自動(dòng)液壓門(mén)窗開(kāi)合裝置設(shè)計(jì)含5張CAD圖-獨(dú)家.zip,自動(dòng),液壓,門(mén)窗,裝置,設(shè)計(jì),CAD,獨(dú)家 設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告 分院： 年 月 日 題 目 自動(dòng)液壓門(mén)窗開(kāi)合裝置設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 專(zhuān)業(yè)班級(jí) 課題類(lèi)型 論文 指導(dǎo)教師 職 稱(chēng) 講師 課題來(lái)源 自擬 1．選題背景（含國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究綜述及評(píng)價(jià)）與意義 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)液壓門(mén)的要求也越來(lái)越高，同時(shí)隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇，用戶要求的不斷變化，迫切使液壓門(mén)的設(shè)計(jì)質(zhì)量不斷提高，以適應(yīng)用戶的需求。用戶喜歡的市場(chǎng)需要的液壓門(mén)將不僅要求外形美觀，反應(yīng)靈敏，安全可靠還會(huì)對(duì)液壓門(mén)的自動(dòng)化，甚至智能化都有所要求。 2.選題的主要任務(wù)及目標(biāo) 主要任務(wù)： 通過(guò)查找資料學(xué)習(xí)并設(shè)計(jì)出安全可靠能夠使用的閉門(mén)器。 目標(biāo)： 理解知識(shí)，學(xué)會(huì)運(yùn)用學(xué)習(xí)的知識(shí)，達(dá)到熟練掌握的目的。自己完成的一種形式的學(xué)習(xí)任務(wù)，培養(yǎng)獨(dú)立學(xué)習(xí)的品格，提高刻苦學(xué)習(xí)，知難而進(jìn)的積極性和能力。檢驗(yàn)學(xué)習(xí)的成果，找出自己的不足。 3.選題研究的主要內(nèi)容與方法 (1)分析液壓門(mén)的結(jié)構(gòu)和組成 (2)分析工作原理及特點(diǎn) (3)制訂方案并設(shè)計(jì) (4)對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行可行性分析與總結(jié)? 4.研究條件和可能存在的問(wèn)題 裝置緊密不足導(dǎo)致漏油空氣進(jìn)入或齒條柱塞導(dǎo)向柱面與閥體間的配合間隙增大引起。 5.參考文獻(xiàn) (1)左鍵民。 液壓與氣壓傳動(dòng)[M] 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007 （2）雷天覺(jué)．液壓工程手冊(cè)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001 （3）楊培元，等 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1993 （4）官忠范．液壓傳動(dòng)系統(tǒng)[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1997 （5）李洪人．液壓控制系統(tǒng)[M]．北京：國(guó)防工業(yè)出版社，1981 6.擬解決的主要問(wèn)題和預(yù)期的結(jié)果 1.材料方面： （1）漏油的最主要原因是小齒輪支撐導(dǎo)向件磨損使間隙增大，密封圈磨損引起密封效果下降或在調(diào)節(jié)緩沖效果時(shí)節(jié)流閥芯逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)離開(kāi)閥體，材料應(yīng)選用耐磨損的合金材料。 2．鎖緊裝置： （1）螺絲的數(shù)量及位置應(yīng)該合理有效長(zhǎng)久。 7.設(shè)計(jì)進(jìn)度計(jì)劃 2015年8月27日—2015年9月5日 選題及下達(dá)任務(wù)； 2015年9月8日—2015年9月15日 撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告； 2015年9月19日—2015年9月20日 撰寫(xiě)初稿題綱； 2015年9月25日—2016年4月5日 撰寫(xiě)初稿及中期檢查； 2016年4月6日—2016年5月16日 修改論文； 2016年5月16日—2016年5月27日 論文定稿，進(jìn)行答辯。 指導(dǎo)教師意見(jiàn) 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 教研室意見(jiàn) 教研室主任簽字： 年 月 日 備注：1.課題類(lèi)型包括論文、設(shè)計(jì)。 2.課題來(lái)源包括自擬、指導(dǎo)教師命題、教育廳項(xiàng)目等等。 自動(dòng)液壓門(mén)窗開(kāi)合裝置設(shè)計(jì) 摘要 現(xiàn)如今，人們生活水平有了顯著的提高，社會(huì)在不斷的進(jìn)步，科技領(lǐng)域的發(fā)展在不斷地推陳出新，使現(xiàn)代社會(huì)自動(dòng)化、智能化和信息化的水平越來(lái)越高。各種方便于人們生活的自動(dòng)控制系統(tǒng)開(kāi)始進(jìn)入到人們的日常生活中來(lái)。自動(dòng)化技術(shù)先進(jìn)，功能強(qiáng)大，同時(shí)具有很強(qiáng)的實(shí)用性能，從而使人們更加的相信科技力量進(jìn)步的強(qiáng)大，更加促進(jìn)人們對(duì)科技的研究與探索。自動(dòng)化系統(tǒng)更能讓人們懂得，數(shù)字時(shí)代的發(fā)展將大大的改變?nèi)祟?lèi)的生活和生產(chǎn)方式。 本次設(shè)計(jì)的題目是自動(dòng)液壓門(mén)窗開(kāi)合裝置設(shè)計(jì)，在查閱國(guó)內(nèi)外相關(guān)資料的基礎(chǔ)上，對(duì)液壓門(mén)窗技術(shù)的發(fā)展就研究現(xiàn)狀有了充分的了解和掌握。對(duì)其總體方案進(jìn)行了設(shè)計(jì)與確定，對(duì)總體方案中涉及到的主要零部件進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)、計(jì)算、校核與確定，例如液壓缸、門(mén)體等。對(duì)液壓控制方案進(jìn)行了設(shè)計(jì)與確定，繪制本設(shè)計(jì)裝置的裝配圖、主要零部件圖、液壓系統(tǒng)原理圖等。 通過(guò)本次的設(shè)計(jì)，在全面總結(jié)、鞏固大學(xué)所學(xué)知識(shí)的同時(shí)，還為今后的學(xué)習(xí)和工作奠定了基礎(chǔ)。 