【正文】 最后向所有關(guān)心我和支持我的前輩、老師、學(xué)長(zhǎng)、同學(xué)和朋友再次致以衷心的感謝。感謝我的師兄弟和師姐妹們，正是他們熱情無(wú)私的幫助，踏實(shí)求實(shí)的科研態(tài)度激勵(lì)著我，帶動(dòng)我認(rèn)真務(wù)實(shí)的完成論文。他敏銳的學(xué)術(shù)思想，高要求，高起點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度與一絲不茍的科研精神將使我終生受益。致 謝三年的大學(xué)生活即將度過(guò)，在完成我的學(xué)業(yè)論文之際，我衷心感謝母校三年來(lái)對(duì)本人的辛勤培養(yǎng)。這也意味著我國(guó)工程機(jī)械行業(yè)對(duì)技術(shù)人才的技術(shù)素質(zhì)提出了更高的要求。其產(chǎn)品型號(hào)主要有ZLZL1 ZLZLZLZL50、ZL60、ZL70八種，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形式以鉸接式車(chē)架、液力傳動(dòng)為主。目前，我國(guó)裝載機(jī)的主要品種有輪式前鏟裝載機(jī)、夾木式裝載機(jī)、伸縮臂式裝載機(jī)、滑移式裝載機(jī)、井下裝載機(jī)以及履帶式裝載機(jī)等。使我對(duì)機(jī)械知識(shí)有了更深刻更透徹得了解。計(jì)算得，F(xiàn)K=1636Kn，穩(wěn)定安全系數(shù)nK取nK=2，則有 　，滿(mǎn)足液壓缸穩(wěn)定性條件，所以液壓缸穩(wěn)定。16=8873103mm4，F(xiàn)=321103N，代入求出結(jié)果xl，按照等截面桿計(jì)算穩(wěn)定臨界力。判別最大撓度點(diǎn)位置的x之值可由下式計(jì)算　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　(910)式中　E1——活塞材料的桿彈性模量，對(duì)于鋼材E＝1011Pa；　　　J1——活塞桿界面慣性矩，mm4。即液壓缸的最大推力，F(xiàn)=305Kn；　　　FK——液壓缸的穩(wěn)定臨界力，N；　　　nK——穩(wěn)定安全系數(shù)，一般取　nK=2～4。根據(jù)材料力學(xué)的概念，一根受壓的直桿，在其負(fù)載力超過(guò)穩(wěn)定臨界力時(shí)，即已不能維持原有軸線狀態(tài)下的平衡喪失穩(wěn)定。將已知參數(shù)代入式(97)和（98)經(jīng)過(guò)計(jì)算，動(dòng)臂液壓缸活塞桿滿(mǎn)足強(qiáng)度條件。對(duì)于長(zhǎng)細(xì)比l/d10的液壓缸，活塞桿的強(qiáng)度需同時(shí)考慮壓縮和彎曲。 活塞桿活塞桿強(qiáng)度及穩(wěn)定性驗(yàn)算 活塞桿強(qiáng)度驗(yàn)算液壓缸處于穩(wěn)定工作狀態(tài)時(shí)，即活塞桿受到的軸向負(fù)載力小于穩(wěn)定臨界力時(shí)，由于初始撓度的存在，活塞桿將同時(shí)受到壓縮和彎曲。代入可計(jì)算出d=54 mm，實(shí)取d=60mm。 銷(xiāo)軸與耳環(huán)連接計(jì)算（1）軸銷(xiāo)的連接計(jì)算軸銷(xiāo)通常是雙面受剪，為此其直徑d應(yīng)按照下式計(jì)算： (96)式中 d——銷(xiāo)軸直徑，m； F——液壓缸輸出的最大推力，N； 〔τ〕——銷(xiāo)軸的許用剪應(yīng)力，對(duì)于45號(hào)鋼，〔τ〕＝70MPa。經(jīng)計(jì)算得，τ=。 液壓缸的連接計(jì)算缸蓋采用卡環(huán)連接，卡環(huán)的剪切應(yīng)力和強(qiáng)度條件為 (94)式中 p——液壓缸的最大工作壓力，MPa； D——缸筒內(nèi)徑，m； l——卡環(huán)厚度，l=16mm。