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1、（2008届）本科毕业设计6.5吨起重机液压传动系统（支架部分）的设计及其优化学 院： 机械工程学院 专 业：机械设计制造及其自动化 学 生 姓 名： 班 级：机械0413 学号04031334 指导教师姓名： 职称 副 教 授 最终评定成绩 2008 年 5 月 湖南工业大学本科毕业设计6.5吨起重机液压传动系统（支架部分）的设计及其优化学 院：机械工程学院专 业：机械设计制造及其自动化学 号：04031334学生姓名：陈满平指导教师：邹培海 2008 年 5 月湖南工业大学本科毕业设计摘 要汽车起重机有较高的行走速度、调动,使用灵活,机动性能好,故可和运输车队编队行驶,用途广泛.在有冲击振
2、动、温差变化较大的不利环境下作业，但它只使用于执行动作简单与位置精度要求较底的场合。随着现代化机械行业的发展，起重机的机械应用也将进一步扩大，各种技术的发展，为此，对起重机的制造和结构和技术性能进行改进。液压传动具有传递动力大，运动平稳等特点，采用液压系统为改善起重机的工作性能有重要的意义。作为起重用的汽车起重机，无论在机械方面还是在液压方面，对工作系统的安全性和可靠性都是特别重要的。该系统主要由液压缸的往复运动来实现车身和转台的上下运动，用手动换向阀来控制其运动方向，用单向阀来实现油路的锁紧和平衡。待支架将整个车身支其起后，再实现转台的转动，提吊货物。关键词：液压系统、温升与散热、液压回路4
3、1湖南工业大学本科毕业设计ABSTRACTThe automobile derrick has to run about the speed, transfer higherly, use vivid, mobile function good, past can and transport the car brigade to organize into teams to drive, wide range of application.At have the impact vibration, difference in temperature variety the bigger and
4、 disadvantageous environment under the homework, but it is use in the performance action only to compare the situation of the bottom with the position accuracy request in brief.Along with the development of the modernization machine profession, the machine of the derrick application also will furthe
5、r extend, various technical development, is this, carry on the improvement to the manufacturing and structures and the technique functions of the derrick.The liquid presses to spread to move to have the motive of deliver big, exercise steady etc. characteristics, adopt the liquid to press the system
6、 for improve the derrick of work function have the important meaning.The conduct and actions rise heavy the automobile derrick that use, press the aspect in the machine aspect still in the liquid regardless, to work the safety and credibilities of the system are all specially important.That system m
