《機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-車用電動(dòng)液壓千斤頂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)【全套圖紙】》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-車用電動(dòng)液壓千斤頂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)【全套圖紙】（37頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、本本科科畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)說(shuō)說(shuō)明明書(shū)書(shū)（論論文文 ）第1頁(yè) 共33頁(yè) 目次 1 緒論 1 1.1 課題研究的目的和意義 1 1.2 課題的國(guó)內(nèi)外發(fā)展研究現(xiàn)狀 2 1.3 課題研究的主要內(nèi)容 2 2 電動(dòng)液壓千斤頂概論 3 2.1 液壓千斤頂工作原理 3 2.2 設(shè)計(jì)要求 3 2.3 確定總體方案 4 2.4 電動(dòng)液壓千斤頂使用注意事項(xiàng) 8 3 參數(shù)確定 9 3.1 電機(jī)選擇 9 3.2 頂升液壓缸參數(shù)的確定 .11 3.3 吸油缸參數(shù)的計(jì)算 .15 3.4 油箱的設(shè)計(jì) .18 3.5 密封圈的選擇 .19 3.6 彈簧的設(shè)計(jì) .21 3.7 鍵的選擇 .24 4 技術(shù)要求 .25 4.1 缸體技

2、術(shù)要求 .25 4.2 缸蓋技術(shù)要求 .26 5 強(qiáng)度校核 .27 5.1 缸體與缸蓋焊接強(qiáng)度校核 .27 5.2 缸頭螺紋聯(lián)接處強(qiáng)度校核 .28 5.3 底座的校核 .29 5.4 柱塞缸缸體校核 .29 結(jié)論 .31 致謝 .32 參考文獻(xiàn) .33 本本科科畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)說(shuō)說(shuō)明明書(shū)書(shū)（論論文文 ）第2頁(yè) 共33頁(yè) 畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)說(shuō)說(shuō)明明書(shū)書(shū)（論論文文）中中文文摘摘要要 液壓千斤頂是液壓系統(tǒng)的典型應(yīng)用，其工作原理為帕斯卡原理。 本課題設(shè) 計(jì)的千斤頂為車用電動(dòng)液壓千斤頂，要求其在滿足工作要求的情況下還要便于攜 帶。本論文通過(guò)對(duì)車用電動(dòng)液壓千斤頂原理的分析，設(shè)計(jì)了一種采用凸輪機(jī)構(gòu)驅(qū) 動(dòng)、底板

3、供油的總體方案。通過(guò)對(duì)該液壓系統(tǒng)的分析，確定了系統(tǒng)的工作壓力， 并根據(jù)工作載荷對(duì)電機(jī)進(jìn)行了選擇。液壓缸和底板油路的設(shè)計(jì)是本課題的主要部 分，與管聯(lián)接相比，利用底板傳遞油液減少了很多管接頭和管路，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)。 為了防止電機(jī)的過(guò)載，在底板油路設(shè)計(jì)中加入了安全閥。 關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞 液壓缸 底板 電機(jī) 安全閥 全套圖紙，加全套圖紙，加 153893706153893706 本本科科畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)說(shuō)說(shuō)明明書(shū)書(shū)（論論文文 ）第3頁(yè) 共33頁(yè) 畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)說(shuō)說(shuō)明明書(shū)書(shū)（論論文文）外外文文摘摘要要 TitleTitle The Structural Design Of Electric Hydraulic

4、 AbstractAbstract Hydraulic jack is a typical application of the principle of hydraulic system. It works based on hectopascals principle. The design issues for a electric hydraulic jack, not only to meet the requirements to its function ,but also to its portability. According to the analysis of hydr

5、aulic transmission, a general solution with cam-driven and bottom oil supplying mechanism is selected from a variety of solutions. The design of Hydraulic cylinder and the bottom oil system is the main part of this design. Compared with the tube connected transmission, bottom transmission reduces a

6、lot of joints and pipes. In order to guarantee the safety of the motor, a safety valve is used in the bottom oil system. KeywordKeywords s Cylinder Bottom Motor Safety Valve 本本科科畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)說(shuō)說(shuō)明明書(shū)書(shū)（論論文文 ）第4頁(yè) 共33頁(yè) 1 緒論緒論 1.11.1 課題研究的目的和意義課題研究的目的和意義 據(jù)統(tǒng)計(jì)，國(guó)內(nèi)的轎車保有量 2005 年已達(dá)到 900 余萬(wàn)輛, 在現(xiàn)實(shí)生活中，轎 車、吉普在路途上換胎一直是駕車者

7、們一件頭痛的事，尤其是在酷熱的夏天和 嚴(yán)寒而綿綿細(xì)雨的冬天，半個(gè)多時(shí)晨換下胎來(lái)，不僅身心勞累，且渾身油泥。 隨著技術(shù)與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，一種起重工具液壓千斤頂大量涌現(xiàn)于市場(chǎng)，其構(gòu)造簡(jiǎn) 單、操作方便，修理汽車、拖拉機(jī)等可用它將車身頂起，方便修理。液壓千斤 頂是根據(jù)帕斯卡原理工作，它由油箱、大小不同的兩個(gè)壓力油缸、單向閥等幾 個(gè)部分組成。工作時(shí)，提起小活塞將油吸入小壓力油缸，當(dāng)壓下小活塞時(shí)將油 液壓進(jìn)大壓力油缸。通過(guò)兩個(gè)單向閥門(mén)的控制，小活塞對(duì)油的壓強(qiáng)傳遞給大活 塞，將重物頂起來(lái)。小活塞不斷地往復(fù)動(dòng)作，就可以把重物頂?shù)揭欢ǖ母叨取?工作完畢，打開(kāi)關(guān)截止閥，使大壓力油缸和油箱連通。這時(shí)，只要在大活塞上 稍

8、加壓力，大活塞即可下落，油回到油箱中去。 千斤頂分為機(jī)械千斤頂和液壓千斤頂兩種，原理各有不同。從原理上來(lái) 說(shuō)，液壓千斤頂所基于的原理為帕斯卡原理， 在比較小的活塞上面施加的 壓力比較小，而大的活塞上施加的壓力也比較大，這樣能夠保持液體的靜止。 通過(guò)液體的傳遞可以得到不同端上的不同的壓力，這樣就可以達(dá)到一個(gè)變換 的目的。機(jī)械千斤頂采用機(jī)械原理，以往復(fù)扳動(dòng)手柄，拔爪即推動(dòng)棘輪間隙 回轉(zhuǎn)，小傘齒輪帶動(dòng)大傘齒輪、使舉重螺桿旋轉(zhuǎn)，從而使升降套筒獲得起升 或下降，而達(dá)到起重拉力的功能。但不如液壓千斤頂簡(jiǎn)易。 千斤頂采用液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)： (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

9、動(dòng)機(jī)構(gòu)，這是比機(jī)械傳動(dòng)優(yōu)越的地方。 (2)液壓傳動(dòng)裝置的重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、慣性小。 (3)傳遞運(yùn)動(dòng)均勻平穩(wěn)，負(fù)載變化時(shí)速度較穩(wěn)定。 (4)液壓裝置易于實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)借助于設(shè)置溢流閥等，同時(shí)液壓件能自 行潤(rùn)滑，因此使用壽命長(zhǎng)。 本本科科畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)說(shuō)說(shuō)明明書(shū)書(shū)（論論文文 ）第5頁(yè) 共33頁(yè) (5)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。 隨著生活水平的發(fā)展，設(shè)計(jì)人性化的產(chǎn)品越來(lái)越受到人們的喜愛(ài)。電動(dòng)液 壓千斤頂采用液壓傳動(dòng)，與機(jī)械手動(dòng)千斤頂相比，具有使用攜帶方便、運(yùn)行平 穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)。目前液壓技術(shù)日趨完善且被應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，與液壓傳動(dòng)相關(guān)的產(chǎn) 品成本也將逐漸降低，因此，

