買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 0 重慶工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 課 題 名 稱： 壓力機(jī)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及 零件的加工工藝 專 業(yè) 班 級(jí)： 學(xué) 生 姓 名： 指 導(dǎo) 教 師： 林 洪 二 O 一四 年 四 月 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 I 摘 要 作為現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)與控制的重要技術(shù)手段，液壓技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。與其他傳動(dòng)控 制技術(shù)相比，液壓技術(shù)具有能量密度高配置靈活方便調(diào)速范圍大工作平穩(wěn)且快速性好易于控制并過(guò)載保護(hù)易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和機(jī)電液一體化整合系統(tǒng)設(shè)計(jì)制造和使用維護(hù)方便等多種顯著的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，因而使其成為現(xiàn)代機(jī)械工程的基本技術(shù)構(gòu)成和現(xiàn)代控制工程的基本技術(shù)要素。 本課題研究的主要內(nèi)容是小型單缸液壓機(jī)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及油路塊設(shè)計(jì)。 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是整個(gè)機(jī)器設(shè)計(jì)的一部分，它的任務(wù)是根據(jù)機(jī)器的用途、特點(diǎn)和要求，利用液壓傳動(dòng)的基本原理，擬定出合理的液壓系統(tǒng)圖，再經(jīng)過(guò)必要的計(jì)算來(lái)確定液壓系統(tǒng)的參數(shù)，然后按照這些參數(shù)來(lái)選用液壓元件的 規(guī)格和進(jìn)行系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，最后對(duì)液壓系統(tǒng)的主要性能進(jìn)行驗(yàn)算。 關(guān)鍵字： 小型單缸液壓機(jī) ；液壓系統(tǒng)；油路塊設(shè)計(jì) 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 s a to in of to of of it of of is a is of is to of of to a to of of to of of of 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 1 目 錄 摘 要 . I . 緒 論 . 1 2 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) . 2 3 液壓系統(tǒng)的功能原理計(jì)算 . 3 . 3 載分析 . 4 作負(fù)載 . 4 擦負(fù)載 . 5 性負(fù)載 . 5 壓缸在各階段的負(fù)載值 . 5 載圖與速度圖的繪制 . 6 壓缸主要參數(shù)的確定 . 6 算和確定液壓缸的主要尺寸 . 7 定液壓回路方案，擬定液壓系統(tǒng)原理圖 . 17 . 18 算與選擇液壓元件 . 19 壓泵及驅(qū)動(dòng)電機(jī)計(jì)算與選定 . 19 壓控制閥和液壓輔助元件的選定 . 21 . 21 . 24 4 設(shè)計(jì)小結(jié) . 28 致 謝 . 29 參考文獻(xiàn) . 30 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 1 1 緒 論 本課題來(lái)源于生產(chǎn)實(shí)踐 ， 液壓系統(tǒng)利用液壓泵將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液體的壓力能，通過(guò)液體壓力能的變化來(lái)傳遞能量，經(jīng)過(guò)各種控制閥和管路的傳遞，借助于液壓執(zhí)行元件 (液壓缸或馬達(dá) )把液體壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，從而驅(qū)動(dòng)工作機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)和回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。