【正文】 選出液壓馬達(dá)型號(hào)為斜盤式軸向柱塞馬達(dá) ? ? BYCY 11425 ? ，排量 rmL/25 ，額定轉(zhuǎn)速 min/1500r ，最高轉(zhuǎn)速 2500r/min,額定。 則 435 0 0 0 0 .5 2 1FM ? ? ? ? 又 0 . 8 0 . 8 1 3 5 7 2 0 . 9 1 0 8 5 7 6 . 7 2BFM M N m? ? ? ? 0 1 0 8 5 7 6 . 7 2 6 7 8 6 0 . 4 51 . 6BMM N mC? ? ? 由液壓馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)到回轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)必須經(jīng)過(guò)減速裝置，設(shè)經(jīng)過(guò)四級(jí)減速，傳動(dòng)比 ?????總i 則馬達(dá)所受最大力矩 345000 mMF ??畢業(yè)設(shè)計(jì) 42 第 頁(yè) 共 72 頁(yè) m5 221 30 78 60i 00 NMM ??? 總 理論排量 39。機(jī)械制動(dòng)一般取 ? ? FB MM ~? ，液壓制動(dòng)可取? ? FB MM ~? 。但回轉(zhuǎn)加速度過(guò)大會(huì)增加動(dòng)載荷和 沖擊，同時(shí)啟動(dòng)力矩和制動(dòng)力矩的增大也受地面附著條件的限制。當(dāng)回轉(zhuǎn) 機(jī)構(gòu)僅靠液壓制動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)力矩 0M 小于或等于制動(dòng)力矩 BM ，可以取 ~10 ?? MMC B 當(dāng)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)帶附加機(jī)械制動(dòng)時(shí)， C最高可達(dá) 2 ，一般取 ?C 。 表 系統(tǒng)元部件一覽表 序號(hào) 元件名稱 規(guī)格型號(hào) 數(shù)量 1 過(guò)濾器 RFA800?65 1 2 補(bǔ)油泵 1 畢業(yè)設(shè)計(jì) 40 第 頁(yè) 共 72 頁(yè) 序號(hào) 元件名稱 規(guī)格型號(hào) 數(shù)量 3 單向閥 DFF50K1 25 4 主油泵 A7V500 1 5 二位四通電磁閥 24EH10BT 4 6 液壓變壓器 7 7 蓄能器 NXQA10/10L 2 8 二位二通電磁閥 22BH10BT 12 9 緩沖限壓閥 DGMC25ATBT*H10 11 10 液壓缸 HSGF 4 11 回轉(zhuǎn)馬達(dá) 25(YCY)141B 1 12 左行走馬達(dá) XB40 1 13 壓力閥 24Y63BMZ 2 14 三位四通電磁閥 34DG4S4V01 2 15 右行走馬達(dá) XB40 1 16 溢流閥 Y1F*16DA/0 1 17 油溫表 WXG12t 1 18 液位計(jì) YWZ150 1 19 壓力表 YX150 1 20 風(fēng) 冷馬達(dá) CMA3080 1 21 球閥 CJZQ 1 22 二位三通電磁閥 23D63B 1 各液壓缸和馬達(dá)流量的確定 (1) 假設(shè)鏟斗液壓缸的伸出速度為 12mm/s，斗桿液壓缸的伸出速度為8mm/s，動(dòng)臂缸的伸出速度為 5mm/s，則根據(jù)公式有： ???? ? 601000 60 2DAQ ????? (512) 鏟斗缸流量 m in/95 1212560 21 LQ ??? ???? ? 畢業(yè)設(shè)計(jì) 41 第 頁(yè) 共 72 頁(yè) 斗桿缸流量 m in/112 818060 22 LQ ??? ???? ? 動(dòng)臂缸流量 m in/50 510060 23 LQ ??? ???? ? 式中 ??液壓缸的容積效率，取 。； ； ； ； 。