【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 力簡(jiǎn)圖在截面（II）上彎矩為 燕山大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）最大剪力為 （II）截面強(qiáng)度計(jì)算按前述計(jì)算上橫梁的方法，把工作臺(tái)的截面抽象成如圖（218）所示燕山大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 表（22）序號(hào)截面寬度σi cm 截面高度 h cm截面積Acm面積重心至X軸的距 離Ycm截面對(duì)X軸的靜面矩S=AY cm3 截面靜面矩Si與面積重心至X 軸的距離乘積 cm4 各截面的慣性矩 J=1/12δh3 cm4 189544527316477522218465442845512112631總 計(jì)6517962811713H∑Ai∑Si∑SiYi∑Joi ⑴ 重心至X軸的距離 ⑵ 截面對(duì)X軸的慣性矩 ⑶ 截面對(duì)形心軸的慣性矩 ⑷ 在受拉截面上的彎曲應(yīng)力燕山大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）⑸ 在受壓截面上的彎曲應(yīng)力 對(duì)于HT2040件，許用應(yīng)力[σ]≤350 ∵ σ拉≤[σ] ， σ壓≤[σ] ∴強(qiáng)度滿(mǎn)足要求由于工作臺(tái)基礎(chǔ)在地面上，作用力傳給地面，故剪力校核略去。 截面（IIII）上強(qiáng)度計(jì)算在距10cm處（見(jiàn)圖217），即T形槽處其等量簡(jiǎn)化截面見(jiàn)圖（219）截面（IIII）處彎矩已知 P=315000 kgf。 B=140 cm。 b=35 cm代入上式燕山大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）由于簡(jiǎn)化之截面（IIII）為工字形截面，其慣性矩為 在截面（IIII）上受的拉伸及壓縮之彎曲應(yīng)力 對(duì)于HT2040件，許用應(yīng)力[σ]≤350 kgf/cm2 σ拉 = σ壓≤[σ] ∴強(qiáng)度滿(mǎn)足要求 機(jī)架剛度的計(jì)算根據(jù)上橫梁的受力圖（214），上橫梁受彎矩及剪切而產(chǎn)生的撓度為 式中 P公稱(chēng)噸位(kgf) P=315000 kgfB立柱中心距(cm) B=140 cmD油缸與上橫梁聯(lián)接處臺(tái)肩尺寸(cm) D=58 cmJ上橫梁主截面慣性矩() J= S受剪立板面積() S=2548=1200 ()E材料彈性模量() 鑄鐵 E= G剪切彈性模量() 鑄鐵 G=6105 燕山大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 上橫梁在公稱(chēng)壓力下的總變形量f1f1= f彎+f剪=+= 工作臺(tái)根據(jù)工作臺(tái)受力剪圖（217），工作臺(tái)彎曲和剪切變形量為 將b=B/4代入整理得式中 J 工作臺(tái)截面（見(jiàn)圖218） 慣性矩J= cm4 S 工作臺(tái)立板面積（cm2 ） S=1664=1020 cm2 代入上式得允許工作臺(tái)彎曲變形量為f彎≤[f]燕山大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）∴強(qiáng)度滿(mǎn)足要求工作臺(tái)的變形量f2為f2 = f彎+ f剪=+= 立柱的設(shè)計(jì)計(jì)算立柱受力分析和強(qiáng)度計(jì)算中，均做了如下假設(shè)第一，活塞與活動(dòng)橫梁為剛性連接。第二，空間受力情況可簡(jiǎn)化為平面框架，框架每側(cè)代表兩根立柱，且每側(cè)的兩根立柱受力均等。第三，上橫梁和工作臺(tái)的剛度均遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于立柱的剛度，因此，可認(rèn)為上橫梁和工作臺(tái)是絕對(duì)剛體。