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目 錄
前言............................................................................................................................................3
1.概論 ........................................................................................................................................5
1.1拉壓試驗(yàn)機(jī)的用途與作用 ..........................................................................................5
1.2 拉壓試驗(yàn)機(jī)的歷史、現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) .....................................................................5
1.3 拉壓試驗(yàn)機(jī)方案的選擇 .............................................................................................7
2 .液壓缸的設(shè)計(jì) ......................................................................................................................8
2.1 設(shè)計(jì)步驟 .....................................................................................................................8
2.2 主要參數(shù)的確定 .........................................................................................................8
2.2.1 液壓缸的工作壓力 ............................................................................................8
2.2.2 缸筒內(nèi)徑 ............................................................................................................9
2.2.3 活塞扦直徑 ......................................................................................................11
2.3 液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ...................................................................................................12
2.3.1 缸筒 ................................................................................................................12
2.3.2 缸蓋 ................................................................................................................22
2.3.3 活塞 ................................................................................................................22
2.3.4 活塞桿 ............................................................................................................25
2.3.5 導(dǎo)向套 ............................................................................................................32
2.3.6 密封和防塵 ....................................................................................................34
2.3.7 排氣裝置 ........................................................................................................36
2.3.8 油口尺寸 ........................................................................................................37
3. 試驗(yàn)機(jī)橫梁的設(shè)計(jì) ............................................................................................................38
3.1 材料選擇 ...................................................................................................................38
3.2 機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) ...................................................................................................................39
4.簡(jiǎn)易夾具設(shè)計(jì) ....................................................................................................................40
4.1 夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .......................................................................................................40
4.2 夾具設(shè)計(jì)計(jì)算 ...........................................................................................................41
4.3 夾具選材 ...................................................................................................................41
4.4 夾具的校核計(jì)算 .......................................................................................................42
