【正文】 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。 參閱 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè) P17 表 210，在本次設(shè)計(jì)中采用 O 形密封 圈 。 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)。 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。主要包括：缸體與缸蓋的連接結(jié)構(gòu)、活塞與活塞桿的連接結(jié)構(gòu)、活塞桿導(dǎo)向部分結(jié)構(gòu)、密封裝置、排氣裝置及液壓缸的安裝連接結(jié)構(gòu)等。 活塞的寬度 B 一般取 B=()D；缸蓋滑動(dòng)支承面的長(zhǎng)度 1l ，根據(jù)液壓缸內(nèi)徑 D 而定； 當(dāng) D80mm時(shí)，取 ? ?Dl ~ ? ； 當(dāng) D80mm時(shí)，取 ? ?dl ~ ? 。因此一般不作計(jì)算，按經(jīng)驗(yàn)選取，必要時(shí)按上式進(jìn)行校核。 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 24 第 5 章 液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 液壓缸主要尺寸的確定 液壓缸壁厚和外徑的計(jì)算 液壓缸的壁厚由液壓缸的強(qiáng)度條件來計(jì)算。 系統(tǒng)壓力損失驗(yàn)算 液壓系統(tǒng)壓力損失包括管道內(nèi)的沿程損失 和局部損失等。管路旋入端用的連接螺紋采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)米制錐螺紋（ ZM）和普通細(xì)牙螺紋（ M）。 尼龍管用在低壓系統(tǒng)；塑料管一般用在回油管用。濾油器應(yīng)根據(jù)其在系統(tǒng)中所處部位及被保護(hù)元件對(duì)工作介質(zhì)的過濾精度要求、工作壓力、過流能力及其他性能要求而定。 。油液流過時(shí)壓力損失小。但柱塞式變量泵的結(jié)構(gòu)復(fù)雜。 LK? 系統(tǒng)泄漏系數(shù)，一般取 ~ ? ，現(xiàn)取 ? 。=同理，可求得重鐵掛放油缸 Q? =10179。 同理可求得重鐵掛放油缸 D=160mm, d=100mm. 由此求得掛放油缸缸面積的實(shí)際有效面積為： A? = m178。一般的做法是先選定液壓執(zhí)行元件的類型及其工作壓力 P，在按照最大負(fù)載和預(yù)估的液壓執(zhí)行元件的機(jī)械效率求出 A 或 Vm，并通過各種必要的驗(yàn)算、修正和圓整成標(biāo)準(zhǔn)值后定下這些結(jié)構(gòu)參數(shù)，最后，再算出最大流量Qmax 來。 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 13 液壓系統(tǒng)圖的總體設(shè)計(jì) 圖 33 重鐵系統(tǒng)液壓原理圖 圖 33 為重鐵系統(tǒng)液壓原理圖。 Fs 的計(jì)算公式詳見有關(guān)手冊(cè)。各種形式導(dǎo)軌的摩擦負(fù)載計(jì)算公式可查閱有關(guān)手冊(cè)。 （ 5）起重機(jī)行走時(shí)不產(chǎn)生掉腿現(xiàn)象。 4. 伸縮回路 本機(jī)伸縮機(jī)構(gòu)采用四節(jié)臂（含有三個(gè)液壓缸），由于本機(jī)為中型起重機(jī)為了使本機(jī)運(yùn)用廣泛，采用電液閥控制液壓缸實(shí)現(xiàn)各節(jié)臂順序伸縮。 （ 2）副卷?yè)P(yáng)只要求單泵供油。 副臂的作業(yè)情況 大多數(shù)汽車起重機(jī)都帶有副臂，它的作用是增加起重機(jī)的最大起升高度。 支腿回路主要由液壓泵、水平液壓缸、垂直液壓缸和換向閥組成。工作性變幅驅(qū)動(dòng)功率較大，而且要求安裝限速和防止超載的安全裝置。變幅回路則是實(shí)現(xiàn)改變幅度的液壓工作回路，用來擴(kuò)大起重機(jī)的工作范圍，提高起重機(jī)的生產(chǎn)率。 起升回路 起升回路起到使重物升降的作用。其中主要的動(dòng)力源是液壓泵；主要的傳輸控制裝置是一些輸油管和各種閥的連接機(jī)構(gòu)；主要的執(zhí)行機(jī)構(gòu)是液壓馬達(dá)和液壓缸。根據(jù)控制方式不同，液壓閥可分為開關(guān)式控制閥、定值控制閥和比例控制閥。所以，未來起重機(jī)將實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化。 重視“三化”，逐步采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) 所謂“三化”，是指起重機(jī)械的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化。 