【正文】 對(duì)于不相通的油孔，孔間壁厚應(yīng)。閥塊中的油孔分公共通道油孔和與閥孔相通的油孔兩類。在電磁鐵伸出處要避免與側(cè)面的元件相碰。 確定通道的孔徑 通道的孔徑的根據(jù)液壓元件的內(nèi)徑來確定。 在制作樣板時(shí)注意： （ 1） 產(chǎn)品樣本上的尺寸可能與實(shí)物不符合，應(yīng) 與實(shí)物核對(duì)。 閥塊設(shè)計(jì)的一般步驟 ： 制作液壓元件樣板 為了在閥塊上合理布置液壓元件和油路通道，先制作元件樣板。 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是整個(gè)機(jī)器設(shè)計(jì)的一部分，它的任務(wù)是根據(jù)機(jī)器的用途、特點(diǎn)和要求，利用液壓傳動(dòng)的基本原理，擬訂出合理的液壓系統(tǒng)圖，再經(jīng)過必要的計(jì)算來確定液壓系統(tǒng)的參數(shù)，然后按照這些參數(shù)來選用液壓元件的規(guī)格和進(jìn) 行系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)?，F(xiàn)代液壓元件、系統(tǒng)及其控制已發(fā)展成為綜合的液壓技術(shù)，但我國的發(fā)展水平還比較低。 液壓元件和系統(tǒng)是技術(shù)性很強(qiáng)，對(duì)主機(jī)性能影響極大的一類基礎(chǔ)件。 第 5 章液壓系統(tǒng)圖及工況分析 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 36 圖 液壓系統(tǒng)圖 表 電磁鐵動(dòng)作順序 工況 電磁鐵 上升 下降 左移 右移 卸荷 1DT + － － － － 2DT － + － － － 3DT － － + － － 4DT － － － + － 5DT － － － － + 本章小結(jié) 本章主要介紹了液壓系統(tǒng)圖的工作狀況涉及到很多液壓知識(shí)，迫使我不得不從新學(xué)習(xí)了一下以前的知識(shí)，獲益匪淺 ,液壓傳動(dòng)是以液體作為工作介質(zhì)，通過各種液壓元件實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換、傳動(dòng)和控制的技術(shù)。主要表現(xiàn)為產(chǎn)品水平低、品種規(guī)格少、自我開發(fā)能力薄弱成套性差；產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，可靠性差、壽命短；一些新領(lǐng)域幾乎處于空白、航天、生物、自然環(huán)境等；計(jì)算機(jī)數(shù)字電路的發(fā)展，動(dòng)的行業(yè)進(jìn)步，跟的不緊。世界工業(yè)發(fā)達(dá)國家都將液壓工業(yè)列為競相發(fā)展的產(chǎn)業(yè)，其發(fā)展速度也遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于機(jī)械工業(yè)的發(fā)展速度。它作為現(xiàn)代傳動(dòng)和控制的關(guān)鍵技術(shù)之一，已被廣泛應(yīng) 用于各類機(jī)械裝備中。 （ 5） 海洋開發(fā)工程：包括應(yīng)用于海洋開發(fā)平臺(tái)、海底鉆探、水下作業(yè)工具等海洋工程液壓技術(shù)。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 35 （ 3） 航空及航天：包括應(yīng)用于飛機(jī)、宇宙飛船及衛(wèi)星發(fā)射裝置等航空航天液壓技術(shù)。 液壓傳動(dòng)的應(yīng)用領(lǐng)域 （ 1） 工業(yè)應(yīng)用：鍛壓、注塑、擠壓、冶金機(jī)械、軋鋼、礦山、食品、包裝、提升、機(jī)床加工中心、機(jī)器人、試驗(yàn)機(jī)以及其他生產(chǎn)設(shè)備等工業(yè)液 壓技術(shù)。 （ 6） 液壓能的獲得與傳遞不如電能方便，不易遠(yuǎn)距離傳送。 （ 4） 液壓系統(tǒng)的工作可行性目前還不如電力傳動(dòng)和機(jī)械傳動(dòng)，主要原因是：工作中液壓元件的摩擦承受很大的比壓和相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度，容易導(dǎo)致磨損失效。 （ 3） 傳動(dòng)效率低，兩次能量轉(zhuǎn)換。壓力損失及通過節(jié)流元件的流量等，從而引起執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)特性的變化。注意泄漏、能量損失、效率降低、環(huán)境污染等問題。 （ 9） 易于實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化系列化和通用化，便于設(shè)計(jì)、制造和推廣使用。 （ 7） 液壓系統(tǒng)的各種元件可隨設(shè)備的需要任意把馬達(dá)或液壓缸安置在遠(yuǎn)離原動(dòng)機(jī)的任意位置，不需中間的機(jī)械傳動(dòng)環(huán)節(jié)。 （ 6） 易于實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)，工作安全可靠。 （ 5） 易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。 （ 3） 在運(yùn)行過程中能方便地進(jìn)行無級(jí)調(diào)速，且調(diào)速范圍大，可達(dá) 100:1 到 20xx:2，低速性能好。如液壓缸的力與重量比、比直流電動(dòng)機(jī)約大 100 倍。 液壓傳動(dòng)：是以液體為工作介質(zhì)、利用液體壓力勢能傳遞能量和進(jìn)行控制的為黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 34 液壓傳動(dòng)（液力傳動(dòng)則以液體的動(dòng)能傳遞能量）。優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡單；成本低、易于實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速；阻力損失??；動(dòng)作迅速反應(yīng)快；防火、防爆，對(duì)工作環(huán)境適應(yīng)性好。 缺點(diǎn)：動(dòng)力平穩(wěn)性差，易受外界負(fù)載的影響；慣性大，電機(jī)正反轉(zhuǎn)時(shí)，起動(dòng)及換向慢；成本較高；受溫度、濕度、振動(dòng)、腐蝕等環(huán)境影響較大。 電力傳動(dòng)：利用電力設(shè)備并調(diào)節(jié)電參數(shù)來傳遞動(dòng)力和進(jìn)行控制。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 33 圖 液壓千斤頂工作原 理圖 傳動(dòng)方式比較及液壓傳動(dòng)的特點(diǎn) 機(jī)械傳動(dòng)：通過齒輪、齒條、帶、鏈條等機(jī)件傳遞動(dòng)力和進(jìn)行控制，其優(yōu)點(diǎn)是：傳動(dòng)準(zhǔn)確可靠、制造容易、操作簡單、維護(hù)方便和傳動(dòng)效率高。如果忽略損失，液壓傳動(dòng)所傳遞的力與速度無關(guān)。 特征二：速度或轉(zhuǎn)速的傳遞按 “ 容積變化相等 ” 的原則進(jìn)行。 ：利用它進(jìn)行 能量和信號(hào)傳遞。 ：包括對(duì)系統(tǒng)中液體壓力、流量和方向進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)的壓力閥、流量閥及方向閥等。 液壓傳動(dòng)裝置的組成 由五大部分組成： ：它把機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤耗?，是液壓系統(tǒng)的能源裝置。按其工作原理不同，又黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 32 可分為液壓傳動(dòng)和 液力傳動(dòng)。傳動(dòng)的類型有多種，按照傳動(dòng)所采用的機(jī)件或工作介質(zhì)的不同分為：機(jī)械傳動(dòng)、電力傳動(dòng)、氣壓傳動(dòng)和液壓傳動(dòng)。 工作機(jī)是利用機(jī)械能對(duì)外作功。 原動(dòng)機(jī)包括：電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等。 本章小結(jié) 本章是設(shè)計(jì)的主要部分，進(jìn)行了主要參數(shù)的設(shè)計(jì)和校核，運(yùn)用力學(xué)和液壓知識(shí)設(shè)計(jì)了主體支架，液壓缸，及平臺(tái)受力分析以及臂架，軸銷等零件強(qiáng)度校核。 圖 液壓缸銷軸受力分析 臂架銷軸 1O 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 31 539 44493 88216 98 2221029 ????? FFF N 24dF??? () 取 d=35， ][355 3 9 4 444 22 ???? ?????? dF 滿足強(qiáng)度要求。 圖 油缸體連接軸分析 活塞桿連接軸 取 ? 70 實(shí)心軸， 45 號(hào)鋼， 34?x?，取 n=2， 17][ ?? ， 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 30 3367432 3 ?? DW ? () WM?? () ][ 3 6 7 45 1 8 7 0 0 ?? ??? 滿足強(qiáng)度要求 液壓缸銷軸 72200max ?P N 50?d mm， 34?x? ， n=2 17][ ?? nn?? () ][][ ?? ? () ][ ???? APmax?? () ][ 2 ??? ????? 滿足強(qiáng)度要求。 m 2 9 1 in100m a x ???? ?PM n N m WMmax?? () ][ 9 0 9 8 6 75 8 9 6 2 5 ?? ??? 滿足要求。 m 下段臂架受力圖及彎矩圖如圖 所示 圖 下段臂架受力圖及彎矩圖 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 臂架、軸、銷等零件強(qiáng)度校核 臂架 材料選 16Mn，其 ?s? kg 圖 上段臂架受力圖及彎矩圖 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 下段臂架 1 0 8 5 o s1 6 4 3 9)c o s ( 122 ????? ???F N 1 3 5 i n1 6 4 3 9)s i n ( 1221 ??????? ?dFM B ?? N 1 ???? ???? 