【正文】 D：缸筒內徑[σ]= [σs]/=175/=70MPaδ=10220/(60310)+C=25mm故油缸缸筒外圓取D1=125mm.(3) 缸筒強度校核根據(jù)SL4193，缸體合成應力按下式計算：σzh1=≤[σ] （）式中：[σ]=60MPaσz1：縱向應力： σz1==22MPa ()σh1：環(huán)向應力： σh1==75 MPa ()P：工作壓力，P=32MPaD：油缸缸徑，D=Φ125mmd：油缸桿徑，d=Φ85mmδ：缸筒壁厚，δ=終計算， σzh1== MPa 70 MPa即: σzh1 [σ],符合要求.(4) 活塞桿長度和缸筒長度計算根據(jù)設計要求的行程，來設計活塞桿的長度；本油缸的行程為1020mm，故油缸的活塞桿的長度為1265mm，缸筒的長度為1500mm。計算得λ=41265/85=＜[λ]，故滿足要求。對高壓大流量的液壓系統(tǒng)，現(xiàn)多采用插裝閥與先導控制閥的邏輯組合來實現(xiàn)。此種調速方式結構簡單，由于這種系統(tǒng)必須用閃流閥，故效率低，發(fā)熱量大，多用于功率不大的場合。此種調速方式適用于功率大、運動速度高的液壓系統(tǒng)。進油節(jié)流起動沖擊較小，回油節(jié)流常用于有負載荷的場合，旁路節(jié)流多用于高速。開式回路結構簡單，散熱性好，但油箱體積大，容易混入空氣。經過上述分析此方案選用壓力控制閥又分為益流閥(安全閥)、減壓閥、順序閥、壓力繼電器等；流量控制閥包括節(jié)流閥、調整閥、分流集流閥等；方向控制閥包括單向閥、液控單向閥、梭閥、換向閥等。液壓控制閥控制系統(tǒng)：①先導型控制系統(tǒng) 換向控制閥的控制形式有直動型（用手柄直接操縱換向閥主閥芯，目前少用）和先導型兩種。在液壓挖掘機上，目前常用的是一般的三位六通多路閥，其滑閥的微調性能和復合操作性能差。而使用負荷傳感變量系統(tǒng)，泵的流量全部用于負載上，泵的壓力僅比負荷壓力大13Mpa；流量控制精度高，不受負荷壓力變化的影響；幾個執(zhí)行元件可以同步運動或以某種速比運動，且互不干擾。完全負荷傳感控制系統(tǒng) 完全負荷傳感控制系統(tǒng)由負荷傳感控制閥和負荷傳感控制變量泵組成帶次級壓力補償閥的負荷傳感系統(tǒng)德國力士樂公司等）在其生產的液壓挖掘機上設置了負荷傳感分流器LUOV（Last Unabhangige Durchfluss Vereilung)系統(tǒng)，其主要作用是：當多個執(zhí)行元件同時工作、所需的流量大于液壓泵的流量時，產生供油不足的現(xiàn)象，這不能使正在工作臺的執(zhí)行元件與負載壓力無關的控制得到保證。在容積調速系統(tǒng)中，用變量泵供油，用安全閥起安全保護作用。在系統(tǒng)的某個局部，工作壓力需低于主油源壓力時，要考慮采用減壓回路來獲得所需的工作壓力。加工機械的各執(zhí)行機構的順序動作多采用行程控制，當工作部件移動到一定位置時，通過電氣行程開關發(fā)出電信號給電磁鐵推動電磁閥或直接壓下行程閥來控制接續(xù)的動作。壓力控制多用在帶有液壓夾具的機床、擠壓機壓力機等場合。(4) 選擇液壓動力源液壓系統(tǒng)的工作介質完全由液壓源來提供，液壓源的核心是液壓泵。對在工作循環(huán)各階段中系統(tǒng)所需油量相差較大的情況，一般采用多泵供油或變量泵供油。