【文章內容簡介】 d。由負載圖可知，最大 外負載 F為 1003000N，按參考文獻 [2]中表 22 可取背壓 2p 為零，機械效率 cm? 為 ，按參考文獻中表 22 查得 d/D 為 。由下式 222cm12 )D4FpD4 pdG ???? （??? （ ） 代入數據得： 3 0 0 0 0 3 0 0 01024D4 62 ?????? 解得： D=。 根據參考文獻 [2]中的表 24，將液壓缸內徑圓整為標準直徑系列 D=250mm?；钊麠U直徑 d 按 d/D= 及參考文獻中 [2]中的表 25 活塞桿直徑系列，取d=180mm。 計算頂出缸內徑 D和活塞桿直徑 d。根據參考文獻 [1]中的表 112 及液壓缸額定壓力系列，可取其工作壓力為 16MPa。由負載圖知最大外負載 F為 401419N，按參考文獻 [2]中的表 22 可取背壓 1P 為零，機械效率 cm? 為 ，按參考文獻中表 22 查得 d/D 為 。由式（ ）得： 1222 4])(4[ pGpdDFDcm ??? ????? （ ） = m61016 4)( ???? ? = 根據參考文獻 [2]中的表 24，將液壓缸內徑圓整為標準直徑系列 D=180mm，桿直徑 d 按 d/D= 及參考文獻中 [2]中的表 25活塞桿直徑系列，取 d=125mm。 各缸的工作壓力和主要尺寸如表 所示。 表 缸的工作壓力和主要尺寸 工作壓力（ MPa） 缸體內徑（ mm） 活塞桿直徑（ mm） 主 缸 24 250 180 頂出 缸 16 180 125 確定 液壓泵的壓力 和流量，選擇泵的規(guī)格 （ 1） 確定泵的工作壓力 考慮到正常工作時進油管路中有一定的壓力損失，所以泵的工作壓力為 pppp ???? 1 （ ） 式中： p — 液壓泵的最大工作壓力； 1p — 執(zhí)行元件最大工作壓力； p? — 進油管路中的壓力損失，初算是簡單系統(tǒng)可取~，復雜系統(tǒng)取 ~，本設計取。 代入數據得： M PaM Pappp p )(1 ??????? 上述計算所得的 p 是系統(tǒng)的靜態(tài)壓力，考慮到系統(tǒng)在各種工況的過渡階段出現(xiàn)的動態(tài)壓力往往超過靜態(tài)壓力。另外，考慮到一定的壓力儲備量，并確保泵的壽命，因此所選泵的額定壓力 np 應該滿足 pn pp )~(? 。中低壓系統(tǒng)取較小值，高壓系統(tǒng)取較大值。在本設計中 M Papp pn ?? 。 (2)確定泵的流量 由設計要求可知，液壓系統(tǒng)（泵出口）最大工作流量為 60L/min。由于選用的是恒功率變量泵，故主缸快速下行時，系統(tǒng)有最大工作流量。 （ 3）選擇液壓泵的規(guī)格 根據以上算得的 p 和 pq 查閱參考文獻 [5]，現(xiàn)選用 A7V401RPGH 型恒 功率變量軸向柱塞泵。該泵的基本參數為：最大排量 ，最小排量為零；額定壓力 35MPa，最高壓力 40MPa；額定 (實際 )流量為 （ 1450r/min）；功率為 34kw（ 35MPa）；容積效率 ?v? ，總效率 ?? 。 根據背壓閥 18 的調壓范圍，改變柱塞泵伺服閥心彈簧的預壓縮量，從而調節(jié)泵的輸出功率值，使其工作在 15KW(16MPa)。 （ 4） 選擇與液壓泵匹配的電動機 由于選用的是恒功率變量柱塞泵，且該泵的參 數可知其輸出功率 P為 34kw，泵的效率 ?? ，故所需電動機功率 39。P 為 kwkwpP 39。 ??? ? 查閱參考文獻 [6]中的電動機產品樣本，選用 Y225M4 型電動機，其額定功率為 45kw，額定轉速為 1450r/min。 選擇液壓閥 根據所擬定的液壓系統(tǒng)圖，計算分析通過各閥油液的最高壓力和最大流量，選擇各閥的型號和規(guī)格，列于表 （表中閥類元件主要選自 GE系列）。 