可自动避障草坪修剪机构设计含7张CAD图及SW三维
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可自动避障草坪修剪机构设计含7张CAD图及SW三维,自动,草坪,修剪,机构,设计,cad,sw,三维
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7CAD+ppt+2110500 QQ1459919609 SW.zip .doc .zip .doc .dwg .doc .DWG .dwg .dwg ppt.ppt 1.DWG 2.DWG .dwg .dwg .dwg 1 1. 2 1.1 2 1.2 2 1.3 2 1.4 3 2 3 2.1 3 2.2 3 2.3 4 2.4滮 4 3. 5 3.1 5 3.2t 6 4. 7 4.1() 7 4.2 8 4.3 17 5.V 17 5.1V 17 5.2 18 6.滮 19 可自动避障草坪修剪机构设计可自动避障草坪修剪机构设计 目目 录录 工程概况工程概况 1 1 1.1.概述概述 2 2 1.11.1 研究背景研究背景2 2 1.2 国内外研究现状 2 1.3 发展趋势 2 1.4 论文的研究意义 3 2 2修剪机结构设计草坪的修剪技术要点修剪机结构设计草坪的修剪技术要点 3 3 2.1 修剪技术 3 2.2 机构的可自动避障设计3 2.3 园林草坪绿化 4 2.4 修剪机设计目标与功能规划4 3.3.修剪机设计方案修剪机设计方案 5 5 3.1 剪草机零部件设计 5 3.2 极限位置下液压紅设计参数6 4.4.液压系统设计液压系统设计 7 7 4.1 液压泵(马达)的选用7 4.2 确定液压系统方案8 4.3 液压泵装置.16 5.V5.V 带轮带轮1616 5.1V 带轮设计要求 16 5.2 带轮的类型 .18 6.6.城市园林绿地规划设计城市园林绿地规划设计 1818 总总 结结 2020 致致 谢谢 2121 参考文献参考文献 2222 1 工程概况工程概况 本文首先草坪修剪的技术要求，对比了包括滚刀、旋刀、甩刀，根据工况、作业时间、 修剪幅度、力度等分析其在草坪修剪中的优缺点。之后简单设计了可自动避障原理，运用 电液比例阀的工作原理，实现剪草机械的可自动避障。之后设计了剪草机的动力系统及承 载平台，结合机械设计手册简要设计了液压系统的传动、导轨平台、及剪草机的动力输出。 最终设计优化承载平台，提出承载平台的多功用性，可对不同的路政机械进行安装组合。 2 1.概述概述 1.1 研究背景研究背景 交通运输业是国家经济和社会发展的大动脉，是当今经济社会发展的基础行业和先行 产业。高速公路是公路运输发展到一定阶段的必然产物，在交通运输业中起重要作用。到 目前为止，世界高速公路的通车里程已经超过 23 万公里，我国的高速公路发展迅速，现今 已突破 6 万公里，位居世界第二。 绿篱在公路和城市道路绿化中占有重要地位，高速公路的发展和人们环保意识的提高， 使得绿篱成为高速公路不可缺少的有机部分。高速公路中央隔离带的主要作用是隔离车辆 分道行驶，减轻车辆高速行驶造成的弦晕和避免夜间行车车灯弦光，保障车辆高速行驶安 全性。为了达到以上目的，人们对绿算的形状、高度、平齐度甚至修剪速度提出越来越高 的标准，传统的手工修剪方式因其工作强度大、效率低、危险性高，已不能满足高速公路 绿篱修剪要求。因此，迫切需要研制一种自动化水平高的绿篱修剪机械来提高修剪效率和 保证作业安全。车载式高速公路绿篱修剪机改变了以往的人工修剪模式，极大地提高了劳 动效率和修剪作业质量，成为高速公路和园林绿化必不可少的机械设备。车载式绿篱修剪 机的研制对高速公路建设和园林养护机械的发展有重要意义和科学价值。 1.2 国内外研究现状国内外研究现状 国外绿篱修剪设备的发展己有几十年历史，从手动式剪刀发展到便携式绿篱修剪 机。便携式以手持式为主，切割装置有往复式和旋刀式，动力来源分别为汽油机和电动机， 例如美国公司 RYOBI 生产的 HT 系列电动单刀往复式绿篱修剪机，用于对绿篱、藤本植物 和灌木从的修剪造型 70 年代起，美国和本为了适应高速公路和园林养护发展的需要，研制并推广车载悬挂 式和臂架悬挂式绿篱修剪机。