魚尾板液壓夾具設(shè)計(jì)與總裝圖

..本科畢業(yè)設(shè)計(jì)題目魚尾板液壓夾具設(shè)計(jì)及總裝圖學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化2015年5月14日..魚尾板夾具設(shè)計(jì)及總裝圖摘要：在大四的最后一學(xué)期的時(shí)間里,我們進(jìn)行了機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)的夾具課程設(shè)計(jì)。這是我們學(xué)完大學(xué)全部基礎(chǔ)課,技術(shù)基礎(chǔ)課以大部及分專業(yè)課之后進(jìn)行的一個(gè)綜合課程。本次課程設(shè)計(jì)是我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及大部分專業(yè)課之后進(jìn)行的一個(gè)課程的綜合。它是將設(shè)計(jì)和制造知識(shí)有機(jī)的結(jié)合,并融合現(xiàn)階段機(jī)械制造的實(shí)際生產(chǎn)情況和較先進(jìn)成熟的制造技術(shù)的應(yīng)用,是在學(xué)完了機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)的理論之后,并進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的又一個(gè)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。夾具是一種裝夾工件的工藝裝備,它廣泛地應(yīng)用于機(jī)械制造過程的切削加工、熱處理、裝配、焊接和檢測等工藝過程中。應(yīng)用機(jī)床夾具,有利于保證工件的加工精度、穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量；有利于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低成本；有利于改善工人勞動(dòng)條件,保證安全生產(chǎn)；有利于擴(kuò)大機(jī)床工藝范圍,實(shí)現(xiàn)"一機(jī)多用"。在這個(gè)課程設(shè)計(jì)中,我們組的課題是液壓銑床的設(shè)計(jì)課題。我們4人一組,每人都拿到一個(gè)自己負(fù)責(zé)的部分。其中我負(fù)責(zé)的部分是魚尾板夾具的設(shè)計(jì)。夾具的夾緊力是靠液壓缸產(chǎn)生的力來使工件被夾緊。從而讓工件不能產(chǎn)生移動(dòng)。就我個(gè)人而言,我希望能通過這次課程設(shè)計(jì)對(duì)自己未來將從事的工作進(jìn)行一次適應(yīng)性訓(xùn)練,從中鍛煉自己分析問題、解決問題的能力,為今后從事的工作打下良好的基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：工件；夾具；液壓缸；機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)..TheTailBoardFixtureandAssemblySpecialty：MachineDesign&ManufacturingStudentNumber：201110111508andtheirAutomationStudent：YongJingYeSupervisor：ZhuDaqingAbstract:inthelastsemesterofthelasttermoffour,wecarriedoutthedesignofthefixturecoursebasedonthemechanicalmanufacturingtechnology.Thisisourschooluniversityallbasiccourses,basictechnologyandprofessionalcourses,imposedafteracomprehensivecourse.ThecurriculumdesigniscarriedoutafterwefinishedtheUniversityofallbasiccourses,technicalbasiccourseandthemostspecializedofacurriculumofcomprehensive.Itiswilldesignandmanufacturetheorganiccombinationofknowledge,andintegrationofpracticalproductionsituationatthisstagemachinerymanufacturingandmoreadvancedmaturemanufacturingtechnologyapplication,andisinthefinishedmachinerymanufacturingtechnologyfoundationoftheory,andcarriedoutonthebasisofproductionpracticeandapracticalteachinglink.Thefixtureisaprocessequipmentforclampingworkpiece.Itiswidelyusedinmachiningprocessofmachining,heattreatment,assembly,weldingandinspection..Applicationofmachinetoolfixture,toensurethemachiningaccuracyoftheworkpiece,stableproductquality;toimprovelaborproductivityandreducethecost;isconducivetoimprovetheworkingconditionsoftheworkerstoensureproductionsafety;tomachinetechnologytoexpandthescopeof,"amachine"toachieve.Inthiscoursedesign,ourgroupisthedesignofhydraulicmillingmachinedesignissues.Wehave4people,eachpersontogetapartoftheirown.Oneofmypartisthedesignoffishplatefixture.Theclampingforceoftheclampistheforcethatthehydrauliccylinderproducestomaketheworkpiececlamping.Sothattheworkpiececannotmove.Onmepersonally,Ihopethroughthecurriculumdesignoftheirfuturewillbeengagedintheworkofanadaptabilitytrainingandtheexercisetheirownanalysisproblem,problemsolvingability,forfutureworktolayagoodfoundation.Keywords:mechanicalmanufacturingtechnology;hydrauliccylinder;fixture;workpiece..目錄85001零件的工藝分析 1241731.1零件的功能、結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)類型的確定 1111751.1.1零件的作用 1264851.1.2零件的工藝分析 2294501.1.3零件的生產(chǎn)類型 2222751.2主要加工面及要求 230372基準(zhǔn)的選擇 2113082.1粗基準(zhǔn)的選擇 3110352.2精基準(zhǔn)的選擇 3310843夾具總體分布圖 3115313.1夾具的大致分布 3225003.2切削力及夾緊力的計(jì)算 4112124夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 6141194.1液壓缸的設(shè)計(jì) 6210724.1.1液壓缸的工作原理及結(jié)構(gòu)645674.1.2一號(hào)液壓缸鋼筒的設(shè)計(jì)815834.1.3二號(hào)液壓缸鋼筒的設(shè)計(jì)1678234.2活塞環(huán)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2327314.2.1一號(hào)活塞環(huán)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2398094.2.2二號(hào)號(hào)活塞環(huán)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)： 24297884.3活塞桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2593304.3.1一號(hào)活塞桿桿體的選擇 2535784.3.2一號(hào)活塞桿與一號(hào)活塞環(huán)的連接形式 