【正文】 塞桿危險截面處的拉應力為： Pad KF 596341574/ ????? ??? 螺紋處的切應力為： PadK F dK 331 01 ?? ?????? 合成應力為： ? ????? ??????? Pan 596362152860373596341573 2222 ? ? Pan s 66 10355 ????? ?? 式中 K— 螺紋擰緊系數(shù)，靜載時 K=~；動載時 K=； 1K — 螺紋內(nèi)摩擦系數(shù)，一般取 1K =； 0d — 螺紋外徑， m； 1d — 螺紋內(nèi)經(jīng)， m，一般采用普通螺紋時， 1d = 0d （ t 為螺紋螺距，m）； D— 液壓缸內(nèi)經(jīng)， m； [? ]— 螺紋材料許用應力， Pa； s? — 螺紋材料屈服點， Pa； n— 安全系數(shù)，通常取 n=~； F— 液壓缸輸出的拉力， N； 活塞與缸筒的密封結構 活塞與缸筒之間既有相對運動，有需要使液壓缸兩腔之間不漏油。對于常用的法蘭式缸頭，其厚度的計算方法如下。 缸筒和缸蓋組件 確定液壓缸油口尺寸 液壓缸 的油口包括油口孔及連接螺紋。其目的在于對系統(tǒng)的設計質(zhì)量做出評價和評判，若出現(xiàn)問題，則應對液壓系統(tǒng)某些不合理的設計進行修正或重新調(diào)整，或重新采取必要的措施。 管材為 45 鋼，其管內(nèi)壓力幾乎為零，取其 壁厚 ? =5mm。選擇的液壓閥如下表 21。 液壓泵及其驅(qū)動電動機的選擇 由表 13 可知，液壓缸的工作壓力出現(xiàn)在終壓后即保壓階段開始時，MPap ? 。 表 16 電接點壓力表 電磁鐵 1YA 2YA 3YA 4YA 5YA 壓力達到上限值時 壓力達到下限值時 + 2020屆工程機械專業(yè)畢業(yè)設計（論文） 13 第 2 章 液壓元件參數(shù)計算與選擇 確定液壓缸的主要參數(shù) 初選液壓缸的工作壓力 根據(jù)第 1 章 節(jié)的內(nèi)容，已知液壓缸的最大工作負載為 2020000N，液壓缸工作壓力為 ，為高壓液壓系統(tǒng)。見圖 14。為滿足速度的有極變化，采用壓力補償變量液壓泵供油。 2020屆工程機械專業(yè)畢業(yè)設計（論文） 5 根據(jù)已知參數(shù)，各工況持續(xù)時間近似計算結果見表 12。小型壓力機的液壓系統(tǒng)呈長方形布置，外形新穎美觀，動力系統(tǒng)采用液壓系統(tǒng)，結構簡單、緊湊、動作靈敏可靠。 easy to realize overload protection and holding pressure, safe and reliable。其工作特點之一是動力傳動為“ 柔性”傳動 , 不象機械加工設備一樣動力傳動系統(tǒng)復雜 , 這種驅(qū)動原理避免了機器過載的情況。與其他傳動控制技術相比，液壓技術具有能量密度高﹑配置靈活方便﹑調(diào) 速范圍大﹑工作平穩(wěn)且快速性好﹑易于控制并過載保護﹑易于實現(xiàn)自動化和機電液一體化整合﹑系統(tǒng)設計制造和使用維護方便等多種顯著的技術優(yōu)勢，因而使其成為現(xiàn)代機械工程的基本技術構成和現(xiàn)代控制工程的基本技術要素。 圖 11 xx：小型單缸立式液壓機液壓系統(tǒng)設計 4 負載 分析和運動分析 確定執(zhí)行元件的形式 液壓機為立式布置，滑塊做上下直線往復運動，往返速度相同，故可以選缸筒固定的單桿雙作用活塞液壓缸（取缸的機械效率 ??cm），作為執(zhí)行元件驅(qū)動滑塊進行壓制作業(yè)。 