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寧大學(xué)
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)
手動式螺母破拆器設(shè)計(jì)
所在學(xué)院
專 業(yè)
班 級
姓 名
學(xué) 號
指導(dǎo)老師
年 月 日
摘 要
主要運(yùn)用了液壓缸的原理。本設(shè)計(jì)可以方便的切開六角螺母，以手動的人力來提供動力，所以尤其適合于野外作業(yè)，并且本產(chǎn)品切割的六角螺母切口平整基本無毛刺。本螺母破拆器可以實(shí)現(xiàn) 寬度在螺母規(guī)格M10-M68、重量G<20kg
工作力F<1000N的六角螺母的拆卸，使用起來快速方便安全。本設(shè)計(jì)廣泛運(yùn)用于變電所，供電局，工廠，建筑工程以及廣大電力行業(yè)接、裝電力線路的六角螺母的切斷。
關(guān)鍵字：液壓 液壓缸 手動破拆螺母器
ABSTRACT
The main use of the principle of hydraulic cylinder. This design can easily cut the six angle nut, manually by human to provide power, so it is especially suitable for field operation, and the product is cutting six corner section is smooth without burr. The cutting machine can realize the width at the nut specifications M10-M68, weight G<20kg work force F<1000N six angle nut disassembly, convenient and safe use of fast. The design is widely used in the substations, power supply bureau, factories, construction as well as the vast majority of the power industry, power line connected with the six corner cutting.
Keywords: hydraulic cylinder manual dismantling nut device
目 錄
摘 要 2
ABSTRACT 3
目 錄 4
前言 5
第1章 液壓螺母破拆器概述 9
1.1本設(shè)計(jì)的介紹，用途和前景 9
1.2本設(shè)計(jì)的原理 9
1.2.1液壓缸原理 10
1.2.2單向閥原理 11
1.2.3回路原理介紹 12
第2章 液壓螺母破拆器主要計(jì)算 13
2.1密封 13
2.2定位和連接 20
2.3材料的選擇 23
2.4加工 24
2.5本產(chǎn)品的使用方法和注意事項(xiàng) 24
2.6本設(shè)計(jì)的技術(shù)參數(shù)和設(shè)計(jì)計(jì)算 25
2.6.1技術(shù)參數(shù) 25
2.6.2計(jì)算 25
第3章 使用要求 28
參考文獻(xiàn) 29
致謝 30
前言
“液壓與氣動傳動”是機(jī)械類及其自動化專業(yè)的 技術(shù)基礎(chǔ)課程 。通常來講，一般的機(jī)械設(shè)備是由動力裝置，傳動裝置，工作執(zhí)行裝置和控制操縱裝置組成。傳動裝置有機(jī)械傳動，電力傳動，液壓傳動，氣壓傳動和它們的組合等形式。液壓傳動是與機(jī)械傳動，電力和氣壓傳動等相并列的一種傳動形式，是機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)、使用和維護(hù)所必須掌握的技術(shù)和知識。讓學(xué)生掌握液壓與氣壓傳動的基礎(chǔ)知識，掌握各種液壓和氣動元件的工作原理、特點(diǎn)、應(yīng)用和選用方法，熟悉各類液壓與氣動基本回路的功用、組成和應(yīng)用場合，了解國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)成果在機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用。
液壓傳動和氣壓傳動稱為流體傳動 ， 是根據(jù) 17 世紀(jì)帕斯卡 提 出的液體靜壓力傳 動 原 理 而發(fā)展起來的一門新興技術(shù) ， 是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣為應(yīng)用的一門技術(shù)。如今，流體傳動技術(shù)水平的高低已成為一個(gè)國家工業(yè)發(fā)展水平的 重要 標(biāo)志。
1795 年英國約瑟夫·布拉曼 (Joseph Braman,1749 -- 1814) ，在倫敦用水作為工作介質(zhì) , 以水壓機(jī)的形式將其應(yīng)用于工業(yè)上 , 誕生了世界上第一臺水壓機(jī)。 1905 年將工作 介質(zhì)水改為油 , 又進(jìn)一步得到改善。
第一次世界大戰(zhàn) (1914 -- 1918) 后液壓傳動廣泛應(yīng)用 , 特別是 1920 年以后 , 發(fā)展更為 迅速。液壓元件大約在 19 世紀(jì)末 20 世紀(jì)初的 20 年間 , 才開始進(jìn)入正規(guī)的工業(yè)生產(chǎn)階段。 1925 年維克斯 (F.Vikers) 發(fā)明了壓力平衡式葉片泵 , 為近代液壓元件工業(yè)或液壓傳動 的逐步建立奠定了基礎(chǔ)。 20 世紀(jì)初康斯坦丁·尼斯克 (G · Constantimsco) 對能量波動 傳遞所進(jìn)行的理論及實(shí)際研究 ;1910 年對液力傳動 ( 液力聯(lián)軸節(jié)、液力變矩器等 ) 方面的貢獻(xiàn)，使這兩方面領(lǐng)域得到了發(fā)展。
第二次世界大戰(zhàn) (1941 -- 1945) 期間 , 在美國機(jī)床中有 30% 應(yīng)用了液壓傳動。 應(yīng)該指出 , 日本液壓傳動的發(fā)展較歐美等國家晚了近 20 多年。在 1955 年前后 , 日本迅速發(fā)展液壓傳動 ,1956 年成立了 “ 液壓工業(yè)會 ” 。近 20~30 年間，日本液壓傳動發(fā)展之快，屆世界領(lǐng)先地位。
