【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 0～3030～5050工作壓P(MPa）～10～2～33～44～55～7表82各種機(jī)械常用的系統(tǒng)工作壓力機(jī)床類型機(jī)床農(nóng)業(yè)機(jī)械液壓機(jī)小型工程機(jī)械大型挖掘機(jī)械磨床組合機(jī)床龍門機(jī)床拉床建筑工程重型機(jī)械液壓鑿巖機(jī)起重運(yùn)輸機(jī)械工作壓\MPa～23～52～88～1010～1820～32由于該液壓缸的推力即牽引力為10KN，根據(jù)上面兩個(gè)表，可以初步確定液壓缸的工作壓力為：p=2MPa。 液壓執(zhí)行元件的主要參數(shù) 液壓缸的作用力及時(shí)液壓缸的工作是的推力或拉力，該升降臺(tái)工作時(shí)液壓缸產(chǎn)生向上的推力，因此計(jì)算時(shí)只取液壓油進(jìn)入無(wú)桿腔時(shí)產(chǎn)生的推力： F= 式中： p—液壓缸的工作壓力 Pa 取p= D— 活塞內(nèi)徑 m ， —液壓缸的效率， 代入數(shù)據(jù): F = F = 。 該液壓缸宜按照推力要求來(lái)計(jì)算缸筒內(nèi)經(jīng)，計(jì)算式如下： 要求活塞無(wú)桿腔的推力為F時(shí)，其內(nèi)徑為： 式中： D 活塞桿直徑 缸筒內(nèi)經(jīng) m F —無(wú)桿腔推力，N P —工作壓力，MPa —液壓缸機(jī)械效率， 代入數(shù)據(jù)： D= = D= 83mm 取圓整值為 D=90mm液壓缸的內(nèi)徑，活塞的的外徑要取標(biāo)注值是因?yàn)榛钊突钊麠U還要有其它的零件相互配合，如密封圈等，而這些零件已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，有專門的生產(chǎn)廠家，故活塞和液壓缸的內(nèi)徑也應(yīng)該標(biāo)準(zhǔn)化，以便選用標(biāo)準(zhǔn)件。（1）活塞桿直徑根據(jù)受力情況和液壓缸的結(jié)構(gòu)形式來(lái)確定 受拉時(shí)： 受壓時(shí)： 該液壓缸的工作壓力為為：p=2MPa ,取 。（2）活塞桿的強(qiáng)度計(jì)算活塞桿在穩(wěn)定情況下，如果只受推力或拉力，可以近似的用直桿承受拉壓載荷的簡(jiǎn)單強(qiáng)度計(jì)算公式進(jìn)行： 式中： F—活塞桿的推力，N d—活塞桿直徑，m —材料的許用應(yīng)力，MPa 活塞桿用45號(hào)鋼 代入數(shù)據(jù)： = 故活塞桿的強(qiáng)度滿足要求。（3）穩(wěn)定性校核 該活塞桿不受偏心載荷，按照等截面法，將活塞桿和缸體視為一體，其細(xì)長(zhǎng)比為： 時(shí)，在該設(shè)計(jì)及安裝形式中，液壓缸兩端采用鉸接，其值分別為： 將上述值代入式中得： 故校核采用的式子為： 式中： n=1 安裝形式系數(shù)E—活塞桿材料的彈性模量，鋼材取 J—活塞桿截面的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量， L—計(jì)算長(zhǎng)度，代入數(shù)據(jù)： =371KN 其穩(wěn)定條件為： 式中： —穩(wěn)定安全系數(shù)，一般取=2—4 取=3 F—液壓缸的最大推力 ， N 代入數(shù)據(jù)： =123KN 故活塞桿的穩(wěn)定性滿足要求。 液壓缸壁厚又結(jié)構(gòu)和工藝要求等確定，一般按照薄壁筒計(jì)算，壁厚由下式確定： 式中： D—液壓缸內(nèi)徑 ，m —缸體壁厚， cm—液壓缸最高工作壓力， Pa 一般取=（）p—缸體材料的許用應(yīng)力 ，鋼材取 代入數(shù)據(jù)： 考慮到液壓缸的加工要求，將其壁厚適當(dāng)加厚，取壁厚。 液壓缸的流量余缸徑和活塞的運(yùn)動(dòng)有關(guān)系，當(dāng)液壓缸的供油量Q不變時(shí)，除去在形程開始和結(jié)束時(shí)有一加速和減速階段外，活塞在行程的中間大多數(shù)時(shí)間保持恒定速度，液壓缸的流量可以計(jì)算如下： 式中： A—活塞的有效工作面積 對(duì)于無(wú)桿腔 —活塞的容積效率 采用彈形密封圈時(shí)=1，采用活塞環(huán)時(shí) = 為液壓缸的最大運(yùn)動(dòng)速度 m/s 代入數(shù)據(jù)： 即液壓缸以其最大速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，所需要的流量為，以其最小運(yùn)動(dòng)速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，所需要的流量為。