四柱液壓機(jī)課程設(shè)計(jì)

1、液壓與氣壓傳動(dòng)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)設(shè)計(jì)題目： 四拄液壓機(jī) 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化 班 級(jí)： 14機(jī)械卓越 姓 名： xxx 學(xué) 號(hào)： 140111xx 指導(dǎo)教師： 徐建方 常州工學(xué)院機(jī)械與車輛工程學(xué)院2016年6月13日前言本設(shè)計(jì)為四柱式液壓機(jī)，四柱液壓機(jī)的主機(jī)主要由上梁、導(dǎo)柱、工作臺(tái)、移動(dòng)橫梁、主缸、頂出缸等組成。其中主缸可完成快速下行、慢速加壓、保壓延時(shí)、釋壓換向、快速返回、原位停止的動(dòng)作；頂出缸可實(shí)現(xiàn)向上頂出、停留、向下退回、原位停止的動(dòng)作。本設(shè)計(jì)主機(jī)最大工作負(fù)載為7000000N。通過(guò)對(duì)液壓缸工況分析確定液壓缸負(fù)載的變化，擬定液壓系統(tǒng)圖和電磁鐵動(dòng)作順序。并設(shè)計(jì)主液壓缸，計(jì)算主液壓缸的

2、尺寸和流量，主缸的速度換接與安全行程限制通過(guò)行程開(kāi)關(guān)來(lái)控制。根據(jù)技術(shù)要求及設(shè)計(jì)計(jì)算選擇液壓泵、GE系列電磁閥等液壓元件。通過(guò)液壓系統(tǒng)壓力損失和溫升的驗(yàn)算，液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可以滿足液壓機(jī)順序循環(huán)的動(dòng)作要求，設(shè)計(jì)的四柱液壓機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)塑性材料的鍛壓、沖壓、冷擠、校直、彎曲等成型加工工藝。本液壓系統(tǒng)選用PLC控制系統(tǒng)，通過(guò)泵和油缸及各種液壓閥實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換，調(diào)節(jié)和輸送，完成各種工藝動(dòng)作的循環(huán)。液壓機(jī)采用集中式布置，液壓系統(tǒng)油源與控制調(diào)節(jié)裝置置于主機(jī)之外。該液壓機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，動(dòng)作靈敏可靠，速度快，能耗小，噪音低，壓力和行程可在規(guī)定的范圍內(nèi)任意調(diào)節(jié)，操作簡(jiǎn)單。目錄第一章 概論1第一節(jié) 液壓機(jī)的工作原理及其組成

3、1第二節(jié) 發(fā)展趨勢(shì)3第三節(jié) 液壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用4第二章 液壓系統(tǒng)的合成6第一節(jié) 液壓傳動(dòng)工作原理6第二節(jié) 搭建部分回路9第三節(jié) 其他考慮10第三章 液壓缸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及液壓系統(tǒng)工況分析11第一節(jié) 液壓缸基本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)11第二節(jié) 載荷的組成和計(jì)算11第三節(jié) 確定主液壓缸的、頂出液壓缸結(jié)構(gòu)尺寸12第四節(jié) 液壓缸動(dòng)作時(shí)的流量14第五節(jié) 缸的設(shè)計(jì)計(jì)算14第四章 液壓元件的選擇及性能驗(yàn)算26第一節(jié) 液壓元件的選擇26第二節(jié) 液壓系統(tǒng)性能驗(yàn)算31第五章 立柱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)35第一節(jié) 立柱設(shè)計(jì)計(jì)算35第二節(jié) 連結(jié)形式36第三節(jié) 立柱的螺母及預(yù)緊38第四節(jié) 立柱的導(dǎo)向裝置39第五節(jié) 限程套40第六章 橫梁參數(shù)的確定4

4、1第一節(jié) 上橫梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)41第二節(jié) 活動(dòng)橫梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)41第三節(jié) 下橫梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)42第四節(jié) 各橫梁參數(shù)的確定42第七章 液壓元件的設(shè)計(jì)43第一節(jié) 管道及管接頭43第二節(jié) 液壓控制閥的選擇44結(jié)論46參考文獻(xiàn)47請(qǐng)瀏覽后下載，資料供參考，期待您的好評(píng)與關(guān)注！第一章 概論第一節(jié) 液壓機(jī)的工作原理及其組成一概述液壓機(jī)（又名：油壓機(jī)）利用帕斯卡定律制成的利用液體壓強(qiáng)傳動(dòng)的機(jī)械，種類很多。當(dāng)然，用途也根據(jù)需要是多種多樣的。如按傳遞壓強(qiáng)的液體種類來(lái)分，有油壓機(jī)和水壓機(jī)兩大類。水壓機(jī)機(jī)產(chǎn)生的總壓力較大，常用于鍛造和沖壓。鍛造水壓機(jī)又分為模鍛水壓機(jī)和自由鍛水壓機(jī)兩種。模鍛水壓機(jī)要用模具，而自由鍛水壓機(jī)不用模具。

5、我國(guó)制造的第一臺(tái)萬(wàn)噸水壓機(jī)就是自由鍛造水壓機(jī)。液壓機(jī)是一種以液體為工作介質(zhì)，用來(lái)傳遞能量以實(shí)現(xiàn)各種工藝的機(jī)器。液壓機(jī)被廣泛應(yīng)用于機(jī)械工業(yè)的許多領(lǐng)域。例如在鍛壓領(lǐng)域，液壓機(jī)被廣泛應(yīng)用于自由鍛造、模鍛、沖壓、擠壓、剪切、拉拔成型及超塑性等許多工藝中；在機(jī)械工業(yè)的其他領(lǐng)域，液壓機(jī)被應(yīng)用于粉末制品，塑料制品、磨料制品、金剛石成型、校正壓樁、壓磚、橡膠注塑成型等十分廣泛的不同工作領(lǐng)域。機(jī)器具有獨(dú)立的動(dòng)力機(jī)構(gòu)和電氣系統(tǒng)，采用按鈕集中控制，可實(shí)現(xiàn)調(diào)整、手動(dòng)及半自動(dòng)三種工作方式：機(jī)器的工作壓力、壓制速度，空載快下行和減速的行程和范圍，均可根據(jù)工藝需要進(jìn)行調(diào)整，并能完成頂出工藝，可帶頂出工藝、拉伸工藝三種工藝方

6、式，每種工藝又為定壓，定程兩種工藝動(dòng)作供選擇，定壓成型工藝在壓制后具有頂出延時(shí)及自動(dòng)回程。液壓機(jī)一般是由本體、動(dòng)力系統(tǒng)、液壓控制系統(tǒng)三部分組成。本體一般是由機(jī)架、液壓缸部件、運(yùn)動(dòng)部分及其導(dǎo)向裝置以及其他輔助裝置組成。工藝要求使影響液壓機(jī)本體結(jié)構(gòu)形式的最主要因素。由于在不同液壓機(jī)上完成的工藝是多種多樣的，因此液壓機(jī)的本體結(jié)構(gòu)形式也是不同的。根據(jù)機(jī)架形式，液壓機(jī)可以分為立式和臥式；根據(jù)機(jī)架的組成形式，液壓機(jī)可分為梁柱式、單柱式、框架式、鋼絲纏繞預(yù)應(yīng)力牌坊式等。其中三梁四柱式是最為常見(jiàn)的類型，如圖1-1所示。其機(jī)身是由工作臺(tái)、滑塊、上橫梁、立柱、鎖母和調(diào)節(jié)螺母等組成。其執(zhí)行元件的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)上易于