其中的液體稱為工作介質(zhì)，一般為 礦物油，它的作用和機(jī)械傳動(dòng)中的皮帶、傳動(dòng)它是以液壓油為工作介質(zhì)，通過(guò)動(dòng)力元件將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能變?yōu)橐簤河偷膲毫︽湕l和齒輪等傳動(dòng)元件相類似。液壓能，再通過(guò)控制元件，然后借助執(zhí)行元件將壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，驅(qū)動(dòng)負(fù)載實(shí)現(xiàn)直線或回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，且通過(guò)對(duì)控制元件擾動(dòng)時(shí)，執(zhí)行元件的輸出量一般要偏離原有調(diào)定值，產(chǎn)生一定的誤差。液壓系統(tǒng)主要由：動(dòng)力元件（油泵）、執(zhí)行元件（油缸或液壓馬達(dá)）、控制元件（各種閥）、輔助元件和工作介質(zhì)等五部分組成。在液壓傳動(dòng)中，液壓油缸就是一個(gè)最簡(jiǎn)單而又比較完整的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)，分析它的工作過(guò)程，可以清楚的了 解液壓傳動(dòng)的基本原理。液壓傳動(dòng)有許多突出的優(yōu)點(diǎn)，因此它的應(yīng)用非常廣泛。 未來(lái)社會(huì)是一個(gè)環(huán)保的，低污染，低消耗的社會(huì)，這就要求我們?cè)诟纳埔簤合到y(tǒng)的技術(shù)方面下功夫，作為即將走進(jìn)社會(huì)的我們更應(yīng)該關(guān)注新技術(shù)的應(yīng)用和開(kāi)發(fā)。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 2 2 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 設(shè)計(jì)一小型油壓機(jī)的液壓系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)的工作循環(huán)是：快速下降 壓制 保壓 快退 原位停止。主要性能參數(shù)與性能要求如下：壓制時(shí) 外負(fù)載 5000N；運(yùn)動(dòng)部件自重 G=6000N；快進(jìn)、快退速度 s， 工進(jìn)速度 10s；快進(jìn)行程 50進(jìn)行程 0復(fù)運(yùn)動(dòng)的加速時(shí)間 t=壓時(shí)間 40s。 本題目為新課題，培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，結(jié)合實(shí)踐知識(shí)，初步具有設(shè)計(jì)一個(gè)中等復(fù)雜液壓系統(tǒng)的能力。 學(xué)會(huì)擬訂液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，完成油路塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提高設(shè)計(jì)能力。 培養(yǎng)學(xué)生查閱有關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)、資料的能力。 進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生制圖，編寫技術(shù)文件等基本技能。 買文檔 就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 3 3 液壓系統(tǒng)的功能原理計(jì)算 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)是指組成一個(gè)新的能量傳遞系統(tǒng)，以完成一項(xiàng)專門的任務(wù)。系統(tǒng)功能原理設(shè)計(jì)是根據(jù)主機(jī)的工藝目的或用途、工作循 環(huán)、負(fù)載條件和主要技術(shù)要求，通過(guò)配置執(zhí)行元件，負(fù)載分析、運(yùn)動(dòng)分析及編制執(zhí)行元件的工況圖，對(duì)同類主機(jī)及其傳動(dòng)系統(tǒng)的分析比較，選擇設(shè)計(jì)參數(shù)，確定液壓系統(tǒng)的工作壓力、流量和執(zhí)行元件主要幾何參數(shù)等，擬定液壓系統(tǒng)方案和傳動(dòng)系統(tǒng)原理圖，并對(duì)組成系統(tǒng)的各標(biāo)準(zhǔn)液壓元件輔件進(jìn)行選型，最后對(duì)液壓系統(tǒng)的主要性能（壓力損失、發(fā)熱溫升等）進(jìn)行驗(yàn)算。 