液压上料机原理设计与液压缸的设计论文.doc

毕业设计液压缸的设计学生姓名指导教师所系与专业机电工程系机电一体化班级机电所在学期学年第学期学号年月日无锡职业技术学院毕业论文第页共页摘要本次设计主要是完成对液压上料机原理的设计与液压缸的设计在设计过程中主要完成上料机的液压系统原理设计以及完成液压缸的装配图和零件图关键词液压原理液压缸工作压力无锡职业技术学院毕业论文第页共页目录第一章绪论毕业论文背景传动介绍论文研究内容第二章上料机的液压传动系统原理设计负载分析负载图与速度图液压缸的主要参数确定液压系统图拟定液压元件的选用液压系统的性能验算第三章液压缸的设计液压缸的介绍液压缸设计的细节液压缸零件的技术要求第四章总结和致谢参考文献无锡职业技术学院毕业论文第页共页第一章绪论论文的背景液压与气压传动是研究以有压流体压力油或压缩空气为能源介质来实现各种机械的传动和自动控制的学科液压技术自世纪末英国制成世界上第一台水压机算起已有年的历史了但其真正的发展只是在第二次世界大战后余年的时间内战后液压技术迅速转向民用工业在机床工程机械农业机械汽车等行业中逐步推广本世纪年代以来随着原子能空间技术计算机技术的发展液压技术得到了很大的发展并渗透到各个工业领域中去当前液压技术正向高压高速大功率高效低噪声经久耐用高度集成化的方向发展同时新型液压元件和液压系统的计算机辅助设计计算机辅助测试计算机直接控制计算机实时控制技术机电一体化技术计算机仿真和优化设计技术可靠性技术以及污染控制技术等方面也是当前液压传动及控制技术发展和研究的方向液压传动介绍一液压传动的研究对象液压传动是研究以有压流体为能源介质来实现各种机械的传动和自动控制的科学它是利用各种元件组成所需要的各种控制回路再由若干回路有机组合成能完成一定控制功能的传动系统来进行能量传递转换和控制因此要研究液压传动及其控制技术就首先要了解组成系统的各类元件的结构工作原理工作性能以及由这些元件所组成的各种控制回路的性能和特点并在此基础上进行液压传动控制系统的设计二液压系统的组成能源装置把机械能转换成流体的压力能的装置一般最常见的是液压泵执行装置把流体的压力能转换成机械能的装置一般指作直线运动的液压缸作回转运动的液压马达等控制调节装置对液压系统中流体的压力流量和流动方向进行控制和调节的装置例如溢流阀节流阀换向阀等这些元件的不同组合组成了能完成不同功能的液压系统无锡职业技术学院毕业论文第页共页助装置指除以上三种外的其他装置如油箱过滤器分水滤气器油雾器蓄能器等它们对保证液压系统可靠和稳定地工作有重大作用动介质传递能量的流体即液压油三液压传动的优缺点拖动能力从所能达到的最大功率看液压系统远不如电力拖动系统但液压传动最突出的优点是出力大重量轻惯性小以及输出刚度大可用以下的指示来表示功率质量比大这意味着同样功率的控制系统液压系统体积小重量轻这是因为电机元件例如电动机由于受到磁性材料饱和作用的限制单位质量的设备所能输出功率比较小液压系统可以通过提高系统的压力提高输出功率这时仅受到机械强度和密封技术的限制在典型情况下发电机和电动机的功率质量比仅为而液压泵和液压马达可达是机电元件的倍在航空航天技术领域应用的液压马达可达作直线运动的动力装置将更加悬殊从单位面积出力来看液压缸的出力一般可达到而直流直线式电动机为左右力质量比液压缸的力质量比一般为而直流直线式电倍这意味着液压系统能够产生大的加速度也就是说时间常数小响应速度快具有优良的动态品质控制方式性能液压传动在组成控制系统时与机械装置相比其主要优点是操作方便省力系统结构空间的自由度大易于实现自动化且能在很大的范围内实现无级调速传动比可达至如与电气控制相配合可较方便的实现复杂的程序动作和远程控制此外流动传动还具有传递运动均匀平稳反应速度快冲击小能高速启动制动和换向易于实现过载保护流体控制元件标准化系列化和通用化程度高有利于缩短机器的设计制造周期和降低制造成本当然液压传动也有一定的缺点例如传动介质易泄漏和可压缩性会使传动比不能严格保证由于能量传递过程中压力损失和泄漏的存在使传动效率低流体装置不能在高温下工作流体控制元件制造精度高以及系统工作过程中发生