【正文】 輸送到集成插裝閥塊，通過各個單向閥和溢流閥把液壓油分配到油缸的上腔或者下腔，在高壓油的作用下，使油缸進行運動。液體在密閉的容器中傳遞壓力時是遵循帕斯卡定律。 動力機構(gòu)通常采用油泵作為動力機構(gòu)，一般為積式油泵。低壓（油壓小于）用齒輪泵；中壓（油壓小于 ）用葉片泵；高壓（油壓小于 )用柱塞泵。 其加工工作過程為：操作工人將磨料放入模具中，分布均勻后推人固定橫梁工作臺上，液壓泵工作，將液壓油通入油箱上腔，在油壓作用下推桿向下運動推動活動橫梁向下，完成加壓過程，然后向油箱下腔通入液壓油，推動活塞向上運動，此時取出已加工完成的產(chǎn)品置于工作臺上，通過工作臺上的突出頂桿對準模具中心孔，加壓將磨具從模具中頂出。四 The genral stf(1mpoyidvc,uh)0jb。 四柱活塞式液壓機工作原理圖 22 如下： The genral stf(1mpoyidvc,uh)0jb。本次設(shè)計的公稱壓力為 200噸，屬于中小型液壓機的范圍，所以 在選材方面偏向于中小型的尺寸，因此液壓機的動力機構(gòu)選擇為單個液壓缸，由各種控制閥配合在一起完成控制作用，最終為液壓缸提供足夠大壓力油，從而完成壓制工作。精加工。此外液壓缸結(jié)構(gòu)可以由標準件和其他零件組合裝配獲得。5wT8 根據(jù)生產(chǎn)的加工要求和液壓機結(jié)構(gòu)特點，主工作缸的工藝過程為：活動橫梁快速下降 —— 慢速下降 —— 工作加壓 —— 保壓延時 —— 快速回程 —— 原位停止。液壓工作站部分主要就是各種控制閥和電動機、液壓泵的連接，根據(jù)加工的需要完成各種工作需要的轉(zhuǎn)換，另外就是油箱的設(shè)計，為了整體的布局美觀和布置節(jié)省空間，一般將控制閥及輔助工具放置在油箱上方，通過合適的連接方式裝配在一起。另一種形式就是腳踩的連桿機構(gòu)，通過一系列的傳遞作用，將工作人員腳施加的 壓力傳遞到模具上，完成磨具的取出過程。5wT9 第三章 液壓機主機結(jié)構(gòu)設(shè)計計算 四柱式液壓機目前在國內(nèi)外都屬于最常見的，也都是較其它形式的液壓機應(yīng)用最廣泛的。另外，四柱式液壓機由于其結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢，可以在情況允許的時候在工作臺相對的位置上相繼工作，這種設(shè)計也在很大程度上提高了生產(chǎn)效率， 深受用戶的歡迎 。5wT10 （ 1）立柱：按平均拉伸應(yīng)力取 500 公斤力 /平方厘米的時候來決定立柱的最小斷面直徑。 （ 3）活動橫梁高度：一般初步取值為立柱中心距 倍。若為偏心載荷較大時取較大數(shù)值。 四柱液壓機的一些基本參數(shù)表一般如表 31所示： 表 31 四柱液壓機基本參數(shù) 公稱壓力 t 63 100 200 315 500 上滑塊行程 mm 500 600 700 800 900 滑塊下平面至工作臺面的最大距離 mm 800 900 1120 1250 1500 工作臺有效尺寸 左右 *前后 mm 500*500 630*630 900*900 1120*1120 1400*1400 頂出缸公稱壓力 t 16 25 40 63 100 頂出行程 mm 200 250 300 350 400 立柱結(jié)構(gòu)分析及計算 立柱式機架是實際生產(chǎn)中壓機結(jié)構(gòu)最常見的機架形式，一般由 4 根立柱通過上端和下端的緊固螺母分別將上、下橫梁緊固地連接在一起，組成一個剛性的空間框架。5wT11 （ 1） （ 2） （ 3） （ 4） 圖 32 立柱結(jié)構(gòu)形式 形式（ 1）是立柱 通過臺肩分別承載上橫梁和底座，然后用鎖緊螺母將立柱和上橫梁、底座緊固在一起。