车载悬挂式绿篱修剪机把往复式切割装置和运送装置结合起 来，通过液压助力杠杆系统调节修剪姿态，可以使修剪机在不同高度、不同平面进行修剪， 该机型适用于作业量大、绿篱长度长的场所进行修剪，能保证高速公路两旁及中央隔离带 上绿篱修剪的质量和效率。臂架悬挂式绿篱修剪机是把切割装置安装在液压起重臂上，通 过液压油赶进行调整工作装置的高度和角度，可以修剪高达 7 米绿筒的顶面和侧面，同时 还可以修剪道路、河流等堤岸两侧的杂草和灌木丛。 国内园林绿化机械的出现始于 70 年代末期，90 年代初进入快速发展阶段。仿造和改 装外国园林机械设备是我国企业在发展初期的选择，通过引进欧美等国的产品和技术，结 合本国国情生产出适应我国需要的园林绿化机械。高速公路大规模建设使得车载式绿嵩修 剪机应运而生，济南金力公司首先生产出车载式绿篱修剪机，其修剪质量和效率比传统的 人工修剪大幅度提高，但也存在着成本高、结构笨重、可靠性差等缺点。 总体看来，国内绿篱修剪设备还处于刚起步阶段，设备品种比较单一，其质量和性能 还比较落后，与国外有很大差距，特别是在机械化和智能化方面。 1.3 发展趋势发展趋势 1、一机多用和联合作业。针对家庭和小型园林发展多功能机械产品，通过简单改装实 现不同功能，如美国 TORO 公司生产的多功能机，既可以作为动力牵引机，又可以在机械 装置上更换部件完成挖沟、割灌和修剪等功能。 2、适应性强、可靠性高。园林机械应该能适应不同的工作条件，对绿篱修剪机 而言，它要实现不同作业姿态，修剪出不同形状和高度的绿篱。提高产品可靠性不仅 能降低事故发生几率还可以提高生产效率，修剪机在高速公路上发生故障，不仅影响作业 速率还堵塞交通，给交通安全带来隐患。 3、环保性好。环境问题已成为当今社会的焦点，许多国家特别是发达国家制定了越 3 来越严格的法律来治理环境污染。园林机械要壮大发展就必须研制生产低排放、低噪声的 “绿色”产品。 4、自动化、智能化水平高。把液压控制技术和电子无线遥控技术应用到园林机械中， 减轻工作强度和提高工作效率。 园林机械要快速发展，必须进行技术创新，把现代设计方法运用到产品的研发生产过程 中，增强产品的市场竞争力，实现创新自主知识产权。 1.4 论文的研究意义论文的研究意义 改革开放以来，随着高速公路快速发展和城镇建设高潮的兴起，绿化工程在人们心目 中的地位日益提高，因此园林机械设备需求逐年增加，我国生产园林机械的企业也越来越 多，但能设计生产高速公路绿篱修剪机的企业很少，只是简单仿造国外同类产品，且产品 品种单一，功能过于简单化，不符合当今社会一机多用、复合功能的发展趋势。我国生产 的高速公路绿篱修剪机基本存在可靠性低、材料利用率低等缺点，与发达国家全盘机械化 程度相比差距较大在市场竞争趋激烈和原材料价格不断攀升的大环境下如何有效地缩短产 品开发周期，提高产品质量，降低生产成本，从而提高产品市场竞争力，是各园林机械企 业必须面对的问题。把现代设计方法应用到产品的研发过程中，是提高产品市场竞争力重 要手段之一。 2修剪机结构设计草坪的修剪技术要点修剪机结构设计草坪的修剪技术要点 2.1 修剪技术修剪技术 1机械修剪 剪草机主要有 2 种最基本的类型即滚刀式剪草机和旋刀式剪草机。草坪最适用的机型， 能将草坪修剪得干净整齐；而低养护草坪和大部分绿地可选用旋刀式剪草机。 2.化学修剪 用某些生长延缓剂处理草坪，延缓草坪地上部的生长，起到修剪的效果。常用草坪生 长延缓剂有多效唑、乙烯利、脱落酸、嘧啶醇、矮壮素、丁酰肼、缩节胺等。 3生物修剪 利用牛羊等食草放牧，达到修剪目的。生物修剪可控制矿质燃料尾气和草渣等污染， 适于在森林公园、林园草坪、水土保持等草坪中应用。6 草坪修剪方向和其他 4 修剪方向 修剪方向不同， 草坪茎叶的生长方向和反光不同，若每次剪草总是朝着一个方向，易 使草坪长势趋弱，茎叶趋向于剪草方向，倾斜生长，出现层痕，导致草坪品质不良。 同一 草坪，应避免用同一种修剪方式修剪，防止在同一地点、同一方向的多次重复修剪，以免 产生“纹理” 和“ 层痕”现象可采取变换修剪的方向方法来解决。 