7、ainly is carried out the carriage by the back and forth sport that the liquid presses the urn and turn the top and bottom sport of the pedestal, moving to change toward valve by hand to control it exercise direction, use the lock that the one-way valve carries out the oil road tight and equilibrium.
8、Need the support pay the whole carriage after it rise, then the realization turns the pedestal to turn to move, lifting to hang the goods.Keyword:The liquid system, system temperature raise and spread the heat,system return route目 录第1章 汽车起重机概述11.1 汽车起重机的分类11.2 汽车起重机的分类21.3 汽车起重机液压系统5第2章 液压缸的结构设计72.1
9、 技术指标与参数72.2 液压缸的设计72.2.1 液压缸简介72.2.2 工况分析72.2.3 液压缸主要几何尺寸的计算102.2.4 绘制工况图172.2.5 液压缸主要零件的结构、材料及技术要求18第3章 液压系统图的拟订213.1 液压系统的拟订的几个主要问题21 3.1.1 确定执行元件的形式21 3.1.2 确定执行元件的形式21 3.1.3 确定回路类型21 3.1.4 速度换接回路22 3.1.5 平衡及锁紧223.2 液压系统动作时的进回油路线23 3.2.1 前支腿伸出，其进、回油路线233.2.2 后支腿液压缸用阀B控制，其进、回油路线23第4章 液压元件的选择244.1
10、 选择液压泵和电动机244.1.1 确定泵的工作压力24 4.2 电动机的选择24 4.3 其他元件的选择25 4.3.1 油管的计算及选用25 4.3.2 油箱容积的计算26第5章 液压系统的性能验算285.1 管路系统压力损失的验算28 5.1.1 沿程压力损失28 5.1.2 局部损失29 5.1.3 总的压力损失315.2 系统的发热与温升31 5.2.1 系统发热量的计算31 5.2.2 系统的散热计算32 5.2.3 系统热平衡温度的验算33第6章 液压系统的维护和使用34 6.1 防止液压油的污染34 6.2 防止空气进入液压系统34 6.3 防止油温过高35 6.4 日常检查和
11、定期检查36结论37参考文献39致谢40湖南工业大学本科毕业设计第1章 汽车起重机概述1.1 汽车起重机的分类汽车起重机以通用或者专用的汽车底盘作为承载装置和运行机构，具有机动灵活、行驶速度快、可迅速投入工作等特点。汽车起重机主要用于公路救援和流动性大、工作地点分散的作业场合。一、汽车起重机的分类（1） 按承载装置分，可分为轮胎起重机，履带起重机、全路面起重机。（2） 按额定起重量分，一般额定起重量15吨以下的为小吨位汽车起重机；额定起重量1625吨的为中吨位汽车起重机；额定起重量26吨以上的为大吨位汽车起重机。（3） 按吊臂结构分为定长臂汽车起重机、接长臂汽车起重机和伸缩臂汽车起重机三种。定
12、长臂汽车起重机采用固定长度的桁架吊臂，多为小型机械传动起重机，采用汽车通用底盘，全部动力由汽车发动机供给，不另设发动机。吊臂用角钢和钢板焊成，呈折臂形，以增大起重幅度。接长臂汽车起重机的吊臂也是桁架结构，由若干节臂组成，分基本臂、顶臂和插入臂，可以根据需要，在停机时改变吊臂长度，由于桁架臂受力好，迎风面积小，自重轻，是大吨位汽车起重机唯一的结构形式。伸缩臂液压汽车起重机，其结构特点是吊臂由多节箱形断面的臂互相套叠而成，利用装在臂内的液压缸可以同时或逐节伸出或缩回，全部缩回时，臂最短，可以有最大起重量；全部伸出时，臂最长，可以有最大起升高度或工作半径，目前已发展成为中小吨位汽车起重机的主要品种。
