【導讀】液壓機的應用較廣泛，在日常生活中到處可以見到，其基本工作原理為根。以液體作為傳遞介質，達到實現(xiàn)能量的轉換的效果，從而實現(xiàn)各。種鍛壓的成型工藝。這種液壓機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。液壓機主機走成包括工作臺、上橫梁、導柱、滑。各種液壓控制閥等。動力機構在電氣控制系統(tǒng)控制下，通過液壓系統(tǒng)，實現(xiàn)能量。的轉換、傳遞和調節(jié)，完成各種工藝循環(huán)。

　　

【正文】 壓 許用擠壓應力 ， [σ]擠壓 ≤100MPa 其中各數(shù)據(jù)為： P=?105kgf Z= 261 / cmkgfE ?? 帶入式中得 ： 2221 cmdS ??????? ?? 262 / cmkgfE ?? 6612 ????? EEKe 預緊力 P1 為 k g fPSK e SZ K e SP551221 ?????? ?????? （ ） 液壓機加載時 下 ， 立柱所受最大拉應力為 k g fPSK e S SZ K e SP5512122 ?????? ???????? ∴ 插入部分 立柱拉應力： ? ??? ??? ??? 2512 / cmk gfSP 螺紋退刀槽處拉應力為 ： ? ????? ??? ?????? 22522 /414 cmk g fdP 支承臺肩部分的擠壓應力為 ： ? ? ? ? ? ?擠壓壓 ???? ????? ?????? 222 522 2 / cmk g fda P 得 σ≤[σ] ， σ 擠壓 ≤[σ] 擠壓 故 強度滿足要求 。 立柱 螺紋 的強度校核 對于立柱螺母的強度校核，由經驗公式可得，計算出 每一圈螺紋上的力， 公式如下 所示 ： 31 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 計算 螺母螺紋處 剪切應力 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 螺紋外徑和內徑 (cm) 將數(shù)據(jù)代入可得 2/ 3740 cmk gf???? ?? ? ? 222 / 374 0 cmk gf????擠? 22 / cmk gf??? ??? ?? 彎 32 對應的許用應力 ： [τ]≤600 2/cmkgf ， ? ?擠? ≤ 1200 2/cmkgf ? ?彎? ≤ 10001200 2/cmkgf 由上 ? ? ? ? ? ?彎彎擠擠 ， ?????? ??? 故 強度滿足要求 擠壓應力計算如公式 所示 ： )( 2121 ddP ??擠? （ ） 21121 362adtPdatPWM??? ???彎 （ ） 式中： t—— 螺紋牙高 ? ?121 ddt ?? d、 1d —— 螺紋外徑和內徑 代入數(shù)據(jù)，得 ? ?擠? =1123MPa， ? ?彎? =865MPa 許用應力選擇： ? ? MPa600?? ， ? ? MPa1200?擠? ， ? ? MPa1000?彎? ，均安全。 33 第 5 章 液壓控制系統(tǒng)設計 液壓系統(tǒng)流量計算 主缸流量計算 對液壓缸 所需流量進行 初步 計算 ， 參考表 及主缸的尺寸。 由流量計算公式： ???Aq （ ） 快進時： 快進快進 ??? Aq = smsmm /????? ）（? ≈ 工進時： 工進工進 ??? Aq = smsmm /????? ）（? ≈ 快退時： 快退快退 ??? Aq = smsmmm /])()[4 3322 ??????（? ≈ 頂出缸流量計算 參考表 ， 對頂出缸快速頂出和快速回退時液壓缸流量進行計算，查的頂出缸 活塞桿直徑為 140mm， 頂出速度為 ，快退速度為 ，頂出缸內徑為 200mm。 頂出時： 頂出頂出 ??? Aq = smsmm /????? ）（? ≈ 快退時： 快退快退 ??? Aq = smsmmm /])[4 3322 ?????? （）（? =48L/min 液壓油管設計 由上述計算可知，主缸的實際工作壓力大約為 ，屬于高壓系統(tǒng)，壓力較高，所以在選擇油管材料時，一般情況下選擇無縫鋼管。并且在鋼管彎曲處半徑不能太小。彎曲半徑太小會造成制造困難，成本高，而且 鋼管承受的壓力高 ，所以選擇鋼管時需適當加大油管半徑。 頂出缸的工作 簡單，所需壓力低， 壓力約 34 為 ， 選用高壓膠管 ，就能滿足要求 。 計算 油管的內徑 如下公式 所示 ： ?qd ? () 式中： d — 液壓 油管內徑 (mm)； q — 油路通過最大流量 (L/min)； ? — 液壓油在油管中的 流速 m/s。 ： 主缸快進 時： 式 中： 泵的額定流量 q=250L/min, 油管流速 ? =4m/s 得 ： mmsmLD ?? 圓整后，查表 [16] ， 取 mmD 401 ? ，壁厚 t=5mm。 