变速器轴承外壳的数控工艺及主要工序工装设计 第16页

4.3夹紧力计算

夹具为对Φ24H8孔与Φ8孔进行扩、铰孔，因此在考虑加工力时只考虑其中大者来进行计算就可保证其余加工时力的要求。由第二章对Φ24H8孔与Φ8孔进行扩、铰的轴向力和扭矩得知：轴向力为 N，扭矩为： 。分析夹具力建立力学平衡式为：

                                       （4-2）

                                 （4-3）

                                     （4-4）

其中： =0.25， =0.25， =55mm， =32mm，

K= =1.8

为支承钉与工件的摩擦系数；

      为压板与工件的摩擦系数；

      为支承钉到Φ80轴心线的距离；

      为Φ24轴心线到Φ80轴心线的距离；

      K为安全系数；

      Q为夹具的夹紧力；

      所以： ，

      由于 、 力方向相同，因此

      所以Q=450×3×1.8/0.25=9720N

第五章 液压系统设计

5.1 液压系统分析

5.1.1系统要求分析

该系统需“快进→工进→保压→快退→停止”的工作循环，在工进时要求系统要有保压的功能。快进和快退的速度为 ，分析夹具设计快进的行程长度为 ，工进行程长度为 ，要求活塞的往复运动的加速、减速时间不希望超过0.2s就能满足夹具的夹紧和取下工件的要求。

5.1.2 负载分析

l 工作负载   由第三章夹紧力计算得知夹具所需的夹紧力为：Q=9720N因此液压系统工进时的力为9720N。

l      工作部件总重量   工作时工作部件有：圆压板、垫圈、螺母、活塞杆、活塞。材料均为45钢，查《？》表   密度为7.8g/ 。

圆压板重量：T=V× =3×7.85=23.07g=0.23N              （5-1）

垫圈重量：T=V× =133.6×7.85=1049g=10.3N             （5-2）

螺母重量：T=V× =6.57×7.85=52g=0.5N                 （5-3）

活塞和活塞的重量约为：71N，因此工作部件的总重量约为 =80N。

l      惯性负载            （5-4）

表5-1 液压缸在各工作阶段的负载值

     注：液压缸的机械效率取 =0.9

l      负载图和速度图的绘制   负载图按上面数值绘制，如图4-1所示。 、 、快退行程 和工进速度 等绘制，如图4-1所示，其中 取0.2m/min。

图5-1 液压缸的负载图和速度图

5.2 液压系统主要零件参数确定

5.2.1液压缸主要参数的确定

 由《液压传动》教程表11-2和表11-3可知，钻床液压系统在最大负载为10800N时宜取 =4MP，在设计时要求工进、快退的速度相等，因此可选用单杆式的，并在快进时作差动连接。由《液压传动》教程第五章得知，这种情况下液压缸无杆腔工作面积 应为有杆腔工作面积 的两倍，即活塞杆直径d与缸筒直径D成d=0.707D的关系。

   在液压缸回油路上必须具有背压 ，以满足活塞杆后退要求。根据《液压工程手册》表12.3-13中推荐值，可取 =0.5MP。

   由工进时的拉力按《液压传动》教程第五章式（5-4）：  （5-6）

所以 =917 mm

  当按GB2384-80将其圆整成近标准值，D=100mm，d=0.707D=70mm

查《机械零件设计手册》第二版.下册.式31-5薄壁筒计算公式得：

                                                 （5-7）

    其中： ，当缸体材料选用45缸时查《材料力学》教程第四版表2.1几种常用材料的主要力学性能；，S范围为3.5-5为安全现取S=5，因此；

    所以：，因液压缸的安装采用半环连接式，缸筒部因开了环而削弱了强度因此缸筒的厚度选择为10mm。

    所以： ，当 时为薄壁，壁厚按下式进行校核 。

因此按《液压传动》式5-20，    （5-8）若图片无法显示请联系QQ752018766,本论文免费,转发请注明源于www.751com.cn

其中：

     所以：t>    合格，根据校核活塞杆的强度符合要求。

5.2.2 缸盖固定螺栓直径

按《液压传动》式5-23液压缸盖固定螺栓直径为：       （5-9）

      其中：K=1.5，，固定螺栓材料选用45钢。Z=6，F=10800N。

      所以：

      取d=10mm

5.2.3 活塞杆最小直径计算

活塞缸内径为D=100mm，缸内压力为 ，活塞杆材料选用45钢，所5.2.4 压力、流量和功率值

表5-2 液压缸在不同工作阶段的压力、流量和功率值

5.3 液压系统图的拟定

5.3.1 液压回路的选择

   首先是选择快速运动和换向回路。系统采用单杆液压缸作差动连接，它的快进 、快退换向回路采用如图5-2所示的形式。

    其次是选择保压回路。采用如图5-3所示的形式

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