【正文】 學(xué)習(xí)參考。你必須努力，當(dāng)有一天驀然回首時(shí)，你的回憶里才會多一些色彩斑斕，少一些蒼白無力。4. 歲月是無情的，假如你丟給它的是一片空白，它還給你的也是一片空白。既糾結(jié)了自己，又打擾了別人。用一些事情，總會看清一些人。2. 若不是心寬似海，哪有人生風(fēng)平浪靜。在此對導(dǎo)師及本組的同學(xué)表示衷心的感謝！最后還要感謝曾教導(dǎo)過和給我?guī)椭睦蠋?！是你們曾?jīng)辛勤的付出才有了我今天知識的積累。自開題以來，設(shè)計(jì)的每個環(huán)節(jié)老師都認(rèn)真指導(dǎo)，從資料的查閱到具體方案的修改，老師都提出了寶貴的建議，讓我受益匪淺。由于實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的匱乏，本次設(shè)計(jì)難免有考慮不周的地方?？傮w來說，本文的總體設(shè)計(jì)方案可以滿足液壓機(jī)的加工工藝要求。此外，還對主機(jī)、電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行了簡明的總體設(shè)計(jì)。通過流量計(jì)算發(fā)現(xiàn)主缸快進(jìn)時(shí)會出現(xiàn)供油不足的情況，為了解決這一問題，在液壓系統(tǒng)中設(shè)置補(bǔ)油油箱。通過泄壓來降低系統(tǒng)的壓力，防止產(chǎn)生液壓沖擊；設(shè)置保壓回路讓工件有足夠的成型時(shí)間，保證產(chǎn)品的質(zhì)量。為了讓系統(tǒng)的工作壓力隨負(fù)載的變化而自動調(diào)節(jié)，液壓泵選用恒功率變量柱塞泵。經(jīng)多方案對比之后，本文液壓系統(tǒng)采用插裝閥集成控制系統(tǒng)。（5）防止液壓油工作溫度過高液壓油的工作溫度一般應(yīng)控制在30℃～80℃之間最好，油溫過高會導(dǎo)致液壓油的粘度降低，容易引起泄漏，效率下降，潤滑油膜強(qiáng)度降低，加速機(jī)械的磨損，生成碳化物和淤碴，油液氧化加速，油質(zhì)惡化；溫過低時(shí)，其粘度大，流動性差，阻力大，工作效率低。（4）防止空氣進(jìn)入系統(tǒng)液壓機(jī)屬于高壓設(shè)備，大量的空氣侵入，會加劇“氣蝕”現(xiàn)象。清洗郵箱時(shí)，拆卸部件應(yīng)包好，避免雜物污染。當(dāng)液壓機(jī)工作10000小時(shí)后要請專業(yè)人員對設(shè)備進(jìn)行檢測，并進(jìn)行調(diào)整和維修，防止因長久失修對液壓系統(tǒng)和設(shè)備造成致命損壞。（2）定期進(jìn)行保養(yǎng)定期清除濾網(wǎng)上的污物，如果濾網(wǎng)破損要及時(shí)更換。一般情況參照隨機(jī)使用說明書，選擇規(guī)定型號的液壓油，特殊情況可以選用與規(guī)定型號性質(zhì)相同的代用油。 四柱液壓機(jī)的保養(yǎng)維護(hù)（1）選擇合適的液壓油液壓油在整個系統(tǒng)中起著傳遞壓力、潤滑、冷卻等作用。除此之外，還要檢驗(yàn)所有控制按鈕、壓力表是否都能正常工作。按下啟動按鈕，看液壓機(jī)是否能夠順序的完成各工況動作。液壓機(jī)其它部件的安裝參照部件裝配圖，按圖紙所給配合要求進(jìn)行安裝。5 四柱液壓機(jī)安裝調(diào)試和維護(hù) 四柱液壓機(jī)的安裝液壓機(jī)安裝之前應(yīng)事先做好安裝地基，一般采用混凝土地基。（8）停機(jī)按下SB0或SB1，液壓機(jī)停止工作。中間繼電器KA1相繼得電，電磁閥1Y、3Y、6Y得電。