液压缸结构设计指导

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液压缸结构设计指导

液压缸结构设计指导

液压缸设计是在对整个液压系统进行了工况分析、编制了负载图、选定了工作压力的基础上进行的。因此,首先要根据主机的要求确定缸的结构类型,按照负载、速度、行程等已知条件决定缸的主要尺寸,再迸行结构设计,最后对液压缸的强度、刚度和工作稳定性进行校核。这里,重点对结构设计提出指导性意见,指出校核方法,供课程设计时参考。

1-1 液压缸结构设计的要求

液压缸结构设计的目标是要满足其输出的力、速度、行程等诸项要求,同时要兼顾结构简单,便于加工、装卸、维修,确保一定的效率、寿命等。

一、力

液压缸的推力大小将直接影响其结构。一般来说,推力越大,其工作压力越高。因此,对液压缸的各个零件要进行必要的受力分析。如,活塞杆是受拉还是受压,是否受到偏载,行程末端的冲击压力将有多大等,这就要求正确设计活塞杆的导向装置、密封装置,选定合适的活塞杆长径比和液压缸各零件的连接结构。

二、速度

为实现液压缸的最高速度、最终速度,在结构上就要保证进、出口有一定通径,减少内泄漏量,设置缓冲装置以防止冲击,设置排气装置以免低速爬行等。

三、行程

除了液压缸在起动、制动时所需的附加行程外,其有效行程要达到运动部件的最大行程要求,并力求结构紧凑、占地最小。这就要求合理确定液压缸的结构类型、安装方式,如采用伸缩缸、增程缸的结构型式,或采用活塞杆固定缸体移动的安装方式。

四、其它

在特殊情况下,要考虑防漏、防锈蚀、防尘、防热变形、防自重跌落(如垂直缸或倾斜缸要有锁紧装置)等。

2-2液压缸结构分析实例

一、磨床工作台液压缸

图Ⅲ-2-1所示为小型的卧轴矩台平面磨床M7120A 的工作台液压缸,带动

工作台和工件作往复运动。液压缸的工况是负载力小、工作压力为1.0~1.5MPa,要求往复等速,速度为4~12m/min,工作行程小于1m,属于中速、低压、短程液压缸。据此工况,进行以下结构分析。

(一)缸的结构类型双作用双出杆活塞式液压缸,可满足往复等速要求。(二)缸的安装方式缸体6 、缸盖8 固定于床身,活塞杆7 通过挂脚9与工作台连接,带动工作台(工件)实现往复运动。这种缸体固定活塞杆移动的安装方式适合于短行程(为什么?请读者自行分析)。另外,液压缸的安装还要使其容易校正,为此,在缸体外圆上专门设置两个供校调用的工艺外圆柱面A、B,要求A、B分别与缸体孔同心,A、B作为加工基准(搭中心架用)和安装基准。用千分表校正A、B外圆柱面的上母线、侧母线分别与床身V形导轨的导向面平行,这就实际上保证了液压缸中心线在两个方向上与导轨面的平行度,使液压缸在正确的工作位置上就位。

(三)缸的导向、缓冲、排气和密封等结构先分析活塞杆的受力。液压缸压力油腔一侧的话塞杆承受负载力而呈受拉状态,其杆径可以选择得较小。为使回油腔一侧的活塞杆免受压力,挂脚9与活塞杆7为空套,螺母10仅为单面连接,即使活塞杆7受热伸长也不会受阻而产生弯曲变形。该液压缸的负载力与其所输出的推力不在同一直线上(即受到偏载),因此必须设置活塞杆的导向装置。铜套8为导向套,使细长的活塞杆7得到导向,并能承受一定的偏载。

该液压缸以中速运行,最大行程由机械挡铁所限,活塞端面一般不撞击缸盖,为简化设计,可不设计缓冲结构。但必须指出,大型平面磨床工作台因其速度高、惯量大,在液压缸的两端均有缓冲结构。

平磨液压缸不作低速运行,没有低速运动平稳性的要求,可不必设置专用排

气装置。但缸内难免有空气存在,也要将浮积在缸最高处的空气排除。为此,油液从缸盖顶部的通油孔C进出,在活塞作全行程往复移动时,便可将混有气泡的油液从此排出。

括塞5 与缸体6 之间采用间隙密封,其原因是:间隙密封的摩擦阻力小,对于速度较快的平磨液压缸来说可使其运动轻快。少量的内泄漏量对该缸的速度平稳性影响不大(当然,活塞上开设压力平稳槽,使活塞与缸孔尽量对中,减少泄漏)。因液压缸工作压力较低,在缸盖与缸体之问的端面用纸垫4进行密封即可。活塞杆与缸盖之间采用Y形密封圈进行密封,可减小摩擦力、缩短轴向尺寸,并使密封装置具有“自密封性”。

(四)缸体组件与活塞组件的结构缸体为铸铁件,适用于低压缸。缸体与缸盖用螺钉(图Ⅲ-2-1中未示出)连接成缸体组件,结构简单、拆装方便,成本低廉。活塞与活塞杆用开口销连接成活塞组件,对于低压缸可达到强度和可靠性要求。缸体与活塞的材料分别为灰铸铁和球墨铸铁,材料的硬度匹配较为合理。活塞上的小孔D ,不是阻尼孔,是用来装配第二根活塞杆时减小气阻的工艺孔。

图Ⅲ-2-2所示为万能外圆磨床M1432A 的工作台液压缸,工作压力 1.0~1.5MPa,往复速度<4m/min,行程为2m ,属低压低速长行程液压缸。图Ⅲ-2-1、Ⅲ-2-2虽然同样都是磨宋工作台液压缸,但由于设计要求的不同,在结构设计上也有明显的差别。现分析如下:

缸的结构类型两者相同,而安装方式不同。图Ⅲ-2-2的活塞杆通过支座17固定于床身,缸体11由挂脚3 、15 与工作台连接而作往复移动,此结构适用于长行程。

外磨工作台液压缸的结构设计是从满足低速稳定性这一要求出发的,因为在

进行精细修整砂轮或作精磨时,工作台速度仅为0.02m/min,为此用以下特殊的结构措施来实现;(l)活塞用“O”形圈9 密封,活塞与活塞杆用过渡配合,尽量减少内泄漏。因为液压缸作低速运行时,进入缸的流量仅每分钟几毫升,泄漏将会明显影响速度的稳定性。(2)低速时对摩擦力很敏感,极易产生“爬行”(读者可复习一下液压低速爬行的原因与对策),为此导向套7采用减摩材料,其密封装置也只用一只Y 形密封圈,既减小摩擦力,又提高了密封性。(3)2米长的缸体是用薄壁钢管制成,钢管受热伸长易引起弯曲变形,活塞在缸体内作低速运动时摩擦阻力很不均匀,造成低速不稳定。为此,缸体采用简支梁结构,其右端由挂脚15固定于工作台上,而左端空套在挂脚8的孔内,缸体11可作自由伸缩。(4)气泡是造成低速爬行的原因之一。该缸设有专用排气孔与排气阀相连,可随时排气。孔6经导向套7的环槽内侧通道与排气阀的管道相接(图中未示出)。排气装置,对于获得低速稳定性特别重要。

二、组合机床液压滑台液压缸

图Ⅲ-2-3所示为液压滑台的液压缸结构。组合机床的工艺范围较广,如钻、镗、铣、攻丝等。因此液压缸的推力和速度范围也较大,一般工作压力在3.0~5.0MPa,速度0.1~0.6m/s,行程在lm以下多见,属于中压中低速短行程液压缸。结构分析如下:

(一)液压缸的结构类型为单出杆活塞式液压缸。利用缸的无杆腔进行低速大推力的工作进给,利用液压缸(活塞杆直径d=0.7D,D为活塞直径)的差动连接实现快进,并与快退速度相等。

(二)缸的安装方式缸体固定于基座2的孔中,活塞杆9通过挂脚4带动滑

台11运动。为防止活塞杆轴线在安装时的偏斜,采用球面垫圈16,由双螺母17紧固。平键3 可提高连接刚度和改善连接螺钉的工作条件。

滑台液压缸有时可设计成活塞杆固定、缸体移动的型式,但为避免用软管,进出油管均要套装于空,合的活塞杆中,使结构复杂、装配困难。图Ⅲ-2-3所示的结构为缸体固定,油管13安装在缸体上方的外部,简化了结构,也便于装配与维修。

(三)其它结构为适应组合机床液压缸的推力、速度范围较大的特点,考虑了排气装置和较可靠的密封装置。专用排气孔14 用来排除无杆腔内的气泡,提高进给运动的速度平稳性。活塞10与缸体8之间、活塞杆9与缸盖7之间的动密封均用Y形密封圈进行密封,各个环节的静密封均用O形圈密封。为防止切屑或灰铸铁粉末粘附在活塞杆上,还采用了防尘圈6。活塞杆的导向装置较简单,由铸铁缸盖7的内孔直接导向,取消导向套,磨损后可更换缸盖。可调螺栓l的端面作为死挡铁,用螺母锁紧,以提高滑台尺寸控制的位置精度。

三、挖掘机的翻斗液压缸

图Ⅲ-2-4 所示为工程机械上常用的单杆液压缸。工作压力在10MPa 左右,速度为5m/min 左右,属高压中低速液压缸(行程视结构需要而定,一般以中、短行程为主)。

(一)结构类型工程机械的液压缸一般工作时为低速运动,回程快速,又常常在液压缸的一端输出而工作。因此,其结构类型为双作用单出杆活塞式液压缸是合适的。

(二)安装方式工程机械的液压缸大多要与连杆机构相连接,故活塞杆端部为耳环式。活塞杆12在作往复运动的同时,要允许缸体摆动,故缸体11亦为耳环式,可绕耳环2的中心线摇摆,以适应挖掘机动作的需要。要注意的是:在安