故障不易诊断等四压传动的应用及发展在工业生产的各个部门应用液压传动技术的出发点是不尽相同的例如工无锡职业技术学院毕业论文第页共页程机械矿山机械压力机械和航空工业中采用液压传动的主要原因是取结构简单体积小重量轻输出力大机床上采用液压传动是取其能在工作过程中方便的实现无级调速易于实现频繁的换向易于实现自动化液压传动在各类机械中的应用如表表行业名称应用举例工程机械挖掘机装载机推土机矿山机械凿开机开掘机提升机液压支架建筑机械打桩机液压千斤顶平地机冶金机械轧钢机压力机步进加热炉锻压机械压力机模锻机空气锤机械制造组合机床冲床自动线气动扳手液压传动发展到目前的水平主要是由于液压传动本身的特点所致随着工业的发展液压技术必将更加广泛的应用于各个工业领域液压技术自世纪末英国制成世界上第一台水压机计算起已有年的历史了但是真正的发展只是在第二次世界大战后余年的时间内战后液压技术迅速转向民用工业在机床工程机械农业机械汽车等行业中逐步推广本世纪年代以来随着原子能空间技术计算机技术的发展液压技术得到了很大的发展并渗透到各个工业领域中去当前液压技术正向高压高速大功率高效低噪音经久耐用高度集成化的方向发展同时新型液压元件和液压系统的计算机辅助设计计算机辅助测试计算机直接控制计算机实时控制技术机电一体化技术计算机仿真和优化设计技术可靠性技术以及污染控制技术等方面也是当前液压传动及控制技术发展和研究的方向五系统的污染控制工作介质的污染是液压系统发生故障的主要原因它严重影响液压系统的可靠性及液压元件的寿命因此工作介质的正确使用管理以及污染控制是提高液压系统的可靠性及延长液压元件使用寿命的重要手段污染的根源进入工作介质的固体物有四个主要根源它们是已被污染的新油残留污染侵染和内部生成污染了解每一个根据都是液压系统的污染控制措施和过无锡职业技术学院毕业论文第页共页滤器设置的主要考虑因素已被污染的新油虽然液压油和润滑油是在比较清洁的条件下精炼和调和的但油液在运输和储存过程中受到管道油桶和储油罐的污染其污染物为灰尘沙土锈垢水分和其它液体等残留污染液压系统和液压元件在装配和冲洗中的残留物如毛刺切屑型砂涂料橡胶焊星和棉纱纤维等侵入污染液压系统运行过程中由于油管密封不完善以及元件密封装置损坏由系统外部侵入的污染物如灰尘沙土切屑以及水分等生成污染液压系统运行中系统本身所生成的污染物其中既有元件磨损剥离被冲刷和腐蚀的金属颗粒或橡胶末又有油液老化产生的污染物等这一类污染物最具有危险性引起的危害液压系统的故障有以上是由工作介质污染所引起的污染物颗粒具有各种形状和尺寸并由各种材料组成大多数是磨粒性的它们与元件表面相互作用时产生磨粒磨损和表面疲劳从元件表面犁削和切削出碎片加速元件磨损使内泄漏增加降低泵阀等元件的效率和精度这些变化一开始很难察觉尤其对泵来说最终会引起失效这种失效是不能恢复的退化失效最容易引起磨损的颗粒是处于间隙尺寸的颗粒当一个大颗粒进入泵或阀时可能使泵或阀卡死或者堵塞阀的控制节流孔引起突发失效细小颗粒淤积也能引起突法失效有时颗粒或污染物防碍阀的归位使阀不能完全关闭当阀再次打开时该颗粒或污染物可能被冲走于是出现一种讨厌的间歇失效导致液压系统不能正常工作颗粒污染物和油液氧化变质生成的粘性胶质堵塞过滤器使液压泵运转困难产生噪声水分和空气的混入使工作介质的润滑性能降低并使它加速氧化变质产生气蚀使液压元件加速腐蚀液压系统出现振动和爬行等现象这些故障轻则影响液压系统的性能和使用寿命重则损坏元件使元件失导致液压系统不能工作危害是非常严重的本文研究内容如下无锡职业技术学院毕业论文第页共页第二章一上料机的液压传统系统的设计要求驱动它的液压传动系统完成快速上升慢速上升停留快速下降的工作循环其垂直上升工件的重力为滑台的重量为快速上升行程速度要求大于慢速上升行程为其最小速度为快速下降行程为速度要求大于等于滑台采用行导轨其导轨面的夹角度滑台与导轨的最大间隙为起动加速和减速时间均为液压缸的机械效率考虑密封阻力为负载分析工作负载摩擦负载由于工件为垂直起升所以垂直作用于导轨的载荷可由其间隙和机构尺寸求得取则有静摩擦负载动摩擦负载惯性负载加速减速制动无锡职业技术学院毕业