【正文】 缸筒與缸蓋間的密封屬于靜密封，主要的密封形式是采用 O 型密封圈密封。 防塵就是防止灰塵被活塞桿帶入缸體內(nèi)，造成液壓油的污染。 1. 導(dǎo)向套的結(jié)構(gòu)可以做成端蓋整體式直接導(dǎo)向，也可做成與端蓋分開的導(dǎo)向套結(jié)構(gòu)。 參閱 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡明手冊 P16 表 29，在本次設(shè)計(jì)中，采用導(dǎo)向套導(dǎo)向的結(jié)構(gòu)形式，其特點(diǎn)為：導(dǎo)向套與活塞桿接觸支承導(dǎo)向，磨損后便于更換，導(dǎo)向套也可用耐磨材料。 參閱 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡明手冊 P17 表 210，在本次設(shè)計(jì)中采用 O 形密封 圈 。液壓站裝置包括不同類型的液壓泵，驅(qū)動電機(jī)及其它們之間的聯(lián)軸器等，液壓控制裝置是指組成液壓系統(tǒng)的各閥類元件及其聯(lián)接體。 （ 2）分散式 這種型式將機(jī)床液壓系統(tǒng)的供油裝置、控制調(diào)節(jié)裝置分散在機(jī)床的各處。同時(shí)供油裝置的振動、液壓油的發(fā)熱都將對機(jī)床的工作精度產(chǎn)生不良影響，故較少采用，一般非標(biāo)設(shè)備不推薦使用。 1. 立式安裝 將液壓泵和與之相聯(lián)接的油管放在液壓油箱內(nèi)，這種結(jié)構(gòu)型式緊湊、美觀，同時(shí)電動機(jī)與液壓泵的同軸度能保證，吸油條件好，漏油可直接回液壓油箱，并節(jié)省占地面積。本設(shè)計(jì)中采用臥式聯(lián)接。 參照《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》 即： 取 應(yīng)當(dāng)注意：設(shè)備停止運(yùn)轉(zhuǎn)后，設(shè)備中的那部分油液會因重力作用而流回液壓油箱。 液壓油箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 一般的開式油箱是用鋼板焊接而成的，大型的油箱則是用型鋼作為骨架的，再在外表焊接鋼板。對于大容量的油箱，為了清洗 方便，也可以在油箱側(cè)壁開較大的窗口，并用側(cè)蓋板緊密封閉。設(shè)計(jì)油箱時(shí)應(yīng)考慮的幾點(diǎn)要求： 1). 壁板：壁板厚度一般是 3～ 4mm；容量大的油箱一般取 4～ 6mm。 所以，實(shí)際油箱的體積為： 液壓油箱的外形尺寸設(shè)計(jì) 液壓油箱的有效面積確定后，需設(shè)計(jì)液壓油箱的外形尺寸，一般設(shè)計(jì)尺寸比（長：寬：高）為 1： 1： 1～ 1： 2： 3。 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 29 液壓油箱有效容積的確定 液壓油箱在不同的工作條件下，影響散熱的條件很多，通常按壓力范圍來考慮。 2. 臥式安裝 液壓泵及管道都安裝在液壓油箱外面，安裝維修方便，散熱條件好，但有時(shí)電動機(jī)與液壓泵的同軸度不易保證。 液壓泵的安裝方式 液壓站裝置包括不同類型的液壓泵、驅(qū)動電動機(jī)及其聯(lián)軸器等。把控制調(diào)節(jié)裝置放在便于操作的地方。 （ 1）集中式 這種型式將機(jī)床液壓系統(tǒng)的供油裝置、控制調(diào)節(jié)裝置獨(dú)立于機(jī)床之外，單獨(dú)設(shè)置一個(gè)液壓站。 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 28 第 6 章 液壓站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 液壓站是由液壓油箱，液壓泵裝置及液壓控制裝置三大部分組成。密封可靠適用于中高壓液壓缸。導(dǎo)向套的位置可安裝在密封圈的內(nèi)側(cè)，也可以裝在外側(cè)。 缸筒： 35 或 45 調(diào)質(zhì)無縫鋼管；也有采用鍛鋼、鑄鋼或鑄鐵等材料的，在特殊情況下也有采用合金鋼的 缸蓋： 35 鋼或 45 鋼鍛件、鑄件、圓鋼或焊接件；也有采用球鐵或灰鑄鐵的。導(dǎo)向套是用鑄鐵、青銅、黃銅或尼龍等耐磨材料制成，可與缸蓋做成整體或另外壓制。半環(huán)連接式又分為外半環(huán)連接和內(nèi)半環(huán)連接兩種形式，其特點(diǎn)是容易加工、裝拆 ，重量輕，但削弱了缸筒的強(qiáng)度。