10、低成本的電動(dòng)液壓千斤頂具有巨大的市場(chǎng)。 1.21.2 課題的國(guó)內(nèi)外發(fā)展研究現(xiàn)狀課題的國(guó)內(nèi)外發(fā)展研究現(xiàn)狀 自 18 世紀(jì)末英國(guó)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(zhēng)需要，出現(xiàn)了由響應(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，戰(zhàn)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。 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

11、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)(CAD)、計(jì)算機(jī)輔助測(cè)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(guó)的液壓技術(shù)最初應(yīng)用于機(jī)床和鍛壓設(shè)備上，后來(lái)又用于拖拉機(jī)和工程 機(jī)械?，F(xiàn)在，我國(guó)的液壓元件隨著從國(guó)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。 現(xiàn)在，液壓技術(shù)被廣泛應(yīng)用與各個(gè)領(lǐng)域，液壓千斤頂?shù)脑O(shè)計(jì)也越來(lái)越趨向 人性化，目前，國(guó)內(nèi)外的千斤頂在性能滿足要求的同時(shí)，還要考慮千斤頂操作 的靈

12、活方便。根據(jù)實(shí)際需要，目前市場(chǎng)的千斤頂有 YZ 系列千斤頂、超薄型千斤 頂、自鎖式千斤頂?shù)阮愋?。千斤頂還分為電動(dòng)千斤頂和手動(dòng)千斤頂。電動(dòng)千斤 頂一般以液壓系統(tǒng)為基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)，具有頂起重量大、起升平穩(wěn)、操作方便等 優(yōu)點(diǎn)。手動(dòng)千斤頂以螺紋千斤頂為代表，通過(guò)螺紋傳動(dòng)來(lái)頂起重物。 1.31.3 課題研究的主要內(nèi)容課題研究的主要內(nèi)容 （1）根據(jù)千斤頂?shù)脑O(shè)計(jì)電動(dòng)液壓千斤頂?shù)目傮w方案。 本本科科畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)說(shuō)說(shuō)明明書(shū)書(shū)（論論文文 ）第6頁(yè) 共33頁(yè) （2）根據(jù)工作情況設(shè)計(jì)液壓千斤頂?shù)木唧w結(jié)構(gòu)，確定主要零部件的參數(shù)， 對(duì)千斤頂?shù)牧慵M(jìn)行強(qiáng)度檢驗(yàn)。 （3）繪制二維零件圖及總體裝配圖。 1 1 電動(dòng)液壓千斤頂

13、概論電動(dòng)液壓千斤頂概論 1.1 1.1 液壓千斤頂工作原理液壓千斤頂工作原理 圖 1.1 液壓千斤頂工作原理圖 1杠桿手柄 2小油缸 3小活塞 4，7單向閥 5吸油管 6，10管道 8大活塞 9大油缸 11截止閥 12油箱 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 2 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(kāi)，通過(guò)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(kāi)，下

14、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)， 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舉升缸下腔，使重物逐漸地升起。如果 打開(kāi)截止閥 11，舉升缸下腔的油液通過(guò)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?在本次設(shè)計(jì)中，為使液壓千斤頂?shù)牟僮鞲邮×Γ瑢⑿』钊?qū)動(dòng)由手動(dòng)改 為電動(dòng)，利用汽車點(diǎn)煙器上的電源，通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)合適的偏心輪機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)活塞 上下運(yùn)動(dòng)。 本本科科畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)說(shuō)說(shuō)明明書(shū)書(shū)（論論文文 ）第7頁(yè) 共33頁(yè) 1.2 1.

15、2 設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)要求 本課題的設(shè)計(jì)要求 （1）設(shè)計(jì)一個(gè)兩級(jí)的液壓缸。 （2）千斤頂頂起的重量為 1.0t。 （3）千斤頂?shù)捻斏叨葹?150mm。 （4）千斤頂?shù)尿?qū)動(dòng)電機(jī)要求電壓為 12V 直流電壓。 1.3 1.3 確定總體方案確定總體方案 1.3.1 液壓回路設(shè)計(jì) 圖 2.2 液壓回路原理圖 根據(jù)液壓千斤頂工作原理圖 2.1，結(jié)合本課題設(shè)計(jì)要求及布置情況，設(shè)計(jì) 的液壓千斤頂液壓回路原理圖如圖 2.2 所示。圖中液壓泵擬采用單向柱塞泵， 通過(guò)偏心輪驅(qū)動(dòng)柱塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)，吸油行程柱塞泵通過(guò)單向閥 2 從油箱吸油，壓 油行程中單向閥 2 關(guān)閉，單向閥 1 打開(kāi)，液壓油輸出到頂升液壓缸將負(fù)載頂起， 頂

16、升到所需位置時(shí)，切斷電機(jī)電源，柱塞泵停止運(yùn)動(dòng)，單向閥 1 和二位二通電 磁閥都處于關(guān)閉位置，阻止了液壓油流回油箱，負(fù)載保持在所需位置不動(dòng)。當(dāng) 負(fù)載需要放回時(shí)，只需操縱控制器上的相應(yīng)開(kāi)關(guān)，打開(kāi)二位二通電磁閥，油液 便可流入油箱。為了防止電機(jī)及液壓系統(tǒng)過(guò)載損壞，在油路中設(shè)計(jì)了安全閥， 當(dāng)出現(xiàn)管路堵塞或其它情況使油壓過(guò)大時(shí)，液壓油便打開(kāi)安全閥流回油箱。 1.3.2 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)的千斤頂結(jié)構(gòu)如圖 2.3 所示。 本本科科畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)說(shuō)說(shuō)明明書(shū)書(shū)（論論文文 ）第8頁(yè) 共33頁(yè) 圖 2.3 液壓千斤頂結(jié)構(gòu)圖 該電動(dòng)液壓千斤頂由 12V 直流電機(jī)、偏心輪機(jī)構(gòu)、柱塞缸、兩級(jí)頂升液壓 缸和若干控制

17、閥及操縱控制器等組成。大小活塞和兩級(jí)液壓缸體組成頂升液壓 缸。工作時(shí)，將電源插頭插入汽車點(diǎn)煙器上插座，按下操縱控制器上的開(kāi)關(guān)， 12V 直流電機(jī)帶動(dòng)偏心輪機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)柱塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)偏心輪機(jī)構(gòu)使柱塞 向右移動(dòng)時(shí)，柱塞下端油腔容積增大，形成局部真空，這時(shí)聯(lián)接油箱油路上的 彈簧小球使油路相通，柱塞缸通過(guò)吸油管將液壓油吸入腔內(nèi)。柱塞左移時(shí)，柱 塞下腔壓力升高，彈簧小球使油關(guān)閉，下腔的油液經(jīng)管道輸入頂升油缸的下腔， 迫使大活塞向上移動(dòng)，頂起重物。柱塞再次右移時(shí)，與頂升液壓缸相連接的彈 簧小球使大液壓缸的油口自動(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。不斷地使柱塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)，就能不斷地把油液

