液壓缸課程設(shè)計(jì)

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1、河南理工大學(xué)機(jī)械學(xué)院課程設(shè)計(jì)說明書題目名稱：單柱壓力機(jī)的液壓缸設(shè)計(jì)學(xué)院:機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院班級:機(jī)電11-1姓名:邱曉學(xué)號(hào):311104001017指導(dǎo)教師:劉俊利目錄一、課程設(shè)計(jì)的目的及要求二、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容及參數(shù)確定三、液壓缸主要尺寸的確定!1!液壓缸的密封設(shè)計(jì)五、支承導(dǎo)向的設(shè)計(jì)六、防塵的設(shè)計(jì)七、液壓缸材料的選用八、課程設(shè)計(jì)總結(jié)九、參考文獻(xiàn)說明書-、課程設(shè)計(jì)的目的油缸是液壓傳動(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

2、門，如：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)的滾簡調(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，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，對于更好的利用液壓傳動(dòng)具有十分重要的意義。設(shè)計(jì)要求1、每個(gè)參加課程設(shè)計(jì)的學(xué)生，都必須獨(dú)立按期完成設(shè)計(jì)任務(wù)書所規(guī)定的設(shè)計(jì)任務(wù)。2、設(shè)計(jì)說明書和設(shè)計(jì)計(jì)算書要層次清楚，文字

3、通順，書寫工整，簡明扼要，論據(jù)充分。計(jì)算公式不必進(jìn)行推導(dǎo)，但應(yīng)注明公式中各符號(hào)的意義，代入數(shù)據(jù)得出結(jié)果即可。3、說明書要有插圖，且插圖要清晰、工整，并選取適當(dāng)此例。說明書的最后要附上草圖。4、繪制工作圖應(yīng)遵守機(jī)械制圖的有關(guān)規(guī)定，符合國家標(biāo)準(zhǔn)。5、繪制液壓缸總圖；6、一份設(shè)計(jì)說明書二、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容及所給參數(shù)1、設(shè)計(jì)參數(shù)主要技術(shù)參數(shù)：壓力機(jī)額定輸出力：20噸；液壓缸安裝方式：豎直布置，法蘭固定；液壓缸行程：250mm;液壓缸額定壓力：lOMPa；液壓缸背壓：1MPa;環(huán)境溫度：-10?70°C。三、液壓缸主要尺寸的確定1.液壓缸的工作

4、壓力主要是根據(jù)液壓設(shè)備的類型來確定的，對于不同用途的液壓設(shè)備，由于實(shí)際的工作條件不同，通常采用的壓力范圍也不同。液壓缸的工作壓力為P=10Mpa。2.液壓缸缸筒內(nèi)徑D的計(jì)算根據(jù)己知條件，工作最大負(fù)載F=120000N，工作壓力P=10MPa液壓缸內(nèi)徑D和活塞桿直徑d的確定：已知：F=120000N,P=10MPa,4F4x1200007lPV/TXlOxlO6123.6mmd=0.75D=0.75X123.6mm=92.7mm式中:F—液壓缸的理論作用力，N;P—供油壓力，MPa；d一活塞桿的直徑，m查表得：D=125mm,d=1

5、0Omni3、液壓缸活塞桿直徑d的確定由已知條件查表(GB/T2348-1993)，取d=100mm選用45號(hào)鋼查表知，45鋼的屈服強(qiáng)度按強(qiáng)度條件校核：d>4x12000035529因?yàn)橛缮厦娴挠?jì)算所選擇的活塞桿直徑d=125mm遠(yuǎn)大于按強(qiáng)度條件校核的最小直徑29mm，所以計(jì)算選擇的直徑d符合要求。4、液壓缸壁厚的計(jì)算液壓缸的壁厚由液壓缸的強(qiáng)度條件來計(jì)算。液壓缸的壁厚一般指缸筒結(jié)構(gòu)中最薄處的厚度。從材料力學(xué)可知，承受內(nèi)壓力的圓簡，其內(nèi)應(yīng)力分布材料規(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。本設(shè)計(jì)按照薄壁圓筒設(shè)計(jì)，其

6、壁厚按薄壁圓筒公式計(jì)算為：oP、D2^1(該設(shè)計(jì)材料采用無縫鋼管)pv=1.5x10=^]=100MPa8>15x1252x100=9.4mm式中，D為缸筒內(nèi)徑；p、’為缸筒試驗(yàn)壓力，當(dāng)缸的額定壓力吋，取么二1.5久；而當(dāng)A〉16MP“吋，取么’二1.25久；［列為缸筒材料的許用應(yīng)力，%為材料抗拉強(qiáng)度，〃為安全系數(shù)，一般取"=5。由計(jì)算的公式所得的液壓缸的壁厚厚度很小，使缸體的剛度不夠，如在切削加工過程中的變形，安裝變形等引起液壓缸工作過程中卡死或漏油。所以用經(jīng)驗(yàn)法選取壁厚：8=125、缸體外徑尺寸的計(jì)算缸體外徑￡>,>D+2^=

7、125+2x12=149mm查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊：液壓缸的外徑0取160mm;液壓缸的材料為S45;液壓缸的產(chǎn)品系列代號(hào)為A型即工程液壓缸。6、液壓缸工作行程的確定由于在液壓缸工作時(shí)要完成如下的幾個(gè)動(dòng)作：快進(jìn)150I工進(jìn)50Ih工進(jìn)50I快退1-1即可根據(jù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)際工作的最大長度確定。由上述動(dòng)作和已知參數(shù)可以得出液壓缸的工作行程為250mm7、缸底厚度的確定一般液壓缸多為平底缸底，其有效厚度按強(qiáng)度要求可用下式進(jìn)行近似計(jì)算：8,>0.433D1-^->0A33xl25xJ—=17mm[a]vioo式中：D—缸蓋止口內(nèi)徑（mm）;一缸底

8、厚（mm）;P一缸內(nèi)最大壓力，MPa:[