一般泵的入口要裝有粗過濾器，進入系統(tǒng)的油液根據(jù)被保護元件的要求，通過相應的精過濾器再次過濾。各回路相互組合時要去掉重復多余的元件，力求系統(tǒng)結構簡單。為便于液壓系統(tǒng)的維護和監(jiān)測，在系統(tǒng)中的主要路段要裝設必要的檢測元件（如壓力表、溫度計等）。系統(tǒng)圖中應注明各液壓執(zhí)行元件的名稱和動作，注明各液壓元件的序號以及各電磁鐵的代號，并附有電磁鐵、行程閥。 確定液壓泵的流量多液壓缸同時工作時，而且系統(tǒng)使用蓄能器鋪助動力源時，則液壓泵輸出流量公式應為≥ ()其中 K系統(tǒng)泄露系數(shù)，取K=Tt液壓系統(tǒng)工作周期Vi每個液壓缸的工作周期中的總耗油 z液壓缸的個數(shù)銷鎖油缸的最大流量 ()==60加料門油缸的最大流量==26根據(jù)以上可知: =60大泵流量=80%=48小泵流量=20%=12大泵排量=37小泵排量 = =按照泵的排量 和、的值來選擇液壓泵 選擇液壓泵的規(guī)格根據(jù)以上求的泵的排量、和、的值，按系統(tǒng)中給定的液壓泵的形式，從《機械設計手冊》第四卷得雙聯(lián)柱塞泵：主泵: K3V112DT柱塞式串聯(lián)變量雙泵。從液壓原理圖可以看出，快速運動時系統(tǒng)的壓力和流量都較大，這時，大小泵同時參加工作，小泵排油壓力和流量均較大。本系統(tǒng)工作壓力在9Mpa左右，所以液壓閥都選用中、高壓閥?？梢允瓜到y(tǒng)的設計合理，性能優(yōu)良，安裝簡便，維修容易，并保證系正常工作的重要條件。 液壓閥的安裝方式的選擇是指液壓閥與系統(tǒng)的管路或其他閥的進出油口的連接方式，一般有三種，螺紋連接方式，板式連接方式，法蘭連接方式。 液壓閥的結構形式的選擇液壓閥的結構方式分為：管式結構，板式結構。 主操作閥原理圖 其他液壓元件的選擇 壓力繼電器的選擇能夠自動感到壓力變化，但壓力達到預定壓力時，可以自動將電路進行通斷的儀表。 測壓軟管 ， 最大壓力40Mpa PT3 測壓排氣接頭 液位液溫計空氣濾清器和直回式回油過濾器的選擇依據(jù)液壓系統(tǒng)的壓力和流量，系統(tǒng)的發(fā)熱量來選擇，由《機械設計手冊》得：直回式回油過濾器 RFA250*20FY液位液溫計 YWZ200TA液位液溫計 WSSX411，40～80176。高壓膠管的工作壓力對不正常使用的情況下可提高20%；對于使用頻繁，經常扭變的要降低40%。（4）膠管的接頭軸線，應盡量放置在運動的平面內，避免兩端互相運動時膠管受力。此管路長為5m，正常運轉后的粘度為= 27 ，油的密度為=918Kg/油在管路的實際流速===Re===3702＞2300油在管路中呈紊流流動狀態(tài)，其沿程阻力系數(shù)為：= ()根據(jù)公式=求得沿程壓力損失為:== 局部壓力損失局部壓力損失包括通過管路中折管和管接頭等處的管路局部壓力損失，以及通過控制閥的局部壓力損失。 油箱容量的確定初步確定油箱的有效容積,跟據(jù)經驗公式來確定油箱的容量[34],V= () 式中液壓泵每分鐘排出的壓力油的容積 經驗系數(shù)已知所選泵的總流量為207L/min,這樣,液壓泵每分鐘排出的壓力油體積為207L, 油箱經驗系數(shù)表系統(tǒng)類型行走機械低壓系統(tǒng)中壓系統(tǒng)鍛壓系統(tǒng)冶金系統(tǒng)1～22～45～76～1210得=8故V==6=6 液壓系統(tǒng)性能驗算 液壓系統(tǒng)壓力損失本系統(tǒng)較為復雜，有多個液壓缸執(zhí)行元件動作回路，其中環(huán)節(jié)較多，管路損失較大的要算快速運動回路，故主要驗算由泵到液壓缸這段管路的損失。