装时,二个耳环的方向要一致(如图Ⅲ-2-4 的图示位置),否则缸体会因负载偏心要受到一个弯曲载荷,使活塞杆弯曲变形并在弯曲状态下作往复移动,易咬毛导向套13和缸孔,使密封件损坏而泄漏,甚至导致活塞杆端部螺纹的折断。

高压化措施:为使结构尺寸紧凑,一般工程机械液压缸工作压力较高,其结构特点如下:

1.液压缸的无杆腔为高压腔,为增加连接强度、减少泄漏环节,简化结构起见,采用缸体与缸盖的焊接结构。耳环(即缸盖)2 上有止口,与无缝钢管(即缸体)11 相配,可减小焊接变形。

2.虽然液压缸的速度不一定高,但负载大,所推动运动部件的质量也较大,活塞到达行程终点易冲击而撞击缸盖。为此,在缸的两端设有缓冲装置。

3.密封装置采用不等高唇的密封圈6、10、16以适应高压和压力多变的特点。尼龙环8可提高耐磨性。为进一步减少泄漏,在活塞与活塞杆的连接处也增设O形圈9。在油口A、B处,采用公制螺纹的高压管接头,在其端面用O形圈密封。

4.活塞与活塞杆用非螺纹连接(半环5、卡套4及挡圈3),消除因压力变动、振动等原因而使螺纹连接松动的弊病,适宜于工程机械用的高压缸。

5.右端盖15与缸体用螺纹连接,用螺钉17锁紧防松。

(三)耳环上设有注油器1,防止耳轴咬死。液压缸一般在野外工作,活塞杆要镀铬,用防尘圈18 除尘。在油口B的缸壁内侧,要修钝锐边,在将活塞装进缸体孔时,最好在B口处镶填一个工艺用堵头,以免密封圈通过孔口时割伤。活塞杆12与耳环22之间的螺纹用来在装配时调节二耳孔之间的距离。

总之,通过以上三种不同类型液压缸的结构分析,表明缸的结构设计要因工况的不同而异。对自已设计的液压缸结构要作出中肯的分析,切忌盲目类比,不分良荞。

2-3 选择液压缸局部结构的指导

虽然液压缸的结构多种多样,但我们只要熟悉液压缸局部结构的基本类型,再根据其工况进行选择、组合、变型、派生,就可设计出所需的结构。

一、缸体组件(由缸体与缸盖连接面成)

缸体组件内充满了有压液体,相当于一个“压力容器”,要求它有一定强度、

无外泄漏、结构紧凑,并且加工方便、拆装的工艺性好。

(一)不可拆式缸体组件

用于压机的大直径高压缸,缸体组件为一端开口,另一端封底(俗称缸底)的锻件或铸钢件。缸底形状有平底、椭圆底和球底〔见图Ⅲ-2-5(1)(2)(3)〕,球底的受力情况比平底、椭圆底好,但锻造工艺性差,轴向尺寸大。用于行走机械的高压缸要求轻巧,常用无缝钢管作缸体,与缸盖焊接而成缸底〔图Ⅲ-2-5 (4)〕。

(二)可拆式缸体组件

对于中高压、中低压的缸体组件,为便于加工和拆装,多用可拆式结构,缸盖用螺钉(或螺栓)、螺纹与缸体相连接,常见有以下几种类型:l.缸盖螺钉式——如图Ⅲ-2-5(5),缸体为铸铁件,在端部铸出凸缘,缸盖用螺钉与之紧固,广泛用于中低压缸。图Ⅲ-2-5(6)的缸体为35号无缝钢管,两端焊法兰。图Ⅲ-2-5(7)缸体用圆钢坯直接车削而成,中段外圆直径车小,用于小直径短程缸,如夹紧缸、定位缸等。

2.缸盖螺栓(拉杆)式——图Ⅲ-2-5(8)所示的缸体为标准的圆筒形无缝钢管,结构通用性大,但径向结构尺寸稍大,当用于高压长行程时,螺栓易变形,缸盖易松动,可用于中低压短程液压缸或气缸。图Ⅲ-2-5(9)为另一种结构,螺栓布置在方形缸盖的四角。

3.缸盖卡环式——图Ⅲ-2-5(10)所示用卡环(一般为半圆环)嵌入缸体

的槽内,用螺钉将缸盖与法兰紧固。对于薄型钢管,沟槽将削弱缸体的强度,有时不允许加厚缸壁,可用凸台和衬套,适用于铝合金缸体如图Ⅲ-2-5(11)。连接强度要求不高时,可用弹性钢丝、弹性挡圈代替卡坏,如图Ⅲ-2-5(12)所示。卡坏也可置于缸壁内侧,图Ⅲ-2-5(13)为内卡环,分四段装入槽内,内孔为锥面,此结构轴向尺寸较大,活塞装入缸筒时,O形圈易切坏,但拆装方便,用于大直径中高压缸。图Ⅲ-2-5(14)为另一种内卡环结构。

4.缸盖螺纹式——缸盖直接用螺纹与缸体连接,省去螺钉、螺检、卡环,结构紧凑,如图Ⅲ-2-5(15)所示。但不便于在缸体上加工螺纹,而且若密封圈和管接头安装在缸盖上时,密封圈易拧扭,管接头难以定方位,螺纹面与密封表面也不易同心,长期使用后螺纹易“诱死”,不易拆卸。图Ⅲ-2-5(16)为内螺纹结构,0形圈置于端面,图Ⅲ-2-5(17)为一种派生结构,缸盖不带螺纹,由螺母将缸盖压紧,用螺钉紧定,就可避免图Ⅲ-2-5(15)的缺陷。

(三)缸盖结构

活塞杆若伸出缸体组件之外,则缸盖同时与缸体、活塞杆发生关系。往往为了简化缸体结构,宁可把许多结构(诸如活塞杆的导向、密封、防尘装置、缓冲、排气装置以及液压缸的进、出油口等)集中在缸盖内。缸盖是小件,即使结构稍复杂些,还是比较容易装夹和加工。这里仅介绍如何在缸盖内安排活塞杆的导向装置(其它装置详见后)。

当活塞杆的长径比较大、行程长、运动精度高并承受偏心负载时,必须要在缸盖内考虑活塞杆的导向,如图Ⅲ-2-6所示。

(1)缸盖材料为灰铸铁时,可由缸盖本身导向,省去导向套(图Ⅲ-2-6(1))。(2)一般应设置导向套,便于在磨损后更换,其材料为铸造青铜、尼龙、灰铸

铁等,其安装部位可在密封圈靠近压力油腔的内侧〔图Ⅲ-2-6(2)、(3)〕或在密封圈外侧〔图Ⅲ-2-6(4)〕。前者有利于导向套表面的润滑,但对于靠压力油作用于唇边使其张开的密封圈(如Y 形密封圈),应在导向套上开设贯穿的油槽〔图Ⅲ-2-6(2)〕。后者有利于提高活塞杆的支承刚性,可略为增加活塞杆的支承跨度。

(3)长行程时,可采用球面自位导向套〔图Ⅲ-2-6(5)〕

二、活塞组件(由活塞与活塞杆连接而成)

活塞组件将缸体组件分隔成高、低压两个工作腔,又与运动部件相接输出动力。因此,对活塞组件既有密封要求又有受力要求。

一、不可拆式活塞组件

图Ⅲ-2-7(l)、(2)为压机液压缸的活塞组件,因活塞与活塞杆直径差值小,用整体式,以简化结构,传递动力时又可提高结构刚性,用中空式以减小质量。图Ⅲ-2-7(3)为焊接式,适于活塞与活塞杆直径差值大,省却螺纹连接所需的防松装置,结构紧凑,用于活塞杆固定的组合机床滑台液压缸中。

二、可拆式活塞组件

这种结构的目的在于可合理选择活塞材料以及便于在活塞上安装密封圈。缸体与活塞为一对摩擦副,我们知道,为提高其耐磨性,两者的材料匹配应为一硬一软的组合,避免材料的亲和性造成“咬死”。例如,缸体用钢、活塞用铸铁,或缸体用铸铁、活塞用钢,若两者都采用钢时,可在活塞上镶以铜套、尼龙套或布酚醛塑料等,有时也可用铝合金。

图Ⅲ-2-7(4)~(11)为常见的可拆式活塞组件的结构。其中(4)~(7)为螺纹连接,拆装方便,连接稳固,无间隙,但在负载多变时仍容易松劲,必须考虑防松装置(如双螺母、锁紧垫片、开槽锁紧螺母甚至焊死),可用于中低压、中高压缸。图(8)~(11)为非螺纹连接,适于负载多变场合,但存在径向和轴向间隙,不易卡紧,用于高压缸(图中所示的1 均为半环)。销钉(锥销、开口销)连接无间隙,仅限用于轻载,如图Ⅲ-2-l、Ⅲ-2-2 所示。

三、密封结构

图Ⅲ-2-8为液压缸的密封结构简图,由缸体组件、活塞组件的静密封(密封圈1、2、4)以及两组件之间的动密封(密封圈3、5)组成。液压缸一般不允许有外泄漏,但有时在活塞杆外圆处需要一层油膜,在规定范围内允许有少量渗漏,以免增大密封阻力而使密封圈发热、磨损。有些场合,为了不使泄漏油液污染环境,可设计一条集油槽6。7为防尘圈。选择各种密封装置的注意点如下:

(一)间隙密封

常见于活塞与缸体孔之间的动密封。尺寸猜度高,往往单配间隙,互换性差,磨损后无法补偿,只能更换活塞用于摩擦力要求小、运动轻快的中高速液压缸和动作灵敏的伺服系统掖压缸。

