【文章內(nèi)容簡介】 中查到。 液壓缸穩(wěn)定性驗算： 只有當液壓缸的計算長度 dl 10? 時，才進行液壓缸縱向穩(wěn)定性驗算。驗算按材料力學中的相關(guān)公式進行。 計算所得的液壓缸內(nèi)徑 D和活塞桿直徑 d應(yīng)圓整為標準系列。 液壓缸的缸筒長度由活 塞最大行程、活塞長度、活塞桿導向套長度、活塞桿密封長度和特殊要求的長度確定。其中活塞長度為（ ） D ；導向套長度為（ ） d 。為減少加工難度，一般液壓缸缸筒長度不大于內(nèi)徑的 2030倍。 液壓缸一般來說是標準件，但有時也需要自行設(shè)計，在此主要做的工作是液壓缸的主要尺寸的計算及強度、剛度驗算方法。 該設(shè)計中， 活塞缸最高工作壓力 25MPa，最大理論推力 159575N，速度 100 smm/ ，行程 600mm 。 液壓缸的理論工作壓力 F，按下式確定： 當液壓缸的理論工作壓力 F（包括推力 1F 和拉力 2F ）及供油壓力 p 為已知時，則無活塞桿腔的缸筒內(nèi)徑 D為： 根據(jù)活塞缸內(nèi)徑系列（ GB/T23481999） mm 查得圓整后 的直徑選 D=110mm ， d=63mm ,所以無桿腔面積 ?1A ，有桿腔面積 ?2A 。因此可以根據(jù)活塞缸來選擇柱塞缸，因為 活塞缸和柱塞缸在安裝的時候是一前一后的，而且當兩缸同時 的伸出速度應(yīng)當相等，因此活塞缸的面積差和柱塞缸的桿的面積一定是相等的。所以柱塞缸的桿徑 D=90mm ，A= 2mm 。這樣所需的兩種缸就確定了。 單向閥的選用說明 閥類元件的選擇 kNNFF t 30 796 957 5 ?????? ??mmpFD 331 ??????? ?? ??河南機電高等專科學校畢業(yè)設(shè)計 說明書 12 選擇依據(jù)為：額定壓力，最大流量，動作方式，安裝固定方式，壓力損失數(shù)值，工作性能參數(shù)和工作壽命等。 (1)應(yīng)盡量選用標準定型產(chǎn)品，除非不得已時才自行設(shè)計專用件。 (2)閥類元件的規(guī)格主要根據(jù)流經(jīng)該閥油液的最大壓力和最大流量選取。選擇溢流閥時，應(yīng)按液壓泵的最大流量選??；選擇節(jié)流閥和調(diào)速閥時，應(yīng)考慮其最小穩(wěn)定流量滿足機器低速性能的要求。 (3)一般選擇 控制閥的額定流量應(yīng)比系統(tǒng)管路實際通過的流量大一些，必要時，允許通過閥的最大流量超過其額定流量的 20%。 液壓控制閥，簡稱液壓閥，是液壓系統(tǒng)中的控制元件，用來控制液壓系統(tǒng)中液體的壓力、流量及流動方向，從而使之滿足各類執(zhí)行元件不同動作的要求。不論何種液壓系統(tǒng)，都是由一些完成一定功能的基本 液壓回路組成，而液壓回路主要是由各種液壓控制閥按一定需要組合而成。對于實現(xiàn)相同目的的液壓回路，由于選擇的液壓控制閥不同或組合方式不同，回路的性能也不完全相同。 液壓控制閥按其作用可以分為方向控制閥、壓力控制閥和流量控制閥三大類。 由這三種閥可組成三種回路：方向控制回路、壓力控制回路和調(diào)速回路。根據(jù)安裝形式不同，液壓閥還可分為：管式、板式和插裝式等若干種。 液壓閥的基本結(jié)構(gòu)主要包括 閥芯、閥體和驅(qū)動閥芯 在閥體內(nèi)做相對運動的操縱裝置。閥芯的主要形式有滑閥、錐閥和球閥；閥體上除有與閥芯配合的閥體孔或閥座孔外，還有外接油管的進、出油口和泄油口；驅(qū)動閥芯在閥體內(nèi)做相對運動的裝置可以是手調(diào)機構(gòu)，也可以是彈簧或電磁鐵，有些場合還采用液壓力驅(qū)動 。 液壓閥的連接方式有五種螺紋連接，法蘭連接，板式連接，疊加式連接和插裝式連接。 