论文第页共页反向加速反向制动根据以上的计算考虑到液压缸垂直安放其重量较大为防止因自重而自行下滑系统中应设置平衡回路因此在对快速向下运动的负载分析时就不考虑滑台的重量则液压缸各阶段中的负载如表所示效率表液压缸各阶段中的负载工况计算公式总负载缸推力启动加速快上减速慢上制动反向加速快上制动负载图和速度图的绘制按照前面的负载分析结果及已知的速度要求行程限制等绘制出负载图及速度图如图所示无锡职业技术学院毕业论文第页共页图液压缸的负载图及速度图液压缸主要参数的确定初选液压缸的工作压力根据分析此设备的负载不大按类型属机床类所以初选液压缸的工作压力为计算液压缸的尺寸按标准取根据快上和快下的速度比值来确定活塞杆的直径按标准取则液压缸的有效作用面积为无杆腔面积有杆腔面积活塞杆稳定性校核因为活塞杆总行程为而活塞杆直径为需进行稳定性校核由材料力学中的有关公式根据该液压缸一端支承一端铰接取末端系数活塞杆材料用普通碳钢则材料强度实验值系数柔性系数因为所以有其临界载荷无锡职业技术学院毕业论文第页共页取其安全系数时所以满足稳定性条件求液压缸的最大流量绘制工况图工作循环中各个工作阶段的液压缸压力流量和功率如表所示工况压力流量功率快上慢上快下由表可绘制出液压缸的工况图如图所示无锡职业技术学院毕业论文第页共页液压系统图的拟定液压系统图的拟定主要是考虑以下几个方面的问题供油方式从工况图分析可知该系统在快上和快下时所需的流量较小因此从提高系统的效率节省能源的角度考虑采用单个定量泵的供油方式显然是不适合的宜选用双联式定量叶片泵作为油源调速回路由工况可知可知该系统在慢速时速度需要调节考虑到系统功率小滑台运动速度需要调节考虑到系统功率小滑台运动速度低工作负载变化小所以采用调速阀的回油节流调速回路速度换接回路由于快上和满上之间速度需要换接但对换接到位置要求不高所以采用由行程开关发讯控制二位二通电磁阀来实现速度的换接平衡及锁紧为防止在上端停留时重物下落和在停留期间内保持重物的位置特在液压缸的下腔无杆腔进油路上设置了液控单向阀另一方面为了克服滑台自重在快下过程中的影响设置了一单向背压阀无锡职业技术学院毕业论文第页共页图液压缸的工况图液压元件的选用确定液压泵的型号及电动机功率液压缸在整个工作循环中最大工作压力为由于该系统比较简单所以取其压力损失所以液压泵的工作压力为两个液压泵同时向系统供油时若回路中泄漏按计算则两个泵的总流量应为由于溢流阀最小稳定流量为而工进时液压缸所需流量为所以高压泵的输出流量不得少于根据以上压力和流量的数值查产品目录选用型的双联片泵其额定压力为容积效率总效率所以驱动该泵的电动机的功率可由泵的工作压力和输出流量当电动机转速为求出查电动机产品目录拟定选用电动机的型号为功率为额定转速为选择阀类元件及辅助元件根据系统的工作压力和通过各个阀类元件和辅助元件的流量可选出这些元件的型号及规格如序号名称通过流量型号及规格滤油器双联叶片泵单向阀溢流阀三位四通电磁换向阀单向顺序阀无锡职业技术学院毕业论文第页共页液控单向阀二位二通电磁换向阀单向调速阀压力表压力表开关电动机滤油器过滤器的功用是清除油液中的各种杂质以免其划伤磨损甚至卡死有相对运动的零件或堵塞零件上的小孔及缝隙影响系统的正常工作降低液压元件的寿命甚至造成液压系统的故障用过滤器对油液进行过滤是十分重要的过滤器的选用应考虑如下几个方面根据使用的用途选择过滤器的种类根据安装位置情况选择过滤器的安装形式过滤器应具有足够大的通油能力并且压力损失要小过滤精度应满足液压系统或元件所需要清洁度要求过滤器所使用的滤材应满足所使用工作介质的要求并且有足够的强度过滤器的强度及压力损失是选择时重点考虑的因数安装过滤器后会对系统造成局部降压或产生背压滤芯的更换及清洗应方便结构尽量简单紧凑安装形式合理价格低廉根据使用目的选择过滤器的种类根据安装液压系统设计元器件选型手册周思涛主编叶片泵上海液压件厂阜新液压件厂武汉液压件厂液压系统设计元器件选型手册周思涛主编表排量压力转速外形尺寸质量无锡职业技术学院毕业论文第页共页液压元件手册黎启柏主编名称叶片泵结构代号用下标中压浮动结构减压结构压力等级一般不注明排量后泵前泵