(二)O形圈密封

1.O形圈密封的原理属于挤压型密封,因此,O形圈预压缩量的大小将直接影响其密封性。选定O形圈规格尺寸后,预压缩量也相应确定,如图Ⅲ-2-8中的O 形圈1规格为Φ100×Φ95×Φ3.1,Φ100外径为选择的依据,Φ95即为安装O形圈

的构槽底径,Φ3.1为O形圈的截面直径,其预压缩量δ1=

1.35.2

1.3

×100%=19.35%(2.5=

295

100-

)。同理,O形圈2 的规格尺寸为Φ45×Φ40×Φ3.1,

内径Φ40为选择依据,预压缩是δ2=

1.35.2

1.3-

×100%=19.35%。运动用O形圈3、

5其规格为Φ100×Φ90×Φ5.7,Φ56×Φ50×Φ3.5,其预压缩量分别为δ3=

5.75

5.7-

×100%=12.28%,δ5=

5.33

5.3-

×100%=14.28%,由此可见,静密封的O形圈截面尺寸比动密封的小(也可与动密封相等),静密封的O形圈预压缩量比动密封大。

现在O形圈有新国标GB3452.1-82,在选择规格时也要注意有合适的预压缩量。

2.使用O形圈密封后,活塞与缸孔的配合公差比间隙密封的要求大大降低。这是O形圈密封的一个优点。

3.用于静密封的O形圈,可按需要布置在轴上、孔内、端面或角上,而以端面的密封效果最佳。构槽高度h确定后,预压缩量也相应确定,见图Ⅲ-2-8。

4.压力超过10MPa时,要增加挡圈。

5.装拆O形圈时,禁止通过锐边、螺纹表面甚至1×45°的倒角棱面。因此,在液压缸的结构设计中,在缸口、孔口、槽口或轴端,均应有10°~30°的导向锥面,以防割伤O形圈。

6.大直径、高速度、压力变动大的往复运动中,在摩擦力的作用下容易使O形圈在沟槽内翻转扭曲,此时要用唇形密封圈代替。

(三)唇形密封圈(U形、Y形、Yx形、V形等密封圈)

1.唇形圈的密封是靠压力油直接作用于唇边,使其充分张开,贴紧密封表面而成。但V形圈的唇边是在压环的压紧力作用下,由支承环迫使其张开的,其张开的程度由压紧力调节,如图Ⅲ-2-6(3)、(5)所示。

2.唇口要对着压力油的方向,不得反装。

3.U形密封圈的唇边长而软,必须要用支承环,如图Ⅲ-2-7(8)所示。Y 形密封圈一般可不用支承环,但高速、压力变动大时仍要使用,以固定住密封圈。Yx形密封圈因宽高之比等于或大于2,又设计成不等高唇(短唇作密封用,长唇作支承用),抗翻转性好,可取消一支承环。

4.大直径唇形圈可扩大直径利用其弹性装入沟槽中,如图Ⅲ-2-7(9)所示。但对于小直径唇形圈,弹性较差,为减小初始的残余变形,要设计成直接套装结

构,如图Ⅲ-2-7(8)、(10)所示。

5.U形圈的摩擦力小且稳定,可通过支承环来调节。Yx形圈的短唇刚性大、摩擦力大,不能调节。V形圈的摩擦力大小要视V形圈的数量、压环的压紧力而定。降低密封表面的粗糙度(如R a0.2)和硬度(如液压,镀铬),可减小密封圈的摩擦力,但过高的光洁度(如镜面磨削)反而不能保持油膜而使密封圈发热和磨损。

(四)活塞环密封

1.代替橡胶圈,用于高温、高速、高压,缸壁要镀硬铬。

2.活塞环接口处存在泄漏,为减少泄漏,相邻两个活塞环的接口要错开。一般不用于低速运动。

四、缓冲和排气结构

缓冲的目的是防止活塞与缸盖撞击或提高活塞的重复定位精度,其原理是在活塞组件与缸体组件之间形成一个封闭油腔(即缓冲腔),腔内油液的压力作用于活塞(或缸体)克服惯性力,实现减速制动。

(一)缓冲结构的关键是形成一个缓冲腔,用腔内的油液通过液压阻尼(间隙、三角沟槽、节流口等)。

(二)图Ⅲ-2-9为缓冲时活塞速度u和缓冲腔内油液压力p的曲线。OA、AB、BC分别为起动、匀速、缓冲的时间。在刚开始缓冲的B点,缓冲腔油液的压力很高。液压缸应该按此压力值来校核缸体组件的连接强度。制动时的速度最好呈匀减速曲线,缓冲行程的终点速度应为零,但实际结构中,由于各种参数的影响,终点速度可能并不等于零(见图Ⅲ-2-9的虚线所示),因此常常设计成可调式缓冲结构。

(三)要防止能够缓冲,但不能反向迅速起步的弊病。

(四)如果不在液压缸最大行程的两端缓冲,而在行程的中途某一点处缓冲,则可在液压缸出口的液压线路中安置行程节流阀,实现减速制动。

排气目的是提高液压缸的传动刚性或速度平稳性。对于中低速液压缸,要设置专用排气装置,如放气螺塞、放气阀。对于速度平稳性要求不高的高速缸、高压缸,可不必设排气装置,但液压缸的进、出口应在缸的最高位置上。

2-4 液压缸的技术条件

由于液压缸的应用面广,对速度、压力、行程及工作性能的要求均不尽相同。因此,设计液压缸时要依具体要求,在装配图上和零件图上制订相应的技术条件。

一、装配图上技术条件

(一)标明液压缸工作的公称参数:最大输出推力(或最大工作压力)、最高最低速度(最大最小流量)、有效工作行程、工作液品种和工作温度;

(二)液压缸的空载试验:在空载压力作用下,全程往复5~10次,应移动乎稳、灵活,无阻滞现象。空载压力流取决于密封型式,一般可取p =(1.5~3)×10Pa ;

(三)液压缸的负载试验:缸在承受最大负载力时(此时缸内压力为最大工作压力), 全程往复5~10次,应移动乎稳、灵活,各零部件无永久变形;

(四)液压缸的强度试验。在试验压力(视用途而异,一般为最大工作压力的1.5~1.75 倍)作用下,试压2分钟,无永久变形和强度破坏。对某些高压缸,要求抽样进行压力容器的爆破试验;

(五)泵漏试验:在最大负载力作用下,活塞在某行程位置上保持10分钟,位移不大于0.5毫米(这是指采用橡胶密封圈的活塞),也可用泄漏流量(单位为ml/min)的大小来评定内泄漏的质量指标。对于外泄漏,在1.3~1.5倍的最大工作压力作用下,活塞全程往复5~10次,各密封、焊缝处,不得漏油,但在活塞杆处允许少量渗出;

(六)缓冲试验:在公称负载力作用下,行程端点应有明显缓冲,无撞缸现象;

(七)试验结束,各零件表面要涂上防锈油、缸体外壁涂耐油漆;

(八)在装配图上,沿着缸的轴线方向,要标注封闭的尺寸链。在图上还要注明:有效工作行程、最大运动范围尺寸,中心高、最大外形尺寸、缸的进口和

出口的通径、定位销和安装螺钉的开挡尺寸、安装螺钉的规格,各相配零件的配合尺寸(如活塞与缸体、缸盖与缸体、活塞与缸盖、活塞杆与导向套、导向套与缸盖等)。组合机床滑台液压缸的装配图见图Ⅲ-2-3。

二、零件图上技术条件

(一)缸体(见图Ⅲ-2-10)

1.缸体材料机床液压缸缸体采用灰铸铁,球墨铸铁,压力较高或要求减轻移动件质量时采用无缝钢管。工程机械液压缸缸体大多采用35、45钢的无缝钢管,需要焊接时用35钢。

2.缸体的配合梢度和表面粗糙度:间隙密封时,单配间隙0.02~0.05mm,表面粗糙度值取R a0.2μm(相当于旧表面光洁度▽9)。形圈密封时,配合为H8/f8、H9/f9(相当于旧国标D3/dc3、D4/dc4),表面粗糙度值可取R a0.2μm或R a0.4μm (相当于▽8)。唇形密封圈可取H9/f9 与R a0.4μm。活塞环密封为减少内泄漏,取H7/g6(相当D/d6)、R a0.2μm。必须指出:如果密封件的滑动摩擦面的表面粗糙度值过小(如小于R a0.5μm),则会造成完全密封而不能形成表面油膜,导致干摩擦滑动,结果反面加速其发热、磨损。

3.缸体的形位公差等技术要求:缸体孔径的圆度、圆往度不大于直径公差之半。活塞环密封时,缸体孔径的圆度、圆往度应不大于直径公差的1/3。缸体轴心线的直线度在600mm 长度上不大0.3mm。缸体端面对轴心线的垂直度按直径每100mm不大于0.04mm缸体与缸盖为螺纹连接时,螺纹采用6H/6g级(旧

国标2a级)精度的公制螺纹。为提高耐磨性,缸孔表面镀0.03~0.05mm的硬铬层,然后进行珩磨或研磨也可以在镗孔后进行滚压(冷挤压),既提高了表面硬度(硬度达HRC35~40),又可获得较低的表面粗糙度。缸体外表面应涂耐油漆。为了不损伤活塞和缸盖上的密封圈,在缸体孔口应有10°~30°的坡度。

(二)活塞(见图Ⅲ-2-11)

1.活塞的材料:活塞的常用材料有灰铸铁、球墨铸铁、45钢(外径镶青铜环或尼龙66、尼龙1010、夹布酚醛塑料套)、铝合金等。活塞与活塞杆为整体式时,采用45钢,并进行调质处理,此时缸体材料应采用铸铁。

