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柱塞式液压缸设计计算说明书

柱塞式液压缸设计计算说明书
柱塞式液压缸设计计算说明书

1.1已知数据:

推力载荷:150KN行程:150mm

速度:1mm/sec

安装方式:后法兰

1.2设计内容及完成的工作量

1)根据给定要求完成装配图和所有非标零件图2)完成全部零件三维实体造型,并进行装配3)完成标准件的计算选型

4)完成非标零件精度设计

5)编写设计计算说明书一份

6)原动机经联轴器驱动泵类负载

二、液压缸主要几何尺寸的设计计算 2.1液压缸工作压力的确定 在液压系统中,为了便于液压元件和管路的设计选用,往往将压力分级 2.1压力分级

级别 低压 中压 中高压 高压 超高压 压力范围(MPa ) 0~

2.5

>2.5~8 >8~16 >16~32 >32

2.2液压缸的公称压力系列(GB2346-80)(bar )

25 40 63 (80) 100 (125) 160

200 250 315 400 500 630 800

依据表2.2所规定的公称压力系列,计算或选择的柱塞缸的公称压力为315bar=31.5MPa

2.2柱塞杆直径的确定 由柱塞式液压缸柱塞外伸时的推力公式:

61110??=A P F (2-1)

得:

61110-?=P

F

A (2-2)

式中:

1F —液压缸的推力,这里为液压缸载荷(N)

P —工作压力(Mpa )

1A —柱塞杆的作用面积(2

m )

2

14d A π= (2-3) 式中:

d —柱塞杆的直径(m )

将2-3带入2-2得d=0.019m=19mm ,

由柱塞杆的标准系列 取d=32mm

《液压与

气压传动》

P101

2.3液压缸行程

根据设计要求,行程取150mm 2.4柱塞缸内径1D 的确定

查表可得1D =42mm 2.5液压缸外径2D 的确定 查表可得2D =50mm

2.6缸筒壁厚

计算得壁厚δ=(2D -1D )/2=4mm

缸的材料选45钢 2.7缸底壁厚

平行缸底,取缸底无油情况,

[]σy P D h 433.0= (2-7) 式中:

h —缸底厚度(mm )

D —液压缸内径(mm )

y P —试验压力(MPa ),工作压力MPa P 16≤时,P P y 5.1=;工作压力MPa P 16≥时,P P y 25.1= []σ—缸底材料的许用应力(MPa ) 对于:锻钢[]MPa 120~100=σ 铸钢[]MPa 110~100=σ

机械设计手册第五

版第4卷

22-245

钢管[]MPa 110~100=σ

铸铁[]MPa 60=σ 45钢[σ] =120 MPa 将以上数据代入上式得h=10.4mm ,圆整取15mm 。 2.8端盖厚度的确定

依据机械设计手册22.6-66选择活套式法兰缸头, 端盖的厚度: []π

σ)2()

(3b m g m H d d D d d F h ---≥ (2-8)

式中: D —缸筒内径(m ) H d —螺钉孔圆周直径(m )

m d —作用力圆周直径(m ) b d —螺钉孔直径(m )

1d —柱塞缸内径(m )

2d —活塞缸筒与缸体配合的外径(m )

g D —端盖外径(m )

F —缸头所受到得最大压力(N ) 首先来计算缸头在最大内压的情况下受到的压力F : 柱塞的面积是: 1A =2

×

/4D π=0.00142m 缸壁厚度计算中得出最大压强: m ax P =39.375MPa

所以法兰承受的最大压力为: F=1max A P ?=55125N

查表得,H d =0.085m ,046.02

2

1

=+=d d d m m ,b d =0.024m ,1d =0.042m ,2d =0.050m ,g D =0.110m ,缸盖的材料为45钢,缸筒材料的许用应力

[σ]=

s

σ/n=360/5=72MPa代入上式;得h=75mm

2.9导向套尺寸的确定

导向套滑动面的长度A,在缸径小于80mm时取

A=(0.6~1.0)D (2-9)

当缸径大于80mm时取

A=(0.6~1.0)d (2-10)

式中:

D—缸筒内径(mm)

d—柱塞杆直径(mm)

由于缸径D=42mm,则A=(0.6~1.0)*42=25.2~42mm

取A=42mm

由于安装与密封原因则套的内径为42mm。

加工要求:导向套与柱塞杆外圆的配合多为H8/f7~H9/f9.

2.10法兰安装方式

采取如图所示的后端法兰安装方式

后端法兰安装方式

2.11密封环

本例中选取静密封的为一般的O型密封圈加挡圈。柱塞杆动密封使用U 形环式组合密封圈,本设计选用d=85mmU形密封圈

2.12防尘圈

查机械设计手册表21-6-28,选用2型特康防尘圈。机械设计手册第五版第4卷表

22.6-62

机械设计手册第五版第5卷

2.13各种主要零件名称和材料

件号名称材料

1 2 3 4 5 6 7

挡板

防尘圈

法兰

U形夹织物密封圈

支承环

导套

Q235-F

毛毡

45

ZQSn8-12

橡胶1-4

Q235-F

ZQSn8-12

2.14进出油口大小的确定

液压缸的进出油口,可以布置在端盖或是缸体上。对于活塞杆固定的液压缸可设在活塞杆端部,如果液压缸无专用的排气装置,进出油口应设在液压缸的最高处,以便空气能首先从液压缸排出。进出油口的形式一般选用螺钉或是法兰连接,依据查表可知的当内径为80mm时,可以选用M27x2的螺孔连接。

2.15安装法兰设计

由于

g

D=110mm,查询国家标准法兰(GB9119—2000)可选安装法兰:法兰外径250mm,内径135mm,螺栓孔中心圆直径210mm,螺栓直径18mm,螺栓孔数8,法兰厚度24mm·机械设计手册第五版第5卷表

21-6-25

三、各零部件的校核及验算

3.1缸筒设计

3.1.1缸筒结构的选择

连接方式如下图:

选取法兰式连接,并且法兰和缸筒用焊接方式连接。其优点是结构简单,易选取、易装卸;缺点是外径较大,比螺纹连接的重量大。

3.1.2缸筒的要求

有足够强度,能够承受动态工作压力,长时间工作不会变形;

有足够刚度,承受活塞侧向力和安装反作用力时不会弯曲;

