【正文】 構(gòu)形式，查參考文獻(xiàn) [5]，活塞及活塞桿的密封圈使用，該系統(tǒng)液壓缸中可采用Y形圈密封。所以，活塞的結(jié)構(gòu)形式可選用組合活塞。 緩沖裝置 液壓缸的行程終端緩沖裝置可使帶著負(fù)載的活塞，在到達(dá)行程終端減速到零，目的是消除因活塞的慣性力和液壓力所造成的活塞與端蓋的機(jī)械撞擊，同時(shí)也為了降低活塞在改變運(yùn)動(dòng)方向時(shí)液體發(fā)出的噪聲，使液壓系統(tǒng)速度換接平穩(wěn)，速度穩(wěn)定。 緩沖裝置的工作原理時(shí)使缸筒低壓油腔內(nèi)油液（全部或部分）通過(guò)節(jié)流把動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能，熱能則由循環(huán)的油液帶到液壓缸外。 液壓缸的活塞速度在 ，一般不采用緩沖裝置；在 ，則必須采用緩沖裝置。 本設(shè)計(jì)的液壓系統(tǒng)最大速度為 3m/min，即 ，但是活塞較大，所以不設(shè)置緩沖裝置。 缸體長(zhǎng)度的確定 液壓缸的缸體內(nèi)部長(zhǎng)度應(yīng)等于活塞的行程與活塞的寬度之和，缸體外形長(zhǎng)度還要考慮到兩端端蓋的厚度，導(dǎo)向套寬度，一般液壓缸缸體長(zhǎng)度不大于內(nèi)徑的20～ 30 倍 ,即在本系統(tǒng)中缸體長(zhǎng)度不大于 72021～ 10800mm。 參見(jiàn)文獻(xiàn) [5]， 本系統(tǒng)中： 活塞行程 L=300mm； 活塞寬度 B=（ ～ 1） D=90～ 150mm，其中 D 為液壓缸內(nèi)經(jīng)； 導(dǎo)向套滑動(dòng)面的長(zhǎng)度 A=（ ～ 1） D=90～ 150mm； 取活塞寬度 B=90mm，導(dǎo)向套滑動(dòng)面的長(zhǎng)度 A=90mm，液壓缸 缸底厚度H=125mm，液壓缸缸蓋厚度 H=75mm。 液壓缸缸體內(nèi)部長(zhǎng)度為液壓缸行程長(zhǎng)度、中隔圈寬度與活塞寬度之和，即： 300+50+90=440mm 缸體外形長(zhǎng)度為液壓缸內(nèi)部長(zhǎng)度、導(dǎo)向套寬度與缸蓋厚度之和 為 640mm. 蚌埠學(xué)院 液壓與氣壓傳動(dòng)課程設(shè)計(jì) 25 第 六 章 液壓油箱設(shè)計(jì) 油箱介紹 液壓油箱簡(jiǎn)稱油箱，它往往時(shí)一個(gè)功能組件，在液壓系統(tǒng)中主要用于儲(chǔ)存液壓油、散發(fā)油液熱量、溢出空氣及消除泡沫和安裝元件等。 按新近的液壓系統(tǒng)污染控制理論的要求，油箱不應(yīng)該時(shí)一個(gè)容納污垢的場(chǎng)合，而要求在油箱中油液本身時(shí)達(dá)到一定清潔度等級(jí)的油液，并以這樣 清潔的油液提供給液壓泵及整個(gè)液壓系統(tǒng)的工作油路。 油箱的類型 按油箱的結(jié)構(gòu)和用途分，通常分為整體式油箱、兩用油箱和獨(dú)立郵箱三種類型。整體式郵箱是指在液壓系統(tǒng)或機(jī)器內(nèi)部的構(gòu)件內(nèi)形成的油箱；兩用油箱是指液壓油與機(jī)器中的其他目的的用油的公用油箱，獨(dú)立油箱是應(yīng)用最應(yīng)用最廣泛的一類油箱，其熱量主要通過(guò)油箱壁靠輻射和對(duì)流作用散發(fā)，因此油箱是盡可能窄而高的形狀。根據(jù)油箱液面與大氣是否相通，又可分為開(kāi)式油箱和閉式油箱。因此本系統(tǒng)選用開(kāi)式油箱。 油箱的容量 油箱的容量是油箱的基本參數(shù)。油箱的容量包括油液的容量和空氣的容量。 油箱的容量可用經(jīng)驗(yàn)法或根據(jù)散熱加以確定，本符合 JB/T 7938— 1999 《液壓泵站油箱公稱容量系列》（見(jiàn)參考文獻(xiàn) [5]）的規(guī)定。 用經(jīng)驗(yàn)法確定油箱的容量注意一下三種情況： （ 1）油箱的容量通常為液壓泵每分鐘排出體積額定值的 3～ 5倍； （ 2）采用定量泵或非壓力補(bǔ)償變量泵的液壓系統(tǒng)，油箱容量的要大于泵流量的 3倍以上； （ 3）采用壓力補(bǔ)償壓力油泵時(shí)，應(yīng)盡量提供至少為系統(tǒng)每分鐘所需油液體積的平均值（以升記） 3倍的油箱容積。 容量 V (單位為 L)計(jì)算按教材式 (78) : pqV ?? ，由于液壓機(jī)是高壓系統(tǒng)，蚌埠學(xué)院 液壓與氣壓傳動(dòng)課程設(shè)計(jì) 26 7?? 。 所以油箱的容量： LV 6 5 8 42 3 ??? 取 V＝ 500L。 第 七 章 液壓系統(tǒng)性能的運(yùn)算 壓力損失和調(diào)定壓力的確定 進(jìn)油管中的壓力損失 由上述計(jì)算可知，工進(jìn)時(shí)油液流動(dòng)速度較小，通過(guò)的流量為 ～ ,主要壓力損失為閥件兩端的壓降可以省略不計(jì)?？