【正文】 本科畢業(yè)設(shè)計說明書 29 第六章 液壓缸的設(shè)計計算 ? ?液壓缸的基本參數(shù)的確定 表 61 液壓缸的基本參數(shù) 缸徑 D mm 63 活塞桿直徑 d mm 32 最大行程 L mm 48 缸體壁厚δ mm 10 本科畢業(yè)設(shè)計說明書 30? ?液壓缸主要零件的結(jié)構(gòu)、材料及技術(shù)要求 缸體 1 缸體端部聯(lián)接結(jié)構(gòu) 缸體端部的聯(lián)接結(jié)構(gòu)見表 62: 表 62 缸體端 部聯(lián)接型式 連接方式 特點 焊接 結(jié)構(gòu)簡單 ,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。在 此 ,我們選擇 EF232 型空氣濾清器 ,其技術(shù)性能見表 510: 表 510 EF232 型空氣濾清器技術(shù)性能表 規(guī)格 EF232 加油流量 L/min 14 空氣流量 L/min 100 油過濾面積 cm 2 120 螺釘 (四只均布 )mm M4 10 空氣過濾精度 mm 油過濾精度 125?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。 3 確定油箱的有效容積 按經(jīng)驗公式 (515)來初步確定油箱的有效容積 :? V?Q?V? a 已知所選泵的總流量 L/min,這樣 ,液壓泵每分鐘排出壓力油的體積 。 初始設(shè)計時 ,先按經(jīng)驗公式確定油箱的容量 ,待系統(tǒng)確定后 ,再按散熱的要 求進(jìn)行 校核。 8??放油塞 圖 51 油箱簡圖 2 油箱容量的確定 初始設(shè)計時 ,先按經(jīng)驗確定油箱的容量 ,待系統(tǒng)確定后 ,再按散熱的要求進(jìn) 行校核。 6??油 位指示器 。 4? ?回油管 。 2?? 網(wǎng)式濾 油器 。一 般充氣壓力為 ~。加熱器及溫度計等位置。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 ,中間要設(shè)置隔板 ,使油液在油箱 中流動速度緩慢一點 ,時間長一些 ,這樣能提高散熱、分離空氣及沉淀雜質(zhì)的效 果。回 油管口斜切 45176。管口一般與油箱底、箱壁的距離不小于管徑的 3 倍。以防止吸油管吸入空氣 。而工作時又保持適當(dāng)?shù)挠臀灰蟮取? 1 油箱的設(shè)計要點 設(shè)計油箱時應(yīng)考慮如下幾點 : a .油箱必須有足夠大的容積。 ? ? 油箱及其輔件的確定 油箱 油箱在液壓系統(tǒng)中除了儲存油液外 ,還起著散發(fā)油液中的熱量 (在周圍環(huán)境 溫度較低的情況下則是保持油液中熱量 )、分離油液中的氣泡、沉淀固體雜質(zhì)等 作用。 在本設(shè)計中 ,選用網(wǎng)式濾油器 ,它具有結(jié)構(gòu)簡單、通油能力大、阻力小、易 清洗等特點。 5)濾心清洗或更換簡便。 3)濾心具有足夠的強(qiáng)度 ,不因液壓的作用而損壞。 選用和安裝 選用濾油器時 ,要考慮下列幾點 : 1)過濾精度應(yīng)滿足預(yù)定要求。 濾油器的過濾精度用從液壓油中過濾掉的雜質(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 100?m、 10~100?m、 5~10?m 和 1~5?m 大小的雜質(zhì)。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)中的泄漏問題大部分都 出現(xiàn)在它管系中的接頭上 , 為此對管材的選 用 ,接頭形式的確定 (包括接頭設(shè)計、墊圈、密封、箍套、防漏涂料的選用等 ), 管系的設(shè)計 (包括彎管設(shè)計、管道支承點和支承形式的選取等 )以及管道的安裝 本科畢業(yè)設(shè)計說明書 25 (包括正確的運輸、儲存、清洗、組裝等 )都要慎審從事 ,以免影響整個液壓系 統(tǒng)的使用質(zhì)量?？? 慮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。初定泵吸油管處流速為 1m/s,則由式 ? V? Q? d? p? 4? 計算得 d 8mm,由于油管的管徑不宜選得過大 ,以免使液壓裝置的結(jié)構(gòu)龐大 。查產(chǎn)品樣本 ,選用 的電動機(jī)。 ? ?電動機(jī)功率的確定 立式輥磨機(jī)在整個動作循環(huán)中 ,系統(tǒng)的壓力和流量都是變化的 ,所需功率變 本科畢業(yè)設(shè)計說明書 24 化較大 ,為滿足整個工作循環(huán)的需要 ,按較大功率段來確定電動機(jī)功率。 軸器與電動機(jī)軸配合時采用 ? 6? 7? R? H? 配合 ,與其他軸端則采用低于 ? 6? 7? R? H? 的配合 , 否則應(yīng)驗算輪轂強(qiáng)度。 