（機(jī)械制造行業(yè)）重科院機(jī)械專業(yè)液壓缸設(shè)計(jì)說(shuō)明書2020年4月去年的企業(yè)涔詢顧問(wèn)經(jīng)驗(yàn)T經(jīng)過(guò)實(shí)戰(zhàn)驗(yàn)由以落地執(zhí)?亍的卓越宣魴案，1直得您下載擁育!液壓缸設(shè)計(jì)說(shuō)明書設(shè)計(jì)內(nèi)容：1．液壓傳動(dòng)方案的分析2．液壓原理圖的擬定3．主要液壓元件的設(shè)計(jì)計(jì)算（例游缸）和液壓元件，輔助裝置的選擇。4．液壓系統(tǒng)的驗(yàn)算。5.繪制液壓系統(tǒng)圖（包括電磁鐵動(dòng)作順序表，動(dòng)作循環(huán)表，液壓元件名稱）A4一張；繪制集成塊液壓原理圖A4一張；油箱結(jié)構(gòu)圖A4一張；液壓缸結(jié)構(gòu)圖A4一張。6．編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書一分（3000-5000字左右）。一、明確液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求對(duì)油壓機(jī)液壓系統(tǒng)的基本要求是：1）為完成一般的壓制工藝，要求主缸驅(qū)動(dòng)滑塊實(shí)現(xiàn)“快速下降——壓制——保壓——快速回退——原位停止”的工作循環(huán)，具體要求可參看題目中的內(nèi)容。2）液壓系統(tǒng)功率大，空行程和加壓行程的速度差異大，因此要求功率利用合理。3）油壓機(jī)為高壓大流量系統(tǒng)，對(duì)工作平穩(wěn)性和安全性要求較高。二、液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算1.進(jìn)行工況分析，繪制出執(zhí)行機(jī)構(gòu)的負(fù)載圖和速度圖液壓缸的負(fù)載主要包括：外負(fù)載、慣性阻力、重力、密封力和背壓閥阻力(1)外負(fù)載：壓制時(shí)外負(fù)載：=50000N快速回程時(shí)外負(fù)載：=8000N(2)移動(dòng)部件自重為：N(3)慣性阻力：式中：g——重力加速度。單位為。G——移動(dòng)部件自重力。單位為?！趖時(shí)間內(nèi)速度變化值。單位為?！獑?dòng)加速段或減速制動(dòng)段時(shí)間。單位為。(4)密封阻力：一般按經(jīng)驗(yàn)取(F為總負(fù)載)在在未完成液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)之前，不知道密封裝置的系數(shù)，無(wú)法計(jì)算。一般用液壓缸的機(jī)械效率加以考慮，。(5)背壓阻力：這是液壓缸回油路上的阻力，初算時(shí)，其數(shù)值待系數(shù)確定后才能定下來(lái)。根據(jù)以上分析，可計(jì)算出液壓缸各動(dòng)作階段中負(fù)載，見表1：工況計(jì)算公式液壓缸的負(fù)載(N)啟動(dòng)、加速階段穩(wěn)定下降階段F=壓制、保壓階段快退階段表1(6)根據(jù)上表數(shù)據(jù)，繪制出液壓缸的負(fù)載圖和速度圖2.擬定液壓系系統(tǒng)原理圖3.確定液壓缸主要尺寸(1)工作壓力的確定工作壓力可根據(jù)負(fù)載大小及設(shè)備類型來(lái)確定由文獻(xiàn)＜一＞表2-1，根據(jù)，選定工作壓力(2)計(jì)算液壓缸的內(nèi)徑D和活塞桿直徑按，油缸的機(jī)械效率，由文獻(xiàn)＜一＞式2-1：由文獻(xiàn)＜一＞表2-5，液壓缸尺寸系列表，將直徑圓整成標(biāo)準(zhǔn)直徑由文獻(xiàn)＜一＞表2-4，液壓缸內(nèi)徑D與活塞桿直徑d的關(guān)系，取由文獻(xiàn)＜一＞表2-6，活塞桿直徑系列，取無(wú)桿腔面積：有桿腔面積：按最低工進(jìn)速度驗(yàn)算液壓缸的最小穩(wěn)定速度：，所以滿足最小穩(wěn)定速度要求。