【文章內(nèi)容簡介】 00mm,則上梁的受力相當(dāng)于一兩端固定的梁，將會產(chǎn)生撓度，且在梁的中心位置撓度最大。由上梁的彎曲變形圖可知，上梁的最大撓度將梁的中心位置，即O點。，l=620mm，則上梁的撓曲線方程為： () () 則上梁將會向上彎曲，對導(dǎo)柱產(chǎn)生彈力，上梁彎曲后，與導(dǎo)柱相連接的孔底部中心偏移的距離為：mm 本章小結(jié)本章的計算可知，,遠(yuǎn)大于實際的偏移，但如果孔的配合值小于實際的偏移值時，就會對導(dǎo)柱產(chǎn)生彈力，影響活動、梁的上下移動。為了提高其彎曲剛度，可采取了改善梁的結(jié)構(gòu)形式，減小彎矩的數(shù)值的方法。具體的做法就是沿上梁長的方向焊接了兩鋼板，這樣將進(jìn)一步減小上梁在中心位置的撓度。減小上梁對導(dǎo)柱的彈力。第4章 液壓部件的選型 油缸的選取 壓緊缸的選取通過壓緊力的計算，上梁和活動梁的確定，可以用來選取壓緊缸的型號和相關(guān)的尺寸。，查《機(jī)械設(shè)計手冊》選 冶金設(shè)備用標(biāo)準(zhǔn)液壓缸，該系列的液壓缸的最大壓力為16MP。通過對前面上梁，活動梁以及折彎機(jī)的工作原理可知，所需的壓緊缸要求倒置于上梁之上，則要選用的油缸應(yīng)頭部帶法蘭，以便能夠固定在上梁上，則由冶金設(shè)備液壓缸技術(shù)規(guī)格，當(dāng)缸徑為80mm是，則活塞桿的直徑為45mm， KN,，均達(dá)到系統(tǒng)需要的要求，又由技術(shù)規(guī)格可得，該液壓缸在上述參數(shù)下的最大行程為330mm，又由任務(wù)書可知，要求活動梁與工作臺的距離為100mm，而上梁與活動梁之間的距離為80mm,活塞還要穿過上梁，則由液壓缸行程參數(shù)系列選壓緊缸的行程為250mm，由頭部帶法蘭型液壓缸的安裝尺寸可知：當(dāng)缸徑為80mm 時：ZB=260mm；則液壓缸的實際長度為ZB與行程s之和即為260+250=510mm，又由壓緊缸的外形尺寸可得：A=45mm，且內(nèi)螺紋的為M33x2 ，但外螺紋M33x2不在螺紋的優(yōu)先系列內(nèi)，因此將活塞桿上該段長度去掉，重新鉆孔攻絲，選為M30的內(nèi)螺紋，安裝時使活塞桿緊靠活動梁，然后用內(nèi)六角圓柱頭螺釘M30x70從活動梁的下方使用螺紋連接。而頭部的方型法蘭，寬為190mm，高為32mm。這樣可選用四個M16x50的內(nèi)六角圓柱頭螺釘用來固定在上梁之上。則選用的壓緊缸適用于400——+800C的液壓油、機(jī)械油和乳化液等介質(zhì)。其具體的型號為：YHG1E 80/45 x 250 L F1H L2 OY ——冶金標(biāo)準(zhǔn)液壓缸；HG1 ——雙作用活塞桿的第一種類型；E ——壓力級代號，此處表壓力為16MP；80 ——缸徑，用ΦA(chǔ)L表示，單位為mm；250——行程，用ΦMM表示，單位為mm；L ——油口連接代號，L表示螺紋連接；F1 ——安裝方式代號，F(xiàn)1表示頭部長方法蘭；H ——附加裝置代號，H表示帶緩沖；L2 ——活塞桿端結(jié)構(gòu)代號，L2表示為內(nèi)螺紋；O ——介質(zhì)代號，O表示為液壓油。通過對壓緊缸的型號以及具體的尺寸的確定，使得在折彎過程能夠壓緊零件且保壓，直到將零件折彎。 折彎缸的選取通過折彎力的計算，以及折彎機(jī)構(gòu)的確定，可知選用的折彎缸應(yīng)為雙作用的油缸。