内表面和导向件与密封件之间摩擦少,可以保证长期使用;

缸筒和法兰要良好焊接,不产生裂纹。

3.1.3缸筒材料的选取及强度给定

部分材料的机械性能如下表:

缸筒常用无缝钢管材料机械性能

材料

/

b

σMPa /

s

σMPa %

/

s

δ

20 420 250 25

30 500 300 18

35 540 320 17

45 610 360 14

15MnVn 750 500 26

27SiMn 1000 850 12

30CrMo 950 800 12 35CrMo

1000 850 12

本次设计选取45号钢 从表中可以得到:

缸筒材料的屈服强度s σ=360MPa 缸筒材料的抗拉强度、b σ=610MPa ; 现在利用屈服强度来引申出: 缸筒材料的许用应力[σ]=

s σ/n=360/5=72MPa 。

其中n=5是选取的安全系数。

3.2缸筒壁厚的验算

下面从以下三个方面进行缸筒壁厚的验算:

液压缸的额定压力n P 值应低于一定的极限值,保证工作安全:

2

2

2

122s n D D D 35.0P )(-≤δ(MPa ) (3-1) 根据式3-1得到:

n P ≤54.5MPa ,由于n P =31.5MPa 则满足条件

3.3液压缸的效率

液压缸的效率η由以下三种效率组成: (A ) 机械效率

m

η,由各运动件摩擦损失所造成,在额定压力下,通常

取9.0m ≈η

(B ) 容积效率v η,由各密封件泄露所造成的,通常容积效率v η为:

装弹性体密封圈时 1v ≈η 装活塞环时 98.0v ≈η

(C ) 作用力效率d η,由出油口背压所产生的反作用力而造成。

m

η=0.9

v

η=1

d

η=0.9

卧式柱塞泵加工工艺及夹具设计

报告(论文)题目:卧式柱塞泵加工工艺及夹具设计 作者所在系部:机械工程系 作者所在专业:机械设计制造及其自动化 目录 摘要 ........................................................... I Abstyact .......................................................... I I 第1章绪论 (1) 1.1 课题背景 (1) 1.2 发展概况 (1) 1.3 本文研究内容 (2) 第2章制订机械加工工艺规程 (3) 2.1卧式柱塞泵的工艺分析 (3) 2.2审查零件图样的工艺性 (3) 2.4 加工工艺过程 (4) 2.6 在选择各表面及孔的加工方法时,要综合考虑以下因素 (4) 2.6.1 平面的加工 (5) 2.6.2孔的加工方案 (5) 2.7 确定定位基准 (5) 2.7.1粗基准的选择 (5) 2.7.2 精基准选择的原则 (6) 2.8工序的合理组合 (7) 2.8.1 工序的集中与分散 (7) 2.8.2 加工阶段的划分 (8) 2.9 加工工艺路线方案的比较 (9) 第3章计算 (12) 3.1确定切削余量及基本工时(机动时间) (12) 第4章夹具设计 (26) 4.1.1 定位基准的选择 (26) 4.1.2计算切削力 (26)

4.1.3 计算夹紧力 (27) 4.1.4 定位误差分析 (27) 4.1.5 夹具精度分析 (27) 4.2.1 定位基准的选择 (29) 4.2.2 计算切削力 (29) 4.2.3 计算夹紧力 (29) 4.2.4 定位误差分析 (30) 第5章总结 (31) 致谢 (32) 参考文献 (33) 附录一 (34)

液压缸全套图纸说明书范本

液压缸全套图纸说 明书

绪论——————————————第3页 第1章液压传动的基础知识————————第4页 1.1 液压传动系统的组成————————第4页 1.2 液压传动的优缺点—————————第4页 1.3 液压传动技术的发展及应用——————第6页 第2 章液压传动系统的执行元件 ——液压缸——————————第8页 2.1 液压缸的类型特点及结构形式——————第8页 2.2 液压缸的组成——————————第11页 第3章 D G型车辆用液压缸的设计——————第19页 3.1 简介—————————————第19页 3.2 DG型液压缸的设计----------- —————第20页 第4章液压缸常见故障分析与排除方法—————第27页总结——————————————第29 页

绪论 第一章液压传动的基础知识 1.1液压传动系统的组成 液压传动系统由以下四个部分组成: 〈1〉动力元件——液压泵其功能是将原动机输出的机械能转换成液体的压力能,为系统提供动力。 〈2〉执行元件——液压缸、液压马达。它们的功能是将液体的压力能转换成机械能,以带动负载进行直线运动或者旋转运动。 〈3〉控制元件——压力、流量和方向控制阀。它们的作用是控制和调节系统中液体的动力、流量和流动方向,以保证执行元件达到所要求的输出力(或力矩)、运动速度和运动方向。 〈4〉辅助元件——保证系统正常工作所需要的辅助装置。包括管道、管接头、油箱过滤器和指示仪表等。 〈5〉工作介质---工作介质即传动液体,一般称液压油。液压系统就是经过工作介质实现运动和动力传递的。 1.2液压传动的优缺点

柱塞工艺课程设计

课程设计 课程名称机械制造技术基础 题目名称柱塞工艺课程设计 学生学院机电工程学院 专业班级机械设计制造及其自动化 2006级机电3班 学号 学生姓名 指导教师于兆勤 成绩评定 教师签名 2008年12 月27 日

目录 一.柱塞机械加工工艺规程制订任务书 (3) 二.计算生产纲领,确定生产类型 (3) 三.零件主要功用和技术要求 (4) 四.选择毛坯 (4) 五.工艺分析 (4) 六.工艺规程设计 (4) 七.机械加工工艺过程卡 (6) 八.机械加工工序卡片 (8) 九.总结 (9) 十.参考文献 (10)

一.柱塞机械加工工艺规程制订任务书 任务内容: 1)上述制定指定零件(或零件组)的机械加工工艺规程,编制机械加工工艺卡片,选择所用机床、夹具、刀具、量具、辅具; 2)对所制定的工艺进行必要的分析论证和计算; 3)确定毛坯制造方法及主要表面的总余量; 4)确定主要工序的工序尺寸、公差和技术要求; 5)对主要工序进行工序设计,编制机械加工工序卡片,画出工序简图,选择切削用量;6)设计某一工序的夹具,绘制夹具装配图和主要零件图; 7)编写设计说明书。

