数控回转工作台带全套CAD图纸

陕西国防工业职业技术学院

SHAANXI INSTITUTE OF TECHNOLOGY 毕业设计论文

题目水平回转工作台

专业机电一体化

班级机电3111班

姓名罗小亮

学号23311131

指导教师王刚

摘要 (3)

第一章绪论 (4)

1.1概述 (4)

1.2数控回转工作台的发展及展望 (4)

1.3数控回转工作台的原理 (5)

1.4 设计要求及主要参数 (6)

1.4.1设计准则 (6)

第二章数控回转工作台的结构设计 (6)

2.1设计工作台的基本要求 (8)

2.2数控回转工作台传动方案的选择 (9)

2.3电机的选择 (11)

2.3.1选择步进电机的注意事项 (11)

2.3.2电机的参数计算 (11)

2.4齿轮的设计 (12)

2.4.1齿轮材料确定 (12)

2.4.2齿轮强度计算 (12)

2.4.3尺寸计算 (12)

2.4.4齿轮结构设计 (14)

2.5蜗轮蜗杆设计 (15)

2.6蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸 (16)

2.7轴的校核与计算 (18)

2.8联轴器的选择 (19)

2.9输入轴的设计 (20)

2.10蜗杆轴的设计 (25)

2.11轴强度的校核 (28)

总结 (30)

参考文献 (32)

致谢 (33)

摘要

数控机床在机械行业中扮演的角色越来越重要。特别是数控机床朝着大功率、高速度、高精度、高稳定性的方向发展，其可靠性已成为衡量其性能的重要指标。而数控回转工作台作为数控机床中不可或缺的部件，其精度已直接影响到机床的整体性能。为了提高效率，扩大机床制造范围，数控机床除了做三轴直线进给运动之外，通常还需要用数控回转工作台来做加工的圆周运动。由此来满足自动改变工件相对主轴的位置，让机床更好的对工件各个面的加工。配合数控系统的控制，数控回转工作台可以有效提高生产率，消除人为误差，提高加工精度。数控回转工作台主要是应用于数控铣床与数控镗床或加工中心，它主要是用于对板类、箱体等类似工件的不间断回转加工和多面加工。

第一章绪论

1.1概述

数控铣床作为效率比较高的机械制造设备，现在应用的已经非常普遍了。在加工工件时，将工件装在回转台上，为了满足工件的加工需求，能给工件加工到更多的表面，除了一般机床都能进行的三轴直线运动之外，还必须用回转工作台来给工件做回转运动。数控系统控制着工作台，去做各种需求的圆周运动。必要时它可以和其他的坐标轴一起联动，这样来加工复杂一点的零件。同时在精度的保证下，理论上可以实现任意角度、任意分度的转动。数控回转工作台的结构最常见的是用电机作为动力源，再者是齿轮传动来减速，最后是蜗轮蜗杆连接工作台，起到带动转动的作用。设计中回转精度是主要的参考对象。

现在技术越来越先进，社会对回转工作台的要求也是很大。回转工作台分类可能会有很多，但是一般是可以分为两种，它们是数控回转工作台，还有就是分度台。数控回转工作台可以自动的运动加工，它的结构和市面上的一般机床的进给机构可能有点相似。它们最主要的不同的地方在于一般机床是做直线运动的，但是数控回转工作台还可以做回转的运动。两种回转台从外表上看上去是差不多的，关键不同在于它们的内部。数控回转工作台又可以细分为两种，一种开环,另一种是闭环。

开环与闭环结构上是看不出什么区别的，它们的区别在于闭环它多了一个角度测量的功能。这个测量功能会反馈和系统给的指令相互对比，选择闭环的话，工作加工的精度会高一些。

1.2数控回转工作台的发展及展望

目前国内数控机床可以说得到了快速的发展，近年来取得的进步也是非常明显不过了。尤其是国内的数控系统，从没有到现在的这么成熟。可以说我国的数控技术大有可为，不断在接近西方国家的先进技术。作为机床的主要组成部分，回转工作台相对机床的各方面的性能来说是非常重要的。