5 草屑处理 由剪草机剪下来的草坪草组织总体称草屑。草屑内含有植物所需的营养元素，是草坪 的重要氮源。草屑处理有 3 种方法：如果剪下的叶片和组织较短，可将短小的草屑直接 留在草坪内分解。草叶太长时， 必须将草屑收集在集草袋统一带出草坪，以免影响美观 和光合作用， 避免病害发生。发生病害的草坪，草屑必须收集后清除出草坪并焚烧处理。 2.2 机构的可自动避障设计机构的可自动避障设计 2.22 避障组成机构 压电式传感器：基于压电效应的传感器。是一种自发电式和机电转换式传感器。它的 4 敏感元件由压电材料制成。压电材料受力后表面产生电荷。此电荷经电荷放大器和测量电 路放大和变换阻抗后就成为正比于所受外力的电量输出。压电式传感器用于测量力和能变 换为力的非电物理量。它的优点是频带宽、灵敏度高、信噪比高、结构简单、工作可靠和 重量轻等。缺点是某些压电材料需要防潮措施，而且输出的直流响应差，需要采用高输入 阻抗电路或电荷放大器来克服这一缺陷。 电液比例阀：是阀内比例电磁铁输入电压信号产生相应动作，使工作阀阀芯产生位移， 阀口尺寸发生改变并以此完成与输入电压成比例压力、流量输出元件。阀芯位移也可以以 机械、液压或电形式进行反馈。电液比例阀具有形式种类多样、容易组成使用电气及计算 机控制各种电液系统、控制精度高、安装使用灵活以及抗污染能力强等多方面优点，应用 领域日益拓宽。近年研发生产插装式比例阀和比例多路阀充分考虑到工程机械使用特点， 具有先导控制、负载传感和压力补偿等功能。它出现对移动式液压机械整体技术水平提升 具有重要意义。特别是电控先导操作、无线遥控和有线遥控操作等方面展现了其良好应用 前景。 2.2.3 可自动避障方式 方式 1 机械避障 表 2-1 避障流程图 方式 2 柔性避障 由于甩刀的刀片式铰接在刀轴或刀盘上的，当刀片碰到硬物时可以避让，而不致损坏 刀片以及及其本身，因此对机器的安全性也要好很多 2.3 园林草坪绿化园林草坪绿化 在有规律修剪和一定程度探压条件下，能够形成地面覆盖的植物称之为草坪。绿色草 坪可以吸收机动车辆排出的多种废气，净化空气，美化居住环境，为室外休闲活动提供场 所，是现代文明的象征，是经济发展水平的标志。草坪修剪要遵循一定原则，否则就达不 到理想效果，甚至适得其反。草坪修剪的原则有以下几条： 1、修剪高度（留茬高度）不能低于叶茎自然高度的 2/3，修剪过低会伤害草坪根部， 过高会显得参差不齐。 2、绿化景观的草坪修剪高度控制在 1015mm 之间，粗放化管理的公路两旁草地修 剪高度超过 20mm。 3、修剪刀片要锋利，运转速度快。 5 2.4 修剪机设计目标与功能规划修剪机设计目标与功能规划 2.4.1 修剪机设计目标 本文设计的修剪机作业场地是高速公路和园林草坪，作业对象是高速公路中央隔离带 绿篱和园林绿地草坪，根据作业对象性质和特征，基于产品功能强大和增强产品市场竞争 力等方面要求，修剪机设计目标如下： 1、修剪机采用自动化程度高的修剪模式取代劳动强度大的传统人工修剪模式，通过避 障装置，提高工作效率。 2、设计合理，结构简单，可靠性高，采用独立动力源，连续作业时间长。 3、能对高速公路绿篱进行高位修剪和园林草坪低位修剪，修剪作业范围大，适应能力 强，转场速度快，修剪功率大。 4、修剪姿态调整方便，能快速调整修剪高度、修剪角度和修剪距离。 5、修剪机构能进行回旋，实现对公路两旁绿篱修剪。 6、承载平台是市场上价格便宜的轻型小货车，无需特别改造即可装车，转运输方便。 7、整机质量轻，成本低廉，市场竞争力强。 2.4.2 修剪机功能规划 市面上生产的高速公路修剪机功能简单，不能满足高速公路绿篱修剪质量和修剪形状 的要求，主要原因是修剪机机构可变空间范围小，不能修剪出形态各异的绿篱。为了突破 以往机型功能单一，作业质量差的缺点，本文设计的修剪机要具有以下功能： 1、最高水平修剪高度大于 3000mm，实现高速公路高大绿篱顶面修剪。 2、最高竖直修剪高度大于 3000mm 实现高速公路高大绿篱的侧面修剪。 3、最低水平修剪高度小于 15mm 实现园林草坪的低位水平修剪。 