【正文】 前缸蓋選材：鑄鋼 45 后缸蓋選材：鑄鋼 45 計(jì)算缸筒和缸蓋的結(jié)構(gòu)參數(shù) ① 缸筒壁厚 ? 的計(jì)算 本次設(shè)計(jì)的液壓系統(tǒng)為高壓系統(tǒng)，因此按厚壁缸筒計(jì)算 mpDy )][ ][(2 ????????? ????????? ? ?? 式中 p— 液壓缸工作壓力， MPa； yp — 試驗(yàn)壓力， MPa，工作壓力 p≤ 16MPa 時(shí)， yp =；工作壓力 ≥ 16MPa 時(shí)，yp =； D— 液壓缸內(nèi)徑， m； ][? — 缸體材料許用應(yīng)力， MPa； 取鑄鋼 ][? =120Pa； ②缸筒外徑 1D 的計(jì)算 mmDD 4 6 05023 6 021 ?????? ? 見(jiàn)參考文獻(xiàn) [5]表 47 標(biāo)準(zhǔn)液壓缸的缸筒外徑系列，選取的液壓缸信息如下表 22。 對(duì)于有桿腔部位油口： md ???? 見(jiàn)參考文獻(xiàn) [5]，表 720，選取 M42? 2 的螺紋連接尺寸。 油口連接螺紋尺寸見(jiàn)參考文獻(xiàn) [5]，表 720。 缸筒和缸蓋組件 確定液壓缸油口尺寸 液壓缸 的油口包括油口孔及連接螺紋。在雙作用式液壓缸中，壓力油可供入液壓缸的兩腔，使缸實(shí)現(xiàn)雙向運(yùn)動(dòng)。 xx：小型單缸立式液壓機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 18 第 3 章 液壓油缸的設(shè)計(jì) 引言 液壓缸有多種類型。計(jì)算時(shí)只采用一些簡(jiǎn)化的公式以求得概略的結(jié)果。其目的在于對(duì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)質(zhì)量做出評(píng)價(jià)和評(píng)判，若出現(xiàn)問(wèn)題，則應(yīng)對(duì)液壓系統(tǒng)某些不合理的設(shè)計(jì)進(jìn)行修正或重新調(diào)整，或重新采取必要的措施。 表 26 類型 額定壓力 /MPa 流量 /(L/min) 過(guò)濾精度 / m? NXJ箱內(nèi)吸油過(guò)濾器 （原始?jí)毫p失） 25～ 1000 80～ 180 液壓系統(tǒng)驗(yàn)算 前述液壓系統(tǒng)的初步設(shè)計(jì)是在某些估計(jì)參數(shù)情況下進(jìn)行的。選用的蓄能器技術(shù)規(guī)格如下表 25： 表 25 類型 壓力 /MPa 容積 /L 工作壓力 耐壓 HXQ 型活塞式蓄能器 17 1～ 39 參見(jiàn)文獻(xiàn) [5],表 830 油液過(guò)濾器的典型產(chǎn)品及其技術(shù)規(guī)格。 管材為 45 鋼，其管內(nèi)壓力 最大時(shí)為 ，接近于零，取其壁厚 ? =5mm。 管材為 45 鋼，其管內(nèi)壓力幾乎為零，取其 壁厚 ? =5mm。 管材為 45 鋼，其 壁厚為 : m0 0 9 0 02 ?? ???? 取壁厚 ? =10mm。 ??qd 4? bpdn?? 2? 式中 q— 通過(guò)油管的最大流量， 3m ； ? — 油管中允許流速，（取值見(jiàn)表 23）， m/s； xx：小型單缸立式液壓機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 16 d— 油管內(nèi)徑， m； ? — 油管厚度， m； P— 管內(nèi)最高工作壓力， MPa； b? — 管材抗拉強(qiáng)度， MPa； n— 安全系數(shù)（取值見(jiàn)表 24）。 表 22 系列名稱 型號(hào) 測(cè)量范圍 /MPa Y 系列壓力表 YN 型耐振壓力表 0～ 60 YX 型耐振電接點(diǎn)壓力表 0～ 60 選擇輔助元件 油管內(nèi)徑一般可參照所接元件接口尺寸確定，也可按管路允許流速進(jìn)行計(jì)算。選擇的液壓閥如下表 21。 按所選電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和液壓泵的排量，液壓泵的最大實(shí)際排量為： m in/ LnVq t ????? min/ L 滿足使用要求。其額定流量為： m in/ LVnq vP ????? ? min/ L 符合系統(tǒng)對(duì)流量的要求。算得泵的最高工作壓力 Pp 為： MPapP ? 所需的液壓泵 的最大供油量 Pq 按液壓缸的最大輸入流量（ ）進(jìn)行估算。 液壓泵及其驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的選擇 由表 13 可知，液壓缸的工作壓力出現(xiàn)在終壓后即保壓階段開始時(shí)，MPap ? 。 快速上升階段， 見(jiàn)表 13，表 14。 初壓階段：液壓缸工作壓力、流量和功率分別為 、 、 5494W。 確定液壓缸的工作壓力、流量和功率 快速下降階段，見(jiàn)表 13，表 14，液壓缸工作壓力、流量和功率可知分別為： 5400Pa、 。 表 16 電接點(diǎn)壓力表 電磁鐵 1YA 2YA 3YA 4YA 5YA 壓力達(dá)到上限值時(shí) 壓力達(dá)到下限值時(shí) + 2020屆工程機(jī)械專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 第 2 章 液壓元件參數(shù)計(jì)算與選擇 確定液壓缸的主要參數(shù) 初選液壓缸的工作壓力 根據(jù)第 1 章 節(jié)的內(nèi)容，已知液壓缸的最大工作負(fù)載為 2020000N，液壓缸工作壓力為 ，為高壓液壓系統(tǒng)。 