設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)具體情況進(jìn)行選擇。本設(shè)計(jì)不需進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算。隔套的長度 C 由需要的最小導(dǎo)向長度 H 決定，即 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 26 ? ?BlHC ??? 121 滑臺液壓缸： 最小導(dǎo)向長度： H 取 H=270mm 活塞寬度： B==156mm 缸蓋滑動支承面長度： l? ==120mm 隔套長度： C=(156+120)=132mm 液壓缸缸體內(nèi)部長度應(yīng)等于活塞的行程與活塞的寬度之和。如果導(dǎo)向長度過小，將使液壓缸的初始撓度（間隙引起的撓度）增大，影響液壓缸的穩(wěn)定性，因此設(shè)計(jì)時(shí)必須保證有一定的最小導(dǎo)向長度。 液壓缸工作行程選 l? =2655mm l? =2455mm 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 25 缸蓋厚度的確定 一般液壓缸多為平底缸蓋，其有效厚度 t 按強(qiáng)度要求可用下面兩式進(jìn)行近似計(jì)算。無縫鋼管： ? ? aMP110~100?? 。從材料力學(xué)可知，承受內(nèi)壓力的圓筒，其內(nèi)應(yīng)力分布規(guī)律應(yīng)壁厚的不同而各異。一般情況下，工進(jìn)時(shí)做功的功率損失大引起發(fā)熱量較大，所以只考慮工進(jìn)時(shí)的發(fā)熱量，然后取其值進(jìn)行分析。回路上的壓力損失要折算到進(jìn)油路上去。 系統(tǒng)性能的驗(yàn)算 估算液壓系統(tǒng)性能的目的在于評估設(shè)計(jì)質(zhì)量或從幾種方案中評選最優(yōu)設(shè)計(jì)方案。 . 管道內(nèi)徑計(jì)算 4Qdmv?? 式中 Q—— 通過管道內(nèi)的流量 3ms 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 21 v—— 管內(nèi)允許流速 ms ，見表： 表 44：液壓系統(tǒng)各管道流速推薦值 油液流經(jīng)的管道 推薦流速 m/s 液壓泵吸油管 ～ 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 ～ (1). 液壓泵壓油管道的內(nèi)徑： 取 v=4m/s 4Qdmv?? 34 4 5 0 1 0 1 6 . 36 0 3 . 1 4 4Qd m m mv????? ? ??? 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》查得：取 d=20mm,鋼管的外徑 D=28mm； 管接頭聯(lián)接螺紋 M272。 管接頭的選用 管接頭是油管與油管、油管與液壓件之間的可拆式聯(lián)接件，它必須具有裝拆方便、連接牢固、密封可靠、外形尺寸小、通流能力大、壓降小、工藝性好等各種條件。膠管分高、低壓兩種。本設(shè)計(jì)中油管采用 鋼管，因 為本設(shè) 計(jì)中所須 的壓力 是 高壓， P=( )P MPa? ， 鋼管能承受高壓，價(jià)格低廉，耐油，抗腐蝕，剛性好，但裝配是不能任意彎曲，常在裝拆方便處用作壓力管道一中、高壓用無縫管，低壓用焊接管。 液壓系統(tǒng)如果依靠自然冷卻不能保證油溫保持在限定的最高溫度之哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 20 下，就需要裝設(shè)冷卻器進(jìn)行強(qiáng)制冷卻。外泄式液控單向閥與內(nèi)泄式相比，其控制壓力低，工作可靠，選用時(shí)優(yōu)先考慮。 70L/min 以下時(shí)用電磁換向閥（一般為 6,10mm通徑），否則需要選用電液換向閥。 一般中、低壓流量閥的最小穩(wěn)定流量為 50~100ml/min，高壓流量閥為~20ml/min。結(jié)構(gòu)緊湊，安裝、調(diào)整、使用、維護(hù)方便，通用性大 。 選用 1000r/min 的電動機(jī)，則驅(qū)動電機(jī)功率為：3 ( 1 8 . 3 5 0 ) 1 8 . 3 7( 6 0 0 . 8 2 )( 1 0 )ppp pPqN K W?? ?? ? ??? 選擇電動機(jī) 180 4YM? ，其額定功率為 。 