關(guān)鍵詞：自動(dòng)、液壓門(mén)窗、開(kāi)合裝置、設(shè)計(jì)、校核 Abstract Nowadays, the people's living standard has been improved remarkably. The society is developing constantly. The development of the science and technology field is constantly renewing. The modern society is becoming more and more automatic, intelligent and informational. A variety of easy to people's lives, automatic control system began to enter into people's daily lives. Automation of advanced technology, powerful, and has a strong practical performance, so that people believe that the power of science and technology more powerful progress, more people to promote science and technology research and exploration. Automation systems can make people understand that the development of the digital age will greatly change the way people live and produce. The design of the topic is the design of automatic hydraulic windows and doors opening and closing devices, access to relevant information at home and abroad on the basis of the development of hydraulic doors and windows on the status quo with a full understanding of the master. The design and determination of the main components involved in the overall program were carried out in detail, such as hydraulic cylinder, door body and so on, were designed, calculated, checked and determined. The hydraulic control scheme was designed and determined, and the assembly drawing, main parts drawing and schematic diagram of the hydraulic system were drawn. Through this design, in a comprehensive summary, consolidate the knowledge learned at the same time, but also for the future study and work laid the foundation. Key words：Automatic, hydraulic doors and windows, opening and closing devices, design, check 目 錄 摘要 I Abstract II 第1章 緒論 1 1.1 自動(dòng)門(mén)窗的簡(jiǎn)介 1 1.2 自動(dòng)門(mén)窗的發(fā)展及研究現(xiàn)狀 1 1.3 自動(dòng)門(mén)窗的發(fā)展前景 2 1.4 本課題設(shè)計(jì)的目的和意義 3 第2章 總體方案的設(shè)計(jì)與確定 4 2.1 設(shè)計(jì)任務(wù)及設(shè)計(jì)目標(biāo)的確定 4 2.2 自動(dòng)門(mén)運(yùn)行阻力的計(jì)算 4 2.3 門(mén)體的設(shè)計(jì) 5 2.4 吊件的設(shè)計(jì) 8 2.5 導(dǎo)軌的設(shè)計(jì) 9 2.6 液壓裝置的設(shè)計(jì) 10 第3章 液壓缸的設(shè)計(jì)與確定 11 3.1 液壓缸推力的確定 11 3.2 液壓缸工作壓力的確定 11 3.3 液壓缸工作速度和縮后速度的確定 11 3.4 缸筒的設(shè)計(jì) 11 3.4.1 缸筒材料的確定 11 3.4.2 缸筒內(nèi)徑D的確定 12 3.4.3 缸筒壁厚δ的確定 12 3.4.4 缸筒底部的確定 13 3.4.5 缸筒加工要求的確定 14 3.5 活塞桿的設(shè)計(jì) 14 3.5.1 活塞桿材料的確定 14 3.5.2 活塞桿結(jié)構(gòu)形式的確定 14 3.5.3 活塞桿直徑D的確定 14 3.5.4 活塞桿理論拉力和推力的確定 15 3.5.5 活塞桿加工要求的確定 15 3.5.6 活塞桿導(dǎo)向形式的確定 16 3.5.7 活塞桿防塵和密封形式的確定 16 3.6 活塞的設(shè)計(jì) 16 3.6.1 活塞材料的確定 16 3.6.2 活塞結(jié)構(gòu)形式及尺寸的確定 16 3.6.3 活塞密封形式的確定 17 3.6.4 活塞加工要求的確定 17 3.6.5 活塞與活塞桿連接形式的確定 17 3.7 活塞導(dǎo)向環(huán)的設(shè)計(jì) 18 3.7.1 導(dǎo)向環(huán)形式的確定 18 3.7.2 導(dǎo)向環(huán)尺寸確定 18 3.8 耳環(huán)結(jié)構(gòu)的確定 18 3.9 進(jìn)、出油口尺寸的確定 19 3.10 密封裝置的確定 19 3.11 排氣裝置的確定 20 3.12 緩沖裝置的確定 21 第4章 液壓缸主要零件的校核 22 4.1 活塞桿的校核 22 4.1.1 活塞桿拉伸強(qiáng)度的校核 22 4.1.2 活塞桿彎曲穩(wěn)定性驗(yàn)算 22 4.2 缸筒的校核 23 4.2.1 缸筒內(nèi)徑D的校核 23 4.2.2 缸筒壁厚δ的校核 24 4.2.3 缸筒底部的校核 25 第5章 液壓控制方案的設(shè)計(jì)與確定 26 5.1 液壓系統(tǒng)控制方案的設(shè)計(jì)與確定 26 5.2 液壓系統(tǒng)控制原理圖 26 結(jié)論 28 致謝 29 參考文獻(xiàn) 30 II 第1章 緒論 1.1 自動(dòng)門(mén)窗的簡(jiǎn)介 在經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的中國(guó)，在大都市里處處可見(jiàn)高高聳立的大廈，賓館，酒店，銀行，商場(chǎng)，寫(xiě)字樓等場(chǎng)所。而且自動(dòng)門(mén)窗已經(jīng)是隨處可見(jiàn)，是建筑智能化水平的重要標(biāo)準(zhǔn)之一。自動(dòng)門(mén)窗的優(yōu)點(diǎn)是進(jìn)出方便，防風(fēng)，防塵，節(jié)約空調(diào)能源等；同時(shí)也方便了人們的出行，方便管理，增加安全性能。自動(dòng)門(mén)窗是科技進(jìn)步發(fā)展的成果，技術(shù)先進(jìn)，功能強(qiáng)大，同時(shí)具有很強(qiáng)的實(shí)用性能。更讓人們了解到，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展將改變?nèi)祟?lèi)的生活方式及環(huán)境，自動(dòng)化控制領(lǐng)域就是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的一塊區(qū)域。 自動(dòng)門(mén)窗用通俗易懂的話來(lái)說(shuō)，就是門(mén)窗的擴(kuò)展應(yīng)用。自動(dòng)門(mén)窗已經(jīng)不是那個(gè)需要人去開(kāi)關(guān)的物品，而是能夠通過(guò)傳感器的判斷，從而去對(duì)門(mén)窗做出開(kāi)啟和關(guān)閉的動(dòng)作?，F(xiàn)在的自動(dòng)門(mén)窗技術(shù)已經(jīng)非常成熟了，通過(guò)對(duì)自動(dòng)門(mén)窗不斷的設(shè)計(jì)發(fā)展，使得現(xiàn)在的自動(dòng)門(mén)窗感應(yīng)靈敏度高，門(mén)窗開(kāi)啟的速度也有相當(dāng)高的控制度，門(mén)窗的安全性能也在不斷的提升。 隨著時(shí)代的發(fā)展，自動(dòng)門(mén)窗已經(jīng)衍生出來(lái)許多自動(dòng)門(mén)窗的種類(lèi)。