(zhǎng)度的確定及其乘載能力的計(jì)算32.2.2吊桿各位置受力情況的分析及計(jì)算42.2.3吊液壓吊各鉸接處的設(shè)計(jì)62.2.4吊鉤的設(shè)計(jì)選擇92.2.5吊桿的設(shè)計(jì) 102.3液壓回路的設(shè)計(jì) 112.4各液壓元件的設(shè)計(jì)計(jì)算與效檢 112.4.1液壓缸的設(shè)計(jì)及計(jì)算 122.4.2油筒的設(shè)計(jì) 142.4.3油管路的設(shè)計(jì) 162.4.4安全閥的設(shè)計(jì) 162.4.5單向閥的設(shè)計(jì) 182.4.6泵的設(shè)計(jì) 212.4.7密封件 222.5設(shè)計(jì)機(jī)械裝置，編制技術(shù)文件232.6液壓裝配結(jié)構(gòu)圖設(shè)計(jì)與各零件的結(jié)構(gòu)圖設(shè)計(jì)23第3章 設(shè)計(jì)體會(huì) 24結(jié)論

8、25參考文獻(xiàn)26致謝27第一章 緒 論1.1 引言在經(jīng)濟(jì)全球化的今天，現(xiàn)代物流在世界范圍內(nèi)已經(jīng)成長(zhǎng)位移一個(gè)充滿生機(jī)并且蘊(yùn)含著巨大發(fā)展?jié)摿Φ男屡d產(chǎn)業(yè)，成為構(gòu)筑企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)和源泉。物流發(fā)展水平也正成為衡量一個(gè)國(guó)家綜合國(guó)力、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行質(zhì)量和社會(huì)組織管理效率的重要指標(biāo)之一。而物流活動(dòng)中的裝卸和搬運(yùn)涉及的是貨物在生產(chǎn)和流通過(guò)程中短距離的空間位移，裝卸搬運(yùn)機(jī)械化是現(xiàn)代物流系統(tǒng)的技術(shù)支撐要求之一，對(duì)提高物流能力與效率，降低物流成本，保證物流質(zhì)量等方面都有著非常重要的作用。1.2 課題的目的與意義起重機(jī)械是用來(lái)對(duì)物料起重、運(yùn)輸、裝卸和安裝等作業(yè)的機(jī)械設(shè)備，它可以減輕體力勞動(dòng)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率或生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)行

9、某些特殊的工藝操作，實(shí)現(xiàn)機(jī)械化與自動(dòng)化。 物流是社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)必不可少的重要環(huán)節(jié)，隨著經(jīng)濟(jì)全球化和信息技術(shù)的迅速發(fā)展，社會(huì)生產(chǎn)、物資流通、商品交易及其管理方式正在發(fā)生深刻的變革。與此相適應(yīng)，現(xiàn)代物流業(yè)也正在世界范圍內(nèi)廣泛興起。現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和全球經(jīng)濟(jì)一體化步伐的加快，更要求加快我國(guó)物流現(xiàn)代化的步伐，時(shí)刻緊跟世界物流技術(shù)發(fā)展的最新動(dòng)態(tài)，利用先進(jìn)的物流技術(shù)改造我國(guó)倉(cāng)儲(chǔ)、運(yùn)輸、裝卸和搬運(yùn)、包裝等物流環(huán)節(jié)，以提高我國(guó)物流效率，增強(qiáng)我國(guó)物流企業(yè)在國(guó)際物流市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)能力。 物流活動(dòng)中的裝卸和搬運(yùn)涉及的是貨物在生產(chǎn)和流通過(guò)程中短距離的空間位移，是現(xiàn)代物流系統(tǒng)的技術(shù)支撐要求之一，手動(dòng)液壓吊車對(duì)提高物流能力

10、與效率，降低物流成本，保證物流質(zhì)量等方面都有著非常重要的作用。手動(dòng)液壓吊車以手動(dòng)油泵作為動(dòng)力源，在單個(gè)人力操作下能將重物吊起，并運(yùn)送一定距離或轉(zhuǎn)移一定方位放下來(lái)，搬運(yùn)過(guò)程機(jī)動(dòng)靈活，因此被廣泛應(yīng)用于中小企業(yè)、高校和研究院所。手動(dòng)液壓吊車對(duì)提高物資流通中的裝卸、搬運(yùn)效率有著很大的實(shí)用價(jià)值。1.3 課題發(fā)展現(xiàn)狀和前景展望手動(dòng)液壓吊車在現(xiàn)代物流業(yè)中的作用：(1) 節(jié)約勞動(dòng)力，減輕裝卸搬運(yùn)工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善勞動(dòng)條件；(2) 縮短作業(yè)時(shí)間，加速車輛周轉(zhuǎn)，加快貨物的發(fā)送和發(fā)出，從而提高效率；(3) 提高裝卸搬運(yùn)質(zhì)量，保證貨物的完整和運(yùn)輸?shù)陌踩?4) 提高作業(yè)效率，減低作業(yè)成本。我國(guó)的起重機(jī)械制造業(yè)由于長(zhǎng)