為了預(yù)防突發(fā)事件的發(fā)生，應(yīng)設(shè)置急停按鈕。其中速度換接通過行程開關(guān)來控制，保壓由壓力繼電器控制，保壓時(shí)間由時(shí)間繼電器控制，頂出缸的啟動、退回由手動按鈕控制。按下啟動按鈕SB2后，線圈KM得電，電動機(jī)啟動，液壓機(jī)開始工作。QS為電源開關(guān)，熔斷器FU1對主電路起短路保護(hù)作用，熔斷器FU2對控制電路起短路保護(hù)作用。（2）電氣系統(tǒng)總體控制方案液壓泵由電機(jī)拖動；快進(jìn)、工進(jìn)之間速度的換接通過行程開關(guān)控制；工進(jìn)保壓時(shí)間通過時(shí)間繼電器控制；滑塊的安全行程范圍由行程開關(guān)限制；通過電磁換向閥控制每個工況的動作的開始；電磁換向閥的接通通過按鈕或壓力信號控制；液壓機(jī)啟動、停止通過按鈕控制。綜合分析，繼電器控制系統(tǒng)完全可以實(shí)現(xiàn)液壓機(jī)各工況動作的完成，液壓機(jī)電氣控制選用繼電器控制。PLC控制具有編程簡單，維護(hù)方便，通用性強(qiáng)，體積小，設(shè)計(jì)調(diào)試期短，性能穩(wěn)定，抗干擾能力強(qiáng)，價(jià)格比繼電器控制系統(tǒng)貴。繼電器控制系統(tǒng)主要由繼電器、接觸器、按鈕、形成開關(guān)等元件組成。4 四柱液壓機(jī)電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) 電氣控制概述四柱液壓機(jī)的電氣控制系統(tǒng)通常采用繼電器控制、PLC控制、工業(yè)計(jì)算機(jī)控制等方式。油箱的散熱面積A的計(jì)算公式為： ()即：將= ；；=10代入公式(),求系統(tǒng)溫升，即：℃查資料可知，允許的最高油溫[T]，對于一般機(jī)床[T]=55～70℃ ；對于工程機(jī)械[T]=65～80℃。自然冷卻通風(fēng)很差時(shí)，=(8～9)；自然冷卻通風(fēng)良好時(shí)，=(15～)；有專用冷卻器時(shí)，=(110～170)。通過計(jì)算可知。液壓缸各工況輸入功率前面計(jì)算電動機(jī)功率時(shí)已經(jīng)計(jì)算出，現(xiàn)在只要計(jì)算液壓缸各工況的輸出功率。通過對主缸、頂出缸各工況的壓力損失驗(yàn)算可知，液壓系統(tǒng)的油路結(jié)構(gòu)及元件參數(shù)選擇滿足要求。進(jìn)油管長度為6m，沿程壓力損失為：閥的壓力損失；那么進(jìn)油路總的壓力損失為：=+=回油管直徑D=16mm，工進(jìn)時(shí)回油管的最大流量為：回油管中液壓油的流速為：管道流動雷諾數(shù)為＜2300，油液在管道內(nèi)流動為層流，沿程阻力系數(shù)。進(jìn)油管長度為6m，沿程壓力損失為：閥的壓力損失；調(diào)速閥壓力損失；那么回油路總的壓力損失為：=++==泵的出口壓力為：≈2）快進(jìn)、快退時(shí)的壓力損失主缸快進(jìn)時(shí)由于供油不足，泵口的壓力很??；快退時(shí)的負(fù)載為400kN，與工進(jìn)時(shí)的負(fù)載2000kN相比要小，這樣回路中的壓力損失比工進(jìn)時(shí)要小，泵的出口壓力也比工進(jìn)時(shí)小，具體驗(yàn)算過程從略。（1）主缸各工況時(shí)的壓力損失驗(yàn)算1）工進(jìn)時(shí)進(jìn)油路、回油路的壓力損失，則液壓油在油管中的流速為：管道流動雷諾數(shù)為＜2300，油液在管道內(nèi)流動為層流，沿程阻力系數(shù)。