火车轴坯料校直机设计毕业论文

内蒙古科技大学本科生毕业设计说明书（毕业论文）题目：火车轴坯料校直机学生姓名：学号：专业：机械设计制造及其自动化班级：指导教师：毕业设计说明书（毕业论文）I摘要机械、汽车、电机等行业大量使用轴类、膏零件，这些零件的原材料在粗加工或热处理等过程中不可避免的会出现弯曲变形，如果不进行校直处理会直接影响工件的后序加工和使用，甚至可能出现相当数量的废品。所以为了能获得下道工序所允许的最小切削量或通过精密校直保证工件达到严格的最终设计公差要求，校直机成了工件热处理后不可缺少的关键设备。本人设计的是普通车轴校直机，该校直机通过液压缸提供的压力对火车轴完成校直工作。通过对自动校直机的工作原理、系统组成以及各部分的功能的认识和了解，完成了对火车车轴校直机的设计。关键词：校直机液压控制加载油缸毕业设计说明书（毕业论文）IIABSTRACTProfessionmassiveuseaxesclassandsoonmachinery,automobile,electricalmachinery,thepoleclasscomponents,thesecomponentsrawmaterialinprocessesandsoonroughmachiningorheattreatmentinevitablecanappearthebendingstrain,ifdoesnotcarryonalignmentprocessingtobeabletoaffecttheworkpiecedirectlyafterforewordprocessingandtheuse,evenpossiblyappearstheconsiderableamountthewasteproduct.Inordertothereforecanobtainthesmallestcuttingquantitywhichtheevilwaysworkingprocedurepermitsorthroughtheprecisealignmentguaranteeworkpieceachievethestrictfinallydesigncommondifferencerequest,afteralignmentmachinehasbecometheworkpieceheattreatmenttheessentialequipment.Idesignedtheordinaryaxlestraightener.Thestraightenerprovidedthroughthehydrauliccylinderpressureonthetrain-axisalignmenttocompletethework.Automaticalignmentoftheworkingprinciple,systemcompositionandfunctionsofvariouspartsoftheknowledgeandunderstandingtocompletethealignmentoftheaxledrivetraindesign.Keywords:StraightenerControlofhydraulicpressureLoadsthecylinder目录毕业设计说明书（毕业论文）III摘要.IABSTRACT.II第一章绪论.1引言.11.1国内外相关领域技术、产业现状.11.2校直机发展前景.3第二章校直机概述.52.1校直机结构组成.52.2校直机工作原理.6第三章校直机的设计计算.73.1校直机设计技术参数.73.1.1设计参数及性能.73.1.2设计要求.73.2校直机设计方案的分析比较与确定.73.3校直力计算.83.4传动机构的设计计算.93.4.1连杆机构尺寸的确定.103.4.2支承滚轴设计.133.4.3校直车轴静态受力分析.143.4.4主动滚轴受力分析.153.4.5电动