【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 的過(guò)程。在壓力差作用下，讓流體通過(guò)可透性介質(zhì)（過(guò)濾介質(zhì)），使流體中的顆粒被截留于過(guò)濾介質(zhì)上，從而達(dá)到分離的目的。液壓過(guò)濾器簡(jiǎn)稱濾油器或過(guò)濾器。其采用上述原理，減少油液中顆粒，使之達(dá)到油液目標(biāo)清潔度的裝置。過(guò)濾器按原理主要有：磁性過(guò)濾器、表面型過(guò)濾器、深度型過(guò)濾器。結(jié)合使用范圍及濾材，則分為表面型和深度型兩類。表面型過(guò)濾器是靠濾材表面的孔阻截液流中的顆粒，當(dāng)濾材表面的孔口被截留的固體堵塞后，濾芯前后壓差變到最大值，其過(guò)濾作用亦停止，故表面型濾材的納垢容量小，但反向沖洗后，濾材表面的污染物被清除干凈，接著重復(fù)使用。深度型過(guò)濾器的濾材為可透性多孔材料，常用非織品纖維，如濾紙、復(fù)合濾紙、不銹鋼絲氈；多孔剛性材料，如陶瓷、金屬粉末燒結(jié)、合成纖維等。這類濾材中有細(xì)長(zhǎng)且曲折的通道，每一通道中還有一些窄的橫向空穴。所以深度型濾材既有直接阻截，又有吸附作用，過(guò)濾作用發(fā)生在整個(gè)深度范圍內(nèi)。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。(2) 過(guò)濾器的重要性能參數(shù)：納垢容量、過(guò)濾精度和壓差特性 1) 納垢容量 過(guò)濾器在工作過(guò)程中，壓差增大，當(dāng)壓差達(dá)到規(guī)定的極值時(shí)，濾芯壽命結(jié)束。在過(guò)濾器使用壽命期間被濾芯截留的固體總量稱過(guò)濾器的納垢容量。其越大，壽命越長(zhǎng)。納垢容量與過(guò)濾面積及濾材的孔隙度成正比,對(duì)于外形尺寸一定的折疊式圓筒形濾芯，增大折疊數(shù)和折疊深度可增大過(guò)濾面積。2) 過(guò)濾精度過(guò)濾精度是指過(guò)濾器對(duì)不同尺寸顆粒精度的濾除能力，是選用過(guò)濾器的首要參數(shù)。系統(tǒng)的污染控制水平、過(guò)濾精度越高，則油液的清潔度越高。評(píng)定過(guò)濾器精度常用的方法有以下幾種：名義過(guò)濾精度：名義過(guò)濾精度最早由美國(guó)軍工部門(mén)提出。絕對(duì)過(guò)濾精度：指能夠通過(guò)過(guò)濾器的最大球形顆粒的直徑。3) 壓差特性油液流經(jīng)濾油器時(shí)由于油液運(yùn)動(dòng)和粘性阻力的作用，在濾油器的入口和出口之間產(chǎn)生一定的壓差。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)。 液壓管路的設(shè)計(jì)(1) 管路的材料無(wú)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(zhǎng)期保持原狀，常用于中高壓系統(tǒng)。無(wú)縫鋼管分為冷拔和熱軋兩種。工作壓力較高的管路多采用10號(hào)，15號(hào)冷拔無(wú)縫鋼管。(2) 管路的內(nèi)徑管路內(nèi)徑的大小主要取決于管路的種類和管內(nèi)流速的大小。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。管路內(nèi)徑大小由下式確定 d―管路內(nèi)徑（mm） q―流量（L/min） v―流速（m/s）吸油管道內(nèi)徑 = ()內(nèi)徑d取20mm 外徑D取28mm壓油管道內(nèi)徑 = () 內(nèi)徑d可取10mm 外徑D可取18mm泄油管道內(nèi)徑 = ()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 ()式中 t―管子壁厚；p―工作壓力；d―管子內(nèi)徑； ―許用應(yīng)力，對(duì)于鋼管＝； ()n―安全系數(shù)（當(dāng)p7MPa時(shí)，n=8 ，n＝6 當(dāng)p，n=4)；15號(hào)鋼的＝375MPa== () t= ()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。這不僅便于拆裝，同時(shí)也不會(huì)因熱脹冷縮導(dǎo)致嚴(yán)重的拉應(yīng)力。2) 管子的彎曲半徑應(yīng)盡可能大。