【正文】 改變或破壞，因此對液壓油液提出如下基本要求： （1）具有適當?shù)恼扯群土己玫恼常瓬靥匦?。粘度過大或過小都將導致效率的降低。山東科技大學學生畢業(yè)設計（論文） 9 （2）具有優(yōu)良的潤滑性。當前，液壓系統(tǒng)和元件正朝高壓、高速方向發(fā)展，液壓元件內部摩擦副處于邊界潤滑狀態(tài)，這時，液壓油液更應具有良好的潤滑性。液壓油液與空氣接觸會產(chǎn)生膠質沉淀物質，這些沉淀粘附在滑閥表面或節(jié)流縫隙處會堵塞孔、隙等通道，影響元件的動作，從而降低系統(tǒng)的效率。 （4）剪切安定性好，液壓油液通過液壓元件和狹窄通道時要經(jīng)受劇烈的剪切，使一些聚合型增粘劑分子破壞，造成粘度永久性下降，這在高速、高壓時尤為嚴重。 （5）抗乳化性好。 （6）消泡抗泡性能好。此外，氣泡還增大了與空氣的接觸，使氧化加速，所以，液壓油液應具有良好的消泡和抗泡能力。長期與液壓油液接觸的金屬件，在溶解于液壓油液中水分和空氣的作用下會產(chǎn)生銹蝕，而使精度和表面質量受到破壞。銹蝕顆粒在系統(tǒng)中循環(huán)，還會使磨損加速和系統(tǒng)發(fā)生故障。 （8）對密封等材料的相容性。所以，液壓油液對密封材料應有良好的相容性。20 壓力油的運動粘度 ～23)17(=50v106m2/s,取 =20106m2/s，密度為 103kg/m3則 20 號液壓油的50v動力粘度 為：μ ???? 液壓泵的選擇及計算 GBG1016 型單級齒輪泵屬于中高壓齒輪泵。廣泛用于裝卸機、鏟運機、推土機等機械液壓系統(tǒng)的液壓能源。其參數(shù)為每轉排量 q=，驅動功率Ｐ＝，額定工作壓力 P=16MPa。油泵效率 =。 當連軸器的效率 = 時，電動機功率為η=／=，查手冊，選用電動機轉數(shù)39。 各種閥類的選擇 電磁換向閥的選擇 電磁換向閥也叫電磁閥，是液壓控制系統(tǒng)和電器控制系統(tǒng)之間的轉換元件。電磁換向閥有滑閥和球閥兩種結構，通常所說的電磁換向閥為滑閥結構，而稱球閥結構的電磁換向閥為電磁球閥，電磁換向閥可直接用于液壓系統(tǒng)，控制主油路的通斷和切換；也可用作先導閥來操縱主油路的主閥，如溢流閥、液控閥、調速閥及插裝閥等。 由于主油管中的最高工作壓力為 ，當油泵所供液壓油經(jīng)電磁換向閥、溢流閥全部卸荷時，通過電磁換向閥的流量為 24L/min，參照《液壓元件產(chǎn)品樣本》 ，選用 24DOB10HT 型電磁換向閥，其工作壓力為，公稱流量為 30L/min。1推桿 2閥體 3閥芯 4彈簧座 5蓋板 它有兩個工作油口（即近油口 P 和出油口 A ）和兩個工作位置：當電磁鐵斷電時，復位彈簧將閥芯推向左邊的位置。圖中所示的初始位置為 P、A 相通，換向位置為 P、A 不通，是常開型的滑閥機能， 溢流閥的選擇 溢流閥是使系統(tǒng)中多余流體通過該溢流閥溢出，從而維持其進口壓力近于恒定的壓力控制閥。 按結構類型和工作原理，溢流閥可分為直動式溢流閥和先導式溢流閥。 當閥芯重力、摩擦力和液動力忽略不計時，直動式溢流閥在穩(wěn)態(tài)狀態(tài)下的力平衡方程為： P=K(X0+X)/A （3—1）式中 P——進口壓力即系統(tǒng)壓力（P a） ； A——閥芯的有效承壓面積（m 2） ； K——彈簧鋼度（N/m） ；山東科技大學學生畢業(yè)設計（論文） 14 X0——彈簧預壓縮量（m） ； X——閥開口量（m） 。這就表明，當溢流量變化時，直動式溢流閥的進口壓力是近于恒定的。在液壓系統(tǒng)中，將連個溢流閥分別調整到Ｐ＝ 和P= 的工作壓力即可。主要用于泵的加載或卸荷控制、執(zhí)行元件的順序動作以及系統(tǒng)的安全保護和連鎖等。主要性能有 （1）壓力繼電器由壓力位移轉移部件和微動開關兩部分組成。其中柱塞式壓力繼電器最常用，按其結構有單柱塞式和雙柱塞式之分，而單柱塞式又有柱塞、差動柱塞和柱塞杠桿 3 種。 （2）對壓力繼電器的性能要求是： 。山東科技大學學生畢業(yè)設計（論文） 15 。所謂重復精度，即使壓力繼電器多次接通或斷開時，系統(tǒng)壓力之間的最大差值相對于調定壓力的百分比。