【正文】 塞桿危險(xiǎn)截面處的拉應(yīng)力為： Pad KF 596341574/ ????? ??? 螺紋處的切應(yīng)力為： PadK F dK 331 01 ?? ?????? 合成應(yīng)力為： ? ????? ??????? Pan 596362152860373596341573 2222 ? ? Pan s 66 10355 ????? ?? 式中 K— 螺紋擰緊系數(shù)，靜載時(shí) K=~；動(dòng)載時(shí) 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(shí)， 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(yīng)力， Pa； s? — 螺紋材料屈服點(diǎn)， 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(jié)構(gòu) 活塞與缸筒之間既有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，有需要使液壓缸兩腔之間不漏油。對(duì)于常用的法蘭式缸頭，其厚度的計(jì)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(duì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)質(zhì)量做出評(píng)價(jià)和評(píng)判，若出現(xiàn)問題，則應(yīng)對(duì)液壓系統(tǒng)某些不合理的設(shè)計(jì)進(jìn)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(dòng)電動(dòng)機(jī)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(shí)，MPap ? 。 表 16 電接點(diǎn)壓力表 電磁鐵 1YA 2YA 3YA 4YA 5YA 壓力達(dá)到上限值時(shí) 壓力達(dá)到下限值時(shí) + 2020屆工程機(jī)械專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 第 2 章 液壓元件參數(shù)計(jì)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(fù)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(bǔ)償變量液壓泵供油。 2020屆工程機(jī)械專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 根據(jù)已知參數(shù)，各工況持續(xù)時(shí)間近似計(jì)算結(jié)果見表 12。小型壓力機(jī)的液壓系統(tǒng)呈長方形布置，外形新穎美觀，動(dòng)力系統(tǒng)采用液壓系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、動(dòng)作靈敏可靠。 easy to realize overload protection and holding pressure, safe and reliable。其工作特點(diǎn)之一是動(dòng)力傳動(dòng)為“ 柔性”傳動(dòng) , 不象機(jī)械加工設(shè)備一樣動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)復(fù)雜 , 這種驅(qū)動(dòng)原理避免了機(jī)器過載的情況。與其他傳動(dòng)控制技術(shù)相比，液壓技術(shù)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(hù)﹑易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和機(jī)電液一體化整合﹑系統(tǒng)設(shè)計(jì)制造和使用維護(hù)方便等多種顯著的技術(shù)優(yōu)勢，因而使其成為現(xiàn)代機(jī)械工程的基本技術(shù)構(gòu)成和現(xiàn)代控制工程的基本技術(shù)要素。 圖 11 xx：小型單缸立式液壓機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 4 負(fù)載 分析和運(yùn)動(dòng)分析 確定執(zhí)行元件的形式 液壓機(jī)為立式布置，滑塊做上下直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，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(jī)械效率 ??cm），作為執(zhí)行元件驅(qū)動(dòng)滑塊進(jìn)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(jī)，預(yù)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(shí)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(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 6 mmmAD 34 934 1 ????? ?? 跟據(jù)參考文獻(xiàn) [6],表 97，按國標(biāo) GB/T 2438— 1993，將液壓缸內(nèi)徑圓整為標(biāo)準(zhǔn)值，cmmmD 36360 ?? 。 液壓缸的運(yùn)動(dòng)方向采用三位四通 M 型中位機(jī)能電液換向閥控制，如圖 13 所示，停機(jī)時(shí)換向閥處于中位，使液壓泵卸荷，快速下降時(shí)換向閥處于右位，快速上升時(shí)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(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 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(jì)算結(jié)果查閱產(chǎn)品樣本，選用規(guī)格相近的 250YCY14— 1B壓力補(bǔ)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(gè)主要參數(shù)，計(jì)算公式如下。 