【正文】 形式。所以目前整體結(jié)構(gòu)中大多采用平底結(jié)構(gòu)。另外，在整體鑄造的結(jié)構(gòu)中，圓形缸底有助于消除過渡處的鑄 造缺陷。因此，上述優(yōu)點(diǎn)就顯得不太突出，這也是目前在整體結(jié)構(gòu)中大多采用平底結(jié)構(gòu)的一個(gè)原因。 在設(shè)計(jì)中選用的是平底結(jié)構(gòu)。這樣，在油缸工作過程中由于空氣的可壓縮性，將使活塞行程中出現(xiàn)振動(dòng)。在設(shè)計(jì)中選用的是整體式。排氣時(shí)，擰松螺紋，缸內(nèi)空氣從錐面間隙中擠出，并經(jīng)斜孔排出缸外。 五、 緩沖裝置 緩沖裝置的工作原理是使鋼筒低壓腔內(nèi)油液 (全部或部分 )通過節(jié)流把動(dòng)能轉(zhuǎn)換為熱能，熱能則由循環(huán)的油液帶到液壓缸外 緩沖裝置的結(jié)構(gòu)有恒節(jié)流面積緩沖裝置和變節(jié)流型緩沖裝置。但是在一般系列化的成品液壓缸中，由于事先無法知道活塞的實(shí)際運(yùn)動(dòng)速度以及運(yùn)動(dòng)部分的質(zhì)量和載荷等，因此為了使結(jié)構(gòu)簡單，便于設(shè)計(jì)，降低制造成本，仍多采用此種節(jié)流緩沖方式。 1r 螺孔直徑 。因此可以推算橫梁的厚度取大于 25cm 即滿足要求。 k擰緊螺紋的系數(shù)變載荷 取 k=4。 5 : n? n? = 22 3?? ? ????? ? = ?? MPa ? P? （ 228） 九、 墊片與橫梁間螺釘?shù)男：耍? ? ? = 62110zd4kF ??? MPa = 623 10120 3 018 0 0 04 ??????? = 310?? MPa （ 229） z螺釘數(shù) 12 根 。 1d 螺紋底徑 , m : ? = 631 01 kFdK ??? MPa （ 230） 0nsp ?? ? = 725360 ? MPa （ 231） s? 屈服極限 0n 安全系數(shù) 。 1r 螺孔直徑 。 k擰緊螺紋的系數(shù) 變載荷 取 k=4。 5 : n? n? = 22 3?? ? ????? ? = ?? MPa ? P? 二十、 墊片與橫梁間螺栓的校核 ： ? ? = 62110zd4kF ??? MPa = 623 10120 1 011 0 0 04 ??????? = 310?? MPa z螺栓數(shù) 12 根 。 1d 螺紋底徑 , m 處的剪應(yīng)力 :? ? = 631 01 kFdK ??? MPa 0nsp ?? ? = 725360 ? MPa s? 屈服極限 0n 安全系數(shù) 。 二、 確定液壓泵流量和規(guī)格型號 系統(tǒng)工作時(shí)所需高壓液體最大流量是主缸工作行程活塞腔的進(jìn)油流量 2Q ，為 MinL/ ，主缸活塞回程時(shí)所需流量 3Q ，為 MinL / ，頂出缸頂出時(shí)所需進(jìn)油流量 4Q ，為 MinL/ .主缸回程和頂出缸頂出時(shí)，他們只是在開始時(shí)需要高壓 aMPP 25? 而其他情況則不需要高壓 .根據(jù)工況分析，決定選用一臺(tái) ZB型斜軸式軸向柱塞泵公稱流量為 1/ ??rml ，轉(zhuǎn)速為 1min/970 ??r ，功率為，型號 1ZXB740。 圖 軸向柱塞 三、 泵的構(gòu)造與工作原理 如圖所示，當(dāng)傳動(dòng)軸帶動(dòng)柱塞缸體旋轉(zhuǎn)時(shí)，柱塞也一起轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，柱塞在隨缸體旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，還要在柱塞缸體內(nèi)的柱塞孔中往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。如此循環(huán)，連續(xù)工作。 2. 控制系統(tǒng) PVH 泵的控制系統(tǒng)分為兩種：壓力補(bǔ)償控制系統(tǒng)和載荷感應(yīng)壓力限定控制系統(tǒng)。 