13、 （4） 按动力传动，分为机械传动、液压传动和电力传动三种。二、全液压汽车起重机 整机由底盘、转台、吊臂等组成。转台可以360度连续回转，装有滚球式回转支承，轴向柱塞马达驱动。转台在作业时须先放置发支腿，以增大机械的支承面积，保证稳定，避免轮胎和车架悬挂弹簧受载。支腿为箱式结构，液压操作升降，并装有液压锁。汽车起重机的工作装置包括吊臂、变幅系统、起升系统和伸缩系统。在工作幅度（吊臂工作半径）为3000毫米时，最大起重量为8吨。吊臂由两节箱形断面的臂组成，其最下一节为基本节，基本节下端铰装在转台上，由变幅液压缸改变其倾角。吊臂为两节伸缩式，在基本节内叠套有顶臂，利用装在臂内的伸缩液压缸使吊臂伸长
14、，从而使起升高度或工作幅度发生变化（一些中吨位汽车起重机吊臂由三节或四节组成，大吨位汽车起重机可多至10多节）。吊臂的伸缩由伸缩液压缸和顺序阀来控制。吊臂内装有伸缩液压缸和顺序阀，伸缩时，压力油经过顺序阀进入顺序阀使两节伸缩臂一起伸出，伸到最长位置以后，顺序阀接通伸缩液压缸油路，使伸缩液压缸推动一节臂（顶臂）继续伸出，吊臂缩回时顺序相反，这种机构又能使各节臂顺序伸缩，其操作简便，动作可靠。起升系统由低速大扭矩轴向柱塞马达驱动，通过双速型直圆柱齿轮减速器、平行槽式卷筒带动钢丝绳及吊钩。1.2 汽车起重机的发展趋势起重运输机械是起升、搬运和输送物料及产品的机具，是国民生产各部门提高劳动生产率、生产
15、过程机械化不可缺少的大型设备。起重运输机械对于提高工程机械各生产部门的机械化，缩短生产周期和降低生产成本，起着非常重要的作用。起重机械是各种工程建设广泛应用的重要起重设备，而汽车式起重机是起重机械主要设备这一。汽车起重机是一种起重机械部分安装在汽车通用底盘上，具有载重汽车行驶性能的轮式起重机，它机动性好，转移方便，运行速度快，主要用于货物装卸、转移、设备安装及高空作业等方面。汽车起重机的传动装置也由机械传动发展为液压传动，而近代的汽车起重机几乎全部采用液压传动系统。液压传动具有结构简单紧凑、操作方便、无级调速、易于实现过载保护、维修简单等许多优点，因此，很适合汽车起重机。起重机械对减轻劳动强度
16、、节省人力、降低建设成本、提高劳动生产率、加快建设速度、实现工程施工机械化起着十分重要的作用。当今起重运输机械的发展方向如下:1、重点产品大型化，高速化和专用化。由于工业生产规模不断扩大，生产效率日益提高，以及产品生产过程中物料装卸搬运费用所占比例逐渐增加，促使大型或高速起重机的需求量不断增长，起重量越来越大，工作速度越来越高，并对能耗和可靠性提出更高的要求。起重机已成为自动化生产流程中的重要环节。起重机不但要容易操作，容易维护，而且安全性要好，可靠性要高，要求具有优异的耐久性、无故障性、维修性和使用经济性。目前世界上最大的履带起重机起重量3000t，最大的桥式起重机起生日一1200t，集装箱
17、岸连装卸桥小车的最大运行速度已达350m/min，堆垛起重机级最大运行速度240mmin，垃圾处理用起重机的起升速度达100mmin。 2、系列产品模块化、组合化和标准化用模块化设计代替传统的整机设计方法，将起重机上功能基本相同的构件、部件和零件制成有多种用途，有相同联接要素和可互换的标准模块，通过不同模块的相互组合，形成不同类型和规格的起重机。对起重机进行改进，只需针对某几个模块。设计新型起重机，只需选用不同模块重新进行组合。可使单件小批量生产的起重机改换成具有相当批量的模块生产，实现高效率的专业化生产，企业的生产组织也可由产品管理变为模块管理。达到改善整机性能，降低制造成本，提高通用化程度
18、，用较少规格数的零部件组成多品种、多规格的系列产品，充分满足用户需求。目前，德国、英国、法国、美国和日本的著名起重机公司都已采用起重机模块化设计，并取得了显著的效益。德国德马格公司的标准起重机系列改用模块化设计后，比单件设计的设计费用下降12，生产成本下降45，经济效益十分可观。德国德马格公司还开发了一种KBK柔性组合式悬挂起重机，起重机的钢结构由冷轧型轨组合而成，起重机运行线路可沿生产工艺流程任意布置，可有叉道、转弯、过跨、变轨距。所有部件都可实现大扎遏生产，再根据用户的不同需求和具体物料搬运路线在短时间内将各种部件组合搭配即成。这种起重机组合性非常好，操作方便，能充分利用空间，运行成本低。
