【正文】 若產(chǎn)品樣本中的液壓元件配有底板，則樣板可按底板所提供的尺寸來(lái)制作。以下為油路塊的一般設(shè)計(jì)步驟 ]11[ ： ① 繪制液壓元件樣板 根據(jù)產(chǎn)品樣本對(duì)照實(shí)物繪制液壓元件視圖輪廓尺寸，虛線繪出液壓元件底面各油口位置 的尺寸，依照輪廓線剪下來(lái)，便是液壓元件樣板。 (5)泵站油路塊的設(shè)計(jì) 液壓油路塊用灰鑄鐵來(lái)制造 ,要求材料致密 ,無(wú)縮 孔疏松等缺陷 .正面用螺釘固定液壓元件 ,表面粗糙度為 R m,為方便期間 ,把它安裝在液壓站上。長(zhǎng)期使用而不換油的話，油中堆積異物及橡膠圈磨損使泄漏現(xiàn)象增多。保養(yǎng)時(shí) 需同時(shí)注意以下幾點(diǎn)，油泵的位置，進(jìn)油口的油管阻抗，進(jìn)油口過(guò)濾器的口徑及容量，粘度，油箱的油量，出油口的位置，溢流閥的壓力設(shè)置，油箱中的換氣，油溫等。同時(shí)，金屬是作為酸化反應(yīng)的催化劑而存在的，其影響度如銅為 100，鐵為 23，鋁為 19，亞鉛為 6。 劣化 液壓油的劣化速度與泄漏，混入水，金屬，氣泡（包括溶解空氣），壓力等因素有關(guān)，而無(wú)論如何影響力最大的是油溫。 ③ 摩擦部分因?yàn)槟Σ炼a(chǎn)生的異物 —— 密封圈，金屬摩耗粉。 污損 根據(jù)液壓油的污染物的來(lái)源可將其分為以下幾類： ① 設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)前已混入的異物 —— 鑄沙，熔屑，切屑，纖維屑，塵埃。因此必須細(xì)心注意液壓油的選定和維護(hù)。因此一定要清潔濾網(wǎng)。濾 網(wǎng)，請(qǐng)?jiān)诿看谓粨Q液壓油時(shí)用輕油洗凈。松開放水旋塞，可釋放油箱中的油。該液壓系統(tǒng)選則的是 2LQU 型冷卻器。此外以后半年或一年，更換新油一次。還有液壓油應(yīng)保持清潔，無(wú)污物，無(wú)水分，應(yīng)定期進(jìn)行檢查和更換。 ④ 經(jīng)濟(jì)性 考慮液壓工作介質(zhì)的價(jià)格，更換周期，維護(hù)使用是否方便，對(duì)設(shè)備壽命全套設(shè)計(jì)（圖紙）請(qǐng)聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 的影響等。 (4)液壓油的選擇及使用 液壓介質(zhì)的選擇原則： ① 液壓系統(tǒng)所處的環(huán)境 即液壓是在室內(nèi)或戶外作業(yè)，還是寒區(qū)或溫暖的地帶工作，周圍有無(wú)明火或高溫?zé)嵩?，?duì)防火安全，保持環(huán)境清潔，防止污染等有無(wú)特殊要求。本設(shè)計(jì)進(jìn)口采用網(wǎng)式濾油器 ,型號(hào) WU160X180J。濾油器的主要參數(shù)有過(guò)濾精度，壓力損失，額定流量和額定壓力。磁性濾油器：磁性濾油器是采用永磁材料，將油液中的磁性雜質(zhì)微粒不斷吸附到上面。金屬纖維燒結(jié)氈是由長(zhǎng) 1520mm，絲徑為 430μ m，強(qiáng)度好，耐腐蝕，抗沖擊。它的過(guò)濾精度為 530μ m，制造簡(jiǎn)單，強(qiáng)度高，耐沖擊，抗腐蝕。紙芯濾油器，采用酚醛樹脂或木漿微孔濾紙作濾芯。內(nèi)部有曲折迂回的通道，雜質(zhì)粒子不但可被攔截在表面，而且在材料內(nèi)部也逐步吸附，攔截。該 濾油器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通油能力大，濾芯材料強(qiáng)度低，不易清洗，常用于低壓系統(tǒng)或泵吸油口。