目前，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)大型起重機(jī)的廠家有很多，其中以中聯(lián)中科、三一重工、撫挖等公司產(chǎn)品系列較全，市場(chǎng)占有率較高，中聯(lián)中科在 20xx 年 12月宣布失效品牌統(tǒng)一戰(zhàn)略后，現(xiàn)已成功開發(fā)了 50t~600t 履帶式起重機(jī)產(chǎn)品哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 3 系列。此種起重機(jī)作業(yè)效率高，輔助時(shí)間短，因而提高了起重機(jī)總使用期間的利用率，對(duì)加速實(shí)現(xiàn)四個(gè)現(xiàn)代化大有好處。 1. 3 液壓起重機(jī)系統(tǒng)的意義及國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀 隨著國(guó)家現(xiàn)代化建設(shè)的飛速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的不段進(jìn)步，現(xiàn)代施工項(xiàng)目對(duì)起重機(jī)的要求也越來越高，高深尖液壓技術(shù)在起重機(jī)上的應(yīng)用越來越廣泛，液壓起重機(jī)系統(tǒng)展現(xiàn)了強(qiáng)大的發(fā)展趨勢(shì)。此種起重機(jī)作業(yè)效率高，輔助時(shí)間短，因而提高了起重機(jī)總使用期間的利用率，對(duì)加速實(shí)現(xiàn)四個(gè)現(xiàn)代化大有好處。 液壓傳動(dòng)應(yīng)用于汽車起重機(jī)上的優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn) 在起重機(jī)的結(jié)構(gòu)和技術(shù)性能上的優(yōu)點(diǎn) ： 來自汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力經(jīng)油泵轉(zhuǎn)換到工作機(jī)構(gòu)，其間可以獲得很大的傳動(dòng)比，省去了機(jī)械傳動(dòng)所需的復(fù)雜而笨重的傳動(dòng)裝置。 balancedweight mechanism。哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 I 摘要 隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的飛速發(fā)展，我國(guó)的基礎(chǔ)建設(shè)力度正逐漸加大，道路交通，機(jī)場(chǎng)，港口，水利水電，市政建設(shè)等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)規(guī)模也越來越大，市場(chǎng)上汽車起重機(jī)的需求也隨之增加。 function principle。是產(chǎn)量最大，使用最廣泛的起重機(jī)類型 。 在經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)點(diǎn) ： 液壓傳動(dòng)的起重機(jī)，結(jié)構(gòu)上容易實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，通用化和系列化，便于大批量生產(chǎn)時(shí)采用先進(jìn)的工藝方法和設(shè)備。所以 ,汽車起重機(jī)決定采用液壓傳動(dòng)的形式。 在經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)點(diǎn)：液壓傳動(dòng)的起重機(jī)，結(jié)構(gòu)上容易實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，通用化和系列化，便于大批量生產(chǎn)時(shí)采用先進(jìn)的工藝方法和設(shè)備。但是，經(jīng)過建國(guó) 60 多年來的不斷發(fā)展，目前的差距明顯縮小，已經(jīng)建立起自己的起重機(jī)研究部門、生產(chǎn)廠和專業(yè)人才培養(yǎng)的高等學(xué)校，并能夠批量的生產(chǎn)各種類型的起重機(jī)，不僅初步滿足了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需求，部分還打入了國(guó)際市場(chǎng)。如海上采油平臺(tái)的超大型結(jié)構(gòu)件重達(dá)3000t，所以，未來起重機(jī)將向大型化發(fā)展。在起重機(jī)械上應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，可以 提高作業(yè)性能，增加安全性，以至于實(shí)現(xiàn)無人自動(dòng)操作。