18、壓入頂升缸下腔，使重物 逐漸地升起。如果打開(kāi)二位二通電磁閥，頂升缸下腔的油液通過(guò)管道、電磁閥 流回油箱，重物就向下移動(dòng)。 1.3.3 底板油路設(shè)計(jì) 為了攜帶方便，千斤頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)尺寸不能太大。在傳動(dòng)比一定的情況下，設(shè) 計(jì)的柱塞缸的尺寸一般較小，若用管聯(lián)接，管的內(nèi)徑較小，管路的油壓損失較 本本科科畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)說(shuō)說(shuō)明明書(shū)書(shū)（論論文文 ）第9頁(yè) 共33頁(yè) 大。液壓油一般較稠，管的內(nèi)徑小使管路較易堵塞，影響千斤頂正常工作。采 用底板油路不僅減少了許多管部件，以及管聯(lián)接方面的許多麻煩，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)， 同時(shí)也使油路的內(nèi)徑增大。設(shè)計(jì)的底板油路如圖 2.4 所示。 圖 2.4 底板裝配圖 底板的設(shè)計(jì)過(guò)程中充分考

19、慮了加工的可行性。柱塞桿向外運(yùn)動(dòng)時(shí)，柱塞缸 內(nèi)的壓力變小，彈簧球 1 被頂開(kāi)，彈簧球 2 將油路封住，此時(shí)液壓油吸入液壓 缸。柱塞桿下壓時(shí)，柱塞缸內(nèi)的壓力變大，彈簧球 1 將油路關(guān)閉，彈簧球 2 被 頂開(kāi)，油液被壓入頂升液壓缸。當(dāng)負(fù)載需要放回時(shí)，將二位二通電磁閥打開(kāi)， 液壓油便可進(jìn)入油箱。當(dāng)油路某處堵塞時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)的油壓將增大，此時(shí)上端的 安全閥彈簧被頂開(kāi)，油液通過(guò)安全閥流回油箱。 1.3.4 頂升液壓缸設(shè)計(jì) 頂升液壓缸設(shè)計(jì)其結(jié)構(gòu)圖如圖 2.5 所示 本本科科畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)說(shuō)說(shuō)明明書(shū)書(shū)（論論文文 ）第10頁(yè) 共33頁(yè) 圖 2.5 頂升液壓缸結(jié)構(gòu)圖 為了減小液壓千斤頂?shù)耐庑纬叽纾阌跀y帶，本次設(shè)

20、計(jì)的頂升液壓缸采用 兩級(jí)活塞驅(qū)動(dòng)。第一級(jí)液壓缸的活塞桿是第二級(jí)的缸筒，伸出時(shí)，可以獲得較 長(zhǎng)的工作行程，縮回時(shí)可保持很小的結(jié)構(gòu)尺寸。第一級(jí)液壓缸缸體與缸底采用 焊接，缸體與缸頭采用螺紋聯(lián)接。第二級(jí)活塞與活塞桿采用整體式?；钊c缸 體間采用 O 形密封圈密封；為了使千斤頂使用安全方便，在活塞桿端部用螺紋 件聯(lián)接了一個(gè)凹槽部件與轎車上相應(yīng)的凸起配合，支撐轎車。千斤頂在工作過(guò) 程中，第一級(jí)活塞升到最高時(shí)，第二級(jí)開(kāi)始頂出，此時(shí)系統(tǒng)內(nèi)的壓力較第一級(jí) 增大。 1.3.5 柱塞缸設(shè)計(jì) 柱塞缸結(jié)構(gòu)圖如圖 2.6 所示 本本科科畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)說(shuō)說(shuō)明明書(shū)書(shū)（論論文文 ）第11頁(yè) 共33頁(yè) 圖 2.6 柱塞缸結(jié)構(gòu)

21、圖 本次設(shè)計(jì)的柱塞缸由柱塞、彈簧、密封工作腔等組成，其工作原理是依靠 密封工作腔容積大小交替變化來(lái)實(shí)現(xiàn)的，它是一種將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液壓能的能 量轉(zhuǎn)換裝置，它為液壓系統(tǒng)提供具有一定壓力和流量的液體，是液壓系統(tǒng)的重 要組成部分。其性能的好壞直接影響液壓系統(tǒng)工作的可靠性和穩(wěn)定性。柱塞桿 的往復(fù)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生容積的變化配合相應(yīng)的單向閥進(jìn)行吸油和壓油。一般柱塞和缸 體內(nèi)孔都是圓柱表面，容易得到高精度的配合，密封性較好，因此效率一般較 高。 1.4 1.4 電動(dòng)液壓千斤頂使用注意事項(xiàng)電動(dòng)液壓千斤頂使用注意事項(xiàng) 1) 使用前，應(yīng)將蓄電池充足電，以免電力不足。 2) 舉升汽車時(shí)，應(yīng)使發(fā)動(dòng)機(jī)熄火，將變速器置于空檔位置并

22、拉緊手制動(dòng)。 3) 必要時(shí)，可以用發(fā)電機(jī)發(fā)電助力，此時(shí)使發(fā)動(dòng)機(jī)工作，但一定要將變速器 置于空檔，防止汽車移動(dòng)傷人。汽車舉起后，應(yīng)將發(fā)動(dòng)機(jī)立即熄火。 4)在汽車底下工作時(shí)，必須把汽車用可靠的支撐物安全穩(wěn)妥地支撐住，以保 證安。 本本科科畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)說(shuō)說(shuō)明明書(shū)書(shū)（論論文文 ）第9頁(yè) 共33頁(yè) 2 2 參數(shù)確定參數(shù)確定 2.1 2.1 電機(jī)選擇電機(jī)選擇 圖 3.1 電機(jī) 根據(jù)系統(tǒng)的具體情況,參考有關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)，確定系統(tǒng)壓力 p12.5MPa,液壓缸的最大 支撐重量 F=1.0 10 N 4 設(shè)定第二級(jí)液壓缸的上升速度 v=0.005m/s 則根據(jù)公式 4 (3.1) 2 1 4 d pF 4 31

23、.9 F dmm p 式中d液壓缸內(nèi)徑，mm； p系統(tǒng)工作壓力，MPa； F最大支撐重量 ，N。 取 d32mm 此時(shí)液壓缸內(nèi)的壓力 2 12.44 1 4 F pMPa d 流量 263 1 4.019 10 4 Qd vm Q系統(tǒng)的流量，。 3 m 此時(shí)液壓缸用來(lái)支撐重物的功率為 4 (3.2)PQ 功p 本本科科畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)說(shuō)說(shuō)明明書(shū)書(shū)（論論文文 ）第10頁(yè) 共33頁(yè) (3.3) 2 mv P P 功 電機(jī) 式中 電機(jī)的額定功率，W； 電機(jī) P 機(jī)械損失，即由于摩擦而使功率的損失，本系統(tǒng)中近似認(rèn)為兩個(gè)液壓缸的效 m 率相同，故用，一般0.9。本系統(tǒng)取 0.9. 2 m m m 容量損

