螺旋擺動(dòng)液壓缸設(shè)計(jì)

1、題 目 名 稱DA-H 40螺旋擺動(dòng)液壓缸設(shè)計(jì)系 部機(jī)械系專 業(yè) 班 級(jí)學(xué) 生 姓 名 指 導(dǎo) 教 師 講師輔 導(dǎo) 教 師講師時(shí) 間 目 錄任務(wù)書開題報(bào)告指導(dǎo)教師審查意見評(píng)閱教師評(píng)語答辯會(huì)議記錄中文摘要外文摘要前言11 選題背景21.1 研究目的和意義21.2 擺動(dòng)液壓缸的結(jié)構(gòu)形式32 國內(nèi)外螺旋擺動(dòng)液壓缸的發(fā)展趨勢(shì)52.1 課題研究的目的63 液壓缸的總體設(shè)計(jì)73.1 設(shè)計(jì)思想73.2 液壓缸的分類73.3 雙螺旋副擺動(dòng)液壓缸的工作原理分析93.4 螺旋擺動(dòng)液壓缸關(guān)鍵部件-雙螺旋副的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)103.5 螺旋擺動(dòng)液壓缸的密封裝置設(shè)計(jì)193.6 螺旋擺動(dòng)液壓缸的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)203.7本章小結(jié)23

2、4 螺旋擺動(dòng)液壓缸的傳動(dòng)效率研究244.1 螺旋擺動(dòng)液壓缸傳動(dòng)效率的影響因素分析244.2 螺旋擺動(dòng)液壓缸結(jié)構(gòu)參數(shù)與材料參數(shù)的設(shè)計(jì)總結(jié)265 總結(jié)28參考文獻(xiàn)29致 謝30附錄131畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書系 部 機(jī)械系 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班級(jí) ： 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師/職稱 / 講師 1. 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目: DA-H 40螺旋擺動(dòng)液壓缸設(shè)計(jì)2. 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）起止時(shí)間： 3. 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)所需資料及原始數(shù)據(jù)（指導(dǎo)教師選定部分）1 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì).機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.08.2 雷天覺.新編液壓工程手冊(cè).北京：北京理工大學(xué)出版社，1998

3、.12.3 工業(yè)用液壓技術(shù)手冊(cè).第三版.VIKERS.1996.4 濮良剛，紀(jì)名剛. 機(jī)械設(shè)計(jì).8版. 北京：高等教育出版社，2006.5 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì).機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 第三版M.北京：計(jì)息工業(yè)出版社，2004.8.6 杜君文.機(jī)械制造技術(shù)裝備及設(shè)計(jì)M.1版.天津大學(xué)出版社,1998.8.7 陳立周.機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)M.上海:上海科學(xué)出版社,1982.8 各種機(jī)械類學(xué)術(shù)期刊發(fā)表的相關(guān)論文（關(guān)鍵詞：擺動(dòng)液壓缸；螺旋式）。4. 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)應(yīng)完成的主要任務(wù)（1）開題報(bào)告一份；（2）畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書一份（3）設(shè)計(jì)圖紙電子檔一套；（4）打印圖紙一套（裝配圖一張，重要零件三張）。 題 目 名 稱DA-

4、H 40螺旋擺動(dòng)液壓缸設(shè)計(jì)系 部機(jī)械系專 業(yè) 班 級(jí)學(xué) 生 姓 名指 導(dǎo) 教 師講師輔 導(dǎo) 教 師講師開題報(bào)告時(shí)間 DA-H 40螺旋擺動(dòng)液壓缸設(shè)計(jì) 一、題目來源生產(chǎn)實(shí)際二、研究（設(shè)計(jì)）目的和意義油缸是液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)和小于360°回?cái)[運(yùn)動(dòng)的液壓執(zhí)行元件。具有結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，制造容易以及使用維護(hù)方便、低速穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。因此，廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)各部門。其主要應(yīng)用有：工程機(jī)械中挖掘機(jī)和裝載機(jī)的鏟裝機(jī)構(gòu)和提升機(jī)構(gòu)，起重機(jī)械中汽車起重機(jī)的伸縮臂和支腿機(jī)構(gòu)，礦山機(jī)械中的液壓支架及采煤機(jī)的滾筒調(diào)高裝置，建筑機(jī)械中的打樁機(jī)，冶金機(jī)械中的壓力機(jī)，汽車工業(yè)中自卸式汽車和高空作業(yè)車，智能

5、機(jī)械中的模擬駕駛艙、機(jī)器人、火箭的發(fā)射裝置等。它們所用的都是直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)油缸，即推力油缸。所以進(jìn)一步研究和改進(jìn)液壓缸的設(shè)計(jì)制造，提高液壓缸的工作壽命及其性能，對(duì)于更好的利用液壓傳動(dòng)具有十分重要的意義。通過學(xué)生自己獨(dú)立地完成指定的課程設(shè)計(jì)任務(wù)，提高理論聯(lián)系實(shí)際、分析問題和解決問題的能力，學(xué)會(huì)查閱參考書和工具書的方法，提高編寫技術(shù)文件的能力，進(jìn)一步加強(qiáng)設(shè)計(jì)計(jì)算和制圖等基本技能的訓(xùn)練，為畢業(yè)后成為一名出色的機(jī)械工程師打好基礎(chǔ)。液壓傳動(dòng)元件以其功率大，安裝布置簡便，易于受控，操作方便舒適，故障率低，便于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，非常適于結(jié)構(gòu)形態(tài)多變，工作條件惡劣的農(nóng)業(yè)機(jī)械的應(yīng)用。幾十年來，液壓技術(shù)不僅在農(nóng)機(jī)，機(jī)床，

6、工程機(jī)械，建筑機(jī)械，航天航空設(shè)備等得到越來越多的應(yīng)用，而且形成了龐大的市場(chǎng)。全世界液壓元件市場(chǎng)銷售額已超過二百億美元，我國液壓行業(yè)產(chǎn)值已近80億人民幣。按其重要程度計(jì)算，在國外發(fā)達(dá)國家，農(nóng)機(jī)用液壓元件市場(chǎng)份額始終屬于前5名，我國農(nóng)機(jī)用液壓元件需求量在四百萬件以上，在國內(nèi)各行業(yè)中，數(shù)量最多。進(jìn)入二十一世紀(jì)，液壓技術(shù)在農(nóng)機(jī)上的應(yīng)用，呈現(xiàn)出快速展的勢(shì)頭。 國外發(fā)達(dá)國家在農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化裝備上廣泛應(yīng)用電子，液壓，新型材料等高技術(shù)，進(jìn)一步提高了農(nóng)機(jī)的操縱性、舒適性、方便性和智能化水平，保護(hù)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境，為精確農(nóng)業(yè)提供新的裝備。 我國在“十五”期間，將以實(shí)現(xiàn)水稻、玉米生產(chǎn)全過程機(jī)械化的田間作業(yè)機(jī)械、節(jié)水裝備、農(nóng)

