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（图纸+论文）绞车实验台设计（全套完整）

去。对于要求不高的液压缸往往不设专门的排气装置，而是将油口布置在缸筒两端的最高处，这样也能使空气随油液排往油箱，再从油面逸出，对于速度稳定性要求较高的液压缸或大型液压缸。常在液压缸两侧的最高位置处该处往往是空气聚积的地方设置专门的排气装置，如排气塞排气阀等。液压泵的设计计算与选型.液压泵的分类液压泵在液压传动中将原动机输出的机械能转换为液体的压力能，为液压系统提供压力油源。液压泵是利用封闭容积的大小变化来工作的。泵内的封闭油腔分为吸油腔和压油腔，当泵轴旋转时，吸油腔的容积增大形成局部真空，油箱中的液体介质在大气压的作用下进入吸油腔，压油腔的容积减小，容腔内的液体介质背挤压排出。液压泵按主要运动构件的形状和运动方式分为齿轮泵叶片泵柱塞泵螺杆泵。其中齿轮泵又分为外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵叶片泵分为双作用叶片泵单作用叶片泵和凸轮转子叶片泵柱塞泵分为径向柱塞泵和轴向柱塞泵螺杆泵分为单螺杆泵双螺杆泵和三螺杆泵。液压泵按排量能否改变分为定量泵和变量泵，其中变量泵可以是单作用叶片泵径向柱塞泵轴向柱塞泵。液压泵按进出油口的方向是否可变分为单向泵和双向泵，其中单向定量泵和单向变量泵只能个方向旋转双向定量泵可以改变泵的转向，变换进出油口，双向变量泵不仅可以改变泵的转向，而且还可以操纵变量机构来变换进出油口。显然，双向泵具有对称的结构，而单向泵是针对转向设计的，为非对称结构。选用液压泵的原则和根据主要有.是否要求变量要求变量选用变量泵，其中单作用叶片泵的工作压力较低，仅适用于机床系统。.工作压力目前各类液压泵的额定压力都有所提高，但相对而言，柱塞泵的额定压力最高。.工作环境齿轮泵的抗污染能力最好，因此特别适用于工作环境较差的场合。.噪声指标属于低噪声的液压泵内有啮合齿轮泵双作用叶片泵和螺杆泵，后两种泵的瞬时理论流量均匀。.效率按结构形式分，轴向柱塞泵的总效率最高而同种结构的液压泵，排量大的总效率高同排量的液压泵，在额定工况额定压力额定转速最大排量时总效率最高，若工作压力低于额定压力或转速低于额定转速排量小于最大排量，泵的总效率将下降，甚至下降很多。因此，液压泵应在额定工况额定压力和额定转速或接近额定工况的条件下工作。般定义液压泵每转转理论上可排出的液体体积为泵的理论排量。理论排量取决于液压泵的结构尺寸，与其工作压力无关。按理论排量是否可变，液压泵又分为定量型和变量型两种。液压泵实现进排的方式称为配流，除齿轮式和螺杆式是进排油口直接与吸油腔和压油腔相通外，叶片式和柱塞式需通过专门的配流机构配流，具体的方式有阀式配流，配流轴式配流和配流盘式配流。在本次设计的系统中有三个执行元件，它们的工作时间和所需要的流量不同，为了节省系统能量的损失，这里选用变量泵，另外为了获得系统较高的总缸筒端部船用铸造镦粗或焊接方式制成粗大的外径，用以穿装螺栓或旋入螺钉。其径向尺寸和重量都较大。大中型液压缸大部分采用此种结构。螺纹式连接有外螺纹连接和内螺纹连接两种。其特点足重量轻，外径小，结构紧凑，但缸筒端部结构复杂，外径加工时要求保证内外径同轴，装卸需专用工具，旋端盖时易损坏密封圈，般用于小型液压缸。半环式连接分外半环连接和内半环连接两种。半环连接工艺性好，连接可靠．结构紧凑。装拆较方便，半环槽对缸筒强度有所削弱．需加厚筒壁，常用于无缝钢管缸筒与端盖的连接。拉杆式连接结构通用性好，缸筒加工方便，装拆方便，但端盖的体积较大，重量也较大。拉杆受力后会拉伸变形，影响端部密封效果，只适用于长度不大的中低压缸。焊接式连接外形尺较小，结构简单，仅焊接时易引起缸筒变形，主要用于柱塞式液压缸。