25KN單柱液壓機液壓系統設計(畢業(yè)論文+全套CAD圖紙)(答辯通過)

充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 目 錄 主要符號表 1 概述 1 1.1 液壓傳動發(fā)展概況 1 1.2 液壓傳動的工作原理及其組成部分 1 1.2.1 液壓傳動的工作原理 1 1.2.2 液壓傳動的組成部分 2 1.3 液壓傳動的優(yōu)缺點 3 2 液壓系統設計 5 2.1 明確設計要求，制定基 本方案 5 2.1.1 設計要求 5 2.1.2 制定液壓系統基本方案 5 2.2 液壓系統各液壓元件的確定 6 2.2.1 液壓介質的選擇 6 2.2.2 擬定液壓系統圖 7 2.3 液壓系統主要參數計算 9 2.3.1 選系統工作壓力 9 2.3.2 液壓缸主要參 數的確定 9 2.3.3 液壓缸強度校核 10 2.3.4 液壓缸穩(wěn)定性校核 12 2.3.5 計算液壓缸實際所需流量 15 2.3.6 繪制液壓缸工況圖 15 2.4 液壓閥的選擇 16 2.4.1 液壓閥的作用 16 2.4.2 液壓閥的基本要求 16 2.4.3 液壓閥的選擇 16 3 液壓泵站及其輔助裝置 18 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 3.1 液壓泵站 18 3.1.1 液壓泵站概述及液壓泵站油箱容量系列標準 18 3.1.2 各系列液壓泵站的簡述 19 3.2 液壓泵 20 3.2.1 液壓泵的選擇 20 3.2.2 液壓泵裝置 21 3.3 電動機功率的確定 22 3.4 液壓管件的確定 23 3.4.1 油管內徑確定 23 3 .4. 2 管接頭 23 3.5 濾油器的選擇 23 3.5.1 濾油器的作用及過濾精度 23 3.5.2 選用和安裝 24 3.6 油箱及其輔件的確 定 24 3 .6. 1 油箱 24 3.6.2 空氣濾清器 26 3 .6. 3 油標 27 4 液壓缸的設計計算 28 4.1 液壓缸的基本參數的確定 28 4.2 液壓缸主要零件的結構、材料及技術要求 28 4 .2. 1 缸體 28 4.3 缸蓋 31 4.3.1 缸蓋的材料 31 4.3.2 缸蓋的技術要求 31 4.4 活塞 31 4.4.1 活塞與活塞桿的聯接型式 31 4.4.2 活塞與缸體的密封 32 4.4.3 活塞的材料 32 4.4.4 活塞的技術要求 32 4.5 活塞桿 33 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 4.5.1 端部結構 33 4.5.2 端部尺寸 33 4.5.3 活塞桿結構 34 4.5.4 活塞桿材料 35 4.5.5 活塞桿的技術要求 35 4.6 活塞桿的導向、密封和防塵 35 4.6.1 導向套 35 4.6.2 桿的密封與防塵 36 4.7 液壓缸的緩沖裝置 36 4.8 液壓缸的排氣裝置 36 4.9 液壓缸安裝聯接部分的型式 37 4.9.1 液壓缸進出油口的聯接 37 4.9.2 液壓缸的安裝方式 37 5 結論 38 致謝 39 參考文獻 40 附錄 A 41 附錄 B 53 題 目： 25KN 單 柱液壓機液壓系統設計 學生姓名： 尚林峰 班 級： 990314 指導老師： 李堯忠 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 摘 要 如今，液壓傳動是一門比較成熟的技術，已廣泛應用于機械制造、工程機械、農業(yè)機械、汽車制造以及鍛壓等機 械行業(yè)。而其在實現高壓、高速、大功率、高效率、低噪聲、經久耐用，高度集成化等各項要求方面的顯著優(yōu)勢使得這門技術有著更加廣闊的發(fā)展前景。 本文在對液壓傳動發(fā)展和液壓傳動的工作原理作了一個簡要說明的同時，更對液壓技術在鍛壓機械中的一個典型應用 單柱液壓機的液壓系統進行了全面的設計計算。其內容主要包括： 液壓傳動系統方案的分析、比較和確定； 確定并繪制系統原理圖； 集成塊單元回路圖的繪制； 液壓系統中各主要參數的計算、圓整及校核； 各種液壓元件的選擇； 設計并繪制以集成塊聯接方式而成的系 統裝配圖； 在單柱液壓機液壓系統執(zhí)行元件液壓缸的設計中，利用在前文系統設計中所校核過的如活塞直徑 D（ AL）、活塞桿直徑 d( MM)等參數，我們對液壓油缸的各主要零部件進行了詳細的結構設計，并繪制了它們的零件圖及液壓油缸裝配圖。 