車(chē)載雷達(dá)天線升降機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)[機(jī)械畢業(yè)論文-答辯通過(guò)]

《車(chē)載雷達(dá)天線升降機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)[機(jī)械畢業(yè)論文-答辯通過(guò)]》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《車(chē)載雷達(dá)天線升降機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)[機(jī)械畢業(yè)論文-答辯通過(guò)]（42頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

I西安科技大學(xué)高新學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）系 別 ： 機(jī)電信息學(xué)院專(zhuān) 業(yè) ： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化學(xué) 生 姓 名 ： 學(xué) 號(hào)：設(shè) 計(jì) (論 文 )題 目 ： 車(chē)載雷達(dá)天線升降機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)起 迄 日 期 : 設(shè) 計(jì) (論 文 )地 點(diǎn) : 西安科技大學(xué)高新學(xué)院指 導(dǎo) 教 師 :專(zhuān) 業(yè) 教 研 室 負(fù) 責(zé) 人 :2012 年 月 日優(yōu)秀畢業(yè)論文，支持預(yù)覽，答辯通過(guò)，歡迎下載需要 CAD 圖紙，咨詢(xún) QQ：414951605 或 1304139763摘 要本液壓系統(tǒng)以傳遞動(dòng)力為主，保證足夠的動(dòng)力是其基本要求。另外，還要考慮系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性、可維護(hù)性、安全性及效率。其中穩(wěn)定是指系統(tǒng)工作時(shí)的運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性及系統(tǒng)性能的穩(wěn)定性(如環(huán)境溫度對(duì)油液的影響等因素)?？煽啃允侵赶到y(tǒng)不因意外的原因而無(wú)法工作(如油管破裂、無(wú)電等情況)?？删S護(hù)性是指系統(tǒng)盡可能簡(jiǎn)單，元件盡可能選標(biāo)準(zhǔn)件，結(jié)構(gòu)上盡可能使維護(hù)方便．安全性是指不因液壓系統(tǒng)的故障導(dǎo)致天線架的倒塌或其它事故(如下降時(shí)失控，天線由于重力加速下落)．效率是指液壓系統(tǒng)的各種能量損失盡可能的小。上述要求中，除滿足系統(tǒng)的動(dòng)力要求外，最重要的是保證系統(tǒng)的安全性和可靠性。關(guān)鍵詞：液壓系統(tǒng)，車(chē)載，雷達(dá)天線，升降機(jī)構(gòu)IIIAbstractThe hydraulic system to transfer power, ensure adequate power is its basic requirement. In addition, consider the system stability, reliability, maintainability, safety and efficiency. The stabilizing means when the system works steady motion and system performance stability (such as environmental temperature on the influence of oil etc). Reliability refers to the system is not due to accident reason to work ( such as tubing rupture without electricity, etc. ). Maintainability is referred to the system as simple as possible, element is chosen as far as possible standard parts, structure as much as possible so that the maintenance is convenient. Security is not due to the fault of the hydraulic system causes the antenna frame collapse or other accidents (such as the drop out of control, antenna due to gravity acceleration whereabouts ) . Efficiency refers to the hydraulic system of the various energy loss as small as possible. The above requirements, in addition to meet the power requirements, the most important thing is to ensure the safety and reliability of the system.Keywords: hydraulic system, vehicle, radar antenna, lifting mechanism需要 CAD 圖紙，咨詢(xún) QQ：414951605 或 1304139763目 錄摘 要 ........................................................................................................................................IIAbstract.....................................................................................................................................III目 錄 ......................................................................................................................................IV第 1 章 緒論...............................................................................................................................11.1 課題研究背景 ...............................................................................................................11.2 雷達(dá)車(chē)的特點(diǎn) ..............................................................................................................11.3 國(guó)內(nèi)外機(jī)動(dòng)雷達(dá)現(xiàn)狀分析 ..........................................................................................21.4 設(shè)計(jì)的目的及任務(wù) ......................................................................................................3第 