在轉(zhuǎn)動時，由于折邊板固定在推板上，且在初始位置，折邊板的上平面與零件的下平面重合，則折邊板也會隨著推板一起轉(zhuǎn)動，且在轉(zhuǎn)動時，折邊板的上平面始終與零件的下平面重合，這樣就保證了在折彎過程之中始終有一個垂直于零件的力作用在上面。同時又由于折邊板與推板的轉(zhuǎn)動中心線重合，則零件將以該中心線向上折起。 折彎過程流程圖，在折彎過程之中，折邊板對零件的作用力始終垂直于零件，而折彎的推力則由折彎缸提供，再通過折彎機(jī)構(gòu)傳給零件。查《機(jī)械設(shè)計手冊5》從冶金設(shè)備液壓缸技術(shù)規(guī)格中可得：當(dāng)缸徑為63mm是，則活塞桿的直徑為36mm， KN,，均達(dá)到系統(tǒng)需要的要求，又由技術(shù)規(guī)格可得，該液壓缸在上述參數(shù)下的最大行程為290mm。由于折彎缸尾部的定位點未定出，則折彎缸的準(zhǔn)確行程不能確定，則在裝配圖上可量得折彎機(jī)構(gòu)初始位置與終點位置之間的直線距離約為180mm，則查液壓缸行程參數(shù)系列，初定折彎缸的行程為200mm。由尾部單耳環(huán)型液壓缸的安裝尺寸可得ZM=289mm，則折彎缸的整個長度為ZM與行程s之和，即為489mm,同時可查得尾部耳環(huán)的相關(guān)尺寸，其中耳環(huán)中心孔的直徑為30mm。又由于折彎缸的頭部需與推板上的鉸鏈相連，則折彎缸的頭部選用外螺紋，該螺紋為M27x2,長為40mm。同時根據(jù)為螺紋的結(jié)構(gòu)設(shè)計一耳環(huán)用來與推板上的鉸鏈相連，則由此可知折彎缸頭尾部耳環(huán)中心之間的距離為289+200+60=549mm，其中頭部耳環(huán)的中心到其底端面的距離為60mm。通過估計的行程可確定折彎缸的長度為549mm，再以折彎缸的長度為半徑，以折彎機(jī)構(gòu)在起始位置時頭部耳環(huán)中心為圓心作圓，則折彎缸尾部的中心一定在該圓的圓弧上，設(shè)折彎缸在起始位置時與豎直方向的夾角為а，且在折彎的過程之中а是不斷變化的。 折彎機(jī)構(gòu)受力簡圖：1為推板的起始位置，2為推板的終點位置，3為臨界位置（即折彎缸推力P的水平方向上P1的分力的作用線過O點，對O點的力矩為0）。且折邊板的厚度為l=20mm，折彎機(jī)構(gòu)的受力中心A與轉(zhuǎn)動中心之間的距離為a=125mm，受力中心A到推板的距離也為l=20mm，連接OA，則A點的軌跡即為以O(shè)為圓心，OA為半徑的圓弧，由以知圓弧的半徑可得，設(shè)推力P的分力P1和P2對轉(zhuǎn)動點O的作用線分別為l1和l2，l2與OA的夾角為Φ。在推板轉(zhuǎn)到臨界位置3之前的過程之中，推力P對O的轉(zhuǎn)矩的作用效果始終與折彎力的作用效果相反（），以O(shè)點為轉(zhuǎn)動中心，以逆時針方向為正，由力矩平衡可得： （） 折彎機(jī)構(gòu)受力圖 又有則式（）可化為： （）由式（）可知，在這個過程之中，要使折彎缸的推力最小，即只要最大，此時，又由于在初始位置時Φ=，則此時要求а=。隨著推板繞O點轉(zhuǎn)動，則Φ不斷的增大，當(dāng)?shù)竭_(dá)臨界位置3時，此時Φ=900折彎的推力沿水平方向上的分力P2的作用方向過折彎機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動點，即分力P2對折彎機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動點的力矩為0。