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1、精选优质文档-倾情为你奉上中北大学信息商务学院 毕业设计说明书机械式升降路障桩设计 学生姓名： 郝凯敏 学号： 系 别： 机械工程系 专 业： 机械设计制造及其自动化 指导教师： 暴建岗职称： 教授 2020年5月13日原 创 性 声 明本人郑重声明：所呈交的毕业设计说明书，题目机械式升降路障桩设计是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。作者签名： 郝凯敏 日期：2020年5月13日 使 用 授 权 声 明本人完
2、全了解中北大学信息商务学院有关保管、使用毕业设计说明书的规定，其中包括：学院有权保管、并向有关部门送交毕业设计说明书的原件与复印件；学院可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存毕业设计说明书；学院可允许毕业设计说明书被查阅或借阅；学院可以学术交流为目的，复制赠送和交换毕业设计说明书；学院可以公布毕业设计说明书的全部或部分内容。作者签名：郝凯敏日期：2020年5月13日 导师签名：日期： 专心-专注-专业机械式升降路障桩设计摘要： 此论文设计的自动升降路桩方案采用分体式自动升降路桩控。系统功能齐全、操作简单，轻松完成用户对机动车停靠的控制与管理。着重介绍了液压缸的设计，液压油缸以传递动力为主，
3、保证此设计足够的动力供给是其根本的要求。另外，还要考虑油缸的稳定性、可靠性、可维护性、安全性及效率。其中稳定是指系统工作时的运动平稳性及系统性能的稳定性(如环境温度对油液的影响等因素)。可靠性是指系统不因意外的原因而无法工作(如油管破裂、无电等情况)。可维护性是指系统尽可能简单，元件尽可能选标准件，结构上尽可能使维护方便安全性是指不因液压缸的故障导致后车厢盖的其它事故效率是指液压缸的各种能量损失尽可能的小。上述要求中，除满足系统的动力要求外，最重要的是保证系统的安全性和可靠性。关键词：路障桩，液压缸Mechanical auto lifting pileAbstrat:This paper d
4、esigns an automatic lift road pile scheme using split automatic lift road pile control. The system has complete functions and simple operation, and can easily control and manage the parking of motor vehicles.The hydraulic system to transfer power, ensure adequate power is its basic requirement. In a
5、ddition, consider the system stability, reliability, maintainability, safety and efficiency. The stabilizing means when the system works steady motion and system performance stability (such as environmental temperature on the influence of oil etc). Reliability refers to the system is not due to acci
