PAGEPAGE1目錄課程設計的目的………………1課程設計內容及所給參數……1液壓缸主要尺寸的確定………2液壓缸的密封設計……………6支承導向的設計………………7防塵圈的設計…………………8液壓缸材料的選用……………9課程設計小結…………………13參考文獻…………14說明書一、課程設計的目的現代機械一般多為機械、電氣、液壓三者緊密相連結合的一個綜合體。液壓傳動與機械傳動、電氣傳動并列為三大傳統形式。液壓傳動系統的設計在現代機械的設計工作中占有重要的地位。因此，《液壓傳動》課程是工科機械類各專業都開設的一門重要課程。它既是一門理論課，也與生產實際有著密切的聯系。為了學好這樣一門重要課程，除了在教學中系統講授以外，還應該設置課程設計教學環節，使學生理論聯系實際，掌握液壓傳動系統設計的技能與方法。課程設計的目的主要有以下幾點：1、綜合運用液壓傳動課程及其他有關先修課程的理論知識和生產實習知識，進行液壓傳動設計實踐，使理論知識和生產實踐緊密結合起來，從而使這些知識得到進一步地鞏固，加深、提高和擴展。2、在設計實踐中學習和掌握通用液壓元件，尤其是各類標準元件的選用原則和回路的組合方式，培養設計技能，提高學生分析和嫁接生產實際問題的能力，為今后的設計工作打下良好的基礎。3、通過設計，學生應在計算、繪圖、運用和熟悉設計資料（包括設計手冊，產品樣本，標準和規范等）以及進行估算方面得到實際訓練。二、課程設計內容及所給參數1、設計內容（1）液壓缸內徑D，活塞桿直徑d的確定及繪制液壓缸總圖；（2）液壓泵及匹配的電動機選擇；（3）液壓元件的選擇；（4）按規定機械動作要求，設計液壓傳動系統原理圖，設計電氣控制系統；（5）液壓傳動裝置的安裝及電氣控制系統的連接；（6）調試。2、設計參數液壓缸系統供油P=6.3Mpa；液壓缸最大推力Fmax=5KN；缸的最大行程L=100mm；三、液壓缸主要尺寸的確定1、液壓缸工作壓力的確定液壓缸的工作壓力主要根據液壓設備的類型來確定，對于不通用途的液壓設備，由于工作條件不同，通常采用的壓力范圍也不同。根據負載F=5KN,查附表7可知液壓缸的工作壓力為1.5~2Mpa,由附表1確定液壓缸的工作壓力P=2.5Mpa。2、液壓缸缸筒內徑D的計算根據已知條件，工作最大負載F=1500N，工作壓力P=1.6MPa可得液壓缸內徑D和活塞桿直徑d的確定： 已知:F=1500N,=1.6MPa， ==39.5mm 查表得：D=40，d=32mm 則故必須進行最小穩定速度的驗算，要保證液壓缸工作面積A必須大于保證最小穩定速度的最小有效面積又：式中：—流量閥的最小穩定流量，由設計要求給出。—液壓缸的最小速度，由設計要求給出。故查表取D=63當D=63的時，保證了>3、液壓缸活塞桿直徑d的確定由已知條件可查表23.6—33（GB/T2348-1993），取d=45mm。查表知，45鋼的屈服強度按強度條件校核： 所以符合要求。4、液壓缸壁厚的計算液壓缸的壁厚由液壓缸的強度條件來計算。液壓缸的壁厚一般指缸筒結構中最薄處的厚度。從材料力學可知，承受內壓力的圓筒，其內應力分布材料規律因壁厚的不同而各異。一般計算時可分為薄壁圓筒和厚壁圓筒。本設計按照薄壁圓筒設計，其壁厚按薄壁圓筒公式計算為：(該設計采用無縫鋼管)能抑制機械振動;有良好的防塵效果,不允許外界異物嵌入;保護密封件不受過分擠壓;導向時即使無潤滑也沒有液動力方面的問題;結構簡單,安裝方便;維修費用小.導向環的作用:導向環安裝在活塞外圈的溝槽內或活塞桿導向套內圓的溝槽內,以保證活塞與缸筒或活塞桿與其導向套的同軸度,并用以承受活塞或活塞桿的側向力,用來對活塞桿導向.