根據(jù)以上算得的 pq 和 pP 在查閱相關(guān)手冊《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》成大先P20195 得：現(xiàn)選用 63 14 1YCY B? ，排量 63ml/r，額定壓力 32Mpa，額定轉(zhuǎn)速 1500r/min，驅(qū)動功率 ，容積效率 92%? ，重量 71kg，容積效率達(dá) 92%。 3） 改變柱塞的行程就能改變流量，容易制成各種變量型。柱塞變量泵適用于負(fù)載大、功率大的機(jī)械設(shè)備（如龍門刨床、拉床、液壓機(jī)），柱塞式變量泵有以下的特點(diǎn)： 1） 工作壓力高。= 液壓元件的選擇 pP 及額定供油壓力 nP 由前面工況分析，由最大壓制力和液壓主機(jī)類型，初定上液壓泵的工作壓力取為 25MPa ，考慮到進(jìn)出油路上閥和管道的壓力損失為 1MPa （含回油路上的壓力損失折算到進(jìn)油腔），則液壓泵的最高工作壓力為 611 (2 5 1 ) 1 0 2 6pP P P M P a? ? ? ? ? ? ? 式中 P? 執(zhí)行元件的最高工作壓力 ΔP? 從液壓泵出口到執(zhí)行元件入口之間的總的壓力損失 該值較為準(zhǔn)確的計(jì)算需要管路和元件的布置圖確定后才能進(jìn)行，初步計(jì)算可按經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)選取。=Q? =10179。=③ 工作缸回程時(shí)所需流量 Q? =10179。 液壓缸實(shí)際所需流量計(jì)算 ① 工作快速空程時(shí)所需流量 111cvAVQ ?? 其中 cv?? 液壓缸的容積效率，取 ? ? Q? =10179。 D== 56dD? == 當(dāng)按 GB234880 將這些直徑圓整成進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)得： D=260mm,d=200mm. 由此求得伸縮油缸缸面積的實(shí)際有效面積為： A? = m178?？爝M(jìn)時(shí)采用差動連接，并通 過充液補(bǔ)油法哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 15 來實(shí)現(xiàn)，這種情況下液壓缸無桿腔工作面積 A? 應(yīng)為有桿腔工作面積 A?的 6 倍 ，即活塞桿直徑 d 與缸筒直徑 D 滿足： 56dD?的關(guān)系。 液壓執(zhí)行元件的工作壓力可以根據(jù)負(fù)載圖中的最大負(fù)載來選取，見表41 也可以根據(jù)主機(jī)的類型來選取，見表 42 最大流量則由液壓執(zhí)行元件速度圖中最大速度計(jì)算出來。當(dāng)操縱手動換向閥時(shí)，液壓油經(jīng)手動換向閥、雙向液壓鎖進(jìn)入掛放油缸，實(shí)現(xiàn)掛放油缸的掛放動作。 m? — — 液壓缸的機(jī)械效率，一般取 m? =～ 。一般用液壓缸的機(jī)械效率 m? 加 以考慮， 一般取 m? =～ 。液壓缸上行時(shí)重力取正值，反之取負(fù)值。 Δt 可取 ～ ,輕載低速時(shí)取較小值。 FW=16010179。 重鐵機(jī)構(gòu)工況分析 配重總重量 ，即為 . 10?Kg 1. 工作負(fù)載 FW 不同的機(jī)器有不同的工作負(fù)載。 （ 3）要求水平支腿伸出距離足夠大，能夠滿足最大吊重而不至于整機(jī)傾翻。 5. 控制回路 （ 1）為了使操縱方便總體要求操縱手柄限制為兩個(gè)。 （ 3）要求在有載荷情況下能微動。 2. 回轉(zhuǎn)回路 （ 1）具有獨(dú)立工作能力。 工作狀況對系統(tǒng)的要求 根據(jù)汽車起重機(jī)的典型工作狀況對系 統(tǒng)的要求主要反映在對以下幾個(gè)液壓回路的要求上。本機(jī)屬于中型起重機(jī)，不提倡采用副臂，不過可以增加臂的節(jié)數(shù)來增大最大起升高度。 本課題的性能參數(shù) 配重總重量 35t 起重機(jī)最大起重量 160t 最大起重力矩 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 8 第 3 章 液壓系統(tǒng)工況分析 伸縮機(jī)構(gòu)的作業(yè)情況 汽車起重機(jī)工作中主要用到的機(jī)構(gòu)是主、副卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；在重物下降定位時(shí)常常用到變幅機(jī)構(gòu)。