DG型液壓缸畢業(yè)設計

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本科生畢業(yè)論文 設計 題 目 DG 型液壓缸的設計 系 別 機械工程系 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化技術 學生姓名 學 號 年級 2011 級 指導教師 二 0 一五 年 四 月 十五 日 0 DG 型液壓缸的設計 專業(yè) 液壓設計制造及其自動化 學生 指導老師 摘 要 液 壓 工 業(yè) 是 一 個 國 家 的 重 要 產(chǎn) 業(yè) 液 壓 工 業(yè) 的 發(fā) 展 無 時 不 刻 都 在 影 響 著 國 家 經(jīng) 濟 的 發(fā) 展 人 類 的 進 步 離 不 開 液 壓 工 業(yè) 的 發(fā) 展 在 全 球 經(jīng) 濟 發(fā) 展 的 大 環(huán) 境 下 中 國 各 個 行 業(yè) 被 其 他 國 家 的 先 進 技 術 影 響 的 同 時 越 來 越 多 的 外 國 企 業(yè) 和 品 牌 傳 播 到 中 國 已 經(jīng) 成 為 現(xiàn) 實 在 新 的 市 場 需 求 的 推 動 下 對 DG 型 液 壓 缸 進 行 改 良 和 優(yōu) 化 是 當 務 之 急 有 大 型 壓 管 設 備 企 業(yè) 對 設 備 的 安 全 指 標 的 有 著 一 定 生 產(chǎn) 的 嚴 格 要 求 在 生 產(chǎn) 設 備 的 企 業(yè) 充 分 考 慮 到 在 設 備 運 行 中 可 能 出 現(xiàn) 的 問 題 從 而 減 少 噪 聲 污 染 引 起 的 振 動 或 不 當 操 作 設 備 的 現(xiàn) 象 等 國 內(nèi) 管 套 壓 裝 專 機 設 備 的 研 發(fā) 及 制 造 要 與 全 球 號 召 的 高 效 經(jīng) 濟 安 全 穩(wěn) 定 主 題 保 持 一 致 管 套 壓 裝 專 機 的 發(fā) 展 與 人 類 社 會 的 進 步 和 科 學 技 術 的 水 平 密 切 相 關 液 壓 缸 是 液 壓 系 統(tǒng) 的 最 重 要 的 動 力 元 件 它 由 油 壓 驅(qū) 動 主 要 應 用 在 重 載 荷 的 場 合 整 個 液 壓 系 統(tǒng) 的 源 動 力 由 液 壓 系 統(tǒng) 中 的 液 壓 泵 提 供 齒 輪 泵 葉 片 泵 和 柱 塞 泵 是 液 壓 泵 的 結(jié) 構(gòu) 形 式 液 壓 系 統(tǒng) 中 控 制 和 調(diào) 節(jié) 液 壓 流 量 和 方 向 的 控 制 元 件 即 各 種 液 壓 閥 控 制 功 能 各 有 不 同 壓 力 控 制 閥 流 量 控 制 閥 和 方 向 控 制 閥 是 液 壓 閥 的 組 成 部 分 溢 流 閥 安 全 閥 減 壓 閥 順 序 閥 調(diào) 整 閥 分 流 集 流 閥 等 是 流 量 控 制 閥 的 組 成 部 分 控 制 方 式 的 不 同 開 關 式 控 制 閥 定 值 控 制 閥 和 比 例 控 制 閥 是 液 壓 閥 的 組 成 部 分 液 壓 系 統(tǒng) 的 能 量 來 源 來 自 液 壓 油 各 種 礦 物 油 乳 化 液 和 合 成 型 液 壓 油 等 均 屬 于 液 壓 系 統(tǒng) 中 傳 遞 能 量 的 工 作 介 質(zhì) 本次設計的 DG 型液壓缸是綜合運用所學的基本理論 基本知識和相關的液壓系統(tǒng) 專業(yè)知識 完成對 DG 型液壓缸的設計 并繪制必要的液壓缸裝配圖 液壓系統(tǒng)原理 圖 本文通過設計 DG 型液壓缸 分析液壓缸的工作原理和動作過程 確定液壓系 統(tǒng)工作原理圖 根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)要求設計液壓缸 完成液壓缸的裝配圖 并且能夠使 大家對液壓缸的具體結(jié)構(gòu)構(gòu)造和工作與原理有很好的認識和了解 四川大學錦城學院本科畢業(yè)論文 DG 液壓缸設計說明書 1 關鍵詞 DG 型液壓缸 液壓系統(tǒng) 具體結(jié)構(gòu) 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 四川大學錦城學院本科畢業(yè)論文 DG 液壓缸設計說明書 2 Key words DG type hydraulic strike back type crushing machine the upper cover 