第四，各作用力均可簡(jiǎn)化為集中力。第五，不考慮由于制造、安裝和使用過(guò)程中受熱影響等產(chǎn)生的附加應(yīng)力。立柱導(dǎo)向部分加工成方形截面；在中心載荷作用下，立柱只承受拉伸應(yīng)力，其應(yīng)力計(jì)算可按下式計(jì)算 式中 P公稱(chēng)壓力(kgf) a方形截面的邊長(zhǎng)(cm)n立柱的數(shù)量 n=4 [σ]立柱許用拉伸應(yīng)力選用45號(hào)鋼 ，[σ]≤500—800 kgf/cm2 取[σ]=600 kgf/cm2 完全中心載荷和受力完全均等，僅僅是一種理想狀態(tài)。實(shí)際結(jié)構(gòu)中，各零件聯(lián)接處不可避免的會(huì)有不均勻現(xiàn)象；立柱斷面變化處的應(yīng)力集中；工作中總會(huì)由于模具安裝不準(zhǔn)確，工件變形阻力不對(duì)稱(chēng)等各種因素使實(shí)際應(yīng)力分布不均，形成局布應(yīng)力較計(jì)算應(yīng)力為高的現(xiàn)象，因此計(jì)算應(yīng)力取得較低是必要的，合理的。由式（256）可得 式中 P=315000 kgf。 n=4。 [σ]=600 kgf/cm2 燕山大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）取 a=15 cm 校核偏心載荷作用下立柱強(qiáng)度對(duì)活塞式油缸，在偏載狀態(tài)下，活塞頭和缸口均起導(dǎo)向作用，有約束作用。但這樣計(jì)算較復(fù)雜。因此，通常假定缸口的約束作用取消，僅活塞頭和立柱對(duì)運(yùn)動(dòng)零件進(jìn)行導(dǎo)向。在一般壓制時(shí)，均在下行程位置。偏心載荷下的立柱受力為中心載荷在所承受的拉力和由于偏心力矩（Mk=Pe）作用下產(chǎn)生的水平力H所產(chǎn)生的附加拉力和彎矩。中心載荷下立柱受力如上所述。水平力作用下，力的分布可簡(jiǎn)化為圖（220）的計(jì)算圖形。將圖（220a）中上部轉(zhuǎn)角出斷開(kāi)，即M1=M2=M. 圖（221）為四柱液壓機(jī)受力圖。圖（220）為其簡(jiǎn)燕山大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）化圖形。 立柱受力狀況及結(jié)構(gòu)尺寸立柱受力簡(jiǎn)圖為（220），其結(jié)構(gòu)尺寸為P=315000 kgf L=185 cm B=140 cm e=3%B= cm (YL)max=119 cm (YL)min=39 cmYmin= Ymax= (ZL)max=102cm (ZL)min=22cm Zmin= Zmax= Y+Z= Ymax+ Zmin=本例仍取e=e0,以便對(duì)公式的計(jì)算誤差和修正的理由有具體的了解。立柱插入上橫梁部分d1=13 cm, F1=134 cm2 ,W1=219 cm3 立柱插入工作臺(tái)部分d2= cm F2=118 cm2 W2=185 cm3 受力分析將四柱結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化或用平面框架來(lái)代替。設(shè)兩側(cè)立柱受力均勻，上橫梁及工作臺(tái)均為絕對(duì)剛體，則受力情況及彎矩圖如圖（220）所示。 立柱插入處應(yīng)力因?yàn)楸纠秊榛钊浇Y(jié)構(gòu)，彎矩最大值出現(xiàn)在Y=Ymax處，應(yīng)用公式立柱插入上橫梁截面：式中 燕山大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 立柱插入工作臺(tái)截面式中 燕山大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）σ1≤[σ] ， σ2≤[σ]∴立柱強(qiáng)度滿(mǎn)足要求 立柱預(yù)緊和計(jì)算為了保證機(jī)架的精度和剛度，立柱與上橫梁和工作臺(tái)聯(lián)接部分可靠預(yù)緊是十分必要的。