【正文】 畢畢畢 業(yè)業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè)設(shè) 計計計 說說說 明明明 書書書 （（（ 畢畢畢 業(yè)業(yè)業(yè) 論論論 文文文 ））） 13 – 升降機支架和下底板結(jié)構(gòu)的確定 上頂板結(jié)構(gòu)和強度校核 強度校核 升降臺上頂板的載荷是作用在一平臺上的，可以認(rèn)為是一均布載荷，由于該平板上鋪裝汽車鋼板，其所受到的載荷為額定載荷和均布載荷之和，其載荷密度為： Fq l? F汽車鋼板和額定載荷重力之和。 式中： W 抗彎截面系數(shù) 3m 沿長度方向為 16 號熱軋槽鋼 63117 10Wm??? S? 鋼的屈服極限 255s MPa? ? n 安全系數(shù) n=3 代入數(shù)據(jù)： m a x 61850 1 5 .81 1 7 1 0 sM P a n?? ?? ? ??=85MPa 由此可知，強度符合要求。 支架的結(jié)構(gòu) 支架由 8 根形狀基本相同的截面為矩形的鋼柱組成，在支架的頂端和末端分別加工出圓柱狀的短軸，以便支架的安裝。 計算簡圖如下所示： 圖 N? 所產(chǎn)生的彎矩為： M NL??? N? 每個支架的支點對上頂板的作用力 N L 液壓缸與支架鉸合點距支點之間的距離 m 代入數(shù)據(jù)： 3848 2039M N m? ? ? 假定改支架為截面為長為 a,寬為 b 的長方形，則其強度應(yīng)滿足的要求是： ? ?max??? ? ?m ax sMWn???? ? ? 式中： M 支架上所受到的彎矩 Nm 內(nèi)內(nèi)內(nèi) 蒙蒙蒙 古古古 科科科 技技技 大大大 學(xué)學(xué)學(xué) 畢畢畢 業(yè)業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè)設(shè) 計計計 說說說 明明明 書書書 （（（ 畢畢畢 業(yè)業(yè)業(yè) 論論論 文文文 ））） 20 – W 截面分別為 a,b 的長方形抗彎截 面系數(shù) 2 36abWm? ? ? sn??? ? s? 所選材料為碳素結(jié)構(gòu)鋼 235Q 235S MPa? ? 將數(shù)據(jù)代入有： 2 9 2035235ab ?? 求得： 2378a b cm? 上式表明：只要街面為 a,b 的長方形滿足條件 2378a b cm? ，則可以滿足強度要求，取 5 , cm b cm??，則其 2 3 387 .5 78a b c m c m?? 符合強度要求。還應(yīng)滿足組成結(jié)構(gòu)簡單，工作安全可靠，操縱維護(hù)方便，經(jīng)濟(jì)性好等條件。最大起升高度為 1500mm 時，其平均起升時間為 45s，就是從液壓缸活塞開始運動到活塞行程末端所用時間大約為45s，設(shè)本升降臺的最小氣升降時間為 40s,最大起升時間為 50s，由此便可以計算執(zhí)行元件的速度 v: lvt? 式中： v 執(zhí)行元件的速度 m/s L 液壓缸的行程 m t 時間 s 當(dāng) 40ts? 時： m a x m in t??= /ms 當(dāng) 50ts? 時： m in 0 .5 3 0 .0 1 0 6 /40lv m st? ? ? 液壓缸的速度在整個行程過程中都比較平穩(wěn)，無明顯變化，在起升的初始階段到運行穩(wěn)定階段，其間有一段加速階段，該加速階段加速度表較小，因此速度變化不明顯，形成終了時，有一個減速階段，減速階段加速度亦比較小，因此可以說升降機在整個工作過程中無明顯的加減速階段，其運動速度比較平穩(wěn)。 （ 3）密封裝置的密封阻力。 由上述說明可以計算出液壓缸的總阻力為： F = +F F FF ??切 磨 密 慣 = 1 2 3 4 1 2 3( m m m m ) g G ( m m m ) g G??? ? ? ? ? ? ? ? ?額 載 額 載 F v ????切 切 內(nèi)內(nèi)內(nèi) 蒙蒙蒙 古古古 科科科 技技技 大大大 學(xué)學(xué)學(xué) 畢畢畢 業(yè)業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè)設(shè) 計計計 說說說 明明明 書書書 （（（ 畢畢畢 業(yè)業(yè)業(yè) 論論論 文文文 ））） 25 – =(+316+120+188+2500)+(+316+120)x +(+316+120+188+2500)+(+316+120+188+2500) ? ? =40KN 液壓缸的總負(fù)載為 40KN，該系統(tǒng)中共有四個液壓缸個液壓缸，故每個液壓缸需要克服的阻力為 10KN。 