二、零件的主要功用和技术要求 1. 零件图分析 1.1 零件的功用 柱塞与圆柱套的配合属于小动力传输的一般配合,例如小电动机、泵一类传动与滑动配合。 1.2 零件工艺分析 本零件为回转体零件,其最主要加工面是φ25H8 孔和φ25f7圆柱面,且两者有较高的同轴度要求,是加工工艺需要重点考虑的问题。其次柱塞与圆柱套由于装配要求,对φ25f7 的圆柱面有端面跳动要求。并且两个工件的配合面有粗糙度要求。 2. 确定毛坯 2.1 确定毛坯制造方法 本零件的主要功用是传递小动力,其工作时需承受不大的冲击载荷,不过要求有较高的强度和刚度,保持配合的精确性。由于需要进行滑动摩擦,所以表面必须有足够的硬度。因此柱塞必须选用40钢,先进行调质,表面再进行淬火。圆柱套内表面也要经过表面淬火。 2.2 确定总余量 柱塞:确定直径上总余量为6mm,高度(轴向)方向上总余量为5mm。进给量为f=0.4mm/r 切削速度为v=100m/min。 圆柱套:确定内外直径上总余量为6mm,高度(轴向)方向上总余量为5mm。进给量为f=0.6mm/r,切削速度为v=100m/min。 2.3 绘制毛坯图

液压缸全套图纸说明书要点

绪论——————————————第3页第1章液压传动的基础知识————————第4页 1.1 液压传动系统的组成————————第4页 1.2 液压传动的优缺点—————————第4页 1.3 液压传动技术的发展及应用——————第6页第2 章液压传动系统的执行元件 ——液压缸——————————第8页 2.1 液压缸的类型特点及结构形式——————第8页 2.2 液压缸的组成——————————第11页第3章 D G型车辆用液压缸的设计——————第19页 3.1 简介—————————————第19页 3.2 DG型液压缸的设计----------- —————第20页第4章液压缸常见故障分析与排除方法—————第27页总结——————————————第29 页

绪论 第一章液压传动的基础知识 1.1液压传动系统的组成 液压传动系统由以下四个部分组成: 〈1〉动力元件——液压泵其功能是将原动机输出的机械能转换成液体的压力能,为系统提供动力。 〈2〉执行元件——液压缸、液压马达。它们的功能是将液体的压力能转换成机械能,以带动负载进行直线运动或者旋转运动。 〈3〉控制元件——压力、流量和方向控制阀。它们的作用是控制和调节系统中液体的动力、流量和流动方向,以保证执行元件达到所要求的输出力(或力矩)、运动速度和运动方向。 〈4〉辅助元件——保证系统正常工作所需要的辅助装置。包括管道、管接头、油箱过滤器和指示仪表等。 〈5〉工作介质---工作介质即传动液体,通常称液压油。液压系统就是通过工作介质实现运动和动力传递的。

1.2液压传动的优缺点 优点: 〈1〉体积小、重量轻,单位重量输出的功率大(一般可达32M P a,个别场合更高)。 〈2〉可在大范围内实现无级调速。 〈3〉操纵简单,便于实现自动化。特别是和电气控制联合使用时,易于实现复 杂的自动工作循环。 〈4〉惯性小、响应速度快,起动、制动和换向迅速。(液压马达起动只需0.1s)〈5〉易于实现过载保护,安全性好;采用矿物油作为工作介质,自润滑性好。 〈6〉液压元件易于实现系列化标准化和通用化。 缺点: 〈1〉由于液压传动系统中存在的泄漏和油液的压缩性,影响了传动的准确性,不易 实现定比传动。 〈2〉不适应在温度变化范围较大的场合工作。 〈3〉由于受液体流动阻力和泄漏的影响,液压传动的效率还不是很高,不易远距 离传动。

液压缸设计说明书

1 设计课题 1.1设计要求 设计一台铣削专用机床液压系统用液压缸,要求液压系统完成的工作循环是:工件夹紧→工作台快进→工作台工进→工作台快退→工件松开。 1.2原始数据 运动部件的重力为25000N,快进、快退速度为5m/min,工进速度为100~1200mm/min,最大行程为400mm,其中工进行程为180mm,最大切削力为20000N,采用平面导轨,夹紧缸的行程为20mm,夹紧力为30000N,夹紧时间为1s。

2 液压系统的发展概况 一个完整的液压系统由五个部分组成,即动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件(附件)和液压油。 由于液压技术广泛应用了高技术成果,如自动控制技术、计算机技术、微电子技术、磨擦磨损技术、可靠性技术及新工艺和新材料,使传统技术有了新的发展,也使液压系统和元件的质量、水平有一定的提高。尽管如此,走向二十一世纪的液压技术不可能有惊人的技术突破,应当主要靠现有技术的改进和扩展,不断扩大其应用领域以满足未来的要求。 液压系统在将机械能转换成压力能及反转换方面,已取得很大进展,但一直存在能量损耗,主要反映在系统的容积损失和机械损失上。如果全部压力能都能得到充分利用,则将使能量转换过程的效率得到显著提高。为减少压力能的损失,必须解决下面几个问题:减少元件和系统的内部压力损失,以减少功率损失。主要表现在改进元件内部流道的压力损失,采用集成化回路和铸造流道,可减少管道损失,同时还可减少漏油损失。减少或消除系统的节流损失,尽量减少非安全需要的溢流量,避免采用节流系统来调节流量和压力。采用静压技术,新型密封材料,减少磨擦损失。发展小型化、轻量化、复合化、广泛发展通径电磁阀以及低功率电磁阀。改善液压系统性能,采用负荷传感系统,二次调节系统和采用蓄能器回路。为及时维护液压系统,防止污染对系统寿命和可靠性造成影响,必须发展新的污染检测方法,对污染进行在线测量,要及时调整,不允许滞后,以免由于处理不及时而造成损失。 液压系统维护已从过去简单的故障拆修,发展到故障预测,即发现故障苗头时,预先进行维修,清除故障隐患,避免设备恶性事故的发展。 要实现主动维护技术必须要加强液压系统故障诊断方法的研究,当前,凭有经验的维修技术人员的感宫和经验,通过看、听、触、测等判断找故障已不适于现代工业向大型化、连续化和现代化方向发展,必须使液压系统故障诊断现代化,加强专家系统的研究,要总结专家的知识,建立完整的、具有学习功能的专家知识库,并利用计算机根据输入的现象和知识库中知识,用推理机中存在的推理方法,推算出引出故障的原因,提高维修方案和预防措施。要进一步引发液压系统故障诊断专家系统通用工具软件,对于不同的液压系统只需修改和增减少量的规则。 另外,还应开发液压系统自补偿系统,包括自调整、自润滑、自校正,在故障发生之前,进市补偿,这是液压行业努力的方向。 电子技术和液压传动技术相结合,使传统的液压传协与控制技术增加了活力,扩大了应用领域。实现机电一体化可以提高工作可靠性,实现液压系统柔性化、智能化,改变液压系统效率低,漏油、维修性差等缺点,充分发挥液压传动出力大、贯性小、响应快等优点,其主要发展动向如下:[1]