在工作原理上，液壓閥是利用 閥芯在閥體內(nèi)的相對運動來控制閥口的通斷及開口的大小，以實現(xiàn)壓力、流量和方向控制。液壓閥工作時，所有閥的閥口大小、閥進、出油口間的壓差以及通過閥的流量之間的關(guān)系都符合孔口流量公式 (q＝ KAΔp m) ，只是各種閥控制的參數(shù)各不相同而已 。 在設(shè)計過程中原理圖中選擇了單向閥，單向閥又稱截止閥。 單向閥有普通單向閥和液控單向閥兩種。單向閥可用于液壓泵的出口，防止系統(tǒng)油液倒流；用于隔開油路之間的聯(lián)系，防止油路相互干擾；也可用作旁通閥，與其他類型的液壓閥并聯(lián)，從而構(gòu)成組河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設(shè)計 說明書 13 合閥。對單向閥的主要性能要求是：油液向一個方向通過時 壓力損失要??；反向不通時密封性要好；動作靈敏，工作時無撞擊和噪聲 ， 單向節(jié)流閥如圖 2： 圖 2 單向閥用于液壓泵的出口，防止油液倒流；用于隔開油路之間的聯(lián)系，防止油路間相互干擾；也可以作為旁通閥，與其他類型的液壓閥相并聯(lián)，從而構(gòu)成組合閥。對單向閥的主要性能要求是：油液向一個方向通過時壓力損失要小；反向不通過時密封性要好；動作靈敏工作時無撞擊和噪聲。由于在這個液壓系統(tǒng)中油液壓力較高，因此選用液控單向閥。液控單向閥是允許液流向一個方向流動，反向開啟則必須通過液壓控制來實現(xiàn)的單向閥。液控單向閥可用作二通開關(guān) 閥，也可用作保壓閥。 液控單向閥有不帶卸荷閥芯的筒式液控單向閥和帶卸荷閥芯的卸荷式液控單向閥兩種結(jié)構(gòu)形式。卸荷式閥中，當控制活塞上移時 先頂開卸荷閥的小閥芯，使主油路卸壓，然后再頂開單向閥芯。這樣大大可以減少控制壓力，使控制壓力與工作壓力之比降低到%，因此可用于壓力較高的場合。同時可以避免筒式閥中當控制活塞推開單向閥芯時，高壓封閉回路內(nèi)油液的壓力將突然釋放，產(chǎn)生巨大沖擊和噪聲的現(xiàn)象。 兩種結(jié)構(gòu)形式按起惟恐制活塞處的泄油方式又均有內(nèi)泄式和外泄式之分。內(nèi)泄式的控制活塞的背壓腔與進油口相通。外泄式的活塞背壓 腔直接通油箱，這樣反向開啟時就可減小 1 腔壓力對控制壓力的影響 ，從而減小控制壓力 。 故一般在反向出油口壓力較低時，采用內(nèi)泄式，高壓系統(tǒng)采用外泄式。 液控單向閥如圖 3。 液控單向閥的原理圖 液控單向閥的圖形符號 圖 3 液控單向閥一般應(yīng)用于 ： 河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設(shè)計 說明書 14 （ 1） 鎖緊液壓缸，通過兩個單獨的液控單向閥或者一個雙液控單向閥構(gòu)成鎖緊回路，可將液壓缸鎖緊固定在任何位置。 （ 2） 防止液壓缸自重下落，為了防止了立置液壓缸及其拖動的工作部件因自重 G 自行下落，可在活塞下行的油路上串聯(lián)安裝液控單向閥。 （ 3） 用于液壓系統(tǒng)的保壓于失壓。考慮以上的各種原因選用了上海液壓 件一廠型號為 BHbYA 201 ? 的液控單向閥。單重為 。 單向閥的選用 單向閥即止回閥，使用單向閥的目的是防止介質(zhì)逆流，一般安裝在泵的出口。另外，在壓縮機的出口，也要安裝單向閥。 大多數(shù)單向閥系根據(jù)對最小沖擊壓力或無沖擊關(guān)閉所需要的關(guān)閉速度及其關(guān)閉速度特性做定性的估價來進行選擇。這種選擇方法不一定精確，但根據(jù)經(jīng)驗，在大多數(shù)使用場合 可以得到能接受的結(jié)果。 