【正文】 溢流閥把液壓油分配到油缸的上腔或者下腔，在高壓油的作用下，使油缸進(jìn)行運(yùn)動 .液壓機(jī)是利用液體來傳遞壓力的設(shè)備。液體在密閉的容器中傳遞壓力時是遵循帕斯 卡定律。 第 二 節(jié) 四柱 液壓傳動系統(tǒng)組成 圖 11為一臺四柱液壓機(jī)系統(tǒng) 原理 基本組成。我們可以通過它進(jìn)一步理解一 般液壓機(jī)系統(tǒng)應(yīng)具備的基本性能和組成情況。 圖 11 四柱液壓機(jī) 在圖 11中，四柱液壓機(jī) 是利用液壓泵將 原動機(jī)的機(jī)械能 通過液壓 控制 系統(tǒng)換為液體的壓力能， 通過液體壓力能的變化來傳遞能量，經(jīng)過各種控制閥和 液壓控制 管路的傳遞 進(jìn)入油缸，推動固定在上橫梁上的主缸帶動上下活動梁來回移動，由四個立柱導(dǎo)向?qū)?上下模具閉合，壓制所需要的工件，再于頂出缸把壓制好的工件頂出。 在液壓傳動中，液壓油缸就是一個最簡單 而又比較完整的液壓傳動系統(tǒng)，分析它的工作過程，可以清楚的了解液壓傳動的基本原理。 工作臺面下模具立柱上下活動梁上模具地基上橫梁電氣控制系統(tǒng)液壓控制系統(tǒng)液壓控制管路頂出缸主缸主缸油箱 液壓系統(tǒng)主要由：動力元件（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。 動力元件（油泵） 它的作用是把液體利用原動機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液壓力能；是液壓傳動中的動力部分。 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，馬達(dá)做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。 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)需要無級調(diào)節(jié)液動機(jī) 的速度，并對液壓系統(tǒng)中工作液體的壓力、流量和流向進(jìn)行調(diào)節(jié)控制。 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、測壓接頭、管夾等及油箱等，它們同樣十分重要。 工作介質(zhì) 工作介質(zhì)是指各類液壓傳動中的液壓油或乳化液，它經(jīng)過油泵和液動機(jī)實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換。 第 三 節(jié) 液壓傳動的優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用 一、液壓傳動的優(yōu)缺點(diǎn) 液壓機(jī)傳動與其他傳動方式相比較，有如下的優(yōu)點(diǎn) ： （ 1）液壓傳動能方面地實(shí)現(xiàn)無極調(diào)速，調(diào) 速范圍大。 （ 2）在相同功率情況下，液壓傳動能量轉(zhuǎn)換元件的體積減小，重量較輕。 （ 3）工作平穩(wěn)，換向沖擊小，便于實(shí)現(xiàn)頻繁換向。 （ 4）便于實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)，而且工作油液能使傳動零件實(shí)現(xiàn)自潤滑，故使用壽命較長。 （ 5）操作簡單，便于實(shí)現(xiàn)自動化。特別是和電氣控制聯(lián)合使用時，易于實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的自動工作循環(huán)。 （ 6）液壓元件易于實(shí)現(xiàn)系列化、標(biāo)準(zhǔn)化和通用化。 液壓機(jī)傳動 的主要缺陷是： （ 1） 液壓傳動中的泄漏和液體的可壓縮性使傳動無法保證嚴(yán)格的傳動比 。 （ 2） 液體傳動有較多的能力損失（泄漏損失、摩擦損失等），故傳動效率不 高， 不宜作遠(yuǎn)距離傳動。 （ 3） 液壓傳動對油溫的變化比較敏感，不宜在很高和很低的溫度下工作 。 （ 4） 液壓傳動出現(xiàn)故障時不易找出原因 。 總的來說，液壓傳動的優(yōu)點(diǎn)是十分出的，它的缺點(diǎn)將隨著科學(xué)科技的發(fā)展而逐漸得到克服。 二、液壓 機(jī)的發(fā)展趨勢 （ 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)整個液壓 系統(tǒng)的完善。 （ 3） 自動化、智能化。微電子技術(shù)的高速發(fā)展為液壓機(jī)的自動化和智能化提 供了充分的條件。