【文章內(nèi)容簡介】 繞體為骨架的膠管，可用于壓力較高的油路中。低壓膠管是麻絲或棉絲編織體為骨架的膠管，多用于壓力較低的油路中。由于膠管制造比較困難，成本很高，因此非必要時一般不用。 管接頭的選用管接頭是油管與油管、油管與液壓件之間的可拆式聯(lián)接件，它必須具有裝拆方便、連接牢固、密封可靠、外形尺寸小、通流能力大、壓降小、工藝性好等各種條件。管接頭的種類很多，液壓系統(tǒng)中油管與管接頭的常見聯(lián)接方式有：焊接式管接頭、卡套式管接頭、擴口式管接頭、扣壓式管接頭、固定鉸接管接頭。管路旋入端用的連接螺紋采用國際標準米制錐螺紋（ZM）和普通細牙螺紋（M）。錐螺紋依靠自身的錐體旋緊和采用聚四氟乙烯等進行密封，廣泛用于中、低壓液壓系統(tǒng)；細牙螺紋密封性好，常用于高壓系統(tǒng)，但要求采用組合墊圈或O形圈進行端面密封，有時也采用紫銅墊圈。. 管道內(nèi)徑計算 式中 Q——通過管道內(nèi)的流量 v——管內(nèi)允許流速 ，見表：表44：液壓系統(tǒng)各管道流速推薦值油液流經(jīng)的管道推薦流速 m/s液壓泵吸油管～液壓系統(tǒng)壓油管道3～6，壓力高，管道短粘度小取大值液壓系統(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》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》查得：取d=25mm,鋼管的外徑 D=34mm； 管接頭聯(lián)接螺紋M332。. 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。估算液壓系統(tǒng)性能的目的在于評估設(shè)計質(zhì)量或從幾種方案中評選最優(yōu)設(shè)計方案。估算內(nèi)容一般包括：系統(tǒng)壓力損失、系統(tǒng)效率、系統(tǒng)溫升等。 系統(tǒng)壓力損失驗算液壓系統(tǒng)壓力損失包括管道內(nèi)的沿程損失和局部損失等。計算系統(tǒng)壓力損失時，不同的工作階段要分開來計算?；芈飞系膲毫p失要折算到進油路上去。因此，某一工作階段液壓系統(tǒng)總的壓力損失為ΣΔP=ΣΔP?+Σ(ΔP?A?/A?)但由于系統(tǒng)的具體管路布置和長度尚未確定，所以壓力損失暫時無法計算。 系統(tǒng)溫升的驗算在整個工作循環(huán)中，工進階段所占的時間最長，且發(fā)熱量最大。為了簡化計算，主要考慮工進時的發(fā)熱量。一般情況下，工進時做功的功率損失大引起發(fā)熱量較大，所以只考慮工進時的發(fā)熱量，然后取其值進行分析。當V=10mm/s時，即v=600mm/min即 ，泵的出口壓力為26MP，則有（公式P）即此時的功率損失為：假定系統(tǒng)的散熱狀況一般，取，油箱的散熱面積A為系統(tǒng)的溫升為根據(jù)《機械設(shè)計手冊》：油箱中溫度一般推薦3050，所以驗算表明系統(tǒng)的溫升在許可范圍內(nèi)。第5章 液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計液壓缸的壁厚由液壓缸的強度條件來計算。液壓缸的壁厚一般指缸筒結(jié)構(gòu)中最薄處的厚度。從材料力學可知，承受內(nèi)壓力的圓筒，其內(nèi)應力分布規(guī)律應壁厚的不同而各異。一般計算時可分為薄壁圓筒和厚壁圓筒。液壓缸的內(nèi)徑D與其壁厚的比值的圓筒稱為薄壁圓筒。工程機械的液壓缸，一般用無縫鋼管材料，大多屬于薄壁圓筒結(jié)構(gòu)，其壁厚按薄壁圓筒公式計算 式中 ——液壓缸壁厚(m)； D——液壓缸內(nèi)徑(m)； ——試驗壓力，一般取最大工作壓力的()倍； ——缸筒材料的許用應力。