7、用配套動(dòng)力和關(guān)鍵部件及農(nóng)用運(yùn)輸?shù)葞讉€(gè)領(lǐng)域產(chǎn)品為發(fā)展的重點(diǎn)，進(jìn)行共性關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，包括拖拉機(jī)，聯(lián)合收割機(jī)動(dòng)力換檔及靜液壓驅(qū)動(dòng)技術(shù)，聯(lián)合收割機(jī)電液自動(dòng)化作業(yè)監(jiān)測(cè)技術(shù)與控制技術(shù)。 我國到2005年，60%以上的重要農(nóng)機(jī)產(chǎn)品達(dá)到國際80年代末期水平，新開發(fā)的品種70%以上達(dá)到國際90年代水平，拖拉機(jī)，聯(lián)合收割機(jī)等重要產(chǎn)品平均無故障間隔時(shí)間接近國際80年代后期及90年代初期水平，到2015年，農(nóng)機(jī)綜合技術(shù)水平基本接近當(dāng)時(shí)的國際水平，這樣，液壓技術(shù)在農(nóng)機(jī)上的應(yīng)用，得到了契機(jī)。 綜上所述，在新世紀(jì)中，我國液壓機(jī)械行業(yè)將有明顯的進(jìn)步， 液壓技術(shù)在農(nóng)機(jī)上的應(yīng)用將顯出強(qiáng)大的生命力，為提高農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的技術(shù)含量，縮小與

8、國外的差距作出重要貢獻(xiàn)。 液壓傳動(dòng)技術(shù)不僅用于傳統(tǒng)的機(jī)械操縱、助力裝置，也用于機(jī)械的模擬加工、轉(zhuǎn)速控制、發(fā)動(dòng)機(jī)燃料進(jìn)給控制，以及車輛動(dòng)力轉(zhuǎn)向、主動(dòng)懸掛裝和制動(dòng)系統(tǒng)，同時(shí)，也擴(kuò)展到航空航天和海洋作業(yè)等領(lǐng)域。而液壓油缸是液壓傳動(dòng)中將液體的壓力能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，實(shí)現(xiàn)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)或往復(fù)擺動(dòng)的執(zhí)行元件，被廣泛應(yīng)用于各種液壓機(jī)械設(shè)備中。液壓油缸的設(shè)計(jì)合理性、制造質(zhì)量，直接影響整個(gè)液壓機(jī)械設(shè)備的使用狀態(tài)，乃至整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的正常運(yùn)行和生產(chǎn)的安全性。所以，液壓油缸的合理化設(shè)計(jì)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。三、閱讀的主要參考文獻(xiàn)1 劉國民,黃海東.擺動(dòng)液壓缸機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的一種新方法J.工程機(jī)械. 1998(01).2 周海強(qiáng),陳

9、道良.擺動(dòng)液壓缸內(nèi)部結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì)J.液壓氣動(dòng)與密封. 2007(06).3 劉豐彥. 檢測(cè)液壓缸的方法J. 工程機(jī)械與維修. 2000(03).4 戴東華. 液壓缸密封的改進(jìn)J. 機(jī)械工人.冷加工. 2000(03).5 宋中祥. 特大液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)J. 制造業(yè)設(shè)計(jì)技術(shù). 2000(03).6 禤有雄,鄭煒,馬硯英.壓力補(bǔ)償密封式擺動(dòng)液壓缸J. 機(jī)床與液壓. 1991(01) .7 李鋼. 擺動(dòng)液壓缸的典型應(yīng)用J. 金屬加工(冷加工). 2013(21).8 孫時(shí)建,田敬剛,石明. 液壓缸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)探討J. 山東冶金. 2001(03).9 石延平,揚(yáng)力. 大擺角螺旋擺動(dòng)液壓缸的設(shè)計(jì)J. 液壓

10、與氣動(dòng). 1999(06).10 王云嶺. 液控自動(dòng)往復(fù)液壓缸設(shè)計(jì)探討J. 液壓與氣動(dòng). 2000(04) .11 李廣濟(jì),王軍,張殿坤. 新型雙伸縮液壓缸設(shè)計(jì)J. 煤礦機(jī)械. 1999(03).12 閆寶芳. 液壓缸設(shè)計(jì)中的幾個(gè)主要問題的簡述J. 科技風(fēng). 2009(10) .13 郭警惕,臧傳寶,王振南. 液壓缸故障分析及維護(hù)J. 科技資訊. 2011(28).14 張占軍. 快速液壓缸原理及其優(yōu)缺點(diǎn)J. 青海科技. 2011(06) .15 陳璞,于觀清. 工程機(jī)械中液壓缸故障診斷及維修方法探討J.科技資訊. 2011(18).16 李靜明,鄧海順. 液壓缸結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)J. 煤礦機(jī)械. 2

11、009(09).四、國內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)4.1 國內(nèi)外現(xiàn)狀液壓技術(shù)，從1795年英國制造出世界上第一臺(tái)水壓機(jī)誕生算起，已經(jīng)有20多年的歷史了，然而在工業(yè)上的真正推廣使用卻是20世紀(jì)中葉的事情了。第二次世界大戰(zhàn)期間，在一些武器裝備上用上了功率大、反應(yīng)快、動(dòng)作準(zhǔn)的液壓傳動(dòng)和控制裝置，大大的提高了武器裝備的性能。同時(shí)，也加速了液壓技術(shù)本身的發(fā)展。戰(zhàn)后，液壓技術(shù)迅速由軍事轉(zhuǎn)入民用，在機(jī)械制造、工程機(jī)械、鍛壓機(jī)械、冶金機(jī)械、汽車、船舶等行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。20世紀(jì)60年代以后，原子能技術(shù)、空間技術(shù)、電子技術(shù)等的迅速發(fā)展，再次將液壓技術(shù)向前推進(jìn)，使其在各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域得到了更加廣泛的應(yīng)用?，F(xiàn)代液壓技

12、術(shù)與微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感技術(shù)的緊密結(jié)合已經(jīng)形成并發(fā)展成為一種包括傳動(dòng)、控制、檢測(cè)在內(nèi)的自動(dòng)化技術(shù)。當(dāng)前，液壓技術(shù)在實(shí)現(xiàn)高壓、高速、大功率、經(jīng)久耐用、高度集成化等各項(xiàng)要求方面都取得了重大的進(jìn)展，在完善發(fā)展比例控制和伺服控制、開發(fā)數(shù)字控制技術(shù)上也有許多新成果。同時(shí)，液壓元件和液壓系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)和測(cè)試(CAT)、微機(jī)控制、機(jī)電一體化、液電一體化、可靠性、污染控制、能耗控制、小型微型化等方面也是液壓技術(shù)發(fā)展和研究的方向。繼續(xù)擴(kuò)大應(yīng)用服務(wù)領(lǐng)域，采用更先進(jìn)的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)，將使液壓技術(shù)發(fā)展成為內(nèi)涵更加豐富完整的綜合自動(dòng)化技術(shù)。目前，液壓技術(shù)已廣泛應(yīng)用于各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)裝備上，例如