25191264.3.3一號(hào)活塞桿材料和技術(shù)要求 26134354.3.4二號(hào)號(hào)活塞桿桿體的選擇 26131694.3.5二號(hào)活塞桿與二號(hào)活塞環(huán)的連接形式 27279544.3.6二號(hào)活塞桿材料和技術(shù)要求 2765794.4液壓缸的密封 28199215夾具總圖 29286125.1夾具裝配總圖29198295.2銑床的裝配總圖2911892結(jié)論 313884參考文獻(xiàn) 323884致謝 33..1零件的工藝分析1.1零件的功能、結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)類型的確定1.1.1零件的作用圖示為魚尾板的零件圖,材料為ZG25Mn的鑄件,生產(chǎn)綱領(lǐng)是6000-10000件/年。圖1-1魚尾板工件圖零件是魚尾板,圖示1-1所示為魚尾板的形狀,它的作用主要是起一個(gè)連接的效果,連接塔吊之間的零件。1.1.2零件的工藝分析通過對(duì)零件圖分析,知原圖是正確,完整,尺寸,公差及技術(shù)要求齊全的。其基準(zhǔn)面B面要求較高。。該零件主要就A和B兩面進(jìn)行加工,各表面的加工暫時(shí)不做要求。A,B兩面面加工采用銑刀銑。加工不成問題?？梢哉f零件的工藝性好。1.1.3零件的生產(chǎn)類型依照設(shè)計(jì)題目可知：該零件的生產(chǎn)綱領(lǐng)為6000-7000件/年,查表可知生產(chǎn)類型是大批量的生產(chǎn)。1.2主要加工面及要求〔1B面的平行面為基準(zhǔn)面：與A面呈現(xiàn)90度的垂直角度,表面的粗糙度Ra為25um,〔2A面的平行面：與B面呈現(xiàn)90度的垂直角度,表面的粗糙度Ra為25um,平面度公差為0.15,與A面的平行度為0.1。2基準(zhǔn)的選擇基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一?；鶞?zhǔn)面的選擇是否真確與合理關(guān)系到零件的加工質(zhì)量,以及生產(chǎn)效率的高低。如果選擇不當(dāng),在加工過程中出現(xiàn)很多問題,更可能造成零件的大批報(bào)廢使生產(chǎn)無法進(jìn)行。2.1粗基準(zhǔn)的選擇對(duì)于零件而言,盡可能選擇不加工表面為粗基準(zhǔn)。而對(duì)于若干個(gè)不加工表面的工件,則應(yīng)以與加工表面要求相對(duì)位置精度較高的不加工表面作為粗基準(zhǔn),根據(jù)這個(gè)原則,現(xiàn)在取B面的正對(duì)面為粗基準(zhǔn),通過壓板壓下,保證與B面平行度為0.4的面和A面的垂直度為90度2.2精基準(zhǔn)的選擇主要應(yīng)先考慮基準(zhǔn)重合的問題,當(dāng)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)不重合時(shí),應(yīng)該進(jìn)行尺寸換算,這選擇的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重合。3夾具總體分布圖3.1夾具的大致分布通過對(duì)加工工件的分析,初步夾具夾緊方式及其分布如下圖所示,圖3-1為主視圖,3-2為俯視圖。圖3-1夾具視圖圖3-2夾具俯視圖3.2切削力及夾緊力的計(jì)算切削力,是指在切削過程中產(chǎn)生的作用在工件和刀具上的大小相等、方向相反的切削力。通俗的講：在切削加工時(shí),工件材料抵抗刀具切削時(shí)產(chǎn)生的阻力。切削力有三個(gè)垂直的分力:1、切削力<主切削力>Fe:在主運(yùn)動(dòng)方向上的分力。它是校驗(yàn)和選擇機(jī)床功率,校驗(yàn)和設(shè)計(jì)機(jī)床主運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、刀具和夾具強(qiáng)度和剛性的重要依據(jù)。2、背向力〔切深抗力Fp：垂直于工作平面上的分力。使工件產(chǎn)生彈性彎曲,引起振動(dòng)。它是影響加工精度、表面粗糙度的主要原因。3、進(jìn)給力〔進(jìn)給抗力Ff：進(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向上的分力,它是校驗(yàn)進(jìn)給機(jī)構(gòu)強(qiáng)度的主要依據(jù)。