【《四足机器人液压系统的主要参数设计计算案例》3000字】

四足机器人液压系统的主要参数设计计算案例液压系统的主要参数包括液压系统的压力、液压缸的工作压力、液压缸的各种尺寸、系统的流量和功率大小。1.1液压系统工作压力的确定。液压系统的主要参数包括液压系统的压力、液压缸的工作压力、液压缸的各种尺寸、系统的流量和功率大小。液压系统的压力高具有结构紧凑、尺寸小、节约成本的优点，但如果有固定尺寸的结构，则需要选择较低的压力。根据图4-1，机器人狗是一般的机械工程，压力范围应该在7—21Mpa之间，中等压力即可，是一般的系统。图4-1各种元件的常用压力。1.2液压缸各种尺寸的确定。根据已知的行程和受力数据计算液压缸的具体结构尺寸，小腿最大受力为1658.144N，最大行程为46.628mm，大腿受力始终为268.75N，最大行程为。20.6033mm，机器人狗的运动速度为10m/s，工作压力在上述中确定为16Mpa。根据来自小腿、大腿部液压缸内径及活塞外径(小腿部液压缸为液压缸a，大腿部液压缸为液压缸b)外部的载荷来决定液压缸内径。动作时，活塞杆受到拉伸力时:d=(0.30.5)d。操纵杆受到压力时:d=(0.50.55)d)动作动作 ）。d=(0.60.7)d)动作 (d=0.7D()动作 ）。液压缸内径、m。活塞外径、m。最大拉伸力.KN工作液压缸工作压力、Mpa。图4-2液压缸内径尺寸值(mm))。图4-3液压缸活塞外径指示值(mm)()))()))))))))))。通过建立液压缸内径和活塞外径的联立方程式，求出液压缸内径和活塞外径的值，按照图4-5的液压缸标记值，将图4-6的活塞外径标记值四舍五入，则液压缸a；。d=16毫米d=8毫米。液压缸b:。d=12毫米d=6毫米。管的壁厚计算及其比较芯[9]低压系统或d≦116时，缸筒的厚度一般用薄壁筒计算。116<d≦13.2时，缸筒的厚度一般根据中壁筒计算。中高压系统或d>13.2时，缸筒的厚度一般用厚壁筒计算。计算:。在制造气缸体脆性材料时，厚度基于第二强度理论计算。 。在制造气缸体塑性材料时，厚度基于第四强度理论计算。。液压缸内径、mm。液压缸的壁厚、mm试验压力、Mpa管材料的允许压力、Mpa。n安全系数通常设定为3.55，试验压力大于液压系统的工作压力，因此另行计算。液压缸的材料使用27simn，为250Mpa，可以由上式求出，液压缸a。=3.36842mm，调整气缸厚度后为4mm，气缸b=2.4mm，调整气缸厚度后如下所示。3毫米。缸筒结构设计。缸筒是密闭的压力室，前端与盖、导向套筒相连.油缸底部根据情况进行一些结构设计，以降低活塞杆伸缩产生的冲击力.缸筒的外径也同样必须按照标准圆化[。活塞杆强度检查。求出液压缸Ad=8mm，d>2.905mm；液压缸Bd=5mm，求出。d>1.169928mm毫米。因为在活塞杆上设计了外螺纹，所以必须进行强度检查。由公式可以得到液压缸a。 。液压缸b的动作 。活塞杆结构设计。狗的上部液压缸的活塞尾部和大腿铰链、下部液压缸的活塞尾部和小腿铰链、活塞杆的外部端部由外部螺钉与这些部分连接，也可以在推拉腿的过程中不产生偏心载荷。本文的活塞结构采用外螺纹，M6×0.75，L=12mm，采用外螺纹需要带肩头，按压装置的卡定槽。如图4-4所示。图4-3液压缸的活塞外螺纹。活塞杆的密封和防尘。密封圈的正确选择可以避免液压缸伸缩过程中液压油的泄漏，减少活塞头和缸筒之间的摩擦力，提高活塞的耐磨损性能，使液压缸具有可靠良好的密封系统，从而延长液压缸的寿命[8]。液压缸与活塞杆之间为动密封，液压缸与活塞杆之间的工作压力比较高，磨损稍大，温度变化范围较大，间隙变化较大.根据这些要求，密封圈弹性大，经久耐用，耐。活塞头和缸筒之间使用y形圈，密封环和活塞杆之间。H9/f9号。图4-4密封环安装方式。图4-5密封环结构尺寸。液压缸工作行程的确定。