4、最低竖直修剪高度小于 50mm，实现高速公路矮小绿篱侧面修剪。 5、最远水平修剪距离大于 3000mm，实现公路两旁中等绿篱顶面修剪。 6、最远竖直修剪距离大于 2500mm，实现公路两旁中等绿篱侧面修剪。 7、一次性走刀修剪宽度大于 1500mm，修剪速度在 4-5km/h。 3.修剪机设计方案修剪机设计方案 3.1 剪草机零部件设计剪草机零部件设计 本文的主要工作是用现代设计方法进行修剪机机械结构设计、动力匹配和选配承载平 台、液压系统。依据修剪机设计目标与功能规划，结合实际应用情况，现提出以下自动避 障修剪机设计方案。 方案 1: 方案 1 主要由承载车、动力系统、液压系统、工作臂机构、修剪机构五大结构模块组 成。 6 图 3-1 修剪机机构总成 表 3-1 修剪机模块 模块子模块 承载车轻型小货车 动力系统发电机组控制箱 液压系统升降液压缸回转液压虹液压马达液压泵站 工作臂机构三个液压缸联动机构 修剪机构甩刀刀片修剪电机 修剪机设计方案作业流程： 1、承载车上修剪机的安装 2、三个液压缸联动，调整工作臂的水平高度。 3、液压马达驱动回转平台，调整工作臂的回转角度。 4、低速大扭矩液压马达驱动修剪机构，调整修剪机构的作业角度。 5、修剪马达通过皮带驱动刀片旋转。 6、承载车向前移动，修剪机幵始作业。 7、当前修剪姿态作业结束后，修剪机构和工作臂回归原态。 方案 1 优点： 1、结构简单，操作简便，流程清晰。 2、三个液压缸联动实现对不同地形的修剪 3、导轨移动平台增大了修剪宽幅。 方案 1 缺点： 1、作业范围有限，难以进行园林草坪的低位修剪。 2、回转液压虹难以保证修剪机构作业状态下的稳定性，刀架盘作业抖动幅度大。 3、修剪马达、回转液压缸不在同一平面内，引起修剪机构重量分配不对中，刀架盘可 能有局部大应力。 3.2 极限位置下液压紅设计参数极限位置下液压紅设计参数 双作用单活塞杆液压紅的行程必须小于安装距，经过网上查询，本次修剪机配套的举升 液压紅、翻转液压社要订做生产，液压缸行程与安装距之比要小于 0.7。在极限位置下，双 作用单活塞杆液压缸行程与安装距参数如表所示。 7 类型最长距离安装距行程行程安装距 举升液压缸9725853870.66 伸缩液压组2750165011000.67 翻转液压缸1330786544.069 表 3-2 液压缸行程与安装距 通过表得知，液压虹的行程与安装距之比小于 0.7，符合液压缸设计要求，验证了液压 缸设计方案可行性。 4.液压系统设计液压系统设计 4.1 液压泵液压泵(马达马达)的选用的选用 4.1.1 液压泵（马达）选用计算公式 1.液压泵选用计算公式 (a)输出流量 在给定转速 n 时,泵的输出流量 Q q*n =*L/min 1000 NV（） （4-1） 式中： q泵的理论排量( mL/r ) n转速 r/min V泵的容积效率（一般取 0.9-0.95） (b) 驱动功率 在一定压力 P 时，泵的驱动功率 N 随着输出流量 Q 的变化而变化 Q* P =*KW 61.2 N V（） (4-2) 式中： P泵的进、出口压力差（Mpa） t泵的容积效率（一般取 0.85） (c)驱动扭矩 在不同的压力 P 下，泵的驱动扭矩 M q* P =m 2.04* * m N （N ） （4-3） 式中： m泵的机械效率（一般取 0.9） 注意：双联泵或多联泵为单泵计算值之和 2、 马达选用计算公式： 8 (a)输入流量 在一定转速 n 时，马达的输入流量 Q q*n min 1000 Q （L/） （4-4） q马达的理论排量 ( mL / r ) n转速 ( r / min ) V马达的容积效率（一般取 0.9-0.95） (b)输出功率在一定的压力 P 时，马达的输出功率 N 随着输入流量 Q 的变化而变化 * t =kw 61.2 QP N （） （4-5） P马达的进、出口压力差 t 马达的总效率（一般取 0.85） (c)输出扭矩 在不同的压力 P 下，马达的输出扭矩 M q* * m mor=*-q* mm 2.04* M （N .）0. 