型液壓缸液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求分析 設(shè)計(jì)題目 設(shè)計(jì)一 立式液壓機(jī)的主缸工作循環(huán)為：快速空程下行慢速加壓保壓延時(shí)快速回程停止。頂出缸：向 上頂出向下退回 設(shè)計(jì)一小型油壓機(jī)的液壓系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)的工作循環(huán)是：快速下降 壓制 保壓 快退 原位停止。主要性能參數(shù)與性能要求如下：壓制時(shí)外負(fù)載 5000N；運(yùn)動(dòng)部件自重 G=6000N；快進(jìn)、快退速度 s，工進(jìn)速度 10s；快進(jìn)行程 50進(jìn)行程 0復(fù)運(yùn)動(dòng)的加速時(shí)間 t=壓時(shí)間 40s。 2 明確設(shè)計(jì)要求 該液壓系統(tǒng)的功率較大，空行程和加壓行程速度差異較大，因此要求功率利用合理。且該系統(tǒng)的壓制力較大，因此對(duì)于工作的 平穩(wěn)性、安全性要求較大。 3 設(shè)計(jì)方案 根據(jù)已知參數(shù)和表 2件的夾緊為 液壓 缸。 買文檔 就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 4 活塞桿 選定執(zhí)行元件的形式與數(shù)量后，即可將機(jī)器的循環(huán)時(shí)間合理細(xì)分為各執(zhí)行元件的順序動(dòng)作時(shí)間、間歇時(shí)間等。對(duì)于動(dòng)作較為簡(jiǎn)單的系統(tǒng)或單執(zhí)行元件系統(tǒng)，則可直接作出動(dòng)作循環(huán)圖，其典型示例見(jiàn)圖 1 表 3 載分析 作負(fù)載 工作負(fù)載 液壓缸的常見(jiàn)工作負(fù)載有重力、切削力、擠壓力等。阻力負(fù)載為正，超越負(fù)載為負(fù)。 買文檔 就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 5 自重 G=6000=5000N 擦負(fù)載 假設(shè) 靜摩擦系數(shù) 摩擦系數(shù) . 2 6 0 0 0 1 2 0 0f j jF f G N N 0 . 1 6 0 0 0 6 0 0f d dF f G N N 性負(fù)載 慣性負(fù)載 慣性負(fù)載時(shí)運(yùn)動(dòng)部件在啟動(dòng)和制動(dòng)過(guò)程中的慣性力，其平均值可按下式計(jì)算 G/g*v/t (N) 式中 g=重力加速度， m/g=v=速度變化量， m/t=啟動(dòng)或制動(dòng)時(shí)間， s 一般機(jī)械 t = 壓缸在各階段的負(fù)載值 （ 1） 查液壓缸的機(jī)械效率 ，可計(jì)算出液壓缸在各工作階段的負(fù)載情況，如下表表 1所示： 表 1 液壓缸各階段的負(fù)載情況 工 況 負(fù)載計(jì)算公式 液壓缸負(fù)載 /壓缸推力 /N 啟 動(dòng) 1200 速 fd 6600 進(jìn) 600 進(jìn) 15600 退 600 0 0 0 0 . 1( ) ( ) 3 0 6 . 1 29 . 8 0 . 2 買文檔 就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 6 載圖 與速度圖的繪制 根據(jù)工況負(fù)載和以知速度1，可繪制負(fù)載圖和速度圖，如下圖（圖 1、圖 2）所示： 圖 1(負(fù)載圖 ) 圖 2（速度圖） 壓缸主要參數(shù)的確定 （ 1）液壓缸的內(nèi)徑和活塞桿的內(nèi)徑 表 3負(fù)載選擇工作壓力 1 負(fù)載 / 0 工作壓力 / 34 45 5 表 3種機(jī)械常用的系統(tǒng)工作壓力 1 機(jī)械類型 機(jī) 床 農(nóng)業(yè)機(jī)械 小型工程機(jī)械 建筑機(jī)械 液壓鑿巖機(jī) 液壓機(jī) 大中型挖掘機(jī) 重型機(jī)械 起重運(yùn)輸機(jī)械 磨床 組合 機(jī)床 龍門 刨床 拉床 工作壓力 / 35 28 810 1018 2032 買文檔 就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 7 初選系統(tǒng)壓力 P=16算和確定液壓缸的主要尺寸 1 液壓缸缸徑的計(jì)算 內(nèi)徑 D 可按下列公式初步計(jì)算： 液壓缸的負(fù)載為推力 6 6 34 4 1 5 6 0 01 0 1 0 1 0 3 7 . 1 4 8 93 . 1 4 1 6 0 . 