5.底座的設(shè)計(jì) ..........................................................................................................................43
5.1 底座的選材 ...............................................................................................................43
5.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ...................................................................................................................44
6.支柱的設(shè)計(jì)計(jì)算 ..................................................................................................................46
6.1 受力分析 ...................................................................................................................46
6.2 支柱最小直徑的計(jì)算 ...............................................................................................46
6.2.1 強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算 ................................................................................................47
6.2.2 穩(wěn)定性校核 ......................................................................................................48
7.單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) ..........................................................................................................51
7.1 單片機(jī)選型 ...............................................................................................................51
7.2 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu) ...........................................................................................................51
7.3 雙單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì) ...................................................................................................51
7.4觸摸屏控制原理及軟件流程 ....................................................................................52
7.5 液晶顯示器控制接口及軟件流程 ...........................................................................53
7.6 系統(tǒng)控制軟件主流程 ..............................................................................................55
總結(jié) .........................................................................................................................................56
致謝 .........................................................................................................................................57
參考文獻(xiàn) .................................................................................................................................58
前言
紙上得來(lái)終覺(jué)淺,絕知此事要躬行!作為一個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的本科生,我想大家都深深理解這句話(huà)的含義!我們畢業(yè)設(shè)計(jì)的意義也在于此。
畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)生完成大學(xué)教學(xué)計(jì)劃所規(guī)定的全部基礎(chǔ)課和專(zhuān)業(yè)課后,綜合運(yùn)用所學(xué)的知識(shí),與實(shí)踐相結(jié)合的重要實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。它是大學(xué)生活的最后一個(gè)里程碑,是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力,培養(yǎng)學(xué)生專(zhuān)業(yè)工作能力,提高學(xué)生綜合素質(zhì)的重要手段,是對(duì)自己大學(xué)來(lái)所學(xué)到的知識(shí)的一次總結(jié)和應(yīng)用。畢業(yè)設(shè)計(jì)成果的質(zhì)量,也是學(xué)生畢業(yè)資格認(rèn)定的一個(gè)重要依據(jù),是對(duì)學(xué)校人才培養(yǎng)效果的全面檢驗(yàn),是學(xué)校教育教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)的重要內(nèi)容。
畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要目的是:(1)培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用和鞏固擴(kuò)展所學(xué)知識(shí),提高理論聯(lián)系實(shí)際的能力;(2)培養(yǎng)學(xué)生收集、閱讀、分析和運(yùn)用各種資料,手冊(cè)等科技文獻(xiàn)的能力;(3)使學(xué)生更加熟練的運(yùn)用AUTO CAD、Word 等計(jì)算機(jī)辦公軟件,提高計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的能力;(4)培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)語(yǔ)言表達(dá)和撰寫(xiě)科技報(bào)告(論文)的能力;(5)培養(yǎng)學(xué)生的效益意識(shí)、全局觀念和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。
畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)基本要求主要是通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì),將思想道德素質(zhì)教育、業(yè)務(wù)素質(zhì)教育、文化素質(zhì)教育溶于一體,注重學(xué)生素質(zhì)的全面提高,以達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo)的基本要求;注重培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真的工作態(tài)度、勤奮鉆研的優(yōu)良學(xué)風(fēng)和獨(dú)立工作能力;注重開(kāi)發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)造能力,實(shí)現(xiàn)畢業(yè)設(shè)計(jì)的教學(xué)目的。
在此次設(shè)計(jì)中我所選擇的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題是簡(jiǎn)易拉壓試驗(yàn)機(jī)的設(shè)計(jì)。試驗(yàn)機(jī),廣義上說(shuō),就是一種產(chǎn)品或材料在投入使用前,對(duì)其質(zhì)量或性能按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行驗(yàn)證的儀器,屬于儀器、儀表行業(yè)。拉壓試驗(yàn)機(jī)是應(yīng)用最廣泛、最常見(jiàn)的實(shí)驗(yàn)儀器之一。近年來(lái),隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)技術(shù)的快速發(fā)展,國(guó)家對(duì)儀器、儀表行業(yè)日益重視,試驗(yàn)機(jī)行業(yè)得到了快速發(fā)展,出現(xiàn)了以三思等為代表的一批企業(yè),結(jié)合新興技術(shù)在研究、設(shè)計(jì)和制造試驗(yàn)機(jī)上不斷積累經(jīng)驗(yàn),進(jìn)一步開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品,以滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需要,縮小國(guó)際差距,這對(duì)于我們來(lái)說(shuō)是非常重要的。
本次設(shè)計(jì)由我一人完成,由于要求較高,設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)較多,圖書(shū)館及網(wǎng)上與拉壓試驗(yàn)機(jī)相關(guān)的資料比較少,而且我缺乏實(shí)際經(jīng)驗(yàn),所以在設(shè)計(jì)中難免有不足和疏漏,懇請(qǐng)各位老師和同學(xué)批評(píng)指正。
在設(shè)計(jì)過(guò)程中,我得到了張教授的悉心指導(dǎo)和耐心講解,這也是本次設(shè)計(jì)順利完成的必要前提,在此向老師表示衷心的感謝。
設(shè)計(jì)參數(shù)
最大受力負(fù)載:F=300KN;
最大拉伸距離:l=250mm;
試件直徑:10~20mm;
拉壓速度范圍:0~190mm/min。
1.概論
“儀器儀表對(duì)于科研和工業(yè)生產(chǎn)往往被看作‘配角’,而實(shí)際上早已成為中國(guó)科技發(fā)展和提升工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量舉足輕重的核心組成部分。許多事實(shí)證明,中國(guó)科技實(shí)力與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的咽喉被卡在儀器儀表這一關(guān)口上” ——王大珩院士
拉壓試驗(yàn)機(jī)是一種常用的試驗(yàn)儀器設(shè)備,廣泛應(yīng)用于院校、研究所、工廠企業(yè)等。
1.1 拉壓試驗(yàn)機(jī)的用途與作用
拉壓試驗(yàn)機(jī)是對(duì)材料、零件和構(gòu)件進(jìn)行機(jī)械性能和工藝性試驗(yàn)的設(shè)備。產(chǎn)品好壞,除了從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、加工工藝、處理規(guī)范諸方面去考慮以外,合理選擇材料也是一個(gè)重要方面,例如金屬、非金屬、各種新型的高溫合金、高分子化合物及復(fù)合材料等要達(dá)到物盡其用,就必須知道材料的性能;在研究新材料、新工藝,也需測(cè)定材料的機(jī)械性能;對(duì)新型機(jī)器或設(shè)備的受力部件,特別是大型構(gòu)件(如橋梁、船體等)有時(shí)還需進(jìn)行整機(jī)試驗(yàn),以考慮所用材料及工藝設(shè)計(jì)是否合理等,都需要各種專(zhuān)門(mén)的材料試驗(yàn)機(jī)來(lái)測(cè)量相關(guān)參數(shù)。
材料受載后表現(xiàn)出彈性、塑性、斷裂三個(gè)變型過(guò)程,并且在各個(gè)過(guò)程已有相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(規(guī)范)規(guī)定出相關(guān)性能的技術(shù)指標(biāo),這些性能指標(biāo)的具體測(cè)定必須在試驗(yàn)機(jī)上來(lái)完成。拉壓試驗(yàn)機(jī)的功能和計(jì)量特性指標(biāo)是否滿(mǎn)足預(yù)期使用要求,是材料機(jī)械性能試驗(yàn)的關(guān)鍵。拉壓試驗(yàn)機(jī)不僅是研究材料機(jī)械性能理論的基本手段和依據(jù),也是企業(yè)、事業(yè)單位目前生產(chǎn)檢驗(yàn)的基本手段之一??傊瓑涸囼?yàn)機(jī)為合理利用原材料、降低消耗、節(jié)約資金、保障安全生產(chǎn)起到保障作用,同國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國(guó)防建設(shè)、科學(xué)研究及人民生活都有密切關(guān)系,并隨著他們的發(fā)展,試驗(yàn)機(jī)也必將得到發(fā)展。
1.2 拉壓試驗(yàn)機(jī)的歷史、現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
拉壓試驗(yàn)機(jī)的發(fā)展是與試驗(yàn)機(jī)行業(yè)的發(fā)展分不開(kāi)的,它隨著這個(gè)試驗(yàn)機(jī)行業(yè)的發(fā)展而不斷進(jìn)步。我國(guó)計(jì)量檢測(cè)事業(yè)的歷史悠久,但試驗(yàn)機(jī)制造行業(yè)在舊中國(guó)是空白,中華人民共和國(guó)成立后,黨和政府十分重視計(jì)量檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展,采取了許多重要措施來(lái)發(fā)展儀器儀表工業(yè)。經(jīng)過(guò)五十多年的努力,我國(guó)材料試驗(yàn)機(jī)的制造,從無(wú)到有、從小到大,從單參數(shù)到多參數(shù),從靜態(tài)到動(dòng)態(tài),逐步發(fā)展成初具規(guī)模,具有能生產(chǎn)靜負(fù)荷試驗(yàn)機(jī)(如拉、壓萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)、扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)、松弛試驗(yàn)機(jī)、持久強(qiáng)渡試驗(yàn)機(jī)、蠕變?cè)囼?yàn)機(jī)、復(fù)合應(yīng)力試驗(yàn)機(jī)等)和動(dòng)負(fù)荷試驗(yàn)機(jī)(如沖擊試驗(yàn)機(jī)和疲勞試驗(yàn)機(jī)等)的能力,有效地促進(jìn)了國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國(guó)防建設(shè)的發(fā)展。
在九十年代以前,計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)代,國(guó)內(nèi)的試驗(yàn)機(jī)企業(yè)以國(guó)營(yíng)體制為主,各企業(yè)間不存在什么競(jìng)爭(zhēng),所以國(guó)內(nèi)試驗(yàn)機(jī)企業(yè)的進(jìn)步是比較緩慢的,同國(guó)外試驗(yàn)機(jī)行業(yè)相比差距較大。
