【正文】 閥塊工藝孔編號如表 ， 各 閥位置和通油孔對應(yīng)的閥塊面展開圖如 ： 表 閥塊工藝孔編號表 閥面 閥塊工藝孔編號 右側(cè)面 B B01換向閥 P口 B02換向閥 A口 B03換向閥 B口 B04低壓進(jìn)油口 前側(cè)面 C C01單向閥進(jìn)油口 C02單向閥出油口 C03卸荷油口 左側(cè)面 D D01溢流閥 T口 D02溢流閥 P口 D03溢流閥 X口 D04高壓進(jìn)油口 后側(cè)面 E E01單向閥進(jìn)油口 E02單向閥出油口 E03換向閥 P口 E04換向閥 A口 E05換向閥 B口 底面 F F01節(jié)流閥進(jìn)油口 F02節(jié)流閥出油口 F03主通道孔 25 圖 閥塊表面油口示意圖 油道孔之間最小壁厚的確定可由下式計(jì)算： ? ??? /2pd? 式中 ? — 油道孔壁厚， cm p — 最大工作壓力， MPa d — 油道孔徑， cm DF B10H 型單向閥主通道孔DF B 10K型單向閥2 3 DHB 6CT型 電磁換向閥YF B 10H4 型溢流閥2 4 D B10H 型電磁換向閥頂面右側(cè)面左側(cè)面后側(cè)面前側(cè)面低面B01B02B03D03D02D01D04C02 C01C03E01 E02E03304 E05F02F01F03B04 26 ??? — 閥塊材料的許用應(yīng)力， MPa 許用應(yīng)力 ??? 。 由以上條件，結(jié)合系統(tǒng)原理圖、各面元件的分布、通油孔與閥之間的位置關(guān)系以及管道的空間和安裝要求，將低壓進(jìn)油口開在左側(cè)面，出油口設(shè)在頂面。 24 對于壓力油孔，取 ? =2． 5～ 5m/s(系統(tǒng)壓力高、管路短、油液粘度低時取大值，反之取小值 )，吸油管道取 ～ ，回油管道取 ～ 2m/s。 主級油孔位置和大小的確定：閥塊中孔徑要和流量相匹配，特別應(yīng)注意貫通的孔必須保證有足夠的通流面積，注意進(jìn)出油口的方向和位置，應(yīng)與 系統(tǒng)的總體布置及管道連接形式相匹配，并考慮安裝操作的工藝性，必須保證安裝后符合要求。在布置閥塊孔道時，首先根據(jù)系統(tǒng)的總體布置確定各油口的方位，互相溝通的元件應(yīng)盡量置于兩個互相垂直的相鄰面上，以簡化孔道布置。通油道孔過小、拐彎多、內(nèi)表面粗糙，壓力損失就較大；油道孔徑過大，壓力損失雖可減小，但會造成塊體外形增大。 油孔的設(shè)計(jì)： 閥塊體內(nèi)的油道孔，用以聯(lián)系各個控制元件，構(gòu)成單元回路及液壓控制系統(tǒng)。 在滿足以上條件的情況下， 力求油路盡量簡捷，盡量減少深孔、斜孔和工藝孔，閥塊結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕。 經(jīng)查資料得不同型號的單向閥外形如表圖和圖 表 單向閥外形尺寸表 型號 尺寸 /mm A A1 B B1 B2 B3 C S T T1 T2 T3 W DFB10H 82 41 65 56 33 45 93 56 67 45 10 13 DFB10K 82 41 65 56 33 45 93 56 67 45 10 13 21 圖 DFB※型單向閥外形尺寸圖（板式連接） ②不同型號的換向閥外形如表圖 —— 和圖 表 換向閥外形尺寸表 圖 2 3 4 D※ B6CT 型電磁換向閥尺寸圖 表 換向閥外形尺寸表 型 號 尺寸 /mm A B C K T 23DHB6CT 189 133 74 36 52 型號 尺寸 /mm A1 A2 C3 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 T1 T2 T3 T4 T5 K 24DB10H 92 211 86 19 3 17 27 37 51 54 12 46 35 22 圖 YFB10※溢流閥外形尺寸圖 閥塊外形尺寸和孔位置的確定 液壓閥塊共有六個表面 (圖 1)，其各表面的功 用布局如下： (1)頂面和底面：閥塊的頂面和底面為疊積接合 面，表面布有公用壓力油孔、快速卸荷手動控孔、泄漏油孔及四個螺栓孔； (2)左側(cè)面：根據(jù)液壓機(jī)的結(jié)構(gòu)，閥塊左側(cè)面安裝經(jīng)常調(diào)整的元件，即安裝溢流閥； (3)前側(cè)面：安裝方向閥類，即單 向閥等； (4)后側(cè)面：安裝方向閥類等不調(diào)整的元件，即安裝單向閥和電磁換向閥； (5)右側(cè)面：右側(cè)面應(yīng)安裝 不調(diào)整的元件，電磁換向閥 。 