11、期受到封建造業(yè)，沒(méi)有起重機(jī)械制造業(yè)。新中國(guó)成立以來(lái)，我國(guó)已經(jīng)建立能獨(dú)立制造各種起重機(jī)的工業(yè)體系。對(duì)橋式起重機(jī)、汽車起重機(jī)、門(mén)座起重機(jī)和塔式起重機(jī)等已具有一定的批量生產(chǎn)能力。但是即使已經(jīng)取得了一定的成績(jī)。在今后，要攪好起重機(jī)的質(zhì)量生產(chǎn)和產(chǎn)量，要攪好各個(gè)環(huán)節(jié)，如原材料、基本零部件以及生產(chǎn)管理等環(huán)節(jié)，使我國(guó)起重機(jī)質(zhì)量和產(chǎn)量達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。當(dāng)前各國(guó)起重機(jī)械發(fā)展的重點(diǎn)大體為：(1) 大型起重設(shè)備的發(fā)展，其中以大型造船起重機(jī)、大型浮式起生機(jī)以及安裝用的大型龍門(mén)起重機(jī)和研制為多，起重量可達(dá)2500-3000噸。(2) 大型裝卸設(shè)備的發(fā)展，其中以港口的大型岸壁裝卸橋、集裝箱卸橋以及斗輪和埋刮板等大型散料裝卸

12、設(shè)備為多。(3) 減輕機(jī)器的自重，包括新材料的采用及結(jié)構(gòu)形式的改進(jìn)。(4) 提高起重機(jī)械的作業(yè)性能，應(yīng)用自動(dòng)控制及電子計(jì)算機(jī)技術(shù)，研究電力驅(qū)動(dòng)。(5) 人體工程學(xué)的應(yīng)用。例如研究起重機(jī)司機(jī)室的合理布置，采用措施以減少司機(jī)作業(yè)強(qiáng)度；加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)，減少振動(dòng)和噪聲，減少內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的起重廢氣污染，使其符合健康規(guī)范的要求。(6) 新的搬運(yùn)技術(shù)的研究，包括自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)用自動(dòng)堆存取料系統(tǒng)，氣墊、水墊和油墊的搬運(yùn)設(shè)備，以及放射性物料的特種搬運(yùn)工藝。第二章 輕型吊車設(shè)計(jì)計(jì)算2.1 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)原理的設(shè)計(jì)2.1.1 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)原理簡(jiǎn)圖 圖2.1 機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)原理簡(jiǎn)圖 1吊桿 2.液壓推桿 3.液壓桿 2.1.2 自由度計(jì)算圖

13、2.1中的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)原理簡(jiǎn)圖中，含3個(gè)活動(dòng)機(jī)構(gòu)，4個(gè)低副。自由度數(shù)為：F=33-24=1原動(dòng)件數(shù)為1，原動(dòng)件數(shù)目等于機(jī)構(gòu)自由度數(shù)，所示機(jī)構(gòu)具有確定的運(yùn)動(dòng)。2.2 機(jī)架的受力分析與計(jì)算2.2.1 各級(jí)工作吊桿長(zhǎng)度的確定及其乘載能力的計(jì)算吊桿如下圖所示：圖2.2吊桿簡(jiǎn)圖R為液壓缸的力臂 （L+R）為重物的力臂按實(shí)際工作要求及起重貨物的大小，初取 R=400mm。按實(shí)際工作要求及起重貨物的大小，初取 L=900mm。吊車工作時(shí)能受的最大載荷為要求的0.35噸，m=350kg。2.2.2 吊桿各位置受力情況的分析及計(jì)算確定吊桿擺動(dòng)角度。按實(shí)際工作要求取吊桿擺動(dòng)的最大角度初取為60°。要考慮車身

14、與物件的高度。初取最低位置與水平線夾角為-35°。初取最高位置與水平線夾角為25°。所以，最大垂直擺距為： D=(R+L1)(sin35°+sin35°) （2.1） =(400+900)(sin35°+sin25°) =1300(0.5735+0.422)=1245mm由實(shí)際工作要求取吊鉤的最低位置距地面不大于500mm，吊鉤的最高位置1500mm，所以最大垂直擺距在1000mm到1500mm之間，（2.1）式結(jié)果符合。吊桿到吊鉤之間的吊臂取H1=200mm。所以，支架高: H=1500-D+(R+L)sin35°+H1

15、（2.2） =1500-1245+1300sin35°+200 =1200mm按實(shí)際工作要求，一般吊桿由最低位置升起較短的一段距離后，才受到重物的重力作用，取該時(shí)吊桿擺過(guò)的角度為：15°。因?yàn)?，M=Fdsin（為重力與吊桿的夾角）。在該位置取液壓桿與吊桿垂直，使得其獲得最大力矩，從而較易吊起重物。液壓缸的最長(zhǎng)狀態(tài)為:L1=1056mm。 最短狀態(tài)為:L0=572mm。所以，推程為： S=L1-L0 （2.3） =1056-572 =484mm取推程為：S=500mm。進(jìn)行受力分析有： TRsin=G(R+L)sin （2.4）（為液壓推力T與吊桿的夾角）所以： T=(sin

