【正文】 排量及流量 1) 排量 V 液壓泵主軸轉(zhuǎn)動一周排出液體的體積。 蓄能器通常分為力加載式，彈簧加載式和氣體加載式三類。若在系統(tǒng)中裝設(shè)蓄能器，則可將脈動降低到最低，使其對振動敏感的儀表和管路接頭的損壞大大減少。嚴(yán)禁在蓄能器上焊接，鉚接和機(jī)械加工，禁止敲打。所以深度型濾材既有直接確定液壓系統(tǒng)元件、輔件 13 阻截，又有吸附作用，過濾作用發(fā)生在整個(gè)深度范圍內(nèi)。在流量一定的情況下，內(nèi)徑小則流速高，壓力損失大，而且容易產(chǎn)生噪聲；內(nèi)徑大則難于安裝，占用空間大，質(zhì)量大。法蘭型液壓缸的缸筒和前端蓋、后端蓋均用法蘭連接。所以不必計(jì)算，采用一般焊接即可。 (1) 活塞桿結(jié)構(gòu) 活塞桿有 空 心桿 與實(shí) 心桿兩種，見圖 。 活塞桿直徑計(jì)算： MFdP3104 ??? ?? () F —— 液壓缸的推力， N σ p —— 材料的許用應(yīng)力， Mpa nSP ?? ? ， d —— 活塞桿直徑， m 活塞桿彎曲穩(wěn)定性驗(yàn)算： 采用實(shí)用驗(yàn)算法。 排氣閥 如果排氣閥設(shè)置不當(dāng)或沒有設(shè)置，壓力油進(jìn)入液壓缸后，缸內(nèi)仍會有空氣，由于空氣具有壓縮性和滯后擴(kuò)張性，易造成液壓缸和整個(gè)液壓系統(tǒng)在工作中的顫振和爬行，影響液壓缸的正常工作。用于動密封的 o 形圈同樣也可用于靜密封。 ? ? 0 3 6 ?????????? ?cF =5341N () (7) 效率 ? 1) 機(jī)械效率 m? ，額定壓力下 ,通常取 m? =～ ； 2) 容積效率 v? ，彈性密封時(shí) , v? ?1,活塞環(huán)密封時(shí) , v? ? ； 3) 作用力效率 d? ，由回油背壓導(dǎo)致，活塞外伸時(shí) d? =112211 A AA ?? ????? () 活塞退回時(shí) 商丘工學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 24 d? =221122 A AA ?? ????? () 當(dāng)回油口接油箱時(shí) , d? ? 1 式中 21,pp 活塞無桿側(cè) ,有桿側(cè)壓力； 21,AA 活塞無桿側(cè) ,有桿側(cè)有效作用面積。根據(jù)產(chǎn)品樣本，對照實(shí)物繪制液壓元 件頂視圖輪廓尺寸，便是液壓元件樣板。 后 視 圖 表 示 各 油 管 接 頭 的 位 置 和 尺 寸 。待灰沙清理干凈之后，按不同工作介質(zhì)進(jìn)行處理或涂層。泄漏油管以單獨(dú)配管為好，盡量避免與回油管集流配管的方法?；赜凸鼙匦璺胖迷谝好嬉韵拢话憔嚯x液壓油箱底面的距離大于 300mm，回油管出口絕對不允許放在液面以上 (見圖 )。管口應(yīng)面向箱壁。 第二層：距液壓油路板的正面約 25mmm，距第一層約為 15mm，布置壓力油口。但液壓系統(tǒng)較復(fù)雜時(shí)，應(yīng)避免液壓油路板上的孔道過長，給加工帶來麻煩，所以板的外形一般不大于 400mm；板上安裝的閥不多于 10～ 12 個(gè)，這亦可避免孔道過于復(fù)雜，難與設(shè)計(jì)和制造。 (4) 單活塞桿液壓缸兩腔面積之比 (速度比 )? ? =21AA =12vv = 22 2dDD? （ ） 式中， 1A 活塞無桿側(cè)的有效作 用面積； 2A 活塞有桿側(cè)的有效作用面積； 1v 塞桿伸出的速度； 2A 2v 活塞桿退回的速度； D活塞直徑 (或缸筒內(nèi)徑 )； d活塞桿直徑。 整體式排氣閥 圖 圖 排氣閥 a)閥體 b)閥針 油口 油口包括油口孔和油口連接螺紋。所以代入第二個(gè)公式，即 A=(～)d。 7) 活塞桿上若有聯(lián)接銷孔時(shí)，該孔徑按 H11 級加工?；钊鈴降呐浜喜捎?f9，外徑對內(nèi)孔的同密封圈 法蘭厚度 法蘭高度 法蘭外徑 法蘭內(nèi)徑 d X Y f2 48 118 133 70 138 127 12806 5 商丘工學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 18 軸度公差不大于 ，端面與軸線的垂直度公差不大于 ，外表面的圓度和圓柱度不大于外徑公差之半。