設(shè)計(jì)時(shí)取預(yù)緊系數(shù)Z=,由于立柱插入上橫梁處直徑d1=13cm插入工作臺(tái)內(nèi)直徑為d2=，兩處螺紋退刀槽尺寸均可為d3=，故只需計(jì)算插入工作臺(tái)部位，即可滿(mǎn)足要求。立柱插入部分的拉應(yīng)力式中 [σ]立柱許用拉應(yīng)力 45號(hào)鋼的[σ]=1200—1500 kgf/cm2 S1立柱插入部分的截面積 P2 總拉力（預(yù)緊力+工作載荷）立柱插入部分的擠壓應(yīng)力式中 a立柱方形截面的邊長(zhǎng) (cm) ， d立柱插入孔直徑 (cm) [σ] 擠壓 許用擠壓應(yīng)力 鑄鐵 [σ] 擠壓 ≤1000 kgf/cm2 已知數(shù)據(jù)如下 P= kgf ， Z= 燕山大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 預(yù)緊力P1為工作狀態(tài)下立柱所受最大拉應(yīng)力P2為 ∴插入部分的拉應(yīng)力為 螺紋退刀槽處拉應(yīng)力為 支承臺(tái)肩部分的擠壓應(yīng)力為∴ σ≤[σ] ， σ擠壓≤[σ] 擠壓∴強(qiáng)度滿(mǎn)足要求 立柱剛度的計(jì)算立柱受拉伸時(shí)的變形燕山大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）式中 L受拉伸部分立柱強(qiáng)度計(jì)算(cm) L=275 cmE材料彈性模量( ) 用于鋼材 S立柱截面積(cm2 ) S=a2 =152 =225 cm2 立柱螺紋強(qiáng)度計(jì)算作用在每一圈螺紋上的力 式中 P2立柱所受的總拉力（kgf） n立柱數(shù)目Z工作螺紋圈數(shù) Z=h/Sh螺紋高度(cm)S螺距(cm)根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已知 d= cm dcp= cm d1= cm S= cm h= cm K= n=4 P2=364000 kgf剪切應(yīng)力式中 a螺紋牙根部寬度 （cm） 取a=KS= cm K螺紋完滿(mǎn)系數(shù)擠壓應(yīng)力燕山大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）彎曲應(yīng)力式中 t螺紋牙高(cm) d , d 1 螺紋外徑和內(nèi)徑 (cm)將數(shù)據(jù)代入以上各式可得 對(duì)應(yīng)的許用應(yīng)力選擇為[τ]≤600 ， ≤ 1200 ≤ 10001200 由上 ∴∴強(qiáng)度滿(mǎn)足要求 剖分式橫梁聯(lián)接處零件的選擇及校核剖分式橫梁的基本結(jié)構(gòu)及尺寸 如圖（222）其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)見(jiàn)零件圖由圖（221）可知，由于偏心距的存在，導(dǎo)致立柱承受反作用力。每一根立柱承受的反作用力為 由力矩平衡條件可得 燕山大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 燕山大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）由上式可得 其受力圖如上（223）為保證此蓋板與活動(dòng)橫梁可靠聯(lián)接固定，以保證其與活動(dòng)橫梁組成正方形截面，故采用內(nèi)螺紋圓錐銷(xiāo)可靠固定，其主要承受由f產(chǎn)生的剪力作用，采用雙頭螺柱聯(lián)接，其主要承受N產(chǎn)生的拉力作用。 校核內(nèi)螺紋圓錐銷(xiāo)選用銷(xiāo)A1260 GB11886 四個(gè)銷(xiāo)分別固定在蓋板的四角。取截面直徑d=12mm,其材料選用35鋼，其許用剪切應(yīng)力[τ]= Mpa n=4∴強(qiáng)度滿(mǎn)足要求 校核雙頭螺柱選用螺柱 GB899 M1660,不經(jīng)表面處理，bm=，即其抗拉強(qiáng)度σb=400 Mpa 取安全系數(shù)n=4, ∴[σ]=100Mpa 選用四個(gè)雙頭螺柱四角各一個(gè)∴滿(mǎn)足強(qiáng)度要求螺柱與銷(xiāo)的布置情況如圖（224）。 