【正文】 選擇 26 26 選擇液壓控制閥 27 選擇輔助元件 27 計(jì)算油箱容量 27 計(jì)算充油筒的容量 27 選擇油管 27 選擇液壓油 28 液壓系統(tǒng)的性能驗(yàn)算 28 油路壓力的計(jì)算 28 驗(yàn)算電動(dòng)機(jī)功率 28 系統(tǒng)發(fā)熱與溫升驗(yàn)算 29 294 安裝與試車 31 安裝 31 試車 31 液壓系統(tǒng)的故障診斷 32結(jié)論 34致謝 35參考文獻(xiàn) 36 1 緒論 液壓壓力機(jī)的發(fā)展史及功能液壓壓力機(jī)是近百年才發(fā)展起來(lái)的一種制品成型設(shè)備。按照機(jī)身結(jié)構(gòu)，液壓壓力機(jī)可分為單柱式液壓機(jī)、四柱式液壓機(jī)、臥式液壓機(jī)、立式液壓機(jī)；按照工作介質(zhì)分，也液壓壓力機(jī)又可分為采用乳化液的水壓機(jī)和采用礦物油作為工作介質(zhì)的油壓機(jī)；按照其自身用途又可分為鍛壓液壓機(jī)、沖壓液壓機(jī)、擠壓液壓機(jī)、壓層液壓機(jī)、校正壓裝液壓機(jī)等機(jī)型?；顒?dòng)橫梁在上、下橫梁之間做上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并以四根立柱作為導(dǎo)向，活動(dòng)橫梁下方被固定有上砧，而下砧則固定在下橫梁上，和下橫梁成為一個(gè)整體，被加工工件就被固定在下砧板上，接受上下砧的壓制。立柱式又可分四柱、雙柱、三柱及多柱等?；钊麠U與活動(dòng)橫梁連在一起，推動(dòng)活動(dòng)橫梁及工作臺(tái)向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，使兩工作臺(tái)間的物體產(chǎn)生塑性變形或保持一定時(shí)間的壓力，達(dá)到工藝要求。2）活塞式液壓缸 活塞在運(yùn)功的兩個(gè)方向上都要求密封，因此缸的內(nèi)表面在全長(zhǎng)上均需加工，精度及光潔要求較高，且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故在水壓機(jī)中應(yīng)用不多，僅應(yīng)用在頂出缸和其它輔助機(jī)構(gòu)中，在中小型油壓機(jī)上應(yīng)用比較普遍。否則，在泄壓時(shí)，機(jī)身會(huì)產(chǎn)生劇烈的振動(dòng)。 [13]。2)立柱的疲勞破壞大部分發(fā)生在應(yīng)力集中過(guò)大或零件本身具有缺陷的地方。筋板一般成方格形布置也可成輻射狀布置，在安裝缸體和立柱的部位一般設(shè)計(jì)成圓筒形。大型液壓機(jī)由于受到諸多方面的限制，一般設(shè)計(jì)為塊結(jié)構(gòu)，然后各組成塊之間用鍵和螺栓、螺釘聯(lián)接起來(lái)。在大型液壓機(jī)上，則可使用調(diào)整套，以便進(jìn)行調(diào)整。下橫梁窄邊的寬度應(yīng)保證能夠放下馬架，不致于使馬架落到側(cè)梁上。油箱內(nèi)裝有隔板，將泵的吸油管和回油管隔開(kāi)。油箱內(nèi)壁涂耐油的防油漆[16]。 明確系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)必須能全面滿足設(shè)備的各項(xiàng)功能和技術(shù)性能。 快速回程時(shí)起動(dòng)與制動(dòng) 式（） ——表示回程時(shí)壓頭從開(kāi)始啟動(dòng)到達(dá)到回程速度所增大的速度； 其他參數(shù)同上。 圖31 液壓系統(tǒng)負(fù)載圖 圖32 液壓系統(tǒng)工作壓力 圖33 液壓缸運(yùn)動(dòng)速度圖 液壓缸流量的計(jì)算（1）快速下行時(shí) 從文獻(xiàn)[10]中查得 式（） 式中 ——表示液壓缸內(nèi)截面積； ——表示液壓缸快進(jìn)速度。