13、機(jī)械制造、工程、建筑、礦山、冶金、船舶等機(jī)械，上至航空、航天工業(yè)，下至地礦、海洋開發(fā)工程，幾乎無處不見液壓技術(shù)的蹤跡。液壓技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域大致上可以歸納為以下幾個(gè)主要方面：（1）各種舉升、搬運(yùn)作業(yè)。尤其在行走機(jī)械和較大驅(qū)動(dòng)功率的場(chǎng)合，液壓傳動(dòng)已經(jīng)成為一種主要方式。如起重機(jī)、起錨機(jī)等。（2）各種需要作用力大的推、擠、挖掘等作業(yè)裝置。例如，各種液壓機(jī)、塑料注射成型機(jī)等。（3）高響應(yīng)、高精度的控制。飛機(jī)和導(dǎo)彈的姿態(tài)控制等裝置。（4）多種工作程序組合的自動(dòng)操作與控制。如組合機(jī)床、機(jī)械加工自動(dòng)線。（5）特殊工作場(chǎng)合。例如地下水下、防爆等。4.2 發(fā)展趨勢(shì)液壓油缸也是基于以密閉容器中的靜壓力傳遞力和功率這一

14、原理實(shí)現(xiàn)工作目的的。目前以其可實(shí)現(xiàn)大范圍的無級(jí)調(diào)速、體積小、質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、慣性小，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、過載保護(hù)以及良好的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化特點(diǎn)廣泛應(yīng)用工程領(lǐng)域。當(dāng)前正繼續(xù)向著以下幾個(gè)方面發(fā)展：（1）節(jié)能近年來，由于世界能源的緊缺，各國都把液壓傳動(dòng)的節(jié)能問題作為液壓技術(shù)發(fā)展的重要課題。20世紀(jì)70年代后期，德、美等國相繼研制成功負(fù)載敏感泵及低功率電磁鐵等。最近美國威克斯公司又研制成功用于功率匹配系統(tǒng)的CMX閥。（2）與微電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合20世紀(jì)80年代以來，逐步完善和普及的計(jì)算機(jī)控制技術(shù)和集成傳感技術(shù)為液壓技術(shù)與電子技術(shù)相結(jié)合創(chuàng)造了條件。隨著微電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了各種數(shù)字閥和數(shù)

15、字泵，并出現(xiàn)了把單片機(jī)直接裝在液壓組件上的具有位置或力反饋的閉環(huán)控制液壓元件及裝置。（3）運(yùn)行的可靠性由于有限元法在液壓元件設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，可靠性實(shí)驗(yàn)、研究工作的廣泛開展以及新材料、新工藝的發(fā)展等，使液壓元件的壽命得到提高。由于對(duì)飛機(jī)、船舶、冶金等一些重要液壓系統(tǒng)采用多裕度設(shè)計(jì)，并在系統(tǒng)中設(shè)置旁路凈化回路及具有初級(jí)智能的自動(dòng)故障檢測(cè)儀表等，加強(qiáng)了油液的污染度控制。上述領(lǐng)域內(nèi)的一些重要成果，使液壓系統(tǒng)的可靠性逐年提高。（4）高度的集成化把疊加閥、集成塊、插裝閥以及各種控制閥集成于液壓泵及液壓執(zhí)行元件上形成組合元件，有些還把單片機(jī)等集成在其控制機(jī)構(gòu)上，達(dá)到了集機(jī)、電、液于一體的高度集成化。（5）高壓

16、、低躁聲、提高密封性能等高壓、高轉(zhuǎn)速、低噪聲組件的研究，高效濾材的研究，環(huán)保型工作介質(zhì)及其相應(yīng)高壓液壓組件的研究等也是值得注意的動(dòng)向。(6)發(fā)展?fàn)顩r由于液壓缸的液壓系統(tǒng)和整體及認(rèn)購方面，已經(jīng)比較成熟，國內(nèi)外液壓缸的發(fā)展主要體現(xiàn)在控制系統(tǒng)方面。微電子技術(shù)的飛速發(fā)展，為改進(jìn)液壓缸的性能、提高穩(wěn)定性、價(jià)格效率等方面提供了可能。相比較來講，國內(nèi)液壓缸的機(jī)型雖種類齊全，但技術(shù)含量相對(duì)較低，缺乏技術(shù)含量高的高檔液壓缸，這與機(jī)電液一體化中小批量柔性生產(chǎn)的發(fā)展趨勢(shì)不相適應(yīng)。在國內(nèi)外液壓缸產(chǎn)品中，按照控制系統(tǒng)，液壓缸可分為三種類型：一種是以繼電器為主控原件的傳統(tǒng)型液壓缸；一種是采用可編程控制器控制的液壓機(jī)；第三

17、種是應(yīng)用高級(jí)微處理器（或工業(yè)控制計(jì)算機(jī)）的高性能液壓缸。三種類型功能各有差異，應(yīng)用范圍也不盡相同。但總的發(fā)展趨勢(shì)是高速化、智能化。（1）繼電器控制方式是延續(xù)了幾十年的傳統(tǒng)控制方式，其電路簡單，技術(shù)要求不高，成本較低，相應(yīng)控制功能簡單，適應(yīng)性不強(qiáng)。其適用于單機(jī)工作、加工產(chǎn)品精度要求不高的大批量生產(chǎn)（如餐具、廚具產(chǎn)品等），其也可組成簡單的生產(chǎn)線，但由于電路的限制，穩(wěn)定性、柔性差?，F(xiàn)在，國內(nèi)外許多液壓缸廠家是以這種機(jī)型的生產(chǎn)能力，而主要面向以下兩種技術(shù)含量高的機(jī)型組織生產(chǎn)。（2）可編程控制器是在繼電器控制和計(jì)算機(jī)控制發(fā)展的基礎(chǔ)上開發(fā)出來的，并逐漸發(fā)展成以微處理器為核心，把自動(dòng)化技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)，通訊

18、技術(shù)融為一體的新型工業(yè)自動(dòng)控制裝置。目前已被廣泛的應(yīng)用于各種生產(chǎn)機(jī)械以及自動(dòng)化生產(chǎn)過程中。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，可編程序控制器的功能更加豐富。早期的可編程序控制器在功能上只能進(jìn)行簡單的邏輯控制。后來一些廠家開始采用微電子處理器作為可編程序控制器的中央處理單元（CPU），從而擴(kuò)大了控制器的功能，使其不僅可以進(jìn)行邏輯控制，而且還可以對(duì)模擬量進(jìn)行控制。因此，可編程控制方式是介于繼電器電器方式和工業(yè)控制機(jī)控制方式之間的一種控制方式?？删幊炭刂破饔休^高的穩(wěn)定性和靈活性，但在功能方面與工業(yè)控制機(jī)相比有一定差異?，F(xiàn)在,國內(nèi)有些廠家 采用可編程控制器控制方式,如天津鍛壓機(jī)械廠有近60%的產(chǎn)品裝有PLC。通過采用

19、PLC控制,使系統(tǒng)的控制性能和可靠性大大提高。國外廠家如丹麥的STENHQJ公司采用了SIEMENS的可編程控制器,實(shí)現(xiàn)對(duì)壓力和位移的控制。（3）工業(yè)控制機(jī)控制方式是在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)成熟發(fā)展的基礎(chǔ)上采用的一種高技術(shù)含量的控制方式。這種控制方式以工業(yè)控制機(jī)或單片/單板機(jī)作為主控單元，通過外圍接口器件（如A/D，D/A板等）或直接應(yīng)用數(shù)字閥實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓系統(tǒng)的控制，同時(shí)利用各種傳感器組成閉環(huán)回路式的控制，達(dá)到精確控制的目的。4.2.1 液壓缸故障診斷及處理1原因和處理方法有以下幾種：(1)閥芯卡住或閥孔堵塞。當(dāng)流量閥或方向閥閥芯卡住或閥孔堵塞時(shí)，液壓缸易發(fā)生誤動(dòng)作或動(dòng)作失靈。此時(shí)應(yīng)檢查油液的污染情況；

