【正文】 （ ） 其中 ： h— 缸蓋厚度； D— 液壓缸內(nèi)徑； maxp — 最大工作壓力 (MPa)； ][? — 缸蓋材料的許用應(yīng)力， 45 號(hào)鋼 ][? =100~110MPa。 (3) 確定缸 蓋 厚度 一般液壓缸多為平底缸，其有效厚度 h 按強(qiáng)度要求由下式進(jìn)行計(jì)算。 缸體 的外徑 mmDD 3 3 44222 5 021 ?????? ? 。按材料力學(xué)中的厚壁圓筒公式進(jìn)行壁厚計(jì)算： )][ ][(2 ????yyppD ??? () 其中： ? — 液壓缸壁厚（ mm）； D— 液壓缸內(nèi)徑； yp — 試驗(yàn)壓力，一般取最大工作壓力的（ ~）倍（ MPa）； ][? — 缸筒材料的許用應(yīng)力， 45 鋼 ][? =100~110MPa。 （ 1）計(jì)算液壓缸壁厚和外徑 液壓缸的壁厚由強(qiáng)度條件計(jì)算，缸的材料選用 45 號(hào)鋼。 本設(shè)計(jì)為中高壓液壓系統(tǒng)，參照參考文獻(xiàn) [2]中的表 41，液壓油箱的有效容積按泵的流量的 6~12 倍確定，現(xiàn)選用容量為 1000L 的油箱，其型號(hào)為 BEX1000。綜合諸因素 油管按 G B/T 2351 20xx? 選用內(nèi)徑 為 17mm的無(wú)縫鋼管。 表 液壓元件明細(xì)表 序號(hào) 元件名稱(chēng) 估計(jì)通過(guò)流量（ L/min） 額定流量（ L/min） 額定壓力（ MPa） 額定壓降(MPa) 型號(hào)、規(guī)格 1 齒輪泵 — 10 — CB10 2 軸向柱塞泵 — 35 — A7V401RPGH 3 安全閥 63 — DB10A150/315 4 遠(yuǎn)程調(diào)壓閥 63. — KP— 4B 5 調(diào)壓 閥 63 16 — YF3E10B 6 電液換向閥 80 16 34DYF3ME10B 7 壓力開(kāi)關(guān)表 — — — — 4KF10D1 8 電磁換向閥 25 16 22DF3YE10B 9 液控單向閥 50 80 16 YAF3Eb10B 10 背壓閥 56 63 16 — YF3E10L 11 泄荷閥 63 — YF310B 12 壓力繼電器 — — — — HED1KA20/35 13 單向閥 80 16 AF3Ea10B 14 充液閥 — — 0~ SL15GB230 15 電液換向閥 80 16 34DYF2KE10B 16 節(jié)流 閥 20 25 16 — ALFE10B 17 行程開(kāi)關(guān) — — — — YHb6F 18 濾油器 24 — — — XUB32 確定管道尺寸和油箱容積 油管內(nèi)徑尺寸一般可參照選用的液壓元件接口尺寸而定，也可按管路允許流速進(jìn)行計(jì)算。 ??? ? 查閱參考文獻(xiàn) [6]中的電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品樣本，選用 Y225M4 型電動(dòng)機(jī)，其額定功率為 45kw，額定轉(zhuǎn)速為 1450r/min。 （ 4） 選擇與液壓泵匹配的電動(dòng)機(jī) 由于選用的是恒功率變量柱塞泵，且該泵的參 數(shù)可知其輸出功率 P為 34kw，泵的效率 ?? ，故所需電動(dòng)機(jī)功率 39。該泵的基本參數(shù)為：最大排量 ，最小排量為零；額定壓力 35MPa，最高壓力 40MPa；額定 (實(shí)際 )流量為 （ 1450r/min）；功率為 34kw（ 35MPa）；容積效率 ?v? ，總效率 ?? 。由于選用的是恒功率變量泵，故主缸快速下行時(shí)，系統(tǒng)有最大工作流量。在本設(shè)計(jì)中 M Papp pn ?? 。另外，考慮到一定的壓力儲(chǔ)備量，并確保泵的壽命，因此所選泵的額定壓力 np 應(yīng)該滿足 pn pp )~(? 。 表 缸的工作壓力和主要尺寸 工作壓力（ MPa） 缸體內(nèi)徑（ mm） 活塞桿直徑（ mm） 主 缸 24 250 180 頂出 缸 16 180 125 確定 液壓泵的壓力 和流量，選擇泵的規(guī)格 （ 1） 確定泵的工作壓力 考慮到正常工作時(shí)進(jìn)油管路中有一定的壓力損失，所以泵的工作壓力為 pppp ???? 1 （ ） 式中： p — 液壓泵的最大工作壓力； 1p — 執(zhí)行元件最大工作壓力； p? — 進(jìn)油管路中的壓力損失，初算是簡(jiǎn)單系統(tǒng)可取~，復(fù)雜系統(tǒng)取 ~，本設(shè)計(jì)取。由式（ ）得： 1222 4])(4[ pGpdDFDcm ??? ????? （ ） = m61016 4)( ???? ? = 根據(jù)參考文獻(xiàn) [2]中的表 24，將液壓缸內(nèi)徑圓整為標(biāo)準(zhǔn)直徑系列 D=180mm，桿直徑 d 按 d/D= 及參考文獻(xiàn)中 [2]中的表 25活塞桿直徑系列，取 d=125mm。根據(jù)參考文獻(xiàn) [1]中的表 112 及液壓缸額定壓力系列，可取其工作壓力為 16MPa。