2 章 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì).......................................................................................................42.1 天線升降裝置對(duì)液壓系統(tǒng)的要求 ..............................................................................42.2 總體技術(shù)方案設(shè)計(jì) ......................................................................................................42.3 系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)的確定 ..........................................................................................72.4 舉升機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)及工作原理的設(shè)計(jì) ......................................................................82.5 設(shè)計(jì)特點(diǎn)分析 ............................................................................................................10第 3 章 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算.....................................................................................................113.1 主液壓缸的設(shè)計(jì) ........................................................................................................113.2 副液壓缸的設(shè)計(jì) ........................................................................................................143.3 活塞的設(shè)計(jì) ................................................................................................................153.4 導(dǎo)向套的設(shè)計(jì)與計(jì)算 ................................................................................................163.5 端蓋和缸底的設(shè)計(jì)與計(jì)算 ........................................................................................173.6 缸體長(zhǎng)度的確定 ........................................................................................................183.7 緩沖裝置的設(shè)計(jì) ........................................................................................................183.8 排氣裝置 ....................................................................................................................193.9 密封件的選用 ............................................................................................................203.10 防塵圈 ......................................................................................................................213.11 液壓缸的安裝連接結(jié)構(gòu) ..........................................................................................22第 4 章 液壓缸主要零件的材料和技術(shù)要求.........................................................................23需要 CAD 圖紙，咨詢(xún) QQ：414951605 或 13041397634.1 缸體 ............................................................................................................................234.2 活塞 ............................................................................................................................244.3 活塞桿 ........................................................................................................................254.4 缸蓋 ............................................................................................................................264.5 導(dǎo)向套 ........................................................................................................................27第 5 章 液壓泵的參數(shù)計(jì)算.....................................................................................................28第 6 章 電動(dòng)機(jī)的選擇.............................................................................................................28第 7 章 液壓元件的選擇.........................................................................................................297.1 液壓閥及過(guò)濾器的選擇 ............................................................................................297.2 