2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、<p>  畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)</p><p> 題目液壓千斤頂系統(tǒng)設(shè)計(jì) </p><p> 系別機(jī)電系 </p><p> 專業(yè)機(jī)電一體化技術(shù)         </p><p> 班級(jí)機(jī)電0505

2、 </p><p> 姓名</p><p> 學(xué)號(hào)</p><p> 指導(dǎo)教師</p><p> 日期2007年12月 </p><p><b>  設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p><p><

3、;b>  設(shè)計(jì)題目:</b></p><p><b>  液壓千斤頂系統(tǒng)設(shè)計(jì)</b></p><p><b>  設(shè)計(jì)要求:</b></p><p>  1、分析研究液壓千斤頂結(jié)構(gòu)原理圖;</p><p>  2、設(shè)計(jì)一個(gè)液壓千斤頂,繪制工作結(jié)構(gòu)原理圖;</p>&l

4、t;p>  3、寫出畢業(yè)設(shè)計(jì)論文:論述方案、參數(shù)選擇、計(jì)算過程等;</p><p>  4、設(shè)計(jì)要求參數(shù)表: </p><p><b>  設(shè)計(jì)進(jìn)度要求:</b></p><p><b>  第一周:確定題目;</b></p><p>  第二周:資料調(diào)研,設(shè)計(jì)概況;</

5、p><p>  第三周:按要求參數(shù)選擇、計(jì)算過程;</p><p>  第四周:材料的整理和錄入;</p><p>  第五周:完成設(shè)計(jì)的摘要和前言;</p><p>  第六周:完成全部設(shè)計(jì);</p><p>  第七周:交設(shè)計(jì)(論文),指導(dǎo)教師審核,修改設(shè)計(jì)(論文);</p><p><b

6、>  第八周:答辯。</b></p><p>  指導(dǎo)教師(簽名): </p><p><b>  摘 要</b></p><p>  本文從液壓千斤頂結(jié)構(gòu)與工作原理的分析,按要求對(duì)參數(shù)進(jìn)行選擇,按參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)、教核,四個(gè)方面,層層推進(jìn),步步為營,逐步闡述液壓千斤頂設(shè)計(jì)的全過程。尤其在手柄,頂桿,

7、液壓缸,焊接夾具設(shè)計(jì)中,運(yùn)用已掌握的液壓結(jié)構(gòu)原理知識(shí)、機(jī)械設(shè)計(jì)與制造理論及計(jì)算公式、機(jī)械加工工藝,確定了整個(gè)液壓系統(tǒng)各個(gè)零件的幾何尺寸,確保了液壓千斤頂?shù)馁|(zhì)量和強(qiáng)度。</p><p>  該液壓千斤頂額定起重量為5 T,極限為6 T,當(dāng)超過5.5 T時(shí)自動(dòng)泄荷,保證千斤頂不會(huì)因?yàn)槌?fù)荷而損壞。該液壓千斤頂系統(tǒng)簡單,實(shí)用性強(qiáng),成本低,使用維護(hù)方便,抗拉性能強(qiáng),運(yùn)行穩(wěn)定可靠。手柄的靈活設(shè)計(jì)及低強(qiáng)度運(yùn)行,更增加了千斤頂

8、使用的普便性。</p><p>  關(guān)鍵詞:工作原理,幾何尺寸,手柄設(shè)計(jì),加工工藝,強(qiáng)度</p><p><b>  目  錄</b></p><p><b>  摘 要I</b></p><p><b>  1液壓技術(shù)1</b></p><p&g

9、t;  1.1液壓技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用1</p><p>  1.2千斤頂?shù)姆诸惣坝猛?</p><p>  2液壓千斤頂工作原理分析4</p><p>  2.1液壓千斤頂?shù)淖饔?</p><p>  2.2液壓千斤頂主要構(gòu)件分析5</p><p><b>  3液壓缸的設(shè)計(jì)6</b>&

10、lt;/p><p>  3.1 液壓缸的主要形式及選材6</p><p>  3.2(液壓缸主要參數(shù)的計(jì)算)液壓缸的壓力6</p><p>  3.3液壓缸的輸出力與輸出力7</p><p>  3.4 液壓缸的輸出速度7</p><p>  3.5 液壓缸的功率8</p><p>  3

11、.6小液壓缸的主要參數(shù)計(jì)算8</p><p><b>  4液壓控制閥9</b></p><p>  4.1 方向控制閥9</p><p>  4.2普通單向閥9</p><p><b>  4.3背壓閥9</b></p><p>  5拉壓桿和彎曲桿的設(shè)計(jì)10&

12、lt;/p><p>  5.1 彎曲桿(手柄)的設(shè)計(jì)10</p><p>  5.2求得支座反力10</p><p>  5.3梁的剪應(yīng)力FS及彎矩M10</p><p>  5.4確定危險(xiǎn)截面11</p><p>  5.5活塞桿(拉壓桿)的設(shè)計(jì)13</p><p>  6液壓油的選用

13、14</p><p>  7工藝規(guī)程設(shè)計(jì)15</p><p><b>  7.1熱處理15</b></p><p>  7.2制訂工藝路線15</p><p>  8焊接夾具設(shè)計(jì)17</p><p>  8.1設(shè)計(jì)理由17</p><p>  8.2焊接夾具的設(shè)計(jì)

14、原理17</p><p>  8.3 確定夾具結(jié)構(gòu)方案17</p><p><b>  結(jié) 論22</b></p><p><b>  致 謝23</b></p><p><b>  參考文獻(xiàn)24</b></p><p><b