159（P1P2）*（N .） （4-6） m马达的机械效率（一般取 0.9） 4.2 确定液压系统方案确定液压系统方案 4.2.1 液压缸的设计计算 (a)计算工作循环中的最大载荷 对排出机构进行受力分析,见图 4-1 可得如下方程： （4-7） 0coscos 0 ft TTTF X （4-8） 0)(sinsin 0 21 NNTFW Y t 式中：推卸油缸的推力 ，也就是液压缸的最大载荷 t F 推卸油缸的安装角度 62 压缩的在车厢四壁产生的摩擦阻力 T 排出板上方对排出板的作用力 T 为的倾斜角度 T 45 9 排出板机构的重力 W 重量和排出板机构重量在底板上产生的摩擦力 f T ，为导轨对排出板机构的法向作用力 1 N 2 N 由公式得， （4-9） cos cos f t TTT F 排出机构的重量计算 底部钢管： LsAAsWLm)8584 . 2 (0157 . 0 1 824 . 1 )2 . 38584 . 2 7575(2 . 30157 . 0 9 . 12 kg 式中：方管边长 () Amm 方管壁厚 () smm 每米钢管重量 () W mkg 方管长 () Lm 顶部钢管： 686. 1)2 . 38584. 27575(2 . 30157 . 0 2 m 9 . 11 kg 侧部钢管： 871 . 0 )2 . 38584 . 2 7575(2 . 30157 . 0 3 m 2 . 6 kg 侧部钢管1： 365 . 0 )2 . 38584 . 2 7575(2 . 30157 . 0 4 m 6 . 2 kg 侧部钢管2： 320 . 1 )2 . 38584 . 2 7575(2 . 30157 . 0 5 m 3 . 9 kg 侧部钢管3： 10 725 . 0 )2 . 38584 . 2 7575(2 . 30157 . 0 6 m 1 . 5 kg 此钢板的理论重量为 1，所以，此钢板重量为：055.18 2 mkg )072 . 0 072 . 0 268 . 0 22 . 0 (824 . 1 055.18 7 m 8 . 20 kg 排出板前板： 988. 1824. 1055.18m 1 . 66 kg 所以，排出机构重量 7654321 )(2mmmmmmmmM 8 . 20) 1 . 53 . 96 . 22 . 6(2 9 . 119 .121 .66 1 . 158 kg 因为，一些小零件采取估算的方式以及计算误差 所以，最后取 200M kg (b) 压缩的在车厢四壁产生的摩擦阻力的计算 T （4-10） pfabacT)2( 1 . 074820)015 . 2 464 . 3 645 . 1 464 . 3 2( 1 .137493N 式中：厢体的有效长度 a )(m 厢体的有效宽度 b )(m 厢体的有效高度 c )(m 压缩后对厢体的压力 ，的单位膨胀力为 6235，那其对厢体的压 p)(Pa 3 mPa 力 74820126235p Pa 与车厢壁之间的动摩擦系数，查表取 f1 . 0f D. 排出板上方对排出板的作用力的计算 T 11 （4-11） 2 0 rbcLgT 24508 . 9896 . 0 645 . 1 015 . 2 7 . 6548N 式中：排出板机构底部长度 L )(m 重力加速度 g)8 . 9( 2 取sm 压缩后的密度 0 r 3 450mkg (c) 重量和排出板机构重量在底板上产生的摩擦力的计算 f T （4-12） gfVrMgfTf 0 1 . 08 . 9450121 . 08 . 9200 5488N 式中： 厢体的容积 V 3 12mV 排出板机构与导轨之间的动摩擦系数，查表取 f1 . 0 f 将上述数据代入式（5-4）中 则, 62cos 548845cos 7 . 6548 1 . 137493 t F 0 .314421N 2. 确定液压缸参数 a. 此液压缸为三级液压缸，各级压力和速度可按活塞式液压缸有关公式来计算。 （4-13） 2 1 2 1 2 1 1 11 4 D D p p p F D cm t （4-14） 26 7.01 4 1 19.0107.1214.3 3144214 m200 . 