24、失 因內(nèi)泄漏、氣穴和油液在高壓下受壓縮而造成的流量上的損失， v 內(nèi)泄露是主要原因，本設(shè)計(jì)取=1=1。 v 帶入相關(guān)數(shù)據(jù)可得 50PQW 功p 2 61.7 mv P PW 功 電機(jī) 取=70W 電機(jī) P 根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)及網(wǎng)上相關(guān)資料查詢，選擇電機(jī)為 12v 直流、70W、n=30r/min。 5 驗(yàn)算電機(jī)是否滿足第一級(jí)的要求： 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)初步選擇第一級(jí)內(nèi)徑 d=50mm,則對(duì)應(yīng)的外徑取 D=60mm。 第一級(jí)的上升平均速度為 (3.4) 1 2 1 4 Q v d 式中 Q系統(tǒng)的流量，； 3 m d液壓缸內(nèi)徑，mm； 上升速度，m/s。 1 v 帶入數(shù)據(jù)可得 1 2 0.00205/

25、1 4 Q vm s d 根據(jù)可得FvP (3.5) 2 1 mv P F v 電機(jī) 本本科科畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)說(shuō)說(shuō)明明書(shū)書(shū)（論論文文 ）第11頁(yè) 共33頁(yè) 式中 F負(fù)載力，N； 電機(jī)的額定功率，W； 電機(jī) P 機(jī)械損失； m 容量損失。 v 2 4 1 2.77 10 mv P FN v 電機(jī) 滿足設(shè)計(jì)要求，同時(shí)也說(shuō)明電機(jī)的選擇合理 此時(shí)系統(tǒng)的工作壓力 2 5.1 1 4 F pMPa d 2.2 2.2 頂升液壓缸參數(shù)的確定頂升液壓缸參數(shù)的確定 采用伸縮式套筒液壓缸，本課題設(shè)計(jì)要求伸縮量為 150mm，所以采用二級(jí)液壓缸即可， 該類型的液壓缸運(yùn)動(dòng)時(shí)，其輸出速度和輸出力都是變化的，其原理圖如下

26、 6 圖 3.2 頂升液壓缸原理圖 2.2.1 液壓缸的輸出力 液壓缸的輸出力為頂起重物的重力，即負(fù)載力。根據(jù)本課題的要求，千斤頂要求頂 起的重量為 1.0t，即最大負(fù)載是 F=。 4 1.0 10 N 2.2.2 液壓缸工作過(guò)程中的阻力 液壓缸工作中除了要克服負(fù)載力外，還受到慣性力、運(yùn)動(dòng)部件的摩擦阻力、運(yùn)動(dòng)部件 的自重、回油背壓阻力等作用。本次設(shè)計(jì)利用液壓缸的效率來(lái)近似決定液壓缸各部件的 尺寸,因此，對(duì)各阻力的大小等不再做詳細(xì)的研究。 本本科科畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)說(shuō)說(shuō)明明書(shū)書(shū)（論論文文 ）第12頁(yè) 共33頁(yè) 2.2.3 液壓缸的輸出速度 單桿活塞式液壓缸和柱塞式液壓缸外伸時(shí)的速度 7 (3.6)

27、 Q v A 2 4 Ad 式中 v活塞的外伸速度，m/s； Q 進(jìn)入液壓缸的流量，； 3 /ms A 活塞的作用面積，； 2 m d 活塞直徑，m。 第二級(jí)液壓缸的速度定為0.002m/s 2 v 由上述公式知：第一級(jí)液壓缸的速度為 6 1 2 4.019 10 0.00205/ 1 3.140.05 4 vm s 2.2.4 液壓缸的上升時(shí)間 (3.7) VAs t QQ 活塞桿伸出時(shí) 2 4 Ad 式中t液壓缸的作用時(shí)間，s； V液壓缸的容積，； 3 m A液壓缸的作用面積，； 2 m s液壓缸行程，m； Q進(jìn)入（或流出）液壓缸的流量，。 3 /ms 液壓缸上升時(shí)間為第一級(jí)和第二級(jí)的時(shí)間

28、之和即 12 ttt 第一級(jí)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，s； 1 t 第二級(jí)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，s。 2 t 本本科科畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)說(shuō)說(shuō)明明書(shū)書(shū)（論論文文 ）第13頁(yè) 共33頁(yè) 在本次設(shè)計(jì)中，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，定第一級(jí)的行程為90mm，第二級(jí)的行程為 1 h 63mm。則 2 h 12 12 12 56.5 hh ttts vv 2.2.5 液壓缸的儲(chǔ)油量 液壓缸的儲(chǔ)油量 9 (3.8)VAs 式中V液壓缸的儲(chǔ)油量，； 3 m A液壓缸的作用面積，； 2 m s液壓缸行程，m。 根據(jù)公式的液壓缸的儲(chǔ)油量為 43 1 122 2.27 10VAsAsA sm 2.2.6 液壓缸輸出功率 液壓缸的輸出功率 11 (3.9

29、)NFv 式中N液壓缸的輸出功率，W； F液壓缸的輸出力，N； v液壓缸的輸出速度，m/s。 液壓缸的最大輸出功率為 4 1.0 100.0032432.4NFvW 2.2.7 液壓缸缸筒厚度計(jì)算 本次設(shè)計(jì)中采用標(biāo)準(zhǔn)液壓缸外徑，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)知:第一級(jí)液壓缸的參數(shù)選為 ，。 1 50dmm 1 60Dmm 參數(shù)表如表 3.1所示 2 表 3.1 工程機(jī)械用液壓缸外徑系列 液壓缸外徑 mm液壓缸外徑 mm 本本科科畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)說(shuō)說(shuō)明明書(shū)書(shū)（論論文文 ）第14頁(yè) 共33頁(yè) 缸徑 mmP16 MPa 202531.5 缸徑 mmP16 MPa 202531.5 40 50 63 80 90 10

30、0 50 60 76 95 108 121 50 60 76 95 108 121 54 63.5 83 102 114 127 54 63.5. 83 102 114 127 110 125 140 160 180 200 133 146 168 194 219 245 133 146 168 194 219 245 133 152 168 194 219 245 140 152 168 194 219 245 第二級(jí)按中等壁厚計(jì)算 當(dāng)時(shí)，液壓缸缸筒厚度，此時(shí)3.216 d (3.10) (2.3) y y p d c p 式中強(qiáng)度系數(shù)，對(duì)于無(wú)縫鋼管，1； C計(jì)入壁厚公差及腐蝕的附加厚度，通

31、常圓整到標(biāo)準(zhǔn)厚度值。 試驗(yàn)壓力，p16MP 時(shí)，1.5PMPa y p y p 2.2.8 液壓缸油口直徑的計(jì)算 液壓缸油口直徑應(yīng)根據(jù)活塞最高運(yùn)動(dòng)速度 v 和油口最高液流速度而定。本次設(shè)計(jì)中， 0 v 最大速度不好確定，由電機(jī)帶動(dòng)的偏心輪的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，可選取平均速度的 2 倍代替。已 知液壓缸的第二級(jí)平均速度為 0.005m/s.即可取 v =0.01m/s.管內(nèi)液體的流動(dòng)速度定為 2m/s。 0 v (3.11) 0 0 0.13 v dd v 式中液壓缸油口直徑，m； 0 d d 液壓缸直徑，m； v 液壓缸最大輸出速度，m/s； 油口液流速度，m/s。 0 v 0 0 0.0052 0.1