液壓缸設(shè)計(jì)5 液壓缸設(shè)計(jì) 液壓缸的類型和安裝形式液壓缸分為單作用液壓缸、雙作用液壓缸和組合式液壓缸三種形式。單作用液壓缸又分為單作用活塞液壓缸、單作用伸縮液壓缸和單作用柱塞液壓缸；雙作用液壓缸分為雙作用無(wú)緩沖式液壓缸、可調(diào)單向緩沖式、可調(diào)雙向緩沖式、不可調(diào)單向緩沖式、不可調(diào)雙向緩沖式液壓缸、雙作用伸縮液壓缸和雙活塞桿液壓缸；組合液壓缸分為單聯(lián)式、雙向式和多工位式。這里選擇單作用活塞式液壓缸。液壓缸的常用安裝形式有腳架型、耳環(huán)型、法蘭型和耳軸型安裝，這里選擇耳軸型安裝。通用型液壓缸結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，零部件已達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化，因此，用途較為廣泛，使用于各種液壓系統(tǒng)。它一般有拉桿型、法蘭型和焊接型液壓缸。其中焊接型液壓缸的尺寸外形較小，暴露在外面的零件也少，能承受一定的沖擊負(fù)載和惡劣的外部環(huán)境。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。額定壓力小于25Ｍpa，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。拉桿型液壓缸的端蓋有方形和圓形兩種。一般來(lái)說(shuō),方形用四根拉桿,圓形用6根拉桿,前后端蓋和活塞等零件均為通用件。制造成本較低,適用于批量生產(chǎn)。法蘭型液壓缸的缸筒和前端蓋、后端蓋均用法蘭連接。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。法蘭型液壓缸的缸筒內(nèi)徑大于100mm,外形尺寸大,額定壓力高,能承受較大的沖擊負(fù)載,屬重型液壓缸,多用于重型機(jī)械,冶金機(jī)械。法蘭型液壓缸的通常額定壓力小于35Mpa,缸筒內(nèi)徑小于320mm,允許最大行程10m。這次設(shè)計(jì)的液壓缸,是用于牽引皮帶前后運(yùn)動(dòng),牽引力大約600KN左右,選取單作用活塞式液壓缸,液壓缸的安裝選用銷軸型,液壓缸連接方式前端蓋采用卡環(huán)式連接,后端蓋采用焊接方式。 液壓缸主要零部件結(jié)構(gòu)、材料和技術(shù)要求 缸筒與缸蓋(1) 結(jié)構(gòu)缸筒的結(jié)構(gòu)與端蓋的連接形式,液壓缸的用途,工作壓力,環(huán)境以及安裝要求等因素有關(guān)。端蓋分為前端蓋和后端蓋兩種，前者將液壓缸的活塞桿腔封閉,起著為活塞桿導(dǎo)向、防塵和密封作用。后者將缸筒底腔封閉,并起著將液壓缸和其它機(jī)件連接的作用。常用的缸筒與缸蓋的有拉桿、法蘭、內(nèi)外螺紋、內(nèi)外卡環(huán)及擋圈等連接方式。前端蓋與缸筒采用法蘭連接,如下圖1. 前缸蓋 2. 法蘭3. 螺栓后端蓋與缸筒采用法蘭連接,如下圖 法蘭連接圖（2) 材料和技術(shù)要求缸筒材料要求具有足夠的強(qiáng)度和沖擊韌性,能夠長(zhǎng)期承受較大的工作壓力及短期動(dòng)態(tài)試驗(yàn)壓力下不致產(chǎn)生變形,有足夠的剛度,毛坯可采用退火的冷拔或熱軋無(wú)縫鋼管。材料機(jī)械性能如下表所示：材料σb最小值σs最小值δs最小值45610360141) 缸筒壁厚及驗(yàn)算： 缸筒壁厚 參查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》液壓傳動(dòng)表2069選擇合適的產(chǎn)品系列。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(wú)桿側(cè)沒(méi)有壓力油，而且缸筒聯(lián)結(jié)形式選用前端法蘭。底部足夠承受液壓沖擊，故不需考慮厚度。3) 缸筒頭部法蘭厚度：參照《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第二版下冊(cè)選擇合適的法蘭，法蘭為凸面對(duì)焊剛質(zhì)管B型法蘭。具體尺寸見(jiàn)下表： 法蘭尺寸公稱通徑法蘭焊端外徑法蘭外徑螺栓孔中心圓直徑螺栓孔徑螺栓數(shù)量螺紋8089270203338M30密封圈法蘭厚度法蘭高度法蘭外徑法蘭內(nèi)徑dXYf24811813370138127128065 字母標(biāo)記見(jiàn)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第二版下冊(cè)——機(jī)械工業(yè)出版社出版。