630噸液壓機本體結(jié)構(gòu)設(shè)計課件

1、630噸自由鍛造液壓機本體設(shè)計10級鍛壓2班劉秀俠指導(dǎo)老師仇平630噸自由鍛造液壓機本體設(shè)計10級鍛壓2班主要設(shè)計參數(shù)公稱壓力：6.3MN工作介質(zhì)壓強：31.5MPa工作壓力：0.63MN最大凈空距(H)：800mm最大行程（h）：500mm工作臺尺寸：500X500mm工作速度 :100 mm/s最大空程下降速度 ：100 mm/s工作臺移動行程：1500mm結(jié)構(gòu)形式：三梁四柱上傳動主要設(shè)計參數(shù)公稱壓力：6.3MN 一、液壓機的本體結(jié)構(gòu)1.1液壓缸本體組成本機采用三梁四柱式液壓機，其本體結(jié)構(gòu)由上橫梁，下橫梁，立柱螺母和立柱組成一個封閉框架。工作缸選用活塞式液壓缸。液壓缸的支撐形式選法蘭支撐。

2、 一、液壓機的本體結(jié)構(gòu)1.1液壓1.2液壓缸的材料1.2液壓缸的材料1.3活塞尺寸及液壓缸內(nèi)徑根據(jù)液壓缸名義總壓力Fh及選定的液壓工作p,可按下式確定液壓缸內(nèi)徑D1 D1= = =505mm由表查得液壓缸內(nèi)徑與活塞頭部間隙為1mm，所以活塞頭部直徑D=504mm1.4活塞桿直徑 液壓缸活塞桿直徑D桿=480mm 1.3活塞尺寸及液壓缸內(nèi)徑根據(jù)液壓缸名義總壓力Fh及選定的液 1.5工作缸外徑的確定 D2=D1 505 =711mm 1.6工作缸壁厚1.6工作缸壁厚1.7相關(guān)尺寸計算1.7相關(guān)尺寸計算根據(jù) 為參數(shù)及相應(yīng)公式初步選擇液壓缸有關(guān)尺寸，在進行強度校核。t=(1.52) =190mm h=

3、(1.52) =190mm R1=0.4r1= 101mm L=1.5 =155mm R=(0.150.25) =18mm =1015 取 =12 根據(jù) 為參數(shù)及相應(yīng)公式初步選擇液壓缸有關(guān)尺寸，在1.8液壓缸進水口直徑計算a、工作進油口的計算 查機械設(shè)計手冊可知壓油管道流速v36m/s， 對于工作進油口，我們?nèi)×魉賄進=4.5m/s回油速度v1.52.5m/s 取V回=2m/s1.8液壓缸進水口直徑計算a、工作進油口的計算單位時間流過油的體積：因為則有其中V工作=10mm/s d=505mm V管=4.5m/s所以d管=505 =97mm單位時間流過油的體積：1.9法蘭外徑的計算帶入公式R4=

4、 = 即取法蘭外徑R4=400mm1.9法蘭外徑的計算帶入公式R4= 二、工作缸的分析與強度檢核（1）破壞性質(zhì)：疲勞破壞破壞的部位及特點：A.法蘭與缸壁的圓弧過渡區(qū)，最易破壞特點：由外向內(nèi)，環(huán)形裂紋B.缸底與缸壁的過渡區(qū) 特點：由內(nèi)向外，環(huán)形裂紋C.直筒壁部位特點：由內(nèi)向外，與母線平行或成45度，較少發(fā)生D.進水口內(nèi)壁氣蝕為蜂窩狀麻點E進水口外側(cè)拉裂，由外向內(nèi) 2.1法蘭支撐工作缸的破壞及原因分析二、工作缸的分析與強度檢核（1）破壞性質(zhì)：疲勞破壞 （2）原因分析（2）原因分析2.2工作缸的強度校核 液壓缸的一般形式是一端開口，一端封閉的高壓厚壁容器，當高壓液體作用在柱塞上時，反作用力作用于缸底