換向閥的選用說明 換向閥是利用閥芯和閥體間相對位置 的不同來變換不同管路間的通斷關(guān)系，實現(xiàn)接通、切斷，或改變液流方向的閥類。其用途廣泛，種類繁多。 對換向閥的性能要求是： （一般 ） ； ； 、迅速切平穩(wěn)無沖擊 。 液動換向閥是通過外部提供的壓力油作用使閥芯換向，一般應(yīng)用于大流量液壓系統(tǒng)中。選用了上海液壓件一廠型號為 BEYYH2034 電液換向閥，單重為 14Kg 。 單向節(jié)流閥的選用說明 節(jié)流閥是結(jié)構(gòu) 最簡單但應(yīng)用最為廣泛的流量控制閥，經(jīng)常與溢流閥配合組成定量泵的各種節(jié)流調(diào)速回路或系統(tǒng)。按照操縱方式的不同，節(jié)流閥可以分為手動調(diào)節(jié)式普通節(jié)流閥、行程擋塊或凸輪等機械運動部件操縱式行程節(jié)流閥等形式；節(jié)流閥還可以與單向河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設(shè)計 說明書 15 閥等組成單向節(jié)流閥、單向行程節(jié)流閥等復(fù)合閥。 圖 4 所示為節(jié)流閥 的工作原理圖和圖形符號 。氣流徑 P口輸入，通過節(jié)流口的節(jié)流作用后經(jīng) A口輸出。節(jié)流口的流通面積與閥芯位移量之間有一定的函數(shù)關(guān)系，這個函數(shù)關(guān)系與閥芯節(jié)流部分的形狀有關(guān)。常用的有針閥型、三角溝梢型和圓柱斜切型等，與 液壓 節(jié)流閥閥芯節(jié)流部分的形狀基本相同，這里不再重復(fù)。圖示即是圓柱斜切閥芯的節(jié)流閥。 單向節(jié)流閥的工作原理圖 單向節(jié)流閥的圖形符號 圖 4 單向節(jié)流閥 是單向閥和節(jié)流閥并聯(lián)而成的組合控制閥。當氣流由 P口向 A口流動時。經(jīng)過節(jié)流閥節(jié)流；反方向流動，即由 A向 P流動時，單向閥打開，不節(jié)流。 節(jié)流閥的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、調(diào)節(jié)方便，但由于沒有壓力補償措施所以流量穩(wěn)定性較差。常用于負載變化不大或者對速度控制精度要求不高的定量泵供有節(jié)流調(diào)速液壓系統(tǒng)中，有時也用于變量泵供油的容積節(jié)流調(diào)速液壓系統(tǒng)中。 蓄能器的選用 蓄能器可分為彈簧式、活塞式、氣液直接接觸式、氣囊式、隔膜式等種類。 選擇濾油器的依據(jù)有以下幾點： ：按系統(tǒng)管路工作壓力確定。 ：按被保護元件的精度要求確定 。 ：按通過最大流量確定。 ：應(yīng)滿足 過濾材料強度與系數(shù)要求。 表 3 濾油器過濾精度的選擇 系統(tǒng) 過濾精度 (μm) 元件 過濾精度 (μm) 低壓系統(tǒng) 100～ 150 滑閥 1/3最小間隙 河南機電高等?？茖W校畢業(yè)設(shè)計 說明書 16 7010 5Pa系統(tǒng) 50 節(jié)流孔 1/7孔徑 (孔徑小于 ) 10010 5Pa系統(tǒng) 25 流量控制閥 ～ 30 14010 5Pa系統(tǒng) 10～ 15 安全閥溢流閥 15～ 25 電液伺服系統(tǒng) 5 高精度伺服系統(tǒng) 蓄能器在安裝時應(yīng)注意： 1）蓄能器與液壓泵之間應(yīng)裝設(shè)單向閥，防止蓄能器的油在泵不工作時倒灌。 2)蓄能器 與系統(tǒng)之間應(yīng)安裝截止閥，供充氣、檢查、維修蓄能器或者長時間停機使用。液壓回彈機構(gòu)結(jié)構(gòu)原理圖如圖 1。 