【導(dǎo)讀】液壓機(jī)的應(yīng)用較廣泛，在日常生活中到處可以見(jiàn)到，其基本工作原理為根。以液體作為傳遞介質(zhì)，達(dá)到實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換的效果，從而實(shí)現(xiàn)各。種鍛壓的成型工藝。這種液壓機(jī)適用于各種可塑性工件的壓制工藝，如沖壓、拉。擠金屬零件成型、塑膠制品及粉末制品的壓制成型工藝?？刂葡到y(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)組成。液壓機(jī)主機(jī)走成包括工作臺(tái)、上橫梁、導(dǎo)柱、滑。各種液壓控制閥等。動(dòng)力機(jī)構(gòu)在電氣控制系統(tǒng)控制下，通過(guò)液壓系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)能量。的轉(zhuǎn)換、傳遞和調(diào)節(jié)，完成各種工藝循環(huán)。

　　

【正文】 ????? ∴ 插入部分立柱拉應(yīng)力： ? ??? ??? ??? 2512 / cmk gfSP 螺紋退刀槽處拉應(yīng)力為： ? ????? ??? ?????? 22522 /414 cmk g fdP 支承臺(tái)肩部分的擠壓應(yīng)力為： ? ? ? ? ? ?擠壓壓 ???? ????? ?????? 222 522 2 / cmk g fda P 得 σ≤[σ] ， σ 擠壓 ≤[σ] 擠壓 故強(qiáng)度滿足要求。 31 立柱螺紋的強(qiáng)度校核 對(duì)于立柱螺母的強(qiáng)度校核，由經(jīng)驗(yàn)公式可得，計(jì)算出每一圈螺紋上的力，公式如下 所示： nZPP 21? （ ） 式中： 2P— 立柱所受拉力 n— 立柱數(shù)目， n=4 Z— 工作螺紋圈數(shù) ShZ? h— 螺紋高度， h= S— 螺距， S= 代入數(shù)據(jù)，得， 1P =2493kN 計(jì)算螺母螺紋處剪切應(yīng)力如下： ? ?211 / cmkgfadP?? ? （ ） 式中： a — 螺紋牙根部寬度， K— 螺紋完滿系數(shù)，取 K= 得 a=KS=? = ? ? ? ?擠擠 ?? ???? ddP i ? ?彎彎 ??? ?? 213 ad tP i ? ? cmddt 1 ???? 式中 ： t螺紋牙高 (cm) d , d 1 螺紋外徑和內(nèi)徑 (cm) 將數(shù)據(jù)代入可得 2/ 3740 cmk gf???? ?? 32 ? ? 222 / 374 0 cmk gf????擠? 22 / cmk gf??? ??? ?? 彎 對(duì)應(yīng)的許用應(yīng)力： [τ]≤600 2/cmkgf ， ? ?擠? ≤ 1200 2/cmkgf ? ?彎? ≤ 10001200 2/cmkgf 由上 ? ? ? ? ? ?彎彎擠擠 ， ?????? ??? 故強(qiáng)度滿足要求 擠壓應(yīng)力計(jì)算如公式 所示： )( 2121 ddP ??擠? （ ） 21121 362adtPdatPWM??? ???彎 （ 429） 式中： t—— 螺紋牙高 ? ?121 ddt ?? d、 1d —— 螺紋外徑和內(nèi)徑 代入數(shù)據(jù)，得 ? ?擠? =1123MPa， ? ?彎? =865MPa 許用應(yīng)力選擇： ? ? MPa600?? ， ? ? MPa1200?擠? ， ? ? MPa1000?彎? ，均安全。 33 第 5 章 液壓控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 液壓系統(tǒng)流量計(jì)算 主缸流量計(jì)算 對(duì)液壓 缸 所需流量進(jìn)行 初步 計(jì)算 ， 參考表 及主缸的尺寸。 由流量計(jì)算公式： ???Aq （ ） 快進(jìn)時(shí)： 快進(jìn)快進(jìn) ??? Aq = smsmm /????? ）（? ≈ 工進(jìn)時(shí)： 工進(jìn)工進(jìn) ??? Aq = smsmm /????? ）（? ≈ 快 退時(shí)： 快退快退 ??? Aq = smsmmm /])()[4 3322 ??????（? ≈ 頂出缸流量計(jì)算 參考表 ，對(duì)頂出缸快速頂出和快速回退時(shí)液壓缸流量進(jìn)行計(jì)算，查的頂出缸活塞桿直徑為 140mm，頂出速度為 ，快退速度為 ，頂出缸內(nèi)徑為 200mm。 