【正文】 外嚙合齒輪泵廣泛應(yīng)用于車輛和工業(yè)液壓系統(tǒng)。 當(dāng)要使舉升機(jī)構(gòu)下降時，給電磁閥 8右邊通電，那么液壓油將直接推動液控單向閥的卸荷閥芯，使液控單向閥反向開啟。 當(dāng)升降機(jī)舉升時，電磁閥 8 的左邊通電，系統(tǒng)液壓油的流向是：油箱 1→濾網(wǎng) 2→液壓泵 3→電磁閥 8 左邊的流向后，這時的流向分兩個方向 :①單向液壓閥 13→調(diào)速閥 17→單向液壓閥 16→液控單向閥 19→液壓缸 21；②單向液壓閥 12→調(diào)速閥 1８→單向液壓閥 1０→液 控單向閥２０→液壓缸２２；經(jīng)過這樣，壓力油通過單向閥、調(diào)速閥和液控單向閥使活塞同步上移，此時，調(diào)速閥為進(jìn)口節(jié)流閥。即使在系統(tǒng)范圍內(nèi)根據(jù)提供的性能指標(biāo)能滿足，但也要注意到流量控制閥在小流量時控制精度是很差 ６ .重復(fù)性要求在重復(fù)的工作循環(huán)里，所調(diào)定的流量值每一次都一樣 ７ .流量調(diào)解的操作方式有手動、遙控及自動等，可根據(jù)工作要求選擇 流量的控制精度決定 廣西工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 82 該液壓升降機(jī)的液壓系統(tǒng)由液壓油箱 7，濾網(wǎng) 2，液壓泵 3，電動機(jī) 4，溢流閥 6，三位四通電磁閥 8，單向閥 1 1 1 1 1 16，調(diào)速閥 1 18，液控單向閥 2 22，氣壓表 23 以及油路管廣西工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 83 組成的。 壓力閥 １ .公稱壓力應(yīng)大于系統(tǒng)壓力的 20%～30%，或至少不低于系統(tǒng)的最高額定壓力 ２ . 對壓力控制要求較高時，要從閥的結(jié)構(gòu)形式及動態(tài) 性能方面考慮 ３ . 當(dāng)系統(tǒng)對卸荷壓力或溢流時的壓力損失有限，通經(jīng)可以選大一點(diǎn) ４ . 溢流閥的開啟時間比系統(tǒng)要求的長時，會造成系統(tǒng)的壓力沖擊或水錘現(xiàn)象，這是要選用錐形閥或直動型溢廣西工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 80 流閥 ５ . 壓力穩(wěn)定是對壓力發(fā)的要求之一，特別是減壓閥。 各種閥的選用原則如下表 控制閥 選用原則 方向閥 ?，F(xiàn)在 采用較廣泛的是將板式元件用油路板或集成塊的連接方式。 液壓閥有管式和板式兩種型式，配置方式有：管式元件用油管連接，板式元件用閥板接管連接、板式元件用油路板連接和用集成塊連接等。 如把電磁閥和液動閥組合起來，由電磁閥對控制壓力油起先導(dǎo)控制作用，這種組合閥就是電液動換向閥，通常簡稱為電液閥。 如果換向閥是根據(jù)電信號的指令 (通電廣西工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 78 或斷電 )，由電磁鐵或彈簧使閥芯實(shí)現(xiàn)換向或?qū)χ?(復(fù)位 )動作，從而達(dá)到改變油液流動方向的目的，、這就是電磁換向閥通常簡稱為電磁閥。方向控制閥是控制液壓系統(tǒng)中油液流動方向的各類閥的總稱，一般包括換向閥和單向閥。 液壓閥的實(shí)際工作流量與系統(tǒng)圖中油路的串、并聯(lián)有關(guān)：串聯(lián)油路各處 流量相等；同時工作的并聯(lián)油路的流量等于各條油路之和。對于系統(tǒng)中的順序閥和減壓閥，其工作流量不應(yīng)遠(yuǎn)小于額定流量，否則易產(chǎn)生振動或其它不穩(wěn)定現(xiàn)象。一般而言，閥的公稱壓力大于或等于系統(tǒng)工作壓力是比較安全和合理的選擇。對于可靠性能要求較高的系統(tǒng)。