7、實(shí)現(xiàn)很大的工作壓力、較大的工作空間，因此適應(yīng)性強(qiáng)，便于壓制大型工件或較長(zhǎng)、較高的工件；由于執(zhí)行元件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，所以布置靈活，可以根據(jù)工藝要求來(lái)多方位布置；活動(dòng)橫梁的總行程和速度都可在一定范圍內(nèi)、相當(dāng)大程度上調(diào)節(jié)，適應(yīng)工藝過(guò)程對(duì)化快速度的不同要求；通過(guò)不同閥的組合實(shí)現(xiàn)工藝過(guò)程的不同順序；安全性能好，不易超載，有利于保護(hù)模具；工作平穩(wěn)。撞擊、振動(dòng)、噪聲較小，對(duì)工人及廠房有很大好處。(1)高速化，高效化，低能耗。提高液壓機(jī)的工作效率，降低生產(chǎn)成本。(2)機(jī)電液一體化。充分合理利用機(jī)械和電子方面的先進(jìn)技術(shù)促進(jìn)整個(gè)液壓系統(tǒng)的完善。(3)自動(dòng)化、智能化。微電子技術(shù)的高速發(fā)展為液壓機(jī)的自動(dòng)化和智能化提供了充分

8、的條件。自動(dòng)化不僅僅體現(xiàn)的在加工，應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的自動(dòng)診斷和調(diào)整，具有故障預(yù)處理的功能。(4)液壓元件集成化，標(biāo)準(zhǔn)化。集成的液壓系統(tǒng)減少了管路連接，有效地防止泄漏和污染。標(biāo)準(zhǔn)化的元件為機(jī)器的維修帶來(lái)方便。二、液壓傳動(dòng)的基本原理液壓系統(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、鏈條和齒輪等傳動(dòng)元件相類似。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)

9、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。四柱液壓機(jī)由主機(jī)及控制機(jī)構(gòu)兩大部分組成。液壓機(jī)主機(jī)部分包括液壓缸、 橫梁、立柱及充液裝置等。動(dòng)力機(jī)構(gòu)由油箱、高壓泵、控制系統(tǒng)、電動(dòng)機(jī)、壓力 閥、方向閥等組成。四柱液壓機(jī)的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)由動(dòng)力機(jī)構(gòu)、控制機(jī)構(gòu)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、輔助機(jī)構(gòu)和工作介質(zhì)組成。 動(dòng)力機(jī)構(gòu)通常采用油泵作為動(dòng)力機(jī)構(gòu)，一般為積式油泵。為了滿足執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)速度的要求， 選用一個(gè)油泵或多個(gè)油泵。低壓（油壓小于2.5MP）用齒輪泵；中壓（油壓小于6.3MP）用葉片泵；高壓（油壓小于32.0MP)用柱塞泵。各種可塑性材料的壓力加工和成形，如不銹鋼板鋼板的擠壓、彎曲、拉伸及金屬零件的冷壓成形

10、，同時(shí)亦可用于粉末制品、砂輪、膠木、樹(shù)脂熱固性制品的壓制。三、液壓系統(tǒng)的組成液壓系統(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。(1）、動(dòng)力元件（油泵）它的作用是把液體利用原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液壓力能；是液壓傳動(dòng)中的動(dòng)力部分。(2)、執(zhí)行元件（油缸、液壓馬達(dá)）它是將液體的液壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。其中，油缸做直線運(yùn)動(dòng)，馬達(dá)做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。(3)、控制元件包括壓力閥、流量閥和方向閥等。它們的作用是根據(jù)需要無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)液動(dòng)機(jī)的速度，并對(duì)液壓系統(tǒng)中工作液體的壓力、流量和流向進(jìn)行調(diào)節(jié)控制。(4)、輔助元件除上述三部分以外的其它元件，包括壓力表、濾油器、蓄

11、能裝置、冷卻器、管件各種管接頭(擴(kuò)口式、焊接式、卡套式）、高壓球閥、快換接頭、軟管總成、測(cè)壓接頭、管夾等及油箱等，它們同樣十分重要。(5)、工作介質(zhì)工作介質(zhì)是指各類液壓傳動(dòng)中的液壓油或乳化液，它經(jīng)過(guò)油泵和液動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換。第二節(jié) 發(fā)展趨勢(shì)隨著應(yīng)用了電子技術(shù)、計(jì)算及技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)及新工藝、新材料的發(fā)展和應(yīng)用，液壓傳動(dòng)技術(shù)也在不斷創(chuàng)新。自19世紀(jì)問(wèn)世以來(lái)發(fā)展很快，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門(mén)，種類繁多，發(fā)展迅速，成為機(jī)床行業(yè)的一個(gè)重要組成部分。但由于我國(guó)液壓起步晚，液壓機(jī)只有50年的發(fā)展歷史，80年代以后我國(guó)液壓機(jī)開(kāi)始進(jìn)入高速發(fā)展階段。目前我國(guó)已建立了自己的液壓機(jī)設(shè)計(jì)和制造行業(yè)

12、。由于液壓機(jī)的液壓系統(tǒng)和整機(jī)結(jié)構(gòu)方面，已經(jīng)比較成熟，目前國(guó)內(nèi)外液壓機(jī)的發(fā)展體現(xiàn)在新的方向。隨著比例伺服技術(shù)的發(fā)展，液壓機(jī)的停位精度、速度控制精度越來(lái)越高，液壓機(jī)趨向高精度發(fā)展。高速化、高效化、低能耗提高了液壓機(jī)的工作效率，降低生產(chǎn)成本；自動(dòng)化、智能化，微電子技術(shù)的高速發(fā)展為液壓機(jī)的自動(dòng)化和智能化提供了充分的條件。自動(dòng)化不僅僅體現(xiàn)的在加工，應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的自動(dòng)診斷和調(diào)整，具有故障預(yù)處理的功能；液壓元件集成化，標(biāo)準(zhǔn)化，集成的液壓系統(tǒng)減少了管路連接，有效地防止泄漏和污染。標(biāo)準(zhǔn)化的元件為機(jī)器的維修帶來(lái)方便。在國(guó)際上來(lái)看，由于技術(shù)發(fā)展趨于成熟，國(guó)內(nèi)外機(jī)型無(wú)較大差距，主要差別在于加工工藝和安裝方面。良好