在未来数控回转工作台主要是向着两个极端发展，一个是开发小型转台，一个是大型转台。于此同时呢它在性能方面主要还是朝着以更强的以钢为材料的蜗轮，这样可以很大程度的增加工作台转动的速度，增加转台承担负载的能力。未来在设计形式上也是向着多轴一起联动的趋势前进。

在不久的将来，我国机床的附件将会朝着高档的水平发展。不管是产品

质量或是产品性能，都会慢慢跟上西方发达国家的水平。并不断地创新，走出自己的特色。加强对产、学、研的结合力度，从而走专业化生产道路，面向市场，满足数控机床发展的需求。

1.3数控回转工作台的原理

数控回转工作台应用最多的还是在这三个机床中，它们分别是数控铣床、加工中心还有就是数控镗床了。与一般的工作台比较起来，在外形上我们很难发现它们会有怎样的不同，它们使用着不同的驱动。数控回转工作台是可以跟其他的伺服结合一起运动。

图1-1 闭环内部结构

1-步进电机；2-主动齿轮；3-偏心环；4-从动齿轮；5-柱销；6-压块；7-

螺母；8-锁紧螺钉、11-轴承盖、套筒；9-蜗杆；10-蜗轮；12、13-加紧

瓦；14-压紧液压缸；15-活塞；16-弹簧；17-钢球；18-光栅；

如下图1-1所示该结构图就是演示的闭环数控回转工作台的内部结构，这种工作台是由1电机作为动力元件的，然后2、4齿轮传动作为减速器的效

果给电机减速。在用齿轮传动带动9蜗杆，9与蜗轮10配合转动这就可以带动工作台转动了。通常消除反向间隙、传动间隙的方法有很多的，这里是用了偏心环3就能达到消除齿轮2、4之间的啮合侧隙的目的了。设计中为了实现蜗杆9、齿轮4连接在一起，其中间采用的是楔形拉紧圆柱销5。用这种连接方式的优点的是还可以减少各轴和轴套之间的配合间隙。回转台转角的位置是采用光栅18来进行测量的，它的测量结果会与指令信号相互比较。如果其中存在偏差，那么将偏差放大，然后由控制电机使其朝着降低偏差的方位回转，从而使工作台达到精确定位的目的，设计中对于台面的锁紧通过均匀分布的小油缸14达到目的。

在其要加紧时，通过油缸上面的上腔注入压力油，从而使活塞15向下移动，然后钢球17，来推开装置中的夹紧块12、13，从而使蜗轮处于夹紧状态。当回转台工作时，只需由数控系统来发指令，从而夹紧液压缸14，使其上腔的油回流到油箱，而钢球17此时在弹簧16弹力的作用下向上运动，然后夹紧块12、13会从蜗轮中松开，就在这时蜗轮就可以同回转工作台一起按系统的指令做回转运动。

这个工作台的导轨面采用滚柱轴承来支承，并同时采用圆锥滚子轴承来确保正确的回转中心的位置。工作台是由镶钢滚柱导轨来支撑的，这样可以使回转台平稳的运动。

1.4 设计要求及主要参数

1.4.1设计准则

将严格按照以下设计准则来完成本次设计：

1）创造性的利用所需要的物理性能

2）分析原理和性能

3）判别功能载荷及其意义

4）预测意外载荷

5）创造有利的载荷条件

6）提高合理的应力分布和刚度

7）重量要适宜

8）应用基本公式求相称尺寸和最佳尺寸

9）根据性能组合选择材料

10）零件与整体零件之间精度的进行选择

11）功能设计应适应制造工艺和降低成本的要求.