9FD m m m 式（ 3 式中 01F 液壓缸實(shí)際使用推力 15600（ N）； 液壓缸的負(fù)載效率，一般取 07； 液壓缸的總效率，一般取 =07 09；計(jì)算 = p 液壓缸的供油壓力，一般為系統(tǒng)壓力（ 本次設(shè)計(jì)中液壓缸已知系統(tǒng)壓力 p =16 考慮到液壓機(jī)工作時(shí)可能會(huì)超載 ，故根據(jù)實(shí)際需要，稍微取 查缸筒內(nèi)徑系列 /B/T 2348以取為 50 液壓氣動(dòng)系統(tǒng)及元件 缸內(nèi)徑及活塞桿外徑 標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)： 2348 2348徑系列 直徑系列 / 23484、 5、 6、 8、 10、 12、 16、 18、 20、 22、 25、 28、 32、 36、 40、 45、50、 56、 63、 70、 80、 90、 100、 110、 125、 140、 160、 180、 200、220、 250、 280、 320、 360 根據(jù)下表 3 表 3稱壓力 /0 0 取速比 =查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可知 d=D 1 =文檔 就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 8 代入計(jì)算并取標(biāo)準(zhǔn)直得 d=據(jù)標(biāo)準(zhǔn)系列，取 d=32 活塞寬度 B 的確定 活塞的寬度 B 一般取 B =（ D 即 B =（ 50=（ 30 B =35 缸體長(zhǎng)度的確定 液壓缸缸體內(nèi)部的長(zhǎng)度應(yīng)等于活塞的行程與活塞寬度的和。缸體外部尺寸還要考慮到兩端端蓋的厚度， 一般液壓缸缸體的長(zhǎng)度不應(yīng)大于缸體內(nèi)徑 D 的 20 即：缸體內(nèi)部長(zhǎng)度 快進(jìn)行程 50進(jìn)行程 04 缸筒壁厚的計(jì)算 在中、低壓系統(tǒng)中，液壓缸的壁厚基本上由結(jié)構(gòu)和工藝上的要求確定，壁厚通常都能滿足強(qiáng)度要求，一般不需要計(jì)算。但是，當(dāng)液壓缸的工作壓力較高和缸筒內(nèi)徑較大時(shí)，必須進(jìn)行強(qiáng)度校核。 當(dāng) 時(shí)，稱為薄壁缸筒，按材料力學(xué)薄壁圓筒 公式計(jì)算，計(jì)算公式為 式（ 3 式中，缸筒內(nèi)最高壓力； 缸筒材料的許用壓力。 = /b n, b為材料的抗拉強(qiáng)度， 時(shí)，一般取 5n 。 當(dāng) 0 0 時(shí) ,按式（ 3算 m a x m a 3 3 (該設(shè)計(jì)采用無(wú)縫鋼管 ) 式（ 3 根據(jù)缸徑查手冊(cè)預(yù)取 =30 此時(shí) 300 . 0 8 0 . 1 0 7 0 . 3280D 買文檔 就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 9 最高允許壓力一般是額定壓力的 ，根據(jù)給定參數(shù) 16P ，所以： 6 4 =100 110無(wú)縫鋼管），取 =100其壁厚按公式（ 3算為 m a x m a . 5 5 0 5 . 62 . 3 3 2 . 3 1 0 0 - 3 2 4pD 滿足要求，就取壁厚為 6 5 活塞桿強(qiáng)度和液壓缸穩(wěn)定性計(jì)算 活塞桿的直徑 d 按下式進(jìn)行校核 4 式中， F 為活塞桿上的作用力； 為活塞桿材料的許用應(yīng)力， = /b n ,n 一般取 64 1 5 6 0 04 5 2 83 . 1 4 5 9 8 1 0 / 1 . 4d m m m m 滿足要求 活塞桿受軸向壓縮負(fù)載時(shí)，它所承受的力 F 不能超過(guò)使它保持穩(wěn)定工作所允許的臨界負(fù)載以免發(fā)生縱向彎曲，破壞液壓缸的正常工作。面形狀、直徑和長(zhǎng)度以及液壓缸的安裝方式等因素有關(guān)。若活塞桿的長(zhǎng)徑比 / 10且桿件承受壓負(fù)載時(shí)，則必須進(jìn)行液壓缸穩(wěn)定性校核?；钊麠U穩(wěn)定性的校核依下式進(jìn)行 中，般取4。 kl r m i時(shí) 買文檔 就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 10 22JF l kl r m i時(shí) 21 ( )式中， l 為安裝長(zhǎng)度，其值與安裝方式有關(guān)，見(jiàn)表 1； m 為柔性系數(shù)，其值見(jiàn)表 3i 為由液壓缸支撐方式?jīng)Q定的 末端系數(shù)，其值見(jiàn)表 1； E 為活塞桿材料的彈性模量，對(duì)鋼取211 /1006.2 ；為活塞桿橫截面慣性矩； A 為活塞桿橫截面積； f 為由材料強(qiáng)度決定的實(shí)驗(yàn)值， 為系數(shù)，具體數(shù)值見(jiàn)表 3 表 3壓缸支承方式和末端系數(shù) i 的值 支承方式 支承說(shuō)明 末端系數(shù)i 一端自由一端固定 1/4兩端鉸接 1 一端鉸接一端固定 2 兩端固定 4 表 3-3 f 、 、 m 的值 材料 28 /10 m 鑄鐵 ， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 11 鍛鐵 時(shí) ,缸已經(jīng)足夠穩(wěn)定，不需要進(jìn)行校核。 