因此，這種結(jié)構(gòu)形式在小型簡易的并且在無精度要求的液壓機設(shè)計中應(yīng)用比較多。 形式（ 2）立柱上端通過臺肩承載上橫梁，而下端依靠兩個螺母來連接底座和立柱，雖然調(diào)整 和加工不是很復(fù)雜，但立柱的預(yù)緊效果不好。 形式（ 4）是將立柱上下都做成內(nèi)外螺母式的結(jié)構(gòu)，用螺母代替形式（ 1）中的臺肩的作用，上橫梁下表面和底座上表面的水平度以及兩個平面之間的平行度和距離都要依靠在裝配時內(nèi)螺母的調(diào)整，調(diào)整比較麻煩，不利于實際生產(chǎn)需要。5wT12 對比以上四種連接形式，我們可以很清楚各形式的優(yōu)缺點，因此在立柱連接形式選擇的時候，我們會很明確的選用形式（ 1）所示的連接形式。但在某些液壓機中，例如中小型的液壓機中，由于工作需要而經(jīng)常承受反復(fù)加載和反復(fù)卸載，尤其是在反復(fù)卸載的時候會有能量的突然釋放，這些情況都會引起液壓機整體的振動，因此立柱的強度計算比較復(fù)雜，需要考慮的因素比較多。 ][n78 20 ?? ??? Dp 其中 P 液壓機承受的公稱壓力（ N）； 0D 立柱結(jié)構(gòu)中最小直徑（ cm）； n 立柱的數(shù)量； ?[ ]— 立柱使用材料的許用拉伸應(yīng)力，對 45 鋼， ?[ ]一般可取5080MPa。 立柱螺紋強度計算 根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計的結(jié)果已知： d=14cm， cpd =12cm， S=， h=15cm， k= n=4， 2p = ? kgf 螺紋受力 1p 為： The genral stf(1mpoyidvc,uh)0jb。 根據(jù)機械行業(yè)標準 JB/T ，立柱螺母的尺寸都是有要求的，螺母外徑大約為螺紋直徑的 倍左右。 立柱的預(yù)緊一 般可以分為加熱預(yù)緊和液壓預(yù)緊。使用液壓預(yù)緊的方式一般操作比較簡單，需要的時間較短，效率也非常高，所以這種預(yù)緊的方式也越來越普遍被使用。5wT14 圖 33 立柱螺母 橫梁結(jié)構(gòu)分析及計算 液壓機主機結(jié)構(gòu)中非常重要的部件就是主機的三個橫梁，其中包括上橫梁、活動橫梁和底座。將橫梁做成箱體結(jié)構(gòu)，再配合著肋板的加固，一方面可以減輕橫梁的重量，另一方面又可以提高橫梁整體的強度和剛度。也有一些公稱壓力在2021KN 以下的小型液壓機采用的是鑄鐵，例如 HT2040。 在橫梁的設(shè)計中，橫梁的寬邊尺寸是由立柱寬邊的中心距和工作液壓缸的位置而決定，其中上橫梁和活動橫梁的窄邊應(yīng)該盡可能小點，橫梁的立柱孔高度一般是取立柱直徑的 至 倍左右，橫梁的中間高度由橫梁的整體強度來決定的。5wT15 上橫梁結(jié)構(gòu)設(shè)計及計算 上橫梁的作用主要在于連接液壓缸和連接立柱，在四個邊角上需要和四根立柱線連接，在中間位置需要和液壓缸體相連接。 上橫梁與液壓缸連接時，由于液壓缸缸體結(jié)構(gòu)尺寸較大，上橫梁中間結(jié)構(gòu)為圓柱形的空洞，為了能使液壓缸與上橫梁連接緊固，在液壓缸缸體上制作螺紋結(jié)構(gòu)，然后在液壓缸與上橫梁連接的位置，通過鎖緊螺母將液壓缸緊固在上橫梁上，設(shè) 計這種結(jié)構(gòu)需要考慮的因素有以下幾種： 1） 活塞工作過程中液壓缸缸體與上橫梁連接位置承受的壓力。 2） 液壓缸缸體與上橫梁連接位置的平面度。 3） 用于鎖緊液壓缸缸體與上橫梁的鎖緊螺母同樣需要緊密配合。 4） 缸體結(jié)構(gòu)尺寸要設(shè)計合適。 由于橫梁一般都制造成箱體結(jié)構(gòu)，在三個方向上結(jié)構(gòu)尺寸相差不大， 在初步計算時將橫梁化為簡支梁來計算。