目 錄 1 緒 論 5 1 1 液 壓 傳 動 基 礎 知 識 6 1 2 液壓系統(tǒng)的基本組成 7 1 3 液壓傳動的優(yōu)缺點 7 1 4 液 壓 傳 動 技 術 的 發(fā) 展 及 應 用 8 2 液 壓 系 統(tǒng) 設 計 9 2 1 液壓系統(tǒng)簡介 10 2 2 液壓元件選擇 12 2 3 液壓傳動系統(tǒng)的執(zhí)行元件 13 2 3 1 執(zhí)行元件的載荷計算及變化規(guī)律 14 3 DG 型 液 壓 缸 的 設 計 16 3 1 液壓缸的說明 17 3 2 DG 型液壓缸的設計 18 3 2 1 缸體壁厚的計算 19 3 2 2 缸底厚度的計算 19 3 2 3 缸筒發(fā)生完全塑性變形的壓力計算 20 3 2 4 缸筒徑向變形計算 21 3 2 5 活塞桿強度的計算 21 4 負 載 圖 和 速 度 圖 22 5 液 壓 缸 在 實 際 中 的 應 用 情 況 分 析 22 結(jié) 論 23 四川大學錦城學院本科畢業(yè)論文 DG 液壓缸設計說明書 3 參 考 文 獻 24 致 謝 25 1 緒 論 由 于 液 壓 工 程 的 知 識 總 量 已 經(jīng) 遠 遠 超 越 個 人 掌 握 所 有 一 些 專 業(yè) 知 識 是 必 不 可 少 的 但 是 過 度 的 專 業(yè) 知 識 分 割 使 視 野 狹 隘 可 以 多 多 參 加 技 術 交 流 和 參 加 科 研 項 目 縮 小 范 圍 提 升 新 技 術 的 進 步 和 整 個 塊 的 技 術 提 高 外 部 條 件 變 化 的 適 應 能 力 封 閉 的 專 業(yè) 知 識 的 太 狹 隘 考 慮 的 問 題 太 特 殊 在 工 作 中 協(xié) 調(diào) 困 難 不 利 于 自 我 提 高 因 此 自 上 世 紀 第 二 十 年 代 末 出 現(xiàn) 了 一 體 化 的 趨 勢 人 們 越 來 越 重 視 基 礎 理 論 拓 寬 領 域 對 專 業(yè) 合 并 的 分 化 液 壓 工 程 可 以 增 加 產(chǎn) 量 提 高 勞 動 生 產(chǎn) 率 提 高 生 產(chǎn) 的 經(jīng) 濟 效 益 為 目 標 并 研 制 和 發(fā) 展 新 的 液 壓 產(chǎn) 品 在 未 來 新 產(chǎn) 品 的 開 發(fā) 降 低 資 源 消 耗 清 潔 的 可 再 生 能 源 成 本 的 控 制 減 少 或 消 除 環(huán) 境 污 染 作 為 一 個 超 級 經(jīng) 濟 目 標 和 任 務 機 器 能 完 成 人 的 手 和 腳 耳 朵 和 眼 睛 等 等 器 官 完 全 不 能 直 接 完 成 的 任 務 現(xiàn) 代 液 壓 工 程 液 壓 和 液 壓 設 備 創(chuàng) 造 出 更 多 更 精 美 的 越 來 越 復 雜 很 多 幻 想 成 為 過 去 的 現(xiàn) 實 人 類 現(xiàn) 在 能 成 為 天 空 的 上 游 和 宇 宙 潛 入 海 洋 數(shù) 十 億 光 年 的 密 切 觀 察 細 胞 和 分 子 電 子 計 算 機 硬 件 和 軟 件 人 類 的 新 興 科 學 已 經(jīng) 開 始 加 強 并 部 分 代 替 人 腦 科 學 這 是 人 工 智 能 這 一 新 的 發(fā) 展 已 經(jīng) 顯 示 出 巨 大 的 作 用 但 在 未 來 幾 年 還 將 繼 續(xù) 創(chuàng) 造 出 不 可 思 議 的 奇 跡 人 類 智 慧 的 增 長 并 沒 有 減 少 手 的 效 果 而 是 要 求 越 來 越 精 致 手 工 制 作 更 復 雜 的 工 作 從 而 促 進 手 功 能 又 一 方 面 實 踐 促 進 人 腦 智 力 在 人 類 的 進 化 過 程 中 以 及 在 每 個 人 的 成 長 過 程 中 大 腦 和 手 是 互 相 促 進 和 平 行 進 化 大 腦 和 手 之 間 的 人 工 智 能 和 液 壓 工 程 的 近 似 關 系 唯 一 不 同 的 是 智 能 硬 件 還 需 要 使 用 液 壓 制 造 在 過 去 各 種 液 壓 離 不 開 人 類 的 操 作 和 控 制 反 應 速 度 和 運 算 精 度 的 進 化 是 非 常 緩 慢 的 大 腦 和 神 經(jīng) 系 統(tǒng) 人 工 智 能 將 消 除 這 種 限 制 相 互 促 進 計 算 機 科 學 和 液 壓 工 程 進 展 之 間 的 平 行 將 在 更 高 層 次 的 新 一 輪 發(fā) 展 的 開 始 使 液 壓 工 程 在 第 十 九 世 紀 液 