自動(dòng)冷壓機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)及計(jì)算書

1、自動(dòng)冷壓機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)及計(jì)算書一工況分析: 冷壓機(jī)液壓系統(tǒng)需完成的功能： 粉料定容投料的容腔尺寸定位。 粉料成形壓制。 刀頭的卸模頂出。要完成以上功能，需具備兩個(gè)液壓缸，設(shè)計(jì)兩液壓缸位置為上下安裝。上缸實(shí)現(xiàn)粉料壓制和與下缸同步保壓卸模；下缸要實(shí)現(xiàn)精確模腔定容、與上缸同時(shí)壓制和卸模頂出刀頭。1 液壓系統(tǒng)工序流程單層刀頭壓制流程：下缸回程（投料）Þ下缸慢速回程Þ下缸暫停（到定容尺寸）Þ下缸降至壓制位暫停Þ上缸壓制快進(jìn)Þ上缸壓制慢進(jìn)Þ上缸壓制Þ上下缸同時(shí)壓制（可選）Þ上下缸同步卸模（可選）Þ上缸回程，同時(shí)下缸上

2、升頂出工件Þ上缸快速回程（此時(shí)下缸頂出工件暫停）Þ上缸回至起始位停Þ下缸降至起始位停（零位）多層刀頭壓制流程：下缸回程（投料）Þ下缸慢速回程Þ下缸暫停（到第一層定容尺寸）Þ下缸慢速回程Þ下缸暫停（到第二層定容尺寸）×××××× Þ下缸慢速回程Þ下缸暫停（到最終層定容尺寸）Þ下缸下缸降至壓制位暫停Þ上缸壓制快進(jìn)Þ上缸壓制慢進(jìn)Þ上缸壓制Þ上下缸同時(shí)壓制（可選）Þ上下缸同步卸模（可選）

3、2;上缸回程，同時(shí)下缸上升頂出工件Þ上缸快速回程（此時(shí)下缸頂出工件暫停）Þ上缸回至起始位停Þ下缸回起始位（零位）多層投料不定層壓制流程從略，詳見液壓原理圖閥件動(dòng)作真值表。2 上下液壓缸負(fù)載分析壓制單刀頭壓機(jī)，其壓機(jī)的慣性負(fù)載、摩擦負(fù)載可忽略，上缸主要承擔(dān)刀頭壓制成形負(fù)載。按目前冷壓刀頭制造工藝要求和國(guó)內(nèi)模具制造材料限制，壓制負(fù)載為22.5kg/cm²，目前壓制單刀頭最大面積為6 cm²，設(shè)計(jì)壓機(jī)噸位為15噸。下缸承擔(dān)壓制和卸模負(fù)載，壓制負(fù)載同上油缸，最大卸模負(fù)載通常小于最大壓制負(fù)載，設(shè)計(jì)按最大壓制負(fù)載考慮。設(shè)計(jì)冷壓機(jī)采用輪輻式壓力傳感器，直接安

4、裝在上液壓缸與上壓頭之間，壓制是直接測(cè)量作用在刀頭上的力，并將此值傳送到PLC進(jìn)行控制。液壓系統(tǒng)的管路損耗、摩擦力等因素不對(duì)測(cè)量值造成影響。3 上下液壓缸運(yùn)動(dòng)分析上缸運(yùn)動(dòng)行程長(zhǎng)，為避開投料裝置，空行程約為100mm，每工作循環(huán)往復(fù)運(yùn)動(dòng)大于200mm，要求運(yùn)動(dòng)速度盡量快，以提高工作效率。設(shè)計(jì)22.5S內(nèi)完成一運(yùn)動(dòng)循環(huán)。下缸承擔(dān)投料容腔的精確定容和卸出刀頭的工作。容腔的尺寸定位采用可連續(xù)測(cè)量位移的磁致伸縮位移傳感器，該位移傳感器是實(shí)現(xiàn)多層投料連續(xù)定位的最好選擇，是目前連續(xù)位移測(cè)量分辨率和重復(fù)精度最高的傳感器之一。設(shè)計(jì)選擇美國(guó)MTS磁致伸縮位移傳感器，分辨率0.005mm，更新時(shí)間5ms。如果下缸定