13、的工藝使機(jī)器在過(guò)濾、冷卻及防止沖擊和振動(dòng)方面，有較明顯改善。在油路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，國(guó)內(nèi)外液壓機(jī)都趨向于集成化、封閉式設(shè)計(jì)，插裝閥、疊加閥和復(fù)合化元件及系統(tǒng)在液壓系統(tǒng)中得到較廣泛的應(yīng)用。特別是集成塊可以進(jìn)行專業(yè)化的生產(chǎn)，其質(zhì)量好、性能可靠而且設(shè)計(jì)的周期也比較短。第三節(jié) 液壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用一、液壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)液壓傳動(dòng)所以能得到廣泛應(yīng)用，這是由于它具有以下主要優(yōu)點(diǎn)：（1）液壓傳動(dòng)與機(jī)械、電力等傳動(dòng)方式比較，在輸出同樣功率的條件下體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊。油馬達(dá)的外形尺寸約為同功率電機(jī)的12，重量約為電機(jī)的1020，1m3的全液壓挖掘機(jī)整機(jī)重25t、零件總數(shù)為750多件，而機(jī)械式1m3的挖掘機(jī)的機(jī)重

14、是41t，零件總數(shù)達(dá)1500多件。（2）傳遞運(yùn)動(dòng)平衡。由于工作液體彈性大，油液本身有吸振能力，不象機(jī)械傳動(dòng)因加工和裝配誤差會(huì)引起過(guò)大的振動(dòng)和撞擊。（3）易于獲得很大的力或力矩。例如一個(gè)內(nèi)徑為30cm的油缸，油液壓力為20MPa，活塞上便可產(chǎn)生1.4MN推力。液壓傳動(dòng)這個(gè)突出的優(yōu)點(diǎn)，使它廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械，成為實(shí)現(xiàn)省力的最有效的手段。（4）液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)零件均在油內(nèi)工作，可以自行潤(rùn)滑，故零件工作壽命長(zhǎng)。（5）能在很大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速。如車輛在不同情況下要求不同的行駛速度，可以通過(guò)調(diào)節(jié)液體的流量達(dá)到改變速度的要示。（6）與機(jī)械傳動(dòng)相比易于布局和操縱。（7）液壓元件易于實(shí)現(xiàn)系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、通用

15、化，便于設(shè)計(jì)、制造和推廣。液壓傳動(dòng)也存在以下缺點(diǎn)：（1）液壓傳動(dòng)采用液體為介質(zhì)，在相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面有間隙存在，就不可避免的要有泄漏，影響了工作效率。為了防止漏油，配合件的制造精度要求較高。（2）由于油的粘度隨溫度而變化，因此油溫變化時(shí)，會(huì)影響傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作性能。同時(shí)在低溫或高溫條件下采用液壓傳動(dòng)有較大的困難。（3）空氣滲入液壓系統(tǒng)后容易引起系統(tǒng)的工作不良，如發(fā)生振動(dòng)、爬動(dòng)、噪音等。（4）液壓系統(tǒng)發(fā)生故障不易檢查和排除，這給使用和維修帶來(lái)不便。（5）為了防止漏油，以及為了滿足某些性能上的要求，液壓元件制造精度要求較高?？偟膩?lái)說(shuō)，液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是主要的，就其缺點(diǎn)而言，隨著生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，正在逐步

16、加以解決，因此液壓傳動(dòng)在現(xiàn)代化的生產(chǎn)中有著廣闊的發(fā)展前途。二、液壓傳動(dòng)的應(yīng)用液壓傳動(dòng)有許多突出的優(yōu)點(diǎn)，因此它的應(yīng)用非常廣泛，如一般工業(yè)用的塑料加工機(jī)械、壓力機(jī)械、機(jī)床等；行走機(jī)械中的工程機(jī)械、建筑機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、汽車等；鋼鐵工業(yè)用的冶金機(jī)械、提升裝置、軋輥調(diào)整裝置等；土木水利工程用的防洪閘門(mén)及堤壩裝置、河床升降裝置、橋梁操縱機(jī)構(gòu)等；發(fā)電廠渦輪機(jī)調(diào)速裝置、核發(fā)電廠等等；船舶用的甲板起重機(jī)械（絞車）、船頭門(mén)、艙壁閥、船尾推進(jìn)器等；特殊技術(shù)用的巨型天線控制裝置、測(cè)量浮標(biāo)、升降旋轉(zhuǎn)舞臺(tái)等；軍事工業(yè)用的火炮操縱裝置、船舶減搖裝置、飛行器仿真、飛機(jī)起落架的收放裝置和方向舵控制裝置等。 該液壓機(jī)適用于可塑性

17、材料的壓制工藝。如粉末制品成型、塑料制品成型、冷（熱）擠壓金屬成型、薄板拉伸以及橫壓、彎壓、翻透、校正等工藝。四柱液壓機(jī)具有獨(dú)立的動(dòng)力機(jī)構(gòu)和電器系統(tǒng)，采用按鈕集中控制，可實(shí)現(xiàn)調(diào)整、手動(dòng)及半自動(dòng)三種操作方式。第二章 液壓系統(tǒng)的合成第一節(jié) 液壓傳動(dòng)工作原理一、根據(jù)緒論所述，擬定四柱液壓機(jī)液壓系統(tǒng)原理圖如圖2-1所示1-葉片泵 2-軸向柱塞泵 3-單向閥 4，8-先導(dǎo)式溢流閥 5-高位油箱10，13，16-二位兩通電磁換向閥 6,9-直動(dòng)式溢流閥7,17，20-順序閥11-不可調(diào)節(jié)流閥 12,18-可調(diào)節(jié)流閥 14,25-三位四通電液動(dòng)換向閥15,21,23-液控單向閥 19-二位三通電磁換向閥 2

18、2-上液壓缸24-下液壓缸圖2-1四柱液壓機(jī)液壓系統(tǒng)原理圖二、系統(tǒng)工作原理（1）快速下行。3Y，5Y通電，電液動(dòng)換向閥14的左位工作，經(jīng)閥15進(jìn)入缸22上腔，液控單向閥21打開(kāi)，接通下腔與油箱的油路，上液壓缸活塞依靠重力快速下行。液控單向閥23由于負(fù)壓被打開(kāi)，給主缸22上腔充液?；芈罚篜1314左位1522上腔22下腔2114左位25中位T（2）慢速加壓。當(dāng)主缸活塞下降接觸工件后負(fù)載壓力升高，壓力繼電器1發(fā)訊，使1Y通電，5Y斷電，這時(shí)液壓泵輸出的壓力油只能經(jīng)節(jié)流閥12進(jìn)入系統(tǒng)，同時(shí)切斷主缸下腔經(jīng)液控單向閥21的快速回油路。壓力升高，使順序閥（卸荷閥）7打開(kāi)，液壓泵1卸荷。液控單向閥23由于上

19、腔壓力升高而自動(dòng)關(guān)閉?；钊傧滦??；芈罚篜1214左位1522上腔22下腔2014左位25中位T（3）保壓延時(shí)。主缸22上腔壓力達(dá)到調(diào)定值時(shí)，壓力繼電器2發(fā)訊，1Y，3Y斷電，同時(shí)使時(shí)間繼電器動(dòng)作，控制保壓時(shí)間。利用單向錐形閥座的密封性實(shí)現(xiàn)保壓。14中位工作，泵卸荷。（4）快速返回。保壓結(jié)束，時(shí)間繼電器動(dòng)作，2Y，4Y通電，由于上腔沒(méi)有泄壓，上腔油液經(jīng)兩位兩通電磁換向閥16將順序閥17打開(kāi)，進(jìn)入下強(qiáng)的油液經(jīng)順序閥17和節(jié)流閥18回油箱，調(diào)節(jié)節(jié)流閥18使下腔壓力能頂開(kāi)液控單向閥15的卸荷閥芯，但不足以使活塞回程，上腔泄壓。當(dāng)上腔壓力降低到低于順序閥17的調(diào)定壓力，順序閥17關(guān)閉，切斷低壓循環(huán)。

