大摆角螺旋摆动油缸的设计.doc

3弓{22加01)摘要:介绍了几种大摆角螺旋摆动油缸的结构,叙述了主要的设计步骤和参数的确定。美t词:螺旋摆动油缸;设计;参数州t螺旋摆丽面。孺天睫升角的螺旋实现旋转运动的一种特殊油缸。这种油缸体积小、重量轻、结构紧凑。与叶片马达相比,它输出扭矩大,容积效率高。特别是它的转动范围可以大于360￣因此,对于需要低速大角度的摆动机构来说,是一种理想的选择。l精构形式选择在螺旋酎传动中,根据相对原理,在不同工作机构中,可以固定螺杆,将所需转动的部件联接在螺旋母上;或者固定螺旋母,而将需要转动部件联接在螺杆上。无论采用哪一种形式,当负载一定时,增大油缸的输出摆角,都将增大泊缸话塞的工作行程,当摆角大到3酊对,。因此,要合理地选择油缸的结构形式,使其体积小,结构紧凑,便于整机布置。(1)非圃活塞式摆动油缸图l为非嘲活塞式摆动油缸的结构示意图。￣。因此,这种结构轴向尺寸大。(3)带导向杆式螺旋摆动油缸图3为带导向杆式螺旋摇动油缸。螺旋棒4通过两端锥轴承支撑于缸体l上,两根导向杆2穿过活塞3一I]固定在缸体上。当活塞3在液压力的作用下沿螺旋棒运动时,要产生旋转运动。,所以话塞只能器螺旋棒及导向杆作直线运动,而旋转运动由螺旋棒输出。。但从密封角度来看话塞不宜转动。这种泊缸结构简单,便于加工。但由于导向杆穿过活塞使活塞有效面积减小。从而在传递圈l图中螺旋棒3与缸体l固定。非圆(椭圆)活塞4图4为双螺旋撂动油缸结构示意圈。图中螺旋套2和螺旋棒4的螺旋钱方向相反。螺旋套与缸体l圃内表面与螺旋棒啮台。转动套2内表面形状与话塞外表面形状相同。因此,当活塞在转动套内液压力作用下,既器螺旋棒直线运动又转动,旋转运动通过活塞非图表面及转动套输出。,要采用数控加工。(2)花键活塞武舞动油缸图2为花键活塞螺旋摆动油缸结梅示意图。图中螺旋棒5与缸律2固定。活塞4一端加工有花键。转图2动套3的内圆表面也加工有花键并与活塞花键相啮合。当活塞受液压力作用沿螺旋棒直线运动时,同时也转动。这一旋转运动由转动套及法兰盘l输出。这种结构比较简单,容易加工,能传递较大扭矩。但由于转[:二定,当活塞3沿螺旋套旋转井作直线运动时,活塞内部的螺旋硼使螺旋棒转动,反之亦然。一般来说两处螺旋导程相等,螺旋棒的螺旋升角大于螺旋套的螺旋升角。如果两l螺旋井角相等,螺旋棒的导程小于螺周,螺旋棒转动范围就大于7一周。这种抽缸结构紧凑,If/\2主要◆数囊定与计算j—:—一(1)液压参数①扭矩与压力。油缸实图5扭矩计算简图际输出扭矩计算:大摆角螺旋摆动油缸的设计维普资讯液压)■。油缸活塞为螺旋母,作用于螺旋母上的液压力P必须克服螺旋棒对螺旋母正压力Ⅳ的水平分力Fl、摩擦力^的水平分力F2,才能推动活塞沿螺旋线方向转动或使螺旋棒转动。根据静力平衡原理P=Fl+F2Ne￣sa+Npsina=N(eo8n+psina)即N = p / ( o 0 s a +8 i n a )(1)使活塞或螺旋棒旋转