【正文】 快進時 的負載很小，只有活塞與缸筒、導(dǎo)柱與滑塊間的摩擦負載，因此泵的出口壓力很小，消耗功率不會很大。 將參數(shù)代入公式（ ）中，即： m i n/1 4 7 01 1 7 Lq p ??? 液壓泵規(guī)格選擇 查表 3－ 21[1]，根據(jù)泵的額定壓力，選取液壓泵的型號為 A7V。 由滑塊行程 300mm，活塞寬度 80mm,缸蓋厚度 25mm 確定缸體長度mm595?缸L 液壓系統(tǒng)流量計算 主缸所需要流量計算 參考表 及主缸的尺寸，對主缸各個工況所需要進行計算。 頂出缸缸蓋材料、厚度確定 缸蓋制造材料常有 35 鋼、 45鋼、鑄鋼，做導(dǎo)向作用常有鑄鐵 、耐磨鑄鐵，頂出缸蓋材料選用 35 鋼，缸蓋厚度計算式見（ ） 取缸蓋厚度 30?t mm 頂出缸最小導(dǎo)向長度確定 由表 可知頂出活塞行程 L＝ 300mm,頂出缸內(nèi)徑 D＝ 250mm,代入（ ）， 即： 取頂出缸導(dǎo)向長度為 H=175mm。將參數(shù)代入公式（ ）， P2 忽略不計，可求得液壓缸內(nèi)徑 即： mm265? 查表 4－ 5[1]，將液壓缸的內(nèi)徑圓整為標準系列直徑，取 D＝ 250mm；那么由 d/D=可求得活塞桿直徑。 主缸最小導(dǎo)向長度的確定 當(dāng)活塞桿全部外伸時，從活塞支承面中點到缸蓋滑動支承面中點的距離稱為最小導(dǎo)向長度，用 H表示。 圖 液壓機主缸受力簡圖 （ ） 式中： P1=液壓缸工作壓力； P2=液壓缸回路 背壓，對于高壓系統(tǒng)初算時可以不計； 原位停止 行程開關(guān)使 2YA斷電 中位 中位 上位 下滑塊 向上頂出 4YA通電 右位 停留 下活塞觸及缸蓋 向下返回 4YA斷電， 3YA通電 左位 原位停止 3YA斷電 中位 XXVIII mmPaND 1054 6 6??? ???? ??? 2DPy? 102 . ?? ??? F－工作循環(huán)中最大負載； η cm液壓缸機械效率，一般η cm=~ 將參數(shù)代入公式（ ）， P2 忽略不計，可求得液壓缸內(nèi)徑 即： mm518? 表 4－ 5[1] 將液壓缸的內(nèi)徑圓整為標準系列直徑，取 D=500mm。 ③ 原位停止 電磁鐵 3YA， 4YA 都斷電，頂出缸換向閥 17處于中位 釋壓回路設(shè)計 釋壓回路的功用在于使高壓大容量液壓缸中儲存的能量緩緩的釋放，以免她突然釋放時產(chǎn)生很大的液壓沖擊。 回油路 主液壓缸 14 上腔－－液控單向閥 13－－副油箱 12 ⑤ 原位停止：在上滑塊上升至擋塊撞上原位行程開關(guān)，控制電磁鐵 2YA斷電，先導(dǎo)閥 5和主缸換向閥 8 都處于中位。 ② 慢速加壓 ：從上滑塊接觸工件開始，主液壓缸 14上腔壓力升高，液控單向 13 關(guān)閉，加壓速度便由變量泵流量來決定，油液流動情況與快速下行時相同。 即： NF 50081638163105 6 ???? （ 3） 主缸負載循環(huán)圖 主缸工作循環(huán)各階段外負載如表 表 主缸工作循環(huán)負載 工作循環(huán) 外負載 啟動 F＝ f靜 +Fa KN9? 橫梁滑塊快速下行 F＝ f動 忽略不計 工進 F＝ f動 +Fw KN5000? 快速回程 F＝ f回 +F背 KN630? NFa 1040 3 ???? XXII 注：“ f 靜 ”表示啟動時的靜摩擦力，“ f 動 ”表示啟動后的摩擦力 主缸各階段負載循環(huán)如圖 圖 32 負載循環(huán)圖 繪制頂出缸工作循環(huán)圖、負載圖 頂出缸速度循環(huán)圖 根據(jù)液壓機系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)和表 中頂出缸活塞行程為 350mm，得到頂出缸的速度循環(huán)圖 ： XXIII 圖 33 速度循環(huán)圖 頂出缸負載分析 主缸回程停止后，頂出缸下腔進油，活塞上行，這時會產(chǎn)生慣性，靜摩擦力，動摩擦力等負載。此外，還存在靜摩擦力，動摩擦力負載。對于中小型液壓機，若運動部件重量較大時，可利用其自重來實現(xiàn)快速下行，而重量較小時，采用快速油缸也是減小功率的有效措施之一。 