【正文】 筒和厚壁圓筒。 3) 主缸缸蓋材料、厚度的確定 缸蓋常用制造材料有 35 鋼、 45 鋼、鑄鋼，做導(dǎo)向作用時(shí)常用鑄鐵、耐磨鑄鐵。隔套的長(zhǎng)度 C 可有公式（ ）求得，即： )(21 1 BlHC ??? () 式中： B— 活塞的寬度，一般取 B=（ ～ ） D； 1l — 缸蓋滑動(dòng)支承面的長(zhǎng)度，根據(jù)液壓缸內(nèi)徑的不同有不同的算法，當(dāng) D＜ 80mm時(shí)，取 1l =（ ～ ） D；當(dāng) D＞ 80mm時(shí)，取 1l =（ ～ ） d。空心時(shí)一般選用 35 鋼、 45 鋼的無(wú)縫鋼管；實(shí)心結(jié)構(gòu)選用 35鋼、 45 鋼。通過(guò)計(jì)算可知， Lb 的最大值不可能大于 L桿 +L缸 =2330mm，而 (10～ 15)d=2500～ 3750mm。 (4) 緩沖與排氣裝置 液壓機(jī)運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量大，快進(jìn)時(shí)的速度快，這樣活塞在到達(dá)行程中點(diǎn)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生液壓沖擊，甚至活塞與缸筒端蓋會(huì)產(chǎn)生機(jī)械的碰撞。 3) 頂出缸缸蓋材料、厚度的確定 缸蓋常用制造材料有 35 鋼、 45 鋼、鑄鋼，做導(dǎo)向作用時(shí) 常用鑄鐵、耐磨鑄鐵?？招臅r(shí)一般選用 35 鋼、 45 鋼的無(wú)縫鋼管； 實(shí)心結(jié)構(gòu)選用 35鋼、 45 鋼。通過(guò)計(jì)算可知， Lb 的最大值不可能大于 L 桿 +L 缸 =1355mm，而 (10～15)d=2020～ 3000mm。 通過(guò)液壓機(jī)主缸、頂出缸工作壓力的計(jì)算可知，主缸的最大工作壓力約為 ,頂出缸的工作壓力約為 。 1) 油箱有效容積的確定 液壓油箱根據(jù)系統(tǒng)壓力的不同，有效容積的確定也不一樣。 回油油管內(nèi)徑 1d 確定：主缸快退所需流量 q =，取油管允許流速 ? =4m/s，代入公式 ()，即： mmsmLd ?? 圓整后，查表 61[1]，取 mmd 251 ? ，壁厚 t=。對(duì)于高壓系統(tǒng)液壓油管一般選用無(wú)縫鋼管；紫銅管承受的工作壓力一般在 ～ 10MPa。 2 液壓機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 30 7) 頂出缸長(zhǎng)度的確定 液壓缸缸體內(nèi)部長(zhǎng)度等于活塞的行程與活塞的寬度之和。 計(jì)算活塞寬度時(shí)區(qū)寬度系數(shù)為 ，即活塞的寬度 B== 200mm =160mm。排氣閥安裝 在液壓缸兩端的最高處，雙作用液壓鋼需要設(shè)兩個(gè)排氣閥。 (2) 活塞桿與活塞的連接形式 查表 28 [1]，活塞與活塞桿的連接結(jié)構(gòu)有整體式結(jié)構(gòu)、螺紋連接、半環(huán)連接、錐銷(xiāo)連接等連接形式。 7) 主缸長(zhǎng)度的確定 液壓缸缸體內(nèi)部長(zhǎng)度 等于活塞的行程與活塞的寬度之和。 活塞寬度系數(shù)取 ，即活塞的寬度 B== 320mm =256mm。如果導(dǎo)向長(zhǎng)度太小，會(huì)因?yàn)殚g隙引起的撓度而使液壓缸的初始撓度增大，影響液壓缸的穩(wěn)定工作。 液壓缸內(nèi)圓柱表面粗糙度為 ～ m；內(nèi)徑配合采用 H8～ H9；內(nèi)徑圓度、圓2 液壓機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 24 柱度不大于直徑公差的一半；缸體內(nèi)表面母線的直線度 500mm 長(zhǎng)度之內(nèi)不大于 ；缸體端面對(duì)軸線的垂直度在直徑每 100mm 上不大于 ；如果缸體與端蓋采用螺紋連接，螺紋采用 6H級(jí)精度。 查表 121 [2]，選取電動(dòng)機(jī)型號(hào)為： Y180M4。快進(jìn)時(shí)的負(fù)載很小，只有活塞與缸筒、導(dǎo)柱與滑塊之間的摩擦負(fù)載，這樣泵的出口壓力也很小，消耗的功率不會(huì)很大。 基本參數(shù)如下： 排量： 250mm/r ；額定壓力： 32MPa ； 額定轉(zhuǎn)速： 1000r/min ；容積效率： 92% 。代入公式（ ）可求得泵的工作壓力。 2 液壓機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 18 即： d==≈ 138mm 同理查表 25 [1],將活塞桿直徑圓整為標(biāo)準(zhǔn)系列直徑，取 d=140mm。 