15、>  附 錄 A25</b></p><p><b>  1液壓技術(shù)</b></p><p>  1.1液壓技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用</p><p>  自18世紀(jì)末英國制成世界上第一臺(tái)水壓機(jī)算起,液壓傳動(dòng)技術(shù)已有二三百年的歷史。直到20世紀(jì)30年代它才較普遍地用于起重機(jī)、機(jī)床及工程機(jī)械。在第二次世界大戰(zhàn)期間,由于戰(zhàn)爭需要,出現(xiàn)了

16、由響應(yīng)迅速、精度高的液壓控制機(jī)構(gòu)所裝備的各種軍事武器。第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后,液壓技術(shù)迅速轉(zhuǎn)向民用工業(yè),液壓技術(shù)不斷應(yīng)用于各種自動(dòng)機(jī)及自動(dòng)生產(chǎn)線。</p><p>  本世紀(jì)60年代以后,液壓技術(shù)隨著原子能、空間技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展。因此,液壓傳動(dòng)真正的發(fā)展也只是近三四十年的事。當(dāng)前液壓技術(shù)正向迅速、高壓、大功率、高效、低噪聲、經(jīng)久耐用、高度集成化的方向發(fā)展。同時(shí),新型液壓元件和液壓系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)

17、(CAD)、計(jì)算機(jī)輔助測試(CAT)、計(jì)算機(jī)直接控制(CDC)、機(jī)電一體化技術(shù)、可靠性技術(shù)等方面也是當(dāng)前液壓傳動(dòng)及控制技術(shù)發(fā)展和研究的方向。我國的液壓技術(shù)最初應(yīng)用于機(jī)床和鍛壓設(shè)備上,后來又用于拖拉機(jī)和工程機(jī)械?,F(xiàn)在,我國的液壓元件隨著從國外引進(jìn)一些液壓元件、生產(chǎn)技術(shù)以及進(jìn)行自行設(shè)計(jì),現(xiàn)已形成了系列,并在各種機(jī)械設(shè)備上得到了廣泛的使用。</p><p>  液壓傳動(dòng)之所以能得到廣泛的應(yīng)用,是由于它具有以下的主要優(yōu)點(diǎn)

18、:</p><p>  (1)由于液壓傳動(dòng)是油管連接,所以借助油管的連接可以方便靈活地布置傳動(dòng)機(jī)構(gòu),這是比機(jī)械傳動(dòng)優(yōu)越的地方。例如,在井下抽取石油的泵可采用液壓傳動(dòng)來驅(qū)動(dòng),以克服長驅(qū)動(dòng)軸效率低的缺點(diǎn)。由于液壓缸的推力很大,又加之極易布置,在挖掘機(jī)等重型工程機(jī)械上,已基本取代了老式的機(jī)械傳動(dòng),不僅操作方便,而且外形美觀大方。</p><p>  (2)液壓傳動(dòng)裝置的重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、慣性小。

19、例如,相同功率液壓馬達(dá)的體積為電動(dòng)機(jī)的12%~13%。液壓泵和液壓馬達(dá)單位功率的重量指標(biāo),目前是發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)的十分之一,液壓泵和液壓馬達(dá)可小至0.0025 N/W(牛/瓦),發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)則約為0.03 N/W。</p><p>  (3)可在大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速。借助閥或變量泵、變量馬達(dá),可以實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速,調(diào)速范圍可達(dá)1∶2000,并可在液壓裝置運(yùn)行的過程中進(jìn)行調(diào)速。</p><p>

20、  (4)傳遞運(yùn)動(dòng)均勻平穩(wěn),負(fù)載變化時(shí)速度較穩(wěn)定。正因?yàn)榇颂攸c(diǎn),金屬切削機(jī)床中的磨床傳動(dòng)現(xiàn)在幾乎都采用液壓傳動(dòng)。</p><p>  (5)液壓裝置易于實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)——借助于設(shè)置溢流閥等,同時(shí)液壓件能自行潤滑,因此使用壽命長。</p><p>  (6)液壓傳動(dòng)容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化——借助于各種控制閥,特別是采用液壓控制和電氣控制結(jié)合使用時(shí),能很容易地實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的自動(dòng)工作循環(huán),而且可以實(shí)現(xiàn)遙控。&

21、lt;/p><p>  (7)液壓元件已實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化,便于設(shè)計(jì)、制造和推廣使用。</p><p><b>  液壓傳動(dòng)的缺點(diǎn)是:</b></p><p>  (1)液壓系統(tǒng)中的漏油等因素,影響運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性和正確性,使得液壓傳動(dòng)不能保證嚴(yán)格的傳動(dòng)比。</p><p>  (2)液壓傳動(dòng)對(duì)油溫的變化比較敏感,溫度

22、變化時(shí),液體粘性變化,引起運(yùn)動(dòng)特性的變化,使得工作的穩(wěn)定性受到影響,所以它不宜在溫度變化很大的環(huán)境條件下工作。</p><p>  (3)為了減少泄漏,以及為了滿足某些性能上的要求,液壓元件的配合件制造精度要求較高,加工工藝較復(fù)雜。</p><p>  (4)液壓傳動(dòng)要求有單獨(dú)的能源,不像電源那樣使用方便。</p><p>  (5)液壓系統(tǒng)發(fā)生故障不易檢查和排除。

23、</p><p>  總之,液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是主要的,隨著設(shè)計(jì)制造和使用水平的不斷提高,有些缺點(diǎn)正在逐步加以克服。液壓傳動(dòng)有著廣泛的發(fā)展前景。</p><p>  1.2千斤頂?shù)姆诸惣坝猛?lt;/p><p>  千斤頂是一種起重高度小(小于1m)的最簡單的起重設(shè)備,它主要用于廠礦、交通運(yùn)輸?shù)炔块T作為車輛修理及其它起重、支撐等工作。其結(jié)構(gòu)輕巧堅(jiān)固、靈活可靠,一人即可攜帶和

