【正文】 。 變幅液壓缸設(shè)計(jì)時(shí)采用焊接加螺栓組連接的方式，密封性良好，安裝維護(hù)方便，結(jié)構(gòu)經(jīng)湊。 馬達(dá)、泵的選擇計(jì)算中各變量因素考慮全面，計(jì)算所得參數(shù)較準(zhǔn)確，即泵、馬達(dá)的選型合適。液壓系統(tǒng)中廣泛采用了液壓保護(hù)閥，如動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性較好的平衡閥、液壓鎖、單向阻尼閥等，減少?zèng)_擊，同時(shí)提高了系統(tǒng)安全性。 液壓元件之間的連接都是通過油管聯(lián)通，管路布置應(yīng)遵守一般安裝規(guī)則：美觀性原則，管路應(yīng)橫平豎直，排列整齊、疏密適當(dāng)；最短距離原則，減小管路用料量和能量損耗；直角化原則，方便施工；規(guī)避原則，避免運(yùn)動(dòng)干涉及裝配干涉，液壓元件及設(shè)備布置完后進(jìn)行布管；貼近原則，油管貼近油箱表面布置；工藝原則，考慮管道動(dòng)態(tài)特性、管路壓力損失和管道加工性對(duì)管道布置的影響。聯(lián)軸器等標(biāo)準(zhǔn)件的選擇依據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)中標(biāo)準(zhǔn)件選取。液壓本組的傳動(dòng)底座與機(jī)架之間裝有橡膠減震器。 （ 4）防振減噪 液壓泵組是主要的噪聲源，所產(chǎn)生的噪聲通過油箱輻射出來。液壓泵與原動(dòng)機(jī)的同軸度通過電動(dòng)機(jī)底座下和角形支架下加裝的調(diào)整墊片來實(shí)現(xiàn)。 液壓泵組采用角形支架臥式安裝。其結(jié)構(gòu)布局、工況特點(diǎn)、使用要求及安裝空間大小按本章 節(jié)所介紹的方法加以確定。 東北林業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 31 液壓泵組的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 液壓泵組是指液壓泵及驅(qū)動(dòng)泵的原動(dòng)機(jī)（內(nèi)燃機(jī)）和聯(lián)軸器及傳動(dòng)底座組件，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下。本液壓站采用全流量過濾，以保證油液對(duì)濾芯的最大暴露；吸油過濾器的上緣比最低液面低 75mm，同時(shí)箱頂設(shè)有便于拆裝粗過濾器的蓋板；回油過濾器安裝在箱頂上，簡(jiǎn)化管路，方便維修。 隔板、除氣網(wǎng)： 油箱中設(shè)有隔板將回油區(qū)與吸油區(qū)隔開，用于延長(zhǎng)油液在油箱中的逗留時(shí)間，促進(jìn)油液在的環(huán)流，加快油液熱量的散失以及 除氣； 管路及其配置： 液壓泵的吸油管和回油管末端加工成朝向箱壁的 45 度斜口，增加開口面積；泄油管單獨(dú)接入油箱并在液面以上終結(jié)；油管與油箱的借口焊接處焊有高出箱頂 20mm 的凸臺(tái)，以防止雜物落入油箱。 東北林業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 30 圖 53 附帶注油口的通氣過濾器 1— 注油過濾器 2— 底座 3— 空氣過濾器 4— 空氣過濾芯 5— 防塵罩 箱壁、清洗環(huán)、吊耳、液位計(jì)： 箱壁在前面已經(jīng)給出，箱壁與箱頂之間采用不可拆連接，在箱壁上設(shè)有清洗孔，以方便清理油箱所有內(nèi)表面；為了方便油箱的搬移，在油箱壁的上方設(shè)有吊耳；油箱上便于觀察的位置上安裝有能目視的液位計(jì)，以方便注油觀測(cè)。 （ 3）油箱外形尺寸選定 查《液壓傳動(dòng)設(shè)計(jì)指南》表 320，可獲取油箱尺寸如下：?jiǎn)挝唬?mm） 圖 52 油箱示意圖 油箱容量 1b 2b 1l 2l h 近似油液深度 固定孔 1d? 最小壁厚（不含箱頂） 400L 735 635 1514 1274 430 365 14 3 （ 4）油箱的設(shè)計(jì) 箱頂、通氣器、注油口： 本液壓站采用非上置式泵站，液壓泵組安裝在油箱以外范圍，箱頂結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化；為了便于維修，在箱頂設(shè)有回油過濾器；箱頂上設(shè)有通氣器、注油口，通氣器結(jié)構(gòu)附帶有注油口，擰下空氣過濾器可以注油（見圖 53）。 