下圖為 PF 型差動柱塞式壓力繼電器。 壓力表的選擇 壓力表所測量的系統(tǒng)工作壓力分別為 和 ，為此選山東科技大學學生畢業(yè)設計（論文） 16用測量范圍為 16MPa 的 Y－60 型壓力表。 當工作介質被各種雜質污染時，液壓元件和系統(tǒng)的可靠性將下降，壽命縮短。另外，懸浮在工作油液中的污染微粒對一些具有分配窗口作用的刃邊起磨料作用，從而使遮蓋度逐漸減少，造成操作失靈。所以保持介質的清潔度是很重要的。 。 。其結構圖如下：山東科技大學學生畢業(yè)設計（論文） 17 蓄能器的選擇蓄能器是儲存和釋放壓力裝置。其用途有多種，主要有：（1）作輔助動力源有些液壓系統(tǒng)中的執(zhí)行元件是間歇動作，工作時間很短。對于這些系統(tǒng)，應用蓄能器后，就可以減少液壓泵排量，降低電機功率，節(jié)約能源。 （3）作應急動力源某些液壓系統(tǒng)，當液壓泵發(fā)生故障或突然斷電時，利用蓄能器作應急動力源，提供所需油量，使執(zhí)行元件繼續(xù)完成必要的動作，是液壓缸的活塞桿縮回到缸內，以保證安全。由于大多數(shù)液體的體積膨脹系數(shù)大于管子材料的膨脹系數(shù)，膨脹了的液體體積使整個系統(tǒng)壓力升高。在這種情況下，裝一個適當容量的蓄能器，就可以吸收系統(tǒng)液體體積的增加，把系統(tǒng)壓力限制在安全范圍內。（5）作液體補充裝置用在封閉的液壓系統(tǒng)中，蓄能器可以有效的作為一個液體補充裝置。由于活塞兩端面積不相等，活塞下移時，多余的油液流入蓄能器并建立一定的壓力。（6）消除液壓脈動，降低噪聲采用柱塞泵或齒輪泵的液壓系統(tǒng)，有壓力和流量的脈動。 根據(jù)實際工作環(huán)境，選用非隔離式蓄能器。氣體通過充氣閥進入殼體上部，液體通過油口進入殼體下部，氣體在上，與液壓體直接接觸。根據(jù)輸出液壓模擬量基本功能為流量或壓力，電液伺服閥可以分為電液流量伺服閥和電液壓力伺服閥兩大類，并分別被簡稱為流量伺服閥和壓力伺服閥。與電液比例伺服閥相比較，電液伺服閥具有快速的動態(tài)響應及良好的靜態(tài)特性，如：分辨率高、線性度好等等。它的性能及正確使用，直接關系到整個系統(tǒng)的控制精度和響應特性，也直接影響系統(tǒng)的工作可靠性和壽命。（1）力矩馬達和力馬達力矩馬達是一種具有旋轉運動的電氣機械轉換器，而力馬達則是一種具有直線運動的電氣機械轉換器。力矩馬達和力馬達都是利用電磁原理工作。（2）液壓放大器液壓放大器是作為放大器的液壓元件。根據(jù)輸出控制功率大小及特性要求的不同，伺服閥的液壓放大器可以山東科技大學學生畢業(yè)設計（論文） 20由一級、兩級或三級組成。 伺服閥中，液壓放大器的最后一級，稱為輸出級或功率級；兩級伺服閥的第一級液壓放大器和三級伺服閥的第一、二級液壓放大器，稱為前置級、先導級或控制級。通用型流量伺服閥一般采用零重疊的三凸肩或四凸肩四通滑閥式液壓放大器，其負載剛性好，零位泄漏小，效率高。平衡機構通常采用圓柱螺旋彈簧或片彈簧，也可直接采用力矩馬達和力馬達的彈性支承。兩級伺服閥采用的反饋有以下形式:機械力反饋，簡稱力反饋。電氣反饋，簡稱點反饋。 負載流量反饋，簡稱流量反饋。QDY 系列的電液伺服閥具有零點穩(wěn)定、靈敏度高、零漂小、頻帶寬、抗污染能力強、長期工作可靠等優(yōu)點。根據(jù)《》其伺服閥型號為 QDY6。液控單向閥可用作二通開關閥；也可用于保壓閥或立式液壓缸的支承閥；用兩個液控單向閥還可以組成液壓鎖。工作原理圖如下： 工作原理圖實現(xiàn)反向開啟的條件是： ()()KAKfBAtfpFpFG+式中 ——反向開啟時的控制油壓力（P a） ； A——A 腔壓力（P a） ； Bp——B 腔壓力（P a） ；山東科技大學學生畢業(yè)設計（論文） 22 KfF——控制活塞摩擦阻力（N） ； f——錐閥芯摩擦阻力（N） ； t—— 彈簧力（N） ； G——閥芯重力（N） ； KA——控制活塞面積（m 2） ； A——閥座口面積（m 2） 。另外，與 A 腔壓力 PA也有關系。根據(jù)流量和壓力，參考《液壓設計手冊》選用型號為 DFYL10H 的液控單向閥。 