24、操作。千斤頂是用剛性頂舉件作為工作裝置,通過頂部托座或底部托爪在小行程內(nèi)頂升重物的,輕小起重設(shè)備它有機(jī)械式和液壓式兩種。機(jī)械式千斤頂又有齒條式與螺旋式兩種,由于起重量小,操作費(fèi)力,一般只用于機(jī)械維修工作,在修橋過程中不適用。液壓式千斤頂結(jié)構(gòu)緊湊,工作平穩(wěn),有自鎖作用,故使用廣泛。其缺點(diǎn)是起重高度有限,起升速度慢。</p><p>  液壓千斤頂分為通用和專用兩類。  </p><p>  

25、專用液壓千斤頂使專用的張拉機(jī)具,在制作預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件時(shí),對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼筋施加張力。專用液壓千斤頂多為雙作用式。常用的有穿心式和錐錨式兩種。</p><p>  穿心式千斤頂適用于張拉鋼筋束或鋼絲束,它主要由張拉缸、頂壓缸、頂壓活塞及彈簧等部分組成。它的特點(diǎn)是:沿拉伸軸心有一穿心孔道,鋼筋(或鋼絲)穿入后由尾部的工具錨固。</p><p>  近年來隨著科技的飛速發(fā)展,同時(shí)帶動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)日新

26、月異更新,液壓技術(shù)的應(yīng)用正在不斷地走向深入。</p><p>  2液壓千斤頂工作原理分析</p><p>  圖2.1 液壓千斤頂工作原理圖</p><p>  1.杠桿手柄 2.小油缸 3.小活塞 4.單向閥 5.吸油管 6.管道</p><p>  7.單向閥 8.大活塞 9.大油缸 10.管道 11.截止閥 12.油箱</p&

27、gt;<p>  圖2.1是液壓千斤頂?shù)墓ぷ髟韴D。大油缸9和大活塞8組成舉升液壓缸。杠桿手柄1、小油缸2、小活塞3、單向閥4和7組成手動(dòng)液壓泵。如提起手柄使小活塞向上移動(dòng),小活塞下端油腔容積增大,形成局部真空,這時(shí)單向閥4打開,通過吸油管5從油箱12中吸油;用力壓下手柄,小活塞下移,小活塞下腔壓力升高,單向閥4關(guān)閉,單向閥7打開,下腔的油液經(jīng)管道6輸入舉升油缸9的下腔,迫使大活塞8向上移動(dòng),頂起重物。再次提起手柄吸油時(shí),

28、單向閥7自動(dòng)關(guān)閉,使油液不能倒流,從而保證了重物不會(huì)自行下落。不斷地往復(fù)扳動(dòng)手柄,就能不斷地把油液壓入液壓缸下腔,使重物逐漸地升起。如果打開截止閥11,液壓缸下腔的油液通過管道10、截止閥11流回油箱,重物就向下移動(dòng)。這就是液壓千斤頂?shù)墓ぷ髟怼?lt;/p><p>  通過對(duì)上面液壓千斤頂工作過程的分析,可以初步了解到液壓傳動(dòng)的基本工作原理。液壓傳動(dòng)是利用有壓力的油液作為傳遞動(dòng)力的工作介質(zhì)。壓下杠桿時(shí),小油缸2輸出

29、壓力油,是將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成油液的壓力能,壓力油經(jīng)過管道6及單向閥7,推動(dòng)大活塞8舉起重物,是將油液的壓力能又轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。大活塞8舉升的速度取決于單位時(shí)間內(nèi)流入大油缸9中油容積的多少。由此可見,液壓傳動(dòng)是一個(gè)不同能量的轉(zhuǎn)換過程。</p><p>  2.1液壓千斤頂?shù)淖饔?lt;/p><p>  本液壓千斤頂是杭州萬海五金經(jīng)營部銷售的QYL5D油壓千斤。為三一重工股份有限公司配套加工的外協(xié)件,它

30、用在飛機(jī)的起落架以及吊車,挖掘機(jī)、裝載機(jī)、推土機(jī)、壓路機(jī)、鏟運(yùn)機(jī)的支撐架的機(jī)構(gòu)中,主要是起到支撐作用。因此,該零件的質(zhì)量及精度在使用中是非常重要的,必須制作出合理的工藝規(guī)程以確保零件的質(zhì)量。</p><p>  2.2液壓千斤頂主要構(gòu)件分析</p><p>  該系統(tǒng)是一個(gè)組焊件,技術(shù)條件要求為:組焊后加工,熱處理調(diào)質(zhì)達(dá)到HB240~HB280。表面粗糙度最高達(dá)到Ra2.3 µm

31、,最低達(dá)到Ra12.5 µm,尺寸公差較小,另外有一處位置公差要求,這就需要經(jīng)過粗加工、半精加工、精加工過程。本零件用于大批量生產(chǎn)。本系統(tǒng)主要運(yùn)用了:杠桿原理,帕斯卡原理,單向閥單向?qū)ㄔ淼取?lt;/p><p><b>  3液壓缸的設(shè)計(jì)</b></p><p>  3.1 液壓缸的主要形式及選材</p><p>  液壓缸能將液壓能

32、轉(zhuǎn)換為機(jī)械能,用來驅(qū)動(dòng)工作機(jī)構(gòu)作直線運(yùn)動(dòng)或擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)。它是液壓執(zhí)行元件。液壓缸由于結(jié)構(gòu)簡單,工作可靠,除單個(gè)使用外,還可幾個(gè)組合或與杠桿、連杠、齒輪齒條、棘輪棘爪、凸輪等其他機(jī)構(gòu)配合,實(shí)現(xiàn)多種機(jī)械運(yùn)動(dòng),因此應(yīng)用十分廣泛。</p><p>  液壓缸有多種類型。按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為活塞式、柱塞式和組合式三大類;按作用方式又可分為單作用式和雙作用式兩種。</p><p>  由于液壓缸要承受較大壓強(qiáng)

