發(fā)動(dòng)機(jī)活塞缸液壓夾緊裝置設(shè)計(jì)【含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計(jì)論文】

《發(fā)動(dòng)機(jī)活塞缸液壓夾緊裝置設(shè)計(jì)【含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計(jì)論文】》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《發(fā)動(dòng)機(jī)活塞缸液壓夾緊裝置設(shè)計(jì)【含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計(jì)論文】（25頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題 目 ： 發(fā)動(dòng)機(jī)活塞缸液壓夾緊裝置的設(shè)計(jì) ________________________ 英文題目： of 院： ________________________ 專 業(yè)： ________________________ 姓 名： ________________________ 學(xué) 號(hào)： ________________________ 指導(dǎo)教師 ： ________________________ 2015年 12月 6日 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）獨(dú)創(chuàng)性聲明 該畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。文中除了特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或其他機(jī)構(gòu)已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。其他同志對(duì)本研究的啟發(fā)和所做的貢獻(xiàn)均已在論文中作了 明確的聲明并表示了謝意。 作者簽名： 日期： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）使用授權(quán)聲明 本人完全了解 院有關(guān)保留、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：學(xué)校有權(quán)保留送交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的復(fù)印件，允許被查閱和借閱；學(xué)?？梢怨既炕虿糠謨?nèi)容，可以采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存該畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）。保密的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）在解密后遵守此規(guī)定。 作者簽名： 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 I 摘要 本篇設(shè)計(jì)是發(fā)動(dòng)機(jī)活塞缸液壓夾緊裝置的設(shè)計(jì)，主要是通過液壓缸來夾緊發(fā)動(dòng)機(jī)活塞缸體，文章主要介紹了夾緊裝置的類型以及該夾緊裝置的結(jié)構(gòu)和液壓缸的夾緊力的設(shè)計(jì)計(jì)算。液壓夾緊裝置作為制造系統(tǒng)重要組成的部分，制造系統(tǒng)對(duì)其提出了新的要求。液壓夾緊裝置在機(jī)械加工起著重要的作用，它直接影響著機(jī)械加工的質(zhì)量，生產(chǎn)效率和成本，因此液壓夾緊裝置的設(shè)計(jì)是機(jī)械工藝準(zhǔn)備和施工中的一項(xiàng)重要工作。 文章的重點(diǎn)在于對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)活塞缸的工藝性和力學(xué)性能分析，對(duì)加工工藝規(guī)程進(jìn)行合理分析，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)活塞缸進(jìn)行加工工藝的設(shè) 計(jì)，以及對(duì)該夾緊裝置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，對(duì)夾緊力矩進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算以及對(duì)液壓缸的缸徑，缸壁等進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算和強(qiáng)度校核，經(jīng)過實(shí)踐證明，最終可以加工出合格的發(fā)動(dòng)機(jī)活塞缸零件。 