5、位時(shí)運(yùn)動(dòng)速度為1mm/s，5ms的數(shù)據(jù)刷新會(huì)帶來0.005mm的位置誤差。考慮實(shí)際電氣信號(hào)傳輸和液壓閥響應(yīng)速度的影響以及液壓缸低速運(yùn)行的平穩(wěn)性能，需要設(shè)計(jì)無爬行、高響應(yīng)的液壓缸，滿足小于1mm/s的平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)要求和快速的高低速轉(zhuǎn)換。二確定液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)壓力和流量是液壓系統(tǒng)中兩個(gè)最主要的參數(shù)，這兩個(gè)參數(shù)是設(shè)計(jì)和選擇液壓元件、附件和油泵規(guī)格型號(hào)的依據(jù)。1 確定系統(tǒng)工作壓力系統(tǒng)壓力的選定，關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理程度。系統(tǒng)壓力選得過低，液壓設(shè)備的尺寸和重量就增加；選得過高，將受到元件強(qiáng)度、容積效率、系統(tǒng)可靠性及壽命等因素的限制。因此，系統(tǒng)壓力應(yīng)結(jié)合各方面的因素綜合考慮。由前液壓缸負(fù)載分析所述，設(shè)計(jì)

6、壓機(jī)噸位150kN180kN，設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)壓力25MPa。2 液壓缸的工作面積和流量 工作面積：從滿足負(fù)載力的要求出發(fā)，液壓缸的有效工作面積為：式中 F 液壓缸負(fù)載，按15000kg計(jì)算m 液壓缸的機(jī)械效率，設(shè)計(jì)低摩擦油缸取0.95p 液壓缸的工作壓力，考慮系統(tǒng)損耗按22MPa計(jì)算則液壓缸無桿腔面積：通過圓整，設(shè)計(jì)缸筒內(nèi)徑為Ø95，有效工作面積約70.88cm2?？紤]到設(shè)備工作效率、上缸高低速度差要求較大而帶來的回油流量偏大以及油缸的剛性等因素，該油缸未按國(guó)標(biāo)推薦值選取缸徑尺寸和液壓缸兩腔面積比（速度比），在液壓缸密封等結(jié)構(gòu)要求允許條件下，盡量加大油缸活塞桿徑尺寸，設(shè)計(jì)活塞桿直徑為&

7、#216;80，由此得出液壓缸有桿腔面積為20.62cm2。液壓缸速度比：式中 A1,A2 為液壓缸有桿腔、無桿腔面積V1,V2 為兩腔同等流量下的活塞桿速度液壓缸最高、最低運(yùn)動(dòng)速度下的供油流量：上缸空行程長(zhǎng)，考慮效率因素要求有盡量快的空行程運(yùn)動(dòng)速度。根據(jù)目前國(guó)外冷壓機(jī)生產(chǎn)單層刀頭的生產(chǎn)效率為5s/個(gè)，設(shè)計(jì)上缸有桿腔供油時(shí)最快運(yùn)動(dòng)速度為280300mm，則有桿腔最大供油量：。作為執(zhí)行模腔定容功能的下缸，在有桿腔供油狀態(tài)下要實(shí)現(xiàn)小于1mm/s的運(yùn)動(dòng)速度，其最小供油量：。三擬定液壓系統(tǒng)原理圖1系統(tǒng)回路確定如前所述，冷壓機(jī)液壓系統(tǒng)中的執(zhí)行元件為兩個(gè)液壓缸。從運(yùn)動(dòng)形式上分析：上缸要具備快速壓制功能，下