2.活塞的配合精度与表面粗糙度:活塞外径采用f8或f9,表面粗糙度值为R a0.4μm(相当于▽8)。活塞与活塞杆相配的内孔采用H8或H9,表面粗糙度值为R a0.2μm(相当于▽6)。

3.活塞的形位公差:活塞外径的圆度、圆柱度不大于直径公差之半。外径对内孔的同轴度不大于公差之半。活塞端面与轴心线的垂直度按直径100mm上不大于0.04mm。

(三)活塞杆(见图Ⅲ-2-12)

1.活塞杆材料:实心活塞杆一般用35、45钢,空心活塞杆一般用35、45无缝钢管,在特殊情况下,可选用高强度的合金钢40Cr作为活塞杆的材料。活

塞杆应进行调质处理。

2.活塞杆的配合精度与表面粗糙度:活塞杆与导向套(或缸盖)的配合推荐采用H8/f8、H9/f9,活塞杆表面粗糙度值为R a0.4μm(相当于▽8 )。活塞杆与活塞的配合一般采用H8/h8、H9/h9(相当于旧国标D3/d3、D4/d4 ),表面粗糙度值为R a0.8μm(相当于▽7)。

3.活塞杆的形位公差等技术要求:配合部分的圆度、圆柱度不大于直径公差之半。活塞杆轴线的直线度在500mm长度上不大于0.03mm。两配合处的全跳动不大于0.01mm。与活塞端面相结合的台阶面的垂直度在直径100mm上不大于0.04mm。对于空心活塞杆,必须留出焊接和热处理用的通气孔。为防止活塞杆表面的锈蚀和提高耐磨性,表面可镀铬(镀层厚度为0.02~0.06mm)并抛光。工程机械液压缸,因碰撞机会飞较多,活塞杆表面宜先淬火(高频淬火,淬火深度为0.5~1.0mm,硬度为HRC50~60)后镀铬。

(四)缸盖(见图Ⅲ-2-13)

1.缸盖材料:常用铸铁、35、45钢。当缸盖直接与活塞杆接触时,最好用铸铁材料,若在工作表面熔堆黄铜、青铜或其它耐磨材料则更好。

2.缸盖的配合精度和表面粗糙度:缸盖与赶体的配合面起定位和防漏作用。采用H7/h6、H9/h9(相当旧国标D/d、D4/d4),其配合表面的粗糙度R a0.2μm(相当于▽6),兼导向套的缸盖与活塞杆的配合可采用H8/f8、H9/f9(相当于旧国标

D3/dc3、D4/dc4),其内孔的表面粗糙度值R a0.8μm(相当于▽7)或R a1.6μm。

3.缸盖的形位公差:配合表面的圆柱度和圆度不大于相应直径公差之半。内外圆表面的同轴度不大于0.03mm。端面对轴线的垂直度在直径100mm上不大于0.04mm。

(五)导向套

1.导向套材料:导向套是活塞杆在往复运动时起导向作用的零件,材料硬度不能太高,但要具有良好的耐磨性和一定的机械性能。常用材料有:青铜、球墨铸铁、聚四氟乙烯和夹布酚醛树醋等。

2.导向套的尺寸精度与表面粗糙度:导向套内孔采用H7~H9(相当于D~D4),表面粗糙度值R a0.8μm。

3.导向套的技术要求:导向套的外径与内孔的同轴度不大于相应的直径公差之半。导向套的滑动面长度,随导向精度、活塞杆是否受到偏载以及活塞杆所采用的密封结构而异,一般可取活塞杆直径的0.6~1.0倍。导向套带有定位台阶时,其安装方向要有利于在压力油作用下压紧在缸盖的端面上。在较小缸径的液压缸中,有时导向套壁厚太薄,可用缸盖代替导向套。

2-5 液压缸结构设计的正误对比

图Ⅲ-2-14指出了液压缸结构设计中的错误。

1.液压缸的进、出口应该设置在缸的顶部;

2.在活塞上应增设装配活塞杆减小气阻的工艺用小孔;

3.O形圈在槽内应有预压缩量,截面形状应画成压缩状态下的椭圆形;4.卡环应是半环结构,剖面线最好要相反;

5.缸盖端面与法兰端面不应该接触,否则不能压紧;

6.缸盖与缸体相结合的部位上应该设置定位用的台肩;

7.取消活塞杆上的一个台肩,使活塞杆仅受拉力;

8.导向套的定位用台肩的外圆直径要略小,以防装配干涉;

9.缸体与缸盖之间应有静密封,且O形圈最好设置在缸盖内;

10.缸体孔口要有导向用的锥面,防止安装活塞时切坏O形密封圈;11.缸体外圆表面应该增设工艺基准外圆,用来作为加工基准和装配基准;12.活塞端面最好要与定位用的铜套端面相接触;

13.导向套内孔应开设通沟,将压力油作用于Y形密封圈的唇边使其张开;14.紧固螺钉应有防松装置;

15.唇形密封圈(丫形)的辱日要面向压力油。

在进行液压缸结构设计时,必须注意其结构细节,防止出差错。

框架结构毕业设计任务书和指导书范本

框架结构毕业设计任务书和指导书 1 2020年4月19日

毕业设计基本要求 1目的 (1)综合运用所学专业理论知识与设计技能,处理建筑设计中有关方针、政策、功能、经济、安全、美观等方面的问题。解决总体、单体、空间等关系,以创造富有时代气息的优美建筑形象与环境。依据建筑设计完成结构体系的布置、结构在各种荷载工况下的计算、构造和施工图。 (2)掌握一般建筑工程的设计思路,进而举一反三熟悉有关建筑工程的设计、施工、预算等建设过程。为即将走上工作岗位奠定基础。 (3)学以致用,学习科学技术和技能的目的是应用。一个工程师在设计、建设实际工程中应具备的知识,都是我们在毕业设计中应予以加强的。因此深切领悟总体概念设计、掌握具体理论设计和实际工程技术处理措施的结合作为重点来训练。 (4)树立正确的设计思想,全面对待建筑与结构的关系, 2 2020年4月19日

培养勤奋、严谨、认真的工作作风及分析解决一般工程技术问题的能力。 (5)掌握调查研究、理论联系实际的学习方法,养成既能独立思考,又能相互配合密切合作的工作态度。 (6)使学生对一般工业与民用建筑的土建设计的内容和构成有比较全面的了解,并熟悉有关设计标准、规范、手册和工具书,增强毕业后到生产第一线工作的适应能力。 2成果形式及要求 (1)计算书和说明书: 字数应不少于1万字,书写要工整,字迹要清楚,可采用计算机打印。计算书内容要阐明设计依据或标准,方案构思、特点、必要的经济指标,结构选型、构造处理、材料特点及计算上的主要问题,还应包括结构计算全过程,计算要正确、完整、思路清晰、简图明了。计算书格式:应严格按照毕业设计手册中的要求。 (2)图纸: 3 2020年4月19日

塑料件结构设计要点

产品开发的结构设计原则: a、结构设计要合理:装配间隙合理,所有插入式的结构均应预留间隙;保证有足够的强度和刚度(安规测试),并适当设计合理的安全系数。 b、塑件的结构设计应综合考虑模具的可制造性,尽量简化模具的制造。 c、塑件的结构要考虑其可塑性,即零件注塑生产效率要高,尽量降低注塑的报废率。 d、考虑便于装配生产(尤其和装配不能冲突)。 e、塑件的结构尽可能采用标准、成熟的结构,所谓模块化设计。 f、能通用/公用的,尽量使用已有的零件,不新开模具。 g、兼顾成本 大略的汇总下结构中常见的问题注意点,期抛砖引玉,共同提高。 1、关于塑料零件的脱模斜度: 一般来说,对模塑产品的任何一个侧面,都需有一定量的脱模斜度,以便产品从模具中顺利脱出。脱模斜度的大小一般以0.5度至1度间居多。具体选择脱模斜度注意以下几点: a、塑件表面是光面的,尺寸精度要求高的,收缩率小的,应选用较小的脱模斜度,如0.5°。 b、较高、较大的尺寸,根据实际计算取较小的脱模斜度,比如双筒洗衣机大桶的筋板,计算后取0.15°~0.2°。 c、塑件的收缩率大的,应选用较大的斜度值。 d、塑件壁厚较厚时,会使成型收缩增大,脱模斜度应采用较大的数值。 e、透明件脱模斜度应加大,以免引起划伤。一般情况下,PS料脱模斜度应不少于2.5°~3°,ABS及PC料脱模斜度应不小于1.5°~2°。 f、带皮纹、喷砂等外观处理的塑件侧壁应根据具体情况取2°~5°的脱模斜度,视具体的皮纹深度而定。皮纹深度越深,脱模斜度应越大。 g、结构设计成对插时,插穿面斜度一般为1°~3°(见后面的图示意)。 2、关于塑件的壁厚确定以及壁厚处理: 合理的确定塑件的壁厚是很重要的。塑件的壁厚首先决定于塑件的使用要求:包括零件的强度、质量成本、电气性能、尺寸稳定性以及装配等各项要求,一般壁厚都有经验值,参考类似即可确定(如熨斗一般壁厚2mm,吸尘器大体为2.5mm),其中注意点如下:

液压缸组件设计说明书

晋中学院本科毕业设计 题目液压缸组件设计 院系机械学院 专业机械设计制造及其自动化姓名刘晓萍 学号0914112114 学习年限2009年9月至2013年6月指导教师李彩联职称讲师 申请学位工学学士学位 2013年05 月30 日