固定聯(lián)接結(jié)構(gòu)是通過活塞（柱塞）端面及圓柱面與活動橫梁配合聯(lián)接成不能相對移動的整體，結(jié)構(gòu)形式見圖 210,為活塞（活塞桿 1）插入活動橫梁 2內(nèi)用螺釘 4 加以緊固， 3 為墊圈。 導(dǎo)套應(yīng)有一定的厚度，以防止導(dǎo)套壓入動梁孔后內(nèi)孔變形。 圖 29 固定式導(dǎo)套 導(dǎo)套材料 為 銅 合金 ，近年來有些單位改用鐵基粉末冶金，效果及壽命均高于鑄鐵。其具體要求為： 連接活塞桿孔軸線與四立柱孔軸應(yīng)互相平行，其不平度允差不大于； 活動橫梁下表面不平直度，按 JB129373標≤ ； 聯(lián)接活塞桿孔軸線與四立柱孔軸線對下平面不垂直度允差≤ ～； 下平面對上平面（與活塞桿貼合平面）不平行度允差≤ ； 四立柱孔中心距公差，前后、左右均在≤177。 無論何種情況，導(dǎo)向部分應(yīng)有一定的的高度，以保證足夠的精度。 活動橫梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計除考慮導(dǎo)向精度要求外，還應(yīng)根據(jù)壓制工藝中的承載要求來定。 立柱為液壓機的重要零件，是活動橫梁的導(dǎo)向基準。螺母預(yù)緊后，必須用防松裝置鎖緊，以防螺母脫落。尺寸較大的工作臺的 T 型槽，常采用平行布置（圖 26）。其結(jié)構(gòu)形式如圖 24 所示 。 本設(shè)計采用的是第一種方式，依靠圓螺母固定油缸。上橫梁位于立柱上部，用于安裝工作缸，承受工作中全部的反作用力。第二，各執(zhí)行機構(gòu)各工藝動作的壓力。 按工作缸（主缸）的安裝方式有垂直位置及水平位置的不同，可分為立式及臥式兩種。 （ 4）對液壓系統(tǒng)進行校核設(shè)計。邏輯插裝閥具有體積小、重量輕、密封性能好、功率損失小、動 作速度快、易于集成的特點，從 70 年代初期開始出現(xiàn)，至今已得到了很快的發(fā)展。當(dāng)然，用途也根據(jù)需要是多種多樣的。它常用于壓制工藝和壓制成形工藝，如：鍛壓、沖壓、 冷擠、校直、彎曲、翻邊、薄板拉深、粉末冶金、壓裝等等。hydraulic system III 第 1 章 緒 論 引言 液壓機（又名：油壓機）液壓機是一種利用液體靜壓力來加工金屬、塑料、橡膠、木材、粉末等制品的機械。特別是集成塊可以進行專業(yè)化的生產(chǎn)，其質(zhì)量好、性能可靠而且設(shè)計的周期也比較短。 本論文研究的主要內(nèi)容 本人系統(tǒng)學(xué)習(xí)了液壓系統(tǒng)技術(shù)的知識，查閱了一些相關(guān)的文獻資料，在此基礎(chǔ)上，結(jié)合本人的設(shè)想和設(shè)計工作中需要解決的任務(wù)，主要進行了以下幾項工作： （ 1）完成 500T 液壓機主機的設(shè)計。工作缸安裝在上橫梁內(nèi)。 四柱式液壓機組成部分可分為 :包括工作油缸 ,活動橫梁等；機身部分：由上橫梁，工作臺及立柱組成；輔助部分：包括頂出缸、移動工作臺等?；緟?shù)是用戶選購時的主要依據(jù)。為使其組成的空間合乎要求，以及活塞運行平穩(wěn)，因此要求上橫梁安裝油缸孔的軸線與安裝油缸的臺肩平面應(yīng)垂直，上橫梁與調(diào)節(jié)螺母接觸面與油缸臺肩接觸應(yīng)平行，以及立柱穿過 孔的上下平面應(yīng)平行等等。亦可安裝頂出缸，回程缸及其他輔助裝置。缺點是頂出力集中于頂出活塞端面的很小面積內(nèi)，因此對較大制件的頂出不方便。 (圖 27) 由于立柱使用 立柱螺母與上下橫梁連接為一剛性框架的，因此，保證立柱螺母的擰緊程度，使其與上、下橫梁的貼合面密切配合并不產(chǎn)生松動是保持機架剛 度的基本條件。 理論設(shè)計計算： 液壓機的最大負載為 5000KN，通過力傳遞后，最后由四根導(dǎo)柱承受 5000KN人拉力，作用在每根導(dǎo)柱上的拉力為 1250KN 拉力， XIII AF?][?由許用拉應(yīng)力公式 （ ） 可計算導(dǎo)柱的安全直徑 D。 