（2）膠管的長度應考慮到膠管在通入壓力油后，長度方向將發(fā)生收縮變形，一般收縮是取3%~4%，膠管安裝時避免處于拉緊狀態(tài)。在本液壓系統(tǒng)中，液壓缸在短時間內快速運動，由蓄能器來補充供油，則計算公式為： △V=∑K 　　()A液壓缸有效作用面積L—液壓缸的行程K—油液損失系數(shù)，一般取K=液壓泵流量△V=t動作時間由以上公式得△V=考慮安全系數(shù)和其他方面△V取20L,查《機械設計手冊》得：NXQ1L40/ 蓄能器Φ219 管道尺寸的確定非橡膠管道的選擇管道內徑的計算本系統(tǒng)管路很復雜，取其中主要的幾條來計算，按照公式：d≥1130 液體流量流速，對于吸油管v=1~2m/s,一般取1m/s以下，對于壓油管v≤3~6m/s,對于回油管v≤~。根據(jù)要求查《機械設計手冊》得：HED10A20/35L24/2 壓力繼電器 壓力表由液壓系統(tǒng)的壓力來選擇壓力表，查《機械設計手冊》得：YN100Ⅲ016Mpa 壓力表YN100Ⅲ025Mpa 壓力表 測壓軟管和測壓排氣接頭根據(jù)系統(tǒng)的壓力來選擇測壓軟管和測壓排氣接頭，查《機械設計手冊》得：HF測壓軟管的有關參數(shù)：,最大動態(tài)壓力40Mpa，適用溫度~2。所以本液壓系統(tǒng)所選的液壓閥有中、高壓閥。 液壓閥的控制方式的選擇液壓閥的控制方式一般有四種，有手動控制，機械控制，液壓控制，電氣控制。 根據(jù)液壓閥額定壓力來選擇選擇的液壓閥應使系統(tǒng)壓力適當?shù)陀诋a品標明的額定值。系統(tǒng)的工作壓力，執(zhí)行機構的動作順序，工作部件的運動速度、方向，以及變換頻率，輸出力和力矩等。前面的計算已知，小泵供油壓力為=4 MPa,考慮大泵到銷鎖油缸路損失，大泵供油壓力應為=4Mpa 取泵的總效率=，泵的總驅動功率為： P= () =89KW 考慮安全系數(shù),故取90KW。[31～32] 柴油發(fā)動機的選擇液壓缸在整個循環(huán)運動中，系統(tǒng)的壓力和流量都是變化的。液壓泵的結構形式一般有齒輪泵、葉片泵和柱塞泵， 各種液壓泵性能比較項目齒輪泵(外嚙合)葉片泵斜軸式柱塞泵斜盤式柱塞泵排量(cm3/r)1500平衡式1350不平衡式1023010010004500最高壓力(MPa)12521402140最高轉速(r/min)9004000平衡式12003000不平衡式1200180075036007503600最高效率(%)7085平衡式7090不平衡式607088958592對污染敏感性不易受污染影響，隨著齒輪的磨損，效率有所降低對污染較敏感，葉片磨損時，效率降低到很小對污染最敏感，配流盤受損傷時效率降低對污染的斜軸式高，配流盤滑靴磨損時效率降低吸油性能轉速為1800r/min時，(2040cmHg)轉速為1800r/min時，~(1020cmHg)轉速為1800r/min時，(30cmHg)同軸斜式柱塞泵噪聲(dB)額定轉速300r/min時，噪聲83dB額定轉速14502400r/min