爝M(jìn)時(shí)液壓桿的速度 1V =3m/min，此時(shí)油液在進(jìn)油管的速度 smAqv / 62 3 ???? ??? ??? 沿程壓力損失： 沿程壓力損失首先要判斷管中的流動(dòng)狀態(tài)，此系統(tǒng)采用 N32 號(hào)液壓油，室溫為 20 度時(shí) 10 /ms? ??? ，所以有 23 4 3 ??? ???? ? ??vd 油液在管中的流動(dòng)狀態(tài)為層流，則阻力損失系數(shù) eR75?? =，若取進(jìn)油和回油的管路長(zhǎng)均為 4m，油液的密度為 ? =900 3/mKg ，則進(jìn)油路上的沿程壓力損失為 232 ?????????? ?pvdlP ? MPa. 局部壓力損失： 局部壓力損失包括管道安裝和管接頭的壓力損失和通過(guò)液壓閥的局部壓力損失，由于管道安裝和管接頭的壓力損失一般取沿程壓力損失的 10%，而通過(guò)液壓閥的局部壓力損失則與通過(guò)閥的流量大小有關(guān)，若閥的額定流量和額定壓力損失分別為 rrqq?和 ，則當(dāng)通過(guò)閥的流量為 q時(shí)的閥的壓力損失 rq? ，由 2()rrqpp q?? ? ? ? 算得 2 ?????????? P MPa 蚌埠學(xué)院 液壓與氣壓傳動(dòng)課程設(shè)計(jì) 27 小于原估算值 ,所以是安全的。 則進(jìn)油路上的壓力總損失為： 1p?? ＝ ++＝ （ 2）回油管路上的壓力損失： 快進(jìn)時(shí)回油路上的流量 1212 AAqq ? ＝ ， 則回油管路中的速度 v= 623 ??? ?????Aq =， 由此可以計(jì)算出 43 ??? ???? ?? vdR=2492320, 油液在管中的流動(dòng)狀態(tài)為層流，則阻力損失系數(shù) eR75?? ＝ , 所以回油路上的沿程壓力損失為 2 232 ??????????pvdlP ?＝ 。 而通過(guò)液壓閥的局部壓力損失： 2 ?????????P＝ 則回油路上的壓力總損失為： 2p?? ＝ 由上面的計(jì)算所得求出總的壓力損失： 1p?? = 這與估算值相符。 ? ? ? ?????2121 PAAPP 油液溫升的計(jì)算 在整個(gè)工作循環(huán)中，工進(jìn)和快進(jìn)快退所占的時(shí)間相差不大，所以，系統(tǒng)的發(fā)蚌埠學(xué)院 液壓與氣壓傳動(dòng)課程設(shè)計(jì) 28 熱和油液溫升可用一個(gè)循環(huán)的情況來(lái)計(jì)算。 快進(jìn)時(shí)液壓系統(tǒng)的發(fā)熱量 快進(jìn)時(shí)液壓缸的有效功率為：60 470 ???? ?FvF＝ 187W 泵的輸出功率為：?pqPi ?= 36 ?? ??? ?? 因此快進(jìn)液壓系統(tǒng)的發(fā)熱量為 : oii PPH ?? =57W 快退時(shí)液壓缸的發(fā)熱量 快退時(shí)液壓缸的有效功率為： FvFo ? =187W 泵的輸出功率為：?pqPi ?= 36 ?? ??? ? 快退時(shí)液壓系統(tǒng)的發(fā)熱量為： oii PPH ?? =62W （ 3）壓制時(shí)液壓缸的發(fā)熱量 壓制時(shí)液壓缸的有效功率為： WFvF 1177~1880 ?? ? 泵的輸出功率?pqPi ?= 775~119 W 因此壓制時(shí)液壓系統(tǒng)的發(fā)熱量為： oii PPH ?? = 254~41 W 總的發(fā)熱量為 :H=31+33+ iH = 318~105 W 則求出油液溫升近似值為： ~ 2 ??? HT Co 溫升沒(méi)有超出允許范圍，液壓系統(tǒng)中不需要設(shè)置冷卻器。 蚌埠學(xué)院 液壓與氣壓傳動(dòng)課程設(shè)計(jì) 29 散熱量的計(jì)算 當(dāng)忽略系統(tǒng)中其他地方的散熱，只考慮油箱散熱時(shí)，顯然系統(tǒng)的總發(fā)熱功率H全部由油箱來(lái)考慮。這時(shí)油箱散熱面積 A的計(jì)算公式為 HA Kt? ? 式中 A— 油箱的散熱面積（ 2m ） H— 油箱需要的散熱功率（ W） t? — 油溫（一般以 55C? 考慮）與周圍環(huán)境溫度的溫差 K— 散熱系數(shù)。與油箱周圍通風(fēng)條件的好壞而不同，通風(fēng)很差時(shí) K=8～ 9，良好時(shí) K=15～ ；風(fēng)扇強(qiáng)行冷卻時(shí) K=20～ 23；強(qiáng)迫水冷時(shí) K=110～ 175。 