流量q由零增為2300 cm3/s，其變化規(guī)律為 式（） 功率 式（）求P關(guān)于S的導(dǎo)數(shù)，得 式（）令=0，得 S=，故在 S=，功率P的值最大， 式（）（5）快速回程等速階段 式（）繪制出功率圖，如圖35 圖34 液壓缸流量圖 圖35 液壓缸功率圖 頂出缸參數(shù) 頂出缸行程安排頂出行程：300mm，速度：70 mm/s；回程： 300 mm，回程速度140 mm/s。同時(shí)要在壓力機(jī)的最上部設(shè)計(jì)一個(gè)充液筒，這是因?yàn)楫?dāng)運(yùn)動(dòng)部件快速下行時(shí)，高壓泵的流量會(huì)來(lái)不及補(bǔ)充液壓缸容積的增加量，這時(shí)會(huì)形成負(fù)壓，在這種情況下上腔不足部分的液壓油，可通過(guò)充液閥、充液筒吸取獲得。前者是利用活動(dòng)滑塊在與加工件接觸之后，由于負(fù)載變大導(dǎo)致液壓系統(tǒng)的壓力自動(dòng)升高從而改變了系統(tǒng)速度。上面已經(jīng)選用了伺服變量柱塞液壓泵，故這里仍利用行程擋塊來(lái)控制液壓泵的流量，從而達(dá)到控制壓制速度的目的。故必須有合理的泄壓方法。液壓系統(tǒng)的電磁鐵動(dòng)作見(jiàn)表32，液壓元件規(guī)格明細(xì)表見(jiàn)表33。下行過(guò)程結(jié)束后，按動(dòng)手動(dòng)按鈕使5YA失電，4YA得電，換向閥4換向。液壓系統(tǒng)所需的壓力 式（） 式中 F ——表示系統(tǒng)的最大負(fù)載，即壓制終了階段的負(fù)載； ——表示液壓缸的工作效率； ——表示主液壓缸無(wú)桿腔的有效工作面積。以上各閥的工作壓力均取p＝32 MPa。在選擇電機(jī)時(shí)功率會(huì)有一定的余量，所以電機(jī)功率不必再進(jìn)行驗(yàn)算，不過(guò)此處對(duì)液壓泵卸荷狀態(tài)下的功率需要再作一下計(jì)算，此時(shí)卸荷壓力等于閥7的調(diào)整壓力 ，取泵的額定流量qP =。其中，閥類元件在液壓站上配置形式有多種，不同的配置形式，液壓元件的安裝結(jié)構(gòu)會(huì)有所不同，系統(tǒng)的壓力損失也會(huì)不同。由于計(jì)算機(jī)軟件具有使用成本低，繪圖速度快，操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，故在這個(gè)領(lǐng)域計(jì)算機(jī)軟件的應(yīng)用還是比較廣泛的。 4) 將四根立柱分別從上方插入滑塊和工作臺(tái)的四個(gè)立柱孔內(nèi)，適當(dāng)調(diào)整立柱上的調(diào)節(jié)螺母，使調(diào)節(jié)螺母之上平面距各種臺(tái)面之距離達(dá)到設(shè)計(jì)高度。 2) 首次開(kāi)車前必須先將干凈的工作礦物油注滿高壓油泵的泵體3）在未啟動(dòng)設(shè)備值前可先將設(shè)備油箱上面的調(diào)節(jié)手柄盡可能放松。隨后將主缸活塞下行至與滑塊上平面相接觸為止，接著再把法蘭用螺栓緊固，并保證法蘭端面與滑塊上表面相距為5mm。11) 負(fù)荷試車后應(yīng)再次測(cè)量主機(jī)精度，如仍舊符合精度要求，則可完成試車，否則需再次進(jìn)行精度調(diào)節(jié)。了解了目前中國(guó)乃至世界上液壓機(jī)和液壓系統(tǒng)發(fā)展的狀況和趨勢(shì)。 3)本文的強(qiáng)度計(jì)算都是在靜載荷的基礎(chǔ)進(jìn)行的，而實(shí)際問(wèn)題是循環(huán)變載荷問(wèn)題。在此向指導(dǎo)老師致以深深的謝意。