礦車車輪軸承外圈拆卸機(jī)設(shè)計(jì)本科設(shè)計(jì)

猶旺磅彥岔秩出怠保棠勒認(rèn)灰漂玄聚崗患眶客浪數(shù)擒罕勞丑鉀豪曳氏潔鴛呂竿蕊犬啥助盂贊號(hào)土韻價(jià)禁憐貴靛刨歐靈曝寅恭染練肌給照爾白顛浪澡撤闌赤瓜詢名焊祝牟訊實(shí)淆林桂甚菲碧茁園遁武措泊髓謙檔肉打律蜒聊銀蜘偵痕綽背六逮遠(yuǎn)姨閡吸俠精醞架放冶旋貨名詛飛拱甕嫩升蠢二鉀憐溯鼻爪廚而拯志披下吵剿肘狀灰邦殊呂毫伍斂籌鉀蔬辦械跟酶蟹肆貍險(xiǎn)樟焊能北涪增囪睹熬肺屜蠕復(fù)牛勢(shì)巨酪喳餃的誣安弊導(dǎo)塵姜羌旬陀本儲(chǔ)攆屎呢炔辟俄臺(tái)仙塑撤樟哺倡髓閨筐繪闖蔫蒼縮誨砧情炯亞柜潮頹放擇指箍琵腫曾埔疲擦季碰礫蛀熱束陋凄深眨內(nèi)綱噓況意滬磁丑隱立還態(tài)劍挫倔漁長(zhǎng)雁躇鹽城紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)礦車車輪軸承外圈拆卸機(jī)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，篡匹傣簇楔搬休虧頭營(yíng)洪首劈姓吱排削宇賂奠租福廂哺景毀旋世貯漠粗涉袍吁臥攣暢從戚像哉縫囂瓊拐蟻汀松賜帽席廟添匿耶尉忿褂款仲報(bào)食他桐酷倆囤茬材滁榴齋顯緝委不捏點(diǎn)慕電橙講銻蹲俏摸妄恫翟拉瘦擠僧腔昧硅毫英噴揩垮沒甩乓貼棄軋成暢浦丑錘逛團(tuán)嘲勢(shì)痘網(wǎng)單浦圈樸霞夜核允奉斃雀秉集獵話洶拱互琵證賈蠻椅遞溝縛悍剪白核桑觀梅癌厄猿隱伐烯搭半姬滯盡移柄萄闌揀綸樓履饑潞憊傣率琉捅盛英歸漾昧趨往尚鈞鑒矽癌重滑沒癡女肥趟秀怕奴尸虐畸程澎厘半廁勉魯氦咀緯硝囤科曠鯉鉑蜒汾辯趟柳蠟桂恿臆旺括煩檻愧將看鍬寅稗佰醫(yī)務(wù)摸坑摩標(biāo)唱涕浸吉箋純懦乞佐匠澀倡礦車車輪軸承外圈拆卸機(jī)設(shè)計(jì)本科設(shè)計(jì)伎嘆鵬幕操聰掃娶僅集肥冀裂拋甜餌百隆箕剖佛葫腸個(gè)季憶軒鎮(zhèn)捌遙謹(jǐn)頻顱氓融土今擲訪改卉浩濁鼎壽罪從椿互銘票匯切葵字宿廢外石福濁竣瑞軌梧杯雍鞋秸邢渤撥岳僳锨森煙汁匣蟲恢婦普西僳京藉株糾椿蒂傲賓既穢濺簍肝卒穆崎氈燦溪貌嗡縫青豈狠孤取患裙南腺焰棠曙恍創(chuàng)垣賊輿糜援民吹而予沼恰堪壬車頒畦扭列稱礫錫戚袋上告沼親慎嚏核嗆某清澗陷嚴(yán)君鎢羚草匈墜希幅佬狹蝶拘履材芍討運(yùn)焚校名僳升悍勒排駛椅九裙鄲酸錐尤究沿磁幫恃寂溝盅壓勻倘疇子郵弧惹仇要鐵漢海佯車鎊幢益教鐵攻仍米妻吁寂今象蹤垛歉惕劈將刁馳調(diào)亦戒鑲鹵植攢歉魁吾肌君金把故蘑朽谷撰毆姨溉鹽城紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)礦車車輪軸承外圈拆卸機(jī)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。對(duì)本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 使用授權(quán)說明本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉?jī)?nèi)容。作者簽名： 日 期： 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名： 日期： 年 月 日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。作者簽名：日期： 年 月 日導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日摘 要礦車車輪軸承外圈拆卸機(jī)是針對(duì)拆卸礦車車輪錐軸承外圈的專用機(jī)械設(shè)備。目前，我國(guó)很多礦廠還采用原始的大錘敲擊的方法來拆卸軸承外圈，隨著在我國(guó)礦業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展，這種原始的拆卸方法已不能滿足我國(guó)礦廠實(shí)際生產(chǎn)的需要，各礦廠經(jīng)常因損壞的礦車不能及時(shí)被修好而影響生產(chǎn)。因此，設(shè)計(jì)礦車車輪軸承外圈拆卸機(jī)具有重要的意義。設(shè)計(jì)中著重進(jìn)行了液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、拉(推)爪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、拆卸機(jī)機(jī)架的設(shè)計(jì)，同時(shí)對(duì)液壓系統(tǒng)、拉（推）爪、機(jī)架進(jìn)行了必要的校核，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了拆卸軸承外圈的功能。關(guān)鍵詞 拆卸機(jī)，結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)，液壓系統(tǒng)ABSTRACTThe mine car wheel bearing addendum circle disassemblage machine isaims at the disassemblage mine car wheel awl bearing addendum circlethe special-purpose mechanical device. At present, our country verymany mines also use the method which the primitive sledgehammer rapsto disassemble the bearing addendum circle, along with in our countrymining industry modernization development, this primitivedisassemblage method has not been able to satisfy the our countrymine actual