其液壓原理圖如圖 畢業(yè)設(shè)計(jì) 39 第 頁(yè) 共 72 頁(yè) 圖 挖掘機(jī)恒壓網(wǎng)絡(luò)二次調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)原理圖 ； ； ； ； 5。目前挖掘機(jī)上使用較多的液壓系統(tǒng)為負(fù)載敏感液壓系統(tǒng)，其原理是通過(guò)一個(gè)反饋壓力來(lái)改變主油泵的排量，即負(fù)載敏感泵，此時(shí)的泵的好壞決定了整個(gè)回路的性能。此液壓系統(tǒng)采用單泵供油，配合補(bǔ)油泵和液壓蓄能器就能滿足工作要求，先進(jìn)之處在于它使用了二次元件 “液壓變壓器”，由于液壓變壓器既可作泵用又可作馬達(dá)用，具有工作的“四個(gè)象限”。由挖掘機(jī)實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡和外型尺寸可得出斗桿缸工作行程mmL 1755? 動(dòng)臂缸的尺寸計(jì)算 由上面計(jì)算知按中等壁厚計(jì)算 ? ?? ? CPDPyy ??? ??? (511) ? ? C??? ?? 1351 1 1 0 C?? 圓整取 mm16?? 則外徑 mmDD 1 3 21621 0 021 ?????? ? 查《液壓元件手冊(cè)》表 252 選取標(biāo)準(zhǔn)值為 150mm。 鏟斗油缸尺寸的計(jì)算 根據(jù)教材《液壓與氣壓傳動(dòng)》的第四章可進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算缸壁厚，中、高 壓缸一般用無(wú)縫鋼管作缸筒，大多數(shù)屬于薄壁筒，即 10/ ??D 時(shí)，其最薄處的壁厚用材料力學(xué)薄壁圓筒公式計(jì)算，即 (58) 式中 ? —— 薄壁筒壁厚； yP —— 試驗(yàn)壓力； ??? —— 缸筒材料許用應(yīng)力，無(wú)縫鋼管 ? ? MPa110~100?? ； D—— 缸筒內(nèi)徑 ??? 取 MPa110 ）（ ????? ? 此時(shí) ???D 不滿足薄壁缸條件，故應(yīng)按中等壁厚計(jì)算公式計(jì)算 10/ ?? ?D 此時(shí) ? ?? ? CPDPyy ???? ??? (59) ? ??? 2PyD?畢業(yè)設(shè)計(jì) 37 第 頁(yè) 共 72 頁(yè) ? —— 強(qiáng)度系數(shù)，對(duì)無(wú)縫鋼管 1?? ； C —— 用來(lái)圓整壁厚。 又挖掘機(jī)液壓缸均為單活塞桿液壓缸，其原理圖 所示 圖 液壓缸原理圖 畢業(yè)設(shè)計(jì) 36 第 頁(yè) 共 72 頁(yè) 表 液壓缸工作壓力與活塞桿直徑關(guān)系 工作壓力 ? ~ ? d/D ~ ~ 根據(jù)表 6顯然易見(jiàn)取活塞桿直徑與液壓缸內(nèi)徑之比為 ，即 d/D=。參照《液壓元件手冊(cè)》 （機(jī)械工業(yè)出版社）圓整后，選取 mm1251 ?D ； mm1802 ?D ； mm1003 ?D 。由 Solidworks 軟件做出工作裝置各部件的三維模型， 鋼板厚度取 15mm 時(shí)，利用其“分析 — 模型 — 質(zhì)量屬性”進(jìn)行分析可以得到各部件的重量，得到鏟斗： 1000kg、畢業(yè)設(shè)計(jì) 35 第 頁(yè) 共 72 頁(yè) 斗桿： 1500kg、動(dòng)臂： 3000kg。則有 : )(8 2 86 5 03 9 0 01 3 8g KNF ???? )(3315701370138, KNFd ???? )(1 8 4 4 24 7 9 4 2 8 8 11 3 8, KNFb ?????? 取工作裝置液壓系統(tǒng)工作壓力位 35Mpa，則可知斗桿油缸直徑為 )(1 7 64g2 mmpFD ??? ????? ? 