20、檢查臟物或膠質(zhì)沉淀物是否卡住閥芯或堵塞閥孔；檢查閥體的磨損情況。(2)活塞桿與缸筒卡住或液壓缸堵塞。此時(shí)無論如何操縱，液壓缸都不動(dòng)作或動(dòng)作甚微。這時(shí)應(yīng)檢查活塞及活塞桿密封是否太緊，是否進(jìn)入臟物及膠質(zhì)沉淀物：活塞桿與缸筒的軸心線是否對(duì)中，易損件和密封件是否失效(3)液壓系統(tǒng)控制壓力太低?？刂乒苈分泄?jié)流阻力可能過大，流量閥調(diào)節(jié)不當(dāng)，控制壓力不合適，壓力源受到干擾。此時(shí)應(yīng)檢查控制壓力源，保證壓力調(diào)節(jié)到系統(tǒng)的規(guī)定值(4)液壓系統(tǒng)中進(jìn)入空氣。主要是因?yàn)橄到y(tǒng)中有泄漏發(fā)生。此時(shí)應(yīng)檢查液壓油箱的液位，液壓泵吸油側(cè)的密封件和管接頭，吸油粗濾器是否太臟。若如此，應(yīng)補(bǔ)充液壓油，處理密封及管接頭，清洗或更換粗濾芯(5

21、)液壓缸初始動(dòng)作緩慢。在溫度較低的情況下，液壓油黏度大，流動(dòng)性差，導(dǎo)致液壓缸動(dòng)作緩慢。改善方法是，更換黏溫性能較好的液壓油，在低溫下可借助加熱器或用機(jī)器自身加熱以提升啟動(dòng)時(shí)的油溫。2液壓缸工作時(shí)不能驅(qū)動(dòng)負(fù)載主要表現(xiàn)為活塞桿停位不準(zhǔn)、推力不足、速度下降、工作不穩(wěn)定等其原因是：(1)液壓缸內(nèi)部泄漏。液壓缸內(nèi)部泄漏包括液壓缸體密封、活塞桿與密封蓋密封及活塞密封均磨損過量等引起的泄漏活塞桿與密封蓋密封泄漏的原因是，密封件折皺、擠壓、撕裂、磨損、老化、變質(zhì)、變形等，此時(shí)應(yīng)更換新的密封件(2)活塞密封過量磨損的主要原因是速度控制閥調(diào)節(jié)不當(dāng)，造成過高的背壓以及密封件安裝不當(dāng)或液壓油污染。其次是裝配時(shí)有異物進(jìn)

22、入及密封材料質(zhì)量不好。其后果是動(dòng)作緩慢、無力，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成活塞及缸筒的損壞，出現(xiàn)“拉缸”現(xiàn)象。處理方法是調(diào)整速度控制閥，對(duì)照安裝說明應(yīng)做必要的操作和改進(jìn)；清洗過濾器或更換濾芯、液壓油(3)液壓回路泄漏。包括閥及液壓管路的泄漏。檢修方法是通過操縱換向閥檢查并消除液壓連接管路的泄漏(4)液壓油經(jīng)溢流閥旁通回油箱。若溢流閥進(jìn)入臟物卡住閥芯，使溢流閥常開，液壓油會(huì)經(jīng)溢流閥旁通直接流回油箱，導(dǎo)致液壓缸沒油進(jìn)入。若負(fù)載過大，溢流閥的調(diào)節(jié)壓力雖已達(dá)到最大額定值，但液壓缸仍得不到連續(xù)動(dòng)作所需的推力而不動(dòng)作。若調(diào)節(jié)壓力較低，則因壓力不足達(dá)不到仍載所需的椎力，表現(xiàn)為推力不夠。此時(shí)應(yīng)檢查并調(diào)整溢流閥、液壓缸活塞滑

23、移或爬行液壓缸活塞滑移或爬行將使液壓缸工作不穩(wěn)定。主要原因如下：a、液壓缸內(nèi)部澀滯。液壓缸內(nèi)部零件裝配不當(dāng)、零件變形、磨損或形位公差超限，動(dòng)作阻力過大，使液壓缸活塞速度隨著行程位置的不同而變化，出現(xiàn)滑移或爬行。原因大多是由于零件裝配質(zhì)量差，表面有傷痕或燒結(jié)產(chǎn)生的鐵屑，使阻力增大，速度下降。例如：活塞與活塞桿不同心或活塞桿彎曲，液壓缸或活塞桿對(duì)導(dǎo)軌安裝位置偏移，密封環(huán)裝得過緊或過松等。解決方法是重新修理或調(diào)整，更換損傷的零件及清除鐵屑。b、潤滑不良或液壓缸孔徑加工超差。因?yàn)榛钊c缸筒、導(dǎo)軌與活塞桿等均有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，如果潤滑不良或液壓缸孔徑超差，就會(huì)加劇磨損，使缸筒中心線直線性降低。這樣，活塞在液壓

24、缸內(nèi)工作時(shí)，摩擦阻力會(huì)時(shí)大時(shí)小，產(chǎn)生滑移或爬行。排除辦法是先修磨液壓缸，再按配合要求配制活塞，修磨活塞桿，配置導(dǎo)向套。c、液壓泵或液壓缸進(jìn)入空氣?？諝鈮嚎s或膨脹會(huì)造成活塞滑移或爬行。排除措施是檢查液壓泵，設(shè)置專門的排氣裝置，快速操作全行程往返數(shù)次排氣。d、密封件質(zhì)量與滑移或爬行有直接關(guān)系。O形密封圈在低壓下使用時(shí)，與U形密封圈比較，由于面壓較高、動(dòng)靜摩擦阻力之差較大，容易產(chǎn)生滑移或爬行；U型密封圈的面壓隨著壓力的提高而增大，雖然密封效果也相應(yīng)提高，但動(dòng)靜摩擦阻力之差也變大，內(nèi)壓增加，影響橡膠彈性，由于唇緣的接觸阻力增大，密封圈將會(huì)傾翻及唇緣伸長，也容易引起滑移或爬行，為防止其傾翻可采用支承環(huán)保

25、持其穩(wěn)定。3使用維護(hù)(1)、安裝液壓缸的安裝形式主要分為兩類：一類是軸線固定式，另一類是軸線擺動(dòng)式。細(xì)分為底座式、法蘭式、拉桿式、軸銷式、耳環(huán)式、球頭式、中間球鉸式、帶加強(qiáng)筋的法蘭式、及法蘭底角并用式等。一般地說液壓缸可隨意安裝在需要的地方。安裝過程中應(yīng)保持清潔，為防止液壓缸喪失功能或過早磨損，安裝時(shí)應(yīng)盡量避免拉力作用，特別應(yīng)使其不要承受徑向力。安裝管接頭或有螺紋的部位時(shí)應(yīng)避免擠壓、撞傷。油灰、麻線之類的密封材料決不可用，會(huì)引起油液污染，從而導(dǎo)致液壓缸喪失功能。安裝液壓油管時(shí)應(yīng)注意避免產(chǎn)生扭力。.(2)、啟動(dòng)液壓缸用油一定要符合廠家的說明，連接液壓缸之前，必須徹底沖洗液壓系統(tǒng)。沖洗過程中，應(yīng)關(guān)