在本設計中，所有圖紙均使用繪圖軟件 CAXA（電子圖板 V2 版）繪制而成，使得圖紙更加清晰，一目了然。 關鍵字： 單柱液壓機；液壓系統設計；液壓油缸； CAXA 指導老師簽名： SUBJECT: The system design of 25KN Single Column 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 Hydraulic Presses NAME: Shang Linfeng DIRECTOR: Li Yaozhong ABSTRACT Nowadays, hydraulic drive is a technique becoming mature, what has been applied in Manufacture, Engineering Machinery, Farm Machinery, Car Manufacturing, and Forging Presses etc. Moreover, it has a so salient advantage in actualize high pressure, high speed, hight-power, hight efficiency, low yawp, longevity and hight integration that it could develope much faster then others. After the phylogeny of the hydraulic drive and the working theory have been introduced in this paper, we have do a fully design for the system of the single column hydraulic presses which is a type application in Forging Presses.It includes: Analysing, comparing and confirming the project of hydraulic drive； Confirming and drawing the system blueprint； Drawing a blueprint of the cell loop of the integration block； Accounting, checking and normalizing the mainly parameter in the hydraulic system Choosing the different kinds of hydraulic component Designing how to rig out all the parts of the system and then draw a blueprint to reflect it. In the design of the working part of the hydraulic system, cylinder, we have do a particular frame design in using the parameter as the diameter of the piston D( AL) and the diameter of the pole d( MM). In this project, to make blueprint more clearly and even be clear at a glance, we draw the entire blueprint in software CAXA. Keywords: Single Column Hydraulic Presses； The Design of Hydraulic System； Hydraulic cylinder； CAXA SIGNATORY： 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 1、概述 1.1 液壓傳動發(fā)展概況 液壓傳動相對于機械傳動來說是一門新技術，但如從 17 世紀中葉巴斯卡提出靜壓傳遞原理、 18 世紀末英國制成世界上第一臺水壓機算起，也已有二三百年歷史了。近代液壓傳動在工業(yè)上的真正推廣使用只是本世紀中葉以后的事，至于它和微電子技術密切結合，得以在盡可能小的空間內傳遞出盡可能大的功率并加以精確控制，更是近 10年內出現的新事物。 