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（优秀毕业全套设计）带式输送机全自动液压张紧装置设计

流速高，压力损失大，容易产生噪声内径大则难于安装，所占空间大，重量大。管路内径般由下式确定式中管路内径流量流速管内油液的流速推荐值吸油管路取.压油管路取.泄油回路取吸油管道的内径内径取外径取压油管道的内径内径取外径取泄油管道的内径内径取外径取吸油管道的外径取压油管的外径取泄油管道的外径取管子壁厚的计算管子的壁厚般可以用下式计算式中管子壁厚工作压力管子内径许用应力，对于钢管安全系数当时，.时，号钢的.管子的壁厚.圆整后取管子的壁厚为硬管的安装管子的长度要短，管径要合适两固定点之间的直管连接，应避免紧拉直管，要有个松弯部分。这不仅便于装拆，同时也不会因热胀冷缩造成严重的拉应力。子的弯曲半径应尽可能大。管路的安装连接必须牢固坚实。当管路较长时需要加支撑。液压缸设计.液压缸的类型和安装形式液压缸分为单作用液压缸双作用液压缸和组合式液压缸三种形式。单作用液压缸又分为单作用活塞液压缸单作用伸缩液压缸和单作用柱塞液压缸双作用液压缸分为双作用无缓冲式液压缸不可调单向缓冲式不可调双向缓冲式液压缸可调单向缓冲式可调双向缓冲式双活塞杆液压缸和双作用伸缩液压缸组合液压缸分为单联式多工位式和双向式。这里选择单作用活塞式液压缸。液压缸的常用安装形式有耳环型脚架型法兰型和耳轴型安装，这里选择耳轴型安装。通用型液压缸结构比较简单，零部件标准化通用化程度较高，制造和安装都比较方便。因此，用途比较广泛，使用于各种液压系统。它般有拉杆型焊接型和法兰型液压缸。其中焊接型液压缸的外形尺寸较小，暴露在外面的零件少，能承受定的冲击负载和恶劣的外界环境。但受到前端盖与缸筒连接强度的限制，缸的内径不能太大，额定压力不能太高。通常额定压力小于，缸筒内径小于，活塞杆和缸筒的加工条件许可时允许最大行程达到，多用于车辆船舶和矿山等机械。拉杆型液压缸的端盖有圆形和方形两种.般来说,方形端盖用四根拉杆,圆形端盖用根拉杆,缸筒是用内径经过精加工的高精度冷拔无缝钢管,按需要的长度切割而成的.前后端盖和活塞等零件均为通用件.因此,拉杆型液压缸制造成本较低,适用于批量生产.焊接型液压缸的缸筒与后端盖采用焊接连接,与前端盖的连接方式有螺纹连接,卡环连接和钢丝挡圈连接等多种连接方式.法兰型液压缸的缸筒与前端盖和后端盖均采用法兰连接.法兰与缸筒有整体结构式,也有采用焊接和螺纹等方式的法兰型液压缸的缸筒内径通常大于,外形尺寸大,额定压力高,能承受较大的冲击负载和恶劣的外界环境条件,属重型液压缸,多用于重型机械,冶金机械等.法兰型液压缸的通常额定压力小于,缸筒内径小于,允许最大行程.这次设计的液压缸,是用于牵引皮带前后运动,活塞杆的行程为.,牵引力大约在左右,结合以上的介绍可以选择单作用活塞式液压缸,液压缸的安装选择销轴型,液压缸的连接方式前端盖采用卡环式连接,后端盖采用焊接的方式液压缸主要零部件结构材料和技术要求缸筒与缸盖结构缸筒的结构与端盖的连接形式,液压缸的用途,工作压力,环境以及安装要求等因素有关.端盖分为前端盖和后端盖.前端盖将液压缸的活塞杆腔封闭,并起着为活塞杆导向,防尘和密封的作用.后端盖将缸筒底腔封闭,并常常起着将液压缸与其它机件连接的作用.常用的缸筒与缸盖的连接有拉杆,法兰,焊接,内外螺纹,内外卡环及挡圈等连接方式,其中焊接连接型式只能用于缸筒与后端盖的连接.这里前端盖与缸筒采用法兰连接,如下图.前缸盖.法兰.螺栓后端盖与缸筒采用法兰连接,如下图材料缸筒的材料般要求有足够的强度和冲击韧性,能够长期承受较高的工作压力及短期动态试验压力而不致产生永久变形,有足够的刚度,能承受活塞侧向力和安装的反作用力而不致产生弯曲.