【正文】 求的條件下盡可能使用標(biāo)準(zhǔn)件，以使成本更低更利于維修。需要掌握的技術(shù)要求可能有： 1．機(jī)器的特性 (1)用途及工作目的。(5)控制方式 操作方式(手動、自動)、信號處理方式(繼電器、邏輯電路、可編程控制器、微計(jì)算機(jī))。 (2)明確保用期、保用條件。 通過對比，本系統(tǒng)采用開式回路。各直線運(yùn)動機(jī)構(gòu)均為單活塞桿雙作用液壓缸直接驅(qū)動。轉(zhuǎn)斗油缸的小油腔回路中應(yīng)設(shè)有雙作用安全閥。當(dāng)產(chǎn)生真空時(shí)，可由單向閥從油缸中吸油。此時(shí)動臂隨地面狀態(tài)自由浮動，提高作業(yè)效能。圖22動臂動作液壓回路 The hydraulic loop of movable arm（3) 轉(zhuǎn)向液壓回路的確定裝載機(jī)作業(yè)周期短，動作要靈活，這一特點(diǎn)決定轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)要求靈敏。擬定液壓系統(tǒng)圖包括兩項(xiàng)內(nèi)容：通過分析對比選出合理的液壓回路；把選出的液壓回路組合成液壓系統(tǒng)。特別要注意系統(tǒng)中壓力控制元件的調(diào)節(jié)壓力之間的關(guān)系。圖24液壓系統(tǒng)原理圖 pressure system picture液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)是壓力和流量，他們是設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)，選擇液壓元件的主要依據(jù)。圖25液壓系統(tǒng)計(jì)算簡圖 simple calculational system picture 液壓缸載荷組成作往復(fù)直線運(yùn)動的液壓缸上的總負(fù)載由工作負(fù)載、導(dǎo)軌摩擦負(fù)載、慣性負(fù)載、重力負(fù)載、密封阻力、背壓阻力六部分組成。 Δv——速度變化量，m/s ； Δt——啟動或制動時(shí)間，s。除外載荷FN外，作用于活塞上的載荷F還包括液壓缸密封處的摩擦阻力Fm，由于各種液壓缸的密封材質(zhì)和密封形式不同，密封阻力難以精確計(jì)算，一般估算為 (66)式中 ηm——液壓缸的機(jī)械效率,～。在載荷一定的情況下，工作壓力低勢必要執(zhí)行元件的尺寸，對于某些設(shè)備來說，尺寸要受到限制，從材料消耗的經(jīng)濟(jì)性角度也不經(jīng)濟(jì)；反之，壓力選得太高，對泵、缸、閥等元件的材質(zhì)、密封、制造精度也要求很高，必然要提高設(shè)備成本。計(jì)算方法是：先由最大負(fù)載和選取的設(shè)計(jì)壓力及估取的，液壓缸的的有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)如圖77這里要確定的參數(shù)是液壓缸的內(nèi)徑和活塞桿直徑。系統(tǒng)類型油路結(jié)構(gòu)背壓/MPa中、低壓系統(tǒng)簡單的系統(tǒng)和一般輕載的節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)～回油路帶調(diào)速閥的調(diào)速回路～回油路帶背壓閥～采用帶補(bǔ)油泵的閉式回路～中高壓系統(tǒng)同上比中低壓系統(tǒng)高50%～100%高壓系統(tǒng)如鍛壓機(jī)械等初算時(shí)可忽略不及表63執(zhí)行元件參考背壓 3 The reference back pressure of executive ponent工作壓力MPa≤～≥d/D～～表64按工作壓力選取d/D 4 Selecting d/D according to working pressure將公式(69)代入(68)可得液壓缸的內(nèi)徑為單桿液壓缸 (610)各個(gè)回路的背壓值均選為0。