33、,故液壓缸采用:45號(hào)鋼活塞式單作用液壓缸。</p><p>  3.2(液壓缸主要參數(shù)的計(jì)算)液壓缸的壓力</p><p> ?。?)額定壓力Pn: </p><p>  也稱為公稱壓力,是液壓缸能用以長期工作的最高壓力。油液作用在活塞單位面積上的法向力圖3.1。單位為Pa,其值為:</p><p>  Pn=G/A=5×104

34、÷(3.14×0.2×0.2)=3.98×105 Pa</p><p>  圖3.1 液壓缸的計(jì)算簡圖</p><p>  式中:為活塞桿承受的總負(fù)載;A為活塞的工作面積。</p><p>  上式表明,液壓缸的工作壓力是由于負(fù)載的存在而產(chǎn)生的,負(fù)載越大,液壓缸的壓力也越大。</p><p>  表3

35、.1為國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的液壓缸公稱壓力系列。</p><p>  表3.1 液壓缸公稱壓力(MPa)</p><p><b>  (2)工作壓力P:</b></p><p>  由于活塞的重力大約在g=10 N左右,要遠(yuǎn)比物體的重力小,所以可以忽略不計(jì)。</p><p>  所以 =(g+G)/A=5.001×

36、104 ÷(3.14×0.2×0.2)</p><p>  =3.98168×105 Pa</p><p>  ≈Pn = 3.98×105 Pa</p><p> ?。?)最高允許壓力:</p><p>  也稱試驗(yàn)壓力,是液壓缸在瞬間能承受的極限壓力。通常為</p><

37、;p>  ≤ 1.5Pn =1.5×3.98×105 Pa</p><p>  =5.97×105 Pa</p><p><b>  ≈0.6 MPa</b></p><p>  3.3液壓缸的輸出力與輸出力</p><p> ?。?)液壓缸的理論輸出力F 出等于油液的壓力和工作腔有效

38、面積的乘積,即</p><p>  =AG=5×104 N</p><p>  由于液壓缸為單活塞桿形式,因此兩腔的有效面積不同。所以在相同壓力條件下液壓缸往復(fù)運(yùn)動(dòng)的輸出力也不同。由于液壓缸內(nèi)部存在密封圈阻力回油阻力等,故液壓缸的的實(shí)際輸出力小于理論作用力。</p><p> ?。?)液壓缸的理論輸入力:</p><p>  F入

39、=F 出×A1÷A2=5×104 ×(0.022÷0.22)=5×102 N</p><p>  式中:A1表示小液壓缸的橫截面積,0.02(m) 表示小液壓缸的半徑 ,A2表示大液壓缸的橫截面積,0.2(m) 表示大液壓缸的半徑。</p><p>  3.4 液壓缸的輸出速度</p><p> ?。?)大

40、液壓缸的輸出速度</p><p>  = nSA1/A2=10×0.3×0.01=0.03 m/min</p><p>  q=nSA1=10×0.3×3.14×(0.02)2=3.768×10-3 L/min </p><p>  式中:V為液壓缸的輸出速度;q為輸入液壓缸工作腔的流量;A2為大液壓缸工作

41、腔的有效面積;A1表示小液壓缸的橫截面積;n =10表示小液壓缸每分鐘回程10次;S=0.3 m表示小液壓缸工作行程為300 </p><p><b>  (2) 速比 </b></p><p>  式中:V1為活塞前進(jìn)速度;V2為活塞退回速度;A1為活塞無桿腔有效面積;A2為活塞有桿腔有效面積。</p><p>  速度不可過小,以免造成活塞

42、桿過細(xì),穩(wěn)定性不好。其值如表3.2示:</p><p>  表3.2 液壓缸往復(fù)速度比推薦值</p><p>  3.5 液壓缸的功率</p><p>  (1)輸出功率P0:液壓缸的輸出為機(jī)械能。單位W,其值為:</p><p>  =5×104×0.03 =1500 W</p><p>  式

43、中:F為作用在活塞桿上的外負(fù)載;v為活塞平均運(yùn)動(dòng)速度。</p><p>  (2)輸入功率:液壓缸的輸入為液壓能。單位為W,它等于壓力和流量的乘積,</p><p>  即 q=nSA1=10×0.3×3.14×(0.02)2=3.768×10-3 L/min</p><p>  =3.98168×105 

44、5;3.768×10-3 =1500.3 W</p><p>  式中:p為大液壓缸的工作壓力;q為大液壓缸的輸入流量。</p><p>  由于液壓缸內(nèi)存在能量損失(摩擦和泄露等),因此,輸出功率小于輸入功率。</p><p>  3.6小液壓缸的主要參數(shù)計(jì)算</p><p>  (1)小液壓缸的輸出力等于大液壓缸的輸入力, 即:

45、</p><p><b>  F=500 N</b></p><p>  (2)小液壓缸的流速為:</p><p>  V=(A大/A小)×V大=100×0.03=3 m/min</p><p> ?。?)小液壓缸的流量為:</p><p>  q=nSA1=10×0

46、.3×3.14×(0.02)2=3.768×10-3 L/min</p><p><b>  4液壓控制閥</b></p><p><b>  4.1 方向控制閥</b></p><p>  方向控制閥是控制液壓系統(tǒng)中油液流動(dòng)方向的,它為單向閥和換向閥兩類。單向閥有普通單向閥和液控單向閥兩種。

