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螺旋式摆动液压缸由于其具有输出扭矩大、结构紧凑、摆动角度大等优点,已在各类工程设备得到了大量应用。但是目前国内对螺旋式摆动液压缸的研究还处于起步阶段,螺旋式摆动液压缸的结构设计、密封装置研究及性能分析等理论知识尚未形成体系,且加工工艺也达不到相应要求,因而还没有相应的成熟产品面世,大部分还是依赖进口产品。因此,本课题对螺旋式摆动液压缸的结构、密封装置、效率及零部件的强度进行研究,所得到的成果对螺旋式摆动液压缸的国产化具有重要意义。本文以德国ECKART公司生产的螺旋式摆动液压缸为研究对象,主要研究工作如下:(1)在查阅国内外关于螺旋式摆动液压缸的相关资料基础上,参考德国ECKART公司生产的螺旋式摆动液压缸技术资料,分析其工作原理及其组成部分,完成螺旋式摆动液压缸的主要结构部分——双级螺旋齿轮副、缸筒及缸盖的结构及连接方式、轴承类型、联接螺钉尺寸及进回油口等结构的设计。(2)在螺旋式摆动液压缸结构及密封机理的基础上,完成其密封装置的设计;利用ANSYS软件,在相同的预压缩、相同的液压油工作压力、相同的缸筒和活塞及O形圈密封件的直径相同的情况下,对比分析O形圈密封件和格来圈组合密封件的最大接触应力与变形情况,并对其接触应力图进行曲线拟合及数据预测,得出接触应力与油液工作压力的大致关系曲线;分析两种密封件密封性能及使用寿命,为螺旋式摆动液压缸的密封装置的设计提供理论依据;利用SolidWorks软件建立其各组成部件的三维模型,完成其动态装配、干涉检查及爆炸视图,验证螺旋式摆动液压缸的设计的正确性及指导实物的装配。(3)基于赫兹接触理论,推导出螺旋齿轮副接触副接触应力的理论公式;分析其接触应力的影响因素,并在分析结果的基础上,提出改善其接触应力的措施。(4)利用SolidWorks和ANSYS软件,校核传动轴及联接螺钉两个零部件,验证其能否满足螺旋式摆动液压缸在正常工作时的要求,并将传动轴分析结果导入Fatigue中,分析传动轴的疲劳寿命,验证所设计的传动轴能否满足使用寿命长的要求。(5)分析螺旋式摆动液压缸的螺旋齿轮副传动效率、容积效率及其它机械效率,并分析其传动效率及容积效率的影响因素,并提出提高螺其总效率的方法;最后对其使用寿命影响因素进行简单的分析,提出提高其使用寿命的方法。本文所对螺旋式摆动液压缸的结构设计、密封装置的设计及密封件性能分析、工作效率分析及关键零部件的校核等所得结果,对实际的螺旋式摆动液压缸的设计有一定的指导价值。