關(guān)鍵詞： 發(fā)動(dòng)機(jī)活塞缸 ；液壓夾緊裝置；分析；零件 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 or a of is or we to as as of to s a of to of is a of is by of it of is is do 院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 錄 摘要 .............................................................. I ........................................................ 引言 ............................................................ 1 題的來源與研究的目的和意義 ................................ 1 造工業(yè)的重要性 ............................................ 3 課題研究的內(nèi)容 ............................................ 5 2 液壓夾緊裝置的設(shè)計(jì) .............................................. 7 壓夾緊裝置的工作原理 ...................................... 8 定液壓夾 緊裝置結(jié)構(gòu)方案 ................................... 10 定液壓夾緊裝置的結(jié)構(gòu)方案 ................................. 11 3 繪制液壓夾緊裝置結(jié)構(gòu)草圖 ....................................... 13 置圖面 ................................................... 15 計(jì)定位夾緊元件 ........................................... 15 析誤差 ................................................... 16 緊裝置的夾緊力的計(jì)算 ..................................... 17 制液壓夾緊裝置總圖 ....................................... 18 4 液壓元件的設(shè)計(jì) ................................................. 18 壓缸尺寸的確定和液壓泵壓力的初選 ......................... 19 壓缸的其余部件 ........................................... 20 5 液壓缸的校核 ................................................... 21 塞桿的強(qiáng)度校核 .......................................... 22 結(jié)論 ............................................................. 23 致謝 ............................................................. 24 參考文獻(xiàn) ......................................................... 25 院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 1 緒論 題的來源與研究的目的和意義 當(dāng)今社會(huì)，隨著機(jī)械工業(yè)的蓬勃發(fā)展，各行各業(yè)的機(jī)械設(shè)備也在不斷地更新，不斷地完善著， 發(fā)動(dòng)機(jī)活塞缸液壓夾緊裝置 同樣在發(fā)展著，傳統(tǒng)的 夾緊裝置 是采用臨時(shí)的定位精度不高的裝置來夾緊發(fā)動(dòng)機(jī)活塞缸，勞動(dòng)效率低，加工精度低下，不適合批量生產(chǎn)的場(chǎng)合。現(xiàn)代 發(fā)動(dòng)機(jī)活塞缸液壓夾緊裝置 是用來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的一種專用的 發(fā)動(dòng)機(jī)活塞缸液壓夾緊裝置 。隨著人們生活水平 的不斷提高，汽磨越來越普及，以后基本上家家戶戶都有小汽磨了，因此發(fā)動(dòng)機(jī)的使用也越來越廣泛。如果使用傳統(tǒng)的臨時(shí)的加工 發(fā)動(dòng)機(jī)活塞缸 的夾緊裝置來加工 發(fā)動(dòng)機(jī)活塞缸 的話，不但勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低、定位精度低，而且滿足不了大批量生產(chǎn)要求。所以使用一個(gè)專用的 發(fā)動(dòng)機(jī)活塞缸液壓夾緊裝置已 成為發(fā)展趨勢(shì)，只有采用這種 發(fā)動(dòng)機(jī)活塞缸液壓夾緊裝置，才能高效，高精度加工出合格的發(fā)動(dòng)機(jī)活塞缸零件出來。 