二十世紀(jì)九十年代初,我國(guó)實(shí)行了市場(chǎng)經(jīng)濟(jì),眾多民營(yíng)企業(yè)應(yīng)運(yùn)而生。試驗(yàn)機(jī)制造行業(yè)也和其它行業(yè)一樣,民營(yíng)企業(yè)登上了試驗(yàn)機(jī)行業(yè)的舞臺(tái)。近幾年,隨著國(guó)內(nèi)試驗(yàn)機(jī)民營(yíng)企業(yè)的不斷做強(qiáng)做大,國(guó)有企業(yè)的改制,中國(guó)的試驗(yàn)機(jī)行業(yè)由原來(lái)以國(guó)有企業(yè)為主逐步演變?yōu)橐悦駹I(yíng)企業(yè)唱主角的時(shí)代。
長(zhǎng)期以來(lái),試驗(yàn)機(jī)也一直是歐美對(duì)我國(guó)尖端科研課題限制出口的產(chǎn)品。我國(guó)的國(guó)防科技工業(yè)和其它部門(mén)的科研院所不能直接進(jìn)口某些關(guān)鍵材料試驗(yàn)的儀器設(shè)備。所以,要發(fā)展中國(guó)的試驗(yàn)機(jī)產(chǎn)業(yè),就必須走自主創(chuàng)新的道路。在新三思集團(tuán)公司為首的中國(guó)試驗(yàn)機(jī)民營(yíng)企業(yè)的不斷努力下,中國(guó)試驗(yàn)機(jī)的技術(shù)水平得到了長(zhǎng)足的進(jìn)步,國(guó)內(nèi)與國(guó)外的試驗(yàn)機(jī)技術(shù)水平的差距正在逐步的縮小。
材料拉壓試驗(yàn)機(jī)按照加載方式與控制方式區(qū)分,有三代產(chǎn)品:機(jī)械式加載試驗(yàn)機(jī),液壓式加載試驗(yàn)機(jī),微機(jī)控制的電控試驗(yàn)機(jī)。前兩代產(chǎn)品基本上是人控方式,不妨稱(chēng)為傳統(tǒng)試驗(yàn)機(jī)。
(1) 機(jī)械式加載試驗(yàn)機(jī),主要是普通電動(dòng)機(jī)、齒絲杠式傳動(dòng)加載及重錘杠桿式加載。其缺點(diǎn)是調(diào)整、控制加載速率十分困難,而且要求試驗(yàn)機(jī)承力結(jié)構(gòu)抵抗變形的剛度很大。
(2) 液壓式加載試驗(yàn)機(jī)使人工調(diào)整、控制加載速率變得較為容易,加載能力也得到極大加強(qiáng),而且對(duì)試驗(yàn)機(jī)結(jié)構(gòu)剛度要求下降,特別是易于實(shí)現(xiàn)雙向、二向加載,這是機(jī)械加載方式難以實(shí)現(xiàn)的。
(3) 微機(jī)控制的電控試驗(yàn)機(jī)是在普通電動(dòng)機(jī)、齒輪、絲杠式傳動(dòng)加載的基礎(chǔ)上改以采用便于自動(dòng)控制的伺服電機(jī),或者在液壓加載方式的基礎(chǔ)上采用電液伺服閥或比例閥,配上微機(jī)控制的自動(dòng)控制系統(tǒng)及顯示系統(tǒng)使得試驗(yàn)機(jī)的性能發(fā)生了革命性的變化,可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的恒加載速率和穩(wěn)定的恒變形速率;傳統(tǒng)試驗(yàn)機(jī)度量力的大小基本上靠杠桿平衡原理,其受力精度依賴(lài)硅碼的精度及杠桿系統(tǒng)的精度,而微機(jī)控制的電控試驗(yàn)機(jī)則利用力傳感器作為力的測(cè)量裝置,通過(guò)力傳感器及相應(yīng)電子放大線(xiàn)路則可以做到力的示值相對(duì)誤差保持不變并通過(guò)提高力傳感器及相應(yīng)電子放大線(xiàn)路的質(zhì)量極大提高了測(cè)力精度,微機(jī)的使用,使得顯示數(shù)據(jù)、曲線(xiàn)變得更加容易,通過(guò)軟件還可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。這是X-Y記錄儀所做不到的。另外利用微機(jī)的外設(shè)打印機(jī)可以極為容易地打出測(cè)試報(bào)告。
因?yàn)榭紤]加載速率、變形速率對(duì)金屬材料力學(xué)性能的影響,國(guó)際上通行的與我國(guó)現(xiàn)行的金屬材料拉伸試驗(yàn)規(guī)范中都對(duì)這兩者做出較為嚴(yán)格的規(guī)定。按照規(guī)定傳統(tǒng)試驗(yàn)機(jī)因無(wú)法達(dá)到要求應(yīng)屬淘汰之列。但基于我國(guó)的試驗(yàn)機(jī)保有量和更新的經(jīng)濟(jì)承受力,現(xiàn)經(jīng)過(guò)幾年的更新過(guò)程,傳統(tǒng)試驗(yàn)機(jī)正在逐步消失。目前計(jì)算機(jī)控制的電控試驗(yàn)機(jī)使用越來(lái)越廣泛,尤其是科研單位、重點(diǎn)高校,已基本淘汰傳統(tǒng)試驗(yàn)機(jī)
展望材料試驗(yàn)機(jī)的發(fā)展趨勢(shì),幾個(gè)問(wèn)題值得思考:
(1)加載平臺(tái)不單單考慮單項(xiàng)加載,還要考慮雙向、三向加載。液壓式加載微機(jī)控制的電控試驗(yàn)機(jī)發(fā)展空間很大。
(2) 在加載過(guò)程中試件上、下兩端受力及位移等條件是不對(duì)稱(chēng)的,往往造成斷口向一端偏移,為了解決此問(wèn)題,使試件兩端條件對(duì)稱(chēng),要求兩端同時(shí)同樣產(chǎn)生位移,可采用液壓式加載,雙加力油缸。
(3)微機(jī)控制的電控試驗(yàn)機(jī)是一種精密的自動(dòng)控制測(cè)試設(shè)備,價(jià)格也較昂貴。因此進(jìn)一步提高其可靠性、降低其維護(hù)費(fèi)用、延長(zhǎng)其某些配件的使用壽命成為試驗(yàn)機(jī)生產(chǎn)廠家必須考慮的問(wèn)題。
(4)試驗(yàn)機(jī)只是加載測(cè)試平臺(tái),為了利用好這個(gè)平臺(tái)必須發(fā)展更先進(jìn)的測(cè)試手段。從工程應(yīng)用與發(fā)展理論來(lái)看,測(cè)試含有微裂紋試件的力學(xué)性能非常重要,尤其是通過(guò)測(cè)試過(guò)程揭示微裂紋發(fā)展、擴(kuò)大,直至試件斷裂的力學(xué)規(guī)律。最理想的方法是能夠在加載條件下,三維顯示微裂紋附近的應(yīng)力、應(yīng)變場(chǎng)及其隨時(shí)間的演化過(guò)程,就像醫(yī)學(xué)上的影像掃描技術(shù)一樣,隨著外載的變化,把試件內(nèi)部應(yīng)力、應(yīng)變場(chǎng)隨時(shí)掃描記錄下來(lái)。
1.3 拉壓試驗(yàn)機(jī)方案的選擇
材料拉壓試驗(yàn)機(jī)是分析材料或構(gòu)件機(jī)械性能的基本設(shè)備,將材料試樣或構(gòu)件經(jīng)實(shí)驗(yàn)機(jī)夾具固定后,對(duì)其施加軸向載荷,記錄加載過(guò)程中承受載荷與產(chǎn)生變形的相關(guān)數(shù)據(jù),可完成材料或構(gòu)件多項(xiàng)機(jī)械性能的分析、檢測(cè)。
根據(jù)試驗(yàn)機(jī)傳動(dòng)形式的不同可分為:機(jī)械式(螺桿傳動(dòng)),液壓式和電子式。機(jī)械式屬于早期試驗(yàn)機(jī)的傳動(dòng)形式,現(xiàn)在已經(jīng)逐步被淘汰掉。目前的拉壓材料實(shí)驗(yàn)機(jī)主要有電子式及液壓式兩種主流類(lèi)型,其中電子式拉壓材料實(shí)驗(yàn)機(jī)采用計(jì)算機(jī)完成加載控制、數(shù)據(jù)采集及測(cè)試內(nèi)容分析、功能齊全、自動(dòng)化程度高,但存在價(jià)格昂貴、維護(hù)困難等問(wèn)題。一般較多的應(yīng)用于專(zhuān)業(yè)測(cè)試、研究領(lǐng)域,無(wú)法得到普及應(yīng)用。液壓式拉壓材料實(shí)驗(yàn)機(jī)作為傳統(tǒng)機(jī)型,采用液壓缸進(jìn)行傳動(dòng),傳動(dòng)平穩(wěn),振動(dòng)小,可實(shí)現(xiàn)大負(fù)載材料的拉壓試驗(yàn),普遍使用指針或數(shù)字儀表顯示檢測(cè)數(shù)據(jù),造價(jià)相對(duì)較低,但存在測(cè)量精度差,整體性能單一,不具備數(shù)據(jù)存儲(chǔ),分析功能等缺陷,不利于對(duì)材料或構(gòu)件的特性做詳盡、深入的測(cè)試與分析。