需要焊接的缸筒,还要求有良好的焊接性能.目前,普遍采用的缸筒材料是热轧或冷拔无缝钢管.市场已经能够供应内圆经过珩磨,外圆已精加工的高精度冷拔无缝钢管按需要的长度切割下料,再根据与端盖连接形式的要求,在两端进行加工,即可清洗装配.选用。毛坯采用退火的冷拔或热轧无缝钢管。材料机械性能如下表所示材料最小值最小值最小值缸筒计算.缸筒壁厚及验算参考机械设计手册液压传动表选择合适的产品系列。确定缸筒外径及其壁厚。.缸筒底部厚度计算因为本次设计为单作用液压缸，在无杆侧没有压力油，而且缸筒联结形式选用前端法兰。所以设计主要考虑及工艺要求形状，而不考虑受力。.缸筒头部法兰厚度参照实用机械设计手册第二版下册选择合适的法兰，法兰为凸面对焊刚质管型法兰。具体尺寸见下表公称通径法兰焊端外径法兰外径螺栓孔中心圆直径螺栓孔径螺栓数量螺纹密封圈法兰厚度法兰高度法兰颈法兰内径表公称压力为。表中长度尺寸均为数量为单个。字母标记见实用机械设计手册第二版下册机械工业出版社出版。.缸筒与端部焊接应力计算因为本次设计为单作用液压缸，在无杆侧没有压力油，而且缸筒联结形式选用前端法兰。所以没有必要计算。采用般焊接即可。缸筒制造加工要求缸筒内径采用级配合，表面粗糙度值为.微米。需进行研磨。热处理采用调质，硬度不小于。缸筒内径的圆度锥度圆柱度不大于内径公差之半。缸筒直线度公差在长度上不大于.。缸筒端面对内径的垂直度在上不大于.。活塞活塞结构型式选用组合活塞。组合式活塞结构多样，主要受密封型式决定。组合式活塞大多数可以多次拆装，密封件使用寿命长。随着耐磨的导向环的大量使用，多数密封圈与导向环联合使用，大大降低了活塞的加工成本。活塞与活塞杆的连接选用卡环式，用锁紧机构防止工作时由于往复运动而松开。同时采用静密封。活塞的密封采用车氏组合密封角形滑环式。活塞尺寸与加工公差活塞宽度取值为活塞外径的.倍。活塞外径的配合采用，外径对内孔的同轴度公差不大于.，端面与轴线的垂直度公差不大于.，外表面的圆度和圆柱度不大于外径公差之半，表面粗糙度活塞的材料液压缸活塞常用的材料为耐磨铸铁灰铸铁钢有的在外径上套有尼龙尼龙或夹布酚醛塑料的耐磨环及铝合金等。选择作为液压缸活塞的材料。活塞与活塞杆的连接方式活塞与活塞杆有多种连接方式,这里采用卡环连接,如下图活塞杆活塞杆的端部结构形式选择外螺纹结构简图活塞杆结构活塞杆有实心杆和空心杆两种，见下图。空心活塞杆的端，要留出焊接和热处理时用的通气孔。实心活塞杆空心活塞杆我选择其中的实心活塞杆结构。活塞杆材料实心活塞杆材料为钢空心活塞杆材料为无缝钢管。本设计选择钢作为活塞杆材料。活塞杆的技术要求活塞杆的热处理粗加工后调质到硬度为,必要时，再经高频淬火，硬度达。活塞杆和的圆度公差值，按或级精度选取。我选取级精度。活塞杆的圆柱度公差值，应按级精度选取。活塞杆对的径向跳动公差值，应为.。端面的垂直度公差值，则应按级精度选取。活塞杆上的螺纹，般应按级精度加工如载荷较小，机械振动也较小时，允许按级或级精度制造。这里选择按级精度加工。活塞杆上若有联接销孔时，该孔径按级加工。该孔轴线与活塞杆轴线的垂直公差值，按级精度选取。活塞杆上下工作表面的粗糙度为.，必要时，可以镀铬，镀层厚度约为.,镀后抛光活塞杆的尺寸。活塞杆直径计算液压缸的推力，材料的许用应力，活塞杆直径，活塞杆强度计算活塞杆弯曲稳定性验算采用实用验算法。已知作用力和活塞杆直径，从机械设计手册液压传动书活塞杆弯曲计算图中可以校验出稳定性程度，经过校验，活塞杆弯曲稳定性良好。.活塞杆的导向套密封和防尘活塞杆导向套在液压缸的有杆侧端盖内，用以对活塞杆进行导向，内装有密封装置以保证缸筒有杆侧的密封。