底部足夠承受液壓沖擊，故不需考慮厚度。額定壓力 小于 25Ｍ pa，缸筒內(nèi)徑小于 320mm，活塞桿和缸筒加工條件許可時(shí)允許最大行程 15m，多用于車輛、船舶和礦山等機(jī)械。 液壓管路的設(shè)計(jì) (1) 管路的材料 無縫鋼管耐壓高，耐油，變形小，抗腐蝕，雖然裝配時(shí)不易彎曲，但是裝配后能長期保持原狀，常用于中高壓系統(tǒng)。結(jié)合使用范圍及濾材，則分為表面型和深度型兩類。注意不可以用 焊接方法安裝。 3) 作緊急動力源 某些系統(tǒng)要求當(dāng)液壓泵發(fā)生故障或者對執(zhí)行元件的供油突然中斷時(shí)，執(zhí)行元件仍須完成必要的工作。 pP ＝ （ ） 3) 總效率 ? 液壓泵輸出功率和輸入功率之比。 2) 最高壓力 maxp 按試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定超過額定壓力而允許短暫運(yùn)行的最大壓力。溢流閥 10 控制膠帶的最大張緊力。在張緊裝置的液壓系統(tǒng)中設(shè)置若干個(gè)蓄能器，以抵消入射波與反射波對奔離點(diǎn)張 緊力的影響。我國帶式輸送機(jī)目前使用的張緊裝置有兩個(gè)特點(diǎn) : 1) 輸送帶在驅(qū)動滾筒奔離點(diǎn)的張緊力可隨時(shí)間、運(yùn)行工況作 任意變化（例如螺栓拉緊裝置和絞車?yán)o裝置）； 2) 保持輸送帶具有恒定張力值（例如重錘拉緊裝置）。它采用比例控制技術(shù)及可靠性較高的可編程控制技術(shù)，可以對張緊力進(jìn)行多點(diǎn)控制，根據(jù)不同工作情況隨時(shí)調(diào)節(jié)張緊力的大小。此種張緊裝置的優(yōu)點(diǎn)是，結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉 ；缺點(diǎn)是不能隨工作情況的變化，來調(diào)整張緊力之大小，皮帶通常只能保持在一種拉緊的狀態(tài)。 3) 慣性小，能夠頻繁快速換向，易緩沖吸震，并能過載保護(hù)。 方案對比 方案一的優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)和原理都較簡單，即利用物體自身的重力，來拉緊皮帶，但缺點(diǎn)是不能調(diào)節(jié)張緊力，體積較龐大，占地面積大。排量的大小僅取決于泵的尺寸和幾 何壓力，有時(shí)也稱理論排量。 1) 力加載式（簡稱重力式） 重力式蓄能器是利用重錘的質(zhì)量，通過柱塞作用在油液上產(chǎn)生的壓力能，其壓力的大小主要取決于重錘的質(zhì)量和柱塞的作用面積。 5) 吸收液壓沖擊 由于換向閥驟然換向，液壓泵忽然停車，執(zhí)行元件運(yùn)動突然停止，甚至人為的要求執(zhí)行元件緊急制動，都會使管路內(nèi)液體流動發(fā)生劇烈變化，產(chǎn)生沖擊。 b) 蓄能器銘牌應(yīng)放置在醒目的位置。與表面型相比，深度型的納垢量大，但被濾除的固體不易清洗，只能一次使用。管路內(nèi)徑大小由下式確定 vqd /? d―管路內(nèi)徑（ mm） q―流量（ L/min） v―流速（ m/s） 吸油管道 內(nèi)徑 d? VQ/ = () 商丘工學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 14 內(nèi)徑 d 取 20mm 外徑 D取 28mm 壓油管道內(nèi)徑 d? VQ/ = () 內(nèi)徑 d 可取 10mm 外徑 D可取 18mm 泄油管道內(nèi)徑 d? VQ/ = () 內(nèi)徑 d 可取 20mm 外徑 D可取 28mm (3) 管子壁厚的計(jì)算 管子的壁厚一般可以用下式計(jì)算 t?pdp?2? () 式中 t―管子壁厚； p―工作 壓力； d―管子內(nèi)徑； p? ―許用應(yīng)力，對于鋼管 p? ＝ nb? ； () n―安全系數(shù)（當(dāng) p7MPa 時(shí)， n=8 當(dāng) p? 時(shí)， n＝ 6 當(dāng) p 時(shí)， n=4)； 15 號鋼的 b? ＝ 375MPa p? = 4375 = () t? 2820?? = () 圓整后 可取管子的壁厚為 3mm (4) 硬管的安裝 1) 兩固定點(diǎn)之間需要直管連接，且有一個(gè)松彎部位。