液压缸设计与计算

液压缸是液压传动的执行元件,它和主机工作机构有直接的联系,对于不同的机种和机构,液压缸具有不同的用途和工作要求。因此,在设计液压缸之前,必须对整个液压系统进行工况分析,编制负载图,选定系统的工作压力(详见第九章),然后根据使用要求选择结构类型,按负载情况、运动要求、最大行程等确定其主要工作尺寸,进行强度、稳定性和缓冲验算,最后再进行结构设计。 1.液压缸的设计内容和步骤 (1)选择液压缸的类型和各部分结构形式。 (2)确定液压缸的工作参数和结构尺寸。 (3)结构强度、刚度的计算和校核。 (4)导向、密封、防尘、排气和缓冲等装置的设计。 (5)绘制装配图、零件图、编写设计说明书。 下面只着重介绍几项设计工作。 2.计算液压缸的结构尺寸液压缸的结构尺寸主要有三个:缸筒内径D、活塞杆外径d和缸筒长度L。 (1)缸筒内径D。液压缸的缸筒内径D是根据负载的大小来选定工作压力或往返运动速度比,求得液压缸的有效工作面积,从而得到缸筒内径D,再从GB2348—80标准中选取最近的标准值作为所设计的缸筒内径。 根据负载和工作压力的大小确定D: ①以无杆腔作工作腔时 (4-32) ②以有杆腔作工作腔时 (4-33) 式中:pI为缸工作腔的工作压力,可根据机床类型或负载的大小来确定;Fmax 为最大作用负载。 (2)活塞杆外径d。活塞杆外径d通常先从满足速度或速度比的要求来选择,然后再校核其结构强度和稳定性。若速度比为λv,则该处应有一个带根号的式子: (4-34) 也可根据活塞杆受力状况来确定,一般为受拉力作用时,d=0.3~0.5D。 受压力作用时: pI<5MPa时,d=0.5~0.55D 5MPa<pI<7MPa时,d=0.6~0.7D pI>7MPa时,d=0.7D (3)缸筒长度L。缸筒长度L由最大工作行程长度加上各种结构需要来确定,即:L=l+B+A+M+C 式中:l为活塞的最大工作行程;B为活塞宽度,一般为(0.6-1)D;A为活塞杆导

柱塞的工艺设计

酒泉职业技术学院 毕业论文(设计) 06 级机电一体化专业 题目:柱塞的工艺设计 学生姓名:王仁君 班级:06高职机电一体化(3)班 2008年11月6 日

《柱塞的工艺设计》毕业设计开题报告 专业:机电一体化班级:06机电(3)班姓名:王仁君学号:06101098

课程论文(设计)成绩评定表

毕业设计任务书 一、设计题目:柱塞的加工工艺 二、设计目的 巩固学生对所学知识、技能的掌握、使之系统化、综合化。 1.培养学生独立解决问题的能力。 2.培养学生基本工作实践能力,思考能力。 3.培养学生知识信息的收集。 4.培养学生撰写符合规范要求的设计说明书和编写相关技术文件的能力。 三、设备概述和技术要求: 1.要求说明在各工艺流程中所使用的设备名称、特点、型号、技术登记、加工 范围等。 2.技术数据要说明与加工工艺之间的关系。 3.要求说明相关技术要求与工艺要求 四、设计任务 针对该零件的设计与加工,必须对原材料的选用和成形方法、机加工和表面处理要进行综合考虑。 五、毕业设计说明书的要求: 1.结论:简述零件的特点和设计制造的要求。 2.基本工艺:详细说明工艺设计的依据和原理。 3.设备的选择:根据工艺要求和设备特点类说明。 4.防护措施和注意事项。 5.校验和核对。 六、设计体会 七、参考文献

前言 高等职业教育作为高等教育发展中的一个类型,肩负着培养面向生产、建设、服务和管理第一线需要的高技能人才的重要使命。因此,高等职业教育的实践教学要紧密结合社会实践,促进职业教育教学与生产实践、技术推广和社会服务紧密结合,坚持“以服务为宗旨、以就业为导向”的职业教育办学方针。 毕业设计与论文写作是整个人才培养计划中的最后一个环节,同时也是相当重要的一个实践教学环节。高职院校应牢牢把握职业教育的本质,面向社会,以经济建设为中心,走产学结合发展的道路;紧密结合专业特点和行业特色,依托企业,把学生安排于实践第一线进行“真刀真枪”的实习;让学生在实际工作中接受锻炼,增长知识,增强技能,积累经验。 里面主要编写了柱塞的工艺设计的依据和原理、柱塞的加工工艺、设计步骤、设计原理、计算步骤、加工设备及刀具的选择、在加工中的质量问题和结论等。 本书由院校有丰富毕业设计指导经验的教师直接参与编写,在此向他们表示衷心的感谢。对参加本书编写和资料收集工作的其他人员也表示感谢,由于作者水平有限,若书中有不足之处,敬请读者批评指正。

液压缸全套图纸说明书-★★

液压缸全套图纸说明书-★★

绪论——————————————第3页第1章液压传动的基础知识————————第4页 1.1 液压传动系统的组成————————第4页 1.2 液压传动的优缺点—————————第4页 1.3 液压传动技术的发展及应用——————第6页第2 章液压传动系统的执行元件 ——液压缸——————————第8页 2.1 液压缸的类型特点及结构形式——————第8页 2.2 液压缸的组成——————————第11页第3章 D G型车辆用液压缸的设计——————第19页 3.1 简介—————————————第19页 3.2 DG型液压缸的设计----------- —————第20页第4章液压缸常见故障分析与排除方法—————第27页总结——————————————第29 页