其中，當(dāng)工作壓力p≤16MPa時(shí)，, 缸底材料取45號(hào)鋼，溫度小于100℃時(shí)，許用應(yīng)力為159MPa，焊接系數(shù)K=。 缸底厚度的計(jì)算所設(shè)計(jì)的液壓缸底為平行缸底且采用焊接，故有下面公式 (93)式中 δp——缸底的厚度，m； Dc——液壓缸內(nèi)徑，m； 　 p——試驗(yàn)壓力，MPa。 缸筒外徑確定出壁厚后，由下式計(jì)算缸筒外徑 (82)所以缸筒外徑為200mm。液壓缸筒的材料通常用345號(hào)無(wú)縫鋼管，因20號(hào)的機(jī)械性能較低，且不能調(diào)質(zhì)， 一般情況下，均采用45號(hào)鋼。動(dòng)臂液壓缸的外徑不從表中查不到，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，采取中壁厚。 壁厚分別為:轉(zhuǎn)斗液壓缸δ1=(146125)/2=；；轉(zhuǎn)向液壓缸δ3=(121100)/2=。 消除或減少壓力沖擊的措施1) 減少驅(qū)動(dòng)能；2)吸收慣性能；3)用蓄能器或緩沖器。（4） 截面積增壓效應(yīng)。解決辦法可提高系統(tǒng)的固有頻率，使其他干擾頻率不一致。（2) 共振引起:主要是油泵的壓力脈動(dòng)及其他外界振蕩因素引起。它不僅伴隨產(chǎn)生振動(dòng)和噪音，而且會(huì)因過(guò)高的沖擊壓力而使管路、液壓元件遭到破壞。壓力沖擊是由于管道液流速度急劇改變而形成的。由式(727)可得油箱的散熱面積為 (828)油箱的主要設(shè)計(jì)參數(shù)如圖(88)圖88油箱結(jié)構(gòu)尺寸 The structure size of the oil tank ，與油直接接觸的表面算全面散熱，與油不直接接觸的表面半散熱面，圖示油箱的有效容積和散熱面積分別為 (829) (830) m3，按V=：abc=。 根據(jù)散熱要求計(jì)算油箱容量式(827)是在初步確定油箱容積的情況下，驗(yàn)算散熱面積是否滿(mǎn)足要求。當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡時(shí)則有Phc=Phr,油溫不再升高，此時(shí)，最大溫差 (827)冷卻條件KW/m2 計(jì)算液壓系統(tǒng)的散熱功率液壓系統(tǒng)的主要散熱渠道是油箱表面，還有一小部分通過(guò)油管、液壓缸等散發(fā)。 （824) (825)式中 Tt——工作周期，s； z、n——分別為液壓泵、液壓缸的數(shù)量； pi、Qi、ηpi——分別為第i臺(tái)泵的實(shí)際輸出壓力、流量、效率； ti——第i臺(tái)泵的工作時(shí)間，ti =8s； FWi、si——液壓缸外載荷及此載荷時(shí)的行程，N、s。液壓系統(tǒng)工作時(shí)，除執(zhí)行元件驅(qū)動(dòng)外載荷數(shù)出有效功率外，其余功率損失全部轉(zhuǎn)化為熱量，使油溫升高。過(guò)熱會(huì)產(chǎn)生下列危害: （1) 油變質(zhì)，形成膠狀沉淀；（2) 使密封件變質(zhì)；（3) 效率降低，嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響到系統(tǒng)的正常工作。 液壓系統(tǒng)的發(fā)熱溫升計(jì)算 計(jì)算的目的是要使系統(tǒng)在正常溫度下達(dá)到熱平衡。系統(tǒng)的調(diào)整壓力 (722)式中 pT——液壓泵的工作壓力或支路的調(diào)整壓力。根據(jù)發(fā)的選擇，經(jīng)計(jì)算，通過(guò)各閥的局部壓力損失之和Δp3=。 (721)式中 Qn——閥的額定流量，m3/s； Q——通過(guò)閥的實(shí)際流量，m3/s； Δpn——閥的額定壓力損失，Pa。ρ=928 kg/m3； λ——沿程阻力系數(shù)； ξ——局部阻力系數(shù)。根據(jù)分析計(jì)算發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題對(duì)某些不合理的系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，或采取其它的必要措施壓力損失包括管路的沿程損失Δp1過(guò)路的局部壓力損失Δp2和閥類(lèi)元件的局部損失Δp3，總的壓力損失為： (718) (719) (720)式中 l——管道長(zhǎng)度，m。 液壓系統(tǒng)的性能驗(yàn)算液壓系統(tǒng)初步設(shè)計(jì)時(shí)在某些估計(jì)參數(shù)情況下進(jìn)行的，當(dāng)各回路形式、液壓元件及連接管路等完全確定后，針對(duì)實(shí)際情況對(duì)所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)進(jìn)行各項(xiàng)性分析。工作裝置液壓系統(tǒng)雙聯(lián)泵的流量為2 m3= m3經(jīng)驗(yàn)系數(shù)α=1。經(jīng)驗(yàn)公式為： (717)式中 QV——液壓泵每分鐘排出壓力油的容積，m3； α——經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，見(jiàn)表76。,。油液流經(jīng)的管道推薦流速 m/s液壓泵吸油管道～,一般取1m/s以下液壓系統(tǒng)壓油管道3～6，壓力高，管道短粘度小取大值液壓系統(tǒng)回油管道～表75 允許流速推薦值 Allowed flow rate經(jīng)計(jì)算，有如下結(jié)果：。 內(nèi)徑計(jì)算：通過(guò)油管的流量和油管內(nèi)允許的流速來(lái)確定油管內(nèi)徑。 輔元件的選擇（1) 油管的選擇計(jì)算油管類(lèi)型的選擇:油管類(lèi)型主要根據(jù)使用場(chǎng)合和系統(tǒng)的最大工作壓力來(lái)選擇。2） 流量控制閥的額定流量除需大于調(diào)速范圍內(nèi)的最大流量外，閥的最小穩(wěn)定流量必須小于低速時(shí)要求的最小穩(wěn)定流量，即 (715)式中 qvmin——閥的最小穩(wěn)定流量，L/min；vmin ——執(zhí)行元件的最低速度，m/s；A——液壓缸工作腔的有效面積，m2。 液壓閥的選擇控制元件的類(lèi)型和安裝方式，在擬定液壓原理圖時(shí)已經(jīng)確定，這里要做的是根據(jù)閥所需要的最大工作壓力和流量來(lái)選擇標(biāo)準(zhǔn)閥類(lèi)的規(guī)格。 工作裝置液壓系統(tǒng)選用CBG2040/2050型雙聯(lián)齒輪泵。3) 選擇如液壓泵的規(guī)格根據(jù)以上求得的pp和Qmax值，按系統(tǒng)擬定的液壓泵形式，從手冊(cè)中選擇相應(yīng)的液壓泵。對(duì)于轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)，轉(zhuǎn)向油缸的流量63 L/min。對(duì)于工作裝置液壓系統(tǒng)系統(tǒng)，液壓缸的最大流量發(fā)生在最高點(diǎn)處的卸荷。 2) 確定液壓泵的流量多液壓缸同是工作時(shí)，液壓泵的輸出流量Qp應(yīng)為 (714)式中 K——系統(tǒng)泄漏系數(shù)，一般取K=～； 的ΣQmax——同時(shí)動(dòng)作的液壓缸的最大總流量。工作裝置液壓泵的工作壓力為15MPa。