這里取自然良好的通風(fēng)散熱，所以油箱散熱面積 A 為： 318 ????? tKHA 2m蚌埠學(xué)院 液壓與氣壓傳動(dòng)課程設(shè)計(jì) 30 總 結(jié) 這次課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容是小型液壓機(jī)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。對(duì)我們來(lái)說(shuō)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是一門新的知識(shí)，在設(shè)計(jì)程中，碰到了一些與以往不同的方法及概念，總結(jié)起來(lái)，我認(rèn)為最大的欠缺就是缺乏一個(gè)整體的觀念，常常在不經(jīng)意中，只考慮到滿足一個(gè)或幾個(gè)性能要求，而沒(méi)有以一個(gè)整體的思想來(lái)考慮問(wèn)題。比如，我們?cè)O(shè)計(jì)系統(tǒng)圖時(shí)，很容易忘記考慮系統(tǒng)保壓和液壓泵卸荷等問(wèn)題，假如忘記考慮這些問(wèn)題，就難以實(shí)現(xiàn)預(yù)定的工作要求。為此我也花了很長(zhǎng)時(shí)間，經(jīng)過(guò)反復(fù)思考最終設(shè)計(jì)出符合工作要求的系統(tǒng)圖。 另一方面，在這次的設(shè)計(jì)中，我用到了一些經(jīng)驗(yàn)公式以及一些在一定范圍內(nèi)取值的數(shù)據(jù)，以前我習(xí)慣了在精確公式及數(shù)值下計(jì)算，而且在查閱工具書方面的能力還不足，還需要在今后的設(shè)計(jì)中進(jìn)一步加強(qiáng)。出現(xiàn)以上的種種缺陷的關(guān)鍵問(wèn)題在于我們?nèi)狈@方面專業(yè)能力的鍛煉。但經(jīng)過(guò)這次課程設(shè)計(jì)之后讓我對(duì)于液壓系統(tǒng)的應(yīng)用更加了解。還有設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)該具有嚴(yán)緊的態(tài)度，因?yàn)楹芏喙こ虇?wèn)題都是人命關(guān)天。所以我們要從現(xiàn)在開(kāi)始就養(yǎng)成一種嚴(yán)緊的學(xué)習(xí)和工作態(tài)度，以后在工作中才能盡量避免一些重大失誤。 通過(guò)這次的課程設(shè)計(jì)，讓我對(duì)液壓系統(tǒng)以及液壓閥件有了更深的認(rèn)識(shí)，對(duì)設(shè)計(jì)液壓裝備時(shí)應(yīng)有的要求有了新的見(jiàn)解，完成同樣的要求，有不同的 設(shè)計(jì)方案，但是我們應(yīng)向使用性能，結(jié)構(gòu)，經(jīng)濟(jì)性更優(yōu)的方向發(fā)展。當(dāng)然這還需要我們不斷地刻苦學(xué)習(xí)，然后在前人實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，勇于創(chuàng)新，尋求更經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的設(shè)計(jì)。 由于能力所限，在設(shè)計(jì)過(guò)程中還有許多不足之處，懇請(qǐng)老師批評(píng)指正！ 蚌埠學(xué)院 液壓與氣壓傳動(dòng)課程設(shè)計(jì) 31 參考文獻(xiàn) [1] 周士昌主編．液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖集 [M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021。 [2] 雷天覺(jué)主編．新編液壓工程手冊(cè) [M].上下冊(cè)．北京：北京理工大學(xué)出版社，2021。 [3] 機(jī)械工業(yè)部編．液壓元件產(chǎn)品樣本 [M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1985。 [4] 張仁杰編著．液壓缸的設(shè)計(jì)制造和維修 [M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1989。 [5] 張利平編著．液壓傳動(dòng)設(shè)計(jì)指南 [M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 。 [6] 張利平編著．液壓傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) [M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 。 [7] 張福玲，陳堯明編著．液壓與氣壓傳動(dòng)（第 2 版） [M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 。