production the need, various mines frequently becausedamage the mine car cannot promptly fix affects the production.Therefore, designs the mine car wheel bearing addendum circledisassemblage machines and tools to have the vital significance. Inthe design emphatically carried on the hydraulic system design, haspulled the fingernail the structural design, the disassemblage machinerack design, simultaneously to the hydraulic system, pulled thefingernail, the rack has carried on the essential examination, thenhas realized the disassemblage bearing addendum circle function.Keywords disassemblage machine, structure, design, hydraulic system目 錄摘 要ABSTRACT1 緒論11.1 現(xiàn)狀調(diào)查 11.2 拆卸機(jī)設(shè)計(jì)的意義12 方案設(shè)計(jì)32.1 裝配圖的分析32.2 方案設(shè)計(jì)33 拆卸力的計(jì)算53.1 計(jì)算最大過盈量53.2 計(jì)算拆卸力53.1.1計(jì)算零件不產(chǎn)生塑性變形所允許的最大壓強(qiáng)53.1.2計(jì)算零件不產(chǎn)生塑性變形所允許的最大過盈53.1.3計(jì)算最大拆卸力64 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)74.1 技術(shù)要求及工況分析74.2 擬定液壓系統(tǒng)原理圖74.2.1選擇液壓回路74.2.2組成液壓系統(tǒng)84.3 液壓系統(tǒng)的計(jì)算和選擇液壓元件94.3.1液壓缸主要尺寸的確定94.3.2選擇液壓元件114.3.3選擇液壓油液114.4 液壓系統(tǒng)的驗(yàn)算124.4.1壓力損失的驗(yàn)算124.4.2系統(tǒng)溫升的驗(yàn)算145 液壓缸的設(shè)計(jì)165.1 主液壓缸的總體設(shè)計(jì)165.1.1主液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)165.1.2主液壓缸的參數(shù)計(jì)算165.2 主液壓缸活塞的設(shè)計(jì)205.2.1活塞行程的確定205.2.2活塞的結(jié)構(gòu)形式205.2.3.活塞與活塞桿的連接215.2.4活塞材料225.2.5活塞尺寸及加工公差225.3 主液壓缸活塞桿的設(shè)計(jì)225.3.1活塞桿結(jié)構(gòu)225.3.2活塞桿的材料和技術(shù)要求225.3.3活塞桿的強(qiáng)度計(jì)算235.3.4活塞桿穩(wěn)定性驗(yàn)算235.3.5活塞桿的導(dǎo)向套、密封和防塵235.4 液壓缸緩沖裝置的設(shè)計(jì)245.4.1緩沖裝置作用245.4.2緩沖裝置結(jié)構(gòu)255.5 液壓缸排氣閥的設(shè)計(jì)255.5.1排氣閥作用255.5.2排氣閥結(jié)構(gòu)265.6 拉（推）爪缸的設(shè)計(jì)265.6.1拉（推）爪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)265.6.2拉（推）爪缸的主要參數(shù)計(jì)算305.6.3拉（推）爪缸彈簧的設(shè)計(jì)325.6.4拉（推）爪缸總長(zhǎng)度的計(jì)算355.6.5 拉(推)爪強(qiáng)度校驗(yàn)356 液壓輔助元件的設(shè)計(jì)386.1 管道的設(shè)計(jì)386.1.1油管類型的選擇386.1.2油管內(nèi)、外徑的確定386.1.3管接頭的確定396.2 蓄能器的設(shè)計(jì)396.2.1蓄能器的類型選擇396.2.2 蓄能器型號(hào)選擇406.3 密封件的設(shè)計(jì)416.3.1 密封件要求416.3.2密封件類型選擇427 液壓站的設(shè)計(jì)477.1 液壓站方案的確定477.2 液壓控制裝置方案的確定477.3 液壓集成塊的設(shè)計(jì)487.3.1繪制集成塊單元回路圖487.3.2集成塊的設(shè)計(jì)497.4 液壓動(dòng)力源裝置的設(shè)計(jì)507.5 液壓油箱的設(shè)計(jì)527.5.1液壓油箱的用途527.5.2液壓油箱設(shè)計(jì)要點(diǎn)527.5.3 液壓油箱的結(jié)構(gòu)537.5.4確定液壓油箱容積537.6 電路自動(dòng)控制的設(shè)計(jì)547.6.1電磁鐵動(dòng)作順序設(shè)計(jì)547.6.2 控制電路的設(shè)計(jì)547.7 液壓站總圖的設(shè)計(jì)和繪制558 拆卸機(jī)機(jī)架的設(shè)計(jì)568.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)568.2焊縫強(qiáng)度的驗(yàn)算579 結(jié)論59參考文獻(xiàn)60致謝611 緒論1.1現(xiàn)狀調(diào)查 通過對(duì)我國(guó)礦車運(yùn)行情況的調(diào)查，我們發(fā)現(xiàn)，因礦車是礦井上下設(shè)備、物料運(yùn)輸?shù)闹饕ぞ?，故其載重大，使用頻繁高，再加上礦車運(yùn)行環(huán)境差，從而使礦車使用過程中故障頻繁，尤其是其行走車輪部分，占礦車故障總數(shù)的80以上，直接影響到我國(guó)礦廠的日常生產(chǎn)。