机的选择.163.4.5.1选择电动机的类型和结构型式.16毕业设计说明书（毕业论文）IV3.4.5.2选择电动机的容量.163.4.5.3确定电动机转速.193.4.6减速器的选择.193.5送料架及夹具设计.20第四章液压控制系统设计.214.1负载与运动分析.214.1.1受力分析.214.1.2负载循环图.234.1.3运动分析和运动循环图.234.2确定液压缸参数.244.2.1初选液压缸工作压力.244.3液压缸主要零部件设计.254.3.1缸筒设计.254.3.2活塞设计.264.3.3活塞杆的设计.294.3.3.1结构设计.294.3.3.2活塞杆材料的选择及技术要求.294.3.3.3活塞杆长度确定.304.3.4缓冲装置.314.4计算液压缸所需流量.314.5液压缸主要部件的校核.324.5.1缸筒厚度的校核.324.5.2活塞杆直径的校核.33毕业设计说明书（毕业论文）V4.5.3缸盖处固定螺钉的校核.344.6拟定液压系统图.344.6.1选择基本回路.344.6.1.1调速回路与油路循环形式的确定.344.6.1.2油源形式的确定.354.6.1.3换向与速度换接回路的确定.354.6.1.4保压回路确定.354.6.1.5泄压回路确定.364.6.2组成系统图.364.7液压元、辅件的选择.384.7.1选择液压泵及其驱动电机.384.7.1.1液压泵工作压力的计算.384.7.1.2液压泵流量的计算.384.7.1.3液压泵及其驱动电机规格的确定.384.7.2其他元、辅件的选择.394.8液压装置结构设计.414.9液压油的污染控制.42结论.43参考文献.45致谢.46毕业设计说明书（毕业论文）1第一章绪论引言随着全球经济的不断发展,轴杆类零件在机械、汽车等行业的应用量与日俱增。在轴类零件的加工过程中,校直是必不可少的一道工序。以往校直普遍采用简易型的压力机,经人工测量和修正再由检查人员检验。工序复杂、劳动强度大、校直精度不高,操作者的技术熟练程度对生产效率和产品质量都有很大影响。随着整体工业水平的提高以及轴类品种多样化、产量的增加、质量精度要求的不断提高,自动校直这种先进的生产制造工艺应运而生,为适应轴类生产的自动化、高效率、高精度及流水作业等要求,自动轴类校直机成为工件热后校直不可缺少的关键设备。自动轴类校直机实现了轴的自动旋转测量和自动校直。1.1国内外相关领域技术、产业现状在我国，校直机领域一直处于原始的低水平阶段，大多数企业校直轴杆类零部件时，普遍采用简易型的压力机，由人工测量、校直、再由检查人员检验。工序复杂、劳动强度大、生产效率和控制精度低下，操作者的技术熟练程度对生产效率和质量的稳定性都有很大的影响。在工业发达国家里，由于劳动力成本高，在热后校直工序普遍采用自动化程度很高的校直设备。它不仅提高了生产效率和质量控制精度，而且也直接避免了人的因素对产品质量的影响。因此，在工业发达国家都有一些专门的校直机制造公司和研究机构，知名度较高的有德国MAE公司、意大利GALDABINI公司、美国的TAATRANDING公司、日本的东和精机株式会社和国际计测器株式会社等。他们生产的校直机都已经有了较高的技术水平，集中表现在自动化、智能化、测量精毕业设计说明书（毕业论文）2度高、生产节拍快等方面。在国内，我所的液压式自动轴类校直机产品仅以较高的性价比、人性化的设计、快捷的售后服务占据了一部分市场份额，而在诸多方面与国外产品还存在一定的差距。1994年起，长春试验研究所与日本国际计测器株式会社合作生产了ASC系列自动校直机。该系列校直机是引进日本国际计测器株式会社上世纪八十年代技术的C型自动校直机，采用日本技术及关键零部件，由长春试验研究所生产主机及装配。该校直机有智能化的分析测量系统、可程控的电机、电器、机械、液压、气压控制技术。