壓 工 程 的 知 識 總 量 仍 然 是 有 限 的 大 學 在 歐 洲 它 與 一 般 的 土 木 工 程 是 一 門 綜 合 性 的 學 科 稱 為 土 木 工 程 下 半 場 的 第 十 九 個 世 紀 成 為 一 門 獨 立 的 學 科 在 第 二 十 世 紀 隨 著 液 壓 工 程 和 知 識 增 長 的 發(fā) 展 開 始 分 四川大學錦城學院本科畢業(yè)論文 DG 液壓缸設計說明書 4 解 液 壓 工 程 專 業(yè) 有 分 支 機 構(gòu) 在 第 二 十 世 紀 中 期 趨 勢 分 解 在 時 間 之 前 和 之 后 的 第 二 次 世 界 大 戰(zhàn) 結(jié) 束 時 達 到 的 峰 值 由 于 液 壓 工 程 的 知 識 總 量 已 經(jīng) 遠 遠 從 個 人 掌 握 所 有 一 些 專 業(yè) 是 必 不 可 少 的 但 是 過 度 的 專 業(yè) 知 識 使 分 割 視 野 狹 隘 可 以 查 看 和 統(tǒng) 籌 大 局 和 全 球 工 程 和 技 術 交 流 縮 小 范 圍 新 技 術 的 進 步 和 整 個 塊 的 技 術 外 部 條 件 變 化 的 適 應 能 力 差 封 閉 的 專 業(yè) 知 識 的 專 家 太 狹 考 慮 的 問 題 太 特 殊 在 工 作 協(xié) 調(diào) 困 難 不 利 于 自 我 提 高 因 此 自 上 世 紀 第 二 十 年 代 末 出 現(xiàn) 了 一 體 化 的 趨 勢 人 們 越 來 越 重 視 基 礎 理 論 拓 寬 領 域 對 專 業(yè) 合 并 的 分 化 綜 合 職 業(yè) 分 化 和 發(fā) 展 知 識 循 環(huán) 過 程 的 合 成 是 合 理 和 必 要 的 從 不 同 的 專 業(yè) 和 專 業(yè) 知 識 的 專 家 也 有 綜 合 的 知 識 了 解 不 夠 看 看 其 他 學 科 和 項 目 作 為 一 個 整 體 從 而 形 成 一 種 相 互 強 烈 的 集 體 工 作 綜 合 和 專 業(yè) 水 平 有 液 壓 工 程 全 面 而 專 業(yè) 的 沖 突 在 綜 合 性 工 程 技 術 也 有 綜 合 和 專 業(yè) 問 題 在 人 類 所 有 的 知 識 包 括 社 會 科 學 自 然 科 學 和 工 程 技 術 有 一 個 更 高 的 水 平 更 廣 泛 的 綜 合 性 和 專 業(yè) 性 的 問 題 1 1 液壓傳動的基礎知識 廣 泛 的 液 壓 工 程 和 多 方 位 的 服 務 領 域 都 需 要 液 壓 系 統(tǒng) 的 支 持 在 各 行 各 業(yè) 特 別 是 工 程 機 械 領 域 液 壓 缸 的 使 用 非 常 廣 泛 幾 乎 無 處 不 在 傳 統(tǒng) 的 液 壓 傳 動 形 式 已 經(jīng) 不 能 夠 滿 足 當 今 越 來 越 快 的 工 業(yè) 腳 步 的 進 展 迫 切 需 要 液 壓 系 統(tǒng) 進 行 更 新 換 代 處 理 從 而 來 滿 足 當 今 社 會 液 壓 工 業(yè) 發(fā) 展 的 需 要 總 之 現(xiàn) 代 液 壓 工 程 有 五 個 業(yè) 務 領 域 能 源 液 壓 的 開 發(fā) 和 交 付 用 于 生 產(chǎn) 各 種 產(chǎn) 品 的 液 壓 開 發(fā) 和 交 付 在 各 種 液 壓 服 務 的 開 發(fā) 和 交 付 以 及 家 庭 和 個 人 生 活 中 的 應 用 提 供 了 各 種 液 壓 的 發(fā) 展 液 壓 臂 的 開 發(fā) 和 交 付 水 利 工 程 的 理 論 基 礎 的 建 立 和 發(fā) 展 例 如 在 工 程 力 學 流 體 動 力 學 流 體 和 壓 力 的 研 究 金 屬 和 非 金 屬 材 料 性 能 的 研 究 材 料 科 學 與 工 程 中 的 應 用 熱 生 成 熱 力 學 傳 導 和 開 關 各 種 液 壓 部 件 的 研 究 有 不 同 的 功 能 工 作 原 理 結(jié) 構(gòu) 和 液 壓 原 理 和 液 壓 零 件 的 科 學 設 計 計 算 研 究 金 屬 和 非 金 屬 成 型 和 金 屬 切 削 加 工 技 術 和 非 技 術 等 研 究 并 開 發(fā) 新 的 液 壓 產(chǎn) 品 不 斷 改 進 現(xiàn) 有 產(chǎn) 品 和 生 產(chǎn) 新 一 代 液 壓 產(chǎn) 品 來 滿 足 當 前 和 未 來 的 需 求 設 計 液 壓 產(chǎn) 品 包 括 規(guī) 劃 和 實 施 生 產(chǎn) 設 施 