造工業(yè)的重要性 機(jī)械制造工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)中一個(gè)十分重要的產(chǎn)業(yè)，它為國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門科學(xué)研究、國(guó)防建設(shè)和人民生活提供各種技術(shù)裝備 ，在社會(huì)主義建設(shè)事業(yè)中起著中流砥柱的作用。從農(nóng)業(yè)機(jī)械到工業(yè)機(jī)械，從輕工業(yè)機(jī)械到重工業(yè)機(jī)械，從航空航天設(shè)備到機(jī)磨磨輛、汽磨、船舶等設(shè)備，從機(jī)械產(chǎn)品到電子電器、儀表產(chǎn)品等，都必須有機(jī)械及其制造。減速器也是有些設(shè)備中所不可缺少的，我們應(yīng)該了解減速器的機(jī)械制造工藝過程才能把產(chǎn)品制造出來。 課題研究的內(nèi)容 本次設(shè)計(jì)主要針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)活塞缸液壓夾緊裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)，從介紹液壓夾緊裝置的整體方案出發(fā)，然后具體細(xì)化出具體結(jié)構(gòu)，計(jì)算夾緊力矩以及對(duì)液壓缸進(jìn)行強(qiáng)度校核等等，通過此次設(shè)計(jì)，能夠使發(fā)動(dòng)機(jī)活塞缸體達(dá)到以下幾個(gè) 方面的要求： (1）能保證工件的加工要求 保證加工質(zhì)量是必須首先滿足的要求。保證加工質(zhì)量的關(guān)鍵，就在于正確選定定位基準(zhǔn)、定位方法和定位元件。必要時(shí)需進(jìn)行誤差分析計(jì)算。也要注意夾緊裝置中其他影響加工質(zhì)量的部件結(jié)構(gòu)。 (2) 能提高生產(chǎn)效率，降低成本 院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 應(yīng)盡量采用各種快速高效的結(jié)構(gòu)，縮短輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)率。同時(shí)盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)元件與標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易，以降低夾緊裝置制造成本。 (3) 操作方便、省力和安全 在客觀條件許可且又經(jīng)濟(jì)的前提下，盡可能的采用 氣動(dòng)、液壓和氣液等機(jī)械化夾緊裝置裝置，以減輕操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度。 (4) 便于排屑 排屑問題是夾緊裝置設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要問題。因?yàn)榍行挤e聚在夾緊裝置中，會(huì)破壞工件正確可靠地定位 ;切屑帶來的大量熱量會(huì)引起熱變形，影響加工質(zhì)量；清掃切屑又要花費(fèi)一部分輔助時(shí)間。切屑積聚嚴(yán)重時(shí)，還會(huì)損壞刀具或造成工傷事故。 （ 5）有良好的工藝性 所設(shè)計(jì)的夾緊裝置應(yīng)便于制造、檢驗(yàn)、調(diào)整、維修等。 2 液壓夾緊裝置的設(shè)計(jì) 壓夾緊裝置的工作原理 液壓夾緊裝置是廣泛吸收國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的液壓，氣壓夾緊裝置的先進(jìn) 技術(shù)基礎(chǔ)上，針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)活塞缸體厚 4 200開發(fā)研制的。發(fā)動(dòng)機(jī)活塞缸體的底部分別布置 2 個(gè) V 型定位塊來對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)活塞缸體進(jìn)行定位，這樣能夠節(jié)省大量的材料，對(duì)大批量的發(fā)動(dòng)機(jī)活塞缸體的生產(chǎn)具有降低成本的優(yōu)點(diǎn)。該夾緊夾緊力靠液壓缸夾緊，壓板的壓緊采用 司的液壓缸。它具有結(jié)構(gòu)可靠，傳動(dòng)平穩(wěn)，節(jié)省材料，動(dòng)作靈敏等優(yōu)點(diǎn)。 夾緊的作用是通過液壓缸拉動(dòng)夾緊件從而夾住工件的側(cè)面，工件放在 V 型塊上，夾緊夾住工件，然后發(fā)動(dòng)機(jī)活塞缸體在旁邊液壓缸的驅(qū)動(dòng)壓板的作用下緊緊地壓住發(fā)動(dòng)機(jī)活塞缸體的外圓面 ，這樣就是實(shí)現(xiàn)了對(duì)活塞缸體的幾個(gè)自由度的完全定位。 