3) 確定轉(zhuǎn)向油缸的內(nèi)徑及活塞桿直徑 由式(610)求轉(zhuǎn)向油缸內(nèi)徑為D3=100mm,要求伸出縮回速度相，取d=，d=71mm。3) 轉(zhuǎn)向油缸流量Q3確定轉(zhuǎn)向油缸的伸出速度為v3=, Q3=πD2v/4=63L/min。對于第二種情況，液壓缸的最大工作壓力應(yīng)是執(zhí)行機(jī)構(gòu)所需的最大壓力于進(jìn)油路總壓力損失之和，即 (713) 式中 pp——液壓缸的最大工作壓力，Pa； p1——執(zhí)行元件所需的最大壓力，Pa； ΣΔp——從液壓泵出口到液壓缸或馬達(dá)之間總的管路損失，Pa。工作裝置液壓泵的工作壓力為15MPa。對于工作裝置液壓系統(tǒng)系統(tǒng)，液壓缸的最大流量發(fā)生在最高點(diǎn)處的卸荷。3) 選擇如液壓泵的規(guī)格根據(jù)以上求得的pp和Qmax值，按系統(tǒng)擬定的液壓泵形式，從手冊中選擇相應(yīng)的液壓泵。 液壓閥的選擇控制元件的類型和安裝方式，在擬定液壓原理圖時(shí)已經(jīng)確定，這里要做的是根據(jù)閥所需要的最大工作壓力和流量來選擇標(biāo)準(zhǔn)閥類的規(guī)格。 輔元件的選擇（1) 油管的選擇計(jì)算油管類型的選擇:油管類型主要根據(jù)使用場合和系統(tǒng)的最大工作壓力來選擇。油液流經(jīng)的管道推薦流速 m/s液壓泵吸油管道～,一般取1m/s以下液壓系統(tǒng)壓油管道3～6，壓力高，管道短粘度小取大值液壓系統(tǒng)回油管道～表75 允許流速推薦值 Allowed flow rate經(jīng)計(jì)算，有如下結(jié)果：。工作裝置液壓系統(tǒng)雙聯(lián)泵的流量為2 m3= m3經(jīng)驗(yàn)系數(shù)α=1。根據(jù)分析計(jì)算發(fā)現(xiàn)的問題對某些不合理的系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，或采取其它的必要措施壓力損失包括管路的沿程損失Δp1過路的局部壓力損失Δp2和閥類元件的局部損失Δp3，總的壓力損失為： (718) (719) (720)式中 l——管道長度，m。 (721)式中 Qn——閥的額定流量，m3/s； Q——通過閥的實(shí)際流量，m3/s； Δpn——閥的額定壓力損失，Pa。系統(tǒng)的調(diào)整壓力 (722)式中 pT——液壓泵的工作壓力或支路的調(diào)整壓力。過熱會產(chǎn)生下列危害: （1) 油變質(zhì)，形成膠狀沉淀；（2) 使密封件變質(zhì)；（3) 效率降低，嚴(yán)重時(shí)會影響到系統(tǒng)的正常工作。 （824) (825)式中 Tt——工作周期，s； z、n——分別為液壓泵、液壓缸的數(shù)量； pi、Qi、ηpi——分別為第i臺泵的實(shí)際輸出壓力、流量、效率； ti——第i臺泵的工作時(shí)間，ti =8s； FWi、si——液壓缸外載荷及此載荷時(shí)的行程，N、s。當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡時(shí)則有Phc=Phr,油溫不再升高，此時(shí)，最大溫差 (827)冷卻條件KW/m2由式(727)可得油箱的散熱面積為 (828)油箱的主要設(shè)計(jì)參數(shù)如圖(88)圖88油箱結(jié)構(gòu)尺寸 The structure size of the oil tank ，與油直接接觸的表面算全面散熱，與油不直接接觸的表面半散熱面，圖示油箱的有效容積和散熱面積分別為 (829) (830) m3，按V=：abc=。