6、dent reason to work ( such as tubing rupture without electricity, etc. ). Maintainability is referred to the system as simple as possible, element is chosen as far as possible standard parts, structure as much as possible so that the maintenance is convenient. Security is not due to the fault of the
7、 hydraulic system causes the antenna frame collapse or other accidents (such as the drop out of control, antenna due to gravity acceleration whereabouts ) . Efficiency refers to the hydraulic system of the various energy loss as small as possible. The above requirements, in addition to meet the powe
8、r requirements, the most important thing is to ensure the safety and reliability of the system.Keywords: hydraulic system, roadblock目录1绪论1.1 课题研究背景和意义液压升降路障机目前在我们的生活中很常见了,但是大家对于这种液压升降路障机的认识和了解确实不多1。只有对于液压升降路障机有一定的认识和了解,我们在生活中才能更清楚在什么的情况下、什么的场合下需要应该选择哪种类型的液压升降路障机2。液压升降路障,又称液压升降地柱,起重路桩,防撞路桩,起重路障,隔离桩等。
9、起重路障广泛的应用于各种城市交通,军事和其他国家重要的政府机构大门及其周边地区,步行街，高速公路收费站，机场，学校，银行，大型俱乐部，停车场等许多场合。提升障碍有很多种类，使用起来也很奇怪3。（1）全自动升降路障机可通过合法的授权和信息自动门门完成对路障的自动门提升和故障降低。自动门提升屏障也是自动门提升屏障发动机制造商的主要设备,它通常用于起飞和着陆频繁且有一定安全力的地方4。（2）半自动升降路障机手动提升位置键盘可以用于提升位置锁定或自动释放用于提升位置的屏障。当一个假设备提升位置处于自动抬起的状态时,松开提升位置钥匙后自动释放假设备的手脚。该提升位置密钥再次释放后,会自动对它进行锁定。密
10、钥再次提升位置释放后,它将自动重新升起。屏障可以用于几乎不起飞或者需要全自动起飞和可以降落的任何地方。或者周围几乎没有任何保安人员的地方。主要的原因第一是半自动起飞屏障施工的成本低,第二是因为半自动起飞和升降的路障通常没有安全控制面板或者没有安全性高的控制柜。另外例如,可以直接使用步行街,广场等,并且一些大宽度的屏障入口和出口可以与全自动起飞和升降的屏障一起使用5。我们常见的防撞自动升降柱护栏主要包括控制信号电缆，柱保护接地盒，野外控制柱，电源管道，行车安全控制附件（安全红外线，接地线圈，警示灯，警示标志等），电源主控气缸，逻辑控制箱等6。对于大型项目，气动分体式防撞自动升降柱屏障具有成本效益
11、。电源是空气的压缩，不会对环境造成损害。空气动力学特性决定了防撞自动升降柱屏障。该机对使用场所的气候不太挑剔，稳定性好，施工质量更容易保证。但是，较大的动力主泵需要正确放置或隐藏在离现场设备不远的位置。中型或小型项目，多为液压一体式防撞自动升降柱障碍，液压驱动，动力充足，与柱子的多同步性能非常好，使用时不会产生太大的噪音，施工速度快，液压分体式防撞自动升降柱路障机用于小型高投资项目。构造起来很困难，需要专业的液压调试人员参与安装。它需要很高的环境要求。如果发现液压泄漏，则需要挖掘路面。进行修理。防撞自动升降柱护栏的液压主缸非常大，需要妥善放置或隐藏在离现场设备不远的地方。建议的距离不超过20米