第二章数控回转工作台的结构设计

2.1设计工作台的基本要求

数控回转工作台一般是由三部分组成的，其中一部分是传动装置，另一部分是原动机，还有工作台。其中的传动装置主要是在其中传递运动，让工作台运转。

合理的传动方案主要满足以下要求：

（1）机械的功能要求：应满足工作台的功率、转速和运动形式的要求。

（2）工作条件的要求：例如工作环境、场地、工作制度等。

（3）工作性能要求：保证工作可靠、传动效率高等。

（4）结构工艺性要求；如结构简单、尺寸紧凑、维护便利、工艺性和经济合理等。

数控回转工作台作为数控铣床装夹工件的机床附件，它对机床的影响是非常大的。而数控回转台合理的传动方案的好坏直接影响到数控回转工作台的性能。所以选择合适的传动方案对于本次设计显得尤为重要。

2.2数控回转工作台传动方案的选择

有如下三种不同的方案

图2-1 方案（1）

方案（1）采用的是皮带传动加涡轮蜗杆的传动方案。

分析此方案可发现皮带有不少的缺点：

1、滑动损失

皮带在工作时，由于带轮两边的拉力差以及相应的变形经差形成弹性滑动，导致带轮与从动轮的速度损失。弹性滑动与载荷、速度、带轮直径和皮带的结构有关，弹性滑动率通常在1%-2%之间。有的皮带传动还有几何滑动。

过载时将引起打滑，使皮带的运动处于不稳定状态，效率急剧下降，磨损加剧，严重影响皮带的寿命。

2、滞后损失

皮带在运行中会产生反复伸缩，特别是带轮上的绕曲会使皮带体内部产生摩擦引起功率损失。

3、空气阻力

高速传动时，运动中的风阻将引起转矩损耗，其损耗值与速度的平方成正比。因此，设计高速皮带传动时，皮带的表面积宜小，尽量用厚而窄的皮带，带轮的轮辐面要平滑，或用辐板以减小风阻。

4、轴承的摩擦损失

皮带在工作时，轴承受到皮带的拉力，也引起转矩损。滑动轴承的损伯为2%-5%，滚动轴承的损失为1%-2%

图2-2：方案（2）

方案（2）采用的是涡轮蜗杆加齿轮组的传动方案

该传动方案分析如下：

齿轮传动承受载能力较高，传递运动准确、平稳，传递功率和圆

周速度范围很大，传动效率高，结构紧凑。

蜗杆传动有以下特点：

1．传动比大在分度机构中可达1000以上。与其他传动形式相比，传

动比相同时，机构尺寸小，因而结构紧凑。

2．传动平稳蜗杆齿是连续的螺旋齿，与蜗轮的啮合是连续的，因此，传动平稳，噪声低。

3．可以自锁当蜗杆的导程角小于齿轮间的当量摩擦角时，若蜗杆为主动件，机构将自锁。这种蜗杆传动常用于起重装置中。

4．效率低、制造成本较高蜗杆传动是，齿面上具有较大的滑动速度，摩擦磨损大，故效率约为0.7-0.8，具有自锁的蜗杆传动效率仅为0.4左右。为了提高减摩擦性和耐磨性，蜗轮通常采用价格较贵的有色金属制造

图2-3：方案（3）

方案（3）采用的是齿轮传动加锥齿轮的传动方案，锥齿轮在很大程度上与涡轮蜗杆有可以相互取代的可能，但在本次设计中要求能传动自锁，这是锥齿轮传动所不具备的。

由以上分析可得：将齿轮传动放在传动系统的高速级，蜗杆传动放在传动系统的低速级，传动方案较合理。

同时，对于数控回转工作台，结构简单，它有两种型式：开环回转工作台、闭环回转工作台。

两种型式各有特点：

开环回转工作台开环回转工作台和开环直线进给机构一样，都可以用点液脉冲马达、功率步进电机来驱动。

闭环回转工作台闭环回转工作台和开环回转工作台大致相同，其区别在于：闭环回转工作台有转动角度的测量元件（圆光栅）。所测量的结果经反馈与指令值进行比较，按闭环原理进行工作，使转台分度定位精度更高。 2.3电机的选择

许多机械加工需要微量进给。要实现微量进给，步进电机、直流伺服交流伺服电机都可作为驱动元件。步进电机的特点:一是过载性好。其转速不受负载大小的影响，不像普通电机，当负载加大时就会出现速度下降的情况，所以步进电机使用在对速度和位置都有严格要求的场合；二是控制方便。步进电机是以“步”为单位旋转的，数字特征比较明显，这样就给计算机控制带来了很大的方便，反过来，计算机的出现也为步进电机开辟了更为广阔的使用市场；三是整机结构简单。传统的机械速度和位置控制结构比较复杂，调整困难，使用步进电机后，使得整机的结构变得简单和紧凑。所以选择步进电机的计算如下：