蓄能器的應(yīng)用： （ 1）積蓄能量 對于間歇負荷，能減少液壓泵的傳動功率。回路中，當液壓缸需要較多的油量時，蓄能器與液壓泵同時供出壓力油；當液壓缸不工作時，液壓泵給蓄能器許能，達到一定壓力后，液壓泵停止運轉(zhuǎn)。 （ 2）緊急操作 在液壓裝置發(fā)生故障和停電時，作為應(yīng)急的動力源。 （ 3）驅(qū)動二次回路 機械由于調(diào)整檢修等原因使主賄賂停止時，可以使用蓄能器的能量來驅(qū)動二次回路。 （ 4）在瞬間提供大量 的壓力油。 （ 5）保持系統(tǒng)壓力。 （ 6）吸收泵的壓力脈動。 （ 7）緩和沖擊。 液壓油的選用 液壓油對系統(tǒng)的正常工作，使用性能忽然壽命有較大影響。對液壓油總的要求是：在工作溫度范圍內(nèi)粘度變化較?。挥懈叩挠心姸?；良好的潤滑性；不含機械雜質(zhì)和瀝青；良好的防蝕性，對橡膠密封圈和各種零件應(yīng)呈中性；良好的抗氧化性能；高的閃點和低的凝點；高的彈性模量，傳熱系數(shù)，比熱容和小的熱膨脹系數(shù)。 選擇液壓油時，除按照泵，閥等產(chǎn)品規(guī)定所采用的油外，一般可做如下考慮： ，常用 LAN15， 22， 32， 46粘度等級全損耗系統(tǒng)用油（ GB44389）LTSA32， 46粘度等級氣輪機油（ GB1112089）及柴油機油（ GB1112289）。 河南機電高等專科學校畢業(yè)設(shè)計 說明書 17 。一般油的粘度在 /s 更高 粘度 的 油 較少采用。 、壓力高，應(yīng)采用高粘度的礦物油；周圍環(huán)境溫度低、壓力低，應(yīng)采用低招度的礦物油。如壓力低于 7MPa 時，用 20— 38 )50(/2 Csmm ? 的壓力油。 （ p=23MPa）往復(fù)運動時，如動力活塞運動速度較高（ min/8mv? ） ,采用低粘度的油。在高度旋轉(zhuǎn)運動時應(yīng)采用粘度相對較高的油。 （高溫、高壓及密封處間隙較大），若元件運動速度不高，宜采用粘度較高的油；運動速度較高，宜采用粘度相對較低的油。 根 據(jù)環(huán)境溫度，使用壓力及采用液壓泵的類型，可選擇不同粘度的油，見 表 4： 表 4 推薦粘度范圍 （ Csmm 02 50,/ ） 液壓泵類型 葉片泵 齒輪泵 柱塞泵 壓力在 7MPa以下 壓力在 7MPa以上 環(huán)境溫度1438 C0 1827 3238 1838 1838 環(huán)境溫度3880 C0 2542 3653 6080 60110 河南機電高等專科學校畢業(yè)設(shè)計 說明書 18 第 2 章 液壓集成閥塊及其尺寸的設(shè)計 液壓集成塊設(shè)計及其發(fā)展 趨勢 隨著液壓技術(shù)的發(fā)展，液壓系統(tǒng)的集成也得到迅速的提高，在液壓機液壓系統(tǒng)的設(shè)計中，近十年來發(fā)展了板式集成、快式集成和插裝閥集成等形式。液壓系統(tǒng)集成的共同特點是： ，體積小； ，縮短液壓系統(tǒng)的設(shè)計和安裝周期； ； ； ； ，有利于提高生產(chǎn)效率和元件質(zhì)量。 其中尤以插裝閥集成系統(tǒng)發(fā)展最快。插裝閥具有通油能力大；流阻損失小，泄漏少，系統(tǒng)效率高；工作可靠性高，閥芯動作沖擊小，噪聲低 ，壽命長以及排出故障容易，維修方便等優(yōu)點。從而大大改善了液壓機多年來存在的漏油，安裝維修不便和可靠性差等狀況，提高了液壓機的性能。同時由于插裝閥結(jié)構(gòu)簡單，制造方便和“三化”程度高，改變先導部分的組成可實現(xiàn)各種動作的要求，能做到一閥多用，可簡化系統(tǒng)。 液壓集成塊的設(shè)計既復(fù)雜又容易出錯 ,因此，人們在這方面做了大量的工作 。 但隨著液壓技術(shù)的不