长春试验研究所于2003年开发出具有自主知识产权的ASC系列自动校直机，该系列自动校直机有C型和门型两种规格，测控系统采用带有彩色液晶显示的一体化工作站，友好、灵活的人机界面、向用户开放的技术条件为适应用户多品种、多规格的轴杆类零部件的生产与扩展提供了极大的方便。日本东和精机株式会社生产的ASP系列智能型校直机能自动检测工件在三维方向上的挠度，以计算结果为基础，选出校直点，控制滑块行程值及校正挠度值。检测装置包括：计算机控制的轴直线度检测系统，以千分表指示修正点的顺序号和挠度值，以数字开关输入最小校正值，通过弯曲形式的识别，并选择出滑块的加压点。该机还带有自动上下料装置。德国的MAE公司发展了ADS2.5RH型25KN和ADSF63RH型630KN闭式全自动校直机，该系统带有与材料性能有关的自动优化工艺软件，并以可编程的微处理器控制校直和测量顺序。其功能有：最多可选配8个通道位置的测量、修正和存储系统；数字键盘的屏幕显示终端并有人机对话系统；以直观的文字和图形信息和完善的工作程序，能精确控制工件校直位置顺序和最终校直结果；有存储大量修正结果的统计数据功能，并提供外设的标准数据连接的接口。适用于校直中、大批量生产的具有规则形状的对称件。毕业设计说明书（毕业论文）3MULLERWEINGARTEN公司生产了用于校直轴类零件的全自动液压校直机RRE系列(100-1000KN)。该系列校直机承载框架采取封闭式结构，组合结构床身刚性好，由电控系统控制工件的回转和夹紧，可编程控制器可进行编程存储和主要故障监测报警、数据存储及对校直动作执行过程进行控制等。还配备不合格工件自动筛选系统、超声波裂纹监控装置、自动上下料机械手等。随着电子技术和计算机应用技术的不断发展，开发高技术附加值的精密自动校直机系列产品及其配套附件，完善测控手段和装置，提高产品的功能和性价比，这对以质优价廉的国内产品替代进口产品，节约外汇、提高经济效益，增强市场竞争力等都具有广阔的前景。1.2校直机发展前景现在已经有的产品中有带自动上下料机构的门型全自动校直机，在工作方式上，C型校直机采用压头机构位置固定，通过电机驱动齿轮齿条机构控制移动工作台的方式来切换工件轴向校直点，；而门型校直机是采用工作台固定，通过电机驱动滚珠丝杠副控制移动压头机构的方式来切换工件轴向校直点，压头移动速度快、系统惯量小，切换工件轴向校直点时门型机的定位优于C型机。当校直点左右有足够空间时，两种机型差别不大。校直机的工作台上定位和夹紧部件采用积木式设计，以适应各种可动支承、测量单元、摩擦驱动装置、顶尖式回转中心的安装与调整，同时也方便了易损零部件的维修与更换，更有利于用户对新产品零部件校直工序的切换与扩展。而且产品具有可编程控制中心（PLC）和计算机处理系统。可编程控制中心是校直机的关键组成部分。校直机繁杂而有序的动作都是在它的程序控制下执行完成的。PLC与计算机处理系统相互通讯并协调控制各执行部件有序的进行夹紧、测量、校直部位选择、加压修正等动作。毕业设计说明书（毕业论文）4超高精度的数据采集系统、安全可靠的输入输出系统、适应各种工作环境的工业控制计算机，配备大屏幕彩色液晶显示器、高专业水准的软件包，全中文的人机交互界面，丰富多彩的图文显示、可打印的数据统计输出等构成了校直机的计算机处理系统。软件设计方面，我们应用了独特的校直理念，其中点振式修正可以大大提高校直速度，向量分解式修正是专门针对带有D形截面或表面局部淬火的工件（如转向器齿条）而开发设计的，这一类工件通常由于外形的不规则或各个方向上热处理不均匀，导致其不同的方向上机械特性存在差异，如果使用传统的校正方式很难达到产品的技术要求。向量分解式修正可以在不同的方向上建立不同的修正模型进行校正，出色的解决了这类工件难于校直的问题。在软件实现上，采用C语言进行编程，C语言在工业控制领域的卓越表现使得这种校直机的软件包在代码的执行速度和稳定性方面表现出色；全中文的人机交互界面更加符合中国人的使用习惯，同时使操作人员更加容易理解掌握；可任意扩展的工件参数存储，满足了一机多用的要求；完善的故障自诊断系统可使操作人员迅速排查设备故障；测量动态波形显示可以非常直观的发现工件的圆度误差、毛刺、凹坑等工件表面缺陷。