【文章內(nèi)容簡介】 10通徑，16MPa19三位四通電磁換向閥2534DOB10HT20減壓閥40JF310B 管件的選擇及計算1）管路、管接頭的選擇管件包括管道和管接頭、液壓系統(tǒng)中元件與元件之間的連接，液壓能量的輸送是借助于硬管、軟管、油路塊及連接板中的流道來實現(xiàn)的。本設(shè)計系統(tǒng)中采用精密無縫鋼管，因其能承受高壓，價格低廉，耐油，抗腐蝕，剛性好：卡套式管接頭適用于油、氣及一般腐蝕性介質(zhì)的管路系統(tǒng)。這種管接頭結(jié)構(gòu)簡單、性能良好、重量輕、體積小、使用方便、不用焊接，是液壓系統(tǒng)中較為理想的管路連接件。因此鋼管的接頭采用卡套式錐螺紋直通管接頭按（GB/）選取，這些鋼管均要求在退火狀態(tài)下使用，管道連接采用55176。非密封管螺紋，液壓元件及其連接板油口主要使用米制螺紋中的普通細(xì)牙螺紋（M）和米制錐螺紋（ZM）。細(xì)牙螺紋的密封性好，常用于高壓系統(tǒng)，但需采用組合墊圈或O型密封圈進(jìn)行端面密封。2） 確定油管的內(nèi)徑油管的管徑不宜選得過大，以免使液壓裝置的結(jié)構(gòu)龐大；但也不能選得過小，以免是管內(nèi)液體流速加大，系統(tǒng)壓力損失加大或產(chǎn)生振動和噪聲，影響正常工作。在強度保證的情況下管壁可盡量選的薄些。薄壁易于彎曲，規(guī)格較多，裝接較易，采用它可減少管接頭數(shù)目，有利于解決系統(tǒng)的泄漏問題。液壓系統(tǒng)中的泄漏問題大部分出現(xiàn)在管系的接頭上，為此對接頭形式的確定，管系的設(shè)計及設(shè)計管道的安裝應(yīng)具體考慮。管道的內(nèi)徑d= 式中：Q——通過管道的流量；m3/s V——管內(nèi)允許流速；m/s表32允許流速的推薦值液體流經(jīng)的管道推薦速度m/s液壓泵吸油管道，一般常取1m/s液壓系統(tǒng)壓油管道36，壓力高，管道短，粘性小，取最大值液壓系統(tǒng)回油管道 (1). 液壓泵壓油管道的內(nèi)徑： 取v=4m/s 根據(jù)《機械設(shè)計手冊》成大先P20641查得：取d=20mm,鋼管的外徑 D=28mm。 管接頭聯(lián)接螺紋M272。(2). 液壓泵回油管道的內(nèi)徑：取v=根據(jù)《機械設(shè)計手冊》成大先P20641查得：取d=25mm,鋼管的外徑 D=34mm。 管接頭聯(lián)接螺紋M332。3）管道壁厚的計算 式中： p——管道內(nèi)最高工作壓力 Pa d——管道內(nèi)徑 m——管道材料的許用應(yīng)力 Pa，——管道材料的抗拉強度 Pan——安全系數(shù)，對鋼管來說，時，取n=8；時，取n=6； 時，取n=4。根據(jù)上述的參數(shù)可以得到：我們選鋼管的材料為45鋼，由此可得材料的抗拉強度=600MPa。 (1). 液壓泵壓油管道的壁厚 (2). 液壓泵回油管道的壁厚 所以所選管道適用。4 液壓缸的設(shè)計液壓缸是液壓系統(tǒng)中的執(zhí)行元件，它是一種把液體的壓力能轉(zhuǎn)換成機械能的能量轉(zhuǎn)換裝置。液壓缸在液壓系統(tǒng)中的作用是將液壓能轉(zhuǎn)變成機械能，使機械實現(xiàn)直線往復(fù)運動或小于360176。的往復(fù)擺動運動。液壓缸結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，在液壓系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。 