油管的選擇 ................................................................................................................317.3 油箱容積的確定 ........................................................................................................31第 8 章 驗(yàn)算液壓系統(tǒng)性能.....................................................................................................318.1 壓力損失的驗(yàn)算及泵壓力的調(diào)整 ............................................................................318.2 液壓系統(tǒng)的發(fā)熱和溫升驗(yàn)算 ....................................................................................33總結(jié)...........................................................................................................................................35參考文獻(xiàn)...................................................................................................................................36致謝...........................................................................................................................................371第 1 章 緒論1.1 課題研究背景雷達(dá)總的來(lái)說(shuō)有固定式和移動(dòng)式兩種。早先為了適應(yīng)戰(zhàn)爭(zhēng)的需要，雷達(dá)要實(shí)現(xiàn)陣地的轉(zhuǎn)移，人們對(duì)最初的機(jī)動(dòng)性雷達(dá)只是理解為機(jī)械動(dòng)力牽引移動(dòng)型雷達(dá)，根據(jù)地面雷達(dá)的不同。在幾小時(shí)到幾十小時(shí)內(nèi)能完成拆收或進(jìn)入工作狀態(tài)的雷達(dá)稱(chēng)為機(jī)動(dòng)性雷達(dá)。這種機(jī)動(dòng)型地面雷達(dá)在二戰(zhàn)期間起了一定的作用。隨著國(guó)際形勢(shì)的動(dòng)蕩、局部地戰(zhàn)爭(zhēng)的不斷爆發(fā)，現(xiàn)代化武器裝備的不斷更新，現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)已經(jīng)進(jìn)入了電子戰(zhàn)、信息戰(zhàn)時(shí)代，傳統(tǒng)的機(jī)動(dòng)型雷達(dá)已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的需要，各國(guó)為了提高自己的防衛(wèi)、跟蹤、識(shí)別和反擊能力，高機(jī)動(dòng)的地面雷達(dá)應(yīng)運(yùn)而生。1.2 雷達(dá)車(chē)的特點(diǎn)現(xiàn)代高技術(shù)戰(zhàn)爭(zhēng)對(duì)雷達(dá)車(chē)的越野作戰(zhàn)與戰(zhàn)場(chǎng)生存能力提出了越來(lái)越高的要求，以達(dá)到戰(zhàn)時(shí)的快速組網(wǎng)及補(bǔ)充戰(zhàn)損的目的，高度的機(jī)動(dòng)能力已經(jīng)成為現(xiàn)代軍事雷達(dá)的必備素質(zhì)。因此，對(duì)于雷達(dá)車(chē)的設(shè)計(jì)師來(lái)說(shuō)，在考慮整機(jī)的機(jī)電性能指標(biāo)、可靠性、可維護(hù)性、可保障性、安全性、可操作性、經(jīng)濟(jì)性及加工工藝性等因素的同時(shí)，還需要從結(jié)構(gòu)上對(duì)其機(jī)動(dòng)性做出精心的構(gòu)思。總的來(lái)說(shuō)，雷達(dá)車(chē)的高機(jī)動(dòng)性須保證雷達(dá)車(chē)具有這樣一種能力，即組成雷達(dá)的諸多功能環(huán)節(jié)能夠共同形成一種良好的應(yīng)變能力，在保證性能可靠的前提下，使其在遭到敵方打擊之前，能夠方便、快速地撤收，并且轉(zhuǎn)移到新的陣地上重新進(jìn)入正常的工作狀態(tài)，以達(dá)到保護(hù)自己、克敵制勝的目的。所以在結(jié)構(gòu)總體的設(shè)計(jì)上須重點(diǎn)考慮下列問(wèn)題。運(yùn)輸行駛能力主要包括以下幾點(diǎn)：1） 越野能力，戰(zhàn)時(shí)雷達(dá)整機(jī)將面臨復(fù)雜多變的惡劣的地理環(huán)境，如泥土路、泥濘路等，此時(shí)仍然要求雷達(dá)能夠以一定的速度可靠地行駛，雷達(dá)載車(chē)的性能對(duì)整機(jī)的行駛能力有直接影響，因此，載車(chē)的越野能力是選型時(shí)首先要考慮的問(wèn)題，其基本車(chē)型必須滿足《軍用越野汽車(chē)機(jī)動(dòng)性要求》的各項(xiàng)規(guī)定。一般來(lái)說(shuō)，機(jī)動(dòng)型雷達(dá)車(chē)選型的原則是優(yōu)先選用國(guó)產(chǎn)列裝的越野載重基型車(chē)輛。2）通過(guò)能力，即雷達(dá)整機(jī)各運(yùn)輸單元外形尺寸在公路、鐵路運(yùn)輸時(shí)須符合國(guó)家有需要 CAD 圖紙，咨詢(xún) QQ：414951605 或 1304139763關(guān)的運(yùn)輸界限要求。 （1） 公路運(yùn)輸：應(yīng)滿足公路運(yùn)輸限界。（2） 鐵路運(yùn)輸：應(yīng)滿足鐵路裝載荃本限界。（3） 雷達(dá)總重不超過(guò)小型橋梁的承重能力。3） 雷達(dá)天線升降機(jī)構(gòu)，其升降機(jī)構(gòu)按照傳動(dòng)形式的不同，可分為機(jī)電式和液壓式。機(jī)電式升降機(jī)構(gòu)技術(shù)較為成熟，是一種傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式。但是機(jī)電式升降機(jī)構(gòu)的控制及傳動(dòng)結(jié)構(gòu)均較為復(fù)雜，同時(shí)單位驅(qū)動(dòng)負(fù)載的重量交大，在要求架設(shè)高度較高、負(fù)載較大時(shí)尤其如此。而液壓式傳動(dòng)系統(tǒng)與機(jī)電式傳動(dòng)系統(tǒng)相比，在輸出同樣的功率條件下，體積和質(zhì)量可以減小很多，同時(shí)承載能力大，可以完成較大重量雷達(dá)天線的高架。并且采用液壓傳動(dòng)還可以大大簡(jiǎn)化機(jī)械的結(jié)構(gòu)，從而減少機(jī)械零部件的數(shù)目，也便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制和無(wú)級(jí)變速。另外，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，液壓元器件的生產(chǎn)工藝逐步實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化，制造成本不斷下降，制造精度越來(lái)越高，因此液壓式傳動(dòng)系統(tǒng)已逐漸在雷達(dá)天線的升降機(jī)構(gòu)中被采用。中、大型雷達(dá)天線的舉升機(jī)構(gòu)不同于普通的升降機(jī)。