最为难能可贵的是我们拥有对整套系统的再开发能力和技术队伍，甚至可以针对特殊工件和用户提出的合理要求进行专门的设计，达到与用户在技术上的互动，以便于出色地发挥设备的功能和效率。从现有的校直机产品中可以看出，未来的校直机是越来越智能化，慢慢的追求人机对话。随着机械加工能力的提高和软件的发展，校直机的校直精度会有大大的提高，而且机器的自动化和智能化会得到更大的提高。毕业设计说明书（毕业论文）5第二章校直机概述2.1校直机结构组成ASC-系列自动轴类校直机是一种集多技术门类、多系统的复杂技术产品,从系统学的角度可将ASC-系列校直机划分为主机框架支承单元、液压控制系统单元、气动控制系统单元、工件检测系统单元、动作控制系统单元。各系统单元的有机配合使校直机能够完成自动校直的功能。校直机的系统框图如图2.2所示。图2.2ASC-型轴校直机系统组成图ASC-系列自动轴类校直机由主机框架等5个系统单元组成。校直机按加载方式可分为两种:机械式校直机、液压式校直机。与机械式相比液压校直机的加载能力高且工作比较平稳、噪音低,适合于较大载荷能力的校直机产品。液压传动是通过流体介质来传递压力、所以流量和流动方向很容易进行控制或调节,且操纵方便。通过电气控制系统对液压系统进行控制,能实现复杂的顺序动作和远程自动化操作。液压元件的标准化、系列化、通用化,使得液压系统在校直机上。下面简要介绍液压式ASC-II型自动轴类校直机的5个系统单元的功能。毕业设计说明书（毕业论文）62.2校直机工作原理如图2.2所示,校直机的校直过程是一个带有反馈的闭环循环控制过程。当操作者将工件放在自动校直机上并按下自动启动按钮之后,校直机进入自动校直过程。先由PLC程序指令发出信号给气动系统单元,回转中心气缸前进使回转中心顶尖前进夹紧工件,然后调速电机接受指令开始驱动工件旋转,此时光电编码器随工件一同旋转检测工件旋转的圈数及相位;同时常接触式的测量装置测量工件的径向跳动,此径向跳动差值由杠杆机构传递给位移传感器,传感器将径向跳动差值转化为电讯号,并与脉冲式编码器采集的相位数据同时传输给计算机数据采集系统,计算机根据程序公式给出修正量,由PLC控制伺服调速电机驱动回转顶尖使工件的最大弯曲点方向竖直向上,然后PLC程序控制工作台驱动电机或丝杠驱动电机旋转,通过传动机构带动可动工作台(或油缸)左右移动选择修正点,后油缸带动压头下降进行下压修正工件完成一次校直循环。经再次数据测量判断,如果工件径跳达到要求则校直结束。如果不合格则继续执行上述校直循环过程。图2.2是其工作流程。图2.2ASC-型轴校直机工作流程图毕业设计说明书（毕业论文）7第三章校直机的设计计算3.1校直机设计技术参数3.1.1设计参数及性能1.零件直径：细径230mm粗径260mm2.零件长度：2400mm3.零件材料：50钢4.校直后同轴度：20mm5.校直温度：8006.校直时间：30s3.1.2设计要求1.尽量采用最新国标及有关规定进行设计2.单间生产，尽量降低成本3.结构简单合理，便于操作和维修3.2校直机设计方案的分析比较与确定因为本题目设计的校直机是对火车车轴正火处理后的粗校直，而且对校直的精度要求不是太高，所以本校直机不需要ASC-II型校直机的反馈系统。设计的主要是选择动力系统，下表是对几种可行方案的优缺点的比较。毕业设计说明书（毕业论文）8表3.1动力方案比较动力系统方案缺点优点液压缸+连杆机构占空间大机构性能良好，结构简单，效率高液压马达+连杆机构液压元件容易损坏，漏损严重，修复困难相同功率下体积小，结构紧凑电机+连杆机构变速机构复杂，功率大机构性能良好，操作方便，效率相对较高根据上表综合来看，第一种方案是最好的。即选择的动力系统方案是液压缸+连杆机构。3.3校直力计算由机械设计手册查得，弯曲应力。