此設(shè)計(jì)安裝方式中間固定的方式，此缸已經(jīng)足夠穩(wěn)定，不需要進(jìn)行穩(wěn)定性校核。 6 缸筒壁厚的驗(yàn)算 下面從以下三個(gè)方面進(jìn)行缸筒壁厚的驗(yàn)算： A 液壓缸的額定壓力證工作安全： 22121()0 . 3 5 () 式（ 3 根據(jù)式（ 3到： 2223 5 3 ( 0 . 0 5 0 . 0 4 5 )0 . 3 5 2 8 . 1 2 ( )0 . 0 5 p a 顯然，額 定油壓np=p =7足條件； B 為了避免缸筒在工作時(shí)發(fā)生塑性變形，液壓缸的額定壓力 ( 0 . 3 5 0 . 4 2 )n p 式（ 3 12 . 3 l o gp l s 式（ 3 先根據(jù)式（ 3到： 12 .3 lo gp l s =再將得到結(jié)果帶入（ 3到： 1 2 ( 0 . 3 5 0 . 4 2 ) 4 4 . 2 1 1 5 . 4 7 1 5 . 6np p M p a M P a M P a 顯然，滿足條件； C 耐壓 試驗(yàn)壓力液壓缸在檢查質(zhì)量時(shí)需承受的試驗(yàn)壓力。在規(guī)定的時(shí)買文檔 就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 12 間內(nèi)，液壓缸在此壓力下，全部零件不得有破壞或永久變形等異常現(xiàn)象。 各國(guó)規(guī)范多數(shù)規(guī)定 : 當(dāng)額定壓力 16 （ D 為了確保 液壓缸安全的使用，缸筒的爆裂壓力 12 . 3 l o ( 式（ 3 因?yàn)椴楸硪阎猙=596據(jù)式（ 3到： 8 9 P a 至于耐壓試驗(yàn)壓力應(yīng)為： 1 . 5 1 0 . 5 M P a 因?yàn)楸褖毫h(yuǎn)大于耐壓試驗(yàn)壓力，所以完全滿足條件。 以上所用公式中各量的意義解釋如下： 式中 : D 缸筒內(nèi)徑（ m ）； 1D 缸筒外徑（ m ）； 液壓缸的額定壓力（ 液壓缸發(fā)生 完全塑形變形的壓力（ ； 液壓缸耐壓試驗(yàn)壓力（ ； 缸筒發(fā)生爆破時(shí)壓力（ ； b 缸筒材料抗拉強(qiáng)度（ ； s 缸筒材料的屈服強(qiáng)度（ E 缸筒材料的彈性模量（ ； 缸筒材料的泊桑系數(shù) 鋼材： =文檔 就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 13 7 缸筒的加工要求 缸筒內(nèi)徑 D 采用 配合，表面粗糙度要進(jìn)行研磨； 熱處理：調(diào)制， 240； 缸筒內(nèi)徑 D 的圓度、錐度、圓柱度不大于內(nèi)徑公差之半； 剛通直線度不大于 油口的孔口及排氣口必須有倒角，不能有飛邊、毛刺； 在缸內(nèi)表面鍍鉻，外表面刷防腐油漆。 8 法蘭設(shè)計(jì) 液壓缸的端蓋形式有很多，較為常見(jiàn)的是法蘭式端蓋。本次設(shè)計(jì)選擇法蘭式端蓋 （缸筒端部）法蘭厚度根據(jù)下式進(jìn)行計(jì)算： 04 ( - ) dh d 式（ 3 式中， h m）； d 密封環(huán)內(nèi)經(jīng) d=40m）； 密封環(huán)外徑（ m）；H d=50mm p 系統(tǒng)工作壓力（ p =7q 附加密封力（ q 值取其材料屈服點(diǎn) 353 0D螺釘孔分布圓直徑（ m）；0 D=55mm 密封環(huán)平均直徑（ m）；5 法蘭材料的許用應(yīng)力（ = s /n=353/5= 法蘭受力總合力（ m） 買文檔 就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 14 2 2 2( ) 9 8 . 5 644 HF d p d d q K N 所以 04 ( - ) dh d364 8 9 . 5 6 1 0 ( 0 . 3 - 0 . 2 7 )3 . 1 4 0 . 0 4 5 7 0 . 6 1 0 =了安全取 h =14 缸筒端部）法蘭連接螺栓的強(qiáng)度計(jì)算 連接圖如下： 圖 3體端部法蘭用螺栓連接 12螺栓強(qiáng)度根據(jù)下式計(jì)算： 螺紋處的拉應(yīng)力 : 6m a ( 式（ 3 螺紋處的剪 應(yīng)力 61 m a x 031100 . 2k k F ( 式（ 3 合成應(yīng)力 223n ( 式（ 3 式中 , 液壓缸的最大負(fù)載，桿時(shí) 2 /4 ，雙桿是22( ) / 4A D d k 螺紋預(yù)緊系數(shù)，不變載荷 k =載荷 k =； 買文檔 就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 15 D 液壓缸內(nèi)徑； 0d 缸體螺紋外徑； 1d 螺紋內(nèi)經(jīng)； 1k 螺紋內(nèi)摩擦因數(shù)，一般取1k=載荷取1k=； 材料許用應(yīng)力， /s n , s 為材料的屈服極限， n 為安全系數(shù)，一般取 n= Z 螺栓個(gè)數(shù)。 