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液压夹具的机械自锁式油缸设计

本次设计是在不改变油缸油路的前提下实现油缸 自动的机械自锁,并对工件产生压紧力,且结构紧凑,体积小,自锁功能可靠、稳定 。

  本次设计的机械自锁式旋转缸是一种用液压驱动的夹具,是数控机床、特别是加工中心综合提高工作效率不可缺少的夹持元件。它体积小、力量大，节省空间，夹持速度快，定位准，在机床上配合使用对工件快速装夹、快速打开，适用于生产节奏快，对工件加工精度要求高的场合。 

  本设计在油缸产生机械自锁的同时, 自锁钢球对活塞杆产生向下的作用力 。 本次设计的油缸还具有结构简洁紧凑、制造成本低廉和使用简使的优点 。

  液压夹具在现代机械传动中应用日益广泛，液压驱动装置具有结构简单、体积小、质量轻、能传递巨力或高力矩、易于实现过载保护等优点。液压缸是液压传动中的执行装置，能与各种传动机构相配合，完成复杂的机械运动，所以应用范围很广。本设计的具有机械自锁的液压缸主要应用于需要稳定夹紧的短工作行程的场合，同时可以适用于长行程的场合。机械锁紧油缸的设计成功从根本上解决了油缸在承载情况下的长期锁定问题。这种新型油缸必将在各种军用及民用场合得到广泛应用,具有重要的实用价值。

作为机械设计制造及其自动化专业的学生，通过《液压缸的设计》、《夹具设计》这本书对液压旋转缸以及液压夹具了解，结合《机械设计》、《机械原理》、《液压与气压传动》等专业课程的学习，对具有机械自锁功能的旋转缸有了一定理论知识，液压夹具自锁油缸的设计对本人也是比较大的挑战，所以我才选择液压夹具机械自锁式油缸设计作为我的毕业设计，这是对我大学四年所学知识的综合运用，也是对我大学四年来的综合考验和考量。

 

目录

1.绪论 1

1.1选题的意义 1

1.2机械自锁夹具研究现状和发展方向 1

1.3本文的研究内容 2

2液压缸结构方案确定 2

2.1结构方案选定 2

2.2设计的原则 2

3液压缸结构尺寸计算 3

3.1缸筒 3

3.1.1缸筒、缸盖的连接方式 3

3.1.2缸筒材料 3

3.1.3缸筒的设计计算 3

3.1.4 缸筒壁厚检验 4

3．2缸盖 5

3.2.1缸盖的连接 5

3.2.2缸盖的材料 5

3.2.3 缸筒底部厚度设计计算 5

3.2.4 缸筒头部法兰厚度 6

3.2.5 缸筒、底缸盖的连接计算 6

3.2.6缸盖的技术要求 7

3.3活塞 7

3.3.1活塞结构选择 7

3.3.2活塞的常用材料 7

3.3.3活塞的安装要求 7

3.3.4活塞的技术要求 8

3.4活塞杆 8

3.4.1活塞杆基本结构 8

3.4.2活塞杆的材料 8

3.4.3活塞杆及连接件校核 8

3.4.4液压缸稳定性检验 9

3.4.5活塞杆的技术要求 11

3.5活塞、活塞杆的连接方式 11

3.6活塞杆导向、密封和防尘 11

3.6.1活塞支撑环的结构形式 11

3.6.2活塞杆的密封与防尘 11

3.7液压缸缓冲装置 12

3.7.1缓冲装置的作用及要求 12

3.8液压缸排气装置 12

3.9密封结构设计 13

3.9.1密封及基本要求 13

3.9.2密封方式 13

3.9.3密封件的选用 13

3.10旋转结构设计 14

4. 液压缸的零件设计及虚拟装配 14

4.1缸筒的设计 14

4.2活塞及活塞杆设计 18

4.3底座设计 19

4.4虚拟装配 20

5.设计效果与展望 21

5.1达成设计目标 21

5.1.1机械自锁设计 21

5.2设计实验结果 22

5.3设计存在的不足 23

结论 24

致谢 25

参考文献 26

 

摘要：液压夹具是制造生产过程中重要的组成部分，由于加工条件的复杂，要求精度的不断提高，夹具的要求的不断的上升，而液压油缸是夹具的重要组成部分，所以液压缸的设计显得格外重要。由于目前大多数液压夹具都是以液压饱和式夹紧的，它存在液压油泄露导致油压不稳，从而使夹具不能长久保持稳定夹紧。机械自锁式液压缸是通过机械锁紧来实现夹紧功能的，不受油压影响，使加工更加精确稳定。

关键词：油缸设计、  夹具、  机械自锁

 

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