20、泵壓力上升，頂開(kāi)液控單向閥15，活塞快速返回。液控單向閥23被打開(kāi)，上腔部分油液回高位油箱?；芈罚篜1314右位2122下腔22上腔1514右位25中位T（5）原位停止。當(dāng)主缸活塞上升至擋塊撞上行程開(kāi)關(guān)，2Y，4Y斷電，這時(shí)，主缸停止不動(dòng)，泵卸荷。三、下液壓缸的工作情況分析（1）向上頂出。6Y通電，電液動(dòng)換向閥25右位工作。（2）向下退回。6Y斷電，7Y通電，電液動(dòng)換向閥25左位工作。（3）浮動(dòng)狀態(tài)。下液壓缸24的無(wú)桿腔保持一定的壓力，電液動(dòng)換向閥25中位，24活塞能隨主缸22一同下行對(duì)薄板進(jìn)行拉伸。8Y通電，溢流閥9調(diào)節(jié)24無(wú)桿腔浮動(dòng)壓力。四、四柱液壓機(jī)液壓系統(tǒng)電磁鐵動(dòng)作順序表第二節(jié) 搭建部

21、分回路圖2-2 搭建的回路考慮所有條件，將上缸回路簡(jiǎn)化，以實(shí)現(xiàn)基本功能為前提搭建回路?？偦芈酚苫镜恼{(diào)速回路，平衡回路與換向回路組成。另外，結(jié)合電路實(shí)現(xiàn)機(jī)械半自動(dòng)化控制?？焖傧陆?，遇行程開(kāi)關(guān)一，實(shí)現(xiàn)慢速下降，遇行程開(kāi)關(guān)二，原位停止（模仿系統(tǒng)的保壓），快速返程時(shí)，由電路控制自動(dòng)切斷調(diào)速回路，活塞快速回程。電路圖根據(jù)所擁有材料搭建，壓力繼電器控制困難，故改用行程開(kāi)關(guān)控制。時(shí)間繼電器沒(méi)有，也沒(méi)有想到可以替代的，只能手動(dòng)控制向上回程。圖2-3 系統(tǒng)電路圖第三節(jié) 其他考慮液壓輔助元件有濾油器、蓄能器、管件、密封件、油箱和熱交換器等。液壓輔助元件和液壓元件一樣，都是液壓系統(tǒng)中不可缺少的組成部分。它們對(duì)系統(tǒng)

22、的性能、效率、溫升、噪聲和壽命的影響不亞于液壓元件本身。由于此次項(xiàng)目沒(méi)有涉及這方面，但有許多需要我們注意的，例如，液壓油中往往含有雜質(zhì)，會(huì)造成液壓元件相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面的磨損、滑閥卡滯、節(jié)流孔口堵塞，在系統(tǒng)中安裝一定精度的濾油器，是保證液壓系統(tǒng)正常工作的必要手段；管道應(yīng)盡量短，最好橫平豎直，拐彎少。為避免管道皺折，減少壓力損失，管道裝配的彎曲半徑要足夠大，管道懸伸較長(zhǎng)時(shí)要適當(dāng)設(shè)置管夾；液壓系統(tǒng)的工作溫度一般希望保持在3050C的范圍之內(nèi)，最高不超過(guò)65C，最低不低于15C等等。第三章 液壓缸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及液壓系統(tǒng)工況分析第一節(jié) 液壓缸基本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)液壓缸是液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件，它是一種把液體的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)

23、械能，以實(shí)現(xiàn)直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的能量轉(zhuǎn)換裝置。由于液壓缸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，在鍛壓設(shè)備中應(yīng)用廣泛。一、液壓缸的類型液壓缸選用單作用活塞液壓缸，單作用活塞缸的活塞、活塞桿和導(dǎo)向套上都裝有密封圈，因而液壓缸被分隔為兩個(gè)互不相通的油管，當(dāng)活塞腔通入高壓油而活塞桿腔回油時(shí)，可實(shí)現(xiàn)工作進(jìn)程，當(dāng)從反方向進(jìn)油和回油是，可實(shí)現(xiàn)回程。二、缸口部分結(jié)構(gòu)缸口部分采用了Y形密封圈、導(dǎo)向套、O形防塵圈和鎖緊裝置等組成，用來(lái)密封和引導(dǎo)活塞桿。由于在設(shè)計(jì)中缸孔和活塞桿直徑的差值不同，故缸口部分的結(jié)構(gòu)也有所不同。三、缸底結(jié)構(gòu)缸底結(jié)構(gòu)常應(yīng)用有平底、圓底形式的整體和可拆結(jié)構(gòu)形式。在本設(shè)計(jì)中采用平底結(jié)構(gòu)。平底結(jié)構(gòu)具有易加工、軸向長(zhǎng)度短、

24、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。所以目前整體結(jié)構(gòu)中大多采用平底結(jié)構(gòu)。四、緩沖裝置緩沖裝置的工作原理是利用活塞或缸筒在其走向終端時(shí)在活塞和缸蓋之間封住一部分油液，強(qiáng)迫它從小孔或油縫中擠出，以產(chǎn)生很大的阻力，使工作部件受到制動(dòng)，逐漸減慢運(yùn)動(dòng)速度，達(dá)到避免活塞和端蓋相撞擊的目的。在液壓缸中常見(jiàn)的裝置是節(jié)流口可調(diào)式，節(jié)流口變化式兩種。本設(shè)計(jì)中所設(shè)計(jì)的液壓缸緩沖裝置是節(jié)流閥調(diào)節(jié)。第二節(jié) 載荷的組成和計(jì)算四柱液壓機(jī)的工作過(guò)程如下：實(shí)現(xiàn)“快進(jìn)減速加壓工作行程保壓延時(shí)卸壓回程回程停止”的工作行程，其參數(shù):壓制力為700000N ，行程為350mm，快進(jìn)速度35mm/s,壓制速度6mm/s，回程速度25mm/s一.主要參數(shù)確定

25、液壓系統(tǒng)最高工作壓力p=25MpaV快=35mm/s，V工=6mm/s,令啟動(dòng)時(shí)間不超過(guò)0.2s選取工作壓力F=25000N(按負(fù)載20000-30000N計(jì)算得)選取p=20-25Mpa 取p1=25Mpa70噸液壓機(jī)設(shè)計(jì)要求（1）液壓系統(tǒng)最高壓力P=32Mpa 一般選用P=2025Mpa（2）主液壓缸適用于沖壓的壓制力與回程力之比值為5-10% 塑料制品的壓制力與回程力之比為2%（3）頂出缸公稱頂出力取主缸公稱噸位的五分之一（4）頂出缸回程力為主液壓缸公稱噸位的十五分之一1主缸公稱壓力F1 700kN2主缸回程力F2 140KN 3頂出缸公稱壓力F3 97kN4頂出缸回程力F4 33KN

