【正文】 x 密封圈進(jìn)行密封， 能夠承受 的壓力。 圖 4 9 螺栓孔位置示意圖 活塞設(shè)計 活塞要求具有高的耐磨性，材料選取 HT300，鑄造成毛坯后進(jìn)行加工。缸底上加工出四個螺栓孔供 聯(lián)結(jié)螺栓穿過。 圖 48 液壓缸缸底 此液壓缸為平行缸底，且缸底無油孔，則缸 底厚度 : mmmpDh y 550 5 2 0 8 3 ][4 3 ??????? ? (427) 考慮到焊接需要，缸底加工出 mm10 凸臺，凸臺直徑 mmD 2801 ? ，于缸體內(nèi)徑配合，以保證加工?？紤]到加工要求缸底材料選用 45號鋼。 缸體外徑為： mmDD ?????? ? (425) 2）液壓缸油口直徑的計算 液壓缸油口直徑應(yīng)根據(jù)活塞最高運(yùn)動速度 ? 和油口最高液流速度 0? 確定，則可求得油口直徑： mDd 0 0 7 00????? ?? (426) 則取液壓缸油口直徑為 mm8 。 ? — 強(qiáng)度系數(shù)，對于無縫鋼管， 1?? 。 1） 缸筒壁厚的計算 此液壓缸筒可按中等壁厚進(jìn)行計算，此時 ??? ).].[( . yy PDp ?? (424) 其中， yp — 試驗(yàn)壓力（ Mpa ），通常取 ppy ? 。 圖 47 液壓缸缸體 通過 計算液壓缸主要結(jié)構(gòu)尺寸，知液壓缸缸體的內(nèi)徑 mmD 280? 。 4 專用液壓元件（液壓缸）的設(shè)計計算 缸體的設(shè)計 液壓缸缸體常用材料為 3 45 號無縫鋼管，考慮到此液壓缸缸體和底蓋的連接為焊接且缸體需要焊接油嘴，所以選擇 45 號無縫鋼管，通過調(diào)質(zhì)處理提高材料的性能。對此液壓系統(tǒng)主要功率損失有： 液壓泵的功率損失： WtPTP prth 2 2 06 0 0)(2 2 0 01 8 0 01).1.(.11 ???????? ? (318) 其中， tT — 工作循環(huán)周期（ s ） 液壓系統(tǒng)設(shè)計 rP — 液壓泵的輸入功率（ W ） p? — 液壓泵的總效率 t— 液壓泵的工作時間 液壓執(zhí)行元件的功率損失： WtPTP rth 1 1 01 8 0 0)(2 2 0 01 8 0 01).1.(.12 ???????? ? 其中， tT — 工作循環(huán)周期（ s ） 油液流經(jīng)閥或管路的損失： WqpP vh 300 0 0 1 0 8 5 0 0 ????? (319) 則系統(tǒng)的總的發(fā)熱功率為： WPPPP hhhhr 36030110220321 ??????? (320) 2）計算液壓系統(tǒng)的散熱功率 前面初步求得油箱的有效容積為 m ，按 abhV ? 求得油箱各邊之積： 33 .. mmhba ?? (321) 取 a 為 ， b 為 ， h 為 。 通過各閥的局部壓力損失之和為 M p ap ])40 ()40 ([ 223 ?????? 則整個液壓系統(tǒng)的壓力損失 M p appp ???????? (317) 液壓泵出口壓力： M paP 78 ??? 通過計算可知，泵的實(shí)際出口壓力距泵的額定壓力還有一定的壓力裕度，所以泵的選擇是合適的。 通過圖 2，從液壓泵到液壓缸進(jìn)油口要經(jīng)過單向閥和三位四通閥。 油在管路中的實(shí)際流速為 smdq v / 0 4 4 232????? ??? (313) 2 3 0 07 8 0 0 . 5 ?????? ??? dR e (314) 油在管路中呈現(xiàn)層流流動狀態(tài)，其沿程阻力系數(shù)為： 0 877575 ??? eR? (315) 液壓系統(tǒng)設(shè)計 按照公式 dlp .2 ... 2???? ?? (316) 求得沿程壓力損失為： M p ap 621 ??? ????? 2） 局部壓力損失 局部壓力損失包括通過管路中折管和管接頭等處的管路局部壓力損失 2p? ，以及通過控制閥的局部壓力損失 3p? 。 油箱容量的確定 根據(jù)油箱容量的經(jīng)驗(yàn)公式 vaqV? (312) 其中， vq — 液壓泵每分鐘排出壓力有的容積（ 3m ） a — 經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，一般鍛壓機(jī)械取 6— 12，在此取 8?a *8 mV ?? 