生 產(chǎn) 調(diào) 度 生 產(chǎn) 計 劃 的 發(fā) 展 和 實 施 的 準 備 制 造 工 藝 設 計 四川大學錦城學院本科畢業(yè)論文 DG 液壓缸設計說明書 5 和 制 造 工 具 模 具 和 材 料 定 額 確 定 工 作 定 額 組 織 加 工 裝 配 測 試 和 包 裝 運 輸 產(chǎn) 品 質(zhì) 量 的 有 效 控 制 液 壓 機 制 造 企 業(yè) 的 經(jīng) 營 管 理 液 壓 系 統(tǒng) 的 液 壓 部 件 通 常 是 由 許 多 獨 特 的 形 狀 組 合 精 密 零 件 的 加 工 工 藝 復 雜 的 產(chǎn) 品 一 個 單 件 小 批 量 的 生 產(chǎn) 量 而 且 在 批 量 大 批 量 生 產(chǎn) 直 到 銷 售 目 標 在 所 有 行 業(yè) 和 個 人 家 庭 還 賣 的 社 會 經(jīng) 濟 條 件 影 響 下 可 能 會 出 現(xiàn) 大 的 波 動 因 此 液 壓 元 件 制 造 企 業(yè) 的 管 理 和 經(jīng) 營 特 別 復 雜 和 生 產(chǎn) 管 理 的 研 究 規(guī) 劃 和 管 理 等 企 業(yè) 都 開 始 在 液 壓 行 業(yè) 液 壓 產(chǎn) 品 的 應 用 這 包 括 選 擇 排 序 檢 查 安 裝 調(diào) 整 操 作 維 護 修 理 和 用 于 各 種 工 業(yè) 和 成 套 液 壓 設 備 的 液 壓 改 造 液 壓 產(chǎn) 品 保 證 長 期 使 用 的 可 靠 性 和 經(jīng) 濟 液 壓 產(chǎn) 品 的 應 用 這 包 括 選 擇 排 序 檢 查 安 裝 調(diào) 整 操 作 維 護 修 理 和 改 造 各 種 工 業(yè) 用 液 壓 及 成 套 液 壓 設 備 液 壓 產(chǎn) 品 保 證 長 期 使 用 的 可 靠 性 和 經(jīng) 濟 性 1 2 液壓系統(tǒng)的基本組成 液 壓 系 統(tǒng) 分 別 由 一 下 幾 個 部 分 組 成 1 動 力 元 件 油 泵 它 的 作 用 是 將 原 動 機 的 液 壓 能 轉(zhuǎn) 換 成 液 壓 能 的 流 體 動 力 部 分 液 壓 傳 動 2 執(zhí) 行 機 構(gòu) 油 缸 液 壓 馬 達 是 液 壓 能 轉(zhuǎn) 換 成 液 壓 能 的 能 量 其 中 氣 缸 的 直 線 運 動 將 電 機 的 旋 轉(zhuǎn) 運 動 3 壓 力 閥 的 作 用 是 必 需 的 流 體 動 力 速 度 無 級 調(diào) 節(jié) 壓 力 的 工 作 流 體 的 液 壓 系 統(tǒng) 流 量 和 流 量 調(diào) 節(jié) 控 制 4 除 了 輔 助 組 件 以 外 的 其 他 組 件 三 部 分 包 括 壓 力 表 過 濾 器 存 儲 設 備 冷 卻 器 管 件 和 坦 克 等 他 們 都 是 同 等 重 要 的 1 3 液壓傳動優(yōu)缺點 優(yōu) 點 1 液 壓 系 統(tǒng) 可 以 與 電 氣 控 制 系 統(tǒng) 相 結(jié) 合 這 樣 更 便 于 操 作 和 維 護 2 液壓傳動的周期很短 方應迅速 靈敏 四川大學錦城學院本科畢業(yè)論文 DG 液壓缸設計說明書 6 3 能夠在不同的工況適應不同的要求 4 各種液壓元件能夠?qū)崿F(xiàn)通用轉(zhuǎn)化 缺點 1 液壓傳動容易存在油污 不適合干凈的場合 2 液壓元件的工作都會產(chǎn)生噪音 這樣不能夠做到環(huán)保 3 液壓傳動不適合遠距離傳動 并且所能夠承受的負載有限 4 液壓元件的維修很不方便 1 4 液壓傳動技術的發(fā)展與應用 液壓工業(yè)是一個國家的重要產(chǎn)業(yè) 液壓工業(yè)的發(fā)展無時不刻都在影響著國家經(jīng) 濟的發(fā)展 人類的進步離不開液壓工業(yè)的發(fā)展 在全球經(jīng)濟發(fā)展的大環(huán)境下 中國 各個行業(yè)被其他國家的先進技術影響的同時 越來越多的外國企業(yè)和品牌傳播到中 國已經(jīng)成為現(xiàn)實 在新的市場需求的推動下 對管套壓裝專機進行改良和優(yōu)化是當 務之急 有大型壓管設備企業(yè)對設備的安全指標的有著一定生產(chǎn)的嚴格要求 在生 產(chǎn)設備的企業(yè) 充分考慮到在設備運行中可能出現(xiàn)的問題 從而減少噪聲污染引起 的振動或不當操作設備的現(xiàn)象等 國內(nèi)管套壓裝專機設備的研發(fā)及制造要與全球號 