4) 缸筒與端部焊接應(yīng)力計(jì)算：因?yàn)楸敬卧O(shè)計(jì)為單作用液壓缸，在無(wú)桿側(cè)沒(méi)有壓力油，而且缸筒聯(lián)結(jié)形式選用前端法蘭。所以不必計(jì)算，采用一般焊接即可。缸筒制造加工要求：缸筒內(nèi)徑D采用H7級(jí)配合，需進(jìn)行研磨。采用調(diào)質(zhì)熱處理，硬度HB不小于241。缸筒內(nèi)徑D的圓度、錐度、圓柱度不大于內(nèi)徑公差之半。 活塞(1) 活塞結(jié)構(gòu)型式：選用組合活塞。組合式活塞結(jié)構(gòu)多樣，該活塞可多次拆裝，密封件使用壽命長(zhǎng)。密封圈可與導(dǎo)向環(huán)聯(lián)合使用，降低活塞的加工成本。(2) 活塞與活塞桿的連接：選用卡環(huán)式，用鎖緊機(jī)構(gòu)防止工作時(shí)因往復(fù)運(yùn)動(dòng)松開(kāi)。(3) 活塞的密封：采用車氏組合密封角形滑環(huán)式。(4) 活塞尺寸與加工公差：?；钊鈴降呐浜喜捎胒9，，外表面的圓度和圓柱度不大于外徑公差之半。(5) 活塞的材料 液壓缸活塞常用材料為耐磨鑄鐵、灰鑄鐵(HT300、HT350)、鋼(有的在外徑上套有尼龍6尼龍1010或夾布酚醛塑料的耐磨環(huán))及鋁合金等。選擇45作為液壓缸活塞的材料。 活塞桿活塞桿的端部結(jié)構(gòu)形式選擇外螺紋。 (1) 活塞桿結(jié)構(gòu)活塞桿有空心桿與實(shí)心桿兩種?？招幕钊麠U的一端，要留出焊接和熱處理時(shí)用的通氣孔d2。 圖 a)實(shí)心活塞桿 b)空心活塞桿這里選擇實(shí)心活塞桿。(2) 活塞桿材料實(shí)心桿材料為345鋼；空心桿材料為345無(wú)縫鋼管。本設(shè)計(jì)選擇45鋼作為活塞桿材料。(3) 活塞桿的技術(shù)要求1) 活塞桿的熱處理：粗加工后調(diào)質(zhì)處理到229～285HB,必要時(shí)，再淬火，硬度達(dá)45～55HRC。2) 活塞桿d和d1的圓度公差值，可按10或11級(jí)精度。選取10級(jí)精度。 3) 活塞桿d的圓柱度公差值，應(yīng)按8級(jí)精度選取。4) 活塞桿d對(duì)d1的徑向跳動(dòng)公差值。5) 端面T的垂直度公差值，則應(yīng)按7級(jí)精度選取。6) 活塞桿上的螺紋，一般應(yīng)按6級(jí)精度加工。7) 活塞桿上若有聯(lián)接銷孔時(shí)，該孔徑按H11級(jí)加工?？纵S線與活塞桿軸線垂直公差值，按6級(jí)精度選取。8) ，必要時(shí)，可以鍍鉻，,鍍后拋光。(4) 活塞桿的尺寸?；钊麠U直徑計(jì)算： () F —— 液壓缸的推力， Nσp —— 材料的許用應(yīng)力，Mpa，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。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(guò)校驗(yàn)，活塞桿彎曲穩(wěn)定性良好。 活塞桿的導(dǎo)向套、密封和防塵活塞桿導(dǎo)向套在液壓缸的有桿側(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側(cè)的密封。外側(cè)裝有防塵圈，以防止活塞桿在后退時(shí)把雜質(zhì)、灰塵和水分帶到密封裝置處，損壞密封裝置。導(dǎo)向套的結(jié)構(gòu)采用軸套式。導(dǎo)向套材料選用摩擦系數(shù)小、耐磨性好的青銅材料。導(dǎo)向套長(zhǎng)度的確定：通常采用兩段導(dǎo)向段，每段寬度為d/3，兩段中線距離為2d/3。受力分析：分析導(dǎo)向套的受力情況。本次設(shè)計(jì)的液壓缸主要受拉力，與活塞桿軸線重合，所以外力作用在活塞上的力矩主要由安裝形式?jīng)Q定，導(dǎo)向套所受支撐壓應(yīng)力很小。遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于材料的許用壓應(yīng)力，可以不進(jìn)行驗(yàn)算。導(dǎo)向長(zhǎng)度的確定：導(dǎo)向長(zhǎng)度過(guò)短，將使液壓缸因的初始撓度增大，影響液壓缸的工作性能，因此，設(shè)計(jì)必須保證缸