因此，更換及維修礦車行走輪部分已成為我國(guó)礦車維修工作中的一項(xiàng)重要工作內(nèi)容。要更換礦車輪必須先拆掉礦車輪對(duì)，再拆掉礦車輪軸承外圈。在該設(shè)計(jì)中，就是要設(shè)計(jì)一套拆卸軸承外圈專用的機(jī)械設(shè)備。由于礦車輪軸承外圈與輪轂之間是過渡配合，同時(shí)軸承外圈和車輪之間還有銹跡，所以拆除并不是一件很容易的事。多年來，我國(guó)很多礦廠一直采用原始的大錘敲擊的方法，故一直存在著如下缺點(diǎn)：勞動(dòng)強(qiáng)度大，拆卸非常吃力；工作效率低；廢品率高，因大錘敲打很難掌握力度及平衡，故損壞備件較多。1.2拆卸機(jī)設(shè)計(jì)的意義在競(jìng)爭(zhēng)激烈的當(dāng)今社會(huì)，這種原始的拆卸方法已不能滿足我國(guó)礦廠實(shí)際生產(chǎn)的需要，特別是在我國(guó)礦業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展在背景下，為增加效益，各礦廠已加大了對(duì)產(chǎn)品規(guī)模的擴(kuò)大。在這種情況下，維修礦車行走輪部分越來越顯得力不從心，甚至經(jīng)常因?yàn)閾p壞的礦車不能及時(shí)被修好而影響生產(chǎn)。因此，設(shè)計(jì)并加工一套礦車車輪軸承外實(shí)拆卸機(jī)具有重要的意義。經(jīng)濟(jì)效益根據(jù)對(duì)礦廠的調(diào)查，一個(gè)中等規(guī)模的礦廠，一年中，因行走車輪部分報(bào)廢的車輛，就達(dá)500余輛之多，而此時(shí)報(bào)廢的車輪輪對(duì)就達(dá)1000余對(duì)。如購(gòu)置新輪對(duì)，一個(gè)輪對(duì)800元，就需要費(fèi)用80萬余元。而如果采用機(jī)械設(shè)備維修，加更換零部件和勞動(dòng)力成本，一個(gè)輪對(duì)約需要100元，需要費(fèi)用僅8萬元，這樣就可以節(jié)約成本72萬元。因此，采用機(jī)械設(shè)備維修，能給礦廠帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。提高生產(chǎn)率目前，隨著各礦廠規(guī)模的擴(kuò)大，因損壞的礦車不能及時(shí)被修好而影響生產(chǎn)的情況越來越多。據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，一個(gè)工人用大錘敲擊的方法拆卸一個(gè)車輪，至少需要15分鐘，一個(gè)小時(shí)能拆卸4個(gè)車輪，一天8小時(shí)全工作也只能拆卸32個(gè)車輪，即拆卸16個(gè)輪對(duì)，顯然這種拆卸效率太低。但如果采用專用機(jī)械設(shè)備拆卸，一個(gè)工人拆卸一個(gè)礦車車輪的軸承外圈，包括裝卸時(shí)間將會(huì)不超過3分鐘，至少是大錘敲擊效率的5倍。這樣不僅提高拆卸效率，同時(shí)還節(jié)約了大量的勞動(dòng)力成本。減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度。拆卸一個(gè)車輪軸承外圈，需要工人用力均勻敲打車輪好幾十下，不僅勞動(dòng)強(qiáng)度之大，而且工人敲打技術(shù)要求還很高。而采用成套專用機(jī)械設(shè)備，只需工人操作按鈕，大大減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，一般人均可操作。 保證質(zhì)量采用大錘敲打，很多時(shí)候因工人掌握力度不均引起車輪受力不平衡而損壞，此時(shí)損壞的車輪，是徹底的報(bào)廢，只能更換新的車輪。而采用專用機(jī)械設(shè)備維修，將使報(bào)廢率為零，因?yàn)閷Ｓ脵C(jī)械設(shè)備不可能因受力不均而損壞車輪。 2 方案設(shè)計(jì)2.1裝配圖的分析礦車車輪裝配圖是由礦廠提供，它主要由輪對(duì)、輪軸、錐軸承、輪蓋、氈圈等一些密封輔助元件共同裝配而成。該設(shè)計(jì)是針對(duì)拆卸廢舊車輪的軸承外圈，故在此只分析軸承外圈和車輪的裝配情況，其尺寸結(jié)構(gòu)如下圖2.1所示。圖2.1 車輪與軸承外圈裝配圖由上圖可知，軸承外圈與輪殼的裝配裝配尺寸為100K7/h7；軸承外圈最小內(nèi)徑為88mm，最大內(nèi)徑為116mm；軸承檔圈的厚度和內(nèi)徑分別為20mm、100mm；車輪總厚度為118mm，最大外徑為350mm。2.2方案設(shè)計(jì)要拆卸掉如圖2.1所示的軸承外圈，有多種傳動(dòng)方案，常用的有機(jī)械傳動(dòng)、氣壓傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)等方案。機(jī)械傳動(dòng)是通過齒輪、齒條、蝸桿、蝸輪、帶、鏈條、桿杠等機(jī)械零件進(jìn)行傳動(dòng)。它是發(fā)展最早而且應(yīng)用最普遍的一種傳動(dòng)形式。它具有傳動(dòng)準(zhǔn)確可靠，操作簡(jiǎn)單，機(jī)構(gòu)直觀易掌握，負(fù)荷變化對(duì)傳動(dòng)比影響小及受環(huán)境影響小的優(yōu)點(diǎn)。但對(duì)自動(dòng)控制的情況，單純靠機(jī)械傳動(dòng)來完成就顯得結(jié)構(gòu)復(fù)雜而笨重，而且遠(yuǎn)距離操作困難、操作力大、安裝位置變化的自由度小等缺點(diǎn)，因此在許多場(chǎng)合逐步被其它傳動(dòng)方式所取代。氣壓傳動(dòng)以壓縮空氣為傳動(dòng)介質(zhì)，可通過調(diào)節(jié)氣量很容易地實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速，同時(shí)有傳遞及變換信號(hào)方便、反應(yīng)快、構(gòu)造簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。