【正文】 安全系數(shù)，一般取 n = 5 。 （ 2） 液壓缸內(nèi)活塞桿直徑校核 活塞桿的直徑 d 按下式進行校核 ? ???Fd 4? （ 25） 式中， F 為活塞桿上的作用力；???為活塞桿材料的許用應(yīng)力 , ? ? ?? ? 則 ： ? ? d 6 ???? ????? F 故活塞桿強度滿足。 Fk 的值與活塞桿材料性質(zhì)、截面形狀、直徑和長度以及液壓缸的安裝方式等因素有關(guān)。 當(dāng)活塞桿的細(xì)長比 krl＞21 ?? 時 222 l EJK ??? （ 28） 當(dāng)活塞桿的細(xì)長比 krl ＞ 21 ?? 時，且 2??= 20 ~ 120 時，則 2221 ???????????krlafAF? （ 29） 式中， l 為安裝長度，其值與安裝方式有關(guān)，見表 21， kr 為活塞桿橫截面最小回轉(zhuǎn)半徑，AJrk ? ； 1? 為柔性系數(shù)，其值見表 22； 2? 為由液壓缸支承方式?jīng)Q定的末端系數(shù)，其值見表 24； E為活塞桿材料的彈性模量，對鋼取 E= 1011N/M2； J 為活塞桿橫截面慣性矩；A 為活塞桿橫截面積， f 為由材料強度決定的實驗值， ? 為系數(shù)，具體數(shù)值均見表 25。901?? 。 代入數(shù)據(jù)： ???F N 66 ?????knF 而 1maxAPFW?? （ 211） 式中： FW 為活塞所受最大推力 xxxxxxx 本科畢業(yè)設(shè)計說明書 13 Pmax 為系統(tǒng)最大壓力為 8Mpa 。 計算液壓缸實際所需流量 根據(jù)最終確定的液壓缸的結(jié)構(gòu)尺寸及其運動速度或轉(zhuǎn)速，計算出液壓缸實際所需流量 ，見表 26。一個形狀相同的閥，可以因為作用機制的不同，而具有不同的白秋實： 25KN 單柱液壓機液壓系統(tǒng)設(shè)計 14 功能。這就是說，盡管液壓閥存在著各種各樣不同的類型，它們之間還是保持著一些基本共同之點。 2）在工作原理上，所有閥的開口大小，閥進、出口間的壓差以及流過閥的流量之間的關(guān)系都符合孔口流量公式，僅是各種閥控制的參數(shù)各不相同而已。 2）油液流過時壓力損失小。 4）結(jié)構(gòu)緊湊，安裝、調(diào)整、使用、維護方便，通用性大。溢流閥按液壓泵的最大流量選取；選擇節(jié)流閥和調(diào)速閥時，要考慮最小穩(wěn)定流量應(yīng)滿足執(zhí)行機構(gòu)最低穩(wěn)定速度的要求。 2）閥的型式，按安裝和操作方式選擇。所選閥的規(guī)格型號見表 27。其集成塊單元回路圖見圖 31； 9 Y 1 0 0壓 力 表8 K F 3 E 3 B壓 力 表 開 關(guān)3 A Q F 3 E 1 0 B單 向 調(diào) 速 閥5 A X F 3 E 1 0 B單 向 順 序 閥p 14 油 缸1 Y A 2 Y A2 3 4 D F 3 O E 1 0 B D電 磁 換 向 閥6 Y D F 3 E 1 0 B B電 磁 溢 流 閥1 Y B 1 4 0葉 片 泵工 進 快 退+ +停 止1 Y A2 Y A狀 態(tài)名 稱7 油 箱OPXp 1 圖 31 集成塊單元回路圖 液壓泵站 液壓泵站概述及液壓泵站油箱容量系列標(biāo)準(zhǔn) （ 1）液壓泵站的概述 目前我國生產(chǎn)液壓泵站的廠家很多，液壓泵站的種類也繁多，但多數(shù)廠家根據(jù)用戶的具體要求設(shè)計和制造，尚未完全系列化、標(biāo)準(zhǔn)化。 （ 2）液壓泵站油箱公稱容量系列（ GB 2876— 81） 表 31 油箱容量 GB 287681 L 4 10 25 40 63 100 160 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2020 3150 4000 5000 6300 白秋實： 25KN 單柱液壓機液壓系統(tǒng)設(shè)計 16 各系列液壓泵站的簡述 詳細(xì)資料見參考文獻 [2]37 篇第 10 章。選用各種不同的泵，得到各種不同流量、壓力的規(guī)格。 YZ 系列液壓泵站生產(chǎn)廠有：上海高行液壓件廠、長沙液壓件廠、南京液壓件三廠等。上海液壓件一廠生產(chǎn)。常州液壓件廠生產(chǎn)。 （ 5） CJZ 型液壓站 CJZ 型液壓泵站油箱容量有 100L 與 160L 兩種，壓力為 5MPa，流量為 20~63L/min 范圍。 （ 6） YH 型液壓站 YH 型液壓站油箱容量 120~2020L，壓力為 14 MPa，流量在 10~250L/min 范圍，由沈陽重型機器廠生產(chǎn)。 （ 8）上重型液壓站 上海重型機器廠液壓站油箱容量 1200L與 2200L兩種， 1200L的工作壓 力為 MPa， 2200L的為 5 MPa，流量均為 320L/min。 液壓泵的工作壓力是指泵實際工作時的壓力。液壓泵的額定流量是指在正常工作條件下，按試驗標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定必須保證的流量，亦即在額定轉(zhuǎn)速和額定壓力下由泵輸出的流量。由系統(tǒng)圖可見，從泵到液壓缸之間串接有一個單向調(diào)節(jié)器速閥和一個電磁換向閥，取 ???= 液壓泵工作壓力為： MPa 5 P P ??? (2) 液壓泵流量的確定 ? ?max ???? （ 32） 由工況圖看出，系統(tǒng)最大流量發(fā)生在快退工況，4m ax ????Qm3/s，泄漏系數(shù) K = 求得液壓泵流量 : sm /24?? ?? ( L/mm) 選用 YB140 型雙聯(lián)葉片泵。安裝大小不同的單泵，可以得到兩種大小不同的流量，以適應(yīng)液壓系統(tǒng)各種不同速度的要求。定子的內(nèi)表雙作用葉片泵的工作原理：面是由兩段長半徑圓弧、兩段短半徑圓弧和四段過渡曲線八個組成，且定子和轉(zhuǎn)子是同心的。在轉(zhuǎn)子順時針方向旋轉(zhuǎn)的情況下，密封工作腔的容積在左上角和右下角處逐漸增大，為吸油區(qū)；在左下角和右上角處逐漸減小，為壓油區(qū)；吸油區(qū)和壓油區(qū)之間有一段封油區(qū)把它們隔開。泵的兩個吸油區(qū)和兩個壓油區(qū)是徑向?qū)ΨQ的，作用在轉(zhuǎn)子上的液壓力徑向平衡，所以又稱為平衡式葉片泵。具體而言，主要指電機、聯(lián)軸器、液壓泵、吸油管、排油管以及吸油管口的濾油器。 （ 1）液壓泵的安裝方式 金屬切削機床的液壓站，多用定量或限壓式變量葉片泵。齒輪泵與柱塞泵一般為臥式安裝。上置式指液壓泵裝置安裝在油箱上，立式安裝的液壓泵皆為上置式。 2） 調(diào)整好液壓泵與電機的聯(lián)軸器，使二 者同心，用手撥動聯(lián)軸器時不能有松緊不一致的現(xiàn)象。 4） 液壓泵吸油管路的安裝必須注意密封可靠及油管插入油液有足夠的深度，以防止空氣被吸入液壓泵。