16、/ sin)G(R+Lx)/R （2.5）得各位置的數(shù)據(jù)如下表： 重力G與吊桿的夾角液壓推力T與吊桿的夾角sin/ sin55°65°09038360°90°08660279.53°80°10196090°60°11547065°55°110639表2.1 吊桿各位置角度及其正弦比關(guān)系表取sin/ sin=1.15所以：T=（sin/ sin）G(R+L)/R （2.6） =1.8（400+900）/400 =13377N取阻力系數(shù)k=0.35（含吊桿自重與摩擦力）所以： F=T（1+k） （2

17、.7）=13377(1+0.35)=18060N2.2.3 液壓吊車各鉸接處的設(shè)計(jì)1.吊桿與吊鉤的鉸接設(shè)計(jì)因?yàn)榈踯囁艹耸艿淖畲筝d荷為0.35噸,所以鉸接處的最大作用力為:G=0.8=3430N其作用力對(duì)材料作用的性質(zhì)為：剪切應(yīng)力。鉸接軸的材料:選45號(hào)鋼,調(diào)質(zhì)處理。查機(jī)械設(shè)計(jì)表15-1，得：硬度為:217-255HBS，剪切疲勞極限為：T-1=155MPa。查起重機(jī)械表4-11，得：最小安全儲(chǔ)備系數(shù)為：n1=1.45,材料安全系數(shù)為: n2=1.1。所以,安全系數(shù)為:n=n1n2=1.451.1=1.6。因?yàn)椋?T-1 （2.8）則：d1 （2.9）=6.71mm取d1=10mm。2.吊桿與

18、液壓推桿的鉸接設(shè)計(jì)因?yàn)橐簤和茥U的最大推力為:F=18060N，其作用力對(duì)材料作用的性質(zhì)為：剪切應(yīng)力。鉸接軸的材料:選45號(hào)鋼,調(diào)質(zhì)處理。查機(jī)械設(shè)計(jì)表15-1，得：硬度為:217-255HBS，剪切疲勞極限為：T-1=155MPa。查起重機(jī)械表4-11，得：最小安全儲(chǔ)備系數(shù)為：n1=1.45,材料安全系數(shù)為: n2=1.1。所以,安全系數(shù)為:n=n1n2=1.45X1.1=1.6。因?yàn)椋篢-1, （2.10）所以：d2 （2.11）=15.41mm取d2=16mm。3.支架與液壓底座的鉸接設(shè)計(jì)因?yàn)橐簤和茥U的最大推力為:F=18060N，其作用力對(duì)材料作用的性質(zhì)為：剪切應(yīng)力。鉸接軸的材料:選45號(hào)

19、鋼,調(diào)質(zhì)處理。查機(jī)械設(shè)計(jì)表15-1，得：硬度為:217-255HBS，剪切疲勞極限為：T-1=155MPa查起重機(jī)械表4-11，得：最小安全儲(chǔ)備系數(shù)為：n1=1.45,材料安全系數(shù)為: n2=1.1。所以,安全系數(shù)為:n=n1n2=1.451.1=1.6。因?yàn)? T-1, 所以,d3=12.65mm取d3=13mm。4.吊桿與支架的鉸接設(shè)計(jì)經(jīng)受力分析，在吊桿與支架的相互作用力、吊桿與吊鉤的相互作用力、吊桿與液壓推桿的相互作用力，三對(duì)力中吊桿與液壓推桿的相互作用力最大。其作用力對(duì)材料作用的性質(zhì)為：剪切應(yīng)力。鉸接軸的材料:選45號(hào)鋼,調(diào)質(zhì)處理。為方便統(tǒng)一其鉸接尺寸，其直徑也取d4=13mm。2.2

20、.4 吊鉤的設(shè)計(jì)選擇按工作要求，吊車載重量很小，只有為350kg，因此可以選擇單鉤。查起重工藝學(xué)表3-12，選取安全載重量為3.2噸的吊鉤。 圖2.3吊鉤簡(jiǎn)圖 它的主要尺寸如下： a=65mm；D=40mm；d=20mm； b=40mm；h=65mm；L=150mm。 自重為5kg。2.2.5 吊桿的設(shè)計(jì)吊桿的材料為：45號(hào)鋼，回火處理。查機(jī)械設(shè)計(jì)表15-1，得：硬度為:162-217HBS，彎曲疲勞極限為：-1=245MPa。查起重機(jī)械表4-11，得：最小安全儲(chǔ)備系數(shù)為：n1=1.45,材料安全系數(shù)為: n2=1.1。所以,安全系數(shù)為:n=n1n2=1.451.1=1.6。吊桿要承受的最大力