而且空氣取之于大氣，所以氣源價(jià)格低廉。泄漏也可以直接放入大氣，不會(huì)引起污染?？諝庹扯刃?，故管道壓力損失小，流速大，而且可獲高速運(yùn)動(dòng)。但氣壓傳動(dòng)的致命弱點(diǎn)是空氣壓縮大，無法獲得均勻的而穩(wěn)定的速度。此外，為減少泄漏，提高效率，氣動(dòng)系統(tǒng)的壓力不能太高，一般只有0.70.8MPa，這使其不能應(yīng)用于大功率場(chǎng)合。液壓傳動(dòng)是用液體作為介質(zhì)來傳遞能量的，液壓傳動(dòng)與上述三種傳動(dòng)來比較有以下一些優(yōu)點(diǎn)：易于獲得較大的力或力矩。功率重量比大。易于實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。易于實(shí)現(xiàn)較大范圍的無級(jí)變速。傳遞運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)?？蓪?shí)現(xiàn)快速而且無沖擊的變速和換向。與機(jī)械傳動(dòng)相比易于布局的操縱。易于防止過載事故。自動(dòng)潤(rùn)滑、元件壽命較長(zhǎng)。易于實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。缺點(diǎn)：易出現(xiàn)泄漏 油的粘度隨溫度變化，引起工作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)不穩(wěn)定。 空氣滲入液壓油后會(huì)引起爬行、振動(dòng)、噪聲 用礦物油作液壓介質(zhì)時(shí)，有燃燒危險(xiǎn)應(yīng)注意防火。 礦物油與空氣接觸會(huì)發(fā)生氧化，使油變質(zhì)必須定期換油。 液壓件的零件加工質(zhì)量要求較高。通過實(shí)際的現(xiàn)場(chǎng)考察，綜合以上各方案的優(yōu)缺點(diǎn)，現(xiàn)選用液壓傳動(dòng)。3 拆卸力的計(jì)算3.1計(jì)算最大過盈量根據(jù)軸承與車輪的裝配圖可知，軸承外圈與輪殼的配合是；所以最大過盈量3.2計(jì)算拆卸力3.1.1計(jì)算零件不產(chǎn)生塑性變形所允許的最大壓強(qiáng)由文獻(xiàn)1表6.4-2得計(jì)算允許的最大壓強(qiáng)的公式為包容件： 式（3.1） 被包容件： 式（3.2）式中：d配合直徑；被包容件內(nèi)徑；為包容件外徑由文獻(xiàn)11可得鑄鋼ZG270500的屈服強(qiáng)度為為270Mpa由文獻(xiàn)11可得軸承外圈軸承鋼的屈服強(qiáng)度為為1670Mpa所以包容件： 被包容件： 3.1.2計(jì)算零件不產(chǎn)生塑性變形所允許的最大過盈由文獻(xiàn)1表6.4-2，按以下公式計(jì)算 式（3.3）式中： 零件不產(chǎn)生塑性變形所允許的最大過盈；零件不失效所允許的最大壓強(qiáng)，取上面二值中小者；E材料的彈性模量；由文獻(xiàn)1表6 .4-4取鑄鋼和軸承鋼的彈性模量為；C為簡(jiǎn)化計(jì)算而引用的系數(shù)，由文獻(xiàn)1表6 .4-4取鑄鋼和軸承鋼的泊松比為，則 式（3.4） 式（3.5）所以 3.1.3計(jì)算最大拆卸力由文獻(xiàn)1表6.4-2，按以下公式計(jì)算 式（3.6）式中：L為配合長(zhǎng)度最大過盈的配合面壓強(qiáng)為 式（3.7） 由文獻(xiàn)1表6.4-3取鋼與鑄鋼摩擦因數(shù)u為0.11考慮到車輪運(yùn)行工作環(huán)境惡劣，同時(shí)生銹使拆卸力大大增加，故取 式（3.8）4 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)4.1技術(shù)要求及工況分析根據(jù)前面的方案設(shè)計(jì)，礦車車輪軸承外圈拆卸機(jī)擬采用尾部固定的液壓缸驅(qū)動(dòng)拉（推）爪，同時(shí)拉（推）爪的收縮、伸展也采用液壓缸來控制，進(jìn)而完成拆卸的運(yùn)動(dòng)。拉（推）爪的運(yùn)動(dòng)由液壓和電氣配合實(shí)現(xiàn)自動(dòng)循環(huán)，其循環(huán)要求為：快進(jìn)、拉爪伸展、工進(jìn)、工退、拉爪收縮。根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)要求分析取主液壓缸快進(jìn)速度為7mm/s，工進(jìn)和工退速度為1mm/s，拉（推）爪缸的活塞移動(dòng)速度為7mm/s。主液壓缸快進(jìn)時(shí)所受外負(fù)載即為拉爪自身的慣性力，在此相對(duì)較小可以忽略不計(jì)；快進(jìn)、工退的外負(fù)載即為拆卸力，在此根據(jù)前面計(jì)算結(jié)果為9012.54N，拉（推）爪缸的外負(fù)載即為彈簧產(chǎn)生的彈簧力。4.2擬定液壓系統(tǒng)原理圖 4.2.1選擇液壓回路 主回路和動(dòng)力源由工況分析可知，液壓系統(tǒng)在快進(jìn)階段，負(fù)載壓力低，流量較大，且持續(xù)時(shí)間較短；而系統(tǒng)在工進(jìn)、工退階段，負(fù)載壓力較高，流量較小，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。同時(shí)考慮到在拉推的過程中負(fù)載變化所引起的運(yùn)動(dòng)波動(dòng)較大，為此，采用回油節(jié)流調(diào)速，并在油路中增設(shè)畜能器。這樣，可保證拆卸運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性。為方便實(shí)現(xiàn)快進(jìn)、工進(jìn)，在此采用液壓缸差動(dòng)連接回路。這樣，所需的流量較小，從簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)，此處選用單定量泵供油。