鑒于該現(xiàn)狀,綜合考慮各項(xiàng)因素,設(shè)計(jì)了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的拉壓材料實(shí)驗(yàn)機(jī),由單片機(jī)完成載荷,變形信號(hào)的自動(dòng)采集、智能分析和相關(guān)數(shù)據(jù)處理通過(guò)圖形點(diǎn)陣式液晶顯示器及四線(xiàn)電阻式觸摸屏作為人機(jī)對(duì)話(huà)接口,具備實(shí)驗(yàn)參數(shù)選擇,實(shí)時(shí)繪制載荷、變形曲線(xiàn)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、檢測(cè)結(jié)果分析及實(shí)驗(yàn)曲線(xiàn)、數(shù)據(jù)遍歷等測(cè)試分析功能。是介于電子式與液壓式之間的一種全新的實(shí)驗(yàn)機(jī)類(lèi)型、綜合性能價(jià)格比高、具有良好的發(fā)展和應(yīng)用前景。
2 .液壓缸的設(shè)計(jì)
液壓缸是將液壓能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的一種執(zhí)行元件,主要用于要求實(shí)現(xiàn)住復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)或往復(fù)擺動(dòng)的場(chǎng)合。
液壓缸按其結(jié)構(gòu)形式,可分為活塞缸、柱塞缸和擺動(dòng)缸三類(lèi)?;钊?、柱塞缸實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng),輸出力和速度;擺動(dòng)缸實(shí)現(xiàn)小于360度的往復(fù)擺動(dòng),輸出轉(zhuǎn)矩和角速度。液壓缸除單個(gè)使用外,還可以幾個(gè)組合起來(lái)或與其它機(jī)構(gòu)組合起來(lái),以完成特殊的功用。
液壓缸的基本原始資料是液壓缸負(fù)載值、負(fù)載運(yùn)動(dòng)速度、行程值、液壓缸的結(jié)構(gòu)形式及安裝要求等.液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算主要是確定液壓缸的結(jié)構(gòu)尺寸.確定液壓缸的使用壓力和流量,并對(duì)液壓缸的零部件進(jìn)行強(qiáng)度校核和性能驗(yàn)算等。
根據(jù)試驗(yàn)機(jī)的基本要求可知本試驗(yàn)機(jī)用液壓缸的基本原始資料:
液壓缸的最大負(fù)載值F=300KN;
負(fù)載時(shí)的壓向速度=0~130mm/min;
活塞行程s=250mm。
2.1 設(shè)計(jì)步驟
(1)液壓缸的工況特點(diǎn),選擇液壓缸的類(lèi)型和安裝方式。本次設(shè)計(jì)的液壓缸主要用于簡(jiǎn)易拉壓試驗(yàn)機(jī),對(duì)試件提供拉力和壓力,選取雙作用單活塞桿式液壓缸,采用法蘭安裝。
(2)根據(jù)動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)分析,確定主要尺寸參數(shù)。液壓缸固定,活塞帶動(dòng)活塞桿對(duì)外做工,做垂直往復(fù)運(yùn)動(dòng),受到外在負(fù)荷力、摩擦力等。
(3)設(shè)計(jì)主要零部件的結(jié)構(gòu)。主要零部件為:缸筒、缸蓋、活塞、活塞桿、等。
(4)液壓缸的性能驗(yàn)算。
2.2 主要參數(shù)的確定
液壓缸的主要尺寸參數(shù)包括:液壓缸的缸筒內(nèi)徑D,、活塞桿直徑d、液壓缸行程s等。液壓缸的性能參數(shù)主要有工作壓力和工作速度等。
2.2.1 液壓缸的工作壓力
液壓缸的輸出力F是由工作壓力P和活塞的有效面積A決定,而液壓缸的輸出速度v是由輸入液壓缸的流量q和活塞的有效面積A來(lái)確定,即
F=PA (2—1)
V=q/A (2—2)
由以上兩公式可見(jiàn).當(dāng)液壓缸的輸出力F一定時(shí),若缸的工作壓力P取得大.則活塞有效面積A減小,液壓缸的結(jié)構(gòu)就緊湊,但液壓元件的性能及密封要求也相應(yīng)提高,若液壓缸的工作壓力P取得小,則活塞有效面積A就大,缸的結(jié)構(gòu)尺寸增加,要使工作機(jī)夠得到同樣的速度v,就要求有較大的流量q,此時(shí),將使有關(guān)的液壓泵、閥等液壓元件的規(guī)格要求相應(yīng)增大,這就可能導(dǎo)致整個(gè)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)龐大。因此.確定液壓缸的工作壓力P時(shí),要根據(jù)設(shè)備的工作要求、元件的制造水平等因素綜合考慮,有時(shí)后者更為重要。
表2—1 各類(lèi)液壓設(shè)備常用的工作壓力
設(shè)備類(lèi)型
機(jī) 床
磨床
組合機(jī)床
車(chē)床
銑床
鏜床
拉床
龍門(mén)刨床
工作壓力/MPa
設(shè)備類(lèi)型
農(nóng)業(yè)機(jī)械
汽車(chē)工業(yè)
小型工程機(jī)械
及輔助機(jī)械
工程機(jī)械
重型機(jī)械
鍛壓設(shè)備
液壓支架
船用系統(tǒng)
工作壓力/MPa
10~16
16~32
14~25
對(duì)于不同用途的液壓設(shè)備,由于工作條件不同,通常采用的壓力范圍也不同。
根據(jù)表1—1初步選取本液壓缸的壓力大小范圍為16~32MP。
初步選取G5—6型齒輪泵,額定壓力P=25MP,轉(zhuǎn)速v=900~4000r/min,排量V=6.4ml/r.
2.2.2 缸筒內(nèi)徑
根據(jù)需要的液壓缸的理論輸出力F 和系統(tǒng)選定的供油壓力P來(lái)計(jì)算缸筒內(nèi)徑D(m),計(jì)算公式如下:
(2—3)
式中 F——液壓缸的理論輸出力(N);
P——供油壓力(MPa)。
液壓缸的理論輸出力F,可按下式確定:
(2—4)
式中 ——活塞桿的實(shí)際作用力(N)可以取估算負(fù)載值的最大值;
——負(fù)數(shù)率,一般取0.5一0.7;
——液壓缸的總效率。
則:
(2—5)
表2—2 缸筒內(nèi)徑尺寸系列(mm)
查液壓缸缸筒內(nèi)徑尺寸系列表2—2(GB/T2348—93)取標(biāo)準(zhǔn)值D=160mm。
2.2.3 活塞桿直徑
根據(jù)速度比的要求來(lái)計(jì)算活塞桿直徑d(mm)
(2—6)
式中 D一一缸筒內(nèi)徑(m);
——速度比,取1.4
表2—3 活塞桿外徑尺寸系列(mm)
由表2—3選取標(biāo)準(zhǔn)值=90mm。
則:
實(shí)際速度比為
(2—7)
式中 ——活塞桿縮入時(shí)的速度(m/s);
——活塞桿伸出時(shí)的速度(m/s)。
2.3 液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.3.1 缸筒
2.3.1.1 主要技術(shù)要求
(1)有足夠的強(qiáng)度,能長(zhǎng)期承受最高工作壓力及短期動(dòng)態(tài)試驗(yàn)壓力而不會(huì)產(chǎn)生水久性變形。
(2)有足夠的剛度,能承受活塞側(cè)向力和裝置的反作月力,而不至于產(chǎn)生彎曲。
(3)內(nèi)表面在活塞密封件及導(dǎo)向環(huán)的摩擦力作用下,能長(zhǎng)期工作.且磨損極少,幾何精度高,確?;钊拿芊?。
(4)采用焊接式結(jié)構(gòu)的缸簡(jiǎn),焊接上法蘭或管接頭后,不應(yīng)產(chǎn)生裂紋或有過(guò)大的變形。
(5)在采用鑄鐵缸筒時(shí),其組織應(yīng)緊密無(wú)滲漏現(xiàn)象。
2.3.1.2 結(jié)構(gòu)形式
根據(jù)需要缸底采用焊接方式,缸蓋采用法蘭連接。
2.3.1.3 材科
缸筒材料一般要求有足夠的強(qiáng)度和沖擊韌性,對(duì)焊接的缸筒,還要求有良好的焊接性能。本液壓缸采用45鋼,并調(diào)質(zhì)到241~285HBS。
2.3.1.4 缸筒計(jì)算
(1)缸筒厚度計(jì)算
=十十 (2—8)
式中 ——缸筒材料強(qiáng)度要求的最小值;
——缸筒外桿公差余量(m);
——腐蝕余B(m)。
表2—4 常用缸筒外徑尺寸
查表2—4取194mm.
