液压缸设计领导书.doc

液压缸设计指导书一、设计目的油缸是液压传动系统中实现往复运动和小于 360 ° 回摆运动的液压执行元件。具有结构简单,工作可靠,制造容易以及使用维护方便、低速稳定性好等优点。因此,广泛应用于工业生产各部门。其主要应用有:工程机械中挖掘机和装载机的铲装机构和提升机构, 起重机械中汽车起重机的伸缩臂和支腿机构,矿山机械中的液压支架及采煤机的滚筒调高装置,建筑机械中的打桩机,冶金机械中的压力机,汽车工业中自卸式汽车和高空作业车, 智能机械中的模拟驾驶舱、机器人、火箭的发射装置等。它们所用的都是直线往复运动油缸,即推力油缸。所以进一步研究和改进液压缸的设计制造,提高液压缸的工作寿命及其性能,对于更好的利用液压传动具有十分重要的意义。通过学生自己独立地完成指定的课程设计任务,提高理论联系实际、分析问题和解决问题的能力,学会查阅参考书和工具书的方法,提高编写技术文件的能力,进一步加强设计计算和制图等基本技能的训练,为毕业后成为一名出色的机械工程师打好基础。为此,编写了这本“液压缸设计指导书”,供机械专业学生学****液压传动课程及课程设计时参考。二、设计要求 1、每个参加课程设计的学生,都必须独立按期完成设计任务书所规定的设计任务。 2 、设计说明书和设计计算书要层次清楚,文字通顺,书写工整,简明扼要,论据充分。计算公式不必进行推导,但应注明公式中多符号的意义,代入数据得出结果即可。 3 、说明书要有插图,且插图要清晰、工整,并选取适当此例。说明书的最后要附上草图。 4、绘制工作图应遵守机械制图的有关规定,符合国家标准。 5、学生在完成说明书、图纸后,准备进行答辩,最后进行成绩评定。三、设计任务设计任务由指导教师根据学生实际情况及所收集资料情况确定。最后人均一题,避免重复。四、设计依据和设计步骤油缸是液压传动的执行元件,它与主机及主机的工作结构有着直接的联系。不同的机型和工作机构对油缸则有不同的工作要求。因此在设计油缸之前,首先应了解下列这些作为设计原始依据的主要内容。主机的用途和工作条件,工作机构的结构特点,负载值,速度,行程大小和动作要求,液压系统所选定的工作压力和流量等。油缸的设计内容和步骤大致如下: 1、液压缸类型和多部分结构的选择。 2、确定基本参数。主要包括工作负载、工作速度(当有速度要求时)、工作行程、导向长度、缸筒内径及活塞杆直径等。 3 、强度和稳定性计算。其中包括缸筒壁厚、外径和缸底厚度的强度计算,活塞杆强度和稳定性验算,以及各连接部分的强度计算。 4、导向、密封、防尘、排气和缓冲等装置的设计。 5、整理设计说明书。绘制工作图。应该指出,不同类型和结构的油缸,其设计内容量是不同的,而且各参数之间需要综合考虑反复验算才能得出比较满意的结果。因此设计步骤不可能是固定不变的。五、结构型式的确定 1 、结构初型: 根据设计原始依据和设计任务书,查阅有关参考资料设计或选择油缸的结构初型(画图附于说明书中)。液压缸的安装形式很多,但大致可分为两类: 1)轴线固定类这类安装形式的液压缸在工作时,轴线位置固定不变。机床上的液压缸大多是采用这种安装形式。(1)通用拉杆式在两端缸盖上钻出通孔,用双头螺杆将缸和安装座连接拉紧。一般用于短行程、压力低的液压缸。(2)法兰式用液压缸上的法兰将其固定在机器上。法兰设置在活塞杆端的缸头上,外侧面与机械安装面贴紧,这叫头部外法兰式。由于液压缸工作时反作用力的作用,安装螺栓承受液压力的拉伸作用,因而安装螺栓的直径较大,并且要求强度计算。法兰设置在活塞杆端的缸头上,内侧面与机械安装面贴紧,这叫头部内法兰式。液压缸工作时,安装螺栓受力不大,主要靠安装支承面承受,所以法兰直径较小,结构较紧凑。这种安装形式在固定安装形式中应用得最多。法兰设置在缸的底部,与机械安装面用螺栓紧固,这叫尾部法兰式。这种安装形式使液压缸悬伸,安装长度较大,稳定性差。(3)支座式将液压缸头尾两端的凸缘与支座紧固在一起。支座可置于液压缸左右的径向、切向, 也可置于轴向底部的前后端。径向安装时,安装面与活塞杆轴线在同一平面上,液压缸工作时,安装螺栓只承受剪切力;切向和轴向安装时,活塞的轴线与支座底面有一定的距离, 安装螺栓既受剪切力,又承受因存在倾翻力矩而产生的弯曲力。切向安装时倾翻力矩比轴向安装时要小一些。对于支座安装形式, GS3766 — 条规定:“支座式液压缸如不采用键或销承受剪切力时,则底脚固定螺栓必须经受全部剪切力而不致引起危险”。 2)轴线摆动类液压缸在往复运动时,由于机构的相互作用使其轴线产生摆动,达到调整位置和方向的要求。安装这类液压缸,安装形式也只能采用使其能摆动的铰接方式。工程机械、农业机械、翻斗汽车和船舶甲板机械等所用的液压缸多用这类安装形式。(1)耳轴式将固定在液压缸上的铰轴安装在机械的轴座内,使液压缸轴