自動化不僅僅體現(xiàn)的在加工，應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)對 系統(tǒng)的自動診斷和 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)器的維修帶來方便 在 1964年開始從國外引進(jìn)液壓元件生產(chǎn)技術(shù)，同時自行設(shè)計液壓產(chǎn)品以來，我國的液壓件生產(chǎn)已經(jīng)形成系列，并在各種機(jī)械設(shè)備上得到了廣泛的使用。目前，我國機(jī)械工業(yè)在認(rèn)真消化、推廣從國外引進(jìn)的先進(jìn)液壓技術(shù)的同時，大力研制開發(fā)國產(chǎn)液壓件新產(chǎn)品（如高壓齒輪泵、比例閥、疊加閥及新系列中高壓閥等）加強(qiáng)產(chǎn)品質(zhì)量可靠性和新技術(shù)應(yīng)用的研究，積極采用國際標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行性的 國際標(biāo)準(zhǔn)，合理調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，對一些性能差的不符合國家標(biāo)準(zhǔn)的液壓件產(chǎn)品采取逐步淘汰的措施?？梢钥闯?，液壓傳動技術(shù)在我國的應(yīng)用與發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入了 一個嶄新的歷史階段。 第 二 章 液壓機(jī)本體結(jié)構(gòu)設(shè)計 第一節(jié) 液壓機(jī)基本技術(shù)參數(shù) 一、 800噸液壓機(jī)設(shè)計要求 主缸公稱壓力 1F 8000kN 主缸回程力 2F 1600KN 頂出缸公稱壓力 3F 1000kN 頂出缸回程力 4F 600KN 滑塊距工作臺最大距離 1800 mm 滑塊行程 . 1200 mm 頂出行程 400mm 工作壓力 25MPa 滑塊速度 空程速度 1V 120mm/s 擠壓速度 2V 1525 mm/s 回程 3V 110mm/s 頂出速度 頂出 4V 140mm/s 回程 5V 150mm/s 1工作臺中心孔 Φ 100 mm 1工作臺面大小 根據(jù)設(shè)備穩(wěn)定性進(jìn)行設(shè)計。 (2200*1600， 1600*1600,3150*2022) 第二節(jié) 液壓缸的基本結(jié)構(gòu)設(shè)計 一、 液壓缸的類型 圖 液壓缸選用雙作用單活塞桿液壓缸，活塞在行程終了時緩沖。因 為工作過程中需要往復(fù)運(yùn)動，從圖可見，油缸被活塞頭分隔為兩腔，側(cè)面有兩個進(jìn)油口，因此，可以獲得往復(fù)的運(yùn)動。實(shí)質(zhì)上起到兩個柱塞缸的作用。此種結(jié)構(gòu)形式的油缸，在中小型液壓機(jī)上應(yīng)用最廣。 二、 鋼筒的連接結(jié)構(gòu) 在設(shè)計中上、下缸都選擇法蘭連接方式。這種結(jié)構(gòu)簡單，易加工，易裝卸。 上缸采用前端法蘭安裝，下缸采用后端法蘭安裝。 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，用來密封和引導(dǎo)活塞桿。由于在設(shè)計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。 平底結(jié)構(gòu)具有易加工、軸向長度短、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點(diǎn)。所以目前整體結(jié)構(gòu)中大多采用平底結(jié)構(gòu)。圓底整體結(jié)構(gòu)相對于平底來說受力情況較好，因此，在相同應(yīng)力，重量較輕。另外，在整體鑄造的結(jié)構(gòu)中，圓形缸底有助于消除過渡處的鑄 造缺陷。但是，在液壓機(jī)上所使用的油缸一般壁厚均較大，而缸底的受力總是較缸壁小。因此，上述優(yōu)點(diǎn)就顯得不太突出，這也是目前在整體結(jié)構(gòu)中大多采用平底結(jié)構(gòu)的一個原因。然而整體結(jié)構(gòu)的共同缺點(diǎn)為缸孔加工工藝性差，更換密封圈時，活塞不能從缸底方向拆出，但由于較可拆式缸底結(jié)構(gòu)受力情況好、結(jié)構(gòu)簡單、可靠，因此在中小型液壓機(jī)中使用也較廣。 在設(shè)計中選用的是平底結(jié)構(gòu)。 四、 油缸放氣裝置 通常油缸在裝配后或系統(tǒng)內(nèi)有空氣進(jìn)入時，使油缸內(nèi)部存留一部分空氣，而常常不易及時被油液帶出。這樣，在油缸工作過程中由于空氣的可壓縮性，將使活塞行程中出現(xiàn)振動。