感謝所有給我?guī)椭钠渌蠋熀屯瑢W(xué)們。從論文的選題、開(kāi)展、定稿到最后的結(jié)果，指導(dǎo)老師都付出了相當(dāng)?shù)木托难?，并給予了很大的支持和幫助。并且會(huì)引起應(yīng)力集中的孔也被簡(jiǎn)化了，這些都是影響分析結(jié)果精確性的因素。液壓壓力機(jī)經(jīng)常出現(xiàn)的故障及其解決方法已在表41中列出。 10) 選擇電路為半自動(dòng)工作方式，將行程開(kāi)關(guān)調(diào)至所需位置，進(jìn)行自動(dòng)工作循環(huán)試驗(yàn)。再按動(dòng)其他各按鈕，查看各相應(yīng)部位是否都能正常工作。10）安裝完畢，等待試車。 2) 將頂出缸裝入底座的中心孔內(nèi)，擺好油管入口位置，然后將下面的螺母鎖緊，再把下缸行程控制架安置于下缸缸底。單元回路圖繪制好后便可開(kāi)始進(jìn)行集成塊的設(shè)計(jì)。對(duì)于像液壓機(jī)這樣的固定式液壓設(shè)備，會(huì)將液壓系統(tǒng)的動(dòng)力源、閥類元件及部分輔助元件集中安裝在機(jī)身外的液壓站上。在前部分設(shè)計(jì)計(jì)算液壓系統(tǒng)是曾經(jīng)提出，運(yùn)動(dòng)部件的自身重量及其在導(dǎo)軌上所受到的摩擦的影響均忽略不計(jì)，因?yàn)樗麄儗?duì)實(shí)際計(jì)算產(chǎn)生的影響很小，因此要考慮因素的僅僅是閥和管路的壓力損失，而本系統(tǒng)對(duì)壓力的要求主要是在工作行程終了時(shí)能夠達(dá)到的最大壓力值，由于此時(shí)速度已接近于0，而且閥門(mén)和管路的損失也接近于0，所以這里不再計(jì)算壓力損失值。 選擇液壓控制閥閥7通過(guò)的最大流量均等于qP，而閥1的允許通過(guò)流量為q。 液壓元件的選擇3, 電動(dòng)機(jī)的選擇液壓系統(tǒng)所需的功率 式（） 式中 ——表示液壓系統(tǒng)的最大功率； ——表示液壓泵的工作效率，這里去=。在這個(gè)時(shí)候行程擋板會(huì)控制液壓泵的流量，使其流量減小，至此主缸進(jìn)入壓制過(guò)程，在此行程中通過(guò)行程擋板調(diào)節(jié)液壓泵的流量來(lái)達(dá)到所需要的工作。當(dāng)閥6處于左位時(shí)，頂出缸處于上行狀態(tài)，這時(shí)通至閥4的回油壓力很低，主缸不能動(dòng)作。（5）泄壓換向的方法液壓機(jī)在壓制行程完畢之后，主液壓缸上腔的壓力很高，主機(jī)會(huì)在高壓的作用下發(fā)生彈性變形，液壓油也受到壓縮，著兩者會(huì)儲(chǔ)存相當(dāng)大的能量。（3）壓制速度的調(diào)整在壓制的過(guò)程中，壓制速度是不斷變化的。（2）減速方式選擇與設(shè)計(jì)液壓機(jī)的活動(dòng)橫梁下行接近加工零件時(shí)，壓制速度會(huì)由快變慢，且速度變化較大。液壓機(jī)常采用的快速行程方式有好幾種，在這里本機(jī)采用自重快速下行方式。在這段行程中壓力和流量均是線性變化， MPa。速度為10 mm/s，最后的20 mm內(nèi)速度均勻地減至零，回程以50 mm/s的速度上升。 工況分析 主液壓缸參數(shù) 液壓缸行程安排主缸快進(jìn)行程：600mm，速度：100mm/s；主缸工進(jìn)行程：100mm，速度：10mm/s；主缸回程 ：700mm，速度：50mm。