本世紀的 60 年代后，原子能技術、空間技術、計算機技術（微電子技術）等的發(fā)展再次將 液壓技術推向前進，使它發(fā)展成為包括傳動、控制、檢測在內的一門完整的自動化技術，使它在國民經濟的各方面都得到了應用。液壓傳動在某些領域內甚至已占有壓倒性的優(yōu)勢，例如，國外今日生產的 95%的工程機械、 90%的數控加工中心、 95%以上的自動線都采用了液壓傳動。因此采用液壓傳動的程度現在已成為衡量一個國家工業(yè)水平的重要標志之一。 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 當前，液壓技術在實現高壓、高速、大功率、高效率、低噪聲、經久耐用、高度集成化等各項要求方面都取得了重大的進展，在完善比例控制、數字控制等技術上也有許多新成就。此外，在液壓元件和液壓系統的計 算機輔助設計、計算機仿真和優(yōu)化以及微機控制等開發(fā)性工作方面，更日益顯示出顯著的成績。 我國的液壓工業(yè)開始于本世紀 50 年代，其產品最初只用于機床和鍛壓設備，后來才用到拖拉機和工程機械上。自 1964 年從國外引進一些液壓元件生產技術、同時進行自行設計液壓產品以來，我國的液壓件生產已從低壓到高壓形成系列，并在各種機械設備上得到了廣泛的使用。 80 年代起更加速了對西方先進液壓產品和技術的有計劃引進、消化、吸收和國產化工作，以確保我國的液壓技術能在產品質量、經濟效益、人才培訓、研究開發(fā)等各個方面全方位地趕上世界水平。 1.2 液壓傳動的工作原理及組成部分 1.2.1 液壓傳動的工作原理 驅動機床工作臺的液壓系統，它由油箱、濾油器、液壓泵、溢流閥、開停閥、節(jié)流閥、換向閥、液壓缸以及連接這些元件的油管組成。它的工作原理：液壓泵由電動機帶動旋轉后，從油箱中吸油。油液經濾油器進入液壓泵，當它從泵中輸出進入壓力管后，將換向閥手柄、開停手柄方向往內的狀態(tài)下，通過開停閥、節(jié)流閥、換向閥進入液壓缸左腔，推動活塞和工作臺向右移動。這時，液壓缸右腔的油經換向閥和回油管排回油箱。 如果將換向閥手柄方向轉換成往外的狀態(tài)下，則壓力管中的油將經過開 停閥、節(jié)流閥和換向閥進入液壓缸右腔，推動活塞和工作臺向左移動，并使液壓缸左腔的油經換向閥和回油管排回油管。 工作臺的移動速度是由節(jié)流閥來調節(jié)的。當節(jié)流閥開大時，進入液壓缸的油液增多，工作臺的移動速度增大；當節(jié)流閥關小時，工作臺的移動速度減小。 為了克服移動工作臺時所受到的各種阻力，液壓缸必須產生一個足夠大的推力，這個推力是由液壓缸中的油液壓力產生的。要克服的阻力越大，缸中的油液壓力越高；反之壓力就越低。輸入液壓缸的油液是通過節(jié)流閥調節(jié)的，液壓泵輸出的多余的油液須經溢流閥和回油管排回油箱，這只有在壓力支管中的 油液壓力對溢流閥鋼球的作用力等于或略大于溢流閥中彈簧的預緊力時，油液才能頂開溢流閥中的鋼球流回油箱。所以，在系統中液壓泵出口處的油液壓力是由溢流閥決定的，它和缸中的油液壓力不一樣大。 如果將開停手柄方向轉換成往外的狀態(tài)下，壓力管中的油液將經開停閥和回油管排回油箱，不輸到液壓缸中去，這時工作臺就停止運動。 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 從上面的例子中可以得到： 1） 動是以液體作為工作介質來傳遞動力的。 2）液壓傳動用液體的壓力能來傳遞動力，它與利用液體動能的液力傳 動是不相同的。 3）壓傳動中的工作介質是在受控制、受調節(jié)的狀態(tài)下進行工作的， 因此液壓傳動和液壓控制常常難以截然分開。 1.2.2 液壓傳動的組成部分 液壓傳動裝置主要由以下四部分組成： 1）能源裝置 把機械能轉換成油液液壓能的裝置。最常見的形式就是液壓泵，它給液壓系統提供壓力油。 2）執(zhí)行裝置 把油液的液壓能轉換成機械能的裝置。它可以是作直線運動的液壓缸，也可以是作回轉運動的液壓馬達。 3)制調節(jié)裝置 對系統中油液壓力、流量或流動方向進行控制或調節(jié)的裝置。例 如溢流閥、節(jié)流閥、換向閥、開停閥等。這些元件的不同組合形成了不同功能的液壓系統。 4)輔助裝置 上述三部分以外的其它 裝置，例如油箱、濾油器、油管等。它們對 保證系統正常工作也有重要作用。 