不同的控制方式，不同的建筑物使用需求，使得自動(dòng)門(mén)窗不斷的加入新的功能，不斷的推陳出新。 1.2 自動(dòng)門(mén)窗的發(fā)展及研究現(xiàn)狀 最初，自動(dòng)門(mén)窗在二十世紀(jì)30-40年代才剛剛發(fā)明出來(lái)，且不是運(yùn)用在民用方面的，那時(shí)候主要是運(yùn)用在軍工方面，是由于軍事情況的需要才被發(fā)明出來(lái)。當(dāng)時(shí)自動(dòng)門(mén)窗主要應(yīng)用在軍事倉(cāng)庫(kù)和比較重要的工廠，因?yàn)樽詣?dòng)門(mén)窗具有很高的安全性和方便性。隨后，隨著時(shí)代的發(fā)展，自動(dòng)門(mén)窗開(kāi)始從軍用轉(zhuǎn)向了民用方面，民用方面最開(kāi)始用的就是美國(guó)的超級(jí)市場(chǎng)的運(yùn)用，使得自動(dòng)門(mén)窗開(kāi)始走入了普通人民的視線中。接著，美國(guó)超級(jí)市場(chǎng)運(yùn)用的成功，使得自動(dòng)門(mén)窗開(kāi)始不斷的發(fā)展以及運(yùn)用到各種各樣的建筑物中。 世界上第一扇自動(dòng)門(mén)窗是由美國(guó)人史丹利推出的樘自動(dòng)門(mén)窗，隨后，科技的不斷進(jìn)步，使得自動(dòng)門(mén)窗出現(xiàn)了空氣式和油壓式的控制方式，但是通過(guò)油壓和空壓的方式，造成了能源很大程度上的浪費(fèi)。接著，隨著電氣控制方式的成熟，出現(xiàn)了電氣式的自動(dòng)門(mén)窗。直到現(xiàn)在，電氣技術(shù)已經(jīng)非常成熟了，主流的自動(dòng)門(mén)窗控制系統(tǒng)大多都是采用的電氣式控制。 現(xiàn)在，國(guó)內(nèi)外的自動(dòng)門(mén)窗發(fā)展仍有很大的差距。國(guó)外的自動(dòng)門(mén)窗技術(shù)先進(jìn)可靠，性能較好，但是其價(jià)格就相對(duì)國(guó)內(nèi)來(lái)說(shuō)就高很多。而國(guó)內(nèi)的自動(dòng)門(mén)窗產(chǎn)品雖然價(jià)格比較低廉，但是功能不夠強(qiáng)大齊全，不能與國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品相比，故障率較高。隨著時(shí)間的推移，自動(dòng)門(mén)窗行業(yè)的發(fā)展朝著智能化、多功能化等的方向發(fā)展。 1.3 自動(dòng)門(mén)窗的發(fā)展前景 1、智能化，科技化，高端化 在現(xiàn)代商家競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的時(shí)刻，品牌效應(yīng)以及產(chǎn)品的知名度在商家競(jìng)爭(zhēng)中已經(jīng)占據(jù)了一席之地，大幅度提升品牌知名度在當(dāng)代社會(huì)尤為重要, 當(dāng)然了自動(dòng)門(mén)的智能化發(fā)展在智能化行業(yè)的發(fā)展也日益增加。為了自動(dòng)門(mén)的更好發(fā)展，更方便的為人們服務(wù)，一些商家企業(yè)在自動(dòng)門(mén)的發(fā)展的道路上進(jìn)行了一系列政策扶持等等。比如我們?cè)谏钪兴煜さ乃私獾? 美國(guó)蒂姆自動(dòng)門(mén)門(mén)業(yè)的發(fā)展, 他們?cè)谧詣?dòng)門(mén)的發(fā)展道路上為整個(gè)自動(dòng)門(mén)行業(yè)的發(fā)展做出了突出的貢獻(xiàn)。自動(dòng)門(mén)的發(fā)展方便快捷了我們的生活，自動(dòng)門(mén)讓我們更方便的自由進(jìn)出，同時(shí)省了人們的人力開(kāi)門(mén)。生活中自動(dòng)門(mén)的運(yùn)動(dòng)減少了噪音的產(chǎn)生，讓生活更舒心。這同時(shí)也會(huì)使得城市的基礎(chǔ)建設(shè)有了很大提高。藝術(shù)的氣息充斥著生活。一切顯得更完美。隨著自動(dòng)化智能化技術(shù)的高度發(fā)展，自動(dòng)門(mén)行業(yè)也如雨后春筍般發(fā)展起來(lái)。這無(wú)疑為自動(dòng)門(mén)的發(fā)展有了更好的技術(shù)鋪墊。 2、發(fā)展大環(huán)境趨好 世界自動(dòng)門(mén)的迅速發(fā)展每日都在飛速的進(jìn)行著，國(guó)民對(duì)生活便捷的要求不斷提高。同時(shí)也是為了跟上時(shí)代的腳步，與世界接軌，科技尤為重要。所以要著重進(jìn)行科技的發(fā)展，自動(dòng)門(mén)的發(fā)展也是重要生活便捷的重要體現(xiàn)。所以單片機(jī)自動(dòng)門(mén)的控制的發(fā)展很重要，此外，為了環(huán)保節(jié)約資源，政府出臺(tái)了一系列的政策。努力扶持建設(shè)農(nóng)村以及各鄉(xiāng)鎮(zhèn)自動(dòng)化的自動(dòng)門(mén)，因?yàn)樽詣?dòng)門(mén)環(huán)保低碳，對(duì)保護(hù)環(huán)境有重大意義。所以自動(dòng)門(mén)行業(yè)得發(fā)展必然贏得了社會(huì)的廣泛關(guān)而注，所以其發(fā)展尤為重要。 3、出口穩(wěn)步增長(zhǎng) 在國(guó)家科技人才的不懈努力下我國(guó)單片機(jī)自動(dòng)門(mén)行業(yè)的發(fā)展在飛速發(fā)展，取得了很大的成就。我國(guó)自動(dòng)門(mén)行業(yè)在迅猛發(fā)展的同時(shí)對(duì)自動(dòng)門(mén)質(zhì)量的要求的提高更為關(guān)注。質(zhì)量好的前提下，穩(wěn)步的增長(zhǎng)對(duì)國(guó)民的生活水平的提高有很大幫助。人們對(duì)自己生活要求也在提高，單片機(jī)自動(dòng)門(mén)的發(fā)展的快速提高，使得國(guó)家在國(guó)際地位取得了很大影響。使得我國(guó)的國(guó)際地位的提高。是我們國(guó)家在出口贏得了大量利潤(rùn)。為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)贏得了機(jī)會(huì)。 1.4 本課題設(shè)計(jì)的目的和意義 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷推陳出新，自動(dòng)化系統(tǒng)控制已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)入了尋常百姓家，各種智能化的家電設(shè)備已經(jīng)連接為一體。而自動(dòng)門(mén)窗控制系統(tǒng)也率先成為了的大廈，酒店，賓館，銀行，寫(xiě)字樓，商場(chǎng)等人流密集地用來(lái)疏導(dǎo)人流和控制出入的第一選擇，提高了對(duì)人們生命安全的保障，而且自動(dòng)門(mén)窗能實(shí)現(xiàn)多種提高安全功能。 通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，學(xué)習(xí)系統(tǒng)地綜合運(yùn)用知識(shí)和技能解決實(shí)際工程問(wèn)題的本領(lǐng)，鞏固和加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解，并且在設(shè)計(jì)過(guò)程中擴(kuò)大和補(bǔ)充了知識(shí)面，使對(duì)知識(shí)的認(rèn)識(shí)提高到一個(gè)新的水平。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，培養(yǎng)調(diào)查研究的習(xí)慣和能力，練習(xí)查閱資料，合理選擇計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)，建立正確的設(shè)計(jì)和科研思想，加強(qiáng)科學(xué)性，牢固樹(shù)立實(shí)事求是和嚴(yán)肅認(rèn)真的工作態(tài)度。 