21、距為：=gGL （2.12）=9.83500.9=3087N.m因?yàn)椋S彎應(yīng)力：-1= -1 /n （2.13）（b為吊桿截面的寬，h為吊桿截面的高）所以，當(dāng)?shù)鯒U截面的面積一定時(shí)，A=bh, h越大時(shí)，就越小，吊車就越安全，所以，h取盡量大可優(yōu)化伸縮臂的設(shè)計(jì)。取h=2b。所以：-1= -1 /n= （2.14）所以：b （2.15）= =34.5mm取b=36mm,所以,h=72mm。 2.3 液壓回路的設(shè)計(jì)與原理為使液壓缸結(jié)構(gòu)緊湊，采用簡(jiǎn)單的液壓回路。液壓回路的設(shè)計(jì)如下圖： 圖2.4 液壓回路原理圖 1液壓缸 2.4.單向閥 3.手搖泵 5.卸荷閥 6.安全閥 7.8.9.油箱原理分析：工作

22、時(shí)壓下手搖泵，液壓油從郵箱9通過(guò)單向閥4吸入，通過(guò)單向閥2壓入液壓缸，推動(dòng)活塞上升。當(dāng)液壓缸中的壓力超過(guò)安全壓力時(shí)，液壓油通過(guò)6進(jìn)入郵箱8?；赜蜁r(shí)拉動(dòng)手柄，液壓油回到郵箱7，活塞下降。三個(gè)郵箱是相連接的，這樣液壓油可以在系統(tǒng)中循環(huán)。2.4 各液壓元件的設(shè)計(jì)計(jì)算與校核為使液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更緊湊、簡(jiǎn)潔，使液壓系統(tǒng)集中在一個(gè)模塊內(nèi)，把各液壓元件做成一體。把油箱與液壓缸裝配在同一圓心軸線內(nèi)，把各油路與各閥等設(shè)計(jì)在液壓缸的底座內(nèi)。2.4.1 液壓缸的設(shè)計(jì)及計(jì)算1.液壓缸材料的確定為使液壓缸結(jié)構(gòu)更緊湊、簡(jiǎn)潔, 液壓缸材料采用高質(zhì)量,具有高抗拉強(qiáng)度極限的材料,采用高質(zhì)量的無(wú)縫鋼管,材料為:45號(hào)鋼制造,調(diào)質(zhì)處理

23、。查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表12-1，得：硬度為：162-217HBS，抗拉強(qiáng)度為：=600MPa， 屈服極限為：=355MPa。2.液壓缸內(nèi)腔直徑的計(jì)算與確定由上得知，液壓系統(tǒng)的最大負(fù)荷為：F=18060N。為使液壓缸結(jié)構(gòu)較小，取液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)壓力盡量的高。初取液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)壓力為：=17MPa。因?yàn)椋?F/A= （2.16）（A為液壓缸內(nèi)腔的有效面積，D為液壓缸內(nèi)腔的直徑）則，D= （2.17）=53.37mm取液壓缸內(nèi)腔的直徑為:D=50mm。所以, 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)壓力為: =F/A= （2.18） =19MPa3.液壓缸外直徑的計(jì)算與確定為使液壓缸結(jié)構(gòu)較小，先把液壓缸按薄壁計(jì)算。因?yàn)?，D/1

24、0時(shí)，為薄壁又因?yàn)椋?（2.19）（其中16M時(shí)，= 16M時(shí)，=）所以 =1.5=28.5 M。取按全系數(shù)為：n=5。所以=/n=120 M。所以， （2.20）=5.94mm所以，D/=50/5.94=8.4210為厚壁。按厚壁計(jì)算，為使設(shè)計(jì)更準(zhǔn)確一些，按第四強(qiáng)度理論計(jì)算得：= （2.21）（其中，為液壓缸外直徑）取，安全系數(shù)為：n=5, 所以=/n=120 M 所以， （2.22）取液壓缸外直徑為：=64mm。液壓缸主要零件的材料和技術(shù)要求：表2.2 液壓缸主要零件材料及技術(shù)要求零件名稱材料主要表面粗糙度技術(shù)要求缸體45鋼液壓缸內(nèi)圓柱表面粗糙度為（1）內(nèi)徑用H8到H9的配合（2）內(nèi)徑圓度

25、、圓柱度不大于直徑公差支半（3）缸體端面T對(duì)軸線的垂直度在直徑每100mm上不大于0.04mm（4）缸體與端蓋采用螺紋連接時(shí)，螺紋采用6H級(jí)精度（5）為防止腐蝕和提高壽命，內(nèi)徑表面可以鍍0.03到0.04mm厚的硬鉻，再進(jìn)行拋光，缸體外涂耐腐蝕油漆。柱塞桿45鋼外圓柱面粗糙度為（1）材料熱處理：調(diào)質(zhì)20到25HRC（2）外徑d和d2的圓度、圓柱度不大于直徑公差之半（3）前后徑向跳動(dòng)不大于0.01mm（4）活塞桿與導(dǎo)向套采用H8/f7配合，與活塞的連接采用H8/h8配合缸蓋45鋼配合表面粗糙度為（1）配合表面的圓度、圓柱度不大于直徑公差之半（2）d2、d3對(duì)D的徑向跳動(dòng)不大于0.03mm（3）端

