重庆大学本科学生毕业设计（论文）载重汽车翻转油缸的锁紧装置设计学生：学号：指导教师：专业：机械电子工程重庆大学机械工程学院二o—四年六月Graduation Design(Thesis) of Chongqing UniversityDesign of Truck Flipped Cylinder s LockingDeviceUndergraduate:Supervisor:Major: Mechanical and Electronic EngineeringThe School of Mechanical Engineering of ChongqingUniversityJune 2014目录摘要 IABSTRACT 111 绪论 11 ■ 1背景 11.2研究的目的及意义 11. 3国内液压锁紧装置介绍 21.3. 1普通双向液压锁紧装置 21. 3 .2提高位置控制精度的液压锁紧装置 31. 3. 3内泄式集成液压锁紧装置 41. 4国外液压锁介绍 51. 4. 1滚珠式液压机械锁制动装置 51. 4. 2可将活塞杆固定在某点位置的机械锁装置 61. 4. 3弓形液压锁装置 61.5国内液压锁紧装置与国外液压锁紧装置的差距 71.6本论文主要研究工作 82自锁式液压缸的原理和结构以及锁紧力计算 92.1碟簧式自锁液压缸原理 92. 2液压缸结构图 102.3自锁液压缸锁紧部分锁紧力的计算 102.3. 1碟簧施加在压套上的力 113液压缸锁紧装置的主要零件设计和计算 133.1碟形弹簧设计计算 133. 1. 1碟形弹簧的特点与应用 133. 1.2弹簧的选型及计算 133.2导向套设计 154密封装置的设计 174. 1密封装置的选择与设计 174. 1. 1活塞杆与缸体的密封设计 174. 1.2锁紧部分密封设计 194. 1.3防尘圈的选择 194.3排气装置设计 205液压控制回路及液压试验台设计 225.1液压缸实验的实验条件及项目 225.2液压控制回路及工作原理 235. 2. 1 液压泵的选用 245.3.2 油箱 245. 4 试验台结构设计 245.5电气控制设计 255.5测试系统设计 265. 5. 1 硬件系统设计 265.5.2软件系统设计 276 结论 30参考文献 31摘要在载重汽车中，翻转油缸的锁紧装置尤为重要，因此常利用到自锁液压缸， 通常要求它在运动停止时能长时间稳定地承受外负载而无任何位移，即需要具有 锁紧定位功能、无“软腿”现象。
然而目前绝大多数载重汽车的翻转油缸的锁紧 仅仅是依靠单向阀实现反向锁紧，防止翻转油缸在负重时回落，但在使用过程中， 有时会出现单向阀失效的故障，造成严重的工程事故，所以十分有必要设计一种 新的自锁机构，以避免工程中由于锁紧问题而造成的安全事故本论文通过搜索自锁液压缸当前最新的相关资料并查阅了各种与自锁液压缸 有关的文献，以自锁液压缸为研究对象，经过分析、计算、绘图，设计了一种新 型的锁紧液压缸，即碟簧式锁紧液压缸，这种液压缸即使单向阀发生损坏或液压 回路发生故障，仍然能在外部负载下在任意位置长时间、稳定的定位，避免了安 全事故的发生本论文首先介绍了国内外液压缸的生产和发展水平，分析了国内外在液压缸 锁紧研究上的差距，并提出了液压缸自锁的解决方案，然后分析了液压缸自锁的 工作原理以及锁紧装置的结构，并对锁紧机构进行了受力分析和精确计算，接着 阐述了自锁机构重要部件的设计并进行了必要的计算除此之外，还对密封、排 气孔等进行了设计最后，为了验证本设计的性能是否可靠，论文还设计了液压试验台，对自锁 液压缸各项性能经行了测试关键词：载重汽车，翻转油缸，自锁式，碟簧ABSTRACTIn the truck, the flip cylinder locking device is particularly important, so often use to self-locking hydraulic cylinder, which usually requires a long time when the movement stops stable to withstand external loads without any displacement, which requires a locking positioning function , no "soft legs" phenomenon. However, the vast majority of truck flip lock cylinder realize just rely on one-way valve reverse lock, to prevent flipping down in the cylinder weight, but in the course, and sometimes there will be a one-way valve failure malfunction, causing serious engineering accidents, so very necessary to design a new self-locking mechanism to prevent accidents due to engineering problems caused by locking.In this paper, self-locking hydraulic cylinder by searching the most current information and access to a variety of literature and self-locking