排量单向阀液压元件手册黎启柏主编表型号通径压力流量生产单位佛山液压件厂外形结构表溢流阀液压元件手册黎启柏名称溢流阀结构代号压力等级略通径安装形式管式板式调压手柄与安装板平面关系平行略垂直型号通径额定流量调压范围缸荷压力重量外形尺寸见三位四通电磁换向阀工作数量通油路数干式直流型固定表达形式滑阀机能代号公称压力通径复位形式液压元件手册黎启柏单向顺序阀单项顺序阀结构代号通径板式安装液压元件手册黎启柏顺序阀无锡职业技术学院毕业论文第页共页液控单向阀板式连接通径压力流量开启压力控制压力液压元件手册黎启柏表二位二通电磁换向阀工作位置数通油路数公称压力通径板式单向调速阀通径额定压力最高使用压力最小稳定流量最大流量使用油温油液粘度最低工作压力重量压力表弹簧压力表压力表直径径向有边生产厂无锡雪浪仪表厂沈阳仪表厂宜昌仪表厂西安仪表厂无锡市特种压力表厂液压系统设计元器件选型手册周恩涛编压力表开关电动机额定功率转速电流效率功率因数转动惯量质量无锡职业技术学院毕业论文第页共页机械设计通用手册张展液压系统的性能验算压力损失及调定压力的确定根据计算慢上时管道内的油液流动速度约通过的流量为数值较小主要压力损失为调速阀两端的压降此时功率损失最大而在快下时滑台及活塞组件的重量由背压阀所平衡系统工作压力很低所以不必验算因而必须以快进位依据来计算卸荷和溢流阀的调定压力由于供油流量的变化其快上时液压缸的速度为此时油液在进油液在进油管的流速为沿程压力损失首先要判别管中的流态设系统采用液压油室温为度时所以有管中为层流则阻力损失系数若取进回油管长度均为油液的密度为则其进油路上的沿程压力损失为局部压力损失局部压力损失包括管道安装和管接头的压力损失和通过液压阀的局部压力损失前者视管道具体安装结构而定一般取沿程压力损失的而后者则与通过阀的流量大小有关若阀的额定流量和额定压力损失为和无锡职业技术学院毕业论文第页共页则当通过阀的流量为时的阀的压力损失因为系列通经的阀的额定流量为叠加阀通经系列的额定流量为而在本例中通过每一个阀的最大流量仅为所以通过整个阀的压力损失很小且可以忽略不计同理快上时回油路上的流量则回油路油管中的流速由此可计算出层流所以回油路上的沿程压力损失为总压力损失由上面的计算所得可求出原设这与计算结果略有差异应用计算出的结果来确定系统中压力阀的调定值压力阀的调定值双联泵系统中卸荷阀的调定值应该满足快进的要求保证双泵同向系统供油因而卸荷阀的调定值应略大于快进时泵的供油压力所以卸荷阀的调压压力应取为宜溢流阀的调定压力应大于卸荷阀调定压力所以取溢流阀调定压力为背压阀的调定压力以平衡滑台自重为根据即取系统的发热与温升无锡职业技术学院毕业论文第页共页根据以上的计算可知在快上时电动机的输入功率为慢上时的电动机输入功率为而快上时其有用功率为满上时的有用功率为所以慢上时的功率损失为略大于快上时的功率损失现以较大的值来校核其热平衡求出发热温升设油箱的三个边长在范围内则散热面积为假设通风良好取所以油液的温升为室温为热平衡温度为没有超出允许范围第三章液压缸的介绍液压缸是液压传动系统中又一类执行元件它也是把液压能转换成机械能的能量转换装置液压缸的输入量是液体的流量和压力输出量是直线速度和力按照结构形式有活塞缸柱塞缸摆动缸三大类活塞缸和柱塞缸实现往复直线运动输出速度和推力摆动缸则实现往复摆动输出角速度和转矩另外按缸的特殊用途分可分为串联缸增压缸增速缸步进缸等缸体组件与活塞组件构成密封的容腔承受油压因此缸体组件要有足够的强度较高的表面精度和可靠的密封性缸体组件指的是缸筒与缸盖其使用材料连接方式与工作压力有关当工作压力时使用铸铁缸筒当工作压力时使用无缝钢管时使用铸铁或锻钢当采用法兰连接时结构简单加工方便连接可靠但要求缸筒部有足够的壁厚用以安装螺栓或旋入螺钉缸筒端部一般用铸造镦粗或焊接方式制成粗大的外径采用半环连接工艺好连接可靠结构紧凑但削弱了缸筒强无锡职业技术学院毕业论文第页共页度这种连接常用于无缝钢管缸筒与缸盖的连接中采用螺纹连接体积小重量轻结构紧凑但缸筒端部结构复杂常用于无缝钢管或铸钢的缸筒上拉杆连接结构简单工艺性好通用性强但端盖的体积和重量较大拉杆受力