26、面A、B對(duì)孔軸線的垂直度在直徑100mm上不大于0.04mm導(dǎo)向套45鋼導(dǎo)向表面粗糙度為（1）導(dǎo)向套的長(zhǎng)度一般取活塞桿長(zhǎng)度的60%到100%（2）外徑與內(nèi)孔的同軸度公差不大于內(nèi)孔公差之半2.4.2 油筒的設(shè)計(jì)為使液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更緊湊，把油筒與液壓缸裝配在同一圓心軸線內(nèi)。要求：油筒油面的最高高度不超過(guò)油筒高度的80%。因?yàn)橛吐泛烷y中對(duì)油量的損耗，所以估算液壓缸到達(dá)最高極限位置所需的油量為總油量的90%。又因?yàn)?，推程：S=500mm，液壓缸內(nèi)腔的直徑:D=50mm。所以，液壓缸到達(dá)最高極限位置所需的油量為： （2.23）所以，所需的最少油量為：=/90%=0.98/90%=1.09升。所以，油筒的最

27、小容積為：=/80%=1.09/80%=1.36升。因?yàn)椋屯才c液壓缸裝配在同一圓心軸線內(nèi)，則， （2.24）液壓缸外直徑為：=64mm。所以，油筒內(nèi)腔的直徑為： （2.25）=87mm把油筒做成有一定的錐度，所以，+87mm。取油筒的上直徑為：=80mm。 油筒的下直徑為：=100mm。2.4.3 油管路的設(shè)計(jì)為使液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更緊湊、簡(jiǎn)潔，使液壓系統(tǒng)集中在一個(gè)模塊內(nèi)，把各液壓元件做成一體，把各油管路做在液壓缸的底座內(nèi)。油管路的管徑不宜選得過(guò)大，以免使液壓裝置的結(jié)構(gòu)龐大；但也不能選過(guò)小，以免使系統(tǒng)壓力損失過(guò)大，影響工作。取油道內(nèi)徑為：d=5mm。2.4.4 安全閥的設(shè)計(jì)為使液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更緊湊、

28、簡(jiǎn)潔，使液壓系統(tǒng)集中在一個(gè)模塊內(nèi)，把各液壓元件做成一體。把各閥等設(shè)計(jì)在液壓缸的底座內(nèi)。因?yàn)椋簤合到y(tǒng)設(shè)計(jì)的最高壓力為：=19MPa。取，安全閥的開(kāi)啟系數(shù)為：n=1.1。所以，安全閥的開(kāi)啟壓力為：P=n （2.26）=1.11921MPa所以，安全閥的開(kāi)啟力為：F= （2.27）=412N安全閥彈簧的設(shè)計(jì)：取安全閥的彈簧的最大工作載荷為開(kāi)啟時(shí)的1.5倍，所以安全閥的彈簧的最大工作載荷為：=1.5F=1.5412=618N。1.根據(jù)工作條件選材料并確定其許用應(yīng)力因?yàn)閺椈稍谝话阍陟o載荷條件下工作，可以按第三類彈簧（受變載荷作用的次數(shù)在1000次以下的彈簧）設(shè)計(jì)?，F(xiàn)選用碳素彈簧鋼絲D級(jí)，并根據(jù)實(shí)際結(jié)構(gòu)

29、，估取彈簧鋼絲的直徑為3.0mm。查機(jī)械設(shè)計(jì)表16-3，暫選=1710 MPa。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)表16-2，可知=0.5=0.51710=855MPa。2.根據(jù)強(qiáng)度條件計(jì)算彈簧鋼絲直徑現(xiàn)取旋繞比C=5，則由機(jī)械設(shè)計(jì)式（16-4）得：曲度系數(shù) K= （2.28）=1.3所以，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)式（16-12）得：d （2.29）=3.4mm取彈簧鋼絲標(biāo)準(zhǔn)直徑d=3.5mm,中徑D=C3.5mm=17.5mm,取標(biāo)準(zhǔn)值D=16mm。3.彈簧的壓縮量的計(jì)算查機(jī)械設(shè)計(jì)表16-2，取切變模量G=80000 MPa，為使結(jié)構(gòu)緊湊，使彈簧較短，取較小的標(biāo)準(zhǔn)有效工作圈數(shù)n=3。安全閥的開(kāi)啟力：F=412N。由機(jī)械設(shè)計(jì)式

30、（16-5）得：彈簧的預(yù)壓縮量 = （2.30）=3.375mm4.彈簧原長(zhǎng)度計(jì)算彈簧原長(zhǎng)度 =Dn+nd （2.31）=30.5mm5.驗(yàn)算極限工作載荷 = （2.32）=1264N彈簧的極限壓縮量 = （2.33）=10mm6. 進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)選取GB/T2089-94圓柱螺旋壓縮彈簧，彈簧絲直徑d=3.5mm，中徑D=16mm，有效工作圈數(shù)n=3，預(yù)壓縮量=3.375mm，彈簧原長(zhǎng)度=30.5mm，極限載荷=1264N，極限壓縮量=4.6mm。為使工作更穩(wěn)定，便于定位，加裝導(dǎo)桿。查機(jī)械設(shè)計(jì)表16-7，得導(dǎo)桿與彈簧的間隙為：2mm。其它結(jié)構(gòu)的具體設(shè)計(jì)各如圖。2.4.5 單向閥的設(shè)計(jì)單向閥要求