液壓系統(tǒng)性能驗(yàn)算 驗(yàn)算回路中的壓力損失 本系統(tǒng)較簡單，主要驗(yàn)算從液壓泵到液壓缸回路的壓力損失 1）沿程壓力損失 沿程壓力損失為進(jìn)油路的壓力損失。 壓油管道： *1 5 0*2 0 0 5 *10*2066 ??? 液壓系統(tǒng)設(shè)計 壓、回油管道： 10*150*2 0 0 6 *10*20 66 ??? 壓油管道和壓、回油管道可以統(tǒng)一選 ?? ，既可以減少材料規(guī)格還可以有較大的安全系數(shù)。 d — 管道內(nèi)徑（ m ）。對此液壓系統(tǒng)吸油管道取 ，壓油管道取 4，回油管道取 2，由于此系統(tǒng)中有部分壓、回油管道為同一管道 [13]，則這部分取 3。 v —— 管內(nèi)允許流速 ( sm/ )。所選閥的規(guī)格型號見表 34 。 考慮到保壓延時階段一般時間較短，而 電動機(jī)一般允許短時間超載 25%，這樣電動機(jī)的功率還可以降低一些，查產(chǎn)品樣本可以選擇 的電動機(jī)。 電動機(jī)功率的確定 在整個系統(tǒng)工作過程中，保壓延時段所需功率較大，電動機(jī)的功率按照此階段選擇 [12]。取泄漏系數(shù) K為 。有系統(tǒng)圖可見，從泵到液壓缸之間串聯(lián)有一個單向閥和一個換向閥，取 MpaP ??? 。 圖 36 液壓系統(tǒng)圖 液壓元件的選擇 液壓泵的選擇 1）液壓泵工作壓力的確定 ???? PPPP 1 (37) 1P — 液壓缸的最高工作壓力，對本系統(tǒng) MpaP ? 。液壓系統(tǒng)在整個工作循環(huán)中所需油量液壓系統(tǒng)設(shè)計 變化不大，選擇用單泵供油，節(jié)省成本。有桿腔進(jìn) (回 )油路溢流閥保證當(dāng)在液壓缸上行到位置，而油泵未停止供油時溢流，保護(hù)液壓缸缸蓋不會因承受過高壓力而損壞。換向回路選用手動三位四通閥，節(jié)省成本。 液壓系統(tǒng)設(shè)計 表 32 液壓缸實(shí)際工作壓力 工況 載荷 KN 工作壓力 Mpa 計算公式 下行 11AFp? 保壓延時 1200 12AFp? 快速上行 2 23AFp? 計算液壓缸實(shí)際所需流量 根據(jù)最后確定的液壓缸的結(jié)構(gòu)尺寸及運(yùn)動速度，計算出液壓缸實(shí)際所需流量，見表 33 。 可求得活塞面積為： mM p aKNpFA W ??? （ 35） 活塞直徑 : mAD 2 *44 1 ??? ? ，取 mmD 280? （ 36） 由上行和下行速度之比為 2 ??vv，可按速比 要求確定 Dd/ ,查表得?Dd 。 [10] 計算液壓缸的主要結(jié)構(gòu)尺寸 液壓缸有關(guān)計算參數(shù)見圖（ 35）。 表 31 液壓缸各工作階段載荷值 工作循環(huán) 計算公式 載荷 KNF/ 下行 mm GFF ?)(1 ?? 保壓延時 gFF?2 1200 快速上行 ma GFF ?)(3 ?? 液壓系統(tǒng)主要參數(shù)計算 初選系統(tǒng)工作壓力 此液壓系統(tǒng)工作載荷較大，根據(jù)機(jī)械常用的系統(tǒng)壓力知液壓機(jī)的常用工作壓力為20— 30Mpa 。 液壓執(zhí)行元件的載荷的組成與計算 1）工作載荷 Fg 工作載荷是作用在活塞桿軸線上的擠壓力，在此為最大軸向 力 KMFg 1200? 2） 慣性載荷 aF tvgGFa ??? . （ 31） G — 運(yùn)動部件受到的重力（ N ） g — 重力加速度； 2/ smg ? v? — 速度變化量（ sm/ ） t? — 起動或制動時間（ s ） 則求得慣性載荷為 NtvgGF a 0 2 * 0 0* ????? 3）摩擦阻力 mF 液壓缸密封處的摩擦阻力 mF ，由于各種缸的密封材質(zhì)和密封形成不同，難以精確計算，一般估算為： FF mm )1( ??? （ 32） （ 2） 其中， m? — 液壓缸的機(jī)械效率，一般取 ?m? mWFF ?? （ 33） 液壓系統(tǒng)設(shè)計 （ 3） 則可求得 KNKNFFmWmm *)