后会变形影响密封效果适用于长度较小的中低压缸焊接式连接强度高制造简单但焊接式易引起缸筒变形无法拆卸由于本次设计中的要求工作压力所以选用铸铁缸筒考虑到缸筒与缸盖的连接方式决定采用螺纹连接和法兰连接活塞组件活塞组件由活塞活塞杆和连接件等组成活塞一般用耐磨铸铁制造活塞杆无论空心的还是实心的大多采用钢料制造活塞与活塞杆的连接方式很多但采用哪种连接方式都必须保证连接可靠整体式和焊接式结构简单轴向尺寸紧凑但损坏后需要整体更换锥销式连接加工简单装配简单但承载能力小且需要有必要的防止脱落措施螺纹连接结构简单装拆方便但需备用螺母防松装置半环式连接强度高但结构复杂装拆不便介于综合考虑宜采用螺纹式防松密封装置密封装置的作用是用来阻止有压工作介质的泄漏防止外界空气灰尘污垢与异物的侵入其中起密封作用的原件称密封件通常在液压系统与元件中存在工作介质的内泄漏和外泄漏内泄漏会降低系统的容积效率恶化设备的性能指标甚至无法正常工作外泄漏导致流量减少不仅污染环境有可能引起火灾严重时嗨可能引起设备故障和人身事故系统中侵入空气就会降低工作介质的弹性模量产生空穴有可能引起振动和噪声灰尘和异物即会堵塞小孔和缝隙又会增加液压缸中相互运动件之间的摩擦磨损降低使用寿命并且加速了内外泄漏所以为了保障液压设备工作的可靠性及提高工作寿命密封装置与密封件不容忽视液压缸的密封主要指活塞活塞杆处的动密封和缸盖等处的静密封密封方式有间隙密封和密封圈密封间隙密封这是依靠两运动件配合面之间保持一很小的间隙使用其产生液体摩擦阻力来防止泄漏的一种方法用该方法密封只适合用于直径小的压力较低的液压缸与活塞件密封间隙密封属于非接触式密封它是靠相对运动件配合面之间的微小间隙来防止泄漏实施密封常用于柱塞式液压泵中柱塞和缸体配合圆柱滑阀的摩擦副的配合中通常无锡职业技术学院毕业论文第页共页在阀芯的外表面开几条等距离的均压槽其作用是对中性好减小液压卡紧力增大密封能力减轻磨损均压槽宽度为到深到其间隙值可取这种密封摩擦阻力小结构简单但磨损后不能自动补偿密封圈密封型圈型密封圈是由耐油橡胶制成的截面为圆形的圆环它具有良好的密封性能且机构紧凑运动件的摩擦阻力小装卸方便容易制造价格便宜故在液压系统中广泛应用型密封圈的形状它是由纯耐油橡胶或多层夹织物橡胶压制而成通常由支撑环密封环和压环组成当压环压紧密封环是支撑环是密封环产生变形而起密封作用型密封圈属于唇形密封圈其截面为型主要用于往复运动的密封是一种密封性稳定性和耐压性较好摩擦阻力小寿命较长的密封圈故应用也很普遍型圈的密封作用依赖于它的唇边与对偶合面的紧密接触并在压力油作用下产生较大的接触压力达到密封目的当液压力升高时唇边与偶合面贴的更紧接触压力更高密封性更好液压缸设计的细节一般液压缸的工作压力大于活塞速度大于时应采用缓冲装置或其它缓冲方式当活塞速度大于时缸内缓冲结构不可能吸收全部动能须在缸外加装制动结构主要方式是在油路中增加切断功能或吸收能量功能而在本次设计课题中最高速是如下所以不需要加缓冲装置参见液压系统设计元器件选型手册液压传动与控制手册内径符合液压缸直径和活塞杆直径参见新编实用液压技术手册张岗主编表活塞杆活塞杆结构设计参见新编实用液压技术手册张岗主编液压缸工作行程由设计要求快上慢上行程查同上液压缸行程系列第系列取活塞与液压缸采用形密封参见新编实用液压技术手册张岗主编活塞与活塞杆采用螺纹连接参见新编实用液压技术手册张岗主编缸筒与缸底连接是法兰连接螺钉是内六角圆柱头螺钉参见机械设计基础课程设计指导用书第三版附表无锡职业技术学院毕业论文第页共页缸头与缸盖的连接是用螺钉是内六角圆柱头螺钉参见机械设计基础课程设计指导用书第三版附表液压缸油口设计油口孔是压力油进出液压缸的直接通道虽然只是一个孔但不能轻视其作用如果孔小不仅造成进油时流量供不应求影响液压缸的活塞运动速度而且会造成回油时受阻形成背压影响活塞的退回速度减少液压缸的活塞运动速度对液压缸往复速度要求较严的设计一定要计算孔径的大小液压缸的进出油口可以布置在液压缸的缸筒和前后端盖进出油口应设在液压缸的最高处以便空气能首先从液压缸排出液压缸进出油口的连接形式有螺纹方形防兰矩形法兰等国家标准