由前面的計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)動功率為 轂強(qiáng)度。查產(chǎn)品樣本 ,選 用 的電動機(jī)。 安裝聯(lián)軸器的技術(shù)要求是 : ⑴ 半聯(lián)軸器 I 盡量做主 動件。上述兩種聯(lián)軸器中 ,簡單型彈性圈柱銷聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)簡單 ,裝 卸方便 ,使用壽命較長 ,幫比彈性圈柱銷聯(lián)軸器用得多些。各類液壓泵的吸油高度見表 56: 表 56 各類油泵吸油高度 油泵類型 齒輪泵 葉片泵 柱塞泵 螺桿泵 吸油高度 (mm) 300~400 不大于 500 不大于 500 500~1000 2 液壓泵與電機(jī)的聯(lián)接 液壓泵與電機(jī)之間的聯(lián)軸器 , 一般用簡單型彈性圈柱銷聯(lián)軸器或彈性圈柱銷 聯(lián)軸器 ,其二者的共同特點是傳遞扭矩范圍較大 ,轉(zhuǎn)速較高 ,彈性好 ,能緩沖扭 矩急劇變化引起的振動 ,能補(bǔ)償軸位移。 ⑷ 液壓泵吸油管路的安裝必須注意密封可靠及油管插入油液有足夠的深 度 ,以防止空氣被吸入液壓泵。 ⑵ 調(diào)整好液壓泵與電機(jī)的聯(lián)軸器 ,使二者同心 ,用手撥動聯(lián)軸 器時不能有 松緊不一致的現(xiàn)象。 上置式指液壓泵裝置安裝在油箱上 , 立式安裝的液壓泵皆為上置式。齒 輪泵與柱塞泵一般為臥式安裝。 1 液壓泵的安裝方式 金屬切削機(jī)床的液壓站 ,多用定量或限壓式變量葉片泵。具 體而言 ,主要指電機(jī)、聯(lián)軸器、液壓泵、吸油管、排油管以及吸油管口的濾油器。泵的兩個吸油區(qū) 和兩個壓油區(qū)是徑向?qū)ΨQ的 ,作用在轉(zhuǎn)子上的液壓力徑向平衡 ,所以又稱為平衡 式葉片泵。 吸油區(qū)和壓油 區(qū)之間有一段封油區(qū)把它們隔開。在轉(zhuǎn)子順時針方向旋轉(zhuǎn)的情況下 ,密封工作腔的容積在左 上角和右下角處逐漸增大 , 為吸油區(qū) 。定子的內(nèi)表雙作用葉片泵的工作原理 :面是由兩段長半徑圓弧、兩 本科畢業(yè)設(shè)計說明書 22 段短半徑圓弧和四段過渡曲線八個組成 ,且定子和轉(zhuǎn)子是同心的。 安裝大小不同的單泵 ,可以得到兩種大小不同的流量 ,以適應(yīng)液壓系統(tǒng)各種不同 速度的要求。由系統(tǒng)圖可見 ,從泵到液壓缸之間串接有 一個單向調(diào)節(jié)器速閥和一個電磁換向閥 ,取 SDR 液壓泵工作壓力為 : PP + 5 MPa 2 液壓泵流量的確定 ??Q?Q? S K R(513) 由工況圖看出 ,系統(tǒng)最大流量發(fā)生在快退工況 ,? 4?10?21?5? ?Q??S m 3 /s,泄 漏系數(shù) K , 求得液壓泵流量 :? 4?10?3?16? ?QR m 2 /s L/mm 選用 YB140 型雙聯(lián)葉片泵。液壓 泵的額定流量是指在正常工作條件下 ,按試驗標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定必須保證的流量 ,亦即在 額定轉(zhuǎn)速和額定壓力下由泵輸出的流量。 液壓泵的工作壓力是指泵實際工作時的壓力。 8 上重型液壓站 上海重型機(jī)器廠液壓站油箱容量 1200L 與 2200L 兩種 ,1200L 的工作壓力為 MPa,2200L 的為 5 MPa,流量均為 320L/min。 6 YH 型液壓站 YH 型液壓站油箱容量 120~2021L,壓力為 14 MPa,流量在 10~250L/min 范 圍 ,由沈陽重型機(jī)器廠生產(chǎn)。 5 CJZ 型液壓站 CJZ 型液壓泵站油箱容量有 100L 與 160L 兩種 ,壓力為 5MPa,流量為 20~63L/min 范圍。常州液壓件 廠生產(chǎn)。上海液壓件一廠生產(chǎn)。 YZ 系列液壓泵站生產(chǎn)廠有 :上海高行液壓件廠、長沙液壓件廠、南京液壓 件三廠等。選用各種不同的泵 , 得到各種不同流量、壓力的規(guī)格?，F(xiàn)在只有液壓泵站的 油箱公稱容量系列有國家標(biāo)準(zhǔn)。所選閥的規(guī)格型 號見表 54。 2)閥的型式 ,按安裝和操作方式選擇。選擇節(jié)流閥和調(diào)速閥時 ,要考 本科畢業(yè)設(shè)計說明書 19 慮最小穩(wěn)定流量應(yīng)滿足執(zhí)行機(jī)構(gòu)最低穩(wěn)定速度的要求。 液壓閥的選擇 1)閥的規(guī)格 ,根據(jù)系統(tǒng)的工作壓力和實際通過該閥的最大流量 ,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)動作靈敏 ,使用可靠 ,工作時沖擊和振動小。例如 : 1)