液壓缸常用類型[9]隨著液壓技術(shù)的飛速發(fā)展和普遍應(yīng)用，液壓缸的類型也逐漸繁多。液壓缸可分為推力液壓缸和擺動液壓缸，推力液壓缸又可分為活塞缸、柱塞缸兩類，活塞缸和柱塞缸的輸入為 壓力和流量，輸出為推力和速度。本設(shè)計課題為組合機床液壓機，專門傳遞推力，屬于中壓缸。柱塞缸只能實現(xiàn)一個方向的運動，反向運動要靠外力。通常成對反向布置使用，這種液壓缸中的柱塞和缸筒不接觸，運動時由缸蓋上的導(dǎo)向套來導(dǎo)向，不但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且動作不夠靈敏，不能滿足本設(shè)計的要求；雙作用單活塞桿液壓缸結(jié)構(gòu)簡單，制造便宜，容易操作，安裝面積小，可以滿足力和運動的要求。綜上所述，液壓缸選用單作用活塞缸。雙作用活塞桿液壓缸的活塞、活塞桿和導(dǎo)向套上都裝有密封圈，因而液壓缸被分隔為兩個互不相通的油管，當(dāng)活塞腔通入高壓油而活塞桿腔回油時可實現(xiàn)工作進(jìn)程，當(dāng)從反方向進(jìn)油和回油時可實現(xiàn)快速回程。 液壓缸主要零部件設(shè)計通用液壓缸用途廣泛，適用與機床、車輛、重型機械、自動控制等機械的液壓傳動。已有國標(biāo)和國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定其安裝尺寸。液壓缸的結(jié)構(gòu)基本上可以分為缸筒、缸蓋、活塞、活塞桿、密封裝置、導(dǎo)向裝置和緩沖裝置等。在設(shè)計過程中，根據(jù)要求結(jié)合實際設(shè)計要求設(shè)計出結(jié)構(gòu)合理，并能實現(xiàn)工作要求的液壓缸。1）缸筒的設(shè)計a． 缸筒結(jié)構(gòu)和材料通常根據(jù)缸筒與端蓋的連接形式選用，而連接形式又取決于額定工作壓力、用途和使用環(huán)境等因素。缸筒的材料一般要求有足夠的強度和沖擊韌性，對焊接的缸筒還要求有良好的焊接性能。該設(shè)計液壓缸筒采用45號鋼，缸筒和缸蓋之間連接用螺栓連接，雖然外形尺寸較大，重量大，但結(jié)構(gòu)通用性好，缸體加工容易，裝卸方便，能充分滿足設(shè)計要求。 b. 對缸筒的要求缸筒要有足夠的強度，能長期承受最高工作壓力及短期動態(tài)試驗壓力而不至產(chǎn)生永久變形；缸筒要有足夠的剛度，能承受活塞側(cè)向力和安裝的反作用力而不致產(chǎn)生彎曲；缸筒內(nèi)表面與活塞密封件及導(dǎo)向環(huán)的摩擦力的作用下，能長期工作而磨損少，尺寸公差等級和形位公差等級足以活塞密封件的密封性；需要焊接的缸筒還要求有良好的 可焊性，以便在焊上法蘭或管接頭后不至于產(chǎn)生裂紋或過大的變形。 c. 缸筒的強度校驗 在前一節(jié)中我們已經(jīng)確定了缸筒的外徑和內(nèi)徑，分別為320mm和280mm，現(xiàn)在我們來校驗它的強度。 額定工作壓力Pn應(yīng)低于一定極限值，以保證工作安全即： Pn≤(D2 1 D2)/ D2 1Mpa （41） 式中：Pn——液壓缸額定壓力 D 1——缸外徑 D——缸內(nèi)徑 δs——材料的極限應(yīng)力 δs =340Mpa 所以Pn≤（32022802）/3202340 = Mpa，所以缸筒工作安全。 