19、有手动、自动多种形式，还能组成悬挂系统、单梁悬挂起重机、双梁悬挂起重机、悬臂起重机、轻型门式起重机及手动堆垛起重机，甚至能组成大型自动化物料搬运系统。3、通用产品小型化、轻型化和多样化有相当批量的起重机是在通用的场合使用，工作并不很繁重。这类起重机批量大、用途广，考虑综合效益，要求起重机尽量降低外形高度，简化结构，减小自重和轮压，也可命名整个建筑物高度下降，建筑结构轻型化，降低造价。因此电动葫芦桥式起重机和梁式起重机会有更快的发展，并将大部分取代中小吨位的一般用途桥式起重机。德国德马格公司经过几十年的开发和创新，已形成了一个轻型组合式的标准起重机系列。起重量180吨，工作级别A1A7，整个系列
20、由工字形和箱型单梁、悬挂箱形单梁、角形小车箱形单梁和箱形双梁等多个品种组成。主梁与端梁相接以及起重小车的布置有多种型式，可适合不同建筑物及不同起吊高度的要求。根据用户需要每种规格起重机都有三种单速及三种双速供任意选择，还可以选用变频调速。操纵方式有地面手电门自行移动、手电门随小车移动、手电门固定、无线遥控、司机室固定、司机室随小车移动、司机室自行移动等七种选择。大车及小车的供电有电缆小车导电、DVS系统两种方式。如此多的选择项，通过不同的组合，可搭配成百上千种起重机，充分满足用户不同的需求。这种起重机的另一最大优点是轻型化，自重轻、轮压轻、外形尺寸高度小，可大大降低厂房建筑物的建造成本，同时也
21、可减小起重机的运行功率和运行成本。与通用产品相比较，起重量10t，跨度22.5m，通用双梁桥式起重机自重24t，起重机轨面以上高度1876mm，起重机宽度5980mm；德马格起重机的自重只有8.7t，重量轻了176，起重机轨面以上高度920mm，降低了104，起重机宽度2980mm，外形尺寸减少了100%。4、产品性能自动化、智能化和数字化起重机的更新和发展，在很大程度上取决于电气传动与控制的改进。将机械技术和电子技术相结合，将先进的计算机技术、微电子技术、电力电子技术、光缆技术、液压技术、模糊控制技术应用到机械的驱动和控制系统，实现起重机的自动化和智能化。大型高效起重机新一代电气控制装置已发
22、展为全电子数字化控制系统。主要由全数字化控制驱动装置、可编程序控制器、故障诊断及数据管理系统、数字化操纵给定检测等设备组成。变压变频调速、射频数据通讯、故障自诊监控、吊具防摇的模糊控制、激光查找起吊物重心、近场感应防碰撞技术、现场总线、载波通讯及控制、无接触供电及三维条形码技术等将广泛得到应用。使起重机具有更高的柔性，以适合多批次少批量的柔性生产模式，提高单机综合自动化水平。重点开发以微处理机为核心的高性能电气传动装置，使起重机具有优良的调速和静动特性，可进行操作的自动控制、自动显示与记录，起重机运行的自动保护与自动检测，特殊场合的远距离遥控等，以适应自动化生产的需要。5、产品组合成套化、集成
23、化和柔性化在起重机单机自动化的基础上，通过计算机把各种起重运输机械组成一个物料搬运集成系统，通过中央控制室的控制，与生产设备有机结合，与生产系统协调配合。这类起重机自动化程度高，具有信息处理功能，可将传感器检测出来的各种信息实施存储、运算、逻辑判断、变换等处理加工，进而向执行机构发出控制指令。这类起重机还具有较好的信息输入输出接口，实现信息全部、准确、可靠地在整个物料搬运集成系统中的传输。起重机通过系统集成，能形成不同机种的最佳匹配和组合，取长补短，发挥最佳效用。目前重点发展的有工厂生产搬运自动化系统，柔性加工制造系统，商业货物配送集散系统，集装箱装卸搬运系统，交通运输和邮电部门行包货物的自动
24、分拣与搬运系统等。6、产品构造新型化、美观化和实用化结构方面采用薄壁型材和异形钢、减少结构的拼接焊缝，提高抗疲劳性能。采用各种启强度低合金钢新材料，提高承载能力，改善受力条件，减轻自重和增加外形美观。桥式起重机的桥架结构型式大多采用箱形四梁结构，主梁与端梁采用高强度螺栓联接，便于运输与安装。在机构方面进一步开发新型传动零部件，简化机构。“三合一”运行机构是当今世界轻、中级起重机运行机构的主流，将电动机、减速器和制动器合为一体，具有结构紧凑、轻巧美观、拆装方便、调整简单、运行平稳、配套范围大等优点，国外已广泛应用到各种起重机运行机构上。为使中小吨位的起重小车结构尽量简化，同时降低起童机的尺寸高度