26、5滑塊距工作臺(tái)最大距離 1800mm6滑塊行程 1200mm7頂出行程 350mm8工作壓力 25MPa9滑塊速度 空程速度V1 35mm/s 擠壓速度V2 6mm/s 回程V3 25mm/s10頂出速度 頂出V4 40mm/s 回程V5 60mm/s 第三節(jié) 確定主液壓缸的、頂出液壓缸結(jié)構(gòu)尺寸一、液壓缸主要參數(shù)的確定1.主液壓缸（1）主缸的內(nèi)徑(活塞直徑):公稱力F=700000N=7105KN，液體最大工作壓力P=26MPa=26106pa。求得活塞面積： S活塞=0.027m2所以 S活塞= D=0.18493242m即主缸內(nèi)徑D=0.18493242m=184.93242mm。查表取

27、D=180mm(2) 主液壓缸活塞桿的直徑d：d=0.15997856m所以 d取160mm（3）主液壓缸有效面積：(其中A1是有桿腔面積，A2是無(wú)桿腔面積) A1= A3= A2= A1- A3=254-201=53cm（4）主液壓缸實(shí)際壓制力和回程力： R壓制=PA=261060.0254=0.6604106N=660KN 主缸實(shí)際回程壓力：P2實(shí)=(5)頂出缸直徑：D2=按標(biāo)準(zhǔn)取整得D2=70mm（6）頂出缸活塞桿直徑d2=0.0564m=56mm按標(biāo)準(zhǔn)取整得d2=60頂出缸面積: A頂1= A頂3= A頂2= A頂1- A頂3=38-28=10cm2（7）頂出缸實(shí)際頂出力： P3實(shí)=（

28、8）頂出缸實(shí)際回程力：P4實(shí)=第四節(jié) 液壓缸動(dòng)作時(shí)的流量液壓缸的流量通過(guò)工作速度和液壓缸的內(nèi)徑來(lái)確定。液壓缸的空程速度為V1=35mms/，工作速度為V2=6mm/s，回程速度為V3=25mm/s.pQ=V空程：Q1=V1=350.0254=0.889m3/s工作：Q2=V2=6=0.1524m3/s回程：Q3=V3=25=0.1325 m3/s針對(duì)不同零件的具體加工要求，系統(tǒng)的流量可以通過(guò)控制元件調(diào)速閥來(lái)調(diào)節(jié)。第五節(jié) 缸的設(shè)計(jì)計(jì)算一、缸筒的結(jié)構(gòu)和材料一般情況下，缸筒和缸蓋的結(jié)構(gòu)形式和使用材料有關(guān)。在此液壓缸筒用45號(hào)無(wú)縫鋼管。可保證結(jié)構(gòu)通用性好，缸體加工容易，裝卸方便，能充分滿足設(shè)計(jì)要求。缸

29、筒所選材料性能如表3-2。 表3-1 缸筒所選材料二、對(duì)缸筒的要求a.內(nèi)表面與活塞密封件及導(dǎo)向套的摩擦力作用下，能長(zhǎng)期工作而磨損少，尺寸公差等級(jí)和形位公差等級(jí)足以活塞密封件的密封性。b.有足夠的強(qiáng)度，能長(zhǎng)期承受最高工作壓力，而不至產(chǎn)生永久變形以及能承受活塞側(cè)向力和安裝的反作用力而不至產(chǎn)生彎曲。缸筒內(nèi)壁厚度:當(dāng)3.2D16時(shí)，用使用公式:= =0.028m取 =0.02m -試驗(yàn)壓力（MPa），工作壓力p16MPa時(shí)，=1.5p;工作壓力p16MPa時(shí)，=1.25p;D -液壓缸內(nèi)徑（m）;-缸體材料的許用應(yīng)力（MPa）: -缸體材料的抗拉強(qiáng)度（MPa） -安全系數(shù)，n=3.5-5.一般取n=5

30、. -強(qiáng)度系數(shù)，一般取1。 -計(jì)入壁厚公差及腐蝕的附加厚度，通常圓整到標(biāo)準(zhǔn)厚度值。缸體內(nèi)最大工作壓力為25 MPa.當(dāng)時(shí),材料使用不夠經(jīng)濟(jì),應(yīng)改用高屈服強(qiáng)度的材料.（3）缸筒的強(qiáng)度校驗(yàn)在前一節(jié)中已經(jīng)確定了缸筒的內(nèi)徑，為220mm，根據(jù)液壓缸標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)擬選缸厚度為20mm，則外徑：=D+2 ，現(xiàn)在校驗(yàn)它的強(qiáng)度。額定壓力必須要小于一個(gè)值，這樣缸筒才是符合強(qiáng)度要求的，即： 0.35 式中： -液壓缸額定壓力(MPa)-液壓缸外徑(m) 2-液壓缸內(nèi)徑(m) -材料的極限應(yīng)力(MPa) 所以： 0.3535535.3因?yàn)榻o定的為25，所以缸筒工作安全。（4）液壓缸缸底厚度計(jì)算缸筒底部為平面時(shí): 取 式中

31、： -筒底厚度（m）-液壓缸內(nèi)徑（m）-試驗(yàn)壓力（MPa）-缸底材料的許用應(yīng)力（MPa）（5）液壓缸固定螺栓直徑校核 (3-10)式中： Z-固定螺栓數(shù)，取Z=8(均布) ；F-液壓缸負(fù)載；k-螺紋擰緊系數(shù)k=（1.12-1.5），這里取1.3；- /(1.22.5), 為材料的屈服極限由于Z取得較小的值時(shí)，螺栓的直徑將會(huì)變大，從而加大安裝空間，可能會(huì)發(fā)生安裝是干涉的情況；如果Z值取得太大，則勢(shì)必加大調(diào)整時(shí)的難度，經(jīng)過(guò)綜合考慮，這里取Z=8。所以：=23.1mm選取標(biāo)準(zhǔn)值為24mm。根據(jù)實(shí)際情況，選取普通圓柱螺栓。由機(jī)械設(shè)計(jì)指導(dǎo)查的該螺栓的規(guī)格為24。（6）缸筒制造加工要求a.缸筒端面的垂直度

32、公差值可按照7級(jí)精度選取0.06mm。b.缸筒內(nèi)徑的圓度公差值可按9、10、11級(jí)精度選取0.046mm，圓柱度公差值應(yīng)該按照8級(jí)精度選取0.02mm。c.熱處理調(diào)質(zhì)，硬度為HB241285.缸體內(nèi)表面鍍鉻，厚度為30-40微米,鍍后研磨或者拋光。缸筒的零件圖如3-1圖所示：圖3-1 缸筒三、活塞的設(shè)計(jì)由于活塞在液體壓力的作用下沿缸筒往復(fù)滑動(dòng)，因此，它與缸筒的配合應(yīng)適當(dāng)，既不能過(guò)緊，也不能有間隙過(guò)大。配合過(guò)緊，不僅使最低啟動(dòng)壓力增大，降低機(jī)械效率，而且容易損壞缸筒和活塞的滑動(dòng)配合表面；間隙過(guò)大，會(huì)引起液壓缸內(nèi)部泄露，降低容積效率，使液壓缸達(dá)不到要求的設(shè)計(jì)性能。（1）活塞材料查書(shū)液壓工程手冊(cè)，可