各類液壓泵的吸油高度見表 32： 表 32 各類油泵吸油高度 油泵類型 齒輪泵 葉片泵 柱塞泵 螺桿泵 吸油高度（ mm） 300~400 不大于 500 不大于 500 500~1000 （ 2）液壓泵與電機 的聯(lián)接 液壓泵與電機之間的聯(lián)軸器，一般用簡單型彈性圈柱銷聯(lián)軸器或彈性圈柱銷聯(lián)軸器，其二者的共同特點是傳遞扭矩范圍較大，轉(zhuǎn)速較高，彈性好，能緩沖扭矩急劇變化引起的振動，能補償軸位移。上述兩種聯(lián)軸器中，簡單型彈性圈柱銷聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)簡單，裝卸方便，使用壽命較長，幫比彈性圈柱銷聯(lián)軸器用得多些。 安裝聯(lián)軸器的技術(shù)要求是： 1）半聯(lián)軸器 I 盡量做主動件。 3）最大同軸度偏差不大于 (上海機床廠經(jīng)驗數(shù)據(jù) )，軸線傾斜角不大于 40′。 xxxxxxx 本科畢業(yè)設(shè)計說明書 19 由前面的計算已知泵的供油壓力應(yīng)為 PP = 5MPa，取泵的總效率 η P = ，泵的總驅(qū)動功率為 ?????? ?Q （ 33） 346 ? ???? ? ? 驗算其他工況時，液壓泵的驅(qū)動功率均小于此值。 液壓管件的確定 油管內(nèi)徑確定 由于本系統(tǒng)并未對油管內(nèi)油液的流速作出規(guī)定，因此在整個系統(tǒng)中只需保證各處的流量滿足要求即可。在強度保證的情況下，管壁可盡量選得薄些?？紤]到與各液壓閥的連接，也為了盡量減少管路中油壓的損失，故統(tǒng)一取油管內(nèi)徑為10mm。 液壓系統(tǒng)中的泄漏問題大部分都出現(xiàn)在它管系中的接頭上，為此對管材的選用，接頭形式的確定（包括接頭設(shè)計、墊圈、密封、箍套、防漏涂料的選用等），管系的設(shè)計（包括彎管設(shè)計、管道支承點和支承形式的選取等）以及管道的安裝（包括正確的運輸、儲存、清洗、組裝等）都要慎審從事，以免影響整個液壓系統(tǒng)的使用質(zhì)量。一般認(rèn)為 75%以上液壓系統(tǒng)故障是由于液壓油的污染所造成的。 白秋實： 25KN 單柱液壓機液壓系統(tǒng)設(shè)計 20 濾油器的過濾精度用從液壓油中過濾掉的雜質(zhì)的顆粒大小表示，一般可分為粗濾油器、普通濾油器、精密濾油器和特精濾油器四種，它們分別能濾去大于 100181。m、 5~10181。m 大小的雜質(zhì)。m ≤ 25~50 ＜ 25 ＜ 10 ＜ 5 濾油器按其濾心材料的過濾機制來分，有表面型濾油器、深度型濾油器和吸附型濾油器三種。 2） 能在較長時間內(nèi)保持足夠的通流能力。 4） 濾心抗腐蝕性能好，能在規(guī)定的溫度下持久地工作。 因此，濾油器應(yīng)根據(jù)液壓系統(tǒng)的技術(shù)要求，按過濾精度、通流能力、工作壓力、油液粘度、工作溫度 等條件來選定其型號。網(wǎng)式濾油器屬于粗濾油器，一般安裝在液壓泵的吸油路上， 這種安裝方式主要作用是保護液壓泵。油箱中安裝有很多輔件，如空氣濾清器及液位計等。以滿 足散熱要求，停車時能容納液壓系統(tǒng)中所有的油；而工作時又保持適當(dāng)?shù)挠臀灰蟮?。以防止吸油管吸入空氣；回油管飛濺產(chǎn)生氣泡。吸油管應(yīng)安裝 80或 100181?；赜凸芸谛鼻?45176。 