壓力控制閥又分為溢流閥 (安全閥 )、 減壓閥、順序閥、壓力繼電器等；流哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 4 量控制閥包括節(jié)流閥、調(diào)整閥、分流集流閥等；方向控制閥包括單向閥、液控單向閥、梭閥、換向閥等。 具體內(nèi)容及方法如下 : 根據(jù)工況選擇合適的液壓元件 設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)回路 對(duì)重鐵機(jī)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算 對(duì)液壓缸進(jìn)行設(shè)計(jì)和選擇 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 5 第 2 章 液壓系統(tǒng)概述 液壓系統(tǒng)的類型 液壓系統(tǒng)必須經(jīng)過動(dòng)力源 —— 控制機(jī)構(gòu) —— 機(jī)構(gòu)三個(gè)環(huán)節(jié)才能實(shí)現(xiàn)其工作目的。 起重機(jī)液壓系統(tǒng)功能、組成和工作特點(diǎn) 圖 21 起重機(jī)各回路工作狀態(tài)圖 起重機(jī)液壓系統(tǒng) 通常 由起升、變幅、伸縮、回轉(zhuǎn)、 支腿、重鐵和 控制哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 6 等 主回路 組 成 。 3．變幅回路 絕大部分工程起重機(jī)為了滿足重物裝、卸工作位置的要求，充分利用其起吊能力（幅度減小能提高起重量），需要經(jīng)常改變幅度。為了提高起重機(jī)的生產(chǎn)率和更好地滿足裝卸工作的需要，常常要求在吊裝重物時(shí)改變起重機(jī)的幅度，這種類型的變幅次數(shù)頻繁，一般采用較高的變幅速度以提高生產(chǎn)率。 5． 支腿回路 支腿回路是用來驅(qū)動(dòng)支腿，支呈整臺(tái)起重機(jī)的。帶載伸縮是比較危險(xiǎn)的，在實(shí)際作業(yè)中很少使用，空載吊臂伸縮循環(huán)僅占試驗(yàn)基本工況作業(yè)循環(huán)次數(shù)的 5％ ，故伸縮及帶載伸縮不是典型工況。 1. 起升回路 （ 1）主、副卷?yè)P(yáng)既能單動(dòng)，又能同時(shí)動(dòng)作，要求自動(dòng)分流合流并將保證低壓合流高壓自動(dòng)分流。 （ 4）平衡閥應(yīng)備有下腔壓力傳感器接口，作為力矩限制器檢測(cè)星號(hào)源。 （ 4）要求垂直支腿能夠承載最大起重時(shí)的壓力。=1568KN 2. 導(dǎo)軌摩擦負(fù)載 Ff 導(dǎo)軌摩擦負(fù)載是指液壓缸驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)部件時(shí)所受的導(dǎo)軌摩擦力，其值與運(yùn)動(dòng)部件的導(dǎo)軌形式、放置情況及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)。 G=mg=343KN Fs 密封負(fù)載是指密封裝置的摩擦力，其值與密封裝置的類型和尺寸、液壓缸的制造質(zhì)量和油液的工作壓力有關(guān)。 表 31： 工作循環(huán)各階段的外負(fù)載 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 11 工況 負(fù)載組成 推力 F/ m? 啟動(dòng) F= Fn+ FfsG=560KN 628KN 加速 F= Fn+ Ffd+FiG=557KN 619KN 快進(jìn) F = Fn+ Ffd ?G = 531KN 590KN 工進(jìn) F= Fn+ Ffd+ FwG=2100KN 2333KN 快退 F= Fn+ Ffd+G=1217KN 1353KN 負(fù)載循環(huán)圖和速度循環(huán)圖的繪制 負(fù)載圖按上面的數(shù)值繪制，速度圖按給定條件繪制，如圖所示： 圖 31 速度循環(huán)圖哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 12 圖 32 負(fù)載循環(huán)圖 擬定液壓系統(tǒng)原理圖 確定供油方式 考慮到該機(jī)床在工作進(jìn)給時(shí)需要承受較大的工作壓力，系統(tǒng)功率也較大，現(xiàn)采用軸向柱塞泵，具有將 32MPa 壓力的純凈液壓油輸入到各種油壓機(jī)、液動(dòng)機(jī)等液壓系統(tǒng)中，以生產(chǎn)巨大的工作動(dòng)力，該柱塞泵結(jié)構(gòu)緊湊，效率高，工作壓力高，流量調(diào)節(jié)方便。工作壓力和最大流量的確定都與液壓執(zhí)行元件的結(jié)構(gòu)參數(shù)（指液壓缸的有效工作面積 A 或液壓馬達(dá)的排量 Vm）有關(guān)。 