1.1已知数据：
推力载荷：150KN行程：150mm
速度：1mm/sec
安装方式：后法兰
1.2设计容及完成的工作量
1）根据给定要求完成装配图和所有非标零件图2）完成全部零件三维实体造型，并进行装配3）完成标准件的计算选型
4）完成非标零件精度设计
5）编写设计计算说明书一份
6）原动机经联轴器驱动泵类负载
[σ]=
s
σ/n=360/5=72MPa代入上式；得h=75mm
2.9导向套尺寸的确定
导向套滑动面的长度A，在缸径小于80mm时取
A=（0.6~1.0）D （2-9）
当缸径大于80mm时取
A=（0.6~1.0）d （2-10）
式中：
D—缸筒径（mm）
d—柱塞杆直径（mm）
由于缸径D=42mm，则A=（0.6~1.0）*42=25.2~42mm
取A=42mm
由于安装与密封原因则套的径为42mm。
加工要求：导向套与柱塞杆外圆的配合多为H8/f7～H9/f9.
2.10法兰安装方式
采取如图所示的后端法兰安装方式
后端法兰安装方式
2.11密封环
本例中选取静密封的为一般的O型密封圈加挡圈。柱塞杆动密封使用U 形环式组合密封圈，本设计选用d=85mmU形密封圈
2.12防尘圈
查机械设计手册表21-6-28，选用2型特康防尘圈。机械设计手册第五版第4卷表
22.6-62
机械设计手册第五版第5卷
连接图如下：
螺栓强度根据下式计算： 螺纹处的拉应力
62
110Z d 4
KF
-?=πσ（MPa ） （3-3）
螺纹处的剪切应力
63
10
110Z
d 2.0KFd K -?=
τ（MPa ） （3-4） []στσσ≤+=22n 3（MPa ） （3-5） 式中：
F —缸筒端部承受的最大推力（N ）； D —缸筒径（m ）
d —螺纹外径（m ）
1d —螺纹底径（m ）
K —拧紧螺纹的系数
不变载荷 取 1.51.25K —= 变载荷 取45.2K —=
1K —螺纹连接的摩擦系数12.0K 1= []σ——缸筒材料的许用应力（MPa ）；
[]n
/s
σ
σ=
总结
课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，是我们迈向社会，从事职业
工作前一个必不少的过程，使我们对以前所学的理论知识进行了综合应用。所以经过这次课程设计发现自己所学的知识还很贫乏，很多东西都需要去了解，既然从事了这个行业，那么就要做好，而且要带动所有同学做好。
由于时间紧迫，掌握的知识还不是太完全，只是粗略的了解柱塞缸的结构及原理计算的数据均按照参考资料一步一步设计计算，在计算的过程中遇到了许多问题，及时查找资料，以及和同学共同探讨。
而且在课程设计过程中，最让我印象深刻的就是：一个人的力量是有限的，团队的力量是无穷的。经过我们共同的努力，才将课程设计做完、做好。
最重要的一点是无论做任何事情都要有颗责任心，要有上进心。只有这样，困难才会迎刃而解。在整个课程设计的过程中，我发现我们光有理论知识，却缺乏实际的经验。有些地方都是凭想像完成的。总体来说，课程设计对我们的帮助是很大的，它需要我们将学过的相关知识系统地联系来，从中暴露出自身的不足，以待改进，并且提高了我们查阅资料的能力。
本次的课程设计，培养了我综合应用生产实际知识解决工程实际问题的能力；在设计的过程中还培养出了我们的团队精神，同学们共同协作，解决了许多个人无解决的问题；在今后的学习过程中我们会更加努力和团结。
参考资料
[1] 阎邦椿.机械设计手册第五版第4卷.机械工业,2010.1
[2] 成大先.机械设计手册第五版第5卷.：化学工业，2008
[3] 存德.液压技术手册.科学技术，2004.