外侧装有防尘圈，以防止活塞杆在后退时把杂质灰尘和水分带到密封装置处，损坏密封装置。当导向套采用非耐磨材料时，其内圈还可装设导向环，用作活塞杆的导向。导向套的结构采用轴套式。导向套的材料采用摩擦系数小耐磨性好的青铜材料制作。导向套长度的确定通常采用两段导向段，每段宽度为，两段中线距离为。受力分析分析导向套的受力情况。本次设计的液压缸受力主要为拉力，与活塞杆轴线重合，所以外力作用在活塞上的力矩主要为由安装形式决定的重力产生的力矩。即导向套受到的支撑压应力非常小。远远小于材料的许用压应力，可以不进行验算。所以设计时满足结构及运动要求即可。导向长度的确定导向长度过短，将使液压缸因配合间隙引起的初始挠度增大，影响液压缸的工作性能和稳定性，因此，设计必须保证缸有定的最小导向长度，般缸的最小导向长度应满足导向套滑动面的长度，在缸径小于时，取当缸径大于时，取本次设计液压缸缸径为。大于。所以代入第二个公式，即。选择。加工要求导向套外圆与端盖内孔的配合多为，内孔与活塞杆外圆的配合多为。外圆与内孔的同轴度公差不大于.，圆度和圆柱度公差不大于直径公差之半，内孔中的环形油槽和直油槽要浅而宽，以保证良好的润滑。.排气阀如果排气阀设置不当或者没有设置，压力油进入液压缸后，缸内仍会有空气，由于空气具有压缩性和滞后扩张性，会造成液压缸和整个液压系统在工作中的颤振和爬行，影响液压缸的正常工作。对本次设计的张紧装置而言，如果排气阀设置不当或者没有设置，那么在张紧过程中就会造成液压缸的颤振和爬行，这种情况下，与其连接的皮带也会随之发生以上情况。影响皮带的使用寿命，以及整个液压系统的稳定性。为了避免这种情况的发生，除了防止空气进入液压系统外，必须在液压缸上安装排气阀。排气阀的位置要合理。由于空气比油液轻，总是向上浮动，所以排气阀应与压力腔相同通，设置在端盖或端部的上方。这样在安装后调试前排除液压缸内之空气。不会让空气有积存的残留死角。排气阀的结构形式采用整体排气阀结构。该结构阀体与阀针合为体。用螺纹与缸筒或端盖连接，靠头部锥面起密封作用。排气时，拧松螺母，缸内空气从锥面间隙中挤出，并经过斜孔排出缸外。这种排气阀简单方便，但螺纹与锥面密封处同心度要求较高，否则拧紧排气阀后不能密封，会造成外泄露。阀的材料用号碳素钢，锥部热处理硬度。整体排气阀的实际结构尺寸如下图。阀体阀针.油口油口包括油口孔和油口连接螺纹。由于设计液压缸为单作用液压缸，所以只有个油口，油口可以布置在端盖和缸筒上。螺纹精度.密封圈防尘圈的选用形密封圈的特点形密封圈是种横断面形状为圆形的耐油橡胶形简称形圈，是液压设备中使用得最多，最广泛的种密封件，可用于静密封和动密封。为减少或避免运动时形圈发生扭曲和变形，用于动密封的形圈的断面直径较用于静密封的断面直径大。般用于动密封的形圈也可以用于静密封。与其它的密封圈相比，形圈具有以下优点密封性能好，用量少，单圈即可对两个方向起密封作用密封部位结构简单占用空间小拆装方便对油液压力和温度的适应性好动摩擦阻力较小，既可做动密封，又可做静密封使用.其缺点是在作动密封时，启动摩擦阻力较大，使用寿命短。.销轴的安装液压缸为销轴的主要安装尺寸直径销轴结构尺寸.液压缸的主要性能参数压力公称压力公称压力也称额定压力,即在正常工作条件下,液压缸用以长期工作的最高压力,查找国家标准,并结合实际情况这里的公称压力为.最高允许压力液压缸在超过额定压力后允许短暂运行的最高压力称为最高允许压力.通常规定为.这里的最高额定压力定为耐压试验压力耐压试验压力是液压缸在检查质量时须承受的试验压力.在规定时间内,液压缸在此压力作用下,全部零件不得有破坏或永久变形等异常情况出现.通常规定为当额定压力时.