則
(2)缸筒厚度驗(yàn)算 對(duì)缸筒壁厚需作以下四個(gè)方面的驗(yàn)算
① 額定工作壓力 (MPa)應(yīng)低于一定極限值,以保證工作安全。
表2—5 缸筒常用無(wú)縫鋼管的材料力學(xué)性能
由公式:
(2—9)
式中 —一缸筒材料屈服強(qiáng)度(Mpa)查表2—5可知,45鋼的無(wú)縫鋼管的材料屈服強(qiáng)度為340Mpa;
——缸筒外徑(m);
d—一缸荷內(nèi)徑(m);
一—額定工作壓力(MPa)。
由公式(2—9)可知:
安全。
②為避免塑性變形,額定工作壓力應(yīng)滿(mǎn)
(2—10)
式中 ——缸筒發(fā)生完全塑性變形的壓力。
(2—11)
符合要求。
③缸荷徑向變形量應(yīng)在允許范圍內(nèi),不得超過(guò)密封圈的允許范圍。
(2—12)
式中 ——缸筒徑向變形量(m);
——缸筒耐壓試驗(yàn)壓力(Mpa);
(==1.25=1.25×25=31.25MPa)
E——缸筒材料彈性模量(MPa);(45鋼取210Gpa=MPa)
——材料泊松比,鋼材=0.3;
由公式(2—12)可知:
符合要求。
④缸筒爆裂壓力 (M Pa)應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于試驗(yàn)壓力,
(2—13)
式中 ——缸筒材料的抗拉強(qiáng)度(MPa);
(45鋼的為600Mpa)
符合要求。
(3)缸筒底部厚度
選用平形缸底 缸底選為無(wú)油孔。
則:
缸底厚度為
(2—14)
式中 D——缸筒內(nèi)徑(m);
——最大工作壓力(MPa);
——缸底材料的許用應(yīng)力(MPa),其選用方法與上述缸筒厚度計(jì)算相同;
——缸底厚度(m);
圖2—1 無(wú)孔缸底
表2—6 安全系數(shù)n
由表2—6 可選n=5
[]= (2—14)
Mpa
=120Mpa
則:由公式(2—14)得
取=36mm。
(4)缸筒頭部與底部的法蘭厚度h
選用9.8級(jí)——低碳合金鋼、中碳鋼,淬火并回火的螺栓進(jìn)行連接。
表2—7 9.8等級(jí)螺栓性能參數(shù)
性能等級(jí)①9.8
公稱(chēng)抗拉強(qiáng)度度σb/MPa
900
最小抗拉強(qiáng)度σbmin/MPa
900
維氏硬度HV,F≥98N,min
290
維氏硬度HV,F≥98N,max
360
布氏硬度HBS,F=30D^2,min
276
布氏硬度HBS,F=30D^2,max
342
洛氏硬度HRC,min
28
洛氏硬度HRC,max
37
屈服強(qiáng)度σs②或非比例伸長(zhǎng)應(yīng)力σ0.2,公稱(chēng)
720
屈服強(qiáng)度σs②或非比例伸長(zhǎng)應(yīng)力σ0.2,min
720
保證應(yīng)力Sp,Sp/MPa
650
保證應(yīng)力Sp,Sp/σs或者Sp/σ0.2
0.9
沖擊吸收功AKV/J min
25
安全系數(shù)由表2—6可取n=5,由表2—7取,則
選用8個(gè)螺釘進(jìn)行連接:
(2—15)
式中 ——螺栓實(shí)際受到的拉力(N),
為了保證聯(lián)接的緊密性,以防止聯(lián)接后結(jié)合面間產(chǎn)生縫隙,應(yīng)使預(yù)緊力。推薦采用的為:對(duì)于有緊密性要求的聯(lián)接,=(1.5~1.8)F;對(duì)于一般聯(lián)接,工作載荷穩(wěn)定時(shí),=(0.2~0.6);工作載荷不穩(wěn)定時(shí),=(0.6~1.0);對(duì)于地腳螺栓聯(lián)接,。
根據(jù)工作狀況和聯(lián)接要求,選取=0.6F。
式中 ——螺栓危險(xiǎn)截面的直徑(mm),一般為螺栓的小徑;
[]——材料的許用應(yīng)拉應(yīng)力(MPa).
取標(biāo)準(zhǔn)粗牙六角螺栓M24和螺柱M24做連接件。
圖2—2 缸筒頭部法蘭厚度
(2—16)
式中 F——缸筒內(nèi)壓最大時(shí)法蘭承受的軸向力(N);
——法蘭外圓半徑〔m〕;
——孔徑(m)等同于螺釘外徑;
[]——法蘭材料的許用應(yīng)力(Mpa)(45鋼);
b的含義見(jiàn)圖2—2。
缸筒頭部法蘭的厚度:
m
為安全期間,選取頭部法蘭的厚度為25mm。
螺釘安裝基圓半徑
平形缸底法蘭盤(pán)的厚度:
為安全期間,選取底部法蘭的厚度為28mm。
底部法蘭螺栓的安裝基圓半徑為:131mm。
(5)缸筒聯(lián)接計(jì)算
液壓缸底采用對(duì)焊
圖2—3 缸底對(duì)焊
焊縫的拉應(yīng)力(MPa)為
(2—17)
式中 F——液壓缸輸出的最大推力(N);
式中 ——缸筒外徑(m);
——焊縫底徑(m)取170mm;
——焊接效率,通常取=0.7。
則:
MPa
缸筒與法蘭采用角焊
圖2—4 角焊
焊縫的拉應(yīng)力(MPa)為
(2—18)
式中 h——角焊寬度(m),其余同上。
Mpa
2.3.1.5 缸筒加工工藝要求
(1)缸筒內(nèi)徑采用H8、H9配合。表面粗糙度:當(dāng)活塞采用橡膠密封圈密封時(shí),取0.10.4,當(dāng)活塞采用活塞環(huán)密封時(shí),取0.2~0.4。且均需珩磨。
(2)缸筒內(nèi)徑D的圓度公差值可按9、10或11級(jí)精度選取,圓柱度公差值可按8級(jí)精度選取。
圖2—5 缸筒機(jī)加工圖
(3)缸筒端面T的垂直度公差值可按7級(jí)精度選取。
(4)為了防止腐蝕和提高壽命,缸筒內(nèi)表面應(yīng)鍍以厚度為30一40的鉻層,鍍后進(jìn)行珩磨或拋光。
2.3.2 缸蓋
2.3.2.1缸蓋的材料
液壓缸的缸蓋可選用35、45鍛鋼或ZG35、ZG45鑄鋼或HT200、HT 300、HT350鑄鐵等材料。