绪论 第一章液压传动的基础知识 1.1液压传动系统的组成 液压传动系统由以下四个部分组成: 〈1〉动力元件——液压泵其功能是将原动机输出的机械能转换成液体的压力能,为系统提供动力。 〈2〉执行元件——液压缸、液压马达。它们的功能是将液体的压力能转换成机械能,以带动负载进行直线运动或者旋转运动。 〈3〉控制元件——压力、流量和方向控制阀。它们的作用是控制和调节系统中液体的动力、流量和流动方向,以保证执行元件达到所要求的输出力(或力矩)、运动速度和运动方向。 〈4〉辅助元件——保证系统正常工作所需要的辅助装置。包括管道、管接头、油箱过滤器和指示仪表等。 〈5〉工作介质---工作介质即传动液体,通常称液压油。液压系统就是通过工作介质实现运

动和动力传递的。 1.2液压传动的优缺点 优点: 〈1〉体积小、重量轻,单位重量输出的功率大(一般可达32M P a,个别场合更高)。 〈2〉可在大范围内实现无级调速。 〈3〉操纵简单,便于实现自动化。特别是和电气控制联合使用时,易于实现复 杂的自动工作循环。 〈4〉惯性小、响应速度快,起动、制动 和换向迅速。(液压马达起动只需 0.1s) 〈5〉易于实现过载保护,安全性好;采 用矿物油作为工作介质,自润滑 性好。 〈6〉液压元件易于实现系列化标准化 和通用化。 缺点: 〈1〉由于液压传动系统中存在的泄漏和油液的压缩性,影响了传动的准确性,不易 实现定比传动。 〈2〉不适应在温度变化范围较大的场合工作。

液压缸计算公式

液压缸计算公式 1、液压缸内径和活塞杆直径的确定 液压缸的材料选为Q235无缝钢管,活塞杆的材料选为Q235 液压缸内径: 4,F4== D,3.14,,p F:负载力 (N) 2A:无杆腔面积 () mm P:供油压力 (MPa) D:缸筒内径 (mm) :缸筒外径 (mm) D1 2、缸筒壁厚计算 π×,??ηδσψμ 1)当δ/D?0.08时 pDmax,,(mm) 02,p 2)当δ/D=0.08~0.3时 pDmax,,(mm) 02.3,-3ppmax 3)当δ/D?0.3时 ,,,,0.4pDpmax,,,,(mm) 0,,2,1.3p,pmax,, ,b,, pn δ:缸筒壁厚(mm) ,:缸筒材料强度要求的最小值(mm) 0 :缸筒内最高工作压力(MPa) pmax :缸筒材料的许用应力(MPa) ,p :缸筒材料的抗拉强度(MPa) ,b :缸筒材料屈服点(MPa) ,s

n:安全系数 3 缸筒壁厚验算 22,(D,D)s1(MPa) PN,0.352D1 D1P,2.3,lg rLsD PN:额定压力 :缸筒发生完全塑性变形的压力(MPa) PrL :缸筒耐压试验压力(MPa) Pr E:缸筒材料弹性模量(MPa) :缸筒材料泊松比 =0.3 , 同时额定压力也应该与完全塑性变形压力有一定的比例范围,以避免 塑性变形的发生,即: ,,(MPa) PN,0.35~0.42PrL 4 缸筒径向变形量 22,,DPDD,1r,,D,,,,(mm) 22,,EDD,1,,变形量?D不应超过密封圈允许范围5 缸筒爆破压力 D1PE,2.3,lg(MPa) bD 6 缸筒底部厚度 Pmax,(mm) ,0.433D12,P :计算厚度处直径(mm) D2 7 缸筒头部法兰厚度 4Fbh,(mm) ,(r,d),aLP F:法兰在缸筒最大内压下所承受轴向力(N) b:连接螺钉孔的中心到法兰内圆的距离(mm) :法兰外圆的半径(mm) ra

液压缸尺寸计算Word版

A、大腿液压缸结构尺寸设计计算 ①、大腿缸的负载组成 1、工作载荷(活塞杆在抬腿过程中始终受压) 2、惯性载荷(由于所选用液压缸尺寸较小,即不计 重量,且执行元件运动速度变化较小,故不考虑惯性载 荷) 3、密封阻力,其中是作用于活塞上的载 荷,且,是外载荷,,其中是 液压缸的机械效率,取 综上可得:外载荷,密封阻力, 总载荷。 ②、初选系统工作压力 1、按载荷选定工作压力,取工作腔压力为 (由于总载荷为61988N大于50000N,故根据手册 选取工作压力为12MPa) 2、选择执行元件液压缸的背压力为(由于回 油路带有调速阀,且回油路的不太复杂,故根据手册 选取被压压力为1MPa) ③、液压缸主要结构尺寸的计算 1、在整个抬腿过程中活塞杆始终受压,故可得下式: 活塞杆受压时:

----------液压缸工作腔压力(Pa) ----------液压缸回油腔压力(Pa) ----------无杆腔活塞有效作用面积,,D为活塞直径(m)----------有杆腔活塞有效作用面积,,d为活塞杆直径(m) 选取d/D=0.7(由于工作压力为12MPa大于5MPa,故根据手册选取d/D=0.7) 综上可得:D=82.8mm,根据手册可查得常用活塞杆直径,可取D=90mm,d=60mm。 校核活塞杆的强度,其中活塞杆的材料为45钢,故。 由于活塞杆在受负载的工作过程中仅收到压力作用,故仅校核其 压缩强度即可。,故满足强度要求。 即d=60mm,则D=90mm。 由此计算得工作压力为: 根据所选取的活塞直径D=90mm,可根据手册选的液压缸的外径为108mm,即可得液压缸壁厚为。 校核液压缸缸壁的强度,其中液压缸的材料为45钢,故