普通的升降機(jī)負(fù)載通常都很小，中、大型雷達(dá)天線的舉升機(jī)構(gòu)的負(fù)載較大，特別是機(jī)構(gòu)常常需要在較大的風(fēng)載的條件下甚至需要在天線上覆蓋有冰層的時(shí)候正常工作。在舉升高度較高時(shí)，風(fēng)載所引起的傾覆力矩直接威脅著設(shè)備的安全和工作的可靠性，此外風(fēng)向的不同引起的動(dòng)力特性在機(jī)構(gòu)的升降過(guò)程中又存在較大的差異。因此中、大型雷達(dá)天線的舉升機(jī)構(gòu)存在一定的特殊性。塔架式雷達(dá)天線升降機(jī)構(gòu)的研究和設(shè)計(jì)正是本著上述的要求而擬定的。1.3 國(guó)內(nèi)外機(jī)動(dòng)雷達(dá)現(xiàn)狀分析冷戰(zhàn)時(shí)期，由于兩大軍事集團(tuán)的長(zhǎng)期的對(duì)峙，西方國(guó)家十分重視激動(dòng)雷達(dá)尤其是高機(jī)動(dòng)雷達(dá)的發(fā)展與研制。現(xiàn)在隨著國(guó)際形勢(shì)的動(dòng)蕩，局部戰(zhàn)爭(zhēng)的不斷爆發(fā)，現(xiàn)代武器裝備的不斷更新，現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)已進(jìn)入了電子戰(zhàn)，信息站時(shí)代，傳統(tǒng)的機(jī)動(dòng)型雷達(dá)已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的需要。各國(guó)為了提高自己的防衛(wèi)，跟蹤，識(shí)別和反擊能力，高機(jī)動(dòng)地面雷達(dá)應(yīng)運(yùn)而生。大批各種型號(hào)的機(jī)動(dòng)雷達(dá)裝備部隊(duì)，并且將高機(jī)動(dòng)雷達(dá)部署在戰(zhàn)略要地，以提高雷達(dá)網(wǎng)的彈性和整個(gè)防空系統(tǒng)的穩(wěn)定性，下面是近三四十年來(lái)西方各國(guó)裝備的集中主要的高機(jī)動(dòng)雷達(dá)。需要 CAD 圖紙，咨詢(xún) QQ：414951605 或 1304139763表 1.1 各國(guó)裝備的高機(jī)動(dòng)雷達(dá)型號(hào) 工作波段 測(cè)距 架設(shè)時(shí)間 用途 技術(shù)體制美國(guó) AN/TPS-61 2.9-3.1GHZ 140Km 3 分鐘 對(duì)空搜索 兩坐標(biāo)雷達(dá)美國(guó) LAADS L 波段 60Km 7 分鐘 低空警戒 兩坐標(biāo)雷達(dá)英國(guó) Gainfanen S 波段 140Km 1 分鐘 低空警戒 兩坐標(biāo)雷達(dá)德國(guó) TRMS S 波段 200Km 3 分鐘 防空預(yù)警 三坐標(biāo)雷達(dá)日本 NPN-510 S 波段 135Km 3 分鐘 放空預(yù)警 三坐標(biāo)雷達(dá)不難看出目前世界各國(guó)都把防空雷達(dá)網(wǎng)建設(shè)中如何發(fā)展機(jī)動(dòng)作戰(zhàn)力量研和研制高機(jī)動(dòng)雷達(dá)當(dāng)作一件大事來(lái)抓，這就是高技術(shù)局部戰(zhàn)爭(zhēng)的必然趨勢(shì)。獨(dú)聯(lián)體國(guó)家的 70000部防空雷達(dá)中大部分是車(chē)載式機(jī)動(dòng)雷達(dá)，且有相當(dāng)數(shù)量為高機(jī)動(dòng)雷達(dá)，英國(guó)和法國(guó)的雷達(dá)站幾乎不采用固定式，而采用可運(yùn)輸單元，一旦需要，機(jī)動(dòng)雷達(dá)可在較短時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)移到新的陣地展開(kāi)工作；日本的機(jī)動(dòng)雷達(dá)站與固定雷達(dá)站之比，近年來(lái)由原來(lái)的1：14 升到 1：2.5，而且其雷達(dá)天線可以折疊運(yùn)輸，雷達(dá)具有較好的探測(cè)性能、抗干擾能力和自動(dòng)化入網(wǎng)的能力。我國(guó)的周邊一些國(guó)家和地區(qū)也十分重視雷達(dá)的機(jī)動(dòng)和隱蔽。臺(tái)灣則大力發(fā)展機(jī)動(dòng)雷達(dá)，其固定雷達(dá)天線除外，其余部分均可以進(jìn)入坑道。軍事力量最強(qiáng)的美國(guó)也是非常重視雷達(dá)機(jī)動(dòng)性的國(guó)家，他們的艦載、機(jī)載和衛(wèi)星偵察雷達(dá)可以實(shí)現(xiàn)全球范圍內(nèi)的機(jī)動(dòng)。并且其雷達(dá)情報(bào)網(wǎng)抗摧毀能力已達(dá)到完善的程度。1.4 設(shè)計(jì)的目的及任務(wù)在車(chē)載雷達(dá)中，天線的快速、可靠地機(jī)動(dòng)架設(shè)和撤收是其基本要求之一，雷達(dá)天線升降機(jī)構(gòu)按傳動(dòng)系統(tǒng)的不同，可以分為機(jī)電式和電液式。機(jī)電式升降機(jī)構(gòu)技術(shù)在國(guó)內(nèi)外都很成熟。但是機(jī)電式的升降機(jī)構(gòu)的控制及傳動(dòng)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，同時(shí)單位驅(qū)動(dòng)載荷的重量較大，而電液系統(tǒng)與之相比就有一定的優(yōu)點(diǎn)?，F(xiàn)代高技術(shù)對(duì)雷達(dá)的越野作戰(zhàn)與戰(zhàn)場(chǎng)生存能力提出了越來(lái)越高的要求,以達(dá)到戰(zhàn)時(shí)快速組網(wǎng)及補(bǔ)充戰(zhàn)損的目的，高度的機(jī)動(dòng)能力已經(jīng)成為現(xiàn)代軍事雷達(dá)的必備素質(zhì)。因此，對(duì)于雷達(dá)設(shè)計(jì)師來(lái)說(shuō)，在考慮整機(jī)電性能指標(biāo)、可靠性、可維護(hù)性、可保障性、安全性、可操作性、經(jīng)濟(jì)性及加工工藝性等因素的同時(shí)，還須從結(jié)構(gòu)上對(duì)其機(jī)動(dòng)性作出精心構(gòu)思。該選題以車(chē)載雷達(dá)天線升降機(jī)構(gòu)系統(tǒng)為設(shè)計(jì)對(duì)象。以車(chē)載雷達(dá)天線升降機(jī)構(gòu)系統(tǒng)為設(shè)計(jì)對(duì)象，緊密結(jié)合機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的相關(guān)基礎(chǔ)技術(shù)和專(zhuān)業(yè)技術(shù)，對(duì)于鍛煉學(xué)生綜合應(yīng)用液壓傳需要 CAD 圖紙，咨詢(xún) QQ：414951605 或 1304139763動(dòng)、機(jī)械制造工程、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械CAD等基本專(zhuān)業(yè)知識(shí)解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力以及獨(dú)立工作的能力具有積極的促進(jìn)作用。第 2 章 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)2.1 天線升降裝置對(duì)液壓系統(tǒng)的要求在天線升降裝置中液壓系統(tǒng)主要完成的功能是天線高架舉升和舉升到位后的位置鎖定。作為一種野外作業(yè)的軍品，舉升的又是口徑大、透空率較小的天線，因此雷達(dá)天線液壓升降裝置與一般液壓升降機(jī)相比有相似之處也有它的側(cè)重點(diǎn)。相似之處：為防止升降過(guò)程中機(jī)構(gòu)的卡死及控制天線陣面扭曲值在允許范匍內(nèi)須保證：兩個(gè)驅(qū)動(dòng)液壓缸的同步；天線陣面降落過(guò)程的負(fù)值負(fù)載平衡；環(huán)境適應(yīng)性、可靠性、安全性、維修性等。