切削力<3-1>式中——銑削深度——每齒進(jìn)給量——銑刀直徑——銑削深——轉(zhuǎn)數(shù)——齒數(shù)由設(shè)計(jì)得知得到切削力夾緊力〔3-2式中——工件與夾具間摩擦力因素——工件與定位間摩擦力因素取 ,所以夾緊力4夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.1液壓缸的設(shè)計(jì)4.1.1液壓缸的工作原理及結(jié)構(gòu)①液壓缸的工作：液壓缸用于把液體轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)的大多數(shù)用途,有時(shí)也被稱為直線執(zhí)行器。液壓缸被制成不同的直徑、行程長度和安裝方式。它們可按結(jié)構(gòu)分成四種類型：拉桿式、螺紋式、焊接式和法蘭式．有時(shí)也被制成使用卡壞．面積＝π／4xD2或面積：0.7854×D2當(dāng)計(jì)算返回行程所建立的力時(shí),壓力么有作用在活塞的桿面積上,因而須從總活塞面積減去桿面積。圖4-1液壓缸工作原理圖②液壓缸基本結(jié)構(gòu)：油缸的主要零件有缸頭、缸蓋、缸簡、活塞、活塞桿、導(dǎo)向套、密封件和拉桿。缸頭和缸蓋通常由軋鋼或鑄鐵制作。缸筒通常是采用無縫鋼管,內(nèi)孔加工到很高的表面光潔度,可減小內(nèi)摩擦力和延長密封件壽命?；钊蠖鄶?shù)由鑄鐵或鋼制作作,采用若干種方法把活塞固定于活塞桿上。緩沖在大多數(shù)缸上是一個(gè)有貨的選項(xiàng)并且往往可以加設(shè)而不改變輪廓尺寸?；钊麠U一般是高強(qiáng)度鋼,經(jīng)表面滲碳淬火、磨削、拋光和鍍硬鉻以便耐磨損和耐腐蝕。腐蝕性氣氛條件通常需要不銹鋼的桿．該桿可以鍍鉻以便耐磨損。導(dǎo)向套用以活塞桿前后移動(dòng)時(shí)支承它,大多數(shù)用球墨鑄鐵制作而且通常無須拆開整個(gè)缸即可拆下。桿密封裝置通常在外側(cè)包括一個(gè)防塵圈以便從桿上去除塵土和污染．并防止被吸入,一個(gè)主密封件用來密封缸壓力,高壓油缸還需在主密封前增加油壓緩沖圈,降低主密封圈承受的油壓,提高主密封圈的密封效果及壽命．密封件一般由丁晴橡膠、聚氨脂、氟橡膠或填充聚四氟乙烯〔PTFE制作。一般來說,O形圈用于靜密封場合如缸筒與導(dǎo)向套、活塞與桿等,Y形密封圈、V形密封圈或組合密封用來密封活塞和活塞桿?；钊苇h(huán)使用派克生產(chǎn)的特殊高分子材料產(chǎn)品。拉桿通常是帶有切削或搓制螺紋的高強(qiáng)度鋼。用適當(dāng)?shù)呐ぞ仡A(yù)應(yīng)力處理以防承受壓力是零件分離并降低對(duì)鎖緊螺母的需要,盡管有時(shí)使用鎖緊螺母。③液壓缸的基本作用形式：標(biāo)準(zhǔn)雙作用：動(dòng)力行程在兩個(gè)方向并且用于大多數(shù)應(yīng)用場合：單作用缸：當(dāng)僅在一個(gè)方向需要推力時(shí),可以采用一個(gè)單作用缸；雙桿缸：當(dāng)在活塞兩側(cè)需要相等的排量時(shí),或者當(dāng)把一個(gè)負(fù)載連接于每端在機(jī)械有利時(shí)采用,附加端可以用來安裝操作行程開關(guān)等的凸輪．彈簧回程單作用缸：通常限于用來保持和夾緊的很小的短行程缸。容納回程彈簧所需要的長度使得它們?cè)谛枰L行程時(shí)很討厭；柱塞式單作用缸：僅有一個(gè)流體腔,這種類型的缸通常豎直安裝,負(fù)載重置使缸內(nèi)縮,他們又是被稱為為"排量缸",并且對(duì)長行程是實(shí)用的；多級(jí)伸縮缸：最多可帶4個(gè)套簡,收攏長度比標(biāo)準(zhǔn)缸短．有單作用或雙作用,它們與標(biāo)準(zhǔn)缸相比是比較貴的,通常用于安裝空間較小但需要較大行程的場合串聯(lián)缸：一個(gè)串聯(lián)缸足由兩個(gè)同軸安裝的缸組成的,兩個(gè)缸的活塞由一個(gè)公共活塞桿鏈接,在兩缸之前設(shè)置桿密封件以便使每個(gè)缸都能雙作用,當(dāng)安裝寬度或高度受限制時(shí)．串聯(lián)缸可以增加出力；雙聯(lián)缸：一個(gè)雙聯(lián)缸是由兩個(gè)同軸安裝的缸組成的．兩個(gè)活塞不相連接．在兩缸之間設(shè)置桿密封件以便使每個(gè)缸都能雙作用,兩個(gè)缸可以活塞桿對(duì)活塞安裝〔如圖>或者背靠背安裝．通常用來提供三位置工作。4.1.2一號(hào)液壓缸鋼筒的設(shè)計(jì)①缸筒結(jié)構(gòu)的選擇圖4-2鋼筒鏈接方選取連接方式為法蘭式連接,并且法蘭和缸筒用螺紋方式連接,如圖4-2。其優(yōu)點(diǎn)就是結(jié)構(gòu)簡單,易選取、易裝卸。