25、，减少轮压，国外已大量采用电动葫芦作为起升机构。为了减轻自重，提高承载能力，改善加工制造条件，增加产品成品率，零部件尽量采用以焊代铸，如减速器壳体、卷简、滑轮等都用焊接结构。减速器齿轮都采用齿面，以减轻自重、减小体积、提高承载能力、增加使用寿命。液压推杆盘式制动器的应用范围也越来越大。此外，各机构采用的电动机都向高转速发展，从而减小电机基座号，减轻重量与减小外形尺寸，并可配用制动力矩小的制动器。1.3 汽车起重机液压系统随着国家现代化建设的飞速发展，科学技术的不断进步，现代施工项目对汽车起重机的要求也越来越高，高、深、尖液压技术在汽车起重机上的应用也越来越广泛，汽车起重机液压系统展示了强大的发
26、展趋势。汽车起重机液压系统一般由起升、变幅、伸缩、回转、控制五个主回路组成，我们通过对五个主回路现状的分析来探讨其发展趋势。、起升液压系统对起重机来说，起升动作是最频繁的动作。目前最常用的起升液压系统为定量泵、定量或变量马达开式液压系统，然而，现代施工对起升系统提出了新的要求：节能、高效、可靠以及微动性、平稳性好。为了适应这些新的要求，以前的定量泵将逐步被先进可靠的具有负载反馈和压力切断的恒功率变量泵所取代，先前的定量马达或液控变量马达也将被电控变量马达所取代。这种系统将能有效的达到轻载高速、重载低速和节能的效果。、变幅液压系统 变幅液压系统的发展趋势也体现为节能高效，目前最先进的为变幅下降时
27、充分利用吊臂和重物的重力势能，实现重力下放，下放的速度由先导手柄来无级控制，变幅平稳没有冲击。、伸缩液压系统 对于具有五节以下伸缩臂的伸缩液压系统，国内一般采用同步或顺序加同步的伸缩方式，当采用两级油缸时，上下两油缸实现内部沟通，一般采用插装式平衡阀；对于具有五节以上伸缩臂的液压系统，采用单缸插销伸缩机构，这种伸缩机构自重轻，能大幅提高起重机的起重性能，能有效的控制整机的重量，通过采用多油口和多平衡阀的油路来提高伸缩的效率。 、回转液压系统回转也是起重机使用频繁的动作，但相对而言，回转所需功率最少，因而回转系统的最高要求是：回转平稳，起重作业无侧载；回转系统的发展趋势为通过小马达、大传动比来实
28、现操作平稳，通过设立回转缓冲阀和自由滑转机能来实现吊重的自动对中功能，从而有效防止侧载的产生。、操纵、控制系统 机械式操纵是汽车起重机最简单、最广泛使用的一种操纵方式，液比例操纵系统在我厂也己广泛使用并相当成熟，操作性能得到了很大的提高；然而，最有发展前途的还是电比例操纵系统，借助于计算机技术和可编程技术，汽车起重机将向智能化发展。图1.1汽车起重机液压系统图 除此之外，液压系统在以下几方面也体现出明显的发展趋势：1、采用国际化配套，对系统性要求较高的液压元件如泵、阀、马达等采用国际化配套可提高产品的可靠性，另外，国外使用成熟、量大价廉的元件在国内也广泛使用。2、采用卡套式接头，由于卡套式接头
29、在控制系统污染、防泄露等方面具有很强的优越性，使用卡套式接头能大大减少故障率和早期反馈率。3、在系统中设计速度分档，由于不同施工项目的不同要求，对起重机各动作速度的要求也不一样，速度分档技术也应运而生，设计不同的速度档位，以适用不同工况的要求。4、广泛使用高度集成的、模块化阀组，能简化管路，有效的减少液组，提高效率，同时易于维护。第2章 液压缸的结构设计 2.1 技术指标与参数汽车起重机支架部分的运动较为简单，活塞杆的下行（伸张），将支架和转塔顶起，制动后停止，活塞杆的上行（收缩），将支架和转塔放下，汽车轮胎着地。主要参数：汽车起重机最大起重重量为8t，转塔6t，最高起重高度11.5m，快速行
30、程400mm，速度要求v45mm/s，慢速行程为100mm，其最小速度为8mm/s，快速上升行程100mm，速度要求20mm/s，慢速上升行程为350mm，速度要求65mm起动加速和减速时间为0.5s，液压缸的机械效率为（考虑密封阻力）0.91。2.2 液压缸的设计2.2.1 液压缸简介液压缸按其作用方式，分为单作用液压缸和双作用液压缸两大类。单作用液压缸只利用液压推力推动活塞向一个方向运动，而反方向的运动则依靠重力或弹力等实现。双作用液压缸其正、反两个方向的运动都依靠液压推力来实现。液压缸按不同的使用压力又可分为中低压、中高压和高压液压缸。对于机床类机械一般采用中低压液压缸，其额定压力为2.