由金属与合金的塑性)2.10(SW变形抗力中图33查得50钢在800下的屈服强度。所以取：aMP7aSWP472.1.则校直力可以用下公式计算AFW其中-粗轴横截面积24DA-粗轴直径毕业设计说明书（毕业论文）9则可以得出：KNF108252641.302663.4传动机构的设计计算在机械原理中有对急回机构的介绍。机构急回特性在工程上的应用有三种情况：第一种情况是工作行程要求慢速前进，以利切削、冲压等工作的进行，而回程时为节省空回时间，则要求快速返回，如牛头刨床、插床等就是如此，这是常见的情况。第二种情况是对某些颚式破碎机，要求其动颚快进慢退，使以被破碎的矿石能及时退出颚板，避免矿石的过粉碎。第三种情况是一些设备在正、反行程中均在工作，故无急回要求。下图是一典型急回机构的结构简图。图3.1急回机构结构简图根据上图3.1的连杆机构的原理，把液压缸和连杆机构结合起来，可以将校直机的机构设计为如图3.2中所示。EDCBA毕业设计说明书（毕业论文）10图3.2校直机结构简图3.4.1连杆机构尺寸的确定在图3.2中将带夹具的杆简化为滑块，因为最后的执行部件（即图3.2中的滑块）需要走过的行程S大约是需要校直轴的直径的长度，而校直工件中粗轴的直径是260mm，所以取行程（如图3.3）m250E=CADB图3.3校直机运动示意图如图3.3中所示，结构的上半部分可以当做是曲柄滑块进行结构分析。CS=250EED60图3.4曲柄滑块机构的简图取曲柄的最大旋转角为60，根据图3.4可以算得，。rLCEDrDE3初定，则。初定。mrmLDE43mLB156其中sin43sinrVE（3-1）毕业设计说明书（毕业论文）11在图3.2中机构的下半部分是气液动连杆机构，可根据机械设计手册中的相关机构进行分析计算。图3.5是气液动连杆机构的机构简图。21V2CBA图3.5液动连杆机构简图根据图3.5可以得到：毕业设计说明书（毕业论文）12sin12rVta22BCL80其中，ABLr1所以与公式（3-1）中的相等，代入公式（3-1）中可得：（3-2）)43cos2501(2sin4350in8inrVE因为活塞杆的速度近似为定值，我们假定是定值，则的速度仅与有关，22VE在整个运动过程中的变化为：12060120。而在整个过程中，速度在是最小，在是最大。EV12060则当时，（3-3）12017.r当时，（3-4）62189.E在整个30s的校直过程中，执行部件需要对校直车轴完成3次夹紧，夹紧动作只是在瞬间完成的，所以假定夹紧动作的瞬间时间忽略，则活塞杆要在完成一个st10来回动作。则执行部件的平均速度为：smEtSV05.12.因为公式（3-2）在整个运动过程中在角60，120区间内是单调的，根据公式（3-3）、（3-4）可得出：(3-5)EVr12毕业设计说明书（毕业论文）13所以可以得出：smV3.023.4.2支承滚轴设计为了机构受力均衡，设计主动支承滚轴和从动支承滚轴尺寸相同。考虑到滚轴的摩擦和强度要求，所以选择材料为65Mn。初步选定滚轴细径为160mm，粗径为200mm，安装轴承处的直径为140mm，安装联轴器处的直径为32mm。具体结构型状见滚轴零件图。考虑到滚轴主要受的是轴向负载，几乎不受径向载荷，而且轴承承受负载的能力应该很强。以及综合考虑速度特性、摩擦特性、运转精度和振动噪声等因素，采用内圈单挡边圆柱滚子轴承。选用型号为42228型轴承（GB28387）。