47、</p><p><b>  4.2普通單向閥</b></p><p>  普通單向閥簡稱單向閥,它的作用是使用油液只能沿一個(gè)方向流動(dòng),不許反向倒流。圖4.1 所示為直通式單向閥的結(jié)構(gòu)及圖形符號(hào)。壓力油從p1流入時(shí),克服彈簧3作用在閥芯2上的力,使閥芯2向右移動(dòng),打開閥口,油液從p1口流向p2口。當(dāng)壓力油從p2口流人時(shí),液壓力和彈簧力將閥芯壓緊在閥座上,使閥口關(guān)閉,液

48、流不能通過。 </p><p>  (a)結(jié)構(gòu)原理圖 (b)圖形符號(hào)</p><p>  圖4.1單向閥 </p><p>  1、閥體;2、閥芯;3、彈簧</p><p>  單向閥的彈簧主要用來克服閥芯的摩擦阻力和慣性力,使閥芯可靠復(fù)位,為了減小壓力損失,彈簧鋼度較小,一般單向閥的開啟為

49、0.03 MPa~0.05 MPa(如換上剛度較大的彈簧,使閥的開啟壓力達(dá)到0.2 MPa~0.6 MPa,便可當(dāng)背壓閥使用)。</p><p><b>  4.3背壓閥</b></p><p>  為了液壓缸不超過最高允許壓力=0.6 Mpa,需要在回油路上并聯(lián)一個(gè)0.55 MPa的背壓閥。只需將4.2中設(shè)計(jì)的單向閥換上剛度較大的彈簧,使閥的開啟壓力達(dá)到0.55 M

50、Pa,便可當(dāng)背壓閥使用。這樣,當(dāng)壓力超過0.55 MPa時(shí),背壓閥自動(dòng)打開泄荷,使液壓缸免受損壞。</p><p>  5拉壓桿和彎曲桿的設(shè)計(jì)</p><p>  5.1 彎曲桿(手柄)的設(shè)計(jì)</p><p>  工程中常存在大量受彎曲的桿件,這些桿件在外力作用下常發(fā)生彎曲變形,以彎曲為主要變形的桿件稱為梁.工程力學(xué)中對(duì)梁作以下規(guī)定:</p><

51、p>  梁任一橫截面上的剪力,其值等于該截面任一側(cè)梁上所有橫向力的代數(shù)和。</p><p>  梁任一橫截面上的彎矩,其值等于該截面任一側(cè)所有外力對(duì)形心的力矩的代數(shù)和。</p><p><b>  5.2求得支座反力</b></p><p>  試選擇45號(hào)正火鋼,設(shè)計(jì)為環(huán)形截面(如圖5.5),畫出受力圖(如圖5.1 a)進(jìn)行受力分析,由

52、梁的平衡方程求得支座反力(如圖5.2 b): </p><p>  F1 + F2 - F = 0 (式5-1)</p><p>  F1L1 - FL2 = 0 (式5-2)</p><p>  聯(lián)立(1)(2)代入數(shù)據(jù) F2=500 N L1=1 M L2=0.2 M ,得:</p><p>  

53、F1= 125 N F = 625 N</p><p>  5.3梁的剪應(yīng)力FS及彎矩M</p><p>  以B點(diǎn)為分界點(diǎn)將AC桿分為兩段:</p><p>  AB段: FS(A) = F1 = 125 N</p><p>  M(B點(diǎn)右側(cè))=125×(1-0.2)=100 N*M</p>

54、<p>  BC段: FS(C) = - F2 = -500 N</p><p>  M(B點(diǎn)右側(cè))= 500×0.2 =100 N*M</p><p>  根據(jù)以上結(jié)果可繪出剪力圖(圖5.3 c)和彎矩圖(圖5.4 d):</p><p>  圖5.1a 受力圖,圖5.2b支座反力,圖5.3c 剪力圖,圖5.4d 彎矩圖</p>

55、<p><b>  5.4確定危險(xiǎn)截面</b></p><p> ?。?)B點(diǎn)所在截面的彎矩最大, 即正應(yīng)力最大, C點(diǎn)所在截面的剪力最大,即切應(yīng)力最大。所以C,B兩點(diǎn)所在截面為危險(xiǎn)截面。</p><p> ?。?)B截面的截面系數(shù)為:</p><p>  其中: D為外徑, d為內(nèi)徑(如圖5.5)</p><

56、;p><b>  B截面的正應(yīng)力為:</b></p><p>  σmax =M/WZ =100/1.5986×10-3 =6.25×104 Pa</p><p><b>  C截面的切應(yīng)力為:</b></p><p>  Tmax =2FS/A =2×500/(3.14×0.

57、3×0.3)=3.538×103 Pa</p><p>  有機(jī)械設(shè)計(jì)手冊查得45號(hào),正火鋼的許用切應(yīng)力為30 MPa~40 MPa,許用正應(yīng)力為275 MPa,由于B截面的正應(yīng)力遠(yuǎn)小于其許用應(yīng)力,C截面的切應(yīng)力遠(yuǎn)小于其許用應(yīng)力,這樣勢必造成鋼材的浪費(fèi),為節(jié)省鋼材降低成本,提高效益,需要重新選擇材料。</p><p>  圖 5.5 環(huán)形截面

58、 圖5.6 實(shí)心截面</p><p> ?。?)重新選擇材料設(shè)計(jì)截面</p><p>  選用實(shí)心圓柱松木梁(如圖5.6),其許用正應(yīng)力為[σ]=7 MPa,其許用切應(yīng)力為[T]=1 MPa。</p><p>  B截面的彎曲截面系數(shù)為:</p><p>  WZ = WY = 3.14D3/32 =3.14×0