（4）液壓站布局簡圖1空氣濾清器 2插裝閥 3油管 4液壓泵5電動機(jī) 6吊鉤 7油箱 8清洗孔 9放油塞 10液面指示器 四柱液壓機(jī)液壓站布局簡圖 液壓系統(tǒng)安全、穩(wěn)定性驗(yàn)算 液壓系統(tǒng)壓力損失的驗(yàn)算四柱液壓機(jī)執(zhí)行部件有主缸和頂出缸，主缸的進(jìn)、回油管直徑分別為：40mm、25mm；頂出缸的進(jìn)、回油管直徑分別為16mm、16mm。電動機(jī)與液壓泵的聯(lián)接方式采用支架法蘭式。液壓機(jī)的液壓泵裝置采用臥式安裝方式。（2）液壓泵安裝方式的選擇液壓泵裝置包括不同類型的液壓泵、驅(qū)動電機(jī)和聯(lián)軸器，安裝方式有立式和臥式兩種。分散式液壓站結(jié)構(gòu)緊湊，泄漏油容易回收，節(jié)省占地面積，但安裝維修不方便，一般較少采用；集中式液壓站安裝維修方便，液壓裝置產(chǎn)生的振動、發(fā)熱、都與主機(jī)隔開，不影響主機(jī)的工作精度。其中，液壓油箱包括空氣濾清器、過濾器、油面指示器和清洗孔；液壓泵裝置包括液壓泵、驅(qū)動電機(jī)和聯(lián)軸器等；液壓控制裝置包括各種液壓閥和聯(lián)接體。硬管布置時(shí)應(yīng)貼地或沿主機(jī)外形布置，相互平行的管道應(yīng)保持一定的間隔，并用管夾固定。換向閥之間應(yīng)留有一定的軸向距離，便于手動調(diào)整和裝拆電磁鐵。頂蓋與油箱要有好的密封性，防止泄漏的油液直接進(jìn)入油箱而污染油液；清洗孔用于清洗油箱內(nèi)的角落和取出油箱內(nèi)的元件；油面指示用于油箱內(nèi)最高、最低油位；吊鉤方便裝配和搬運(yùn)。頂蓋用于安裝液壓泵、閥組、動力裝置、空氣濾清器。為防止液面波動，可在出口設(shè)擴(kuò)散器或?qū)⒒赜凸懿迦胍好嬉韵?，一般距離油箱底面的距離大于300mm。吸油管應(yīng)插入液面以下，防止吸油時(shí)吸入空氣，使空氣混入系統(tǒng)；回油管出口有直口、斜口、彎管直口、帶擴(kuò)散器的出口等形式，一般采用45176。隔板主要是為了增加液壓油的流動時(shí)間，除去沉淀的雜質(zhì)，分離清除水和空氣，調(diào)節(jié)溫度，吸收液壓油壓力波動及防止液面的波動。（3）油箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)液壓油箱材料一般選用Q235A鋼板，通過焊接的方式連接。為了提高冷卻效率，安裝位置不受影響時(shí)，可適當(dāng)增大油箱的容積。低壓、中壓、高壓系統(tǒng)油箱的有效容積V確定算法如下：低壓系統(tǒng)(P≤)：V=(2～4) ()中壓系統(tǒng)(P≤)：V=(5～7) ()中高壓或高壓系統(tǒng)(P＞)：V=(6～12) ()式中： V—液壓油箱有效容積； —液壓泵額定流量。（1）油箱有效容積的確定液壓油箱根據(jù)系統(tǒng)壓力的不同，有效容積的確定也不一樣?；赜陀凸軆?nèi)徑確定：頂出缸回程所需流量=48L/min，取油管允許流速=4m/s，代入公式()，即：圓整后，[3]，取?；赜陀凸軆?nèi)徑確定：主缸快退所需流量=，取油管允許流速=4m/s，代入公式()，即：圓整后，查表61[1]，取，壁厚t=。油管的內(nèi)徑可由公式（）求得 ()式中： —油管內(nèi)徑(mm)；—油路通過最大流量(L/min)；—油管中允許流速m/s。通過液壓機(jī)主缸、頂出缸工作壓力的計(jì)算可知，,。高壓膠管是鋼絲編制體或鋼絲纏繞為骨架，可用于較高的油路中。對于高壓系統(tǒng)液壓油管一般選用無縫鋼管；～10MPa。 