几何精度导轨的几何精度主要是指到规格直线度和导轨间的平行度、垂直度等。在制定导轨几何精度时,可以参阅有关机械的精度标准。对于金属切削机床,把导轨的几何精度列于机床的精度标准中。3.5 液压缸的设计3.5.1 液压缸的设计计算步骤1)根据主机的要求,查找手册选择液压缸的类型。根据机构的结构要求,按手册选择液压缸的安装方式。2)根据主机的动力分析和运动分析,确定液压缸的主要性能参数和主要尺寸。如液压缸的推力、速度、作用时间、内径、行程及活塞[1]直径等。3)根据选定的工作压力[2]和材料进行液压缸的结构设计。如缸体壁厚、缸盖厚度、密封形式、排气与缓冲等。4)液压缸性能的验算。3.5.2 液压缸主要几何尺寸的计算液压缸的主要几何尺寸,包括液压缸的内径D,活塞杆[3]直径d和液压缸的行程s等。(1)液压缸内径D的计算工程上,计算液压缸的内径D时,常采用两种方法:根据载荷力的大小和选定系统[4]的压力来计算液压缸的内径D以及根据机构的速度要求和选定的液压泵的流量来计算液压缸的内径D。在这里我们选择第一种方法。计算公式可由F=pA1000导出D=式中 D——液压缸内径(m);F——液压缸推力(kN);P——选定的工作压力(MPa)。液压缸的推力为200kN,查表选定的工作压力为16MPa。代入公式中可以求得D=0.1262m=126.2mm。查表将126.2mm圆整为200mm。(2)活塞杆直径d的计算通常,活塞杆直径d的计算也有两种方法:根据速度比的要求来计算活塞杆的直径d和根据强度来计算活塞杆的直径d。根据设计方案,当活塞杆在稳定状态下,仅受轴向载荷时,活塞杆直径按简单拉、压强度计算。此时选择第二种方法。d≥式中 ——活塞杆材料的的许用应力(MPa),当活塞杆为碳钢时,=100~200MPa;如果活塞杆受较大的弯曲作用是,则按压弯联合强度考虑,此时式中σ——活塞杆应力(Pa);F——活塞杆输出力(N);A——活塞杆面积(),对于实心活塞杆则为d——活塞杆的直径(m);——活塞杆的最大挠度();W——活塞杆断面的抗弯模量(),对于实心圆截面活塞杆则为——活塞杆材料的许用应力(Pa)——活塞杆材料的屈服点(Pa);n——安全系数,一般n≥1.4。活塞杆输出推力为200kN,活塞杆为碳钢=100MPa。代入公式中可以求得d≥0.0714m=71.4mm。查表将其圆整为80mm。(3)液压缸行程s的确定液压缸行程s,主要依据机构的运动要求而定。但为了简化工艺和降低成本,应尽量采用标准值。由设计方案知取s=300mm。3.5.3 液压缸结构参数的计算液压缸的结构参数,主要包括缸筒壁厚、油口直径、缸底厚度、缸头厚度等。(1)缸筒厚度的计算1)按薄壁筒计算 对于低压系统或当≥16时,液压缸缸筒厚度一般按薄壁计算。δ≥式中 δ——液压缸缸筒厚度(m);——试验压力(MPa),工作压力p≤16MPa时,=1.5p;工作压力p≥16MPa时,=1.25p;D——液压缸内径(m);——缸体材料的的许用应力(MPa);=——缸体材料的刚拉强度(MPa);n——安全系数,n=3.5~5,一般取n=5。对于:锻钢 =100~120MPa铸钢 =100~110MPa钢管 =100~110MPa铸铁 =60MPa2)按中等壁厚计算 当3.2≤<16时,液压缸缸筒属于中等壁厚,此时 δ≤式中 ψ——强度系数,对于无缝钢管,ψ=1;c——计入壁厚公差及腐蚀的附加厚度,通常圆整到标准厚度值。`3)按厚壁筒计算 对于中高压系统,或当<3.2时,液压缸缸筒厚度一般按厚壁筒计算δ≥当缸体由脆性材料制造时,缸筒厚度应按第二强度理论计算δ≥当选用无缝钢管为缸筒时,计算的壁厚应圆整为标准值。综上可以求得壁厚并将其圆整为δ=40mm。4)缸体外径的计算式中 ——缸体外径(m)。经计算缸体外径为280mm。(2)液压缸油口直径计算液压缸油口直径应根据活塞最高运动速度v和油口最高液流速度而定=0.13D式中 ——液压缸油口直径,m;D ——液压缸内径,m;v ——液压缸最大输出速度,m/min;——油口液流速度,m/s。经过计算油口直径为20mm。(3)缸底厚度计算平行缸底,当缸低无油孔时h=0.433D式中 h——缸底厚度,m;D——液压缸内径,m;——试验压力,MPa;——缸体材料的的许用应力,MPa。经过计算可得缸底厚度为40mm。结 论通过为期17周的毕业设计,使我树立正确的设计思想,培养了综合运用所学的机械设计和其它课程的理论与生产实际知识来分析和解决机械设计问题的能力,巩固和发展所学的相关知识,同时掌握机械设计的一般方法和步骤,同时也锻炼了机械设计中 基本技能的训练,如计算、绘图、查阅资料和手册、运用标准和规范,逐渐熟练掌握计算机绘图的技能的应用,为以后走上工作岗位打下坚实的基础。在设计中,我得到曲庆文老师的教诲和指导,使我在机械传动系统方面有了显著的提高,对其有了更深的认识和了解。在设计的过程中,从优化设计程序到每一个零件的设计和计算,我都在老师的指导下,翻阅资料,向其他的老师和同学请教,在有参考图例的基础上,反复修改和比较,最终确定一个最优的方案,在最优的基础上进行计算绘图。在绘图方面,要注意一些细节问题,如尺寸的标注,公差和配合的标注,倒角或圆角的标注,所以,在绘图的过程中,一定要明白所画的线条的意思。本次设计主要针对的是小松pc200履带式挖掘机所做的履带性能的测试装置,采用液压系统为其提供变压力,使其能良好的模拟实际工作条件。。设计过程是一个学习过程,通过这次设计,深深地感到自己所掌握的知识与实际所需要的知识之间的差距,在今后的学习和工作中要更加努力。通过设计使许多理论知识得到了灵活的应用,动手能力、独立工作的能力均有了很大进步。由于自己知识有限,时间仓促,在设计过程中难免出现各种缺陷和不足,望各位老师给与指正,在此深表感谢。