（优秀毕业全套设计）SWE85挖掘机夹桩压桩机构设计（整套下载）

.在增加夹持接触面积的同时要考虑到桩不能太长，避免其发生弯曲和减少夹桩压桩装置的重量。

在此之前，我已经确定好了夹块和夹杆它们的外形及尺寸见打印的图纸的外形及尺寸，所以它在竖直方向的位置已经确定。

右下角阴影部分是可以钻铰接孔的地方。

综上，选择距安装座中心线的地方，如图.所示。

图底架铰接位置示意图油缸行程的确定图中双点画线的圆弧是夹杆爪的顶点轨迹，这段圆弧线的圆心角为度由图可知，它离开钻杆之后就不会再与钻杆相碰了。

卸杆器张开时，活塞杆缩回，夹杆转过度，夹桩爪圆心移动。

故油缸的行程为图夹桩装置工作图.油缸给夹杆推力的计算图是夹桩爪夹住桩的受力分析，如下图所示，夹杆受到摩擦力夹紧力以及油缸对夹杆的作用力。

已知挖掘机压桩力为，夹杆的尺寸是已知的其详细情况见夹杆图纸，求液压缸的推力图夹桩受力分析夹杆器所受的摩擦力与压桩力的计算其中压桩力单个夹桩爪作用给桩的摩擦力将已知代入得。

已知钢与铸铁得最大静摩擦力为.，为了保证夹桩器夹桩后，压桩过程中不会滑动，夹桩爪与桩的摩擦系数应该.，取.。

计算得故夹桩器所受得摩擦力与压力为.计算油缸的对夹杆的作用力由材料力学知识可知，桩对夹杆爪有两个方向的力。

夹杆的受力如图所示。

当夹桩器夹住桩时，桩是静止的，以点为支点，根据力矩平衡知识可得下式其中将已知数据代入式中，求得故.夹桩压桩机构部分零部件的设计安装座的结构设计为了能直观的看清安装座的结构我画出了其立体图，它的具体尺寸可以观看附带的安装座图纸。

图是安装座的三维模型。

设计安装座的关键是确定好图示的两个凸台和四个孔的位置，这些孔是在安装座整体焊接好后，再在镗床上镗出来的。

安装座上部的两个孔的中心位置在设计夹杆的底部铰接位置时就已经确定。

安装座底部的孔的位置，在图纸上有详细的标注。

在设计安装座时，我曾经想在底架上把板块块地焊接上去，后来老师指导，经过几次修改，最后把安装座设计成图.的形式。

图安装底座转接头的设计转接头起着连接挖掘机机斗杆和夹桩压桩机构的作用，本来我想把工作装置和转接头作为体，但为了适用不同的挖掘机，提高适用性。

根据型挖掘机的斗杆的尺寸，我设计了如图的接头，为焊接结构，具体技术要求在附图纸中，通过销轴连接挖掘机斗杆，其与转动接头由六个的螺栓连接。

图转接头转动接头的设计转动接头的主要设计要点是销轴的设计及转动油缸的安装位置，由前面的设计知下底座能绕销轴转动度，经过计算，转动油缸的安装位置确定为如图的形式，具体尺寸见附图纸中，图上接头夹桩爪的设计夹桩爪的结构设计重点是保证夹持强度的保证，且保持整个夹桩爪重量轻，所以我设计如图的结构，两个夹杆成对称分布圆形爪的两侧，在不影响强度的前提下，中间去掉部分，确定如下结构。

