【導(dǎo)讀】全套CAD圖紙，翻譯等，聯(lián)系153893706. 湖南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書2021

　　

【正文】 校核，液壓缸的內(nèi)徑 (D=100mm)與其壁厚 ? （ ? = 20=10mm） 的比值 ?D =10，故可用薄壁圓筒的壁厚計算公式進(jìn)行校核 ? ??? 2 Dpy? （ 324） 后裝壓縮式垃圾車總體設(shè)計 22 式中： ? —— 液壓缸壁厚（ mm） ； 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(yīng)力，無縫鋼管 ??? =100～ 110MPa。 ? ??? 2 Dpy?=1002 ? ??=≤ 10mm 所以所選壁厚滿足要求。 B. 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，所選的執(zhí)行機構(gòu)即推板機構(gòu)的工作行程為 4000mm，結(jié)合液壓缸活塞行程參數(shù)系列確定液壓缸的工作行程為 4000mm。 液壓缸缸底和缸蓋的計算 在中低壓系統(tǒng)中，液壓缸的缸底和缸蓋一般是根據(jù)結(jié)構(gòu)需要進(jìn)行設(shè)計，不需進(jìn)行強度計算。 液壓缸進(jìn)出油口尺寸的確定 液壓缸的進(jìn)出油口尺寸，是根據(jù)油管內(nèi)的平均速度來確定的，要求壓力管路內(nèi)的最大平均流速控制在 4～ 5m/s 以內(nèi)，過大會造成壓力損失劇增，而使回路效率下降，并會引起氣蝕、噪音、振動等，因此油口不宜過小，一般可按文獻(xiàn) [3]選用，本系統(tǒng)選用進(jìn)出油口 M27 2的螺紋接頭。 根據(jù)以上計算及選用的參數(shù)綜合為表 31。 缸筒內(nèi)徑（ mm） 缸筒外徑 (mm) 活塞桿直徑 (mm) 進(jìn)出油口連接 公稱直徑 螺紋連接 110 120 63 20 M27 2 A. 系統(tǒng)工作壓力 p和流量 Q 系統(tǒng)工作壓力根據(jù)裝載性能和整機制造成本確定，以不超過 25MPa 為宜，這樣可以選擇價格合理的液壓系統(tǒng)元件。 根據(jù)垃圾車的作業(yè)性能、速度和生產(chǎn)率的要求，確定液壓系統(tǒng)所需的最大工作流量 Q。一般情況下，垃圾的排出時間為： 20～ 40s，按設(shè)計要求的 27s進(jìn)行設(shè)計計算，排出板油缸的伸出速度為： 10～ 15cm/s，上下刮板油缸伸出速度為： 16～ 20cm/s，對于料斗容積為 1m3 的垃圾車，可選擇液壓泵的排量為 40～50ml/r，即泵每分鐘的輸出流量為 80～ 100L/min. B. 液壓系統(tǒng)功率 垃圾車工作機構(gòu)的動力由發(fā)動機提供，功率應(yīng)能夠充分滿足裝載機構(gòu)工作過程中的動力需求，并考慮冷卻系統(tǒng)和管路等輔助設(shè)備的動力消耗，發(fā)動機功率可取為： N發(fā) =(～ )Ny （ 325） 湖南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 2021 23 Ny=?6000PQ （ 326） 式中： Ny —— 液壓系統(tǒng)功率， KW； P—— 液壓系統(tǒng)工作壓力， P=19600KPa。 Q—— 液壓系統(tǒng) , Q=80～ 100L/min。 η —— 液壓系統(tǒng) ,η =～ 工作機構(gòu)所需的液壓系統(tǒng)功率為 25～ 30kw，也就是取力器要從發(fā)動機上取出 25～ 30kw的功率 . 液壓油缸受力分析與校核 壓縮式垃圾車主要依靠液壓系統(tǒng)控制油缸完成垃圾的收集、擠壓裝填和推出卸料等作業(yè)功能 ,因此油缸的設(shè)計和選擇對整個作業(yè)系統(tǒng)的可靠性和安全性非常重要。通過對油缸進(jìn)行受力分析 ,一方面可以對所選油缸進(jìn)行校核 ,另一方面也可以作為油缸選擇的依據(jù)和參考。目前國內(nèi)在用的壓縮式垃圾車主要為后裝式 ,后裝壓縮式垃圾車所用油缸主要包括以下幾種 :傾翻油缸用來將垃圾桶中的垃圾翻倒入裝料斗中 。