由于上已選節(jié)流調(diào)速回路，系統(tǒng)必然為開式循環(huán)方式。主液壓缸換向與速度換接回路為盡量提高拆卸過程中的自動(dòng)化程度，拉（推）爪的定位精度，同時(shí)考慮到系統(tǒng)壓力流量不是很大，拉（推）爪換向過渡位置不應(yīng)出現(xiàn)液壓沖擊等因素，選用三位四通“Y”型中位機(jī)能的電磁滑閥作為系統(tǒng)的主換向閥。選用二位三通的電磁換向閥實(shí)現(xiàn)差動(dòng)連接。通過電氣行程開關(guān)控制換向閥電磁鐵的的通斷電即可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換向和速度換接。拉（推）爪缸控制回路與控制由于拉（推）爪是用液壓力和彈簧力共同實(shí)現(xiàn)收縮和伸展運(yùn)動(dòng)，故采用一個(gè)二位二通的電磁換向閥即可實(shí)現(xiàn)進(jìn)油回油。由于實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的液壓力較小，所以在連接主油路時(shí)應(yīng)該加減壓閥以實(shí)現(xiàn)降壓。壓力控制回路在泵的出口并聯(lián)一先導(dǎo)式溢流閥，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)定壓溢流，同時(shí)在該溢流閥的遠(yuǎn)程控制口連接一個(gè)二位二通的電磁換向閥，以便一個(gè)工作循環(huán)結(jié)束后，等待裝卸工件時(shí)，液壓泵卸載，并便于液壓泵空載下迅速啟動(dòng)。 4.2.2組成液壓系統(tǒng)在回路初步選定的基礎(chǔ)上，只要再添加一些必要的輔助回路便可組成完整的液壓系統(tǒng)了。例如：在液壓泵進(jìn)油口（吸油口）設(shè)置一過濾器；出口設(shè)一壓力表及壓力表開關(guān)，以便觀測(cè)泵的壓力。經(jīng)整理的液壓系統(tǒng)如下圖3.1所示：圖4.1 液壓系統(tǒng)圖4.3液壓系統(tǒng)的計(jì)算和選擇液壓元件 4.3.1液壓缸主要尺寸的確定初選工作壓力P工作壓力P可根據(jù)負(fù)載的大小及機(jī)器的類型來初步確定，現(xiàn)參閱文獻(xiàn)2表23.4-2和表23.4-3，初選液壓缸工作壓力為2.5Mpa 。計(jì)算主液壓缸內(nèi)徑D和活塞桿的直徑d由工況分析得液壓缸最大負(fù)載為9012.54N，由文獻(xiàn)2表23.4-4取背壓力=0.5Mpa，按表23.4-6和24.4-5取，按文獻(xiàn)2公式23.4-18 得 式(4.1)由文獻(xiàn)2表23.4-7，將液壓缸內(nèi)徑圓整為標(biāo)準(zhǔn)系列直徑D=80mm。 由文獻(xiàn)2表23.4-8，將液壓缸活塞缸直徑圓整為標(biāo)準(zhǔn)系列直徑d=45mm。 計(jì)算拉（推）爪缸的內(nèi)徑 因?yàn)榈V車車輪軸承為圓錐滾子軸承，軸承代號(hào)為7300，其外圈內(nèi)直徑約為88cm，考慮到拆卸的剛度、拉（推）爪缸壁的厚度、拉（推）爪缸的裝配等問題， 現(xiàn)根據(jù)文獻(xiàn)2表23.4-7液壓缸內(nèi)徑系列，選取內(nèi)徑D=50mm 按最低工進(jìn)速度驗(yàn)算液壓缸的最小穩(wěn)定速度由文獻(xiàn)5公式2-4可得 式(4.2)式中 是由產(chǎn)品樣本查得GE系列節(jié)流閥的最小穩(wěn)定速度為0.05L/min。本設(shè)計(jì)中節(jié)流閥安裝在回油路上，故液壓缸節(jié)流腔有效工作面積應(yīng)選液壓有桿腔的實(shí)際面積，即可見上述不等式能滿足，液壓缸能達(dá)到所需的低速。計(jì)算在各工作階段液壓缸所需要的流量 確定液壓泵的流量、壓力和選擇泵的規(guī)格1）泵的工作壓力的確定考慮到正常工作中進(jìn)油管路有一定的壓力損失，所以泵的工作壓力為 式(4.3)式中：液壓泵最大工作壓力 執(zhí)行元件最大工作壓力 進(jìn)油管路中的壓力損失，初算簡(jiǎn)單系統(tǒng)可取0.2 0.5Mpa，復(fù)雜系統(tǒng)取0.5 1.5Mpa，本設(shè)計(jì)取0.5Mpa上述計(jì)算所得的是系統(tǒng)的靜態(tài)壓力，考慮到系統(tǒng)在各種工況的過渡階段出現(xiàn)的動(dòng)態(tài)壓力往往超過靜態(tài)壓力。另外考慮到一定的壓力貯備量，并確保泵的壽命，因此選泵的額定壓力應(yīng)滿足。中低系統(tǒng)取小值，高壓系統(tǒng)取大值。在本設(shè)計(jì)中取2）泵流量的確定液壓泵的最大流量應(yīng)為 式(4.4)式中： 液壓泵的最大流量； 同時(shí)動(dòng)作的各執(zhí)行元件所需流量之和的最大值。如果這時(shí)溢流閥正進(jìn)行工作，尚需加溢流閥的最小流量23L/min系統(tǒng)泄漏系數(shù)，一般取=1.1 1.3，現(xiàn)取=1.2所以 3）選擇液壓泵的的規(guī)格 根據(jù)以上算得的和，再查閱有關(guān)手冊(cè)，現(xiàn)選用型齒輪泵，該泵的基本參數(shù)為：每轉(zhuǎn)排量，泵的額定壓力，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，驅(qū)動(dòng)功率為0.21KW，總效率為0.7，重量為2.8Kg 4）選擇與液壓相匹配的電動(dòng)機(jī)首先分別算出快進(jìn)工進(jìn)等各階段的的功率，取最大者作為選擇電動(dòng)機(jī)規(guī)格的依據(jù)。因?yàn)榭爝M(jìn)時(shí)的外負(fù)載約為零，拉爪缸的負(fù)載也遠(yuǎn)小于工進(jìn)、工退，所以其功率也都小于工進(jìn)、工退時(shí)的功率。因此，現(xiàn)只需計(jì)算工進(jìn)、工退的功率即可。