（优秀毕业全套设计）CAD拉丝模抛光机的反求创新设计

液压系统如图.图.抛光丝往复运动液压传动系统油箱滤油器齿轮液压泵压力表液压缸液动换向阀机动换向阀节流阀溢流阀液压缸的结构设计液压缸是液压与气压传动的执行元件，它与主机及主机的工作结构有着直接的联系。

不同的机型和工作机构对液压缸则有不同的工作要求。

因此在设计液压缸之前，应了解主机的用途和工作条件，工作机构的结构特点负载值速度行程大小和动作要求，液压系统的选定的工作压力和流量等，以作为设计的原始依据。

由于工作条件的不同和要求的多样性也很难标准化。

般均要进行专门的设计和计算，其步骤如下根据总体设计要求，选择液压缸的类型和安装形式形卡根据外负载大小确定液压缸工作压力据系统工作压力和往复运动速比，确定液压缸的主要尺寸如内径活塞杆直径缸壁厚度等根据机构运动的行程和速度要求，确定液压缸的长度和流量以及进出口的尺寸根据工作压力及选用的材料，进行液压缸结构设计确定缸盖活塞的连接形式和结构赃等确定导向密封防尘缓冲和排气等装置的形式绘制液压缸装配图。

液压缸的基本尺寸的确定及校核初选液压缸的工作压力由参考文献表.，取液压缸工作压力为。

确定液压缸的几何参数因为采用双杆液压缸，所以按工作压力，可以选杆径.，代入上式，求得般可取背压.对低压系统而言，代入上式有因为抛光丝上的力远远小于拉拔力，所以按文献表.，表.取进给液压缸的标准尺寸为，。