12、7。1.2 本课题国内外研究现状 对于一些高难度安全性的大型应用,如大型军事基地,监狱等,需要同时设置一个具有较高反恐攻击级别的机械式安全屏障和自动安全防撞保护功能的大型升降柱用以作为阻挡障碍物。与一般民用的大型防撞保护升降柱的需要屏障保护厚度要求相比,柱的需要屏障保护厚度一般都大于需要屏障保持厚度达到12mm以上,而一般民用的大型防撞保护升降柱的保护屏障为3-6mm8。此外，不同应用中自动防撞升降柱护栏的安装要求也不同。目前，高安全性反恐自动防撞升降柱路障有两个国际认证标准：1、英国PAS68认证(需配合PAS69安装标准);2、美国外交部安全局的DOS认证。他们在报告中指出美国制定了一个全
13、新的标准,使用7.5T重的试验卡车以80KM/H的最高速度冲撞到一个新设计的路障桩,实验中的车辆被完全阻止在了原地,路障(包括升降柱、路桩)仍然可以正常地工作9。对于民用高等级自动防撞安全升降式的护栏机,虽然其性能略微稍逊于军用反恐级别的自动防撞安全升降式的护栏机,其安全防护的性能完全可以很好的满足民用安全的自动防护需要,并且经常被广泛使用用于居民的日常生活10。产品广泛适用于对交通量大,安全性能技术要求较高的大型车辆出入控制中心等场所。公司产品可广泛应用于商业银行,政府机关,研发中心,电站,高速公路,工业园区,高端住宅别墅,高档商业写字楼,奢侈品专卖店,步行街等公共场所11。随着国内反恐打击
14、形势的进一步加强,对于建筑物及其敏感区域的安全保护尤为重要。自动防撞系统中的升降柱阻隔屏障由于其具有安全性和美观等诸多的优点而被越来越多的中国用户所认可和接受12。然而,自动屏障阻隔防撞系统中的升降柱屏障阻隔防撞系列产品直接进入中国和海外市场的时间和做法相对较短,市场的积累和用户反馈较小,需求突然扩大。市场上的产品是混合的，产品伪劣和伪造的情况并不少见。大量用户和集成商已经成为一些坏商人盈利的受害者13。国内升降柱、路障机系列产品最大生产规模的企业-北京卓奥世鹏科技有限公司，公司专业从事升降路障系列产品的研发、生产和销售，产品覆盖全国31个省级行政区，主要案例有：北京印钞厂、上海印钞厂，北京天
15、安门广场、长安街、兰州周边所有检查站等14，“卓奥世鹏”被评为2014年具有影响力民族品牌，2015年入围CCTV品质栏目，成为首家入围央视的企业15。产品广泛应用于大型城市交通,军队和其他国家重要的机构及其周边地区,步行街,高速公路,收费站,机场,学校,银行,大型娱乐会所,停车场等多个大型公共场合。通过对于过往交通车辆的严格限制,有效地保证了公共交通秩序,即主要的设施和公共场所的安全16。1，国家机关，军队等重要单位的大门：安装起重防暴路障，通过电动，遥控或信用卡控制起吊，有效防止外部单位车辆和非法车辆进入。2.步行街:在两条步行街的交叉口安装一个提升式的路障。这个路障必须处于完全抬高的状态
16、并完全限制了车辆的行驶和进出。在一些紧急情况或特殊的情况下(如发生火灾,急救,领导的检查等),可以迅速降低路障。3.道路隔离带：起重道路隔离带可用于非全封闭道路隔离带，通常可防止车辆左转或转弯。在道路施工和道路堵塞等特殊情况下，可以降低路障以允许车辆转向。4.多功能用途公共停车场和广场:白天,路障高度上升,车辆将被视为禁止地无法进入多功能用途停车广场,广场在夜间有时可能会被禁止用作临时的公共停车场。一旦临时路障被完全自行放下,车辆也将同样可以安全地直行进入临时路障停车场。5.开放式公园：高架路障安装在开放式公园交叉口。提高道路障碍以防止车辆通过。在特殊情况下，放下升降机障碍物以便车辆通过。6，