該液壓夾緊裝置的工作過程為：當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)活塞缸體放在液壓夾緊裝置上面后，夾緊頭在液壓缸的拉動(dòng)下后退；從而利用夾緊板上面的孔與發(fā)動(dòng)機(jī)活塞缸體外圓表面的配合而使其軸向定位，然后發(fā)動(dòng)機(jī)活塞缸體上面的壓板在旁邊的液壓 院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 缸的作用下進(jìn)行壓緊，這樣就對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)活塞缸體進(jìn)行了完全定位了，然后就可以進(jìn)行該零件的內(nèi)圓磨削加工或者是鏜孔加工了。 它的控制系統(tǒng)一般可以通過按鈕，或者 片機(jī)控制，當(dāng)控制系統(tǒng)得到命令后，液壓缸卸壓，在液壓缸彈簧的作用下活塞桿上升，夾緊板在復(fù)位彈 簧的作用下回到初始位置。同時(shí)旁邊的液壓缸推動(dòng)壓板回到原位置，至此整個(gè)動(dòng)作結(jié)束。 定液壓夾緊裝置結(jié)構(gòu)方案 通過查找相關(guān)資料和參觀實(shí)際生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，詳細(xì)的了解了發(fā)動(dòng)機(jī)活塞缸體的加工過程和仔細(xì)的分析了工件的加工工序圖，并觀察了工件加工過程所使用的機(jī)床、刀具和夾緊裝置等相關(guān)設(shè)備比較后，選擇了較為典型的液壓夾緊結(jié)構(gòu)。發(fā)動(dòng)機(jī)活塞缸體是由鑄鐵鑄造而成然后通過磨，鏜，磨等工序制造而成，本次設(shè)計(jì)的發(fā)動(dòng)機(jī)活塞缸液壓夾緊裝置主要是針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)活塞缸體的內(nèi)圓的磨削工序的夾緊裝置， 本道工序的加工必須保證坯件的壁厚均勻，內(nèi)圓表面粗糙度 要求達(dá)到至少 滿足作為精加工工序的作用和要求。發(fā)動(dòng)機(jī)活塞缸體零件圖和工序圖見圖 1 圖 1院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 圖 1定液壓夾緊裝置的結(jié)構(gòu)方案 夾緊裝置定位設(shè)計(jì)一般依據(jù)空間六點(diǎn)定位原理，即限制工件在笛卡兒空間坐標(biāo)系下沿 X、 Y、 Z 三個(gè)軸方向的直線運(yùn)動(dòng)和繞 X、 Y、 Z 三個(gè)軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，即限制其空間的六個(gè)自由度。實(shí)際的定位設(shè)計(jì)則根據(jù)加工特點(diǎn)對(duì)工件的自由度進(jìn)行限制，有時(shí)采用過定位或欠定位的方式進(jìn)行定位。決定定位方法是夾緊裝置設(shè)計(jì)的主要任務(wù)。位保證加工精度要求，需要一定的定位精度 ，而選定定位方法就要選擇合適的基準(zhǔn)面。夾緊結(jié)構(gòu)的選擇也受定位方法的限制，夾緊裝置結(jié)構(gòu)的布局基本上取決于定位方法和工件的幾何形狀的類型。 而在我們?cè)O(shè)計(jì)的發(fā)動(dòng)機(jī)活塞缸體液壓夾緊裝置中，對(duì)工件采用的是五點(diǎn)定位的方法。工件定位點(diǎn)位置的確定，采用工件上的平面作定位基準(zhǔn)時(shí)，定位面上定位點(diǎn)的布局對(duì)定位誤差有著直接的影響。下面討論平面上定位點(diǎn)位置的確定方法。平面作主定位面時(shí)消除工件的三個(gè)自由度，一般將其抽象位三個(gè)定位點(diǎn)；平面作第二定位面消除兩個(gè)自由度，抽象為兩個(gè)定位點(diǎn)；平面作第三定位面消除一個(gè)自由度，抽象為一個(gè)定位點(diǎn)。在 確定定位點(diǎn)的位置時(shí)，除了要滿足加工要求（精度要求、支承要求、穩(wěn)定性要求等），還要注意所選的定位點(diǎn)應(yīng)能使定位元件可接近。因此，應(yīng)根據(jù)平面的定位可行度分析結(jié)果，將有效采樣單元中心點(diǎn)作為候選定位點(diǎn)，從中選取合適的定位點(diǎn)位置。 夾緊的作用是通過液壓缸拉動(dòng)夾緊件從而夾住工件的側(cè)面，工件放在 V 型塊上，夾緊夾住工件，然后發(fā)動(dòng)機(jī)活塞缸體在旁邊液壓缸的驅(qū)動(dòng)壓板的作用下緊緊地壓住發(fā)動(dòng)機(jī)活塞缸體的外圓面，這樣就是實(shí)現(xiàn)了對(duì)活塞缸體的幾個(gè)自由度的完全定位。