【正文】 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 20215215021 ?????? ? 見參考文獻(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 。 對(duì)于無(wú)桿腔部位油口： md ???? 見參考文獻(xiàn) [5]，表 720，選取 M50? 2 的鏈接螺紋尺寸。油口可布置在缸筒或缸蓋上，油口直徑 0d 應(yīng)根據(jù)活塞最大速度 max? 和油口最高流速 0? 確定，計(jì)算公式如下： 0max0 ???d 式中 D— 液壓缸內(nèi)經(jīng)， m； max? — 缸最大輸出流速， m/min； 0? — 油口流動(dòng)速度， m/min，一般不大于 5m/s。 參見文獻(xiàn) [5],表 830 油液過(guò)濾器的典型產(chǎn)品及其技術(shù)規(guī)格。 （ 3）對(duì)回油管取內(nèi)徑 d=30mm，則： smv 00 115 2 ???? 符合油管中的允許流速。 (2)對(duì)吸油管取內(nèi)徑 d=50mm，則： smv 2 ???? 符合油管中的允許流速。 蚌埠學(xué)院 液壓與氣壓傳動(dòng)課程設(shè)計(jì) 17 表 42 油管中的允許流速 油液流經(jīng)油管 吸油管 高壓管 回油管 短管及局部收縮處 允許流速 ～ ～ 5 ～ 5～ 7 表 43 安全系數(shù) 管內(nèi)最高工作壓力 /MPa 7～ 安全系數(shù) 8 6 4 (1)對(duì)高壓油管取內(nèi)徑 d=22mm，則： smv 2 ???? 符合油管中的允許流速。 管道內(nèi)徑及壁厚液壓管道的兩個(gè)主要參數(shù)，計(jì)算公式如下。 閥類元件及輔助元件 閥類元件 根據(jù)閥類元件及輔助元件所在油路的最大工作壓力和通過(guò)該元件的最大實(shí)際流量可選出這些液壓元件的型號(hào)及規(guī)格，結(jié)果見表 41。 根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果查閱《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》，選用 63YCY14— 1B 壓力補(bǔ)償變量型軸向柱塞泵，其額定壓力 P=32MPa，排量為 V=63mL/r,當(dāng)轉(zhuǎn)速為 1500r/min。 所 以 泵 的最 高 工作 壓 力 pP=+= 。 表 31 液壓缸工作循環(huán)各階段的壓力、流量 工作階段 負(fù)載 /F 工作腔壓力 Mpa 輸入流量 L/min 快進(jìn) 啟動(dòng) 5495 — 蚌埠學(xué)院 液壓與氣壓傳動(dòng)課程設(shè)計(jì) 14 加速 13049 — 快進(jìn) 2747 續(xù)表 31 工作階段 負(fù)載 /F 工作腔壓力 /Mpa 輸入流量 L/min 工進(jìn) 310439 1 保壓 310439 — 快退 啟動(dòng) 5495 — 加速 13049 — 恒速 2747 按以上數(shù)據(jù)可繪制液壓缸的工況圖如下圖。 計(jì)算液壓缸內(nèi)徑 D 和活塞桿直徑 d 由負(fù)載圖知最大負(fù)載 NF 310439? ，取 ?Dd ，則 013 310 43 961 ????? cmP FA ? mAD 131 1 ?? ? 按 GB/T23481993，取標(biāo)準(zhǔn)值 D=150mm，則 d==98mm，由此求液壓缸的實(shí)際有效工作面積。 確定液壓泵的最大工作壓力pP PSPPp ??? 1 上式中 pP —— 液壓泵最大工作壓力； 1P —— 執(zhí)行元件最大工作壓力。 液壓系統(tǒng)的工作原理 快速下行 進(jìn)油路 : 油箱 3?過(guò)濾器 8?泵 1?單向閥 4? 三位四通電磁換向閥 5右側(cè)?調(diào)速閥 9?液壓缸 7 上 回油路： 液壓缸 7下 ?二位二通電磁換向閥 10右 ? 液壓缸 7上 慢速加壓 進(jìn)油路：油箱 3?過(guò)濾器 8?泵 1?單向閥 4? 三位四通電磁換向閥 5右側(cè)?調(diào)速閥 9?液壓缸 7 上 回油路： 液壓缸 7下 ?二位二通電磁換向閥 10右 ? 順序閥 6? 三位四通電磁換向閥 5 右側(cè) 保壓 油箱 3?過(guò)濾器 8?泵 1?單向閥 4?三位四通電磁換向閥 5中位 ? 油箱 3 快速回程 進(jìn)油路：油箱 3?過(guò)濾器 8?泵 1?單向閥 4? 三位四通電磁換向閥 5左側(cè)?單向閥 6?二位二通電磁換向閥 10 左側(cè) ?缸 7 下 回油路： 液壓缸 7上 ?調(diào)速閥 9?三位四通電磁換向閥 5左側(cè) ? 油箱 3 第 三 章 液壓缸主要參數(shù)的確定 液壓缸主要尺寸的確定 工作壓力 P 的確定 工作壓力 P可根據(jù)負(fù)載大小及機(jī)器的類型，來(lái)初步確定由手冊(cè)查表取液壓缸蚌埠學(xué)院 液壓與氣壓傳動(dòng)課程設(shè)計(jì) 13 工作壓力為 25MPa。 綜上分析可得小型液壓機(jī)液壓系統(tǒng)原理如圖 27所示。 （ 7）為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，在液壓缸的活塞桿運(yùn)動(dòng)方向上安裝了三個(gè)接近開關(guān)，使液壓系統(tǒng)能夠自動(dòng)切換工作狀態(tài)。 （ 5）為了實(shí)現(xiàn)快速空程下行和慢速加壓，此液壓機(jī)液壓系統(tǒng)采用差動(dòng)連接的調(diào)速回路。停機(jī)時(shí)三位四通換向閥處于中位，使液壓泵卸荷。 （ 3）當(dāng)液壓缸反向回程時(shí)，泵的流量恢復(fù)為全流量供油。 （ 2）為了滿足速度的有極變化，采用壓力補(bǔ)償變量液壓泵供油，即在快速下降的時(shí)候，液壓泵以全流量供油。 圖 25 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 26所示 。本系統(tǒng)采用蓄能器以實(shí)現(xiàn)降噪泄壓，其回路如圖 25 所示。 圖 23 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，見圖 24。見圖 22。 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，見圖 21。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?？紤]到最大壓制力為 280KN，故選泵缸開式容積調(diào)速回路。當(dāng)加大液壓缸的有效工作面積，減小泵的泄露，都可以提高回路的速度剛性。 容積調(diào)速回路 容積調(diào)速回路的工作原理是通過(guò)改變回路中變量泵或馬達(dá)的排量來(lái)改變執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度。優(yōu)點(diǎn)：在主油箱內(nèi)，節(jié)流損失和發(fā)熱量都比較小，且效率較高。其缺點(diǎn)：液壓泵的損失對(duì)液壓缸的工作速度有很大的 影響。 變壓式節(jié)流調(diào)速回路 節(jié)流調(diào)速的工作原理，是通過(guò)改變回路中流量控制元件通流面積的大小來(lái)控制流入執(zhí)行元件或自執(zhí)行元件流出的流量來(lái)調(diào)節(jié)其速度。所以設(shè)計(jì)液壓回路時(shí)必須滿足隨負(fù)載和執(zhí)行元件的速度不斷變化的要求。在液壓力泵的出油口設(shè)計(jì)一個(gè)單向閥，可防止油壓對(duì)液壓泵的沖擊，對(duì)泵起 到保護(hù)作用。因?yàn)榛瑝K受自身重力作用，滑塊要產(chǎn)生下滑運(yùn)動(dòng)。由于液壓機(jī)壓力比較大，所以此時(shí)進(jìn)油腔的壓力比較大，所以在由保壓到快速回程階段須要一個(gè)節(jié)流閥，以防在高壓沖擊液壓元件，并可使油路卸荷平穩(wěn)?？爝M(jìn)和工進(jìn)之間的轉(zhuǎn)換由二位二通換向 閥控制。工作在右位時(shí)實(shí)現(xiàn)液壓泵的快進(jìn)和工進(jìn)。當(dāng)三位四通換向閥工作在左位時(shí)實(shí)現(xiàn)快速回程。因?yàn)橐簤簷C(jī)的工作循環(huán)為快速下降、慢速加壓、保壓、快速回程四個(gè)階段。設(shè)計(jì)液壓缸的啟動(dòng)、制動(dòng)時(shí)間為 t? = 。則液壓系統(tǒng)工作循環(huán)各階段的外負(fù)載見表 11。 負(fù)載分析 工作負(fù)載 工件的壓制抗力即為工作負(fù)載 ： wF =280000N 摩擦負(fù)載 靜摩擦阻力： fsF ==5000N 動(dòng)摩擦阻力： fdF ==2500N 其中液壓缸慣性負(fù)載 Ntg vGmaF m ?? ?????? 自重 G=mg=25000N 液壓缸在各工作階段的負(fù)載值 采用 V 型密封圈，其機(jī)械效率 ?? 。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。蚌埠學(xué)院 液壓與氣壓傳動(dòng)課程設(shè)計(jì) 目 錄 引 言 ................................................................................................................ 1 第一章 小型液壓機(jī)液壓系統(tǒng)工況 分析 ............................................................ 2 技術(shù)要求 ................................................................................................. 2 負(fù)載分析 ................................................................................................. 2 工作負(fù)載 ...................................................................................... 2 摩擦負(fù)載 ...................................................................................... 2 其中液壓缸慣性負(fù)載 .................................................................. 2 自重 .............................................................................................. 2 液壓缸在各工作階段的負(fù)載值 ............................................................. 2 負(fù)載圖和速度圖的繪制 ......................................................................... 3 第二章 液壓系統(tǒng)的原理圖擬定及設(shè)計(jì) ........