液壓傳動有許多突出的優(yōu)點(diǎn)，因此它的應(yīng)用非常廣泛，如一般工。業(yè)用的塑料加工機(jī)械、壓力機(jī)械、機(jī)床等；行走機(jī)械中的工程機(jī)械、建筑機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、汽車等；鋼鐵工業(yè)用的冶金機(jī)械、提升裝置、軋輥調(diào)整裝置等；土木水利工程用的防洪閘門及堤壩裝置、河床升降裝置、橋梁操縱機(jī)構(gòu)等；發(fā)電廠渦輪機(jī)調(diào)速裝置、核發(fā)電廠等國；船舶用的甲板起重機(jī)械（絞車）、船頭門、艙壁閥、船尾推進(jìn)器等；特殊技術(shù)用的巨型天線控制裝置、測量浮標(biāo)、升降旋轉(zhuǎn)舞臺等；軍事工業(yè)用的火炮操縱裝置、船舶減搖裝置、飛行器仿真、飛機(jī)起落架的收放裝置和方向舵控制裝置等。
氣壓傳動的應(yīng)用歷史悠久。從 18 世紀(jì)的產(chǎn)業(yè)革命開始 , 氣壓傳動逐漸被應(yīng)用于各類行業(yè)中 。 如礦山用的風(fēng)鉆 , 火車的剎車裝置等。而氣壓傳動應(yīng)用于一般工業(yè)中的自動化、省力化則是近些年的事情。目前世界各國都把氣壓傳動作為一種低成本的工業(yè)自動化手段。國內(nèi)外自 20 世紀(jì) 60 年代以來 , 氣壓傳動發(fā)展十分迅速 , 目前氣壓傳動元件的發(fā)展速度已超過了液壓元件 , 氣壓傳動已成為一個(gè)獨(dú)立的專門技術(shù)領(lǐng)域。
氣壓傳動技術(shù)應(yīng)用也相當(dāng)普遍，許多機(jī)器設(shè)備中裝有氣壓傳動系統(tǒng)，在工業(yè)各領(lǐng)域，如機(jī)械、電子、鋼鐵、運(yùn)輸車輛及制造、橡膠、紡織、化工、食品、包裝、印刷和煙草領(lǐng)域等，氣壓傳動技術(shù)已成為基本組成部分。在尖端技術(shù)領(lǐng)域如核工業(yè)和宇航中，氣壓傳動技術(shù)也占據(jù)著重要的地位。
目前 , 它們分別在實(shí)現(xiàn)高壓、高速、大功率、高效率、低噪聲、長壽命、高度集成化、小型化與輕量化、一體化和執(zhí)行件柔性化等方面取得了很大的進(jìn)展。同時(shí) , 由于與微電子技術(shù)密切配合 , 能在盡可能小的空間內(nèi)傳遞盡可能大的功率并加以準(zhǔn)確的控制 , 從而更使得它們在各行各業(yè)中發(fā)揮出了巨大作用。
應(yīng)該特別提及的是 , 近年來 , 世界科學(xué)技術(shù)不斷迅速發(fā)展 , 各部門對液壓傳動提出 了更高的要求。液壓傳動與電子技術(shù)配合在一起 , 廣泛應(yīng)用于智能機(jī)器人、海洋開發(fā)、宇宙航行、地震予測及各種電液伺服系統(tǒng) , 使液壓傳動的應(yīng)用提高到一個(gè)嶄新的高度。目前，液壓傳動發(fā)展的動向 , 概括有以下幾點(diǎn) :
1. 節(jié)約能源 , 發(fā)展低能耗元件 , 提高元件效率 ;
2. 發(fā)展新型液壓介質(zhì)和相應(yīng)元件 , 如發(fā)展高水基液壓介質(zhì)和元件 , 新型石油基液壓介質(zhì) ;
3. 注意環(huán)境保護(hù) , 降低液壓元件噪聲 ;
4. 重視液壓油的污染控制 ;
5. 進(jìn)一步發(fā)展電氣－液壓控制，提高控制性能和操作性能 ;
6. 重視發(fā)展密封技術(shù)，防止漏油 ;
7. 其它方面，如元件微型化、復(fù)合化和系統(tǒng)集成化的趨勢仍在繼續(xù)發(fā)展，對液壓系統(tǒng)元件的可靠性設(shè)計(jì)、邏輯設(shè)計(jì)，與電子技術(shù)高度結(jié)合，對故障的早期診斷、預(yù)測以及防止失效的早期警報(bào)等都越來越受到重視。
液壓技術(shù)的發(fā)展
1?發(fā)展歷程
我國液壓（含液力，下同）、氣動和密封件工業(yè)發(fā)展歷程，大致可分為三個(gè)階段，即：20世紀(jì)50年代初到60年代初為起步階段；60~70年代為專業(yè)化生產(chǎn)體系成長階段；80~90年代為快速發(fā)展階段。其中，液壓工業(yè)于50年代初從機(jī)床行業(yè)生產(chǎn)仿蘇的磨床、拉床、仿形車床等液壓傳動起步，液壓元件由機(jī)床廠的液壓車間生產(chǎn)，自產(chǎn)自用。進(jìn)入60年代后，液壓技術(shù)的應(yīng)用從機(jī)床逐漸推廣到農(nóng)業(yè)機(jī)械和工程機(jī)械等領(lǐng)域，原來附屬于主機(jī)廠的液壓車間有的獨(dú)立出來，成為液壓件專業(yè)生產(chǎn)廠。到了60年代末、70年代初，隨著生產(chǎn)機(jī)械化的發(fā)展，特別是在為第二汽車制造廠等提供高效、自動化設(shè)備的帶動下，液壓元件制造業(yè)出現(xiàn)了迅速發(fā)展的局面，一批中小企業(yè)也成為液壓件專業(yè)制造廠。1968年中國液壓元件年產(chǎn)量已接近20萬件；1973年在機(jī)床、農(nóng)機(jī)、工程機(jī)械等行業(yè)，生產(chǎn)液壓件的專業(yè)廠已發(fā)展到100余家，年產(chǎn)量超過100萬件，一個(gè)獨(dú)立的液壓件制造業(yè)已初步形成。這時(shí)，液壓件產(chǎn)品已從仿蘇產(chǎn)品發(fā)展為引進(jìn)技術(shù)與自行設(shè)計(jì)相結(jié)合的產(chǎn)品，壓力向中、高壓發(fā)展，并開發(fā)了電液伺服閥及系統(tǒng)，液壓應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步擴(kuò)大。氣動工業(yè)的起步比液壓稍晚幾年，到1967年開始建立氣動元件專業(yè)廠，氣動元件才作為商品生產(chǎn)和銷售。含橡塑密封、機(jī)械密封和柔性石墨密封的密封件工業(yè)，50年代初從生產(chǎn)普通O型圈、油封等擠壓橡塑密封和石棉密封制品起步，到60年代初，開始研制生產(chǎn)機(jī)械密封和柔性石墨密封等制品。70年代，在原燃化部、一機(jī)部、農(nóng)機(jī)部所屬系統(tǒng)內(nèi)，一批專業(yè)生產(chǎn)廠相繼成立，并正式形成行業(yè)，為密封件工業(yè)的發(fā)展成長奠定了基礎(chǔ)。
