机电液设计和综合实验原版..

《机电液设计和综合实验》

设计任务书

题目机电液设计和综合实验

学院机械工程学院

年级13 专业机械工程

班级 1 学号Y06713120

学生姓名马驰

指导教师管建峰张敬妹

提交日期2016年6月

目录

第一章课程设计任务书 (3)

第二章液压缸的尺寸确定 (5)

2.1 液压参数的确定 (5)

2.2 液压缸内径和活塞杆直径的确定 (5)

2.3 液压缸壁厚和外径的计算和校核 (7)

2.4 液压缸工作行程的确定 (9)

2.5 液压缸缸盖厚度的确定 (9)

2.6 最小导向长度的确定 (10)

2.7 缸体长度的确定 (11)

第三章液压缸的结构设计及校核 (12)

3.1 缸体与缸盖的连接形式 (12)

3.2 活塞与活塞杆的连接形式 (14)

3.3 导向套的结构 (16)

3.4 密封件的选用 (17)

3.5 液压缸油口的设计 (18)

3.5 液压缸的缓冲装置 (19)

3.6 液压缸的安装连接结构 (20)

3.7 液压缸进出油口的设计 (21)

3.8 液压缸主要零件材料的选择 (22)

第四章液压原理图的设计 (26)

第五章液压元件的选择 (23)

第六章心得体会 (27)

第七章参考文献 (28)

第一章课程设计任务书

现代社会新能源的开发和使用是我们作为工程技术人员进行创新开发的方向，现在要求开发一套液压式波浪能发电系统，具体基本示意图见图1-1。

图1-1 采能装置示意及基本参数

1.1已知条件

1）浮漂的体积V= 0.8 m3；

2）波浪的周期T= 3 S；

3）波浪的浪高H= 0.8 m。

4）液压马达的工作压力：P=5-8MPa,假设设计工作压力P=5MPa。

1.2设计目的

用液压马达驱动发电机工作发电，液压马达要求工作平稳，转速平稳，发电频率稳定。设计过程采用蓄能器稳压、输出采用减压阀稳压。

1.3设计过程

1）方案的查询

2）液压方案的确定

3）相关计算与校核

4）液压元器件的选型

5）液压系统设计和液压油缸的总体结构设计、液压油缸的主要零部件设计6）计算说明书

1.4最终材料

1）设计和计算说明书

2）液压系统方案

3）元器件型号选择表

4）油缸总装配图，包括液压缸缸体链接转动机构、缸头链接球轴承结构5）零件图：活塞，前后端盖，链接头、铰链零件等图纸

1.5 最终考核

由综合实验及课程设计部分组合得到（分别占40%和60%）

第二章 液压缸尺寸的确定

2.1 液压参数的确定

设浮标为正方体，其边长为0.4m ，设海水的密度为海水

=1.0⨯103kg/m 3 浮标

的密度为

浮标

=0.5×103kg/m 3，当浮标的体积浸

入海水时浮标开始上升，浮标功率90%为有效值。

浮标

=m/v=0.5×103kg/m 3

m=浮标

⨯v=0.5⨯10

3⨯

0.8=400kg

F 合=F 浮标-G

G=mg=1⨯103⨯10⨯0.75—4000=2000N

F 浮标=海水⨯v ⨯g=1⨯1038.043

⨯⨯=6000N F 合=2000N

W 浮标=F 合⨯h=)4

1

4.04.0(2000⨯-⨯=600J

P 浮标==360W

Q 流量=P 浮标P 压=5102.7-⨯m 3/s V 体=Qt=1.08410-⨯m 3

L=V 体A=(4

1

4.04.0⨯-)÷5=0.06m

2.2 液压缸内径D 和活塞杆直径d 的确定

图2-1 活塞杆液压缸计算示意图

P1xA1=P2xA2+F

式中：P1---------液压缸工作压力（Mpa ） P2---------回油腔背压(Mpa) A1---------无杆腔面积(mm ²) A2---------有杆腔面积(mm ²) F-----------最大负载（N ）

A 1=πD ² A 2=A1-πd ²

式中：D--------液压缸的内径 d---------活塞杆的直径

由L=V 体A=>A=

(D 2-d 2)得

D 2-d 2=31029.2-⨯mm 2

取d/D=0.3时

D=55mm d=27.6mm

根据表2-1和2-2液压缸内径尺寸系列和液压缸活塞杆外径尺寸对D 和d 进行圆整，取

D=63mm d=28mm

表2-1 液压缸内径尺寸系列（GB2348--80）

表2-2 活塞杆直径系列（GB2348--80）

2.3 液压缸壁厚和外径的计算

液压缸的材料选用无缝钢管，其壁厚按薄壁圆筒公式计算为：

式中：q---------液压缸缸筒厚度（mm）

Py--------试验压力（MPa）

工作压力P≤16M Pa时，Py=1.5P；

工作压力P≥16M Pa时，Py=1.25P;

所以Py=8.25MPa

-------缸体材料的许用应力（MPa）

无缝钢管的许用应力=100~110MPa

带入数据得

=

20063

25

.8

=2.6mm