3 第2章 總體方案的設(shè)計(jì)與確定 2.1 設(shè)計(jì)任務(wù)及設(shè)計(jì)目標(biāo)的確定 1、設(shè)計(jì)任務(wù)： 通過(guò)查找資料學(xué)習(xí)并設(shè)計(jì)出安全可靠能夠使用的閉門(mén)器。 2、設(shè)計(jì)目標(biāo)： 理解知識(shí)，學(xué)會(huì)運(yùn)用學(xué)習(xí)的知識(shí)，達(dá)到熟練掌握的目的。自己完成的一種形式的學(xué)習(xí)任務(wù)，培養(yǎng)獨(dú)立學(xué)習(xí)的品格，提高刻苦學(xué)習(xí)，知難而進(jìn)的積極性和能力。檢驗(yàn)學(xué)習(xí)的成果，找出自己的不足。 2.2 自動(dòng)門(mén)運(yùn)行阻力的計(jì)算 自動(dòng)門(mén)運(yùn)行阻力計(jì)算： 自動(dòng)門(mén)在運(yùn)行的過(guò)程中會(huì)受到許多阻力。門(mén)扇與凹槽門(mén)夾的摩擦力。有時(shí)候天氣風(fēng)大，自動(dòng)門(mén)在平移運(yùn)動(dòng)中會(huì)有風(fēng)阻力，其中還包括包括坡度阻力和慣性阻力。主要 1、摩擦阻力 摩擦阻力包括門(mén)滑輪的滾動(dòng)摩擦阻力以及門(mén)滑輪軸承中的摩擦阻力以及門(mén)滑輪輪緣與軌道之間的滑動(dòng)摩擦阻力。這里為了簡(jiǎn)化,假設(shè)其總運(yùn)行效率為0.95。 2、風(fēng)阻力。 根據(jù)實(shí)際環(huán)境情況，在這里取六級(jí)風(fēng)壓進(jìn)行阻力計(jì)算。 自動(dòng)門(mén)的風(fēng)阻力為： 式中為風(fēng)力系數(shù)，平滑門(mén)風(fēng)力系數(shù)取1.1； A-垂直與風(fēng)向的迎風(fēng)面積（自動(dòng)門(mén)的總面積）； -計(jì)算風(fēng)壓（Pa）； -運(yùn)動(dòng)過(guò)程中經(jīng)過(guò)試驗(yàn)可以得出門(mén)滑輪和止擺器的綜合摩擦系數(shù)，選取0.1。 查表得六級(jí)大風(fēng)風(fēng)速：；這里取。 風(fēng)壓計(jì)算公式： 綜上 2.3 門(mén)體的設(shè)計(jì) 此次設(shè)計(jì)的平行移動(dòng)自動(dòng)門(mén)的門(mén)體是由兩個(gè)可以活動(dòng)的門(mén)扇組成，門(mén)扇在門(mén)夾內(nèi)部可以左右的運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)門(mén)體的運(yùn)行，使得人們出入，同時(shí)自動(dòng)門(mén)的框架是固定不動(dòng)的。框架固定在墻面上來(lái)支持門(mén)扇，或是支撐門(mén)體附加。自動(dòng)門(mén)的框架是固定在墻面內(nèi)部的嵌入在里面。系統(tǒng)中所用到的一些驅(qū)動(dòng)的機(jī)構(gòu)都是安裝在框架上的，框架主要是一個(gè)橫梁，在框架的橫梁上面安裝了一系列的硬件設(shè)施及機(jī)構(gòu)。比如門(mén)夾也是在橫梁下面的凹槽內(nèi)部。然后門(mén)扇安裝早凹槽內(nèi)部實(shí)現(xiàn)左右的擺動(dòng)，在橫梁的上面設(shè)計(jì)還可以安裝玻璃使得采光的效果更加，同時(shí)這樣的安裝也是使得人們追去的審美觀更加的突出，使得人們?cè)谶M(jìn)出的時(shí)候心情更加的愉悅。體現(xiàn)了設(shè)計(jì)的人性化一面。當(dāng)然了，隨著科技的發(fā)展，自動(dòng)門(mén)的設(shè)計(jì)也是五花八門(mén)，樣式層出不窮。也有整體門(mén)框動(dòng)的，這就是根據(jù)在生活中的實(shí)際應(yīng)用了，或是為了和諧建筑物的需要等等。 自動(dòng)門(mén)的門(mén)扇設(shè)計(jì)形式主要有兩種，在現(xiàn)代社會(huì)市場(chǎng)主要有兩種結(jié)構(gòu)的門(mén)：一種是單開(kāi)式的自動(dòng)門(mén)，即單開(kāi)式自動(dòng)門(mén)，所謂單開(kāi)式的自動(dòng)門(mén)就是在單片機(jī)的控制下門(mén)扇在門(mén)夾的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)往一個(gè)方向的運(yùn)左或是向右來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)門(mén)的打開(kāi)和關(guān)閉；還有就是雙開(kāi)式的自動(dòng)門(mén)，即雙開(kāi)式自動(dòng)門(mén)，所謂雙開(kāi)式的自動(dòng)門(mén)就是兩側(cè)的門(mén)扇往中間運(yùn)動(dòng)從而來(lái)實(shí)現(xiàn)門(mén)扇的打開(kāi)和關(guān)閉，又或者是兩個(gè)門(mén)扇在接收到電機(jī)控制的時(shí)候從中間往兩邊同時(shí)運(yùn)動(dòng)來(lái)控制門(mén)扇的打開(kāi)和關(guān)閉。在此次的設(shè)計(jì)中，本設(shè)計(jì)中選擇了從中間往兩側(cè)運(yùn)動(dòng)的第二種方式雙開(kāi)式作為設(shè)計(jì)的對(duì)象。 單開(kāi)式 雙開(kāi)式 圖2.1兩種自動(dòng)門(mén)的開(kāi)門(mén)方式 商用平滑自動(dòng)門(mén)的門(mén)體包括鋁合金、碳素鋼、不銹鋼和玻璃等。因?yàn)閷?duì)門(mén)體的設(shè)計(jì)在這里沒(méi)有特殊要求，而平行移動(dòng)的門(mén)扇大多采用的主要是玻璃，一種是建筑玻璃，一種是鋼化玻璃，因鋼化玻璃透明性好、強(qiáng)度高，破碎后無(wú)尖角不會(huì)傷人，所以在社會(huì)自動(dòng)門(mén)應(yīng)用廣泛，此設(shè)計(jì)主要是采用鋼化玻璃作為門(mén)扇材料。門(mén)體的相關(guān)參數(shù)如下表2.1 表2.1 門(mén)體規(guī)格參數(shù) 在設(shè)計(jì)中此次設(shè)計(jì)所選用的參數(shù)主要是：門(mén)扇的寬度為，門(mén)扇高度，運(yùn)動(dòng)的門(mén)扇的厚度。通過(guò)計(jì)算可以得出門(mén)扇的體積為： 此次設(shè)計(jì)所選用的雙開(kāi)式自動(dòng)門(mén)體的材料是鋼化玻璃，可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出鋼化玻璃密度，所以有單扇門(mén)的質(zhì)量： 在自動(dòng)門(mén)體的設(shè)計(jì)中還有設(shè)計(jì)了門(mén)夾。主要材質(zhì)是玻璃，還進(jìn)行設(shè)計(jì)了止擺裝置主要是控制自動(dòng)門(mén)體的擺動(dòng)，同時(shí)還設(shè)計(jì)了門(mén)吊輪，門(mén)吊件等附件，通過(guò)計(jì)算可以得出單扇門(mén)的總重約為55kg（經(jīng)過(guò)計(jì)算得到539N） 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)可得在日常生活中自動(dòng)門(mén)的運(yùn)行的速度約為0.4—0.5m/s,此次自動(dòng)門(mén)設(shè)計(jì)中門(mén)扇的運(yùn)行速度選取的是0.4m/s進(jìn)行設(shè)計(jì)。