17、社区，银行，学校等限制车辆进入的场所，确保有效使用火灾出口。7,高速公路:对一些急需临时自动关闭的高速道路,使用自动快速升降的道路桩,方便快捷,可以有效率地解决国内高速公路路段警力不足的道路交通管理压力。2升降柱系统组成1.埋地桩路传动设备主要由三个最重大部分部件组成:液压液动升降液力油缸和传动柱体,液压液力升降油缸传动控制站和柱体液压升降电控控制系统三个组成部分。提升动力液压传动油缸:阀门柱体全部采用304国标等级不锈钢(无缝焊接钢管)柱体焊接而造制成,具有一定高强度的传动轴承和具有防撞击的传动保护能力；色谱柱无电气，线路设置，防水且安全。该装置嵌入车道或车门上的指定位置，车辆受到值班人员的
18、指示限制。2.液压传动站:液压传动发电站主要由高压液压油箱,手动油泵,全液压电磁阀传动机组,大功率高压液压电机,油泵,油缸,油表,高压液压油管等部分组成。它一直是整个路障系统的主要动力源。在路障升降柱的一侧,它与升降柱一起配合使用(它的上升和下降的速度都可以通过液压调节电磁阀进行改变),并且它还可以通过停电手动调节阀来降低路障挡板。3.降压电控控制系统:自动降压电控控制系统主要有三部分:plc自动电压控制电机主板,漏电电流控制自动开关,非接触式等等噪声高的元件使用寿命接触器等精密的元件启动到位时间均由控制元件设定(而相反之气缸式二行程接触器启动到位后对其产生的噪声冲击力大大程度增加了它的使用寿
19、命)。2.1系统拓扑图2.2升降柱2.3路桩实际应用场景3油缸工作基本情况3.1 确定执行元件升降路液压桩的主要工作原理特点技术要求由于液压桩运动系统需要完成的运动过程是直线液压运动,所以在升降路液压桩运动系统中需要实现该液压桩运动控制过程的主要元器件设计为液压缸12。3.2 分析系统工况 在进行液压系统的工作情况分析时，本设计实例只考虑升降路桩受到的工作负载、惯性负载和机械摩擦阻力负载，其他负载可忽略12。 （1）工作负载FW工作压力负载指的是液压系统工作运行过程中因为液压缸在机器特定的工作压力情况下正常运行工作而产生的特定性负载,对于一个方向路桩或者液压传动系统来说,沿着一个液压缸的轴线运
20、行方向路桩的重量即为液压系统工作过程中的负载12,设计的升降柱直径为219，高度为800，304不锈钢密度为7.93g/cm所以工作负载为FW=0.2190.2190.810=9553N（2）惯性负载最大运动惯性的质量和负载速度取决于运动物体和部件的质量和最大的加速度,其中最大的加速度系数可以从工作台的最大移动换向速度和工作台加速时间的计算方法中得出。已知工作台启动和换向的加速时间大约为0.2s,工作台最大的移动换向速度12,即工作台的快进、快退移动速度大约为0.15m/s，所以惯性的负载可以表示为（3）阻力负载阻力负荷主要是工作台的机械摩擦阻力，分为两部分：静摩擦阻力和动摩擦阻力。静摩擦阻力
21、 Ffj = fjN=N动摩擦阻力 Ffd= fdN =N根据上述的最大负载力综合计算的实验结果,可以直接计算得到一个制动液压缸在每个需要负荷承载力同时工作的不同情况下所用的需要负载承受的得到的最大负载力和一个液压缸所需要承受的负载需要最大制动推力的计算情况,如表3.1所示。表3.1液压缸在各工作阶段的负载（单位：N）工况负载组成负载值F液压缸推力=F/起动=955311268N加速=+1514 N12000 N快退=-Mg858 N-10410N注：此处未考虑环境的影响。4油缸设计计算基本的设计技术能力统计数据,是根据一个产品设计用途及其轮廓结构本体类型等等数据来直接进行确定的,它基本上就是
22、反映了其设计工作的技术能力及产品结构上的特点,也基本上上讲就是直接确定了一个产品的外形轮廓结构尺寸及其结构本体总体的质量等。4.1 液压缸的内径表4.1液压缸的公称压力系列（GB/T 7937-1987）0.631.01.62.54.06.310.018.025.040.063.0表4.2按负载选择工作压力1负载/ KN50工作压力/MPa 0.811.522.5334455 初选系统压力P=6.3MPa 由负载图知最大负载工进F为76231N， 设活塞面积A1 面积A2快进速度为 V1=Q/(A2)快退速度为 V2=Q/(A1-A2)工进速度为V3=Q/A1若V1=V2则A1-A2=A2 即