召的高效經(jīng)濟 安全穩(wěn)定主題保持一致 管套壓裝專機的發(fā)展與人類社會的進步和 科學技術的水平密切相關 液壓和液壓系統(tǒng)技術之間的關系類似于腦和手之間的 關系 只有在液壓系統(tǒng)中也不需要使用液壓制造 在過去 各種液壓系統(tǒng)的操作和 控制都離不開的人 他們的反應速度和精度是有限的操作是人類大腦和神經(jīng)系統(tǒng)非 常緩慢的進化 液壓系統(tǒng)將取消這一限制 促進計算機科學和液壓系統(tǒng)之間彼此平 行 液壓系統(tǒng)將允許在一個更高的水平開始新一輪的發(fā)展 在第十九世紀 總還是 液壓系統(tǒng)的非常有限的知識 在大學在歐洲 它通常也被集成到一個土木工程學科 被稱為土木工程 下半年的第十九世紀逐漸成為一門獨立的學科 在第二十世紀 與總的液壓系統(tǒng)相關知識和技術的發(fā)展 液壓系統(tǒng)開始瓦解 一直在專門的分支 這種分解在 20 世紀中期 這是趨勢 在第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束前達到高峰 由于液壓 系統(tǒng)的知識總量已擴大到遠遠超出了個人的控制 一定的專業(yè)化是必不可少的 然 而 過度的專業(yè)化造成過度分割的知識 視野 不是全部 和全球協(xié)調(diào)系統(tǒng)的概念 和一些大型項目 以及技術交流范圍窄 阻礙新技術的整體進步的出現(xiàn) 在外部條 件變化的適應能力差 封閉的專業(yè)知識的專家有窄 太專業(yè)要考慮的問題 與工作 四川大學錦城學院本科畢業(yè)論文 DG 液壓缸設計說明書 7 協(xié)調(diào)困難 不利于繼續(xù)自我完善 因此 自上世紀第二十年代 起步較晚 有一個 綜合的趨勢 人們更加重視基礎理論 拓寬專業(yè)領域 細致的專業(yè)合并分化 綜合 專業(yè)分化和集成在反復循環(huán) 它是合理的和必要的知識發(fā)展過程 不同專業(yè)的專家 都有精湛的專業(yè)知識 又具有足夠的一般知識的認識 理解問題和其他工程學科的 整體外觀 彼此形成一個強大的集體一起工作 綜合多層次 專業(yè) 在內(nèi)部液壓系 統(tǒng)有一個全面而專業(yè)的沖突 在綜合性工程技術還具有綜合性和專業(yè)性的問題 在 人類所有的知識 包括社會科學 自然科學和工程 而且在一個更高的水平 更廣 泛的集成和專業(yè)問題 目前 液壓缸已經(jīng)成為露天礦和地下礦的聯(lián)合運輸系統(tǒng)中重要的組成部分 為了 更好的研究液壓系統(tǒng)的工作組成原理 發(fā)現(xiàn)及改進其不足之處 2 液 壓 系 統(tǒng) 設 計 2 1 液壓系統(tǒng)簡介 液壓系統(tǒng)的工作介質(zhì)是液壓油 通過油壓的作用控制活塞的動作從而來實現(xiàn)活 塞桿的動作 這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)液壓系統(tǒng)的負載的產(chǎn)生 根據(jù)油壓的不同 液壓系統(tǒng) 的所能夠承受的負載也不盡相同 通過調(diào)壓閥調(diào)節(jié)壓力 可以改變液壓系統(tǒng)的整體 負載 2 2 液壓元件選擇 一 液壓缸 一般情況下 液壓缸的工作壓力在14MPa到30MPa合適 根據(jù)液壓系統(tǒng)油壓損失 公式可以知道 MPa92 5 0862 1p 其中大流量液壓泵壓力損失為0 5MPa 則大流量閥的最高工作壓力為 四川大學錦城學院本科畢業(yè)論文 DG 液壓缸設計說明書 8 MPa25 01p2 則由工況圖可知 最大流量為17 64L min 因系統(tǒng)比較簡單 所以取泄露系數(shù)為 05 1Ki 則兩個液壓泵的實際流量為 min 52 1864 7 qLp 液壓泵的總效率為 則液壓泵驅(qū)動電動機所需的功率為 7 0hp KWhp2 15 6P 根據(jù)以上計算 我們知道 可以選擇Y100L 6型電動機 其額定功率為 額定轉(zhuǎn)速 kWn5 1min 940nrp 缸體 活塞和活塞桿的材料 1 缸體 缸體的材料很多 有灰口鑄鐵 鋁合金等等 當系統(tǒng)壓力超過8MPa時 采用無縫鋼 管 壓力高時 可采用27SiMn無縫鋼管或45鋼鍛造 2 活塞 通常情況下 活塞一般采用35 或者45 缸制作而成 3 活塞桿 活塞桿作為液壓系統(tǒng)的核心部件 一般與活塞一樣 同樣采用35 或者45 鋼制 作而成 二 閥類原件及輔助原件 1 單向閥 單向閥一般可以分成兩類 一類是普通單向閥 一類是液孔單向閥 