8、缸要具備精確定容功能。由于檢測(cè)系統(tǒng)和液壓閥件動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度的限制（磁致式位移傳感器數(shù)據(jù)刷新5ms，伺服閥0100%階躍信號(hào)的響應(yīng)時(shí)間12ms，比例方向閥0100%階躍信號(hào)的響應(yīng)時(shí)間為150ms）下缸要實(shí)現(xiàn)精確定容必須降低定容時(shí)的運(yùn)動(dòng)速度，如下缸以1mm/s的速度運(yùn)行，因比例閥150ms的響應(yīng)時(shí)間，就有可能帶來0.15mm的重復(fù)定位誤差。所以，液壓系統(tǒng)既要為上缸提供較大流量實(shí)現(xiàn)快速運(yùn)動(dòng)以提高冷壓機(jī)生產(chǎn)效率，又要具備為下液壓缸提供穩(wěn)定小流量供油的能力。從壓制負(fù)荷分析：上下液壓缸有各自獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)形式和共同的壓力控制系統(tǒng)。在對(duì)刀頭的壓制和卸模工序中有同步要求，形成壓力適應(yīng)回路的模式。通過研究和以國(guó)外設(shè)備

9、為參考，確定自動(dòng)冷壓機(jī)液壓系統(tǒng)回路形式為用比例方向閥或伺服閥的壓力適應(yīng)回路，是由定量泵供油，泵的工作壓力自動(dòng)地與系統(tǒng)中的負(fù)載相適應(yīng)的回路。回路中設(shè)有電液比例溢流閥，可隨著比例方向閥或伺服閥的開口大小自動(dòng)對(duì)其進(jìn)行壓力補(bǔ)償，使比例方向閥或伺服閥工作油口的壓差為一定值。于是通過比例方向閥或伺服閥的負(fù)載流量就僅與閥口開度成比例，而與負(fù)載壓力的變化無關(guān)。由此可見，比例方向閥或伺服閥不僅控制液壓缸的運(yùn)動(dòng)方向，也連續(xù)可調(diào)地控制了輸入液壓缸的流量。比起節(jié)流調(diào)速回路，該回路效率高，能耗小。液壓缸的工作壓力自動(dòng)跟隨負(fù)載壓力變化，始終保持比負(fù)載壓力高一恒定值，實(shí)現(xiàn)了壓力適應(yīng)。國(guó)外同等類型自動(dòng)冷壓機(jī)，采用伺服閥作為方

10、向和速度控制，由于高的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，使得所控制液壓缸在極短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)定容位置設(shè)定值的反饋調(diào)節(jié)，產(chǎn)品重復(fù)精度高、生產(chǎn)效率高。但目前國(guó)產(chǎn)伺服閥適用性差、產(chǎn)品不定型，國(guó)內(nèi)較少使用；進(jìn)口伺服閥存在價(jià)格貴（2萬余元）、供貨周期長(zhǎng)（四個(gè)月）等問題。通過市場(chǎng)調(diào)查和試驗(yàn)研究，我們認(rèn)為，為了今后的市場(chǎng)推廣，有必要在國(guó)產(chǎn)閥件上作文章，用國(guó)內(nèi)比較成熟的電液比例方向閥實(shí)現(xiàn)方向和速度的控制，避開比例方向閥中位死區(qū)，不用其作定位值左右調(diào)節(jié)，只利用其能連續(xù)調(diào)節(jié)液壓缸速度的功能，通過合理分配生產(chǎn)流程時(shí)間、提高液壓缸低速運(yùn)動(dòng)性能，在滿足生產(chǎn)效率的情況下，利用降低液壓缸運(yùn)動(dòng)速度彌補(bǔ)比例閥響應(yīng)速度低的缺陷。電液伺服閥和電液比例閥性能比