[4] 王守成.容一鸣液压传动，2006.8
[5]科技大学、东北大学编《材料力学》高等教育.2008
[6]品哲《机械精度设计与检测基础》第6版工业大学.2009
报告(论文)题目：卧式柱塞泵加工工艺及夹具设计 作者所在系部：机械工程系 作者所在专业：机械设计制造及其自动化 目录 摘要 ........................................................... I Abstyact .......................................................... I I 第1章绪论 (1) 1.1 课题背景 (1) 1.2 发展概况 (1) 1.3 本文研究内容 (2) 第2章制订机械加工工艺规程 (3) 2.1卧式柱塞泵的工艺分析 (3) 2.2审查零件图样的工艺性 (3) 2.4 加工工艺过程 (4) 2.6 在选择各表面及孔的加工方法时，要综合考虑以下因素 (4) 2.6.1 平面的加工 (5) 2.6.2孔的加工方案 (5) 2.7 确定定位基准 (5) 2.7.1粗基准的选择 (5) 2.7.2 精基准选择的原则 (6) 2.8工序的合理组合 (7) 2.8.1 工序的集中与分散 (7) 2.8.2 加工阶段的划分 (8) 2.9 加工工艺路线方案的比较 (9) 第3章计算 (12) 3.1确定切削余量及基本工时（机动时间） (12) 第4章夹具设计 (26) 4.1.1 定位基准的选择 (26) 4.1.2计算切削力 (26)
4.1.3 计算夹紧力 (27) 4.1.4 定位误差分析 (27) 4.1.5 夹具精度分析 (27) 4.2.1 定位基准的选择 (29) 4.2.2 计算切削力 (29) 4.2.3 计算夹紧力 (29) 4.2.4 定位误差分析 (30) 第5章总结 (31) 致谢 (32) 参考文献 (33) 附录一 (34)
目录 一、设计要求——————————————————————-1 1、目的—————————————————————————1 2、题目—————————————————————————1 二、总述————————————————————————-2 1、作者的话——————————————————————--2 2、设计提要———————————————————————3 三、各零部件的设计及验算————————————————-5 1、缸筒设计———————————————————————5 2、法兰设计———————————————————————14 3、活塞设计———————————————————————19 4、活塞杆设计——————————————————————21 5、缓冲装置和排气阀设计—————————————————26 四、外接线路和程序———————————————————-27 1、液压设配外接线路———————————————————27 2、操作板————————————————————————28 3、程序地址分配—————————————————————29 4、芯片接线图——————————————————————31 5、PLC程序指令—————————————————————-33 五、参考文献———————————————————————38
一、设计要求 1、目的 ①、培养学生综合运用所学的基础理论和专业知识，独立进行机电控制系统的初步设计工作，并结合设计或实验研究课题进一步巩固和扩大知识领域。 ②、培养学生搜集、阅读和综合分析参考资料，运用各种标准和工具书籍以及编写技术文件的能力，提高计算、绘图等基本技能。 ③、培养学生掌握机电产品的一般程序和方法，进行工程师基本素质的训练。 ④、树立正确的设计思想及严肃认真的工作作风。 2、题目 液压油缸的压力和速度控制 ①、执行元件：液压油缸； ②、传动方式：电液比例控制； ③、控制方式：单片微机控制、PLC控制； ④、控制要求：速度控制、推力控制； ⑤、主要设计参数： 油缸工作行程————600、400mm； 额定工作油压————4MP； 移动负载质量————1000、2000kg； 负载移动阻力————5000、10000N； 移动速度控制————3、6m/min。
液压缸全套图纸说 明书
绪论——————————————第3页 第1章液压传动的基础知识————————第4页 1.1 液压传动系统的组成————————第4页 1.2 液压传动的优缺点—————————第4页 1.3 液压传动技术的发展及应用——————第6页 第2 章液压传动系统的执行元件 ——液压缸——————————第8页 2.1 液压缸的类型特点及结构形式——————第8页 2.2 液压缸的组成——————————第11页 第3章 D G型车辆用液压缸的设计——————第19页 3.1 简介—————————————第19页 3.2 DG型液压缸的设计----------- —————第20页 第4章液压缸常见故障分析与排除方法—————第27页总结——————————————第29 页
绪论 第一章液压传动的基础知识 1.1液压传动系统的组成 液压传动系统由以下四个部分组成： 〈1〉动力元件——液压泵其功能是将原动机输出的机械能转换成液体的压力能，为系统提供动力。 〈2〉执行元件——液压缸、液压马达。它们的功能是将液体的压力能转换成机械能，以带动负载进行直线运动或者旋转运动。 〈3〉控制元件——压力、流量和方向控制阀。它们的作用是控制和调节系统中液体的动力、流量和流动方向，以保证执行元件达到所要求的输出力（或力矩）、运动速度和运动方向。 〈4〉辅助元件——保证系统正常工作所需要的辅助装置。包括管道、管接头、油箱过滤器和指示仪表等。 〈5〉工作介质---工作介质即传动液体，一般称液压油。液压系统就是经过工作介质实现运动和动力传递的。 1.2液压传动的优缺点
