顶管机液压油缸的设计说明.doc

目录目录 I摘要 I引言 11液压缸的发展及动向 22液压缸的分类与结构选择 43液压缸主要技术性能参数的设计与计算 94液压缸零部件的计算 22结束语 25致谢 26参考文献 27顶管机液压油缸的设计摘要本文是顶管机液压油缸的设计。首先,介绍了国内外液压系统行业的发展状况和趋势,概述了市场上几种主要液压元件及其结构特点,并重点说明双作用单活塞杆液压缸的作用及其内部结构。其次,根据规定的参数,通过比较分析确定了各个部件的主要结构,并对其结构件的应力做出了相应的计算和材料的选取。根据液压缸的基本结构,工作原理及所受实际载荷,完成了对顶管机液压油缸的缸筒、活塞杆、活塞、导向套等的设计、计算和稳定性校核。此外,还对油缸所用密封件进行了选取并说明了各自的密封特点。最后,运用AutoCAD2004绘图软件,本设计完成了顶管机液压油缸总装配图和主要零件图的绘制。关键词:液压缸,活塞,活塞杆,密封引言随着科学技术的进步和生产的发展,液压传动几乎已在国民经济的各个部门中得到应用。在机械制造业中,液压传动已成为必不可少的一门技术而普遍地用于各种机械、机床和设备中,发挥着独特的、极为重要的作用。液压缸作为执行元件,是液压系统的最后一个环节。液压缸性能的优劣,将直接影响机械的工作性能。在液压传动中,无论其它液压元件设计制造得多么精密,回路系统安排得多么合理,只要液压缸设计得不好,就将会事倍功半,得不到良好效果。所以说,液压缸设计在液压传动中占有很重要的地位。从应用的角度来看,设计液压缸比设计其它液压元件的机会多。因为泵、阀之类的液压元件绝大部分是标准元件,并由专业厂生产。而液压缸必须适应各种不同机械的要求,报据实际情况进行设计。所以,牢固地掌握液压缸设计知识,就显得更有必要。设计简单的液压缸,仅需作粗略的计算,凭借一般专业基础知识即可。但是在特定的条件下,特别是在大量生产时,就必须合理设计液压缸,使之既有良好的工作性能和工艺性,又尽量降低制造成本,这就需要进行比较复杂而精确的计算,也就需要较深的专业知识和丰富的实践经验。液压缸的结构形式很多,如果选择得好,就能获得事半功倍的效果。如果选择不当则往往会造成先天不足,给制造和使用带来很多问题。1液压缸的发展及动向液压缸是液压机器最早采用的液压元件之一。表面看来,基本结构似乎没有什么变化,实际上,液压缸已有很大的发展。这不仅表现在液压缸工作性能的提高、工作范围的扩大、品种规格的增多和结构的改进,而且还表现在对液压缸的研究正逐步深化,设计、计算的理论正在逐步完善。高压化是液压缸发展的主要趋势之一。目前液压缸的最大工作压力已超过140MPa以上。高压化是减小液压缸径向尺寸的有效方法。一台工作压力为70MPa的30吨压力机,能制造得象台钻一样精巧。2000~3000吨液压机约采用100MPa以上的超高压液压缸,则比普通高压液压机可减轻1/2~2/3的重量。通过改进结构和工艺措施,液压缸的工作性能已有很大提高。目前超高性能液压缸在极低的速度下能稳定地工作,高速性能已超过1500mm/s。工作温度的范围扩大到﹣60~+200℃。寿命最长的液压缸,要求运行6000km以上不发生任何事故或零件损坏。为了改善液压虹的工作待性,避免行程终端的换向冲击稳制动的缓冲结构,如抛物线环隙节流、阶梯环隙节流、笛孔节流缓冲装置等。从国内外的技术资料和专利中可以看出,各种新颖结构的液压缸在不断出现,其最主要的特点是复合化。例如以液压缸为主体将泵、阀、电机和其它元件组装为一体,构成独立的液压装置;将气缸和液压缸装在一起,使用气体动力推动液压缸工作,将摆动液压缸和推力液压缸组装在一起,实现多自由度的动作要求,将若干不l4J行程的液压缸串联起来,经过不同的动作组合,进行各种不同长度的点位控制;将液压缸分成三个工作油腔,利用差动工作原理,实现六种不同速度的运动,将步进电机和带有反馈机构的滑阀与液压缸装配成电液步进液压缸,用于数字程序控制的机床和其它机械设备等等,这样不仅紧凑了机械设备的结构,而且使用方便。除此以外,还出现了不少特殊结构的液压缸。如钢索液压缸,它用包覆尼龙外皮的钢丝绳代替活塞杆传递动力,能借助滑轮任意改变动力的传递方向,缸筒能卷曲的液压缸,能减少工作时所占用的空间;带有自钡装置的液压缸多在停止运动时能防止外力作用而发生窜动等等。能源危机的出现,迫使工业界不得不重视能源消耗间题,这对液压机械不可避免地将产生深刻的影响。因为液压机械不仅需要动力,而且需要液压油作为传递动力的工作介质,因而如何提高效率、节