起升油缸设计级.doc

起升油缸设计（3级）
引 言
液压缸是将液压能转变为机械能、做直线往复运动（或摆动运动）液压执行元件。它构造简朴、工作可靠。用它来实现往复运动，可免除减速装置，并且没有传动间隙，运动平稳，因而在各种机械液压系统中得到了广泛应用。液压缸输出力和活塞有效面积及其两边压差成正比；液压缸基本上由缸筒和缸盖、活塞和活塞杆、密封装置、缓冲装置与排气装置构成。缓冲装置与排气装置视详细应用场合而定，其她装置则必不可少。
液压传动相对于机械传动来说，它是一门新学科，17世纪中叶帕斯卡提出静压传动原理，只是由于初期技术水平和生产需求局限性，液压传动技术没有得到普遍地应用。1795年英国约瑟夫·布拉曼在伦敦用水作为工作介质，以水压机形式将其应用于工业上，诞生了世界上第一台水压机。第二次世界大战期间，在兵器上采用了功率大、反映快、动作准液压传动和控制装置，它大大提高了兵器性能，也大大增进了液压技术发展。战后，液压技术迅速转向民用，并随着各种原则不断制定和完善及各类元件原则化、规格化、系列化而在工程机械、农业机械、汽车制造等行业中推广开来。
本设计中一方面对设计产品进行工况分析，进而对其重要参数进行计算并校核，再运用CAD软件绘出产品零件图和总装图，以及solidworks进行机械运动仿真。solidworks软件使用交互式图形环境和零件库、约束库、力库，创立完全参数化机械系统几何模型，其求解器采用多刚体系统动力学理论中拉格郎日方程办法，建立系统动力学方程，对虚拟机械系统进行静力学、运动学和动力学分析，输出位移、速度、加速度和反作用力曲线。solidworks软件仿真可用于预测机械系统性能、运动范畴、碰撞检测、峰值载荷以及计算有限元输入载荷等。
1 绪论
液压缸发展
在发展过程中存在如下问题：液压缸构造传动不能保证严格传动比；工作过程中惯用较多能量损失（摩擦损失、泄露损失等）；对油温变化比较敏感，它工作稳定性容易受到温度变化影响；为了减少泄露，液压元件在制造精度上规定比较高，因而造价高；液压传动出故障时不易找出因素，使用和维修规定有较高技术水平；液压缸活塞杆在油压作用下伸出或缩回时，经常浮现速度不均匀现象，并有时伴有振动和异响，从而引起整个液压系统振动，并带动主机其他部件振动等缺陷，因此液压缸构造需进一步发展改良，以便适应国家经济发展需要。
随着社会进步，科学技术不断发展，液压缸发展也不断进步，液压缸呈现如下发展趋势：
、小型化。高压化是减少液压缸径向尺寸和减轻重量，并缩小整套液压装置体积有效途径。
、轻量化。随着高压化、小型化，液压缸使用环境考验等，新材质、轻量化也成理解决办法之一。
。为了适应液压缸应用范畴扩大，各种新颖构造液压缸不断浮现，如自控液压缸、自锁液压缸、钢缆式液压缸、蠕动式液压缸和复合化液压缸等。
、多品种。
。
液压缸类型
依照惯用液压缸构造类型，可将其分为四种类型：活塞式、柱塞式、伸缩式、摆动式。
按活塞杆形式，液压缸又可分为单活塞缸和双活塞缸。
按缸用途，液压缸可分为串联缸，增压缸，增速缸，步进缸。
按供油方向：液压缸可分为单作用缸和双作用缸。活塞复位只能借助弹簧，或靠活塞自重，或靠外力作用。 单作用液压缸基本上只有一种有效作用面积。依照技
术构造，这一类油缸只能产生推力。双作用液压缸是能由活塞两侧输入压力油液压缸。
伸缩式液压缸简介
伸缩式液压缸是可以得到较长工作行程具备多级套筒形活塞杆液压缸，伸缩式液压缸又称多级液压缸。
伸缩式液压缸是由两个或各种活塞式液压缸套装而成，前一级活塞缸活塞杆是后一级活塞缸缸筒。
伸缩式液压缸中活塞伸出顺序式从大到小，而空载缩回顺序则普通是从小到大。伸缩缸可实现较长行程，而缩回时长度较短，构造较为紧凑。此种液压缸惯用于工程机械和农业机械上。
工作过程：当压力油从无杆腔进入时，活塞有效面积最大缸筒开始伸出，当行至终点时，活塞有效面积次之缸筒开始伸出。伸缩式液压伸出顺序是由大到小依次伸出，可获得很长工作行程，外伸缸筒有效面积越小，伸出速度越快。因而，伸出速度有慢变快，相应液压推力由大变小；这种推力、速度变化规律，正适合各种自动装卸机械对推力和速度规定。而缩回顺序普通是由小到大依次缩回，缩回时轴向长度较短，占用空间较小，构造紧凑。惯用于工程机械和其她行走机械，如起重机、翻斗汽车等液压系统中。
图1-1 伸缩式液压缸实图
多级液压缸由两个或各种活塞缸或柱塞缸套装而成。
工作原理：活塞或柱塞伸出时，从大到小，速度逐渐增大，推力逐渐减小，活塞或柱塞缩回时，从小到大.
图1-