確定液壓夾緊裝置的結(jié)構(gòu)如下圖 1示： 院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 圖 1 繪制液壓夾緊裝置 結(jié)構(gòu)草圖 置圖面 畫出工件位置 ,選擇適當(dāng)比例 (一般為 1:1),在圖紙上用雙點(diǎn)劃線繪出工件 2~3個(gè)方向的輪廓線 ,主視圖一般選面對(duì)操作者的加工狀態(tài)或工件裝卸的位置 ,各視圖之間留足夠空隙以便布置夾具元件 ,工件圖如圖 1 圖 1計(jì)定位夾緊元件 根據(jù)選定的定位方案和定位元件類型尺寸和具體結(jié)構(gòu)繪在相應(yīng)的視圖上 ,與工件的定位基準(zhǔn)形狀和精度相適應(yīng) 將所選定的夾緊裝置的具體結(jié)構(gòu)按視圖繪在圖上 ,表示出工件處于夾緊狀態(tài) 位原理如圖 1示： 院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 1 緊裝置主視圖 1緊裝置左視圖 院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 析誤差 工件的工序基準(zhǔn)為兩個(gè)外圓端面的定位，通過對(duì)沿著中心軸線磨削加工的內(nèi)孔進(jìn)行磨削加工，此時(shí)可求出孔心在接觸點(diǎn)與壓板中心連線方向上的最大變動(dòng)量為孔徑公差多一半。工件的定位基準(zhǔn)為孔心。工序尺寸方向與固定接觸點(diǎn)和銷中心連線方向相同，則其定位誤差為 : 本夾緊裝置采用發(fā)動(dòng)機(jī)活塞缸體的外圓面和端面作為定位基準(zhǔn)，利用光面壓板和 V 型塊對(duì)稱壓著發(fā)動(dòng)機(jī)活塞缸體零件來進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī) 活塞缸體多個(gè)自由度的限制，并且限位狀態(tài)良好，能夠滿足工序要求，這樣就很好地對(duì)工件進(jìn)行了定位，從而很方便地對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)活塞缸體零件進(jìn)行磨削加工。 由相關(guān)機(jī)械加工手冊(cè)可知： ⑴ 、分析定位誤差：在 ?90?? 的前提下 ；夾具體距離定位孔距離為 h ，高度為 H ；有： 0 6 2 ????? ? ?⑵ 、分析夾緊誤差 ，由以上公式，我們知道： ?co s)(m a x ?? ?于是就是接觸誤差的位移值為： a 1 [( 1 ?????? o s ???? ? ? ⑶、根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知：通常不超過 ⑷、相對(duì)誤差的分析： 有 分析誤差的總數(shù)累加之和： ????從以上的分析可見，所設(shè)計(jì)的夾具能滿足零件的加工精度要求。 院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 緊裝置的夾緊力的計(jì)算 由于孔的切削力各不相同，我們根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)來選擇切 削力，根據(jù)零件的工藝分析， 在這里我們選擇 ∮ 180磨頭對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)活塞缸體的內(nèi)圓進(jìn)行珩磨加工。 由 相關(guān)手冊(cè)和規(guī)范可 得： 計(jì)算圓周切削分力： 式（ 式中 ? ??? 通過查找相關(guān)圖表： 150(?可得 175? 4.0?n 因此有： 94.0?0.1?.1?.1?)(同樣地，計(jì)算徑向切削分力的公式位 ： 中： 77.0? 0.1? 0.1? 0.1?有： )(F P ? 計(jì)算軸向切削分力的公式為： 中： 11.1?0.1?.1?.1?)(因此有： ? 通過以下公式來計(jì)算安全系數(shù)： 6543210 式中： ?????????????????????X 學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 因此，有： )( 0 4 ??)(?? )( 4 9 ?? 制液壓夾緊裝置總圖 本次設(shè)計(jì)的發(fā)動(dòng)機(jī)活塞缸液壓夾緊裝置，其結(jié)構(gòu)總圖如下圖所示：4 液壓元件的設(shè)計(jì) 壓缸尺寸的確定和液壓泵壓力的初選 初選系統(tǒng)工作壓力 根據(jù)已算得的工作載荷表選擇工作壓力 1p 。 NF w ? w 44 ????? ? 式中 ? —— 液壓缸的效率，一般取 院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 壓力的選擇要根據(jù)載荷的大小和設(shè)備類型而定，還有考慮到執(zhí)行元件的裝配空間、經(jīng)濟(jì)條件以及元件供應(yīng)情況等的限制。在載荷一定的情況下，工作壓力低，勢(shì)必要加大執(zhí)行元件的結(jié)構(gòu)尺寸，對(duì)某些設(shè)備來說尺寸要受到限制，從材料消耗角度來看也不太經(jīng)濟(jì)；反之，壓力選得太高，對(duì)泵、 缸、閥等元件得材質(zhì)、密封、制造精度也要求很高，定然會(huì)提高設(shè)備成本。一般來說，對(duì)固定的尺寸不太受限制的設(shè)備，壓力可選得低一些，具體參考《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》]4[表 就本系統(tǒng)而言，經(jīng)查此表，選定 1p 為 液壓缸主要結(jié)構(gòu)尺寸和排量的計(jì)算 1．結(jié)構(gòu)尺寸（按上升時(shí)算） 首先，具體參考《液壓工程簡(jiǎn)明手冊(cè)》]5[按速比要求查表 5擇桿徑比 ? ＝ d/D＝ 計(jì)算 D 4 ???? ???? ? 