31、要達(dá)到單向密封的作用，為使更好的單向密封，加入壓縮彈簧，使其產(chǎn)生預(yù)壓，使單向密封更可靠；又要達(dá)到壓力損失最小的目的，壓縮彈簧的預(yù)壓力要小，單向閥油塞要輕。要均衡兩者，單向閥才能達(dá)到更好的效果。單向閥彈簧的設(shè)計(jì)：1.根據(jù)工作條件選材料并確定其許用應(yīng)力因?yàn)閱蜗蜷y的彈簧要經(jīng)常動(dòng)作，要按第I類彈簧（受變載荷作用的次數(shù)在次以上的彈簧）設(shè)計(jì)。現(xiàn)選用碳素彈簧鋼絲B級(jí)，并根據(jù)實(shí)際結(jié)構(gòu)，取彈簧鋼絲的標(biāo)準(zhǔn)直徑為d=0.4mm, 取標(biāo)準(zhǔn)中徑值D=5mm。 查機(jī)械設(shè)計(jì)表16-3，暫選=2060MPa。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)表16-2，可知=0.3=0.32060=618MPa。切變模量G=80000 MPa。2.根據(jù)強(qiáng)度條件計(jì)

32、算彈簧鋼絲直徑現(xiàn)取旋繞比C=D/d=5/0.4=12.5。則由機(jī)械設(shè)計(jì)式（16-4）得：曲度系數(shù)K=1.13. 彈簧的壓縮量的計(jì)算查機(jī)械設(shè)計(jì)表16-2，取切變模量G=80000 MPa，為使結(jié)構(gòu)緊湊，使彈簧較短，取較小的標(biāo)準(zhǔn)有效工作圖數(shù)n=5.5。取單向閥彈簧的預(yù)壓力：F=1N。由機(jī)械設(shè)計(jì)式（16-5）得：彈簧的預(yù)壓縮量=2.7mm4. 彈簧原長(zhǎng)度計(jì)算彈簧原長(zhǎng)度 =Dn+nd=13.7mm5.驗(yàn)算極限工作載荷 =2.78N彈簧的極限壓縮量=7.48mm通過(guò)具體的分析，彈簧能達(dá)到了單向密封的要求。6. 壓力損失的設(shè)計(jì)彈簧的預(yù)壓力為：F=1N，估算單向閥油塞的體積為：1300,鐵的密度為7.9,所

33、以單向閥油塞的質(zhì)量為：10克，所受的重力約為：0.1g。單向閥打開(kāi)的力：=1+0.1=1.1N因?yàn)?，油路直徑d=5mm,所以，壓力損失 = （2.33）=0.05Mpa壓力損失比大氣壓0.101Mpa要小，能達(dá)到吸油的目的，吸油壓力約為大氣壓與壓力損失之差：0.05Mpa,而比供油壓力小得多。所以，符合單向密封，壓力損失最小的要求。7. 進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)選取GB/T2089-94圓柱螺旋壓縮彈簧，彈簧絲直徑d=0.4mm，中徑D=5mm，效工作圖數(shù)n=5.5，預(yù)壓縮量=2.7mm，彈簧原長(zhǎng)度=13.7mm，極限載荷=2.55N，極限壓縮量=6.86mm。為使工作更穩(wěn)定，便于定位，加裝導(dǎo)套。查機(jī)械設(shè)

34、計(jì)表16-7，得導(dǎo)套與彈簧的間隙為：0.6mm。其它結(jié)構(gòu)的具體設(shè)計(jì)各如圖。2.4.6 泵的設(shè)計(jì)取泵油缸的直徑為：d=18mm操作桿的長(zhǎng)度為：L=800mm泵油桿的長(zhǎng)度為：l=32mm泵缸的壁厚取與液壓缸相等。因?yàn)?，最大壓力為?19Mpa，所以，最大的操作力為：= （2.34）=193.3N具體結(jié)構(gòu)如液壓缸裝配圖。通過(guò)分析計(jì)算，泵的最大移動(dòng)距離為：s=50mm。所以，泵的單次進(jìn)油量為：V= （2.35） =13122手動(dòng)泵主要零件的材料和技術(shù)要求：表2.3 手動(dòng)泵主要零件材料及技術(shù)要求零件名稱材料主要表面粗糙度技術(shù)要求缸體灰鑄鐵HT200液壓缸內(nèi)圓柱表面粗糙度為（1）內(nèi)徑用H8到H9的配合（2