最大推力為： 41 . 5 1 0F A p X N 使用 4 個(gè)螺栓緊固缸蓋，即： Z =4 螺紋外徑和底徑的選擇： 0d=10 1d=8數(shù)選擇：選取 K =據(jù)式（ 3到螺紋處的拉應(yīng)力為： 6m a = 4 621 . 3 1 . 5 1 0 4 1 0 2 0 9 . 33 . 1 4 0 . 0 0 8 1 5 M P a 根據(jù)式（ 3到螺紋處的剪應(yīng)力為： 4 630 . 1 2 1 . 3 1 . 5 1 0 0 . 0 2 1 0 9 8 . 40 . 2 0 . 0 0 8 1 5 M P a 根據(jù)式（ 3到合成應(yīng)力為： n= 223 =以上運(yùn)算結(jié)果知，應(yīng)選擇螺栓等級(jí)為 ； 查表的得：抗拉強(qiáng)度極限b=1220服極限強(qiáng)度s=1100 不妨取安全系數(shù) n=2 可以得到許用應(yīng)力值： =s/n=1100/2=550文檔 就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 16 證明選用螺栓等級(jí)合適。 10 密封件的選用 在液壓元件中，液壓缸的密封要求是比較高的，特別是一些特殊液壓缸，如擺動(dòng)液壓缸等。液壓缸不僅有靜密封，更多的部位是動(dòng)密封，而且工作壓力高，這就要求密封件的密封性能要好，耐磨損，對(duì)溫度的適應(yīng)范圍大，要求彈性好，永久變形小，有適當(dāng)?shù)臋C(jī)械強(qiáng)度，摩擦阻力小，容易制造和裝拆，能隨壓力的升高而提高 密封能力和利于自動(dòng)補(bǔ)償磨損。密封件一般以斷面形狀分類，有 O 形、Y 形、 U 形、 V 形和 等。除 O 形外，其他都屬于唇形密封件。 B. O 形密封圈的選用 液壓缸的靜密封部位主要有活塞內(nèi)孔與活塞桿、支撐座外圓與缸筒內(nèi)孔、端蓋與缸體端面等處。靜密封部位使用的密封件基本上都是 O 形密封圈。 由于 O 型密封圈用于往復(fù)運(yùn)動(dòng)存在起動(dòng)阻力大的缺點(diǎn)，所以用于往復(fù)運(yùn)動(dòng)的密封件一般不用 O 形圈，而使用唇形密封圈或金屬密封圈。 液壓缸動(dòng)密封部位主要有活塞與缸筒內(nèi)孔的密封、活塞桿與支撐座（或?qū)蛱祝┑拿芊獾取?活塞 環(huán)是具有彈性的金屬密封圈，摩擦阻力小，耐高溫，使用壽命長(zhǎng)，但密封性能差，內(nèi)泄漏量大，而且工藝復(fù)雜，造價(jià)高。對(duì)內(nèi)泄漏量要求不嚴(yán)而要求耐高溫的液壓缸，使用這種密封圈較合適。 V 形圈的密封效果一般，密封壓力通過(guò)壓圈可以調(diào)節(jié)，但摩擦阻力大，溫升嚴(yán)重。因其是成組使用，模具多，也不經(jīng)濟(jì)。對(duì)于運(yùn)動(dòng)速度不高、出力大的大直徑液壓缸，用這種密封圈較好。 U 形圈雖是唇形密封圈，但安裝時(shí)需用支撐環(huán)壓住，否則就容易卷唇，而且只能在工作壓力低于 10使用，對(duì)壓力高的液壓缸不適用。 比較而言，能保證密封效果，摩擦阻力小，安裝方便， 制造簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)的密封圈就屬 密封圈了。它屬于不等高雙唇自封壓緊式密封圈 ，分軸用和孔用兩種。 綜上，所以本設(shè)計(jì)選用 圈，聚氨酯和聚四氟乙烯密封材料組合使用，買文檔 就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 17 可以顯著提高密封性能： 爬行現(xiàn)象； 磨損，使用壽命長(zhǎng)； 裝簡(jiǎn)便。 這種組合的特別之處就是允許活塞外園和缸筒內(nèi)壁有較大間隙，因?yàn)榻M合式密封的密封圈能防止擠入間隙內(nèi)，降低了活塞與缸筒的加工要求，密封方式圖如下： 圖 3封方式圖 定液壓回路方案，擬定液壓系統(tǒng)原理 圖 擬定液壓系統(tǒng)圖 買文檔 就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 18 圖 31 主液壓泵 ； 2 定量泵 ； 3、 4 溢流閥 ； 5 遠(yuǎn)程調(diào)壓閥 ； 6 電液換向閥 ； 7 壓力表 ； 8 電磁換向閥； 9 液控單向閥 ； 10 順序閥 ； 11 卸荷閥（帶阻尼孔） ； 12 壓力繼電器 ； 13 單向閥 ；14 充液閥 ； 15 充液箱 ； 16 液壓缸； 17 滑塊； 18擋鐵。 壓系統(tǒng)的工作原理 液壓缸的工作循環(huán)為：快速 下行慢速加壓保壓延時(shí)快速返回原位停止，現(xiàn)對(duì)各個(gè)狀態(tài)進(jìn)行分析。 