32、30.13 630.58 2 v ddmm v 根據(jù)加工的需要，取油口直徑4mm 0 d 本本科科畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)說(shuō)說(shuō)明明書(shū)書(shū)（論論文文 ）第15頁(yè) 共33頁(yè) 2.2.9 缸底厚度的計(jì)算 圖 3.3 有孔平行缸底 本設(shè)計(jì)采用的是平行缸底,當(dāng)缸底有油口時(shí): (3.12) 0 0.433 () y p d hd dd 式中h缸底的厚度，mm； d液壓缸內(nèi)徑，mm； 缸底油口直徑，mm； 0 d 試驗(yàn)壓力，1.5PMPa； y p y p 缸底材料的需用應(yīng)力，MPa。 根據(jù)上述公式 0 1.5 12.4450 0.4330.433 509.75 () 100(504) y p d hdmm dd 取

33、 d=10mm 2.3 2.3 吸油缸參數(shù)的計(jì)算吸油缸參數(shù)的計(jì)算 2.3.1 吸油缸速度計(jì)算 該液壓缸選擇柱塞式類型，選定內(nèi)徑 d=10mm。根據(jù)液壓缸的流量相同。即 12 (3.13) 1 1 AvAv 式中A吸油缸的柱塞面積，； 2 m 吸油缸的柱塞運(yùn)動(dòng)速度，m/s；v 起升液壓缸的第一級(jí)內(nèi)徑面積，； 1 A 2 m 起升液壓缸的第一級(jí)的上升速度，m/s。 1 v 本本科科畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)說(shuō)說(shuō)明明書(shū)書(shū)（論論文文 ）第16頁(yè) 共33頁(yè) 則 2 1 1 2 0.050.00205 0.05/ 0.01 Av vm s A 2.3.2 作用于吸油缸柱塞上的力 已知液壓系統(tǒng)中最大壓力為 p=12.

34、44MP,則作用于柱塞上的力 13 62 1 12.44 103.140.011008 4 FpAN 吸油缸的行程 系統(tǒng)的流量與柱塞的行程、柱塞的面積以及電機(jī)的轉(zhuǎn)速有關(guān)，其關(guān)系如下 2 1 4 d hnQ 式中d吸油缸的內(nèi)徑，mm； h柱塞的行程，mm； n電機(jī)的轉(zhuǎn)速，r/s； Q系統(tǒng)的流量，。 3 m 根據(jù)上述公式： 2 10.2 1 4 Q hmm d n 2.3.3 吸油缸壁厚的計(jì)算 按中等壁厚計(jì)算，當(dāng)時(shí)，吸油缸缸筒屬于中等壁厚，此時(shí)3.216 d 14 (2.3 ) y y P d c p 式中強(qiáng)度系數(shù)，對(duì)于無(wú)縫鋼管，1； c計(jì)入壁厚公差及腐蝕的附加厚度，通常圓整到標(biāo)準(zhǔn)厚度值。 帶入相

35、關(guān)數(shù)值得：0.112c 取3mm。 2.3.4 油口直徑的確定 液壓缸油口直徑應(yīng)根據(jù)活塞最高運(yùn)動(dòng)速度 v 和油口最高液流速度而定。本次設(shè)計(jì)中， 0 v 最大速度不好確定，由電機(jī)帶動(dòng)的偏心輪的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，可選取平均速度的 2 倍代替。已 知吸油缸的平均速度為 0.08m/s.即可取 v =0.16m/s.管內(nèi)液體的流動(dòng)速度定為2m/s. 0 v 由油口的直徑計(jì)算公式 15 本本科科畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)說(shuō)說(shuō)明明書(shū)書(shū)（論論文文 ）第17頁(yè) 共33頁(yè) 0 0 0.13 v dd v 式中吸油缸油口內(nèi)徑，m； 0 d d 吸油缸直徑，m； v 吸油缸最大輸出速度，m/s； 油口液流速度，m/s。 0 v 0

36、0 0.052 0.130.13 100.29 2 v ddmm v 取油口直徑4mm 0 d 2.3.5 缸底厚度的計(jì)算 本設(shè)計(jì)采用的是平行缸底,當(dāng)缸有油口時(shí) 0 0.433 () y p d hd dd 式中h缸底的厚度，mm； d液壓缸內(nèi)徑，mm； 試驗(yàn)壓力，1.5P.MPa； y p y p 缸底材料的需用應(yīng)力，MPa。 根據(jù)上述公式 0 1.5 12.44 10 0.4330.433 102.43 () 100(104) y p d hdmm dd 取 d=3mm 本本科科畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)說(shuō)說(shuō)明明書(shū)書(shū)（論論文文 ）第18頁(yè) 共33頁(yè) 2.4 2.4 油箱的設(shè)計(jì)油箱的設(shè)計(jì) 圖 3.4

37、油箱 1吸油管2網(wǎng)式濾油器3濾油網(wǎng)4通氣孔5回油管6頂蓋7油 面指示器8、10隔板9放油塞 油箱容量的計(jì)算 9 油箱容量與系統(tǒng)的流量有關(guān)，一般容量可取最大流量的 3-5 倍。另外，油箱容量大小 可從散熱角度去設(shè)計(jì)。 a) 系統(tǒng)發(fā)熱量計(jì)算在液壓系統(tǒng)中，凡系統(tǒng)中的損失都變成熱能散發(fā)出來(lái)，在一 個(gè)周期中，每一個(gè)工況其效率不同，因此損失也不同，在本次設(shè)計(jì)中，近似認(rèn)為每個(gè)工 況的效率相同，一個(gè)周期發(fā)熱的功率計(jì)算公式為： (3.14) 1 1 (1)13.3 n iii i HNtW T 式中H一個(gè)周期的平均發(fā)熱功率，W； T一個(gè)周期時(shí)間，s； 第 i 個(gè)工況的輸入功率，W； i N 第 i 個(gè)工況的效率

38、； i 第 i 個(gè)工況的持續(xù)時(shí)間，s。 i t 本本科科畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)說(shuō)說(shuō)明明書(shū)書(shū)（論論文文 ）第19頁(yè) 共33頁(yè) b) 散熱量計(jì)算 當(dāng)忽略系統(tǒng)中其他地方的散熱，只考慮油箱散熱時(shí)，即系統(tǒng)的總發(fā)熱功率 H 全部由油 箱散熱來(lái)考慮。這時(shí)油箱的散熱面積 A 的計(jì)算公式為 (3.16) tk H A 式中A油箱的散熱面積，； 2 m H油箱需要散熱的熱功率，W； 油溫（一般以 55考慮）與周圍環(huán)境溫度的溫差，；tC C K散熱系數(shù)。與油箱周圍通風(fēng)條件的好壞而不同，通風(fēng)很差時(shí) K89， 良好時(shí) K=1517.5，風(fēng)扇強(qiáng)行冷卻時(shí) K2023，強(qiáng)迫水冷時(shí) 110175。 本次設(shè)計(jì)選擇 K=9,此時(shí)散熱面積