表 內(nèi)內(nèi)內(nèi) 蒙蒙蒙 古古古 科科科 技技技 大大大 學(xué)學(xué)學(xué) 畢畢畢 業(yè)業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè)設(shè) 計計計 說說說 明明明 書書書 （（（ 畢畢畢 業(yè)業(yè)業(yè) 論論論 文文文 ））） 27 – 回路特點進(jìn)油路調(diào)速進(jìn)油路調(diào)速回油裝被壓閥回油路調(diào)速背壓值12 x 1025 x 106 10 x 10系統(tǒng)被壓經(jīng)驗數(shù)據(jù) 缸筒內(nèi)徑的確定 該液壓缸宜按照推力要求來計算缸筒內(nèi)經(jīng)，計算式如下： 要求活塞無桿腔的推力為 F 時，其內(nèi)徑為： 4cmFD p??? 式中： D 活塞桿直徑 缸筒內(nèi)經(jīng) m F 無桿腔推力 N P 工作壓力 MPa cm? 液壓缸機械效率 代入數(shù)據(jù)： D= 34 10 102 10 ????= D= 83mm 取圓整值為 D=90mm 液壓缸的內(nèi)徑，活塞的的外徑要取標(biāo)注值是因為活塞和活塞桿還要有其它的零件相互配合，如密封圈等，而這些零件已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，有專門的生產(chǎn)廠家，故活塞和液壓缸的內(nèi)徑也應(yīng)該標(biāo)準(zhǔn)化，以便選用標(biāo)準(zhǔn)件。 液壓缸壁厚，最小導(dǎo)向長度，液壓缸長度的確定 液壓缸壁厚的確定 液壓缸壁厚 又結(jié)構(gòu)和工藝要求等確定，一般按照薄壁筒計算，壁厚由下式確定： 內(nèi)內(nèi)內(nèi) 蒙蒙蒙 古古古 科科科 技技技 大大大 學(xué)學(xué)學(xué) 畢畢畢 業(yè)業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè)設(shè) 計計計 說說說 明明明 書書書 （（（ 畢畢畢 業(yè)業(yè)業(yè) 論論論 文文文 ））） 30 – ? ?2YPD? ?? 式中： D 液壓缸內(nèi)徑 m ? 缸體壁厚 cm YP 液壓缸最高工作壓力 Pa 一般取 YP =（ ） p ??? 缸體材料的許用應(yīng)力 鋼材取 ? ? 100 110 M Pa? ?? 代入數(shù)據(jù)： 661 .3 2 1 0 90 .1 1 72 1 0 0 1 0 cm? ? ? ????? 考慮到液壓缸的加工要求，將其壁厚適當(dāng)加厚，取壁厚 3mm?? 。其具體包括的內(nèi)容有：油路循環(huán)方式的分析與選擇，油源形式的分析和選擇，液壓回路的分析，選擇，合成，液壓系統(tǒng)原理圖的擬定 . 油路循環(huán)方式的分析和選擇 油路循環(huán)方式可以分為開式和閉式兩種，其各自特 點及相互比較見下表： 表 油液循環(huán)方式散 熱 條 件抗 污 染 性系 統(tǒng) 效 率其 它限速制動形式開 式較方便，但油箱較大較差，但可用壓力油箱或其它改善管路壓力損失較大，用節(jié)流調(diào)速效率低對泵的自吸性能要求較高用平衡閥進(jìn)行能耗限速，用制動閥進(jìn)行能耗制動，可引起油液發(fā)熱閉 式管路壓力損失較小，容積調(diào)速效率高對主泵的自吸性能要求低較好，但油液過濾要求高較好，需用輔泵換油冷卻液壓泵由電機拖動時，限速及制動過程中拖動電機能向電網(wǎng)輸電，回收部分能量開式系統(tǒng)和閉式系統(tǒng)的比較 油路循環(huán)方式的選擇主要取決于液壓系統(tǒng)的調(diào)速方式和散熱條件。 調(diào)速方案的選擇 調(diào)速方案對主機的性能起決定作用，選擇調(diào)速方案時，應(yīng)根據(jù)液壓執(zhí)行元件的負(fù)載特性和調(diào)速范圍及經(jīng)濟(jì)性等因素選擇。有液壓元件的不同連接組合構(gòu)成了功能各異的液壓回路，下面根據(jù)主機的要求進(jìn)行液壓元件的選擇計算 . 油泵和電機選擇 泵的額定流量和額定壓力 泵的額定流量 泵的流量應(yīng)滿足執(zhí)行元件最高速度要求，所以泵的輸出流量應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)所需要的最大流量和泄漏量來確定： maxpq KQ n? 