1）电机的选择

按照工作要求和条件选两相混合式步进电机 2）功率工作所需功率为：

/1000w w w w p F V kW η= (3-1)

/9950w

W nw P T kW η= (3-2)

式中150T N M =，36/min w r η= 电机工作效率0.97w η=，

15036/(99500.97) 3.9w p kW =??=

电机所需的输出功率为：

/w P P η= (3-3)

式中：η为电机至工作台主动轴之间的总效率。齿轮：0.97w η= 轴承：0.99w η=

蜗杆; 0.8w η= 。因此3

312

30.970.990.80.75ηηηη==??= 0.75η=

/ 3.8w p p kw η==

一般电机的额定功率

(1 1.3) 3.8 4.2m p p kW =-=-

则取电机额定功率为： 3.8m P =。 3）转矩

由后面齿轮的转矩可得：

5495.510 1.8110p T N mm n

?==?

4）确定电机转速

由文献[2, 5~5]表1-8推荐的各种机构传动范围为，取：齿轮传动比：3-5，蜗杆传动比：15-32，

则总的传动范围为：1231553245160i i i =?=?-?=-

电机转速的范围为

(45160)3616205760/min m N i n r =?=-?=-为降低电机的重量和价格，选取常用两

相混合式步进电机11BYG250D-0502，其各项指标如表3-1所示:

11BYG250D-0502步进电机指标

5）利用步距角检验

主要技术参数中，回转精度：0．03°。60i =可得步距角为：

0.03 1.8

i α==

计算的值与11BYG250D-0502步进电机的步距角相吻合。11BYG250D-0502步进电机满足

条件。

2.4齿轮的设计

2.4.1齿轮材料确定

根据GB/T10085—1988的推荐，采用直齿轮传动的形式。

2.4.2 选择材料

考虑到齿轮传动效率不大，速度只是中等，故蜗杆用45号钢；为达到更高的效率和更好的耐磨性，要求齿轮面，硬度为45-55HRC。

按齿面接触疲劳强度设计

先按齿面接触疲劳强度进行设计，在校核齿根弯曲疲劳强度。

传递转矩T1=9.55×106P1/N1=（9.55X106×0.75/3000）=2.39N.M

载荷系数K：因载荷平稳，由《械设计手册》查得取K=1.2

齿宽系数ψd:由《械设计手册》查得取ψd=1

许用接触压力［δH］：［δH］=［δH2］=220Mpa

传动比i1:i2=3

将以上参数代入公式

D13≥（671/[δh]）2（6-21）KT1(i+1)/ψdi

D1≥32.88mm

2.4.3确定齿轮的主要参数与主要尺寸

1）齿数取Z1=30，则Z2=i2×Z1=3×30=90,取Z2=90。

2）模数 m=d1/Z1=32.88/30=1.09mm,取标准值m=1.1。

3）中心距标准中心距α=m/2(Z1+Z2)=44.4mm

4）其他主要尺寸

分度圆直径：d1=mZ1=1.5x30=45mm,

d2=mZ2=1.5x90=135mm

齿顶圆直径：da1=d1+2m=33+2x1.5=36mm,

da2=d2+2m=99+2x1.5=102mm

齿宽：b= ψdd1=0.6x33=19.8mm, 取b2=b1+(5-10)=25-30mm,取b1=30mm。校核齿根弯曲疲劳强度

δF=22K T1YFS/bmd1≤［δF］

复合齿形系数Ys：由x=0（标准齿轮）及Z1 Z2查图6-29得YFS1=4.12，YFS2=3.96则

δf1=2kT1YFS1/bmd1=2x1.2x2.39x103x4.12/(19.8x1.5x33)=74.6Mpa＜［δF1］δf2=δf1YFS2/YFS1=(74.6x3.96/4.12)Mpa=71.70MPa＜［δF2］