工作缸的公稱壓力簡化如圖 34所示 The genral stf(1mpoyidvc,uh)0jb。 將結(jié)構(gòu)尺寸代人公式計算出 maxM =3361520kgf/cm 最大剪力為 2PQ? 最大撓度在橫梁的中點 ?????? ???????????????? ?????? ???????? ?? lDGAK P lDlDEJPf n ??? 2142143214822 其中 E 橫梁的彈性模量； J 橫梁的截面慣性矩； K 截面形狀系數(shù)； G 橫梁的剪切彈性模量； A 橫梁的截面積。 活動橫梁結(jié)構(gòu)設(shè)計及計算 The genral stf(1mpoyidvc,uh)0jb?；顒訖M梁四個角設(shè)計為四個孔與立柱相連接，通過軸孔的配合，以立柱作為導(dǎo)向，實現(xiàn)活動橫梁在立柱上的往復(fù)運動，因此活動橫梁要能夠承受一定的壓力。 活動橫梁與活塞桿的連接方式有很多種， 考慮到與活塞桿連接一方面需要保證有足夠的承壓能力，另一方面保證活動橫梁的剛度和強度，在橫梁結(jié)構(gòu)設(shè)計時考 慮使用階梯軸與橫梁配合，盡量保證橫梁的強度。采用鑄鐵件時，活動橫梁抗壓許應(yīng)力可取 [σ ]≤ 800 公斤力每平方厘米，采用鑄鋼件時，抗壓許用應(yīng)力可取 [σ ]≤ 1200 公斤力每平方厘米 . 當活動橫梁工作時最大彎矩為 PBM 41max ? 其它計算方法同上橫梁的方法，對于鑄鐵件許用應(yīng)力取 [σ ]≤ 350 公斤力每平方厘米，對于鑄鋼件許用應(yīng)力取 [σ ]≤ 600700 公斤 力每平方厘米。 下橫梁結(jié)構(gòu)設(shè)計 The genral stf(1mpoyidvc,uh)0jb。底座在四個邊角位置與上橫梁和活動橫梁類似，需要四個孔與立柱配合，特別是和上橫梁相似，因為他們同樣要用鎖緊螺母將立柱與橫梁連接在一起，所以其結(jié)構(gòu)形狀類似與上橫梁的下表面。底座一般均為鑄造件，而且底座除了上端面需要跟工作面板配合，精度要求高一點，其它的結(jié)構(gòu)無精度要求，在滿足強度 和承壓能力的范圍內(nèi)，設(shè)計美觀成為一項目標。一般液壓工作缸可選用柱塞式、活塞式或差動柱塞式等幾種形式?；钊揭簤焊着c上橫梁的連接在前面已經(jīng)介紹過了。5wT19 圖 37 液壓缸結(jié)構(gòu) 液壓缸的材料可以由油壓的大小和工作缸的尺寸大小來選擇，對于小型的液壓機可以使用灰口鑄鐵，常用的就是 HT200HT350 之間的，其次要求要死高一點的可以選用球墨鑄鐵，再其次要求更高一點的就選用鑄鋼。 對于活塞式液壓缸，國家都有一些標準化的構(gòu)件。5wT20 （ 1）油缸內(nèi)徑 mmpFD 3192510244611 ?????? ?? 按標準取整 1D = （ 2）活塞桿直徑 mmpFDd 2764 2211 ??? ? 按標準取 1d = 其中 p為液體工作壓力，在本設(shè)計中選用 p為 250 公斤力每平方厘米 根據(jù)結(jié)構(gòu)尺寸得： （ 3）主壓力 P= 32 32 250=198000 2cm/kgf （ 4）回程壓力 P1= 250（ 32 3222 22） =19625 2cm/kgf 密封裝置選擇 在液壓缸中存在幾種結(jié)構(gòu)配合和相對運動，各種結(jié)構(gòu)之間都需要一些密封裝置和輔助工具來改善液壓缸的性能，密封裝置的選擇也能對液壓缸產(chǎn)生很大的影響。在配合時一般都選用兩個 Y 型密封圈，將其唇口朝相反的方向放置，在往復(fù)運動中可以很好的實現(xiàn)密封的作用。與 Y 型密封圈作用不同， O 型密封圈主要用于沒有相對運動的兩構(gòu)件之間，而 Y 型密封圈主要用于具