2020屆工程機(jī)械專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 蓄能器及過濾器的選擇 參見文獻(xiàn) [5],表 829 蓄能器及其技術(shù)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(jìn)行液壓系統(tǒng)性能驗(yàn)算。 對(duì)于無桿腔部位油口： md 0 ???? 見參考文獻(xiàn) [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(dǎo)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(jìn)行選取。其中導(dǎo)向面長度包括了導(dǎo)向套的長度與缸蓋厚度 部分，參見文獻(xiàn) [5]， 液壓缸液壓機(jī)裝配圖及零件圖。設(shè)計(jì)活塞時(shí)，主要任務(wù)就是確定活塞的結(jié)構(gòu)形式，其次還有xx：小型單缸立式液壓機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 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(xiàn) [5],表 419。 油箱的容量 油箱的容量是油箱的基本參數(shù)。當(dāng)箱頂上 安裝泵組時(shí)，頂板厚度為側(cè)板的四倍，以免產(chǎn)生振動(dòng)。清洗口蓋板應(yīng)能由一個(gè)人拆裝。為此箱底應(yīng)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(diǎn)。 油箱結(jié)構(gòu)參見參考文獻(xiàn) [5]，表 8— 33 不帶支腳矩形油箱。 xx：小型單缸立式液壓機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 28 結(jié)束語 畢業(yè)設(shè)計(jì)是在完成了三年的專業(yè)課學(xué)習(xí)，并進(jìn)行了大量生產(chǎn)實(shí)習(xí)的 基礎(chǔ)上進(jìn)行的最后的一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。 感謝母校 —— 重慶交通大學(xué)的辛勤培育之恩！ 還要衷心感謝機(jī)電工程學(xué)院全體老師四年 來對(duì)我的教誨，他們不僅使我的知識(shí)、能力得到提高，更重要的是教會(huì)了我怎樣提高自己的自學(xué)能力，怎樣去適應(yīng)社會(huì)。 [7] 張福玲，陳堯明編著．液壓與氣壓傳動(dòng)（第 2 版） [M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社。 [3] 機(jī)械工業(yè)部編．液壓元件產(chǎn)品樣本 [M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1985。 此次設(shè)計(jì)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(xué)，以后的工作奠定了良好的基礎(chǔ)，更是對(duì)我們四年來專業(yè)課學(xué)習(xí)的一個(gè)良好的總結(jié)。 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(jìn)入由隔板隔開的吸油區(qū)和回油區(qū)，管端應(yīng)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(yùn)，應(yīng)在油箱四角上方焊接吊耳 ，對(duì)于無支腳油箱應(yīng)設(shè)置起吊用孔 。 油箱箱頂上的螺紋孔應(yīng)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(bǔ)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(xiàn) [5],表 833標(biāo)準(zhǔn)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(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 26 箱，其外形尺寸參見文獻(xiàn) [5],表 833。 油箱的類型 按油箱的結(jié)構(gòu)和用途分，通常分為整體式油箱、兩用油箱和獨(dú)立郵箱三種類型。 緩沖裝置的工作原理時(shí)使缸筒低壓油腔內(nèi)油液（全部或部分）通過節(jié)流把動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能，熱能則由循環(huán)的油液帶到液壓缸外。導(dǎo)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(jī)械專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 活塞桿的強(qiáng)度校核 活塞桿只承受軸向力的作用，因此只進(jìn)行拉壓強(qiáng)度校核，此時(shí) ? ???? ????? M P aAF 420200002 ? ? M P ??? 活塞桿的導(dǎo)向、密封和防塵 活塞桿導(dǎo)向套裝在液壓缸的有桿側(cè)端蓋內(nèi)，用以對(duì)活塞桿進(jìn)行導(dǎo)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(shí)高頻淬火達(dá)到 45～55HRC。 表 22 產(chǎn)品系列代號(hào) 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(jì)算 對(duì)于平型缸底當(dāng)缸底無油口時(shí) mpDh y ][ ?????? ? 當(dāng)缸底有油口時(shí) xx：小型單缸立式液壓機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 20 mdD DpDh y 0 7 )(1 2 0 3 )]([4 3 0??? ??????? ? 式中 — 缸底材料許用應(yīng)力， MPa； ④液壓缸頭部法蘭厚度 h 的計(jì)算 因?yàn)樵诟淄差^部有活塞桿導(dǎo)向孔，故其厚度的計(jì)算方法與缸底有所不同。由于該系統(tǒng)自身的特點(diǎn)，液壓缸采用雙作用式活