综合制动器的工作方式安装型式及结构特点。选择法兰式结构。.活塞组件及连接形式活塞组件活塞组件由活塞活塞杆和连接件等组成。随工作压力安装方式和工作条件的不同，活塞组件有各种结构形式。活塞受油压的作用杯在缸筒内作往复运动，因此，活宽必须具备定的强度和良好的耐磨性活寒般用铸铁制造。活塞的结构通常分为整体式和组合式两类。活塞杆是连接活塞和工作部件的传力零件，它必须具有足够的强度和刚度。活塞杆无论是实心的还是空心的，通常都用钢料制造，活塞杆在导向套内往复运动，其外圆表面应当耐磨并有防锈能力，故活塞杆外圆表面有时需镀铬。活塞组件的连接形式活塞与活塞杆的连接形式如图.所示图活塞与活塞杆的连接形式图和焊接式连接图结构简单轴向尺寸紧凑，但损坏后需整体更换。式连接图加工容易，装配简单，但承载能力小，且需要必要的防止脱落措施。螺纹式连接图结构简单，装拆方便，但般需备有螺母防松装置。半环式连接图强度高但结构复杂。在轻载情况下可采用锥销式整体式连接图和焊接式连接图结构简单轴向尺寸紧凑，但损坏后需整体更换。锥销式连接图加工容易，装配简单，但承载能力小，且需要必要的防止脱落措施。整体式连接图和焊接式连接图结构简单袖向尺寸紧凑，但损坏后需整体更换。锥销式连接图加工容易，装配简单，但承载能力小，且需要必要的防止脱落措施。螺纹式连接图结构简单，装拆方便，但般需备有螺母防松装置。半环式连接图强度高但结构复杂。在轻载情况下可采用锥销式连接般使用螺纹式连接高压和振动较大时多用半环式连接对活塞和活塞杆比值较小行程较短或尺寸不大的液压缸，其活塞与活塞杆可采用整体式或焊接式连接。.密封装置密封装置主要用来防止液压油的泄漏，液压缸因为是依靠密闭油液容积的变化来传递动力和速度，故密封装置的优劣，将直接影响液压缸的工作性能。根据两个需要密封的偶合面间有无相对运动，可把密封分为动密封和静密封两大类。设计或选用密封装置的基本要求是有良好的密封性能，并随着压力的增加能自动提高其其密封性能，摩擦阻力小。密封件耐油性抗腐蚀性好，耐磨性好，使用寿命长，使用的温度范围广，制造简单，装拆方便，常见的密封方法有间隙密封活塞环密封密封圈密封。其中，密封圈密封是液压系统中应用最广泛的种密封形式，密封圈有形形形组合式等数种，其材料为耐油橡胶尼龙等。形密封圈型密封图的截面为圆形．主要用于静密封和滑动密封转动密村用得较少其结构简单紧凑，摩擦力较其它密封圈小，装拆方便，密封可靠，成本低，可在度的温度范围内工作。但与唇形密封圈如形相比。共寿命较短，密封装置机械部分的精度要求高．启动摩擦阻力较大。形圈的使用速度范围为。形圈密封原理如图.，形图密封属于挤压密封，当形圈装入密封槽后，其截面受到定的压缩变形。在无液压力时，靠形圈的弹性对接触面产生顶接触压力，实初始密封如图当密封腔充入压力油后，在液压力的作用下，型圈被挤列槽的侧，形圈变成如图所示．形圈以更大的弹件变形力密封，密封面上的接触压力上升为，跳高了密封效果。形圈在安装时必须保证适当的预压缩量，压缩量的大小直接影响形圈的使用性能和寿命，过小不能密封．过大则摩擦力增大，且易损坏。因此安装密封圈的沟槽尺寸和表面精度必须按有关手册给出的数据严格保证。在静密封中，当压力大干时，或在动密封中，当压力大于时，形圈就会被挤入间隙中而损坏，以致密封效果降低或失去密封作用，为此需在形圈低压侧设置出聚四氟乙烯或尼龙制成的挡圈。双向受高压时，两侧都要加挡圈。图形密封圈形密封圈形密封圈的截面呈形。属唇型密封圈。它是种密封性稳定性和耐压性都较好摩擦阻力小，寿命较长的密封圈，足目前比较广泛使用的密封结构之，形圈主要用于往复运动的密封。形圈的密封作用是依赖于它的唇边对偶合面的紧密接触，在液压力的作用下产生较大的接触压力，达到密封的目的。液压力越高贴得越紧，接触压力越大，密封性能越好。压力和速度可按活塞式液压缸有关公式来计算。除双作用伸缩液压缸外，还有种单作用伸缩液压缸。