【正文】 ? ? pdD ?? 22 = ? ( 2220 ?2100 )20≈ 600000N=600KN （ ） D缸筒內(nèi)徑； d活塞 桿直徑； p液壓缸工作壓力。 1A 活塞無桿側(cè)有效作用面積； 2A 活塞有桿側(cè)有效作用面積。 (3) 液壓缸負(fù)載率 ? ? 為實(shí)際推力 (或拉力 )與額定推力 (或拉力 )的比值。 ? =)( )(或拉力理論額定推力 或拉力實(shí)際使用推力 （ ） 通常取 ? =～ ,也可取 ? =～ 。這里取 ? =。 (4) 單活塞桿液壓缸兩腔面積之比 (速度比 )? ? =21AA =12vv = 22 2dDD? （ ） 式中， 1A 活塞無桿側(cè)的有效作用面積； 2A 活塞有桿側(cè)的有效作用面積； 1v 塞桿伸出的速度； 2A 2v 活塞桿退回的速度； D活塞直徑 (或缸筒內(nèi)徑 )； d活塞桿直徑。 單活塞桿液壓缸兩腔面積之比 ? 應(yīng)符合 規(guī)定 ,速度比不宜過大或過小 ,為免產(chǎn)生過大的背壓，工作壓力高的液壓缸可以選用大值 ,工作壓力低的液壓缸可以選用小值。此速度比 ? =。 (5) 液壓缸往返速度 1v 和 2v 當(dāng)無桿腔進(jìn)油時(shí) 1v =24 Dq v? ??? ? （ ） 液壓缸設(shè)計(jì) 23 實(shí)際 速度 1v = 2 ?? ??? =（ ） 當(dāng)有桿腔在進(jìn)油時(shí) 2v =)(4 22 dDq v?? ??? ? 實(shí)際速度 2v =60)( 22 ??? ???=（ ） q進(jìn)入液壓缸之流量； v? 液壓缸的容積效率 . (6) 活塞作用力 F 液壓缸在工作時(shí) ,活塞所要克服的作用力如下式 F= dcba FFFF ??? () aF 外負(fù)載阻力 bF 回油阻力 ,當(dāng)油直接回油箱時(shí) , bF ?0； cF 密封圈摩擦阻力 cF 活塞密封和活塞桿密封的摩擦阻力之和 ,即 cF =f ???? p (D DDkb?? +d dd kb?? ) () 式中 f密封圈摩擦系數(shù) ,取 f=； ? p密封圈兩側(cè)壓力差； dDbb, 活塞 ,活塞桿密封圈寬度； dDkK, 活塞 ,活塞桿密封圈摩擦修正系 o型密封圈 :k?，壓緊型密封圈 :k? 唇型密封圈 k?， dF 活塞的慣性力。 ? ? 0 3 6 ?????????? ?cF =5341N () (7) 效率 ? 1) 機(jī)械效率 m? ，額定壓力下 ,通常取 m? =～ ； 2) 容積效率 v? ，彈性密封時(shí) , v? ?1,活塞環(huán)密封時(shí) , v? ? ； 3) 作用力效率 d? ，由回油背壓導(dǎo)致，活塞外伸時(shí) d? =112211 A AA ?? ????? () 活塞退回時(shí) 商丘工學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 24 d? =221122 A AA ?? ????? () 當(dāng)回油口接油箱時(shí) , d? ? 1 式中 21,pp 活塞無桿側(cè) ,有桿側(cè)壓力； 21,AA 活塞無桿側(cè) ,有桿側(cè)有效作用面積。 總效率 ? ?= m? ??v? d? ????? （ ) (8) 液壓缸功率 P qpVFP ???? (） 式中 F活塞上的作用力； v活塞的平均速度； p工作壓力； q進(jìn)入液壓缸的流量。 液壓油路板的結(jié)構(gòu) 25 6 液壓油路板的結(jié)構(gòu) 液壓油路板一用灰鑄鐵，要 求材料致密，無縮孔疏松等缺陷。液壓油路板的結(jié)構(gòu)如圖 61所示，液壓油路板正面采用螺釘固定，表面粗糙度值為 Ra=，背面連接壓力油管 (P)、回油管 (T)、泄漏油管 (L)和工作油管 (A、 B)等。油管與油路板通過管接頭采用米制細(xì)牙螺紋或英制管螺紋連接。液壓元件之間通過液壓油路板內(nèi)部的孔道連接。除正面外，其它加工面和孔道表面粗糙度值為 Ra=～ 。 此外液壓油路板的安裝固定也很重要。油路板一般采用框架固定，要求安裝、維修和檢測方便。它可以安裝固定在機(jī)床上或機(jī)床附屬設(shè)備上，但安裝在液壓站上更方便 。安裝方式見圖 。 液壓油路板的設(shè)計(jì) 圖 (1) 分析液壓系統(tǒng)，確定液壓油路板數(shù)目 簡單液壓系統(tǒng)的元件不多，要求元件布局緊湊。