弯曲强度足够。

确定齿轮传动精度

齿轮圆周速度v=d1nπ/(60x1000)=3.14x72.5x970/(600x1000)=3.68m/s

由表6-4确定第Ⅱ公差组为8级。第Ⅰ、Ⅱ公差组也定为8级，齿厚偏差选HK

2.4.4齿轮结构设计

小齿轮 da1 =33mm 采用实心式齿轮

大齿轮da2 =99mm 采用实心式齿轮

2.4.8齿轮结构设计

如图2-3，2-4所示，分别为小齿轮、大齿轮的零件图。两齿轮都是采用实心结构，采用单键连接齿轮与轴。

图2-3 小齿轮图

图2-4 大齿轮图

2.5蜗轮蜗杆设计

根据GB/T10085—1988的推荐，采用渐开线蜗杆。

2.5.1选择材料

考虑到蜗杆传动效率不大，速度只是中等，故蜗杆用45号钢；为达到更高的效率和更好的耐磨性，要求蜗杆螺旋齿面淬火，硬度为45-55HRC。蜗轮用铸锡磷青铜Zcusn10p1，金属铸造。为了节约贵重的有色金属，仅齿圈用青铜制造，而轮芯用灰铸铁HT100制造。

2.5.2按齿面接触疲劳强度设计

根据闭式蜗杆传动的设计准则，先按齿面接触疲劳强度进行设计，在校核齿根弯曲疲劳强度。传动中心距：

a ≥

（1）确定载荷系数K

因工作载荷较稳定，故取载荷分布不均系数K β=1；由使用系数K A 表从而选取K A =1.15；由于转速不高，冲击不大，可取动载系数K V =1.1；则

K=K A *K β*K V =1*1.15*1.1=1.265≈1.27 (3-4)

（2）确定弹性影响系数Z E

选用的铸锡磷青铜蜗轮和蜗杆相配。（3）确定接触系数Z ρ

先假设蜗杆分度圆直径d 1和传动中心距a 的比值d1/a=0.30，从而可查出Z ρ=3.12。

（4）确定许用应力[σH ]

根据蜗轮材料为铸锡磷青铜zcusn10p1，金属模铸造，蜗杆螺旋齿面硬度＞45HRC ，从而可查得蜗轮的基本许用应力[σH ]‘=268MPA 。

因为电动刀架中蜗轮蜗杆的传动为间隙性的，故初步定位、其寿命系数为K HN =0.92，则

[σH ]= K HN [σH ]‘=0.92×268=246.56≈247MPA

（5

）计算中心距

24a mm ≥=

取中心距a=50mm ，m=1.25mm ，蜗杆分度圆直径d 1=22.4mm ，这时=0.448，从而可查得接触系数=2.72，因为＜Z ρ，因此以上计算结果可用。 2.6蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸 2.6.1 蜗杆

直径系数q=17.92；分度圆直径d 1=22.4mm ，蜗杆头数Z 1=1；分度圆导程角γ=3°11′38″

蜗杆轴向齿距：P A ==3.94mm ；(3-7) 蜗杆齿顶圆直径：

*11232.2a a d d h m mm

=+*=(3-8)

蜗杆轴向齿厚：1/2a S m π==1.97mm(3-10) 2.6.2 蜗轮

蜗轮齿数：Z 2 =90，变位系数Χ=0 验算传动比：i=2z /1z =90/1=90(3-11)

这是传动比误差为：（88-90）/60=2/60=0.033=3.3%(3-12) 蜗轮分度圆直径：d 2=mz 2=1.25*90=112.5mm (3-13) 蜗轮喉圆直径：d a2=d 2+2h a2=93.5 (3-14)

蜗轮喉母圆直径r g2=a-1/2 d a2 =50-1/293.5=3.25 (3-17) 2.6.3 校核齿根弯曲疲劳强度

121.53[]a F F F kT Y Y d d m σβσ=

≤

当量齿数

根据Χ2=0，Z V2=62，可查得齿形系数

a F Y =2.31，螺旋角系数

Y β=1-γ/140°=0.9773；

许用弯曲应力[δF ]= []'H δ K FN

[δF ]=56×0.72=40.32MPa(3-21)

=[]'H δ=1.53 1.2717040

45155 2.5????=2.31×0.9773=4.29MPa(3-22)

所以弯曲强度是满足要求的。 2.7 轴的校核与计算 2.7.1 画出受力简图

图 3-1受力简图

计算出：R 1=46.6N R 2=26.2N

2.7.2画出扭矩图

T=η.i.T 电机

=0.36×60×0.98

=21.2 N.M （3-33）

图3-2扭矩图

2.7.3弯矩图

M=72.8×180×10-3 =13.1N.