26、閉液壓缸連接管。建議應(yīng)連續(xù)沖洗約半個(gè)小時(shí)，然后才能將液壓缸接八液壓系統(tǒng)。(3)、維修保養(yǎng)在沖擊載荷大的情況下，應(yīng)密切注意液壓缸支承的潤滑。尤其是新系統(tǒng)啟動(dòng)后，應(yīng)反復(fù)檢查液壓缸的功能及泄漏情況。啟動(dòng)后，還應(yīng)檢查軸心線是否對(duì)中，若不對(duì)中，則應(yīng)重新調(diào)節(jié)液壓缸體或機(jī)器元件中心線，實(shí)現(xiàn)對(duì)中。保持液壓油潔凈是非常重要的。注油時(shí)，要用低于60m的過濾器進(jìn)行過濾。接在系統(tǒng)中的過濾器開始運(yùn)轉(zhuǎn)階段至少每工作100h清洗一次，然后每月一次，至少每次換油時(shí)清洗一次。建議換油時(shí)全部更換新油，并將油箱徹底清洗。使用過程中，應(yīng)注意做好液壓缸的防松、防塵及防銹工作。長時(shí)間停用后再重新使用時(shí)，注意用干凈棉布擦凈暴露在外的活塞桿

27、表面。啟動(dòng)時(shí)先空載運(yùn)轉(zhuǎn)，待正常后再掛接機(jī)具。(4)、貯藏作為備件的液壓缸建議貯存在干燥、隔潮的地方，貯藏處不能有腐蝕物質(zhì)或氣體。應(yīng)加注適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)油，最好先以該油作為介質(zhì)使液壓缸運(yùn)行幾次。當(dāng)啟用時(shí)，要徹底清洗掉液壓缸中的防護(hù)油，建議第一次更換新油的時(shí)間間隔應(yīng)比通常情況短一些。貯存過程中液壓缸進(jìn)、回油口應(yīng)嚴(yán)格密封，保護(hù)好活塞桿免受機(jī)械損傷或氧化腐蝕。五、主要研究內(nèi)容、關(guān)鍵問題及解決思路螺旋擺動(dòng)液壓缸的概況；螺旋擺動(dòng)液壓缸結(jié)構(gòu)方案；螺旋擺動(dòng)液壓缸基本參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算；螺旋擺動(dòng)液壓缸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；5.2.1 重點(diǎn)研究的關(guān)鍵問題按照設(shè)計(jì)要求螺旋擺動(dòng)液壓缸的性能，合理地確定基本結(jié)構(gòu)參數(shù)。螺旋擺動(dòng)液壓缸結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)

28、計(jì)與校核。螺旋擺動(dòng)液壓缸密封、緩沖、穩(wěn)定性等問題的解決。5.2.2 解決思路（1）結(jié)合螺旋擺動(dòng)液壓缸的設(shè)計(jì)方法，計(jì)算并優(yōu)選滿足性能要求基本參數(shù)，并參照液壓工程手冊(cè)進(jìn)行對(duì)比。 （2）采用理論計(jì)算來校驗(yàn)螺旋擺動(dòng)液壓缸的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。 （3）按照螺旋擺動(dòng)液壓缸的密封緩沖，穩(wěn)定性的設(shè)計(jì)原則并參照已有的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)或選型。六、完成畢業(yè)設(shè)計(jì)所必需具備的工作條件及解決的方法（1）機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì).機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第3版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.08.（2）雷天覺.新編液壓工程手冊(cè).北京：北京理工大學(xué)出版社，1998.12.（3）工業(yè)用液壓技術(shù)手冊(cè).第三版.VIKERS.1996.（4）濮良剛，紀(jì)名剛.

29、 機(jī)械設(shè)計(jì).8版. 北京：高等教育出版社，2006.（5）機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì)。 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 第三版M.北京：計(jì)息工業(yè)出版社，2004.8.（6）杜君文.機(jī)械制造技術(shù)裝備及設(shè)計(jì)M.1版.天津大學(xué)出版社,1998.8.（7）陳立周.機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì)M.上海:上?？茖W(xué)出版社,1982.結(jié)合本次畢業(yè)設(shè)計(jì)題目DA-H 40螺旋擺動(dòng)液壓缸設(shè)計(jì)，首先我們要對(duì)擺動(dòng)液壓缸的相關(guān)知識(shí)進(jìn)行了解，包括其原理、構(gòu)造，其次我們要復(fù)習(xí)我們所學(xué)過的機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、液壓與氣壓傳動(dòng)等基礎(chǔ)專業(yè)課，大牢基礎(chǔ)知識(shí)；再者，我們要加強(qiáng)學(xué)習(xí)CAD、Solideorks等軟件，熟悉掌握計(jì)算繪圖技能，利用電腦輔助我們進(jìn)行設(shè)計(jì)和檢驗(yàn)。七、預(yù)期成

30、果（達(dá)到目標(biāo)）1）完成螺旋擺動(dòng)液壓缸設(shè)計(jì)方案分析；2）完成螺旋擺動(dòng)液壓缸相關(guān)零件強(qiáng)度計(jì)算；3）繪制螺旋擺動(dòng)液壓缸零部件圖和總裝配圖各一套;八、工作的主要階段、進(jìn)度與時(shí)間安排第5周-第6周：收集資料，并翻譯一篇不少于2000子的外文資料，閱讀文獻(xiàn)并完成開題報(bào)告。第7周-第8周：進(jìn)行擺動(dòng)液壓缸的理論分析計(jì)算。第9周-第10周：進(jìn)行擺動(dòng)液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)。第11周-第12周：繪制擺動(dòng)液壓缸裝配圖及主要零件圖。第13周-第14周：對(duì)擺動(dòng)液壓缸零件進(jìn)行強(qiáng)度校核，并查閱資料。第15周： 撰寫畢業(yè)論文說明書。第16周：制作畢業(yè)答辯PPT，完善論文，打印論文并準(zhǔn)備答辯。九、指導(dǎo)教師審查意見畢業(yè)

31、設(shè)計(jì)(論文)指導(dǎo)教師審查意見學(xué)生姓名曹劍專業(yè)班級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目DA-H 40螺旋擺動(dòng)液壓缸設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師職 稱講師審查日期審查參考內(nèi)容：畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的研究（設(shè)計(jì)）內(nèi)容、方法及結(jié)果，難度及工作量，質(zhì)量和水平，存在的主要問題與不足。學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和組織紀(jì)律，學(xué)生掌握基礎(chǔ)和專業(yè)知識(shí)的情況，解決實(shí)際問題的能力。畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)是否完成規(guī)定任務(wù)，同意參加答辯等。審查意見：指導(dǎo)教師簽名： 評(píng)定成績（百分制）：_分畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)評(píng)閱教師評(píng)語學(xué)生姓名曹劍專業(yè)班級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目DA-H 40螺旋擺動(dòng)液壓缸設(shè)計(jì)評(píng)閱教師職 稱講師評(píng)閱日期評(píng)閱參考內(nèi)容：畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的研究（設(shè)計(jì)）內(nèi)容、方法及結(jié)果，