31、5-6.3兆帕；对于要求体积小、重量轻、出力大的建筑车辆和飞机用液压缸一般采用中高压液压缸，其额定压力为10-16兆帕；对于油压机一类机械，大多采用高压液压缸，其额定压力为25-31兆帕。液压缸按结构型式的不同，又有活塞式、柱塞式、摆动式、伸缩式等形式，其中以活塞式液压缸应用最多。2.2.2 工况分析2.2.2.1 运动分析由于汽车轮胎支承能力有限，且为弹性变形体，作业时很不安全，故在起重机作业前必须安放前、后支腿，将轮胎架空，用四个支腿承重，在汽车行走过程中将前、后支腿收起，轮胎着地，才能行驶，为此，在汽车的前、后端各设支腿两个液压缸用阀B来控制起收放动作。为确保支腿停放在任意位置并能可靠的
32、锁住，故在每一个支腿液压缸的油路中设置一个由两个液控单向阀组成的液压锁。按设备的工艺要求，把所执行的元件在完成一个工作循环时的运动规律用一个速度图表示出来，如下图：a为动作循环图，由图可见，工作循环为：启动伸长停留（工作）收缩制动图2.1速度图2.2.2.2 负载分析1) 工作负载 由于该支架和转台由4个液压缸支撑，则每个液压缸应支撑的负载为G/4即 （5+6.5）9.81000/4N=28175N2) 摩擦阻力负载 活塞杆顶端直接套上底座，没有导轨，因此无摩擦负载，即 =03) 惯性负载 加速 减速 制动 反向加速 反向制动 =373.75N根据以上计算，考虑到液压缸垂直放置，由于支架、转台
33、自身重量和起吊货物时，总重量较大.为防止由于自重而下滑，系统中应该设置平衡回路。则液压缸在各阶段中的负载如下表1：（m=0.91）表1 液压缸各阶段中的负载工况计算公式总负载F/N缸推力F/N启动F=Fs+F 2817530961加速F=F+Fa2843431246快下F=F2817530961减速F=F-Fa2796230727慢下F=F2817530961制动F=F-Fa2812930910反向加速F=Fa373.75410.7快上F=000制动F=-Fa-373.75-410.72.2.2.3 负载图和速度图的绘制 按前面的负载分析结果及设定的速度要求、行程限制等绘出负载图及速度图如图1
34、所示。图2.1负载图及速度图2.2.3 液压缸主要几何尺寸的计算液压缸的主要几何尺寸，包括液压缸的内径，活塞杆的直径，液压缸行程等。 1) 液压缸内径的确定 初选液压缸的工作压力根据分析，此起重机的负载较大，按类型属于起重运输机械，初选液压缸的工作压力为p=4.0Mpa。 计算液压缸的尺寸 取F=31246N计算公式 D= A=F/pA渗透压缸的受力面积F工作负载P工作压力A=F/p=31246/4.0106=78.1210-4m2D=m=9.97310-2m查机械设计手册GB2348-80，按标准取：D=100mm。2) 活塞杆直径的确定与校核活塞杆直径的计算根据下降和上升的速度比值来确定活
35、塞杆的直径：d=5.5510-2m由于可能到速度变换太大，产生动载荷,按标准大一号取：d=70mm。活塞杆的稳定性校核因为活塞杆长为450mm，而活塞直径为70mm，L/d=450/70=6.4310，无需进行稳定性校核。3) 液压缸的有效面积根据上面的结果，则液压缸的有效面积为：无杆腔面积：=78.54010-4m2有杆腔面积：=43.9910-4m2 液压缸的行程:液压缸的行程为L=350+100=450mm。液压缸缸筒的长度液压缸缸筒的长度由液压缸的行程决定，液压缸缸筒长度L=450mm。4) 液压缸缸筒的计算液压缸的结构参数，主要包括缸筒壁厚，油口直径、缸底厚度、缸头厚度等。缸筒壁厚的
36、计算和校核 查机械设计手册新版第四卷第六章表 236-59，由上求得缸体内径标准值100mm，得外径121mm。可知=（121-100）/2=21/2mm=10.5mm液压缸的缸筒壁厚的校核缸的额定压力pn=4MPa16Mpa,取py=1.5pn=1.54Mpa=6Mpa。液压缸缸壁的材料选20号钢，查金属工艺学表6-5（GB699-88），得其材料抗拉强度b=420Mpa。取安全系数为n=5，=b/5=420/5MPa=84MPa D/=100/10.5=9.5210mmmm=3.205mm20D）时，为防止拉杆偏移，需加装中接圈或支承块，用焊接或螺钉固定在缸筒外壁中部上。式中 K螺纹拧紧系