35、）內(nèi)徑圓度、圓柱度不大于直徑公差支半（3）缸體端面T對(duì)軸線的垂直度在直徑每100mm上不大于0.04mm（4）缸體與端蓋采用螺紋連接時(shí)，螺紋采用6H級(jí)精度（5）為防止腐蝕和提高壽命，內(nèi)徑表面可以鍍0.03到0.04mm厚的硬鉻，再進(jìn)行拋光，缸體外涂耐腐蝕油漆。柱塞桿45鋼外圓柱面粗糙度為（1）材料熱處理：調(diào)質(zhì)20到25HRC（2）外徑d和d2的圓度、圓柱度不大于直徑公差之半（3）d2對(duì)d的徑向跳動(dòng)不大于0.01mm（4）缸體端面T對(duì)軸線的垂直度在直徑每100mm上不大于0.04mm（5）柱塞外徑用橡膠密封圈密封時(shí)可取f7到f9配合。2.4.7 密封件漏油是液壓系統(tǒng)經(jīng)常發(fā)生的毛病之一，密封是防止

36、漏油的最有效和最主要的方法。漏油不僅會(huì)降低容積效率使系統(tǒng)發(fā)熱，而且向元件外部漏出的油液，還會(huì)弄臟設(shè)備，污染環(huán)境。密封過(guò)緊時(shí)，雖能防止漏油，但對(duì)動(dòng)密封卻會(huì)引起很大的摩擦損失，降低機(jī)械效率，并會(huì)使密封件的壽命降低。因此密封松緊要適當(dāng)，以使總效率最高。1、O形密封圈O形密封圈是一種斷面形狀為圓形的耐油橡膠環(huán)，它可用于固定密封和動(dòng)密封。為了減少或避免運(yùn)動(dòng)時(shí)O形密封圈發(fā)生扭曲和變形，用于動(dòng)密封的O形密封圈的斷面直徑較用于固定密封的斷面直徑大。一般動(dòng)密封用的O形密封圈也可用于固定密封。當(dāng)O形密封圈用于動(dòng)密封時(shí)，可采用內(nèi)徑密封和外徑密封兩種形式；用于固定密封時(shí)，可采用端面密封、角密封、圓柱密封。2、Y形橡膠

37、密封圈Y形橡膠密封圈，用于往復(fù)運(yùn)動(dòng)密封，工作壓力可達(dá)140帕，壓力波動(dòng)大時(shí)要加支承環(huán)以免產(chǎn)生翻轉(zhuǎn)現(xiàn)象。Y形橡膠密封圈具有摩擦系數(shù)小，安裝簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是在速度高、壓力變化大的場(chǎng)合易產(chǎn)生翻轉(zhuǎn)現(xiàn)象。3、防塵圈防塵圈用以刮除活塞桿上的泥土，以防進(jìn)入液壓件內(nèi)部。在灰塵較多的環(huán)境中工作的液壓缸，其活塞桿與缸蓋之間除裝密封圈外一般還要裝設(shè)防塵圈。防塵圈的形式很多，分為骨架式和無(wú)骨架式。2.5 設(shè)計(jì)機(jī)械裝置，編制技術(shù)文件（1）液壓裝置總體布局根據(jù)機(jī)床的總體布局，把液壓系統(tǒng)總體布局設(shè)計(jì)成集中式。將整個(gè)液壓系統(tǒng)的油源、控制閥部分獨(dú)立設(shè)置于主機(jī)之內(nèi)，組成液壓站。（2）液壓閥的配置形式方向控制閥安裝在機(jī)床上，便于

38、操作控制，其余的部件采用集中式配置，安裝在機(jī)身上，使之結(jié)構(gòu)緊湊、安裝方便。（3）繪制正式工作圖，編寫(xiě)技術(shù)文件2.6 液壓裝配結(jié)構(gòu)圖設(shè)計(jì)與各零件的結(jié)構(gòu)圖設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)圖紙包括：吊車的裝配圖液壓缸的裝配圖、重要部分零件的結(jié)構(gòu)圖等。采用專用件式，須繪制專用件零件圖。裝配圖是正式安裝時(shí)的施工圖，在圖上應(yīng)表示出各元件間的相互位置安裝方式固定方法，各標(biāo)準(zhǔn)件的形式和規(guī)格等。本次設(shè)計(jì)的圖紙有：裝配圖：液壓吊車裝配圖A0一張，液壓缸裝配圖A0一張。零件圖：支架焊接圖A0一張，液壓缸零件圖A3一張，頂蓋零件圖A3一張，導(dǎo)套零件圖A4一張，活塞零件圖A4一張，單向閥塞零件圖A4一張，單向閥蓋零件圖A4一張，安全閥塞零件圖