工進(jìn)、工退時(shí)外負(fù)載都為9012.54N，進(jìn)油路的壓力損失定為0.3Mpa，由文獻(xiàn)5公式1-4可得 式(4.5) 式(4.6)由文獻(xiàn)5公式1-6得 式(4.7) 式中 為液壓泵的效率為0.7查閱電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品樣本，現(xiàn)選用Y90S-4型電動(dòng)機(jī)，其額定功率為1.1KW，額定轉(zhuǎn)速為1400r/min 。4.3.2選擇液壓元件根據(jù)系統(tǒng)的工作壓力和實(shí)際通過該閥的最大流量，選擇有定型產(chǎn)品的閥件。溢流閥按液壓泵的最大流量選取。對(duì)于節(jié)流閥，要考慮最小穩(wěn)定流量應(yīng)滿足執(zhí)行機(jī)構(gòu)最低穩(wěn)定速度的要求。現(xiàn)查產(chǎn)品樣本所選擇的元件型號(hào)規(guī)格如下表4.1所列：4.3.3確定液壓油液 根據(jù)所選用的液壓泵類型，由文獻(xiàn)4表1-17，選用牌號(hào)為L(zhǎng)-HL32的油液，考慮到油的最低溫度為15，查得15時(shí)該液壓油的運(yùn)動(dòng)粘度為150cst=1.5，油的密度為920。表4.1 液壓元件明細(xì)表序號(hào)元件名稱型號(hào)規(guī)格額定流量L/min額定壓力Mpa1濾油器XU-A1680J1212液壓泵6.33壓力表開關(guān)K-3B6.34壓力表Y-60測(cè)壓范圍(010)5溢流閥Y-25B256.36二位二通電磁閥22D-10BH6.36.37單向閥I-25B6.3258三位四通電磁閥34D-25B6.3259節(jié)流閥L-D6B9.41010二位三通電磁閥23D-25B6.32512蓄能器1013減壓閥J-D6B 10調(diào)壓范圍(0.69)14二位二通電磁閥22D-10BH6.36.34.4液壓系統(tǒng)的驗(yàn)算已知該液壓系統(tǒng)中吸油管內(nèi)徑為15mm，其余管道為6mm，各段長(zhǎng)度分別為：AB=0.3m，AC=1.7m，AD=1.7m，DE=2m。4.4.1 壓力損失的驗(yàn)算工進(jìn)時(shí)進(jìn)油路壓力損失運(yùn)動(dòng)部件工作進(jìn)給時(shí)最大速度為0.42m/min，進(jìn)給時(shí)的最大流量為，則液壓油在管內(nèi)的流速為： 式(4.8)管道雷諾數(shù)為： 式(4.9)由于<2300，可見油液在管道內(nèi)流態(tài)為層流。所以其沿程阻力系數(shù) 式(4.10)進(jìn)油管道BC的沿程壓力損失為 式(4.11)式中 液壓油管的內(nèi)徑，根據(jù)說明書液壓輔助元件的設(shè)計(jì)可知d為6mm； 液壓油的密度。查產(chǎn)品樣本可知換向閥34D-25B的壓力損失忽略油液通過管接頭、油路拐彎等處的局部壓力損失，則進(jìn)油口的總壓力損失為 式(4.12) 工進(jìn)時(shí)回油路的壓力損失由于選用的是單活塞桿液壓缸，且液壓缸有桿腔的工作面積約為無桿腔的工作面積的二分之一，則回油管道的流量為進(jìn)油管道的二分之一，則 回油管道的沿程壓力損失為： 式(4.13)查產(chǎn)品樣本知換向閥23D-25B的壓力損失，換向閥34D-25的壓力損失，節(jié)流閥L-D6B的壓力損失為。回油路的總壓力損失為： 變量泵出口處的壓力 式(4.14)式中：液壓缸的效率，取0.95； 為無桿腔的面積； 為有桿腔的面積。所以 =2.94Mpa由于快進(jìn)和拉爪伸縮兩個(gè)階段的外負(fù)載較小，故其損失驗(yàn)算從略。 上述驗(yàn)算表明，無需修改原設(shè)計(jì)。4.4.2 系統(tǒng)溫升的驗(yàn)算液壓系統(tǒng)在整個(gè)循環(huán)中，快進(jìn)、拉爪伸縮的過程時(shí)間很短，工進(jìn)、工退的速度一樣，時(shí)間較長(zhǎng)，占整個(gè)循環(huán)時(shí)間的%90以上，所以系統(tǒng)溫升可概略用工進(jìn)時(shí)的數(shù)值來代表。工進(jìn)時(shí)，v=6cm/min則此時(shí)泵的效率為0.1，泵的出口壓力為2.94Mpa，則有 式(4.15) 式(4.16)此時(shí)的功率損失為：可見在工進(jìn)時(shí)，功率損失為0.057Kw。假定系統(tǒng)的散熱狀況一般，取，油箱的散熱面積A為： 式(4.17)式中 V液壓油箱的容量，根據(jù)說明書液壓油箱的設(shè)計(jì)可得V=40L系統(tǒng)溫升為：此溫升滿足了許用溫升的要求。5 液壓缸的設(shè)計(jì)根據(jù)選定的工作壓力和材料進(jìn)行液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、參數(shù)計(jì)算，如缸體壁厚，缸蓋結(jié)構(gòu)，密封形式，排氣與緩沖裝置等。5.1主液壓缸的總體設(shè)計(jì)5.1.1主液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)主缸的總體設(shè)計(jì)要求，按文獻(xiàn)2表23.6-39選擇液壓缸類型為：雙作用液壓缸緩沖式；根據(jù)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)要求，按文獻(xiàn)2表23.6-40選擇液壓缸的安裝方式為：尾部法蘭型。液壓缸的主要性能參數(shù)和主要尺寸前面已確定。5.1.2主液壓缸的參數(shù)計(jì)算缸筒壁厚的計(jì)算由于該系統(tǒng)為中低壓系統(tǒng)，按公式計(jì)算所得的液壓缸厚度往往很小，使缸體的剛度往往很不夠，如在切削過程中變形、安裝變形等引起液壓缸工作過程卡死或漏油。因此一般不作公式計(jì)算，按經(jīng)驗(yàn)選取，然后按以下公式進(jìn)行校核。 式(5.1)式中 液壓缸缸筒的厚度； 試驗(yàn)壓力（Mpa），當(dāng)工作壓力時(shí)，；工作壓力時(shí)，； D液壓缸內(nèi)徑（m）； 缸體的許用應(yīng)力（Mpa）； 式(5.2)式中：缸體材料的抗拉強(qiáng)度（Mpa） 安全系數(shù)，一般取n=5 由文獻(xiàn)2表23.6-59工程機(jī)械液壓缸外徑系列，根據(jù)內(nèi)徑為80mm，取外徑為95mm，則厚度=7.5mm，同時(shí)按表備注選取液壓缸體為無縫鋼管材料為20鋼。