11、較如下表：特性類別比例閥伺服閥介質(zhì)過濾精度/205閥內(nèi)壓力降/MPa0.527穩(wěn)態(tài)滯環(huán)/（%）131重復(fù)精度/（%）0.510.5頻寬/（Hz/-3dB）2520200中位死區(qū)有無價(jià)格134綜合評(píng)價(jià)能方便地實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、遠(yuǎn)程控制；能連續(xù)、按比例 地對(duì)液壓參量進(jìn)行控制；價(jià)格比伺服閥低廉；使用條件同普通液壓閥，抗污染性能好；在需要進(jìn)行位置控制或提高系統(tǒng)性能時(shí)，可閉環(huán)控制。接受模擬量控制信號(hào)，輸出隨電控信號(hào)大小變化且快速響應(yīng)的液壓閥。與比例閥比較具有快速的動(dòng)態(tài)響應(yīng)及良好的靜態(tài)特性，是一種高性能、高精度的液壓元件；價(jià)格較貴；對(duì)工作環(huán)境要求較高。為解決冷壓機(jī)上下液壓缸工況速度相差大，采用高壓小流量和低壓

12、大流量泵組合，形成系統(tǒng)的恒功率輸出；首次使用同步閥（分流集流閥），可為兩液壓缸不同負(fù)載下提供相同的流量；由于伺服閥流量限制和考慮大流量泵不供油工況，配置液壓油卸荷旁路；設(shè)計(jì)比例溢流閥控制系統(tǒng)壓力調(diào)節(jié)；配置變頻調(diào)速電機(jī)，以獲得更小泵流量并降低系統(tǒng)功耗。 采用伺服閥和關(guān)鍵液壓元件為進(jìn)口件的液壓系統(tǒng)：（參見液壓原理圖）使用的主要液壓元件有：日本NACHI雙聯(lián)內(nèi)嚙合齒輪泵，特點(diǎn)是工作壓力高，可使冷壓機(jī)在25MP的系統(tǒng)壓力下達(dá)到180kN噸位；美國(guó)MOOG直動(dòng)式伺服閥，動(dòng)態(tài)響應(yīng)12ms，中位零遮蓋；德國(guó)HAVE分流集流閥和比例溢流閥；國(guó)內(nèi)華德、海宏的插裝式單向閥和安全閥等。 采用比例方向閥和全部國(guó)產(chǎn)液壓

13、閥的液壓系統(tǒng)：（參見液壓原理圖）使用的主要液壓元件有：臺(tái)灣KOMPASS雙聯(lián)高壓泵，特點(diǎn)是輸出液流脈動(dòng)小，最大工作壓力22MP，達(dá)到壓機(jī)150kN噸位，滿足國(guó)內(nèi)刀頭生產(chǎn)工藝要求；北京華德直動(dòng)式比例方向閥，動(dòng)態(tài)響應(yīng)150ms，中位有遮蓋；四平液壓的分流集流閥；北京華德的先導(dǎo)式比例溢流閥和插裝式單向閥和安全閥等。兩套液壓系統(tǒng)的液壓附件均采用國(guó)產(chǎn)制品。四液壓元件的選擇和計(jì)算1液壓泵的選擇 確定液壓泵最大工作壓力根據(jù)目前冷壓刀頭制造工藝要求和國(guó)內(nèi)模具制造材料限制，壓制負(fù)載為22.5kg/cm²，一般壓制單刀頭最大面積小于6 cm²，則液壓缸最大工作壓力為150kN，由前所知，油缸壓

14、制工作面積約20.88 cm²,則液壓缸最大工作壓力（強(qiáng)）p1max為液壓泵最大工作壓力其中SDp是液壓泵出口到液壓缸入口之間所有沿程壓力損失之和。由于伺服閥和同步閥的壓力損失較大，所以確定液壓系統(tǒng)SDp=2.5MPa。則泵的最大工作壓力應(yīng)>23.7MPa。 確定液壓泵最大流量液壓泵的流量 其中（Sq）max為同時(shí)動(dòng)作的液壓缸所需流量之和的最大值，K為系統(tǒng)泄漏系數(shù)，一般取1.2。參見液壓原理圖，液壓系統(tǒng)為雙聯(lián)泵，小流量泵的流量由同步閥等分為兩液壓缸。油工況分析已知系統(tǒng)最大流量約37升/分，自小穩(wěn)定流量0.12升/分。參照產(chǎn)品規(guī)格確定：日本NACHI雙聯(lián)內(nèi)嚙合齒輪泵為IPH-34