2 2 5 472] o s2 6 2 0 i n1 8 6 4 3[ ???? ??N 1 ??????? ?dFM B ?? N1 BACBAD ?????? 8 0 )(27 9 8 0)(21 8 0 12 ?????????? ???? 6 17 9 in4 0 0s in2 ???? ??AOh 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 2 88 0 in1 5 0s in1 ???? ??BOf 01 ?? OM )]90c o s ()c o s (2 21128 ???? ????? ?eLF )]90s in ()c o s (2[ 21127 ???? ????? ?eLF 0)]90c o s ()c o s (2[ 21123 ???????? fPdLF ???? ? 07 0 5 1 6 8 78 ??? FF 02 ?? OM )]90c o s ()c o s (2 21128 ???? ?????? ?eLF )]90s in ()c o s (2[ 21127 ???? ????? ?eLF 0)]90c o s ()c o s (2[ 21122 ???????? hPdLF ???? ? 02 1 0 3 4 1 0 78 ???? FF 由上兩式解得： 262097 ?F N， 186438 ?F N ? ?0X 0c o s79 ??? ?PFF 2 1 6 9 84 9 o s1 5 0 0 02 6 2 0 9c o s79 ????? ??PFF N ??0Y 0s i n 3810 ???? FFFP ? 4 9 3 8 81 6 4 3 91 8 6 4 i n1 5 0 0 0s i n 3810 ???????? ?FFPF ? N ? ?0X 0c o s117 ??? ?PFF o s1500021698c o s711 ????? ??PFF N ??0Y 0s i n3812 ???? ?PFFF 1 5 9 5 i n1 5 0 0 01 6 4 3 91 8 6 4 3s i n3812 ???????? ??PFFF N 由上面計(jì)算結(jié)果，各絞點(diǎn)約束反力（ N）如表 。 圖 外臂架受力 01 ?? OM )]90s in ()s in (2[ 21125 ???? ????? ?eLF )]90c o s ()c o s (2[ 21126 ???? ????? ?eLF 0]90c o s ()c o s (2[ 21124 ??????? ???? ?dLF 02 ?? OM )]90s in ()s in (2[ 21125 ???? ????? ?eLF )]90c o s ()c o s (2[ 21121 ???? ????? ?dLF 0)]90c o s ()c o s (2[ 21126 ?????? ???? ?eLF 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 由上面兩式解得 NFFF 16439416 ??? 05?F 分析內(nèi)臂架受力情況如圖 所示。 上下平臺(tái)及欄桿自重 G=8000N 作為均布載荷，為簡化計(jì)算，將空間力系簡化為平面力系，計(jì)算單排臂架各絞點(diǎn)的約束反力，每排臂架均布載荷為 G=8000/4=20xxN。 (2)驗(yàn)算活塞桿直徑 ][4?? Pd? 取 110][ ?? MPa， P=1268N ][1 26 84][4 ??? ???? P mm32mm 活塞桿強(qiáng)度足夠 (3)校核活塞桿穩(wěn)定性 45004 ???? dlrl 85?nm 當(dāng)長細(xì)比 nmrl ? 時(shí)，采用高登 .拉金公式 3 4 3 1 3 4)30 45 0 0 0(5 0 0 011344 9 0 0 0)(1 2221 ??????????rlnafAPk N 4~227012683 4 3 1 3 4 ???? kk nPP 穩(wěn)定性滿足要求。 (2)水平缸推力 選定水平缸工作壓力 p=1MPa，回油背壓 p=，則水平 缸推力為： mdpDppP ?? ])[(4 22221 ??? 1 2 6 8]350550[4 22 ?????m??N 推力足夠。 計(jì)算水平液壓缸 確定液壓缸內(nèi)徑 D 和活塞桿直徑 d 按生產(chǎn)廠情況 D=50mm，取速比 ? =，則 ????? ??Dd mm,圓整 d=30mm。 (2)驗(yàn)算活塞桿直徑 ][4?? Pd? () 對(duì)低碳鋼 110][ ?? MPa， P= 00 ][4 ???? ??? P mm 活塞桿強(qiáng)度足夠 . (3)校核活塞桿穩(wěn)定性 0 0 04 ??? dlrl 85185 ??nm 當(dāng) nmrl ? 時(shí)，采用高登 .拉金公式 21)(1 rlnafAPk ?? () 式中： f材料強(qiáng)度試驗(yàn)值，對(duì)于鋼 f=490MPa； 1A 活塞桿截面積， 221 ???? ?? dA cm2； 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 a系數(shù)，對(duì)鋼50001?a； n系數(shù)，油缸兩端絞接 n=1； m柔性系數(shù)，對(duì)鋼 m=85； r活塞桿橫截面回轉(zhuǎn)半徑； 41 dAJ