下圖2.2為門(mén)體的整體平面外形圖： 圖2.2 門(mén)體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 同時(shí)做出門(mén)體運(yùn)動(dòng)的簡(jiǎn)圖如2.3所示 圖2.3 門(mén)體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖分析： 由上圖自動(dòng)門(mén)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖可以看出整個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)的部分。其中主要包括兩個(gè)可以移動(dòng)的門(mén)扇，橋門(mén)，還有吊件，主要是連接門(mén)扇和軌道，還有液壓缸用來(lái)實(shí)現(xiàn)門(mén)扇運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力來(lái)源，實(shí)現(xiàn)門(mén)扇在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度的控制，活塞桿通過(guò)傳動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)門(mén)扇的運(yùn)動(dòng)。 此次機(jī)械設(shè)計(jì)部分的分析如下：液壓泵可以根據(jù)電信號(hào)立刻輸出轉(zhuǎn)矩給液壓缸，液壓缸通過(guò)輸出的轉(zhuǎn)矩來(lái)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)輪，從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)。自動(dòng)門(mén)的門(mén)體通過(guò)設(shè)計(jì)的吊件與活塞桿固定在一起，當(dāng)左右兩端液壓缸的活塞桿同時(shí)外伸的時(shí)候，左右兩邊的門(mén)扇將同時(shí)關(guān)閉。當(dāng)左右兩端液壓缸的活塞桿同時(shí)內(nèi)縮的時(shí)候，左右兩邊的門(mén)扇將同時(shí)打開(kāi)。左右兩端的液壓缸通過(guò)同步器確保左右兩端的液壓缸步調(diào)一致。 2.4 吊件的設(shè)計(jì) 吊件是兩扇活動(dòng)門(mén)能夠安全開(kāi)合的重要組成部分之一，現(xiàn)對(duì)其設(shè)計(jì)如下： 1、材料的選擇 通過(guò)相關(guān)資料的查閱以及參照同類(lèi)產(chǎn)品，對(duì)其吊件的材料，確定為45鋼。 2、數(shù)量的選擇 本次設(shè)計(jì)的吊件共有4件，2個(gè)和液壓缸相連接，2個(gè)為從動(dòng)吊件，啟輔助的作用。 3、吊件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 對(duì)其導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)，見(jiàn)下圖2.4吊件結(jié)構(gòu)圖。 圖2.4（a） 和液壓缸相連接吊件結(jié)構(gòu)圖 圖2.4（b）輔助吊件結(jié)構(gòu)圖 2.5 導(dǎo)軌的設(shè)計(jì) 導(dǎo)軌是兩扇活動(dòng)門(mén)能夠安全開(kāi)合的重要組成部分之一，現(xiàn)對(duì)其設(shè)計(jì)如下： 1、材料的選擇 通過(guò)相關(guān)資料的查閱以及參照同類(lèi)產(chǎn)品，對(duì)其導(dǎo)軌的材料，確定為45鋼。 2、導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 對(duì)其導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)，見(jiàn)下圖2.5導(dǎo)軌斷面圖。 圖2.5 導(dǎo)軌斷面圖 本次設(shè)計(jì)的導(dǎo)軌的長(zhǎng)度為1590mm。 2.6 液壓裝置的設(shè)計(jì) 液壓裝置的本次設(shè)計(jì)開(kāi)合裝置中較為重要的零部件，下面第三章和第四章，將對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)、計(jì)算、校核與確定。 30 第3章 液壓缸的設(shè)計(jì)與確定 3.1 液壓缸推力的確定 液壓缸的推力比較重要。他既是液壓缸工作能力的體現(xiàn)，也是前提結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的依據(jù)。通過(guò)前面的分析，能夠知道，取700N。 3.2 液壓缸工作壓力的確定 液壓缸公稱(chēng)壓力也稱(chēng)額定壓力，是液壓缸能以長(zhǎng)期工作壓力。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了公稱(chēng)壓力系列標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)下表3.1。 表3.1 液壓公稱(chēng)壓力系列單位：MPa 0.63 1.0 1.6 2.5 4.0 6.3 10.0 16.0 25.0 31.5 40.0 綜合考慮后選取公稱(chēng)壓力 最高允許壓力是液壓缸在瞬間能承受最大的極限壓力。 國(guó)家規(guī)范規(guī)定為： 耐壓測(cè)試壓力是液壓缸在檢查質(zhì)量時(shí)需要承受的測(cè)試壓力。在此壓力測(cè)試時(shí)間內(nèi)，全部零件不得有破壞或永久變形等異?，F(xiàn)象。 國(guó)家規(guī)范規(guī)定為： 3.3 液壓缸工作速度和縮后速度的確定 通過(guò)前面的設(shè)計(jì)、分析和假設(shè)：取工作速度和縮回速度均為。 3.4 缸筒的設(shè)計(jì) 3.4.1 缸筒材料的確定 部分材料的機(jī)械性能如下表3.2缸筒材料與機(jī)械性能對(duì)照表： 表3.2 缸筒材料與機(jī)械性能對(duì)照表 綜合考慮后，本文選取45號(hào)鋼作為缸筒的材料。 3.4.2 缸筒內(nèi)徑D的確定 根據(jù)查閱《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》可以知道實(shí)際缸推力計(jì)算公式： ，其中F為700N，PN為1Mpa（上面已經(jīng)進(jìn)行了計(jì)算，在此不再累贅） 將數(shù)據(jù)代入上式可以得到，參見(jiàn)表3.3，取D=20mm。 表3.3 液壓缸徑尺寸系列單位（mm） 8 10 12 16 20 25 32 40 50 63 80 100 125 160 200 250 320 400 3.4.3 缸筒壁厚δ的確定 缸筒壁厚可按下列情況進(jìn)行計(jì)算： 缸筒壁厚可按薄壁缸的缸筒的實(shí)用計(jì)算式：進(jìn)行計(jì)算。 式中：D—缸筒內(nèi)徑16(mm)； —最高允許壓力1.5(MPa)； —缸筒材料許用應(yīng)力（MPa）； —缸筒材料的屈服強(qiáng)度（MPa)； n—安全系數(shù)取2(一般取1.5～2.5)。 將公式轉(zhuǎn)換為 即 將公式轉(zhuǎn)換為 即 將上述數(shù)據(jù)代入公式，得到，取 查詢表3.4，缸筒材料選取20號(hào)鋼，其屈服強(qiáng)度 表3.4 高精度冷拔無(wú)縫鋼管機(jī)械性能 材料 抗拉強(qiáng)度 屈服強(qiáng)度 伸長(zhǎng)率 硬度（HV） 20 500 400 8 140 35 600 500 6 170 45 700 600 4 210 27SiMn 900 800 3.4.4 缸筒底部的確定 圖3.1缸筒底部平面 圖3.1 缸筒底部平面 缸筒底部為平面時(shí)，其厚度可按照四周嵌住的圓盤(pán)強(qiáng)度公式進(jìn)行近似計(jì)算： 式中：—缸筒底部厚度； —計(jì)算厚度處直徑暫取16mm； —液壓缸額定壓力1MPa； —缸筒底部材料為20號(hào)鋼，其許用應(yīng)力為100MPa。 