側(cè)重點(diǎn)：(1)為滿足雷達(dá)的機(jī)動(dòng)性要求，天線舉升必須在3min內(nèi)完成，既要提高升降的平均速度又要避免到位時(shí)形成較大沖擊，對(duì)天饋系統(tǒng)造成不良影響。(2)風(fēng)向的不同引起的動(dòng)力特性在機(jī)構(gòu)的升降過(guò)程中存在較大的差異。如從運(yùn)輸狀態(tài)轉(zhuǎn)為工作狀態(tài)，液壓缸活塞桿伸出產(chǎn)生推力。當(dāng)車(chē)頭來(lái)風(fēng)時(shí)，液壓缸所受正負(fù)載增加，系統(tǒng)壓力將增大，反之車(chē)尾來(lái)風(fēng)則壓力減小且有可能形成負(fù)值負(fù)載。從工作狀態(tài)轉(zhuǎn)為運(yùn)輸狀態(tài)，液壓缸活塞桿收縮產(chǎn)生拉力，當(dāng)車(chē)尾來(lái)風(fēng)時(shí)，液壓缸所受正負(fù)載最大，反之則減小。變負(fù)載將導(dǎo)致系統(tǒng)工作不穩(wěn)定，在臨界位時(shí)特別不安全。(3)當(dāng)雷達(dá)天線舉升高度較高且風(fēng)速較大時(shí)，風(fēng)載荷引起的顛覆力矩直接威脅著設(shè)備的安全和工作的可靠性，此外天線處于工作位置時(shí)對(duì)天線轉(zhuǎn)臺(tái)的水平度要求在±5’以?xún)?nèi)，因此對(duì)舉升機(jī)構(gòu)的剛度及鎖緊裝置的定位精度和定位可靠性都提出了嚴(yán)格的要求。(4)要有冗余系統(tǒng)作為備份。2.2 總體技術(shù)方案設(shè)計(jì)車(chē)載車(chē)載天線升降裝置的結(jié)構(gòu)形式主要有曲臂式、垂直升降式和平行四連桿式(或其變形結(jié)構(gòu))。對(duì)于舉升高度較高的中大型雷達(dá)天線多采用平行四連桿式，本方案擬將6 m×4 m口徑的大型雷達(dá)天線舉升到離地7 m，經(jīng)綜合考慮，選用平行四連桿機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)主要由底座，主、輔舉升連桿，天線轉(zhuǎn)臺(tái)，液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)自動(dòng)鎖定機(jī)構(gòu)(圖中未畫(huà)出)等組成，結(jié)構(gòu)示意見(jiàn)下圖。需要 CAD 圖紙，咨詢(xún) QQ：414951605 或 1304139763圖2.1 平行四連桿舉升機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖（a）運(yùn)輸狀態(tài) （b）工作狀態(tài)1．雷達(dá)車(chē) 2．電子方艙 3．底座 4．舉升液壓缸 5．主舉升連桿6．輔舉升連桿 7．天線轉(zhuǎn)臺(tái) 8．天線底座是整個(gè)舉升機(jī)構(gòu)的支承基礎(chǔ)，固定在雷達(dá)車(chē)底盤(pán)上，2根同等規(guī)格的主連桿與底座和天線回轉(zhuǎn)臺(tái)鉸接，另外2根等長(zhǎng)的連桿作為輔助支撐與主連桿一起構(gòu)成平行四連桿機(jī)構(gòu)，整個(gè)平行四連桿機(jī)構(gòu)由2個(gè)同步液壓缸驅(qū)動(dòng)，每個(gè)液壓缸分別通過(guò)鉸點(diǎn)與l主連桿鉸接，平行四連桿機(jī)構(gòu)在液壓缸的驅(qū)動(dòng)下，帶動(dòng)天線回轉(zhuǎn)臺(tái)始終以水平狀態(tài)運(yùn)動(dòng)。舉升到位后，由液壓系統(tǒng)的鎖緊裝置鎖定舉升機(jī)構(gòu)以保障雷達(dá)的穩(wěn)定工作。對(duì)于平行四連桿結(jié)構(gòu)，舉升高度與落位運(yùn)輸時(shí)的長(zhǎng)度是一致的，由于車(chē)身裝載空間有限，舉升系統(tǒng)必須與雷達(dá)其他部分一體化設(shè)計(jì)，才能在滿足舉升高度的前提下，既優(yōu)化空間尺寸、確保運(yùn)輸狀態(tài)的通過(guò)能力，又保證各部件比例協(xié)調(diào)，外形美觀。為滿足通過(guò)性要求，對(duì)雷達(dá)車(chē)總體尺寸要求：整車(chē)長(zhǎng)度≤11 500 mm；整車(chē)寬度≤2 500 mm；需要 CAD 圖紙，咨詢(xún) QQ：414951605 或 1304139763整車(chē)高度≤3 300 mm。已知條件：舉升高度7 000 mm；天線長(zhǎng)度6 000 mm；天線寬度4 000 mm。天線轉(zhuǎn)臺(tái)尺寸1 000 mm x 1 000 mm×1 000mm；載車(chē)底盤(pán)距地面高度1 100 mm；駕駛室及電子方艙所占長(zhǎng)度4 160 mm。經(jīng)計(jì)算取底座長(zhǎng)度方向尺寸為950 mm，主輔連桿的長(zhǎng)度為3 920 mm。由于天線口徑大，在運(yùn)輸時(shí)需用機(jī)電控制方式進(jìn)行折疊以保證高度及寬度方向的通過(guò)性要求，在此不做詳述。液壓系統(tǒng)中負(fù)載一定的情況下，液壓缸鉸點(diǎn)位置的確定，對(duì)缸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及系統(tǒng)中的相關(guān)器件均存在較大的影響。液壓缸能產(chǎn)生有效推力的大小與液壓缸的支點(diǎn)位置、初始狀態(tài)、液壓缸與舉升機(jī)構(gòu)的相對(duì)位置有關(guān)舊J。經(jīng)優(yōu)化，取主舉升連桿與底座鉸點(diǎn)、液壓缸與載車(chē)底盤(pán)鉸點(diǎn)之間的水平距離為400 mm；豎直距離為630 mm；主舉升連桿與底座鉸點(diǎn)、主舉升連桿與液壓缸鉸點(diǎn)之問(wèn)的長(zhǎng)度為2 250 mm。天線快速，可靠地機(jī)動(dòng)架設(shè)和撤收是車(chē)載雷達(dá)的基本要求之一。按傳動(dòng)系統(tǒng)的不同，雷達(dá)天線升降機(jī)構(gòu)可分為機(jī)電式和液壓式。與機(jī)電式相比，在輸出同樣功率的條件下，液壓式的體積和質(zhì)量小，承載能力大，可以完成較大重量雷達(dá)天線的架設(shè)，還可大大簡(jiǎn)化機(jī)械結(jié)構(gòu)，減少機(jī)械零部件的數(shù)目，也便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。隨著科技的發(fā)展，液壓式傳動(dòng)系統(tǒng)已逐漸在雷達(dá)天線升降機(jī)構(gòu)中被采用。本設(shè)計(jì)采用一種翻轉(zhuǎn)式液壓舉升機(jī)構(gòu)及其液壓系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)較大型天線的高架，并且在天線的舉升過(guò)程中，天線的姿態(tài)不變，架撤收過(guò)程平穩(wěn)、可靠、快速。圖 2.1 雷達(dá)實(shí)現(xiàn)架設(shè)的方案需要 CAD 圖紙，咨詢(xún) QQ：414951605 或 1304139763該舉升機(jī)構(gòu)的機(jī)械部分由天線座，主液壓缸和副缸等組成，如圖 2.1-（a）所示，天線首先由副缸從圖（a）位置扶正至圖（b）所示位置，同時(shí)主缸通過(guò)同步結(jié)構(gòu)與支承桿保持平行運(yùn)動(dòng)至垂直位置，再由主缸將天線舉升到一定的高度。回收時(shí)靠重力回落，然后再由副缸回收到車(chē)座上。舉升過(guò)程中的特點(diǎn)是負(fù)載在不斷變化，且在舉升過(guò)程中的某一時(shí)刻出現(xiàn)超越負(fù)載，風(fēng)載荷的影響是影響系統(tǒng)穩(wěn)定工作的不可忽視的因素，在風(fēng)力較大時(shí)尤其如此。2.3 系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)的確定設(shè)計(jì)指標(biāo)為：總舉升高度8～10 m，舉升時(shí)間小于3 min，8級(jí)風(fēng)下正常工作，無(wú)電時(shí)能完成應(yīng)急撤收。