它不僅伴隨產(chǎn)生振動和噪音，而且會因過高的沖擊壓力而使管路、液壓元件遭到破壞。解決辦法可提高系統(tǒng)的固有頻率，使其他干擾頻率不一致。 消除或減少壓力沖擊的措施1) 減少驅(qū)動能；2)吸收慣性能；3)用蓄能器或緩沖器。動臂液壓缸的外徑不從表中查不到，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，采取中壁厚。 缸筒外徑確定出壁厚后，由下式計(jì)算缸筒外徑 (82)所以缸筒外徑為200mm。其中，當(dāng)工作壓力p≤16MPa時(shí)，, 缸底材料取45號鋼，溫度小于100℃時(shí)，許用應(yīng)力為159MPa，焊接系數(shù)K=。經(jīng)計(jì)算得，τ=。代入可計(jì)算出d=54 mm，實(shí)取d=60mm。對于長細(xì)比l/d10的液壓缸，活塞桿的強(qiáng)度需同時(shí)考慮壓縮和彎曲。根據(jù)材料力學(xué)的概念，一根受壓的直桿，在其負(fù)載力超過穩(wěn)定臨界力時(shí)，即已不能維持原有軸線狀態(tài)下的平衡喪失穩(wěn)定。判別最大撓度點(diǎn)位置的x之值可由下式計(jì)算　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　(910)式中　E1——活塞材料的桿彈性模量，對于鋼材E＝1011Pa；　　　J1——活塞桿界面慣性矩，mm4。計(jì)算得，F(xiàn)K=1636Kn，穩(wěn)定安全系數(shù)nK取nK=2，則有 　，滿足液壓缸穩(wěn)定性條件，所以液壓缸穩(wěn)定。目前，我國裝載機(jī)的主要品種有輪式前鏟裝載機(jī)、夾木式裝載機(jī)、伸縮臂式裝載機(jī)、滑移式裝載機(jī)、井下裝載機(jī)以及履帶式裝載機(jī)等。這也意味著我國工程機(jī)械行業(yè)對技術(shù)人才的技術(shù)素質(zhì)提出了更高的要求。他敏銳的學(xué)術(shù)思想，高要求，高起點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度與一絲不茍的科研精神將使我終生受益。最后向所有關(guān)心我和支持我的前輩、老師、學(xué)長、同學(xué)和朋友再次致以衷心的感謝。感謝我的師兄弟和師姐妹們，正是他們熱情無私的幫助，踏實(shí)求實(shí)的科研態(tài)度激勵(lì)著我，帶動我認(rèn)真務(wù)實(shí)的完成論文。致 謝三年的大學(xué)生活即將度過，在完成我的學(xué)業(yè)論文之際，我衷心感謝母校三年來對本人的辛勤培養(yǎng)。其產(chǎn)品型號主要有ZLZL1 ZLZLZLZL50、ZL60、ZL70八種，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形式以鉸接式車架、液力傳動為主。使我對機(jī)械知識有了更深刻更透徹得了解。16=8873103mm4，F(xiàn)=321103N，代入求出結(jié)果xl，按照等截面桿計(jì)算穩(wěn)定臨界力。即液壓缸的最大推力，F(xiàn)=305Kn；　　　FK——液壓缸的穩(wěn)定臨界力，N；　　　nK——穩(wěn)定安全系數(shù)，一般取　nK=2～4。將已知參數(shù)代入式(97)和（98)經(jīng)過計(jì)算，動臂液壓缸活塞桿滿足強(qiáng)度條件。 