無縫鋼管：。故 ==則在中低壓液壓系統(tǒng)中，按上式計算所得液壓缸的壁厚往往很小，使缸體的剛度往往很不夠，如在切削過程中的變形、安裝變形等引起液壓缸工作過程卡死或漏油。因此一般不作計算，按經(jīng)驗選取，必要時按上式進行校核。液壓缸壁厚算出后，即可求出缸體的外經(jīng)為＞D+2=260+235=330mm液壓缸工作行程長度，可根據(jù)執(zhí)行機構(gòu)實際工作的最大行程來確定，并參閱液壓系統(tǒng)設(shè)計簡明手冊P12表26中的系列尺寸來選取標準值。液壓缸工作行程選 l?=2655mm l?=2455mm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’=50mm當活塞桿全部外伸時，從活塞支承面中點到缸蓋滑動支承面中點的距離H稱為最小導向長度。如果導向長度過小，將使液壓缸的初始撓度（間隙引起的撓度）增大，影響液壓缸的穩(wěn)定性，因此設(shè)計時必須保證有一定的最小導向長度。對一般的液壓缸，最小導向長度H應滿足以下要求：設(shè) 計 計 算 過 程 式中 L——液壓缸的最大行程； D——液壓缸的內(nèi)徑?；钊膶挾菳一般取B=()D；缸蓋滑動支承面的長度，根據(jù)液壓缸內(nèi)徑D而定；當D80mm時，取；當D80mm時，取。為保證最小導向長度H，若過分增大和B都是不適宜的，必要時可在缸蓋與活塞之間增加一隔套K來增加H的值。隔套的長度C由需要的最小導向長度H決定，即滑臺液壓缸：最小導向長度：H取 H=270mm活塞寬度：B==156mm缸蓋滑動支承面長度：l?==120mm隔套長度：C=(156+120)=132mm 液壓缸缸體內(nèi)部長度應等于活塞的行程與活塞的寬度之和。缸體外形長度還要考慮到兩端端蓋的厚度。一般液壓缸缸體長度不應大于內(nèi)徑的20～30倍。液壓缸：缸體內(nèi)部長度L=B+l=156+2655=2811mm當液壓缸支承長度LB(1015)d時，需考慮活塞桿彎度穩(wěn)定性并進行計算。本設(shè)計不需進行穩(wěn)定性驗算。液壓缸主要尺寸確定以后，就進行各部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計。主要包括：缸體與缸蓋的連接結(jié)構(gòu)、活塞與活塞桿的連接結(jié)構(gòu)、活塞桿導向部分結(jié)構(gòu)、密封裝置、排氣裝置及液壓缸的安裝連接結(jié)構(gòu)等。由于工作條件不同，結(jié)構(gòu)形式也各不相同。設(shè)計時根據(jù)具體情況進行選擇。、缸體材料以及工作條件有關(guān)。常見的連接形式有：法蘭連接式、半環(huán)連接式、螺紋連接式、拉桿連接式以及焊接式連接。其中常用半環(huán)連接式和螺紋連接式。半環(huán)連接式又分為外半環(huán)連接和內(nèi)半環(huán)連接兩種形式，其特點是容易加工、裝拆，重量輕，但削弱了缸筒的強度。而螺紋連接又有外螺紋連接和內(nèi)螺紋連接兩種形式，其外形尺寸和重量較小，但結(jié)構(gòu)復雜，外徑加工時要求保證與內(nèi)徑同心，裝拆要使用專用工具。缸筒與缸蓋間的密封屬于靜密封，主要的密封形式是采用O型密封圈密封。對于缸前蓋還應該考慮導向與防塵問題導向的作用是保證活塞的運動不偏離軸線，以免產(chǎn)生“拉缸”現(xiàn)象，并保證活塞桿的密封件能正常工作。導向套是用鑄鐵、青銅、黃銅或尼龍等耐磨材料制成，可與缸蓋做成整體或另外壓制。導向套不應太短，以保證受力良好。防塵就是防止灰塵被活塞桿帶入缸體內(nèi)，造成液壓油的污染。