hydraulic cylinder related to the self-locking hydraulic cylinder for the study, through the analysis, calculations, drawings, designs a new type of lock tight cylinder, i.e., the disc spring locking cylinder, the cylinder is damaged, or if the one-way valve the hydraulic circuit, a failure in a long time, a stable positioning in any position in the external load, to avoid accidents occur.This paper introduces the development of domestic production and the level of the hydraulic cylinder, the gap between domestic and analysis on the hydraulic cylinder lock studies and proposed self-locking hydraulic cylinder solution, and then analyzes the self-locking hydraulic cylinder works and a locking device structures, and the locking mechanism force analysis and accurate calculation, and then describes the design of an important component of self-locking mechanism and the necessary calculations. In addition, also on the seal, vent, etc. were designed.Finally, in order to verify the reliability of the performance of this design, the paper also designed a hydraulic test stand, self-locking hydraulic cylinder for the performance by the line tested.Key words： Truck, Flipcylinder, Self-locking, Disc spring1绪论1 - 1背景随着我国国民经济的飞速发展、高等级公路的大量修建，公路货运的需求量 也大幅增长，重型车市场需求急速膨胀，其中尤其lot以上重型车运用最为广泛， 中国物流成本占国民经济生产总值的比例接近20%,比日本和美国多一倍左右 载货车的需求与全社会固定资产投资规模增长速度有较大的联系。
从长期来看推 动载货车行业增长的因素仍然存在，主要是公路货运需求、基础设施建设和房地 产开发投资种种行业发展以及需求，重型车市场对高档车的需求趋势走强承 载能力强、大功率和驾驶舒适以及高安全性的重型汽车已逐渐成为业内主力企业 新产品的发展方向然而就安全性能而言，我国的重型汽车制造技术相对落后，目前绝大多数载重汽 车的翻转油缸的锁紧仅仅是依靠单向阀实现反向锁紧，防止翻转缸在负重下回落； 但在使用过程中，有时会出现单向阀失效的故障，造成严重的工程事故，国产运 输车已满足不了日益发展的现代化物流运输的需要与其它车种相比，国家基础 建设、重点行业和部门对重型车需求量很大，要求很高，液压缸的应用就成了技 术改进的关键，据有关资料统计，液压缸的产值约占液压元件总产值的20%,占 有很大比重其中在工程机械、矿山机械上的用量最大，其次是会属切削机床、 锻压机床、注塑机此外，在船舶、飞机及其它自动化设备装置中也大量应用1.2研究的目的及意义在载重汽车中，翻转油缸的锁紧装置尤为重要，目前运用最广泛的就是自锁 液压缸，液压缸是一种驱动并承受大载荷的执行元件，通常要求它在运动停止时 能长时间稳定地承受外负载而无任何位移，即需要具有锁紧定位功能、无“软腿” 现象24］。
例如，某机动雷达天线座车的自动调平系统，要求液压缸在4 t载荷下 每24 h的下沉量小于2 mm实现液压缸锁紧定位功能的方法有两个：一是采用液 压锁定回路，即利用0型或M型三位换向阀、单向阀、液控单向阀、双向液压锁 等组成液压锁紧回路，实现单向或双向锁紧定位功能；二是采用机械锁紧方法实 现液压缸的锁紧定位功能但是液压锁定回路因无法解决液压缸不可避免存在的 内泄漏而产生的活塞滑移和稳定性问题，所以只能用于锁紧定位要求不高的场 合.对于一些锁紧定位要求较高的场合，特别是要求在载荷作用下长期可靠锁定 的场合，就必须采用机械式锁紧液压缸这是一种特殊的液压缸，采用机械结构 实现活塞在外部载荷下在任意位置的长时间、高精度的锁紧定位，即可避免因液 压缸内部泄漏而产生的活塞滑移，并且有的锁定装置结构简单，无单独的锁定、 解锁回路，简化了液压系统设计，降低了成本，得到了广泛应用.目前液压缸机 械式锁紧技术得到了长足发展因此，液压锁紧新技术的开发更加重要1. 3国内液压锁紧装置介绍在冶金、煤矿等众多机械领域，液压设备为了使工作部件能在任意位置停留， 以及在停止工作时，防止在外力或自重（液压缸立放〉作用下发生移动，需要将液 压缸锁紧。