每一個液壓元件根據(jù)液壓系統(tǒng)的特性和幾何參數(shù)以及在液壓管路中承受壓力、所經(jīng)流量等，經(jīng)計(jì)算選取了閥的型號，通過液壓閥型號確定各閥的安裝尺寸。但 球墨鑄鐵內(nèi)部不要有疏松，以防在壓力油作用下發(fā)生滲漏，故不適用于中高壓場合，而 35鋼鍛可以克服以上的不足，所以閥塊材料采用 35鋼鍛件 。液壓集成塊、控制元件、動力元件、執(zhí)行元件，與液壓油箱、過濾裝置、冷卻裝置及其它附件等構(gòu)成一個完整的液壓系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)熱板機(jī)的工作要求與功能。 所以，高壓泵和低壓泵選型符合要求。 所以： 323 MPh f j 1 ???????????? ??? ? ? 2232 MPh f j2 ???????? 7 323 MPh f j 3 ???????????? ??? ? ? 2232 MPh f j4 ???????? ? ? 232 MPh f j2 ?????? 19 所以： a74 2 MPhhhhhhf j 5f j 4f j 3f j 2f j 1fj ??????? ???? 同理算得低壓泵的壓力損失為 MP 。將液體克服局部阻力所產(chǎn)生的能量損失折合為表示其動能若干倍的方法。 因此，柏努利方程中 ?hf 項(xiàng)應(yīng)為： hhh fjfzf ??? （ hfz ）的計(jì)算 流體流經(jīng)直管段時，流動阻力可依下述公式計(jì)算： 2 2??? ?? dlh fz 式中： ? — 磨擦阻力系數(shù)； ? — 流體密度 )/( 3mkg ； l — 直管的長度（ m）； d — 直管內(nèi)直徑 （ m） ； ? — 流體在直管段內(nèi)的流速 （ m/s） ? 為管道摩擦阻力系數(shù)，金屬水管常取 Re/64?? ，金屬油管常取 Re/75?? ，橡膠軟油管常取 Re/80?? 。 （ 2） 局部阻 力：流體流經(jīng)異形管或管件（如閥門、彎頭、三通等）時，由于流動發(fā)生驟然變化引起渦流所產(chǎn)生的能量損失。它存在于沿流動方向的整個長度上，故也稱沿程直管流動阻力。由于齒輪泵是容積式泵，因此，選用泵的流量盡可能與執(zhí)行元件所要求的流量相符合，以免不必要的功率損失，低壓采用 CBB63 齒輪泵，用 Y100L23 電 機(jī)驅(qū)動。 一般情況下 ,額定壓力為 時 ,應(yīng)選用價格低廉的齒輪 ； 額定壓力為 時 ,應(yīng)選用葉片泵 ； 工作壓力更高時 , 應(yīng) 選擇柱塞泵 。 流量計(jì)算 由設(shè)計(jì)條件可知，時間快速 上升速度為 ，對時間加壓時的平均速度為 。不同的泵在相同工況可能呈現(xiàn)不同的性能，因此必須比較在特定的速度和壓力條件下相似尺寸的各類型泵的特性，選擇比較適合的泵。 16 第四章 液壓泵的選擇 液壓泵大多選擇容積式泵，從泵的機(jī)械結(jié)構(gòu)上分為齒輪泵、葉片泵、螺桿泵、柱塞泵 4類。若將污物帶進(jìn)液壓缸，不僅會加劇零件的磨損、產(chǎn)生劃痕，而且會影響液壓系統(tǒng)的正常工作，因此需要安裝防塵裝置。 其他密封 由于 端蓋，導(dǎo)向套、壓蓋與缸筒配合處為靜密封 ，所以， 用 O型圈 加 擋圈 密封能夠滿足要求。 最小導(dǎo)向長度的確定 當(dāng)活塞桿全部伸出時，從柱塞支撐面的中點(diǎn)到 導(dǎo) 向套滑動面中點(diǎn)的距離稱為最小導(dǎo)向長度 （ H） ，它應(yīng)滿足下式要求： cm2D20LH ?? 式中： L— 最大工作行程 cm； L=50cm D— 液壓缸內(nèi)徑 cm； D=22 cm cmDLH 36222250220 ????? 導(dǎo)向套滑動面的長度 A 兩種確定形式： 當(dāng)缸徑小于 80 時取： A=（ ~） D 當(dāng)缸徑大于 80 時?。?A=（ ~） d 式中： d活塞 桿直徑 (cm) d=20 cm D液壓缸內(nèi)徑 (cm) D=22 cm 活塞寬度 B 取 :B=（ ~） D= 因?yàn)橐簤焊椎母讖綖?220mm80mm,則取 A=? 20=12 cm 根據(jù)實(shí)際情況考慮 : A=985cm B= 導(dǎo)向套的材料及技術(shù)要求 導(dǎo)向套一般采用摩擦系數(shù)小、耐磨性好的青銅材料制作，也可以選用鑄鐵、球鐵。 