將參數(shù)代入公式（ ）， P2忽略不計(jì)，可求得液壓缸內(nèi)徑 2 液壓機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 17 即： D= 1024 66??? ?? PaNmm≈ 327mm 查表 24 [1],將液壓缸的內(nèi)徑圓整為標(biāo)準(zhǔn)系列直徑，取 D=320mm；那么由 d/D=可以求得活塞桿直徑。 (2) 頂出缸退回 —— 按下退回按鈕，電磁鐵 9Y、 10Y 失電，電磁鐵 2Y、 8Y、 11Y 得電，插裝閥 F F10 開(kāi)啟，液壓油經(jīng)閥 F F7進(jìn)入頂出缸上腔，下腔油液經(jīng)閥 F10 流回油箱，頂出缸回程。當(dāng)主缸上腔的壓力達(dá)到先導(dǎo)溢流閥 2的調(diào)定壓力時(shí)，泵的輸出流量全部經(jīng)閥 F2 溢流，此時(shí)滑塊停止運(yùn)動(dòng)。 (2) 主缸滑塊快速下行 —— 電磁鐵 1Y、 3Y、 6Y 得電，這時(shí)插裝閥 F2 關(guān)閉， F F6開(kāi)啟，泵向系統(tǒng)供油 ，輸出油液經(jīng)閥 F F3 進(jìn)入主缸上腔。這種速 度換接方式具有平穩(wěn)、可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、行程調(diào)節(jié)方便等特點(diǎn)，安裝也很容易。 (2) 頂出缸各階段負(fù)載循環(huán)如圖 圖 頂出缸負(fù)載循環(huán)圖 2 液壓機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 11 液壓系統(tǒng)原理圖擬定 液壓系統(tǒng)供油方式及調(diào)速回路選擇 液壓機(jī)工進(jìn)時(shí)負(fù)載大，運(yùn)動(dòng)速度慢，快進(jìn)、快退時(shí)的負(fù)載相對(duì)于工進(jìn)時(shí)要小很多，但是速度卻比工進(jìn)時(shí)要快。通過(guò)所有作用在主缸上的負(fù)載可以看出，工作負(fù)載遠(yuǎn)大于其它形式的負(fù)載。此外，還存在靜摩擦力、動(dòng)摩擦力負(fù)載。 液壓傳動(dòng)優(yōu)越性 (1) 液壓元件布局靈活； (2) 液壓傳動(dòng)操作控制方便，可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速； (3) 液壓傳動(dòng)容易實(shí)現(xiàn)直線傳動(dòng)，可以進(jìn)行自動(dòng)過(guò)載保護(hù)； (4) 液壓傳動(dòng)采 用電液控制相結(jié)合的控制方式，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，還可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制； (5) 液壓系統(tǒng)中液壓元件的磨損比機(jī)械傳動(dòng)小很多，液壓油除了作為傳動(dòng)介質(zhì)外還起到了潤(rùn)滑的作用，延長(zhǎng)了液壓系統(tǒng)中液壓元件的使用壽命。 (3) 自動(dòng)化、智能化。相比來(lái)講，國(guó)內(nèi)機(jī)型雖種類(lèi)齊全，但技術(shù)含量相對(duì)較低，缺乏技術(shù)含量高的高檔機(jī)型，這與機(jī)電一體化，中小批量柔性生產(chǎn)的發(fā)展趨勢(shì)不相適應(yīng)。三動(dòng)型壓力機(jī)中，深拉伸滑塊和壓邊滑塊自上而下移動(dòng)，由模板實(shí)現(xiàn)打料動(dòng)作。液壓機(jī)有單動(dòng)、雙動(dòng)、三動(dòng)三種基本的動(dòng)作方式。目前，液壓機(jī)的最大標(biāo)稱(chēng)壓力已達(dá) 750MN，用于金屬的末端成型。正因?yàn)橐簤簜鲃?dòng)具有很多機(jī)械傳動(dòng)所不具備的優(yōu)點(diǎn)，液壓傳動(dòng)技術(shù)在機(jī)械工業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，如：礦山機(jī)械、工程機(jī)械、冶金機(jī)械、建筑機(jī)械、起重機(jī)械等。 