隨著折彎機(jī)構(gòu)的繼續(xù)轉(zhuǎn)動，當(dāng)?shù)竭_(dá)終點位置時，此時Φ=，則在該過程之中，由力矩平衡方程可得： （） 又有則式（）可化為： 又 （） 在推板的繼續(xù)轉(zhuǎn)動即從位置3轉(zhuǎn)到位置2，為滿足最大， 由于Φ均大于900，應(yīng)使а盡可能的小。又由機(jī)架的具體結(jié)構(gòu)，初定а=400，則由此可定出折彎缸底座工作臺的具體尺寸。，小于選取的行程200mm。當(dāng)確定好а的具體值后，就可以定出折彎缸在轉(zhuǎn)動的過程之中的受力情況，由于。又由受力分析和實際需求得在折彎機(jī)構(gòu)從起始位置轉(zhuǎn)動臨界位置，再轉(zhuǎn)動到終點位置時а的值分別為400、。則在位置1時，由式（）可求得折彎缸的推力為：N；在臨界位置時，折彎缸的分力P2對轉(zhuǎn)動中心的力臂為0，即L2=0，而P1對轉(zhuǎn)動中心的力臂就為OA，則可求得起大小為：N；N；或者在臨界位置時Φ=900，則式（）可以化為：N由式（）可得，當(dāng)時，折彎機(jī)構(gòu)的受力最小，且該位置存在于折彎機(jī)構(gòu)在從起始位置轉(zhuǎn)到臨界位置這一過程之中，由受力分析和實際需求得此時的а=、Φ=。則可求得此位置折彎缸的推力為：N；在終點位置時，折彎缸的推力可按式（）計算，則：N 折彎機(jī)構(gòu)受力圖示表1不同情況下折彎機(jī)構(gòu)的受力350400450500550起始位置最小位置臨界位置終點位置則由以上的分析可得，折彎缸在工作過程之中，其所需要的推力先減小，然后折彎力又慢慢的變大，當(dāng)達(dá)到臨界位置時，折彎缸的推力與在起始位置時很接近，再隨著折彎機(jī)構(gòu)的繼續(xù)轉(zhuǎn)動，折彎缸的就推力又慢慢的減小，直到達(dá)到終點位置，但在終點位置時折彎缸的推力比在起始位置時小。則可以得到折彎機(jī)構(gòu)在轉(zhuǎn)動過程之中起始位置時的受力最大，在起始位置與臨界位置之間的某一位置時受力最小。由此可知，預(yù)設(shè)的折彎缸與豎直方向的夾角符合要求。由以上可知，預(yù)設(shè)的行程可滿足工作要求，同時該折彎缸適用于400——+800C的液壓油、機(jī)械油和乳化液等介質(zhì)。其具體的型號為：YHG1E 63/36 x 200 L E1H L1 OY ——冶金標(biāo)準(zhǔn)液壓缸；HG1 ——雙作用活塞桿的第一種類型；E ——壓力級代號，此處表壓力為16MP；63 ——缸徑，用ΦA(chǔ)L表示，單位為mm；200——行程，用ΦMM表示，單位為mm；L ——油口連接代號，L表示螺紋連接；E1 ——安裝方式代號，E1表示尾部單耳環(huán)；H ——附加裝置代號，H表示帶緩沖；L1 ——活塞桿端結(jié)構(gòu)代號，L1表示為外螺紋；O ——介質(zhì)代號，O表示為液壓油。 液壓系統(tǒng)的設(shè)計 負(fù)載分析負(fù)載分析中，暫不考慮回油腔的背壓力，液壓缸的密封裝置產(chǎn)生的摩擦阻力在機(jī)械效率中加以考慮。壓緊缸帶動的活動梁是在豎直方向上運動，動梁與壓緊塊的重力之和為1039N。而折彎缸是為了推動推板運動，則折彎缸在工進(jìn)行程中，需要克服折彎板和推板重力沿油缸方向的分力和折彎力，但由于重力的分力遠(yuǎn)小于折彎力，則可認(rèn)為折彎缸只需要克服折彎力，由以上的計算及液壓缸的選定得：壓緊缸的公稱壓力為50KN，折彎缸的公稱壓力為30KN，，能滿足要求。壓緊缸在下行過程之中，速度為45mm/s，此時壓緊缸只需要平衡活動梁與壓緊塊的重力。