根據(jù)結(jié)構(gòu)，主油缸設(shè)計(jì)為套缸，行程為3000mm，運(yùn)行速度為26m／s；副油缸的總運(yùn)行距離為600 mm，副油缸運(yùn)行速度為10 mm／s；液壓系統(tǒng)工作在低速條件下．系統(tǒng)工作總重力負(fù)載4000kg，最大風(fēng)載荷2000kg,主油缸工作壓力為5．1 MPa，副油缸的推力為15．3 MPa．系統(tǒng)工作在中、高壓方式。且副油缸的工作壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于主油缸的工作壓力。主油缸所需流量為33 L／min，副油缸所需流量為11 L／min．本液壓系統(tǒng)以傳遞動(dòng)力為主，保證足夠的動(dòng)力是其基本要求。另外，還要考慮系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性、可維護(hù)性、安全性及效率。其中穩(wěn)定是指系統(tǒng)工作時(shí)的運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性及系統(tǒng)性能的穩(wěn)定性(如環(huán)境溫度對(duì)油液的影響等因素)。可靠性是指系統(tǒng)不因意外的原因而無(wú)法工作(如油管破裂、無(wú)電等情況)?？删S護(hù)性是指系統(tǒng)盡可能簡(jiǎn)單，元件盡可能選標(biāo)準(zhǔn)件，結(jié)構(gòu)上盡可能使維護(hù)方便．安全性是指不因液壓系統(tǒng)的故障導(dǎo)致天線架的倒塌或其它事故(如下降時(shí)失控，天線由于重力加速下落)．效率是指液壓系統(tǒng)的各種能量損失盡可能的小。上述要求中，除滿足系統(tǒng)的動(dòng)力要求外，最重要的是保證系統(tǒng)的安全性和可靠性。表 2.1 車(chē)載雷達(dá)天線升降機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)的主要技術(shù)參數(shù)項(xiàng)目 參數(shù) 單位系統(tǒng)工作總重力負(fù)載 4000最大風(fēng)載荷 2000kg總行程 3.0 m 主缸 工作壓力 5.1 Mpa需要 CAD 圖紙，咨詢(xún) QQ：414951605 或 1304139763流量 33 L/min總行程 0.6 m工作壓力 15.3 Mpa副缸流量 11 L/min2.4 舉升機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)及工作原理的設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)要求和工作需要，設(shè)計(jì)舉升液壓回路圖如下：1- 油箱　2- 齒輪泵　3- 過(guò)濾器　4、9、17- 電磁換向閥 5、6、15- 單向閥　7、16- 調(diào)速閥　8- 溢流閥　10、18- 手動(dòng)換向閥 11- 安全閥　12- 單向調(diào)速閥　13、20、21- 防爆閥　14- 舉升天線套缸 19- 平衡閥　22、23- 副缸　24- 手動(dòng)泵　25、26- 壓力繼電器圖 2.2 車(chē)載雷達(dá)天線升降機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)原理圖液壓泵組:由定量齒輪泵 2、手動(dòng)泵 24、單向閥 5 組成。定量齒輪泵在有電時(shí)向液壓缸供油,手動(dòng)泵在無(wú)電時(shí)向液壓缸供油,單向閥隔斷兩泵,防止手動(dòng)泵供油時(shí)液壓油流需要 CAD 圖紙，咨詢(xún) QQ：414951605 或 1304139763向齒輪泵。液壓缸組:由舉升天線的單作用套缸 14、扶正天線的副缸 22、副缸 23、防爆閥13、20 和 21 組成。主升缸采用單作用式柱塞套缸,缸徑較大,能提供很大的舉升力,靠自重回落和滿足舉升高度的要求,副缸采用雙作用缸,完成天線的扶正和回收,防爆閥用于防止天線在舉升或回落時(shí)油管意外破裂而發(fā)生事故。舉升控制閥組:由單向閥 6、調(diào)速閥 7、溢流閥 8、三位四通電磁換向閥 9、二位四通手動(dòng)換向閥 10、安全閥 11、單向調(diào)速閥 12 組成。扶正控制閥組:由單向閥 15、調(diào)速閥 16、三位四通電磁換向閥 17、二位四通手動(dòng)換閥 18、平衡閥 19、單向調(diào)速閥 12 組成。結(jié)合系統(tǒng)的電磁鐵動(dòng)作順序表 2.2 對(duì)系統(tǒng)的工作過(guò)程說(shuō)明如下：表 2.2 電磁鐵動(dòng)作順序表信號(hào)來(lái)源 電磁鐵 YA動(dòng)作點(diǎn)動(dòng) 自動(dòng) 4 9（左） 9（右） 17（左） 17（右）1 起動(dòng) SB1 +2 扶正 SB2KP1 +3 舉升 SB3 +KP24 回落 SB4 +5 回收 SB5 +(1) 起動(dòng):齒輪泵起動(dòng),二位二通電磁換向閥 4 接通,系統(tǒng)卸載起動(dòng)。(2) 扶正:二位二通電磁換向閥 4 斷電,三位四通電磁換向閥 17 左位接通,壓力油通過(guò)平衡閥的單向閥進(jìn)入副缸的下腔,到達(dá)預(yù)定的位置后,油壓上升,壓力繼電器 KP1 發(fā)出信號(hào),三位四通電磁換向閥 17 回中位,二位二通電磁換向閥 4 再次接通,系統(tǒng)卸載運(yùn)行。(3) 舉升:二位二通電磁換向閥 4 斷電,三位四通電磁換向閥 9 左位接通,壓力油通過(guò)單向調(diào)速閥進(jìn)入主缸的下腔,到達(dá)位置后,油壓上升,壓力繼電器 KP2 發(fā)出信號(hào),換向閥回中位;單向調(diào)速閥用于控制上升速度。需要 CAD 圖紙，咨詢(xún) QQ：414951605 或 1304139763(4) 回落:三位四通電磁換向閥 9 右位接通,主缸下腔油經(jīng)閥 12、換向閥 9 右位,由單向閥 6、調(diào)速閥 7 及過(guò)濾器 3 回油箱;閥 11 用于換向閥 9、單向閥 6、調(diào)速閥 7 及過(guò)濾器 3 等故障時(shí)應(yīng)急回收時(shí)使用。(5) 回收:齒輪泵起動(dòng),二位二通電磁換向閥 4 接通,系統(tǒng)卸載起動(dòng)。當(dāng)三位四通電磁換向閥 17 右位接通時(shí),二位二通電磁換向閥 4 斷電,副缸上腔進(jìn)油,下腔油經(jīng)過(guò)平衡閥 19 ,三位四通電磁換向閥 17 右位,單向閥 15、調(diào)速閥 16 及過(guò)濾器 3 回油箱。到達(dá)預(yù)定的位置后,油壓升高,壓力繼電器 KP1 發(fā)出信號(hào),液壓泵停機(jī),三位四通電磁換向閥 17 回中位。2.5 設(shè)計(jì)特點(diǎn)分析由上可知，該系統(tǒng)有以下特點(diǎn)：(1)手動(dòng)系統(tǒng)與電動(dòng)系統(tǒng)可使液壓系統(tǒng)工作在有電和無(wú)電兩種條件下，提高了設(shè)備的應(yīng)急能力和可靠性；主油缸回路與副油缸回路采用串聯(lián)方式，可避免誤動(dòng)作；(2)背壓閥6、調(diào)速閥7、單向調(diào)速閥12組成的調(diào)速回路，控制主升油缸回落時(shí)的速度，防止天線因重力回落時(shí)的超速，并使速度平穩(wěn)．平衡閥19、調(diào)速閥16、背壓閥15使副油缸在扶正和回收時(shí)，平衡變化的負(fù)載和克服負(fù)值負(fù)載，并使速度平穩(wěn)．由于主升油缸油路的工作狀態(tài)與副主升油缸油路的工作狀態(tài)相差較大，采用了分別控制的調(diào)速背壓閥；(3)系統(tǒng)采用疊加閥使得系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，動(dòng)作平穩(wěn)、泄露少，使用安全可靠、維修容易，也便于改進(jìn)．換向閥采用截止式換向閥，密封性好，幾乎無(wú)泄露，天線可停留在任意位置穩(wěn)定工作．采用安全閥，可防止舉升時(shí)由于過(guò)載引起的事故。