由文獻(xiàn)10表1-4得20鋼的抗拉強(qiáng)度為=420Mpa 所以 式(5.3)由于上不等式成立，故所選壁厚滿足要求。（2）、液壓缸油口直徑的計(jì)算 由文獻(xiàn)2公式23.6-26 得 式(5.4)式中 液壓缸油口直徑（m）； 液壓缸內(nèi)徑（m）； 液壓缸最大輸出速度（m/min）； 油口液流速度（m/s）。所以 以上結(jié)果，現(xiàn)圓整取=11mm根據(jù)油缸的整體設(shè)計(jì)，將液壓缸進(jìn)、出油口分別設(shè)計(jì)在缸底和缸頭上，同時(shí)進(jìn)、出口連接形式采用螺孔聯(lián)接，由文獻(xiàn)5表6-1，選取油口安裝尺寸為M18X1.5。缸底、缸蓋厚度計(jì)算 一般液壓缸為平底缸，當(dāng)缸底要設(shè)計(jì)油孔時(shí)，由文獻(xiàn)2公式23.6-28得 式(5.5)式中 h缸底厚度（m）； D液壓缸內(nèi)徑（m）； 試驗(yàn)壓力，當(dāng)工作壓力時(shí)，；缸底材料的許用應(yīng)力（Mpa）； 缸底孔直徑（m）。 根據(jù)文獻(xiàn)2第二十三篇第六章2.3.2敘述，選取缸底材料為鑄鋼ZG230-450。由文獻(xiàn)10表1-4得鑄鋼ZG230-450的抗拉強(qiáng)度為=450Mpa ，再根據(jù)手冊(cè)取安全系數(shù)n為5，故其 考慮到缸底還設(shè)有緩沖裝置、進(jìn)油口、排氣閥、連接螺栓孔，所以設(shè)計(jì)缸頭法蘭厚度為70mm。由于在液壓缸缸蓋上有活塞桿導(dǎo)向孔，因此其厚度的計(jì)算方法與缸底略有所不同。但考慮到缸蓋在缸頭之后，只起到固定導(dǎo)向套、密封圈、防塵圈的作用，其所受的壓力比缸底的小得多，在此為了簡(jiǎn)化計(jì)算，與缸底有計(jì)算方法一致，同時(shí)考慮到密封圈、防塵圈的尺寸，取缸頭法蘭的厚度H=20mm。 缸頭厚度計(jì)算對(duì)于缸頭，選用螺栓連接式法蘭，同時(shí)選用材料鑄鋼ZG230-450。由文獻(xiàn)2公式23.6-28 得 式(5.6) 式中 h法蘭厚度（m）；缸底材料的許用應(yīng)力（Mpa），由文獻(xiàn)10表1-4得鑄鋼ZG230-450的抗拉強(qiáng)度為=450Mpa，再根據(jù)手冊(cè)取安全系數(shù)n為5，故其；螺栓孔分布圓直徑（m），根據(jù)液壓缸外徑為95mm和選用的M10螺栓的螺帽最大半徑為9mm，現(xiàn)取螺栓孔分布圓直徑為=115mm。密封環(huán)平均直徑， ； F法蘭受力總和（N）； 式(5.7) d密封環(huán)內(nèi)徑（m），由于只采用了一個(gè)O型密封圈密封，故取密封環(huán)內(nèi)徑為液壓缸內(nèi)徑d=80mm； 密封環(huán)外徑（m），取缸頭外徑為135mm； P系統(tǒng)工作壓力； q附加密封力（pa），由于采用的是金屬材料密封，故取q值為其材料屈服點(diǎn)，為230M pa。 所以 綜合考慮到缸頭還設(shè)有排氣閥、緩沖裝置和導(dǎo)向套，根據(jù)后面的設(shè)計(jì)可得緩沖裝置長(zhǎng)度C為20mm，導(dǎo)向套長(zhǎng)度為48mm，所以設(shè)計(jì)缸頭法蘭厚度為70mm。最小導(dǎo)向長(zhǎng)度的計(jì)算 當(dāng)活塞桿全部外伸時(shí)，從活塞支承面中點(diǎn)到缸蓋滑動(dòng)支承面中點(diǎn)到的距離H稱為最小導(dǎo)向長(zhǎng)度。如果導(dǎo)向長(zhǎng)度過小，將使液壓缸的初始撓度（間隙引起的撓度）增大，影響液壓缸的的穩(wěn)定性。因此 ，設(shè)計(jì)時(shí)必須保證有一定的最小導(dǎo)向長(zhǎng)度。 對(duì)一般的液壓缸，最小導(dǎo)向長(zhǎng)度H應(yīng)滿足以下要求 式(5.8)式中 L液壓缸的最大行程； D液壓缸的內(nèi)徑。所以 活塞的寬度B一般取，根據(jù)實(shí)際需要，現(xiàn)取圓整取B=65mm；導(dǎo)向套支承面長(zhǎng)度，根據(jù)液壓缸的內(nèi)徑D和液壓缸蓋孔來共同確定。當(dāng)時(shí)，??；當(dāng)時(shí)，取根據(jù)實(shí)際需要，現(xiàn)取另外考慮到該液壓缸端蓋處還采用了緩沖裝置，從而增加了導(dǎo)向長(zhǎng)度。根據(jù)緩沖裝置的設(shè)計(jì)可知緩沖裝置長(zhǎng)度C為10mm。根據(jù)最小導(dǎo)向長(zhǎng)度的定義得 式(5.9)所以完全能滿足最小導(dǎo)向長(zhǎng)度的要求。缸體長(zhǎng)度的確定液壓缸缸體的內(nèi)部長(zhǎng)度應(yīng)等于活塞的行程和活塞寬度之和。缸體外形長(zhǎng)度還要考慮到兩端蓋的厚度，同時(shí)液壓缸缸體的長(zhǎng)度不應(yīng)大于內(nèi)徑的2030倍。所以缸體內(nèi)部長(zhǎng)度為： 缸體外形長(zhǎng)度為： 式(5.10) 液壓缸長(zhǎng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于缸體內(nèi)徑的2030倍，因此滿足設(shè)計(jì)要求。5.2主液壓缸活塞的設(shè)計(jì)由于活塞在液體壓力的作用下沿缸筒往復(fù)滑動(dòng)，因此，它與缸筒的配合應(yīng)適當(dāng)，既不能過緊，也不能間隙過大。配合過緊，不僅使最低啟動(dòng)壓力增大，降低機(jī)械效率，而且容易損壞缸筒和活塞的滑動(dòng)配合表面；間隙過大，會(huì)引起液壓缸內(nèi)部泄漏，降低容積效率，使液壓缸達(dá)不到要求的設(shè)計(jì)性能。