2.3.2.2缸蓋的加工要求
(1)直徑d(基本尺寸同缸筒內(nèi)徑D)、 (活塞桿的緩沖孔)、(基本尺寸同活塞桿密封圈的外徑)的圓柱度公差值,應(yīng)按9、10、11級(jí)精度選取。
(2)的同軸度公差值為0.03mm;
(3)端面A、B與直徑d軸線(xiàn)的垂直度公差值,應(yīng)按7級(jí)精度選取。
圖2—6 缸蓋機(jī)加工示意圖
(4)導(dǎo)向孔的表面粗糙度為1.25。
2.3.3 活塞
2.3.3.1 結(jié)構(gòu)形式
根據(jù)活塞密封裝置型式來(lái)選用其結(jié)構(gòu)形式,而密封裝置則按工作壓力、環(huán)境溫度、介質(zhì)等條件來(lái)選定。
表2—8 活塞環(huán)密封
活
塞
環(huán)
密
封
適用于溫度變化范圍大,要求摩擦力小、壽命長(zhǎng)的活塞的密封。
2.3.3.2 活塞與塞桿聯(lián)接形式
活塞與活塞桿的聯(lián)接形式見(jiàn)表2—9所示。
根據(jù)液壓缸的工作工況,考慮到經(jīng)濟(jì)性等問(wèn)題,本液壓缸的活塞采用常用的聯(lián)接形式——螺紋連接。
表2—9 活塞與活塞桿的聯(lián)接形式
2.3.3.3 材料
活塞的材料一般不同于缸筒的材料,尤其是無(wú)導(dǎo)向環(huán)的活塞。
無(wú)導(dǎo)向環(huán)的活塞:可用耐磨鑄鐵、灰鑄鐵(HT300、HT 350)、球墨鑄鐵等。
有導(dǎo)向環(huán)的活塞:可用碳素鋼20、35、45鋼,特殊場(chǎng)合還可用鋁合金等。
根據(jù)實(shí)際情況選用耐磨鑄鐵。
2.3.3.4 加工要求
圖2—7 活塞示意圖
(1) 活塞的寬度尺寸,根據(jù)密封結(jié)構(gòu)形式——活塞環(huán)密封。
表2—10 液壓缸用活塞環(huán)及安裝溝槽尺寸(mm)
表2—10 活塞環(huán)安裝推薦值
D/mm
額定工作壓力/MPa
7
14
21
35
>150~200
>200~315
>315~500
3
3
4
4
4
4
5
5
4
5
5
5
5
6
6
6
根據(jù)活塞的工作情況,由表2—10可知,活塞需要安裝6個(gè)活塞環(huán),選D=160mm的活塞環(huán),活塞環(huán)寬度為B=6mm。則活塞寬度可取為 L=2×12+5×10+6×6=110mm
(2)活塞外徑d對(duì)內(nèi)孔徑的徑向圓跳動(dòng)公差值,按7、8級(jí)精度選取。
(3)端面T對(duì)內(nèi)孔軸線(xiàn)的垂直度公差值,按7級(jí)精度選取。
(4)外徑d的圓柱度公差值,按9、10、11級(jí)精度選取。
2.3.4 活塞桿
2.3.4.1 材料
實(shí)心活塞桿的材料可采用35、45鋼,鑒于本活塞桿受力較大選用40Mn2合金結(jié)構(gòu)鋼。
表2—11 40Mn2合金結(jié)構(gòu)鋼的力學(xué)性能
40Mn2
力學(xué)特性
抗拉強(qiáng)度σb/MPa,≥
885
屈服點(diǎn)σs/MPa,≥
735
斷后伸長(zhǎng)率δ5(%),≥
45
沖擊吸收功Aku2/J,≥
55
斷后伸長(zhǎng)率δ5(%),≥
12
2.3.4.2 活塞桿結(jié)構(gòu)
(1)端部結(jié)構(gòu) 活塞桿的端部包括內(nèi)端部和外端部。內(nèi)端部與活塞桿聯(lián)接、外端部與負(fù)載結(jié)構(gòu)件相聯(lián)接。
表2—12 活塞桿的外端部結(jié)構(gòu)形式及簡(jiǎn)圖
① 外端部結(jié)構(gòu)形式及尺寸 查表2—12活塞桿的外端部結(jié)構(gòu)形式及簡(jiǎn)圖。
根據(jù)拉壓試驗(yàn)機(jī)的外端部主要用固定家具,選用外螺紋連接。
圖2—8 活塞桿螺紋形式
表2—13 螺紋尺寸系列(mm)
直徑與螺距
螺 紋 長(zhǎng) A
短 型
長(zhǎng) 型
M3×0.35
6
9
M4×0.5
8
12
M4×0.7 *
8
12
M5×0.5
10
15
M6×0.75
12
16
M6×1*
12
16
M8×1
12
20
M8×1.25*
12
20
M10×1.25
14
22
M12×1.25
16
24
M14×1.5
18
28
M16×1.5
22
32
M18×1.5
25
36
(續(xù)表)
直徑與螺距
螺 紋 長(zhǎng) A
短 型
長(zhǎng) 型
M20×1.5
28
40
M22×1.5
30
44
M24×2
32
48
M27×2
36
54
M30×2
40
60
M33×2
45
66
M36×2
50
72
M42×2
56
84
M48×2
63
96
M56×2
75
112
M64×3
85
128
M72×3
85
128
M80×3
95
140
M90×3
106
140
M100×3
112
M110×3
112
M125×4
125
M140×4
140
M160×4
160
M180×4
180
M200×4
200
M220×4
220
M250×6
250
M280×6
280
注:1.螺紋長(zhǎng)度A:對(duì)內(nèi)螺紋,是指最小尺寸;對(duì)外螺紋,是指最大尺寸。
2.當(dāng)需要用鎖緊螺母時(shí),應(yīng)采用長(zhǎng)型螺紋長(zhǎng)度。
3.帶*號(hào)的螺紋尺寸,為汽缸專(zhuān)用。
選用M72 的外螺紋連接。
圖2—9 外螺紋退刀槽
表2—14 退刀槽尺寸
螺距P/mm
g2 /mm(max)
g1 /mm(min)
dg/mm
r/mm
6
18
11
d-9
3.2
② 內(nèi)端部結(jié)構(gòu)形式及尺寸 活塞桿的內(nèi)端部結(jié)構(gòu)形式見(jiàn)表活塞與活塞桿的聯(lián)接形式 。