ds≥ （42） 式中： Z——固定螺栓數(shù)，取Z=6（均布）； F——液壓缸負(fù)載； K——螺紋擰緊系數(shù)k=，； [σ]——σs/(), σs為材料的屈服極限因為：Z取得較小的值時，螺栓的直徑將會變大，從而加大安裝空可能會發(fā)生安裝是干涉的情況；如果Z值取的較大，則勢必加大調(diào)整時的難度，經(jīng)過綜合考慮，這里取Z=10. 所以：ds≥在該設(shè)計中選取標(biāo)準(zhǔn)值為12mm。根據(jù)實際情況，選取普通圓柱螺栓。由《機械設(shè)計指導(dǎo)》查的該螺栓的規(guī)格為M1280。 e．缸筒制造加工要求熱處理：調(diào)質(zhì)，硬度為HB≥241285。缸體內(nèi)表面鍍鉻，厚度為3040um，鍍后需進(jìn)行研磨。缸筒內(nèi)徑D的圓度公差值可按11級精度選取，圓柱度公差值應(yīng)該按照8級精度選取。缸筒端面對內(nèi)徑的垂直度公差值可按照7級精度選取。缸筒的零件圖如下圖所示：圖41 缸筒2) 缸蓋的設(shè)計缸蓋分為左缸蓋和右缸蓋。缸蓋的材料為鑄鐵a. 缸蓋的尺寸的確定缸蓋的尺寸是有導(dǎo)向套、缸筒、活塞桿及固定裝置的尺寸來確定。其法蘭的尺寸由安裝條件確定。缸蓋與缸筒的內(nèi)壁的接觸面為其定位基準(zhǔn)。缸蓋與缸體的內(nèi)壁接觸處采用了O型密封圈進(jìn)行密封。為了保證缸蓋與缸筒兩者軸線的同軸度，其裝配面要經(jīng)過磨削加工，且要保證柱面軸線與法蘭面的加工表面有一定的垂直度要求。左缸蓋的進(jìn)油口安置在上方，而右缸蓋的出油口安排在側(cè)面，為了防止漏油，采用直角油管接出.一般液壓缸多為平底缸蓋，其有效厚度t按強度要求可用下面兩式進(jìn)行近似計算。無孔時 有孔時 式中 t——缸蓋有效厚度(m)； ——缸蓋止口內(nèi)徑(m)； ——缸蓋孔的直徑(m)。液壓缸：無孔時 取 t=65mm有孔時取 t’=50mmb. 缸蓋的技術(shù)要求缸蓋的內(nèi)孔和外圓的圓柱度公差值，應(yīng)該按照或者11級精度選取。缸蓋的零件圖具體如下： 左端蓋 右端蓋3） 活塞的設(shè)計由于活塞在液體壓力的作用下沿缸筒往復(fù)滑動，因此，它與缸筒的配合應(yīng)適當(dāng)，既不能太緊，也不能間隙過大。配合過緊，不僅使最低啟動壓力增大，降低機械效率，而且容易損壞缸筒和活塞的滑動配合表面；配合過大，會引起液壓缸內(nèi)部泄漏，降低容積效率，使液壓缸達(dá)不到要求的設(shè)計性能。根據(jù)密封裝置形式來選用活塞結(jié)構(gòu)形式。液壓缸的內(nèi)徑和其受力大小來決定?；钊牧嫌媚湍ヨT鐵，活塞與缸筒之間的密封圈用O型密封圈，O型密封圈耐高壓，耐磨性好，低溫性能好?；钊耐鈴缴孕∮诟淄驳膬?nèi)徑，活塞與缸筒之間是用密封圈連接起來的，因為缸筒的內(nèi)徑為280mm，則取活塞的外徑為280mm，其內(nèi)孔的大小是根據(jù)與之相配合的活塞桿的直徑來確定的?；钊鈴降呐浜弦话悴捎胒9，，外表面的圓度和圓柱度一般不大于外徑公差一半，ra視結(jié)構(gòu)形式不同而各異?；钊麠U的直徑的確定見下一節(jié)。根據(jù)密封圈的大小來確定槽的深度和寬度。密封圈的選定根據(jù)《液壓工程手冊》活塞的零件圖如下圖所示： 活塞 4） 桿的設(shè)計活塞桿的材料選用45號鋼，實心結(jié)構(gòu)同時對活塞桿進(jìn)行淬火。其兩個端部均采用螺紋連接，當(dāng)活塞桿的端部為螺紋連接時，其尺寸可依據(jù)GB235080液壓缸、氣缸活塞桿螺紋尺寸系列查表求得。