确定液压缸的缸筒长度及壁厚液压缸缸筒长度等于其有效工作行程的半加上活塞宽度。

当额定压力时，取，液压缸壁厚用薄壁筒计算公式来求液压缸缸筒外径取壁厚，缸筒外径。

确定液压缸的结构形式液压缸的结构形式是指它的类型安置方式密封形式缓冲装置排气装置等。

据设计要求液压缸采用装配活塞双杆缸体固定。

采用双杆可以使活塞杆在工作时处于受拉伸应力状态，有利于提高活塞杆的稳定性，并且可以减少活塞杆的直径。

活塞上采用两个型密封圈，缸盖上因为压力不高，杆径较小，所以采用个型橡胶密封圈，还加了个防尘圈。

由于抛光丝作直线进给运动在运动方向上没有严格的定位要求，所以不必采用缓冲结构。

快退时可以采用电气行程开关预先发讯，使三位四通换向阀切换至中位，抛光丝停住，避免刚性冲击，排气设置放气螺塞。

计算液压缸主要零件的强度和刚度从以上计算可以看出，对于小型低压液压缸，按强度条件计算出来的缸壁厚度尺寸是很小的。

因此在设计这类液压缸时，可以先不计算而直接按机械结构尺寸的需要直接设计制图，然后进行强度校核。

这样做在般情况下，均可满足强度要求。

而对于高压液压缸或铸铁材料的缸体，缸壁的强度估算是必要的，这样可以避免结构设计图的返工和修改。

对于缸盖活塞杆联结件，鉴于与上相同的原因，强度计算般亦可以放在结构设计后的强度校核中进行。

完成液压缸的结构设计和部分零件液压缸的活塞速度般可取.，同时应该考虑到密封圈安装时的必要几何尺寸。

缸盖应该考虑到进油及加工工艺要求，缸盖连接算计应考虑必要的导向与支承结构尺寸。

根据上述液压缸的结构特点及内径杆径行程等要求，进行液压缸的结构设计，液压缸的零件设计可参阅有关资料或手册，其液压缸装配图见附录。

确定液压泵规格和电动机功率及型号确定液压泵规格确定缸的最大流量确定液压泵流量由于系统中只有个液压缸，所以上面所处的最大流量即是系统的最大理论供油流量。

另外考虑到泄漏流量和溢流阀的溢流流量，可以取液压泵流量为系统最大理论流量的倍。

现取.倍值计算，则有由于系统中只有个液压缸，所以缸的最大流量即为系统的最大理论供油流量。

另外考虑到泄漏流量和溢流阀的溢流流量，可以取液压泵流量为系统最大理论流量的倍。

现取.倍值计算，则有查产品样本，采用低压齿轮泵，选取型为系统工程的供油泵。

其额定流量为，额定压力为.，额定转速为。

确定电动机功率及型号电动机功率按型齿轮泵技术规格，查得的驱动电机功率为.，或取功率略大点的交流电机。

查电动机产品，选取电动机型号为，额定功率为，转速为。

确定泵和电机的联接泵和电机的联接采用联轴器，联轴器是用来连接两轴使其同回转并传递运动和转矩的种常用部件。

回转过程中被连接的两轴不能脱开，必须在机器停车时将连接拆卸后才能使两轴分离。

用联轴器连接的两轴，由于制造和安装误差受载后的变形以及温度变化等因素的影响，往往不能保证严格的对中，两轴间会产生定程度的相对位移。

因此，除了要注联轴器能传递所需的转矩，还应在定程度上具有补偿两轴间相对位移的性能。

联轴器分刚性联轴器挠性联轴器和安全联轴器三大类。

刚性联轴器由刚性连接元件组成，元件之间不能相对运动，因而不具有补偿两轴间相对位移和缓冲减振的能力，只能用于补连接两轴在安装时能严格对中和工作中不会发生任何相对位移的场合。

刚性联轴器主要有凸缘联轴器套筒联轴器夹壳联轴器等，其中凸缘联轴器的应用最为广泛。

凸缘联轴器由两个带凸缘的半联轴器和连接螺栓组成。

两半联轴器分别用键与两轴相连接，同时它们再用螺栓相互连接。

凸缘联轴器有两种对中方式种是利用两个半联轴器接合端面上凸出拭目以待对中榫和凹入的榫槽相配合对中，其对中精度高，工作中靠预紧普通螺栓在两个半联轴器的接触面间产生的磨擦力来传递转矩，装拆时轴必须作轴向移动，不太方便，多用于不常装拆的场合另种是采用铰制孔用螺栓对中，工作中靠螺栓杆的剪切和螺栓杆与孔壁间的挤压来传递转矩，其传递转矩的能力较大。