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，清洗方便，通油能力大，但過(guò)濾精度低隙式濾油器，濾芯是用銅線或鋁線密繞在筒形芯架上，利用線間縫隙進(jìn)行過(guò)濾。該類型濾油器有網(wǎng)式，線隙式和片式等。具有均勻標(biāo)定小孔的濾芯，能將大于小孔的圓形雜質(zhì)顆粒截流在濾芯的一側(cè)。濾油器按濾芯的過(guò)濾機(jī)理可分為：表面型濾油器，深度型濾油器和磁性濾油器。過(guò)濾是控制污染的最有效的方法之一，過(guò)濾就是從油液中分離非溶性固體微粒的過(guò)程。混在工作介質(zhì)中的顆粒污染物，加速液壓元件的磨損，堵塞接流小孔，甚至使液壓滑閥卡死。本設(shè)計(jì)要求連接可靠，拆裝方便，密封性好。常用管接頭有卡套式，擴(kuò)口式和焊接式，還有軟管接頭和快速接頭等。由于此統(tǒng)全套設(shè)計(jì)（圖紙）請(qǐng)聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 要求可靠性及壓力較高 ,故采用鋼管油管 。塑料管可隨意彎曲 ,也可與液壓元件一起運(yùn)動(dòng) ,裝配容易。尼龍管加熱后可以隨意彎曲成型 ,擴(kuò)口 ,冷卻后保持形狀不變 ,視材質(zhì)不同 ,承受壓力為 。低壓膠管是以麻線或棉織品為骨架 。橡膠管常用于執(zhí)行元件同油管一起運(yùn)動(dòng)的場(chǎng)合和很難裝配的地方 。 無(wú)縫鋼管能承受高壓 ,價(jià)格低廉 ,但是裝配時(shí)彎曲困難 ,通常用于高壓系統(tǒng)中。手使力帶動(dòng)齒輪，適用于輸送各種油類，如重油、柴油、潤(rùn)滑油，配用銅齒輪可輸送內(nèi)點(diǎn)低液體，如汽油、苯等，同時(shí)可以適用于含硬質(zhì)顆粒或 纖維的，適用于各種黏度，具良好的自吸性 。鍋爐上裝置靈敏、準(zhǔn)確的壓力表 , 司爐人員就能憑此正 確的操作鍋爐 , 確保安 全、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行。 (7)壓力表 壓力表 也是鍋爐上必不可少的安全附件，它的作用是用來(lái)測(cè)量和指示鍋筒內(nèi)壓力的大小。當(dāng)電磁鐵通電換向時(shí) ，通過(guò)電磁閥將主閥上腔與主閥回油口相連通，溢流閥溢流口全開，導(dǎo)致溢流閥進(jìn)口卸壓 (壓力為零 )，這種狀態(tài)稱之為卸荷。電磁閥的兩個(gè)油口分別與主閥上腔 (導(dǎo)閥前腔 )及主閥溢流口相連。由于使用了比例電磁鐵，閥芯不僅可以換位，而且換位的行程可以連續(xù)地或按比例地變化，因而連通油口間的流通面積也可以連續(xù)地或按比例地變化，所以比例換向閥不僅可以控制執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)方 向，還可控制其速度。節(jié)流閥的主要作用是 在定量泵的液壓系統(tǒng)中與溢流閥配合，組成節(jié)流調(diào)速回路。節(jié)流閥的流量不僅受其過(guò)流斷面的影響，也手其前后壓差的影響。先導(dǎo)式溢流閥由先導(dǎo)閥和主閥兩部分組成，其先導(dǎo)閥部分的結(jié)構(gòu)尺寸一般都全套設(shè)計(jì)（圖紙）請(qǐng)聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 很小，調(diào)壓彈簧不必很強(qiáng)，工作壓力和流量的提高對(duì)調(diào)壓彈簧的影響不大，故先導(dǎo)式溢流閥適用高壓大流量系統(tǒng)。 (2)電磁換向閥，它是借助電磁鐵的吸力推動(dòng)悶芯動(dòng)作進(jìn)行換向的，電磁換向閥受到磁鐵吸力太小的限制，其流最一般在 63L/min 以下，故對(duì)于流量要求較大、行程較長(zhǎng)、移動(dòng)閥芯阻力較大或要求換向時(shí)間能夠調(diào)節(jié)的場(chǎng)合，宜采用液動(dòng)或電液式換向閥。