1.3 液壓傳動的優(yōu)缺點 液壓傳動有以下一些優(yōu)點： 1） 在同等的體積下，液壓裝置能比電氣裝置產生出更多的動力，因為 液壓系統中的壓力可以比電樞磁場中的磁力大出 3040 倍。在同等的功率下，液壓裝置的體積小，重量輕，結構緊湊。液壓馬達的體積和重量只有同等功率電動機的 12%左右。 2） 液壓裝置工作比較平穩(wěn)。由于重量輕、慣性小、反應快，液壓裝置 易于實現快速啟動、制動和頻繁的換向。液壓裝置的換向頻率，在實現往復回轉運動時可達 500 次 /min，實現往 復直線運動時可達 1000 次 /min。 3） 液壓裝置能在大范圍內實現無級調速（調速范圍可達 2000），它還 可以在運行的過程中進行調速。 4） 液壓傳動易于自動化，這是因為它對液體壓力、流量或流動方向易 于進行調節(jié)或控制的緣故。當將液壓控制和電氣控制、電子控制或氣動控制結合起來使充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 用時，整個傳動裝置能實現很復雜的順序動作，接受遠程控制。 5） 液壓裝置易于實現過載保護。液壓缸和液壓馬達都能長期在失速狀 態(tài)下工作而不會過熱，這是電氣傳動裝置和機械傳動裝置無法辦到的。液壓件能自行潤滑，使用壽命較長。 6） 由于液壓元件已實現了標準化、系 列化和通用化，液壓系統的設計、 制造和使用都比較方便。液壓元件的排列布置也具有較大的機動性。 7） 用液壓傳動來實現直線運動遠比用機械傳動簡單。 液壓傳動的缺點是： 1） 液壓傳動不能保證嚴格的傳動化，這是由液壓油液的可壓縮性和泄 漏等原因造成的。 2） 液壓傳動在工作過程中常有較多的能量損失（摩擦損失、泄漏損失 等），長距離傳動時更是如此。 3） 液壓傳動對油溫變化比較敏感，它的工作穩(wěn)定性很易受到溫度的影 響，因此它不宜在很高或很低的溫度條件下工作。 4） 為了減少泄漏，液壓元件在制造精度上的要求較高，因此它的造價 較貴，而且對油液的 污染比較敏感。 5） 液壓傳動要求有單獨的能源。 6） 液壓傳動出現故障時不易找出原因。 總的說來，液壓傳動的優(yōu)點是突出的，它的一些缺點有的現已大為改善，有的將隨著科學技術的發(fā)展而進一步得到克服。 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 2、 液壓系統設計 2.1 明確設計要求，制定基本方案 2.1.1 設計要求 設計要求是進行每項工程設計的依據。在制定基本方案并進一步著手進行液壓系統各部分設計之前，必須把設計要求以及與該設計內容有關的其他方面的情況了解清楚。 單柱液壓機主機概況： 液壓機公稱力 25 KN 液壓系統最大工作壓力 8 Mpa 骨塊行程 125 MM 壓頭下行速度 45 mm/s 壓頭上行速度 130 mm/s 液壓系統要完成以下動作循環(huán)： 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 2.1.2 制定液壓系統基本方案 2.1.2.1 確定液壓執(zhí)行元件的形式 在本設計中 ,液壓缸是液壓系統中的執(zhí)行元件，它是一種把液體的壓力能轉換成機械能以實現直線往復運動的能量轉換裝置。液壓缸結構簡單，工作可靠，在液壓系統中得到了廣泛的應用。 液壓缸按其結構形式，可以分為活塞缸、柱塞缸兩類?；钊缀椭椎妮斎霝閴毫土髁?，輸出為推力和速度。 液壓缸除了單個地使用外，還可以組合起來或和其它機構相結合，以實現特殊的功能。 根據參考文獻 2表 37.5-1 我們選擇活塞缸類中 的單桿活塞液壓缸，其特點及適用場合見表 2-1。 表 2-1 名稱 特點 適用場合 單桿活塞液壓缸 有效工作面積大，雙向不對稱 往返不對稱的直線運動等 2.1.2.2 確定液壓執(zhí)行元件運動控制回路 1）為了實現液壓缸的進和退，我們選擇電磁換向閥作為液壓系統的方向控制閥。 電磁換向閥的基本工作原理是通過電磁鐵控制滑閥閥芯的不同位置，以改變油液的流動方向。當電磁鐵斷電時，滑閥由彈簧保持在中間位置或初始位置（脈沖式閥除外）。若推動故障檢查按鈕可使滑閥閥芯移動。電磁換向閥在液壓系統中的作用是用來實現液壓油路的換向 、順序動作及卸荷等。由于電磁鐵的推力有限，電磁換向閥應用在流量不大的液壓系統中。 2）為了實現其工進，可以選擇調速閥或節(jié)流閥作為速度控制閥。 節(jié)流閥的調節(jié)應該輕便、準確。在小流量調節(jié)時，如通流截面相對于閥心位移的變化率較小，則調節(jié)的精確性較高。調節(jié)節(jié)流閥的開口，便可調節(jié)執(zhí)行元件運動速度的大小。 