柱塞泵体的加工工艺规程及夹具设计

毕业设计说明书 柱塞泵体的工艺规程及夹具设计 系名: 专业班级: 学生姓名: 学号: 指导教师姓名: 指导教师职称: 20**年 7月 10日

目录 摘要、关键词......................................................1 引言...............................................................2 第一章零件的分析........................................3 1.1 零件的作用................................................3 1.2 零件的工艺分析...........................................4第二章确定毛坯、画毛坯图......................................5 2.1 确定毛坯种类..............................................5 2.2 确定铸件加工余量及形状....................................5第三章工艺规程设计............................................7 3.1 选择定位基准..............................................7 3.1.1 精基准的选择............................................7 3.1.2 粗基准的选择............................................8 3.2 制定工艺路线..............................................8 3.3 选择加工设备及刀、夹、量具..................................9 3.4 加工工序设计..............................................9第四章夹具设计................................................12 4.1铣夹具设计..............................................12 4.1铣夹具设计..............................................12结论..............................................................15致谢..............................................................16参考文献.........................................................17

液压缸设计计算

第一部分 总体计算 1、 压力 油液作用在单位面积上的压强 A F P = Pa 式中: F ——作用在活塞上的载荷,N A ——活塞的有效工作面积,2 m 从上式可知,压力值的建立是载荷的存在而产生的。在同一个活塞的有效工作面积上,载荷越大,克服载荷所需要的压力就越大。换句话说,如果活塞的有效工作面积一定,油液压力越大,活塞产生的作用力就越大。 额定压力(公称压力) PN,是指液压缸能用以长期工作的压力。 最高允许压力 P max ,也是动态实验压力,是液压缸在瞬间所能承受的极限压力。通常规定为:P P 5.1max ≤ MPa 。 耐压实验压力P r ,是检验液压缸质量时需承受的实验压力,即在此压力下不出现变形、裂缝或破裂。通常规定为:PN P r 5.1≤ MPa 。 液压缸压力等级见表1。 2、 流量 单位时间内油液通过缸筒有效截面的体积: t V Q = L/min 由于310?=At V ν L 则 32104 ?= =νπ νD A Q L/min 对于单活塞杆液压缸: 当活塞杆伸出时 32104 ?= νπ D Q 当活塞杆缩回时 32210)(4 ?-=νπ d D Q 式中: V ——液压缸活塞一次行程中所消耗的油液体积,L ;

t ——液压缸活塞一次行程所需的时间,min ; D ——液压缸缸径,m ; d ——活塞杆直径,m ; ν——活塞运动速度,m/min 。 3、速比 液压缸活塞往复运动时的速度之比: 2 2 2 12d D D v v -==? 式中: 1v ——活塞杆的伸出速度,m/min ; 2v ——活塞杆的缩回速度,m/min ; D ——液压缸缸径,m ; d ——活塞杆直径,m 。 计算速比主要是为了确定活塞杆的直径和是否设置缓冲装置。速比不宜过大或过小,以免产生过大的背压或造成因活塞杆太细导致稳定性不好。 4、液压缸的理论推力和拉力 活塞杆伸出时的理推力: 626 11104 10?= ?=p D p A F π N 活塞杆缩回时的理论拉力: 6226 2210)(4 10?-= ?=p d D p F F π N 式中: 1A ——活塞无杆腔有效面积,2 m ; 2A ——活塞有杆腔有效面积,2m ; P ——工作压力,MPa ; D ——液压缸缸径,m ; d ——活塞杆直径,m 。 5、液压缸的最大允许行程 活塞行程S ,在初步确定时,主要是按实际工作需要的长度来考虑的,但这一工作行程并不一定是油缸的稳定性所允许的行程。为了计算行程,应首先计算出活塞的最大允许计算长度。因为活塞杆一般为细长杆,由欧拉公式推导出: k k F EI L 2π= mm 式中:

柱塞泵泵体加工工艺规程设计

摘要:本次毕业设计的主要内容是复杂零件的数控加工工艺的设计和编程。目 标是制作出一套数控加工工艺规程,包括编程;同时利用Pro/e绘制出零件的三维图。介绍了零件结构的工艺分析,毛坯的种类及选择,数控加工的特点,基于我研究的课题,详细介绍了数控铣床的加工特点。以及关于复杂零件的工艺分析,数控编程的一般步骤。并通过定的实例详细的介绍了数控加工工艺的分析方法。在工艺规程的制定中,确定了零件的生产类型及工艺特征,还有零件材料的选用。另外,参考《切削加工简明实用手册》确定切削用量的选择;而且说明了铣削功率的校验方法,根据零件的实际情况可以方便的校验出切削用量是否符合机床功率要求。 我用Pro/e建立好三维图形,参考文件来完成零件毛坯的选择,零件图形的分析,基准的选择,装夹方案的确定,刀具的选择,切削用量的选择,走刀路线,零件的加工顺序。最后编制好工艺工序卡片,以及编好该零件的程序。 关键字:柱塞泵泵体零件,工艺分析,编程,零件分析

Abstract The graduation design is the main content of nc machining process complex parts of the design and programming. Goal is to create a set of nc machining process procedures, including programming, While using Pro/e drawing out the 3d figure. Parts The main contents of the design process is introduced, and the analysis of structural parts of blank types and characteristics of choice, CNC machining, based on the research of nc milling machine was introduced in detail processing features. And on the analysis of the technology of complex components, CNC programming general steps. And through the example of detailed introduced nc machining process analysis method. In the procedure of the parts, the production process, types and characteristics of parts and material selection. In addition, the machining simple practical manual cutting dosages determine the choice, And illustrates the calibration method, milling power according to the actual situation of parts can be convenient check out machning meets machine power requirements. I use Pro/e establish good 3d graphics, reference documents to complete blank, parts of the graphic analysis, the benchmark, clamping schemes, the choice of tools, cutting dosages of the sword, go, parts

液压缸设计说明书

佳木斯大學 机械设计制造及其自动化专业(卓越工程师) 说明书 题目单杆活塞式液压缸的设计 学院机械工程学院 专业机械设计制造及其自动化(卓越工师)组员曾瑶瑶、王健跃、杨兰、沈宜斌 指导教师臧克江 完成日期2016年6月 佳木斯大学机械工程学院

目录 设计要求............................................................................................................................ II 第1章缸的设计. (1) 1.1 液压缸类型和结构型式的确定 (1) 1.1.1结构类型 (1) 1.1.2局部结构及选材初选 (1) 1.2液压缸主要尺寸的确定 (2) 1.2.1 液压缸筒的内径D的确定 (2) 1.2.2 活塞杆直径d的确定 (3) 1.2.3 缸筒长度l的确定(如图1-3) (3) 1.2.4 导向套的设计 (4) 1.3活塞及活塞杆处密封圈的选用 (4) 1.4缓冲装置设计计算 (5) 第2章强度和稳定性计算 (7) 2.1缸筒壁厚和外径计算 (7) 2.2缸底厚度计算 (7) 2.3 活塞杆强度计算 (7) 致谢 (8) 参考文献 (9)