若传递转矩不大，可以半采用铰制孔用螺栓，另半采用普通螺栓，这种结构装拆时轴不需作轴向移动，只需拆卸螺栓即可，比较方便，可用于经常装拆的场合。

凸缘联轴器的材料可采用钢或，当外缘圆周速度时可采用。

凸缘联轴器结构简单，制造成本低，工作可靠，维护简便，常用于载荷平稳两轴间对中性良好的场合，使用时应注意设置防护罩等安全防护装置。

套筒联轴器能过个公用套筒并采用键销或花键等零件，使两轴相连接。

在采用键或花键连接时，应采用锥顶紧定螺钉作轴向固定。

为了保证连接具有定的对中精度和便于套筒的装拆，套筒与轴通常采用的配合。

套筒联轴器的优点是结构简单，制造方便，径向尺寸小，成本较低。

其缺点是传递转矩的能力较小，装拆时轴需作轴向移动，有时不太方便。

套筒联轴器通常适用于两轴间对敌中性良好工作平稳传递转矩不大径向尺寸受限制转速低的场合，如机床传动系统中。

轴的直径般小于，采用半圆键连接时，轴径小于。

挠性联轴器主要用于两轴工作中有相对位移的场合。

挠性联轴器可分为无弹性联轴器非金属无件挠性联轴器金属弹性元件挠性联轴器和组合挠性联轴器。

无弹性元件挠性联轴器这类联轴器的组成零件间具有相对可移性，因而可以补偿两面轴间的相对位移，但因无弹性元件，故不能缓冲减振。

般多用于机器刚性较差，工作中工件不能完全对中的场合。

非金属弹性元件挠性联轴器用于工作载荷不平稳有冲击和振动的场合。

其常用类型有如下几种，弹性套柱销联轴器弹性柱销联轴器轮胎式联轴器。

弹性套柱销联轴器的结构和凸缘联轴器的结构相似，只是用套有弹性套的柱销代替了连接螺栓。

柱销的端以圆锥成与半联轴器上的圆锥孔相配合，并用螺母固定。

另端套装有整体式弹性套，与另半联轴器凸缘上的圆柱形孔间隙配合。

因弹性套的弹性变形和间隙配合，从而使联轴器具有补偿两面轴相对位移的能力和能动冲吸振的功能。

两半联轴器与轴配合的孔可做成圆柱形或圆锥形。

弹性套柱销习轴器制造容易，装拆方便，成本较低，其弹性套易磨损，但更换方便，主要适用于起动频繁需正反转的中小功率传动，工作环境温度应在负的度到度的范围内。

弹性柱销联轴器与弹性套柱销联轴器很相似，但结构更为简单。

柱销同尼龙制成，强度高于橡胶，具有较好的耐磨性，工作时靠柱销的剪切和挤压传递转矩，因而承载能力较大，寿命也较长。

为了增大补偿量，可将柱销的端拷贝成鼓形。

为防止柱销滑出，在两半联轴器的外侧设置有固定挡板，这种联轴器允许补连接的两轴间有定的轴向位移以及少量的径向位移和偏角位移，适用于冲击载荷不大轴向窜动较大起动频繁正反转多变的场合。

因尼龙有吸水性，尺寸稳定性差，导热率低，热膨胀系数大，使用中应限制工作温度在负度到度的范围内。

轮胎式联轴器是利用轮胎状橡胶元件用螺栓与两个半联轴器连接，实现两轴的连接。

主要用于有较大冲击需频繁起动或换向潮湿多尘的场合。

金属弹性元件挠性联轴器具有体积小强度高传递转矩大缓冲减振性能好寿命长耐腐蚀耐热耐寒等特点。

综上所述，该拉丝模抛光机属于起动频繁的中小功率传动，又考虑到装拆需求及经济成本，所以泵和电机的连接选用弹性套柱销联轴器。

联轴器图见附录。

校核联轴器查文献表选型号为的弹性套柱销联轴器，其公称扭矩为根据文献如下公式有，联轴器的最大转矩为式中联轴器传递的名义转矩联轴器的工作情况系数。

查表.有电动机的最大转矩为，将这两个数据代入上式有因此，所选的联轴器符合要求。

确定各类控制系统工作压力为，油泵额定最高压力为.，所以可以选取额定压力大于或等于.的各种元件，其流量按实际情况分别选取。

目前中低压系统的液压元件，多按.系列的元件选取，所以可以选取。

溢流阀的型号为换向阀的型号为节流阀型号为滤油器可选用型号为的网式滤油器，过滤精度为。

表.液压元件明细表序号元件名称可通过的最大流量型号齿轮泵.机动换向阀.液动换向阀.节流阀.溢流阀.滤油器.压力表开关管道通径与材料，阀类经选定，管道的通径基本上已经决定，这是标准化设计的大方便。

只有在有特殊需要时才按管内平均流速的要求计算道通径。

按标准通径流量.处，选用通径的管道。

为了便于安装，可以采用紫铜管，扩口接头安装方式.壁厚按强度公式有其中，紫铜的，为安全起见，取来计算所以可以取壁厚的紫铜管。

考虑到扩口处管子的强度，壁厚可以略有增加，般按常用紫铜管的规格选取即可对低压系统而言，对高压系统必须进行计算。

油箱设计确定油箱容积与结构因为是低压系统，油箱容积按经验公式计算油箱容积现取由，取油箱箱容积为。

结构可以采用开式分立电动机垂直安装式标准油箱。

材料油箱体由钢板焊接而成，箱底用钢板，其厚度等于或略大于箱体侧壁钢板的厚度，油箱盖多用铸铁或钢板两种材料制造。

基本结构为了在相同的容量下得到最大的散热面积，油箱外形为立方体可长六面体为宜。

油箱的顶盖上般要安放泵和电动机以及阀的集成装置等，据此可基本确定箱盖的尺寸另外，油箱的结构尺寸即油箱三个边的比例，般为之间，可以计算出油箱三边分别为。

最高油面只允许达到箱高的，这样就可基本确定箱高的尺寸。

油箱般用厚度为.的钢板焊成，顶盖要适当加厚并用螺钉通过焊在箱体上的角钢加以固定，顶盖采用分块的。

泵电动机和阀的集成装置可直接固定在顶盖上，安装板与顶盖之间垫上橡胶板以缓和振动。