由上述計(jì)算可知，對(duì)于工作裝置液壓系統(tǒng)系統(tǒng)。對(duì)于第二種情況，液壓缸的最大工作壓力應(yīng)是執(zhí)行機(jī)構(gòu)所需的最大壓力于進(jìn)油路總壓力損失之和，即 (713) 式中 pp——液壓缸的最大工作壓力，Pa； p1——執(zhí)行元件所需的最大壓力，Pa； ΣΔp——從液壓泵出口到液壓缸或馬達(dá)之間總的管路損失，Pa。 液壓元件的選擇與專(zhuān)用件設(shè)計(jì) 液壓泵的選擇（1) 確定液壓泵的最大工作壓力液壓泵的最大工作壓力與執(zhí)行機(jī)構(gòu)的性質(zhì)有關(guān)，通常有兩種情況：一種是最大工作壓力在執(zhí)行機(jī)構(gòu)終了時(shí)出現(xiàn)（如壓力機(jī)或夾緊油缸）第二種是最大工作壓力在執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)中出現(xiàn)（如組合機(jī)床）。3) 轉(zhuǎn)向油缸流量Q3確定轉(zhuǎn)向油缸的伸出速度為v3=, Q3=πD2v/4=63L/min。1) 轉(zhuǎn)斗油缸流量Q1確定轉(zhuǎn)斗油缸縮回速度為v1=，可得，Q1=π(D2d2)v/4=。3) 確定轉(zhuǎn)向油缸的內(nèi)徑及活塞桿直徑 由式(610)求轉(zhuǎn)向油缸內(nèi)徑為D3=100mm,要求伸出縮回速度相，取d=，d=71mm。（2) 確定動(dòng)臂油缸的內(nèi)徑及活塞桿直徑 由式(610)可求動(dòng)臂油缸內(nèi)徑D2=165mm，動(dòng)臂油缸有速比要求取速比為λ=, (611)式中 λ——速比。系統(tǒng)類(lèi)型油路結(jié)構(gòu)背壓/MPa中、低壓系統(tǒng)簡(jiǎn)單的系統(tǒng)和一般輕載的節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)～回油路帶調(diào)速閥的調(diào)速回路～回油路帶背壓閥～采用帶補(bǔ)油泵的閉式回路～中高壓系統(tǒng)同上比中低壓系統(tǒng)高50%～100%高壓系統(tǒng)如鍛壓機(jī)械等初算時(shí)可忽略不及表63執(zhí)行元件參考背壓 3 The reference back pressure of executive ponent工作壓力MPa≤～≥d/D～～表64按工作壓力選取d/D 4 Selecting d/D according to working pressure將公式(69)代入(68)可得液壓缸的內(nèi)徑為單桿液壓缸 (610)各個(gè)回路的背壓值均選為0。F=Fm/ηm ，ηm為液壓缸的機(jī)械效率，一般取ηm=～；　　　p2——回油腔壓力（背壓），Pa；　　　A2——回油腔有效面積，m2；背壓p2的值可根據(jù)系統(tǒng)的特點(diǎn)及調(diào)速性能要求參考表23初選一個(gè)參考值，待系統(tǒng)回路確定后再作修正。計(jì)算方法是：先由最大負(fù)載和選取的設(shè)計(jì)壓力及估取的，液壓缸的的有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)如圖77這里要確定的參數(shù)是液壓缸的內(nèi)徑和活塞桿直徑。具體參照表26和表27載荷104 N～11～22～33～55工作壓力 MPa～1～2～33～44～55～7 表26 按載荷選擇工作壓力 6choosing the working pressure according to load機(jī)械類(lèi)型 磨床 組合機(jī)床門(mén)刨床拉床小型工程機(jī)械大中型挖掘機(jī)工作壓力MPa ～2 3～52～88～1010～1820～32 表27 各種機(jī)械常用的系統(tǒng)工作壓