四川大學錦城學院本科畢業(yè)論文 DG 液壓缸設計說明書 9 2 溢流閥 圖示為球閥式直動型溢流閥 它也有一個阻尼活塞 但與錐閥式結(jié)構(gòu)不同活塞 與球閥之間不是剛性連接 而是通過阻尼彈簧使活塞與球閥接觸 活塞兩端的液壓 力平衡 油腔和回油環(huán)形槽接通 油液從回油口排出 這時壓力油作用在閥心上 的力就和開度下作用在閥芯上的彈簧力保持平衡 P A Fs k x0 x 由于閥芯位移量 x 遠小于 x0 所以 P A Fs k x0 x kx0 P F A k x0 x A kx0 A 常數(shù) 即壓力也就基本穩(wěn)定在 kx0 數(shù)值上 圖3 13 溢流閥 3 三位四通換向閥 由閥體和閥芯組成 閥體圓孔內(nèi)有5條環(huán)形槽 分別對應P A B T1四個油口 閥芯上有三個凸臺 四川大學錦城學院本科畢業(yè)論文 DG 液壓缸設計說明書 10 圖3 14 三位四通換向閥 三 油管 油管的直徑的大小通常與液壓系統(tǒng)的工作壓力有管 按照經(jīng)驗值推薦去油液在壓油管的流速v 3m s 則算得與液壓缸無桿腔及有 桿腔相連的油管內(nèi)徑分別為 mpvq04 1352 2d6 pvq85 103 72d6 這兩根油管都選用內(nèi)徑 外徑 mm的冷拔無縫鋼管 mff 四 油箱 油箱容積按公式估計 取其經(jīng)驗數(shù)據(jù) 故其容積為7z 按GB T7938 1999規(guī)定 其標準值為V 250L 72 189 7pVqLz 四川大學錦城學院本科畢業(yè)論文 DG 液壓缸設計說明書 11 2 3 液壓傳動系統(tǒng)的執(zhí)行元件 2 3 1 液壓缸的類型及結(jié)構(gòu)形式 根據(jù)常用液壓缸的結(jié)構(gòu)形式 可將其分為四種類型 1 活塞式 單活塞桿液壓缸只有一端有活塞桿 其具體結(jié)構(gòu)圖如下 2 柱塞式 1 柱塞式液壓缸單作用液壓缸 由流體壓力的方向只能行使 重力活塞返回到依 靠外力或柱塞 2 但不與缸套活塞缸套接觸支撐 那么容易 因此它適用于長行程液壓缸 3 當柱塞壓力 因此必須有足夠的剛度 4 通常是更大的活塞重量 水平因自重而下垂 導致密封和引導單側(cè)磨損 所以 垂直使用更有利 3 伸縮式液壓缸兩級或多級伸縮液壓缸的活塞 活塞的順序由大到小 而空載縮回 序列通常是小的 伸縮缸可實現(xiàn)較長的行程 而縮回長度較短 結(jié)構(gòu)更緊湊 應用 于工程液壓和農(nóng)業(yè)液壓的液壓缸 4 擺擺動液壓缸的輸出轉(zhuǎn)矩 實現(xiàn)往復運動的執(zhí)行元件 又稱擺動液壓馬達 單扇 雙扇片兩種形式 定子塊固定在缸體上 而葉片和轉(zhuǎn)子連接在一起 根據(jù)進口方向 葉片將帶動轉(zhuǎn)子作往復擺動 表 2 1 液壓缸的類型和特點 類型 速度 作用力 特點 四川大學錦城學院本科畢業(yè)論文 DG 液壓缸設計說明書 12 雙活塞桿液壓 缸 U q A3 F p1A1 活塞的兩側(cè)都裝有活 塞桿 只能向活塞一 側(cè)供給壓力油 由外 力使活塞反向運動 單活塞桿液壓 缸 U q A3 F1 p1A1 活塞僅單向運動 返 回行程利用自重或負 荷將活塞推回 柱塞式液壓缸 U q A3 F1 p1A1 柱塞僅單向運動 由 外力使柱塞反向運動 差動液壓缸 U3 q A3 F3 p1A1 可使速度加快 但作 用力相應減小 單 作 用 液 壓 缸 伸縮液壓缸 以短缸獲得長行程 缸由大到小逐節(jié)推出 靠外力由小到大逐節(jié) 縮回 組 合 液 壓 缸 彈簧復位液壓 缸 單向由液壓驅(qū)動 回 程彈簧復位 擺 動 單葉片液壓缸 W 8q b D2 d2 T p D 2 d 2 b 8 把液壓能變?yōu)榛剞D(zhuǎn)的 液壓能 輸出軸擺動 角 300 度 四川大學錦城學院本科畢業(yè)論文 DG 液壓缸設計說明書 13 液 壓 缸 雙葉片液壓缸 W 4q b D2 d2 T p D 2 d 2 b 4 把液壓能變?yōu)榛剞D(zhuǎn)的 液壓能 輸出軸擺動 角 150 度 3 DG 型 液 壓 缸 的 設 計 3 1 液壓缸的說明 DG 型液壓缸是液壓系統(tǒng)中活塞桿作往復運動的工作機構(gòu) 其結(jié)構(gòu)形式如下圖所 示 3 2 DG 型液壓缸的設計 液壓缸的設計計算 由于液壓執(zhí)行元件與主機結(jié)構(gòu)有著直接關系 因此 液壓缸的主要尺寸包括缸筒內(nèi)徑 D 活塞桿直徑 d 和缸筒長度 L 表 3 1 液壓缸工作壓力與活塞桿直徑 液壓缸工作壓力 p MPa 7 推薦活塞桿直徑 d 