33、知：無(wú)導(dǎo)向環(huán)活塞：用高強(qiáng)度鑄鐵HT200300或球墨鑄鐵。有導(dǎo)向環(huán)活塞：用優(yōu)質(zhì)碳素鋼20號(hào)、35號(hào)及45號(hào)。本設(shè)計(jì)采用有導(dǎo)向環(huán)的活塞，因此選用35號(hào)鋼。（2）活塞結(jié)構(gòu)型式根據(jù)密封裝置型式來(lái)選用活塞結(jié)構(gòu)型式。通常分為整體活塞和組合活塞兩類。整體活塞在活塞四周上開(kāi)溝槽，安置密封圈，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但給活塞的加工帶來(lái)困難，密封圈安裝時(shí)也容易拉傷和扭曲。組合式活塞結(jié)構(gòu)多樣，主要受密封型式?jīng)Q定。組合式活塞大多可以多次拆裝，密封件使用壽命長(zhǎng)。依據(jù)以上知識(shí),本設(shè)計(jì)采用組合式活塞。（3）活塞的尺寸確定活塞的外徑應(yīng)略小于缸筒的內(nèi)徑，活塞與缸筒之間是用密封圈來(lái)連接的。其內(nèi)孔的大小是根據(jù)與之相配合的活塞桿的直徑來(lái)確定的。

34、根據(jù)密封圈的大小來(lái)確定槽的深度和寬度。根據(jù)設(shè)計(jì)和安裝要求，本設(shè)計(jì)活塞外徑取為220mm,寬度B=0.6D取得140mm。（4）活塞的密封密封、形式與活塞的結(jié)構(gòu)有關(guān)，可根據(jù)液壓缸的不同作用和不同工作壓力來(lái)選擇,一般有密封圈密封、活塞環(huán)密封、間隙密封。這里采用O形加擋圈密封。密封圈的選定根據(jù)液壓工程手冊(cè)GB3452.3-88選定。（5）活塞的技術(shù)要求a.外徑的圓柱度公差值，按10級(jí)精度選取，公差值為0.04mmb.端面對(duì)內(nèi)孔軸線的垂直度公差值，應(yīng)該按照7級(jí)精度選取,公差值0.04mm。圖3-2 活塞四、活塞桿的設(shè)計(jì)(1) 活塞桿的材料活塞桿的材料為45號(hào)鋼，采用實(shí)心結(jié)構(gòu)。其兩個(gè)端部均采用螺紋連接。

35、活塞桿所選材料如表3-3所示。表3-3 活塞桿所選材料型號(hào)MPaMPa%45MnB10308359(2) 活塞桿尺寸的確定活塞桿的總長(zhǎng)要根據(jù)油缸的行程來(lái)確定，本課題的工作臺(tái)行程為600，綜合其技術(shù)要求，選取活塞桿的總長(zhǎng)為800mm。由于LA+B+L-1/2BL100+140+30+600-70=800mmA-導(dǎo)向套滑動(dòng)面長(zhǎng)度；B-活塞寬度；L-液壓缸的最大行程；數(shù)值在后面3.3.6導(dǎo)向環(huán)設(shè)計(jì)中具體計(jì)算。(3) 活塞桿的技術(shù)要求 a 安裝活塞的軸肩端面與活塞桿的軸線的垂直度公差不大于0.04mm/100mm。b 活塞桿的外圓粗糙度Ra值一般為0.10.3。c 活塞桿在導(dǎo)向套中滑動(dòng)，采用H8/h7

36、配合。d 安裝活塞的軸頸與外圓的同軸度公差不大于0.01mm。e 活塞桿的熱處理：粗加工后調(diào)質(zhì)到硬度為229-285HB，必要時(shí)，再經(jīng)高頻淬火，硬度達(dá)到HRC45-55。f 為了提高耐磨性和防銹性，活塞桿表面需鍍鉻處理，并進(jìn)行拋光或磨削加工。g 活塞桿內(nèi)端的卡環(huán)槽、螺紋和緩沖柱塞也要保證與軸線的同心，特別是緩沖柱塞，最好與活塞桿做成一體。（4）活塞桿直徑d的校核： 取d=0.18m, 滿足要求。式中： F-活塞桿上的作用力；-活塞桿材料的許用應(yīng)力，=/1.4。(5) 活塞與活塞桿的連接活塞與活塞桿連接有多種型式，所有型式均需有鎖緊措施，以防止工作時(shí)由于往復(fù)運(yùn)動(dòng)而松開(kāi),它分為卡環(huán)型，軸套型，螺母

37、型等幾種型式。本設(shè)計(jì)采用螺母型連接；如圖3-3所示：圖3-3 活塞桿五、導(dǎo)向環(huán)的設(shè)計(jì)導(dǎo)向環(huán)安裝在活塞外圓的溝槽內(nèi)或活塞桿導(dǎo)向套內(nèi)圓的溝槽內(nèi)，以保持活塞與缸筒或活塞桿與其導(dǎo)向套同軸度，并用以承受活塞或活塞桿的側(cè)向力。(1) 導(dǎo)向環(huán)的型式導(dǎo)向環(huán)有嵌入型和浮動(dòng)型嵌入型導(dǎo)向環(huán)：在活塞外圓加工出燕尾型截面溝槽，用QAL9-4或紫銅制的銅帶，表面加工成略帶拱形，用木槌鉚入溝槽內(nèi)，最后加工導(dǎo)向環(huán)外圓。導(dǎo)向環(huán)圓周切出一個(gè)45度斜口。浮動(dòng)型導(dǎo)向環(huán)：用高強(qiáng)度塑料等制的帶，裝在活塞外圓的矩形截面溝槽內(nèi)，側(cè)向保持有間隙，導(dǎo)向環(huán)可在溝槽內(nèi)移動(dòng)，并有一個(gè)45度斜開(kāi)口。也可在溝槽底用粘合劑固定導(dǎo)向環(huán)。本設(shè)計(jì)采用浮動(dòng)型導(dǎo)向環(huán)

38、。(2) 導(dǎo)向環(huán)的尺寸采用不同的材料，導(dǎo)向環(huán)的尺寸也不同。聚四氟乙烯（也有摻青銅粉）導(dǎo)向環(huán)：根據(jù)活塞外圓直徑或?qū)蛱變?nèi)圓直徑，導(dǎo)向環(huán)厚度可為1.52.5mm,寬度可為5.625mm。纖維增強(qiáng)酚醛樹(shù)脂摻石墨導(dǎo)向環(huán)，厚度可為35mm，寬度可為2.525mm?；诖?，本設(shè)計(jì)采用聚四氟乙烯導(dǎo)向環(huán)，其厚度為2.5mm，寬度為10mm。六、導(dǎo)向套的設(shè)計(jì)導(dǎo)向套是用以對(duì)活塞桿進(jìn)行導(dǎo)向，內(nèi)裝有密封裝置以保證密封效果，導(dǎo)向套的典型結(jié)構(gòu)形式是采用了軸套式。（1）導(dǎo)向套的材料導(dǎo)向套要求磨損系數(shù)小，因此，采用了青銅。（2）導(dǎo)向套長(zhǎng)度的確定導(dǎo)向套長(zhǎng)度過(guò)短，將使缸因配合間隙引起的初始撓度增大。影響液壓缸的工作性能和穩(wěn)定性，