而調速閥的工作原理：液壓泵出口（即調速閥進口）壓力，由溢流閥調整，基本上保持恒定。調速閥出口處的壓力由活塞上的負載決定。所以當負載增大時，調速閥進出充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 口壓差將將減小。 調速閥在液壓系統中的應用和節(jié)流閥相仿，它適用于執(zhí)行 元件負載變化大而運動速度要求穩(wěn)定的系統中。 因此，在本設計中選擇調速閥作為速度控制閥。 2.1.2.3 液壓源系統 液壓系統的工作介質完全由液壓源來提供，液壓源的核心是液壓泵。在無其它輔助油源的情況下，液壓泵的供油量要大于系統的需油量，多余的油經溢流閥流回油箱， 溢流閥同時起到控制并穩(wěn)定油源壓力的作用。 為節(jié)省能源提高效率，液壓泵的供油量盡量與系統所需流量相匹配。 油液的凈化裝置是液壓源中不可缺少的。在此，我們在泵的小口裝上粗濾油器。（進入系統的油液根據被保護元件的要求，通過相應的精濾油器再次過濾。為防止系 統中雜質流回油箱，可在回油路上設置磁過濾器或其他型式的濾油器。根據液壓設備所處環(huán)境及對溫升的要求，還要考慮加熱、冷卻等措施。 2.2 液壓系統各液壓元件的確定 2.2.1 液壓介質的選擇 液壓介質應具有適宜的粘度和良好的粘溫特性；油膜強度要高，具有較好的潤滑性能；能抗氧化，穩(wěn)定性好；腐蝕作用小，對涂料、密封材料等有良好的適應性；同時液壓介質還應具有一定的消泡能力。 選擇液壓介質時，除專用液壓油外，首先是介質種類的選擇。根據液壓系統對介質是否有抗燃性的要求，決定選用礦油型液壓油或抗燃型液壓液。 其次，應根據 系統中所用液壓泵的類型選用具有合適粘度的介質。 最后，還應考慮使用條件等因素，如環(huán)境溫度、工作壓力、執(zhí)行機構速度等。當工作溫度在 60 以下，載荷較輕時，可選用機械油；工作溫度超過 60時，應選用汽輪機油或普通液壓油。若設備在很低溫度下啟動時須選用低凝液壓油。 據參考文獻 2表 37.3-12 中各普通液壓油質量指標及應用以及本設計中單柱液壓機液壓系統的要求選用 N32 號普通液壓油，其各項質量指標見表 2-2。 表 2-2 名稱 N32 號普通液壓油 代號 / 原牌號 YA -N32 / 20 號 運動粘度 mm2/s (40 ) 28 835.2 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 運動粘度 mm2/s (50 ) 1723 粘度指數 90 抗氧化安定性 (酸值達2mgKOH/g) h 1000 凝點 -10 閃點 (開口 ) 170 防銹性 (蒸鎦水法 ) 無銹 臨界載荷 N 600 抗泡沫性 (93 ) ml 起泡 50 / 消泡 0 抗磨性（四球， DB） N 800 應用 適用于環(huán)境溫度 040的各類中高壓系統（適用工作壓力為 6.3-2.1MPa 2.2.2 擬定液壓系統圖 在這種單柱液壓機上 ，實現了“工進 快退 停止”的動作循環(huán)（見圖2-1）?？梢赃M行沖剪、彎曲、翻邊、裝配、冷擠、成型等多種加工工藝。表2- 3 示此單柱液壓機的動作循環(huán)表，圖 2-2 則是這種液壓機的液壓系統圖，其滑塊的工作情況如圖所示。 換 向 延 時 快 退 停 止進 給停 止圖 2-1 單柱液壓機動作循環(huán)圖 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 1 Y A 2 Y A7 油 箱1 Y B1- 4 0葉 片 泵2 5 K N 單 柱 液 壓 機 液 壓 系 統 原 理 圖6 Y D F 3 - E 1 0 B - B電 磁 溢 流 閥5 A X F 3 - E 1 0 B單 向 順 序 閥3 A Q F 3 - E 1 0 B單 向 調 速 閥4 油 缸2 3 4 D F 3 O - E 1 0 B - D電 磁 換 向 閥圖 2-2 單柱液壓機液壓系統圖 進油路 液壓泵 1 電磁換向閥 2（左位） 單向調速閥 3 液壓油缸 4 上腔 回油路 液壓油缸 4 下腔 單向 順序閥 5 電磁換向閥 2（右位） 油箱 7 表 2-3 單柱液壓機液壓系統的動作循環(huán)表 動作名稱 信號來源 電磁換向閥 2 的工作狀態(tài) 滑塊 工進 1YA 通電 左位 快退 2YA 通電 右位 2.3 液壓系統主要參數計算 2.3.1 選系統工作壓力 壓力的選擇要根據載荷大小和設備類型而定。