2020屆工程機(jī)械專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 圖 17 綜上，將各回路合并整理，檢查以后繪制的液壓機(jī)液壓系統(tǒng)原理圖如圖 18 所示 圖 18 xx：小型單缸立式液壓機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 12 1油箱； 2過(guò)濾器； 3液壓泵； 4單向閥； 5溢流閥； 6壓力表及其開關(guān)； 7三位四通電液換向閥； 8液控單向閥； 9平衡閥； 10二位二通電磁換向閥； 11電接點(diǎn)壓力表； 12液壓缸； 13蓄能器 系統(tǒng)圖中個(gè)電磁閥的動(dòng)作順序見(jiàn)表 15。本系統(tǒng)采用蓄能器以實(shí)現(xiàn)降噪泄壓，其回路如圖 17 所示。 圖 15 xx：小型單缸立式液壓機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 10 此外在泵的出口并聯(lián)一個(gè)溢流閥，用于系統(tǒng)的安全保護(hù)；泵出口并聯(lián)一個(gè)壓力表及其開關(guān)，以實(shí)現(xiàn)測(cè)壓； 在液壓泵的出口串聯(lián)設(shè)置一個(gè)單向閥，以防止液壓油倒灌，見(jiàn)圖 16。見(jiàn)圖 14。 為實(shí)現(xiàn)壓頭的往返速度相等，需要有差動(dòng)回路，在液壓缸的進(jìn)、出油口及液壓缸出油口與換向閥之間分別連接兩一個(gè)二位二通電磁閥。 在三位 四通電磁換向閥與液壓缸之間設(shè)置一個(gè)液控單向閥，其控油口與液壓缸的出油口管路相接，進(jìn)油口與三位四通電磁換向閥相接，出油口與液壓缸進(jìn)油路相接，形成保壓回路，見(jiàn)圖 13。當(dāng)液壓缸反向回程時(shí)，泵的流量恢復(fù)到全流量。為滿足速度的有極變化，采用壓力補(bǔ)償變量液壓泵供油。 工作階段 計(jì)算公式 負(fù)載 F/N 工作腔壓力 p/Pa 輸入流量 q / )/( 3 scm min)/(L 快速 下行 啟動(dòng) AFp ?1? 11?Aq? 500 5400 恒速 0 0 — — 慢速 加壓 初壓 cmAFp ?1? 21?Aq? 100000 ? 終壓 2020000 ? → 0 → 0 快速 回程 啟動(dòng) cmAFp ?2? 22?Aq? 20500 ? — — 恒速 20200 ? 制動(dòng) 19500 ? — 2020屆工程機(jī)械專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 表 14 快 速下降（啟動(dòng)）階段 WqpP 0 8 65 4 0 0 6111 ????? ? 快速下降（恒速）階段 01??P 慢速加壓（初壓）階段 WqpP 5 4 9 0 8 66222 ?????? ? 慢速加壓（終壓）階段 ))(( 6 ttpqP ???? ~0的取值范圍t 當(dāng) t= 時(shí)，功率最大，約為 7947W。 根據(jù)快速上升與快速下降的速度相等，采用液壓缸差動(dòng)連接來(lái)實(shí)現(xiàn)， 從而確定活塞桿直徑，由 dD 2? ，得： cmmmDd 4 5 5 423 6 02 ???? 跟據(jù)參考文獻(xiàn) [6],表 98，按國(guó)標(biāo) GB/T 2438— 1993，將活塞桿外徑圓整為標(biāo)準(zhǔn)值，取 d=250mm，從而算得液壓缸有桿腔與無(wú)桿腔的實(shí)際有效面積為： 2221 0 1 73644 cmDA ???? ?? 222222 )(4)(4 cmdDA ?????? ?? 液壓缸在工作循環(huán)中各階段的壓力流量計(jì)算如表 13所列。 慢速 加壓 初壓 4/15/ 222 ?? ?lt 終壓 4/5/ 223 ??? ?lt 快速回程 )60/3 0 0 0/(2 0 0/ 334 ?? ?lt s4 利用上述數(shù)據(jù)，并在負(fù)載和速度過(guò)渡段做粗略的線性處理后便得到如圖 12 所示的液壓機(jī)液壓缸負(fù)載循環(huán)圖和速度循環(huán)圖。 2020屆工程機(jī)械專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 根據(jù)已知參數(shù)，各工況持續(xù)時(shí)間近似計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表 12。 取快速下降行程為180mm，快速上升行程為 200mm。 進(jìn)行負(fù)載分析和運(yùn)動(dòng)分析 根據(jù)已知參數(shù)對(duì)液壓缸各工況外負(fù)載進(jìn)行計(jì)算，其計(jì)算結(jié)果如表 11 所列。 壓制力為 2020000N，運(yùn)動(dòng)部件總重為 20200N，快速往返速度為 3m/min，加壓速度為 40250mm/min，要求采用液壓方式實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)部件的平衡；不考慮各種損失。小型壓力機(jī)的液壓系統(tǒng)呈長(zhǎng)方形布置，外形新穎美觀，動(dòng)力系統(tǒng)采用液壓系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、動(dòng)作靈敏可靠。也可以從事校正、壓裝、砂輪成型、冷擠金屬零件成型、塑料制品及粉末制品的壓制成型。 液壓壓力機(jī)是壓縮成型和壓注成型的主要設(shè)備， 適用于可塑性材料的壓制工藝。 hydraulic and puter control the new technical bination, constitute a machine electric hydraulic light for the realization of digital integration. KEYWORDS: hydraulic machine, hydraulic system, hydraulic technology