课程设计 课程名称机械制造技术基础 题目名称柱塞工艺课程设计 学生学院机电工程学院 专业班级机械设计制造及其自动化 2006级机电3班 学号 学生姓名 指导教师于兆勤 成绩评定 教师签名 2008年12 月27 日
目录 一．柱塞机械加工工艺规程制订任务书 (3) 二．计算生产纲领，确定生产类型 (3) 三．零件主要功用和技术要求 (4) 四．选择毛坯 (4) 五．工艺分析 (4) 六．工艺规程设计 (4) 七．机械加工工艺过程卡 (6) 八．机械加工工序卡片 (8) 九．总结 (9) 十．参考文献 (10)
一．柱塞机械加工工艺规程制订任务书 任务内容： 1）上述制定指定零件（或零件组）的机械加工工艺规程，编制机械加工工艺卡片，选择所用机床、夹具、刀具、量具、辅具； 2）对所制定的工艺进行必要的分析论证和计算； 3）确定毛坯制造方法及主要表面的总余量； 4）确定主要工序的工序尺寸、公差和技术要求； 5）对主要工序进行工序设计，编制机械加工工序卡片，画出工序简图，选择切削用量；6）设计某一工序的夹具，绘制夹具装配图和主要零件图； 7）编写设计说明书。
二、零件的主要功用和技术要求 1. 零件图分析 1.1 零件的功用 柱塞与圆柱套的配合属于小动力传输的一般配合，例如小电动机、泵一类传动与滑动配合。 1.2 零件工艺分析 本零件为回转体零件，其最主要加工面是φ25H8 孔和φ25f7圆柱面，且两者有较高的同轴度要求，是加工工艺需要重点考虑的问题。其次柱塞与圆柱套由于装配要求，对φ25f7 的圆柱面有端面跳动要求。并且两个工件的配合面有粗糙度要求。 2. 确定毛坯 2.1 确定毛坯制造方法 本零件的主要功用是传递小动力，其工作时需承受不大的冲击载荷，不过要求有较高的强度和刚度，保持配合的精确性。由于需要进行滑动摩擦，所以表面必须有足够的硬度。因此柱塞必须选用40钢，先进行调质，表面再进行淬火。圆柱套内表面也要经过表面淬火。 2.2 确定总余量 柱塞：确定直径上总余量为6mm，高度（轴向）方向上总余量为5mm。进给量为f=0.4mm/r 切削速度为v=100m/min。 圆柱套：确定内外直径上总余量为6mm，高度（轴向）方向上总余量为5mm。进给量为f=0.6mm/r，切削速度为v=100m/min。 2.3 绘制毛坯图
绪论——————————————第3页第1章液压传动的基础知识————————第4页 1.1 液压传动系统的组成————————第4页 1.2 液压传动的优缺点—————————第4页 1.3 液压传动技术的发展及应用——————第6页第2 章液压传动系统的执行元件 ——液压缸——————————第8页 2.1 液压缸的类型特点及结构形式——————第8页 2.2 液压缸的组成——————————第11页第3章 D G型车辆用液压缸的设计——————第19页 3.1 简介—————————————第19页 3.2 DG型液压缸的设计----------- —————第20页第4章液压缸常见故障分析与排除方法—————第27页总结——————————————第29 页
绪论 第一章液压传动的基础知识 1.1液压传动系统的组成 液压传动系统由以下四个部分组成： 〈1〉动力元件——液压泵其功能是将原动机输出的机械能转换成液体的压力能，为系统提供动力。 〈2〉执行元件——液压缸、液压马达。它们的功能是将液体的压力能转换成机械能，以带动负载进行直线运动或者旋转运动。 〈3〉控制元件——压力、流量和方向控制阀。它们的作用是控制和调节系统中液体的动力、流量和流动方向，以保证执行元件达到所要求的输出力（或力矩）、运动速度和运动方向。 〈4〉辅助元件——保证系统正常工作所需要的辅助装置。包括管道、管接头、油箱过滤器和指示仪表等。 〈5〉工作介质---工作介质即传动液体，通常称液压油。液压系统就是通过工作介质实现运动和动力传递的。
1.2液压传动的优缺点 优点： 〈1〉体积小、重量轻，单位重量输出的功率大（一般可达32M P a,个别场合更高）。 〈2〉可在大范围内实现无级调速。 〈3〉操纵简单，便于实现自动化。特别是和电气控制联合使用时，易于实现复 杂的自动工作循环。 〈4〉惯性小、响应速度快，起动、制动和换向迅速。(液压马达起动只需0.1s)〈5〉易于实现过载保护，安全性好；采用矿物油作为工作介质，自润滑性好。 〈6〉液压元件易于实现系列化标准化和通用化。 缺点： 〈1〉由于液压传动系统中存在的泄漏和油液的压缩性，影响了传动的准确性，不易 实现定比传动。 〈2〉不适应在温度变化范围较大的场合工作。 〈3〉由于受液体流动阻力和泄漏的影响，液压传动的效率还不是很高，不易远距 离传动。
1 设计课题 1.1设计要求 设计一台铣削专用机床液压系统用液压缸，要求液压系统完成的工作循环是：工件夹紧→工作台快进→工作台工进→工作台快退→工件松开。 1.2原始数据 运动部件的重力为25000N，快进、快退速度为5m/min，工进速度为100～1200mm/min，最大行程为400mm，其中工进行程为180mm，最大切削力为20000N，采用平面导轨，夹紧缸的行程为20mm,夹紧力为30000N，夹紧时间为1s。
2 液压系统的发展概况 一个完整的液压系统由五个部分组成，即动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件（附件）和液压油。 由于液压技术广泛应用了高技术成果，如自动控制技术、计算机技术、微电子技术、磨擦磨损技术、可靠性技术及新工艺和新材料，使传统技术有了新的发展，也使液压系统和元件的质量、水平有一定的提高。尽管如此，走向二十一世纪的液压技术不可能有惊人的技术突破，应当主要靠现有技术的改进和扩展，不断扩大其应用领域以满足未来的要求。 液压系统在将机械能转换成压力能及反转换方面，已取得很大进展，但一直存在能量损耗，主要反映在系统的容积损失和机械损失上。如果全部压力能都能得到充分利用，则将使能量转换过程的效率得到显著提高。为减少压力能的损失，必须解决下面几个问题：减少元件和系统的内部压力损失，以减少功率损失。主要表现在改进元件内部流道的压力损失,采用集成化回路和铸造流道,可减少管道损失,同时还可减少漏油损失。