式中 2p —— 液壓缸回油腔壓力，其值可參照手冊(cè)選取。由于本系統(tǒng)此時(shí)的回油路沒有設(shè)置背壓閥，故 2p =0 活塞桿的直徑 d＝ D? =于液壓缸 直徑和活塞桿直徑的計(jì)算要按國(guó)標(biāo)規(guī)定的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行圓整，所以 D＝ 125d＝ 63 無桿腔面積： 2221 0 1 ??? ?桿腔的有效工作面積： 222222 4 ????? ? 當(dāng)工作速度很低時(shí)，須按最低速度要求驗(yàn)算液壓缸尺寸： 中 A—— 液壓缸的有效工作面積 2m — 系統(tǒng)最小穩(wěn)定流量 。節(jié)流調(diào)速中取決于回路中所設(shè)置的節(jié) 院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 流閥的最小穩(wěn)定流量，經(jīng)查手冊(cè)，取 — 運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)要求的最小工作速度，取 s 25m i nm i n 0 0 7.0 ????此值小于 1A ，也小于 2A ，所以滿足要求。 2．排量 速度比12，由于壓力小于 10故選擇 桿腔工作時(shí)所需流量： m i n/ 2 2 4111 ????? ? 有桿腔工作時(shí)所需流量 m i n/ 2 9 4222 ?????? ? 式中 1v —— 活塞桿伸出的速度，取 s 2v —— 活塞桿退回的速度， 2v 0 3 0 2 ??? ? 確定液壓泵的最大工作壓力和 電動(dòng)機(jī)功率 M p p ????? ? ，取 6 式中 ??p —— 從液壓泵出口到液壓缸入口之間總的管路損失。初算時(shí)按經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)選?。汗苈泛?jiǎn)單、流速不大的取（ 系統(tǒng)取 壓泵的流量式中 液壓缸的最大流量，對(duì)于有節(jié)流調(diào)速的回路，還需加上溢流閥 的最小溢流量，一般取 4?? K—— 系統(tǒng)泄漏系數(shù)，取 1.2 = (44 ?? ????? ， ＝ 院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 確定液壓泵的驅(qū)動(dòng)功率，即電動(dòng)機(jī)的功率 6 ?????? ??式中p?—— 液壓泵的總效率，參照《液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)元器件選型手冊(cè)》][表1擇葉片泵，為 壓缸的其余部件 本系統(tǒng)中的液壓缸是需要擺動(dòng)的，所以采用耳環(huán)連接方式。 銷軸 銷軸一般受力情況為雙面受剪，其直徑 ???????式中 F—— 活塞承受的負(fù)載力 [? ]—— 材料的需要剪應(yīng)力，對(duì)于 45鋼，是 70慮到安全系數(shù)，查機(jī)械手冊(cè)，取 30軸長(zhǎng)度 ,根據(jù)結(jié)構(gòu)以及耳環(huán)的寬度 般與 耳環(huán) 圖 4－ 1 耳環(huán)結(jié)構(gòu) 耳環(huán)的有關(guān)推薦尺寸： 根據(jù)手冊(cè)可知 ?? 因?yàn)楦讖?D=125以 01 ???? 導(dǎo)向套 院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 活塞桿的導(dǎo)向套裝在液壓缸的有桿側(cè)端蓋內(nèi)，可以對(duì)活塞桿進(jìn)行導(dǎo)向，內(nèi)裝有密封裝置以保證缸筒有桿腔的密封。外側(cè)裝有防塵圈，以防止活塞桿在后退時(shí)把雜質(zhì)、灰塵及水分帶到密封裝置處，損壞密封裝置 ]7[ 。導(dǎo)向套的典型結(jié)構(gòu)型式有：有軸套式和端蓋式兩種，本系統(tǒng)采用有軸套式，并由耐磨材料制成。 最小導(dǎo) 向套長(zhǎng)度是指活塞桿全部伸出時(shí)，從活塞寬度的中點(diǎn)到導(dǎo)向滑套面中點(diǎn)的距離。若導(dǎo)向長(zhǎng)度太小，將使液壓缸因徑向間隙引起的初始撓度增大，影響液壓缸工作的穩(wěn)定性。最小導(dǎo)向長(zhǎng)度 ????式中 L—— 液壓缸的最大行程 m D—— 液壓缸的內(nèi)徑 m 排氣閥 如果排氣閥設(shè)置不當(dāng)或者是沒有設(shè)置，壓力油進(jìn)入液壓缸后，缸內(nèi)仍然會(huì)存有空氣。由于空氣具有壓縮性和滯后擴(kuò)張性，會(huì)造成液壓缸和整個(gè)液壓系統(tǒng)在工作中的顫振和爬行，影響液 壓缸的正常工作 ]8[ 。例如，液壓導(dǎo)軌磨床在加工過程中，如果工作臺(tái)進(jìn)給時(shí)液壓缸內(nèi)存有空氣，就會(huì)引起工作臺(tái)進(jìn)給時(shí)的顫振和爬行，這不僅會(huì)影響被加工表面的粗糙度和形位公差等級(jí)，而且會(huì)損壞砂輪和磨頭等機(jī)構(gòu)。為避免這種現(xiàn)象的發(fā)生，除了防止空氣進(jìn)入液壓系統(tǒng)外，必須要在液壓缸上安設(shè)排氣閥。