②缸筒的要求有足夠的強(qiáng)度,能夠承受動(dòng)態(tài)工作壓力,長時(shí)間工作不會(huì)變形；有足夠剛度,承受活塞側(cè)向力和安裝反作用力時(shí)不會(huì)彎曲；內(nèi)表面和導(dǎo)向件與密封件之間摩擦少,可以保證長期使用。③缸筒材料的選取及強(qiáng)度給定部分材料的機(jī)械性能如下表4-1所示。表4-1材料機(jī)械性能表鋼筒常用無縫鋼管材料機(jī)械性能材料204202502530500300183554032017456103601415MnVn7505002627SiMn10008501230CrMo9508001235CrMo10085012本次設(shè)計(jì)選取45號(hào)鋼從表中可以得到：缸筒材料屈服強(qiáng)度=360MP；缸筒材料抗拉強(qiáng)度=610MP；現(xiàn)在利用屈服強(qiáng)度來引申出：缸筒材料的許用應(yīng)力[σ]=/n=360/5=72MP。其中n=5是選取的安全系數(shù),來源于下表4-2。表4-2液壓缸安全系數(shù)材料名稱靜載荷交變載荷沖擊載荷不對(duì)稱對(duì)稱鋼,鍛鐵35812④一號(hào)號(hào)缸筒的計(jì)算一號(hào)液壓缸效率：油缸的效率η是由以下表中三種效率組成的：〔A油缸的效率是由以下三種效率組成的,在額定的壓力下0.9.〔B容積效率,由各密封件泄露造成,通常容積效率為：裝彈性密封圈時(shí)裝活塞環(huán)事〔C作用效率,由出油口背壓所產(chǎn)生的反作用力而造成。所以取0.9所以總效率=0.9。一號(hào)缸筒內(nèi)徑、壁厚、外徑的計(jì)算：由公式〔4-1〔；；；解得根據(jù)GB2348-1993標(biāo)準(zhǔn)可知,圓整成標(biāo)準(zhǔn)值后,得一號(hào)液壓缸內(nèi)徑D=60mm表4-3液壓缸、氣缸內(nèi)徑及活塞桿外徑系列〔GB/T2348-1993840125〔2801050〔1403201260160〔3601680〔18040020〔90200〔45025100〔22050032〔110250注：括號(hào)內(nèi)數(shù)值為非優(yōu)先選用者。表4-4液壓缸、氣缸的活塞桿外徑尺寸系418451102805205012532062256140360825631601028701801232802001436902201640100250注：超出本系列400mm的活塞桿外徑尺寸應(yīng)按GB/T321-1980R20系列選用。本設(shè)計(jì)的內(nèi)徑D為60mm,查液壓設(shè)計(jì)手冊(cè)液壓缸的外徑D1為80,缸壁的厚度為10mm。一般按正規(guī)的方法選取液壓缸壁厚都能滿足其強(qiáng)度,但為安全起見我們還要進(jìn)行校核。由于D=60mm,外徑D1=80mm,則,可按第一強(qiáng)度理論,即按照薄壁圓筒的中徑公式計(jì)算,則有〔4-2式中缸筒壁厚；缸筒內(nèi)徑；缸筒試驗(yàn)壓力,液壓缸的額定壓力時(shí)的,額定壓力時(shí)的；材料許用應(yīng)力為材料的抗拉強(qiáng)度,n為安全系數(shù),,這里取。選用45號(hào)鋼,并且調(diào)質(zhì),查閱《材料力學(xué)》劉靜香著可知４５號(hào)鋼的抗拉強(qiáng)度,現(xiàn)取,故：由于液壓缸的工作壓力,故取所以因?yàn)?0mm>0.314685mm,故強(qiáng)度足夠一號(hào)活塞桿的設(shè)計(jì)與計(jì)算：活塞桿是液壓缸專遞動(dòng)力的主要零部件,它要承受拉力、壓力、彎力和震動(dòng)沖擊等多種作用,必須有足夠的強(qiáng)度和剛度?！?活塞桿直徑的計(jì)算根據(jù)活塞桿受力狀況來確定,一般為受拉力作用時(shí),d=0.3～0.5D。受壓力作用時(shí)：P＜5MPa時(shí),d=0.5～0.55D5MPa＜P＜7MPa時(shí),d=0.6～0.7DP>7MPa時(shí),d=0.7D因?yàn)镻=3MPa,D=60根據(jù)下表可知活塞桿直徑d=30mm表4-3活塞桿直徑系列mm〔GB/T2348-93456810121416182022252830364045505663708090100110125140160180200220250280320360400〔2活塞桿強(qiáng)度校核1按強(qiáng)度條件校核由公式〔4-3式中d活塞桿的直徑；F活塞桿上的作用力；活塞桿材料許用應(yīng)力,,為材料的抗拉強(qiáng)度,為安全系數(shù),一般取。由45號(hào)鋼的許用應(yīng)力,得,而,故活塞桿強(qiáng)度符合要求。