。取 3.4.5 缸筒加工要求的確定 1、缸筒與前端蓋采用螺紋連接，選用6級(jí)精度細(xì)牙螺紋。參考GB/T197一2003，選取缸筒內(nèi)螺紋代號(hào)：M30×1?6H，旋合長(zhǎng)度L=50mm。 2、缸筒內(nèi)徑選用H8配合。內(nèi)徑表面粗糙度因活塞選用活塞環(huán)密封，內(nèi)徑表面粗糙度取0.2um。且均需研磨。 3、缸筒內(nèi)徑的圓度和圓柱度選取8級(jí)精度。 4、缸筒端面垂直度選擇7級(jí)精度。 5、為了防止腐蝕和磨損，缸筒內(nèi)表面鍍鉻，鉻層厚度為30-40um，鍍后研磨或拋光。 3.5 活塞桿的設(shè)計(jì) 3.5.1 活塞桿材料的確定 在查閱《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》的基礎(chǔ)上，向初步選擇活塞桿的材料為45號(hào)鋼。 3.5.2 活塞桿結(jié)構(gòu)形式的確定 (1)活塞桿的桿體 活塞桿的桿體分為實(shí)心和空心兩種。本油缸活塞桿采用實(shí)心。 (2)活塞桿的頭部結(jié)構(gòu) 活塞桿頭部直接與工作機(jī)構(gòu)連接，根據(jù)與負(fù)載連接的要求不同，活塞桿頭部主要有以下幾種結(jié)構(gòu)，見(jiàn)圖3.2。其中圖3.2a)、3.2c)為單耳環(huán)不帶襯套的結(jié)構(gòu)；圖3.2b)為單耳環(huán)帶襯套的結(jié)構(gòu)；圖3.2d)為雙耳環(huán)結(jié)構(gòu)；圖3.2e)為球頭結(jié)構(gòu)；圖3.2f)、3.2g)分別為外螺紋及內(nèi)螺紋結(jié)構(gòu)。 圖3.2 活塞桿頭部結(jié)構(gòu) 本文中選取單耳環(huán)帶襯套的結(jié)構(gòu)。 3.5.3 活塞桿直徑D的確定 活塞桿的直徑可以根據(jù)速比來(lái)確定，公式如下： 參見(jiàn)表3.5，選取； 得出；參見(jiàn)表3.6，取d=10mm。 表3.5 速度比? 選擇 壓力MPa ≤10 12.5～20 ≥20 速度比? 1.33 1.46 2 表3.6 活塞桿直徑尺寸系列單位(mm） 4 5 6 8 10 12 14 16 18 20 22 25 28 32 35 40 45 50 56 63 70 80 90 100 110 125 140 160 180 200 220 250 280 320 360 本文設(shè)計(jì)的活塞桿采用實(shí)心式，根據(jù)初步計(jì)算，現(xiàn)暫定活塞桿內(nèi)徑d1=10mm。 3.5.4 活塞桿理論拉力和推力的確定 圖3.3 活塞受力分析圖 當(dāng)活塞桿伸出時(shí)理論推力： 當(dāng)活塞桿回縮時(shí)理論拉力： 式中和分別為無(wú)桿腔和有桿腔的受力面積；—系統(tǒng)額定壓力1MPa。 3.5.5 活塞桿加工要求的確定 1、活塞桿采用20號(hào)鋼，熱處理采用調(diào)質(zhì)，表面須鍍硬鉻，鉻層厚度15-25um。 2、活塞桿外徑公差；直線度≤0.02mm/100mm；表面粗糙度Ra≤0.3-0.4um。 3、活塞桿圓柱度公差按8級(jí)選取。 3.5.6 活塞桿導(dǎo)向形式的確定 前端蓋采用球墨鑄鐵（QT700—2）耐磨材料制成，用其內(nèi)孔對(duì)活塞桿進(jìn)行導(dǎo)向。 3.5.7 活塞桿防塵和密封形式的確定 1、活塞桿的防塵，采用O形密封圈進(jìn)行防塵。 2、活塞桿的密封 液壓缸的靜密封部位主要有活塞內(nèi)孔與活塞桿、支撐座外圓與缸筒內(nèi)孔、端蓋與缸體端面等處。靜密封部位使用的密封件基本上都是O形密封圈。但本油缸將采用專(zhuān)用密封圈進(jìn)行密封。 3.6 活塞的設(shè)計(jì) 3.6.1 活塞材料的確定 采用分體式有導(dǎo)向環(huán)的活塞，查詢《液壓工程手冊(cè)》,活塞采用45號(hào)鋼。 3.6.2 活塞結(jié)構(gòu)形式及尺寸的確定 活塞根據(jù)工作壓力、速度、溫度等工作條件來(lái)選擇密封件的工作形式，而選定的密封件的形式?jīng)Q定了活塞的結(jié)構(gòu)形式。 1—擋圈；2—密封件；3—導(dǎo)向環(huán) 圖3.4 活塞結(jié)構(gòu) 常用的活塞結(jié)構(gòu)形式有整體式和分體式，本油缸采用分體式活塞。結(jié)構(gòu)示意圖見(jiàn)，圖3.4，密封件導(dǎo)向環(huán)（支承環(huán))分槽安裝。 活塞寬度B一般按下公式取： B=（1.0-2.5）D=（1.0-2.5）X20=20-50mm 式中：D—液壓缸缸徑20mm； 結(jié)合整體尺寸選取B=40mm。 3.6.3 活塞密封形式的確定 1、聚四氟乙烯 2、O形密封圈 圖3.5 活塞的組合式密封圈 活塞的密封件選用準(zhǔn)則取決于壓力、溫度、速度和工作介質(zhì)等因素。近年來(lái)主要選用O形密封圈和聚四氟乙烯（PTFE）主密封件組合在一起使用（如圖3.5)。這種組合式密封顯著提高了密封性能，降低了摩擦阻力，無(wú)爬行現(xiàn)象，具有良好的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)密封性，耐磨損，使用壽命長(zhǎng)、安裝溝槽簡(jiǎn)單、拆裝方便。另一特點(diǎn)是允許活塞外圓與缸筒內(nèi)壁之間有較大的間隙。因?yàn)榻M合式密封的密封圈能防止擠入間隙內(nèi)，這就降低了活塞與缸筒的加工要求。 3.6.4 活塞加工要求的確定 圖3.6 活塞加工要求 1、活塞外徑D對(duì)內(nèi)徑D1的徑向跳動(dòng)公差值按7級(jí)和8級(jí)精度選取。 2、端面T對(duì)內(nèi)孔D1軸線的垂直度公差值按7級(jí)選取。 3、活塞D圓柱度公差按9級(jí)精度選取。 4、因?yàn)椴捎弥С协h(huán)，外徑D表面粗糙度和公差要求可降低。 3.6.5 活塞與活塞桿連接形式的確定 活塞與活塞桿的連接方式一般采用螺紋連接和卡環(huán)連接。螺紋連接，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)用，應(yīng)用較為普遍。當(dāng)工作機(jī)械振動(dòng)較大時(shí)螺紋易松動(dòng)，故必須采取防松措施。 卡環(huán)連接比較可靠，可以承受較大的工作壓力和機(jī)械振動(dòng)，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝卸方便，但不能拆換。 本文綜合權(quán)衡利弊后采用螺紋連接。 3.7 活塞導(dǎo)向環(huán)的設(shè)計(jì) 3.7.1 導(dǎo)向環(huán)形式的確定 安裝在活塞外圓的導(dǎo)向環(huán),具有精確的導(dǎo)向作用，并可吸收活塞在運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的側(cè)向力。帶導(dǎo)向環(huán)的活塞在液壓缸中運(yùn)動(dòng)是非金屬接觸的，因此摩擦系數(shù)小，啟動(dòng)時(shí)無(wú)爬行。同時(shí)可以改善活塞桿與缸筒的同軸度，使間隙均勻，減少泄露。導(dǎo)向環(huán)采用耐磨材料，使用壽命長(zhǎng)，磨損后易于跟換。能刮掉雜質(zhì)防止雜質(zhì)嵌入密封圈。 圖3.7 采用浮動(dòng)型導(dǎo)向環(huán) 用高強(qiáng)度塑料（聚四氟乙烯)制的導(dǎo)向環(huán)帶狀坯料，裝在活塞外圓的矩形截面溝槽內(nèi)，側(cè)向保持有間隙，導(dǎo)向環(huán)可以在溝槽了移動(dòng)。 3.7.2 導(dǎo)向環(huán)尺寸確定 活塞用導(dǎo)向環(huán)的寬度b 可按進(jìn)行計(jì)算 式中：b—導(dǎo)向環(huán)寬度； —活塞最大徑向力； 根據(jù)分析知道，活塞在液壓缸中主要承受軸向力，徑向力較小。