當(dāng)壓緊塊接觸零件后，壓緊缸回油路被阻斷，進(jìn)油腔的壓力升高，直到作用在零件上壓邊力達(dá)到實際所需。當(dāng)零件加工完成之后，壓緊缸的拉回速度為60mm/s，則在拉回的過程之中，壓緊缸只需要平衡活動梁與壓緊塊的重力。設(shè)液壓缸的效率為。則壓緊缸在各工作階段的總機(jī)械負(fù)載可以算出，見表2：表2 壓緊缸各運動階段負(fù)載表 運動階段 計算公式 總的機(jī)械負(fù)載 下行 F=G 1039N 保壓 F=F 拉回 F=G 1039N而折彎缸在工作過程之中，折彎力始終垂直于零件的下表面，而方向又是不斷的變化，則折彎缸在工作過程之中，總的機(jī)械負(fù)載是一個變量，折彎機(jī)構(gòu)在起始位置時，折彎缸需要提供的推力最大，因此可假設(shè)折彎缸在工進(jìn)過程中的推力均為該值，即P=。 執(zhí)行元件主要參數(shù)的確定由任務(wù)書可得，已經(jīng)將壓緊缸和折彎剛的工作壓力分別定為50KN和30KN。本設(shè)計中，壓緊缸采用剛體固定，折彎缸采用缸尾固定，且均為單桿式的液壓缸，且有油缸的選取可知：表3 液壓缸各腔面積表 無桿腔面積 有桿腔面積壓緊缸折彎缸由于在折彎機(jī)工作過程之中，壓緊缸是為了提供壓緊力，且它在下行和上行時是勻速運動的，他不需要調(diào)速。則需要按最低工作速度驗算折彎缸的尺寸，查產(chǎn)品樣本，節(jié)流閥最小穩(wěn)定流量為，因折彎缸工進(jìn)速度為為最小速度，查《液壓與氣壓傳動》可得：本設(shè)計中， ，滿足最低速度要求。根據(jù)液壓缸在各階段的速度以及液壓缸的有效面積，可以算出液壓缸在各階段的壓力、流量和功率，其計算公式和計算結(jié)果列于表4中。在保壓過程之中，由于壓緊缸的活塞靜止不動，而為了達(dá)到所需要的壓力，液壓泵仍然繼續(xù)工作，直至裝在壓緊缸進(jìn)油口處的壓力表達(dá)到MP時壓力表發(fā)出信號，液壓泵停止對壓緊缸供油。而對于折彎缸，在工作過程之中，已經(jīng)設(shè)它的推力一直為。N則折彎缸的進(jìn)油壓力為：折彎缸流量分別為：又在折彎缸工進(jìn)過程之中，所需要輸入的功率為：KW壓力計算公式： 流量計算公式：，則：表4 壓緊缸所需的實際流量、壓力和功率工作循環(huán)負(fù)載進(jìn)油壓力回油壓力所需流量輸入功率F（N）Pj(MPa)Pn(Pa)L/minP（KW）下行1039保壓0//上行1039 擬定液壓系統(tǒng)原理圖在液壓缸的初步計算前已經(jīng)確定了采用節(jié)流閥調(diào)速，有兩個液壓回路，但兩回路不是同時工作。再折彎機(jī)的液壓系統(tǒng)中，采用兩個三位四通的電磁換向閥來控制兩回路的循環(huán)動作。電磁閥可直接安裝在液壓站上，由工作臺的行程開關(guān)控制，另外采用單向閥來實現(xiàn)回路的循環(huán)。具體工作過程為，先是壓緊缸回路工作，當(dāng)壓緊缸的壓力達(dá)到所需要的值時，壓緊回路上電磁閥回到中位，這時折彎油缸回路開始工作，待將零件加工完成后，壓緊缸再將活動梁與壓緊塊拉起，以便取走已加工件。 液壓系統(tǒng)原理圖液壓系統(tǒng)中兩個電磁換向閥的動作順序表5如下所示：表5 電磁鐵動作順序表動作順序1Y2Y3Y4Y壓緊缸下行 + 保壓 上行 + 折彎缸頂出 + 退回 +由上所述，在折彎機(jī)的液壓系統(tǒng)中，采用兩個三位四通的電磁換向閥來控制兩回路的循環(huán)動作。，額定流量根據(jù)各閥通過的流量，確定為16L/min,25L/min,40L/imn三種型號。表中序號與