還要考慮執(zhí)行元件的裝配空間、經濟條件及元件供應情況等的限制。在載荷一定的情況下，工作壓力低，勢必要加大執(zhí)行元件的結構尺寸，對某些設備來說，尺寸要受到限制，從材料消耗角度看也不經濟；反之，充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 壓力選得太高，對泵、缸、閥 等元件的材質、密封、制造精度也要求很高，必然要提高設備成本。一般來說，對于固定的尺寸不太受限的設備，壓力可以選低一些，行走機械重載設備壓力要選得高一些。 公稱力為 25KN 的單柱液壓機屬小型液壓機類型，一般情況下，載荷不會太高，參考資料 2表 37.5-3，初步確定系統工作壓力為 4MPa。 2.3.2 液壓缸主要參數的確定 2.3.2.1 液壓缸設計中應注意的的問題 液壓缸的設計和使用正確與否，直接影響到它的性能和易否發(fā)生故障。在這方面，經常碰到的是液壓缸安裝不當、活塞桿承受偏載、液壓缸或活塞下垂以及活塞桿的 壓桿失穩(wěn)等問題。所以，在設計液壓缸時，必須注意如下幾點： 1）盡量使活塞桿在受拉狀態(tài)下承受最大負載，或受壓狀態(tài)下具有良好的縱向穩(wěn)定性。 2）考慮液壓缸行程終了處的制動問題和液壓缸的排氣問題。缸內如無緩沖裝置和排氣裝置，系統中需有相應的措施。但是并非所有的液壓缸都要考慮這些問題。 3）正確確定液壓缸的安裝、固定方式。如承受彎曲的活塞桿不能用螺紋連接，要用止口連接。液壓缸不能在兩端用鍵或銷定們，只能在一端定位，為的是不致阻礙它在受熱時的膨脹。如沖擊載荷使活塞桿壓縮，定位件須設 置在活塞桿端，如為拉伸則設置在缸蓋 端。 4) 液壓缸各部分的結構需根據推薦的結構形式和設計標準進行設計，盡可能做到 結構簡單、緊湊，加工、裝配和維修方便。 2.3.2.2 液壓缸主要參數的確定 鑒于液壓系統的最大工作壓力 P1=8Mpa7Mpa 由參考文獻 1表 5-2 推薦初定d=0.7D 取液壓缸m=0.9 則此時活塞所受推力 27 77 89025 .F N 由式 11 PFA（ 2-1） 61 10427778 A 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 =69.45 cm2 )A(D 14 （ 2-2） =9.38 cm 則 d= 0.7 D =6.07 cm 參 考文獻 2表 37.5-8 及表 37.5-9 對這些直徑圓整成就近標準值時 得： D =100 mm d =70 mm 由此求得液壓缸兩腔的實際有效面積為： 5784 21 .DA cm2 04404 222 .)dD(A cm2 2.3.3 液壓缸強度校核 液壓缸的缸筒壁厚 、活塞桿直徑 d 和缸蓋處固定螺栓直徑在高壓系統中必須進行強度校核。 取：液壓缸材料為 45#鋼，無縫鋼管 活塞桿材料 45#鋼 2.3.3.1 壁厚強度校核 根據參考文獻 2表 37.7-64 及表 37.7-65 選擇液壓缸外徑為 121mm 即液壓缸壁厚 =10.5mm 對于本系統： D 10 為厚壁 按壁筒計算： 131 402 yy.D （ 2-3） 式中 ， D 為缸筒內徑 ； Py 為缸筒試驗壓力 ,當缸的額定壓力 Pn 16Mpa 時 ， 取 Py=1.5 Pn ； 為缸筒材料的許用應力 ， nb ， b 為材料抗拉強度 ， n 為充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 安全系數 ， 一般取 n = 5 。 所以 : Py=1.5 4=6 Mpa nb （ 2-4） 式中 600b N/mm2 n = 5 則 66 101 2 05 106 0 0 n bN/m2 得 222131 402 .D yy mm 510. mm 故缸體壁厚強度滿足。 2.3.3.2 液壓缸內活塞桿直徑校核 活塞桿的直徑 d 按下式進行校核 Fd 4（ 2-5） 式中， F 為活塞桿上的作用力； 為活塞桿材料的許用應力 , 41.b 則 ： 1910600143 412777844 6 . .F mm d 故活塞桿強度滿足。 