??? 進(jìn)入80年代，在國家改革開放的方針指引下，隨著機(jī)械工業(yè)的發(fā)展，基礎(chǔ)件滯后于主機(jī)的矛盾日益突出，并引起各有關(guān)部門的重視。為此，原一機(jī)部于1982年組建了通用基礎(chǔ)件工業(yè)局，將原有分散在機(jī)床、農(nóng)業(yè)機(jī)械、工程機(jī)械等行業(yè)歸口的液壓、氣動和密封件專業(yè)廠，統(tǒng)一劃歸通用基礎(chǔ)件局管理，從而使該行業(yè)在規(guī)劃、投資、引進(jìn)技術(shù)和科研開發(fā)等方面得到基礎(chǔ)件局的指導(dǎo)和支持。從此進(jìn)入了快速發(fā)展期，先后引進(jìn)了60余項(xiàng)國外先進(jìn)技術(shù)，其中液壓40余項(xiàng)、氣動7項(xiàng)，經(jīng)消化吸收和技術(shù)改造，現(xiàn)均已批量生產(chǎn)，并成為行業(yè)的主導(dǎo)產(chǎn)品。近年來，行業(yè)加大了技術(shù)改造力度，1991~1998年國家、地方和企業(yè)自籌資金總投入共約20多億元，其中液壓16億多元。經(jīng)過技術(shù)改造和技術(shù)攻關(guān)，一批主要企業(yè)技術(shù)水平進(jìn)一步提高，工藝裝備得到很大改善，為形成高起點(diǎn)、專業(yè)化、批量生產(chǎn)打下了良好基礎(chǔ)。近幾年，在國家多種所有制共同發(fā)展的方針指引下，不同所有制的中小企業(yè)迅猛崛起，呈現(xiàn)出勃勃生機(jī)。隨著國家進(jìn)一步開放，三資企業(yè)迅速發(fā)展，對提高行業(yè)水平和擴(kuò)大出口起著重要作用。目前我國已和美國、日本、德國等國著名廠商合資或由外國廠商獨(dú)資建立了柱塞泵/馬達(dá)、行星減速機(jī)、轉(zhuǎn)向器、液壓控制閥、液壓系統(tǒng)、靜液壓傳動裝置、液壓件鑄造、氣動控制閥、氣缸、氣源處理三聯(lián)件、機(jī)械密封、橡塑密封等類產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)50多家，引進(jìn)外資2億多美元。
2 目前狀況
基本概況
經(jīng)過40多年的努力，我國液壓、氣動和密封件行業(yè)已形成了一個(gè)門類比較齊全，有一定生產(chǎn)能力和技術(shù)水平的工業(yè)體系。據(jù)1995年全國第三次工業(yè)普查統(tǒng)計(jì)，我國液壓、氣動和密封件工業(yè)鄉(xiāng)及鄉(xiāng)以上年銷售收入在100萬元以上的國營、村辦、私營、合作經(jīng)營、個(gè)體、“三資”等企業(yè)共有1300余家，其中液壓約700家，氣動和密封件各約300余家。按1996年國際同行業(yè)統(tǒng)計(jì)，我國液壓行業(yè)總產(chǎn)值23.48億元，占世界第6位；氣動行業(yè)總產(chǎn)值4.19億元，占世界第10位。
當(dāng)前供需概況
??? 通過技術(shù)引進(jìn)，自主開發(fā)和技術(shù)改造，高壓柱塞泵、齒輪泵、葉片泵、通用液壓閥門、油缸、無油潤滑氣動件和各類密封件第一大批產(chǎn)品的技術(shù)水平有了明顯的提高，并可穩(wěn)定的批量生產(chǎn)，為各類主機(jī)提高產(chǎn)品水平提供了保證。另外，在液壓氣動元件和系統(tǒng)的CAD、污染控制、比例伺服技術(shù)等方面也取得一定成果，并已用于生產(chǎn)。目前，液壓、氣動和密封件產(chǎn)品總計(jì)約有3000個(gè)品種、23000多個(gè)規(guī)格。其中，液壓有1200個(gè)品種、10000多個(gè)規(guī)格（含液力產(chǎn)品60個(gè)品種、500個(gè)規(guī)格）；氣動有1350個(gè)品種、8000多個(gè)規(guī)格；橡塑密封有350個(gè)品種、5000多個(gè)規(guī)格，已基本能適應(yīng)各類主機(jī)產(chǎn)品的一般需要，為重大成套裝備的品種配套率也可達(dá)60%以上，并開始有少量出口。
??? 1998年國產(chǎn)液壓件產(chǎn)量480萬件，銷售額約28億元（其中機(jī)械系統(tǒng)約占70%）；氣動件產(chǎn)量360萬件，銷售額約5.5億元（其中機(jī)械系統(tǒng)約占60%）；密封件產(chǎn)量約8億件，銷售額約10億元（其中機(jī)械系統(tǒng)約占50%）。據(jù)中國液壓氣動密封件工業(yè)協(xié)會1998年年報(bào)統(tǒng)計(jì)，液壓產(chǎn)品產(chǎn)銷率為97 .5%（液力為101%），氣動為95.9%，密封為98.7%。這充分反映了產(chǎn)銷基本銜接。
??? 我國液壓、氣動和密封工業(yè)雖取得了很大的進(jìn)步，但與主機(jī)發(fā)展需求，以及和世界先進(jìn)水平相比，還存在不少差距，主要反映在產(chǎn)品品種、性能和可靠性等方面。以液壓產(chǎn)品為例，產(chǎn)品品種只有國外的1/3，壽命為國外的1/2。為了滿足重點(diǎn)主機(jī)、進(jìn)口主機(jī)以及重大技術(shù)裝備的需要，每年都有大量的液壓、氣動和密封產(chǎn)品進(jìn)口。據(jù)海關(guān)統(tǒng)計(jì)及有關(guān)資料分析，1998年液壓、氣動和密封件產(chǎn)品的進(jìn)口額約2億美元，其中液壓約1.4億美元，氣動近0.3億美元，密封約0.3億美元，比1997年稍有下降。按金額計(jì)，目前進(jìn)口產(chǎn)品的國內(nèi)市場占有率約為30%。1998年國內(nèi)市場液壓件需求總量約600萬件，銷售總額近40億元；氣動件需求總量約500萬件，銷售總額7億多元；密封件需求總量約11億件，銷售總額約13億元。
3 今后發(fā)展走勢
1） 影響發(fā)展的主要因素
???（1）企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)能力不強(qiáng)，技術(shù)開發(fā)的水平和速度不能完全滿足先進(jìn)主機(jī)產(chǎn)品、重大技術(shù)裝備和進(jìn)口設(shè)備的配套和維修需要；?
???（2）不少企業(yè)的制造工藝、裝備水平和管理水平都較落后，加上質(zhì)量意識不強(qiáng)，導(dǎo)致產(chǎn)品性能水平低、質(zhì)量不穩(wěn)定、可靠性差，服務(wù)不及時(shí)，缺乏使用戶滿意和信賴的名牌產(chǎn)品；?
???（3）行業(yè)內(nèi)生產(chǎn)專業(yè)化程度低，力量分散，低水平重復(fù)嚴(yán)重，地區(qū)和企業(yè)之間產(chǎn)品趨同，盲目競爭，相互壓價(jià)，使企業(yè)效益下降，資金缺乏、周轉(zhuǎn)困難，產(chǎn)品開發(fā)和技術(shù)改造投入不足，嚴(yán)重地制約了行業(yè)整體水平的提高以及競爭實(shí)力的增強(qiáng)；?
???（4）國內(nèi)市場國際化程度日益提高，國外公司紛紛進(jìn)入中國市場參與競爭，加上國內(nèi)私營、合作經(jīng)營、個(gè)體、三資等企業(yè)的崛起，給國有企業(yè)造成愈來愈大的沖擊。
2） 發(fā)展走勢