减少或消除系统的节流损失，尽量减少非安全需要的溢流量，避免采用节流系统来调节流量和压力。采用静压技术，新型密封材料，减少磨擦损失。发展小型化、轻量化、复合化、广泛发展通径电磁阀以及低功率电磁阀。改善液压系统性能，采用负荷传感系统，二次调节系统和采用蓄能器回路。为及时维护液压系统，防止污染对系统寿命和可靠性造成影响，必须发展新的污染检测方法，对污染进行在线测量，要及时调整，不允许滞后，以免由于处理不及时而造成损失。 液压系统维护已从过去简单的故障拆修，发展到故障预测，即发现故障苗头时，预先进行维修，清除故障隐患，避免设备恶性事故的发展。 要实现主动维护技术必须要加强液压系统故障诊断方法的研究，当前，凭有经验的维修技术人员的感宫和经验，通过看、听、触、测等判断找故障已不适于现代工业向大型化、连续化和现代化方向发展，必须使液压系统故障诊断现代化，加强专家系统的研究，要总结专家的知识,建立完整的、具有学习功能的专家知识库，并利用计算机根据输入的现象和知识库中知识，用推理机中存在的推理方法，推算出引出故障的原因，提高维修方案和预防措施。要进一步引发液压系统故障诊断专家系统通用工具软件，对于不同的液压系统只需修改和增减少量的规则。 另外，还应开发液压系统自补偿系统，包括自调整、自润滑、自校正，在故障发生之前，进市补偿，这是液压行业努力的方向。 电子技术和液压传动技术相结合，使传统的液压传协与控制技术增加了活力，扩大了应用领域。实现机电一体化可以提高工作可靠性，实现液压系统柔性化、智能化，改变液压系统效率低，漏油、维修性差等缺点，充分发挥液压传动出力大、贯性小、响应快等优点,其主要发展动向如下：[1]
酒泉职业技术学院 毕业论文（设计） 06 级机电一体化专业 题目：柱塞的工艺设计 学生姓名：王仁君 班级：06高职机电一体化（3）班 2008年11月6 日
《柱塞的工艺设计》毕业设计开题报告 专业：机电一体化班级：06机电（3）班姓名：王仁君学号：06101098
课程论文（设计）成绩评定表
毕业设计任务书 一、设计题目：柱塞的加工工艺 二、设计目的 巩固学生对所学知识、技能的掌握、使之系统化、综合化。 1.培养学生独立解决问题的能力。 2.培养学生基本工作实践能力，思考能力。 3.培养学生知识信息的收集。 4.培养学生撰写符合规范要求的设计说明书和编写相关技术文件的能力。 三、设备概述和技术要求： 1.要求说明在各工艺流程中所使用的设备名称、特点、型号、技术登记、加工 范围等。 2.技术数据要说明与加工工艺之间的关系。 3.要求说明相关技术要求与工艺要求 四、设计任务 针对该零件的设计与加工，必须对原材料的选用和成形方法、机加工和表面处理要进行综合考虑。 五、毕业设计说明书的要求： 1.结论：简述零件的特点和设计制造的要求。 2.基本工艺：详细说明工艺设计的依据和原理。 3.设备的选择：根据工艺要求和设备特点类说明。 4.防护措施和注意事项。 5.校验和核对。 六、设计体会 七、参考文献
前言 高等职业教育作为高等教育发展中的一个类型，肩负着培养面向生产、建设、服务和管理第一线需要的高技能人才的重要使命。因此，高等职业教育的实践教学要紧密结合社会实践，促进职业教育教学与生产实践、技术推广和社会服务紧密结合，坚持“以服务为宗旨、以就业为导向”的职业教育办学方针。 毕业设计与论文写作是整个人才培养计划中的最后一个环节，同时也是相当重要的一个实践教学环节。高职院校应牢牢把握职业教育的本质，面向社会，以经济建设为中心，走产学结合发展的道路;紧密结合专业特点和行业特色，依托企业，把学生安排于实践第一线进行“真刀真枪”的实习;让学生在实际工作中接受锻炼，增长知识，增强技能，积累经验。 里面主要编写了柱塞的工艺设计的依据和原理、柱塞的加工工艺、设计步骤、设计原理、计算步骤、加工设备及刀具的选择、在加工中的质量问题和结论等。 本书由院校有丰富毕业设计指导经验的教师直接参与编写，在此向他们表示衷心的感谢。对参加本书编写和资料收集工作的其他人员也表示感谢，由于作者水平有限，若书中有不足之处，敬请读者批评指正。
液压缸全套图纸说明书-★★
绪论——————————————第3页第1章液压传动的基础知识————————第4页 1.1 液压传动系统的组成————————第4页 1.2 液压传动的优缺点—————————第4页 1.3 液压传动技术的发展及应用——————第6页第2 章液压传动系统的执行元件 ——液压缸——————————第8页 2.1 液压缸的类型特点及结构形式——————第8页 2.2 液压缸的组成——————————第11页第3章 D G型车辆用液压缸的设计——————第19页 3.1 简介—————————————第19页 3.2 DG型液压缸的设计----------- —————第20页第4章液压缸常见故障分析与排除方法—————第27页总结——————————————第29 页
绪论 第一章液压传动的基础知识 1.1液压传动系统的组成 液压传动系统由以下四个部分组成： 〈1〉动力元件——液压泵其功能是将原动机输出的机械能转换成液体的压力能，为系统提供动力。 〈2〉执行元件——液压缸、液压马达。它们的功能是将液体的压力能转换成机械能，以带动负载进行直线运动或者旋转运动。 〈3〉控制元件——压力、流量和方向控制阀。它们的作用是控制和调节系统中液体的动力、流量和流动方向，以保证执行元件达到所要求的输出力（或力矩）、运动速度和运动方向。 〈4〉辅助元件——保证系统正常工作所需要的辅助装置。包括管道、管接头、油箱过滤器和指示仪表等。 〈5〉工作介质---工作介质即传动液体，通常称液压油。液压系统就是通过工作介质实现运
动和动力传递的。 1.2液压传动的优缺点 优点： 〈1〉体积小、重量轻，单位重量输出的功率大（一般可达32M P a,个别场合更高）。 〈2〉可在大范围内实现无级调速。 〈3〉操纵简单，便于实现自动化。特别是和电气控制联合使用时，易于实现复 杂的自动工作循环。 〈4〉惯性小、响应速度快，起动、制动 和换向迅速。(液压马达起动只需 0.1s) 〈5〉易于实现过载保护，安全性好；采 用矿物油作为工作介质，自润滑 性好。 〈6〉液压元件易于实现系列化标准化 和通用化。 缺点： 〈1〉由于液压传动系统中存在的泄漏和油液的压缩性，影响了传动的准确性，不易 实现定比传动。 〈2〉不适应在温度变化范围较大的场合工作。