23、A1=2A2若V1=V2=2V3则A2=0.5A1即由快进速度与快退速度相等 或则他们的速度等于工进速度的2倍 都可以得出A1=2A2的结论也即A1:A2=2:1取d/D=0.707 mD=0.124m=124mm查得油缸的液压缸的内径为125mm,4.2 活塞杆的直径1.取d/D=0.707，那么则取d=88.75表4.3活塞杆直径系列456810121416182022252832364045505663708090100110125140160180200220250280320360400活塞杆直径为90mm,有效行程为600mm表4.4缸内径及活塞杆外径尺寸系列（GB/T 2348-
24、1993）内径尺寸系列活塞杆外径尺寸系列840125（280）41636902201050（140）320518451102801263160（360）620501253201680（180）4008225614035020（90）200（450）10256316025100（220）50012287018032（110）2501432802002.活塞杆强度计算：A.活塞杆强度计算活塞杆的直径按下式进行校核式中，为活塞杆上的作用力；式中 许用应力；（45钢的受力活塞杆体对抗拉作用应力的要求强度一般要求为598MPa，=,n一般取1.4。即为如此活塞杆的整体抗拉性和强度在此要求也是比较适用的）
25、满足要求B.液压缸稳定性计算当液压活塞杆能够承受到了轴向弯曲和压缩负载的这种情况下,它所能够承受的临界压力不能完全超过液压缸为使它能够保持稳定正常工作所需要允许的临界应力压缩负载，以免活塞杆发生了纵向弯曲,破坏了液压缸的正常工作和运行。该稳定性的值与诸如液压活塞杆的材料结构特性,截面和形状,直径和长度以及液压气缸杆件安装的方式等诸多因素的稳定性有关。若活塞杆的长径比且杆件承受压负载时，则必须对杆件进行相应的液压缸稳定性校核。活塞杆的稳定性复验根据下面公式进行计算论证式中，为安全系数，一般取=2413。 a.当活塞杆的细长比时 b.当活塞杆的细长比时式中，为安装长度，其值与安装方式有关；为该活塞
26、杆横截面的最小回转半径，；为柔性系数； 为由液压缸支撑方式决定的末端系数；为该活塞杆材料的弹性模量，对钢取；为活塞杆横截面惯性矩；为活塞杆横截面积；为由材料强度决定实验值，为系数13。表4.5液压缸支承方式和末端系数的值支承方式支承说明末端系数一端自由一端固定1/4两端铰接1一端铰接一端固定2两端固定4表4.6 、的值材料铸铁5.61/160080锻铁2.51/9000110钢4.91/500085c.当时,缸已经足够稳定，不需要进行校核。此设计安装方式中间固定的方式，此缸已经足够稳定，不需要进行稳定性校核。3活塞杆的结构设计活塞杆的外端与负载的内端拖曳马达传动机构互相连接。为了有效避免活塞杆
27、在其工作环境和生产过程中的偏心负载力,适应中大型液压缸的具体安装和使用要求,提高其工作效率,应根据液压缸负载的实际具体情况和要求进行设计选择合适的活塞杆端结构。4.活塞杆的密封与防尘活塞杆以采用Y形织物密封圈,U形织物密封圈,O形织物密封防尘圈,V形织物密封防尘圈等多种形式进行密封6。另外当活塞杆防尘密封圈与薄钢板活塞杆结合时,防尘圈和薄钢板活塞杆的具体配合方式可根据H9 / f9选择。薄钢板的活塞圈厚度一般为0.5mm。为便于活塞杆的设计和日常维护,该公司为解决问题的方案特别选择了O形防尘圈。4.3液压缸缸体厚度计算 缸体运动强度测定是一个大型液压缸中最重要的一个机械零件,当一个大型液压缸的