但液壓系統(tǒng)較復(fù)雜時(shí)，應(yīng)避免液壓油路板上的孔道過長，給加工帶來麻煩，所以板的外形一般不大于 400mm；板上安裝的閥不多于 10～ 12 個(gè)，這亦可避免孔道過于復(fù)雜，難與設(shè)計(jì)和制造。若一個(gè)液壓系統(tǒng)需多塊液壓油路板，則應(yīng)當(dāng)對系統(tǒng)分解，但應(yīng)注意： 1) 同一液壓回路的元件應(yīng)布局在同一塊液壓油路板，以減少連接管道。 2) 組合機(jī)床加工自動線或多工位機(jī)床液壓系統(tǒng)， 結(jié)構(gòu)相同部分應(yīng)設(shè)計(jì)成可互換的通用板，不同結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)計(jì)成專用板。 商丘工學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 26 a） b） c） 圖 油路板安裝方式 1— 油路板 2— 連接件 (2) 制作液壓元件的樣板 一般在設(shè)計(jì)液壓油路板時(shí)，要制作液壓元件樣板。根據(jù)產(chǎn)品樣本，對照實(shí)物繪制液壓元件頂視圖輪廓尺寸，便是液壓元件樣板。 若產(chǎn)品樣本中的液壓元件配有底版 ，則樣板可以按底版提供的尺寸來制做。有的樣本是元件的俯視圖，做樣板時(shí)應(yīng)把產(chǎn)品樣本中的圖翻轉(zhuǎn) 180度。 (3) 液壓元件的布局 繪出液壓油路板平面尺寸，把制做好的液壓元件板放在液壓油路板上，此時(shí)要注意： 1) 液壓閥閥心應(yīng)處于水平方向，防止閥心自重影響液壓閥的靈敏度。 2) 與主液壓油路相通的元件，其相應(yīng)油口應(yīng)盡量沿同一坐標(biāo)軸線布置。 3) 壓力表開關(guān)布置在最上方。 4) 液壓各元件之間的距離應(yīng)大于 5mm，換向閥上的電磁鐵、及壓力表安裝等可適當(dāng)?shù)纳斓揭簤河吐钒宓妮喞€之外，以減小油路板的尺寸。 (4) 油孔位置尺寸的確定 液壓油路板用正面來安裝液壓元件，其表面粗糙度值為 aR = m? 。上面有液壓元件固定螺孔和液壓元件的油孔。 液壓油路板背面設(shè)計(jì)有執(zhí)行元件連接的油孔 (A、 B)、與液壓泵連接的壓力油孔(P)以及與液壓油箱連接的回油孔 (T)，此類液壓油孔可加工成米制細(xì)牙螺紋或者英制管螺紋孔。連接尺寸見表 。 液壓油路板的結(jié)構(gòu) 27 液壓油路板內(nèi)部孔道的布置一般分三層： 第一層：距液壓油路板的正面距離約 10mm，一般布置泄漏油孔（ L） 和控制油孔 (K)，要注意的是防止第一層孔道和液壓元件的固定螺孔相通。 第二層：距液壓油路板的正面約 25mmm，距第一層約為 15mm，布置壓力油口。 第三層：距液壓油路板的正面約 41mm，距第二層約為 16mm，距液壓油路板反面 19mm，布置回油孔 (T)。因此，液壓油路板的總厚度一般為 60mm。 (5) 繪制液壓油路板的零件圖 液壓油路板結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，用多個(gè)視圖表達(dá)，主視圖可表示液壓元件安裝固定的位置、液壓元件進(jìn)出油口的位置和大小，液壓元件規(guī)格一旦確定，安裝螺孔和油口的 尺 寸 亦 定 。 后 視 圖 表 示 各 油 管 接 頭 的 位 置 和 尺 寸 。表 閥板內(nèi)的孔加工尺寸 公稱直徑 0d（ mm） 紫銅管尺寸（ mmxmm） d內(nèi) xd外 推薦流量(L/min) 管接頭安裝螺紋 鉆螺紋底孔直徑 底孔深度 (mm) 攻螺紋深度(mm) 閥板鉆孔直徑 (mm) 橫孔螺塞 錐螺紋 細(xì)牙螺紋 錐螺紋 細(xì)牙螺紋 直孔 橫孔 3 3x4 Z1/8” M8x1 14 11 4 4x6 4 M10x1 6 6x8 6 M12x （ 6） Z1/4” 18 15 7 8x10 10 M14x 8 Z1/8” 10 10x12 25 Z3/8” M15x M20x 20 10 12 Z1/4” 12 12x15 15 15x18 40 Z1/2” M24x 25 24 19 19x22 63 3/4” M30x 25 21 18 Z1/2” 25 25x28 100 Z1” M36x 30 26 30 30x35 160 Z 114” M39x 32 27 商丘工學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 28 7 油箱及其附件 油箱的用途和分類 油箱在系統(tǒng)中主要是散熱、儲能，也起著分離油液中存留的氣體的作用。