图3-3弯矩图

2.8联轴器的选择

目前市面上常用的联轴器已经标准化了，在联轴器选择的过程中可以根据载荷的特点、工作条件和要求选择合适的类型。然后根据传动的转矩及其它参数进行选择。

作用在联轴器上的转矩：

595.510n PK T n

式中：n T 为联轴器公称转矩 P 为驱动功率 n 为工作转速

液压缸全套图纸说明书范本

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

液压缸全套图纸说明书要点

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。

液压缸设计说明书

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]

液压缸全套图纸说明书-★★

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。

液压缸设计说明书

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）；

液压缸全套图纸说明书样本

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

油缸的使用说明书

江苏盛鑫气动液压设备有限公司液压油缸使用说明书一、油液的清洁度为保证液压缸的使用寿命,液压系统中必须设置有效的过滤以防止污染,油液的清洁度应符合ISO4406的标准,过滤的质量也应符合ISO中相应的标准。过滤器的等级要求按照系统的实际工况需要执行,但最低要求不低于ISO4406中的 19/15级,也即ISO4572中的24μ(β10≥75)级别。二、液压缸的贮存当液压缸需要贮存一段时间时,请按如下推荐的方法执行: ?液压缸应存放在干燥,洁净,无腐蚀性气体的室内环境中,注意保护液压缸免受来自内部的腐蚀与外部的损害。 ?液压缸应尽可能垂直放置,并且活塞杆朝上,这可以使因液压缸内可能发生的冷凝引起的腐蚀, 以及密封件因活塞与活塞杆自重引起的永久性变形减小到最小。 ?保留油口防护盖,直至连接管路为止。 ?长期贮存时,应在液压缸的活塞两侧加注保护油,以防止缸内部的腐蚀。 ?若液压缸放置于室外一段时间,未油漆表面如活塞杆端应作防护。三、液压缸的安装 ?油口的防护盖仅在连接管路时方可取下,以防杂物进入。 ?连接管路须清洗方连入,液压系统油液须设置过滤器并定期检测; ?在有大量粉尘纤维、快干性化学物质附着、高温杂质喷溅工况下,液压缸须作防护。 ?活塞杆须与负载完全拧紧,定期检查以防连接螺纹松动;定期检查杆端密封导套有无随活塞杆转动松出。 ?必须保证液压缸的活塞杆与杆端连接的附件,在活塞杆伸出与缩回时都处于同一直线上, 否则将导致压盖与缸筒的过度磨损, 从而缩短液压缸的使用寿命。 ?液压缸不同安装方式注意事项 ●C安装方式,建议选用推力键或推力结构以抵抗防止连接螺栓受剪切力。 ●拉杆安装方式,拉杆伸出长度可定制,安装力矩与拉杆拧紧力矩相同。 ●耳轴安装方式,耳轴应严格对正,防止其受弯曲力矩;轴承应预先润滑并选用最小的配合间隙;杆端连接的销轴应与耳轴中心线平行;轴承定期润滑。 ●耳环安装方式,两端轴承安装销轴应严格平行;对于向心球轴承,液压缸在轴承摆动范围内应能自由摆动, 且与周围部件无干涉; 轴承应定期清洁及润滑, 检查有无点蚀、破损与锈蚀,检查轴承就是否有移位松脱等情况。带有防尘圈的轴承还应检查防尘圈就是否有损坏及脱落的情况。如有异常情况请及时更换该轴承部件。 ●法兰安装方式, (1)密封垫片就是整个法兰连接(包括法兰、垫片、螺柱、螺母)的基础。