59、.027/32=2.649×10-3 M3</p><p><b>  B截面的正應(yīng)力為:</b></p><p>  σmax = M/WZ =100/2.649×10-3=3.7×104 Pa</p><p><b>  C截面的切應(yīng)力為:</b></p><p>

60、  Tmax = 4FS/3A =4×500/3×(3.14×0.152)=9.436×103 Pa</p><p><b>  (4)校核強(qiáng)度:</b></p><p>  σmax = 3.7×104 Pa<[σ]= 7 MPa</p><p>  Tmax = 9.436×10

61、3 Pa<[T]= 1 MPa</p><p>  因此,梁的強(qiáng)度是足夠的,其實(shí)際生活中,許多木材都是能夠滿足其強(qiáng)度的,如柳木,楊木。所以,將梁制成可活動(dòng)的零件,則千斤頂?shù)膽?yīng)用,尤其是在農(nóng)業(yè)、工業(yè)生活中的應(yīng)用,更為廣泛和方便。</p><p>  5.5活塞桿(拉壓桿)的設(shè)計(jì)</p><p>  工程實(shí)際中經(jīng)常遇到承受軸向拉伸或壓縮的構(gòu)件。例如,內(nèi)燃機(jī)中的連桿,鋼

62、木組合桁架中的鋼拉桿等。</p><p>  承受軸向拉伸或壓縮的桿件稱為拉壓桿。實(shí)際拉壓桿的形狀,加載和連接方式各不相同,但都可簡化成圖5.7所示的計(jì)算簡圖,它們的共同特點(diǎn)是作用于桿件上的外力的合力作用線與桿件軸線重合,桿件的主要變形是沿軸線方向的伸長或縮短。</p><p>  (1)千斤頂?shù)幕钊麠U即為簡單的拉壓桿,圖5.7即為水平放置的活塞桿,試選材HT100,有《機(jī)械設(shè)計(jì)制造基礎(chǔ)》

63、(陳立德主編)查得其許用拉應(yīng)力為[σ]= 80 MPa</p><p>  (2)設(shè)計(jì)截面:選擇拉壓桿的半徑為r= 4則其許用應(yīng)力為:</p><p>  σmax = F/A= 500/(3.14×0.004×0.004)=9.95 MPa</p><p><b>  (3)教核強(qiáng)度:</b></p><

64、;p>  σmax = 9.95 MPa <[σ]= 80 MPa</p><p>  由此可見,滿足其強(qiáng)度。</p><p>  (4)確定許用載荷:</p><p>  Fmax ≤ A×[σ]= (3.14×0.004×0.004)×80×106= 4×103 N</p><

65、;p>  圖5.7 拉壓桿計(jì)算簡圖</p><p><b>  6液壓油的選用</b></p><p>  液壓傳動(dòng)所用液壓油一般為礦物油。它不僅是液壓系統(tǒng)傳遞能量的工作介質(zhì),而且還有潤滑,冷卻和防銹的作用。液壓油質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響液壓系統(tǒng)的工作性能。</p><p>  為了更好地傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力,液壓油應(yīng)具備如下性能:</p&g

66、t;<p><b>  (1)潤滑性能好;</b></p><p>  (2)純凈度好,雜質(zhì)少;</p><p>  (3)合適的粘度和良好的粘溫特性;</p><p>  (4)抗泡沫性,抗乳化性和防銹性好,腐蝕性小;</p><p>  (5)對(duì)熱,氧化,水解都有良好的穩(wěn)定性,使用壽命長;</p&

67、gt;<p>  (6)對(duì)液壓系統(tǒng)所用金屬及密封件材料等有良好的相容性;</p><p>  (7)比熱和傳熱系數(shù)大,體積膨脹系數(shù)小,閃點(diǎn)和燃點(diǎn)高,流動(dòng)點(diǎn)和凝固點(diǎn)低。</p><p>  一般根據(jù)液壓系統(tǒng)的使用性能和工作環(huán)境等因素確定液壓油的品種。當(dāng)品種確定后,主要考慮油液的粘度。在確定油液粘度時(shí)主要應(yīng)考慮系統(tǒng)工作壓力,環(huán)境溫度及工作部件的運(yùn)動(dòng)速度。當(dāng)系統(tǒng)的工作壓力大,環(huán)境溫

68、度較高,工作部件運(yùn)動(dòng)速度較大時(shí),為了減少泄漏,宜采用粘度較高的液壓油。當(dāng)系統(tǒng)工作壓力小,環(huán)境溫度較低,而工作部件運(yùn)動(dòng)速度較高時(shí),為了減少功率損失,宜采用粘度較低的液壓油。</p><p>  當(dāng)選購不到合適粘度的液壓油時(shí),可采用調(diào)和的方法得到滿足粘度要求的調(diào)和油。當(dāng)液壓油的某些性能指標(biāo)不能滿足某些系統(tǒng)較高要求時(shí),可在油中加入各種改善其性能的添加劑,如抗氧化,抗泡沫,抗磨損,防銹以及改進(jìn)粘溫特性的添加劑,使之適用于

69、特定的場合。</p><p>  因此,該千斤頂選用千斤頂專用液壓油。</p><p><b>  7工藝規(guī)程設(shè)計(jì)</b></p><p><b>  7.1熱處理</b></p><p>  千斤頂絲杠是由連接頭和缸體組成的,它們都是采用45鋼的。而在它們加工前要經(jīng)過正火處理,以增加它們的切削性能

70、,來消除應(yīng)力,細(xì)化組織,防止產(chǎn)生變形與開裂。接著進(jìn)行粗加工、調(diào)質(zhì)和精加工。然后需要進(jìn)行高頻感應(yīng)加熱淬火和低溫回火,以便提高表面的硬度、耐磨性和疲勞強(qiáng)度;低溫回火的目的是消除應(yīng)力,防止,磨削加工時(shí)產(chǎn)生裂紋。</p><p>  加工后需要進(jìn)行保溫處理,可以使工件不易變形,誤差較小。最后用冷卻液進(jìn)行處理,為以后使連接頭和缸體的裝配打下基礎(chǔ)。</p><p><b>  7.2制訂工藝