液压缸组件设计 学生姓名:刘晓萍指导教师:李彩联 摘要:在液压与气压传动系统中,会经常用到液压活塞缸的形式,它广泛地存在于各个领域中。通常活塞缸的组成部分是缸底、缸筒、活塞、活塞杆和端盖等主要部件。有时,在液压缸的连接处,比如缸体和缸盖法兰部分,缸盖与活塞部分,活塞与活塞杆部分等需要安装密封装置,以减少和防止外部灰尘或者内部油液的进出和泄露。缸体的运动过程中,由于惯性、速度、质量等原因,活塞在运动到行程终端时会与缸底发生碰撞,从而引起能量的损失和传动失衡,因此需要在缸体内部安装缓冲装置。此外,在必要时还需要在液压缸体的某些部位安装排气装置和防尘装置以使整个传动机构精度提高、效率提升。液压缸的设计需要根据已给数据和要求来进行,对液压缸的结构进行设计、选择、检验、制造等方面的考虑。 关键字:活塞;活塞杆;缸盖;缸体;

Design specification of the hydraulic cylinder assembly Author’s Name:Liu Xiaoping Tutor:Li Cailian ABSTRACT:The piston cylinder usually be used in the hydraulic and pneumatic drive system,the main part of the piston cylinder is bottom, cylinder, piston, piston rod and cover. To prevent the working medium to the outside of the cylinder or by a high-pressure chamber to the low pressure chamber leakage, a seal between the cylinder cover, piston and piston rod, piston rod with end caps, piston and cylinder device. The outside of the end cap is also equipped with dust-proof device. In order to prevent impact cylinder head, piston rapid movement to the stroke end cushioning device may also be provided in the end portion of the cylinder. The basic part of the cylinder by cylinder assembly, the piston assembly, the sealing member, and a buffer, the connection member. Further, according to the needs cylinder is also provided with the exhaust means and dustproof device. During the design of the hydraulic cylinder, in accordance with the requirements of the working pressure, velocity, working conditions, processing and disassembly repair sum considering the structure of the various parts of the cylinder. KEYWORDS:piston;piston rod;cylinder head;cylinder

产品结构设计课程设计指导书

产品结构设计课程设计指导书 一、课程的性质和任务 《产品结构设计》是工业设计专业重要的课程设计之一。通过本课程设计,使学生在产品外观造型设计基础上进一步深化,从而具备一定的产品结构设计的能力,形成良好的思维能力和实践技能,提高对产品设计的综合认识。 二、设计具体实施过程及要求 1、明确设计内容,查阅相关资料 对于设计要完成的内容及上交作业清晰明了。对洗衣机这类产品的资料进行查阅和整理。具体内容包括:洗衣机的分类、洗衣机的工作原理、洗衣机的使用过程,洗衣机的使用环境等。 2、拆分洗衣机的各个零部件,并记录好数据,绘制结构设计说明图。 首先拆分外壳,注意其连接方式及定位方式。依据产品各个部分的功能划分其动力部件、支撑部件、传动部件、工作部件、面板部件等,逐步拆分产品各个组成部分。对拆分的每个零件的结构进行分析,并从其功能与结构的联系上来考虑其结构的必要性。 3、产品三维建模 首先建立产品各个零件的三维模型。依据具体的尺寸,利用pro/E软件进行建模。产品的主要结构要清晰,对于个别的细节结构在建模时可以忽略。 4、产品的装配 对产品各个零件可以先组成部件,再组成整体产品,最后进行爆炸图的制作。 5、产品的外观再设计 在明确对产品的整体结构及各个零件结构的基础上,分析内部结构与外观造型之间的关联。对于产品不太合理的地方进行改进,并赋予产品新的外观造型。

三、作业及要求: 1、设计报告书一份(不少于5000字)(A3) 报告内容: 封面及目录; 计划时间进度表; 产品功能及使用的总结及分析; 产品外观造型及内部结构的总结及分析; 产品各零件的三维造型及结构分析; 产品爆炸图; 改进产品外观造型展示; 小组各成员的任务分配说明。 四、评分标准(总分100分) 1、对产品认识的完整度(15分) 2、产品零件结构绘制与建模的正确性(50分) 3、各产品零件装配的合理性(10分) 4、产品外观设计的美观性(15分) 5、报告书书写的规范性(10分) 五、教材与参考书目: 1、《产品结构设计》,刘宝顺主编,中国建筑工业出版社,2009.1 2、《面相制造和装配的产品设计指南》,钟元编著,机械工业出版社,2011.4 3、《电子产品结构与工艺》,张修达主编,科学出版社,2010.4

超声波塑料件的结构设计

精心整理 .1塑料件的结构 塑料件必须有一定的刚性及足够的壁厚,太薄的壁厚有一定的危险性,超声波焊接时是需要加压的,一般气压为2-6kgf/cm2。所以塑料件必须保证在加压情况下基本不变形。 1.2罐状或箱形塑料等,在其接触焊头的表面会引起共振而形成一些集中的能量聚集点,从而产生烧伤、穿孔的情况(如图1所示),在设计时可以罐状顶部做如下考虑 ○1加厚塑料件 ○2 ○3 1.3尖角 加R 1.4 ○1 ○2 1.5塑料件孔和间隙 如被焊头接触的零件有孔或其它开口,则在超声波传递过程中会产生干扰和衰减(如图4所示),根据材料类型(尤其是半晶体材料)和孔大小,在开口的下端会直接出现少量焊接或完全熔不到的情况,因此要尽量预以避免。 1.6塑料件中薄而弯曲的传递结构

被焊头接触的塑件的形状中,如果有薄而弯曲的结构,而且需要用来传达室递超声波能量的时候,特别对于半晶体材料,超声波震动很难传递到加工面(如图5所示),对这种设计应尽量避免。 1.7 1.8 对称设计。 在焊头表面有损伤纹,或其形状与塑料件配合有少许差异的情况下,焊接时,会在塑料件表面留下伤痕。避免方法是:在焊头与塑料件表面之间垫薄膜(例如PE膜等)。 焊接线的设计 焊接线是超声波直接作用熔化的部分,其基本的两种设计方式:

○1能量导向 ○2剪切设计 2.1能量导向 能量导向是一种典型的在将被子焊接的一个面注塑出突超三角形柱,能量导向的基本功能是:集中能量,使其快速软化和熔化接触面。能量导向允许快速焊接,同时获得最大的力度,在这种导向中,其材料大部分流向接触面,能量导向是非晶态材料中最常用的方法。 能量导向柱的大小和位置取决于如下几点: ○1材料 ○2 ○3 图70.25mm。 能量导向经常采用(例如手机电池等),如图8所示。 2.2能量导向设计中对位方式的设计

塑料件结构设计 加强筋设计

塑料件结构设计-(5)加强筋设计 浏览?发布时间?15/05/10基本设计守则 ??? 加强筋在塑胶部件上是不可或缺的功能部份。加强筋有效地如『工』字型,增加产品的刚性和强度而无需大幅增加产品切面面积,但没有如『工』字型筋,倒扣结构将难於成型,对一些经常受到压力、扭力、弯曲的塑胶产品尤其适用。此外,加强筋更可充当内部流道,有助模腔充填,对帮助塑料流入部件的支节部份很大的作用。 ??? 加强筋一般被放在塑胶产品的非接触面,其伸展方向应跟随产品最大应力和最大偏移量的方向,选择加强筋的位置亦受制於一些生产上的考虑,如模腔充填、缩水及脱模等。加强筋的长度可与产品的长度一致,两端相接产品的外壁,或只占据产品部份的长度,用以局部增加产品某部份的刚性。要是加强筋没有接上产品外壁的话,末端部份亦不应突然终止,应该渐次地将高度减低,直至完结,从而减少出现困气、填充不满及烧焦痕等问题,这些问题经常发生在排气不足或封闭的位置上。 加强筋一般的设计 ??? 加强筋最简单的形状是一条长方形的柱体附在产品的表面上,不过为了满足一些生产上或结构上的考虑,加强筋的形状及尺寸须要改变成如以下的图一般。 ??? 加强筋的两边必须加上出模角以减低脱模顶出时的摩擦力,底部相接产品的位置必须加上圆角以消除应力过分集中的现象,圆角的设计亦给与流道渐变的形状使模腔充填更为流畅。此外,底部的宽度须较相连外壁的厚度为小,产品厚度与加强筋尺寸的关系图a说明这个要求。图中加强筋尺寸的设计虽然已按合理的比例,但当从加强筋底部与外壁相连的位置作一圆圈R1时,图中可见此部分相对外壁的厚度增加大约50%因此,此部份出现缩水纹的机会相当大。如果将加强筋底部的宽度相对产品厚度减少一半(产品厚度与加强筋尺寸的关系图b),相对位置厚度的增幅即减至大约20%,缩水纹出现的机会亦大为减少。由此引伸出使用两条或多条矮的加强筋比使用单一条高的加强筋较为优胜,但当使用多条加强筋时,加强筋之间的距离必须较相接外壁的厚度大。加强筋的形状一般是细而长,加强筋一般的设计图说明设计加强筋的基本原则。留意过厚的加强筋设计容易产生缩水纹、空穴、变形挠曲及夹水纹等问题,亦会加长生产周期,增加生产成本。

减隔震建筑结构设计指南与工程应用

《减隔震建筑结构设计指南与工程应用》教学大纲 总教学课时:60 一、教学目的 贯彻中央城市工作会议精神,落实住房和城乡建设部印发的《关于房屋建筑工程推广应用减隔震技术的若干意见(暂行)》(建质[2014]25号)的工作要求,帮助结构工程师更好地了解与掌握减隔震技术的概念与发展历程、设计标准与研究现状、减隔震结构设计方法、减隔震技术在建筑工程中的应用。 二、教学要点 与结构工程师设计工作相关的减隔震技术概念与工作原理,减隔震建筑结构设计参考依据与设计关键要点、减隔震技术工程应用方法等。 三、重点内容与课时分配 第一章减隔震技术概述(4学时): 减隔震技术的概念与原理(1学时)、减隔震技术发展历程(1学时)、减隔震技术设计标准(1学时)、减隔震技术研究现状(1学时)。 第二章减震结构设计指南(12学时): 减震结构概念设计(2学时)、减震结构性能设计的基本要求(2学时)、减震结构计算分析的基本要求(2学时)、