尺寸與重量、工作壽命、經(jīng)濟(jì)性、適應(yīng)性與維修方便性、貨源及產(chǎn)品歷史等，從相關(guān)的設(shè)計(jì)手冊或產(chǎn)品樣本中選擇。 優(yōu)先選用現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)定型系列產(chǎn)品，除非不得已才自行設(shè)計(jì)專用液壓控制閥。 廣西工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 76 液壓閥是任何一個液壓系統(tǒng)的重要組成部分，其選型合理與否，對整個液壓系統(tǒng)的工作可靠性 、制造經(jīng)濟(jì)性、維修方便等性能有著至關(guān)重要的影響。在升降機(jī)的緊鎖回路中除用平衡閥 鎖外，還用夜空單向閥緊鎖。在液壓系統(tǒng)中，系廣西工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 75 統(tǒng)是靠在一定壓力情況下，高油壓不斷的輸入執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行工作的。本系統(tǒng)所采用的壓力控制方案，由定量泵供油，用溢流閥調(diào)節(jié)所需要的壓力，并保持恒定。在本系統(tǒng)中普遍采用節(jié)流閥來限定 流速，以控制舉升系統(tǒng)的下降速度。 （ 1）調(diào)速方案制定 速度控制通過改變液壓執(zhí)行元件輸入或輸出的流量或者利用密封空間的容積變化來實(shí)現(xiàn)的。在本次設(shè)計(jì)中，液壓缸的運(yùn)動方向和運(yùn)動速度的控制需要廣西工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 74 通過液壓元件來調(diào)節(jié)液壓油的流量和系統(tǒng)的壓力來調(diào)節(jié)的；另外根據(jù)實(shí)際的要求還需要在適當(dāng)?shù)奈恢弥苿樱瑵M足工作平臺在任意高度停留。 廣西工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 73 ③導(dǎo)向套內(nèi)經(jīng)的配合，一般為 H8/f9 或H9/f9. 五、導(dǎo)向套材料 導(dǎo)向套常用青銅、耐磨鑄鐵、球墨鑄鐵和聚四氟乙烯。ｍ。 技術(shù)要求 ①直 徑 d、 D D3的圓柱度公差應(yīng)按 廣西工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 72 11級精度選取。 主要表面粗糙度 配合表面粗糙度 Ra為 ～１ .６ 181。當(dāng)缸蓋本身又是活塞桿的導(dǎo)向套時，缸蓋最好選用鑄鐵。 ⑧活塞桿上的螺紋一般按 6 級精度加工；如載荷較小時，允許按 7 級或 8 級精度制造 ⑨活塞桿上下表面必要時可以鍍鉻，鍍層厚度約為 。 ⑦活塞桿上若有連接銷孔時，該孔徑應(yīng)按 H11 級加工。 ③外徑表面直線度早 500 長度上不大于. ④端面 D的垂直公差值，則應(yīng)按 7級精度選取。 ?活塞外徑用橡膠密封時可取 f7～ f9 配合，內(nèi)孔與活塞的配合可取 H8. 廣西工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 69 1. 材料 實(shí)心活塞桿材料為 3 45 鋼；空心活塞桿材料為 3 45 鋼的無縫鋼管。 ?外徑 D 對內(nèi)經(jīng) D1 的徑向圓跳動公差值按 8 級精度選取。 主要表面粗糙度 活塞外圓柱度表面粗糙度 Ra 為 ～１ .６ 181。 ⑦當(dāng)缸體帶有耳環(huán)或銷軸時，孔徑 D1 或軸徑 d2 的中心線對缸體內(nèi)孔軸線的垂直度公差應(yīng)按 9 級精度選取。 特殊情況下，可采用鋁合金等材料。鑄鋼一般采用 ZG2 ZG35和 ZG45 等。一般情況下均采用 45 號鋼，并調(diào)質(zhì)到 241～２８５ＨＢ。