0 5 0 55 D 0 6 0 7 D 0 7D 強度校核的項目包括缸筒壁厚 活塞桿直徑 d 和缸蓋固定螺栓的直徑 ds 當 D 10時為薄壁 按下式校核 式中 D 缸筒內(nèi)徑 四川大學錦城學院本科畢業(yè)論文 DG 液壓缸設計說明書 14 當 D 10時為厚壁 按下式校核 2 活塞桿直徑 d 式中 F 活塞桿上的作用力 活塞桿材料的許用應力 b 1 4 3 缸蓋固定螺栓直徑 ds 式中 F 活塞桿上的作用力 k 螺紋擰緊定螺栓個數(shù) 螺栓材料的許用應力 s 1 22 2 5 s 為材料的屈服點 活塞桿材料的許用應力 b 1 4 3 2 1 缸體壁厚的計算 按薄壁筒計算 2 PyD 按中等壁厚計算 3 CPy 按厚壁筒計算 73 1 2 PyD 缸體材料許用應力 b n b 缸體材料的抗拉強度 對于 45 鋼正火處理 b 580 Mpa n 安全系數(shù) 一般取 3 5 5 強度系數(shù) 對于無縫鋼管 1 c 計入管壁公差及侵蝕的附加壁厚 一般按標準圓整缸體外圓值 D 缸體內(nèi)徑 mm 3 2 2 缸底厚度的計算 平形無油孔 43 0PyDh 四川大學錦城學院本科畢業(yè)論文 DG 液壓缸設計說明書 15 平形有油孔 0 43 0 dDPyh d0 油口直徑 mm 3 2 3 缸筒發(fā)生完全塑性變形的壓力計算 式中 1log3 21DsP Ppl 缸筒發(fā)生完全塑性變形的壓力 s 缸體材料的屈服強度 對于 45 鋼正火處理 s 340 Mpa D1 缸體外徑 3 2 4 缸筒徑向變形計算 21 2YDEDXPy 式中 D 缸體材料在試驗壓力下的變形量 E 缸體材料彈性模數(shù) 對于鋼材 E 2 1 105Mpa 缸體材料的泊松系數(shù) 對于鋼材 0 3 3 2 5 活塞桿強度的計算 活塞桿強度計算公式為 122 dPyD d1 活塞桿危險截面直徑 整體式活塞桿的各種類型分別如下圖所示 1 耳環(huán)連接 四川大學錦城學院本科畢業(yè)論文 DG 液壓缸設計說明書 16 2 端部鉸軸連接 3 中部鉸軸連接 4 端部法蘭連接 5 中部法蘭 連接 6 底部法蘭 連接 四川大學錦城學院本科畢業(yè)論文 DG 液壓缸設計說明書 17 4 負 載 圖 和 速 度 圖 查相關表格可知 液壓缸的工作效率 0 9 可以得到以下計算公式 啟動 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 快進 F F fd 290 N F F 580 0 9 645 N 工進 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 根據(jù)工況負載 F 及行程 S 繪制負載圖 根據(jù)工進速度 V1 快進速度 V2 確定下圖 四川大學錦城學院本科畢業(yè)論文 DG 液壓缸設計說明書 18 5 液 壓 缸 在 實 際 中 的 應 用 情 況 分 析 1 首先 故障診斷與處理故障或失敗的行動的原因及處理方法如下 1 閥芯卡住或堵塞 時的流動方向閥閥芯或閥卡住或堵塞 液壓缸容易出現(xiàn)運行 故障或失效 你應該檢查油的污染 檢查是否有污物或膠狀沉淀物閥門或堵塞閥孔 2 在這一點上 在任何情況下操作 或動作液壓缸運行不均勻的微 然后檢查活 塞和活塞桿密封嚴密 是否進入灰塵和膠質(zhì)沉淀物 活塞桿的軸線與氣缸 易損件 和密封件的失效負荷太大的話 3 在控制線的節(jié)流阻力可能太大 不適當?shù)牧髁空{(diào)節(jié)閥 控制壓力不合適 壓力 源的干擾 你應該檢查控制壓力源 確保壓力調(diào)整到規(guī)定值的系統(tǒng) 4 在液壓系統(tǒng)中進入空氣 主要是因為系統(tǒng)存在泄漏 你應該檢查液壓油箱油位 密封件和配件 泵的吸入側(cè)吸入過濾器是臟的 如果是這樣的話 你應該添加液壓 油 密封件和配件處理 清洗或更換粗濾器 四川大學錦城學院本科畢業(yè)論文 DG 液壓缸設計說明書 19 5 液壓缸初始慢 在低的溫度下 更換液壓油的粘溫性能好的改進方法 可以使 用與機器本身加熱或加熱油增加啟動 系統(tǒng)工作油的溫度應保持在 40 左右 2 工作時不能驅(qū)動負載 主要用于活塞止點不準確 推力不足 速度下降 原因是工作不安全感 等等 1 液壓缸內(nèi)泄漏 液壓缸內(nèi)泄漏包括液壓缸密封 活塞桿密封和活塞密封和關閉 是由于磨損如過度泄漏 原因活塞密封泄漏和關閉密封皺紋 擠壓 撕裂 磨損 老化 變質(zhì) 失真 等等 你要用新的密封件更換 其次是外來物質(zhì)進入裝配和密 封材料質(zhì)量不好 結(jié)果是慢 弱 也會造成活塞與氣缸嚴重損壞 