主要應(yīng)用于以下兩個(gè)方面： ① 將單向閥安置在液壓泵的出口處，可以防止系統(tǒng)壓力突然升高而損壞液壓泵。 在本套液壓系統(tǒng)中，用到的液壓閥有單向閥，電磁換向閥，電液換向閥，溢流閥，單向節(jié)流閥，液動(dòng)換向閥，高壓截止閥，比例換向閥，液控單向閥， 電磁溢流閥等 ]10[ 。 (4)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊體積小，安裝調(diào)試維護(hù)保養(yǎng)方便，成本低廉，通用性強(qiáng)，壽命長(zhǎng)。 (2)油液通過(guò)閥時(shí)，液壓損失要小 。這三類閥可以互相組合成為復(fù)合閥，以減少管路連接，使結(jié)構(gòu)更為緊湊，提高系統(tǒng)效率。液壓閥性能的優(yōu)劣，工作是否可靠對(duì)整個(gè)液壓系統(tǒng)能否正常工作將產(chǎn)生直接影響。 同時(shí)可以查出 油泵驅(qū)動(dòng)電機(jī)：型號(hào)： Y100L14 ,，轉(zhuǎn)速： 1400r/min。 ③ 調(diào)速方案的分析與選擇 全套設(shè)計(jì)（圖紙）請(qǐng)聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 表 42 三種調(diào)速回路主要性能比較 名稱 速度剛度 承載能力 調(diào)速范圍 效率 發(fā)熱 成本 差 好 大 低 大 低 較好 較好 較大 最好 最小 高 好 好 大 較高 較小 最高 根據(jù)上述表格內(nèi)容所示，本液壓系統(tǒng)采用節(jié)流調(diào)速回路。 ① 確定油液的循環(huán)方式 表 41 開式系統(tǒng)和閉式系統(tǒng)的 比較 油液循環(huán)方式 開式 閉式 散熱條件 較方便 較復(fù)雜，須用輔泵換油冷卻 抗污染性 較差，但可采用壓力油箱來(lái)改善 較好，但油液過(guò)濾要求較高 限速、制動(dòng)形式 用平衡閥進(jìn)行能耗限速，用制動(dòng)閥進(jìn)行能耗制動(dòng)，引起油液發(fā)熱 液壓泵由電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)時(shí)，限速及制動(dòng)過(guò)程中拖動(dòng)電機(jī)能向電網(wǎng)輸電，回收部分能量 其他 對(duì)泵的自吸性能要求高 對(duì)主泵的自吸性能要求低 根據(jù)上圖所示，本液壓系統(tǒng)采用開式循環(huán)方式，因?yàn)閳?zhí)行元件有多個(gè)。 (3)本液壓系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上具有以下特征： 所有 液壓閥控制回路均采用了集成油路塊式結(jié)構(gòu)，使本系統(tǒng)具有泄漏少，另外去除了一般常用的泵站房和操控室，使結(jié)構(gòu)緊湊、簡(jiǎn)單，便于維修的特點(diǎn) 。符合 GB376687《液壓系統(tǒng)通用技術(shù)條件》中的各項(xiàng)技術(shù)要求 ]5[ 。該系統(tǒng)精選了國(guó)內(nèi)外優(yōu)質(zhì)液壓元、附件。全套設(shè)計(jì)（圖紙）請(qǐng)聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 本機(jī)器的傳動(dòng)主要采用了液壓傳動(dòng)，并實(shí)現(xiàn)電控自動(dòng)化控制。 (4)液壓元件制造精度高，系統(tǒng)工作過(guò)程中發(fā)生故障不易診斷。 (2)由于傳動(dòng)介質(zhì)的可壓縮性和泄漏等因素的影響，不能嚴(yán)格保證定比傳動(dòng)。 (6)除此之外，液壓傳動(dòng)突出的優(yōu)點(diǎn)還有單位質(zhì)量輸出功率大，因?yàn)橐簤簜鲃?dòng)的動(dòng)力元件可采用很高 的壓力，因此，在同等輸出功率下具有體積小，質(zhì)量小，運(yùn)動(dòng)慣性小，動(dòng)態(tài)性能良好的特點(diǎn)。 (5)液壓元件屬于機(jī)械工業(yè)基礎(chǔ)件。 (4)操作控制方便，省力，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，中遠(yuǎn)程距離控制，過(guò)載保護(hù)。 (2)可以在運(yùn)行過(guò)程中實(shí)現(xiàn)大范圍的無(wú)級(jí)調(diào)速，且調(diào)速范圍大。 (4) 輔助元件 是除上述三項(xiàng)以外的其它裝置，如油箱、濾油器、油管等，這些元件對(duì)保證液壓系統(tǒng)的可靠、穩(wěn)定持久的工作，有重大作用 ]15[ 。 (3) 調(diào)節(jié)控制元件 它是 控制液壓系統(tǒng)中油液的流量、壓力和流動(dòng)方向的裝置，包括方向控制閥、壓力控制閥、流量控制閥、比例閥和邏輯閥。 液壓系統(tǒng)的組成 (1) 能源裝置 它是將輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為油液的壓力能 (壓力和流量 )輸出的能量轉(zhuǎn)換裝置，一般最常見的形式是液壓泵。由 比例閥控制，在啟動(dòng)停止時(shí)應(yīng)盡量減少振動(dòng)。 回轉(zhuǎn)由兩 臺(tái)油馬達(dá)完成，保持回轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性 ,停止時(shí)保持位置鎖住。 m 根據(jù)以上要求及相關(guān)資料參考，確定主回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)主要參數(shù)如下： 主回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)型號(hào) NHM2，排量 ，額定工作壓力 12MPa，扭矩 N3002? M。 ? =179。 /s= 179。 根據(jù)要求，回轉(zhuǎn)速度為 ～ 轉(zhuǎn) /分 現(xiàn)在取回轉(zhuǎn)速度為 轉(zhuǎn) /分，即 54 176。 ? 。 3 5 6 0 0)1055(10210)( 239222 ???????? ??? ? ?? ?lu IEp ? ( 310 ) n= ??????pp?8 所以該活塞桿不會(huì)失穩(wěn)?；钊麠U的長(zhǎng)度為L(zhǎng)=328mm, 活塞桿的直徑為 d=55mm,最大工作壓力為 p=120KN，規(guī)定安全系數(shù)為 8。按材料力學(xué)中壓桿穩(wěn)定性問(wèn)題進(jìn)行校核。 對(duì)各種柔度的壓桿，總可以用歐拉公式或經(jīng)驗(yàn)公式求出相應(yīng)的臨界壓 力，乘上橫截面積便為臨界壓力，臨界壓力與工作壓力之比值即為壓桿的工作安全系數(shù) n，它應(yīng)大于規(guī)定的穩(wěn)定安全系數(shù) n1。 ③ 缸筒壁厚校核 壓緊油缸在設(shè)計(jì)過(guò)程中選擇的是標(biāo)準(zhǔn)值，前面已經(jīng)對(duì)壁厚進(jìn)行校核計(jì)算，完全符合強(qiáng)度要求，在此不再進(jìn)行贅述 ]14[ ?；钊麠U主要承受壓應(yīng)力的作用 ，將以上數(shù)據(jù)帶入公式計(jì)算得 ： d ? ? ??????? 6521 102 0 0 dF?48mm 上面設(shè)計(jì)過(guò)程中可知活塞桿直徑為 55mm，顯然符合要求。 ③ 活塞三維實(shí)體 ： 全套設(shè)計(jì)（圖紙）請(qǐng)聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 圖 活塞三維圖 (8)壓緊油缸三維造型 如圖所示： 圖 壓緊油缸三維圖 (9)壓緊油缸主要零件校核計(jì)算 ① 活塞桿直徑 d 的校核 全套設(shè)計(jì)（圖紙）請(qǐng)聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 活塞桿直徑校核公式為： ? ? 24 1Fdd???（ 3－ 9） 式中 F―― 活塞桿上的作用力 ，取最大負(fù)載時(shí)受力 510? N d1―― 空心活塞桿孔徑 ,實(shí)心桿的 d1=0 ??? ―― 活塞桿材料的許用應(yīng)力 , ??? = b? \n, n 安全系數(shù) .通常取大于 ， 45 鋼許用應(yīng)力為 200Mpa。這里活塞取 45鋼，帶支承環(huán)。組合式活塞結(jié)構(gòu)多樣，主要受密封圈型式?jīng)Q定。通常分為整體活塞和組合活塞兩類。配合過(guò)緊，不僅 使最低啟動(dòng)壓力增大，降低機(jī)械效率，而且容易損壞缸筒和活塞的華東配合表面，間隙過(guò)大會(huì)引起液壓缸內(nèi)部泄漏，降低容積效率，使液壓缸達(dá)不到要求的設(shè)計(jì)性能 ]13[ 。能耐高壓）。密封件有多種形式，在油缸中采用 O 型圈，軸用和孔用 Y x 型密封圈。對(duì)密封件的要求是：密封性能好，能隨著液體壓力增高而提高其密封性能，摩擦阻力小，磨損小，壽命長(zhǎng)，使用維修簡(jiǎn)單，易拆換，成本低，容易制造。 (7)密封形式及活塞 ① 密封形式選擇 油缸中使用密封圈可以防止高壓油的泄漏。活塞寬度 B=（ ） D。因此，對(duì)一般液壓缸必須有一個(gè)合適的導(dǎo)向長(zhǎng)度，全套設(shè)計(jì)（圖紙）請(qǐng)聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)液壓缸的最大行程 L，液壓缸缸筒直徑 D 時(shí)，最小導(dǎo)向長(zhǎng)度 H? L\20+D\2。 ② 最小導(dǎo)向長(zhǎng)度的確定 ]2[ 當(dāng)活塞桿全部外伸，從活塞面的中點(diǎn)到導(dǎo)向套滑動(dòng)面的中點(diǎn)的距離稱為液壓缸最小導(dǎo)向長(zhǎng)度 H，若液壓缸最小導(dǎo)向長(zhǎng)度 H 太小，當(dāng)活塞桿全部外伸時(shí)，這種結(jié)構(gòu)就是材料力學(xué)中見的懸臂梁結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)最大的缺點(diǎn)就是他的穩(wěn)定性不好，容易造成液壓缸活塞桿的晃動(dòng)，一方面，這種懸臂梁結(jié)構(gòu)將使液壓缸活塞 桿所受到的彎矩變的大，這樣一來(lái)對(duì)液壓缸活塞桿的材料性能要求就比較高。 帶入公式中計(jì)算得 d551070 ? ??? = 查手冊(cè)，圓整為標(biāo)準(zhǔn)值考慮安全，取銷軸直徑為 15mm。 (5)銷軸的聯(lián)接計(jì)算 本套液壓系統(tǒng)用壓緊油缸安裝形式欲采用銷軸聯(lián)接，下面是銷軸直徑的計(jì)算校核過(guò)程。 這里 F 取最大負(fù)載時(shí)活塞桿受力為 10N? ，根據(jù)前面設(shè)計(jì)的活塞桿的尺寸得 A= 20 0 1 mdb ? ????? 帶入公式得 ???? 0 0 1 5AF? 60Mpa 卡鍵材料為 45 鋼，許用剪切應(yīng)力為 ? ? 70MPa? ＝ ，可知卡鍵強(qiáng)度符合要求。 卡鍵外徑 43mm，內(nèi)徑 35mm，軸肩直 45mm，活塞桿直徑