(3)計(jì)算液壓缸各運(yùn)動(dòng)階段的壓力、流量和功率根據(jù)上述所確定液壓缸D和d以及工進(jìn)時(shí)背壓力則可估算出液壓缸各個(gè)工作階段中的壓力、流量和功率如表2所示。并以此用坐標(biāo)法繪制出“液壓缸工況圖”，此圖可直觀看出液壓缸各運(yùn)動(dòng)階段主要參數(shù)變化情況，如圖4所示。工況負(fù)載(N)回油腔壓力進(jìn)油腔壓力輸入流量輸入功率計(jì)算公式快進(jìn)啟動(dòng)4368.940.50.65變化值變化值快進(jìn)恒進(jìn)4444.440.50.6647.520.52VP=pq壓制保壓51111.110.55.611.910.18快退13333.330.54.0422.381.514.確定液壓缸的規(guī)格和電動(dòng)機(jī)的功率(1)計(jì)算液壓泵的壓力液壓泵的工作壓力應(yīng)當(dāng)考慮液壓最高有效工作壓力和管路系統(tǒng)的壓力損失。所以泵的工作壓力為：式中：液壓泵的最大工作壓力。液壓缸的最高有效工作壓力。管路系統(tǒng)的壓力損失，取則:考慮各方面因素，取泵的實(shí)際額定壓力(2)計(jì)算液壓泵的流量液壓泵的最大流量應(yīng)為式中：——同時(shí)動(dòng)作各液缸所需流量之和的最大值，k——系統(tǒng)的泄漏系數(shù)，取則：(3)選擇液壓泵的規(guī)格及型號(hào)選功率(4)確定電動(dòng)機(jī)功率及型號(hào)由工況圖可知，液壓缸最大輸入功率在快退階段，可按此階段估算電動(dòng)機(jī)功率。由于工況圖中的壓力值不包括由泵到液壓缸這段管路的壓力損失，在快退時(shí)這段管路的壓力損失若取，液壓泵總效率。則電動(dòng)機(jī)功率為：由文獻(xiàn)＜二＞表2.10-1，選用，其額定功率為1.5kW，額定轉(zhuǎn)速為。5.液壓元件及輔助元件的選擇(1)液壓元件的選擇根據(jù)所擬定的液壓原理圖，進(jìn)行計(jì)算和分析通過(guò)各液壓元件的最大流量和最高工作壓力，而后按液壓元件樣本來(lái)選擇液壓元件的規(guī)格。(2)油管的計(jì)算與選擇壓油管內(nèi)徑：吸油管內(nèi)徑：6.油箱的容量確定油箱的容量7.液壓系統(tǒng)的驗(yàn)算(1)回路壓力損失驗(yàn)算主要驗(yàn)算液壓缸在各運(yùn)動(dòng)階段中的壓力損失。若驗(yàn)算后與原估算值相差較大，就要進(jìn)行修改。壓力算出后，可以確定液壓泵各運(yùn)動(dòng)階段的輸出壓力機(jī)某些元件調(diào)整壓力的參考值。具體計(jì)算可將液壓系統(tǒng)按工作階段進(jìn)行，例如快進(jìn)，工進(jìn)，快退等，按這些階段，將管路劃分成各條油流進(jìn)液壓缸，而后液壓油從液壓缸流回油箱的路線的管路，則每條管路的壓力損失可由下式計(jì)算：式中：——某工作階段總的壓力損失；——液壓油沿等徑直管進(jìn)入液壓缸沿程壓力損失值之和；——液壓油沿等徑直管從液壓缸流回油箱的沿程壓力損失值之和；——液壓油進(jìn)入液壓缸所經(jīng)過(guò)液壓閥以外的各局部的壓力損失值之總和，例如液壓油流進(jìn)彎頭，變徑等；——液壓油從液壓缸流回油箱所經(jīng)過(guò)的除液壓閥之外的各個(gè)局部壓力損失之總和；——液壓油進(jìn)入液壓缸時(shí)所經(jīng)過(guò)各閥類元件的局部壓力損失總和；——液壓油從液壓缸流回油箱所經(jīng)過(guò)各閥類元件局部壓力損失總和；——液壓油進(jìn)入液壓缸時(shí)液壓缸的面積；——液壓油流回油箱時(shí)液壓缸的面積。