规定了液压缸进出油口螺纹连接的油口尺寸系列液压缸零件的技术要求活塞杆实心活塞杆材料为钢空心活塞杆材料为钢的无缝钢管在这次液压缸的设计中选用钢做实心活塞杆主要表面粗糙度杆外圆柱面粗糙度为活塞杆的热处理粗加工后调质到硬度为必要时在经高频淬火硬度达活塞杆和的圆度公差值按级精度选用活塞杆的圆柱度公差值应按级精度选用外径表面直线度在长度上不大于端面的垂直度公差值则应按级精度选用活塞杆与导向套采用配合与活塞的连接可采用配合活塞杆上的螺纹一般按级精度加工如载荷较小机械震动也较小时也允许按级精度制造活塞杆上下表面必要时可以镀铬镀层厚度约为镀后抛光缸体缸体的材料液压缸缸体的常用材料为号无缝钢管因号钢的力学性能略低且不能调质应用较少当缸筒与缸底缸无锡职业技术学院毕业论文第页共页头管接头或耳轴等件焊接时应采用焊接性能好的号钢粗加工后调质一般情况下均采用号钢并应调质到缸体毛坯也采用锻钢铸钢或铸铁件铸钢一般采用和等铸铁可采用之间的几个牌号或球墨铸铁等主要表面粗糙度当活塞采用橡胶密封圈密封时液压缸内圆柱表面粗糙度为当活塞采用活塞环密封时液压缸内圆柱表面粗糙度为技术要求内径用的配合缸体内径的圆度公差值可按级精度选用圆柱度公差值可按级精度选用缸体端面的垂直度公差值按级精度选用内表面母线直线度在长度上不大于缸体与端盖采用螺纹连接时螺纹采用级精度为防止腐蚀和提高寿命内径表面可镀厚的硬铬镀后在进行抛光缸体外图耐蚀油漆活塞活塞的材料缸径较小的整体式活塞一般用缸其他常用耐磨铸铁灰铸铁钢有的在外径上套上尼龙尼龙等以及铝合金等活塞外圆柱表面粗糙度为技术要求外径的圆度圆柱度公差值按或级精度选取外径对内径的径向跳动公差值按级精度选取端面对内径轴线的垂直度公差值应按级精度选取活塞外径用橡胶密封时可取配合内孔与活塞的配合可取无锡职业技术学院毕业论文第页共页第四章总结为期两个月的毕业设计即将结束了经过努力我顺利的完成了这次毕业设计本次毕业设计工作是对我大学三学知识的一个总结在这期间无论是资料的查阅调研方案的论证及设计校核计算都给我的业务素质个人能力的培养提供了一个难得的机会令我回顾这些天来的设计过程我学到许多实际问题的解决方法为以后在工作岗位上的继续深造打下了基础我们从接受知道到选用知识来解决问题必须通过反复锻炼和实践设计便是学生选用自己所学课程的知识来解决实际问题的一次很好的全面的锻炼过程设计分成计算部分和图纸部分在绘图中我们碰到一些实际安装问题图纸就是实际空调管道安装的反映它们正确与否会影响到施工等各方面的问题较好的图纸为我们以后的施工奠定基础我们就是踏上工作岗位将我们在校所学的知识用于实践之中对于我们的专业设计是基础学校在毕业之际安排了这样一次与本专业相关的设计是完全必要感谢学校安排的此次设计致谢将近两个月的毕业论文阶段结束了在这段时间里我得到了许多老师和朋友的关心和帮助首先我要对我的指导老师向老师诚挚的谢意在整个做毕业论文期间陈老师无微不至的关心我的学习和生活课题遇到困难时更是关注着课题的进程陈老师高深的学术造诣严谨的治学态度和勤勉的工作精神以及他平易近人的态度使我受益终身在我做毕业论文期间我的同学给予了我很大的帮助在我遇到困难的时候总是不断给我提出许多有价值的意见并且经常鼓励我同时感谢我的班主任在课题的进行阶段给我提出了许多有创新的观点最后感谢在我的课题进行中给予我帮助的所有的朋友们年月无锡职业技术学院毕业论文第页共页参考文献邱宣坏主编机械设计北京高等教育出版社濮良贵主编机械设计北京高等教育出版社吴宗泽罗圣国主编机械设计课程设计手册北京高等教育出版社周开勤主编机械设计手册第版北京高等教育出版社蔡春源等编机械设计手册教学用沈阳辽宁科学技术出版社卢颂峰主编机械零件课程设计手册北京中央广播电视大学出版社毛振扬等编机械零件课程设计杭州浙江大学出版社机械设计手册联合编写组编机械设计手册第版北京化学出版社陈立德主编机械基础课程设计指导用书第三版张岚主编新编实用液压技术手册王守城液压元件及选用黎启柏主编液压元件手册无锡职业技术学院毕业论文第页共页付外文翻译机械设计摘要机器是机构与其他零件的组合为了有益的用途而转换传递或利用能量力或者运动实例有