進(jìn)入新世紀(jì)，為應(yīng)對(duì)我國(guó)加入 wto 后的新形勢(shì)，我國(guó)液壓行業(yè)各企業(yè)加速科技創(chuàng)新，不斷提升產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，一批優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品成功地為國(guó)家重點(diǎn)工程和重點(diǎn)主機(jī)配套，取得緒 論 3 較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。這時(shí)，液壓件產(chǎn)品已從仿蘇產(chǎn)品發(fā)展為引進(jìn)技術(shù)與自行設(shè)計(jì)相結(jié)合的產(chǎn)品，壓力向中、高壓發(fā)展，并開(kāi)發(fā)了電液伺服閥及系統(tǒng)，液壓應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步擴(kuò)大。雖然液壓傳動(dòng)技術(shù)方便簡(jiǎn)潔，但是液壓傳動(dòng)中存在著一些亟待解決的問(wèn)題，如：液壓系統(tǒng)工作時(shí)的穩(wěn)定性、工作介質(zhì)的泄漏、液壓沖擊對(duì)設(shè)備可靠性的影響等等，這些問(wèn)題都是液壓傳動(dòng)技術(shù)需要研究和解決的。 尼斯克對(duì)能量波動(dòng)傳遞所進(jìn)行的理論及實(shí)際研究， 1910 年對(duì)液力傳動(dòng)（液力聯(lián)軸節(jié)、液力變矩器等）方面的貢獻(xiàn)，使這兩方面領(lǐng)域得到了發(fā)展。如今，流體傳動(dòng)技術(shù)水平的高低已成為一個(gè)國(guó)家工業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。液壓系統(tǒng)選用插裝閥集成控制系統(tǒng)，插裝閥集成控制系統(tǒng)具有密封性好，通流能力大，壓力損失小等特點(diǎn)。本文重點(diǎn)介紹了液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞 ：液壓系統(tǒng)；液壓機(jī)；畢業(yè)設(shè)計(jì) Abstrac II Abstract This paper design for the bolster press of hydraulic machines. Mainframe mainly by the motion of master cylinder and the motion of cylinder head out of ponents etc. This paper focuses on the hydraulic system design. Through specific parameters and hydraulic mechanic situation analyzes, formulation of a master control program. By contrast,developed hydraulic control system diagram. Hydraulic systems use cartridge valve integrated control system,integrated cartridge valve control system has good sealing, flow capacity, small pressure loss characteristics etc. To solve the master cylinder express entered the shortage of oil supply in the top of the mainframe installed oil tank. Master cylinder for the speed of access restrictions and security through the trip exchanging to control switches. To ensure the quality of the workpiece molding, in the hydraulic system installed packing loop through packing workpiece stability molding。液壓元件大約在 19 世紀(jì)末 20 世紀(jì)初的 20 年間，才開(kāi)始進(jìn)入正規(guī)的工業(yè)生產(chǎn)階段。近 20~30 年間，日本液壓傳動(dòng)發(fā)展很快，處于世界領(lǐng)先地位。 1964 年我國(guó)從外國(guó)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。近幾年，在國(guó)家多種所有制共同發(fā)展的方針指引下，不同所有制的中小企業(yè)迅猛崛起，呈現(xiàn)出勃勃生機(jī)。