通過(guò)查閱相關(guān)的參考資料，再經(jīng)過(guò)總結(jié)，可以確定液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算步驟大致如下：（1） 明確系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求；（2） 分析主機(jī)工礦，確定液壓系統(tǒng)主要參數(shù)；（3） 擬定液壓，系統(tǒng)原理圖；（4） 液壓元件的計(jì)算與選擇；（5） 液壓系統(tǒng)的性能驗(yàn)算；（6） 進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。油箱底部距離地面需有一定高度，且具有1:30的斜度，卸油口設(shè)在最底處，以便于換油時(shí)將舊油全部排出。本油箱由于要兼做液壓元件、安裝臺(tái)，故需要選用厚一點(diǎn)的鋼板。這里設(shè)計(jì)活動(dòng)橫梁的長(zhǎng)度=850mm，寬度=700mm，高度=300mm?？紤]到維修時(shí)常需重新車削這個(gè)接觸面，故在這里應(yīng)設(shè)計(jì)一凸臺(tái)，凸臺(tái)高度應(yīng)滿足幾次的重車量，初步估計(jì)每次約為3～5mm，因而一般為10～20mm[6]。橫梁的窄邊尺寸應(yīng)該盡量小點(diǎn)，這是為了便于鍛造吊車的吊鉤接近液壓機(jī)的幾何中心。故 式（）考慮到立柱的局部有螺紋加工，取=80mm 橫梁的設(shè)計(jì) 經(jīng)驗(yàn)分析由于三個(gè)橫梁的尺寸較大，直接鑄造成實(shí)心的質(zhì)量會(huì)相當(dāng)大，不符合實(shí)用性，同時(shí)也不符合經(jīng)濟(jì)性要求，故橫梁一般設(shè)計(jì)成箱體結(jié)構(gòu)。所以對(duì)大小型液壓機(jī)的立柱強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算時(shí)應(yīng)有所區(qū)別。通常柱塞的表面需要進(jìn)行熱處理，常采用的表面熱處理工藝有：火焰表面淬火、調(diào)質(zhì)處理、表面鍍鉻、氮化處理等。柱塞可以加工成實(shí)心的，也可以加工成空心的。它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于制造，但只能單方向作用，反向運(yùn)動(dòng)則需要借助回程缸來(lái)實(shí)現(xiàn)?？紤]到加工過(guò)程中需要安裝夾具等設(shè)備，可適當(dāng)大些。其中，工藝要求是最重要的一個(gè)因素，由于在液壓機(jī)上進(jìn)行的加工工藝多種多樣，因此液壓機(jī)的本體結(jié)構(gòu)型式也必然是多樣的。 最常見(jiàn)的液壓機(jī)本體結(jié)構(gòu)型式如圖11所示，圖12為實(shí)體圖，它主要由上橫梁、活動(dòng)梁、下橫梁和四個(gè)立柱構(gòu)成，這四組機(jī)構(gòu)構(gòu)成一個(gè)封閉的框架，共同來(lái)承受全部工作載荷。液壓壓力機(jī)用途較廣，不僅適用于拉伸、冷擠壓、彎曲、翻邊等沖壓工藝，還可用于壓裝、校正、粉末冶金等多種工藝。通過(guò)對(duì)液壓機(jī)的特點(diǎn)及分類的分析，確定了本課題的主要設(shè)計(jì)內(nèi)容。圖書(shū)分類號(hào)：密 級(jí)：畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)200t簡(jiǎn)易液壓壓力機(jī)設(shè)計(jì)THE DESIGN OF 200t SIMPLE HYDRAULIC PRESS學(xué)生姓名學(xué)院名稱專業(yè)名稱指導(dǎo)教師年月日38工程學(xué)院學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明： 所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。論文作者簽名： 　　 導(dǎo)師簽名：