隨著社會主義市場經(jīng)濟(jì)的不斷深化，液壓、氣動和密封產(chǎn)品的市場供求關(guān)系發(fā)生較大變化，長期來以“短缺”為特征的賣方市場已基本成為以“結(jié)構(gòu)性過剩”為特征的買方市場所取代。從總體能力看，已處于供大于求的態(tài)勢，特別是一般低檔次液壓、氣動和密封件，普遍供過于求；而主機(jī)急需的技術(shù)含量高的高參數(shù)、高附加值的高檔產(chǎn)品，又不能滿足市場需要，只能依賴于進(jìn)口。在我國加入WTO后，其沖擊有可能更大。因此，“十五”期間行業(yè)產(chǎn)值的增長，決不能依賴于量的增長，而應(yīng)針對行業(yè)自身的結(jié)構(gòu)性矛盾，加大力度，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，也就是應(yīng)依靠質(zhì)的提高，促進(jìn)產(chǎn)品技術(shù)升級，以適應(yīng)和拉動市場需求，求得更大的發(fā)展。
第1章 液壓螺母破拆器概述
1.1本設(shè)計(jì)的介紹，用途和前景
液壓螺母破拆器是一種切制六角螺母的新型液壓工具，是彎管，沖孔的配套設(shè)備，它具有剪切合理，操作坊便，使用安全，功效高，切斷平整，省時(shí)省力等特點(diǎn)。
分離式液壓螺母破拆器是由以下幾個(gè)部分構(gòu)成：
1. 工作部分（即刀體）
2. 工作油缸
3.動力部分（可選用手動油泵或電動油泵）等三個(gè)部分組合而成，用于解決六角螺母的切斷工作。廣泛適用于變電所，供電局，工廠，建筑工程以及廣大電力行業(yè)接、裝電力線路的六角螺母的切斷。
性能特點(diǎn)：
1. 本機(jī)主要與動力電源（手動油泵或電動油泵）等快速連接即可工作，能切斷主要技術(shù)指標(biāo)：螺母規(guī)格M10-M68、重量G<20kg、工作力F<1000N之間的六角螺母
2. 以手動泵為動力代替?zhèn)鹘y(tǒng)的手工操作切斷六角螺母方便快捷，安全省力。
3. 裝卸和使用方便，工作安全，工效高。
4. 在無動力源的情況下更是有獨(dú)到的功能。
1.2本設(shè)計(jì)的原理
本設(shè)計(jì)主要是液壓傳動，他通過能量轉(zhuǎn)化裝置(手動液壓泵），將原動機(jī)（人的運(yùn)動）的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w的壓力能，然后通過封閉軟管，控制與原件等，由另一能量裝置（液壓缸）將液體的壓力能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，以驅(qū)動活塞桿實(shí)現(xiàn)刀體所需的直線往復(fù)運(yùn)動。
相對于機(jī)械運(yùn)動，液壓技術(shù)是一門新的技術(shù)。液壓傳動與機(jī)械傳動相比有以下優(yōu)點(diǎn)：
1） 液壓傳動能在運(yùn)動中實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速，調(diào)速方便且調(diào)速范圍比較大，可達(dá)100：1~2000：1
2） 在同等功率的情況下，液壓傳動裝置的體積小，重量輕，慣性小，結(jié)構(gòu)緊湊，而且能傳遞較大的力或轉(zhuǎn)矩 。
3） 液壓傳動工作平穩(wěn)，反應(yīng)快，沖擊小，能高速啟動、制動和換向。
4） 液壓傳動中。由于功率損失所產(chǎn)生的熱量可由流動著的油帶走，所以可避免系統(tǒng)某些局部位置產(chǎn)生過度升溫
液壓傳動的主要缺點(diǎn)是，液體為工作介質(zhì)，易泄露，油液可壓縮，故不能用于傳動比要求準(zhǔn)確的場合，由于液壓油易泄露所以要著重考慮密封的問題。
1.2.1液壓缸原理
液壓缸是液體系統(tǒng)中的執(zhí)行元件他的職能是將液壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，液壓缸的輸入量是液體的流量和壓力，輸出量是直線運(yùn)動和力。液壓缸的活塞能完成往復(fù)直線運(yùn)動，輸出有限的直線位移。
液壓缸的工作原理見下圖，液壓缸由缸筒、活塞、活塞桿、端蓋、活塞桿密
封件等5個(gè)部分組成。
若缸筒固定，左腔連續(xù)的輸入液壓油，當(dāng)油的壓力足以克服活塞上的所有負(fù)載時(shí)，活塞以速度v1連續(xù)向右運(yùn)動，活塞桿對外界做功。反之，往右腔輸入壓力油時(shí)，活塞以速度v2向左運(yùn)動，活塞桿也對外界做功。這樣完成了一個(gè)往復(fù)運(yùn)動。
由此可見，輸入液壓缸的油必須具有壓力p和流量q。壓力用來克服負(fù)載，流量用來形成一定的運(yùn)動速度。輸入液壓缸的壓力和流量就是給液壓缸輸入壓力能；活塞作用于負(fù)載的離合運(yùn)動速度就是 液壓缸輸出的機(jī)械能。因此，缸輸入的壓力p、流量q,以及輸出作用力F和速度 v是液壓缸的主要技術(shù)參數(shù)。
1.2.2單向閥原理
在液壓系統(tǒng)中，液壓閥是控制和調(diào)節(jié)液流的壓力、流量和流向的原件。液壓閥屬于控制調(diào)節(jié)原件，本身有一定的能量消耗。液壓閥的閥芯與閥體間的密封方式一般采用間隙密封（球芯閥除外）這種密封方式不可避免的存在內(nèi)泄露。為使閥芯能靈活運(yùn)動又減少泄漏，對液壓閥的基本要求是：制造精度要高，閥芯動作靈活，工作性能可靠，密封性好，閥的結(jié)構(gòu)緊湊，工作效率高，通用性好。
本設(shè)計(jì)所使用的單向閥屬于方向控制閥。方向控制閥是控制和改變液壓系統(tǒng)中各油路之間液流方向的閥。其中單向閥是用以防止液流倒流的原元件。其工作原理為當(dāng)液壓油從p1口流入時(shí)，壓力油推動閥芯，壓縮彈簧，從p2口流出；當(dāng)壓力油從p2口流入時(shí)閥芯錐面緊壓在閥體的結(jié)合面上，油液無法通過。當(dāng)單向閥導(dǎo)通時(shí)，使閥芯開啟的壓力稱為開啟壓力。單向閥的開啟壓力一般為0.03~0.05MPa。單向閥具體的結(jié)構(gòu)如下圖所示。
1.2.3回路原理介紹
本設(shè)計(jì)的液壓回路原理圖如上圖所示
當(dāng)手動炒操作手柄向下抬起時(shí)，帶動活塞向上運(yùn)動，由于活塞向上運(yùn)動，使的中間的液壓腔體積增大，產(chǎn)生部分真空急需油液補(bǔ)充。左面的單向閥只能右導(dǎo)通，所以左面的單向閥導(dǎo)通，右面的單向閥關(guān)閉從而使左面液壓腔的油液補(bǔ)充到了中間液壓腔中去了。
當(dāng)手動操作柄向上抬起時(shí)，帶動中間的活塞向下運(yùn)動，從而壓縮油液，這時(shí)右面的單向閥導(dǎo)通左面的單向閥關(guān)閉，從而使油液流向右面的油缸，頂起右面的活塞做功，達(dá)到了切割銅鋁板的效果。
液壓缸的操作桿組成了一個(gè)杠桿系統(tǒng)，隨意可以使用較小的手勁完成推動活塞、切斷六角螺母的運(yùn)動。（杠桿原理圖在下頁）
當(dāng)中間的活塞完成多次上下運(yùn)動時(shí)，進(jìn)入右腔的油液足夠完成切排運(yùn)動時(shí)，系統(tǒng)就要考慮回油的問題了。由于單向閥只能單向?qū)?，故回路不能滿足回油的要求，所以在左右兩油腔各開了一個(gè)進(jìn)油通道，回油通道。通過中間的球閥實(shí)現(xiàn)快速回油