37、数，动载荷，取K=3 F-缸体螺纹处所受的拉力 N，F=28175N -螺纹内径 mm z-螺栓个数，取z=6 螺纹处的拉应力 Pa 螺纹材料的许用应力，= n安全系数，一般取1.5-2.5 由设计手册，取M14。10) 缸头直径和缸盖直径 缸头直径由设计可知：缸内径加上螺钉的直径加间距 取两者相同，即 =+=（149+14+28）mm=179mm11) 液压缸主要尺寸的确定图2.2液压缸12) 最小导向长度H 导向长度过短，将使缸因配合间隙引起的初始饶度增大，影响液压缸的工作性能和稳定性，因此，设计必须保证缸有一定的最小导向长度，应满足：HL/20+D/2=450/20+100/2=72.5
38、mm。13) 活塞的宽度B活塞的宽度一般为活塞外径的0.61.0倍，但也要根据密封件的型式、数量和安装导向环的沟槽尺寸而定。有时也可以结合中隔圈的布置确定活塞宽度。在此我选定0.6。即：B=0.6D =0.6100 =60mm14) 导向套长A导向套滑动面的长度A，在缸径小于80mm时，取A=（0.61.0）D当缸径大于80mm,取A=（0.61.0）d。 因：D=100mm80mm，取A=0.8d=0.870mm=56mm15) 求液压缸的最大流量单位时间内油液通过缸筒推动活塞（或柱塞）移动的距离。运动速度可表示为m/min当活塞杆伸出时 当活塞杆缩回时隔 q快下= A1v快下=78.541
39、0-44510-3m3/s=21.21L/minq满下= A1v慢下=78.5410-4810-3m3/s=3.77L/minq快上= A2v快上=53.9110-46510-3m3/s=15.02L/min2.2.4 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2所示。液压缸各个工作阶段的压力、流量和功率工况压力p/MPa流量q/Lmin-1功率P/W快下3.6121.211276.14慢下3.613.77226.83快上015.010由上表可绘制出液压缸的工况图，如下图所示。 图2.3液压缸的工况图2.2.5 液压缸主要零件的结构、材料及技术要求1) 缸体 缸体端部连接结构
40、及缸体材料：液压缸的工作压力P=3.61MPa10MPa,起材料选用35号无缝钢，并调质到241-285HB，其结构连接方式选用法兰式连接。 技术要求：（1）缸体内径才用H8、H9配合。因此液压缸采用O型橡胶密封，表面粗糙度Ra取0.3m，需珩磨。（2）缸体内径d的圆度公差值取10级精度，圆柱度公差值取8级精度。（3）缸体端面T的垂直公差值选7级精度。（4）为了防止腐蚀和提高寿命，缸体的表面应镀上厚度为30-40的铬层，镀后进行珩磨或抛光。2) 缸盖 液压缸的缸盖材料选用HT350，并在其表面熔堆黄铜、青铜或其他材料。 技术要求（1）直径基本尺寸（同缸径）d=125mm、D2（基本尺寸同活塞杆
41、密封圈外径）的圆度公差值选取10级精度。（2）D2与d的同轴度公差值为0.03mm。（3）端面A、B与直径d轴心线的公差值选7级精度。（4）导向孔的表面粗糙度为Ra1.25m。3) 活塞活塞与杆的连接形式：螺纹连接活塞与缸体的密封：O型密封圈密封活塞的材料：选用HT350活塞的技术要求：（1）活塞外径d活与对内径d内的径向跳动公差值选取7级精度。（2）端面T对内孔d内的轴线垂直度公差值选取7级精度。（3）外径d外的圆柱度公差值选取10级精度。4) 活塞杆 活塞杆的端部结构：外螺纹连接 端部为螺纹连接，其活塞杆螺纹尺寸如下：直径与螺纹M48，螺纹长为短型63。活塞杆结构：活塞杆选用空心杆活塞杆材料：45号钢技术要求：（1）活塞杆的热处理，粗加工后调质到229-285HB。（2）活塞杆d活和d的圆度公差枝选10精度。（3）活塞杆的圆柱度公差值选取8级精度。（5）端面T的垂直度公差值选7级精度。（6）活塞杆上的螺纹按7级精度加工。（7）活塞的连接销孔应按11级加工，该孔轴线与活塞杆轴线的垂直