時，噪聲76dB額定轉速14502400r/min時，噪聲87dB額定轉速14502400r/min時，噪聲77dB對過濾精度要求3050μm2030μm1525μm1525μm易出故障的部位內部摩擦副；支承軸套端面、齒輪及軸頸磨損，引起橡膠密封損壞、泵體內孔及兩側板磨損配油盤三角槽極易堵塞，污染物侵入摩擦副，發(fā)生異常磨損或卡殆，油液清潔和吸油通暢，易出現(xiàn)突發(fā)性故障連桿組件磨損，連桿球頭從驅動軸球窩中脫出，功率調節(jié)彈簧失效，兩對摩擦副磨損所有變量泵的變量機構，三對摩擦副磨損 液壓泵的選擇和泵的參數(shù)的計算 液壓泵的工作壓力的確定+ ()是執(zhí)行元件的最高工作壓力,對于本系統(tǒng)的最高工作壓力是銷鎖油缸的入口壓力是從液壓泵出口液壓缸之間的管路損失。各液壓元件盡量采用國產標準件，在圖中要按國家標準規(guī)定的液壓元件職能符號的常態(tài)位置繪制。要盡量減少能量損失環(huán)節(jié)。根據(jù)液壓設備所處環(huán)境及對溫升的要求，還要考慮加熱、冷卻等措施[29]。容積調速系統(tǒng)多數(shù)是用變量泵供油，用安全閥限定系統(tǒng)的最高壓力。另外還有時間控制、壓力控制等。(3) 指定順序動作方案主機各執(zhí)行機構的順序動作，根據(jù)設備類型不同，有的按固定程序運行，有的則是隨機的或人為的。液壓執(zhí)行元件在工作循環(huán)中，某段時間不需要供油，而又不便停泵的情況下，需考慮選擇卸荷回路。制定壓力控制方案定量泵和負荷傳感控制閥的系統(tǒng)也沒有節(jié)省能源消耗，因為泵所輸出的流量超過執(zhí)行元件（液壓缸和液壓馬達）所需要的流量時，多余的油液經壓力補償閥流回油箱（為保持壓差恒定）變?yōu)闊崮?。采用電子控制壓力補償?shù)囊簤和诰驒C液壓系統(tǒng)與傳統(tǒng)的液壓系統(tǒng)比較，負荷傳感控制系統(tǒng)的主要優(yōu)點是：節(jié)省能源消耗。②負荷傳感控制系統(tǒng) 它包括負荷傳感控制閥和負荷傳感控制泵（或定量泵）。 液壓挖掘機控制系統(tǒng)是對發(fā)動機、液壓泵、多路換向閥和執(zhí)行元件（液壓缸、液壓馬達）等所構成的動力系統(tǒng)進行控制的系統(tǒng)。(2) 制定壓力控制方案控制元件(即各種液壓閥)在液壓系統(tǒng)中控制和調節(jié)液體的壓力、流量和方向。閉式系統(tǒng)中，液壓泵的吸油口直接與執(zhí)行元件的排油口相通，形成一個封閉的循環(huán)回路。節(jié)流調速一般采用開式循環(huán)形式。此種調速回路效率也較高，速度穩(wěn)定性較好，但其結構比較復雜。其優(yōu)點是沒有溢流損失和節(jié)流損失，效率較高。相應的調整方式有節(jié)流調速、容積調速以及二者的結合——容積節(jié)流調速。方向控制用換向閥或邏輯控制單元來實現(xiàn)。(6) 下蓋聯(lián)接螺釘強度校核計算螺釘聯(lián)接采用高強度螺釘M2080(GB/)聯(lián)接,兩端數(shù)量均為24件，其強度校核，按照公式（）、（）。又因其伸縮速度緩慢但壓力大，故選擇帶緩沖，油口連接方式選擇外螺紋[25]。(1) 液壓缸參數(shù)的選擇每斗料的重量 M = = 1980 (Kg) （） G = mg = = 19404 (KN)