要根據(jù)系統(tǒng)的具體條件，選用油箱。油箱有開式和閉式兩種。 開式油箱應(yīng)用廣泛，箱內(nèi)液面和大氣相通。在油箱頂部設(shè)置空氣濾 清器，并兼作注油口用。 閉式油箱一般液面不直接和大氣相通，將通氣孔和具有一定壓力的惰性氣體相連，充氣壓力達(dá) ，這里采用通常的開式油箱。 油箱形狀一般選擇矩形，只有容量大于 2 3m 時(shí)才選用的圓筒形。 油箱的構(gòu)造和尺寸 1) 油箱的容量很大，能夠保證系統(tǒng)工作時(shí)保持一定的液位高度；為滿足散熱要求，對于管路比較長的系統(tǒng)，還應(yīng)考慮停車維修時(shí)能容納油液自由流回油箱時(shí)的容量。 2) 設(shè)置油箱主要出口。油箱的排油口與回油口之間的距離應(yīng)盡可能遠(yuǎn)些，管口都應(yīng)插入最低液面 以下，以免產(chǎn)生吸空和回油沖濺產(chǎn)生氣泡。管口制成 o45 的斜角，以增大吸油及出油的截面，使油液流動時(shí)速度變化不致過大。管口應(yīng)面向箱壁。 3) 液壓泵與電機(jī)安裝在油箱蓋板上，因此設(shè)置一個(gè)安裝板。安裝板在油箱蓋板上通過螺栓加以固定，為了能夠觀察向油箱中注油液位的上升情況和在系統(tǒng)中看見液位高度，設(shè)置一個(gè)液位計(jì)。 油箱的內(nèi)壁應(yīng)進(jìn)行拋丸或噴沙處理，以清除焊渣或鐵銹。待灰沙清理干凈之后，按不同工作介質(zhì)進(jìn)行處理或涂層。對于對礦物油，常采用磷化處理。對于高水基或水，乙二醇等介質(zhì)，則應(yīng)采用與 介質(zhì)相容的涂料進(jìn)行涂刷。以防油漆脫落污染油液。油箱長為 1200mm，油箱的寬為 520mm，油箱的高為 815mm。 液壓油箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 在一般設(shè)備中，液壓油箱多采用鋼板焊接的分離式液壓油箱。 (1) 隔板 1) 作用 增長液壓油流動循環(huán)時(shí)間，除去沉淀的雜質(zhì)，分離、清除水和空氣，調(diào)整溫度，吸收液壓油壓力的波動及防止液面的波動。 2) 安裝型式 隔板的安裝型式有多種，可以設(shè)計(jì)成高出液壓油面，使液壓油從隔板側(cè)面流過；還可以把隔板設(shè)計(jì)成低于液壓油面，其高度為最低油面的 2/3，使液壓油從隔板上方流 過 (見圖 )。 3) 過濾網(wǎng)的配置 過濾網(wǎng)可以設(shè)計(jì)成將液壓油箱內(nèi)部一分為二，使吸油管與回油管隔開，這樣液壓油可以經(jīng)過一次過濾 (見圖 )。過濾網(wǎng)通常使用 50～ 100油箱及其附件 29 目左右的金屬網(wǎng)。 (2) 吸油管與回油管 1) 回油管出口 回油管出口型式如圖 所示，有斜口、直口、彎管直口、帶擴(kuò)散器的出口等幾種型式，斜口應(yīng)用的較多，一般為 45 度斜口。為了防止液面波動，可以在回油管出口裝擴(kuò)散器?；赜凸鼙匦璺胖迷谝好嬉韵?，一般距離液壓油箱底面的距離大于 300mm，回油管出口絕對不允許放在液面以上 (見圖 )。 2) 回油集管 單獨(dú)設(shè)置回油管當(dāng)然是理想的，但不得已是則應(yīng)使用回油集管。對溢流閥、順序閥等，應(yīng)注意合理設(shè)計(jì)回油集管，不要人為地施以背壓 (見圖 )。 3) 泄漏油管的配置 管子直徑和長度要適當(dāng)，管子應(yīng)在液面之上，以避免產(chǎn)生背壓。泄漏油管以單獨(dú)配管為好，盡量避免與回油管集流配管的方法。 4) 吸油管 吸油管 (見圖 、 )前一般應(yīng)設(shè)置濾油器，其精度為 100～ 200目的網(wǎng)式或線隙式濾油器。濾油器要有足夠的容量，避免阻力太大。濾油器和箱底之間的距離應(yīng)不能小于 20mm。吸油管應(yīng)插入液面之下，防止吸油時(shí) 吸入空氣或因流入液壓油箱的液壓油而攪動液面，致使油中混進(jìn)氣泡 (見圖 )。 5) 吸油管與回油管的方向 為了使油液流動具有方向性，要綜合考慮隔板、吸油管和回油管的配置，盡量把吸油管和，回油管用隔板隔開。為了不使回油管的壓力波動波及吸油管，吸油管及回油管的斜口方向應(yīng)一致，而不是對著。 a） b） c