39、為： 0.0269 tk H A 2 m c 油箱容量的計(jì)算 設(shè)油箱的長(zhǎng)、寬、高比值為 a:b:c=1:1:1 ,邊長(zhǎng)分別為 at、bt、ct 時(shí)，t 的計(jì)算公式 為 （3.17） 1.51.81.8 A t abacbc 式中 A散熱面積，。 2 m 代入數(shù)據(jù)可得 0.073 1.51.81.8 A tm abacbc 則油箱的容積為 V=389 3 cm 由頂升液壓缸的容積為 V=227知，油箱中油量一般為油箱的 80，因?yàn)楣手拖?3 cm 的容積可取為 283，綜合油箱的其他形狀，取油箱的容積為 400。 3 cm 3 cm 2.5 2.5 密封圈的選擇密封圈的選擇 根據(jù)系統(tǒng)壓力以及活

40、塞的運(yùn)動(dòng)速度，本課題設(shè)計(jì)選擇 O 形橡膠密封圈，其有關(guān)圖 16 形和尺寸公差如 本本科科畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)說(shuō)說(shuō)明明書(shū)書(shū)（論論文文 ）第20頁(yè) 共33頁(yè) 時(shí)，。內(nèi)徑的公差為 1 50dmm 2 1.800.09dmm 1 d0.53mm 時(shí)，。內(nèi)徑的公差為 1 32dmm 2 1.800.09dmm 1 d0.53mm 如圖 3.5 所示 圖 3.5 O 形橡膠密封圈 相關(guān)參數(shù)如表 3.2 所示 表 3.2 O 形橡膠密封圈公差及尺寸 d1d2d1d2 內(nèi)徑公差 1.80 0.08 2.65 0.09 3.55 0.10 5.30 0.13 7.00 0.15 內(nèi)徑公差 1.80 0.08 2.6

41、5 0.09 3.55 0.10 5.30 0.13 7.00 0.15 14.0 15.0 16.0 17.0 18.0 0.1 7 19.0 20.0 21.2 22.4 23.5 25.0 25.8 26.5 28.0 30.0 0.2 2 51.5 53.0 54.5 56.0 58.0 60.0 61.5 63.0 65.0 67.0 69.0 71.0 73.0 75.0 77.0 80.0 0.44 0.53 31.5 32.5 33.5 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *

42、 * * * * * * * * * * * * 82.5 85.0 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 本本科科畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)說(shuō)說(shuō)明明書(shū)書(shū)（論論文文 ）第21頁(yè) 共33頁(yè) 2.6 2.6 彈簧的設(shè)計(jì)彈簧的設(shè)計(jì) 2.6.1 單向閥彈簧的設(shè)計(jì) 此設(shè)計(jì)要求彈簧充當(dāng)單向閥的作用，不需要彈簧有很大的彈性系數(shù)，但要求彈簧有 一定的剛度，在外載荷的作用下，彈簧不能發(fā)生失效變形。設(shè)計(jì)如下 17 圖 3.6 圓柱螺旋壓縮彈簧的結(jié)構(gòu)參數(shù) 根據(jù)公式 （3

43、.18） 3 8D KP d 2 /N mm 式中P彈簧負(fù)荷，MPa； D彈簧中徑，mm； d彈簧材料直徑，mm； K屈服系數(shù)，其中為繞度比。 410.615 44 C K CC D C d 根據(jù)油口的直徑確定彈簧的外徑 D= 3 mm，C=8,則 d=0.375 mm，K=0.937，取 P=1N。 50M Pa 則50MPa，滿足要求。 3 8 30.46 D KpMPa d 2.6.2 柱塞彈簧的設(shè)計(jì) 彈簧的材料選擇為彈簧鋼，彈簧的作用是將活塞桿推回，且推動(dòng)為橫向推動(dòng)，其推 力初步定為 P=1N，其切應(yīng)力根據(jù)相關(guān)資料查詢確定為 100MPa，初步定繞度比 C7。 D C d 由此初步確定

44、彈簧材料直徑 d 本本科科畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)說(shuō)說(shuō)明明書(shū)書(shū)（論論文文 ）第22頁(yè) 共33頁(yè) 由知 D=7d D C d 32 856DKP KP dd 56KP d 式中 P彈簧負(fù)荷，N； D彈簧中徑，mm； d彈簧材料直徑，mm； K屈服系數(shù)，其中為繞度比。 410.615 44 C K CC D C d 當(dāng) C=7 時(shí)，K=0.932。 取 d=0.4mm 56 0.4 KP dmm 則 D=7d=2.8mm 彈簧的材料選擇為彈簧鋼，彈簧的作用是將活塞桿推回，且推動(dòng)為橫向推動(dòng)，其推 力初步定為 P=1N，其切應(yīng)力根據(jù)相關(guān)資料查詢確定為 100MPa，初步定繞度比 C7。 D C d 由此初步確

45、定彈簧材料直徑 d 由，知 D=7d D C d 32 856DKP KP dd 56KP d 式中P彈簧負(fù)荷，N； D彈簧中徑，mm； d彈簧材料直徑，mm； K屈服系數(shù)，其中為繞度比。 410.615 44 C K CC D C d 當(dāng) C=7 時(shí)，K=0.932。 本本科科畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)說(shuō)說(shuō)明明書(shū)書(shū)（論論文文 ）第23頁(yè) 共33頁(yè) 取 d=0.4mm 56 0.4 KP dmm 則 D=7d=2.8mm 根據(jù)柱塞的設(shè)計(jì)要求知，柱塞的行程為 10.2mm，所以彈簧的變形量 F=10.2mm。 根據(jù)彈簧的變形量公式 mm（3.19） 3 4 8D n FP Gd 式中P彈簧負(fù)荷，N； D彈

46、簧中徑，mm； d彈簧材料直徑，mm； n彈簧有效圈數(shù)； G材料切變模量，MPa； F彈簧的變形量，mm。 查參數(shù)資料知 4 1 10GMPa 41034 333 1 100.01 (0.4 10 ) 15 88 1 (2.8 10 ) Gd F n PD 2.6.3 安全閥彈簧的設(shè)計(jì) 本本科科畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)說(shuō)說(shuō)明明書(shū)書(shū)（論論文文 ）第24頁(yè) 共33頁(yè) 圖 3.7 彈簧 安全閥彈簧的作用是限制系統(tǒng)的最大壓力，當(dāng)系統(tǒng)壓力超過(guò)一定壓力時(shí)，油液將安 全閥彈簧頂開(kāi)，并通過(guò)安全閥流回油箱。安全閥彈簧選擇圓柱螺旋壓縮彈簧，其材料強(qiáng) 度要求相對(duì)較高。從安全和實(shí)際工作角度考慮，安全閥能承受的最大的壓力要稍大

47、于系 統(tǒng)的最大壓力，但又不能超過(guò)最大壓力太多，否則達(dá)不到保護(hù)系統(tǒng)的作用。 系統(tǒng)的壓力為中壓，根據(jù)壓力選擇彈簧的材料為硅錳彈簧鋼，因?yàn)橄到y(tǒng)的最大壓力為 12.44MPa，故取安全閥彈簧的最大承受壓力為 15MPa，其切應(yīng)力根據(jù)相關(guān)資料查詢確定 為 100MPa，初步定繞度比 C5。 D C d 由此初步確定彈簧材料直徑 d 由知 D=5d D C d 故有 32 840DKP KP dd 40KP d 式中P彈簧負(fù)荷，N； 2 1 47.1 4 Pd pN 壓 安全閥溢流的最小壓力；p壓 D彈簧中徑，mm； d彈簧材料直徑，mm； 本本科科畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)說(shuō)說(shuō)明明書(shū)書(shū)（論論文文 ）第25頁(yè) 共3