液壓油管設(shè)計(jì)液壓傳動中裝置中，常用的液壓油管有鋼管、銅管、膠管、尼龍管和塑料管等。通過計(jì)算可知，Lb的最大值不可能大于L桿+L缸=1355mm，而(10～15)d=2000～3000mm。由主缸行程為250mm，活塞寬度為160mm,缸蓋厚度為25mm，通過計(jì)算可知，主缸的長度取L缸=650mm。（7）頂出缸長度的確定液壓缸缸體內(nèi)部長度等于活塞的行程與活塞的寬度之和?！?；熱處理要求調(diào)質(zhì)20～25HRC；外徑圓度、圓柱度不大于直徑公差的一半；；活塞桿與導(dǎo)向套之間的配合公差采用H8/f7，與活塞連接的配合公差采用H7/g6?？招臅r(shí)一般選用35鋼、45鋼的無縫鋼管；實(shí)心結(jié)構(gòu)選用35鋼、45鋼。查表210[1],液壓機(jī)頂出缸工況時(shí)的工作壓力比主缸要小很多，密封圈選用O形密封圈。，即活塞的寬度B==200mm =160mm。（4）頂出缸最小導(dǎo)向長度的確定=250mm，頂出缸內(nèi)徑D=200mm，代入公式()， 即：（5）頂出缸活塞材料、技術(shù)要求、外形尺寸及密封方案的確定頂出缸活塞選用灰鑄鐵HT200。（3）頂出缸缸蓋材料、厚度的確定缸蓋常用制造材料有35鋼、45鋼、鑄鋼，做導(dǎo)向作用時(shí)常用鑄鐵、耐磨鑄鐵?！?；內(nèi)徑配合采用H8～H9；內(nèi)徑圓度、圓柱度不大于直徑公差的一半；；。排氣閥安裝在液壓缸兩端的最高處，雙作用液壓鋼需要設(shè)兩個排氣閥。一般緩沖裝置有環(huán)狀間隙式節(jié)流緩沖裝置、可調(diào)節(jié)流緩沖裝置、三角槽式節(jié)流緩沖裝置。4）緩沖與排氣裝置液壓機(jī)運(yùn)動時(shí)的質(zhì)量大，快進(jìn)時(shí)的速度快，這樣活塞在到達(dá)行程中點(diǎn)時(shí)，會產(chǎn)生液壓沖擊，甚至活塞與缸筒端蓋會產(chǎn)生機(jī)械的碰撞。3）活塞桿導(dǎo)向結(jié)構(gòu)形式活塞桿的導(dǎo)向部分包括端蓋、導(dǎo)向套、密封、防塵和鎖緊結(jié)構(gòu)。2）活塞桿與活塞的連接形式查表28 [1]，活塞與活塞桿的連接結(jié)構(gòu)有整體式結(jié)構(gòu)、螺紋連接、半環(huán)連接、錐銷連接等連接形式。（9）主缸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1）缸體與端蓋的連接形式查表27 [1]，缸體與端蓋的連接形式通常有法蘭連接、螺紋連接、外半環(huán)連接、內(nèi)半環(huán)連接等形式。通過計(jì)算可知，Lb的最大值不可能大于L桿+L缸=2330mm，而(10～15)d=2500～3750mm。由主缸行程為700mm，活塞寬度為260mm,缸蓋厚度為60mm，通過計(jì)算可知，主缸的長度取L缸=1080mm。（7）主缸長度的確定液壓缸缸體內(nèi)部長度等于活塞的行程與活塞的寬度之和?！粺崽幚硪笳{(diào)質(zhì)20～25HRC；外徑圓度、圓柱度不大于直徑公差的一半；；活塞桿與導(dǎo)向套之間的配合公差采用H8/f7，與活塞連接的配合公差采用H7/g6?？招臅r(shí)一般選用35鋼、45鋼的無縫鋼管；實(shí)心結(jié)構(gòu)選用35鋼、45鋼。查表210[1],液壓機(jī)主缸工況時(shí)的壓力大，泄漏量也會隨壓力成正比升高，因此密封圈選用Y形密封圈，這種密封圈能承受的大的工作壓力，泄漏量小。，即活塞的寬度B==320mm =256mm。主缸活塞選用灰鑄鐵HT200。隔套的長度C可有公式（）求得，即： ()式中：