【正文】 缸體毛坯也可采用鍛鋼、鑄鋼。當(dāng)缸筒與缸底、缸頭、管接頭或耳軸等件需焊接時(shí)，則應(yīng)采用焊接性能較好的 35號(hào)鋼，粗加工后調(diào)質(zhì)。 詳細(xì)資料見(jiàn)參考文獻(xiàn) [2]表 缸體的材料 液壓缸缸體的常用材料為 3 45 號(hào)無(wú)縫鋼管。用于載荷較大的雙作用缸 半 外半環(huán) 重量比拉桿聯(lián)接輕，缸體外徑需加工 環(huán) 半環(huán)槽削弱了缸體，為此缸體壁厚應(yīng)加厚 聯(lián) 內(nèi)半環(huán) 結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕 接 安裝時(shí)端部進(jìn)入缸體較深，密封圈有可能被進(jìn)油孔邊緣擦傷 鋼絲聯(lián)接 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸小，重量輕 注： ，若尺寸與重量沒(méi)有特殊要求時(shí)，建議采用法蘭聯(lián)接或拉桿聯(lián)接。 非焊接式法蘭的缸體端部鐓粗 拉桿聯(lián)接 結(jié)構(gòu)通用性好。 單柱液壓機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) ３２ 4 液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算 液壓缸的基本參數(shù)的確定 在 23 節(jié)中，我們已經(jīng)對(duì)液壓執(zhí)行元件即液壓缸的基本參數(shù)作過(guò)計(jì)算并校核，其各參數(shù)見(jiàn)表 41： 表 41 液壓缸的基本參數(shù) 缸徑 D mm 100 活塞桿直徑 d mm 70 最大行程 L mm 125 缸體壁厚δ mm 公稱力 F KN 125 液壓缸主要零件的結(jié)構(gòu)、材料及技術(shù)要求 缸 體 缸體端部聯(lián)接結(jié)構(gòu) 缸體端部的聯(lián)接結(jié)構(gòu)見(jiàn)表 42： 表 42 缸體端部聯(lián)接型式 連接方式 特點(diǎn) 焊接 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸小，重量輕，使廣泛 缸體焊后可能變形，且內(nèi)徑不易加工。m （ 120目 /英寸） 油標(biāo) 在油箱側(cè)壁上一般應(yīng)設(shè)置油標(biāo)，以此作為油箱中油位的指示器。參照表 33，取 ? = 5，算得有效容積為： V = 5 =189 L 空氣濾清器 一般在油箱蓋上應(yīng)設(shè)置空氣濾清器，它包括空氣濾清裝置和注油過(guò)濾網(wǎng)。 由此初定油箱容積取為 200L，其結(jié)構(gòu)參數(shù)如表 35： 表 35 油箱結(jié)構(gòu)參數(shù) 長(zhǎng) mm 80 箱蓋厚度 mm 15 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院 學(xué)士學(xué)位 論文 ３１ 寬 mm 50 箱底厚度 mm 4 高 mm 50 箱底傾角 mm 15176。 經(jīng)驗(yàn)公式為： VQV ?? m3 （ 34） 式中， VQ —— 液壓泵每分鐘排出壓力油的容積 m3 ? —— 經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，見(jiàn)表 34 表 34 經(jīng)驗(yàn)系數(shù) ? 系統(tǒng) 類型 行走 機(jī)械 低壓 系統(tǒng) 中壓 系統(tǒng) 鍛壓 機(jī)械 冶金 機(jī)械 ? 1 ~ 2 2 ~ 4 5 ~ 7 6 ~ 12 10 在確定油箱尺寸時(shí)，一方面要滿足系統(tǒng)供油的要求，還要保證執(zhí)行元件全部排油時(shí)，油箱不能溢出，以及系統(tǒng)中最大可能充滿油時(shí)，油箱的油位不低于最低限度。一般充氣壓力為 ~。加熱器及溫度計(jì)等位置。