39、A4一張，安全閥蓋零件圖A4一張。圖紙?jiān)敿?xì)情況另付。第三章 設(shè)計(jì)體會(huì)通過(guò)本次長(zhǎng)達(dá)四個(gè)月的設(shè)計(jì)，我體會(huì)到想象與實(shí)際落實(shí)的差距，設(shè)計(jì)的工作量遠(yuǎn)比想象中的要大，涉及的知識(shí)面之廣、之深，更是難以估計(jì)。通過(guò)了這本次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我對(duì)專業(yè)有了本質(zhì)上的理解，對(duì)專業(yè)知識(shí)的深度有了質(zhì)的飛躍，使我更有信心去迎接未來(lái)的挑戰(zhàn)，我深信未來(lái)是光明的。要做出一個(gè)好的設(shè)計(jì)，扎實(shí)的基礎(chǔ)理論知識(shí)，廣寬的知識(shí)面是必需的條件，刻苦鉆研、努力奮斗、攻克難關(guān)、堅(jiān)持不懈是其推動(dòng)力，是成功的前提條件。為成為機(jī)械電子工程領(lǐng)域內(nèi)的設(shè)計(jì)、制造、應(yīng)用、開(kāi)發(fā)與科學(xué)研究的高級(jí)工程技術(shù)人才，我們必須培養(yǎng)德、智、體、美全面發(fā)展的文化素質(zhì)好、知識(shí)面寬、具有扎實(shí)理

40、論基礎(chǔ)和較強(qiáng)的應(yīng)用能力，刻苦鉆研的精神，還要不斷的學(xué)習(xí)充實(shí)自我，吸收先進(jìn)的知識(shí)，趕上不斷進(jìn)步的社會(huì)。我們偉大的祖國(guó)有著悠久的歷史和燦爛的文化，我們勤勞、勇敢、智慧的中華民族已經(jīng)而且必將繼續(xù)對(duì)世界的發(fā)展作出卓越的貢獻(xiàn)。經(jīng)過(guò)二直多年的改革開(kāi)放，我國(guó)的社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)正在蓬勃發(fā)展，面對(duì)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)任務(wù)的增長(zhǎng)和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)形勢(shì)的嚴(yán)峻，各個(gè)生產(chǎn)部門(mén)都對(duì)機(jī)械產(chǎn)品和技術(shù)裝備提出了日益增長(zhǎng)的需求，已經(jīng)從事和正在培育成長(zhǎng)的機(jī)械設(shè)計(jì)工作者都在面臨著光榮而艱巨的任務(wù)。值此新世紀(jì)之始，我國(guó)正大力之時(shí)，作為當(dāng)代大學(xué)本科機(jī)械設(shè)計(jì)的畢業(yè)生，我必將刻苦鉆研，努力奮斗，樹(shù)雄心，立壯志，攻難關(guān)，攀高峰，不斷用先進(jìn)的設(shè)計(jì)理論和生產(chǎn)技術(shù)來(lái)

41、武裝與發(fā)展我國(guó)的機(jī)械工業(yè)，密切結(jié)合用戶需求和國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)動(dòng)向，創(chuàng)新開(kāi)發(fā)高質(zhì)量、高性能、多品種、多功能的現(xiàn)代化機(jī)器，為推進(jìn)全人類的物質(zhì)文明和精神建設(shè)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。結(jié) 論起重機(jī)械是用來(lái)對(duì)物料起重、運(yùn)輸、裝卸和安裝等作業(yè)的機(jī)械設(shè)備。起重機(jī)在搬運(yùn)物料時(shí)，經(jīng)歷著上料、運(yùn)送、卸料的過(guò)程。起重機(jī)械在現(xiàn)代化的生產(chǎn)過(guò)程中不再只是在生產(chǎn)過(guò)程中起輔助作用，而是成了國(guó)民經(jīng)濟(jì)的所有主要部門(mén)中合理組織大批生產(chǎn)和流水作業(yè)的工藝過(guò)程的基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)起重機(jī)必須要以起重機(jī)的參數(shù)為依據(jù)。起重機(jī)的參數(shù)是說(shuō)明起重機(jī)工作性能的指標(biāo)，起重機(jī)的主要參數(shù)有：起重量、跨距、幅度起重高度、各機(jī)構(gòu)的工作速度及起重機(jī)各機(jī)構(gòu)的工作類型。對(duì)于某些起重機(jī)，生產(chǎn)率也是主要參數(shù)。此外軌距、基距、外形尺寸、最大輪壓力等也是重要參數(shù)。起重機(jī)的主要參數(shù)首先由使用單位根據(jù)生產(chǎn)需要提出，具體數(shù)字應(yīng)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或工廠標(biāo)準(zhǔn)來(lái)確定，同時(shí)也要考慮到制造廠的現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)條件。因此，在確定參數(shù)時(shí)應(yīng)當(dāng)進(jìn)行調(diào)查研究，充分協(xié)商和慎重確定。起重機(jī)在工作時(shí)必須安全可靠。要使一臺(tái)起重機(jī)工作安全可靠，除了要使各個(gè)機(jī)構(gòu)和金屬結(jié)構(gòu)滿足要求外，還要裝設(shè)安全與指示裝置。所以我們?cè)谠O(shè)計(jì)起重機(jī)時(shí)根據(jù)上述的要求，在設(shè)計(jì)液壓