因?yàn)橐簤焊资且簤合到y(tǒng)的最后執(zhí)行元件，會(huì)直接反映處殘留空氣的危害。排氣閥的位置要安排合理，垂直安裝的液壓缸，應(yīng)盡量設(shè)置在端蓋處，但應(yīng)與壓力腔相通，以便安裝后調(diào)試前排除液壓缸內(nèi)的空氣。由于空氣比油輕，總是向上浮，不會(huì)讓空氣油積存的殘留死角。 經(jīng)綜合考慮，本系統(tǒng)將排氣閥安裝在液壓缸上方靠近端蓋處。選用 體與閥針合為一體，用螺紋與缸蓋連接。排氣時(shí)，擰松螺紋，缸內(nèi)空氣從錐面間隙中擠出，并經(jīng)斜孔擠出缸外。這種排氣閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、方便，但螺紋與錐面密封處的同心度要求較高，否則擰緊排氣閥后不能密封，會(huì)造成外泄漏。 密封圈 安置密封裝置和密封元件的作用，在于防止工作介質(zhì)的泄漏及外界塵埃和異 院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 物的侵入。本系統(tǒng)選用 是一種截面為圓形的橡膠圈，主要用于靜密封和往復(fù)運(yùn)動(dòng)密封，一般安裝在 外圓或內(nèi)圓上截面為矩形的溝槽內(nèi)。與其它密封件相比，它主要具有以下優(yōu)點(diǎn)：⑴ 裝方便；⑵ 形密封，可對(duì)兩個(gè)方向其密封作用；⑸ 9[ 。 選用型號(hào)： 活塞與缸壁接觸的溝槽內(nèi)： 125× 塞與活塞桿接觸的溝槽內(nèi)： 向套與活塞桿接觸的溝槽內(nèi)： 62× 向套與缸壁接觸的溝 槽內(nèi)： 125× 活塞和緩沖裝置 活塞直徑應(yīng)與缸筒內(nèi)徑一致，設(shè)計(jì)活塞時(shí)，主要任務(wù)時(shí)確定它的結(jié)構(gòu)型式。一般根據(jù)密封裝置的形式來選活塞的結(jié)構(gòu)型式，通常分為整體活塞和組合活塞兩類。整體活塞用活塞環(huán)，“ 0”形密封圈、“ Y”形密封圈、迷宮密封等 ]10[ ；組合活塞采用組合密封圈，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工工作量大。因此，我用整體活塞。 活塞厚度 ，材料用 45鋼。 本系統(tǒng)取 : 7 ?? 活塞桿內(nèi)的緩沖柱塞要保證與軸線的同心，最好與活塞桿做成一體。 5 液壓缸的校核 壓缸的校核 通過比較，液壓缸的材料選定為 45鋼，當(dāng)直徑大于 16種材料的抗拉強(qiáng)度b?為 600 p 4 27586 0 0][????????????圓筒壁橫截面上的應(yīng)力 M p ?? ??? ?? 院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 圓筒壁縱向截面上的應(yīng)力 M " ????? ??缸筒上是二向應(yīng)力： ? ， ? ， 03 ??用第四強(qiáng)度理論 ][2])()()[(222231232221??????????????????M p ? ， ? ， ?][2])()()[(222231232221????????????????????M p 足強(qiáng)度要求。 塞桿的強(qiáng)度校核 一般按受力狀況所確定的 活塞桿直徑 d，其強(qiáng)度可以滿足要求，為確保無誤，可按下式進(jìn)行強(qiáng)度校核： 464 ?????????]6[ 式中 F—— 活塞桿承受的負(fù)載力，是 [? ]—— 活塞桿材料的許用應(yīng)力，由前面計(jì)算可知是 75此可見，活塞桿的實(shí)際值 足強(qiáng)度要求。 活塞桿承受軸向壓 縮載荷時(shí)類似于壓桿，當(dāng)負(fù)載超過一定數(shù)值時(shí)，液壓缸整體將出現(xiàn)縱向彎曲，呈現(xiàn)不穩(wěn)定狀況。為此，活塞桿承受的負(fù)載力不能超過使它保持穩(wěn)定所允許的臨界負(fù)載力，臨界負(fù)載力于活塞桿直徑、長(zhǎng)度、材料性質(zhì)以及液壓缸安裝方式有關(guān)，當(dāng)活塞桿長(zhǎng)度于其直徑之比大于 10 時(shí)，應(yīng)根據(jù)材料力學(xué)的壓桿穩(wěn)定理論對(duì)對(duì)活塞穩(wěn)定性進(jìn)行校核。本系統(tǒng)就屬于這種情況。 活塞桿由 45鋼制成，穩(wěn)定安全系數(shù)8～ 10，只要滿足? 式中 臨界壓力 院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 p —— 實(shí)際工作壓力 22)( ?? ， 642? 式中 E—— 材料的彈性模量， 210—— 橫截面慣性矩 d—— 活塞桿直徑， —— 壓桿的長(zhǎng)度系數(shù)，活塞桿一端固定，一端自由，故取 2 M p 4 710)???????? ??? 