球閥是流量控制閥的一種。流量控制閥是通過改變節(jié)流口面積的大小，改變通過閥流量的閥。球閥是通過手柄從而控制中間的球閥閥芯，通過閥芯調(diào)節(jié)流量，控制油路的通斷。本設(shè)計(jì)就是利用了球閥可以快速的實(shí)現(xiàn)油路的通斷，從而提高切斷的效率，使設(shè)計(jì)跟符合實(shí)際的要求。
杠桿原理圖
第2章 液壓螺母破拆器主要計(jì)算
由于本設(shè)計(jì)主要使用了液壓的原理，只要是液壓的裝置都不可避免的要考錄密封的問題。連接的部分存在一個(gè)定位和防松的問題，同時(shí)還的考錄把大平面設(shè)計(jì)加工成小平面的問題，以便于加工和使用。
2.1密封
在現(xiàn)代化的所有領(lǐng)域中，液壓與氣動技術(shù)起著十分重要的作用。從工程機(jī)械、冶金機(jī)械、加工機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、機(jī)器人到鐵路車輛、汽車、船舶、飛機(jī)、航天設(shè)備，廣泛使用了液壓、氣動的裝置。而對于以壓力流體作為能量傳遞介質(zhì)的液壓氣壓系統(tǒng)來說，密封技術(shù)起著舉足輕重的作用，是液壓氣動系統(tǒng)得以保證的關(guān)鍵。
液壓和氣動都是以液體的壓力型式傳遞能量，必須保證具有密封工作腔，因此密封的作用對液壓氣動原件與系統(tǒng)的正常工作至關(guān)重要。密封不良會引起液壓或啟動裝置的泄漏，，使設(shè)備失效、造成環(huán)境的污染。開展反漏制漏，正確的使用和維護(hù)密封是降低生產(chǎn)成本，保護(hù)環(huán)境的一項(xiàng)很有意義的工作。同時(shí)，密封的設(shè)計(jì)與密封件的選擇直接影響液壓氣動系統(tǒng)的多項(xiàng)性能，因此，密封件和密封裝置的性能和可靠性成為衡量液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制造質(zhì)量的重要指標(biāo)。
液壓、氣動技術(shù)的發(fā)展是與密封技術(shù)的進(jìn)步密不可分的。密封理論、密封裝置也隨著相關(guān)技術(shù)的要求而發(fā)展?，F(xiàn)代液壓控制技術(shù)及其對密封的要求有以下特點(diǎn)。
1） 液壓系統(tǒng)的高壓化一直是液壓技術(shù)的一個(gè)發(fā)展方向。可以說提高系統(tǒng)壓力的關(guān)鍵在于解決高壓元件與系統(tǒng)的密封問題。
2） 液壓控制系統(tǒng)，如司服控制系統(tǒng)，要求對輸出力、輸出位移、速度等控制有高精度、大范圍的控制與調(diào)節(jié)性能。這不僅要求密封裝置有良好的密封性，而且要求減低摩擦力，以減小機(jī)械摩擦造成的死區(qū)非線性，提高系統(tǒng)的反應(yīng)速度另外密封摩擦力，特別是動、靜摩擦系數(shù)（動、靜摩擦因素）之差是低速運(yùn)動液壓缸產(chǎn)生爬升現(xiàn)象的主要原因。
3） 世界上的環(huán)保與資源問題要求對控制液壓傳動工作介質(zhì)的泄漏提出了更高的要求。液壓傳動工作介子的泄漏不僅污染環(huán)境，而且是一筆很大的資金損失。國外提出了“無泄漏”要求，就是最大限度的降低泄漏，至至完全無泄漏。這是對密封材料、密封元件，密封的安站與使用維護(hù)提出新的更高要求。必須跟全面深入的研究密封機(jī)理，研究各種環(huán)境和使用條件對密封件性能的影響。
泄漏與密封的功用
在液壓氣動系統(tǒng)中，密封裝置是用來防止液體或氣體工作介質(zhì)泄露及外界氣體、灰塵等侵入的裝置。泄漏是指在液壓、氣動元件及系統(tǒng)容腔內(nèi)流動或暫存的流體，少量超過容器邊界，由高壓側(cè)向地壓側(cè)流出的現(xiàn)象。泄漏的原因，一是零件結(jié)合面存在間隙；二是結(jié)合面兩側(cè)存在壓差。
泄漏分內(nèi)泄漏和外泄漏，內(nèi)泄漏是工作介質(zhì)從高壓腔向低壓腔的泄露；外泄漏是工作介質(zhì)從工作腔向元件和系統(tǒng)外部泄露。工作介質(zhì)泄露會引起液壓、氣動系統(tǒng)容積效率急速下降，達(dá)不到所需的工作壓力，使設(shè)備無法正常運(yùn)行；外泄漏還會造成工作介質(zhì)浪費(fèi)和環(huán)境污染，油液泄漏有可能造成火災(zāi)。
外界水、氣、塵埃等異物侵入液壓、氣動系統(tǒng)實(shí)系統(tǒng)發(fā)生故障的主要原因?？諝馇秩胍簤合到y(tǒng)會降低油液彈性模量，降低系統(tǒng)性能；產(chǎn)生氣蝕，引起液壓系統(tǒng)震、噪聲；導(dǎo)致油液乳化變質(zhì)，嚴(yán)重者產(chǎn)生大量泡沫。水侵入液壓、氣動系統(tǒng)會降低潤滑性能，造成零件銹蝕。塵埃侵入會加劇密封件和摩擦副表面的摩損，甚至堵塞微小通道、卡死精密零件，造成系統(tǒng)故障。
產(chǎn)生磨損的主要原因是組成液壓、氣動密封工作腔的各零件間有間隙，且間隙兩側(cè)存在壓差。即間隙是主要泄漏通道。對于氣動密封和真空密封來說，除上述泄漏通道之外，還應(yīng)注意在壓差作用下，被密封的氣體通過密封材料的毛細(xì)管泄漏。密封的左右就是封閉接合面間隙，切斷泄漏通道或增加泄漏通道中的阻力，以防止泄漏。正確設(shè)計(jì)和使用密封件是液壓被正常運(yùn)轉(zhuǎn)的重要保證。
液壓氣動密封的類型
密封用途慣犯出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)形式很多，仍在不斷發(fā)展。按密封偶合面有無向相對運(yùn)動，分動密封和靜密封。這兩種不同密封工作狀態(tài)，對密封件的要求有許多區(qū)別。動密封除了要承受介質(zhì)壓力外，還必須耐受相對運(yùn)動引起的摩擦、磨損；既要保證一定的密封又要滿足運(yùn)動性能的各項(xiàng)要求。
靜密封可分為：平面密封（軸向密封）和圓柱密封（徑向密封）。靜密封的方法很多，其中以o形密封圈運(yùn)用最為廣泛。使用和設(shè)計(jì)表明，經(jīng)密封裝置設(shè)計(jì)良好，就可保證具有絕對的密封性。
根據(jù)密封偶合面間是滑動還是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，動密封又分往復(fù)密封旋轉(zhuǎn)動密封。往復(fù)動密封最為常見，如液壓缸中活塞和缸筒之間的密封，活塞桿與缸蓋以及滑閥的閥芯與閥體之間的密封。
密封的功能是防止泄露，有效阻止泄漏是對密封件的首要要求。對密封件的基本要求可以歸納為：
1） 密封性能
2） 摩擦性能
3） 耐壓性能
4） 壽命
5） 安裝性能
6） 經(jīng)濟(jì)性
