【正文】 ctural design of the hydraulic system. Finally, we should check the entire design with the corresponding check, and make all designed to meet the design formulation of the system diagram and the hydraulic cylinder design is the focus of this researchproject. [Key words]: Hydraulic technologies。作為最典型的液壓傳動(dòng)機(jī)械，液壓機(jī)廣泛應(yīng)用于各種壓力加工，其中以四柱式液壓機(jī) 最為典型，常用于可塑性材料的壓制工藝，如沖壓、彎曲、翻邊、薄板拉伸等，也可進(jìn)行校正、壓制及粉末制品的壓制工藝。它是通過(guò)能量驅(qū)動(dòng)裝置（如液壓泵） ,將原動(dòng)機(jī)（如電動(dòng)機(jī)）的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w的壓力能，然后通過(guò)封閉的管道、控制元件等，由執(zhí)行裝置（如液壓缸、液壓馬達(dá)）將液體的壓力能，轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能以驅(qū)動(dòng)負(fù)載和實(shí)現(xiàn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)所需的直線或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。系統(tǒng)原理圖的擬定和液壓缸設(shè)計(jì)是本課題研究的重點(diǎn)。Hydraulic cylinders 液壓 榨油 機(jī) 液壓系統(tǒng) 及 液壓 缸 設(shè)計(jì) 前言 液壓機(jī)是工業(yè)部門廣泛使用的壓力加工設(shè)備，其充分的運(yùn)用液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)：與其他傳動(dòng)控制技術(shù)相比，液壓技術(shù)具有能量密度高﹑配置靈活方便﹑調(diào)速范圍大﹑工作平穩(wěn)且快速性好﹑易于控制并過(guò)載保護(hù)﹑易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和機(jī)電液一體化整合、系統(tǒng)設(shè)計(jì)制造和使用維護(hù)方便等多種顯著的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，因而使液壓技術(shù)成為現(xiàn)代機(jī)械工程的基本技術(shù)構(gòu)成和現(xiàn)代控制工程的基本技術(shù)要素。 1 緒論 研究背景和選題依據(jù) 自我國(guó)進(jìn)行改革開(kāi)放以來(lái)，全國(guó)人民，自力更生，艱苦奮斗，逐步實(shí)現(xiàn)了國(guó)家的工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防和科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化，創(chuàng)造了令世人矚目的成就；在國(guó)家走向富裕的同時(shí)，廣大居民的 生活水平也逐漸提高，帶動(dòng)了與之相關(guān)的食用油產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。 對(duì)于重視生活品質(zhì)的現(xiàn)代人而言，食用油的選擇已經(jīng)不可等閑視之，不但要吃好油，更要吃健康油、綠色油。 小榨油坊在我國(guó)有著悠久的歷史。 小榨油坊在這一時(shí)期有了新的意義，經(jīng)典的現(xiàn)榨現(xiàn)賣的營(yíng)銷模式給市 場(chǎng)帶來(lái)了新 的活力。 相對(duì)機(jī)械傳動(dòng)，液壓傳動(dòng)式一門新的技術(shù)。功率大的液壓傳動(dòng)裝置又進(jìn)一步推動(dòng)了液壓技術(shù)的發(fā)展；戰(zhàn)后，液壓技術(shù)迅速轉(zhuǎn)向民用，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)行業(yè)中逐步得到推廣。 