液压缸计算公式 1、液压缸内径和活塞杆直径的确定 液压缸的材料选为Q235无缝钢管，活塞杆的材料选为Q235 液压缸内径: 4，F4== D,3.14，,p F:负载力 (N) 2A:无杆腔面积 () mm P:供油压力 (MPa) D:缸筒内径 (mm) :缸筒外径 (mm) D1 2、缸筒壁厚计算 π×,??ηδσψμ 1)当δ/D?0.08时 pDmax,,(mm) 02,p 2)当δ/D=0.08~0.3时 pDmax,,(mm) 02.3,-3ppmax 3)当δ/D?0.3时 ,,,，0.4pDpmax,,,,(mm) 0,,2,1.3p,pmax,, ,b,, pn δ:缸筒壁厚(mm) ,:缸筒材料强度要求的最小值(mm) 0 :缸筒内最高工作压力(MPa) pmax :缸筒材料的许用应力(MPa) ,p :缸筒材料的抗拉强度(MPa) ,b :缸筒材料屈服点(MPa) ,s
n:安全系数 3 缸筒壁厚验算 22,(D,D)s1(MPa) PN,0.352D1 D1P,2.3,lg rLsD PN:额定压力 :缸筒发生完全塑性变形的压力(MPa) PrL :缸筒耐压试验压力(MPa) Pr E:缸筒材料弹性模量(MPa) :缸筒材料泊松比 =0.3 , 同时额定压力也应该与完全塑性变形压力有一定的比例范围，以避免 塑性变形的发生，即: ，，(MPa) PN,0.35~0.42PrL 4 缸筒径向变形量 22,,DPDD，1r,,D,,，,(mm) 22,,EDD,1,,变形量?D不应超过密封圈允许范围5 缸筒爆破压力 D1PE,2.3,lg(MPa) bD 6 缸筒底部厚度 Pmax,(mm) ,0.433D12,P :计算厚度处直径(mm) D2 7 缸筒头部法兰厚度 4Fbh,(mm) ,(r,d),aLP F:法兰在缸筒最大内压下所承受轴向力(N) b:连接螺钉孔的中心到法兰内圆的距离(mm) :法兰外圆的半径(mm) ra
毕业设计说明书 柱塞泵体的工艺规程及夹具设计 系名： 专业班级： 学生姓名： 学号： 指导教师姓名： 指导教师职称： 20**年 7月 10日
目录 摘要、关键词．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1 引言．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2 第一章零件的分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 1.1 零件的作用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 1.2 零件的工艺分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4第二章确定毛坯、画毛坯图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5 2.1 确定毛坯种类．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5 2.2 确定铸件加工余量及形状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5第三章工艺规程设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7 3.1 选择定位基准．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7 3.1.1 精基准的选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7 3.1.2 粗基准的选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8 3.2 制定工艺路线．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8 3.3 选择加工设备及刀、夹、量具．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9 3.4 加工工序设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9第四章夹具设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12 4.1铣夹具设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12 4.1铣夹具设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12结论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15致谢．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17
第一部分 总体计算 1、 压力 油液作用在单位面积上的压强 A F P = Pa 式中： F ——作用在活塞上的载荷，N A ——活塞的有效工作面积，2 m 从上式可知，压力值的建立是载荷的存在而产生的。在同一个活塞的有效工作面积上，载荷越大，克服载荷所需要的压力就越大。换句话说，如果活塞的有效工作面积一定，油液压力越大，活塞产生的作用力就越大。 额定压力（公称压力） PN,是指液压缸能用以长期工作的压力。 最高允许压力 P max ，也是动态实验压力，是液压缸在瞬间所能承受的极限压力。通常规定为：P P 5.1max ≤ MPa 。 耐压实验压力P r ，是检验液压缸质量时需承受的实验压力，即在此压力下不出现变形、裂缝或破裂。通常规定为：PN P r 5.1≤ MPa 。 液压缸压力等级见表1。 2、 流量 单位时间内油液通过缸筒有效截面的体积： t V Q = L/min 由于310?=At V ν L 则 32104 ?= =νπ νD A Q L/min 对于单活塞杆液压缸： 当活塞杆伸出时 32104 ?= νπ D Q 当活塞杆缩回时 32210)(4 ?-=νπ d D Q 式中： V ——液压缸活塞一次行程中所消耗的油液体积，L ；