、數(shù)量和安裝位置類型選擇：表83 執(zhí)行元件類型的選擇運(yùn)動(dòng)形式往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)往復(fù)擺動(dòng)短行程長(zhǎng)行程高速低速擺動(dòng)液 壓馬達(dá)執(zhí)行元件的類型活塞缸柱塞缸 液壓馬達(dá)和絲杠螺母機(jī)構(gòu)高速液壓馬達(dá)低速液壓馬達(dá)根據(jù)上表選擇執(zhí)行元件類型為活塞缸，再根據(jù)其運(yùn)動(dòng)要求進(jìn)一步選擇液壓缸類型為雙作用單活塞桿無(wú)緩沖式液壓缸。數(shù)量：故其采用的液壓缸數(shù)量為2個(gè)完全相同的液壓缸，其運(yùn)動(dòng)完全是同步的，但其精度要求不是很高。安裝位置：在舉升機(jī)的一側(cè)。參考國(guó)內(nèi)舉升機(jī)產(chǎn)品的技術(shù)參數(shù)可知。最大起升高度為1800mm時(shí)，其平均起升時(shí)間為45s，就是從液壓缸活塞開始運(yùn)動(dòng)到活塞行程末端所用時(shí)間大約為45s，設(shè)本舉升機(jī)的最小升降時(shí)間為40s,最大升降時(shí)間為50s。由此便可以計(jì)算執(zhí)行元件的速度v: 式中： v—執(zhí)行元件的速度 ， m/s L—液壓缸的行程，m t—時(shí)間，s 當(dāng) 時(shí)： =當(dāng) 時(shí)： 液壓缸的速度在整個(gè)行程過(guò)程中都比較平穩(wěn)，無(wú)明顯變化，在起升的初始階段到運(yùn)行穩(wěn)定階段，其間有一段加速階段，該加速階段加速度表較小，因此速度變化不明顯，形成終了時(shí)，有一個(gè)減速階段，減速階段加速度亦比較小，因此可以說(shuō)舉升機(jī)在整個(gè)工作過(guò)程中無(wú)明顯的加減速階段，其運(yùn)動(dòng)速度比較平穩(wěn)。執(zhí)行元件的載荷即為液壓缸的總阻力，油缸要運(yùn)動(dòng)必須克服其阻力才能運(yùn)行，因此在次計(jì)算油缸的總阻力即可，油缸的總阻力包括：阻礙工作運(yùn)動(dòng)的切削力F切，運(yùn)動(dòng)部件之間的摩擦阻力F磨，密封裝置的摩擦阻F密，起動(dòng)制動(dòng)或換向過(guò)程中的慣性力，回油腔因被壓作用而產(chǎn)生的阻力，即液壓缸的總阻力也就是它的最大牽引力： （1）切削力。根據(jù)其概念：阻礙工作運(yùn)動(dòng)的力，在本設(shè)計(jì)中即為額定負(fù)載的重力和支架以及上頂板的重力：其計(jì)算式為：（2）摩擦力。各運(yùn)動(dòng)部件之間的相互摩擦力由于運(yùn)動(dòng)部件之間為無(wú)潤(rùn)滑的鋼鋼之間的接觸摩擦，取，其具體計(jì)算式為： （3）密封裝置的密封阻力。根據(jù)密封裝置的不同，分別采用下式計(jì)算：O形密封圈： 液壓缸的推力 Y形密封圈： f—摩擦系數(shù)，取 p—密封處的工作壓力, Pa d—密封處的直徑 , m —密封圈有效高度, m 密封摩擦力也可以采用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，一般?。?）運(yùn)動(dòng)部件的慣性力。 其計(jì)算式為： 式中： G—運(yùn)動(dòng)部件的總重力 , N g —重力加速度, —啟動(dòng)或制動(dòng)時(shí)的速度變量,m/s —起動(dòng)制動(dòng)所需要的時(shí)間,s對(duì)于行走機(jī)械取，本設(shè)計(jì)中取值為（5）背壓力。背壓力在此次計(jì)算中忽略，而將其計(jì)入液壓系統(tǒng)的效率之中。由上述說(shuō)明可以計(jì)算出液壓缸的總阻力為： = =(+316+120+188+2500)+(+316+120)+(+316+120+188+2500)+(+316+120+188+2500) =40KN液壓缸的總負(fù)載為40KN，該系統(tǒng)中共有兩個(gè)液壓缸個(gè)液壓缸，故每個(gè)液壓缸需要克服的阻力為20KN。該舉升機(jī)的額定載荷為3000Kg ，其負(fù)載變化范圍為0—3000Kg，在工作過(guò)程中無(wú)沖擊負(fù)載的作用，負(fù)載在工作過(guò)程中無(wú)變化，也就是該升降臺(tái)受恒定負(fù)載的作用。9 液壓元件的選擇及計(jì)算液壓元件主要包括有：油泵，電機(jī)，各種控制閥，管路，過(guò)濾器等。有液壓元件的不同連接組合構(gòu)成了功能各異的液壓回路，下面根據(jù)主機(jī)的要求進(jìn)行液壓元件的選擇計(jì)算。液壓泵是液壓系統(tǒng)中的能量轉(zhuǎn)化裝置，是將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液壓能的動(dòng)力