图夹桩爪.各部件体积质量等的计算各部件的体积质量等都是用计算出来的其具体流程图图部件计算流程图经过以上运算后得就可以得到各个部件的体积和质量，具体见附图纸。

.销轴的挤压与剪切强度校核在夹桩器中有两种销轴，它们的材料都是样的，都是，只是长度不同。

和活塞杆铰接的销轴的公称长度为，夹杆和底座耳环铰接的销轴的公称长度为。

图是和活塞杆铰接的销轴的外形图，它的具体尺寸见销轴的平面图。

图销轴.与活塞杆铰接的销轴的挤压与剪切强度校核挤压强度校核表示销轴的挤压应力，为销轴的许用挤压应力，表示挤压面上传递的挤压力，表示挤压面积。

其中式中安全系数取.。

式中如下图所示图销轴受力图由公式计算得剪切强度得校核表示销轴剪切应力，表示销轴的许用剪切应力，表示剪力，表示剪切面面积。

其中式中安全系数将已知条件代入公式得综上有，该销轴满足挤压与剪切强度要求。

由于油缸尾部铰接的销轴所受的力与差不多大假设不记摩擦力，则他们是大小相等的，而且其挤压面积比，剪切面积故这个销轴也满足挤压与剪切强度要求。

.夹桩爪与底座铰接销轴的校核前面已经校核过个销轴，在这里就只写主要内容。

其中，挤压强度校核式中，将已知代入公式得剪切强度得校核式中，将已知代入公式得综上有，该销轴满足挤压与剪切强度要求。

.接头与转动接头铰接销轴的校核同理，按前面校核销轴的方法校核，这里只写计算结果。

其中，。

挤压强度校核式中，将已知代入公式得剪切强度得校核式中，将已知代入公式得综上有，该销轴满足挤压与剪切强度要求。

第章油缸设计.液压原理设计如图.，为挖掘机夹桩压桩机构液压原理图，由换向阀控制压桩油缸的伸缩，换向阀控制倾斜液压缸的伸缩，总体液压原理简单，可靠。

图液压原理图液压缸是液压系统中的执行元件，它是种把液体的压力能转换成机械能以实现直线往复运动的能量转换装置。

液压缸结构简单，工作可靠。

它的输入为压力和流量，输出为推力和速度。

液压缸按其结构形式，可以分为活塞缸柱塞缸两类。

本章详细的介绍了夹杆油缸各个零部件的设计，包括活塞杆缸筒活塞缸盖缸底密封件的选型等。

夹杆油缸主要是根据成大先主编的第三版机械设计手册设计和计算的。

已知油缸的进油腔的工作压力，出油腔的压力为，所以进油压力。

图液压缸示意图液压缸对夹杆器作用力的计算公式其中为液压缸活塞杆受的力为液压缸左腔横截面积为液压缸右腔的有效工作面积为液压缸的进油压力和出油压力。

.夹桩液压缸种类及其安装形式的选择液压缸种类的选择根据液压缸的工作条件及其运动方向，从机械设计手册第三版，第四卷，成大先主编表中选择液压缸种类，采用双作用液压缸。