2.3.3.3 液壓缸蓋固 定螺栓直徑計算 液壓缸蓋固定螺栓直徑按下式計算： F.ds 25（ 2-6） 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 式中 ， F 為液壓缸負載 ； Z 為固定螺栓個數 ； K 為螺紋擰緊系數 ； K=1.121.5， 取 K=1.3； 1 8 023 6 02 s MPa 則： 119101804143 27778312525 6 . .Z KF.d s mm 取 ds=10 mm 2.3.4 液壓缸穩(wěn)定性校核 活塞桿受軸向壓縮負載時，它所承受的力 F 不能超過使它保持穩(wěn)定 工作所允許的臨界負載 Fk，以免發(fā)生縱向彎曲，破壞液壓缸的正常工作。 Fk 的值與活塞桿材料性質、截面形狀、直徑和長度以及液壓缸的安裝方式等因素有關。活塞桿穩(wěn)定性的校核依下式進行： kknFF （ 2-7） 式中 ， nk 為安全系數 ， 一般取 nk = 2 4， 這里取 nk = 4。 當活塞桿的細長比 krl21 時 222l EJF K （ 2-8） 當活塞桿的細長比 krl21 時，且 21 = 20 120 時，則 2221 krlafAF（ 2-9） 式 中， l 為安裝長度，其值與安裝方式有關，見表 2-1， kr 為活塞桿橫截面最小回轉半徑， AJrk ；1為柔性系數，其值見表 2-2；2為由液壓缸支承方式決定的末端系數，其值見表 2-4； E 為活塞桿材料的彈性模量，對鋼取 E=2.06 1011N/M2； J 為充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 活塞桿橫截面慣性矩； A 為活塞桿橫截面積， f 為由材料強度決定的實驗值， 為系數，具體數值均見表 2-5。 表 2-4 液壓缸支承方式和末端系數 2 的值 支承方式 支承說明 末端系數 2 llF一端自由一端固定 1/4 llF兩端鉸接 1 llF一端鉸接一端固定 2 llF兩端固定 4 表 2-5 f、 a、 1 的值 材料 f 108 N/M2 1 鑄鐵 5.6 1600180 鍛鐵 2.5 9001110 軟鋼 3.4 750190 硬鋼 4.9 500185 由此，根據實際設計的可得： 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 ；901 ；412 81043 .f N/M2 ； 25001517416464224.dldddAJrk （ 2-10） 而 l 125mm， 取 l=175mm 10krl 45219021 則活塞桿穩(wěn)定性按式： 221 krlfAF進行校核。 代入數據： 610974 .F N 66 102 4 314 10974 .nFk 而 1APF maxW （ 2-11） 式中 ， FW 為活塞所受最大推力 Pmax 為系統最大壓力為 8Mpa 。 A1 為液壓缸無活塞桿腔的截面積 ， A1 = 78.5 cm2 FW = 8 106 7.85 10-3 = 6.28 104 N 顯然 ， FW knF所以，活塞桿穩(wěn)定性滿足。 2.3.5 計算液壓缸實際所需流量 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 根據最終確定的液壓缸的結構尺寸及其運動速度或轉速，計算出液壓缸實際所需流量，見表 2-6。 表 2 6 液壓缸實際所需流量 工況 活塞下行 (工進 ) 活塞上行 (快退 ) 運動速度 10-2 m/s = 4.5 = 13 結構參數 10-3 m2 A1 = 7.85 A2 = 4.0 流量 10-4 m3/s Q1 = 3.53 Q2 = 5.21 計算公式 Q = A 2.3.6 繪制液壓缸工況圖 Q10-4m3/s停 止 工 進 換 向 延 時 快 退 停 止t3 . 5 35 . 2 1圖 2-3 液壓缸工況圖 2.4 液壓閥的選擇 2.4.1 液壓閥的作用 液壓閥是用來控制液壓系統中油液的流動方向或調節(jié)其壓力和流量的，因此它可以分為方向閥、壓力閥和流量閥三大類。一個形狀相同的閥，可以因為作用機制的不同，而具有不同的功能。壓力閥和流量閥利用通流截面的節(jié)流作用控制著系統的壓力和流量，而方向閥則利用通流通道的更換控制著油液的流動方向。這就是說，盡管液壓閥存在著各 種各樣不同的類型，它們之間還是保持著一些基本共同之點。例如： 1）在結構上，所有的閥都由閥體、閥心（座閥或滑閥）和驅使閥心動作的元、部件（如彈簧、電磁鐵）組成。 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 2）在工作原理上，所有閥的開口大小，閥進、出口間的壓差以及流過閥的流量之間的關系都符合孔口流量公式，僅是各種閥控制的參數各不相同而已。 