新型自锁式液压缸的研制

论文摘要

在液压系统中,以液压缸作为执行器时,有时需要使液压缸在任意位置或某一定点位置保持停留并承受一定的负载力,目前常用液压锁紧回路来实现该目的。但在航空、军事等特殊领域,如飞机舱门,潜艇的各分隔舱等,用普通液压锁(靠油压锁紧)无法满足其可靠性要求。它们需要执行器工作位置有高精度、长时间停机而无任何位移变化,安全性好,采用液压锁紧回路达不到这种要求。在这种背景下,本文设计了一种新型的自锁式液压缸,这种缸能通过自身的机械结构达到锁定的目的。本论文主要研究工作如下:1.详细了解国内的液压缸生产和发展水平,国外在这方面的先进技术及发展趋势,提出了液压缸自锁的解决方案。2.研究了各种液压缸的结构性能及密封特性,对液压缸进行创新性设计,即自锁式液压缸。该缸在断油或漏油的情况下,均能通过自身锁块卡死活塞杆,另一改进之处是,借助节流阀,自锁式液压缸内部的阶梯型和圆锥型的复合缓冲结构能很好的改善液压缸工作时普遍存在的冲击现象。3.根据载荷和工作条件,确定了液压缸结构尺寸、密封所要达到的精度等,对液压缸的受力、变形、活塞杆伸出速度等进行了理论分析和计算,并用ANSYS软件进行仿真分析。4.设计了全套自锁式液压缸图纸。5.设计了自锁式液压缸的测试系统。6.完成了自锁式液压缸的样品生产,并用厂家现有的测试设备对样品进行了初步测试,对测试过程中暴露出来的设计缺陷进行了改进设计。使该自锁式液压缸在国内同类产品中达到领先水平。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 新型液压缸
• 1.3 国内液压锁介绍
• 1.4 国外液压锁介绍
• 1.5 国内液压锁与国外液压锁的差距
• 1.6 液压缸的一般设计步骤
• 1.7 本论文主要研究工作
• 第二章 自锁式液压缸的原理和结构以及锁紧力计算
• 2.1 自锁式液压缸原理
• 2.2 自锁式液压缸结构图
• 2.3 自锁式液压缸外观实体图
• 2.4 锁块锁紧力的设计计算
• 第三章 自锁式液压缸主要零件设计和计算
• 3.1 缸筒设计计算
• 3.1.1 缸筒强度计算
• 3.1.2 供油口设计计算
• 3.1.3 ANSYS分析缸筒受力和变形情况
• 3.2 内弹簧设计计算
• 3.2.1 计算内弹簧直径
• 3.2.2 计算并校核切应力
• 3.2.3 计算弹簧的圈数
• 3.3 外弹簧设计计算
• 3.4 螺栓计算校核
• 3.5 带杆活塞与外套筒间的接触强度计算
• 3.6 带杆活塞的设计
• 3.7 内套筒设计
• 3.8 导向套设计
• 3.9 自锁式液压缸稳定性校核
• 第四章 密封与缓冲装置设计计算
• 4.1 密封装置选择与设计
• 4.1.1 带杆活塞与缸筒的密封设计
• 4.1.2 缸盖的密封设计
• 4.1.3 防尘圈的选择
• 4.2 排气装置设计
• 4.3 缓冲设计计算
• 4.3.1 缓冲介绍
• 4.3.2 三种缓冲结构的特性和比较
• 4.3.3 自锁式液压缸的缓冲装置设计
• 4.3.4 自锁式液压缸缓冲计算
• 第五章 自锁式液压缸样品生产及测试
• 5.1 自锁式液压缸样品生产
• 5.2 自锁式液压缸的测试
• 第六章 液压试验台设计
• 6.1 液压缸试验的试验条件及项目
• 6.2 试验台液压系统组成部分及工作原理
• 6.3 自锁式液压缸测试系统计算
• 6.3.1 液压泵的选用
• 6.3.2 确定驱动电机功率
• 6.3.3 油箱
• 6.4 试验台结构设计
• 6.5 电气控制系统设计
• 6.6 测试系统设计
• 6.6.1 硬件系统设计
• 6.6.2 软件系统设计
• 第七章 结论
• 符号表
• 附录
• 参考文献
• 硕士期间发表学术论文
• 致谢