載荷感應(yīng)壓力限定控制系統(tǒng)，是通過對工作載荷的壓力變化進(jìn)行感應(yīng)，自動(dòng)調(diào)節(jié)液壓泵的工作狀態(tài)，以滿足特定系統(tǒng)工況的要求。它常用于壓制工藝和壓制成形工藝，如：鍛壓、沖壓、冷擠、校直、彎曲、翻邊、薄板拉深、粉末冶金、壓裝等等。用乳化液作介質(zhì)的液壓機(jī)，被稱作水壓機(jī)，產(chǎn)生的壓制力很大，多用于重型機(jī)械廠和造船廠等。 液壓機(jī)多為立式，其中以四柱式液壓機(jī)的結(jié)構(gòu)布局最為典型，應(yīng)用也最廣泛。這種液壓機(jī)有 4個(gè)立柱，在 4個(gè)立柱之間安置上、下兩個(gè)液壓缸 3 和 7。為了滿足大多數(shù)壓制工藝的要求，上滑塊應(yīng)能實(shí)現(xiàn)快速下行 → 慢速加壓 → 保壓延時(shí) → 快速返回 → 原位停止的自動(dòng)工作循環(huán)。上下滑塊的運(yùn)動(dòng)依次進(jìn)行， 不能同時(shí)動(dòng)作。 軸瓦毛坯為：長 寬 厚 = 365 mm92 mm mm 的鋼板，材料為 08Al，并涂有軸承合金；壓制成內(nèi) 徑 為 Φ220 mm 的半圓形軸瓦。其工作循環(huán)為：主缸快速空程下行 ?慢速下壓 ?快速回程 ?靜止 ?頂出缸頂出 ?頂出缸回程。 第 五 章 壓力機(jī) 液 壓系統(tǒng)工況 液壓機(jī)技術(shù)參數(shù)： 一、 主液壓缸 1． 負(fù)載 壓制力：壓制時(shí)工作負(fù)載可區(qū)分為兩個(gè)階段。 回程力（壓頭離開工件時(shí)的力）：一般沖壓液壓機(jī)的壓制力與回程力之比為5～ 10，本壓 力 機(jī)取為 5，故回程力為 Fh = 10 5 N。（在實(shí)際壓力機(jī)液壓系統(tǒng) 的設(shè)計(jì)之前，應(yīng)該已經(jīng)完成壓力機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，這里假設(shè)已經(jīng)設(shè)計(jì)完成壓力機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，移動(dòng)件的質(zhì)量已經(jīng)得到。 快速回程：行程 S3 = 310 mm，速度 v3＝ 53 mm/s。 ；行程 L4 = 120 mm，頂出行程速度 v4＝ 55 mm/s，回 程速度v5＝ 120 mm/s。壓頭起動(dòng)、制動(dòng)時(shí)間： s。本機(jī)屬于中小型柱式液壓機(jī)，有較廣泛的通用性，除了能進(jìn)行本例所述的壓制工作外，還能進(jìn)行沖孔、彎曲、較正、壓裝及沖壓成型等工作。 （ b）除上液壓缸外還有頂出缸。主缸和頂出缸應(yīng)不能同時(shí)動(dòng)作，以防出現(xiàn)該動(dòng)作事故。因此本機(jī)設(shè)有高位充液筒（高位油箱），在移動(dòng)件快速空程下行時(shí)，主缸上部形成負(fù)壓，充液筒中的油液能吸入主缸，以補(bǔ)充液壓泵流量之不足。 （ e）能進(jìn)行保壓壓制。 （ g）系統(tǒng)上應(yīng)有適當(dāng)?shù)陌踩Ｗo(hù)措施。因此在對壓頭向下運(yùn)動(dòng)作負(fù)載分析時(shí)，壓頭自重所產(chǎn)生的向下作用力不再計(jì)入。 慣性力；快速下降時(shí)起動(dòng) Faz = mΔ vΔ t = 3058 = 917 N 快速回程時(shí)起動(dòng)與制動(dòng) Fas = mΔ vΔ t = 3058 = 810 N 壓制力：初壓階段由 零上升到 F1 = 10 6 N = 10 5 N 終壓階段上升到 F2 = 10 6 N 循環(huán)中各階段負(fù)載見表 ，其負(fù)載圖見圖 。 運(yùn)動(dòng)分析：根據(jù)給定條件，空載快速 下降行程 200 mm，速度 60 mm/s。速度為 6 mm/s，最后的 20 mm 內(nèi)速度均勻地減至零，回程以 53 mm/s 的速度上升。參考系列中現(xiàn)已生產(chǎn)的其它規(guī)格同類液壓機(jī)（如 6 100、 200、 300 噸液壓機(jī)）所采用的工作壓力 ，本機(jī)選用工作壓力為 2510 6Pa。 