根據<新編液壓工程手冊(下冊)>表24.7-13查得選用GST5908-0630的導向環.導向套的選用為其導向長度A=(0.6-1.0)D=(37.8-63)mm,取A=40mm六：防塵圈的設計為防止落入活塞桿的塵埃，隨著活塞桿的伸縮運動被帶進端蓋和缸筒內，從而使密封件和支承導向環受到損失和過早的磨損，所以，伺服液壓缸還設計安裝防塵圈。防塵圈的選擇原則：不給伺服液壓缸增加摩擦；不產生爬行；不粘著滯澀；不磨損活塞桿。防塵圈的選擇不當，會引起摩擦力的增加，將保護活塞桿表面起潤滑作用的粘附性油膜層刮下來，造成粘附性滲漏，這種滲漏在原理上是允許的。防塵圈的作用：以防止活塞桿內縮時把雜質、灰塵及水分帶到密封裝置區，損傷密封裝置。綜上所述，經查表13-28（《液壓傳動與控制手冊》），選用丁型無骨架防塵圈，尺寸為45mm七：液壓缸材料的選用缸筒缸筒材料：常用20、35和45號鋼的無縫鋼管。由于缸筒要與法蘭焊接在一起，故選用45號鋼的無縫鋼管。缸筒和缸蓋的連接方式：法蘭連接；特點是結構較簡單、易加工、易裝卸，使用廣泛，外形尺寸大，重量大。缸蓋的材料為HT200，液壓缸內圓柱表面粗糙度為Ra0.2-0.4um。內徑用H8的配合；內徑圓度、圓柱度不大于直徑公差之半；內表面母線直線度在45.0mm長度上，不大于0.03mm；缸體端面對軸線的垂直度在直徑上每100mm上不大于0.04mm；缸體和端蓋采用螺紋連接，用內六角螺栓。活塞活塞的結構形式應根據密封裝置的形式來選擇，密封形式根據工件條件而定。活塞桿活塞桿的外端結構活塞桿外端與負重連接，其結構形式根據工作要求而定。活塞桿的內端結構活塞桿的內端與活塞連接。所有形式均需有鎖緊措施，以防止工作時由于往復運動而松開。活塞桿與活塞之間還需安裝密封，采用緩沖套的螺紋連接。活塞桿導向套活塞桿導向套裝在液壓缸的有桿腔一側的端蓋內，用來對活塞桿導向，其內側裝有密封裝置，保證缸筒有桿腔的密封性。外側裝有防塵圈，防止活塞桿內縮時把雜質、灰塵和水分帶進密封裝置區，損傷密封裝置。緩沖裝置當工作機構質量較大，運動速度較高時，液壓缸有較大的動量。為了減少液壓缸在行程終端由于大的動量造成的液壓沖擊和噪音，必須采用緩沖裝置。當停止位置不要求十分準確時，可在回路中設置減速閥和制動閥，也可以在缸的末端設置緩沖裝置。八：液壓泵的選擇差動進給：工進1：工進2：快退： 液壓泵的參數計算：取進油路總壓力損失為因此泵的額定壓力可取快進時泵的流量為：工進1時泵的流量為：工進2時泵的流量為：根據上面計算的壓力和流量，查產品樣本，選用型的限壓式變量葉片泵，排量為，該泵的壓力調節范圍為，額定轉速。九：電機的選擇根據以上計算，知道快進時功率最大，故按快進時估算電機功率。差動快進時，壓力油經三位四通閥，二位二通閥1和二位二通閥2進入液壓缸大腔，大腔壓力,由已知條件知于是泵的出口壓力為總效率。查手冊，選用Y90S-4型電動機，其額定功率為1.1KW，額定轉速為1400r/min。課程設計小結兩周的機電液綜合設計與實驗終于結束了，雖然很忙碌很疲勞，但感覺收獲還是蠻大的。為了使液壓缸各個結構設計的精確，我查閱了許多手冊和參考書，為我以后的畢業設計打下了牢固的基礎。我幾乎每天的專注和辛勞，喚回了我對液壓與氣壓傳動的重新認識，對液壓缸結構的深刻理解，還有一種對設計制圖工作的熱情和認真態度，我的細心再次發揮了優勢，我不敢說我的這份設計圖一定會得優秀，但看著圖紙上的每一個細節，我覺得沒有枉費這兩周來的心血。同時也讓我覺得大學里學到了很多知識，我的大學生活沒有浪費。參考文獻1.楊培元、朱福元。《液壓系統設計簡明手冊》北京，機械工業出版社19942