39、因此，設(shè)計(jì)必須保證缸有一定的最小導(dǎo)向長(zhǎng)度，一般缸的最小導(dǎo)向長(zhǎng)度應(yīng)滿足：H 式中：L-為液壓缸的最大行程，L=600mm；D-為液壓缸筒內(nèi)徑，D=160mm；H-為導(dǎo)向套最小導(dǎo)向長(zhǎng)度；所以：H H30+80=110mm根據(jù)設(shè)計(jì)要求的需要，選擇導(dǎo)向套的長(zhǎng)度為110mm?；钊麑挾菳=0.6D=96mm.取B=100mm。導(dǎo)向套滑動(dòng)面的長(zhǎng)度A,在根據(jù)液壓缸內(nèi)徑D而定；當(dāng)D80mm時(shí)，取。A=0.6d=108mm.取100mm。(3) 導(dǎo)向套的密封導(dǎo)向套與活塞桿之間的密封采用O形橡膠密封圈，根據(jù)GB/T3452.1-1992查閱，選取，密封環(huán)內(nèi)徑180mm，線徑7mm。選自機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第2卷表10.1-

40、40通用型O型密封圈尺寸系列與公差。并且采用防塵圈以防止活塞在后退時(shí)把雜質(zhì)、灰塵及水份帶到密封裝置處.尺寸685。(4) 導(dǎo)向套的加工技術(shù)要求a、導(dǎo)向套外圓與端蓋的配合為H8/f7。b、內(nèi)孔與活塞桿外圓的配合為H8/h7。c、外圓與內(nèi)孔的同軸度公差不大于0.03mm。d、內(nèi)孔中的環(huán)形油槽和直油槽要淺而寬，以保證良好的潤(rùn)滑。導(dǎo)向套的零件圖如圖3-4所示：圖3-4 導(dǎo)向套七、缸蓋的設(shè)計(jì)(1) 缸蓋的材料和結(jié)構(gòu)缸蓋分為左缸蓋和右缸蓋，其中一個(gè)油口位于左缸蓋之上。缸蓋的材料選擇45鋼。(2) 缸蓋的尺寸的確定缸蓋與缸筒內(nèi)壁的接觸面為其定位基準(zhǔn)。為了保證缸蓋與缸筒兩者軸線的同軸度，其裝配面要經(jīng)過(guò)磨削加工

41、。缸蓋的尺寸是由導(dǎo)向套、缸筒、活塞桿及固定裝置的尺寸來(lái)確定。其法蘭的尺寸由安裝條件確定。其中直徑d1與缸徑相同220mm,基本尺寸D3取與密封圈外徑相同200mm。(3) 缸蓋的技術(shù)要求a、導(dǎo)向孔的表面粗糙度應(yīng)為Ra=1.25m。b、與缸筒內(nèi)徑配合的直徑采用h9，與活塞桿上的緩沖柱塞的配合的直徑采用H9。偏差值為0.115mm。這三個(gè)尺寸的圓度和圓柱度誤差不大于各自直徑公差的一半，三個(gè)直徑的同軸度誤差按7級(jí)選取0.03mm。c、與缸筒接觸的端面和與活塞接觸的端面對(duì)軸線的垂直度誤差在直徑100mm上不大于0.04mm，按7級(jí)精度選取。前后端蓋如圖3-5、圖3-6所示：圖3-5 前端蓋圖3-6 后

42、端蓋第四章 液壓元件的選擇及性能驗(yàn)算第一節(jié) 液壓元件的選擇根據(jù)系統(tǒng)要求和設(shè)計(jì)方案，選擇合適的液壓元件，對(duì)液壓系統(tǒng)有很大的決定作用，所以對(duì)液壓元件一定要有合理的選擇。一、液壓泵的選擇液壓泵是系統(tǒng)的能源裝置，它給系統(tǒng)提供壓力油，在液壓系統(tǒng)中起心臟作用。由工況分析可清楚的看出：系統(tǒng)工作循環(huán)主要由相對(duì)于快進(jìn)、快退行程的低壓大流量和相應(yīng)于工進(jìn)行程的高壓小流量?jī)蓚€(gè)階段所組成，其最大流量和最小流量之比很大，其相應(yīng)的時(shí)間比有很小。這表明，系統(tǒng)在一個(gè)工作循環(huán)中的絕大多數(shù)時(shí)間內(nèi)處于高壓小流量工作。從提高系統(tǒng)效率出發(fā)，由于額定壓力（25Mpa）較大，所以這里選用柱塞泵供油。它和調(diào)速閥組成的容積節(jié)流聯(lián)合調(diào)速回路，一方

43、面可以保證運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性及速度的穩(wěn)定，另一方面可實(shí)現(xiàn)流量適應(yīng)，減小系統(tǒng)功率的損失和系統(tǒng)發(fā)熱。因此液壓泵選用徑向柱塞泵。a、確定液壓泵的最大工作壓力:式中： P1-液壓缸的最大工作壓力25Mpa； -從液壓泵出口到液壓缸的入口之間總的管路損失?？梢园磳?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)選取，管路簡(jiǎn)單，流速不大的取=（0.20.5）Mpa；管路復(fù)雜，進(jìn)口有調(diào)速閥的取=（0.51.5）Mpa；由工況分析一節(jié)可知，液壓缸的最大工作壓力出現(xiàn)在工進(jìn)階段，=25Mpa。由于工進(jìn)階段液壓缸輸入流量很小，進(jìn)油路中元件較少，故泵至缸間的進(jìn)油路壓力損失選取=0.4Mpa，所以，25+0.4=25.4Mpa；b、 確定液壓泵的流量:液壓缸的輸出流

44、量為：式中： k-系統(tǒng)泄漏系數(shù),一般取k=1.11.3；-同時(shí)動(dòng)作的液壓缸的最大總流量，對(duì)于在工作過(guò)程用節(jié)流調(diào)速的系統(tǒng)，還需加上溢流閥最小溢流量，一般取,最大流量出現(xiàn)在快進(jìn)階段，所以 =1.2（60L/min+）75.6L/minc、選擇液壓泵和電動(dòng)機(jī)的規(guī)格:根據(jù)以上求得的和值，按系統(tǒng)中擬定的液壓泵形式，從手冊(cè)中查得相應(yīng)的液壓泵，為使液壓泵有一定的壓力儲(chǔ)備，所選泵的額定壓力一般要比最大工作壓力大25%-60%。電動(dòng)機(jī)的選擇要與泵相配合，以滿足泵的要求， 根據(jù)壓力和流量的不同選擇液壓泵和電動(dòng)機(jī)。設(shè)計(jì)要求該系統(tǒng)工作效率高，發(fā)熱少，能耗低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，因此該設(shè)計(jì)選擇JB-型徑向柱塞泵（型號(hào)為JB-G7