发动机涡轮车辆卷扬机印刷机洗衣机和电影摄影机许多适用于机器设计的原理和力法也适用于不是真正机器的制成品从轮毂盖和档案橱柜到仪表和核压力容器机械设计这一术语比机器设计更为广义它包括机器设计而对于某些仪器如用以确定热流动线路和体积的热力以及流体方面的问题要单独考虑但是在机械设计时要考虑运动和结构方面的问题以及保存和封装的规定在机械工程领域以及其他工程领域应用机械设计都需要诸如开关凸轮阀门容器和搅拌器等机械装置关键词机械设计机构设计过程工差设计过程设计始于真正的或想象的需要现有的仪器可能需要在耐用性效率重量速度或成本上加以改进可能需要新的仪器来完成以前由人做的功能如装配或保养目标全部或部分地确定后设计的下一步就是构思能够完成所需功能的机构及其布置为此徒手画草图价值极大它不但作为一个人想法的记录和与其他人讨论的辅助手段而且尤其适于与自己的想法交流作为创造性思路的兴奋剂还需要有关于部件的广泛知识因为一台新机器常常由熟知的各类零件重新安排或替换而成也许改变了尺寸和材料无论在构思过程中还是之后一个设计者都会进行快速或粗略的计算或分析以确定一般尺寸和可行性当些关于所需或可用空间量的想法确定后可以开始按比例画草图最后一项基于功能和可靠性的设计完成了就可以制造样机了如果测试满意而且如果装置要大量生产就要对最初的设计进行一定的修改以确保以较低成本大量生产在随后几年的制造和使用期间设计有可能因构思了新想法或者基于测试和经验基础上的进一步分析所显示的改变而改变销售吸引力客户满意度和制造成本都与设计有关设计能力与工程投资的成功密切相关一些设计准则在这一部分有人建议运用创造性的态度进行的分析这种分析可以引起重大改进以及对备用产品的构思和完善也许产品功能更多更经济更耐用创造阶段无须是最初和独立的阶段虽然分析人员可能并不负责整个设计但是他不仅仅是能从数字上提出要他解决的问题的正确答案不仅仅是给出应力值尺寸或者工作限制他可以提出更广泛的见解以便改进规范或方案由于在分析前或分析过程中他会熟悉装置及其工作条件他就处于一个构思备无锡职业技术学院毕业论文第页共页选方案的有利位置最好他能提出建议改变形状来消除力矩或应力集中而不是允许构建具有大截面和过多动态载荷的机构最好是他报废他的细致的设计而不是后来看到机械报废为了激发创造性思维建议设计人员和分析人员使用以下准则前条准则尤其适用于分析人员虽然他可能涉及到所有这项创造性地利用所需的物理性能并控制不需要的认识实用载荷及其重要性预先考虑没有作用的载荷发明更有利的加载条件提供最小重量的最有利的应力分布和刚性用基本方程计算比例并使尺寸最优化选取材料以获得性能组合在备件和集成零件间仔细选择修改功能设计以适应生产过程和降低成本考虑装配中使部件精确定位和互不干扰机械设计整个机械设计是一个复杂的过程设计人员必须在这样的领域如静力学运动学动力学和材料力学具有良好的素养此外还必须熟悉制造材料和制造工艺设计人员必须能够组合所有相关的事实进行训渭制作草图和制图来把制造要求传递到车间任何产品设计的第一步工作之一是选择用于制造每个部件的材料今天的设计人员可得到无数的在选择时产品的功能外观材料成本和制造成本都很重要在任何计算之前必须仔细评估材料的性能有必要仔细计算以确保设计的有效性计算从不出现在图上而是由十各种原因被存起来一旦任何一个部件失效就要弄清楚在最初设计这个有缺陷的零件时做了什么而且从对过去的项目的计算中可以获得一份经验文件当需要类似的设计时过去的记录会有极大的帮助计算和图上尺寸的检查最为重要一个小数点放错位置可以毁掉一个本来可以接受的项目例如如果一个人要设计一个能支撑磅的托架而它无锡职业技术学院毕业论文第页共页本应该能支撑磅结果肯定会失败必须检查再检查设计工作的方方面面计算机对于工作人员来讲是一个很有用的工具可以减轻乏味的计算并且对现有数据提供扩展分析基于计算机性能的交互系统使计算机辅助设计和计算机辅助制造成为可能通过这样的系统就可能把一个初步构思传送到打孔纸带用于数字加工控制而无须绘制正式的施工图实验室测试模型和样机对于机械设计很有帮助实验室提供了很多建立基本概念所需的信息然而还可用它们获得一些关