设计要求 设计单杆活塞式液压缸;系统压力:10MPa;系统流量:100L/min;液压缸行程:450mm;速度:30mm/s;液压缸输出力:5000N;油口尺寸:M24*1.5,且两油口尽可能在缸筒的缸底侧;液压缸与外界联接方式缸底固定,活塞杆为耳环联接。

第1章缸的设计 1.1 液压缸类型和结构型式的确定 1.1.1结构类型 1、采用单作用单杆活塞缸; 2、液压缸的安装形式采用轴线固定类中的头部内法兰式安装在机器上。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【1】。这种安装形式在固定安装形式中应用得最多。而且压力机的工作时的作用力是推力,则采用图1-1的安装形式。 图1-1安装形式 1.1.2局部结构及选材初选 1、缸筒的材料采用45号无缝钢管(如图1-2);

液压油缸设计计算公式

液压油缸的主要设计技术参数 一、液压油缸的主要技术参数: 1.油缸直径;油缸缸径,内径尺寸。 2. 进出口直径及螺纹参数 3.活塞杆直径; 4.油缸压力;油缸工作压力,计算的时候经常是用试验压力,低于16MPa乘以1.5,高于16乘以1.25 5.油缸行程; 6.是否有缓冲;根据工况情况定,活塞杆伸出收缩如果冲击大一般都要缓冲的。 7.油缸的安装方式; 达到要求性能的油缸即为好,频繁出现故障的油缸即为坏。应该说是合格与不合格吧?好和合格还是有区别的。 二、液压油缸结构性能参数包括:1.液压缸的直径;2.活塞杆的直径;3.速度及速比;4.工作压力等。 液压缸产品种类很多,衡量一个油缸的性能好坏主要出厂前做的各项试验指标,油缸的工作性能主要表现在以下几个方面: 1.最低启动压力:是指液压缸在无负载状态下的

最低工作压力,它是反映液压缸零件制造和装配 精度以及密封摩擦力大小的综合指标; 2.最低稳定速度:是指液压缸在满负荷运动时没 有爬行现象的最低运动速度,它没有统一指标, 承担不同工作的液压缸,对最低稳定速度要求也 不相同。 3.内部泄漏:液压缸内部泄漏会降低容积效率, 加剧油液的温升,影响液压缸的定位精度,使液 压缸不能准确地、稳定地停在缸的某一位置,也 因此它是液压缸的主要指标之。 液压油缸常用计算公式 液压油缸常用计算公式 项目公式符号意义 液压油缸面积(cm 2 ) A =πD 2 /4 D :液压缸有效活塞直径(cm) 液压油缸速度(m/min) V = Q / A Q :流量(l / min) 液压油缸需要的流量(l/min) Q=V×A/10=A×S/10t V :速度(m/min) S :液压缸行程(m) t :时间(min) 液压油缸出力(kgf) F = p × A F = (p × A) -(p×A) ( 有背压存在时) p :压力(kgf /cm 2 ) 泵或马达流量(l/min) Q = q × n / 1000 q :泵或马达的几何排量(cc/rev) n :转速(rpm ) 泵或马达转速(rpm) n = Q / q ×1000 Q :流量(l / min) 泵或马达扭矩(N.m) T = q × p / 20π 液压所需功率(kw) P = Q × p / 612 管内流速(m/s) v = Q ×21.22 / d 2 d :管内径(mm) 管内压力降(kgf/cm 2 ) △ P=0.000698×USLQ/d 4 U :油的黏度(cst) S :油的比重

柱塞式液压缸设计计算说明书

柱塞式液压缸设计计算说明书 一、课程设计任务 1.1已知数据: 推力载荷:150KN行程:150mm 速度:1mm/sec 安装方式:后法兰 1.2设计内容及完成的工作量 1)根据给定要求完成装配图和所有非标零件图 2)完成全部零件三维实体造型,并进行装配 3)完成标准件的计算选型 4)完成非标零件精度设计 5)编写设计计算说明书一份 6)原动机经联轴器驱动泵类负载 机械基础综合课程设计设计计算说明书 二、液压缸主要几何尺寸的设计计算 2.1液压缸工作压力的确定 在液压系统中,为了便于液压元件和管路的设计选用,往往将压力分级 2.1压力分级 级别低压中压中高压高压超高压 压力范围(MPa) 0,>2.5,8 >8,16 >16,32 >32 2.5 2.2液压缸的公称压力系列(GB2346-80)(bar) 25 40 63 (80) 100 (125) 160 200 250 315 400 500 630 800 依据表2.2所规定的公称压力系列,计算或选择的柱塞缸的公称压力为 315bar=31.5MPa

《液压与 2.2柱塞杆直径的确定气压传动》 P101 由柱塞式液压缸柱塞外伸时的推力公式: 6 (2-1) F,P,A,1011 得: F,61 (2-2) A,,101 P 式中: F1—液压缸的推力,这里为液压缸载荷(N) P—工作压力(Mpa) 2m—柱塞杆的作用面积() A1 ,2Ad, 14 (2-3) 式中: d—柱塞杆的直径(m) 将2-3带入2-2得d=0.019m=19mm, 由柱塞杆的标准系列取d=32mm 2 机械基础综合课程设计设计计算说明书 2.3液压缸行程 根据设计要求,行程取150mm 2.4柱塞缸内径的确定 D1 机械设计 手册第五查表可得=42mm D版第4卷1 22-245

液压缸计算

液压缸设计计算说明 系统压力为1p =25 MPa 本系统中有顶弯缸、拉伸缸以及压弯缸。以下为这三种液压缸的设计计算。 一、 顶弯缸 1 基本参数的确定 (1)按推力F 计算缸筒内径D 根据公式 3.5710D -=? ① 其中,推力F=120KN 系统压力1p =25 MPa 带入①式,计算得D= 78.2mm ,圆整为D = 80 mm (2)活塞杆直径d 的确定 确定活塞杆直径d 时,通常应先满足液压缸速度或速比的要求,然后再校核其结构强度和稳定性。若速比为?,则 d = ② 取?=1.6,带入②式,计算得d =48.9mm ,圆整为d =50mm 80 50 D d ?= = =1.6 (3)最小导向长度H 的确定 对一般的液压缸,最小导向长度H 应满足 202 L D H ≥ + ③ 其中,L 为液压缸行程,L=500mm