因 20 號鋼的力學(xué)性能略低，且不能調(diào)質(zhì)，應(yīng)用較少。 設(shè)計(jì)中常見的幾種液壓缸安裝形式，見下表 廣西工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 64 廣西工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 65 本次設(shè)計(jì)采用周線固定類的支座式。耳環(huán)在液壓缸的尾部，可以是單耳環(huán)，也可以是雙耳環(huán)，還可以做成帶 關(guān)節(jié)軸承的單耳環(huán)或雙耳環(huán)。 ①耳軸式 將固定在液壓缸上的鉸軸安裝在機(jī)械的軸座內(nèi)，是液壓缸軸線能在某個平面內(nèi)自由擺動。安裝這類液壓缸，安裝形式也只能采用使其能擺動的鉸鏈方式。支座可置于液壓缸左右的徑向、切向 ，廣西工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 62 也可以置于軸向底部的前后端蓋。 ②法蘭式 用液壓缸上的法蘭將其固定在機(jī)器上。 ①通用拉桿式 在兩端蓋上鉆除通孔，用雙頭螺桿將缸和安裝座連接拉緊。 （ 1）軸線固定類 這類安裝形式的液壓缸在工作時，軸線位置固定不變。參廣西工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 61 考《液壓缸活塞桿用防塵圈溝槽形式、尺寸和公差》國家標(biāo)準(zhǔn)（ GB/） . 十一、 液壓缸的安裝連接結(jié)構(gòu) 液壓缸的安裝鏈接結(jié)構(gòu)包括液壓缸的安裝結(jié)構(gòu)、液壓缸進(jìn)出油口的連接等。 密封件一般按斷面形狀分類，有 O 型、 Y型、 U型、 V型、 J 型、 L 型等，除 O 性外，其他都屬于唇形密封件。 在液壓元件中，對液壓缸的密封要求是比較高的，特別是一些特殊液壓缸，如擺動液壓缸等。在設(shè)計(jì)中，正確的選擇密封件、廣西工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 60 導(dǎo)向套和防塵圈的結(jié)構(gòu)形式和材料是很重要的。 缸體端部的連接形式及結(jié)構(gòu)，見下表： 廣西工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 59 本次選擇焊接的連接形式。 ? ??=112MPa。本次設(shè)計(jì)采用平底缸底。端蓋、缸底與缸筒構(gòu)成密封的壓力容腔，它不僅要有足夠的強(qiáng)度以承受液壓力，而且必須具備一定的連接強(qiáng)度，端蓋上有活塞桿導(dǎo)孔及防塵圈、密封圈槽，還有連接螺釘孔，受力情況比較復(fù)雜，設(shè)計(jì)得不好容易損壞。液壓缸進(jìn)出油口的連接形式有螺紋、方形法蘭和矩形法蘭等，液壓缸進(jìn)出油口的形式見下表： 廣西工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 55 本次設(shè)計(jì)的液壓缸油口布置在缸筒上，油口孔直徑 do根據(jù)活塞最大運(yùn)動速度 Vmax和油口最高流速 Vo定： do=(Vmax/vo) 式中 D— 液壓缸內(nèi)經(jīng)， m Vmax液壓缸最大輸出速度， m/min。對于活塞桿固定的液壓缸，進(jìn)出油口可以設(shè)在活塞桿端部。 液壓缸的進(jìn)出油口。如果孔小了，不僅造成進(jìn)油時流量供不應(yīng)求，影響液壓缸的活塞運(yùn)動速度，而且會造成回油時受阻，形成背壓，影響活塞的退回速度，減少液壓缸的負(fù)載能力。 常見的導(dǎo)向套結(jié)構(gòu)圖見下表： 本次設(shè)計(jì)采用普通導(dǎo)向套，安裝在端蓋上。可以采用靜壓導(dǎo)向套。這樣，不僅保證了活塞桿的順利工作，而且導(dǎo)向套的內(nèi)孔磨損也比較均勻。它適用于工作條件比較惡劣，需要經(jīng)常更換導(dǎo)向套和 密封圈而又不允許拆卸液壓缸的情況下。 （２）易拆導(dǎo)向套： 這種導(dǎo)向套用螺釘或螺紋固定在端蓋上。對于一般液壓缸，最小導(dǎo)向長度應(yīng)滿足下式要求： H≥ L/20+D/2 式中 L最大工作行程（ m） D缸筒內(nèi)徑（ m） 由前面的數(shù)據(jù)可知， L=,D=,代入公式 H≥ L/20+D/2 得： H≥ L/20+D/2=+ 活塞寬度 B 的計(jì)算： 活塞寬度 B 取 B=(～ )D=(～ )х 100=(60～100) mm 取 B=80mm 導(dǎo)向套 滑動面的長度 A，在缸徑小于 80mm時取 A=(～ )D 廣西工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 51 當(dāng)缸徑大于 80mm 時取 A=(～ )ｄ 由前面的數(shù)據(jù)可知， D=100mm取 A=( ～ ) ｄ =( ～ ) х36=～３６ｍｍ ?。?=30mm. 中隔圈 K 的長度 C: 由公式 H=1/2(A+B)+C,得：C=H1/2(A+B)=1001/2(30+80)=45mm 導(dǎo)向套的結(jié)構(gòu)： 導(dǎo)向套有普通導(dǎo)向套、易拆導(dǎo)向套、球面導(dǎo)向套、靜壓導(dǎo)向套等，可按工作情況適當(dāng)選取。將使液壓缸因間隙引起的初始撓度增大，影響液壓缸的工 作性能和穩(wěn)定性。 六、導(dǎo)向套的設(shè)計(jì)與計(jì)算： 最小導(dǎo)向長度 H 的確定： 當(dāng)活塞桿全部伸出時，從活塞支撐面中點(diǎn)到導(dǎo)向套滑動面中點(diǎn)的距離稱為最小導(dǎo)向長度。一般常用的密封結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)見下表 廣西工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 48 結(jié)合本設(shè)計(jì)的情況。配合過緊，不僅使最低啟動壓力增大，降低機(jī)械效率，而且容易 損壞缸筒和活塞的表面配合，間隙過大，會引起液壓缸內(nèi)部泄漏，降低容積效率，是液壓缸達(dá)不到要求的設(shè)計(jì)性能。 選取干的長度為 2 米，液壓缸安裝如圖所示的 M、 N點(diǎn)。 廣西工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 45 由于設(shè)計(jì)舉升高度為 H=8 米，剪叉桿與水平線的夾角θ，θ的變化范圍是 0。 活塞桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)： 活塞桿的外端頭部與負(fù)載的拖動機(jī)構(gòu)相連接，為了避免活塞桿在工作中產(chǎn)生偏心負(fù)載力，適應(yīng)液壓缸的安裝要求，提高其作用效率，應(yīng)根據(jù)負(fù) 載的具體情況，選擇適當(dāng)?shù)幕顝V西工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 40 塞桿端部結(jié)構(gòu)，見下表： 活塞桿端部結(jié)構(gòu) 根據(jù)本次設(shè)計(jì)的負(fù)載情況及其他因素，選擇活塞桿端部結(jié)構(gòu)為單耳環(huán)。 活塞桿直徑的計(jì)算： d=(1/3～ 1/5)Ｄ 式中ｄ――活塞桿直徑，ｍｍ Ｄ――液壓缸缸筒內(nèi)徑，ｍｍ 把數(shù)據(jù)Ｄ =100mm帶入，可得活塞桿直徑 d的取值范圍： d=(1/3～ 1/5)Ｄ =(1/3～ 1/5) х100=～２０ ｍｍ 根據(jù)下表來圓整活塞桿直徑 活塞桿直徑ｄ系列（ＧＢ /T23481993） mm 4 5 6 8 10 12 14 16 18 20 22 25 28 32 36 40 45 50 56 63 70 80 90 100 110 125 140 160 180 200 220 250 280 320 360 400