承受載荷不大的小尺寸滑輪一般制成實體滑輪，常用用鑄鐵。大型滑輪一般用型鋼和鋼板的焊接結構受力不大的滑輪直接裝于芯軸；受力較大的滑輪則裝在滑輪軸承或滾動軸承上，后者一般用在轉速較高，載荷大的工況。如下圖所示： 鋼絲繩的選取 鋼絲繩根據(jù)用途可分為圓股點接觸鋼芯鋼絲繩、圓股線接觸鋼芯鋼絲繩、圓股點接觸鋼絲繩、圓股線接觸鋼絲繩、圓股多層股不扭轉鋼絲繩、三角股鋼絲繩等多種。 液壓泵站的選擇與安裝 （1）液壓泵站的用途 液壓泵站是液壓系統(tǒng)的動力源，可按機械設備工況需要提供一定壓力、流量和清潔度的工作介質。山東科技大學學生畢業(yè)設計（論文） 24 （2）液壓泵站的種類及特點 液壓泵站按泵組布置方式分為整體型和分離型兩類。 （3）液壓泵站的設計 液壓泵站的用途主要是供油，因此設計時應考慮： ?泵的容量不宜選的太富裕，以免能量損失太大和油液的發(fā)熱。 ?大容量的液壓泵源，采用多泵聯(lián)供油，特別是一個循環(huán)周期中大流量負荷所占時間較短的系統(tǒng)，更應如此。 ?采用定量泵時，泵出口處的溢流閥應采用節(jié)能型溢流閥或遠控卸荷閥。吸油管路通徑應大于泵吸油口口徑。 ?吸油管路的設計應考慮防止在正常工作條件與溫度條件下，由吸油管路的熱膨脹或機械干擾引起泵與驅動電機不對正的后果。 ⑩泵裝置中的零件拆卸引起的漏油或滲油污染環(huán)境時，要設置接油盤。 ?要檢查液壓泵站、電動機、支架、底座各元件間結合面上有無銹蝕、凸出斑點和涂漆層，如有必須加以清除。 ?臥式安裝時，允差在電機與底座的接觸面之間放置鋼質墊片，墊片數(shù)量不得超過 3 片，總厚度不大于 。第 4 章 管路的設計 吸油管的設計 吸油管內油的流量Ｑ＝24L/min，吸油管道的推薦管道流速=1～2m/s，取 =1m/s，則吸油管內徑為：..71Qdm=180。因此，選用外徑為 25mm，39。 壓油管的設計壓油管的管道流速 ≦3～6m/s，壓油管內油流量 Q=24L/min，則壓油v管的內徑為：山東科技大學學生畢業(yè)設計（論文） 26=180。[]s 對于鋼管有： []bns=式中　　 ——抗拉強度，MPa；bs　　　　 n——安全系數(shù)， 取　n＝～6。鋼管材料選 15 號鋼， ＝，則：bs　　　 ＝ =[]則壁厚為：　　　　　　　　 。==187。由《液壓設計手冊》查出壓油管選`用外徑為 14mm，壁厚為 。= 回油管不承受油壓，因此取壁厚 =1mm，回油管外徑d=2 +d=+2=。d18mm，壁厚為 。= 因為 ＝52002320，所以主油路中的液壓油的流動狀態(tài)是紊流。 ——壓力油的密度，kg/m 3；r ——摩擦阻力系數(shù)。= 則：2LvpdlrD= =003726++180。 = 局部壓力損失公式為： 2vpzrD=式中 ——局部阻力系數(shù)。180。 管道出口處的局部阻力（ =1）為：z azr 180。180。180。管道轉彎處的局部阻力（ ， =）為：0b?z azr 180。180。4..5pPD==。 單向閥的開啟壓力為 ，所以總的壓力損失為：.==總山東科技大學學生畢業(yè)設計（論文） 30第 5 章 主要部件的設計計算及強度校核 油缸支座的設計及強度校核 從前面的計算可知，由缸對帶式輸送機施加的最大拉力=，為此決定選用鑄造結構，材料為 HT3054。50f 50f 圖 51 支座孔 示意圖 50f 以下計算這危險面的強度。由于支座的受力周期與輸送帶張緊力的循環(huán)周期相同，每天bs11 小時，因此這種受力的變化可視為靜載荷，但由于灰鑄鐵是脆性材料，根據(jù)一般的機械制造中的規(guī)定，安全系數(shù)選用 n=3。 擠壓強度的校核： HT3054 具有較大的抗拉強度，山東科技大學學生畢業(yè)設計（論文） 31其抗壓強度是抗拉強度的 倍，支座在孔 截面的抗壓截面積50f，是抗拉截面積的 1/2，因此在抗拉應力的安全系數(shù)和239?？箟毫Φ陌踩禂?shù)相同情況下，其抗壓強度也是足夠。 由此： ==180。 液壓缸活塞桿上的耳環(huán)的設計及強度設計 對活塞桿上的耳環(huán)的技術要求為能承受 F= 的拉力，具有體積小，質量輕等特點。