其具體結(jié)構(gòu)參見(jiàn)零件圖 考慮雙頭螺柱預(yù)緊的情況為保證偏載受力時(shí)活動(dòng)橫梁與方形立柱的可靠接觸，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行預(yù)緊。取預(yù)緊系數(shù) Z=2,則螺柱承受的最大工作載荷為原來(lái)的3倍?！啻藭r(shí)應(yīng)力 ∴滿(mǎn)足強(qiáng)度要求燕山大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 本章小結(jié) 本章對(duì)機(jī)械本體部分進(jìn)行了詳細(xì)論述，對(duì)主要零件進(jìn)行了設(shè)計(jì)和強(qiáng)度校核，并對(duì)機(jī)架部分零件進(jìn)行了剛度驗(yàn)算，主要是參考液壓機(jī)設(shè)計(jì)的通用過(guò)程，運(yùn)用材料力學(xué)的知識(shí)對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)、校核與驗(yàn)算。本章給出了改進(jìn)部分剖分式橫梁的零件的選擇及校核過(guò)程。燕山大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第3章 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 概述液壓系統(tǒng)由能源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)（泵和油缸）、能量調(diào)節(jié)系統(tǒng)（各種閥）和能量傳輸裝置（油箱、充液閥、管路）等組成。借助電氣系統(tǒng)的控制，驅(qū)動(dòng)活動(dòng)橫梁和頂出缸活塞活動(dòng)。本機(jī)有手動(dòng)和自動(dòng)，保壓延時(shí)和定程壓制選擇開(kāi)關(guān)來(lái)選擇相應(yīng)工作方式；手動(dòng)操作為按壓相應(yīng)按鈕得到相應(yīng)的連續(xù)動(dòng)作；自動(dòng)操作為按壓工作按鈕使活動(dòng)橫梁自動(dòng)的完成一個(gè)工藝動(dòng)作循環(huán)。保壓延時(shí)是壓力達(dá)到一定值時(shí)，活動(dòng)橫梁停止運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行保壓延時(shí)；定程壓制是活動(dòng)橫梁運(yùn)動(dòng)到一定行程后返回的動(dòng)作。 液壓原理動(dòng)作說(shuō)明液壓機(jī)要求液壓系統(tǒng)完成的主要?jiǎng)幼魇牵褐饕簤焊谆瑝K的快速下行、慢速加壓、保壓、泄壓、快速回程、及在任意點(diǎn)位置停止；頂出活塞缸的頂出、退回等。在作薄板拉伸時(shí)，有時(shí)還要利用頂出液壓缸將坯料壓緊。這時(shí)頂出液壓缸下腔需保持一定的壓力并隨主缸一起下行。液壓原理圖見(jiàn)設(shè)計(jì)圖紙（A2）。系統(tǒng)中有兩個(gè)液壓泵：主泵1是高壓大流量恒功率（壓力補(bǔ)償）變量泵，最高工作壓力為32MPa，由遠(yuǎn)程調(diào)壓閥5調(diào)定；輔助泵2是低壓小流量定量泵，主要用以供給電液換向閥的控制油液，其工作壓力由溢流閥3調(diào)定。 主缸運(yùn)動(dòng) 快速下行按下啟動(dòng)按鈕，電磁線圈1DT，5DT得電。低壓控制油使電液換向閥6切換至右工位，同時(shí)電液換向閥8使液控單向閥9打開(kāi)。主泵1供油經(jīng)閥6右工位，單向閥13至主缸16上腔，而主缸下腔液壓油經(jīng)液控單向閥閥6右工位、電液換向閥21中位返回油箱。此時(shí)，由于主缸滑塊22在自重作用下快速下降，雖然變量泵1以最大流量供油，但還不足以補(bǔ)充主缸因快速