15、B-10-20-11，大泵排量20ml/r，小泵排量10ml/r，最高使用壓力30 MPa。臺(tái)灣KOMPASS雙聯(lián)高壓泵SVQ215-22+11-FR，大泵排量22ml/r，小泵排量11ml/r，最高使用壓力24.5 MPa。2液壓系統(tǒng)電機(jī)功率的選擇按工況中最大功率點(diǎn)選取電機(jī)功率，即其中b液壓泵效率，取0.8，最高工作壓力時(shí)泵流量約為15升/分。則電機(jī)功率確定為7.5kW。3液壓系統(tǒng)主要閥件的選擇 閥件的安裝形式為了提高系統(tǒng)剛性和響應(yīng)速度，將伺服閥或比例閥安裝在液壓缸底部缸底上，其余各閥集中安裝在集成塊上。閥件安裝形式為板式或插裝式安裝。 由于液壓系統(tǒng)有閉環(huán)位移控制，所以使用伺服閥或比例方向閥

16、進(jìn)行液壓缸的速度和運(yùn)動(dòng)方向控制。兩種閥件的通徑均為6mm，安裝孔可互換，使兩種液壓系統(tǒng)可使用相同的液壓缸。選擇美國(guó)MOOG直動(dòng)式伺服閥，額定流量40L/min；選擇北京華德直動(dòng)式比例方向閥，名義流量32L/min，在壓降2MPa時(shí)，可達(dá)到45L/min。其余閥件的選擇詳見液壓原理圖。4過濾器的選擇 濾油精度不論是伺服閥還是比例閥，都有高于普通閥件的油液清潔度要求，特別是伺服閥，通常要求達(dá)到國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO4406 15/12級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)選用510公稱過濾精度的濾油器；比例閥要求稍低，為保證較長(zhǎng)的使用壽命，應(yīng)選用1020公稱過濾精度的濾油器。 每個(gè)伺服閥或比例閥前各安裝一個(gè)壓力管路過濾器，通過流量按

17、40L/min，油運(yùn)動(dòng)粘度46 mm²/s，標(biāo)準(zhǔn)粘度32 mm²/s，過濾精度5計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)粘度下流量：選取濾油器最大流量為計(jì)算流量的2倍，為110L/min。 確定濾油器強(qiáng)度32MPa。為保證濾芯堵塞后能及時(shí)更換，選擇過濾器上帶有壓差信號(hào)發(fā)生器。5冷卻器的選擇冷壓機(jī)工作過程中，油箱發(fā)熱難以避免，受結(jié)構(gòu)尺寸的限制，油箱尺寸不能太大，控制油溫升高需安裝冷卻器。油冷卻器換熱面積：其中：Q油換熱量（J）Vm油量 m3/hYm油比重，取850 kg/m3 Cpm油比熱，取1.95 kJ/kgDT 油溫差，DT=T1-T2 ºCT1進(jìn)油溫度T2出油溫度Dt平均溫差ºC

18、 t1進(jìn)水溫度ºC t2出水溫度ºCk換熱系數(shù)，取250 W/m2׺C要求進(jìn)油溫度T1=50ºC出油溫度T2=30ºC 則DT=20ºC設(shè)進(jìn)水溫度t1=25ºC出水溫度t2=40ºC則Dt=7.2 ºC冷卻器換熱面積：根據(jù)計(jì)算，從產(chǎn)品樣本中選取板式熱交換器，型號(hào)：K105*3。需冷卻水流量：其中：Q熱量J/hYs比重Cp比熱容kJ/kg.k t水溫差即冷卻水流量約23.7L/min.五液壓站的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)液壓裝置的結(jié)構(gòu)形式分集中配置和分散配置兩種。冷壓機(jī)液壓裝置的結(jié)構(gòu)形式采用集中配置，即將系統(tǒng)的動(dòng)