t ——液压缸活塞一次行程所需的时间，min ； D ——液压缸缸径，m ； d ——活塞杆直径，m ； ν——活塞运动速度，m/min 。 3、速比 液压缸活塞往复运动时的速度之比： 2 2 2 12d D D v v -==? 式中： 1v ——活塞杆的伸出速度，m/min ； 2v ——活塞杆的缩回速度，m/min ； D ——液压缸缸径，m ； d ——活塞杆直径，m 。 计算速比主要是为了确定活塞杆的直径和是否设置缓冲装置。速比不宜过大或过小，以免产生过大的背压或造成因活塞杆太细导致稳定性不好。 4、液压缸的理论推力和拉力 活塞杆伸出时的理推力： 626 11104 10?= ?=p D p A F π N 活塞杆缩回时的理论拉力： 6226 2210)(4 10?-= ?=p d D p F F π N 式中： 1A ——活塞无杆腔有效面积，2 m ； 2A ——活塞有杆腔有效面积，2m ； P ——工作压力，MPa ； D ——液压缸缸径，m ； d ——活塞杆直径，m 。 5、液压缸的最大允许行程 活塞行程S ，在初步确定时，主要是按实际工作需要的长度来考虑的，但这一工作行程并不一定是油缸的稳定性所允许的行程。为了计算行程，应首先计算出活塞的最大允许计算长度。因为活塞杆一般为细长杆，由欧拉公式推导出： k k F EI L 2π= mm 式中：
摘要：本次毕业设计的主要内容是复杂零件的数控加工工艺的设计和编程。目 标是制作出一套数控加工工艺规程，包括编程；同时利用Pro/e绘制出零件的三维图。介绍了零件结构的工艺分析，毛坯的种类及选择，数控加工的特点，基于我研究的课题，详细介绍了数控铣床的加工特点。以及关于复杂零件的工艺分析，数控编程的一般步骤。并通过定的实例详细的介绍了数控加工工艺的分析方法。在工艺规程的制定中，确定了零件的生产类型及工艺特征，还有零件材料的选用。另外，参考《切削加工简明实用手册》确定切削用量的选择；而且说明了铣削功率的校验方法，根据零件的实际情况可以方便的校验出切削用量是否符合机床功率要求。 我用Pro/e建立好三维图形，参考文件来完成零件毛坯的选择，零件图形的分析，基准的选择，装夹方案的确定，刀具的选择，切削用量的选择，走刀路线，零件的加工顺序。最后编制好工艺工序卡片，以及编好该零件的程序。 关键字：柱塞泵泵体零件，工艺分析，编程，零件分析
Abstract The graduation design is the main content of nc machining process complex parts of the design and programming. Goal is to create a set of nc machining process procedures, including programming, While using Pro/e drawing out the 3d figure. Parts The main contents of the design process is introduced, and the analysis of structural parts of blank types and characteristics of choice, CNC machining, based on the research of nc milling machine was introduced in detail processing features. And on the analysis of the technology of complex components, CNC programming general steps. And through the example of detailed introduced nc machining process analysis method. In the procedure of the parts, the production process, types and characteristics of parts and material selection. In addition, the machining simple practical manual cutting dosages determine the choice, And illustrates the calibration method, milling power according to the actual situation of parts can be convenient check out machning meets machine power requirements. I use Pro/e establish good 3d graphics, reference documents to complete blank, parts of the graphic analysis, the benchmark, clamping schemes, the choice of tools, cutting dosages of the sword, go, parts