所以說(shuō)液壓傳動(dòng)產(chǎn)品的發(fā)展是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化、尤其是工業(yè)自動(dòng)化不可缺少的重要手段。由于液壓機(jī)在工作生產(chǎn)中的普及性，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)獲得了廣泛的應(yīng)用?？勺兊膭?dòng)力組合、短的加工時(shí)間、根據(jù)工件長(zhǎng)度而建立的壓力行程調(diào)整，這與機(jī)械加工系統(tǒng)相比，有其優(yōu)越性。其工作過(guò)程是，沖頭（或滑板）自上而下拉伸沖料，模板充作固定壓板。按照功能液壓機(jī)可分為手動(dòng)液壓機(jī)、鍛造液壓機(jī)、沖壓液壓機(jī) 、一般用途液壓機(jī)、校正壓裝液壓機(jī)、層壓液壓機(jī)、擠壓液壓機(jī)、壓制液壓機(jī)、打包壓塊液壓機(jī)、專(zhuān)用液壓機(jī)十組類(lèi)型。提高液壓機(jī)的工作效率，降低生產(chǎn)成本。標(biāo)準(zhǔn)化的元件為機(jī)器的維修帶來(lái)方便。保壓結(jié)束后，轉(zhuǎn)為主缸下腔進(jìn)油，滑塊快速回程，直到原位后停止。 查閱相同型號(hào)的四柱液壓機(jī)資料，初步估算橫梁滑塊的重量為 30KN。由于頂出缸工作時(shí)的壓力遠(yuǎn)小于主缸的工況壓力，而且質(zhì)量也比主缸滑塊小很多，慣性負(fù)載很小，計(jì)算時(shí)可以忽略不計(jì)；同理摩擦負(fù)載與頂出力相比也很小，也可不計(jì)；工件頂出時(shí)的工作負(fù)載比較大，計(jì)算頂出缸的最大工作負(fù)載時(shí)可以近似等于頂出力。 圖 液壓機(jī)基本回路圖 1液壓缸 2油箱 3過(guò)濾器 4變量泵 5三位四通電磁換向閥 2 液壓機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 12 圖 恒功率曲線圖 液壓系統(tǒng)速度換接方式的選擇 液壓機(jī)加工零件的過(guò)程包括主缸的快進(jìn)、工進(jìn)、快退和頂出缸的頂出、快速回程。 液壓機(jī)執(zhí)行部件動(dòng)作過(guò)程分析 液壓機(jī)主缸、頂出缸工作循環(huán)過(guò)程分析如下： 1) 主缸 (1) 啟動(dòng) —— 按下啟動(dòng)按鈕，所有電磁鐵處于失電狀態(tài)，三位四通電磁閥 4閥芯處于中位。主缸上腔的壓力這時(shí)會(huì)相應(yīng)升高，充液閥 21關(guān)閉。 (8) 主缸停止 —— 當(dāng)主缸回程到達(dá)上端點(diǎn)，觸擊行程開(kāi)關(guān) 1S， 全部電磁鐵失電，閥 F2 開(kāi)啟，泵卸載。 查表 23 [1]，由主缸工作壓力為 25MPa 選取 d/D為 ，取液壓缸的機(jī)械效率 η cm = 。查表23 [1]，缸工作壓力為 12MPa，選取 d/D 為 ，取液壓缸的機(jī)械效率 η cm = 。已知頂出缸的頂出速度為 ，快退速度為 ，頂出缸內(nèi)徑為 200mm，活塞桿直徑為 140mm，代入公式（ ），即： 頂出時(shí)： 頂出頂出 ??? Aq = smsmm /????? ）（? ≈ 快退時(shí)： 快退快退 ??? Aq = smsmmm /])[4 3322 ?????? （）（? =48L/min 2 液壓機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 19 3) 液壓泵額定壓力、流量計(jì)算及泵的規(guī)格選擇 (1) 泵工作壓力確定 實(shí)際工作過(guò)程中，液壓油在進(jìn)油路中有一定的壓力損失，因此在計(jì)算泵的工作時(shí)必須考慮壓力損失。 m ax)( qKq LP ?? () 式中： Pq — 液壓泵的最大流量； 2 液壓機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 20 KL— 液壓系統(tǒng)泄漏系數(shù)，一般取 KL=～ ，取 KL=； max)( q? — 同時(shí)動(dòng)作的各執(zhí)行元件所需流量之和的最大值。電動(dòng)機(jī)額定功率的確定必須根據(jù)消耗功率最大的工況來(lái)確定，因此要分別計(jì)算主缸、頂出缸各工況消耗的功率。負(fù)載大小應(yīng)該比頂出時(shí)的負(fù)載要小很多，這樣回程消耗的功率也比頂出時(shí)消耗的功率要小，因此，回程功率計(jì)算從略。當(dāng)液壓缸的內(nèi)徑 D與壁厚δ的比值滿(mǎn)足 D/δ≥