拉缸 現(xiàn)象 2 液壓回路泄漏 包括液壓閥和管道泄漏 修復的方法是檢查和消除泄漏的液壓 閥 通過操縱連接管 3 如果減壓閥上的污垢 使安全閥常開 液壓油通過溢流閥直接流回油箱 造成 無油進入氣缸 如果負荷過大 安全閥調(diào)整壓力已超過最大額定值 但仍然沒有推 力液壓缸的連續(xù)動作不需要行動 如果你調(diào)整下壓力 由于不足的壓力仍達不到要 求的負載的椎體強度 表現(xiàn)出足夠的推力 你應該檢查并調(diào)整減壓閥 3 活塞滑動或爬行 造成液壓缸不穩(wěn)定的主要原因是 1 內(nèi)部的停滯和液壓缸 氣缸內(nèi)部零件裝配不當 零件變形 磨損或幾何公差超 限 運動阻力過大 液壓缸的活塞速度和行程位置變化變化 滑移 或爬 主要是 由于質(zhì)量差的零件裝配 表面有劃痕或燒結(jié)鐵生產(chǎn) 使阻力增大 下降的速度 例 如 活塞桿彎曲和不同的心或桿 液壓缸的安裝位置偏移或軌道桿 密封環(huán)裝配過 緊或過松等 修復過程 1 有氧 乙炔火焰烤劃傷部位 主溫度 避免表面退火 常年滲油烤 烤到?jīng)]有 火花 2 將表面的劃痕處理區(qū)與角磨機 1 毫米或更多的磨削深度 磨出凹槽沿軌 最好 是燕尾 鉆井深度劃痕兩端 改變的力量 3 用棉球蘸丙酮或乙醇清潔表面 4 將調(diào)和甚至美國華福世藍 2211f 修補材料涂覆的金屬表面劃傷 第一層要薄 甚 四川大學錦城學院本科畢業(yè)論文 DG 液壓缸設計說明書 20 至把全部覆蓋表面 以保證最佳的粘接材料與金屬表面 然后在材料應用于反復推 進整個修復網(wǎng)站 確保材料夯實達到要求的厚度 使其略高于軌面 5 在 24 的材料完全滿足 性能需要 24 小時 為了節(jié)省時間 你可以通過鹵素燈的 溫度提高 每提升 11 溫度 固化時間將會縮短一半 最佳固化溫度 70 6 在材料的固化 或用細砂輪打磨 將高于材料的表面修平軌 施工完成 四川大學錦城學院本科畢業(yè)論文 DG 液壓缸設計說明書 21 結(jié) 論 在最近的一段時間的畢業(yè)設計 使我們充分把握的設計方法和步驟 不僅復 習所學的知識 而且還獲得新的經(jīng)驗與啟示 在各種軟件的使用找到的資料或圖紙 設計 會遇到不清楚的作業(yè) 老師和學生都能給予及時的指導 確保設計進度 本 文所設計的是 DG 液壓缸的設計 通過初期的定稿 查資料和開始正式做畢設 讓 我系統(tǒng)地了解到了所學知識的重要性 從而讓我更加深刻地體會到做一門學問不易 需要不斷鉆研 不斷進取才可要做的好 總之 本設計完成了老師和同學的幫助下 在大學研究的最感謝幫助過我的老師和同學 是大家的幫助才使我的論文得以通過 時間過得真快啊 一轉(zhuǎn)眼就思念大學時光就過去了 著這四年里 我學會了 很多知識 也讓我懂的了很多做人的道理 四川大學錦城學院本科畢業(yè)論文 DG 液壓缸設計說明書 22 參考文獻 1 鄧星鐘 機電傳動控制 M 華中科技大學出版社 2002 2 孫志禮 冷興聚 魏延剛等 液壓設計 M 東北大學出版社 2003 3 徐灝 液壓設計手冊 M 第 5 卷 液壓液壓出版社 1992 4 吳宗澤 液壓設計師手冊 M 液壓液壓出版社 2002 5 成大先 液壓設計圖冊 M 化學液壓出版社 2002 年 6 羅洪量 液壓原理課程設計指導書 M 第二版 高等教育出版社 1986 7 JJ 杰克 美 液壓與機構(gòu)的設計原理 M 第一版 液壓液壓出版社 1985 8 王玉新 機構(gòu)創(chuàng)新設計方法學 M 第一版 天津大學出版社 1996 9 張建民 液壓缸 B M 北京理工大學出版社 1992 10 馬香峰 缸結(jié)構(gòu)學 B M 液壓液壓出版社 1991 11 俄 IO M 索羅門采夫 液壓缸圖冊 B M 液壓液壓出版社 1993 12 黃繼昌 徐巧魚 張海貴等 實用液壓機構(gòu)圖冊 B M 人民郵電出版社 1996 13 天津大學 液壓缸設計基礎 編寫組 液壓缸設計基礎 B M 天津科學技 術出版社 1981 14 金茂菁 我國液壓缸發(fā)展現(xiàn)狀 J 缸技術與應用 2001 01 4 15 喬東凱 黃崇林 移動式液壓缸設計的動力學分析 J 茂名學院學報 2003 13 3 16 張廣鵬 方英武 田忠強 液壓缸整機結(jié)構(gòu)方案的動態(tài)性能評價 J 西安理工 大學學報 2004 20 1 17 王田苗 液壓缸發(fā)展思考 J 缸技術與應用 2004 年 2 期 18 李瑞峰 21 世紀 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