71、路線</b></p><p>  制訂工藝路線的出發(fā)點(diǎn),應(yīng)當(dāng)是使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。在生產(chǎn)綱領(lǐng)已確定為大批量生產(chǎn)的條件下,可以考慮采用萬能機(jī)床配以專用夾具,并盡量使工序集中來提高生產(chǎn)率。除此以外,還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)效果,以便使生產(chǎn)成本盡量下降。</p><p> ?。?)連接頭的加工工序如下:</p><p>  工

72、序一:選擇實(shí)心鋼外徑為ф140的毛坯,在下料機(jī)上取L=100長。</p><p>  工序二:在CA6140x1500車床上夾右端外圓車左端外圓車成ф133、車成ф121、ф42、ф100、8×45°、1.5×45°,掉頭夾外圓找正車成SR80球面。</p><p><b>  工序三:檢驗(yàn)。</b></p>&l

73、t;p>  (2)杠體的加工工序如下:</p><p>  工序一:選擇毛皮ф168×28管材,在下料機(jī)上取L=500長。</p><p>  工序二:車距左、右端面100往里車架位見圓,L-60,在左端面車深孔引孔 ,L=90深。</p><p>  工序三:深孔鏜:粗、精鏜內(nèi)孔為。</p><p>  工序四:夾左端內(nèi)孔,

74、右端上中心架,在右端車接頭止口配合尺寸,L=16深。</p><p> ?。?)組焊件的加工工序如下:</p><p>  工序一:鉗工:①將焊接件備齊,并清洗干凈。</p><p> ?、谟米灾茒A具按焊接圖裝配并點(diǎn)焊牢固。</p><p>  工序二:焊接:局部預(yù)熱按圖要求焊接成型,保證質(zhì)量。

75、 </p><p>  工序三:熱處理:硬質(zhì)為HB240~280后(ф120內(nèi)孔酸洗干凈)。</p><p>  工序四:夾右端ф130,左端架中心架車端面??咨?75mm。車成外圓ф167內(nèi)孔倒角2×45°,調(diào)頭夾外圓上中心架車成Ф130、焊接尺寸、打中心孔A3??傞L,夾頂車成Ф150、Ф143、Tr150×6-7e各尺寸,調(diào)頭夾外圓找正在0.05內(nèi)上中心架

76、車成、。 </p><p>  工序五:劃Z3/8位置線。</p><p>  工序六:鉆孔Z3/8、Ф14.4。</p><p><b>  工序七:檢驗(yàn) 。</b></p><p><b>  8焊接夾具設(shè)計(jì)</b></p><p><b>  8.1設(shè)計(jì)理

77、由</b></p><p>  千斤頂絲杠連接頭和缸體在粗加工后,要將兩者焊接到一起,進(jìn)行熱處理,再進(jìn)行最后的成型加工。因本工件是大批量的生產(chǎn),為了提高加工效率,并能保證加工精度,因此,需設(shè)計(jì)制造專用焊接夾具來保證裝配關(guān)系、焊接效率和質(zhì)量。</p><p>  8.2焊接夾具的設(shè)計(jì)原理</p><p>  千斤頂絲杠為軸類零件,一般都以中心軸線為基準(zhǔn)來加

78、工其外表面。焊接夾具就是以千斤頂絲杠的中心軸線為基準(zhǔn)而設(shè)計(jì)的。</p><p>  將千斤頂絲杠ф150的部分放到60°的V形槽,(如圖8.1所示)。</p><p>  圖 8.1 V形槽 圖 8.2 特制螺栓固定</p><p>  絲杠缸體的軸線與裝夾在機(jī)床上的連接頭的軸線重合,用另一部分V形槽夾

79、緊杠體,使用特制的螺栓固定(如圖8.2所示)。</p><p>  這樣千斤頂絲杠和連接頭就被固定。用電焊機(jī)進(jìn)行點(diǎn)焊,使工件的位置固定。點(diǎn)焊后,取下工件,按照技術(shù)要求進(jìn)行焊接就可以了。此焊接夾具結(jié)構(gòu)簡單,便于制造,經(jīng)濟(jì)實(shí)用,定位作用好。</p><p>  8.3 確定夾具結(jié)構(gòu)方案</p><p><b> ?。?)確定夾具結(jié)構(gòu)</b><

80、/p><p>  根據(jù)夾具原理的設(shè)計(jì)可知:夾具必須加緊杠體,使之在機(jī)床上固定,避免松動(dòng)。為了使連接頭更好的和缸體焊接起來,就設(shè)計(jì)了兩種形狀的夾具,形狀如圖8.3 。</p><p>  零件草圖 V型塊草圖</p><p><b>  圖 8.3 草圖</b></p&

81、gt;<p> ?。?)夾具非標(biāo)準(zhǔn)件零件圖</p><p>  a.夾緊蓋零件圖樣8.4如下:</p><p><b>  圖8.4 夾緊蓋</b></p><p>  b.夾緊螺栓零件圖樣8.5如下:</p><p>  圖8.5 夾緊螺栓</p><p>  c.連接鉸鏈零件

82、圖樣8.6如下:</p><p>  圖8.6 連接鉸鏈</p><p> ?。?)繪制夾具總裝圖</p><p>  a.布置圖面 選擇適當(dāng)比例,在圖紙上繪出所設(shè)計(jì)的工裝簡略圖(圖8.7),(圖8.8)各視圖之間要留有足夠的空間以便繪制夾具元件及標(biāo)注尺寸。</p><p>  b.繪制定位元件 根據(jù)選好的定位基準(zhǔn)面確定定位元件類型