佳木斯大學 机械设计制造及其自动化专业（卓越工程师） 说明书 题目单杆活塞式液压缸的设计 学院机械工程学院 专业机械设计制造及其自动化（卓越工师）组员曾瑶瑶、王健跃、杨兰、沈宜斌 指导教师臧克江 完成日期2016年6月 佳木斯大学机械工程学院
目录 设计要求............................................................................................................................ II 第1章缸的设计. (1) 1.1 液压缸类型和结构型式的确定 (1) 1.1.1结构类型 (1) 1.1.2局部结构及选材初选 (1) 1.2液压缸主要尺寸的确定 (2) 1.2.1 液压缸筒的内径D的确定 (2) 1.2.2 活塞杆直径d的确定 (3) 1.2.3 缸筒长度l的确定（如图1-3） (3) 1.2.4 导向套的设计 (4) 1.3活塞及活塞杆处密封圈的选用 (4) 1.4缓冲装置设计计算 (5) 第2章强度和稳定性计算 (7) 2.1缸筒壁厚和外径计算 (7) 2.2缸底厚度计算 (7) 2.3 活塞杆强度计算 (7) 致谢 (8) 参考文献 (9)
设计要求 设计单杆活塞式液压缸；系统压力：10MPa；系统流量：100L/min；液压缸行程：450mm；速度：30mm/s；液压缸输出力：5000N；油口尺寸：M24*1.5，且两油口尽可能在缸筒的缸底侧；液压缸与外界联接方式缸底固定，活塞杆为耳环联接。
第1章缸的设计 1.1 液压缸类型和结构型式的确定 1.1.1结构类型 1、采用单作用单杆活塞缸； 2、液压缸的安装形式采用轴线固定类中的头部内法兰式安装在机器上。法兰设置在活塞杆端的缸头上，内侧面与机械安装面贴紧，这叫头部内法兰式。液压缸工作时，安装螺栓受力不大，主要靠安装支承面承受，所以法兰直径较小，结构较紧凑【1】。这种安装形式在固定安装形式中应用得最多。而且压力机的工作时的作用力是推力，则采用图1-1的安装形式。 图1-1安装形式 1.1.2局部结构及选材初选 1、缸筒的材料采用45号无缝钢管（如图1-2）；
液压油缸的主要设计技术参数 一、液压油缸的主要技术参数： 1.油缸直径；油缸缸径，内径尺寸。 2. 进出口直径及螺纹参数 3.活塞杆直径； 4.油缸压力；油缸工作压力，计算的时候经常是用试验压力，低于16MPa乘以1.5，高于16乘以1.25 5.油缸行程； 6.是否有缓冲；根据工况情况定，活塞杆伸出收缩如果冲击大一般都要缓冲的。 7.油缸的安装方式； 达到要求性能的油缸即为好，频繁出现故障的油缸即为坏。应该说是合格与不合格吧？好和合格还是有区别的。 二、液压油缸结构性能参数包括：1.液压缸的直径；2.活塞杆的直径；3.速度及速比；4.工作压力等。 液压缸产品种类很多，衡量一个油缸的性能好坏主要出厂前做的各项试验指标，油缸的工作性能主要表现在以下几个方面： 1.最低启动压力：是指液压缸在无负载状态下的
最低工作压力，它是反映液压缸零件制造和装配 精度以及密封摩擦力大小的综合指标； 2.最低稳定速度：是指液压缸在满负荷运动时没 有爬行现象的最低运动速度，它没有统一指标， 承担不同工作的液压缸，对最低稳定速度要求也 不相同。 3.内部泄漏：液压缸内部泄漏会降低容积效率， 加剧油液的温升，影响液压缸的定位精度，使液 压缸不能准确地、稳定地停在缸的某一位置，也 因此它是液压缸的主要指标之。 液压油缸常用计算公式 液压油缸常用计算公式 项目公式符号意义 液压油缸面积(cm 2 ) A =πD 2 /4 D ：液压缸有效活塞直径(cm) 液压油缸速度(m/min) V = Q / A Q ：流量(l / min) 液压油缸需要的流量(l/min) Q=V×A/10=A×S/10t V ：速度(m/min) S ：液压缸行程(m) t ：时间(min) 液压油缸出力(kgf) F = p × A F = (p × A) －(p×A) ( 有背压存在时) p ：压力(kgf /cm 2 ) 泵或马达流量(l/min) Q = q × n / 1000 q ：泵或马达的几何排量(cc/rev) n ：转速（rpm ） 泵或马达转速(rpm) n = Q / q ×1000 Q ：流量(l / min) 泵或马达扭矩(N.m) T = q × p / 20π 液压所需功率(kw) P = Q × p / 612 管内流速(m/s) v = Q ×21.22 / d 2 d ：管内径(mm) 管内压力降(kgf/cm 2 ) △ P=0.000698×USLQ/d 4 U ：油的黏度(cst) S ：油的比重
柱塞式液压缸设计计算说明书 一、课程设计任务 1.1已知数据: 推力载荷:150KN行程:150mm 速度:1mm/sec 安装方式:后法兰 1.2设计内容及完成的工作量 1)根据给定要求完成装配图和所有非标零件图 2)完成全部零件三维实体造型，并进行装配 3)完成标准件的计算选型 4)完成非标零件精度设计 5)编写设计计算说明书一份 6)原动机经联轴器驱动泵类负载 机械基础综合课程设计设计计算说明书 二、液压缸主要几何尺寸的设计计算 2.1液压缸工作压力的确定 在液压系统中，为了便于液压元件和管路的设计选用，往往将压力分级 2.1压力分级 级别低压中压中高压高压超高压 压力范围(MPa) 0,>2.5,8 >8,16 >16,32 >32 2.5 2.2液压缸的公称压力系列(GB2346-80)(bar) 25 40 63 (80) 100 (125) 160 200 250 315 400 500 630 800 依据表2.2所规定的公称压力系列，计算或选择的柱塞缸的公称压力为 315bar=31.5MPa
《液压与 2.2柱塞杆直径的确定气压传动》 P101 由柱塞式液压缸柱塞外伸时的推力公式: 6 (2-1) F,P，A，1011 得: F,61 (2-2) A,，101 P 式中: F1—液压缸的推力，这里为液压缸载荷(N) P—工作压力(Mpa) 2m—柱塞杆的作用面积() A1 ,2Ad, 14 (2-3) 式中: d—柱塞杆的直径(m) 将2-3带入2-2得d=0.019m=19mm， 由柱塞杆的标准系列取d=32mm 2 机械基础综合课程设计设计计算说明书 2.3液压缸行程 根据设计要求，行程取150mm 2.4柱塞缸内径的确定 D1 机械设计 手册第五查表可得=42mm D版第4卷1 22-245