圖 41：?jiǎn)位钊麠U液壓缸計(jì)算示意圖 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 16 A? = m178。60/10179。對(duì)簡(jiǎn)單系統(tǒng)流速較小時(shí)， ΔP? 取 ～ ，對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)流速較大時(shí)， ΔP? 取 ～ 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 17 上述計(jì)算所得的 pP 是系統(tǒng)的靜態(tài)壓力，考慮到系統(tǒng)在各種工況的過渡階段出現(xiàn)的動(dòng)態(tài)壓力往往超過靜態(tài)壓力，另外考慮到一定壓力貯備量，并確保泵的壽命，其正常工作壓力為泵的額定壓力的 80%左右因此選泵的額定壓力 nP 應(yīng)滿足： / 0 .8 2 6 / 0 .8 3 1 .2 5npP P M p a? ? ? 液壓泵的最大流量應(yīng)為： max()pLq K q? ? 式中 pq? 液壓泵的最大流量 max()q ?? 同時(shí)動(dòng)作的各執(zhí)行所需流量之和的最大值，如果這時(shí)的溢流閥正進(jìn)行工作，尚須加溢流閥的最小溢流量 2~3 minL 。 4） 柱塞油泵主要零件均受壓，使材料強(qiáng)度得到充分利用，壽命長(zhǎng)，單位功率重量小。 閥類元件及輔助元件的選擇 對(duì)液壓閥的基本要求 (1). 動(dòng)作靈敏，使用可靠，工作時(shí)沖擊和振動(dòng)小。 流量閥的進(jìn)出口需要有一定的壓差，高精度流量控制閥約需 1Mpa 壓差。 輔助元件的選擇 濾油器是保持工作介質(zhì)清潔，使系統(tǒng)正常工作所不可缺少的輔助元件。本設(shè)計(jì)在彎曲的地方可以用管接頭來實(shí)現(xiàn)彎曲。 管接頭的種類很多，液壓系統(tǒng)中油管與管接頭的常見聯(lián)接方式有： 焊接式管接頭、卡套式管接頭、擴(kuò)口式管接頭、扣壓式管接頭、固定鉸接管接頭。估算內(nèi)容一般包括：系統(tǒng)壓力損失、系統(tǒng)效率、系統(tǒng)溫升等。 當(dāng) V=10mm/s 時(shí)，即 v=600mm/min 2 2 30 . 3 2 0 . 6 / m in 4 8 1 0 / m in44q D v m m?? ?? ? ? ? ? ? 即 min/48Lq? 此時(shí)泵的效率為 ，泵的出口壓力為 26MP，則有 2 6 4 8 236 0 0 .9P KW KW????入 （公式 P） KWFvP 33 1010606 0 01 4 7 0 0 0 0 ?? ?????輸出 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 23 即 KWP ?輸出 此時(shí)的功率損失為： ? ?2 3 1 4 . 7 8 . 3P P P K W K W? ? ? ? ? ?入 出 假定系統(tǒng)的散熱狀況一般，取 ? ?CcmKWK ???? ? 23 /1020 ， 油箱的散熱面積 A 為 332 2 2 20 . 0 6 5 0 . 0 6 5 1 6 5 0 9 . 0 8A V m m? ? ? ? ? 系統(tǒng)的溫升為 38 . 3 3 5 . 72 0 1 0 9 . 0 8Pt C CKA ??? ? ? ??? 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》：油箱中溫度一般推薦 3050C ， 所以驗(yàn)算表明系統(tǒng)的溫升在許可范圍內(nèi)。 故 yp = ? = aMP 則 ? ? (1 8 .3 1 .2 5 ) 0 .3 2 0 .3 32 2 2 035ypD mmm? ????? ? ??取在中低壓液壓系統(tǒng)中，按上式計(jì)算所得液壓 缸的壁厚往往很小，使缸體的剛度往往很不夠，如在切削過程中的變形、安裝變形等引起液壓缸工作過程卡死或漏油。 對(duì)一般的液壓缸，最小導(dǎo)向長(zhǎng)度 H 應(yīng)滿足以下要求： 設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 過 程 220 DLH ?? 式中 L— — 液壓缸的最大行程； D—— 液壓缸的內(nèi)徑。 液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 液壓缸主要尺寸確定以后，就進(jìn)行各部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。而螺紋連接又有外螺紋連接和內(nèi)螺紋連接兩種形式，其外形尺寸和重量較小，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，外徑加工時(shí)要求保證與內(nèi)徑同心，裝拆要使用專用工具。 活塞桿導(dǎo)向部分的結(jié)構(gòu)