减震装置的基本要求(2学时)、减震结构的抗震构造措施要点(2学时)、减震装置的施工、验收和维护(2学时)。 第三章隔震结构设计指南(12学时) 隔震结构概念设计(2学时)、隔震结构性能设计的基本要求(2学时)、隔震结构计算分析的基本要求(2学时)、隔震装置的基本要求(2学时)、隔震结构的抗震构造措施要点(2学时)、隔震装置的施工、验收和维护(2学时)。 第四章减震技术在建筑工程中的应用(16学时): 屈曲约束支撑应用案例(2学时)、黏滞阻尼支撑应用案例(3学时)、黏滞阻尼伸臂应用案例(3学时)、黏滞阻尼墙应用案例(4学时)、日本典型减震案例(4学时)。 第五章隔震技术在建筑工程中的应用(16学时): 基础隔震案例(6学时)、层间隔震案例(4学时)、组合减隔震案例(2学时)、日本典型隔震案例(4学时)。 四、教学延伸阅读参考书目 1.周福霖. 工程结构减震控制[M].北京:地震出版社, 1997. 2.李爱群,瞿伟廉. 工程结构减振控制[M]. 北京:机械 工业出版社,2007. 3.丁洁民,吴宏磊. 黏滞阻尼技术工程设计与应用[M]. 北京: 中国建筑工业出版社,2017. 4.日本隔震构造协会. 隔震结构入门[M]. 东京:OHM出

液压缸结构设计

摘要 液压缸是液压系统中最广泛应用的一种液压执行元件。液压缸是将液压泵输出的压力能转换为机械能的执行元件,它主要是用来输出直线运动。 液压传动和液力传动均是以液体作为工作介质来进行能量传递的传动方式。液压传动主要是利用液体的压力能来传递能量;而液力传动则主要是利用液体的动能来传递能量。由于液压传动有许多突出的优点,因此,它被广泛地应用于机械制造、工程建筑、石油化工、交通运输、军事器械、矿山冶金、轻工、农机、渔业、林业等各方面。同时,也被应用到航天航空、海洋开发、核能工程和地震预测等各个工程技术领域。 本文对液压缸参数化设计方法进行深入系统的研究,建立液压缸CAD原型软件系统,主要研究成果如下: 1.系统分析液压缸工作原理的基础上,归纳了液压缸的工作形式及主要安装形式。在分析液压缸主要部件结构特点的基础上,建立了基于装配的面向对象液压缸产品设计模型; 2.研究面向制造的产品特征建模技术,基于产品建模方法和面向对象技术,建立了基于特征的液压缸产品模型。研究了适用于液压缸参数化设计的标准件库建模方法及数据库建模技术,并据此建立了液压缸参数化数据库模型及基于装配的液压缸参数化模型; 3.建立液压缸参数化CAD系统模型,基于商用CAD软件,开发了液压缸参数化CAD软件原型系统。 关键词:液压缸;液压泵;液压传动;液力传动

Hydraulic cylinders are one of the hydraulic action components, which are widely used to transfer hydraulic power produced by pump to mechanical power with the manner of straight movement. Hydraulic transmission hydraulic transmission and are based on the liquid as energy transfer medium to the drive. Mainly the use of hydraulic fluid to transmit pressure to energy; and hydraulic transmission is mainly used to transfer the kinetic energy of liquid energy. As a result of hydraulic many prominent advantages, therefore, it is widely used in machine building, construction, petrochemical, transportation, military equipment, mine metallurgy, light industry, agricultural, fisheries, forestry and so on. At the same time, also be applied to aerospace, marine development, nuclear engineering and earthquake prediction in various fields of engineering and technology. In this paper, the parameters of the hydraulic cylinder design of the system to conduct in-depth research, the establishment of hydraulic cylinder CAD prototype software system, the main research results are as follows: 1. The working principle of hydraulic cylinder systems analysis on the basis of summed up the work of the form of hydraulic cylinder and the major form of installation. Analysis of hydraulic cylinders in the structural characteristics of the main components on the basis of the assembly based on object-oriented model of product design of hydraulic cylinder; 2. Research-oriented products feature modeling, product modeling based on object-oriented methods and technology, based on the characteristics of the hydraulic cylinder product model. Studied for parametric design of hydraulic cylinder of standard parts library and database modeling modeling techniques, and accordingly established a database of hydraulic cylinder model parameters and the hydraulic cylinder assembly based on the model parameters; 3. To establish fluid pressure cylinder of CAD system model parameters, based on the commercial CAD software, has developed a hydraulic cylinder Parametric CAD software prototype system. Key words:Hydraulic cylinder; hydraulic pump; hydraulic transmission; hydraulic transmission

毕业设计指导书-地铁车站结构设计

地铁车站规划与设计方向毕业设计指导书1.毕业设计目的与要求 1.1毕业设计的目的 地铁车站规划与设计方向毕业设计使学生毕业前,在教师指导下独立完成毕业设计,学习、掌握和提高综合应用所学理论知识进行分析问题和解决实际问题的能力,熟悉地铁车站规划与设计方向的方法,从而获得城市地下空间工程规划设计的基本训练。毕业设计要求学生综合运用所学基础理论、专业理论和基本技能,按照任务书的要求,对具体工作进行合理的工程规划设计,提供完整的设计说明书和设计图纸。 1.2毕业设计的要求要求 地铁车站规划与设计方向毕业设计,要求学生在教师的指导下完成某地铁车站规划设计的设计任务,进行地铁车站总体规划及具体结构设计,在结构设计计算时,规划设计能力、电算等数值分析能力及理论分析能力都得到锻炼。 2毕业设计的容 要求在毕业设计时间,要求每个学生独立完成下列任务: 1.毕业设计任务书:按学校的统一格式,由指导老师下达,选择适合的选择设计专题。

2.中、英文摘要与关键词:毕业设计第一部分为中文摘要,约500~800字左右(限1页)。包括论文题目、摘要容和关键词。摘要容应包括工作目的、方法、成果和结论等。语言力求精炼,一般不宜使用公式、图表,不标注引用文献。为了便于文献检索,应在本页下方另起一行注明3-5个论文的关键词。包括毕业设计的选题和特点、主要设计计算容及主要结论。 中文摘要后为英文摘要,以400个左右实词为宜(限1页),也应包括论文题目、摘要容和关键词。容应与中文摘要相同。 3.中文设计说明书:主要介绍设计任务来源、设计标准、设计原则、主要技术资料和主要施工方法和技术要求。其中地铁车站规划与设计毕业设计说明书主要容包括地铁车站建筑设计和地下车站结构设计。具体要求如下文所述。 4.绘制下列图纸 一般设计图纸控制在2-3 1.地铁车站平面图 2.地铁车站纵剖面图 3.地铁车站横剖面图 5.外文文献翻译:选择一篇与设计有关的外文科技文献,独立翻译成中文。需附上原文与译文。 6.参考文献:可以根据需要选择任务书提供的文献,或自行查找的科技文献,按以下格式列在毕业设计说明书的后面。 (1)专著:著者.书名.版次(如为第1版可不写).出版地:出版者,出版年. 起止页码 (2)期刊:作者.文题.刊名,年份,卷号(期号):起止页码

塑胶件结构设计基础知识

塑胶件结构设计基础知识 一、塑胶件 塑胶件设计时尽可能做到一次成功,对某些难以保证的地方,考虑到修模时 给模具加料难、去料易,可预先给塑料件保留一定的间隙。 常用塑料介绍 常用的塑料主要有ABS、AS、PC、PMMA、PS、HIPS、PP、POM 等,其 中常用的透明塑料有PC、PMMA、PS、AS。高档电子产品的外壳通常采用 ABS+PC;显示屏采用PC,如采用PMMA则需进行表面硬化处理。日常生活中 使用的中低档电子产品大多使用HIPS 和ABS 做外壳,HIPS因其有较好的抗老化性能,逐步有取代ABS 的趋势。 常见表面处理介绍 表面处理有电镀、喷涂、丝印、移印。ABS、HIPS、PC 料都有较好的表面 处理效果。而PP料的表面处理性能较差,通常要做预处理工艺。近几年发展起来的模内转印技术(IMD)、注塑成型表面装饰技术(IML)、魔术镜(HALF MIRROR)制造技术。 IMD与IML的区别及优势: 1. IMD膜片的基材多数为剥离性强的PET,而IML的膜片多数为PC. 2. IMD注塑时只是膜片上的油墨跟树脂接合,而IML是整个膜片履在树脂上 3. IMD是通过送膜机自动输送定位,IML是通过人工操作手工挂 1.1外形设计 对于塑胶件,如外形设计错误,很可能造成模具报废,所以要特别小心。外