于产品在现场会如何工作的认识最后一个成功的设计人员应尽最大努力跟上时代步伐每天都会出现新材料和生产方法绘图和设计人员如果不熟悉现代方法和材料就可能失去作用一个好的设计人员应经常阅读技术期刊以跟上新的发展工程工差固体由其表面边界确定界限典型地设计人员给一个零件指定公称尺寸以使其满足其需要实际上由于表面不规则以及固有的表面粗糙度各个零件不能重复地做成公称尺寸必须允许尺寸有一些变化以确保能够制造但是所允许的变化一定不能太大以至于使装配件的性能变差单个零件所允许的变化称为公差公差这一术语不仅适用于由制造工艺产生的部件尺寸的可以接受的范围而且适用于机械或加工的输出例如一个给定型号的内燃机的功率每台都有所变化实际上我们常常发现这种变化模型会是频率分布曲线例如态分布又叫高斯分布设计人员的工作之一就是给一个零件指定尺寸和允许的变化这个值能够产生可以接受的性能零件公差当图中没有指定确切尺寸时大多数组织都有适用于尺寸的通用公差对于加工尺寸通用公差可能是毫米因此被指定为毫米的尺寸的范围可以是毫米到毫米之间其他通用公差可以适用于如角度钻孔和冲孔铸件锻件焊缝和焊角等情形在给一个零件指定公差时可以参考以前的图或一般的工程实践典型的公差被指定为英武成标准所定义的幅度对于一个给定公差比如对于正在研究的零件尺寸就有一组与图表对应的数值可用下面这段将给出关于装入孔内的轴或柱形配合的具体例子孔和轴的标准配合无锡职业技术学院毕业论文第页共页一项标准的工程工作是确定一个柱形零件的公差比如安装在一个相应的筒形零件或孔内的或者是在其内部旋转的轴配合的松紧取决于应用例如一个定位在轴上的齿轮就需要紧的静配合这里轴的直径实际上比齿轮毅的内径稍微大一些以便能传递所需的扭矩再者滑动轴承的直径必须大于轴的直径以使其旋转假定从经济上讲不能把部件制造成精确的尺寸轴和孔尺寸上的大小变化就必须确定但是变化的范围不应太大以免装配时受损为了不至于有无穷无尽的被指定的公差尺寸已经制定了国家和国际标准确定了公差带比如为了使用这一资料给出了传统公差使用中的定义通常使用的是基孔制因为这会使公司内部所需的钻头绞刀拉刀和计量工具种类的减少尺寸以专用单位表示尺寸数字值的数实际尺寸通过测量得到的部件尺寸尺寸极限零件允许的最大和最小尺寸最大尺寸极限两个尺寸极限中较大的最小尺寸极限两个尺寸极限中较小的基本尺寸用以固定尺寸极限的参考尺寸偏差一个尺寸与其对应的基本尺寸的代数差实际偏差实际尺寸与其对应的基本尺寸的代数差上偏差最大尺寸极限与其对应的基本尺寸的代数差下偏差最小尺寸极限与其对应的基本尺寸的代数差公差最大尺寸极限与最小尺寸极限的差值轴指定一个部件所有外部特征的惯用术语孔指定一个部件所有内部特征的惯用术语初步设计产生满足指定需求的解决方案初步设计可以代表组成整个系统的所有子系统和零部件的总和和把初步设计描述为由一系列形成和评估阶段组成的一个反复的过程各阶段合在一起形成好的解决方案在反复的每一阶段构思更加详细可以更全面的评估产生尽可能多的或经济便利的构思和想法是重要的有一种诱惑让你接受第一个有希望的构思并进行详细的设计直到最终产品应该抵抗这种诱惑因无锡职业技术学院毕业论文第页共页为这样结果总会更好些值得一提的是或早或晚你的设计会不得不与那些来自其他制造商的设计竞争因此产生研制的思想应谨慎产生了想法和构思后下一步就是对它们进行评估并选择最佳构思一种评估方法是使用列表矩阵矩阵由一系列准则组成构思必须借助它们打分如果合适准则的重要性可以加权最适合的构思会具有最高总分这一方法提供了组织的评估技术而且使团队内的个人很难推行他们自己的不合理的想法产生了初步的解决方案下一步就是表达它们以便它们能与所有涉及总体设计过程的人交流实际上这一步可以采用绘制草图或三维模型的形式既可是物理模型也可是计算机生成的模型到总草图己经完成并进行计算来确定解决方案对于产品设计规范的兼容性时细节设计阶段的基础就已建立起来了无锡职业技术学院毕业论文第页共页无锡职业技术学院毕业论文第页共页无锡职业技术学院毕业论文第页共页无锡职业技术学院毕业论文第页共页无锡职业技术学院毕业论文第页共页无锡职业技术学院毕业论文第页共页