導(dǎo)向套的結(jié)構(gòu) 14 選用易拆導(dǎo)向套，因?yàn)檫@種導(dǎo)向套采用螺釘或螺紋固定在缸蓋上，當(dāng)導(dǎo)向套和密封圈磨損而需要更換時，不必拆卸端蓋和柱塞桿就能進(jìn)行。 缸頭：此處缸蓋又是導(dǎo)向套，故選用鑄鐵， QT500— 7 缸底：缸筒與缸底為螺栓連接，故選用 QT5007 （ 1） 活塞桿的直徑（缸內(nèi)徑）等各種回轉(zhuǎn)面（不含密封圈）的圓柱度按 9 級、10 級或 11 級精度 （ 2） 缸筒內(nèi)外經(jīng)的同軸度公差為 （ 3） 與液壓缸的配合端面垂直度按 7 級精度 （ 4） 導(dǎo)向面的表面粗糙度為 ~ ? （ 5） 鑄件時效處理 （ 6） 棱角倒頓 根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)活塞桿油口取直徑為 45mm 螺栓的計(jì)算 缸體連接所用螺栓個數(shù) K1 螺栓選用 M24 雙頭螺栓，由 GB/T1932021 可知底徑 Φ 30mm= 缸底受的力， KN3853846 5041401025 26 ?????? ?底F 螺釘材料選用 Q235， Mpa385b ?? ，安全系數(shù) S=3 所以 M pab 1 2 833 8 53][ ??? ??，每個螺釘承受的拉力， NF 236 ??????? ）（螺 KN385?底F ，所以螺栓數(shù) 個螺底 1 ???? 驗(yàn)算： KN3 8 54 0 ????? 底螺總 F 螺釘所承受的壓力大于缸底所受的壓力 , 故取螺栓為 8 個，合格。 缸蓋的結(jié)構(gòu) 12 缸底與缸筒的連接形式：螺栓連接形式 缸頭與缸體的連接形式：螺栓連接形式 缸底厚度的計(jì)算 缸筒底部為平底面且為有孔底時，其厚度 h可以按照下面公式進(jìn)行計(jì)算： ? ??)( 0dD DPDh y???? 式中： h— 缸筒底部厚度， （ mm） 0d — 油口直徑， （ mm） D— 液壓缸內(nèi)徑， （ mm） ??? — 缸筒底部材料的許用應(yīng)力， （ 90Mpa） Py — 試驗(yàn)壓力， （ Mpa） Py =（ Mpa） 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊 （ GB/T 28781933） 可知： 0d =20mm， 計(jì)算如下： 6 0 m 2 0( 102 2 2 04 4 633 33 ??????? ????? ?? ?? ）h 法蘭盤厚度的計(jì)算 因?yàn)榉ㄌm 材料用 QT5007，其材料許用應(yīng)力 90? 106pa。 6） 時效處理 7） 不得有影響強(qiáng)度和表面的鑄造缺陷 缸蓋的設(shè)計(jì)計(jì)算 缸蓋裝在液壓缸兩端，與缸筒構(gòu)成緊密的油腔。 （ 1） 柱 塞桿的材料 柱 塞桿通常選用棒料進(jìn)行加工，此處選用球墨鑄鐵 QT6003。它的端部要選擇適當(dāng)?shù)倪B接形式，并有較好的連接強(qiáng)度，此外還應(yīng)具有較高的尺寸精度、幾何精度和表面光潔度。 柱 塞桿的材料和技術(shù)要求 柱 塞桿是液壓缸傳遞力的主要元件，它必須具有足夠的強(qiáng)度和缸度，以便能承受拉力、壓力、彎曲力、振動和沖擊等載荷的作用，保證液壓缸達(dá)到所要求的作用力和運(yùn)動速度。內(nèi)徑的表面粗糙度：活塞選用橡膠密封件密封，故取 ~ m? ， 并進(jìn)行研磨 （ 2） 缸筒內(nèi)徑的圓度和圓柱度可選 8 級 或 9 級精度 （ 3） 缸筒端面的垂直度可選 7 級精度 （ 1） 缸筒內(nèi)徑端部倒角 15 ~30oo，或倒 R3 以上的圓角，粗糙度不得過高，以免裝配時損傷密封件 （ 2） 缸筒外露表面可涂耐油油漆。 缸體的材料和技術(shù)要求 選取 QT5007 球墨鑄鐵，球墨鑄鐵的各種要求參數(shù)。5%內(nèi)， 所以合理，即 D =220mm 缸體壁厚 ? 的計(jì)算 按厚壁筒計(jì)算，因我們本次設(shè)計(jì)缸體的材料為 QT5007 球墨鑄鐵，是脆性材料，則考慮用第一和第二強(qiáng)度理論計(jì)算，又因第二強(qiáng)度理論比第一強(qiáng)度理論更節(jié)省材料，故選用第二強(qiáng)度理論來計(jì)算： )][ ][(2 ????yyPPD ??? Py 為試驗(yàn)壓力： 當(dāng)缸的額定壓力 P? 16Mpa 時， Py = 當(dāng)缸的額定壓力 P16Mpa 時， Py = 所以： yP =? 30=