1)快速下行 電磁鐵 2電，電液換向閥 6和電磁換向閥 8均換至右工位，后者使液控單向閥 9打開(kāi)。此時(shí)液壓缸進(jìn)回液路區(qū)暢通。 進(jìn)油路：主液壓泵 1 電液換向閥 6 單向閥 13 液壓缸 18 上（無(wú)桿）腔； 回油路：液壓缸 18 下（有桿）腔 液控單向閥 9 電液換向閥 6 油箱。此時(shí)液壓缸滑塊 16 因自重而快速下降，主液壓泵 1 全部流量尚不能滿足快速要求的流量，液壓缸 18 上腔形成局部真空，呈泵工況，油箱（置于液壓缸頂部）中油液在大 氣壓力下經(jīng)液控充液閥（液控單向閥） 14 充入，避免了上述不利現(xiàn)象產(chǎn)生。 2)慢速接近工件和逐步加壓 擋鐵 17壓下行程開(kāi)關(guān) 磁鐵 3電，電磁換向閥 8處于常態(tài)（圖示位置），液控單向閥 9關(guān)閉，閥芯緊閉。 進(jìn)油路：主液壓泵 1 電液換向閥 6 單向閥 13 液壓缸 18上腔； 回油路：液壓缸 18 下腔 順序閥 10 電液換向閥 6 油箱。順序閥10 使下腔建立起背壓，滑塊靠自重不能下降，主液壓泵 1 供給的壓力油使之下行。這時(shí)上腔壓力升高，充液閥（液控單向閥） 14 關(guān)閉，活塞速度降低。當(dāng)滑塊慢速接觸工件時(shí) ，阻力（負(fù)載）急劇增加，主液壓泵 1工作壓力急劇升高，排量自動(dòng)減小，液壓缸活塞速度進(jìn)一步降低，以極慢的速度對(duì)工件加壓。 3)保壓延時(shí) 當(dāng)液壓缸 18工作壓力達(dá)到預(yù)定值時(shí)，壓力繼電器 12發(fā)出電氣控制信號(hào)，電磁鐵 2液換向閥 6復(fù)中位，液壓缸進(jìn)回液腔封閉，主液壓泵 1經(jīng)電液換向閥 6中位卸荷。保壓時(shí)間可由壓力繼電器 12控制的時(shí)間繼電器調(diào)節(jié)。 4)快速回程 買文檔 就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 19 保壓結(jié)束后，時(shí)間繼電器發(fā)出信號(hào)使電磁鐵 21液換向閥 6 切至左位，同時(shí)進(jìn)油路控制油液使充液閥（液控單向閥） 14 打開(kāi)，為液壓缸 18退回做好準(zhǔn)備 。這時(shí)： 進(jìn)油路：主液壓泵 1 電液換向閥 6 液控單向閥 9 液壓缸 18下腔； 回油路：液壓缸 18上腔 充液閥（液控單向閥） 14 油箱。 需要說(shuō)明的是，電液換向閥 6 切至左位時(shí)，液壓缸 18 還未泄壓時(shí)，上腔壓力很高，卸荷閥 11（帶阻尼孔）呈開(kāi)放狀態(tài)，主液壓泵 1 的輸出油液經(jīng)此閥阻尼孔回油箱，這時(shí)主液壓泵 1工作壓力較低，不足以使液壓缸回程，但可使充液閥（液控單向閥） 14 開(kāi)啟，使液壓缸 18上腔泄壓；當(dāng)液壓缸上腔壓力降到定值時(shí)，卸荷閥 11關(guān)閉，此時(shí)主液壓泵 1才開(kāi)始向液壓缸 18下腔供液，液壓缸快速回程。 5)停止 液壓缸位于其反向行程末端時(shí)，擋鐵下壓行程開(kāi)關(guān) 磁鐵 1電，電液換向閥 6處于中位，液壓缸被鎖而停止。主液壓泵 1此時(shí)處于卸荷狀態(tài)。在使用中，可隨時(shí)手動(dòng)控制 1液壓缸隨時(shí)處于停止?fàn)顟B(tài)。 其工作循環(huán)和電磁鐵動(dòng)作順序表如表 3示。 表 3壓壓力機(jī)工作循環(huán)和電磁鐵動(dòng)作順序表 動(dòng)作名稱 信號(hào)來(lái)源 換向滑閥工作狀態(tài) 電磁鐵動(dòng)態(tài)狀態(tài) 電液換向閥 6 電磁換向閥 8 1 壓 缸 快速下行 2右位 右位 + + 慢速加壓 擋鐵行程開(kāi)關(guān) 3電， 4電 右位 常態(tài) + 保壓延時(shí) 壓力繼電器 12發(fā)出信號(hào)， 2中位 快速回程 壓力繼電器 12發(fā)出信號(hào)， 1左位 + 停止 行程開(kāi)關(guān) 1中位 算與選擇液壓元件 壓泵及驅(qū)動(dòng)電機(jī)計(jì)算與選定 （ 1）、液壓泵的選擇 液壓泵的最高工作壓力計(jì)算 買文檔 就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 20 由工況圖 4以查得液壓缸的最高工作壓力出現(xiàn)在工進(jìn)階段，即61 由于進(jìn)油路元件較少，故泵至缸間的進(jìn)油路壓力損失估取為 。則液壓泵的最高工作壓力 M 16 所需的液壓泵最大供油量 液壓缸的最大輸入流量估算。