刮板油缸用來將裝料斗中的垃圾刮起 ?；逵透子脕韺⒀b料斗中刮起的垃圾擠壓推進(jìn)車箱中 。舉升油缸 用來將裝料斗升起以便完成垃圾推卸作業(yè) 。推板油缸用來將車箱中的垃圾推出卸掉。 后裝壓縮式垃圾車所用油缸中 ,垃圾桶傾翻油缸和推板油缸受力比較簡單 ,并且由于受到結(jié)構(gòu)或功能的限制 ,油缸選擇與所承受的力相比一般都較大 ,因此僅對刮板油缸、滑板油缸和舉升油缸進(jìn)行受力分析及校核。液壓系統(tǒng)工作壓力為 。 液壓缸的主要零件的材料和技術(shù)要求 A. 缸體 材料選用 45鋼。 內(nèi)徑用 H9 配合，粗糙度 m? ,內(nèi)徑圓度 、圓柱度不大于直徑公差之半，內(nèi)表面直線度在 500mm長度不大于 ，端面與缸蓋固定時，端面跳動量在直徑 100mm 上不大于 ,為防止腐蝕和提高壽命，內(nèi)表面可鍍鉻，層厚 ～ ，在進(jìn)行拋光，缸體外涂外耐腐蝕油漆。 B. 缸蓋 常用材料有： 35 鋼、 45 鋼或鑄鋼；做導(dǎo)向時選用鑄鐵、耐磨鑄鐵。故可選取前缸蓋 HT200、后缸蓋為 35鋼。 配合表面的圓度、圓柱度不大于直徑公差之半，端面在對孔軸線的垂直度在直徑 100mm 上不大于. C. 活塞 材料選用 HT200。 外徑的圓度、圓 柱度不大于直徑公差之半，外徑對內(nèi)孔的徑向跳動不大于外徑公差之半，端面對軸線垂直度在直徑 100mm上不大于 ，活塞外徑用橡膠密封圈密封時可取 f9配合，內(nèi)孔與活塞桿的配合取 H8。 后裝壓縮式垃圾車總體設(shè)計 24 D. 活塞桿 本設(shè)計中是空心活塞桿，選用的材料為 45鋼的無縫鋼管。 桿外圓柱面粗糙度為 m? ,材料進(jìn)行熱處理，調(diào)質(zhì) 52～ 58HRC，外徑的圓度、圓柱度不大于直徑公差之半，外徑表面直線度在 500mm長度不大于 ，活塞桿與前端蓋采用 H9/f9配合，與活塞的連接可采用 H9/h8配合。 泵的計算與選擇 A. 計算液壓缸的流量和壓力 由 。 快速運動所需的流量 ： ? ? m i n/ 12222 LvdvdDq ???????? ???? 快進(jìn)快進(jìn)快進(jìn) 工進(jìn)時液壓缸的壓力，取外負(fù)載較大的右滑臺缸進(jìn)行計算： 21211 pAAAFp ?? 工 式中 A A2同上節(jié)，約取 A1=2A2； p1為液壓缸進(jìn)油腔壓力； p2為液壓缸回油腔壓力（由背壓閥調(diào)整決 定，一般為 ～ ） ,現(xiàn)取 p2 =,代入式 21211 pAAAFp ?? 工 ，則液壓缸的壓力： MP aPap 16599 6631 ???????? ? 工進(jìn)時的流量： m i n/ i n/ 3322m i n LmvDq ??????? ??? 工進(jìn) m i n/ i n/ 3322m a x LmvDq ??????? ??? 工進(jìn) B. 確定小流量泵的壓力 小流量泵在快進(jìn)和工進(jìn)時都向液壓缸供油（只部分供油），液壓缸的最大工作壓力為 p1=,在調(diào)速閥進(jìn)油口節(jié)流調(diào)速，進(jìn)油路上的壓力損失一般為 ～ ,現(xiàn)取 。則小流量泵的最高工作壓力： M P aM P ap )(0 ??? C. 液壓泵流量計算 液壓泵向液壓缸輸入的最大流量為： 2 =,若取回路泄漏系數(shù) K=，則泵的流量：湖南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 2021 25q= =。 由于工進(jìn)的工作流量取大值時 q=2 =,溢流閥的最小穩(wěn)定流量為 2～ 3L/min,加之減壓閥工作時的正常泄出（一般為 ～ ），故小流量泵的流量不應(yīng)小于 5L/min 。故得出液壓泵的流量范圍： 5L/min～ D. 選擇液壓泵規(guī)格型號 根據(jù)計算出的泵的流量和壓力值，并查閱文獻(xiàn) [3]，選用 YB6/40型雙聯(lián)葉片泵，壓力流量均能滿足要求。 E. 