需要 CAD 圖紙，咨詢(xún) QQ：414951605 或 1304139763第 3 章 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算基本參數(shù)是車(chē)載雷達(dá)天線的基本技術(shù)數(shù)據(jù)，是根據(jù)雷達(dá)的用途及結(jié)構(gòu)類(lèi)型來(lái)確定的，它反映了車(chē)載雷達(dá)工作能力及特點(diǎn)，也基本上上確定了雷達(dá)的輪廓尺寸及本體總質(zhì)量等。3.1 主液壓缸的設(shè)計(jì)由于按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)總舉升高度 8～10 m，舉升時(shí)間小于 3 min，8 級(jí)風(fēng)下正常工作，無(wú)電時(shí)能完成應(yīng)急撤收，故在此按照最大舉升高度來(lái)設(shè)計(jì)。由于主液壓缸的行程為 3m.主液壓缸采用單作用柱塞式套缸，缸徑較大，能提供很大載荷作用下的舉升力，同時(shí)能夠滿足靠重力回落和撤收的要求。并且工作過(guò)程為快進(jìn)→工進(jìn)→快退三個(gè)過(guò)程的工作循環(huán)。液壓缸的機(jī)械效率 95.0m??工進(jìn)時(shí)候的負(fù)載是最大的，1.工作壓力 P=5.1Mpa2.液壓缸內(nèi)徑的計(jì)算D= ×10-3ηπ PF4= ×10-395.018?π=0.101.5m=101.5mm查《液壓傳動(dòng)與控制手冊(cè)》經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化處理 D=100mm。表 4.1 液壓缸內(nèi)徑系列 mm8 10 12 16 20 25 32 40 50 6380 100 125 160 200 250 320 400 5003.液壓缸缸體厚度計(jì)算缸體是液壓缸中最重要的零件，當(dāng)液壓缸的工作壓力較高和缸體內(nèi)經(jīng)較大時(shí)，必須進(jìn)行強(qiáng)度校核。缸體的常用材料為 20、25、35、45 號(hào)鋼的無(wú)縫鋼管。在這幾種材料中 45 號(hào)鋼的性能最為優(yōu)良，所以這里選用 45 號(hào)鋼作為缸體的材料。需要 CAD 圖紙，咨詢(xún) QQ：414951605 或 1304139763][2??DPy?式中， ——實(shí)驗(yàn)壓力，MPa。當(dāng)液壓缸額定壓力 Pn 5.1MPa 時(shí)，Py=1.5Pn，當(dāng)Py ?Pn 16MPa 時(shí)，Py=1.25Pn。?[ ]——缸筒材料許用應(yīng)力，N/mm 。[ ]= ， 為材料的抗拉強(qiáng)度。?2?nb注：1.額定壓力 Pn額定壓力又稱(chēng)公稱(chēng)壓力即系統(tǒng)壓力，Pn=5.1MPa2.最高允許壓力 PmaxPmax 1.5Pn=1.25 5.1=6.375MPa??液壓缸缸筒材料采用 45 鋼，則抗拉強(qiáng)度： σb=600MPa安全系數(shù) n 按《液壓傳動(dòng)與控制手冊(cè)》P243 表 2—10，取 n=5。則許用應(yīng)力[ ]= =120MPa?bσ ][2??DPy?= 10375.6?=2.66mm,滿足 。所以液壓缸厚度取 5mm。10??D10??則液壓缸缸體外徑為 110mm。4.液壓缸長(zhǎng)度的確定液壓缸長(zhǎng)度 L 根據(jù)工作部件的行程長(zhǎng)度確定。從制造上考慮，一般液壓缸的長(zhǎng)度L 不會(huì)大于液壓缸直徑的 20 到 30 倍。此次設(shè)計(jì)取 30 倍。L=30D=30×100=3000mm5. 活塞桿直徑的設(shè)計(jì)查《液壓傳動(dòng)與控制手冊(cè)》根據(jù)桿徑比 d/D，一般的選取原則是：當(dāng)活塞桿受拉時(shí)，一般選取 d/D=0.3-0.5，當(dāng)活塞桿受壓時(shí)，一般選取 d/D=0.5-0.7。本設(shè)計(jì)我選擇需要 CAD 圖紙，咨詢(xún) QQ：414951605 或 1304139763d/D=0.7，即 d=0.7D=0.7×100=70mm。表 4.2 活塞桿直徑系列4 5 6 8 10 12 14 16 18 2022 25 28 32 36 40 45 50 56 6370 80 90 100 110 125 140 160 180 200220 250 280 320 360 400故取 d=70mm。2.活塞桿強(qiáng)度計(jì)算：<56mm （4-4）mF150.18374][d6??????式中 ————許用應(yīng)力； （Q235 鋼的抗拉強(qiáng)度為 375-][ MPa84n][b?500MPa，取 400MPa，為位安全系數(shù)取 5，即活塞桿的強(qiáng)度適中）3．活塞桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)活塞桿的外端頭部與負(fù)載的拖動(dòng)電機(jī)機(jī)構(gòu)相連接，為了避免活塞桿在工作生產(chǎn)中偏心負(fù)載力，適應(yīng)液壓缸的安裝要求，提高其作用效率，應(yīng)根據(jù)負(fù)載的具體情況，選擇適當(dāng)?shù)幕钊麠U端部結(jié)構(gòu)。4.活塞桿的密封與防塵活塞桿的密封形式有 Y 形密封圈、U 形夾織物密封圈、O 形密封圈、V 形密封圈等[6]。采用薄鋼片組合防塵圈時(shí)，防塵圈與活塞桿的配合可按 H9/f9 選取。薄鋼片厚度為0.5mm。為方便設(shè)計(jì)和維護(hù)，本方案選擇 O 型密封圈。液壓缸工作行程長(zhǎng)度可以根據(jù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)際工作的最大行程確定，并參照表 4-4選取標(biāo)準(zhǔn)值。液壓缸活塞行程參數(shù)優(yōu)先次序按表 4-4 中的 a、b、c 選用。表 4-4（a）液壓缸行程系列（GB 2349-80） [6]25 50 80 100 125 160 200 250 320 400500 630 800 1000 1250 1600 2000 2500 3200 4000表 4-4（b） 液壓缸行程系列（GB 2349-80） [6]40 63 90 110 140 180220 280 360 450 550 700 900 1100 1400 1800需要 CAD 圖紙，咨詢(xún) QQ：414951605 或 13041397632200 2800 3600表 4-4（c） 液壓缸形成系列（GB 2349-80） [6]240 260 300 340 380 420 480 530 600 650750 850 950 1050 1200 1300 1500 1700 1900 21002400 2600 3000 3400 38003.2 副液壓缸的設(shè)計(jì)4.工作壓力 P=15.3Mpa5.液壓缸內(nèi)徑的計(jì)算D= ×10-3ηπ PF4= ×10-395.0318?π=0.586m=56.6mm查《液壓傳動(dòng)與控制手冊(cè)》經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化處理 D=63mm。表 4.1 液壓缸內(nèi)徑系列 mm8 10 12 16 20 25 32 40 50 6380 100 125 160 200 250 320 400 5006.液壓缸缸體厚度計(jì)算缸體是液壓缸中最重要的零件，當(dāng)液壓缸的工作壓力較高和缸體內(nèi)經(jīng)較大時(shí)，必須進(jìn)行強(qiáng)度校核。缸體的常用材料為 20、25、35、45 號(hào)鋼的無(wú)縫鋼管。在這幾種材料中 45 號(hào)鋼的性能最為優(yōu)良，所以這里選用 45 號(hào)鋼作為缸體的材料。][2??DPy?式中， ——實(shí)驗(yàn)壓力，MPa。當(dāng)液壓缸額定壓力 Pn 5.1MPa 時(shí)，Py=1.5Pn，當(dāng)Py ?Pn 16MPa 時(shí)，Py=1.25Pn。?[ ]——缸筒材料許用應(yīng)力，N/mm 。[ ]= ， 為材料的抗拉強(qiáng)度。?2?nb注：1.額定壓力 Pn需要 CAD 圖紙，咨詢(xún) QQ：414951605 或 1304139763額定壓力又稱(chēng)公稱(chēng)壓力即系統(tǒng)壓力，Pn=15.1MPa2.