為了使起重機(jī)在吊重過程中安全可靠，支腿要求堅(jiān)固可靠，伸縮方便。伸縮回路只能在起重機(jī)吊重之前伸出。汽車起重機(jī)由 于使用了支腿，除了吊非常輕的重物之外，必須帶載變幅。工作性變幅能在帶載的條件下改變幅度。 工程起重機(jī)變幅按其工作性質(zhì)可分為非工作性變幅和工作性變幅兩種。 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)使重物水平移動的范圍有限，但所需功率小，所以一般汽車起重機(jī)都設(shè)計(jì)成全回轉(zhuǎn)式的，即可在左右方向任意進(jìn)行回轉(zhuǎn)。 起升回路是起重機(jī)液壓系統(tǒng)的主要回路，對于大、中型汽車起重機(jī)一般都設(shè)置主、副卷揚(yáng)起升系統(tǒng)。油箱體積卻比較小，空氣不容易滲入油中，工作比較平穩(wěn)。 泵 — 馬達(dá)回路 是起重機(jī)液壓系統(tǒng)比較重要的回路，根據(jù)不同的泵循環(huán)方式有開式回路和閉式回路兩種類型。涉及內(nèi)容為：液壓系統(tǒng)的研究，包括液壓系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)，液壓元件的規(guī)格計(jì)算與選擇；重鐵機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；液壓缸的設(shè)計(jì)與選擇。 工作介質(zhì) —— 液壓油。通過它們的控制和調(diào)節(jié)，使液流的壓力 流速和方向得以改變，從而改變執(zhí)行元件的力（或力矩）、速度和方向，根據(jù)控制功能的不同，液壓閥可分為 壓力 控制閥、流量控制閥和方向控制閥。它將動力部分所輸出的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液壓能，給系統(tǒng)提供壓力油液。在當(dāng)今計(jì)算機(jī)技術(shù)、自控技術(shù)及數(shù)顯技術(shù)大發(fā)展的年代里，更新?lián)Q代的重要標(biāo)志是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的機(jī)電一體化。 世界上許多國家，不僅重視產(chǎn)品的“三化”工作，而且非常注意采用國際標(biāo)準(zhǔn)（ ISO）。 縱觀國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，對今后的發(fā)展方向，可歸納如下： 大型化 由于石油、化工、冶煉、造船以及電站等的工程規(guī)模越來越大，所以吊車起吊物品的重量也越來越大。國內(nèi)最具歷史的履帶式起重機(jī)生產(chǎn)企業(yè)撫挖現(xiàn)已擁有35t~350t 的履帶式起重機(jī)產(chǎn)品系列。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 我國的起重機(jī)械制造行業(yè)起步較晚，原有的基礎(chǔ)比較薄弱，與工業(yè)先進(jìn)國家相比較，差距不小。為了防止漏油問題，元件的制造精度要求比較高。采用液壓傳動，在主要機(jī)構(gòu)中沒有劇烈的干摩擦副，減少了潤滑部位，從而減少了維修和技術(shù)準(zhǔn)備時(shí)間?，F(xiàn)代施工項(xiàng)目對重鐵系統(tǒng)提出了更高的新要求：節(jié)能、高效、微動以及平穩(wěn)性好，為了適應(yīng)這些新的要求，先前的定量馬達(dá)或液控變量馬達(dá)也將被取代，以至于滿足現(xiàn)代施工的新的要求?？v觀眾多用戶的反饋意見， 液壓 式汽車起重機(jī)深受他們的歡迎和好評。為了防止漏油問題，元件的制造精度要求比較高。 采用液壓傳動，在主要機(jī)構(gòu)中沒有劇烈的干摩擦副，減少了潤滑部位，從而減少了維修和技術(shù)準(zhǔn)備時(shí)間。同時(shí)還很方便的把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動變?yōu)槠揭七\(yùn)動，易于實(shí)現(xiàn)起重機(jī)的變幅和自動伸縮。起重量的范圍很大，可從 8 噸～ 1000 噸，底盤的車軸數(shù)，可從 2～ 10 根。這種起重機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是機(jī)動性好，轉(zhuǎn)移迅速。 Hydraulic system。設(shè)計(jì)的汽車起重機(jī)能夠滿足使用功能的要求，安全可靠，操作使用方便，