為了便于放掉油，油箱底應(yīng)有一定傾斜度，最低處設(shè)放油閥。 c. 吸油管和回油管 的距離盡可能遠(yuǎn)一點(diǎn)，中間要設(shè)置隔板，使油液在油箱中流動(dòng)速度緩慢一點(diǎn)，時(shí)間長(zhǎng)一些，這樣能提高散熱、分離空氣及沉淀雜質(zhì)的效果?；赜凸芸谛鼻?45176。吸油管應(yīng)安裝 80或 100181。以防止吸油管吸入空氣；回油管飛濺產(chǎn)生氣泡。以滿足散熱要求，停車(chē)時(shí)能容納液壓系統(tǒng)中所有的油；而工作時(shí)又保持適當(dāng)?shù)挠臀灰蟮?。?箱中安裝有很多輔件，如空氣濾清器及液位計(jì)等。網(wǎng)式濾油器屬于粗濾油器，一般安裝在液壓泵的吸油路上， 這種安裝方式主要作用是保護(hù)液壓泵。 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院 學(xué)士學(xué)位 論文 ２９ 因此，濾油器應(yīng)根據(jù)液壓系統(tǒng)的技術(shù)要求，按過(guò)濾精度、通流能力、工作壓力、油液粘度、工作溫度等條件來(lái)選定其型號(hào)。 4） 濾心抗腐蝕性能好，能在規(guī)定的 溫度下持久地工作。 2） 能在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持足夠的通流能力。m ≤ 25~50 ＜ 25 ＜ 10 ＜ 5 濾油器按其濾心材料的過(guò)濾機(jī)制來(lái)分，有表面型濾油器、深度型濾油器和吸附型濾油器三種。m 大小的雜質(zhì)。m、 5~10181。 濾油器的過(guò)濾精度用從液壓油中過(guò)濾掉的雜質(zhì)的顆粒大小表示，一般可分為粗濾油器、普通濾油器、精密濾油器和特精濾油器四種，它們分別能濾去大于 100181。一般認(rèn)為 75%以上液壓系統(tǒng)故障是由于液壓油的污染所造成的。 液壓系統(tǒng)中的泄漏問(wèn)題大部分都出現(xiàn)在它管系中的接頭上，為此對(duì)管材的選用，接頭形式的確定（包括接頭設(shè)計(jì)、墊圈、密封、箍套、防漏涂料的選用等），管系的設(shè)計(jì)（包括彎管設(shè)計(jì)、管道支承點(diǎn)和支承形式的選取等）以及管道 單柱液壓機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) ２８ 的安裝（包括正確的運(yùn)輸、儲(chǔ)存、清洗、組裝等）都要慎審從事，以免影響整個(gè)液壓系統(tǒng)的使用質(zhì)量?？紤]到與各液壓閥的連接，也為了盡量減少管路中油壓的損失，故統(tǒng)一取油管內(nèi)徑為 10mm。在強(qiáng)度保證的情況下，管壁可盡量選得薄些。 液壓管件的確定 油管內(nèi)徑確定 由于本系統(tǒng)并未對(duì)油管內(nèi)油液的流速作 出規(guī)定，因此在整個(gè)系統(tǒng)中只需保證各處的流量滿足要求即可。 由前面的計(jì)算已知泵的供油壓力應(yīng)為 PP = 5MPa，取泵的總效率 η P = ，泵的總驅(qū)動(dòng)功率為 ?????? Q? （ 33） 346 10650 1036105 ? ???? ?. . 84.? KW 驗(yàn)算其他工況時(shí)，液壓泵的驅(qū)動(dòng)功率均小于此值。 ⑶ 最大同軸度偏差不大于 (上海機(jī)床廠經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù) )，軸線傾斜角不大于 40′ 。 ⑶ 最大同軸度偏差不大于 (上海機(jī)床廠經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù) )，軸線傾斜角不大于 40′。 注射機(jī)在整個(gè)動(dòng)作循環(huán)中，系統(tǒng)的壓力和流量都是變化的，所需功率變化較大，為滿足整個(gè)工作循環(huán)的需要，按較大功率段來(lái)確定電動(dòng)機(jī)功率。 ⑵ 半聯(lián) 驗(yàn)算其他工況時(shí)，液壓泵的驅(qū)動(dòng)功率均小于此值。