對于螺紋型式一般對小于或等于 500 噸的選用公制細牙螺紋螺母高度一般?。? H＝ ~ 即： mmH 1 4 01 6 08 7 ??? 螺母外直徑?。?D＝ 1－ mmH 2 4 01 6 41 ??? 式中 d為螺紋直徑，其中 mmd 160? ? ? mFD 66 ??? ???? ?? XIV 活動橫梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計 結(jié)構(gòu)形式 活動橫梁的主要作用為，與主油缸的活塞桿連接傳遞液壓機 的壓力，通過導(dǎo)向套沿立柱導(dǎo)向面上下往復(fù)運動，安裝固定模具及工具等。此時常將它設(shè)計成高度略低于上橫梁而壁厚相近的封閉箱形體。其結(jié)構(gòu)形式如圖 28所示。 中小型液壓機一般采用固定式導(dǎo)套。每個導(dǎo)套高度取動梁導(dǎo)向部分高度的1/4～ 1/3 左右。固定聯(lián)接要求活動橫練及主缸安裝基準等有較好的加工精度，否則就可能工作時產(chǎn)生不平穩(wěn)脈動等現(xiàn)象。 為了不增加（快速用）輔助油泵，減少功率的消耗，采用充液系統(tǒng)是有效的方法。其結(jié)構(gòu)如圖 213 所示。通過所有作用在主缸上的負載可以看出，工作負載遠大于其它形式的負載。 XXV 回油路 主液壓缸 14下腔－－液控單向閥 11－－主缸換向閥 8左位－－頂出缸換向閥 17 中位－－油箱。 ④ 快速返回：時間繼電器延時到時后，控制電磁鐵 2YA 通電，先導(dǎo)閥 5右位接入系統(tǒng)，釋壓閥 6使主缸換向閥 8 也以右位接入系統(tǒng)。 ② 向下退回 電磁鐵 4YA斷電， 3YA 通電。 液壓機液壓機液壓系統(tǒng)的動作循環(huán) 動作名稱 信號來源 液壓元件工作狀態(tài) 先導(dǎo)閥5 主缸換向閥8 下缸換向閥17 釋壓閥6 上滑塊 快速下行 1YA通電 左位 左位 中位 上位 慢速加壓 上滑塊接觸 工件 中位 保壓延 時 壓力繼電器使 1YA斷電 中位 釋壓換向 時間繼電器使 2YA通電 快速返回 右位 右位 下位 XXVII pp dDFD 22212 )(44 ??? ?? 液壓缸基本參數(shù)計算 液壓缸主缸基本尺寸計算 1 、主缸工作壓力、內(nèi)徑、活塞直徑的確定 因液壓機的 工作負載比較大，取主缸的工作壓力為 P=25MPa. 計 算主缸內(nèi)徑和活塞桿直徑。 主缸壁厚的確定 壁厚的計算公式如下： （ ） 式中： ?? 液壓缸壁厚； ?D 液壓缸內(nèi)徑； ?yP 實驗壓力 MPa，工作壓力 MPaP 16?時， PPv ? ； 工作壓力為 MPaP 16? ， PPy ? ： ???? 缸體材料的許用應(yīng)力，鑄鋼 ? ? M P a110100 ??? ；鍛鋼 ? ? M P a120210 ??? ；鑄鐵 ? ? MPa60?? ；鋼管 ? ? M P a110100 ??? 。 缸體長度的確定 液壓缸缸體內(nèi)部的長度應(yīng)等于活塞的行程與活塞寬度的和。缸體端面對軸線的垂直度在直徑 100mm不大于 。 主缸活塞桿材料、技術(shù)要求及長度確定 活塞常用材料為實心活塞桿材料（ 3 45 鋼）與空心活塞桿材料（ 3 45無縫鋼管），本頂出缸活塞桿選用 35 鋼。 即： p ＝ 25+＝ 因泵的工作壓力是系統(tǒng)的靜壓力，而系統(tǒng)在各種工況的過渡階段出現(xiàn)的動態(tài)壓力有時會大于靜壓力，此外 ，為了延長設(shè)備的使用壽命，設(shè)備在設(shè)計時必有一定的壓力儲備量，并確保泵的壽命，因此選取泵的額定工作壓力 ? ? pn pp .61~? ， XXXV ?ppqpp?取 p ＝ 。確定電動機額定功率應(yīng)根據(jù)消耗最大工況的功率來確定，因此要分別計算出主缸、頂出缸其各工況消耗的功率。 即 ： Papp 653 10630 ?????? 將 Pap p ?? 、 in/3 6 2 ＝、 ?Lq p ? 代入公式（ ）中、求得頂進功率： KWMP ap m i n/ ???? 退回功率 頂出缸回程時，負載只有活塞與缸筒間的摩擦負載。為了使液壓機滿足正?？爝M，必須在液壓系統(tǒng)中設(shè)置補油油箱。其泵的工作壓力計算公式為：