圖 12 確定系統(tǒng)主要參 數(shù) 參考同類型液壓機，預選液壓缸的工作壓力 MPap 231 ?，將液壓缸的無桿腔作為主工作腔，考慮到液壓缸下行時用液壓方式平衡，則可算出液壓缸無桿腔的有效面積： 2261m a x1 2 0 0 0 0 0 0 cmmPFAcm ?????? ? 液壓缸內(nèi)徑（活塞直徑）： xx：小型單缸立式液壓機液壓系統(tǒng)設計 6 mmmAD 34 934 1 ????? ?? 跟據(jù)參考文獻 [6],表 97，按國標 GB/T 2438— 1993，將液壓缸內(nèi)徑圓整為標準值，cmmmD 36360 ?? 。 液壓缸的運動方向采用三位四通 M 型中位機能電液換向閥控制，如圖 13 所示，停機時換向閥處于中位，使液壓泵卸荷，快速下降時換向閥處于右位，快速上升時換向閥處于左位。 圖 16 由于液壓缸的直徑大于 250mm、壓力大于 7MPa，其油腔在排油前就先泄壓，因此必須有泄壓回路。 慢速加壓階段，見表 13，表 14。xx：小型單缸立式液壓機液壓系統(tǒng)設計 14 取泄漏系數(shù) K=，則： m in/ in/ LLq p ??? 根據(jù)系統(tǒng)所需流量，擬初選限壓式變量液壓泵的轉(zhuǎn)速為 n=1500r/min，暫取容積效率 ?v? ，則可算得泵的排量參考值為： rmln qV v vg / 5 00 0 001 0 00 ????? ? 根據(jù)以上計算結果查閱產(chǎn)品樣本，選用規(guī)格相近的 250YCY14— 1B壓力補償斜盤式軸向柱塞泵，其額定壓力 MPapn 32? ，排量 V=250ml/r，額定轉(zhuǎn)速 n=1500r/min，容積效率 ?v? 。 管道內(nèi)徑及壁厚液壓管道的兩個主要參數(shù)，計算公式如下。 2020屆工程機械專業(yè)畢業(yè)設計（論文） 17 蓄能器及過濾器的選擇 參見文獻 [5],表 829 蓄能器及其技術規(guī)格。 由于系統(tǒng)不考慮各種損失，且液壓系統(tǒng)比較簡單，因此不必進行液壓系統(tǒng)性能驗算。 對于無桿腔部位油口： md 0 ???? 見參考文獻 [5]，表 720，選取 M50? 2 的鏈接螺紋尺寸。 缸蓋與缸筒的配合采用 H9/f9 的間隙配合；缸筒與導向套采用 H7/g6 配合；缸底與缸筒采用 H7/g6 配合。根據(jù)公稱直徑進行選取。其中導向面長度包括了導向套的長度與缸蓋厚度 部分，參見文獻 [5]， 液壓缸液壓機裝配圖及零件圖。設計活塞時，主要任務就是確定活塞的結構形式，其次還有xx：小型單缸立式液壓機液壓系統(tǒng)設計 24 活塞與活塞桿的連接、活塞材料、活塞尺寸及加工公差等。 參見文獻 [5],表 419。 油箱的容量 油箱的容量是油箱的基本參數(shù)。當箱頂上 安裝泵組時，頂板厚度為側(cè)板的四倍，以免產(chǎn)生振動。清洗口蓋板應能由一個人拆裝。為此箱底應朝清洗孔和放油塞傾斜，傾斜坡度通常為 1/25～ 1/20，這樣就可以使沉積物（油泥和水）聚集到油箱中的最低點。 油箱結構參見參考文獻 [5]，表 8— 33 不帶支腳矩形油箱。 