28、一个工作缸体压力较高和一个液压缸体内经较大时,需要对其零件进行液压缸体运动强度的质量测定分析和校验后并进行质量核正。液压缸体的常用材料无缝钢管材料也就是被广泛称为20、25、35、45号不锈钢的这种液压缸体采用无缝钢管。在以上的几种专用无缝钢管材料里,其中45号新型钢的专用无缝钢管性能应该是最优的,因此我在这里特别建议选取45号新型钢作为制造液压机油缸体的专用无缝钢管作为制作主要无缝原材料。式中，实验压力，MPa。当液压缸额定压力Pn5.1MPa时，Py=1.5Pn，当Pn16MPa时，Py=1.25Pn。缸筒材料许用应力，N/mm。=，为材料的抗拉强度。注：1.额定压力Pn额定压力又称公称压
29、力也就是系统压力，Pn=6.3MPa2.最高允许压力PmaxPmax1.5Pn=1.256.3=7.875MPa液压缸缸筒材料采用45钢，则抗拉强度：b=600MPa安全系数n按液压传动与控制手册P243表210，取n=5。则许用应力=120MPa = =4.mm表4.7标准缸的缸筒外径系列产品系列代号额定压力Pa/Mpa缸筒内径D40506380100125140160180200220250280材料缸筒外径D1A型1620253250607695121146168194219245S20S45S45S45506076951211461681942192455060831021211521
30、681942192455463.583102127152168194219245注:A-工程液压缸满足。取液压缸厚度10.5mm。查取相关标准资料取液压缸缸体外径为219mm。4.4 液压缸长度的确定液压缸的使用长度大小L主要方法是根据一个液压缸正常工作时各部件的运动行程和使用长度等来确定14。上升高度600下降高度)600 L=170+600=770mm 查题目参数得到的 液压缸的主发动机液压活塞正常工作时的行程最大规定长度和行程标准值同样可以通过中国液压缸活塞执行管理机构真正的确定液压缸活塞工作最大规定长度的工作行程来加以确认,并且也可以通过行程参照表4-4选取其工作长度和行程标准值。液压
31、缸泵和活塞泵在工作时的行程按照参数的分别优先选用次序按照行程参照表3-9中的参数优先选用次序来对a、b、c分别进行选用。表4.8（a）液压缸行程系列（GB 2349-80）62550801001251602002503204005006308001000125016002000250032004000表4.8（b） 液压缸行程系列（GB 2349-80）6 40 6390110140180220280360450550700900110014001800220028003600表4.8（c） 液压缸形成系列（GB 2349-80）62402603003403804204805306006507
32、50850950105012001300150017001900210024002600300034003800查得标准 最终取值为L=630mm4.5 缸筒的加工要求缸筒内径采用H7级配合，表面粗糙度为0.16，同时也要研磨；热处理：调制，HB240；缸筒内径的圆度、锥度、圆柱度不大于内径公差之半；刚通直线度不大于0.03mm；油口的底部孔口及整个排气口两端都打开需要注意保证孔口没有任何细小倒角,且用户不能直接发现孔口有任何细小飞边、毛刺;需要在缸体内部表面进行镀铬操作，且外表面需刷防腐油漆来完成防腐工作15。4.6法兰设计液压缸的圆形法兰端孔和盖式的设计及其形式也就是有很多,较为常见的一种
33、形式就是圆形法兰式大型液压缸筒法兰端盖。此次的法兰设计主要是为了充分确认我们是否可以直接选择哪种液压法兰式内部端盖设计来直接对其进行计算液压缸筒内部端盖的设计。（缸筒端部）法兰厚度根据下式进行计算： 式中， -法兰厚度（m）；密封环的内经d=219mm（m）；密封环的外径（m）；=229 mm系统的工作压力（pa）；=7MPa附加的密封力（Pa）；值取其材料屈服点353MPa；螺钉孔的分布圆直径（m）；=55mm密封环的平均直径（m）；=45mm法兰材料的许用应力（Pa）；=/n=353/5=70.6MPa法兰受力总合力（m） 所以=13.2mm为了安全取=14mm4.7 (缸筒端部）法兰连接