液压缸使用说明书 一、液压缸的使用与维护 1、液压缸正常工作油温在-20℃~+80℃范围内，不能超出此范围。 2、为了保证液压缸的寿命，使用介质中不得混有杂质、脏物， 以免划伤缸筒内壁，使密封件损伤，引起内外泄漏。（普通液压缸油液清洁度要求控制在NAS8级以内；带伺服阀液压缸要求控制在NAS6级以内。） 3、液压缸安装时要保证活塞杆顶端的连接方向与缸头、耳环（或 中间铰轴）的方向一致，并保证整个活塞杆在进退过程中的直线度， 防止出现刚性干涉现象，造成不必要的损坏。 4、液压缸安装完毕，在运行试车前，应对耳环、中间铰轴等有 相对活动部位进行加油润滑。 5、液压缸在工作之前必须用低压进行数次往复运动，交替松开 两端接头或放气阀，排净缸内的气体后方可进行正常工作。 6、当液压缸出现漏油等故障需拆卸维修时，应用液压力使活塞 位移至任一始末位置，拆卸中严禁硬性敲打以及出现突然掉落等现象。 7、在拆卸之前，应使系统卸荷，回路压力为零，松开油口配管 后将油口用油塞堵住。 8、液压缸各零部件拆卸后组装时，必须用煤油清洗干净，涂润 滑油，并严防损坏密封件。
二、液压缸常见故障及排除方法 三、液压缸周围环境的影响及处理意见 1、在风雨环境中，液压缸表面涂好防锈油漆。 2、在高温下作业，应在液压缸周围设防护装置，如石棉板等。 3、在尘土较大环境下作业，机构应考虑附加防尘罩等。 四、液压缸带有磁致位移传感器，发货时为避免贵重物品损坏，必须分开包装。安装时只要将磁致位移传感器，拧入缸筒底部螺孔中，并注意密封用的O型圈不要损坏，然后安装好防护罩。 五、设备成套厂注意事项 1、加强现场待安装液压缸的活塞杆及安装配合部位防护。 2、采用安全，平稳的方式吊装液压缸（并确保液压缸油口堵头密 封良好，避免活塞杆在吊运过程中运动受损）。 3、在对液压缸安装位置调整时，尽量避免直接敲击液压缸（避免 缸体或活塞杆受损）。
液压缸设计计算说明 系统压力为1p =25 MPa 本系统中有顶弯缸、拉伸缸以及压弯缸。以下为这三种液压缸的设计计算。 一、 顶弯缸 1 基本参数的确定 （1）按推力F 计算缸筒内径D 根据公式 3.5710D -=? ① 其中，推力F=120KN 系统压力1p =25 MPa 带入①式，计算得D= 78.2mm ，圆整为D = 80 mm （2）活塞杆直径d 的确定 确定活塞杆直径d 时，通常应先满足液压缸速度或速比的要求，然后再校核其结构强度和稳定性。若速比为?，则 d = ② 取?=1.6，带入②式，计算得d =48.9mm ，圆整为d =50mm 80 50 D d ?= = =1.6 （3）最小导向长度H 的确定 对一般的液压缸，最小导向长度H 应满足 202 L D H ≥ + ③ 其中，L 为液压缸行程，L=500mm
带入③式，计算得H=65mm （4）活塞宽度B 的确定 活塞宽度一般取(0.6~1.0)B D = ④ 得B=48mm~80mm ，取B=60mm （5）导向套滑动面长度A 的确定 在D ＜80mm 时，取(0.6~1.0)A D = ⑤ D ＞80mm 时，取(0.6~1.0)A d = ⑥ 根据⑤式，得A=48mm~80mm ，取A=50mm （6）隔套长度C 的确定 根据公式2 A B C H +=- ⑦ 代入数据，解得C=10mm 2 结构强度计算与稳定校核 （1）缸筒外径 缸筒内径确定后，有强度条件确定壁厚δ，然后求出缸筒外径D 1 假设此液压缸为厚壁缸筒，则壁厚1]2D δ= ⑧ 液压缸筒材料选用45号钢。其抗拉强度为σb =600MPa 其中许用应力[]b n σσ= ，n 为安全系数，取n=5 将数据带入⑧式，计算得δ=8.76mm 故液压缸筒外径为D 1=D+2δ=97.52mm ，圆整后有 D 1=100mm ，缸筒壁厚δ=10mm （2）液压缸的稳定性和活塞杆强度验算 按速比要求初步确定活塞杆直径后，还必须满足液压缸的稳定性及其
绪论——————————————第3页 第1章液压传动的基础知识————————第4页 1.1 液压传动系统的组成————————第4页 1.2 液压传动的优缺点—————————第4页 1.3 液压传动技术的发展及应用——————第6页 第2 章液压传动系统的执行元件 ——液压缸——————————第8页 2.1 液压缸的类型特点及结构形式——————第8页 2.2 液压缸的组成——————————第11页 第3章 D G型车辆用液压缸的设计——————第19页
3.1 简介—————————————第19页 3.2 DG型液压缸的设计----------- —————第20页 第4章液压缸常见故障分析与排除方法—————第27页 总结——————————————第29 页 绪论 第一章液压传动的基础知识 1.1液压传动系统的组成 液压传动系统由以下四个部分组成: 〈1〉动力元件——液压泵其功能是将原动机输出的机械能转换成液体的压力能,为系统提供动力。
〈2〉执行元件——液压缸、液压马达。它们的功能是将液体的压力能转换成机械能,以带动负载进行直线运动或者旋转运动。 〈3〉控制元件——压力、流量和方向控制阀。它们的作用是控制和调节系统中液体的动力、流量和流动方向,以保证执行元件达到所要求的输出力(或力矩)、运动速度和运动方向。 〈4〉辅助元件——保证系统正常工作所需要的辅助装置。包括管道、管接头、油箱过滤器和指示仪表等。 〈5〉工作介质---工作介质即传动液体,一般称液压油。液压系统就是经过工作介质实现运动和动力传递的。 1.2液压传动的优缺点 优点: 〈1〉体积小、重量轻,单位重量输出的功率大(一般可达32M P a,个别场合 更高)。 〈2〉可在大范围内实现无级调速。 〈3〉操纵简单,便于实现自动化。特别是和电气控制联合使用时,易于实现