液压缸的设计说明书

设计内容： 1．液压传动方案的分析 2．液压原理图的拟定 3．主要液压元件的设计计算（例游缸）和液压元件，辅助装置的选择。 4．液压系统的验算。 5．绘制液压系统图（包括电磁铁动作顺序表，动作循环表，液压元件名称）A4一张；绘制集成块液压原理图A4一张；油箱结构图 A4一张；液压缸结构图A4一张。 6．编写设计计算说明书一分（3000-5000字左右）。一、明确液压系统的设计要求对油压机液压系统的基本要求是： 1）为完成一般的压制工艺，要求主缸驱动滑块实现“快速下降——压制——保压——快速回退——原位停止”的工作循环，具体要求可参看题目中的内容。 2）液压系统功率大，空行程和加压行程的速度差异大，因此要求功率利用合理。 3）油压机为高压大流量系统，对工作平稳性和安全性要求较高。二、液压系统的设计计算 1. 进行工况分析，绘制出执行机构的负载图和速度图液压缸的负载主要包括：外负载、惯性阻力、重力、密封力和背压阀阻力 (1) 外负载：

压制时外负载：=50000 N 快速回程时外负载：=8000 N (2) 移动部件自重为： N (3) 惯性阻力：式中：g——重力加速度。单位为。 G——移动部件自重力。单位为。 ——在t时间内速度变化值。单位为。 ——启动加速段或减速制动段时间。单位为。 (4) 密封阻力：一般按经验取（F为总负载）在在未完成液压系统设计之前，不知道密封装置的系数，无法计算。一般用液压缸的机械效率加以考虑，。 (5) 背压阻力：

这是液压缸回油路上的阻力，初算时，其数值待系数确定后才能定下来。根据以上分析，可计算出液压缸各动作阶段中负载，见表1：工况计算公式液压缸的负载（N）启动、加速阶段稳定下降阶段F = 压制、保压阶段快退阶段表1 (6) 根据上表数据，绘制出液压缸的负载图和速度图

液压缸的设计说明书

设计容： 1．液压传动方案的分析 2．液压原理图的拟定 3．主要液压元件的设计计算（例游缸）和液压元件，辅助装置的选择。 4．液压系统的验算。 5．绘制液压系统图（包括电磁铁动作顺序表，动作循环表，液压元件名称）A4一；绘制集成块液压原理图A4一；油箱结构图A4一；液压缸结构图A4一。 6．编写设计计算说明书一分（3000-5000字左右）。一、明确液压系统的设计要求对油压机液压系统的基本要： 1）为完成一般的压制工艺，要求主缸驱动滑块实现“快速下降——压制——保压——快速回退——原位停止”的工作循环，具体要求可参看题目中的容。 2）液压系统功率大，空行程和加压行程的速度差异大，因此要求功率利用合理。3）油压机为高压大流量系统，对工作平稳性和安全性要求较高。

二、液压系统的设计计算1.进行工况分析，绘制出执行机构的负载图和速度图液压缸的负载主要包括：外负载、惯性阻力、重力、密封力和背压阀阻力(1)外负载：压制时外负载：=50000 N 快速回程时外负载：=8000 N (2)移动部件自重为： N (3)惯性阻力：式中：g——重力加速度。单位为。 G——移动部件自重力。单位为。 ——在t时间速度变化值。单位为。 ——启动加速段或减速制动段时间。单位为。 (4)密封阻力：

一般按经验取（F为总负载）在在未完成液压系统设计之前，不知道密封装置的系数，无法计算。一般用液压缸的机械效率加以考虑，。 (5)背压阻力：这是液压缸回油路上的阻力，初算时，其数值待系数确定后才能定下来。根据以上分析，可计算出液压缸各动作阶段中负载，见表1：工况计算公式液压缸的负载（N）启动、加速阶段稳定下降阶段F = 压制、保压阶段快退阶段表1 (6)根据上表数据，绘制出液压缸的负载图和速度图

液压缸设计说明书模板

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。

液压缸结构图示

液压缸结构图示标准化工作室编码[XX968T-XX89628-XJ668-XT689N]