上述密封性能摩擦性能是獨(dú)立的性能，這三項(xiàng)性能的組合就得到了密封件的整合性能:整合性能的保持時(shí)間，就是密封件的使用壽命：實(shí)際設(shè)計(jì)中安裝性能與經(jīng)濟(jì)性能也應(yīng)作為一項(xiàng)重要的性能指標(biāo)。
密封用材料
密封性能的優(yōu)劣，很大程度上取決于密封 材料的性能?，F(xiàn)代液壓對密封財(cái)力材料的一般要求是
1） 致密性好，不易泄漏介質(zhì)
2） 有適當(dāng)?shù)臋C(jī)械強(qiáng)度和硬度
3） 在工作介質(zhì)中有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，對工作裝置中的液壓油和潤滑油有一定的耐受性，不溶脹、不收縮、不軟化、不硬化。
4） 壓縮性和回彈性好，永久變形小能夠消除因活塞和活塞桿偏心引起的間隙
5） 有一定的溫度適應(yīng)能力，高溫下不軟化、不分解，低溫下不硬化、不脆裂。
6） 抗腐蝕性能性好，在酸、堿、油等介質(zhì)中能長期工作，其體積和硬度變化小，且不粘附在金屬表面上
7） 摩擦系數(shù)小，耐磨性好
8） 與密封面結(jié)合的柔軟性和彈性好
9） 耐臭氧性和耐老化性好，經(jīng)久耐用
10） 制造方便，價(jià)格便宜，取材容易
密封材料的性能指標(biāo)
耐油即耐化學(xué)品性能 ，許多合成橡膠遇油會發(fā)生膨脹，或因工作油液中所含添加劑的作用而加速劣化。如果材料在介質(zhì)中膨脹太大或性能明顯下降，則說明這兩種物質(zhì)不相容。說以液壓氣動用密封材料時(shí)首先要考慮材料和密封介質(zhì)是否相容。液壓用密封要考慮對工作介質(zhì)的適應(yīng)性，氣動用密封也要考慮對潤滑劑的適應(yīng)能力。
機(jī)械、力學(xué)性能
液壓氣動用密封材料要求彈性好，能拉伸、耐高溫、耐磨、摩擦系數(shù)低，這些都可用材料的力學(xué)性能來反映，都與材料的機(jī)械強(qiáng)度有關(guān)。
本設(shè)計(jì)中密封的選用：
1.本設(shè)計(jì)中的靜密封采用o型密封圈簡稱o型圈，使一種截面為圓型的密封圈。工作壓力可從1.333*1000000的真空到400mpa高溫;溫度范圍可從-60℃到200℃。
與其它密封形式相比，o型密封圈具有以下特點(diǎn):
1) 結(jié)構(gòu)尺寸小，裝拆方便。
2) 靜、動密封均可使用，用作靜密封時(shí)機(jī)會沒有泄漏。
3) 使用單向o形密封圈，有雙向密封的作用。
4) 動摩擦阻力小
5) 價(jià)格低廉
O形密封圈是一種擠壓型密封，擠壓型密封的基本工作原理是依靠密封件發(fā)生彈性變形，在密封接觸面上 造成接觸壓力，解除壓力大于被密封介質(zhì)的內(nèi)壓，這不會發(fā)生泄漏，反之則發(fā)生泄漏。在液壓、氣動設(shè)備中用o型密封圈的選擇與溫度的關(guān)系中，介質(zhì)為石油基液壓油的o型圈，溫度在-50~120時(shí)，用丁橡膠，而在120~230范圍內(nèi)用硅橡膠（主要是靜密封），200以內(nèi)的動密封用氟橡膠。
本設(shè)計(jì)中的活塞軸和活塞之間的密封
在法蘭盤和液壓缸之間采用螺栓定位和連接，之間的結(jié)合面采用特制的數(shù)層橡膠片密封，在螺栓定位出打出特制的孔
2.動密封
本設(shè)計(jì)中活塞面和液壓腔壁面采用唇型密封圈進(jìn)行密封。唇型密封圈是一種具有自封作用的密封圈，他依靠唇緊貼密封偶合件表面，阻塞泄漏通道而獲得密封效果。唇型密封圈的工作壓力為預(yù)壓緊力與流體壓力之和，當(dāng)被密封工作介質(zhì)壓力增大時(shí)，唇口被撐開，更加緊密的與密封面結(jié)合，密封性進(jìn)一步增強(qiáng)；除外，唇邊刃口還有刮油的作用，功增強(qiáng)了密封圈的密封性能。
有代表性的唇型密封圈根據(jù)斷面形狀分為Y型圈、V型圈、U型圈、L型圈、J型圈
唇型密封圈主要用于往復(fù)動密封中，與擠壓型密封O型密封圈相比，往復(fù)密封使用唇型密封圈整合性能更好，使用壽命更高。
唇型密封圈的密封壓緊力是隨介質(zhì)壓力的改變而變化的，工作中始終適應(yīng)介質(zhì)壓力的變化，既能保證足夠的密封壓緊力，又不至于產(chǎn)生較大的密封摩擦力。擠壓型密封主要靠預(yù)壓盡力產(chǎn)生密封力，密封圈解除壓力預(yù)先給定，工作中不能根據(jù)介質(zhì)壓力的改變而改變，如果封閉一個(gè)很大的壓力那么預(yù)緊壓力也的很大，而大的預(yù)緊力會使密封圈于密封面解除盈利和接觸面積增大，產(chǎn)生很大的摩擦阻力。過大的密封圈會造成密封圈的磨損，在低壓時(shí)造成啟動困難，或產(chǎn)生爬行現(xiàn)象。
唇型密封圈可以通過唇部撐開、變形補(bǔ)償小的摩擦量，保障密封效果和密封壽命；而O型圈隨著摩擦余量的減少，直接影響其密封性。
另外o型圈在往復(fù)運(yùn)動密封中，容易產(chǎn)生翻滾扭轉(zhuǎn)等現(xiàn)象，唇型密封的翻轉(zhuǎn)、扭轉(zhuǎn)等現(xiàn)象則不太明顯。
與o型密封圈相比，唇型密封圈的主要缺點(diǎn)是，只能做單向密封，如果要作雙向密封則用兩個(gè)密封圈，這樣會使密封長度增加；溝槽設(shè)計(jì)困難，而且兩個(gè)密封圈之間會產(chǎn)生困油，陰氣逆壓損壞；而預(yù)壓型密封圈的斷面形狀左右對稱，可以用作雙向密封，體積較小，溝槽設(shè)計(jì)容易。
基于上述比較，在允許少量泄漏的情況下，擠壓型密封圈可減小溝槽尺寸；而在密封性能要求高的情況下，則要使用整合性能較好的唇型密封圈。
密封原理
Y型密封圈依靠其張開的唇邊貼于密封副偶合面。無內(nèi)壓時(shí)，僅僅因唇邊的變形而產(chǎn)生很小的接觸應(yīng)力。在密封的情況下，于密封介質(zhì)接觸的每一點(diǎn)均有與介質(zhì)壓力相等的法向應(yīng)力，所以唇型圈底部將受到軸向壓縮，與密封面接觸變寬，同時(shí)接觸應(yīng)力增大。當(dāng)內(nèi)壓在升高時(shí)，接觸應(yīng)力的分布形式與大小進(jìn)一步改變，唇邊與密封面配合更緊密，所以密封性更好，這就是Y型圈的“自封作用”。由于自封作用，一個(gè)Y型能有效地封住32MPa的高壓。
Y形密封圈最常用的材料是聚氨酯橡膠，聚氨酯橡膠y型密封圈的密封性能好，使用壽命即使用不同擋圈時(shí)的工作壓力極限均極高。
Y型密封圈的特點(diǎn)可歸納如下
1） 密封性能可靠
2） 摩擦阻力小，運(yùn)動平穩(wěn)
3） 耐壓性好，適用范圍廣
4） 結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格低廉
5） 安裝方便
從以上的介紹可知道，液壓裝置的密封性能的好壞直接關(guān)系著液壓系統(tǒng)的穩(wěn)定性和效率。而密封件的選擇直接關(guān)系著密封的效果，因此要注意選擇經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的密封類型和材料。本設(shè)計(jì)中因?yàn)閴毫Σ皇呛艽?，而且不存在瞬時(shí)高溫高壓，所以選取的材料按照一般的液壓密封的選材就可。
