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1、. 工程机械用三级液压缸的设计与仿真摘 要本课题是工程机械用三级液压缸的设计与仿真，液压缸的设计包括系统工作压力的选定、液压缸内径和外径的确定、活塞杆直径和活塞直径的确定、液压缸壁厚的计算、缸盖厚度的确定、缸体长度的确定、缓冲装置的计算以及活塞杆稳定性的验算。本设计应用经验设计法和计算机辅助工程技术完成，先依据经验公式计算，确定了液压缸安装方案，设计了液压缸活塞及活塞杆尺寸参数，校核匹配的连接螺栓、销轴等。最后用绘图软件CAD完成液压缸装配图，运用solidworks进行运动仿真并分析。通过对三级液压缸的运动仿真与分析，证明本设计的合理性和可行性。降低设计成本，减少产品开发时间。使毕业生进一步
2、熟悉产品设计开发流程，熟练操作设计软件，为其以后工作打下坚实的基础。关键词：工程机械、三级液压缸、设计、仿真AbstractThis is the subject of construction machinery design and simulation of three hydraulic cylinders including the working pressure of the system is selected, the hydraulic cylinder inner diameter and outer diameter of the piston rod and the
3、piston diameter, diameter determination, hydraulic cylinder wall thickness calculation to determine the thickness of the cylinder block, cylinder head, length, buffer device is calculated and the piston rod stability checking. Design and application of the experience design method and computer aided
4、 engineering technology, according to the empirical formula, determine the hydraulic cylinder installation project, design of hydraulic cylinder piston and piston rod size parameters, check matching bolt, pin. Finally with the drawing software CAD complete hydraulic cylinder assembly drawing,Using s
5、olidworks motion simulation and analysisThrough the three cylinder motion simulation and analysis demonstrate that the design is reasonable and feasible. Reduce design costs, reduce product development time. Enables graduates to become more familiar with product design and development process, profi
6、ciency in design software for its future work to lay a solid foundation.Key words: Construction machinery、Three hydraulic cylinders、Design、Simulation . v.目录引言1第1章 绪论1.1液压缸的发展21.2液压缸的类型21.3伸缩液压缸的简介21.4本设计的主要内容4第2章 液压缸工况分析2.1液压缸的类型及安装方式52.2液压缸的工作压力52.3液压缸的选材5第3章 液压缸主要尺寸的确定3.1二级缸缸筒内径的计算63.2二级缸缸壁厚度及外径的计
7、算73.3二级缸缸底厚度83.4活塞杆直径93.5活塞直径及活塞厚度93.6一级缸缸筒内径103.7一级缸缸筒厚度及外径的计算103.8一级缸缸底厚度103.9零级缸缸筒内径及外径的计算113.10零级缸缸底厚度的计算 113.11第一、二、三及缸缸筒行程12第4章 液压缸的结构设计4.1缸筒联接计算124.2缸盖144.3活塞及活塞杆144.4导向环及导向套154.5密封和防尘174.6缓冲装置174.7耳环19第5章 液压缸性能验算5.1活塞缸强度及稳定性的验算205.2二级缸缸筒厚度的验算205.3以及缸缸筒厚度的验算21第6章 液压缸的几何建模及仿真6.1 solidworks软件简介
8、 226.2液压缸实体建模226.3液压缸的应力分析246.4分析报告26结论与展望 28致谢29参考文献 30附录外文翻译 31参考文献题录及摘要 44表格清单表2-1 各类液压设备常用的工作压力4表3-1 缸筒内径尺寸系列5表3-2 45号钢各力学性能6表3-3 精密内径尺寸的无缝钢管尺寸系列7表3-4 活塞杆外径尺寸系列8表3-5 常用缸筒外径尺寸10表4-1 缓冲油量推荐表17表6-1 模型信息25表6-2 算例属性25表6-3 单位26表6-4 材料属性26表6-5 夹具27表6-6 载荷27表6-7 网格信息27插图清单图1-1 伸缩式液压缸实图3图1-2 多级液压缸工作原理图3图
9、4-1 缸盖机加工图13图4-2 浮动性导向环14图4-3 导向套结构15图4-4 活塞杆导向套尺寸15图4-5 活塞杆的密封于防尘结构16图4-6 液压缸缓冲装置17图4-7 杆用单耳环安装尺寸18图6-1 三级缸21图6-2 二级缸22图6-3 一级缸22图6-4 零级缸23图6-5 液压缸装配图23图6-6 应力分析24图6-7 位移分析24. v.引言液压缸是将液压能转变为机械能的、做直线往复运动（或摆动运动）的液压执行元件。它结构简单、工作可靠。用它来实现往复运动时，可免去减速装置，并且没有传动间隙，运动平稳，因此在各种机械的液压系统中得到广泛应用。液压缸输出力和活塞有效面积及其两边的压差成正比；液压缸基本上由缸筒和缸盖、活塞和活塞杆、密封装置、缓冲装置与排气装置组成。缓冲装置与排气装置视具体应用场合而定，其他装置则必不可少。液压传动相对于机械传动来说，它是一门新学科，17世纪中叶帕斯卡提出静压传动原理，只是由于早期技术水平和生产需求的不足，液压传动技术没有得到普遍地应用。1795年英国约瑟夫布拉曼在伦敦用水作为工作介质，以水压机的形式将其应用于工业上，诞生了世界上第一台水压机。第二次世界大战期间，在兵器上采用了功率大、反应快、动作准的液压传动和控制装置，它大大提高了兵器的性能，也大大促进了液压技术的发展。战后，液压技术迅速转向民用，并随着各种标准的不断制订和完善及各