带入③式,计算得H=65mm (4)活塞宽度B 的确定 活塞宽度一般取(0.6~1.0)B D = ④ 得B=48mm~80mm ,取B=60mm (5)导向套滑动面长度A 的确定 在D <80mm 时,取(0.6~1.0)A D = ⑤ D >80mm 时,取(0.6~1.0)A d = ⑥ 根据⑤式,得A=48mm~80mm ,取A=50mm (6)隔套长度C 的确定 根据公式2 A B C H +=- ⑦ 代入数据,解得C=10mm 2 结构强度计算与稳定校核 (1)缸筒外径 缸筒内径确定后,有强度条件确定壁厚δ,然后求出缸筒外径D 1 假设此液压缸为厚壁缸筒,则壁厚1]2D δ= ⑧ 液压缸筒材料选用45号钢。其抗拉强度为σb =600MPa 其中许用应力[]b n σσ= ,n 为安全系数,取n=5 将数据带入⑧式,计算得δ=8.76mm 故液压缸筒外径为D 1=D+2δ=97.52mm ,圆整后有 D 1=100mm ,缸筒壁厚δ=10mm (2)液压缸的稳定性和活塞杆强度验算 按速比要求初步确定活塞杆直径后,还必须满足液压缸的稳定性及其

液压缸的设计计算2活塞杆的设计与计算

3.4.2活塞杆的设计与计算 活塞杆是液压缸专递动力的主要零部件,它要承受拉力、压力、弯力和震动冲击等多种作用,必须有足够的强度和刚度。 1、活塞杆直径的计算 根据活塞杆受力状况来确定,一般为受拉力作用时,d=0.3~0.5D 。 受压力作用时: P <5MPa 时,d=0.5~0.55D 5MPa <P <7MPa 时,d=0.6~0.7D P>7MPa 时,d=0.7D 因为P=1.5MPa ,D=0.066858mm ,故d=0.036771mm 根据下表可知活塞杆直径d=40mm 表3-3活塞杆直径系列mm (GB/T 2348-93) 2、活塞杆强度校核 (1)按强度条件校核 由公式 ] [4σπF d ≥ 式中 d---活塞杆的直径; F---活塞杆上的作用力; σ---活塞杆材料许用应力,n b σσ=, σ b 为材料的抗拉强度,n 为安

全系数,一般取4.1≥n 。 由45号钢的许用应力MPa n b 3735 .1560 == =σσ,N F 5000= 得 m d 00413.0≥,而mm d 40=,故活塞杆强度符合要求。 (2)按弯曲稳定性校核 当活塞杆全部伸出后,活塞杆外端到液压缸支撑点之间的距离d l 10>时,应进行稳定性校核。 按材料力学理论,当一根受压直杆的轴向载荷F 超过临界受压载荷F K 时,即可能失去原有直线状态的平衡,称为失稳,其稳定条件为 n F k k F ≤ 式中 F ---液压缸的最大推力; F K ---液压缸的临界受压载荷; n k ---稳定安全系数,一般取42-=n k 。 液压缸临界受压载荷F K 与活塞杆和缸体的材料、长度、刚度以及两端支撑状况有关。F K 的相关计算如下: 由公式 l F EJ n k 2 2π= 式中 l ---活塞杆的计算长度; n ---端点安装形式系数,两端固定,故4=n ; E---材料的弹性模量,钢材的Pa E 101.211 ?= ; J---活塞杆的横截面转动惯量,实心杆的64 4 d J π= 。

液压缸的设计计算

液压缸的设计计算-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

液压缸的设计计算 作为液压系统的执行元件,液压缸将液压能转化为机械能去驱动主机的工作机构做功。由于液压缸使用场合与条件的千差万别,除了从现有标准产品系列选型外,往往需要根据具体使用场合自行进行设计。 设计内容 液压缸的设计是整个液压系统设计中的一部分,它通常是在对整个系统进行工况分析所后进行的。其设计内容为确定各组成部分(缸筒和缸盖、活塞和活塞杆、密封装置、排气装置等)的 结构形式、尺寸、材料及相关技术要求等,并全部通过所绘制的液压缸装配图和非标准零件工作图反映这些内容。 液压缸的类型及安装方式选择 液压缸的输入是液体的流量和压力,输出的是力和直线速速,液压缸的结构简单,工作可靠性好,被广泛地应用于工业生产各个部门。为了满足各种不同类型机械的各种要求,液压缸具有多种不同的类型。液压缸可广泛的分为通用型结构和专用型结构。而通用型结构液压缸有三种典型结构形式: (1)拉杆型液压缸 前、后端盖与缸筒用四根(方形端盖)或六根(圆形端盖)拉杆来连接,前、后端盖为正方形、长方形或圆形。缸筒可选用钢管厂提供的高精度冷拔管,按行程长度所相应的尺寸切割形成,一般内表面不需加工(或只需作精加工)即能达到使用要求。前、后端盖和活塞等主要零件均为通用件。因此,拉杆型液压缸结构简单、拆装简便、零件通用化程度较高、制造成本较低、适于批量生产。但是,受到行程长度、缸筒内径和额定压力的限制。如果行程长度过长时,拉杆长度就相应偏长,组装时容易偏歪引起缸筒端部泄漏;如缸筒内径过大和额定压力偏高时,因拉杆材料强度的要求,选取大直径拉杆,但径向尺寸不允许拉杆直径过大。 (2)焊接型液压缸 缸筒与后端盖为焊接连接,缸筒与前端盖连接有内螺纹、内卡环、外螺纹、外卡环、法兰、钢丝挡圈等多种形式。 焊接型液压缸的特点是外形尺寸较小,能承受一定的冲击负载和严酷的外界条件。但由于受到前端盖与缸筒用螺纹、卡环或钢丝挡圈等连接强度的制约缸筒内径不能太大和额定压力不能太高。 焊接型液压缸通常额定压力Mpa P n 25≤、缸筒内径mm D 320≤,在活塞杆和缸筒的加工条件许可下,允许最大行程m S 1510-≤。

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