xx：小型單缸立式液壓機液壓系統(tǒng)設計 28 結束語 畢業(yè)設計是在完成了三年的專業(yè)課學習，并進行了大量生產(chǎn)實習的 基礎上進行的最后的一個教學環(huán)節(jié)。 感謝母校 —— 重慶交通大學的辛勤培育之恩！ 還要衷心感謝機電工程學院全體老師四年 來對我的教誨，他們不僅使我的知識、能力得到提高，更重要的是教會了我怎樣提高自己的自學能力，怎樣去適應社會。 [7] 張福玲，陳堯明編著．液壓與氣壓傳動（第 2 版） [M]．北京：機械工業(yè)出版社。 [3] 機械工業(yè)部編．液壓元件產(chǎn)品樣本 [M]．北京：機械工業(yè)出版社， 1985。 此次設計除了考察我們專業(yè)課的能力之外，還培養(yǎng)了我們發(fā)現(xiàn)問題、分析問題并解決問題的能力，為即將離開母校 —— 重慶交通大學，以后的工作奠定了良好的基礎，更是對我們四年來專業(yè)課學習的一個良好的總結。 管路的配置 1）吸油管和回油管 液壓泵的吸油管和回油管要分別進入由隔板隔開的吸油區(qū)和回油區(qū)，管端應加工成朝向箱壁的 ?45 斜口。隔板要把系統(tǒng)吸油區(qū)和回油區(qū)隔開，并盡可能使油液在油箱內(nèi)沿油箱壁環(huán)流。 為了便于油箱搬運，應在油箱四角上方焊接吊耳 ，對于無支腳油箱應設置起吊用孔 。 油箱箱頂上的螺紋孔應該用盲孔（不通孔），以防止污染物落入油箱內(nèi)。 本系統(tǒng)液壓泵為壓力補償變量液壓泵，其每分鐘輸出油液的流量為 345L/min，根據(jù)情況 ③ ，參照文獻 [5],表 833標準油箱外形尺寸，選用公稱油箱容積為 1000L 的油xx：小型單缸立式液壓機液壓系統(tǒng)設計 26 箱，其外形尺寸參見文獻 [5],表 833。 油箱的類型 按油箱的結構和用途分，通常分為整體式油箱、兩用油箱和獨立郵箱三種類型。 緩沖裝置的工作原理時使缸筒低壓油腔內(nèi)油液（全部或部分）通過節(jié)流把動能轉(zhuǎn)化為熱能，熱能則由循環(huán)的油液帶到液壓缸外。導向套內(nèi)徑的配合一般多為 H8/f9（或H9/f9），其表面粗糙度為 aR ～ m? 。 2020屆工程機械專業(yè)畢業(yè)設計（論文） 23 活塞桿的強度校核 活塞桿只承受軸向力的作用，因此只進行拉壓強度校核，此時 ? ???? ????? M P aAF 420200002 ? ? M P ??? 活塞桿的導向、密封和防塵 活塞桿導向套裝在液壓缸的有桿側(cè)端蓋內(nèi)，用以對活塞桿進行導向，內(nèi)裝有密封 裝置以保證缸筒有桿腔的密封。 選擇活塞及活塞桿的材料 活塞選擇 ZQSn663 為材料； 活塞桿選擇 45 鋼；粗加工后調(diào)質(zhì)到硬度為 229～ 285HB，必要時高頻淬火達到 45～55HRC。 表 22 產(chǎn)品系列代號 額定壓力 MPapn/ 缸筒內(nèi)徑 D/mm F 型 25 360 缸筒外徑 1D /mm 450 ③缸底厚度 h的計算 對于平型缸底當缸底無油口時 mpDh y ][ ?????? ? 當缸底有油口時 xx：小型單缸立式液壓機液壓系統(tǒng)設計 20 mdD DpDh y 0 7 )(1 2 0 3 )]([4 3 0??? ??????? ? 式中 — 缸底材料許用應力， MPa； ④液壓缸頭部法蘭厚度 h 的計算 因為在缸筒頭部有活塞桿導向孔，故其厚度的計算方法與缸底有所不同。由于該系統(tǒng)自身的特點，液壓缸采用雙作用式活