3.4.3校直车轴静态受力分析G150N图3.6校直车轴受力分析如图3.6可知：毕业设计说明书（毕业论文）14GNcos2652.013sin所以758.0sinco2其中vgG-钢的密度（）3mk-校直车轴的体积LDV24所以NG7.98.426.01385.7则NN.58.2793.4.4主动滚轴受力分析FNH2VGFNH1V图3.7主动滚轴受力分析毕业设计说明书（毕业论文）15根据图3.7可以得出下列关系式：cos1NGFNHVin21NV2HF其中：vgG-钢密度（）3mkg毕业设计说明书（毕业论文）16-主动滚轴的体积（）LDV243m可得：NG0.4638.903416.31085.72又因为N2.53780cos6.in所以可得出：NFNV0.43821H57所以轴承需要承受的力：NFNHVN7.42213.4.5电动机的选择3.4.5.1选择电动机的类型和结构型式由于此电动机的负载平稳、长期稳定工作等工作条件，所以应选用三相异步电动机。3.4.5.2选择电动机的容量电动机所需的输出功率为，式中为工作机所要求的输入功率（kw）；wnPw为电动机至工作机的总功率。毕业设计说明书（毕业论文）17wwnTP950式中：-工作机的阻力矩（）；wTmN-工作机的转速（r/min）；n-工作机的效率。w其中，一般取，现取min76r96.04.w95.0wfMT1式中：-校直车轴对主动滚轴的摩擦力矩（）；1TmN-主动滚轴上轴承的摩擦力矩（）.fM其中NrFT1式中：-钢与钢之间的摩擦系数，取=0.18；r-主动滚轴的粗轴半径（m）；N-校直车轴对滚轴的正压力（N）.所以：mNT0.982.054318.0其中FdMf2式中：-摩擦力矩（）；fMmN毕业设计说明书（毕业论文）18-摩擦系数，取0.002；d-轴承内径（m）；F-外载荷（N）.所以mNMf709.4215.0.则Tw7.98所以可以得出：kw827.095.6950wwnP又因为wnP24联轴器齿轮轴承查机械设计手册得：9.0轴承8齿轮.联轴器所以90.9.0.24则kw1.90.87wnP考虑到校直机上滚轴的最大瞬间速度要较平均速度大，校直初始时的摩擦阻力也要较计算值大，同时，为有一定的安全系数，决定选取电动机额定功率。kw0.3edP毕业设计说明书（毕业论文）193.4.5.3确定电动机转速因为两级展开式圆柱齿轮减速器传动比范围，则电动机转速可选范围）（减408i为：minmin367)408(rrwdni减符合这一范围的同步转速有1000r/min，1500r/min，3000r/min三种。根据查表可得到三种电动机相关数据如下表所示。表3.2电动机数据比较方案额定功率/kwedP满载转速/(r/min)mn同步转速n/(r/min)减速器传动比电动机型号13.02880300037.9Y100L-223.01420150018.7Y100L2-433.0960100012.6Y132S-6综合考虑经济性和减速器传动比的要求，选择方案3，即型号为Y132S-6的电动机。3.4.6减速器的选择根据传动比和功率要求，选择ZLY112型的减速器，由于联轴器的原因，输入轴安装联轴器部位的轴的直径制造为32mm，具体的型状尺寸见减速器转配图。由于轴直径的需要选择YL5型联轴器。毕业设计说明书（毕业论文）203.5送料架及夹具设计机架设计的一般要求：（1）在满足强度和刚度的前提下，机架的重量应要求轻、成本低。（2）抗振性好。（3）由于内应力及温度变化引起的结构变形应力最小。（4）结构设计合理，工艺性良好，便于铸造、焊接和机械加工。（5）结构力求便于安装和调整，方便修理和更换零件。（6）有导轨的机架要求导轨面受力合理，耐磨性良好。所以，综合考虑送料架的材料选用45钢，主要是因为45钢性能适合，机械强度、硬度高，热锻、热压性良好。结构型状见装配图。考虑到夹头对耐热性和硬度的要求，所以选择45钢，具体的结构型状见装配图。毕业设计说明书（毕业论文）21第四章液压控制系统设计4.1负载与运动分析负载分析就是研究一部机器在工作过程中，它的执行机构的受力情况。对液压系统来说，也就是液压缸或液压马达的负载随时间的变化情况。4.1.1受力分析1）工作负载：液压缸应该在夹头夹紧车轴的瞬间所需的推力是最大的，则对这个时刻的情况进行分析。