45、3），根據(jù)液壓工程手冊(cè)查得。同時(shí)由產(chǎn)品樣本查的此泵驅(qū)動(dòng)功率為10KW，此值完全能滿足系統(tǒng)需要。選擇驅(qū)動(dòng)電機(jī)型號(hào)為JB-218-300型，其額定功率為55KW，轉(zhuǎn)速為1500r/min。二、GE系列閥簡(jiǎn)介及選擇（1）概述GE系列液壓閥包括壓力、流量、方向控制三大類，全系列共計(jì)70個(gè)品種，近3000種規(guī)格某些液壓閥是根據(jù)液壓系統(tǒng)發(fā)展的特殊需要而開(kāi)發(fā)的，以滿足廣大用戶的需要。目前GE系列閥已在機(jī)床、造紙、注塑、等行業(yè)廣泛應(yīng)用，主機(jī)單位反應(yīng)使用情況良好。（2）GE系列閥的選用根據(jù)液壓系統(tǒng)的工作壓力和通過(guò)閥類元件和輔助元件的實(shí)際流量，結(jié)合本課題設(shè)計(jì)要求，選出液壓元件的具體型號(hào)和規(guī)格，如下：名稱 型號(hào) 額

46、定壓力 最大流量1) 三位四通電磁換向閥：3WE6-50/W110R 16MPa 25L/min2) 溢流閥： YF3-10L 6.3MPa 63L/min3) 順序閥： XF3-10B 6.3MPa 63L/min4) 二位四通電磁換向閥：22B(E)-H6B 16MPa 25L/min5) 單向閥 AF3-Eb10B 16MPa 40L/min6) 背壓閥 FBF3-6B 6.3MPa 25L/min7) 液控單向閥 YAF3-Eb10B 16MPa 8) 節(jié)流閥 LF3-E6B 16MPa 25L/min三、輔助元件的選擇（1）濾油器的選擇濾油器在選擇中必須要考慮的主要因素：過(guò)濾液的性質(zhì)

47、及與過(guò)濾材料的相容性；通過(guò)濾油器的流量及流量的變化與波動(dòng)程度；系統(tǒng)的工作壓力以及壓力壓力是穩(wěn)態(tài)的還是時(shí)變的；系統(tǒng)的工作溫度，以及系統(tǒng)要求的過(guò)濾精度等。選擇濾油器應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1）安裝濾油器時(shí)要注意濾油器殼體上標(biāo)明的液流方向，正確安裝在系統(tǒng)中；2）當(dāng)濾油器壓差指示器顯示紅色信號(hào)時(shí)，要及時(shí)清洗或更換濾芯；3）在清洗或更換濾芯時(shí)，要防止外界污染侵入工作系統(tǒng)；4）清洗金屬編織方孔網(wǎng)濾芯原件時(shí)，可用刷子在汽油等中刷洗；5）濾芯元件在清洗時(shí)，應(yīng)該堵住濾芯端口，防止清洗下的污物進(jìn)入濾芯內(nèi)腔造成內(nèi)污染；6）過(guò)濾器的工作能力，取決于濾芯的過(guò)濾面積，濾芯本身的性能、油的粘度與溫度、過(guò)濾前后的壓力差以及油中固體顆

48、粒的含量。過(guò)濾出入口的壓差越大，阻力越小時(shí)，過(guò)濾的出油能力越大。根據(jù)上述要求，本課題選擇濾油器型號(hào): XU-50200（2）空氣濾清器的選擇一般應(yīng)在油箱蓋上設(shè)置空氣過(guò)濾器，它包括空氣過(guò)濾器和注油過(guò)濾網(wǎng)。選擇：。技術(shù)參數(shù)：空氣阻力0.02Mpa，加油網(wǎng)孔0.5mm。（3）選擇壓力表 選擇： Y-150T。（4）選擇液位儀 在油箱側(cè)壁上設(shè)置液位計(jì)，以指示液面位置。選擇： YWZ-125T。四、管件的選擇及計(jì)算（1）確定油管的內(nèi)徑液壓系統(tǒng)中的泄漏問(wèn)題大部分出現(xiàn)在管系中的接頭上，為此對(duì)接頭形式的確定，管系的設(shè)計(jì)及管道的安裝應(yīng)具體考慮。油管的管徑不宜選得過(guò)大，但也不能選得過(guò)小。過(guò)大，容易使液壓裝置的結(jié)構(gòu)

49、龐大；過(guò)小，容易使管內(nèi)液體流速加大，系統(tǒng)壓力損失加大或產(chǎn)生振動(dòng)和噪音，影響正常工作。薄璧易于彎曲，規(guī)格較多，裝接較易，采用它可減少管系接頭數(shù)目，有利于解決系統(tǒng)的泄漏問(wèn)題。因此在強(qiáng)度保證的情況下，管壁可盡量選的薄些。管道的內(nèi)徑：d= 式中：-通過(guò)管道的流量 （）-管內(nèi)允許流速 （）允許流速的推薦值如表4-1 。表4-1 允許流速推薦值液體流經(jīng)的管道推薦速度液壓泵吸油管道0.6-1.5，一般常取1 液壓系統(tǒng)壓油管道2.5-5，壓力高，管道短，粘性小，取最大值液壓系統(tǒng)吸油管道1.5-2因此管道直徑計(jì)算如下：液壓泵吸油管道：=0.036m 取=40mm液壓系統(tǒng)壓油管道：=0.016m 取=20mm液壓

50、系統(tǒng)回油管道：=0.029m 取=30mm(2) 管路、管接頭的選擇管接頭是油管與油管，油管與液壓元件之間的可拆式連接件，它必須具有裝拆方便，連接牢固，密封可靠，外形尺寸小，通流能力大，壓降小，工藝性好等各項(xiàng)要求。管路旋入端用的連接螺紋采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)米制錐螺紋（ZM）和普通細(xì)牙螺紋（M）。細(xì)牙螺紋的密封性好，常用于高壓系統(tǒng)，但需采用組合墊圈或O型密封圈進(jìn)行端面密封。液壓系統(tǒng)中的泄漏問(wèn)題大部分出現(xiàn)在管系中的接頭上，為此對(duì)接頭形式的確定，管系的設(shè)計(jì)及管道的安裝應(yīng)具體考慮。這里選用卡套式端直通管接頭（GB3733.1-83）,這種管接頭具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能良好、重量輕、體積小、使用方便、不用焊接等一系列優(yōu)點(diǎn)，是液壓、氣動(dòng)系統(tǒng)中較為理想的管路連接體。五、油箱容量的確定初始設(shè)計(jì)時(shí)，按經(jīng)驗(yàn)公式確定油箱的容量。經(jīng)驗(yàn)公式為： =1075.6L/min=756L式中： -液壓泵每分鐘排出壓力油的容