0 式中：一级液压缸内径， 1 D 二级活塞杆尺寸， 2 D 12 三级活塞杆尺寸 3 D 液压缸工作压力，初算时取系统工作压力 12.7MPa； 1 p 液压缸回油腔背压力；为 2 p41 1 p 活塞杆与液压缸内径之比，液压缸采用差动连接；比值取 0.7 12 DD 工作循环中最大的外负载； t F cm 液压缸的机械效率，一般 cm=0.90.97； 标准的液压缸直径系列取 2。根据 mmD200 1 12 7 . 0DD mmD1402007 . 0 2 计算的结果在活塞尺寸系列之中，所以取 mmD140 2 依此类推： mmD981407 . 0 3 标准的活塞杆尺寸系列圆整为 2 mmD100 3 根据已取的缸径和活塞杆直径，计算液压缸实际有效工作面积，无杆腔面积 A1， 有杆腔面积 A2、A3分别为： 222 2 11 1014 . 3 2 . 0 4 14 . 3 4 mDA 2222 2 2 2 12 1060 . 1 )14 . 0 2 . 0( 4 14 . 3 )( 4 mDDA 2322 2 3 2 23 1054 . 7 )1 . 014 . 0 ( 4 14 . 3 )( 4 mDDA b. 计算液压缸的流量 （4-15） vDDvDDq)( 4 )( 4 2 3 2 2 2 2 2 1 )( 4 2 3 2 1 DDv 1000)1 . 02 . 0(7 . 7 4 14 . 3 22 3 . 181 minL 式中： 排出机构的速度 7.7 v minm c. 液压泵流量,压力的计算 液压泵向液压缸输入的最大流量为：若取回路泄漏系数 K=1.1， 则泵的流量： 13 q=1.1181.3=199.43L/min。 液压缸的最大工作压力为=12.7MPa,在进油路上的压力损失一般为 0.51.5MPa,现 1 p 取 0.8MPa。则液压泵的最高工作压力： MPaMPap 5 . 13)8 . 0 7 . 12( 0 根据计算出的泵的流量和工作压力，由作总体设计人员参考。 d. 计算电动机的驱动功率 （4-16） 3 10 pq P 式中：p 液压泵的出口压力（Pa） ，其值等于液压缸的进口压力与泵到液压缸这段管 路压力损失之和，压力损失取； Pap 5 102 q 液压泵输出流量()，q=199.43L/min=3.3210-3m3/s； sm / 3 液压泵的效率，取 3 8 . 0 所以： Kw pq N5 . 6 8 . 010 1032 . 3 102 5 . 13 3 35 e. 液压缸的设计计算 fct FpDDFpD 2 2 2 2 11 2 1 )( 44 1 2 2 2 2 1 1 2 1 4 p p DD p FF D fct + = （4-17） fc F t F cm t F 式中： 液压缸密封处摩擦力 fc F 由式 5-6 和式 5-7 可求得为 1 D 2 1 2 1 2 1 1 11 4 D D p p p F D cm t ， mmD200 1 mmD140 2 mmD100 3 4.2.2 液压油箱的选择 该系统为一般液压传动,所以在环境温度为-5C35C 之间时,一般选用 20 号或 30 号液压油.冷天用 20 号机械油,热天用 30 号机械油。 由与本系统容量较大，故不必进行系统温升的验算。 14 4.2.4 液压缸缸底和缸盖的计算 在中低压系统中，液压缸的缸底和缸盖一般是根据结构需要进行设计，不需进行强度 计算。 4.2.5 液压缸进出油口尺寸的确定 液压缸的进出油口尺寸，是根据油管内的平均速度来确定的，要求压力管路内的最大 平均流速控制在 45m/s 以内，过大会造成压力损失剧增，而使回路效率下降，并会引起 气蚀、噪音、振动等，因此油口不宜过小，一般可按文献2选用，本系统选用进出油口 M482 的螺纹接头。 