液压缸的结构 · 液压缸通常由后端盖、缸筒、活塞杆、活塞组件、前端盖等主要部分组成；为防止油液向液压缸外泄漏或由高压腔向低压腔泄漏，在缸筒与端盖、活塞与活塞杆、活塞与缸筒、活塞杆与前端盖之间均设置有密封装置，在前端盖外侧，还装有防尘装置；为防止活塞快速退回到行程终端时撞击缸盖，液压缸端部还设置缓冲装置；有时还需设置排气装置。上图给出了双作用单活塞杆液压缸的结构图，该液压缸主要由缸底 1、缸筒 6、缸盖 10、活塞 4、活塞杆 7 和导向套 8 等组成；缸筒一端与缸底焊接，另一端与缸盖采用螺纹连接。活塞与活塞杆采用卡键连接，为了保证液压缸的可靠密封，在相应位置设置了密封圈 3、5、9、11 和防尘圈 12。下面对液压缸的结构具体分析。 3.2.1 缸体组件 ·

缸体组件与活塞组件形成的密封容腔承受油压作用，因此，缸体组件要有足够的强度，较高的表面精度可靠的密封性。缸筒与端盖的连接形式常见的缸体组件连接形式如图 3.10 所示。 (1)法兰式连接（见图 a），结构简单，加工方便，连接可靠，但是要求缸筒端部有足够的壁厚，用以安装螺栓或旋入螺钉，它是常用的一种连接形式。 (2)半环式连接（见图 b），分为外半环连接和内半环连接两种连接形式，半环连接工艺性好，连接可靠，结构紧凑，但削弱了缸筒强度。半环连接应用十分普遍，常用于无缝钢管缸筒与端盖的连接中。 (3)螺纹式连接（见图 f、c），有外螺纹连接和内螺纹连接两种，其特点是体积小，重量轻，结构紧凑，但缸筒端部结构复杂，这种连接形式一般用于要求外形尺寸小、重量轻的场合。

液压缸设计说明书

1设计课题 1、1设计要求设计一台铳削专用机床液压系统用液压缸，要求液压系统完成得工作循环就是：工件夹紧*工作台快进T工作台工进f工作台快退T工件松开。 1、2原始数据运动部件得重力为25000N,快进、快退速度为5m/niin,工进速度为100--1200mm/min, 最大行程为400mrn，其中工进行程为180mni,最大切削力为20000N,采用平面导轨，夹紧缸得行程为20mni,夹紧力为30000N,夹紧时间为1s。 2液压系统得发展概况一个完整得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）与液压油。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与新材料，使传统技术有了新得发展，也使液压系统与元件得质量、水平有一定得提高。尽管如此，走向二十一世纪得液压技术不可能有惊人得技术突碱，应当主要靠现有技术得改进与扩展，不斷扩大其应用领域以满足未来得要求。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，主要反映在系统得容积损失与机械损失上。如果全部压力能都能得到充分利用，则将使能量转换过程得效率得到显著提高。为减少压力能得损失，必须解决下面几个问題：减少元件与系统得内部压力损失，以减少功率损失。主要表现在改进元件内部流道得压力损失，釆用集成化回路与铸造流道，可减少管道损失，同时还可减少漏油损失。减少或消除系统得节流损失，尽量减少非安全需要得溢流量，避免采用节流系统来调节流量与压力。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、广泛发展通径电砂阀以及低功率电砂阀。改善液压系统性能，釆用负荷传感系统，二次调节系统与采用蓄能器回路。为及时维护液压系统，防止污染对系统寿命与可靠性造成影响，必须发展新得污染检测方法，对污染进行在线测量，要及时调整，不允许滞以免由于处理不及叶而造成损失。液压系统维护已从过去简单得故障拆修，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，避免设备恶性事故得发展。要实现主动维护技术必须要加强液压系统故障诊断方法得研究，当前，凭有经验得维修技术人员得感宫与经验，通过瞧、听、触、测等判断找故障已不适于现代工业向大型化、连续化与现代化方向发展，必须使液压系统故障诊斷现代化，加强专家系统得研究, 要总结专家得知识，建立完整得、具有学习功能得专家知识库，并利用计算机根据输入得现象与知识库中知识，用推理机