48、3頁(yè) K屈服系數(shù)，其中為繞度比。 410.615 44 C K CC D C d 當(dāng) C=5 時(shí)，K=0.915 彈簧的作用 取 d= 1.8mm 40 1.74 KP dmm 則 D=5d=9mm 2.7 2.7 鍵的選擇鍵的選擇 本次設(shè)計(jì)選用的鍵為平鍵，其結(jié)構(gòu)圖如下 18 圖 3.7 平鍵聯(lián)接的剖面和尺寸 3 3 技術(shù)要求技術(shù)要求 3.1 3.1 缸體技術(shù)要求缸體技術(shù)要求 a) 缸體端部的聯(lián)接結(jié)構(gòu)采用焊接。如下圖 1 本本科科畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)說(shuō)說(shuō)明明書(shū)書(shū)（論論文文 ）第26頁(yè) 共33頁(yè) 圖 4.1 缸體 b) 缸體的材料 常采用 20、35、45 號(hào)無(wú)縫鋼管，因 20 號(hào)鋼機(jī)械性能略低，且

49、不能調(diào)質(zhì)，應(yīng)用較少， 當(dāng)缸筒與缸底，缸頭，管接頭或耳軸等件需焊接時(shí)，則應(yīng)采用焊接性能較好的 35 鋼，粗 加工后調(diào)質(zhì)。一般情況下，均采用 45 號(hào)鋼，并調(diào)質(zhì)到。241285HB: 缸體毛坯液可采用鍛鋼、鑄鋼或鑄鐵件。鑄鋼可采用 ZG35B 等材料，鑄鐵可采用 HT200- HT350 間的幾個(gè)牌號(hào)或球墨鑄鐵。本次設(shè)計(jì)中考慮到千斤頂結(jié)構(gòu)要小巧，因此選擇的材料 要較好才能滿足性能要求，故選擇 45 鋼。 c) 缸體的技術(shù)要求如下 1)缸體內(nèi)徑采用 H8 配合。本次設(shè)計(jì)采用的粗糙度為 Ra1.6，且均需珩磨。 圖 4.2 耳環(huán)型、柱塞型缸體 2)本次設(shè)計(jì)中缸體內(nèi)徑 d 的公差值可按 9，10 或 1

50、1 級(jí)精度選取，圓柱度公差值 應(yīng)按 8 級(jí)精度選取 3) 缸體端面 T 的垂直度公差值按 7 級(jí)精度選取。 4) 缸體與缸頭采用螺紋聯(lián)接，螺紋取 6 級(jí)精度的公制螺紋。 本本科科畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)說(shuō)說(shuō)明明書(shū)書(shū)（論論文文 ）第27頁(yè) 共33頁(yè) 5) 缸體帶有耳環(huán)或銷軸，孔徑或軸線的中心線對(duì)缸體內(nèi)孔軸線的垂直度公 1 D 2 d 差值按 9 級(jí)精度選取。 6) 為了放置腐蝕和提高壽命，缸體內(nèi)表面應(yīng)鍍厚度為的鉻層。鍍后進(jìn)3040um: 行珩磨或拋光。 3.2 3.2 缸蓋技術(shù)要求缸蓋技術(shù)要求 a)缸蓋的材料 液壓缸的缸蓋可選用 35 鋼，45 號(hào)鍛鋼或 ZG35，ZG45 鑄鋼 HT200,HT300

51、,HT350 鑄鐵 等材料。本次選用的是 45 鋼。 b) 缸蓋的技術(shù)要求 直徑 d(基本尺寸同缸徑)、（活塞桿的緩沖孔） 、（基本尺寸同活塞桿密封圈外 2 D 3 D 徑）的圓柱度公差值，按 10 級(jí)精度選取。、與 d 的同軸度公差值為 0.03mm。端面 2 D 3 D A、B 與直徑 d 軸心線的垂直度公差值，按 7 級(jí)精度選取。導(dǎo)向孔的表面粗糙度為 Ra1.25 。um 圖 4.3 缸蓋 4 4 強(qiáng)度校核強(qiáng)度校核 這里僅對(duì)主要零部件的強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算，以及一些焊接部位的計(jì)算校核。只要校核缸 體與缸底焊接處的強(qiáng)度、螺紋聯(lián)結(jié)處的強(qiáng)度、安全閥彈簧的強(qiáng)度等。 4.1 4.1 缸體與缸蓋焊接強(qiáng)度校核

52、缸體與缸蓋焊接強(qiáng)度校核 缸蓋連接計(jì)算 本本科科畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)說(shuō)說(shuō)明明書(shū)書(shū)（論論文文 ）第28頁(yè) 共33頁(yè) 液壓缸缸底采用對(duì)焊，圖如下 圖 5.1 缸底對(duì)焊 焊縫的拉應(yīng)力為 19 （5.1） 22 12 () 4 F DD 式中 d液壓缸直徑，mm； 液壓缸外徑，mm； 1 D 焊縫底徑，mm； 2 D 焊接效率，通常取0.7。 , 取 1 95Dmm 2 85Dmm 則a 4 2222 12 1.0 10 10.1 ()(0.0950.085 )0.7 44 F MP DD 式中F液壓缸輸出的最大推力，N； 2 4 Fd p 在本次設(shè)計(jì)中最大壓力即為負(fù)載最大重力 F=1.0N. 4 10 4

53、.2 4.2 缸頭螺紋聯(lián)接處強(qiáng)度校核缸頭螺紋聯(lián)接處強(qiáng)度校核 缸體與缸蓋用螺紋聯(lián)接時(shí)，圖如下 本本科科畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)說(shuō)說(shuō)明明書(shū)書(shū)（論論文文 ）第29頁(yè) 共33頁(yè) 圖 5.2 螺紋聯(lián)接 剛體螺紋處的拉應(yīng)力為： 22 12 () 4 KF dd 螺紋處的切應(yīng)力為： （5.2） 10 33 11 0.2() k kFd Dd 合成應(yīng)力為： （5.3） 22 3 n 式中F缸體螺紋處所受的壓力N 2 4 Fd p 在壓強(qiáng)最大時(shí) F 最大，最大為 1008N. 液壓缸內(nèi)徑，mm； 1 d 液壓缸外徑，mm； 1 D 螺紋外徑，mm； 0 d K螺紋擰緊系數(shù)，靜載時(shí)，取 K=1.25-1.5,動(dòng)載時(shí)取 K

54、=2.5-4. 螺紋內(nèi)摩擦系數(shù)，一般取0.12 1 K 1 K 螺紋處的拉應(yīng)力，MPa； 螺紋處的切應(yīng)力，MPa； 合成應(yīng)力，MPa； n 本本科科畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)說(shuō)說(shuō)明明書(shū)書(shū)（論論文文 ）第30頁(yè) 共33頁(yè) 螺紋材料的許用應(yīng)力，MPa； s n 螺紋材料的屈服極限，MPa； s n 安全系數(shù)，通常取 n=1.5-2.5。 取 K=2.5, =0.12, =80MPa 將相關(guān)數(shù)據(jù)帶入公式知 1 K 拉應(yīng)力 22 22 12 2.5 10084 20.58 3014 0.0160.01 () 4 KF MPa dd （） 切應(yīng)力 10 3333 11 0.122.5 10080.018 8.8