2按彎曲穩(wěn)定性校核當(dāng)活塞桿全部伸出后,活塞桿外端到液壓缸支撐點(diǎn)之間的距離時(shí),應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定性校核。引文L＜10d,所以不必進(jìn)行玩去穩(wěn)定性校核最小導(dǎo)向長度H的確定當(dāng)活塞桿全部伸出時(shí),從活塞支撐面中點(diǎn)到導(dǎo)向套滑動(dòng)面中點(diǎn)的距離稱為最小導(dǎo)向長度。如果導(dǎo)向長度過短。將使液壓缸因間隙引起的初始撓度增大,影響液壓缸的工作性能和穩(wěn)定性。因此,在設(shè)計(jì)時(shí)必須保證液壓缸有一定的最小導(dǎo)向長度。對(duì)于一般液壓缸,最小導(dǎo)向長度應(yīng)滿足下式要求：〔4-4式中L最大工作行程；D缸筒內(nèi)徑。液壓缸工作行程的確定：升降液壓缸的最大升起高度為230mm,依據(jù)表4.4選取液壓缸工作行程為：20mm。表4.4液壓缸活塞行程參數(shù)系列mm〔GB/T2348-802550801001251602002503204005006308001000125016002000250032004000故L=20mm,D=60mm,代入公式得：活塞寬度B的計(jì)算：取。導(dǎo)向套滑動(dòng)面的長度A,由公式由前面的數(shù)據(jù)可知,,故取取。中隔圈K的長度C:由公式〔4-5得：。⑤〔缸筒端部法蘭厚度計(jì)算法蘭厚度根據(jù)下式進(jìn)行計(jì)算：<4-6>式中F法蘭在鋼筒最大內(nèi)壓下所承受的軸向力〔N;法蘭外圓半徑〔m。式中其他意義見下圖4-5圖4-5法蘭高度示意圖所以法蘭承受的最大壓力為：F=P×A=7437N接下來選取其它參數(shù)：Ra=52.5mmd=6mmb=5mm許用應(yīng)力在選取材料的為：[σ]=/n=100/5=20MP將以上各量帶入式中得到：h=7.6mm為保證安全,取法蘭厚度為10mm。⑥〔缸筒端部法蘭連接螺栓直徑計(jì)算〔4-7式中F液壓缸的負(fù)載Z固定螺栓個(gè)數(shù)K螺紋擰緊系數(shù)許用應(yīng)力材料屈服極限n安全系數(shù)查表F=1963NZ=4K=1.2=110由上面算出d≥2.98mm故取d=84.1.3二號(hào)液壓缸鋼筒的設(shè)計(jì)①二號(hào)液壓缸效率：〔A油缸的效率是由以下三種效率組成的,在額定的壓力下0.9.〔B容積效率,由各密封件泄露造成,通常容積效率為：裝彈性密封圈時(shí)裝活塞環(huán)事〔C作用效率,由出油口背壓所產(chǎn)生的反作用力而造成。所以取0.9所以總效率=0.9。②二號(hào)缸筒內(nèi)徑、壁厚、外徑的計(jì)算由公式〔4-8〔；；；解得。根據(jù)GB2348-1993標(biāo)準(zhǔn)可知,圓整成標(biāo)準(zhǔn)值后,得一號(hào)液壓缸內(nèi)徑D=40mm表4-4液壓缸、氣缸內(nèi)徑及活塞桿外徑系列〔GB/T2348-1993840125〔2801050〔1403201260160〔3601680〔18040020〔90200〔45025100〔22050032〔110250注：括號(hào)內(nèi)數(shù)值為非優(yōu)先選用者。表4-5液壓缸、氣缸的活塞桿外徑尺寸系418451102805205012532062256140360825631601028701801232802001436902201640100250注：超出本系列400mm的活塞桿外徑尺寸應(yīng)按GB/T321-1980R20系列選用。本設(shè)計(jì)的內(nèi)徑D為40mm,查液壓設(shè)計(jì)手冊(cè)液壓缸的外徑D1為60,缸壁的厚度為10mm。一般按正規(guī)的方法選取液壓缸壁厚都能滿足其強(qiáng)度,但為安全起見我們還要進(jìn)行校核。由于D=40mm,外徑D1=60mm,則,可按第一強(qiáng)度理論,即按照薄壁圓筒的中徑公式計(jì)算,則有〔4-9式中缸筒壁厚；缸筒內(nèi)徑；缸筒試驗(yàn)壓力,液壓缸的額定壓力時(shí)的,額定壓力時(shí)的；材料許用應(yīng)力。為材料的抗拉強(qiáng)度,n為安全系數(shù),,這里取。選用45號(hào)鋼,并且調(diào)質(zhì),查閱《材料力學(xué)》劉靜香著可知４５號(hào)鋼的抗拉強(qiáng)度,現(xiàn)取,故：由于液壓缸的工作壓力,故取所以因?yàn)?0mm>0.314685mm,故強(qiáng)度足夠③二號(hào)活塞桿的設(shè)計(jì)與計(jì)算活塞桿是液壓缸專遞動(dòng)力的主要零部件,它要承受拉力、壓力、彎力和震動(dòng)沖擊等多種作用,必須有足夠的強(qiáng)度和剛度。