c. 吸油管和回油管的距離盡可能遠(yuǎn)一點，中間要設(shè)置隔板，使油液在油箱中流動速度緩慢一點，時間長一些，這樣能提高散熱、分離空氣及沉淀雜質(zhì)的效果。為了便于放掉油，油箱底應(yīng)有一定傾斜度，最低處設(shè)放油閥。加熱器及溫度計等位置。一般充氣壓力為~。 經(jīng)驗公式為： VQV ?? m3 （ 34） 式中， VQ —— 液壓泵每分鐘排出壓力油的容積 m3 ? —— 經(jīng)驗系數(shù)，見表 34 表 34 經(jīng)驗系數(shù) ? 系統(tǒng)類型 行走機械 低壓 系統(tǒng) 中壓系統(tǒng) 鍛壓機械 冶金機械 ? 1 ~ 2 2 ~ 4 5 ~ 7 6 ~ 12 10 白秋實： 25KN 單柱液壓機液壓系統(tǒng)設(shè)計 22 在確定油箱尺寸時，一方面要滿足系統(tǒng)供油的要求，還要保證執(zhí)行元件全部排油時，油箱不能溢出，以及系統(tǒng)中最大可能充滿油時，油箱的油位不低于最低限度。 由此初定油箱容積取為 200L，其結(jié)構(gòu)參數(shù)如表 35： 表 35 油箱結(jié)構(gòu)參數(shù) 長 mm 80 箱蓋厚度 mm 15 寬 mm 50 箱底厚度 mm 4 高 mm 50 箱底傾角 mm 15176。參照表33，取 ? = 5，算得有效容積為： V = 5 =189 L 空氣濾清器 一般在油箱蓋上應(yīng)設(shè)置空氣濾清器，它包括空氣濾清裝置和注油過濾網(wǎng)。m （ 120目 /英寸） 油標(biāo) 在油箱側(cè)壁上一般應(yīng)設(shè)置油標(biāo)，以此作為油箱中油位的指示器。 xxxxxxx 本科畢業(yè)設(shè)計說明書 23 第 4 章 液壓缸的設(shè)計計算 液壓缸的 基本參數(shù)的確定 在 23節(jié)中，我們已經(jīng)對液壓執(zhí)行元件即液壓缸的基本參數(shù)作過計算并校核，其各參數(shù)見表 41： 表 41 液壓缸的基本參數(shù) 缸徑 D mm 100 活塞桿直徑 d mm 70 最大行程 L mm 125 缸體壁厚δ mm 公稱力 F KN 125 液壓缸主要零件的結(jié)構(gòu)、材料及技術(shù)要求 缸體 （ 1）缸體端部聯(lián)接結(jié)構(gòu) 缸體端部的聯(lián)接結(jié)構(gòu)見表 42： 表 42 缸體端部聯(lián)接型式 連接方式 特點 焊接 結(jié)構(gòu)簡單，尺寸小，重量輕，使廣泛；缸體焊后可能 變形，且內(nèi)徑不易加工；主要用于柱塞式液壓缸 螺紋聯(lián)接 徑向尺寸小，重量較輕，使用廣泛；缸體外徑需加工，且應(yīng)與內(nèi)徑同軸； 裝卸需專用工具；安裝時應(yīng)防止密封圈扭曲 法蘭聯(lián)接 結(jié)構(gòu)較簡單，易加工，易裝卸，使用廣泛；徑向尺寸較大，重量比螺紋聯(lián) 接的大；非焊接式法蘭的缸體端部鐓粗 拉桿聯(lián)接 結(jié)構(gòu)通用性好。用于載荷較大的雙作用缸 半 環(huán) 聯(lián) 接 外半環(huán) 重量比拉桿聯(lián)接輕，缸體外徑需加工；半環(huán)槽削弱了缸體，為此缸體壁厚 應(yīng)加 厚 內(nèi)半環(huán) 結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕；安裝時端