和的計(jì)算方法是先用雷諾數(shù)判別流態(tài)，然后用相應(yīng)的壓力損失公式來(lái)計(jì)算，計(jì)算時(shí)必須事先知道管長(zhǎng)L及管內(nèi)徑d,由于管長(zhǎng)要在液壓配管設(shè)計(jì)好后才能確定。所以下面只能假設(shè)一個(gè)數(shù)值進(jìn)行計(jì)算。和是指管路彎管、變徑接頭等，局部壓力損失可按下式：式中——局部阻力系數(shù)（可由有關(guān)液壓傳動(dòng)設(shè)計(jì)手冊(cè)查得）；——液壓油的密度——液壓油的平均速度此項(xiàng)計(jì)算也要在配管裝置設(shè)計(jì)好后才能進(jìn)行。及是各閥的局部壓力損失，可按下列公式：式中——液壓閥產(chǎn)品樣本上列出的額定流量時(shí)局部壓力損失；q——通過(guò)液壓閥的實(shí)際流量；——通過(guò)液壓閥的額定流量。另外若用差動(dòng)連接快進(jìn)時(shí)，管路總的壓力損失應(yīng)按下式計(jì)算：式中—一AB段總的壓力損失，它包括沿程、局部及控制閥的壓力損失;——BC段總的壓力損失，它包括沿程、局部及控制閥的壓力損失；——BD段總的壓力損失，它包括沿程、局部及控制閥的壓力損失；——大腔液壓缸面積；小腔液壓缸面積。行估算，選用L-HL32液壓油，其油溫為時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度，油的密度。按上述計(jì)算方法，得出各工作階段壓力損失數(shù)值經(jīng)計(jì)算后見表3?？爝M(jìn)時(shí)(MPa)工進(jìn)時(shí)(MPa)快退時(shí)(MPa)沿程損失忽略不計(jì)忽略不計(jì)忽略不計(jì)閥三位四通電磁閥忽略不計(jì)件二位二通電磁閥0.5x10局單向行程調(diào)速閥(調(diào)速閥)5x10部單向閥70.84x100.25x10損單向閥60.84x102.87x101.0x10失溢流閥局部損失忽略不計(jì)忽略不計(jì)總損失9.63x103.12x1016.47x10隨后計(jì)算出液壓泵各運(yùn)動(dòng)階段的輸出壓力，計(jì)算公式及計(jì)算數(shù)值見表4所示。計(jì)算公式液壓泵輸出壓力(Pa)快進(jìn)時(shí)工進(jìn)時(shí)快退時(shí)表4液壓泵在各階段的輸出壓力，是限壓變量葉片泵和順序閥調(diào)壓時(shí)的參考數(shù)據(jù)，在調(diào)壓時(shí)應(yīng)當(dāng)符合下面要求：其中——限定壓力——快進(jìn)時(shí)泵的壓力——順序閥調(diào)定壓力——工進(jìn)時(shí)泵的壓力從上述驗(yàn)算表明，無(wú)須修改原設(shè)計(jì)。(2)液壓回路的效率在各工作階段中，工進(jìn)所占的時(shí)間較長(zhǎng)。所以液壓回路的效率按工進(jìn)時(shí)為計(jì)算。(3)液壓系統(tǒng)的溫升驗(yàn)算在整個(gè)循環(huán)中，由于工進(jìn)階段所占時(shí)間最長(zhǎng)，所以考慮工進(jìn)時(shí)的溫升。另外，變量葉片泵隨著壓力的增加，泄漏也增加，功率損失出增加，效率也很低。此時(shí)泵的效率則有：本系統(tǒng)取油箱容積V=390L,油箱三邊尺寸比例在1:1:1~1:2:3之間,且通風(fēng)情