55、0.2()0.2(0.0160.01 ) k kFd MPa Dd 合成應(yīng)力 22 325.61 n MPa 4.3 4.3 底座的校核底座的校核 底座承受的是柱塞缸的橫向切應(yīng)力，其大小為 （5.4） F hb 式中橫向切應(yīng)力，MPa； F柱塞對(duì)底座的壓力，N； h 支座寬度，m； b支座長(zhǎng)度，m。 1008 2.52 0.01 0.04 F MPa hb 滿足要求 4.4 4.4 柱塞缸缸體校核柱塞缸缸體校核 柱塞缸缸壁較薄，作用與缸體上的力較大，故需要校核，缸體受到的力為拉力，校 核如下 本本科科畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)說(shuō)說(shuō)明明書(shū)書(shū)（論論文文 ）第31頁(yè) 共33頁(yè) 22 1 1 () 4 FF A

56、 dd 式中缸體橫向拉應(yīng)力，MPa； F缸體受到的橫向拉力，N； 缸體外徑，m； 1 d d缸體內(nèi)徑，m。 22 1 8.23 1 () 4 FF MPa A dd 滿足要求 本本科科畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)說(shuō)說(shuō)明明書(shū)書(shū)（論論文文 ）第32頁(yè) 共33頁(yè) 結(jié)論結(jié)論 本次設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)一種體積小、高效率、穩(wěn)定性高的車用電動(dòng)液壓千斤頂。在參考 了液壓傳動(dòng)方面的文獻(xiàn)，根據(jù)其工作原理完成了對(duì)千斤頂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和零件的計(jì)算校核。 運(yùn)用 CAD 對(duì)千斤頂?shù)难b備圖和主要零件的繪制。 根據(jù)千斤頂?shù)墓ぷ髟砗驮O(shè)計(jì)要求 ，確定了千斤頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)采用了凸輪機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)和底 板油路的設(shè)計(jì)。在對(duì)底板油路進(jìn)行時(shí)設(shè)計(jì)時(shí)考慮到過(guò)載加入安全閥，保護(hù)了

57、系統(tǒng)。通過(guò) 對(duì)液壓系統(tǒng)的分析，確定該系統(tǒng)的工作壓力，結(jié)合設(shè)計(jì)的要求對(duì)電機(jī)進(jìn)行了選擇。根據(jù) 設(shè)計(jì)要求計(jì)算確定了頂升缸和液壓缸的壁厚等參數(shù)并進(jìn)行了校核驗(yàn)算。通過(guò)查表選擇了 密封圈和鍵。最后確定了缸體的材料和技術(shù)要求。 在此次設(shè)計(jì)過(guò)程中，不僅把大學(xué)四年所學(xué)到的理論知識(shí)很好的運(yùn)用到畢業(yè)設(shè)計(jì)中， 而且培養(yǎng)了自己認(rèn)真思考的能力，并加強(qiáng)了和同學(xué)之間進(jìn)行探討和解決問(wèn)題的能力。 通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，培養(yǎng)我思考問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。對(duì)今后的工作將有很大的 幫助，對(duì)一名即將踏入社會(huì)的大學(xué)生起到了很重要的指導(dǎo)作用。設(shè)計(jì)中一定存在不少問(wèn) 題，請(qǐng)老師和同學(xué)批評(píng)指正。 本本科科畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)說(shuō)說(shuō)明明書(shū)書(shū)（論論文文 ）第33

58、頁(yè) 共33頁(yè) 致致 謝謝 光陰似箭，歲月如梭，四年的大學(xué)生涯轉(zhuǎn)瞬即逝。驀然回首，不論是大二做的金工實(shí) 習(xí)，大三的課程設(shè)計(jì)還是大四的參觀實(shí)習(xí)，都是學(xué)校對(duì)我們走上社會(huì)之前的專業(yè)知識(shí)的 考察。那么，這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)當(dāng)然就是對(duì)我們大學(xué)四年里所有所學(xué)所知的一次綜合考驗(yàn)。 完成這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我要感謝指導(dǎo)教師邱明老師，通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)他教會(huì)了我如 何去設(shè)計(jì)，怎么去設(shè)計(jì)，以及在最初構(gòu)思時(shí)，應(yīng)該注意的各種問(wèn)題。是他對(duì)本人的精心 指導(dǎo)，是他的耐心教導(dǎo)和積極督導(dǎo)，才使我能按時(shí)按量完成本畢業(yè)設(shè)計(jì)。我還要感謝進(jìn) 行畢業(yè)設(shè)計(jì)中期檢查的各位領(lǐng)導(dǎo)和機(jī)械工程系的其他老師，他們及時(shí)的給我指出了畢業(yè) 設(shè)計(jì)當(dāng)中的不足，并且給予我很多完

59、成設(shè)計(jì)的便利條件。 “三人行，必有我?guī)煛?。我還要特別感謝，我們同一個(gè)設(shè)計(jì)組的其他同學(xué)，他們給了 我很多不錯(cuò)的建議。 在各位老師和同學(xué)的大力幫助下，才使我的畢業(yè)設(shè)計(jì)得以完成。最后，再次對(duì)他們 給予我的幫助，表示衷心的感謝！并對(duì)論文審閱老師的辛勤勞動(dòng)表示敬意。 本本科科畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)說(shuō)說(shuō)明明書(shū)書(shū)（論論文文 ）第34頁(yè) 共33頁(yè) 參 考 文 獻(xiàn) 1 周士昌. 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)M. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 2003. 2 章宏甲, 黃宜, 王積偉. 液壓與氣壓傳動(dòng)M. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 2000. 3 賈銘新. 液壓傳動(dòng)與控制M. 北京: 國(guó)防工業(yè)出版社, 2001. 4 朱文堅(jiān), 黃平,

60、吳昌林. 機(jī)械設(shè)計(jì)M, 北京: 高等教育出版社, 2005. 5 王廣懷. 液壓技術(shù)應(yīng)用M. 北京: 哈爾濱工業(yè)出版社, 2001. 6 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì). 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)M. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 2004. 7 林建亞, 何存興. 液壓元件M. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 1998. 8 張利亞. 液壓與氣壓設(shè)計(jì)手冊(cè)M. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 1997. 9 機(jī)械工業(yè)出版社. 油壓千斤頂M. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 2002. 10 隗金文, 王慧. 液壓傳動(dòng)M. 沈陽(yáng): 東北大學(xué)出版社, 2001.12. 11 趙顯新. 工程機(jī)械液壓傳動(dòng)裝置原理與檢測(cè)M. 沈陽(yáng): 遼寧科學(xué)出版社

61、, 1996.10. 12 徐灝，邱宣懷，蔡春源，汪愷，余俊. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1992.1. 13 成大先. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).單行本.液壓傳動(dòng)M. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004.1. 14 洪鐘德. 簡(jiǎn)明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)M. 上海：同濟(jì)大學(xué)出版社，2002.5. 15 余夢(mèng)生，吳宗澤.機(jī)械零部件手冊(cè)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1996.6. 16 成大先. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).單行本.潤(rùn)滑與密封M.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004.1. 17 姚興軍，汪曉云，唐建文.AutoCAD2004中文版機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)M. 北京：兵器工業(yè) 出版社，北京希望電子出版社，2004.12. 18 范云霄.實(shí)用三維機(jī)械M.徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2001.9. 19 張利平.液壓站設(shè)計(jì)與使用M.北京：海洋出版社，2004.2.