2.2定位和連接
定位基準(zhǔn)油出基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)之分。工件加工的第一道工序中，只能用毛胚上未經(jīng)加工的表面作為定位基準(zhǔn)，這種定位基準(zhǔn)稱為粗基準(zhǔn)。在以后的工序中則使用經(jīng)過加工的表面作為定位基準(zhǔn)，這種定位基準(zhǔn)稱為精基準(zhǔn)。
定位要符合六點(diǎn)定位原理。六點(diǎn)定位原理是采用六個(gè)按一定規(guī)則布置的約束點(diǎn)，限制工間的六個(gè)自由度，使工件實(shí)現(xiàn)完全定位。這里要清楚每一點(diǎn)都要起到限制一個(gè)自由度的作用，而絕不能用一個(gè)以上的點(diǎn)來限制同一自由度。因此這六個(gè)點(diǎn)絕對不能隨意布置。
根據(jù)加工表面的位置要求，有時(shí)需要把工件的六個(gè)自由度完全限制，成為完全定位。有時(shí)需要限制的自由度小于六個(gè)，稱為不完全定位。根據(jù)加工表面的位置尺寸要求，需要限制的自由度均以被限制，這就稱為點(diǎn)位的正常情況，它可以是完全定位也可以是不完全定位。
根據(jù)加工表面的位置尺寸要求，需要限制的自由度沒有被完全限制，獲某自由度被兩個(gè)或兩個(gè)以上的約束重復(fù)限制，稱之為非正常情況，前者又稱為欠定位，它不能保證位置精度，使絕對不允許的。后者稱為過定位（或重復(fù)定位），加工中一般是不允許的，它不能保證正確的位置精度，但在特除的情況下，如果用于得當(dāng)，不僅過定位是可以的，而且會成為對加工有用的因素。常用的定位元件有支承釘、支承板、定位銷、錐面定位銷、V形塊、定位套、錐度心軸等等。
本設(shè)計(jì)中使用的一些定位和連接間的設(shè)計(jì)介紹：
1） 在柱塞泵和手動液壓缸殼體的定位和連接中，采用了螺栓定位和連接。他既能滿足定位和連接的要求又具有裝拆方便的優(yōu)點(diǎn)，在他和殼體之間采用橡膠片密封來密封。
2）采用連軸器把手動液壓缸殼體和軟管固定件連接起來。他采用的是螺紋連接，在螺紋上加工也用橡膠膜纏繞來完成密封。此結(jié)構(gòu)是最常用的管連接構(gòu)造，具有連接緊密，密封性好，裝拆特別方便的優(yōu)點(diǎn)。
3）在操作桿和操作桿頭之間采用螺紋連接。操作桿和手動液壓泵殼體之間采用一個(gè)帶螺紋的軸連接。兩軸和操作桿頭采用螺栓連接，他允許連接件之間有一定量的擺動。這也是為什么選用柱塞泵而不用活塞泵的原因。因?yàn)楫?dāng)操作桿向上或向下擺動時(shí)，帶動操作桿頭圍繞圓心轉(zhuǎn)動，那么柱塞桿就有一個(gè)分別向上和向左右的趨勢。而由于采用了螺栓通孔連接，所以柱塞桿可以圍繞螺栓轉(zhuǎn)動，消耗掉了一大部分的左右運(yùn)動，但是還是有一部份存留下來，說一要求泵里的活塞桿可以左右擺動。液壓缸的
活塞不能左右擺動只能上下運(yùn)動，說以采用柱塞泵的結(jié)構(gòu)才能完成要求的運(yùn)動。
在柱塞泵的缸體的下方和手動泵殼體、法蘭盤和手動泵殼體之間湊要留出來一定的配合間隙，要是不留任何間隙，他們都直接頂?shù)奖玫臍んw上，會造成難以裝配，和容易造成沖擊損壞，所以他們呢之間要留出一部分的間隙，具體的結(jié)構(gòu)見下圖。
4）手動泵的殼體和手動泵的缸體之間采用凸臺預(yù)定位。在法蘭盤和泵體之間采用螺栓放松和連接，之間用特制的帶孔橡膠墊密封，再后端蓋和缸體也是采用相同的結(jié)構(gòu)。
5）單向閥裝配到液壓缸殼體內(nèi)要水平方向的定位。兩個(gè)單向閥采用了不同的方法來完成定位，具體的方法見下圖所示。單向閥里的彈簧分別用兩個(gè)螺紋連接結(jié)構(gòu)的零件固定，同時(shí)這兩個(gè)螺紋連接的零件要做成通孔的結(jié)構(gòu)以便油液的流通，形成油路。
6）此設(shè)計(jì)（液壓螺母破拆器）中，執(zhí)行機(jī)構(gòu)是液壓缸，工作部分是切刀。切刀要固定在刀架上，他主要是承受徑向力，由于材料不能保證達(dá)到一定水平，所以由于材料有一定傾斜，會造成刀受到一定的軸向力的作用，所以要經(jīng)常檢查刀具上的固定螺栓，檢查是否出現(xiàn)松動以便及時(shí)排除。
2.3材料的選擇
本設(shè)計(jì)中所使用的零件主要是鑄鐵件。所使用的鑄鐵的材料是灰鑄鐵。鑄鐵是極其重要的鑄造合金，他大量用于制造機(jī)器設(shè)備。白口鑄鐵及硬且脆，難以機(jī)械加工，很少用它制造機(jī)械零件，在工業(yè)中大量運(yùn)用的是灰口鑄鐵?；铱阼T鐵中的碳除微量融入鐵素體外，全部或大部分以石墨形式出現(xiàn)，因斷口呈灰舌，故名。依據(jù)石墨形式的不同，灰口鑄鐵又分為灰鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵、蠕墨鑄鐵等多種。
灰鑄鐵是指具有片狀石墨的鑄鐵，使應(yīng)用最廣的鑄鐵，其產(chǎn)量占鑄鐵總產(chǎn)量的80%以上?；诣T鐵實(shí)際上可看成布滿細(xì)小裂紋的純鐵或鋼。由于石墨的存在，減小了承載的有效面積，石墨尖角處還會引起應(yīng)力集中，因此灰鑄鐵的抗拉強(qiáng)度低，塑性、韌性差。石墨越多，約粗大，分布愈不均，其力學(xué)性能愈差。必須看到，灰鑄鐵的抗拉強(qiáng)度受石墨影響較小，并于鋼接近，這對于灰鑄鐵的合理運(yùn)用甚為重要。
由于灰鑄鐵屬于脆性材料，故不能鍛造和沖壓。灰鑄鐵的焊接性能很差，如焊接區(qū)容易出現(xiàn)白口組織，裂紋的傾向較大，但灰鑄鐵的鑄造性能和切削加工的性能優(yōu)良。由于有石墨的存在，灰鑄鐵具有如下優(yōu)越性能：
1) 優(yōu)良的減振性 由于石墨對機(jī)械振動起緩沖作用，從而阻止振動能量的傳播。灰鑄鐵的減震能力為鋼的5~10倍，是制造機(jī)床床身、機(jī)器底座的好材料。
2) 耐磨性好 石墨本身是一種良好的潤滑劑，而石墨剝落后又可使金屬集體形成儲存潤滑油的凹坑，故灰鑄鐵的耐磨性優(yōu)于鋼，適用于制造機(jī)器導(dǎo)軌、襯套、活塞環(huán)等。
3) 缺口敏感性小 由于石墨以使金屬基體形成大量缺口，因此，外來缺口對灰鑄鐵的疲勞強(qiáng)度影響甚微，從而增加了零件工作的可靠性。
灰鑄鐵的牌號以其力學(xué)性能來表示。灰鑄鐵的牌號以“HT”起首，其后以三位數(shù)字來表示，其中“HT”表示灰鑄鐵，數(shù)字為其最低抗拉強(qiáng)度值。本設(shè)計(jì)中大量使用的是牌號為HT200的灰鑄鐵HT200的灰鑄鐵是珠光體灰鑄鐵，他表示以%c30mm單個(gè)鑄出的試棒測出的抗拉強(qiáng)度值大于200MPa（但小于300MPa）.