查閱《設(shè)計(jì)手冊(cè)》，可知其大小可以近似的取軸向里的15%-20%。軸向力為700N，所以徑向力為105N-140N。取120KN D—活塞外圓直徑20mm； —材料允許的表面承壓力，聚四氟乙烯為15MPa； K—安全系數(shù)取2； 經(jīng)計(jì)算并圓整取b=80mm 3.8 耳環(huán)結(jié)構(gòu)的確定 桿用耳環(huán)安裝在活塞桿外端部，通常用螺紋連接。本文涉及的耳環(huán)為單耳環(huán)式帶軸套。耳環(huán)的銷(xiāo)孔一般用11H配合。缸筒用耳環(huán)與缸筒后端蓋做成一體，同樣采用帶球鉸軸套耳環(huán)。具體結(jié)構(gòu)詳見(jiàn)圖3.8： 圖3.8 耳環(huán)的形式 a）不帶襯套單耳環(huán) b）帶襯套單耳環(huán) c）球鉸形單耳環(huán) d）、e）、f）鉸軸 根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)確定，確定耳環(huán)的結(jié)構(gòu)形式為不帶襯套單耳環(huán)。 3.9 進(jìn)、出油口尺寸的確定 圖3.9 進(jìn)、出油口尺寸 液壓缸的進(jìn)、出油口布置在缸筒和后端蓋上面，并且采用螺紋的連接方式如圖3.8。由系統(tǒng)工作壓力1MPa查《新編液壓工程手冊(cè)》，油缸的工作速度為0.02m/s。 所以流量 所以根據(jù)公式A=q/V,經(jīng)計(jì)算A=1.87mm。取EC=M5。 3.10 密封裝置的確定 密封裝置主要用來(lái)防止液壓油的泄漏。液壓缸因?yàn)槭且揽棵荛]油液容積的變化來(lái)傳遞動(dòng)力和速度，故密封裝置的優(yōu)劣，將直接影響液壓缸的工作性能。 圖3.10 密封裝置 (a)間隙密封(b)摩擦環(huán)密封(c)○形圈密封(d)V形圈密封 液壓缸中常見(jiàn)的密封裝置如上圖3.10所示。圖3.10(a)所示為間隙密封，它依靠運(yùn)動(dòng)間的微小間隙來(lái)防止泄漏。為了提高這種裝置的密封能力，常在活塞的表面上制出幾條細(xì)小的環(huán)形槽，以增大油液通過(guò)間隙時(shí)的阻力。它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，摩擦阻力小，可耐高溫，但泄漏大，加工要求高，磨損后無(wú)法恢復(fù)原有能力，只有在尺寸較小、壓力較低、相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度較高的缸筒和活塞間使用。圖3.10(b)所示為摩擦環(huán)密封，它依靠套在活塞上的摩擦環(huán)在O形密封圈彈力作用下貼緊缸壁而防止泄漏。這種材料效果較好，摩擦阻力較小且穩(wěn)定，可耐高溫，磨損后有自動(dòng)補(bǔ)償能力，但加工要求高，裝拆較不便，適用于缸筒和活塞之間的密封。圖3.10(c)、圖3.10(d)所示為密封圈密封，它利用橡膠或塑料的彈性使各種截面的環(huán)形圈貼緊在靜、動(dòng)配合面之間來(lái)防止泄漏。它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，磨損后有自動(dòng)補(bǔ)償能力，性能可靠。 對(duì)于活塞桿外伸部分來(lái)說(shuō)，由于它很容易把臟物帶入液壓缸，使油液受污染，使密封件磨損，因此常需在活塞桿密封處增添防塵圈，并放在向活塞桿外伸的一端。 3.11 排氣裝置的確定 圖3.11 排氣裝置的形式 排氣裝置的形式和結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖3.11，一般有整體排氣塞和組合排氣塞兩種。整體排氣塞（圖c、e）由螺紋與缸筒或端蓋連接，靠頭部錐面起密封作用。排氣時(shí)，擰松螺紋，缸內(nèi)空氣從錐面空隙中擠出并經(jīng)斜孔排出缸外。這種排氣裝置簡(jiǎn)單方便，但螺紋與錐面密封處同心度要求較高，否則擰緊排氣塞后不能密封，會(huì)造成外泄漏。組合排氣塞一般由螺塞和錐閥組成。螺塞擰松后，錐閥在壓力的推動(dòng)下脫離密封面而排出空氣。錐閥可以采用圖a所示的錐面密封，也可以采用圖b所示的錐面密封，還可以采用圖g所示的鋼珠密封。后兩種排氣密封形式對(duì)高壓缸比較適用。 3.12 緩沖裝置的確定 一般的液壓缸可不考慮緩沖裝置。但當(dāng)液壓缸驅(qū)動(dòng)質(zhì)量較大的工作機(jī)構(gòu)作快速往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，為了防比活塞在行程終點(diǎn)處與缸蓋或缸底碰撞產(chǎn)生沖擊和噪聲，甚至造成液壓缸、油管和閥類(lèi)元件損壞，常在液壓缸內(nèi)設(shè)有緩沖裝置。 本油缸采用環(huán)形縫隙節(jié)流的緩沖裝置。當(dāng)柱塞進(jìn)入與其相配的缸蓋上的內(nèi)孔時(shí)，孔中的液壓油只能通過(guò)間隙排出，使活塞速度降低。由于配合間隙不變，故隨著活塞運(yùn)動(dòng)速度的降低，起緩沖作用。緩沖圈厚度為40mm。 第4章 液壓缸主要零件的校核 4.1 活塞桿的校核 4.1.1 活塞桿拉伸強(qiáng)度的校核 驗(yàn)算活塞桿的壓縮拉伸強(qiáng)度公式為： 式中：d—活塞桿直徑，前面已確定10mm； F—缸最大推力； 為活塞材料的許用應(yīng)力， —活塞桿材料的屈服強(qiáng)度； n—安全系數(shù)，取2； 活塞桿為實(shí)心桿，材料選用20號(hào)鋼，=400Mpa； 所以 顯然活塞桿直徑滿足要求。 4.1.2 活塞桿彎曲穩(wěn)定性驗(yàn)算 活塞桿受軸向壓縮負(fù)載時(shí)，它所承受的軸向力不能超過(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。的值與活塞桿材料性質(zhì)、截面形狀、直徑和長(zhǎng)度以及液壓缸的安裝方式等因素有關(guān)。表4.1液壓缸支承方式和末端系數(shù)ψ2的值，表4.2 f、a、ψ1的值，對(duì)支承方式的不同其末端系數(shù)的取值也將不同。 表4.1 液壓缸支承方式和末端系數(shù)ψ2的值 支承方式 末端系數(shù)ψ2 一端自由，一端固定 1/4 兩端鉸接 1 一端鉸接，一端固定 2 兩端固定 4 表4.2 、α、ψ1的值 材料 ×108N/m2 α ψ1 鑄鐵 5.6 80 鍛鋼 2.5 110 軟鋼 3.4 90 硬鋼 4.9 85 活塞通常是細(xì)長(zhǎng)桿體，因此活塞桿的彎曲計(jì)算可按“歐拉公式”進(jìn)行。 活塞桿彎曲失穩(wěn)臨界負(fù)荷KF ，可按下式計(jì)算： 式中：E—活塞桿彈性模量，碳素鋼一般取200GPa； J—活塞桿橫截面慣性矩； K—安裝及導(dǎo)向系數(shù)K=1； —安裝距； 在彎曲失穩(wěn)臨界負(fù)荷時(shí)，活塞桿將縱向彎曲。因此活塞桿最大工作負(fù)荷F應(yīng)按下式驗(yàn)證： 式中：F—活塞桿的最大推力； —安全系數(shù)取3.5； 顯然選取的活塞桿徑和材料滿足要求。 4.2 缸筒的校核 4.2.1 缸筒內(nèi)徑D的校核 液壓缸負(fù)載率為實(shí)際使用推力與理論額定推力的比值： 值是以衡量液壓缸在工作時(shí)負(fù)載，其取值范圍在中，故選取的缸徑和液壓缸額定壓力合格。 4.2.2 缸筒壁厚δ的校核 計(jì)算求得的壁厚δ值后，應(yīng)滿足以下四點(diǎn)要求，以保證液壓缸的安全的工作： （1）液壓缸額定壓力值應(yīng)低于一定的極限值，保證工作安全: 式中：—液壓缸額定壓力1MPa； —缸筒材料的屈服強(qiáng)度400MPa； —液壓缸筒直徑為20mm； —液壓缸直徑10mm。 （2）為了避免缸筒在移動(dòng)時(shí)發(fā)生塑性變形，液壓缸的額定壓力值應(yīng)與塑性變形有一定的比例范圍： 式中：—缸筒發(fā)生完全塑性變形時(shí)的壓力（MPa）； 將數(shù)值代入上式得： 缸筒壁厚δ顯然滿足。 （3）缸筒徑向變形值應(yīng)在允許范圍內(nèi)，而不應(yīng)超出密封件允許范圍： 式中：—液壓缸耐壓試驗(yàn)壓力31.25MPa； V—缸筒材料的泊桑系數(shù)，鋼材ν=0.3； E—缸筒材料彈性模數(shù)，碳素20號(hào)鋼取200GPa。 （4）為了確保液壓缸的安全使用，缸筒的爆裂壓力應(yīng)大于耐壓試驗(yàn)壓力： 式中：—缸筒發(fā)生爆裂時(shí)的壓力（MPa）； —缸筒材料的抗拉強(qiáng)度，20號(hào)鋼。 計(jì)算求得，可以保證液壓缸的安全。 4.2.3 缸筒底部的校核 缸筒底部的強(qiáng)度可按公式計(jì)算 其中缸筒底部承受的最大作用力（前面已進(jìn)行計(jì)算，在此不再累贅）；缸筒底部面積 所以缸筒底部的強(qiáng)度滿足要求。 第5章 液壓控制方案的設(shè)計(jì)與確定 5.1 液壓系統(tǒng)控制方案的設(shè)計(jì)與確定 用液壓傳動(dòng)來(lái)控制門(mén)的開(kāi)和關(guān)，可以選用雙活塞液壓缸。當(dāng)從A端口輸入油液的時(shí)候，兩個(gè)柱塞同時(shí)相背運(yùn)動(dòng)，將門(mén)推開(kāi)，當(dāng)反向輸入油液的時(shí)候（即從B端口輸入），兩活塞又同時(shí)相向運(yùn)動(dòng)，拉動(dòng)門(mén)，使門(mén)閉合。當(dāng)有控制信號(hào)輸入進(jìn)來(lái)的時(shí)候，電磁開(kāi)停閥5和電磁換向閥7會(huì)同時(shí)改變狀態(tài)，即開(kāi)停閥處于開(kāi)的位置，換向閥換到使油液從A端口輸入的位置，兩活塞相背運(yùn)動(dòng)，B端口壓出的油液通過(guò)手動(dòng)換向閥11和換向閥7回到油箱，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后，換向閥7改變狀態(tài)，是油液從B端口輸入，從A端口流出，經(jīng)7回到油箱。開(kāi)停閥5的控制時(shí)間到了以后，就會(huì)改變狀態(tài)，自動(dòng)閉合。 手動(dòng)換向閥起到的作用就是：當(dāng)停電的時(shí)候，只要手動(dòng)換向，就可以用手推開(kāi)門(mén)，而不至于門(mén)停在某一位置而打不開(kāi)。溢流閥4的作用是控制液壓系統(tǒng)的壓力。 5.2 液壓系統(tǒng)控制原理圖 本次設(shè)計(jì)其液壓系統(tǒng)控制原理圖如下： 圖5.1 液壓系統(tǒng)控制原理圖 結(jié)論 時(shí)光匆匆如流水，轉(zhuǎn)眼便是大學(xué)畢業(yè)時(shí)節(jié)，春夢(mèng)秋云，聚散真容易。在這個(gè)美好的季節(jié)里，我在電腦上敲出了最后一個(gè)字，心中涌現(xiàn)的不是想象已久的歡欣，卻是難以言喻的失落。是的，隨著論文的終結(jié)，意味著我生命中最純美的學(xué)生時(shí)代即將結(jié)束。通過(guò)本次設(shè)計(jì)我完成了自動(dòng)液壓門(mén)窗開(kāi)合裝置設(shè)計(jì)和零件的設(shè)計(jì)。對(duì)總裝配圖、液壓系統(tǒng)控制圖、液壓缸進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)和計(jì)算，并且繪制了相應(yīng)的圖形，取得了一定的成果，但在設(shè)計(jì)中也存在著一些不足?，F(xiàn)做如下總結(jié)： 1、對(duì)液壓傳動(dòng)、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、公差配合、AUTOcad、Word等辦公軟件有更深的了解和更熟練的掌握。 2、對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)和液壓傳動(dòng)得到更進(jìn)一步的了解。掌握了油缸設(shè)計(jì)的步驟和方法。 3、通過(guò)查閱資料，我學(xué)會(huì)了如何利用工具書(shū)上的公式，對(duì)主要零件進(jìn)行強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性的校核。 4、沒(méi)有通過(guò)分析軟件對(duì)油缸進(jìn)行干涉、變形及穩(wěn)定性的分析，這也是本次設(shè)計(jì)的不足之處。我將通過(guò)在今后的工作中來(lái)彌補(bǔ)這一不足，使得設(shè)計(jì)更加完美。 畢業(yè)設(shè)計(jì)雖然已經(jīng)完成，但我的課題研究仍沒(méi)結(jié)束，希望在將來(lái)的學(xué)習(xí)與工作中為機(jī)械工業(yè)設(shè)計(jì)的理學(xué)與美學(xué)的融合出出一份力。 致謝 完成畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)于我來(lái)說(shuō)，是一次能力的提升，通過(guò)完成畢業(yè)論文，讓我在遇到問(wèn)題，怎么去解決問(wèn)題這方面有了很大的進(jìn)步，我相信在今后的工作里面，我也一定會(huì)秉承著這份堅(jiān)持，這份對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)的熱情，更好的將一個(gè)個(gè)難題解決。 完成這篇論文，跟我的指導(dǎo)老師的幫助是不能分開(kāi)的，因?yàn)橛兴闹敢?，還有幫助，我才能最終完成這篇論文，在我困惑迷茫，舉棋不定時(shí)，指導(dǎo)老師不斷的鼓勵(lì)啟發(fā)我，為我本次設(shè)計(jì)打開(kāi)新思路，他嚴(yán)謹(jǐn)而廣闊的教學(xué)態(tài)度深深地感染了我，教導(dǎo)我做人做事的道理，讓我為以后走入以后的學(xué)習(xí)、工作崗位做好提前準(zhǔn)備。我深深地為老師的敬業(yè)精神所感動(dòng)，讓我再一次對(duì)于老師說(shuō)一聲“謝謝”！ 在寫(xiě)這篇論文的時(shí)候，我的同學(xué)們也幫助了我，在這里我要謝謝你們。 參考文獻(xiàn) [1] 王知性，劉廷榮，機(jī)械原理.北京，高等教育出版社，2003 [2] 黃茂林，馬正綱，孫寧.機(jī)械原理.重慶：重慶大學(xué)出版社，2002 [3] 方鍵主編.機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006. [4] 丁樹(shù)模、周驥平主編 液壓傳動(dòng).第二版 機(jī)械工業(yè)出版社 1999 [5] 李芝主編 液壓傳動(dòng).機(jī)械工業(yè)出版社 2002 [6] 臧克江主編 液壓缸.化學(xué)工業(yè)出版社2009 [7] 黃積偉主編 液壓傳動(dòng) 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 2007：1-289 [8] 雷天覺(jué)主編 新編液壓工程手冊(cè).第二冊(cè).北京：北京理工大學(xué)出版社 1998 [9] 楊東邦主編 機(jī)械CAD制圖與標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用．北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1998 [10] 雷天覺(jué)主編 液壓工程手冊(cè).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1991 [11] 李壯云主編 液壓元件與系統(tǒng). 機(jī)械工業(yè)出版社. 2005.8 [12] 蔡文彥主編 液壓傳動(dòng)系統(tǒng).上海:上海交通大學(xué)出版社,1996 [13] 杜國(guó)森主編 液壓元件產(chǎn)品樣本. 機(jī)械工業(yè)出版社. 1983.4 [14] 萬(wàn)會(huì)雄、明仁雄主編 液壓與氣動(dòng)傳動(dòng). 國(guó)防工業(yè)出版社. 2003 [15] 濮良貴主編.機(jī)械設(shè)計(jì).北京：高等教育出版社，2001.