取泄漏系數(shù)K= ) 暫 取 泵 的 容 積 效 率 v= 算 得 泵 的 排 量 參 考 值 為 000qv/000*500*r 根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果查閱產(chǎn)品樣本，選用規(guī)格相近的 251額定壓力 2V=25mL/r， n=1500r/積效率 v=5*1500*合系統(tǒng)對(duì)流量的要 求 （ 2）、電動(dòng)機(jī)的選擇 固定設(shè)備的液壓系統(tǒng)，其液壓泵通常用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。 根據(jù)算出的功率和液壓泵的轉(zhuǎn)速及其使用環(huán)境，從產(chǎn)品樣本或手冊(cè)中選定其型號(hào)規(guī)格 額定功率、轉(zhuǎn)速、電源、結(jié)構(gòu)形式（立式、臥式，開(kāi)式、封閉式的等） ，并對(duì)其進(jìn)行核算，以保證每個(gè)工作階段電動(dòng)機(jī)的峰值超載量都低于 25%。 由于液壓泵通常在空載下啟動(dòng)，故對(duì)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩沒(méi)有過(guò)高的要求，負(fù)荷變化比較平穩(wěn)，啟動(dòng)次數(shù)不多，故可采用籠型三相異步電動(dòng)機(jī)。但若液壓系統(tǒng)功率較大而電網(wǎng)容量不大時(shí)，可采用繞線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)。對(duì)于采用變頻調(diào)節(jié)流量方案的液壓泵 ，則應(yīng)采用變頻調(diào)速或電磁調(diào)速控制的交流異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)液壓泵。 由工況圖知，最大功率出現(xiàn)在終壓階段 t=，由此時(shí)的液壓缸工作壓力和流量可算得此時(shí)液壓泵的最大理論功率 p+p） 8+*（ ，則算得液壓泵驅(qū)動(dòng)功率為 t/p=手冊(cè)，選用規(guī)格相近的 4型封閉式三相異步電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)速 1440r/定功率為 買文檔 就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 21 按所選電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和液壓泵的排量，液壓泵的最大實(shí)際流量為 m 4 0 大于計(jì)算所需流量 足使用要求。 壓控制閥和液壓輔助元件的選定 根據(jù)所選擇的液壓泵規(guī)格和系統(tǒng)的工作情況，容易選擇系統(tǒng)的其他液壓元件，一并列入表 8號(hào) 元件名稱 估計(jì)通過(guò)流量()型號(hào) 規(guī)格 1 斜盤式柱塞泵 25 251B 32 25 80 15通徑，壓力損失 直動(dòng)式溢流閥 12 0通徑， 32式聯(lián)接 4 背壓閥 63 0通徑， 21式聯(lián)接 5 二位二通手動(dòng)電磁閥 80 226 三位四通電磁閥 60 34通徑，壓力 液控單向 閥 40 2通徑， 32 調(diào)速閥 80 0通徑， 16 調(diào)速閥 80 0通徑， 160 二位二通電磁閥 30 22通徑，壓力 20 1 壓力繼電器 通徑， 2 壓力表開(kāi)關(guān) 26測(cè)點(diǎn) 13 油箱 14 液控單向閥 2通徑， 325 上液壓缸 16 下液壓 缸 17 單向節(jié)流閥 48 0通徑， 168 單向單向閥 48 0通徑， 169 三位四通電磁換向閥 25 34通徑， 160 減壓閥 40 0通徑，板式連接 管的選擇 油管系統(tǒng)中使用的油管種類很多，有鋼管、銅管、尼龍管、塑料管、橡膠管買文檔 就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 22 等，必須按照安裝位置、工作環(huán)境和工作壓力來(lái)正確選用。本設(shè)計(jì)中油管采用鋼管，因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)中所須的壓力是高壓， P=6 P ， 鋼管能承受高壓，價(jià)格低廉，耐油，抗腐蝕，剛性好，但裝配是不能任意彎曲，常在裝拆方便處用作壓力管道一中、高壓用無(wú)縫管，低壓用焊接管。本設(shè)計(jì)在彎曲的地方可以用管接頭來(lái)實(shí)現(xiàn)彎曲。 尼龍管用在低壓系統(tǒng)；塑料管一般用在回油管用。 膠管用做聯(lián)接兩個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)部件之間的管道。膠管分高、低壓兩種。高壓膠管是鋼絲編織體為骨架或鋼絲纏繞體為骨架的膠管，可用于壓力較高的油路中。低壓膠管是麻絲或棉絲編織體為骨架的膠管，多用于壓力較低的油路中。由于膠管制造比較困難，成本很高，因此非必要時(shí)一般不 用。 1. 管接頭的選用： 管接頭是油管與油管、