頂出時(shí)： 頂出頂出 ??? Aq = smsmm /????? ）（? ≈ 快退時(shí)： 快退快退 ??? Aq = smsmmm /])[4 3322 ?????? （）（? =48L/min 液壓油管設(shè)計(jì) 由上述計(jì)算可知，主缸的實(shí)際工作壓力大約為 ，屬于高壓系統(tǒng)，壓力較高，所以在選擇油管材料時(shí)，一般情況下選擇無(wú)縫鋼管。并且在鋼管彎曲處半徑不能太小。彎曲半徑太小會(huì)造成制造困難，成本高，而且鋼管承受的壓力高，所以選擇鋼管時(shí)需適當(dāng)加大油管半徑。頂出缸的工作簡(jiǎn)單，所需壓力低，壓力約 34 為 ，選用高壓膠管，就能滿 足要求。 計(jì)算油管的內(nèi)徑如下公式 所示： ?qd ? () 式中： d — 液壓油管內(nèi)徑 (mm)； q — 油路通過(guò)最大流量 (L/min)； ? — 液壓油在油管中的流速 m/s。 ： 主缸快進(jìn)時(shí)： 式 中：泵的額定流量 q=250L/min, 油管 流速 ? =4m/s 得： mmsmLD ?? 圓整后，查表 [14] ， 取 mmD 401 ? ，壁厚 t=5mm。 主缸快退時(shí)： 主缸快退時(shí)所需最大流量 q=，代入公式 ()，得： mmsmLd ?? 圓整后，查表 61[15]， 取 mmd 251 ? ， 壁厚 t=。 ： 對(duì)與副缸相連進(jìn)油油管內(nèi)徑 2D 計(jì)算： 已知頂出缸頂出所需流量 q =，代入公式 ()，得： mmsmLD ?? 圓整后，查表 ， 取 mmD 162 ? 。 回油油管內(nèi)徑 2d 確定：頂出缸回程所需流量 min/48Lq? ，流速 ? =4m/s，代入公式 ()，即： 35 mmsmLd 16/4 m in/ ?? 圓整后，查表 ， 取 mmd 162 ? 。 液壓泵設(shè)計(jì)選擇 1）泵工作壓力確定 對(duì)液壓泵選擇計(jì)算時(shí)，應(yīng)考慮液壓油在液壓系統(tǒng)中的壓力損失問(wèn)題，實(shí)際工作過(guò)程中的壓力等于執(zhí)行部件的最大工作壓力與進(jìn)油路中的損失壓力之和。 如下泵的工作壓力計(jì)算公式為： PPPP ???? 1 （ ） 式中： Pp— 液壓泵輸出壓力； P1— 液壓缸的工作壓力； P?? — 液壓 系統(tǒng)的 壓力 損失 ，工作 壓力 最大 P1=20MPa ，取P?? =。代入公式（ ） 即： M P aPP ??? 為確保液壓泵的使用壽命，應(yīng)要求 pPPn )~(? ，取 Pp=。 即： Pn = =≈ 2）液壓泵最大流量計(jì)算 流量計(jì)算公式： max)( qKq LP ?? （ ） 式中： Pq — 液壓泵的最大流量； KL— 液壓系統(tǒng)泄漏系數(shù)，一般取 KL=～ ，取 KL=； m in/ 8 Lq P ?? ≈ 3）液壓泵選擇 查表 517 [16]，選取液壓泵的型號(hào)為： 250YGY141B。 參數(shù)如下所示： 排量： 250mm/r ； 額定壓力： 32MPa ； 額定轉(zhuǎn)速： 1000r/min ； 容積效率： 93% ； 36 4）泵的流量驗(yàn)算： 由上述液壓泵的型號(hào)可知泵排量： m i n/250m i n/1 0 0 0/250 Lrrmlq ??? 而工作時(shí)泵的最大流量 min/463Lqp ? ，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于實(shí)際工作所需的流量，出現(xiàn)液壓缸供油不足的現(xiàn)象，達(dá)不到液壓缸快進(jìn)、快退時(shí)流量要求，為滿足液壓機(jī)的工作要求，應(yīng)該在液壓系統(tǒng)中設(shè)置補(bǔ)油箱來(lái)彌補(bǔ)泵供油不足的現(xiàn)象。 電動(dòng)機(jī)的選擇 主缸各工況功率計(jì)算 1）快進(jìn)功率 液壓缸快速下行時(shí)，在橫梁受重力的作用下快速下行，而液壓泵此時(shí)的輸出油量不足，不能滿足滑塊的快速下行。功率消 耗小。 已知最大工進(jìn)負(fù)載為 2021KN，無(wú)桿腔面積： A= ）（ m?? ≈ ㎡ 則液壓泵的壓力為： PAFPP ??? （ ） 即： PaPam NPP 6526 102 ?????? 將 PaPP ?? 、 min/ LqP ? 、η = 求得工進(jìn)功率為： KWKWLMPP a m i n/ ???? 3）快退功 率 快退時(shí)作用面積 A： 222 mmmA ???? ）（）（? 存在壓力損失，選取進(jìn)油回路壓力損失取 MPP?? 