32、難度及工作量，質(zhì)量和水平，存在的主要問題與不足。學(xué)生掌握基礎(chǔ)和專業(yè)知識(shí)的情況，解決實(shí)際問題的能力。畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)是否完成規(guī)定任務(wù)，是否同意參加答辯等。評(píng)語：評(píng)閱教師簽名： 評(píng)定成績（百分制）：_分畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)答辯記錄及成績?cè)u(píng)定學(xué)生姓名曹劍專業(yè)班級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目DA-H 40螺旋擺動(dòng)液壓缸設(shè)計(jì)答辯時(shí)間 年 月 日 答辯地點(diǎn)一、答辯小組組成答辯小組組長：成 員：二、答辯記錄摘要答辯小組提問（分條摘要列舉）學(xué)生回答情況評(píng)判三、答辯小組對(duì)學(xué)生答辯成績的評(píng)定（百分制）：_分 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)最終成績?cè)u(píng)定(依據(jù)指導(dǎo)教師評(píng)分、評(píng)閱教師評(píng)分、答辯小組評(píng)分和學(xué)校關(guān)于畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)評(píng)分的相關(guān)規(guī)定成績

33、(百分制)：_分 答辯小組組長(簽名) ： 秘書(簽名)： 年 月 日系答辯委員會(huì)主任(簽名)： 系 (蓋章)DA-H 40螺旋擺動(dòng)液壓缸設(shè)計(jì)，指導(dǎo)教師：，機(jī)械系摘要 螺旋擺動(dòng)液壓缸相對(duì)于傳統(tǒng)的葉片式、齒輪齒條式、鏈條鏈輪式擺動(dòng)液壓缸，由于其采用了特有的雙螺旋副結(jié)構(gòu)，具有擺動(dòng)角度大、承載性能高、結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)效率高等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用在工程機(jī)械、建筑機(jī)械、農(nóng)林機(jī)械等設(shè)備上。由于國外對(duì)此技術(shù)的壟斷，國內(nèi)在這方面的研究起步較晚，設(shè)計(jì)制造重載、高壓、高可靠性、高定位精度、長壽命的螺旋擺動(dòng)液壓缸技術(shù)，國內(nèi)尚未完全掌握。因此，從結(jié)構(gòu)特性、虛擬樣機(jī)技術(shù)及流體潤滑方面研究，獲得較優(yōu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)，具有重要的理論和工

34、程應(yīng)用價(jià)值。論文主要進(jìn)行了以下研究工作：應(yīng)用兩級(jí)梯形螺旋副結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)了擺動(dòng)液壓缸，進(jìn)行了螺旋副的承載性能分析。確定了兩級(jí)螺旋副的相關(guān)結(jié)構(gòu)參數(shù)：螺旋升角、螺距、導(dǎo)程、牙型角、公稱直徑、工作長度等。進(jìn)行了螺旋擺動(dòng)液壓缸整體結(jié)構(gòu)的三維虛擬裝配、各零件間的干涉檢驗(yàn)。揭示了空心螺桿與固定螺母間不同周向間隙和不同螺距油膜的壓力、速度、溫度分布規(guī)律。研究了周向間隙、液壓油粘度、螺距、旋合長度對(duì)油膜的承載性能及油腔內(nèi)泄漏的影響。以承載性能及傳動(dòng)效率為目標(biāo)，獲得了較好的螺旋副周向間隙值、螺距值、旋合長度值和液壓油粘度值。揭示了兩級(jí)螺旋副的結(jié)構(gòu)參數(shù)和工藝參數(shù)對(duì)螺旋擺動(dòng)液壓缸傳動(dòng)效率的影響規(guī)律。建立了螺旋擺動(dòng)液壓缸傳

35、動(dòng)的總效率模型。 關(guān)鍵詞 螺旋式；擺動(dòng)液壓缸；流體動(dòng)力潤滑；間隙DA - H 40 spiral swing hydraulic cylinder designStudent: Cao Jian Department of Mechanical EngineeringInstructor: Yang Qin Department of Mechanical EngineeringAbstract Spiral swing hydraulic cylinder compared with traditional vane, gear and rack type, the chain sprock

36、et type swing hydraulic cylinder, because of its double helix structure, using the swing Angle is big, high performance, compact structure, high transmission efficiency, etc. Due to foreign technology monopoly, domestic started relatively late in this study, design and manufacture of overload, high

37、pressure, high reliability, high precision, long life of spiral swing hydraulic cylinder technology, domestic has not been fully mastered. Therefore, from the structural characteristics, the virtual prototype technology and fluid lubrication research, to obtain the optimal structure parameters, is o

38、f important theoretical and engineering application value. Thesis mainly conducted the following research work: Application of two levels of trapezoidal screw pair of swinging hydraulic cylinder structure design, the bearing capacity of screw pair analysis. Determine the related structural parameter

39、s of two-stage screw pair: lead, helix Angle, pitch, tooth type Angle, nominal diameter, length etc. The whole structure of the spiral swing hydraulic cylinder of 3 d virtual assembly, interference between the various parts of inspection.Reveals the hollow screw with a fixed nut and different circum

40、ferential clearance between different pitch of the oil film pressure, speed, temperature distribution. Bearing performance and transmission efficiency as the goal, to get the better screw pair of circumferential clearance value, pitch, screw length value and the hydraulic oil viscosity values. Revea

41、ls the two levels of structure parameters and technological parameters of screw pair to screw the influence law of swinging hydraulic cylinder transmission efficiency. The establishment of a spiral swing hydraulic cylinder drive total efficiency model. Keywords spiral swing hydraulic cylinder, hydro

42、dynamic lubrication, clearance DA-H 40螺旋擺動(dòng)液壓缸設(shè)計(jì)近年來，隨著制造設(shè)備、加工工藝、材料等的技術(shù)發(fā)展，特別是電子技術(shù)、測(cè)量技術(shù)的飛速發(fā)展，液壓技術(shù)在高壓化、大流量、高可控性、高響應(yīng)、對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性，以及節(jié)能等方面得到了快速發(fā)展，滿足了用戶對(duì)液壓技術(shù)提出的越來越高的要求。傳統(tǒng)葉片式擺動(dòng)液壓缸的擺角受限，齒輪齒條擺動(dòng)液壓缸由于齒輪軸的擺動(dòng)角度與齒條的長度成正比，因此此輪軸的擺角可以任意選擇，并能大于3600，而且可以輸出大扭矩。出輪齒條擺動(dòng)缸廣泛用于鋼鐵、輕工、軍事、環(huán)保、水電等領(lǐng)域，如煉鋼廠中包傾翻擺動(dòng)缸、高線廠回轉(zhuǎn)臂擺動(dòng)缸、軍艦減速擺動(dòng)缸、清潔車用擺動(dòng)