表 液壓元件明細表 序號 元件名稱 估計通過流量（ L/min） 額定流量（ L/min） 額定壓力（ MPa） 額定壓降(MPa) 型號、規(guī)格 1 齒輪泵 — 10 — CB10 2 軸向柱塞泵 — 35 — A7V401RPGH 3 安全閥 63 — DB10A150/315 4 遠程調壓閥 63. — KP— 4B 5 調壓 閥 63 16 — YF3E10B 6 電液換向閥 80 16 34DYF3ME10B 7 壓力開關表 — — — — 4KF10D1 8 電磁換向閥 25 16 22DF3YE10B 9 液控單向閥 50 80 16 YAF3Eb10B 10 背壓閥 56 63 16 — YF3E10L 11 泄荷閥 63 — YF310B 12 壓力繼電器 — — — — HED1KA20/35 13 單向閥 80 16 AF3Ea10B 14 充液閥 — — 0~ SL15GB230 15 電液換向閥 80 16 34DYF2KE10B 16 節(jié)流 閥 20 25 16 — ALFE10B 17 行程開關 — — — — YHb6F 18 濾油器 24 — — — XUB32 確定管道尺寸和油箱容積 油管內徑尺寸一般可參照選用的液壓元件接口尺寸而定，也可按管路允許流速進行計算。本系統(tǒng)主油路流量為上?？旖禃r流量 q=60L/min，壓油管的允許流速取 V=4m/s， 按參考文獻 [1]中式（ 79）進行計算，內徑 d 為 mmmmqd 38 ???? ???? ??? （ ） 若主油路流量按快速回程時取 q=50L/min，則可算的油管內徑 d=。綜合諸因素 油管按 G B/T 2351 20xx? 選用內徑 為 17mm的無縫鋼管。 吸油管內徑現(xiàn)參照 A7V401RPGH 變量泵吸油口連接尺寸選擇，取吸油管內徑d 為 50mm。 本設計為中高壓液壓系統(tǒng)，參照參考文獻 [2]中的表 41，液壓油箱的有效容積按泵的流量的 6~12 倍確定，現(xiàn)選用容量為 1000L 的油箱，其型號為 BEX1000。 確定液壓缸主要尺寸 由 前述計算可知，主缸的工作壓力為 24MPa，缸內徑 D=250mm，活塞桿直徑 d=180mm；頂出缸的工作壓力為 16MPa，缸內徑 D=180mm，活塞桿直徑d=125mm。 （ 1）計算液壓缸壁厚和外徑 液壓缸的壁厚由強度條件計算，缸的材料選用 45 號鋼。 由于主缸的工作壓力很大，屬高壓系統(tǒng)，故視其缸筒為厚壁圓筒。按材料力學中的厚壁圓筒公式進行壁厚計算： )][ ][(2 ????yyppD ??? () 其中： ? — 液壓缸壁厚（ mm）； D— 液壓缸內徑； yp — 試驗壓力，一般取最大工作壓力的（ ~）倍（ MPa）； ][? — 缸筒材料的許用應力， 45 鋼 ][? =100~110MPa。 代入數據得： mmmm ) (2250 ????? ?????? 根據相關標準，取缸的壁厚為 42mm。 缸體 的外徑 mmDD 3 3 44222 5 021 ?????? ? 。 （ 2） 確定液壓缸的工作行程 由設計要求可知，主缸最大行程為 710mm，根據參考文獻中的表 26 的標準行程系列，選取液壓缸活塞行程 L 為 800mm。 (3) 確定缸 蓋 厚度 一般液壓缸多為平底缸，其有效厚度 h 按強度要求由下式進行計算。缸蓋材料選 45 鋼。 ][ m a x?pDh ? （ ） 其中 ： h— 缸蓋厚度； D— 液壓缸內徑； maxp — 最大工作壓力 (MPa)； ][? — 缸蓋材料的許用應力， 45 號鋼 ][? =100~110MPa。 代入數據得： mmmmh 05 504 ????? （ 4）確定最小導向長度 對一般的液壓缸，最小導向長度 H應滿足以下要求： 220 DLH ?? () 式中： L— 液壓缸的最大行程； D— 液壓缸的內徑 。 代入數據得 : mmmmH 165)225020800( ??? 活塞寬度 B一般取 B= Dl )~(? ，此設計中 mmmmDB ???? 。缸蓋滑動支承面