代入公式（ ），求得泵的壓力 P ： 即： PaPam NP P 6523 10400 ?????? 將 PaPP ?? 、 Pq =、η =，快退功率即為： 37 KWKWLMPP a m i n/ ???? 頂出缸各工況功率 計(jì)算 1）頂出功率 由表 所示，頂出時(shí)主缸最大負(fù)載為 350KN，無(wú)腔桿面積為 A= ㎡，進(jìn)油回路壓力損失取 ? P=，可由公式計(jì)算出： PaPam NP P 6526 ?????? 將 PaPP ?? 、 Pq =、η =， 帶入，求得： KWKWLMPP a m i n/ ???? 2） 回程功率：回程功率很小，省略。 3） 電動(dòng)機(jī)額定功率及型號(hào)的確定 綜上所述，對(duì) 主缸、副缸各個(gè)工況所需功率進(jìn)行計(jì)算比較，按各個(gè)工況中最大功率選擇電機(jī)，從而確定電機(jī)的額定功率，選擇合適的電動(dòng)機(jī)。 查表 121 [8]，按液壓機(jī)工進(jìn)時(shí)的功率，選擇電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為 Y180M4。 基本特征：額定功率： ；滿載轉(zhuǎn)速： 1470r/min 。 液壓機(jī)中液壓系統(tǒng)安全驗(yàn)算 液壓系統(tǒng)壓力損失的驗(yàn)算： 液壓機(jī)主缸的進(jìn)油油管直徑為 40mm，回油管直徑為 25mm； 頂出液壓缸的進(jìn)、回油管直徑都為 16mm。 選型號(hào) LHL32 液壓油。 15℃時(shí)，液壓油運(yùn)動(dòng)粘度 scmcs t / 2??? ,油液密度 3/920 mkg?? 。 （ 1） 主液壓缸壓力損失計(jì)算： 如下圖 ： 38 圖 主缸速度循環(huán)圖 1）計(jì)算工進(jìn)時(shí)進(jìn)油路損失 最大工進(jìn)時(shí)流量為 ，則流速 1v 為： scmcmcmdqv / i n/2293m i n/ 42321??? ???? ? 管道流動(dòng)雷諾數(shù) 1eR 為 ???? vdvR e 1eR ＜ 2300，在油管中是層流，沿程阻力系數(shù) 11 ??? eR?。進(jìn)油管長(zhǎng)度為 8m，沿程壓力損失 1P? 為： PaPavdlP 6222111 ?????????? ??? 閥的壓力損失 PaP ??? 閥 ；那么進(jìn)油路總的壓力損失 進(jìn)P? 為： 進(jìn)P? = 1P? + 閥P? = PaPa 666 )( ????? 2）計(jì)算回油路的壓力損失 工進(jìn)時(shí)回油管的最大流量 回q 為： m i n/ i n/)(4222LLqAAq ??????? ??回 39 回油管中液壓油的流速 2v 為： scmcmcmdqv / i n/1 8 9 1m i n/ 42322??? ???? ? 回 管道流動(dòng)雷諾數(shù) 2eR 為 ???? vdvR e 2eR ＜ 2300，油液在管道內(nèi)流動(dòng)為層流，沿程阻力系數(shù) 22 ??? eR?。進(jìn)油管長(zhǎng)度為 6m，沿程壓力損失 2P? 為： PaPavdlP 6222222 ?????????? ??? 閥的壓力損失 PaP ??? 閥 ；調(diào)速閥壓力損失 PaP ??? 調(diào) ；那么回油路總的壓力損失 回P? 為： 回P? = 2P? + 閥P? + 調(diào)P? = Pa)( 666 ????? = ? 泵的出口壓力 P 為： PaPAPAFP cmP 66612 102 ????????????進(jìn)回? ≈ （ 2）頂出缸各工況時(shí)的壓力損失驗(yàn)算： 40 圖 頂出缸速度循環(huán)圖 1）工件頂出時(shí)進(jìn)油路、回油路的壓力損失 頂出缸頂出速度為 ，需要的最大流量為 ，進(jìn)油管直徑D=16mm，則液壓油在油管中的流速 1v 為： scmcmcmdqv / i n/18810m i n/ 42321??? ???? ? 管道流動(dòng)雷諾數(shù) 1eR 為 ???? vdvR e 1eR ＜ 2300，管道內(nèi)流動(dòng)為層流，沿程阻力系數(shù) 11 ??? eR?。進(jìn)油管長(zhǎng)度為 6m，沿程壓力損失 1P? 為： PaPavdlP 6222111 ?????????? ??? 閥的壓力損失 PaP ??? 閥 ；那么進(jìn)油路總的壓力損失 進(jìn)P? 為： 進(jìn)P? = 1P? + 閥P? = PaPa 666 )( ????? 工進(jìn)時(shí)最大回油流量為：