通常是在缸蓋上裝一個防塵圈。缸筒：35或45調(diào)質(zhì)無縫鋼管；也有采用鍛鋼、鑄鋼或鑄鐵等材料的，在特殊情況下也有采用合金鋼的缸蓋：35鋼或45鋼鍛件、鑄件、圓鋼或焊接件；也有采用球鐵或灰鑄鐵的?；钊麠U導向部分的結(jié)構(gòu)包括活塞桿與端蓋、導向套的結(jié)構(gòu)以及密封、防塵和鎖緊裝置等。1. 導向套的結(jié)構(gòu)可以做成端蓋整體式直接導向，也可做成與端蓋分開的導向套結(jié)構(gòu)。后者導向套磨損后便于更換，所以應用較普遍。導向套的位置可安裝在密封圈的內(nèi)側(cè)，也可以裝在外側(cè)。機床和工程機械中一般采用裝在內(nèi)側(cè)的結(jié)構(gòu)，有利于導向套的潤滑；而油壓機常采用裝在外側(cè)的結(jié)構(gòu)，在高壓下工作時，使密封圈有足夠的油壓將唇邊張開，以提高密封性能。參閱液壓系統(tǒng)設(shè)計簡明手冊P16表29，在本次設(shè)計中，采用導向套導向的結(jié)構(gòu)形式，其特點為：導向套與活塞桿接觸支承導向，磨損后便于更換，導向套也可用耐磨材料。蓋與桿的密封常采用Y形、V形密封裝置。密封可靠適用于中高壓液壓缸。防塵方式常用J形或三角形防塵裝置活塞及活塞桿處密封圈的選用活塞及活塞桿處的密封圈的選用，應根據(jù)密封的部位、使用的壓力、溫度、運動速度的范圍不同而選擇不同類型的密封圈。參閱液壓系統(tǒng)設(shè)計簡明手冊P17表210，在本次設(shè)計中采用O形密封圈?；钊和ǔＳ描T鐵和鋼；也有用鋁合金制成的活塞桿：35號鋼、45號鋼的空心桿或?qū)嵭臈U。第6章 液壓站結(jié)構(gòu)設(shè)計液壓站是由液壓油箱，液壓泵裝置及液壓控制裝置三大部分組成。液壓油箱裝有空氣濾清器，濾油器，液面指示器和清洗孔等。液壓站裝置包括不同類型的液壓泵，驅(qū)動電機及其它們之間的聯(lián)軸器等，液壓控制裝置是指組成液壓系統(tǒng)的各閥類元件及其聯(lián)接體。 液壓站的結(jié)構(gòu)型式機床液壓站的結(jié)構(gòu)型式有分散式和集中式兩種類型。（1）集中式 這種型式將機床液壓系統(tǒng)的供油裝置、控制調(diào)節(jié)裝置獨立于機床之外，單獨設(shè)置一個液壓站。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是安裝維修方便，液壓裝置的振動、發(fā)熱都與機床隔開；缺點是液壓站增加了占地面積。（2）分散式 這種型式將機床液壓系統(tǒng)的供油裝置、控制調(diào)節(jié)裝置分散在機床的各處。例如，利用機床或底座作為液壓油箱存放液壓油。把控制調(diào)節(jié)裝置放在便于操作的地方。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)緊湊，泄漏油回收，節(jié)省占地面積，但安裝維修方便。同時供油裝置的振動、液壓油的發(fā)熱都將對機床的工作精度產(chǎn)生不良影響，故較少采用，一般非標設(shè)備不推薦使用。本次設(shè)計采用集中式。 液壓泵的安裝方式液壓站裝置包括不同類型的液壓泵、驅(qū)動電動機及其聯(lián)軸器等。其安裝方式為立式和臥式兩種。1. 立式安裝 將液壓泵和與之相聯(lián)接的油管放在液壓油箱內(nèi)，這種結(jié)構(gòu)型式緊湊、美觀，同時電動機與液壓泵的同軸度能保證，吸油條件好，漏油可直接回液壓油箱，并節(jié)省占地面積。但安裝維修不方便，散熱條件不好。2. 臥式安裝 液壓泵及管道都安裝在液壓油箱外面，安裝維修方便，散熱條件好，但有時電動機與液壓泵的同軸度不易保證?？