獨(dú)立油箱是應(yīng)用最為廣泛的 一類油箱，其熱量主要通過油箱壁靠輻射和對(duì)流作用發(fā)散，因此油箱形狀應(yīng)盡可能設(shè)計(jì)得窄而高。 非上置立式液壓泵適合應(yīng)用于較大型液壓泵站，占地面積較大，漏油收集需設(shè)置滴油盤；油泵供油壓力充足，工作條件好，振動(dòng)較??；泵與電機(jī)有同軸度要求，吸油管與泵的連接密封有嚴(yán)格要求；油箱清洗容易。 （ 2）液壓泵站的類型選擇 液壓泵站按布置方 式可分為上置式和非上置式液壓泵站。 蓄能器組件由蓄能器和支撐臺(tái)架組成。 過濾器組件由多個(gè)過濾器組成。其作用是：存儲(chǔ)整個(gè)液壓系統(tǒng)所需油液、散發(fā)油液熱量、過濾油液中空氣。其作用 是：將原動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液壓能輸出。此五個(gè)部分相對(duì)獨(dú)立，但又相互影響，在設(shè)計(jì)時(shí)須適當(dāng)?shù)慕M合，構(gòu)成一個(gè)合理的部件。 變幅液壓缸總裝配圖 變幅缸總裝配圖如圖 43所示 圖 42 DG型液壓缸 1— 防塵圈 2— 壓蓋 3— 內(nèi)六角螺釘 4— 彈簧卡圈 5— Y型密封圈 6— 密封圈 7— 導(dǎo)向套 8— 缸筒 9— 活塞桿 10— 擋圈 11— 密封圈 12— 支撐環(huán) 13— 活塞 14— Y型密封圈 15— 接頭 16— 彈簧墊片 17— 六角螺母 18— O型密封圈 19— 缸蓋 東北林業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 5 泵站設(shè)計(jì)及計(jì)算 液壓泵站是多種元件和附件的組合體，是整個(gè)汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)的動(dòng)力源，其設(shè)計(jì)質(zhì)量的和使用維護(hù)的合理性，對(duì)液壓設(shè)備性能關(guān)系重大。外圓與內(nèi)孔的同軸度不大于 ，圓度和圓柱度公差不大于直徑公差的一半。 導(dǎo)向套外圓與缸筒內(nèi)徑的配合采用 H8/f7。 導(dǎo)向套的主要尺寸是支撐長(zhǎng)度，主要由活塞桿直徑、導(dǎo)向套的形式、導(dǎo)向套材料的承壓能力等因素決定。在壓蓋內(nèi)裝有骨架式防塵圈，東北林業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 以防止活塞桿在后退時(shí)把雜質(zhì)、灰塵及水分帶到密封裝置處，損壞密封裝置。 （ 7）活塞桿 的導(dǎo)向、密封與防塵 DG 型車輛用液壓缸的活塞桿導(dǎo)向套裝在液壓缸的有桿側(cè)壓蓋內(nèi)，用于對(duì)活塞桿進(jìn)行導(dǎo)向。 （ 6）活塞與缸筒的密封結(jié)構(gòu) 活塞與缸筒之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)要求，同時(shí)又要控制液壓缸兩腔之間漏油，所以在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和密封上必須慎重考慮。 ? ?c? — 活塞（或活塞桿 )材料的許用壓應(yīng)力， ? ? MPac 335?? 。 （ 3） 活塞與活塞桿的連接計(jì)算 活塞桿危險(xiǎn)截面 (螺紋退刀槽）處的拉應(yīng)力為： M P adKF 44 23211 ?????? ??? 切應(yīng)力為： 東北林業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 MP ad dFKK 2 321 011 ?? ??????? 合成應(yīng)力為： ? ????? ?????? M P an 2222 式中： 1F — 液壓缸輸出拉力， N； NpdDF 3622221 )(4)(4 ????????? ?? d— 活塞桿直徑， m； ??? — 活塞桿材料的需用應(yīng)力，取值 110MPa。 （ 2）活塞與活塞桿的材料選擇 DG 型車輛用液壓缸活塞上有支撐環(huán)，所以活塞采用 45 優(yōu)質(zhì)碳素鋼。 查《液壓傳動(dòng)設(shè)計(jì)指南》表 49可得耳環(huán)有關(guān)尺寸如下： 耳環(huán)寬度 EW==； MS==； L==。 