主缸快退 時： 主缸快退時 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=。 ： 對與副缸相連 進油油管內徑 2D 計算 ： 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 ? 。 液壓泵設計選擇 1）泵工作壓力確定 對液壓泵選擇計算時，應考慮液壓油在液壓系統(tǒng)中的壓力損失問題， 實際工作過程中 的壓力等于執(zhí)行部件的最大工作壓力與 進油路中的損失壓力 之和。 如下 泵的工作壓力計算公式為： 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 要求 pPPn )~(? ，取 Pp=。 即： Pn = =≈ 2）液壓泵最大流量計算 流量 計 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 [18]，選取液壓泵的型號為： 250YGY141B。 參數(shù)如下 所示 ： 排量： 250mm/r ； 額定壓力： 32MPa ； 額定轉速： 1000r/min ； 容積效率： 93% ； 36 4）泵的流量驗算： 由上述液壓泵的型號可知 泵排量 ： m i n/250m i n/1 0 0 0/250 Lrrmlq ??? 而 工作時泵的 最大流量 min/463Lqp ? ， 遠遠小于實際工作所需的流量，出現(xiàn)液壓缸供油不足的現(xiàn)象，達不到液壓缸快進、快退時流量要求，為滿足液壓機的工作要求，應該在液壓系統(tǒng)中設置補油箱來彌補泵供油不足的現(xiàn)象。 電動機的選擇 主缸各工況功率計算 1）快進功率 液壓缸快速下行時，在橫梁受重力的作用下快速下行， 而液壓泵此時的輸出油量 不足，不能滿 足 滑塊的快速下行。 功率消耗小 。 已知最大 工進負載為 2021KN，無桿腔面積 ： A= ）（ m?? ≈ ㎡ 則液壓泵的壓 力為： PAFPP ??? （ ） 即： PaPam NPP 6526 102 ?????? 將 PaPP ?? 、 min/ LqP ? 、η = 求得工進功率為： KWKWLMPP a m i n/ ???? 3）快退功率 快退時作用面積 A： 222 mmmA ???? ）（）（? 存在壓力損失，選取 進油回路壓力損失取 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算 1）頂出功率 由表 所示， 頂出時主缸最大負載為 350KN，無腔桿面 積 為 A= ㎡ ，進油回路壓力損失取 ? P=，可由公式計算 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） 電動機額定功率及 型號的確定 綜上所述，對主缸、副缸各個工況所需功率進行計算比較，按各個工況中最大功率選擇電機，從而確定電機的額定功率，選擇合適的電動機。 查表 121 [19]， 按液壓機工進時的功率，選擇 電動機 的型號為 Y180M4。 基本特征： 額定功率： ； 滿載轉速： 1470r/min 。 液壓機中 液壓系統(tǒng)安全 驗算 液壓系統(tǒng)壓力損失的驗算 ： 液壓機 主缸的進 油油管直徑為 40mm， 回油管直徑為 25mm； 頂出 液壓缸 的進、回油管直徑 都為 16mm。 選型號 LHL32 液壓油。 15℃時 ，液壓油 運動粘度 scmcs t / 2??? ,油液密度 3/920 mkg?? 。 （ 1） 主液壓缸 壓力損 失計算： 如下圖 ： 38 圖 主缸速度循環(huán)圖 1） 計算 工進時進油路損失 最大工進時流量為 ，則流速 1v 為： scmcmcmdqv / i n/2293m i n/ 42321??? ???? ? 管道流動雷諾數(shù) 1eR 為 ???? vdvR e 1eR ＜ 2300， 在油管中是 層流，沿程阻力系數(shù) 11 ??? eR?。進油管長度為 8m，沿程壓力損失 1P? 為： PaPavdlP 6222111 ?????????? ??? 閥的壓力損失 PaP ??? 閥 ；那么進油路總的壓力損失 進P? 為： 進P? = 1P? + 閥P? = PaPa 666 )( ????? 2） 計算 回油路的壓力 損失 工進時回油管的最大流量 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 管道流動雷諾數(shù) 2eR 為 ???? vdvR e 2eR ＜ 2300，油液在管道 內流動為層流，沿程阻力系數(shù) 22 ??? eR?。進油管長度為 6m，沿程壓力損失 2P? 為： PaPavdlP 6222222 ?????????? ??? 閥的壓力損失 PaP ??? 閥 ；調速閥壓力損失 PaP ??? 調 ；那么回油