4 7 ，滿足穩(wěn)定要求 院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 結(jié) 論 到如今，畢業(yè)設(shè)計(jì)總算快接近尾聲了，在最近的一段時(shí)間的畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我們充分把握的設(shè)計(jì)方法和步驟，不僅復(fù)習(xí)所學(xué)的知識(shí)，而且還獲得新的經(jīng)驗(yàn)與啟示，在各種軟件的使用找到的資料或圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，會(huì)遇到不清楚的作業(yè)，老師和學(xué)生都能給予及時(shí)的指導(dǎo)，確保設(shè)計(jì)進(jìn)度，本文所設(shè)計(jì)的是發(fā)動(dòng)機(jī)活塞缸液壓夾緊裝置的設(shè)計(jì)，通過初期的定稿，查資料和開始正式做畢設(shè)，讓我系統(tǒng)地了解到了所學(xué)知識(shí)的重要性，從而讓我更加深刻地體會(huì)到做一門 學(xué)問不易，需要不斷鉆研，不斷進(jìn)取才可要做的好，總之，本設(shè)計(jì)完成了老師和同學(xué)的幫助下，在大學(xué)研究的最感謝幫助過我的老師和同學(xué)，是大家的幫助才使我的論文得以通過。 院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 致 謝 時(shí)間過得很快，論文總算完成了，我的心里感到特別高興和激動(dòng)，在這里，我打心里向我的導(dǎo)師和同學(xué)們表示衷心的感謝！因?yàn)橛辛死蠋煹恼佌伣虒?dǎo)，才讓我學(xué)到了很多知識(shí)和做人的道理，由衷地感謝我親愛的老師，您不僅在學(xué)術(shù)上對(duì)我精心指導(dǎo)，在生活上面也給予我無微不至的關(guān)懷支持和理解，在我的生命中給予的靈感，所以我才能順利地完 成大學(xué)階段的學(xué)業(yè)，也學(xué)到了很多有用的知識(shí)，同時(shí)我的生活中的也有了一個(gè)明確的目標(biāo)。知道想要什么，不再是過去的那個(gè)愛玩的我了。導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，創(chuàng)新的學(xué)術(shù)風(fēng)格，認(rèn)真負(fù)責(zé)，無私奉獻(xiàn)，寬容豁達(dá)的教學(xué)態(tài)度都是我們應(yīng)該學(xué)習(xí)和提倡的。通過近半年的設(shè)計(jì)計(jì)算，查找各類發(fā)動(dòng)機(jī)活塞缸液壓夾緊裝置的相關(guān)資料，論文終于完成了，我感到非常興奮和高興。雖然它是不完美的，是不是最好的，但在我心中，它是我最珍惜的，因?yàn)槲沂窃趺聪氲?，這是我付出的汗水獲得的成果，是我在大學(xué)四年的知識(shí)和反映。四年的學(xué)習(xí)和生活，不僅豐富了我的知識(shí)，而且鍛煉了我的 個(gè)人能力，更重要的是來自老師和同學(xué)的潛移默化讓我學(xué)到很多有用的知識(shí)，在這里，謝謝老師以及所有關(guān)心我和幫助我的人，謝謝大家。 院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 參考文獻(xiàn) [1] 鄭淑芳 機(jī)械設(shè)計(jì)理論研究與探討 北京：科學(xué)出版社， 2] 黃長(zhǎng)藝 發(fā)動(dòng)機(jī)活塞缸體液壓夾緊裝置概述 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，3] 周宏甫 . 發(fā)動(dòng)機(jī)活塞缸體液壓夾緊裝置的創(chuàng)新設(shè)計(jì) 4] 姜繼海，宋錦春，高常識(shí) . 發(fā)動(dòng)機(jī)活塞缸體液壓夾緊裝置的工作原理 5] 張春林 ，曲繼方，張美麟 機(jī)械工業(yè)出版社， 6] 錢平 . 發(fā)動(dòng)機(jī)活塞缸體液壓夾緊裝置應(yīng)用技術(shù) 機(jī)械工業(yè)出版社，7] 張遼遠(yuǎn) . 發(fā)動(dòng)機(jī)活塞缸體液壓夾緊裝置系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) . 機(jī)械工業(yè)出版社， 8] 基恩士傳感器選擇手冊(cè) 2010 版本 [9] 黃長(zhǎng)藝，嚴(yán)普強(qiáng) 機(jī)械工業(yè)出版社， 10] 張桓，陳作模 高等教育出版社， 11] 王昆，何小柏，汪信遠(yuǎn) . 發(fā)動(dòng)機(jī)活塞缸體液壓夾緊裝置系統(tǒng)原理 12] 徐錦康 高等教育出版社， 13] 鄧星鐘 華中科技大學(xué)出版社， 14] 劉延俊 機(jī)械工業(yè)出版社， 15] 章宏甲，黃誼，王積偉 . 發(fā)動(dòng)機(jī)活塞缸體液壓夾緊裝置的逆向設(shè)計(jì) 16] 胡泓，姚伯威 北京：國(guó)防工業(yè)出版社，17] 陳鐵鳴 發(fā)動(dòng)機(jī)活塞缸體液壓夾緊裝置的創(chuàng)新設(shè)計(jì) . 高等教育出版社， 18] 孫靖民 機(jī)械工業(yè)出版社， 19] 王勇領(lǐng) 北京 :清華大學(xué)出版社， 20]of a 21]of 院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20