1活塞桿直徑的計(jì)算根據(jù)活塞桿受力狀況來確定,一般為受拉力作用時(shí),d=0.3～0.5D。受壓力作用時(shí)：P＜5MPa時(shí),d=0.5～0.55D5MPa＜P＜7MPa時(shí),d=0.6～0.7DP>7MPa時(shí),d=0.7D因?yàn)镻=3MPa,D=60根據(jù)表4.5可知活塞桿直徑d=25mm2活塞桿強(qiáng)度校核〔1按強(qiáng)度條件校核圖4-6液壓缸示意圖由公式〔4-11式中d活塞桿的直徑；F活塞桿上的作用力；活塞桿材料許用應(yīng)力,,為材料的抗拉強(qiáng)度,為安全系數(shù),一般取。由45號(hào)鋼的許用應(yīng)力,得,而,故活塞桿強(qiáng)度符合要求。按彎曲穩(wěn)定性校核當(dāng)活塞桿全部伸出后,活塞桿外端到液壓缸支撐點(diǎn)之間的距離時(shí),應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定性校核。引文L＜10d,所以不必進(jìn)行玩去穩(wěn)定性校核④最小導(dǎo)向長度H的確定當(dāng)活塞桿全部伸出時(shí),從活塞支撐面中點(diǎn)到導(dǎo)向套滑動(dòng)面中點(diǎn)的距離稱為最小導(dǎo)向長度。如果導(dǎo)向長度過短。將使液壓缸因間隙引起的初始撓度增大,影響液壓缸的工作性能和穩(wěn)定性。因此,在設(shè)計(jì)時(shí)必須保證液壓缸有一定的最小導(dǎo)向長度。對(duì)于一般液壓缸,最小導(dǎo)向長度應(yīng)滿足下式要求：〔4-12式中L最大工作行程；D缸筒內(nèi)徑。液壓缸工作行程的確定：升降液壓缸的最大升起高度為230mm,依據(jù)表4.4選取液壓缸工作行程為：20mm。表4.4液壓缸活塞行程參數(shù)系列mm〔GB/T2348-802550801001251602002503204005006308001000125016002000250032004000故L=70mm,D=40mm,代入公式得：活塞寬度B的計(jì)算：取。導(dǎo)向套滑動(dòng)面的長度A,由公式由前面的數(shù)據(jù)可知,,故取取。中隔圈K的長度C:由公式,得：。⑤〔缸筒端部法蘭厚度計(jì)算法蘭厚度根據(jù)下式進(jìn)行計(jì)算：<4-13>式中F法蘭在鋼筒最大內(nèi)壓下所承受的軸向力〔N;法蘭外圓半徑〔m。式中意義由一號(hào)缸設(shè)計(jì)時(shí)可知。所以法蘭承受的最大壓力為：F=P×A=7437N接下來選取其它參數(shù)：Ra=40mm=10mmb=10mm許用應(yīng)力在選取材料的為：[σ]=sσ/n=100/5=20MP將以上各量帶入式中得到：h=8.4mm為保證安全,取法蘭厚度h=10mm。⑥〔缸筒端部法蘭連接螺栓直徑計(jì)算〔4-13式中——液壓缸的負(fù)載——固定螺栓個(gè)數(shù)——螺紋擰緊系數(shù)——許用應(yīng)力——材料屈服極限——安全系數(shù)查表可得F=3926N,Z=4,K=1.2,=110由公式4-9算出d≥2.98mm故取d=10mm4.2活塞環(huán)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.2.1一號(hào)活塞環(huán)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)活塞分為整體式和組合式,在此選用組合式活塞,形式如圖4.7圖4-7一號(hào)活塞4.2.2二號(hào)號(hào)活塞環(huán)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：如圖4-8所示：圖4-8二號(hào)活塞圖4-9活塞桿結(jié)構(gòu)圖4.3活塞桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.3.1一號(hào)活塞桿桿體的選擇此次設(shè)計(jì)選用的是實(shí)心桿件,形式如圖4-9所示。4.3.2、一號(hào)活塞桿與一號(hào)活塞環(huán)的連接形式此次設(shè)計(jì)采用的是鎖緊螺母型連接,如圖4-10所示。圖4-10活塞活塞桿鏈接形式4.3.3一號(hào)活塞桿材料和技術(shù)要求①因?yàn)闆]有特殊要求,所以選用45號(hào)鋼作為活塞桿的材料。本次設(shè)計(jì)中活塞桿只承受壓應(yīng)力,所以不用調(diào)制處理,但進(jìn)行淬火處理是必要的,淬火深度可以在0.5—1mm左右。