因此，除在系統(tǒng)采取密封措施、嚴(yán)防空氣侵入外，常在油缸兩腔最高處設(shè)置放氣閥，排出缸內(nèi)殘留的空氣，使油缸穩(wěn)定的工作 排氣閥的結(jié)構(gòu)形式包括整體式和組合式。在設(shè)計中選用的是整體式。 整體式排氣閥閥體與閥針合為一體，用螺紋與鋼筒或缸蓋連接，靠頭部錐面起密封作用。排氣時，擰松螺紋， 缸內(nèi)空氣從錐面間隙中擠出，并經(jīng)斜孔排出缸外。這種排氣閥簡單、方便、但螺紋與錐面密封處同心度要求較高，否則擰緊排氣閥后不能密封，會造成泄露。 五、 緩沖裝置 緩沖裝置的工作原理是使鋼筒低壓腔內(nèi)油液 (全部或部分 )通過節(jié)流把動能轉(zhuǎn)換為熱能，熱能則由循環(huán)的油液帶到液壓缸外 緩沖裝置的結(jié)構(gòu)有恒節(jié)流面積緩沖裝置和變節(jié)流型緩沖裝置。在設(shè)計中我采用的是恒節(jié)流面積緩沖裝置，此類緩沖裝置在緩沖過程中，由于其節(jié)流面積不變，故在緩沖開始時，產(chǎn)生的緩沖制動力很大，但很快就降低下來，最后不起什么作用，緩沖效果很差。但是在一般系列化的成品 液壓缸中，由于事先無法知道活塞的實(shí)際運(yùn)動速度以及運(yùn)動部分的質(zhì)量和載荷等，因此為了使結(jié)構(gòu)簡單，便于設(shè)計，降低制造成本，仍多采用此種節(jié)流緩沖方式。 第三節(jié) 缸體結(jié)構(gòu)的基本參數(shù)確定 一、 主缸參數(shù) : （注：所用公式都來源于文獻(xiàn)【 10】【 17】） 1D = pF?14 = 2584　??? = （ 21） 按標(biāo)準(zhǔn)取整 1D = 1d = PFD? 2214? （ 22） = 6 32 1025 101 6 0 ?? ??? ? = （ 22） 按標(biāo)準(zhǔn)取整 1d = : 實(shí)1P = KNPD 6221 ????? ππ （ 23） : 實(shí)2P = KNPdD 14361025)(4)(4 6222121 ??????? ππ （ 24） : 2D = pF?34 = 2514　??? = 按標(biāo)準(zhǔn)取整 2D = 2d = PFD? 4214? =6321025106 0 ?????? = 按標(biāo)準(zhǔn)取整 2d = : 實(shí)3P = KNPD 6222 ????? ππ ： 實(shí)4P = KNPdD 5911025)(4)(4 6222222 ??????? ππ 第四節(jié) 各缸動作時的流量： 一、 主缸進(jìn)油流量與排油流量： 1Q ?1Q 1214 VDπ = Mi nL / 2 ????π （ 25） ,1Q ,1Q = 12121 )(4 VdD ?π = Mi nL /)(4 22 ?????π （ 26） 2Q 2Q = 2214 VDπ = Mi nL / 2 ????π 腔的排油流量 ,2Q ,2Q = 22121 )(4 VdD ?π = Mi nL /)(4 22 ?????π 3Q 3Q = 32121 )(4 VdD ?π = Mi nL /)(4 22 ?????π ,3Q ,3Q = 3214 VDπ = Mi nL / 2 ????π 二、 頂出缸的進(jìn)油流量與排油流量 ： 4Q ?4Q 4224 VDπ = Mi nL / 2 ????π ,4Q ,4Q = 42222 )(4 VdD ?π = Mi nL /)(4 22 ?????π 5Q 5Q = 52222 )(4 VdD ?π = Mi nL /)(4 22 ?????π ,5Q ,5Q = 5224 VDπ = Mi nL / 2 ????π 表 型號 b? ≥／ MPa s? ≥／ MPa s? ≥／ % 45 610 360 14 第 五 節(jié) 上缸的設(shè)計計算 一、 筒壁厚 ? 計算 公式 : ? = 0? + 1C + 2C （ 27） 當(dāng) D? ? ～ ，用使用公式 : ?0?maxmax32 PDPp ??= ?? ? = m （ 28） 取 ? = 0? 為缸筒材料強(qiáng)度要求的 最小， M 1C 為鋼筒外徑公差余量， M 2C 為腐蝕余量， M maxP 試驗(yàn)壓力， ?P 16M aP 時，取maxP = P— 管內(nèi)最大工作壓力為 25 M aP p? 鋼筒材料的許用應(yīng)力， M aP p? = b? /n b? 鋼筒材料的抗拉強(qiáng)度， M aP n— 安全系數(shù)，通常取 n=5 當(dāng) D? ? 時 ,材料使用不夠經(jīng)濟(jì) ,應(yīng)改用高屈服強(qiáng)度的材料 . 二、 筒壁厚校核 額定工作壓力 P , 應(yīng)該低于一個極限值 ,以保證其安全 . P ? ?21D DDP ??? ? MPa = ? ?2 ??? =47MPa （ 29） 1D =外徑 D=內(nèi)徑 同時額定工作壓力也應(yīng)該完全塑性變