19、力源、控制及調(diào)節(jié)閥件集中組成液壓站，相對(duì)獨(dú)立于主機(jī)之外。采用集中配置使得裝配、維修方便，并減少液壓站對(duì)主機(jī)的影響。1主體結(jié)構(gòu)液壓泵組采用上置式立式安裝，其結(jié)構(gòu)緊湊，噪音低。將控制閥組一并置于油箱蓋板上，組成完整的液壓系統(tǒng)總成，閥件采用集成塊式安裝。2油箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 油箱容積確定油箱的容量通常為液壓泵每分鐘排出體積額定值的3倍以上。設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)的最大泵流量約40升/分，由經(jīng)驗(yàn)得出油箱容積應(yīng)大于120升。根據(jù)整機(jī)主體結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)油箱尺寸為720X520X1050，有效容積可達(dá)330升。 設(shè)計(jì)油箱底部安裝時(shí)距地面150mm高，便于散熱；在油箱底邊設(shè)置放油孔；設(shè)計(jì)油箱有一人孔，便于清洗油箱內(nèi)部。 設(shè)計(jì)油箱

20、有良好的密封性，在加油口安裝空氣濾清器，所有穿過油箱頂板的管子和元件均有可靠密封。朝向油箱內(nèi)腔的固定孔均為盲孔。 油箱內(nèi)設(shè)隔板，吸油管和回油管盡量遠(yuǎn)距離布置。 為減少焊渣影響，要求油箱采用不銹鋼板材，氬弧焊焊接。3集成塊設(shè)計(jì)通過對(duì)系統(tǒng)綜合考慮和油箱尺寸的限制，冷壓機(jī)閥件組裝分為三個(gè)部分（參見液壓原理圖） 將控制上缸的伺服閥（或比例方向閥）、單向閥、回油卸流閥安裝在上缸缸底；將控制下缸的伺服閥（或比例方向閥）、單向閥安裝在下缸缸底；將其余所有閥件安裝在一個(gè)閥塊上，安裝在油箱蓋板上。三件均應(yīng)按閥件集成塊設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)加工制造。 閥件設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮了油路流量的匹配和孔徑的通流面積；考慮了閥塊的進(jìn)出油位置的

21、可安裝性和各閥件的調(diào)節(jié)便利。 集成塊各孔加工精度和各表面粗糙度設(shè)計(jì)參見零件圖。4管路及管路布置冷壓機(jī)液壓系統(tǒng)油管管路采用卡套式管接頭連接，盡量減少接頭焊接。 要求管道的排列整齊一致，水平管道不平行度2/1000；垂直管道的不垂直度2/400。 管道的配置必須使管道、液壓閥和其它元件裝卸、維修方便。 配管時(shí)必須使管道有一定剛性，拐彎處和長(zhǎng)度1.5m處設(shè)置支架或管夾。六液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不論在電液伺服系統(tǒng)還是電液比例閥調(diào)節(jié)系統(tǒng)，液壓缸作為系統(tǒng)中的執(zhí)行元件，其性能指標(biāo)直接影響系統(tǒng)的精度和動(dòng)、靜態(tài)品質(zhì)。由于自動(dòng)冷壓機(jī)對(duì)上缸有頻繁的快慢速變換要求；下缸要在數(shù)秒內(nèi)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)速度從約10mm/s到小于1mm/s

