DG型液压缸的设计.doc

1、任务书设计题目： DG型液压缸的设计 1.设计的主要任务及目标本设计主要是针对DG型液压缸的设计。具体的目标如下:（1）熟悉软件、拟定研究方案；（2）研究方案具体实施、撰写计算说明书；（3）绘制图纸。2.设计的基本要求和内容1）理论 复习并掌握液压缸的基本原理，在此基础上重点掌握它的结构作用。 2）实践 熟悉运用CAD软件，并对其零件进行绘图。 3）毕业设计说明书及答辩用资料一份。3.参考文献1 王积伟，章宏甲，黄谊主编。液压与气压传动。机械工业出版社，20062 叶伟昌主编。机械工程及其自动化简明设计手册。机械工业出版社，2003 桂巧连,盛一川,楼建忠.液压多媒体元件库的开发与应用J.液压

2、气动与密封2003(5):6062.4 姜继海,宋锦春,高常识主编.液压与气压传动M.高等教育出版社，2000设计各阶段名称起 止 日 期1查阅资料，准备开题报告和开题答辩3月3日3月9日2熟悉软件、拟定研究方案 3月10日3月16日3研究方案具体实施3月17日4月6日4撰写设计说明书4月7日4月27日5绘制图纸 4月28日5月25日6定稿装订，毕业答辩 5月25日6月22日4.进度安排DG型液压缸的设计摘要：液压系统中最重要的执行元件,它将液压能转变为机械能,实现直线往复运动。根据能量转换的形式，执行元件可分为两类三种：液压马达、液压缸、和摆动液压马达，液压马达是作连续旋转运动并输出转矩的液

3、压执行元件；而液压缸是作往复直线运动并输出力的液压执行元件。液压缸结构简单，配置灵活，设计、制造比较容易，使用维修方便，所以比液压马达、摆动液压马达等执行元件应用更广泛。此论文是针对液压缸的工作环境和工作要求来确定液压缸的工作压力和承载能力，来确定其缸筒内径、壁厚和活塞杆的直径。再根据液压缸的零部件的工作要求确定零件的工艺，根据零件的精度要求确定零件的加工方法完成零件的加工。关键字：液压缸，机械能，转矩，执行元件The design of the DG type hydraulic cylinderAbstract: The hydraulic cylinder is the most imp

4、ortant components of the hydraulic system. It will hydraulic energy into mechanical energy and realize the straight line reciprocating movement.According to energy conversion in the form of implementation of the three components can be divided into two categories: hydraulic motors, hydraulic cylinde

5、rs, Hydraulic motor is the continuous torque and rotational movement of the hydraulic actuators, and hydraulic cylinder is a reciprocating linear motion and the output of the hydraulic components. And this statement is the hydraulic cylinders for the working environment and job requirements of hydra

6、ulic cylinders to determine the pressure and work load, to determine the cylinder diameter, thickness and diameter of the rod. According to the hydraulic cylinder parts of the job requirements identified parts of the process, according to parts of the accuracy of determining parts processing methods

7、, complete the processing parts.Keyword: hydraulic cylinder, mechanical energy, torque, the implementation of components目 录1 前言11.1我国国内液压缸的发展现状11.2国外液压缸的发展状况11.3课题背景22 液压传动的基础知识32.1液压传动基础理论32.2 液压传动系统的工作原理及其组成32.2.1液压传动原理32.2.2液压传动系统的组成42.3液压传动的优缺点52.4 液压传动技术的发展及应用63 液压传动系统的执行元件 液压缸83.1 液压缸的作用83.2液压

8、缸的类型及结构形式83.2.1液压缸的分类83.2.2液压缸的结构形式83.3 液压缸的组成114 零件的三维创建具体步骤及方法174.1 Pro/E的概述及发展174.2零件的创建过程185 DG型液压缸的设计235.1 简介235.2 DG型液压缸的设计245.2.1 主要尺寸的计算255.2.3 活塞杆稳定性校核265.2.4 缸筒的设计275.2.5 活塞杆的设计276 液压缸常见故障分析与排除方法30结 论32参 考 文 献33致 谢34I1 前言1.1我国国内液压缸的发展现状国内现状：随着非常有利的发展机遇和科技迅猛的发展，市场对油缸提出了更多新要求：随着经济持续健康快速发展，重大

9、基础设施建设进入新的发展高潮，工程机械需求量大幅度增长。液压缸是各种工程机械、煤矿机械、特种车辆和大型机械的专用部件，市场潜力巨大、而且当前世界制造业向我国转移，我国油缸行业正面临某些问题:例如提升工作效率、提高产品稳定性、节能环保型、延长使用寿命、控制/监测的自动化和智能化等。只有自主创新能力强的企业，才能更好、更快地转化科技成果，进行技术升级，并赋予产品更高的技术附加值。机床是应用液压技术较早、较广的行业，过去只在刨床、插床、拉床、及磨床上采用，现在75%的各种机床设备都采用液压技术，代替复杂的机械传动。如60m/min以上的大型龙门刨床和3050m/min的高精度平面磨床工作合的进给和快