活塞桿活塞桿強(qiáng)度及穩(wěn)定性驗(yàn)算 活塞桿強(qiáng)度驗(yàn)算液壓缸處于穩(wěn)定工作狀態(tài)時(shí)，即活塞桿受到的軸向負(fù)載力小于穩(wěn)定臨界力時(shí)，由于初始撓度的存在，活塞桿將同時(shí)受到壓縮和彎曲。 銷軸與耳環(huán)連接計(jì)算（1）軸銷的連接計(jì)算軸銷通常是雙面受剪，為此其直徑d應(yīng)按照下式計(jì)算： (96)式中 d——銷軸直徑，m； F——液壓缸輸出的最大推力，N； 〔τ〕——銷軸的許用剪應(yīng)力，對于45號鋼，〔τ〕＝70MPa。 液壓缸的連接計(jì)算缸蓋采用卡環(huán)連接，卡環(huán)的剪切應(yīng)力和強(qiáng)度條件為 (94)式中 p——液壓缸的最大工作壓力，MPa； D——缸筒內(nèi)徑，m； l——卡環(huán)厚度，l=16mm。 缸底厚度的計(jì)算所設(shè)計(jì)的液壓缸底為平行缸底且采用焊接，故有下面公式 (93)式中 δp——缸底的厚度，m； Dc——液壓缸內(nèi)徑，m； 　 p——試驗(yàn)壓力，MPa。液壓缸筒的材料通常用345號無縫鋼管，因20號的機(jī)械性能較低，且不能調(diào)質(zhì)， 一般情況下，均采用45號鋼。 壁厚分別為:轉(zhuǎn)斗液壓缸δ1=(146125)/2=；；轉(zhuǎn)向液壓缸δ3=(121100)/2=。（4） 截面積增壓效應(yīng)。（2) 共振引起:主要是油泵的壓力脈動及其他外界振蕩因素引起。壓力沖擊是由于管道液流速度急劇改變而形成的。 根據(jù)散熱要求計(jì)算油箱容量式(827)是在初步確定油箱容積的情況下，驗(yàn)算散熱面積是否滿足要求。 計(jì)算液壓系統(tǒng)的散熱功率液壓系統(tǒng)的主要散熱渠道是油箱表面，還有一小部分通過油管、液壓缸等散發(fā)。液壓系統(tǒng)工作時(shí)，除執(zhí)行元件驅(qū)動外載荷數(shù)出有效功率外，其余功率損失全部轉(zhuǎn)化為熱量，使油溫升高。 液壓系統(tǒng)的發(fā)熱溫升計(jì)算 計(jì)算的目的是要使系統(tǒng)在正常溫度下達(dá)到熱平衡。根據(jù)發(fā)的選擇，經(jīng)計(jì)算，通過各閥的局部壓力損失之和Δp3=。ρ=928 kg/m3； λ——沿程阻力系數(shù)； ξ——局部阻力系數(shù)。 液壓系統(tǒng)的性能驗(yàn)算液壓系統(tǒng)初步設(shè)計(jì)時(shí)在某些估計(jì)參數(shù)情況下進(jìn)行的，當(dāng)各回路形式、液壓元件及連接管路等完全確定后，針對實(shí)際情況對所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)進(jìn)行各項(xiàng)性分析。經(jīng)驗(yàn)公式為： (717)式中 QV——液壓泵每分鐘排出壓力油的容積，m3； α——經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，見表76。,。 內(nèi)徑計(jì)算：通過油管的流量和油管內(nèi)允許的流速來確定油管內(nèi)徑。2） 流量控制閥的額定流量除需大于調(diào)速范圍內(nèi)的最大流量外，閥的最小穩(wěn)定流量必須小于低速時(shí)要求的最小穩(wěn)定流量，即 (715)式中 qvmin——閥的最小穩(wěn)定流量，L/min；vmin ——執(zhí)行元件的最低速度，m/s；A——液壓缸工作腔的有效面積，m2。 工作裝置液壓系統(tǒng)選用CBG2040/2050型雙聯(lián)齒輪泵。對于轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)，轉(zhuǎn)向油缸的流量63 L/min。 2) 確定液壓泵的流量多液壓缸同是工作時(shí)，液壓泵的輸出流量