計算電動機的驅(qū)動功率 根據(jù)對工況的分析畫出工況圖： 圖 32 液壓缸 工況分析中的 工作 壓力 、 流量 和功率圖 由上圖可知，液壓缸最大輸入功率在快退階段，可以按此階段 估算電機功率 P ?310pqP? （ 327） 式中： p —— 快退時液壓泵的出口壓力（ Pa），其值等于快退時液壓缸的進(jìn)口壓力與泵到液壓缸這段管路壓力損失之和，壓力損失取 Pap 5102??? ； q —— 液壓泵輸出流量 ( sm/3 )， q=2 103m3/s； ? —— 液壓泵的總效率，查文獻(xiàn) [4]取 ???? （各泵的效率為 ）。所以 ： ? ? KwpqP 335 ?? ???????? 液壓油箱容積的確定 本系統(tǒng)為中壓系統(tǒng)，油箱容積一般取液壓泵額定容量流量的 57倍，本系統(tǒng)取 7倍： V = 7 = 后裝壓縮式垃圾車總體設(shè)計 26 確定管道的直徑 管道的材料一般推薦采用 10號、 20號的薄壁無縫鋼管和拉制紫銅管。鋼管承受的工作壓力較高，價廉，所以本系統(tǒng)主要采用鋼管。 油管直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(jìn)行計算。 油管的內(nèi)徑 d按下式進(jìn)行計算： vqd ? （ 328） 式中： d—— 管道直徑（ mm） ； q —— 液體流量（ L/min） ； v —— 允許流速，按金屬管內(nèi)油液推薦流速值選用，吸油管路取 v ≤ ～ 2m/s,壓油管路取 v≤ ～ 6m/s。 管道的壁厚可根據(jù)工作壓力由下式計算得出： ? ??? 2pd? （ 329） 式中： p —— 工作壓力，查資料取工作壓力為 5MPa； d —— 油管內(nèi)徑（ mm） ； ??? —— 許用應(yīng)力（ MPa） ，對于鋼管 ??? ≤ ,對于銅管 ??? ≤ 25Mpa。 本系統(tǒng)主油路流量取差動連接時流量 q = 40 L/min,允許流速按壓油管路取 v = 4m/s, 則管道內(nèi)徑為： ??? vqd （壓油 管 v取 4） 油管的壁厚 ? ? mmpd ????? ?? 查閱文獻(xiàn) [4]可選用外徑 D為 22mm的 10號冷拉無縫鋼管。 定位夾緊油路的管徑，可按元件接口選取。 吸油管按式 32式 329計算可得 ： mmvqd ??? （吸油管 v取 1） 壁厚 ： ? ? mmpd ????? ?? 故可選用外徑 D為 28mm的 10 號冷拉無縫鋼管。 鋼管彎曲半徑不能太小，其最小曲率半徑 R≥ 3D，油管經(jīng)彎曲后，彎曲處側(cè)壁厚的減薄 不應(yīng)超過油管壁厚的 20%，彎曲處內(nèi)側(cè)不應(yīng)有明顯的鋸齒行波紋、扭傷或壓壞，彎曲處的橢圓度不應(yīng)超過 15%。 液壓油的選擇 湖南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書 2021 27該系統(tǒng)為一般液壓傳動 ,所以在環(huán)境溫度為 5176。 C～ 35176。 C 之間時 ,一般選用 20 號或 30 號液壓油 .冷天用 20號機械油 ,熱天用 30號機械油。 由于本系統(tǒng)的功率較小，采用單泵供油，所取油箱容量又較大，故不必進(jìn)行系統(tǒng)溫升的驗算。 油箱設(shè)計 A. 油箱有效容積的確定 a) 油箱的有效容積 本系統(tǒng)為中壓系統(tǒng)，油箱的容積一般取液壓泵額定流量的 5～ 7倍，現(xiàn)取 7倍，故油箱的有效容積為 KQV? （ 330） 式中： V —— 油箱的有效容積（ L） Q —— 油泵的額定流量，泵的額定流量為 46L/min K —— 系數(shù)，本系統(tǒng)取 K = 7 則油箱的有效容積為： V = 7 46= 322 L b) 油箱容積的驗算 油路系統(tǒng)的功率損失是造成油路系統(tǒng)發(fā)熱的主要原因，系統(tǒng)的總發(fā)熱功率 H為： 0PPH ?? （ 331） 式中： P —— 液壓泵輸入功率（ kW） ,已計算出 P=； P0 —— 液壓缸的輸出功率（ kW）。 則： H= 103= 油箱的三邊比例為 1： 1： 1～ 1： 2： 3之間時，可用下式估算油箱的散熱面積。 2