5、，通過缸壁傳遞到法蘭部分，靠法蘭與橫梁支撐面上的支撐力來平衡。因缸底與法蘭部分有彎曲力矩的影響，故不能用一般的厚壁圓筒公式來計算，而是根據(jù)各部分受力特點不同，將液壓缸分為3個部分：法蘭部分，缸底部分，中間厚壁部分這樣三部分分別校核。 （1）總體受力分析2.2工作缸的強度校核 （1）筒壁部分：中間圓筒三向應(yīng)力狀態(tài)（1）筒壁部分：中間圓筒三向應(yīng)力狀態(tài)630噸液壓機本體結(jié)構(gòu)設(shè)計課件將r4=40cm r1=25.75cm r2=35.55cm 和p=31.5MPa代入得 max= 114.8MPa a安全 所以 =270/114.8=2.35 滿足要求將r4=40cm r1=25.75cm （2）法蘭

6、過度部分（2）法蘭過度部分A梁的彎曲剛度及基礎(chǔ)系數(shù)有關(guān)的K的數(shù)據(jù) = 0.074cm -1 其中 為泊松比，查得 =0.3 B 缸理論上 發(fā)上最大推力Fn = 3.1425.7525.753150= 6558KN C平均半徑r5圓周半徑上單位長度的軸向力Fn r5=0.5(r1+r2)=30.65cm = 35.55+470.2079=45.3cm A梁的彎曲剛度及基礎(chǔ)系數(shù)有關(guān)的K的數(shù)據(jù) =44.6cm FN= =34.1KN/cm 203.3KNcm 630噸液壓機本體結(jié)構(gòu)設(shè)計課件代入后得 z=141.8MPa =110150MPa 安全630噸液壓機本體結(jié)構(gòu)設(shè)計課件（3）缸底部分 = =0

7、.812 53.4MPa按此種方法計算， 取低值，為80MPa.所以 安全。（3）缸底部分 三、液壓缸的部件 本機的工作缸采用活塞式液壓缸，它由缸體、活塞、活塞環(huán)、導(dǎo)套等零件組成?；钊揭簤焊卓梢栽趦蓚€方向上作用即能完成工作行程，又能實現(xiàn)回程，因此簡化了液壓機結(jié)構(gòu)，但活塞在運動的兩個方向上都要求密封，因此缸的內(nèi)表面在全長上均需加工，精度要求較高，液壓缸部件較復(fù)雜。 三、液壓缸的部件 3.1液壓缸的支撐形式采用法蘭支撐：液壓缸以法蘭支撐并安裝在橫梁內(nèi)，與缸外壁的兩個環(huán)形面積與橫梁相配合。缸體進入高壓液體時，通過法蘭與橫梁的接觸面積將反向作用力傳遞給橫梁。液壓缸本身則靠法蘭上的一圈螺栓固定在橫梁上

8、。缺點：法蘭與缸壁過度區(qū)有應(yīng)力集中。3.1液壓缸的支撐形式采用法蘭支撐：液壓缸以法蘭支撐并安裝在3.2柱塞與活動橫梁的聯(lián)接形式 柱塞和活動橫梁的聯(lián)結(jié)形式是球面支撐聯(lián)接，采用半壓環(huán)固定于動梁上，球面半徑的為800mm，球面墊于動梁內(nèi)，球面與壓環(huán)之間留有足夠的活動空間，半壓環(huán)與動梁上表面有橡膠墊圈。間隙處根據(jù)條件選擇人字型密封圈。半壓環(huán)上螺釘用內(nèi)六角圓柱頭螺釘M36。排布時需要注意不得與油管接頭位于同一垂面上，以避免裝卸困難。3.2柱塞與活動橫梁的聯(lián)接形式 柱塞和活動橫梁3.3工作缸導(dǎo)套 導(dǎo)套在活塞往復(fù)運動時起導(dǎo)向作用，導(dǎo)套長度與工作活直徑比值一般為0.51.0.3.4密封 密封是用于防止高壓水的泄漏。密封質(zhì)量如果不好會導(dǎo)致工作