2.4.2 液壓閥的基本要求 液壓系統中所用的液壓閥，應滿足如下要求： 1）動作靈敏，使用可靠，工作時沖擊和振動小。 2）油液流過時壓力損失小。 3）密封性能好。 4）結構緊湊，安裝、調整、使用、維護方便，通用性大 。 2.4.3 液壓閥的選擇 1）閥的規(guī)格，根據系統的工作壓力和實際通過該閥的最大流量，選擇有定型產品的閥件。溢流閥按液壓泵的最大流量選?。贿x擇節(jié)流閥和調速閥時，要考慮最小穩(wěn)定流量應滿足執(zhí)行機構最低穩(wěn)定速度的要求。 控制閥的流量一般要選得比實際通過的流量大一些，必要時也允許有 20%以內的短時間過流量。 2）閥的型式，按安裝和操作方式選擇。 本系統工作壓力在 4MPa 左右，所以液壓閥均選用中壓閥。所選閥的規(guī)格型號見表 2-7。 表 2-7 25KN 單柱液壓機液壓閥名細表 名稱 選用規(guī)格 單向調速閥 AQF3-E10B 電磁溢流閥 YDF3-E10B-B 電磁換向閥 34DF30-E10B-D 單向順序閥 AXF3-E10B 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 3、液壓泵站及其輔助裝置 在本設計中，我們將采用集成塊的聯接方式來進行液壓系統的裝配。其集成塊單元回路圖見圖 3-1； 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 9 Y - 1 0 0壓 力 表8 K F3- E 3 B壓 力 表 開 關3 A Q F 3 - E 1 0 B單 向 調 速 閥5 A X F 3 - E 1 0 B單 向 順 序 閥p14 油 缸1 Y A 2 Y A2 3 4 D F 3 O - E 1 0 B - D電 磁 換 向 閥6 Y D F 3 - E 1 0 B - B電 磁 溢 流 閥1 Y B1- 4 0葉 片 泵工 進 快 退+ - +停 止-1 Y A2 Y A狀 態(tài)名 稱7 油 箱OPXp 1圖 3-1 集成塊單元回路圖 3.1 液壓泵站 3.1.1 液壓泵站概述及液壓泵站油箱容量系列標準 3.1.1.1 液壓泵站的概述 目前我國生產液壓泵站的廠家很多，液壓泵站的種類也繁多，但多 數廠家根據用戶的具體要求設計和制造，尚未完全系列化、標準化?，F在只有液壓泵站的油箱公稱容量系列有國家標準。 3.1.1.2 液壓泵站油箱公稱容量系列（ GB 2876 81） 表 3-1 油箱容量 GB 2876-81 L 4 6.3 10 25 40 63 100 160 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 3150 4000 5000 6300 3.1.2 各系列液壓泵站的簡述 詳細資料見參考文獻 237 篇第 10 章。 3.1.2.1 YZ 系 列液壓泵站 YZ 系列液壓泵站，油箱容量有 256300L 等 18 種規(guī)格。選用各種不同的泵，得到各種不同流量、壓力的規(guī)格。外形結構上有上置式（有立式及臥式）和非上置式。 YZ 系列液壓泵站生產廠有：上海高行液壓件廠、長沙液壓件廠、南京液壓件三廠等。 3.1.2.2 YG 型液壓柜 YG 型液壓柜規(guī)格性能為油箱容量 250350L，壓力 6.3MPa，流量有 40、 63 和 100L/ min。上海液壓件一廠生產。 3.1.2.3 YZS 型液壓站 YZS 型液壓泵站，油箱容量 100L，壓力 6.3MPa，流量 16L/min。常州液壓件廠生產。 3.1.2.4 YGC 型液壓柜 YGC 型液壓柜油箱容量 160L，壓力 6.3MPa，流量有 12、 25L/min，由北京椿樹機械廠生產。 3.1.2.5 CJZ 型液壓站 CJZ 型液壓泵站油箱容量有 100L 與 160L 兩種，壓力為 5MPa，流量為 2063L/min范圍。有定量泵與變量泵兩種型式，成都液壓元件一廠生產。 3.1.2.6 YH 型液壓站 YH 型液壓站油箱容量 1202000L，壓力為 14 MPa，流量在 10250L/min 范圍，由沈陽重型機器廠生產。 3.1.2.7 SE 型液壓泵 站 SE 型液壓泵站油箱容量 1400L，壓力 7 MPa，流量 6.75m3/s，上海冶金設計院設計。 3.1.2.8 上重型液壓站 上海重型機器廠液壓站油箱容量 1200L 與 2200L 兩種， 1200L 的工作壓力為 1.5 MPa， 2200L 的為 5 MPa，流量均為 320L/mi