應(yīng)用上述二種聯(lián)軸器時(shí)，一定要注意彈性圈材料必須用耐油橡膠。但在使用中應(yīng)定期檢查彈性圈，發(fā)現(xiàn)其損壞后及時(shí)更換。 ⑸ 安裝液壓泵時(shí)，應(yīng)注意各類液壓泵的吸油高度，正確確定液壓泵與油液液面的距離。 ⑶ 在有條件的情況下，盡量將液壓泵（齒輪泵、定量葉片泵、螺桿泵）安裝在油 液內(nèi)。 安裝液壓泵應(yīng)注意的問(wèn)題： ⑴ 為了防止振動(dòng)與保證液壓泵的使用壽命，液壓泵必須牢固地緊固在箱蓋或基礎(chǔ)上，注意經(jīng)常檢查連接螺釘是否松動(dòng)。臥式安裝的液壓泵，其位置又可分為上置式與非上置式兩種。變量葉片泵僅能臥 式安裝， 而定量葉片泵，無(wú)論是單泵還是雙聯(lián)泵，都可以有立式和臥式兩種安裝方式。正確地設(shè)計(jì)尤其是正確地安裝液壓泵裝置，是液壓系統(tǒng)正常工作的重要保證，必須予以足夠的重視。 液壓泵裝置 液壓泵裝置是指將電能轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤耗芩枰脑O(shè)備、元件及其輔助元件。這種泵的轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn) ，每個(gè)密封工作腔完成吸油和壓油動(dòng)作各兩次，所以稱為雙作用葉片泵。葉片在轉(zhuǎn)子的槽內(nèi)可靈活滑動(dòng)，在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的離心力以及通入葉片根部壓力油的作用下，葉片頂部貼緊在定子內(nèi)表面上，于是兩相鄰葉片、配油盤(pán)、定子和轉(zhuǎn)子間便形成了一個(gè)個(gè)密封的工作腔。雙作用葉片泵的工作原理是泵由轉(zhuǎn) 子、定子、葉片、配油盤(pán)和端蓋等件所組成。 雙聯(lián)葉片泵是在一個(gè)泵體內(nèi)安裝兩個(gè)雙作用葉片泵，用同一個(gè)傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)。 （ 1）液壓泵工作壓力的確定 ?????? ?? 1 （ 31） P1是液壓缸的工作壓力，對(duì)于本系統(tǒng)： 4411 .F ????? MPa ??? 是泵到液壓缸間總的管路損失。液壓泵的額定壓力是指泵在正常工作條件下按試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的最高壓力，超過(guò)此值就是過(guò)載。 單柱液壓機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) ２４ 液壓泵 液壓泵的選擇 液壓泵是一種能量轉(zhuǎn)換裝置，它把驅(qū)動(dòng)電機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成輸?shù)较到y(tǒng)中去的油液的壓力能，供液壓系統(tǒng)使用。 SE型液壓泵站 SE型液壓泵站油箱容量 1400L，壓力 7 MPa，流量 ，上海冶金設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)。有定量泵與變量泵兩種型式，成都液壓元件一廠生產(chǎn)。 YGC 型液壓柜 YGC 型液壓柜油箱容量 160L，壓力 ，流量有 1 25L/min，由北京椿樹(shù)機(jī)械廠生產(chǎn)。 YZS 型液壓站 YZS 型液壓泵站，油箱容量 100L，壓力 ，流量 16L/min。 YG型液壓柜 YG 型液壓柜規(guī)格性能為油箱容量 250~350L，壓力 ，流量有 63和 100L/ min。外形結(jié)構(gòu)上有上置式（有立式及臥式）和非上置式。 YZ系列液壓泵站 YZ系列液壓泵站，油箱容量有 25~6300L 等 18 種規(guī)格?，F(xiàn)在只有液壓泵站的油箱公稱容量系列有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。 