10、速退回，所以采用了液压缸。我国早在50年代初期就采用液压舵机，进入九十年代发展迅速，于是DG型液压缸也得到了广泛应用。1.2国外液压缸的发展状况国外现状：随着液压技术的深入普及和应用领域，场合的日益扩大，对液压缸的工作性能、改造适用范围、制造精度外观材料试验方法不断提高，因此不断推动着液压缸的发展与进步，其总体趋势为:（1） 高压化、小型化：高压化是减少液压缸径向尺寸和减轻重量，并缩小整套液压装置提及尺寸的有效途径，目前超高液压泵的输出压力已高达250Mpa以上，一台工作压力为100Mpa的15t，一台压力机，可以制造手电筒用一般大小。（2） 新材质、轻量化：不久前，日本采用新型组份的铝合金，

11、从液态开始进行新的热处理工艺，结果最终成型铝合金材料的抗拉强度等机械性能可达到45号优质碳素钢的水平，这将是现用的液压缸的重量减轻三分之二以上，将会引起液压工业乃至整个机械行业的重大变革。此外国外在航空航天工业中已采用高弹性碳素纤维复合树脂塑料制作液压缸筒和活塞杆，据资料记载一个为14Mpa额定工作压力的高弹性碳素纤维复合树脂塑料液压缸，其材料仅为钢的1/5左右，铝的1/2左右；强度为碳素钢的2倍；弹性模量为铝的约2倍，此外还有高的疲劳强度；低温下耐冲击；耐腐蚀；还具有X射线的透过性、非磁性、减震等特性，但是价格昂贵，形成加工工艺麻烦。现在仅在航空、航天领域应用，随着碳素纤维材料的社会需求总量

12、的扩大以及成形、加工方法的不断更新，价格下降后，将会在其他机械中推广应用。（3） 新颖结构复合化：为了适应液压缸应用范围的扩大，各种新颖的结构的液压缸不断出现。1.3课题背景随着我国国民经济的快速发展，能源、交通、城市建设的发展步伐进一步加快，建设规模空前巨大，液压传动技术作为实现现代传动与控制的关键技术之一，具有其自身的技术优势。目前，液压技术的应用已遍布各行业、各领域，如船舶机械、工程机械、起重运输机械、矿山机械、农业机械、冶金机械、汽车工业及智能机械等。随着液压技术的快速发展， 我国从事液压系统设备设计、制造、使用和维护的工程不断增加，他们迫切需要更新、更全面的液压专业知识。液压缸是液压

13、系统中最重要的执行元件，它将液压能转变为机械能，实现直线往复运动。液压缸结构简单，配置灵活，设计、制造比较容易，使用维修方便，所以比液压马达、摆动液压马达等执行元件应用更广泛。液压传动是研究以有压流体（液体）为传动介质来实现各种机械的传动控制的学科。液压传动是根据流体力学的基本原理，利用流体的压力能进行能量的传递和控制各种机械零部件运动。由于液压系统用途广泛，内部结构原理复杂。再结合本公司的实际，本次设计主要是针对液压系统的执行元件液压缸的设计。具体设计产品为DG型液压缸。2 液压传动的基础知识2.1液压传动基础理论 一部完整的机器是由原动机部分、传动部分、控制部分和工作机构等部分组成的。传动

14、部分只是一个中间环节。它的作用是把原动机（电动机、液体传动、气体传动）以及它们的组合即复合传动。以液体作为工作介质进行能量传递的运动方式称为液体传动。按其工作原理的不同，液体传动可以分为液压传动和液力传动。液压传动主要利用液体的压力来传递能量；而液力传动主要是利用液体的动能来传递能量。2.2 液压传动系统的工作原理及其组成2.2.1液压传动原理 如图2-1是一种驱动工作台的液压传动系统，它由油箱、滤油器、液压泵、溢流阀、开停阀、节流阀、换向阀、液压缸以及连接这些元件的油管、接头组成。其工作原理如下。液压泵由电动机驱动后，从油箱中吸油，油液经滤油器进入液压泵，在如图2.1（a）所示状态下，油液在

15、泵腔中从入口低压到出口高压，通过开停阀、节流阀和换向阀进入液压缸左腔，推动活塞使工作台向右移动，这时，液压缸右腔的油经换向阀和回油管6排回油箱。如果将换向阀手柄转换成如图2.1（b）所示状态，则压力管中的油将经过开停阀、节流阀和换向阀进入液压缸右腔、推动活塞使工作台向左移动，并使液压缸左腔的油经换向阀和回油管6排回油箱工作台的移动速度是通过节流阀来调节的。当节流阀开大时，进入液压缸的油量增多，工作台的移动速度增大;当节流阀关小时进入液压缸的油量减少，工作台的移动速度减小。为了克服移动工作台时所收到的各种阻力，液压缸必须产生一个足够大的推力，这个推力是由液压缸中的液压力产生的。要克服的阻力越大，缸中的油液压力越高；反之压力就越低。这种现象说明了液压传动的一个基本原理压力决定于负载。从上面这个简单的例子可知：液压传动是以液体作为工作