43、缸、閥門開啟擺動(dòng)缸等。液壓傳動(dòng)元件以其功率大，安裝布置簡便，易于受控，操作方便舒適，故障率低，便于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，非常適于結(jié)構(gòu)形態(tài)多變，工作條件惡劣的農(nóng)業(yè)機(jī)械的應(yīng)用。幾十年來，液壓技術(shù)不僅在農(nóng)機(jī)，機(jī)床，工程機(jī)械，建筑機(jī)械，航天航空設(shè)備等得到越來越多的應(yīng)用，而且形成了龐大的市場(chǎng)。全世界液壓元件市場(chǎng)銷售額已超過二百億美元，我國液壓行業(yè)產(chǎn)值已近80億人民幣而液壓油缸是液壓傳動(dòng)中將液體的壓力能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，實(shí)現(xiàn)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)或往復(fù)擺動(dòng)的執(zhí)行元件，被廣泛應(yīng)用于各種液壓機(jī)械設(shè)備中。液壓油缸的設(shè)計(jì)合理性、制造質(zhì)量，直接影響整個(gè)液壓機(jī)械設(shè)備的使用狀態(tài)，乃至整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的正常運(yùn)行和生產(chǎn)的安全性。所以，液壓油缸的合理化

44、設(shè)計(jì)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，可以對(duì)我們進(jìn)行綜合的工程設(shè)計(jì)訓(xùn)練，綜合檢驗(yàn)所學(xué)的基本理論和專業(yè)知識(shí)，鍛煉實(shí)際動(dòng)手能力和解決問題。1.1 研究目的和意義液壓傳動(dòng)元件以其功率大，安裝布置簡便，易于受控，操作方便舒適，故障率低，便于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，非常適于結(jié)構(gòu)形態(tài)多變，工作條件惡劣的農(nóng)業(yè)機(jī)械的應(yīng)用。幾十年來，液壓技術(shù)不僅在農(nóng)機(jī)，機(jī)床，工程機(jī)械，建筑機(jī)械，航天航空設(shè)備等得到越來越多的應(yīng)用，而且形成了龐大的市場(chǎng)。全世界液壓元件市場(chǎng)銷售額已超過二百億美元，我國液壓行業(yè)產(chǎn)值已近80億人民幣。按其重要程度計(jì)算，在國外發(fā)達(dá)國家，農(nóng)機(jī)用液壓元件市場(chǎng)份額始終屬于前5名，我國農(nóng)機(jī)用液壓元件需求量在四百萬件以上，

45、在國內(nèi)各行業(yè)中，數(shù)量最多。進(jìn)入二十一世紀(jì)，液壓技術(shù)在農(nóng)機(jī)上的應(yīng)用，呈現(xiàn)出快速發(fā)展的勢(shì)頭。 國外發(fā)達(dá)國家在農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化裝備上廣泛應(yīng)用電子，液壓，新型材料等高技術(shù)，進(jìn)一步提高了農(nóng)機(jī)的操縱性、舒適性、方便性和智能化水平，保護(hù)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境，為精確農(nóng)業(yè)提供新的裝備。 我國在“十五”期間，將以實(shí)現(xiàn)水稻、玉米生產(chǎn)全過程機(jī)械化的田間作業(yè)機(jī)械、節(jié)水裝備、農(nóng)用配套動(dòng)力和關(guān)鍵部件及農(nóng)用運(yùn)輸?shù)葞讉€(gè)領(lǐng)域產(chǎn)品為發(fā)展的重點(diǎn)，進(jìn)行共性關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，包括拖拉機(jī)，聯(lián)合收割機(jī)動(dòng)力換檔及靜液壓驅(qū)動(dòng)技術(shù)，聯(lián)合收割機(jī)電液自動(dòng)化作業(yè)監(jiān)測(cè)技術(shù)與控制技術(shù)。 我國到2005年，60%以上的重要農(nóng)機(jī)產(chǎn)品達(dá)到國際80年代末期水平，新開發(fā)的品種70%以

46、上達(dá)到國際90年代水平，拖拉機(jī)，聯(lián)合收割機(jī)等重要產(chǎn)品平均無故障間隔時(shí)間接近國際80年代后期及90年代初期水平，到2015年，農(nóng)機(jī)綜合技術(shù)水平基本接近當(dāng)時(shí)的國際水平，這樣，液壓技術(shù)在農(nóng)機(jī)上的應(yīng)用，得到了契機(jī)。 綜上所述，在新世紀(jì)中，我國液壓機(jī)械行業(yè)將有明顯的進(jìn)步， 液壓技術(shù)在農(nóng)機(jī)上的應(yīng)用將顯出強(qiáng)大的生命力，為提高農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的技術(shù)含量，縮小與國外的差距作出重要貢獻(xiàn)。 液壓傳動(dòng)技術(shù)不僅用于傳統(tǒng)的機(jī)械操縱、助力裝置，也用于機(jī)械的模擬加工、轉(zhuǎn)速控制、發(fā)動(dòng)機(jī)燃料進(jìn)給控制，以及車輛動(dòng)力轉(zhuǎn)向、主動(dòng)懸掛裝和制動(dòng)系統(tǒng)，同時(shí)，也擴(kuò)展到航空航天和海洋作業(yè)等領(lǐng)域。而液壓油缸是液壓傳動(dòng)中將液體的壓力能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，實(shí)現(xiàn)往復(fù)

47、直線運(yùn)動(dòng)或往復(fù)擺動(dòng)的執(zhí)行元件，被廣泛應(yīng)用于各種液壓機(jī)械設(shè)備中。液壓油缸的設(shè)計(jì)合理性、制造質(zhì)量，直接影響整個(gè)液壓機(jī)械設(shè)備的使用狀態(tài)，乃至整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的正常運(yùn)行和生產(chǎn)的安全性。所以，液壓油缸的合理化設(shè)計(jì)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。圖1-1 安裝了擺動(dòng)液壓缸的機(jī)械設(shè)備1.2 擺動(dòng)液壓缸的結(jié)構(gòu)形式擺動(dòng)液壓缸是輸出軸能做往復(fù)擺動(dòng)的液壓缸執(zhí)行軟件，輸入量是壓力和流量，輸出量是扭矩、角速度和角位移（擺角），能使輸出軸在較低的轉(zhuǎn)速下產(chǎn)生很大的扭矩、平穩(wěn)的角速度和角位移。按擺動(dòng)液壓缸內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不同，可將其分為兩大類型：葉片式和活塞式。其中葉片式又分為單葉片和雙葉片，葉片式擺動(dòng)液壓缸以其結(jié)構(gòu)簡單，加工制造相對(duì)容易而得到應(yīng)

48、用，但具有擺動(dòng)角度小，轉(zhuǎn)動(dòng)效率低等缺點(diǎn)?；钊娇煞譃辇X輪齒條式、活塞螺旋式、鏈?zhǔn)?、曲柄連桿式、來復(fù)式等類型，后面三種因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)的笨重，安裝使用不便，擺動(dòng)精度低，輸出扭矩小等方面的原因，基本很少在工程上應(yīng)用。各種結(jié)合形式擺動(dòng)液壓缸的主要特點(diǎn)如下：1）葉片式結(jié)構(gòu)螺旋葉片式擺動(dòng)液壓缸的特征就是它內(nèi)部有一個(gè)固定的裝置-葉片。葉片固定在外殼上，活塞部分則固定在驅(qū)動(dòng)軸上。葉片式擺動(dòng)缸結(jié)構(gòu)緊湊，單葉片擺動(dòng)液壓缸往復(fù)擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)。另外葉片式擺動(dòng)液壓缸承載能力小，工作腔的密封困難、內(nèi)泄漏較大，導(dǎo)致容積效率低，工作壓力難以進(jìn)一步提高，所以葉片擺動(dòng)液壓缸的用途受到很大限制，常用于伺服回轉(zhuǎn)臺(tái)等低壓機(jī)構(gòu)【1-6】。2）齒輪