紤]到維修，散熱等方面的要求。本設(shè)計中采用臥式聯(lián)接。 液壓油箱的作用是貯存液壓油、充分供給液壓系統(tǒng)一定溫度范圍的清潔油液，并對回油進行冷卻，分離出所含的雜質(zhì)和氣泡。 液壓油箱有效容積的確定液壓油箱在不同的工作條件下，影響散熱的條件很多，通常按壓力范圍來考慮。液壓油箱的有效容量可概略地確定為： （無表頭）系統(tǒng)類型低壓系統(tǒng)（）中壓系統(tǒng)（）中高壓或大功率系統(tǒng)（）2～45～76～12根據(jù)實際設(shè)計需要，選擇的，所以此系統(tǒng)屬于中高壓系統(tǒng)，所以?。? 式中 －液壓油箱有效容量；－液壓泵額定流量。參照《機械設(shè)計手冊》即： 取 應當注意：設(shè)備停止運轉(zhuǎn)后，設(shè)備中的那部分油液會因重力作用而流回液壓油箱。為了防止液壓油從油箱中溢出，油箱中的液壓油位不能太高，一般不應超過液壓油箱高度的80%。所以，實際油箱的體積為：液壓油箱的外形尺寸設(shè)計液壓油箱的有效面積確定后，需設(shè)計液壓油箱的外形尺寸，一般設(shè)計尺寸比（長：寬：高）為1：1：1～1：2：3。但有時為了提高冷卻效率，在安裝位置不受限制時，可將液壓油箱的容量予以增大，本設(shè)計中的油箱根據(jù)液壓泵與電動機的聯(lián)接方式的需要以及安裝其它液壓元件需要，,。 液壓油箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計一般的開式油箱是用鋼板焊接而成的，大型的油箱則是用型鋼作為骨架的，再在外表焊接鋼板。油箱的形狀一般是正方形或長方形，為了便于清洗油箱內(nèi)壁及箱內(nèi)濾油器，油箱蓋板一般都是可拆裝的。設(shè)計油箱時應考慮的幾點要求：1). 壁板：壁板厚度一般是3～4mm；容量大的油箱一般取4～6mm。本設(shè)計中取油箱的壁厚為6mm。對于大容量的油箱，為了清洗方便，也可以在油箱側(cè)壁開較大的窗口，并用側(cè)蓋板緊密封閉。2). 底板與底腳：底板應比側(cè)板稍厚一些，底板應有適當傾斜以便排凈存油和清洗，液壓油箱底部應做成傾斜式箱底，并將放油塞安放在最低處。油箱的底部應裝設(shè)底腳，底腳高度一般為150～200mm，以利于通風散熱及排出箱內(nèi)油液。一般采用型鋼來加工底腳。本設(shè)計中用的是槽鋼加工的。圖61：液壓油箱底部構(gòu)造的五種情況下圖所示為一般液壓油箱底面的構(gòu)造的五種情況，我們根據(jù)具體設(shè)計和生產(chǎn)的需要來確定液壓油箱底面的構(gòu)造，根據(jù)本設(shè)計的需要，選了（c）型構(gòu)造。3). 頂板：頂板一般取得厚一些，為6～10mm，因為本設(shè)計把泵、閥和電動機安裝在油箱頂部上時，頂板厚度選最大值10mm。頂板上的元件和部件的安裝面應該經(jīng)過機械加工，以保證安裝精度，同時為了減少機加工工作量，安裝面應該用形狀和尺寸適當?shù)暮皲摪搴附印?). 隔板：油箱內(nèi)一般設(shè)有隔板，隔板的作用是使回油區(qū)與泵的吸油區(qū)隔開，增大油液循環(huán)的路徑，降低油液的循環(huán)速度，有利于降溫散熱、氣泡析出和雜質(zhì)沉淀。隔板的安裝型式有多種，隔板一般沿油箱的縱向布置，其高度一般為最低液面高度的2/3～3/4。有時隔板可以設(shè)計成高出液壓油面，使液壓油從隔板側(cè)面流過；在中部開有較大的窗口并配上適當面積的濾網(wǎng)，對油液進行粗濾。5). 側(cè)板：側(cè)板厚度一般為3～4mm，側(cè)板四周頂部應該加工成高出油箱頂板3～4mm，為了使液壓元件的在工作等的情況下泄漏出來的油不至于灑