圖2—10 活塞桿內(nèi)段部結(jié)構(gòu)
活塞與活塞桿選為螺紋聯(lián)接,螺紋退刀槽處為活塞桿的危險(xiǎn)截面,其拉應(yīng)力 (MPa)為
(2—19)
其切應(yīng)力 (MPa)為
(2—20)
合成應(yīng)力為
(2—21)
式中 F——液壓缸的輸出拉力(N),為
P——系統(tǒng)工作壓力(Pa);
D——缸筒內(nèi)徑(m);
d——活塞桿直徑(m);
K——螺紋擰緊系數(shù),靜載時(shí)取K=1.25~1.5,動(dòng)載時(shí)取K=2.5~4;
——螺紋摩擦因數(shù),一船取=0.12;
[]——活塞桿材料的許用應(yīng)力(MPa),為
一—活塞桿材料的屈服強(qiáng)度(MPa);
n——安全系數(shù),一般取2~4。
則:
MPa
MPa
符合要求,安全。
(2)桿體結(jié)構(gòu) 活塞桿桿體有實(shí)心桿和空心桿兩種,—股采用實(shí)心稈居多,本活塞桿選用實(shí)心桿。
圖2—11 實(shí)心活塞桿
2.3.4.3 強(qiáng)度及穩(wěn)定性驗(yàn)算
活塞桿全部伸出時(shí),活塞桿頂端至液壓缸支承點(diǎn)之間的距離稱(chēng)為計(jì)算長(zhǎng),其值與按裝形式有關(guān)。
表2—15 末端條件系數(shù)
根據(jù)拉壓試驗(yàn)機(jī)的工作需要,選用一段固定,一端自由的安裝形式。
根據(jù)計(jì)算長(zhǎng)度與活塞桿桿徑d 的不同比值.對(duì)活塞桿進(jìn)行不同項(xiàng)目的驗(yàn)算。
(1) />10時(shí),必須進(jìn)行活塞桿的穩(wěn)定性校核,尤其當(dāng)活塞桿受軸向壓縮載荷時(shí),它所承受的力F不能超過(guò)使它保持穩(wěn)定工作所允許的臨界負(fù)載,以免發(fā)生縱向彎曲,破壞液壓缸的正常工作,即
(2—22)
式中 —一活塞桿失穩(wěn)臨界負(fù)載(N);
——安全系數(shù),取=2~4。
活寒桿失穩(wěn)臨界負(fù)載的值,與活塞桿材料性質(zhì)、截面形狀、直徑、計(jì)算長(zhǎng)度、液壓缸的安裝方式、負(fù)載是否偏心等因素有關(guān)。
(2) /10時(shí),屬于短行程活塞缸,主要驗(yàn)算拉壓強(qiáng)度:
(2—23)
式中 F——活塞缸的最大推力(N);
——活塞桿直徑(m);
——安全系數(shù),=2~4;
——活塞桿材料的屈服極限(MPa)。
初步估算,活塞缸為短行程活塞缸,暫以短行程活塞缸進(jìn)行活塞桿的強(qiáng)度驗(yàn)算。
則:
強(qiáng)度完全符合要求,安全。
2.3.4.4 加工要求
(1)熱處理:粗加工后,調(diào)質(zhì)到硬度為229~285 HBS,必要時(shí),再經(jīng)高額淬火,硬度達(dá)45~55HRC。
(2)表面處理:活塞桿表面須鍍鉻,厚15~25,也有的要求達(dá)30~50,防腐要求特別高的則要求先鍍一層軟鉻或鎳,后鍍硬鉻,鍍后拋光。用于低負(fù)載(低活塞速度、低工作壓力)和良好環(huán)境條件的液壓缸,活塞桿可不作表面處理。
(3)活塞桿和的圓度公差值,按9、10、11級(jí)精度選取。
(4)活塞桿的圓柱度公差值,按8級(jí)精度選取。
(5)活塞桿對(duì)的徑向圓跳動(dòng)公差值為0.001mm。
(6)端面T的垂直度公差值,應(yīng)按7級(jí)精度選取。
(7)活塞桿上的螺紋,一般應(yīng)按6級(jí)精度加工,如果負(fù)載較小、機(jī)械振動(dòng)較小時(shí),允許按7、8級(jí)精度加工。
(8)活塞桿上有聯(lián)接銷(xiāo)孔時(shí),該孔徑應(yīng)按11級(jí)精度加工。銷(xiāo)孔軸線(xiàn)與活塞桿軸線(xiàn)的垂直度公差值,按6級(jí)精度選取。
(9)活塞桿工作表面的粗糙度一般為,要求高時(shí),活塞桿的直線(xiàn)度公差值為0.02/100。
2.3.5 導(dǎo)向套
導(dǎo)向套是裝在液壓缸有桿側(cè)的缸蓋內(nèi),用以對(duì)活塞桿導(dǎo)向。導(dǎo)向套的內(nèi)側(cè)裝有密封裝置,保證缸筒有桿腔的密封性,外側(cè)裝有防塵圈,防止活塞桿內(nèi)縮時(shí)把雜質(zhì)、灰塵、水分等帶到密封裝置區(qū)。以致破壞密封裝置,當(dāng)導(dǎo)向套不是用耐磨材料制成時(shí),其內(nèi)還可以裝導(dǎo)向環(huán).用以對(duì)活塞桿導(dǎo)向。
表2—16 導(dǎo)向套的結(jié)構(gòu)
導(dǎo)向方式
結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 圖
備 注
缸
蓋
導(dǎo)
向
減少零件數(shù)量,裝配簡(jiǎn)單,磨損快。
導(dǎo)向方式
結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 圖
備 注
導(dǎo)
套向套導(dǎo)向
普通導(dǎo)向套
可利用壓力油潤(rùn)滑導(dǎo)向套,并使其處于密封狀態(tài)。
可拆導(dǎo)向套
容易拆卸,便于維修。適用于工作條件惡劣、經(jīng)常更換導(dǎo)向套的場(chǎng)合
球面導(dǎo)向套
導(dǎo)向套自動(dòng)調(diào)整位置,磨損比較均勻。
(1)導(dǎo)向套的材料 導(dǎo)向套常用材料為耐磨鑄鐵、鑄造青銅、聚四氟乙烯、夾布酚醛樹(shù)酯等。
(2)導(dǎo)向套的長(zhǎng)度 導(dǎo)向套的長(zhǎng)度通常要考慮活塞桿直徑、導(dǎo)向套的結(jié)構(gòu)形式、導(dǎo)向套材料的