49、齒條式結(jié)構(gòu)為了獲得更大的輸出扭矩，就需要采用體積相比活塞螺旋式、葉片式擺動(dòng)液壓缸等大很多的齒輪齒條擺動(dòng)液壓缸。齒輪齒條式擺動(dòng)液壓缸的工作原理是通過液壓油的加載作用，給齒條活塞一定的動(dòng)力，帶動(dòng)齒條運(yùn)動(dòng)，并通過與齒條嚙合的齒輪執(zhí)行擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)，從而將油缸活塞的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)通過齒條帶動(dòng)齒輪，轉(zhuǎn)化成齒輪軸的正反向擺動(dòng)，同時(shí)將液壓油作用在活塞上的推力轉(zhuǎn)化成齒輪軸的輸出扭矩。齒輪齒條擺動(dòng)缸特別適用于傳遞大的扭矩。由于齒輪軸的擺動(dòng)角度與齒條的長度成正比，因此齒輪軸的擺角可以任意選擇，可以大于3600。但擺動(dòng)角度越大，齒條越長，結(jié)構(gòu)越臃腫。傳遞完全相同的扭矩和擺動(dòng)角度，齒輪齒條式擺動(dòng)液壓缸所占的空間與葉片式擺動(dòng)液

50、壓缸相比要更龐大，因此限制了齒輪齒條擺動(dòng)液壓缸的使用與推廣。而活塞螺旋式擺動(dòng)液壓缸相比葉片式而言，則更加緊湊。從國外發(fā)明的專利情況看，擺動(dòng)液壓缸的發(fā)展經(jīng)歷了葉片式，而后到齒輪齒條式、鏈條鏈輪式，到現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的螺旋式。轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩得到進(jìn)一步提高，擺動(dòng)角度越來越大，轉(zhuǎn)動(dòng)效率越來越高，定位精度越來越準(zhǔn)確。我們國家還是停留在葉片式和齒輪式，比發(fā)達(dá)國家落后幾十年。液壓油缸也是基于以密閉容器中的靜壓力傳遞力和功率這一原理實(shí)現(xiàn)工作目的的。目前以其可實(shí)現(xiàn)大范圍的無級(jí)調(diào)速、體積小、質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、慣性小，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、過載保護(hù)以及良好的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化特點(diǎn)廣泛應(yīng)用工程領(lǐng)域。當(dāng)前正繼續(xù)向著以下幾個(gè)方面發(fā)展

51、：（1）節(jié)能近年來，由于世界能源的緊缺，各國都把液壓傳動(dòng)的節(jié)能問題作為液壓技術(shù)發(fā)展的重要課題。20世紀(jì)70年代后期，德、美等國相繼研制成功負(fù)載敏感泵及低功率電磁鐵等。最近美國威克斯公司又研制成功用于功率匹配系統(tǒng)的CMX閥。（2）與微電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合20世紀(jì)80年代以來，逐步完善和普及的計(jì)算機(jī)控制技術(shù)和集成傳感技術(shù)為液壓技術(shù)與電子技術(shù)相結(jié)合創(chuàng)造了條件。隨著微電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了各種數(shù)字閥和數(shù)字泵，并出現(xiàn)了把單片機(jī)直接裝在液壓組件上的具有位置或力反饋的閉環(huán)控制液壓元件及裝置。（3）運(yùn)行的可靠性由于有限元法在液壓元件設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，可靠性實(shí)驗(yàn)、研究工作的廣泛開展以及新材料、新工藝的發(fā)展等

52、，使液壓元件的壽命得到提高。由于對(duì)飛機(jī)、船舶、冶金等一些重要液壓系統(tǒng)采用多裕度設(shè)計(jì)，并在系統(tǒng)中設(shè)置旁路凈化回路及具有初級(jí)智能的自動(dòng)故障檢測(cè)儀表等，加強(qiáng)了油液的污染度控制。上述領(lǐng)域內(nèi)的一些重要成果，使液壓系統(tǒng)的可靠性逐年提高。（4）高度的集成化把疊加閥、集成塊、插裝閥以及各種控制閥集成于液壓泵及液壓執(zhí)行元件上形成組合元件，有些還把單片機(jī)等集成在其控制機(jī)構(gòu)上，達(dá)到了集機(jī)、電、液于一體的高度集成化。（5）高壓、低躁聲、提高密封性能等高壓、高轉(zhuǎn)速、低噪聲組件的研究，高效濾材的研究，環(huán)保型工作介質(zhì)及其相應(yīng)高壓液壓組件的研究等也是值得注意的動(dòng)向。2.1 課題研究的目的3.1 設(shè)計(jì)思想基于以密閉容器中的靜壓

53、力傳遞力和功率這一原理，結(jié)合實(shí)際工作中的工況條件和要求，在完成了工況分析、負(fù)載計(jì)算以及選定工作壓力的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)。液壓傳動(dòng)是利用帕斯卡原理，即在密閉容積內(nèi)，施加在靜止液體邊界上的壓力，在液體內(nèi)可以向所有方向等值地傳遞到液體各點(diǎn)。3.2 液壓缸的分類液壓缸主要分單作用液壓缸，雙作用液壓缸，緩沖式液壓缸，多級(jí)液壓缸，等，具體分類如表1表1 液壓缸的分類類別名稱圖形符號(hào)說明 單 作 用 液 壓 缸單作用活塞液壓缸（無彈簧）活塞僅作單向外伸運(yùn)動(dòng)，其反向內(nèi)縮運(yùn)動(dòng)由外力來完成單作用活塞液壓缸（彈簧回程）活塞僅作單向運(yùn)動(dòng)，其反向運(yùn)動(dòng)由彈簧力來完成單作用伸縮液壓缸（單作用多級(jí)液壓缸）有多個(gè)單向依次外伸運(yùn)動(dòng)的活塞（柱塞），各活塞（柱塞）逐次運(yùn)動(dòng)時(shí)，其運(yùn)動(dòng)速度和推力均是變化的。其反向內(nèi)縮運(yùn)動(dòng)由外力來完成單作用柱塞液壓缸柱塞僅作單向外伸運(yùn)動(dòng)，其反向內(nèi)縮運(yùn)動(dòng)由外力來完成。其工作行程比單作用活塞液壓缸長類別名稱圖形符號(hào)說明雙 作 用 液 壓 缸雙作用無緩沖式液壓缸活塞作雙向運(yùn)動(dòng)，并產(chǎn)生推，拉力?；钊谛谐探K了時(shí)不減速不可調(diào)單向緩沖式液壓缸活塞作雙向運(yùn)動(dòng)，并產(chǎn)生推，拉力?；钊谝粋?cè)形成終了時(shí)減速制動(dòng)，其減速值不可調(diào)。另一側(cè)行程終了時(shí)不減速不可調(diào)雙向緩沖式液壓缸活塞作雙向運(yùn)動(dòng)，并產(chǎn)生推，拉力，活塞在雙側(cè)行程終了時(shí)均減速制動(dòng)，其減速值不可調(diào)可調(diào)單向緩沖式液壓缸活塞作雙向運(yùn)動(dòng)，并