它与双作用不同点主要是，单作用回程靠外力，而双作用回程靠液压油作用。伸缩液压缸，特别适用于工程机械及自动线步进式输送装置。齿条活塞液压缸齿条活塞液压缸也称无杆液压缸，其工作原理是压力油进入液压缸后，推动具有齿条的活塞直线运动，齿条带动齿轮旋转，从而带动进刀机构回转工作台转位液压机械手装载机的铲斗的回转等。增压缸增压器增压缸与活塞式液压缸相类似，但不是将液压能转换成机械能，而是液压能的传递，使之增压。增压缸为活塞缸与柱塞缸组成的复合缸。当低压油推动直径为的大活塞向右移动时，也推动与其连成体的直径为的小柱塞，由于大活塞与小柱塞面积不筒，因此小柱塞缸输出的压力要比高。增速缸增速缸由活塞缸和柱塞缸复合而成。当压力油只经过柱塞孔进入增速缸小腔时，推动活塞快速向右移动，此时大腔需要充液，活塞输出推力较小。当压力油同时进入增速缸小腔和大腔时，活塞转为慢进，输出推力增大。采用增速缸使得执行机构获得尽可能大的运动速度，且功率利用合理。在本系统中，由于液压缸只是实现对闸门的打开与关闭，所以其中所用的三个液压缸个卸载液压缸，两个分配小车液压缸选择用活塞式液压缸即可满足要求。.液压缸主要参数的设计计算液压缸的特征尺寸缸筒内径根据液压缸推力和选定工作压力，或者运动速度和输入流量，按相关公式确定缸筒内径后，然后再从标准中选取相近的尺寸加以圆整。活塞杆直径通常先满足液压缸速度或往返速比来确定活塞杆的直径，按标准进行圆整，然后再按其结构强度和稳定性进行校核。液压缸缸筒长度液压缸的缸筒长度由最大工作行程长度决定，缸筒的长度般不超过其内径的倍。液压缸最小导向长度当活塞杆全部外伸时，从活塞支承面中点到导向套滑动面中点的距离称为最小导向长度。已知活塞直径杆缸得左右两腔同时通压力油，称为差动连接，差动连接的单活塞杆缸称之为差动液压缸。差动液压缸虽然左右两腔压力相等，但因为左腔无杆腔的有效面积大于右腔有杆腔的有效面积。图单活塞杆液压缸计算示意图因此使活塞向右的作用力大于向左的作用力，活塞向右运动，液压缸有杆腔排出的流量与泵的流量汇合进入液压缸的左腔，使活塞运动速度加快。液压缸工作压力的确定根据的参数及相关资料，由于采用两个制动器，则液压缸负载作用力总推力单缸正压力液压缸活塞行程选用碟型弹簧时取最大单缸正压力为则单缸最大正压力为.所以，可知道液压缸工作压力属中压设备因此液压缸的工作压力范围为初取液压缸的工作压力为活塞杆单活塞杆缸只有端有活塞杆。它主要由缸底缸筒缸头活塞活塞杆导向套缓冲套节流阀带放气孔的单向阀及密封装置等组成。缸筒与法兰焊接成体，通过螺钉与缸底缸头连接。活塞与缸筒活塞杆与缸盖之间在半剖视图上部为橡塑组合密封，下部为唇形密封。单活塞杆缸也有缸筒固定和活塞杆固定两种安装形式。两种安装方式的工作台移动范围均为活塞有效行程的两倍。单活塞杆缸因左右两腔有效面积和不等，因此当进油腔和回油腔压力分别为和，输入左右两腔的流量均为时，液压缸左右两个方向的推力和速度不相同。活塞杆的结构杆体采用实心杆式杆内端活塞与活塞杆的连接采用轴套型连接杆外端杆头与摩擦机构的连接采用大螺栓头的链接型式由于需要用锁紧螺母故采用长型的螺纹长度。活塞杆的材料和技术要求材料选择采用号中碳钢。由于活塞杆主要承受推力的作用，则不必进行调质处理。活塞杆要求淬火，淬火深度为.。表面镀鉻。活塞杆要在导向套中滑动，般采用配合。太紧了，摩擦力大，太松了，容易引起卡滞现象和单边磨损，其圆度和圆柱度公差不大于直径公差之半。安装活塞的轴颈与外圆的同轴度公差不大于.，是为了保证活塞杆外圆与活塞外圆的同轴度，以避免活塞与缸筒活塞杆与导向套的卡滞现象。安装活塞的轴肩端面与活塞杆轴线的垂直度公差不大于.，以保证活塞安装不产生歪斜。活塞杆的外圆粗糙度值般为.太滑了，表面形成不了油膜，反而不利于润滑。为了提高耐磨性和防锈性，活塞杆表面需进行镀铬处理，镀层厚