34、螺栓的强度计算连接图如下：图4.9缸体端部法兰用螺栓连接1-前端盖；2-缸筒螺栓强度根据下式计算：螺纹处的拉应力:(MPa) 式（3-9）螺纹处的剪应力(MPa) 式（3-10）合成应力 (MPa) 式（3-11）式中, 液压缸的最大负载，=A，单杆时，双杆是螺纹预紧系数，不变载荷=1.251.5，变载荷=2.54；液压缸内径；缸体螺纹外径；螺纹内经；螺纹内摩擦因数，一般取=0.12;变载荷取=2.54；材料许用应力，,为材料的屈服极限，n为安全系数，一般取n=1.21.5；Z螺栓个数。最大推力为：使用4个螺栓紧固缸盖，即：=4螺纹外径和底径的选择：=10mm =8mm系数选择：选取=1.3=
35、0.12根据式（3-9）得到螺纹处的拉应力为：=根据式（3-10）得到螺纹处的剪应力为：根据式（3-11）得到合成应力为：=367.6MPa由以上运算结果知，应选择螺栓等级为12.9级；查表的得：抗拉强度极限=1220MP;屈服极限强度=1100MP；不妨取安全系数n=2可以得到许用应力值：=/n=1100/2=550MP证明选用螺栓等级合适。5 活塞的设计活塞宽度取=（0.6-1.0）即=（0.6-1.0）125=（75-125）mm取=80mm由于气缸和活塞在液压的作用下沿着启动气缸前后方向滑动,因此它与启动气缸的最大配合间隙应该是合适的,既不太紧也不太大。过紧不仅可能会给液压缸增加最小的
36、启动压力,降低了机械效率,还可能会轻易地损坏了气缸和启动活塞的最大配合间隙表面;如果配合间隙过大,会直接导致液压缸内部的泄漏,降低了最大容积启动效率,使得液压缸不可能符合要求。设计表现。活塞与密封圈和缸体的区别活塞密封圈按形式大致可分为:间隙式活塞密封(主要适用于低压系统使用中的液压缸活塞的间隙和密封)、活塞式和闭环密封(主要适用于缸内温度和压力变化的范围大、要求活塞摩擦力小、寿命长的液压缸活塞密封)、密封圈和缸体密封三部分四大类。其中活塞密封圈和缸体密封又主要包括O形的密封圈(缸体密封耐久性能好,摩擦阻力因数小,安装空间小)、y形密封圈(用在20Mpa的压力下、往复运动速度较高的液压缸活塞密
37、封)、形密封圈(用于耐高压,耐磨性好,低温性能好,逐渐地取代了V形的密封圈)、V形的密封圈(用于当在50Mpa的温度和压力下往复使用时,耐久性好,但摩擦阻力大)16。综合以上的因素,考虑选用了O型的密封圈。5.1 导向套的设计与计算1.最小导向长度H的确定 当一个活塞杆完全停止伸展时,从一个活塞支承表面的滑动中点延伸到活塞引导套筒的中点滑动活塞支承表面的中点的最小导向距离被称为最小的引导套筒长度1。如果液压缸的引导套筒长度太短,则由于液压缸间隙过大而引起的整个液压缸的初始导向偏转将增加,这将严重影响整个液压缸的正常工作系统性能和液压缸的稳定性。因此,必须注意确保一个液压缸能够具有一定的最小行程
38、和引导套筒长度8。根据我们的经验，当一个液压缸的最大行程为L且缸体直径为D时，最小导向长度为： （4-5） 通常，当圆柱直径小于80mm时，导套的滑动面的长度A为A =（0.61.0）D，A =（0.61.0）d。当缸径大于80mm时。活塞宽度B取B =（0.61.0）D。如果导向长度H不够，可在活塞杆上增加导向套筒K（见图4-1），以增加H值。隔套K的宽度。所以:最小的导向长度为，取H=9cm；导向套滑动面长度A=活塞宽度B=隔套K的宽度2.导向套的结构 导套有一个共同的导套，一个易于拆卸的导套，一个球形导套和一个静压导套，可根据工况适当选择。1)普通类型压力润滑油导管配套该系列产品的压力导