②安裝活塞的軸頸和外圓的同軸度公差不大于0.01mm,保證活塞桿外圓和活塞外圓的同軸度,避免活塞與缸筒、活塞桿和導(dǎo)向的卡滯現(xiàn)象。安裝活塞的軸間端面與活塞桿軸線的垂直度公差不大于0.04mm/100mm,保證活塞安裝不產(chǎn)生歪斜。③、活塞桿外圓粗糙度選擇為1.6μm4.3.4二號(hào)號(hào)活塞桿桿體的選擇此次設(shè)計(jì)選用的是實(shí)心桿件,形式如圖4-11圖4-11二號(hào)活塞桿4.3.5、二號(hào)活塞桿與二號(hào)活塞環(huán)的連接形式此次設(shè)計(jì)采用的是鎖緊螺母型連接,如圖4-12：圖4-12二號(hào)活塞與活塞桿的連接形式4.3.6二號(hào)活塞桿材料和技術(shù)要求①、因?yàn)闆]有特殊要求,所以選用45號(hào)鋼作為活塞桿的材料,本次設(shè)計(jì)中活塞桿只承受壓應(yīng)力,所以不用調(diào)制處理,但進(jìn)行淬火處理是必要的,淬火深度可以在0.5—1mm左右。②、安裝活塞的軸頸和外圓的同軸度公差不大于0.01mm,保證活塞桿外圓和活塞外圓的同軸度,避免活塞與缸筒、活塞桿和導(dǎo)向的卡滯現(xiàn)象。安裝活塞的軸間端面與活塞桿軸線的垂直度公差不大于0.04mm/100mm,保證活塞安裝不產(chǎn)生歪斜。③、活塞桿外圓粗糙度選擇為1.6μm4.4液壓缸的密封液壓缸的主要用途是通過液壓油推動(dòng)活塞將能量傳遞給受力體。如果液壓缸不密封,那么它的兩個(gè)腔體就會(huì)互通,形成內(nèi)漏就不能推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)了。

一般在活塞處、油缸的兩端都有密封圈〔包括油封和塵封。

常見的密封圈有O型、Y型以及特種密封圈等。液壓缸沒有密封圈的會(huì)產(chǎn)生以下情況：1.活塞桿出口處沒有密封圈,可以頂出、不可縮回,而且縮回動(dòng)作時(shí)液壓油全部漏光

2.活塞內(nèi)部沒有密封圈,內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)泄,不能頂出、縮回,或是可以頂出、縮回但力道不夠

因此液壓缸必須要有密封圈。本次設(shè)計(jì)采用O型密封圈,采用O型密封圈有以下好處：①密封部位結(jié)構(gòu)簡單,安裝部位緊湊,重量較輕；

②有自密封作用,往往只用一個(gè)密封件便能完成密封；

③密封性能較好,用作靜密封時(shí)幾乎可以做到?jīng)]有泄露；

④運(yùn)動(dòng)摩擦阻力很小,對(duì)于壓力交變的場合也能適應(yīng)；

⑤尺寸和溝槽已標(biāo)準(zhǔn)化,成本低,便于使用和外購。5夾具總圖5.1夾具裝配總圖經(jīng)過前面一系列設(shè)計(jì),最后得出如圖5-1的夾具總圖圖5-1夾具總圖5.2銑床的裝配總圖經(jīng)過小組組員的精心設(shè)計(jì),銑床的裝配總圖如圖5-2。圖5-2銑床視圖結(jié)論通過本次機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)的夾具設(shè)計(jì)的課程設(shè)計(jì),使我對(duì)這門課程有了更加全新的認(rèn)識(shí),這次課程設(shè)計(jì)是一個(gè)系統(tǒng)工程。它要求我所對(duì)以前的大部分專業(yè)課進(jìn)行一次重新的復(fù)習(xí)、學(xué)習(xí)。像《機(jī)械制圖》、《互換性與技術(shù)測量基礎(chǔ)》、《材料力學(xué)》、《機(jī)械設(shè)計(jì)》等。使我再次意識(shí)到,在學(xué)習(xí)的過程中,要更加注重知識(shí)的連接性、銜接性、系統(tǒng)性,不能只站一處看問題,而是要站在高處縱覽全局,將所學(xué)知識(shí)更加緊密的聯(lián)系起來,應(yīng)用于我們的實(shí)踐。本次設(shè)計(jì)應(yīng)該是我們大學(xué)三年來的最艱巨、最繁瑣的一次的設(shè)計(jì)。老師曾提及到,本課程設(shè)計(jì)所要求的綜合性,對(duì)專業(yè)知識(shí)的靈活性以及全面性掌握,是設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)與難點(diǎn),是我們必需所應(yīng)該更加重視的。雖然我們有心理準(zhǔn)備,但在設(shè)計(jì)過程中,還是遇到了不少意料之外的困難,這就更加要求我們要以一個(gè)堅(jiān)強(qiáng)的意志來對(duì)待這些困難,對(duì)自己豎起信心,相信