最高允許壓力 PmaxPmax 1.5Pn=1.25 15.3=19.125MPa??液壓缸缸筒材料采用 45 鋼，則抗拉強(qiáng)度： σb=600MPa安全系數(shù) n 按《液壓傳動(dòng)與控制手冊(cè)》P243 表 2—10，取 n=5。則許用應(yīng)力[ ]= =120MPa?bσ ][2??DPy?= 10375.6?=2.66mm,滿足 。所以液壓缸厚度取 5mm。10??D10??則液壓缸缸體外徑為 73mm。4.液壓缸長(zhǎng)度的確定液壓缸長(zhǎng)度 L 根據(jù)工作部件的行程長(zhǎng)度確定。從制造上考慮，一般液壓缸的長(zhǎng)度 L 不會(huì)大于液壓缸直徑的 20 到 30 倍。3.3 活塞的設(shè)計(jì)由于活塞在液壓力的作用下沿缸筒往復(fù)滑動(dòng)，因此，它與缸筒的配合應(yīng)適當(dāng)，既不能過(guò)緊，也不能間隙過(guò)大。配合過(guò)緊，不僅使最低啟動(dòng)壓力增大，降低機(jī)械效率，而且容易損壞缸筒和活塞的配合表面；間隙過(guò)大，會(huì)引起液壓缸內(nèi)部泄露，降低容積效率，使液壓缸達(dá)不到要求的設(shè)計(jì)性能?；钊c缸體的密封形式分為：間隙密封（用于低壓系統(tǒng)中的液壓缸活塞的密封） 、活塞環(huán)密封（適用于溫度變化范圍大、要求摩擦力小、壽命長(zhǎng)的活塞密封） 、密封圈密封三大類(lèi)。其中密封圈密封又包括 O 形密封圈（密封性能好，摩擦因數(shù)小，安裝空間?。?、Y 形密封圈（用在 20Mpa 壓力下、往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度較高的液壓缸密封） 、 形密封xY圈（耐高壓，耐磨性好，低溫性能好，逐漸取代 Y 形密封圈） 、V 形密封圈（可用于50Mpa 壓力下，耐久性好，但摩擦阻力大） 。綜合以上因素，考慮選用 O 型密封圈。需要 CAD 圖紙，咨詢(xún) QQ：414951605 或 13041397633.4 導(dǎo)向套的設(shè)計(jì)與計(jì)算1.最小導(dǎo)向長(zhǎng)度 H 的確定當(dāng)活塞桿全部伸出時(shí)，從活塞支承面中點(diǎn)到到導(dǎo)向套滑動(dòng)面中點(diǎn)的距離稱(chēng)為最小導(dǎo)向長(zhǎng)度 [1]。如果導(dǎo)向長(zhǎng)度過(guò)短，將使液壓缸因間隙引起的初始撓度增大，影響液壓缸工作性能和穩(wěn)定性。因此，在設(shè)計(jì)時(shí)必須保證液壓缸有一定的最小導(dǎo)向長(zhǎng)度。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),當(dāng)液壓缸最大行程為 L,缸筒直徑為 D 時(shí),最小導(dǎo)向長(zhǎng)度為:（4-20LH??5）一般導(dǎo)向套滑動(dòng)面的長(zhǎng)度 A，在缸徑小于 80mm 時(shí)取 A=(0.6~1.0)D，當(dāng)缸徑大于80mm 時(shí)取 A=(0.6~1.0)d.。活塞寬度 B 取 B=(0.6~1.0)D。若導(dǎo)向長(zhǎng)度 H 不夠時(shí),可在活塞桿上增加一個(gè)導(dǎo)向套 K(見(jiàn)圖 4-1)來(lái)增加 H 值。隔套 K 的寬度 。)21BAC???（圖 4-1 液壓缸最小導(dǎo)向長(zhǎng)度 [1]因此:最小導(dǎo)向長(zhǎng)度 ，取 H=9cm；7cm2104(20????DLH）導(dǎo)向套滑動(dòng)面長(zhǎng)度 A= c8.6.58?活塞寬度 B= 7m9.隔套 K 的寬度 3c.1)]2.74(19[)21???????BAC（2.導(dǎo)向套的結(jié)構(gòu)導(dǎo)向套有普通導(dǎo)向套、易拆導(dǎo)向套、球面導(dǎo)向套和靜壓導(dǎo)向套等，可按工作情況需要 CAD 圖紙，咨詢(xún) QQ：414951605 或 1304139763適當(dāng)選擇。1）普通導(dǎo)向套 這種導(dǎo)向套安裝在支承座或端蓋上，油槽內(nèi)的壓力油起潤(rùn)滑作用和張開(kāi)密封圈唇邊而起密封作用 [6]。2）易拆導(dǎo)向套 這種導(dǎo)向套用螺釘或螺紋固定在端蓋上。當(dāng)導(dǎo)向套和密封圈磨損而需要更換時(shí)，不必拆卸端蓋和活塞桿就能進(jìn)行，維修十分方便。它適用于工作條件惡劣，需經(jīng)常更換導(dǎo)向套和密封圈而又不允許拆卸液壓缸的情況下。3）球面導(dǎo)向套 這種導(dǎo)向套的外球面與端蓋接觸，當(dāng)活塞桿受一偏心負(fù)載而引起方向傾斜時(shí)，導(dǎo)向套可以自動(dòng)調(diào)位，使導(dǎo)向套軸線始終與運(yùn)動(dòng)方向一致，不產(chǎn)生“憋勁“現(xiàn)象。這樣，不僅保證了活塞桿的順利工作，而且導(dǎo)向套的內(nèi)孔磨損也比較均勻。4）靜壓導(dǎo)向套 活塞桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)頻率高、速度快、振動(dòng)大的液壓缸，可以采用靜壓導(dǎo)向套。由于活塞桿與導(dǎo)向套之間有壓力油膜，它們之間不存在直接接觸，而是在壓力油中浮動(dòng)，所以摩擦因數(shù)小、無(wú)磨損、剛性好、能吸收振動(dòng)、同軸度高，但制造復(fù)雜，要有專(zhuān)用的靜壓系統(tǒng)。3.5 端蓋和缸底的設(shè)計(jì)與計(jì)算在單活塞液壓缸中，有活塞桿通過(guò)的端蓋叫端蓋，無(wú)活塞桿通過(guò)的缸蓋叫缸頭或缸底。端蓋、缸底與缸筒構(gòu)成密封的壓力容腔，它不僅要有足夠的強(qiáng)度以承受液壓力，而且必須具有一定的連接強(qiáng)度。端蓋上有活塞桿導(dǎo)向孔（或裝導(dǎo)向套的孔）及防塵圈、密封圈槽，還有連接螺釘孔，受力情況比較復(fù)雜，設(shè)計(jì)的不好容易損壞。1.端蓋的設(shè)計(jì)計(jì)算端蓋厚 h 為： ][)-3p(1??cpdD?式中 D1——螺釘孔分布直徑，cm；P——液壓力， ；2kgf/m——密封環(huán)形端面平均直徑，cm；cpd——材料的許用應(yīng)力， 。][?2f/c2.缸底的設(shè)計(jì)缸底分平底缸，橢圓缸底，半球形缸底。需要 CAD 圖紙，咨詢(xún) QQ：414951605 或 13041397633.端蓋的結(jié)構(gòu)端蓋在結(jié)構(gòu)上除要解決與缸體的連接與密封外，還必須考慮活塞桿的導(dǎo)向，密封和防塵等問(wèn)題 [6]。缸體端部的連接形式有以下幾種：A．焊接 特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸小，質(zhì)量小，使用廣泛。缸體焊接后可能變形，且內(nèi)缸不易加工。主要用于柱塞式液壓缸。B．螺紋連接（外螺紋、內(nèi)螺紋） 特點(diǎn)是徑向尺寸小，質(zhì)量較小，使用廣泛。缸體外徑需加工，且應(yīng)與內(nèi)徑同軸；裝卸徐專(zhuān)用工具；安裝時(shí)應(yīng)防止密封圈扭曲。C．法蘭連接 特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，易加工、易裝卸，使用廣泛。徑向尺寸較大，質(zhì)量比螺紋連接的大。非焊接式法蘭的端部應(yīng)燉粗。D．拉桿連接 特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)通用性好。缸體加工容易，裝卸方便，使用較廣。外形尺寸大，質(zhì)量大。用于載荷較大的雙作用缸。E．半球連接，它又分為外半環(huán)和內(nèi)半環(huán)兩種。外半環(huán)連接的特點(diǎn)是質(zhì)量比拉桿連接小，缸體外徑需加工。半環(huán)槽消弱了缸體，為此缸體壁厚應(yīng)加厚。內(nèi)半環(huán)連接的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，質(zhì)量小。安裝時(shí)端部進(jìn)入缸體較深，密封圈有可能被進(jìn)油口邊緣擦傷。F．鋼絲連