1964 年我國(guó)從國(guó)外引進(jìn)了一些液壓元件生產(chǎn)技術(shù)，同時(shí)自行設(shè)計(jì)液壓產(chǎn)品，經(jīng)過(guò)多年的艱苦探索和發(fā)展，特別是 20 世紀(jì) 80年代初期引進(jìn)美國(guó)、日本、德國(guó)的先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備，使我國(guó)的液壓技術(shù)水平上了一個(gè)新的臺(tái)階。 液壓傳動(dòng)與機(jī)械傳動(dòng)、電力傳動(dòng)、氣壓傳動(dòng)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)： 1) 液壓傳動(dòng)能在運(yùn)行中實(shí)行無(wú)級(jí)調(diào)速，調(diào)速方便且調(diào)速范圍比較大，可達(dá)100： 1～ 2020： 1. 2) 在同等功率的情況下，液壓傳動(dòng)裝置的體積小，重量輕，慣性小，結(jié)構(gòu)緊湊，且能傳遞教導(dǎo)的力或扭矩。 5) 液壓傳動(dòng)裝置易于實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)，系統(tǒng)超負(fù)載，油液經(jīng)溢流閥回油箱。 3） 液壓傳動(dòng)對(duì)油溫和負(fù)載變化敏感，不宜在低、高溫下使用，對(duì)污染很敏感。 總的來(lái)說(shuō)，液壓傳動(dòng)優(yōu)點(diǎn)較多，缺點(diǎn)正隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展逐步加以克服，因此，液壓傳動(dòng)在現(xiàn)代化生產(chǎn)中有著廣闊的發(fā)展前景。 進(jìn)料部分 齒輪箱部分 榨籠部分 榨螺部分 機(jī)架部分 圖 11 螺旋榨油機(jī)結(jié)構(gòu)圖 其工作原理為 榨油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，經(jīng)過(guò)處理好的油料從料斗進(jìn)入榨膛。這樣在榨膛內(nèi)的每個(gè)料胚微粒都不是等速度，同方向運(yùn)動(dòng)，而是在微粒之間也存在著相對(duì)運(yùn)動(dòng)。此外，還可用于固脂肪或蠟糠的壓榨分離。而生產(chǎn)時(shí)原料大多不進(jìn)行炒制，所生產(chǎn)出的油品香味不夠濃郁，另外油品中水分含量 相對(duì)較高。除去批量大小的限制，現(xiàn)在植物油的加工在壓榨前都進(jìn)行炒制以去除水分，增加油品的濃香度。目前農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)日益完善，電力已經(jīng)不再是制約設(shè)備選擇的一個(gè)要素，以電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的液壓榨油機(jī)械逐漸成為市場(chǎng)主流 [7]。 2. 總體方案 液壓榨油機(jī)工作過(guò)程劃分為“進(jìn)料 — 預(yù)榨 — 壓榨 — 卸料”四個(gè)過(guò)程，在進(jìn)料時(shí)液壓缸保持在原位，給料筒和壓板間留出足夠空間以便物料放進(jìn)。在此過(guò)程結(jié)束后壓板回到原位，此時(shí)充分析出油后的物料卸出。壓板上行時(shí)沒(méi)有力的輸出，在此考慮液壓缸能夠快速上行，減少等待時(shí)間，此階段的速度通過(guò)有桿腔和無(wú)桿腔的面積差別來(lái)實(shí)現(xiàn)快速上行，為減少成本不采用雙泵結(jié)構(gòu)?？紤]到工廠實(shí)際加工水平及客戶實(shí)際需要，液壓缸結(jié)構(gòu)不必可以追求先進(jìn)，避免工藝復(fù)雜、維修困難。 液壓缸各工作階段的載荷值見(jiàn)表 1 。此設(shè)計(jì)中液壓缸主要承受壓力，拉力相對(duì)壓力極小，所以主要考慮液壓缸受壓時(shí)狀態(tài) DP 1 P 2A 1 A 2dF W 圖 35 液壓缸主要參數(shù) 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 活塞桿受壓時(shí)： 2211 ApApFW ?? （ 34） 此系統(tǒng)回油路較短且直接回油箱則背壓力 2p 可忽略不計(jì)。 表 33 液壓缸實(shí)際所需流量值 工況 運(yùn)動(dòng)速度 結(jié)構(gòu)參數(shù) 流量 min/L 計(jì)算公式 下行 min/m 21 mA ? min/ L 11vAqv ? 