根据以上计算及选用的参数综合为 表 4-1 缸体与缸盖的连接形式 法兰连 接 优点：（1）结构简单，成本低 （2）强度较大，能承受高压 缺点：（1）径向尺寸较大 （2）用钢管焊上法兰，工艺过程复杂 螺纹连接 优点：（1）外型尺寸小（2）重量较轻 缺点：端部结构复杂，工艺要求较高 外半环连 接 优点：（1）结构较简单（2）加工装备方便 缺点：（1）外型尺寸较大（2）缸筒开槽，削弱了强度，需增加缸筒 壁厚 内半环连 接 优点：（1）外型尺寸小（2）结构紧凑，重量较轻 缺点：（1）缸筒开槽，削弱了强度（2）端部进入缸体内较长，安装 时密封圈易被槽口檫伤 综合以上，确定液压缸体与缸盖的连接结构选用外螺纹连接4。 （3）活塞杠导向部分的结构 活塞杠导向部分的结构，包括活塞杆与端盖导向套的结构，以及密封防尘和锁紧 装置等。导向套的结构可以做成端盖整体式直接导向，也可以做成与端盖分开的导向套结 构。后者导向套磨损后便于更换，所以应用较普遍。导向套的位置可安装在密封圈的内侧， 也可以装在外侧。 表 4-2 活塞杆导向 结构形式特点 15 端盖直接导向 （1）端盖与活塞杆直接接触导向，结构简单，但磨损后只能更 换整个端盖。 （2）盖与杆的密封常用 O 型和 Y 型密封圈。 导向套导向 （1）导向套与活塞杆接触支承导向，磨损后便于更换，导向套 也 可用耐磨材料。 （2）盖与杆的密封常用 Y 型和 V 型。密封可适用于中高压液压 缸。 综合以上各种结构形式，确定采用导向套导向。 根据密封的部位、温度、运动速度的范围，活塞与缸体的密封形式选用高低唇 Y 形圈， 这种密封圈的内外两唇边长不同，直接密封用较短唇边，这样就不易翻转，一般不要支承。 表 4-3 液压缸基本参数 进出油口连接 缸筒内缸筒外 二级活 塞杆直径 三级活 塞杆直径公称直径螺纹连接 径 （mm） 径(mm)(mm)(mm) 20024016010040 M482 活塞杆导向部分的结构，包括活塞杆与端盖、导向套的结构，以及密封、防尘和锁紧 装置等。活塞杆处的密封形式用 Yx 形密封圈。为了清除活塞杆处外露部分沾附的灰尘， 保证油液清洁及减少磨损，在端盖外侧增加防尘圈，本系统选用无骨架防尘圈。 4.2.6 液压缸主要零件的材料和技术要求 a. 缸体 材料选用 45 钢。 内径用 H9 配合，粗糙度Ra0.3,内径圆度、圆柱度不大于直径公差之半，内表面 m 直线度在 500mm 长度不大于 0.03mm，端面与缸盖固定时，端面跳动量在直径 100mm 上 不大于 0.04mm,为防止腐蚀和提高寿命，内表面可镀铬，层厚 0.030.04mm，在进行抛光， 缸体外涂外耐腐蚀油漆。 b. 缸盖 常用材料有：35 钢、45 钢或铸钢；做导向时选用铸铁、耐磨铸铁。故可选取前缸盖 HT200、后缸盖为 35 钢。 配合表面的圆度、圆柱度不大于直径公差之半，端面在对孔轴线的垂直度在直径 16 100mm 上不大于 0.04mm. c. 活塞 材料选用 HT200。 外径的圆度、圆柱度不大于直径公差之半，外径对内孔的径向跳动不大于外径公差之 半，端面对轴线垂直度在直径 100mm 上不大于 0.04mm，活塞外径用橡胶密封圈密封时可 取 f9 配合，内孔与活塞杆的配合取 H8。 d. 活塞杆 本设计中是空心活塞杆，选用的材料为 45 钢的无缝钢管。 杆外圆柱面粗糙度为 Ra0.8,材料进行热处理，调质 5258HRC，外径的圆度、圆 m 柱度不大于直径公差之半，外径表面直线度在 500mm 长度不大于 0.03mm，活塞杆与前端 盖采用螺纹连接。 4.2.7 选择各类控制阀 A 确定控制阀的压力和流量参数 各控制阀的压力取决于液压泵的工作压力。该压力值应纳入中压系列，压力参数确定 为 13.5MPa。 B 确定各类控制阀的型号 系统工作压力为 12.7MPa,油泵的额定最高压力为 13.5MPa，所以可以选取额定压力大 于或等于 13.5MPa 的各种元件，其流量按实际情况分别选取。 根据所拟订的液压系统图，按通过的各元件的最大流量来选择液压元件的规格。 a. 溢流阀 溢流阀的压力调整值为系统压力最高值，其值比泵的最高工作压力稍大即可，所以选 择溢流阀的型号为 DBDA10/20。 b.定压阀 定压阀的压力值为液压缸工作压力的，其值为 3.1MPa,所以选择定压阀的型号为 41 DBD10/5。 c 阀的型号为 S10A01 4.3 液压泵装置液压泵装置 4.3.1 液压泵的安装方式 泵装置采用非上置卧式安装，这种安装方式与其他安装方式的比较见表 5-2。 