NDAPF 326 ??????? ? ??? — 銷軸材料的許用切應(yīng)力， Pa， 45 鋼，取值 70MPa。導(dǎo)向孔的表面粗糙度 mRa ?? 。壓蓋和導(dǎo)向套外徑與內(nèi)孔的同軸度公差值為 。缸筒與缸底的焊接應(yīng)安排在半精加工之前，以防止精加工后引起內(nèi)控變形。缸筒尾部耳軸的軸徑的中心線對(duì)缸體內(nèi)孔軸線的垂直度公差值按 9級(jí)精度選取。 東北林業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 （ 6） 缸筒和缸蓋的加工技術(shù)要求 缸筒和缸蓋的加工技術(shù)要求主要包括尺寸精度、形狀精度、表面粗糙度等，詳細(xì)設(shè)計(jì)如下： 缸筒內(nèi)徑配合精度采用 H9 級(jí)精度。 缸筒頭部壓蓋厚度約為活塞桿直徑的一半，因此取值 0,5d=55mm。 （ 3）缸筒和缸蓋的結(jié)構(gòu)參數(shù)的計(jì)算 缸筒壁厚 ? ： 查《液壓傳動(dòng)設(shè)計(jì)指南》表 46，可得 mm10?? 缸筒外徑 1D 的計(jì)算： mDD ?????? ? 查《液壓傳動(dòng)設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 47可得，變幅缸缸筒外徑選用 F 型 245mm。粗加工后調(diào)質(zhì)處理到 241285HB。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸小，重量小。 （ 3）液壓缸油口尺寸的確定 mDd 3 0m a x0 ????? ?? 式中： D— 液壓缸內(nèi)徑， m； max? — 液壓缸最大輸出速度， m i n/ i n/75 602m a x mm ????。 F— 活塞桿上的作用力， 650KN。 在本說明書第 3 章節(jié)中，已經(jīng)計(jì)算出了變幅缸的這些參數(shù)： D=、 d=、s=2020mm。液壓缸在垂直面內(nèi)可擺動(dòng)，活塞桿受彎曲作用較大。 為了保證變幅液壓缸的工作可靠性和壽命，在選擇液壓缸的安裝連接方式時(shí)，應(yīng)確保在受壓狀態(tài)下具有良好的縱向穩(wěn)定性。 東北林業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 4 變幅液壓缸設(shè)計(jì)及計(jì)算 變幅缸的選型及其主要尺寸參數(shù)的確定 （ 1）液壓缸類型及安裝連 接方式的選擇 液壓缸的類型繁多，按工作特點(diǎn)可分為單作用缸、雙作用缸與組合式缸三大類，各類液壓缸的特性及使用場(chǎng)合各有所不同。 （ 2）液壓系統(tǒng)效率 ? 的估算 液壓系統(tǒng)效率主要由液壓泵的總效率 P? 、液壓執(zhí)行原件的總效率 A? 及液壓回路的效率 C? 三個(gè)部分決定， ? 可按如下公式計(jì)算： CAP ????? 其中液壓泵和液壓馬達(dá)的總效率可有算選產(chǎn)品樣本查得： 三個(gè)液壓泵效率都取值 ?P? 起升馬達(dá)效率 ?A? 回轉(zhuǎn)馬達(dá)效率 ?A? 變幅缸及伸縮缸總效率 ???A? 液壓回路效率 ppC qpqp??? 11? 式中： 11qp? — 各執(zhí)行 器的負(fù)載壓力和負(fù)載流量乘積的總和； PPqp? — 各個(gè)液壓泵供油壓力和輸出流量乘積的總和。 系統(tǒng)主要性能驗(yàn)算 （ 1）液壓系統(tǒng)壓力損失驗(yàn)算 液壓系統(tǒng)壓力損失驗(yàn)算主要在于了解執(zhí)行原件能否得到所需的工作壓力。 起升回路工作管路： mmmVQd B 32 ???? ???? ??? 查《液壓傳動(dòng)設(shè)計(jì)指南》 182P 表 722 可得，管外徑為 50mm。 高壓管允許流速 2V =。 （ 3）蓄能器的選擇 查《液壓傳動(dòng)設(shè)計(jì)指南》 239P 表 829 可得： 東北林業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 蓄能器 12：選用 NXQ 型氣囊式蓄能器，壓力 10MPa，容積 。 查《液壓傳動(dòng)設(shè)計(jì)指南》 182P 表 721，油箱容量為 400L。因此通過比較分析這三大動(dòng)作所需最大流量，可以確定油箱所需預(yù)備的油量，從而確定油箱容積。最大控制壓力 。五位鋼球定位，手動(dòng)控制。 （ 3）溢流閥 、 、 和 15：選用 DBD 型直動(dòng)式溢流閥，型號(hào) DBDS25G