液压缸的动作行程可以根据上述的最大行程四舍五入为标准值。图4-6液压缸的动作行程基准值。液压缸a的最大行程为46.628mm，与图4-6相比，圆成了50mm。液压缸b的最大行程为20.6033mm，与图4-6相比，可以揉成25mm。活塞杆的设计包括活塞结构的设计以及活塞和缸筒之间的密封。液压缸伸缩过程中，活塞在缸膛内不断重复折动，活塞的密封和结构设计问题在该折动过程中影响较大，如果活塞和缸膛之间的间隙过小，则起动压力过大，导致机械效率下降，活塞的工作效率下降。本文活塞杆直径小，只有8mm，因此活塞结构选用整体结构，活塞。杆与活塞焊接为一体，结构简单，强度大，耐磨性好，耐压性高。活塞杆和活塞采用一体结构，根据液压缸的结构设计，活塞杆和缸筒之间的密封是活塞和缸筒之间的密封，同样是y形圈。y形圈可以在20pa以下的液压系统的工作压力条件下使用，符合所研究的机器狗的液压缸工作压力，机器狗的液压缸工作压力为16Mpa。图4-6活塞和活塞头的连接方式。图4-7活塞杆和缸体的密封方式。9)导向套筒的设计与计算。图4-8导向套筒和液压缸的结构尺寸。最小导向距离是指活塞杆伸出到极限位置时，活塞头的中间支撑面。导向套筒折动面中点位置的距离。如果导向套筒的长度过短，会影响液压缸的工作稳定性，另外液压缸的间隙也过大。因为大问题，初期挠曲太大。最小导向长度保证液压缸的平稳工作和稳定。D<80mm毫米，a=(0.6)1.0)d)80毫米，a=)0.6)1.0)数据库=)0.6)1.0)d。l最大动作行程(mm)。d气管内径(mm))。b活塞宽度(mm)a导套折动面长度)mm)液压缸a:。综上所述，如果最大动作行程为50mm，则。A=0.8D=12.8mm毫米。B=0.8D=12.8mm毫米油压缸b:。综上所述，如果最大动作行程为25mm，则。A=0.8D=9.6mm毫米。B=0.8D=9.6mm毫米。选择指导案例结构:。导向套筒的结构有普通的导向套筒、球面导向套筒、容易拆卸的导向套筒等。普通导套直接安装在端盖或支座上，密封的作用是油槽口内的压力油，可以润滑两者的作用面，起到密封的作用。球面导套由于外球面和端盖直接接触，所以导套的轴向和运动方向始终相同，活塞杆受到偏心载荷时，可以自动调节位置使导套的轴向和运动方向一致，导套内部的磨损也是均匀的。容易拆卸的导套用螺丝或螺丝固定在端盖或支撑台上.用螺丝或螺丝安装，拆装非常简单，随时可以修理.无需修理即可拆卸端盖或活塞杆.。如上所述，本导向套筒的结构选择一般的导向套筒，安装方便，直接安装在端盖或分支面上，可以润滑两者的工作面，并且起到密封的作用。汽缸底部的设计。缸底分为平缸底、半球缸底、椭圆缸底。本文的缸底结构选用平底，加工方便，易于安装在机器狗上。缸底的厚度一般是缸筒壁厚的1.2倍到1.3倍，缸底为了施加活塞杆反复折动的冲击，需要一定厚度的结构设计。气缸体长度的决定。从结构上看，缸体的长度必须与液压缸的最大工作行程加上活塞头宽度相等，但也必须考虑端盖的厚度。气缸体的长度必须在气缸体内径的20~30倍以下。油缸a的缸体长度选择100mm，油缸b也选择100mm。缓冲装置的设计。活塞杆在缸筒内反复折动时具有较大的运动量，活塞头折动到最大动作行程时直接接触端盖，或折动到气缸底的极限位置时，会引起较大的冲击，因此会引起非常大的冲击。液压缸的活塞杆速度小于6m/min，可以不考虑缓冲装置，但更高。12m/min必须考虑缓冲装置。缓冲装置的原理是，在活塞头到达极限位置时预先封闭一定的压力油，等待活塞头到达后，压力油通过节流孔排出，作用于活塞杆排油侧，具有缓冲活塞头冲击力的作用。本论文中，由于液压缸的伸缩速度超过12m/min，因此采用阶段性缓冲装置，通过改变节流面积，可以调节节流孔排出的压力油，缓冲活塞头。图4-9步进型缓冲装置。13)排气装置的设计。排气装置有排出空气的危险，为了防止液压缸因空气压缩性和磁滞扩展性引起的蠕变和颤振，影响液压系统的正常