本設(shè)計(jì)中，手動泵殼體，底座，缸體，操作桿頭都是使用了HT200的灰鑄鐵鑄造而成。就是利用了灰鑄鐵鑄造性能好，流動性好，收縮率低，鑄型一般不需補(bǔ)縮冒口和冷鐵，使鑄造工藝簡化等優(yōu)點(diǎn)?；诣T鐵件一般不需要熱處理，或僅需進(jìn)行實(shí)效處理。
2.4加工
本設(shè)計(jì)中為了降低成本也采用了一些型材。像液壓螺母破拆器中的支撐桿就是用一個(gè)型材（棒材）。把支撐桿的兩端做成階梯軸的結(jié)構(gòu)，這樣兩端就成了平面，有利于螺栓固定支撐桿和機(jī)體，同時(shí)又減輕了產(chǎn)品的重量提高了強(qiáng)度。
2.5本產(chǎn)品的使用方法和注意事項(xiàng)
本設(shè)計(jì)的產(chǎn)品是液壓螺母破拆器，該產(chǎn)品主要是切排六角螺母的，由于六角螺母在刀上切排時(shí)，不可避免的要存在受力不均勻和存在在切割應(yīng)力的作用，要產(chǎn)生變形有可能引起崩離，所以要在操作時(shí)注意安全。先說些本產(chǎn)品的一些基本的使用方法和注意事項(xiàng)：
1） 螺母破拆器應(yīng)能切斷最大規(guī)格六角螺母時(shí)，六角螺母基本保持平整。
2） 在有載的情況下切忌不可把回油控制閥打開。
3） 使用較長時(shí)間后，感到手動泵無壓力時(shí)，泵體需加油。
4） 操作人員應(yīng)在離開工作物0.5m的距離之外工作。
2.6本設(shè)計(jì)的技術(shù)參數(shù)和設(shè)計(jì)計(jì)算
2.6.1技術(shù)參數(shù)
1）油缸最大切斷力為47KN
2）油缸的形程為65mm
3）工作壓力為63MPA
4）用油品種：15號機(jī)械用液壓油
5）切斷范圍：六角螺母寬度：40mm，50mm，60mm，80mm，100，
120mm;厚度在：4mm~10mm之間。
6）總重量20Kg
2.6.2計(jì)算
在實(shí)際產(chǎn)品中，螺母破拆器的液壓缸的直徑是50mm，行程是68mm，手動泵的柱塞缸的直徑是16mm，行程是31mm。操作桿和操作桿頭的總長是1060mm，諸塞桿和操作桿頭的固定軸距離是35mm。
1） 液壓螺母破拆器的液壓缸的壓力為
P1=F1/S1=F1/（）=47N/（）m
= 2.4Pa
2） 計(jì)算操作桿的工作次數(shù)
根據(jù)兩缸的油液體積相等有：
V1=V2
L1.=.L2
3.14*25*25*68=3.14*8*8*31*N
故的： N=21.5圈
因活塞桿的工作數(shù)最好取整數(shù)，所以N應(yīng)為21圈或22圈
3） 計(jì)算和驗(yàn)證操作桿的長度是否滿足要求
根據(jù)兩工作腔的油液壓力相等就可計(jì)算出柱塞桿的受力
P1=F1/S1 P2=F2/S2 P1=P2
得： F2=F1*S2/S1 帶入數(shù)據(jù)得
F2=47*8*8/（25*25）
=4.8KN
操作桿的受力圖如圖所示，設(shè)人手能產(chǎn)生的向下壓力為F3
根據(jù)杠桿原理，兩個(gè)力矩平衡得：
F2*L2=F3*L3 得：F3=F2*L2/L3
=4.8KN*35/1060
=158.5N
人手產(chǎn)生158N的力，完全滿足要求，故在理論上設(shè)計(jì)具有合理性。
第3章 使用要求
本設(shè)計(jì)中運(yùn)用了大量的液壓傳動、定位、密封和材料選擇的知識。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)達(dá)到了學(xué)以致用的目的，使我們受益匪淺。同時(shí)老師們冒著炎炎夏日認(rèn)真輔導(dǎo)和不厭其煩給我們講圖改圖的精神給我們留下了永不磨滅的印象。
本設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品就是分離式液壓螺母破拆器，應(yīng)該說他是一款設(shè)計(jì)新穎，操作簡單，方便快捷的新型的液壓設(shè)備。手動或是機(jī)動的情況下都適用，特別是在一些特殊的條件下，在沒有任何機(jī)器動力的情況下，更是顯示出其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。
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致謝
畢業(yè)設(shè)計(jì)是將大學(xué)所學(xué)的知識融合在一起，綜合運(yùn)用所有的相關(guān)專業(yè)知識，是課本知識在實(shí)際中的應(yīng)用。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我的專業(yè)知識在原有的基礎(chǔ)上得到更加的鞏固和提高，這離不開老師和同學(xué)們的幫助。本設(shè)計(jì)分析是在老師的指導(dǎo)下完成的，在分析的過程中，尹長城老師給了我很大的鼓勵(lì)，在設(shè)計(jì)分析中引導(dǎo)我去思考了更多的設(shè)計(jì)思路，增強(qiáng)了我的學(xué)習(xí)能力，與我們一起討論問題，使我對分析有了更清晰明確的認(rèn)識，使我受益非淺。
畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們專業(yè)知識綜合應(yīng)用的實(shí)踐訓(xùn)練，這是我們邁向社會、從事職業(yè)工作前一個(gè)必不可少的過程?！扒Ю镏惺加谧阆隆?，通過這次課程設(shè)計(jì)，我深深體會到這句千古言的真正含義。我今天認(rèn)真地進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，學(xué)會腳踏實(shí)地地邁開這一步，就是為明天能穩(wěn)健地在社會大潮中奔跑打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
說實(shí)話，畢業(yè)設(shè)計(jì)真是有點(diǎn)累。然而一著手清理自己的設(shè)計(jì)結(jié)果，仔細(xì)回味畢業(yè)設(shè)計(jì)的心路歷程，一種少有的成功喜悅即刻使我倦意頓消。雖然這是我剛學(xué)會走完的第一部，是我人生中的一點(diǎn)小小的勝利，然而它令我感到自己成熟了許多。
通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我深深體會到，干任何事都必須耐心、細(xì)致。課程設(shè)計(jì)過程中，許多計(jì)算有時(shí)不免令我感到有些心煩意亂；有時(shí)應(yīng)為不小心計(jì)算出錯(cuò)，只能毫不留情地重做。但一想起老師平時(shí)多耐心的教導(dǎo)，想到今后自己應(yīng)當(dāng)承擔(dān)的社會責(zé)任，想到世界上因?yàn)槟承┘?xì)小失誤而出現(xiàn)的令世人無比震驚的事故，我不禁時(shí)刻提醒自己，一定要養(yǎng)成一種高度負(fù)責(zé)、一絲不茍的良好習(xí)慣。
經(jīng)歷了畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我我發(fā)現(xiàn)了自己所掌握的知識是真正的貧乏，自己綜合運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識的能力是如此的不足，幾年來學(xué)習(xí)了那么多的課程，今天才知道自己并不會用。想到這里，我真的有點(diǎn)心急了。
由于畢業(yè)時(shí)間的倉促，很多本來應(yīng)該弄懂弄透的地方都沒有時(shí)間去細(xì)細(xì)追究來源，比如網(wǎng)格劃分的控制、坐標(biāo)系的理解、求解器的選擇等，這使我明白了大學(xué)里學(xué)的只是一個(gè)大體上的方向，離實(shí)際應(yīng)用還有太遠(yuǎn)的距離。但我相信方向才是最重要的，因?yàn)榉较虼_定了，就會用最少的精力做好事情，這對于我以后的工作至關(guān)重要。因?yàn)樵趯?shí)際生產(chǎn)生活中，要從事的工種是千差萬別的，只有從中找到自己最拿手，最有發(fā)展前途的崗位，個(gè)人才有更多的熱情，也最可能在自己的崗位做出一些貢獻(xiàn)。
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