形设计要求产品外观美观、流畅,曲面过渡圆滑、自然,符合人体工程。 现实生活中使用的大多数电子产品,外壳主要都是由上、下壳组成,理论上 上下壳的外形可以重合,但实际上由于模具的制造精度、注塑参数等因素影响, 造成上、下外形尺寸大小不一致,即面刮(面壳大于底壳)或底刮(底壳大于面壳)。可接受面刮<0.15mm,可接受底刮<0.1mm。所以在无法保证零段差时,尽量 使产品:面壳>底壳。 一般来说,上壳因有较多的按键孔,成型缩水较大,所以缩水率选择较大, 一般选0.5%。 底壳成型缩水较小,所以缩水率选择较小,一般选0.4%。 即面壳缩水率一般比底壳大0.1% 1.2装配设计 指有装配关系的!#_5$____零部件之间的装配尺寸设计。主要注意间隙配合和公差的控制。 1.2.1止口 指的是上壳与下壳之间的嵌合。设计的名义尺寸应留0.05~0.1mm 的间隙, 嵌合面应有1.5~2°的斜度。端部设倒角或圆角以利装入。 上壳与下壳圆角的止口配合。应使配合内角的R 角偏大,以增大圆角之间 的间隙,预防圆角处的干涉。 1.2.2扣位 主要是指上壳与下壳的扣位配合。在考虑扣位数量位置时,应从产品的总体 外形尺寸考虑,要求数量平均,位置均衡,设在转角处的扣位应尽量靠近转角, 确保转角处能更好的嵌合,从设计上预防转角处容易出现的离缝问题。

建筑结构设计指导书范本(doc 89页)

建筑结构设计指导书范本(doc 89页)

目录 第一篇设计概述 (1) 第一章建筑结构设计指导书 (3) 第一章工程概况及设计说明 (5) 第二篇中英文摘要 (8) 第三篇建筑设计 (11) 第一章概述 (12) 第二章总平面设计 (13) 第三章平面设计 (14) 第四章立、剖面设计 (15) 第五章建筑构造设计 (15) 第四篇结构设计 (17) 第一章结构布置及尺寸选择 (18) 第二章框架计算简图及线刚度计算 (19) 第三章荷载计算 (22) 第四章竖向荷载作用下结构内力计算 (26) 第五章风荷载和地震作用下框架结构内力和侧移计算 (32) 第六章内力计算 (41) 第七章内力组合 (54) 第八章板配筋计算 (62) 第九章梁柱配筋计算 (66) 第十章楼梯配筋计算 (76) 第十一章基础设计 (82)

第一章建筑结构设计指导书 一、毕业设计题目与要求 音乐学院综合楼建筑结构设计 本设计要求完成建筑、结构两大部分的设计。该楼总建筑面积约5000-7000m2左右。主体设计成4-7层,局部可加层或降层。 本设计有如下要求: 1. 要求每人设计一个方案。 2. 认真贯彻“适用、安全、经济、美观”的设计原则。 3.进一步掌握建筑与结构设计全过程,基本方法和步骤,认真考虑影响设计的因素。 4.认真处理好结构与建筑的总体与细部的关系。 5.了解、掌握与本设计有关的设计规范和规定,掌握其使用方法。 6.正确选择合理的结构方案、结构体系,掌握建筑结构的基本计算方法和基本构造要求。 二、基本功能 与设计题目相关的房间的面积根据规范确定,也可根据需要调整。适当增加一些辅助功能设施。 方案的设计应使功能齐全。 三、结构形式 钢筋混凝土框架结构。 四、设计任务 建筑方案及其初步设计; 建筑平立剖面设计; 主要部位的建筑构造设计及材料做法; 绘制建筑施工图。 (一)建筑部分

液压油缸设计

液压油缸主要几何尺寸的计算: 上图中各个主要符号的意义: 错误!未找到引用源。— 液压缸工作腔的压力(Pa ) 错误!未找到引用源。— 液压缸回油腔的压力(Pa ) 错误!未找到引用源。—液压缸无杆腔工作面积 错误!未找到引用源。—液压缸有杆腔工作面积 D —液压缸内径 d —活塞杆直径 F — 液压缸推力 (N ) v —液压缸活塞运动速度 液压缸内径D 的计算 根据载荷力的大小和选定的系工作统压力来计算液压缸内径D 。液压缸内径D 和活塞杆直径d 可根据最大总负载和选取的工作压力来定,对单杆缸而言,无杆腔进油并不考虑机械效率时: ()212 1212 4F d p D p p p p π=---有杆腔进油并不考虑机械效率时: ()221 1212 4F d p D p p p p π=+--

一般情况下,选取回油背压 ,这时,上面两式便可简化,即无杆腔进油时 D = 有杆腔进油时: D = 设计调高油缸为无杆腔进油。 所以,216.91D mm = ==,按照GB/T2348-2001对液压缸内径进行圆整,取错误!未找到引用源。,即缸内径可以取为mm 250。 2.2活塞杆直径d 的计算 在液压油缸的活塞往复运动速度有一定要求的情况下,活塞杆的直径d 通常根 据液压缸速度比2 1v v v =λ的要求已经缸内径D 来确定。其中,活塞杆直径与缸内 径和速度比之间的关系为: d = 式中 D —液压缸内径 d —活塞杆直径 v λ—往复速度比 液压缸的往复运动速度比v λ,一般有2、1.46、1.33、1.25和1.15等几 种下表给出了不同往复速度比v λ时活塞杆直径d 和液压缸内径D 的关系。 v λ 1.15 1.25 1.33 1.46 2 d 0.36D 0.45D 0.5D 0.56D 0.71D 液压缸往复速度比v λ推荐值如下表所示:

混凝土结构原理课程设计指导书

混凝土结构原理课程设计指导书 一、设计内容 1.预应力钢绞线面积估算、布置及校核; 2.截面几何参数的计算; 3.确定张拉控制应力,进行预应力损失估算; 4.承载能力极限状态正截面、斜截面承载能力计算; 5.应力验算; 6.正常使用极限状态抗裂性验算; 7.变形验算及预拱度设置; 8.锚固区局部承压设计计算。 9、图纸绘制:预应力钢束布置图。 二、设计步骤 (一)准备工作 1、设计题目,设计用的原始数据和有关资料由指导教师以设计任务书的形式发给学生。 2、学生接到设计任务书后,首先熟悉所给的原始资料, 明确设计题目和设计内容。(二)预应力钢绞线面积估算、布置及校核 预应力混凝土梁钢筋数量估算的一般方法: 根据构件正截面抗裂性确定预应力钢筋的数量。 由构件承载能力极限状态要求确定非预应力钢筋数量。 预应力钢筋数量估算时截面几何特性可取构件全截面几何特性。 (1)按构件正截面抗裂性要求估算预应力钢筋数量 全预应力混凝土梁按作用(或荷载)短期效应组合进行正截面抗裂性验算,计算所得的正截面混凝土法向拉应力应满足式(1)的要求,可得到: (1) (2)

Ms——按作用(或荷载)短期效应组合计算的弯矩值; Npe——使用阶段预应力钢筋永存应力的合力; A——构件混凝土全截面面积; W——构件全截面对抗裂验算边缘弹性抵抗矩; ep——预应力钢筋的合力作用点至截面重心轴的距离。 A类部分预应力混凝土构件,根据式(3)可以得到: (3) 求得Npe的值后,再确定适当的张拉控制应力σcon并扣除相应的应力损失σl(对于配高强钢丝或钢铰线的后张法构件σl约为0.2σcon ),估算出所需要的预应力钢筋的总面积Ap = Npe/(1-0.2)σcon。 Ap确定之后,则可按一束预应力钢筋的面积Ap1算出所需的预应力钢筋束数n1为: n1 =A p/ A p1 (2)按构件承载能力极限状态要求估算非预应力钢筋数量 在确定预应力钢筋的数量后,非预应力钢筋根据正截面承载能力极限状态的要求来确定。对仅在受拉区配置预应力钢筋和非预应力钢筋的预应力混凝土梁,以T形截面梁为例: 第一类T形截面: (4)、(5) 第二类T形截面: (6)、(7)估算时,先假定为第一类T形截面按式(6)计算受压区高度x。若计算所得x满足x≤hf’,则由式(5)可得受拉区非预应力钢筋截面积为:

塑料件结构设计详解-精

塑料件结构设计

通用塑胶零件设计 1、术语和定语 1.1 缩水、缩痕 制品表面产生凹陷的现象,由塑胶体积收缩产生,常见于局部内厚区域,如加强肋或 柱位与面交接区域。 1.2 缩孔 制品局部肉厚处在冷却过程中由于体积收缩所产生的真空泡,叫缩孔。 1.3 气泡 塑胶熔体含有空气、水份及挥发性气体时,在注塑成型过程空气、水份及挥发性气体 进入制品内部而残留的空洞叫气泡。 1.4 缺胶、不饱模 塑胶熔体未完全充满型腔。 1.5 毛边、批锋 塑胶熔体流入分模面或镶件配合面将发生锁模力足够,但在主浇道与分 流道会合处产 生薄膜状多余胶料为 1.6 烧焦 一般所谓的烧焦,包括制品表面因塑胶降解导致的变色及制品的填充末端焦黑的现象; 烧焦是指滞留型腔内的空气在塑料熔体填充时未能迅速排出(困气),被压缩而显著升 温,将材料烧焦。

通用塑胶零件设计 1.7 熔接痕、夹水纹 模具采用多浇口进浇方案时,胶料流动前锋相互汇合;孔位和障碍物区域,胶料流动前锋也会被一分为二;壁厚不均匀的情况也会导致熔接痕。 1.8 喷痕、蛇纹 高速通过浇口的塑胶熔体直接进入型腔,然后接触型腔表面而固化,接着被随后的塑 胶熔体推挤,从而残留蛇行痕迹。侧浇口,塑胶经过浇口后无滞料区域或滞料区域不 充足时,容易产生喷痕。 1.9 银丝、银条 制品表面或表面附近,沿塑料流动方向呈现的银白色条纹。 银丝的产生一般是塑胶中的水分或挥发物或附着模具表面的水分等气化所致,注塑机 螺杆卷入空气有时也会产生银条。 1.10破裂、龟裂 制品表面裂痕严重而明显者为破裂,制品表面呈毛发状裂纹,制品尖锐角处常呈现此 现象谓之龟裂,也常称为应力龟裂。 1.11表面光泽不良 制品表面失去材料本来的光泽,形成乳白色层膜、模糊状态等皆可称为表面光泽不 良。

