毕业设计论文齿轮齿条摆动液压缸及加工工艺规程的制定.docx

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1、齿轮齿条摆动液压缸的设计及加工工艺规程的制定摘要1ABSTRACT2第一章绪论31.1 选题的意义31.2 主要研究内容31.3 摆动液压缸的工作原理31.4 摆动液压缸的分类41.5 齿轮齿条摆动液压缸的型号意义51.6 单齿齿轮齿条摆动液压缸的结构5第二章摆动液压缸结构方案的确定62.1箱体连接形式的选择62.2缸筒连接形式的选择62.3油口形式的选择82.4缸底形式的选择92.5活塞形式的选择92.5缓冲装置形式的选择112.7排气装置形式的选择122.8密封件的选用132. 9活塞支承环的选用14第三章基本参数的计算和强度校核153.1设计要求153. 2齿轮轴齿条轴设计153. 2.

2、1齿轮齿条的设计计算153. 2.2齿轮轴的设计计算及校核203. 2.3齿条轴的设计计算223. 3键的选择与校核233. 4轴承的选用及校核233. 5缸筒的计算243.5. 1缸筒内径243.5.2缸筒壁厚和外径的计算243.5.3缸筒的长度的计算253.6缸底设计253.6.1缸底厚度及油口大小253.6.2配合长度及排气孔布置263.7活塞的设计263.8连接零件的设计与强度计算263.8.1焊缝强度的校核263.8.2法兰的设计计算与校核273.8.3螺纹强度校核243.9箱体及其他零件尺寸确定253.9.1箱体的尺寸253.9.2前后端盖的尺寸253.9.3锁紧螺母与螺栓的尺寸2

3、53. 10液压回路的设计25第四章加工工艺规程制定274.1 加工工艺规程的概述274.1.1 机械加工工艺过程卡片2742缸筒的加工工艺274.2.1缸筒的材料274.2.2技术要求274.13缸筒的三维简图28424零件基准面的选择284.2.5机械加工工艺过程2843缸底的加工工艺304.3.1缸底的材料304.3.2缸底的技术要求304.3.3缸底的三维简图30434零件基准面的选择3043.5缸底的加工工艺过程314.4活塞的加工工艺32441活塞的材料324.4.2技术要求32443活塞的三维简图324.4.4零件基准面的选择334.4.5活塞的机械加工工艺过程卡片334.5法兰

4、的加工工艺344.5.1法兰的材料344.5.2法兰的技术要求344.5.3零件基准面的选择344.5.4法兰的三维简图344.5.5法兰的机械加工工艺过程354.6齿轮轴的加工工艺364.6.1齿轮轴的材料364.62齿轮轴的技术要求364.6.3齿轮轴的三维简图3746.4零件基准面的选择374.6.5齿轮轴的机械加工工艺过程3747齿条轴的加工工艺384.7.1齿条轴的材料384.7.2齿条轴的技术要求394.7.3齿条轴的三维简图394.7.4零件基准面的选择394.7.5齿条轴机械加工工艺过程394.8箱体及其他零部件加工工艺404.9装配图41总结42致谢错误!未定义书签。齿轮齿条

5、摆动液压缸，是摆动液压马达的一种形式，能够输出较大的扭矩、平稳的角位移和角速度，无需任何变速机构就可使负载直接获得往复摆动运动。该设备由箱体、缸筒、缸盖、齿条轴、齿轮轴、轴承等组成。在缸筒内对称装有活塞，与齿条轴连接，齿条轴装在缸体内，通过液压驱动活塞带动齿条直线运动，经过齿轮齿条的啮合将活塞的往复运动转化成齿轮轴的摆动旋转运动，同时将直线运动液压缸的推力转化成齿轮轴的输出扭矩。由于齿轮轴的摆动角度与齿条的长度成正比,因此齿轮轴的摆角可以任意选择，并能大于360。常见的形式有单齿式和双齿式,本设计采用脚底式连接，轴输出，单齿条机构，180摆角。通过总体结构方案确定，几何参数的计算及结构设计，液

6、压缸三维造型设计，绘制二维工程图纸，制定加加工工艺规程等步骤对齿轮齿条摆动液压缸从设计到加工进行了详细的说明。关键词：齿轮齿条摆动液压缸设计计算工艺规程ABSTRACTTherackandpinionosci11atinghydrau1iccy1inderisaformofosci11atinghydrau1icmotorcapab1eofoutputting1argetorque,smoothangu1ardisp1acementandangu1arve1ocity.Themostoutstandingadvantageisthatthe1oadcandirect1yachieveareci

7、procatingosci11atingmotionwithoutanyshiftingmechanism.Thedeviceiscomposedofaboxbody,acy1indertube,acy1inderhead,arackshaft,agearshaft,abearingandthe1ike.Thepistonissymmetrica11ymountedinthecy1inder,andisconnectedwiththerackshaft.Therackshaftismountedinthecy1inderbody,andthepistonisdriventomove1inear

8、1ybythehydrau1ica11ydrivenpiston.Thereciprocatingmotionofthepistonisconvertedintothegearshaftthroughthemeshingoftherackandpinion.Theosci11atingrotarymotionsimu1taneous1yconvertsthethrustofthe1inearmotionhydrau1iccy1inderintotheoutputtorqueofthegearshaft.Sincetheswingang1eofthegearshaftisproportiona1