法蘭與缸筒有整體結(jié)構(gòu)式 ,也有采用焊接和螺紋等方式。 缸筒制造加工要求： 缸筒內(nèi)徑 D采用 H7 級配合，表面粗糙度值為 微米，需進(jìn)行研磨?？招幕?塞桿的一端，要留出焊接和熱處理時(shí)用的通氣孔 d2。已知作用力和活塞桿直徑，可以校驗(yàn)出穩(wěn)定性 程度，經(jīng)過校驗(yàn)，活塞桿彎曲穩(wěn)定性良好。 為了避免這種情況的發(fā)生，除了防止空氣進(jìn)入液壓系統(tǒng)外，必須在液壓缸上安裝排氣閥。與其它的密封圈相比， o 形圈具有如下優(yōu) 點(diǎn)： 1) 密封性能好，單圈即可對兩個(gè)方向起密封作用； 2) 密封部位的結(jié)構(gòu)簡單、所占空間小、方便拆裝； 3) 對油液、壓力和溫度的適應(yīng)性好； 4) 動摩擦阻力小，既可做動密封，又可做靜密封，但其缺點(diǎn)是作動密封時(shí)，啟動摩擦阻力大，壽命短。 總效率 ? ?= m? ??v? d? ????? （ ) (8) 液壓缸功率 P qpVFP ???? (） 式中 F活塞上的作用力； v活塞的平均速度； p工作壓力； q進(jìn)入液壓缸的流 量。 若產(chǎn)品樣本中的液壓元件配有底版，則樣板可以按底版提供的尺寸來制做。表 閥板內(nèi)的孔加工尺寸 公稱直徑 0d（ mm） 紫銅管尺寸（ mmxmm） d內(nèi) xd外 推薦流量(L/min) 管接頭安裝螺紋 鉆螺紋底孔直徑 底孔深度 (mm) 攻螺紋深度(mm) 閥板鉆孔直徑 (mm) 橫孔螺塞 錐螺紋 細(xì)牙螺紋 錐螺紋 細(xì)牙螺紋 直孔 橫孔 3 3x4 Z1/8” M8x1 14 11 4 4x6 4 M10x1 6 6x8 6 M12x （ 6） Z1/4” 18 15 7 8x10 10 M14x 8 Z1/8” 10 10x12 25 Z3/8” M15x M20x 20 10 12 Z1/4” 12 12x15 15 15x18 40 Z1/2” M24x 25 24 19 19x22 63 3/4” M30x 25 21 18 Z1/2” 25 25x28 100 Z1” M36x 30 26 30 30x35 160 Z 114” M39x 32 27 商丘 工學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 28 7 油箱及其附件 油箱的用途和分類 油箱在系統(tǒng)中主要是散熱、儲能，也起著分離油液中存留 的氣體的作用。對于對礦物油，常采用磷化處理。 4) 吸油管 吸油管 (見圖 、 )前一般應(yīng)設(shè)置濾油器，其精度為 100～ 200目 的網(wǎng)式或線隙式濾油器。為了防止液面波動，可以在回油管出 口裝擴(kuò)散器。管口制成 o45 的斜角，以增大吸油及出油的截面，使油液流動時(shí)速度變化不致過大。 液壓油路板的結(jié)構(gòu) 27 液壓油路板內(nèi)部孔道的布置一般分三層： 第一層：距液壓油路板的正面距離約 10mm，一般布置泄漏油孔（ L）和控制油孔 (K)，要注意的是防止第一層孔道和液壓元件的固定螺孔相通。 液壓油路板的設(shè)計(jì) 圖 (1) 分析液壓系統(tǒng)，確定液壓油路板數(shù)目 簡單液壓系統(tǒng)的元件不多，要求元件布局緊湊。這里取 ? =。整體排氣閥的實(shí)際結(jié)構(gòu)尺寸如下圖。大于 80mm。 液壓缸設(shè)計(jì) 19 6) 活塞桿上的螺紋，一般應(yīng)按 6級精度加工 。 (4) 活塞尺寸與加工公差： 活塞寬度取值 為活塞外徑的 倍。 2) 缸筒底部厚度計(jì)算： 因本次設(shè)計(jì)為單作用液壓缸，在無桿側(cè)沒有壓力油，而且缸筒聯(lián)結(jié)形式選用前端法蘭。但由于受到前端蓋與缸筒連接強(qiáng)度的限制，缸的內(nèi)徑不能太大，額定壓力不能太高。影響濾油器壓差的因素有：油液的粘度，比重，通流量，及濾芯的結(jié)構(gòu)參數(shù)。 過濾器按原理主要有：磁性過濾器 、 表面型過濾器 、 深度型過濾器。 c) 裝在管路上的蓄能器承受著液體的壓力，因此必須有安全的固定裝置，以防蓄能器松脫，引起事故