式中： pq 泵的輸出流量 /minL K 系統(tǒng)泄漏系數(shù) 一般取 K= maxQ 液壓缸實際需要的最大流量 /minL n 執(zhí)行元件個數(shù) 代入數(shù)據(jù)： 1 .1 5 .1 6 4 2 2 .7 / m inpqL? ? ? ? 對于工作過 程中始終用節(jié)流閥調(diào)速的系統(tǒng)，在確定泵的流量時，應(yīng)再加上溢流閥的最小溢流量，一般取 3 /minL ： 22 .7 3 25 .7 / m inpqL? ? ? 泵的最高工作壓力 泵的工作壓力應(yīng)該根據(jù)液壓缸的工作壓力來確定，即 m a xpP P P? ? ?? 式中： pP 泵的工作壓力 Pa maxP 執(zhí)行元件的最高工作壓力 Pa P?? 進(jìn)油路和回油路總的壓力損失。 根據(jù)上述計算過程，現(xiàn)在可以進(jìn)行電機的選取，本液壓系統(tǒng)為一般液壓系統(tǒng)，通常選取三相異步電動機就能夠滿足要求，初步確定電機的功率和相關(guān)參數(shù)如下： 型號： 112 2YM?? 額定功率： 4KW 滿載時轉(zhuǎn)速： 2890 /minr 電流： 效率： % 凈重： 45Kg 額定轉(zhuǎn)矩： 電機的安裝形式為 5( 1)BV 型，其參數(shù)為： 基座號： 112M 極數(shù)： 4 國際標(biāo)準(zhǔn)基座號： 28 215F 液壓泵為三螺桿泵，其參數(shù)如下： 規(guī)格： 2/eD L h? 256? 標(biāo)定粘度： 50oE 10 轉(zhuǎn)速： /minr 2900 壓力： MPa 4 內(nèi)內(nèi)內(nèi) 蒙蒙蒙 古古古 科科科 技技技 大大大 學(xué)學(xué)學(xué) 畢畢畢 業(yè)業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè)設(shè) 計計計 說說說 明明明 書書書 （（（ 畢畢畢 業(yè)業(yè)業(yè) 論論論 文文文 ））） 38 – 流量： /minL 功率： KW 4 吸入口直徑： mm 25 排出口直徑： mm 20 重量： Kg 11 允許吸上真空高度： m( 2HO) 5 制造廠： 北京第二機床廠 說明： 三螺桿泵的使用、安裝、維護(hù)要求。 連軸器的選用 連軸器的選擇應(yīng)根 據(jù)負(fù)載情況，計算轉(zhuǎn)矩，軸端直徑和工作轉(zhuǎn)速來選擇。 流量：通過壓力控制閥的實際流量應(yīng)小于壓力控制閥的額定流量。 根據(jù)上述選用原則，可以選擇直動型壓力閥，再根據(jù)發(fā)的調(diào)定壓力及流量和內(nèi)內(nèi)內(nèi) 蒙蒙蒙 古古古 科科科 技技技 大大大 學(xué)學(xué)學(xué) 畢畢畢 業(yè)業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè)設(shè) 計計計 說說說 明明明 書書書 （（（ 畢畢畢 業(yè)業(yè)業(yè) 論論論 文文文 ））） 40 – 相關(guān)參數(shù)，可以選擇 DBD 式直動式溢流閥，相關(guān)參數(shù)如下： 型號： DBDS6G10 最低調(diào)節(jié)壓力： 5MPa 流量： 40L/min 介質(zhì)溫度： 20 70 oC? ??? 流量控制閥 流量控制閥的選用原則如下： 壓力：系統(tǒng)壓力的變化必須在閥的額定壓力之內(nèi)。 方向控制閥 方向控制閥的選用原則如下： 壓力：液壓系統(tǒng)的最大壓力應(yīng)低于閥的額定壓力 流量：流經(jīng)方向控制閥最大流量一般不大于閥的流量。所選擇的換向閥型號及規(guī)格如下： 型號： 4WE5E5OF 額定流量： 15L/min 消耗功率： 26KW 電源電壓： 50 ,110 , 220Hz V V 工作壓力： 腔 25MPa? T 腔： 6MPa? 重量： 內(nèi)內(nèi)內(nèi) 蒙蒙蒙 古古古 科科科 技技技 大大大 學(xué)學(xué)學(xué) 畢畢畢 業(yè)業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè)設(shè) 計計計 說說說 明明明 書書書 （（（ 畢畢畢 業(yè)業(yè)業(yè) 論論論 文文文 ））） 41 – 管路，過濾器，其他輔助元件的選擇計算 管路 管路按其在液壓系統(tǒng)中的作用可以分為： 主管路：包括吸油管路，壓油管路和回油管路，用來實現(xiàn)壓力能的