39、套一般直接安装在压力支撑座或导管的套端盖上。油槽管道中的液体压力对机油液体起着达到了液体润滑的重要作用,打开其与机油的液体密封唇以直接密封其与机油的液体密封6。2)易于使用方便易于经常使用拆卸的牢固导线配套该导线可套用牢固的圆形螺钉或钢丝螺纹直接将其固定在每个导套和端子顶盖上。当日常使用的拆卸导套和套下端盖上的密封圈已经出现严重磨损并且且需要经常进行更换时,不可能允许用户需要经常更换拆卸导圈和套上的端盖和更换液压缸内的活塞杆。该液压导套端盖适用于各种液压工况恶劣的需要使用液压情况,需要经常手动更换需要使用的液压导套和安装端盖或者密封圈,不过也允许经常手动拆卸导套端盖和安装液压缸。3）球形导向套
40、筒导向套筒的外球面与端盖接触。当活塞杆受偏心载荷倾斜时，导套可以自动调节，使导套轴始终与运动方向一致，不会产生“热情”8。这样，不仅活塞杆的平稳操作而且导向套筒的内孔也相对均匀。4)静压导套由于液压缸高频,高速,高振动的条件使活塞杆在液压缸往复运动可能需要采用静压导套。由于活塞杆与液压缸导套之间的内壁上有一层压力油膜,它们之间没有直接的接触,而是直接悬浮在一层压力油中,因此导套摩擦系数小,无任何磨损,刚性好,吸振小,同轴度高,但由于导套制造复杂,必须配备有专门的导套和静压系统8。5.2 端盖和缸底的设计与计算 在单活塞杆通过的液压缸中,活塞杆穿过的气缸端盖底部称为端盖,活塞杆不通过的液压缸盖底
41、部称为气缸盖或通过的气缸底。所谓的端盖,可以简单地理解为通过的气缸底部和通过的气缸端盖之间形成完全密封的一个压力腔,其不仅本身具有足以使气缸承受一定液压的强度,而且还本身具有一定的气缸接合压力强度。气缸端盖底部有用于活塞杆的导向孔(或者是一个用于在气缸上安装活塞杆导向套的孔),防尘圈,密封圈槽和导向套的连接螺孔,力量复杂,设计不易发生损坏。1.端盖的设计计算端盖厚h为：式中 D1螺钉孔分布直径，cm； P液压力，； 密封环形端面平均直径，cm； 材料的许用应力，。2.缸底的设计 缸底分平底缸，椭圆缸底，半球形缸底。3.端盖的结构 端盖在结构上除了必须要充分考虑解决与保护活塞杆端部缸体的运动连接
42、与保护端部活塞密封外,还必须能够充分考虑活塞缸体与端部活塞杆的运动导向,密封和保护活塞杆的排水防尘等一些相关技术问题6。端盖内部缸体与气动活塞杆连接端盖内部采用密封部件连接的方法端盖缸体设计操作方法主要的几种方法有： A焊接 采用焊接焊式液压缸的主要特点之一是根据缸体大小结构简单,尺寸小,质量小,使用广泛。由于该机缸体内部经过人工焊接后很有可能容易发生缸体变形,且缸体内缸不易直接进行切削加工。经常被广泛用作各种圆形柱塞式大型液压缸的缸体焊接工具设计。 B螺纹连接（外螺纹、内螺纹） 采用螺纹管的径向移动连接(螺纹包括钢管外螺纹、内螺纹)这种径向移动连接器的特点主要是由于螺纹管的径向移动连接具体尺
43、寸小,质量较小,使用广泛。缸体外径长度同轴时无需进行加工,且松动缸体外径长度大小应与内径缸体长度大致同轴;松动缸体内部装卸徐专用工具;松动缸体内部安装时位置应特别注意可以防止松动缸体内部密封胶垫圈的应力扭曲。C法兰连接结构简单,易于焊接加工,装卸方便,使用的区域范围广。径向法兰连接器的尺寸大且法兰连接器的质量精度应该远远大于法兰螺纹径向连接。非磁性螺纹材料焊接法兰的本体末端涂层应该很厚。D. 拉杆的连接特征在结构上是完全通用的。缸体结构易于安装和加工，便于装卸，并广泛使用。大尺寸和高品质。用于大负荷的双作用油缸。 E. 内或外半环是指连接上下气缸的两个半球,其又称也可以细分为外或中半环和内或外半环。外径内半环与整个拉杆之间连接的主要技术特征之一也就在于内径外半环的连接质量远远地要小于外径内半环与整个拉杆间的连接,并且大大减小了那些需要切削加工的油缸体的外径。由于内环和半环槽式的连接结构减弱了一个需要高速加工时的气缸,气缸的壁厚也可以相应随之有所加厚。内环和半环与其他拉杆部件