活塞桿直徑 d 按 d/D= 及參考文獻(xiàn)中 [2]中的表 25 活塞桿直徑系列，取d=180mm。由下式 222cm12 )D4FpD4 pdG ???? （??? （ ） 代入數(shù)據(jù)得： 3 0 0 0 0 3 0 0 01024D4 62 ?????? 解得： D=。 （ 2）計(jì)算上模液壓缸內(nèi)徑 D和活塞桿直徑 d。由設(shè)計(jì)要求可知，液壓系統(tǒng)最大工作壓力（泵）為 25MPa。 (1)頂出 按下頂出按鈕 ，電磁鐵 3DT通電吸 合，液壓油由主泵 l經(jīng)電液換向閥 6的中位、電液換向閥 2l的左位流人頂出缸下腔，上腔液壓油則經(jīng)電液換向閥21回油，活塞上升； (2)退回 當(dāng)電磁鐵 3DT通斷電，電磁 4DT通電吸合時(shí)，油路換向，頂出缸的活塞下降。 頂出缸 17只有在主缸 16停止運(yùn)動(dòng)時(shí)才能動(dòng)作。 (5)停止 當(dāng)主缸滑塊上的擋鐵到達(dá)接近開(kāi)關(guān) SQl的位置時(shí)，電磁鐵 2DT斷電，主缸活塞被中位 為 M機(jī)能的電液換向閥 6鎖緊而停止運(yùn)動(dòng)，回程結(jié) 束。該過(guò)程一 直持續(xù)到主缸上腔壓力降到較低值時(shí)，卸荷閥 11關(guān)閉，主泵 1的供油壓力升高，推開(kāi)液控單向閥 14的主閥芯。當(dāng)電液換向閥 6切換至左 位后，主缸上腔還未卸壓，壓力很高，卸荷閥 11處于開(kāi)啟狀態(tài)，主泵 1的液壓油經(jīng)電液換向閥 6的左位、卸荷閥 11流回至油箱。 (4)卸壓、快速回程保壓時(shí)間結(jié)束時(shí)，時(shí)間繼電器發(fā)出控制信號(hào)使電磁鐵 2DT通電，或當(dāng)壓制成型時(shí)由接近開(kāi)關(guān) SQ3發(fā)出控制信號(hào)使電磁鐵 2DT通電。保壓時(shí)間可由時(shí)間繼電器調(diào)整。同時(shí)主 泵 1的流量經(jīng)電液換向閥 電液換向閥 2l的中位進(jìn)行卸載。來(lái)自主泵 l的液壓油推動(dòng)活塞使滑塊慢速接近工件，當(dāng)主缸活塞的滑塊抵住工件后，阻力急劇增加，上腔液壓油壓力進(jìn)一步提高，主泵 1的排油量自動(dòng)減小，主缸活塞以很慢的速度 對(duì)工件加壓 。這時(shí)主缸上腔壓力升高。主缸液壓油經(jīng)背壓閥 電液換向閥 6的右位、電液換向閥 2l的中位回流到油箱。此時(shí)主閥滑塊 22在自重作用下快速下降 。低壓控制油使電液換向閥 6切 換到右位，同時(shí)經(jīng)電磁閥 8使液控單向閥 9打開(kāi)。 同時(shí)在利用頂出缸進(jìn)行浮動(dòng)壓邊時(shí)，為了獲得一定的壓邊力，再串聯(lián)一個(gè)節(jié)流閥和溢流閥。此換向回路的特點(diǎn)是：操縱方便，換向平穩(wěn)無(wú)沖擊。 （ 6） 頂出缸 液壓回路的選擇 為保證上下兩缸的動(dòng)作協(xié)調(diào)和安全，采用兩缸換向閥串聯(lián)互鎖的方法，使其中一缸必須在另一缸停止不動(dòng)時(shí)才能動(dòng)作。擬采用充液閥（外泄式）內(nèi)部的卸壓 閥在控制油壓下先進(jìn)行緩慢卸壓，然后再換向回程。最簡(jiǎn)單的保壓回路是使用單向閥，因此擬采用一個(gè)單向閥與活塞密封圈、充液閥一起組成保壓回路，保壓時(shí)間通過(guò) PLC 編程控制?？刂朴?路 采用直動(dòng)式溢流閥進(jìn)行調(diào)壓。它的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)節(jié)行程比較方便，閥的安裝也比較容易。 該系統(tǒng)主油路壓力高、流量大，不宜采用電磁換向閥。 （ 2）速度控制回路的選擇 在液壓機(jī)工作 過(guò)程中，負(fù)載是逐漸增大的 ，且功率較大，運(yùn)動(dòng)速度較高，為提高效率此系統(tǒng)要求溫升量小，故在此次選用容積調(diào)速回路，這種調(diào)速回路具有速度負(fù)載變化量小，剛性較好，效率較高，發(fā)熱和泄漏小的特點(diǎn)。 （ 1） 供油方式選擇 由工況 系統(tǒng)分析可知， 加速階段 與 慢壓階段 的流量相差很大，如選擇定量單泵供油，在慢壓階段時(shí) 會(huì)由于能量損失太大而使油液發(fā)熱 ， 從節(jié)省能量、減少發(fā)熱、合理利用功率角度考 慮 ，本設(shè)計(jì) 采用一個(gè)恒功率變量軸向柱塞泵供油 ， 泵 在工作過(guò) 程中基本維持恒功率輸出，故系統(tǒng)效率高，發(fā)熱小。 表 各工況的運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)表 工況 速度 v（ mm/s） 運(yùn)動(dòng)部件重力（ N） 靜摩擦力fsF (N) 動(dòng)摩擦力fdF （ N） 加速或減速時(shí)間 △ t（ s） 主缸 快降 100 3000 120 90 慢壓 10 回程 50 頂出缸 頂出 35 1200 105 72 退回 80 分析液壓系統(tǒng)工況 （ 1）負(fù)載分析