保壓延時(shí) — 21 mA ? — — 快速上行 min/m 22 mA ? min/ L 22vAqv ? 制定系統(tǒng)方案和擬定液壓系統(tǒng)圖 制定系統(tǒng)方案 此液壓機(jī)要求有保壓功能，進(jìn)油回路選擇單向閥回路。壓力表采用電接點(diǎn)式壓力表，可以保證系統(tǒng)由于內(nèi)泄漏或物料壓縮造成壓力損失時(shí)，自動(dòng)充油補(bǔ)壓，避免系統(tǒng)的壓力損失而造成的設(shè)備效率下降，同時(shí)減少人力。 ??P — 泵到液壓缸總的管路損失。求得液壓泵流量： min/ Lqvp ? 3）選擇液壓泵的規(guī)格 選用 CBN— F306,公稱排量為 min/ L ,額定壓力為 Mpa20 ，最高壓力 為 Mpa25 ，能夠滿足系統(tǒng)需求。 液壓閥的選擇 根據(jù)工作壓力和通過(guò)閥的流量，本系統(tǒng)的液壓閥都選用高壓閥。 一般液壓泵吸油管道取 — ，液壓系統(tǒng)壓油管道取 3— 6，液壓系統(tǒng)回油管道取 — 。 ][? — 管道材料的許用應(yīng)力（ Pa ）。此管路長(zhǎng) m3 ,管內(nèi)徑 ，通過(guò)的流量為 sL/ ，選用 20 號(hào)機(jī)械系統(tǒng)損耗油，正常運(yùn)轉(zhuǎn)后有的運(yùn)動(dòng)粘度 smm /27 2?? ，油的密度 3/918 mkg?? 。單向閥的額定流量為 min/40L ，額定壓力損失為 ，三位四通閥的額 定流量為 min/40L ，額定壓力損失為 。則求得油箱散熱面積為： )()( mabbahA t ??????????? (322) 油箱的散熱功率為： WTAKP tthc .. ?????? (323) 其中， tK — 油箱散熱系數(shù)，在通風(fēng)條件良好時(shí)取 15— 17，在此取 )/(16 2 CmWK t ??? T? — 油溫與環(huán)境溫度之差，取 CT ?35?? hrhc PP ? ，可見(jiàn)油箱的散熱可以滿足系統(tǒng)的散熱要求，考慮到管路也可以進(jìn)行一部分散熱，則此系統(tǒng)不必采取其它散熱措施。液壓缸的行程要求為 mm720 ， 考慮到導(dǎo)向套厚度和活塞厚度確定缸體長(zhǎng)度為 mm1000 。 則可求得缸筒壁厚為： m0 2 7 ) 2 ( 2 8 ????? ???? 則將缸筒厚度圓整為 mm28 。同時(shí)缸底也作為連接部件加工出安裝螺栓孔。 [18]由框架寬度可確定四個(gè)孔的位置如圖 49 ?；爻虝r(shí)承受的最大壓力為 Mpa2 ，另一端采用 O型圈進(jìn)行密封，在動(dòng)密封時(shí)能承受 Mpa10 壓力。密封圈之間間距取 mm20 ，則活塞的厚度為 mm105 ?；钊麠U總長(zhǎng)度依行程和伸出液壓缸連接其余工件的長(zhǎng)度取 mml 1050? 。 無(wú)縫鋼管的長(zhǎng)度取為 mml 10001 ? ，活塞桿頭長(zhǎng)度取為 mml 5012 ? 。缸蓋與缸體的連接采用螺紋連接 [20]，以減小徑向尺寸，減輕重量。 缸頭和活塞桿及缸內(nèi)徑配合部分加工 O型圈槽設(shè)置 O型密封圈，防止泄露。 液壓缸缸頭采用螺紋連接，缸體螺紋處的拉應(yīng)力為 )(4.221 DdFK?? ?? (430) 螺紋處的切應(yīng)力為 ).( ... 331 01 Dd dFKK ??? (431) 其中， K — 螺紋擰緊系數(shù)，靜載時(shí)，取 ??K ，對(duì)此液壓缸取 ?K 1K — 螺紋內(nèi)摩擦系數(shù)，一般取 ?K 0d — 螺紋外徑（ m ） 1d — 螺紋內(nèi)徑（ m ） D — 液壓缸內(nèi)徑（ m ） F — 缸體螺絲處所受的拉力 則拉應(yīng)力為 M p a35)(22????? 切應(yīng)力為 M p )2 8 8 ( 2 9 0 4 6 33 ??? ????? 則合成應(yīng)力為 M p aM p an 134][ 2222 ???????? ???? ][? — 螺紋材料的許用應(yīng)力 符合要求。 液壓缸零件圖的繪制 液壓缸的零件圖 [23]主要包括缸體、缸底、活塞、活塞桿、缸蓋、油嘴的二維零件圖。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，除了運(yùn)用現(xiàn)有的知識(shí)能力外，我還查閱了許多資料，知道了怎樣用現(xiàn)有的知識(shí)結(jié)合資料來(lái)設(shè)計(jì)自己以前沒(méi)有接觸過(guò)的零件的設(shè)