如图所示，活塞可以双向运动。

液压缸安装形式的选择根据表，选择尾部耳环形式，如图。

缸在平面内可以摇动，从表可知其末端条件系数。

图液压缸的安装形式液压缸主要技术性能参数的计算本节主要参考了表和。

压力液压缸的进油压力为.，且故改液压缸的压力级别为高压。

速比的选择所谓速比，就是液压缸活塞往复运动时的速度之比，计算速比主要是威力确定活塞杆的直径和要否设置缓冲。

速比不宜过大或过小，以免产生过大的背压或造成活塞杆太细，稳定性不好。

速比系数可根据下表选择表速比公称压力.，由于液压缸的公称压力，故选择。

活塞杆直径的计算由公式可以计算出。

由公式得故公式可简化为式中已知，由手册查得液压缸得机械效率，取。

将已知代入公式中得，得根据表，由于油缸将承受较大弯曲应力，故取大些，取。

缸筒内径的选择已知供油压力，出油压力。

根据表选择内径的液压缸。

液压缸的许用行程图液压缸行程液压缸的长度，有效行程。

设计时选择的液压缸的行程为。

缸筒设计缸筒结构的选择常用的缸筒结构有八类.法兰连接.外螺纹连接.内螺纹连接.外半环连接.内半环连接.拉杆连接.焊接.钢丝连接。

比较以上结构，我选择内螺纹连接结构选材由于缸筒底部需与缸底焊接，故选用具有良好焊接性能的号钢，缸筒经过机械预加工好后，再调质。

号钢的性能如下表表号钢的性能无缝钢管材料钢缸筒计算.缸筒壁厚为缸筒材料强度要求的最小值，缸筒外径公差余量，腐蚀余量，式中为安全系数，取抗拉强度可由表查得。

当.时，可用薄壁缸筒的实用计算公式当时，可用实用公式当.时综上所述，取，则有缸筒外径等于。

.缸筒底部厚度缸筒底部为平面时，其厚度可以按照四周嵌住的圆盘强度公式进行近似的计算取。

.缸筒与螺纹连接部分校核图螺纹连接如图，已知缸筒顶部承受的最大推力螺纹处的拉应力其中拧紧螺纹的系数，取.将已知条件代入公式计算得。

螺纹处的剪应力式中螺纹连接的摩擦系数平均取求得合成应力式中由公式计算得。

显然，螺纹连接处的强度符合要求。

.缸筒与缸底焊接部分的校核图是焊接连接的缸筒，及其部分尺寸，图是缸筒的三维外形图，缸底和缸筒的具体尺寸可以参考附带的图纸。

缸筒与端部用焊接连接时，如下图，其焊缝应力计算如下式中缸内最大推力，缸筒外径，焊接底径，η焊接效率，取η.材料地抗拉强度，安全系数，取。

其中将以上的代入公式得.，符合强度要求。

图焊接连接的缸筒图焊接缸筒的外形活塞的设计.活塞的结构和密封型式由于液压缸内的油压很高，根据密封件设计手册，我选择整体活塞，唇形密封型式。

.活塞与活塞杆的连接活塞与活塞杆的连接选用螺母型。

.活塞材料的选择选用优质碳素钢号钢，调质到。

.活塞的尺寸及加工误差活塞厚度般为活塞外径的倍。

考虑到密封件的形式数量和安装导向环的尺寸，最终确定活塞的厚度为。

活塞内外径的确定，如图，左下端的端面与活塞杆的轴肩相接触，即活塞的左端采用轴肩定位，轴肩的高度.，活塞的杆径，取。

故活塞的内径为。

活塞的上下两个沟槽使用唇形圈密封，中间的沟槽是放置抗磨环的。

活塞的密封部分不仅有密封圈，而且含有支承环，根据密封件手册第页，活塞的外径.，取.。

活塞倒角处的外径为。

活塞表面和内孔的沟槽都是根据密封件手册定的，它们的尺寸是由密封件定的，将在密封件节列出。

如图，在活塞朝缸盖运动时，为了使活塞在与缸盖相碰撞后，不会堵住油口，在活塞的左下端设计了个圆筒，方便液压油的进出。

活塞的结构尺寸在这里不再详细说明了，附带的图纸中有详细的标注。

图是按照活塞的的结构和尺寸画的三维图。

下图是在活塞的三维图画好之后，接着运用工具中的模型剖面，最后经过复制屏幕和修剪得到的。

图活塞活塞杆设计活塞杆结构根据液压缸的工作情况，选用铰销结构。

活塞杆的材料和技术要求用号钢，热处理调质后淬火表面处理活塞杆表面镀.铬。

下表是号钢的材料性能。

表号钢材料钢活塞杆在导向套中滑动，采用配合，太紧了摩擦力大太松了易引起卡滞现象和单边磨损。

活塞杆的计算图是活塞杆的主要尺寸图。

图活塞杆.活塞杆强度的计算活塞杆的轴推力校核活塞杆在稳定工况下，如果只受轴向推力或拉力，可以近似地用直杆承受拉压负载的简单强度计算公式进行计算式中活塞杆的作用力，活塞杆直径，材料的许用应力，将已知代入式中，计算得活塞杆右端螺纹的强度校核如图，活塞杆的右端设有螺纹，该部位往往是危险截面，要进行计算。

危险截面的合成应力应满足式中活塞杆的拉力，危险截面的直径，将数据代入上式得所以，螺纹连接的强度符合要求。

.活塞杆与铰接头焊接部分的应力校核图是焊接连接的活塞杆，活塞杆与铰接头焊接连接时，其焊缝应力计算如下式中活塞杆的最大推力，活塞杆外径，焊接底径，η焊接效率，取η.材料地抗拉强度，安全系数，取。

其中将以上的代入公式得.，符合强度要求。

.活塞杆弯曲稳定性验算若所受的力完全在轴线上，主要是按下式验证式中活塞杆弯曲失稳临界压缩力，安全系数，取液压缸安装及导向系数，取实用弹性模数材料组织缺陷系数，刚才般取活塞杆截面不均匀系数，般取材料的弹性模数，钢材其中圆截面将上面的条件代入公式中，得