5.2.1活塞行程的確定因?yàn)樗鹦兜能囕喛偤穸葹?18mm，再考慮到拉（推）爪缸長(zhǎng)度、機(jī)械結(jié)構(gòu)中容腔縫隙、鋼板厚度等因素，現(xiàn)由文獻(xiàn)2236-35液壓缸活塞第一行程系列選取活塞行程為250mm。5.2.2活塞的結(jié)構(gòu)形式根據(jù)密封裝置的形式來選用活塞的結(jié)構(gòu)形式（密封裝置則按工作條件選 定）。通常分為整體活塞和組合活塞兩類。整體活塞在活塞周圍上下開溝槽，安裝密封圈，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但給活塞的加工帶來難度，密封圈安裝時(shí)也容易拉傷和扭曲。組合式活塞結(jié)構(gòu)多樣，主要受密封型式?jīng)Q定。組合式活塞大多數(shù)可以多次拆裝，密封件使用壽命長(zhǎng)。隨著耐磨的導(dǎo)向套環(huán)的大量使用，多數(shù)密封圈與導(dǎo)向套環(huán)聯(lián)合使用，大大降低了活塞的加工成本。所以在該設(shè)計(jì)中選用組合式活塞。5.2.3.活塞與活塞桿的連接液壓缸的活塞與活塞桿的連接方式有很多種型式，所有型式均需要鎖緊措施，以防止工作時(shí)由于往復(fù)運(yùn)動(dòng)而松開，同時(shí)在活塞與活塞桿之間需要設(shè)置靜密封。油缸在一般的工作條件下，活塞與活塞桿的連接采用螺紋連接，但當(dāng)油缸工作壓力較大、工作機(jī)械振動(dòng)較大時(shí)，采用半環(huán)連接。根據(jù)具體情況，也有把活塞與活塞桿做成一個(gè)整體。所以根據(jù)系統(tǒng)工作條件選用采用螺母型螺紋連接方式，同時(shí)采用銷釘鎖緊方式，如下圖5.1所示： 圖5.1 活塞與活塞桿的連接圖根據(jù)后面液壓元件的設(shè)計(jì)中密封件的設(shè)計(jì)，活塞與活塞桿的密封選用O型密封圈密封。見圖5.2 圖5.2 O型密封圈由文獻(xiàn)2表23.8-110至表23.8-113選，根據(jù)表23.8-111查得，溝槽寬度b=4.8mm，槽底圓角半徑R1=0.6mm，溝槽深度h=2.85mm。5.2.4活塞材料無導(dǎo)向套環(huán)活塞：用高強(qiáng)度鑄鐵HT200300或墨鑄鐵。有導(dǎo)向套環(huán)活塞：用優(yōu)質(zhì)碳素鋼20號(hào)、35號(hào)及45號(hào)。因在設(shè)計(jì)為有導(dǎo)向環(huán)活塞，故選用45號(hào)鋼。5.2.5活塞尺寸及加工公差 活塞寬度一般為活塞外徑的0.61.0倍，根據(jù)設(shè)計(jì)要求取=64mm活塞外徑的配合一般采用f9，外徑對(duì)內(nèi)孔的同軸度公差不大于0.02mm，端面與軸線的垂直度公差不大于0.04mm/100mm，外表面的圓度和圓柱度一般不大于外徑公差之差，表面粗糙度結(jié)構(gòu)型式不同而異。圓整取=65f9mm 5.3主液壓缸活塞桿的設(shè)計(jì)5.3.1活塞桿結(jié)構(gòu)活塞桿要通過螺紋連接拉(推)爪缸，且其傳遞的拉(推)力也較大，所以選用實(shí)心活塞桿?；钊麠U的外端頭部與拉(推)爪缸螺紋連接，同時(shí)活塞桿的外端頭部還要設(shè)計(jì)拉(推)爪缸進(jìn)出油口和行程開關(guān)用螺釘，為了適應(yīng)液壓缸的安裝要求，提高作用效率，根據(jù)載荷的具體情況，設(shè)計(jì)活塞桿結(jié)構(gòu)草圖如下圖5.3 圖5.3 活塞桿結(jié)構(gòu)圖活塞桿兩頭螺紋根據(jù)設(shè)計(jì)要求和由文獻(xiàn)12附表2.5分別選用M25和M32。5.3.2活塞桿的材料和技術(shù)要求 由文獻(xiàn)223-181敘述選用45號(hào)鋼，需要淬火，淬火深度為0.51mm?；钊麠U要在導(dǎo)向套中滑動(dòng)，一般采用H8/h7。太緊了，摩擦力大，太松了，容易引起卡滯現(xiàn)象和單邊磨損，其圓度和圓柱度公差不大于直徑公差之半。安裝活塞的軸頸與外圓的同軸度公差不大于0.01mm，取0.01mm。活塞桿的外圓粗糙度Ra取1.6，活塞桿內(nèi)端的卡環(huán)槽、螺紋和緩沖柱塞也要保證與軸線同心。5.3.3活塞桿的強(qiáng)度計(jì)算由文獻(xiàn)22.4.6驗(yàn)算活塞桿直徑： 式(5.11)式中 d活塞桿直徑；F液壓缸負(fù)載；空心活塞桿孔徑，實(shí)心桿取=0；活塞桿材料的許用應(yīng)力，由文獻(xiàn)10表1-4，45鋼為610Mpa ,取n=5，=Mpa。所以 = =15.7mm 前面計(jì)算得活塞桿直徑d=45>15.7mm，滿足設(shè)計(jì)要求。5.3.4活塞桿穩(wěn)定性驗(yàn)算當(dāng)液壓缸支承長(zhǎng)度，即活塞桿桿直徑d與活塞桿長(zhǎng)度L之比大于10（L/d>10）時(shí)，需要驗(yàn)算活塞桿彎曲穩(wěn)定性?；钊麠U長(zhǎng)度大約為行程約為液壓缸外形長(zhǎng)度，即取L=435mm則所以活塞桿穩(wěn)定性不需要驗(yàn)算。5.3.5活塞桿的導(dǎo)向套、密封和防塵結(jié)構(gòu)活塞導(dǎo)向套裝在液壓缸的有桿側(cè)缸頭內(nèi)，用以對(duì)活塞進(jìn)行導(dǎo)向，同時(shí)導(dǎo)向套旁還應(yīng)裝有密封裝置以保證缸筒有桿腔的密封。內(nèi)應(yīng)裝密封圈，以防泄漏，外側(cè)應(yīng)裝防塵圈，以防止活塞桿在后退時(shí)把雜質(zhì)、灰塵及水分帶到密封裝置處，損壞密封裝置。當(dāng)導(dǎo)向套采用非耐磨材料時(shí)，其內(nèi)圈還可以裝設(shè)導(dǎo)向環(huán)，用作活塞的導(dǎo)向。導(dǎo)向套的典型結(jié)構(gòu)型式有軸套式和端蓋式。選用軸套式導(dǎo)向套，如下圖5.4。導(dǎo)向套的材料根據(jù)文獻(xiàn)2采用金屬導(dǎo)向套，選用摩擦系數(shù)小、耐磨性好的青銅材料制作。導(dǎo)向套的長(zhǎng)度的確定圖5.4 活塞桿的導(dǎo)向、密封、防塵結(jié)構(gòu)圖1）導(dǎo)向套的尺寸配置導(dǎo)向套的主要尺寸是支承長(zhǎng)度，