液压缸结构设计指导

液压缸结构设计指导 液压缸设计是在对整个液压系统进行了工况分析、编制了负载图、选定了工作压力的基础上进行的。因此,首先要根据主机的要求确定缸的结构类型,按照负载、速度、行程等已知条件决定缸的主要尺寸,再迸行结构设计,最后对液压缸的强度、刚度和工作稳定性进行校核。这里,重点对结构设计提出指导性意见,指出校核方法,供课程设计时参考。 1-1 液压缸结构设计的要求 液压缸结构设计的目标是要满足其输出的力、速度、行程等诸项要求,同时要兼顾结构简单,便于加工、装卸、维修,确保一定的效率、寿命等。 一、力 液压缸的推力大小将直接影响其结构。一般来说,推力越大,其工作压力越高。因此,对液压缸的各个零件要进行必要的受力分析。如,活塞杆是受拉还是受压,是否受到偏载,行程末端的冲击压力将有多大等,这就要求正确设计活塞杆的导向装置、密封装置,选定合适的活塞杆长径比和液压缸各零件的连接结构。 二、速度 为实现液压缸的最高速度、最终速度,在结构上就要保证进、出口有一定通径,减少内泄漏量,设置缓冲装置以防止冲击,设置排气装置以免低速爬行等。 三、行程 除了液压缸在起动、制动时所需的附加行程外,其有效行程要达到运动部件的最大行程要求,并力求结构紧凑、占地最小。这就要求合理确定液压缸的结构类型、安装方式,如采用伸缩缸、增程缸的结构型式,或采用活塞杆固定缸体移动的安装方式。 四、其它 在特殊情况下,要考虑防漏、防锈蚀、防尘、防热变形、防自重跌落(如垂直缸或倾斜缸要有锁紧装置)等。 2-2液压缸结构分析实例 一、磨床工作台液压缸 图Ⅲ-2-1所示为小型的卧轴矩台平面磨床M7120A 的工作台液压缸,带动

结构设计指导书

结构设计指导书 第一节结构设计步骤 一、建筑和结构的关系 建筑是人们运用一定的物质材料创造所需空间和环境的一种技术和艺术。结构是由构件组成的能承受“作用”的受力骨架,它的功能是形成建筑功能所要求的基本空间和体型。建筑推动结构理论的发展,结构促进建筑形式的创新。 建筑设计主要解决:①环境、场地、体型;②与人的活动有关的空间组织;③建筑技术问题; ④建筑艺术与室内布置。 结构设计主要解决:①结构形式;②结构材料;③结构的安全性、适用性和耐久性;④结构的连接构造和施工方法。 结构设计是在建筑设计的基础上进行的,但在建筑方案设计阶段就应考虑到主体结构方案。对于工民建专业的毕业设计,还要考虑我们所掌握的结构知识解决问题的可能性。因此建筑方案设计中要注意如下问题: ①建筑方案应有利于结构平面布置,使结构构件传力明确,便于计算,尽量减少构件的类型。 ②结构不过于复杂,以免造成设计时间不足或出现计算能力不够等方面的问题。 ③尽量不出现对结构构件截面尺寸的限制(如梁的高度不满足常用的跨高比要求等),结构的跨度也不宜太大。 二、结构设计的依据 结构设计的原则是安全适用,经济合理,技术先进,施工方便。结构设计的目的是根据建筑布置和荷载大小,选择结构类型和结构布置方案,并确定各部分尺寸、材料和构造方法,体现上述结构设计原则。 结构设计的合法依据是设计规范,它是国家建筑方针和技术政策在本专业工作中的具体体现,具有法律效力,必须遵照执行。 毕业设计中常用的结构设计规范有: 《建筑结构制图标准》 《建筑结构荷载规范》 《砌体结构设计规范》 《混凝土结构设计规范》 《建筑抗震设计规范》 《建筑地基基础设计规范》 此外还要用到有关的标准图集和计算手册。 上述资料为我们提供了合理的结构形式、材料选用的标准、荷载取值的依据、可靠的计算方法和构造措施。 三、结构设计步骤 整个设计程序一般分为初步设计、技术设计和施工图设计三步进行,有时也可将初步设计和技术设计合并进行,称为扩大初步设计。 对于单项工程施工图设计,其步骤大致如下: ①建筑专业提出较成熟的初步建筑方案设计; ②结构专业根据建筑方案进行结构选型和结构布置,并确定有关结构尺寸,建筑方案可作必要的修改; ③建筑专业根据修改后的建筑方案进行建筑施工图设计; ④结构专业根据建筑图进行荷载计算、内力分析、截面设计、构造设计并绘制结构施工图; ⑤水、暖、电等其他专业应配合进行。

液压缸基本结构

液压缸通常由后端盖、缸筒、活塞杆、活塞组件、前端盖等主要部分组成;为防止油液向液压缸外泄漏或由高压腔向低压腔泄漏,在缸筒与端盖、活塞与活塞杆、活塞与缸筒、活塞杆与前端盖之间均设置有密封装置,在前端盖外侧,还装有防尘装置;为防止活塞快速退回到行程终端时撞击缸盖,液压缸端部还设置缓冲装置;有时还需设置排气装置。 上图给出了双作用单活塞杆液压缸的结构图,该液压缸主要由缸底1、缸筒6、缸盖10、活塞4、活塞杆7和导向套8等组成;缸筒一端与缸底焊接,另一端与缸盖采用螺纹连接。活塞与活塞杆采用卡键连接,为了保证液压缸的可靠密封,在相应位置设置了密封圈3、5、9、11和防尘圈12。下面对液压缸的结构具体分析。 3.2.1 缸体组件 ?

缸体组件与活塞组件形成的 密封容腔承受油压作用,因此, 缸体组件要有足够的强度,较高 的表面精度可靠的密封性。 3.2.1.1 缸筒与端盖的连接 形式 常见的缸体组件连接形式如图3.10所示。 (1)法兰式连接(见图a),结构简单,加工方便,连接可靠,但是要求缸筒端部有足够的壁厚,用以安装螺栓或旋入螺钉,它是常用 的一种连接形式。 (2)半环式连接(见图b), 分为外半环连接和内半环连 接两种连接形式,半环连接 工艺性好,连接可靠,结构紧凑,但削弱了缸筒强度。半环连接应用十分普遍,常用于无缝钢管缸筒与端盖的连接中。 (3)螺纹式连接(见图f、c),有外螺纹连接和内螺纹连接两种,其特点是体积小,重量轻,结构紧凑,

但缸筒端部结构复杂,这种连接形式一般用于要求外形尺寸小、重量轻的场合。 ? (4)拉杆式连接(见图d),结构简单,工艺性好,通用性强,但端盖的体积和重量较大,拉杆受力后会拉伸变长,影响效果。只适用于长度不大的中、低压液压缸。 (5)焊接式连接(见图e),强度高,制造简单,但焊接时易引起缸筒变形。 3.2.1.2 缸筒、端盖和导向套的基本要求 ?缸筒是液压缸的主体,其内孔一般采用镗削、绞孔、滚压或珩磨等精密加工工艺制造,要

混凝土结构设计指导书

混凝土结构设计指导书 框架结构是多层建筑的一种主要结构形式,重点是非抗震框架结构设计的一般原理。设计时应了解框架结构的组成和结构布置,掌握计算简图的确定方法,熟练进行分层法、反弯点法和D值法计算框架结构的内力和位移,领会和掌握内力组合以及框架梁、柱和节点的设计与主要构造要求。 一、设计资料 1.规范:《混凝土结构设计规范》GB50010-2002 简称“砼设计规范”; 2. 《建筑结构荷载规范》GB50009-2001简称“荷载规范”; 3.上学期混凝土结构设计教材; 4.框架结构平面表示方法的相关图集。 二、结构布置及梁柱截面初估 1、结构布置见任务书 2、各梁柱截面尺寸初估: 框架结构的梁、柱截面尺寸在内力计算、位移计算之前要初步确定,然后再根据承载力计算及变形验算最后确定。 承重框架梁的截面尺寸肋形楼盖的“主梁”来估计。通常取梁高h b=(1/8~1/12)l b(主梁计算跨度),同时h b也不宜大于净跨的1/4;梁宽b b不宜小于200mm,且不小于柱宽的1/2;同时h b/b b≤4。非承重框架的梁可按“次梁”要求选择截面尺寸,一般取梁高为(1/12~1/20)计算跨度。当满足上述要求时一般可不进行挠度验算。 柱截面尺寸可近似根据柱承受的竖向荷载来估算。在初步设计时,可按照每个柱支承的楼板面积(不考虑连续性)及填充墙长度,由楼板单位面积上的荷载(包括恒载及全部活载)及填充墙材料重量计算出它的最大竖向荷载设计值N V。考虑到在水平荷载作用下由于弯矩的影响,可按下式估算柱的截面积A c A c≥(1.05~1.10)N V/f c 式中f c为混凝土的轴心抗压强度设计值。 框架柱截面可做成矩形或方形,一般柱截面的长边应与主承重框架方向一致。柱截面长边h c一般不宜小于400mm,短边b c不宜小于350mm,且柱净高与h c之比不应小于4。 三、荷载计算 (一)竖向荷载 竖向荷载包括恒载(结构自重及建筑装修材料重量等)及活载(楼面及屋顶使用荷载、雪

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