5.V 带轮带轮 5.1V 带轮设计要求带轮设计要求 v 带轮的主要要求是质量小且分布均匀、工艺性好、与带接触的工作表面加工精度要 高，以减少带的磨损。转速高时要进行动平衡，对于铸造和焊接带轮的内应力要小。 2结构设计 v 带轮由轮缘、腹板（轮辐）和轮毂三部分组成。带轮的外圈环形部分称为轮缘， 轮缘是带轮的工作部分，用以安装传动带，制有梯形轮槽。由于普通 V 带两侧面间的夹角 是 40，为了适应 V 带在带轮上弯曲时截面变形而使楔角减小，故规定普通 V 带轮槽角 为 32、34、36、38（按带的型号及带轮直径确定） ，轮槽尺寸见图 5-1。装在轴上的筒 17 形部分称为轮毂，是带轮与轴的联接部分。中间部分称为轮幅（腹板） ，用来联接轮缘与轮 毂成一整体。 图 5-1 普通 V 带轮的轮槽尺寸（摘自 GB/T13575.1-92） 槽型 项目 符 号 Y Z A B C D E 基准宽度 b p 5.3 8.5 11. 0 14.0 19. 0 27. 0 32.0 基准线上 槽深 h amin 1.6 2.0 2.7 5 3.5 4.8 8.1 9.6 基准线下 槽深 h fmin 4.7 7.0 8.7 10.8 14. 3 19. 9 23.4 槽间距 e 8 0.3 12 0.3 15 0.3 19 0.4 25. 5 0.5 37 0.6 44.5 0.7 第一槽对 称面至端面的 距离 f min 6 7 9 11.5 16 23 28 最小轮缘 厚 5 5.5 6 7.5 10 12 15 带轮宽 B B =( z -1) e + 2 f z 轮槽数 外径 d a 32 60 - - - - - - 34 - 80 118 190 315 - - 36 60 - - - - 475 600 38 对 应的基 准直径 d d - 80 118 190 315 475 600 轮 槽 角 极限偏差 1 0.5 5.2 带轮的类型带轮的类型 18 V 带轮按腹板（轮辐）结构的不同分为以下几种型式： （1） 实心带轮：用于尺寸较小的带轮(dd(2.53)d 时)，如图 5-2a 。 （2） 腹板带轮：用于中小尺寸的带轮(dd 300mm 时)，如图 5-2b。 （3） 孔板带轮：用于尺寸较大的带轮(ddd) 100 mm 时)，如图 5-2c 。 （4） 椭圆轮辐带轮：用于尺寸大的带轮(dd 500mm 时)，如图 5-2d。 （a） （b） （c） （d） 图 5-2 带轮结构类型 轮槽截面尺寸见表 5-1，图中各尺寸关系如下 1 d =d（1. 8 2） . d 为轴的直径， ， 当 1.5dB 时，L=B ， . .。 。 。 。 。 。 。 式中：P 是传递的功率，kW ；n 是带轮的转速，r/min；za 是轮辐数。 6.城市园林绿地规划设计城市园林绿地规划设计 园林绿地是城市规划的重要组成部分，它与工农业生产、人民生活、城市的建筑、 道路系统、地上地下管线布局都有密切关系，为了更好地发挥园林绿地的综合功能，必须 在城市中按照一定的要求规划安排各类型的园林绿地，只有形成园林绿地系统，才能收到 保护生态环境、发展旅游、完善投资环境、改善人民生活条件的实效。 近年来，由于观念上和认识上的偏差，使得园林绿化建设中存在着注重视觉形象而忽 略环境效益的现象。随着经济的迅速发展，在一些率先富裕起来的地区，追求豪华奢侈、 铺张浪费的风气十分盛行，园林绿化建设中攀比斗富之风愈演愈烈。在追新求异、急功近 利的建设思想指导下，各种奇花异木飘洋过海，大树移栽之风屡禁不止。不仅如此，一些 违背自然规律的园林绿化手法，如反季节栽种和逆境栽植，追求视觉形象的挖湖堆山，甚 19 至填湖造园等等，屡见不鲜。不讲科学的园林绿化建设，不仅造成宝贵的水土、植物资源 的严重浪费，而且耗费巨资带来的是当地景观特色的严重丧失。 建设节约型园林绿化是深入贯彻科学发展观的必然要求。科学发展观的内容之一就是 实现
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