22、的轉(zhuǎn)變且實(shí)現(xiàn)高于±0.03mm定位精度。因此，要求設(shè)計(jì)液壓缸除了具備一般液壓缸承受載荷所必需的強(qiáng)度、剛性和結(jié)構(gòu)性能外，著重考慮按伺服缸密封標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)其密封環(huán)節(jié)，以小于1mm/s低速下無爬行、粘著滯澀現(xiàn)象為原則設(shè)計(jì)。（低速運(yùn)動(dòng)下，運(yùn)動(dòng)件產(chǎn)生目光不易覺察的振動(dòng)或時(shí)斷時(shí)續(xù)的速度不均勻現(xiàn)象，稱為爬行。）考慮液壓系統(tǒng)壓力、流量的平衡和減少設(shè)計(jì)零部件、標(biāo)準(zhǔn)件種類，將上下液壓缸結(jié)構(gòu)、尺寸等盡量一致。 1 液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（參見油缸裝配圖） 采用積木式結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)緊湊、剛性好，便于維修。該結(jié)構(gòu)缸筒壁厚及前法蘭尺寸剛性好，強(qiáng)度和剛性校核從略。前、后法蘭用高強(qiáng)螺栓連接，須對(duì)螺栓強(qiáng)度校核。螺紋合應(yīng)力 （MPa

23、）其中螺紋系數(shù)取1.5F缸筒端部承受的最大推力（N）d1螺紋底徑（m） Z 螺栓數(shù)量 材料的許用應(yīng)力= s/ns材料屈服強(qiáng)度（MPa），n安全系數(shù)1.52.5，取1.5前法蘭使用16根8.8級(jí)M10螺栓，s=640 MPa，則=427 （MPa）后法蘭使用8根10.9級(jí)M12螺栓，s=900 MPa，則=600（MPa）前后法蘭連接螺栓強(qiáng)度滿足使用要求。 液壓缸內(nèi)置磁致式位移傳感器，方便外部安裝，提高傳感器的使用壽命；傳感器安裝與缸底，造成缸底局部薄弱，計(jì)算缸底厚度： 其中：d 缸底厚度（m），Do 計(jì)算厚度處的直徑（m），Pn 額定壓力（MPa）, 材料的許用應(yīng)力（MPa），s材料屈服強(qiáng)度（

24、MPa），n安全系數(shù)1.52.5，取2.5。已知Do=0.05m ，最大Pn=25 MPa，按45#鋼選擇，=120 MPa，由此得出，考慮傳感器安裝孔的影響，設(shè)計(jì)此處缸底厚度大于30mm。 將伺服方向閥或比例方向閥集成在缸底，減少油路損失和對(duì)閥件的干擾，對(duì)提高系統(tǒng)剛性和響應(yīng)速度極為有利，同時(shí)也減小了液壓站的安裝尺寸。2 液壓缸的密封設(shè)計(jì)冷壓機(jī)液壓缸要求低摩擦、無外漏、無爬行、無滯澀、高響應(yīng)、壽命長(zhǎng)，要滿足系統(tǒng)靜態(tài)精度、動(dòng)態(tài)品質(zhì)的要求。所以它的密封與支承導(dǎo)向環(huán)設(shè)計(jì)極為重要，不能簡(jiǎn)單地延用普通液壓缸的密封與支承導(dǎo)向。液壓缸密封分動(dòng)密封和靜密封兩種情況： 本設(shè)計(jì)中靜密封：端蓋與缸筒、端蓋與閥塊、閥塊與液壓閥以及液壓缸與油管之間的密封，是固定密封。設(shè)計(jì)采用形橡膠密封圈和組合密封墊，其規(guī)格、溝槽尺寸按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB3452.3-88GB3452.1-92GB3452.2-88選擇設(shè)計(jì)。確保固定密封處在工作壓力下和短時(shí)1.5倍壓力下均無外泄漏。 本設(shè)計(jì)中動(dòng)密封：活塞與缸筒、活塞桿與端蓋之間的密封。設(shè)計(jì)采