如图3.4所示，当夹头到达E位置进行夹紧时，夹头所需的夹紧力是.KNF10825CD60图4.1力矢量图根据上图力的矢量图分析可得：KNFD937560sin毕业设计说明书（毕业论文）22如图3.3所示，根据杠杆原理，可以对B点的力进行近似计算，即KNFDB1563所以液压缸需要提供的推力最少为1563KN,为防止液压油泄露等因素的存在，取液压缸的推力为1600KN.2）摩擦负载：即液压缸驱动工作机构工作是所需要克服的机械摩擦阻力。静摩擦阻力：)(nsfsFGM动摩擦阻力：ndf3）惯性负载：tgvGFi一般重载高速运动部件取：25.10smtv液压缸工作时必须克服其内部密封摩擦阻力，其大小同密封的类型，液压缸制造的质量和油液工作压力有关。一般将它算入液压缸的机械效率中考虑。cm液压缸在一个工作循环中，要经历以下四种负载工况。启动阶段：)(nseFGMF加速阶段：tvgd恒速阶段：)(ne制动阶段：tvgGFFd毕业设计说明书（毕业论文）234.1.2负载循环图根据以上的计算分析，可以做出如下所示的负载循环图F/Nt/s图4.2液压缸负载循环图4.1.3运动分析和运动循环图如图4.3是液压缸位移循环图，其从坐标表示活塞位移，横坐标表示时间，曲线斜率表示了活塞的移动速度。它清楚地表明了夹头的工作循环由快速工进，减速工进，压制保压，泄压慢回合快速回程六个阶组成。t64L5t32t1061图4.3位移循环图毕业设计说明书（毕业论文）244.2确定液压缸参数4.2.1初选液压缸工作压力系统压力选定的是否合理，直接关系到整个系统设计的合理程度。在液压系统功率一定情况下，若系统压力选得过低，则液压元、辅件的尺寸和重量就增加，系统造价也相应增加。若系统压力选得较高，则液压设备的重量，尺寸和造价会相应降低。综合以上分析，参考机械设计手册，初选液压缸工作压力，液压缸aMP321回油腔有背压，设背压为1，即。aMPa12计算液压缸主要尺寸所用液压缸为单活塞杆液压缸，无杆腔为工作腔，由液压传动系统中公式：cmFAP21所以：6041322dD由于活塞杆受压，为保证压杆的稳定性，取5.0Dd所以上式可化为：16425.01432则可以等到：，21509mAm.取，（取标准直径）。D2d所以可算出液压缸的有效面积：22214906354mDA22227)1()(d（活塞杆面积）2216毕业设计说明书（毕业论文）254.3液压缸主要零部件设计4.3.1缸筒设计(1)缸筒结构液压缸的结构选择法兰型液压缸，因为这类缸外形尺寸较大，适用于大、中型液压缸，缸内径通常大于100mm，额定工作压力,能承受较大的冲击负aNMP4025载和恶劣的外界环境条件，属重型缸，多用于重型机械、冶金机械等。(2)缸筒材料一般要求有足够的强度和冲击韧性，对焊接的缸筒还要求有良好的焊接性能。所以选择缸筒材料为S35号钢。(3)对缸筒的要求1）有足够的强度，能长期承受最高工作压力及短期动态试验压力而不致产生永久变形；2）有足够的刚度，能承受活塞侧向力和安装的反作用力而不致产生弯曲；3）内表面在活塞密封件及导向环的摩擦力作用下，能长期工作而磨损少，尺寸公差等级和形位公差等级足以保证活塞密封件的密封性；4）需要焊接的缸筒还要求有良好的可焊性，以便在焊上法兰或管接头后不至于产生裂纹或过大的变形。总之，缸筒是液压缸的主要零件，它与缸盖、缸底、油口等零件构成密封的容腔，用以容纳压力油液，同时它还是活塞的运动“轨道”。设计液压缸缸筒是，应该正确确定各部分的尺寸，保证液压缸有足够的输出力、运动速度和有效行程，同时还必须具有一定的强度，能足以承受液压力、负载力和意外的冲击力；缸筒的内表面应具有合适的配合公差等级、表面粗糙度和形位公差等级，以保证液压缸的密封性、运动平稳毕业设计说明书（毕业论文）26性和耐用性。(4)缸筒计算1）缸筒内径缸筒内径在前面已经算出，及。mD2502）缸筒壁厚根据机械设计手册中的推荐值，选取缸筒的壁厚为52mm。4.3.2活塞设计由于活塞在液体压力作用下，沿缸筒往复滑动。因