9、tothe1engthoftherack,theswingang1eofthegearshaftcanbearbitrari1yse1ectedandcanbegreaterthan360oCommonformsaresing1e-toothedanddoub1e-toothed.Thisdesignusesaso1econnection,shaftoutput,sing1erackmechanism,180oswingang1e.Throughtheovera11structura1schemedetermination,theca1cu1ationandstructura1designof

10、thegeometricparameters,thethree-dimensiona1mode1ingdesignofthehydrau1iccy1inder,thedrawingofthetwo-dimensiona1engineeringdrawings,thedeve1opmentoftheprocessingprocedureandothersteps,thegear-and-pinionswinghydrau1iccy1inderisdescribedindetai1fromdesigntoprocessing.Keywords：Rackandpinion；Swinghydrau1i

11、ccy1inder；DesignCa1cu1ation；Processspecification第一章绪论11选题的意义近年来摆动液压缸的结构不断改善,工艺逐步精良,尤其是密封材料品种扩大，性能提高，又因其摆角大而结构紧凑，输出转矩大而启动压力低，效率高而寿命长可适用多种工作介质的各种摆动液压缸由于其突出的优点和良好的质量正被越来越多的设备所采用，广泛用于钢铁、轻工、军事、环保、水电等领。如炼钢厂中包倾翻摆动缸、高线厂回转臂摆动缸、军舰减摇摆动缸、清扫车用摆动缸、阀门开启摆动缸等。根据社会对液压缸的需求，本文介绍了单齿齿轮齿条摆动液压缸从设计到加工的具体步骤。通过本次毕业设计，综合的检验了我们

12、对基本理论知识和专业理论知识的应用。提高理论联系实际、分析问题和解决问题的能力，学会查阅参考书和工具书的方法，提高编写技术文件的能力，进一步加强设计计算和制图等基本技能的训练，为毕业后成为一名出色的机械工程师打好基础。1.2 主要研究内容1 .齿轮齿条摆动液压缸的概况；2 .齿轮齿条摆动液压缸的结构方案确定；3 .基本参数设计计算；4 .绘制三维模型；5 .绘制零件图；6 .制定加工工艺规程；1.3 摆动液压缸的工作原理摆动液压缸,它以输出轴能作往复摆动的液压执行元件,输入量是压力和流量，输出量是转矩和角速度、角位移（摆角）摆动液压缸最突出的优点是：无需任何变速机构就可以使负载从直线运动直接获

13、得旋转运动（往复摆动运动），它能使输出轴在较低的转速下产生很大的扭矩、平稳的角速度、角位移。它是能把压力能转换成扭矩能的最合理最紧凑的装置，扭矩与重量尺寸比值很高。齿轮齿条摆动液压缸的工作原理：通过液压驱动活塞的往复运动，带动齿条直线运动，经过齿轮齿条的啮合，将活塞的往复运动转化成齿轮轴的摆动旋转运动，同时将直线运动的液压缸的推力转化为齿轮轴的输出扭矩。齿轮轴的摆角可以任意选择并能大于360。1.4 摆动液压缸的分类图1.1摆动液压缸的分类1.5 齿轮齿条摆动液压缸的型号意义齿轮齿条摆动液压缸的型号很多，现在以下面的UBJZD1(X)*168HWR为例进行说明：UBJZDIOO*168oHWR

14、系列齿轮齿条摆动液压缸连接方式：法兰式一一F脚底式一一J输出方式：轴输出Z孔输出K结构形式：单齿条D双齿条S缸径(mm):40,50,63,80,100,125,140,160,180,200(按所需扭矩选择)摆动角度：0-720(按用户实际需要决定)终端缓冲：带缓冲一一H不带缓冲一一无标记工作介质：液压油一一无标记水乙二醇、乳化液一一W磷酸酯一一P工作温度：100以下无标记100以上R标记示例：UBFZS100-360oH法兰连接，轴输出，双齿条结构，缸径IOOimn,摆动角度360。，带终端缓冲。1.6 单齿齿轮齿条摆动液压缸的结构单齿齿轮齿条摆动液压缸的结构如图1-2所示：1紧固螺惭；2

15、一调节螺仃,3蜩进N垫圜；5。形宏封图；6一挡底；7一缸套18齿条活泉19所轮：10传动IftII1一缸体：12一蟾钉图1-2摆动液压缸结构简图主要由箱体、缸筒、缸底、齿条轴、齿轮轴、活塞等组成气第二章摆动液压缸结构方案的确定2.1箱体连接形式的选择箱体是齿轮齿条摆动液压缸的重要组成部件，箱体与外部的连接有脚底式连接和法兰式连接，此设计采用脚底式连接。2.2缸筒连接形式的选择缸筒的两端分别与缸底和箱体相连，它与缸缸体构成封闭的压力容腔，因而它的结构形式往往和缸体密切相关。缸筒是液压缸的主体，他的结构形式对加工和装配有很大影响，因此其结构尽量便于装配、拆卸和维修。缸筒与缸底的连接形式有很多，把它们的连接方式分类大致分为以下几种：（1）法兰连接缸筒端部设计有法兰，用螺栓将其与箱体连接起来。法兰连接结构简单，加工和装拆都很方便，只是外形尺寸和重量都较大