同理，在考慮油缸憋壓為 倍工作壓力下，可分別得到在此位置工況下鏟斗油缸和動(dòng) 臂油缸直徑應(yīng)滿足的條件為 : )(1 0 0 d4 64,1 mmpFD ???? ????? ? )(1 6 7 64,3 mmpFbD ???? ????? ? 3,2m a x1,bl lFlFF AA ??畢業(yè)設(shè)計(jì) 34 第 頁(yè) 共 72 頁(yè) 動(dòng)臂油缸作用力的確定 動(dòng)臂油缸的作用力，即最大提升力，以能提升鏟斗內(nèi)裝滿土壤的工作裝置至最大卸載距離位置進(jìn)行卸載來(lái)確定，其計(jì)算簡(jiǎn)圖如 所示，此時(shí)動(dòng)臂油缸作用力為 )l(1g3 bAbAgdAdtb lGGlGlF ??? (57) 式中： 圖 動(dòng)臂油缸受力分析圖 dtG —— 鏟斗及其裝載土壤的的重力， N； gG —— 斗桿所受重力， N； bG —— 動(dòng)臂所受重力， N； dAl —— 鏟斗質(zhì)心到動(dòng)臂下鉸點(diǎn) A的水平距離， m； Agl —— 斗桿質(zhì)心到動(dòng)臂下鉸點(diǎn) A的水平距離， m； bAl —— 動(dòng)臂質(zhì)心到動(dòng)臂下鉸點(diǎn) A的水平距離， m。斗桿油缸最大作用力位置為動(dòng)臂下放到最低位置，斗桿缸作用力對(duì)斗桿與動(dòng)臂鉸點(diǎn)有最大力臂，即對(duì)斗桿產(chǎn)生最大作用力矩，并使斗齒尖和鉸點(diǎn) B、 C 在一條直線上，如圖。 動(dòng)臂油缸閉鎖力 bF? 應(yīng)滿足 1 m a x 233A Ab Fl FlF ll?? ?? ? ?N (53) 式中 3l —— 動(dòng)臂油缸閉鎖力 bF? 對(duì)鉸點(diǎn) A的力臂， m； Al —— 1maxF 對(duì)動(dòng)臂下鉸點(diǎn) A的力臂， m； Al? —— 2F 對(duì)鉸點(diǎn) A的力臂， m； 通過(guò)挖掘機(jī)工作范圍圖測(cè)得： 1l =430mm， 2l =430mm， Cl =Rd=1300mm，Bl =3900mm， Bl? =650mm， 3l =330mm， Al =6300mm， Al? =4600mm，已知 KNF 138max1 ? 。為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，可以忽略斗和土的質(zhì)量，并且忽略了各構(gòu)件質(zhì)量及連桿機(jī)構(gòu)效率影響因素，此時(shí)鏟斗油缸作用力為 在忽略斗和土的質(zhì)量、各構(gòu)件質(zhì)量及連桿機(jī)構(gòu)效率影響下鏟斗油缸作用力為 1max1Cd FlF l? ? ?N (51) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 30 第 頁(yè) 共 72 頁(yè) 式中 1l —— 鏟斗油缸作用力對(duì)搖臂與斗桿鉸點(diǎn)的力臂 (此位置為搖臂長(zhǎng)度 )， m Cl —— 1maxF 對(duì)鏟斗與斗桿鉸點(diǎn) C的力臂， m。初步設(shè)計(jì)時(shí) 按額定斗容及工作條件（土壤級(jí)別），參考有關(guān)資料可初選斗齒最大挖掘力（最大挖掘力為 KNFax 138m1 ?），并按反鏟最重要的工作位置 ,即最大挖掘深度時(shí)能保證具有最大挖掘力來(lái)分析確定鏟斗油缸的工作力。 記每個(gè)端口的流量 q0,表示吸油， q0表示排油，變壓器順時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)轉(zhuǎn)記為 ? 0,變壓器受到的合力矩記為 T? 。 液壓變壓器工作四象限的動(dòng)力學(xué)分析 以圖 ，該負(fù)載為液壓缸，即直線式負(fù)載，液壓缸的兩腔采用差動(dòng)連接，下面分別以負(fù)載上升和下降的工況來(lái)分析液壓變壓器的四象限特性，缸體固定，活塞往返運(yùn)動(dòng)，不考慮泄露和沿程、局部壓力的損失。 液壓變壓器的工作四象