表 27 25KN 單柱液壓機(jī)液壓閥名細(xì)表 名稱 選用規(guī)格 單向調(diào)速閥 AQF3E10B 電磁溢流閥 YDF3E10BB 電磁換向閥 34DF30E10BD 單向順序閥 AXF3E10B 3 液壓泵站及其輔助裝置 在本設(shè)計(jì)中，我們將采用集成塊的聯(lián)接方式來(lái)進(jìn)行液壓系統(tǒng)的裝配。 本系統(tǒng)工作壓力在 4MPa 左右，所以液壓閥均選用中壓閥。 控制閥的流量一般要選得比實(shí)際通過(guò)的流量 大一些，必要時(shí)也允許有 20%南昌航空大學(xué)科技學(xué)院 學(xué)士學(xué)位 論文 ２１ 以內(nèi)的短時(shí)間過(guò)流量。 液壓閥的選擇 1）閥的規(guī)格，根據(jù)系統(tǒng)的工作壓力和實(shí)際通過(guò)該閥的最大流量，選擇有定型產(chǎn)品的閥件。 3）密封性能好。 液壓閥的基本要求 液壓系統(tǒng)中所用的液壓閥，應(yīng)滿足如下要求： 1）動(dòng)作靈敏，使用可靠，工作時(shí)沖擊和振動(dòng)小。例如： 1）在結(jié)構(gòu)上，所有的閥都由閥體、閥心（座閥或滑閥）和驅(qū)使閥心動(dòng)作的元、部件（如彈簧、電磁鐵）組成。壓力閥和流量閥利用通流截面的節(jié)流作用控制著系統(tǒng)的壓力和流量，而方向閥則利用通流通道的更換控制著油液的流動(dòng)方向。 表 2 – 6 液壓缸實(shí)際所需流量 工況 活塞下行 (工進(jìn) ) 活塞上行 (快退 ) 運(yùn)動(dòng)速度 102 m/s ? = ? = 13 結(jié)構(gòu)參數(shù) 103 m2 A1 = A2 = 流量 104 m3/s Q1 = Q2 = 計(jì)算公式 Q = A? 繪制液壓缸工況圖 Q104m3/s停 止 工 進(jìn) 換 向 延 時(shí) 快 退 停 止t3 . 5 35 . 2 1 單柱液壓機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) ２０ 圖 23液壓缸工況圖 液壓閥的選擇 液壓閥的作用 液壓閥是用來(lái)控制液壓系統(tǒng)中油液的流動(dòng)方向或調(diào)節(jié) 其壓力和流量的，因此它可以分為方向閥、壓力閥和流量閥三大類。 A1 為液壓缸無(wú)活塞桿腔的截面積， A1 = cm2 FW = 8 106 103 = 104 N 顯然 ， FW ＜ knF? 所以，活塞桿穩(wěn)定性滿足。412?? 81043 ?? .f N/M2 ； 25001?? 517416464224.dldddAJrk ????? ?? （ 210） 而 l＞ 125mm， 取 l=175mm 10?krl ＜ 45219021 ????? 則活塞桿穩(wěn)定性按式： 221 ??????????krlfAF??? 進(jìn)行校核。 表 24 液壓缸支承方式和末端系數(shù) ψ2 的值 支承方式 支承說(shuō)明 末端系數(shù) ψ2 llF 一端自由一端固定 1/4 llF 兩 端鉸接 1 llF 一端鉸接一端固定 2 單柱液壓機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) １８ llF 兩端固定 4 表 25 f、 a、 ψ1 的值 材料 f 108 N/M2 ? ψ1 鑄鐵 16001 80 鍛鐵 90001 110 軟鋼 75001 90 硬鋼 50001 85 由此，根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)的可得： 。活塞桿穩(wěn)定性的校核依下式進(jìn)行： kknFF? （ 27） 式中， nk 為安全系數(shù)，一般取 nk = 2 ~ 4，這里取 nk = 4。 液壓缸蓋固定螺栓直徑計(jì)算 液壓缸蓋固定螺栓直徑按下式計(jì)算： ? ???? ? 25? （ 26） 式中， F 為液壓缸負(fù)載； Z為固定螺栓個(gè)數(shù)； K 為螺紋擰緊系數(shù)； K=~， 取 K=； ? ? 18023602 ??