83、、尺寸、結(jié)構(gòu),將其繪制在相應(yīng)位置上(圖8.9)。</p><p>  c.布置對(duì)刀、引導(dǎo)元件 用于保證刀具和夾具相對(duì)位置的對(duì)刀元件類型,結(jié)構(gòu),空間位置,將其視圖繪制在相應(yīng)位置上。</p><p>  d.設(shè)計(jì)夾具裝置輔助支承 根據(jù)所確定的夾緊裝置和輔助支承將其視圖繪制在相應(yīng)位置上(圖8.10)。</p><p>  圖 8.7 浮動(dòng)V型塊 <

84、/p><p>  圖 8.8 工裝簡略圖</p><p>  圖 8.9 定位元件</p><p>  圖 8.10 夾具裝置輔助支承</p><p><b>  結(jié) 論</b></p><p>  畢業(yè)設(shè)計(jì)是在我們學(xué)完大學(xué)全部基礎(chǔ)課以及專業(yè)課之后進(jìn)行的,它是一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是

85、一次理論聯(lián)系實(shí)際的訓(xùn)練。</p><p>  畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要目的是培養(yǎng)我們綜合運(yùn)用所掌握的專業(yè)技術(shù)理論和基本技能來分析和解決工程技術(shù)問題,使我們建立正確的工程設(shè)計(jì)思想。通過畢業(yè)設(shè)計(jì),我們把理論與實(shí)踐相結(jié)合,初步學(xué)會(huì)了如何編寫技術(shù)文件、正確使用技術(shù)資料手冊及相關(guān)的工具書,培養(yǎng)了我們嚴(yán)肅認(rèn)真、一絲不茍和實(shí)事求是的工作作風(fēng),進(jìn)一步鞏固和提高自己所掌握的基礎(chǔ)知識(shí)、基本理論和基本技能,提高了自己的設(shè)計(jì)、計(jì)算、制圖以及計(jì)算機(jī)

86、繪圖的能力。是從一名學(xué)生向一名工程技術(shù)人員轉(zhuǎn)變的過渡過程,為我們以后走上工作崗位打下了一個(gè)很好的基礎(chǔ)。</p><p>  本次設(shè)計(jì)的題目為液壓千斤頂系統(tǒng)設(shè)計(jì),是理論性、應(yīng)用性、實(shí)踐性、綜合性的設(shè)計(jì)過程。液壓千斤頂系統(tǒng)設(shè)計(jì)是集液壓技術(shù),機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械制造于一身的實(shí)踐與理論與一體的大練兵!</p><p>  機(jī)械加工工藝、機(jī)械設(shè)計(jì)與制造是企業(yè)技術(shù)人員的一項(xiàng)主要工作內(nèi)容。機(jī)械加工工藝規(guī)程的制

87、訂與生產(chǎn)實(shí)際有著密切的聯(lián)系,機(jī)械設(shè)計(jì)與制造要求設(shè)計(jì)者具有一定的專業(yè)技術(shù)理論。</p><p>  這種千斤頂廣泛使用于中小型城市及農(nóng)村的日常生活,主要用于廠礦、交通運(yùn)輸?shù)炔块T作為車輛理及其它起重、支撐等工作。其結(jié)構(gòu)輕巧堅(jiān)固、靈活可靠,一人即可攜帶和操作。</p><p><b>  致 謝</b></p><p>  豐富多彩的三年求學(xué)生

88、涯即將結(jié)束,實(shí)在舍不得離開學(xué)院這片充滿了關(guān)愛的三色土,更舍不得朝夕相處的老師和同學(xué)。有太多的事歷歷在目,宛如昨日,有太多人的音容笑貌,躍然紙上,揮之不去。三年的時(shí)間,如同白駒過隙,轉(zhuǎn)眼之間的事情會(huì)一下子浮現(xiàn)在眼前。學(xué)院的興盛需要一屆又一屆同學(xué)們的繼續(xù)奮斗,希望在未來的日子里,可以看到一個(gè)更加美好的學(xué)院,屹立在這片我曾經(jīng)并將一直熱愛的土地上。</p><p>  非常感謝我的老師在此次論文設(shè)計(jì)中給予的關(guān)心和幫助,經(jīng)

89、過兩個(gè)月的精心籌備,等諸位老師的指導(dǎo)下,我終于完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)論文。在此,感謝所有曾在論文寫作期間對(duì)我提供幫助的老師和同學(xué)!</p><p>  最后再次感謝指導(dǎo)老師,他嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我們學(xué)習(xí)的榜樣,它將引導(dǎo)著我們在以后的學(xué)習(xí)、工作中開拓?zé)o限空間。</p><p>  請(qǐng)接受我們最誠摯的謝意!</p><p><b>  參考文獻(xiàn)</b

90、></p><p>  [1] 林文煥.機(jī)床夾具設(shè)計(jì).北京.國防工業(yè)出版社,1987</p><p>  [2] 陳立德.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ).北京.高等教育出版社,2004</p><p>  [3] 喬世民.機(jī)械制造基礎(chǔ).北京.高等教育出版社,2003</p><p>  [4] 徐 灝.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊.北京.機(jī)械工業(yè)出版社,1991<

91、;/p><p>  [5] 姜佩東.液壓與氣動(dòng)技術(shù).北京.高等教育出版社,2000</p><p>  [6] 楊黎明.機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊.北京.國防工業(yè)出版社,1993</p><p>  [7] 李 云.機(jī)械制造工藝及設(shè)備設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊.北京.機(jī)械工業(yè)出版社,1996</p><p><b>  附 錄 A</b><

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