D D = 4Fηcmπ p = 4106π2510 6 = = 317 mm 按標(biāo)準(zhǔn)取 D =320mm A1 A1=π4D2 =π4 2==804 cm2 d d = D2 4Fhηcmπ p= 4105π2510 6= m=287 mm 按標(biāo)準(zhǔn)值取 d = 280 mm Dd＝ 320– 280＝ 40 mm＞允許值 mm （據(jù)有關(guān)資料，（ D– d）小于允許值時(shí)，液壓缸會(huì)處于單向自鎖狀態(tài)。其中活塞長度 B=（ ~） D；導(dǎo)向套長度 A=（ ~） d。 三、 計(jì)算液壓缸的工作壓力、流量和功率 快速下行時(shí) q1 = A1v1 = 8046 = 4824cm 3/s = L/min 工作行程時(shí) q2 = A2v2 = 804 = 482cm 3/s = L/min 快速回程時(shí) q3 = A3v3 = = 999cm 3/s = L/min 快速下行時(shí)（起動(dòng)）： P1 = p1q1 = 12533482410 6 = W 工作行程初壓階段末： P2 = p2q2 = 10 648210 6 = 1186 W 終壓階段：此過程中壓力和流量都在變化，情況比較復(fù)雜。 流量 q在 20 mm 內(nèi)由 482 cm3/s 降到零，其變化規(guī)律為 q = 482（ 1－ S20）（ cm3/s） 功率為 P = pq = 482 （ +） （ 1－ S20） 求其極值， ?P?S = 0 得 S = （ mm）此時(shí)功率 P最大 Pmax = 482 （ + ） （ 1－ ） = W = kW 快速回程時(shí)；等速階段 P = pq = 10 699910 6 = kW 起動(dòng)階段：此過程中壓力和流量都在變化，情況也比較復(fù)雜。其變化規(guī)律為 p = 21– S = 21– （ MPa） 式中 S—— 行程（ mm），由壓頭開始回程時(shí)算起。 第 七 章 擬訂壓力機(jī)液壓系統(tǒng)原理圖 一、 確定液壓系統(tǒng)方案 液壓機(jī)液壓系統(tǒng)的特點(diǎn)是在行程中壓力變化很大，所以在行程中不同階段保證達(dá)到規(guī)定的壓力是系統(tǒng)設(shè)計(jì)中首先要考慮的。液壓機(jī)常采用的快速行程方式可以有許多種，本機(jī)采用自重快速下行方式。高壓泵的流量供慢速壓制和回程之用。由于本例的液壓機(jī)屬于小型壓機(jī)，下行速度的控制問題不如大型壓機(jī)突出，所以本例采用的回路見圖 。 減速方式 液壓機(jī)的運(yùn)動(dòng)部件在下行行程中快接近制件時(shí)，應(yīng)該由快速變換為較慢的壓制速度。本系統(tǒng)擬選用機(jī)動(dòng)控制的伺服變量軸向柱塞泵（ CCY 型）作動(dòng)力源，液壓泵的輸出流量可由行程擋塊來控制，在快速下行時(shí)，液壓泵以全流量供油，當(dāng)轉(zhuǎn)換成工作行程（壓制 ）時(shí)，行程擋塊使液壓泵的流量減小，在最后 20 mm 內(nèi)擋塊使液壓泵流量減到零；當(dāng)液壓缸工作行程結(jié)束反向時(shí)，行程擋塊又使液壓泵的流里恢復(fù)到全流量。只能靠泵向液壓缸上腔供油強(qiáng)制下行，速度因而減慢（見圖 ）。本例中采用機(jī)動(dòng)伺服變量泵，故仍利用行程擋塊（塊擋的形狀）來使液壓泵按一定規(guī)模變化以達(dá)到規(guī)定的壓制速度。 有時(shí)壓制工藝要求液壓缸在壓制行程結(jié)束后保壓一定時(shí)間，保壓方法有停液壓泵保壓與開液壓泵保壓兩種，本系統(tǒng)根據(jù)壓機(jī)的具體情況擬采用開液壓泵保壓；此法的能量消耗較前一種大。 泄壓換 向方法 液壓機(jī)在壓制行程完畢或進(jìn)入保壓狀態(tài)后，主液壓缸上腔壓力很高，此時(shí)由于主機(jī)彈性變形和油液受到壓縮，儲(chǔ)存了相當(dāng)大的能量。此問題在大型液壓機(jī)中愈加重要。本例采用帶阻尼狀的電液動(dòng)換向閥，該閥中位機(jī)能是 H 型，控制換向速度 ，延長換向時(shí)間，就可以使上腔高壓降低到一定值后才將下腔接通壓力油（見圖 ）。 主缸與頂出缸的互鎖控制回路 為保障頂出缸的安全，在主缸動(dòng)作時(shí)，必須保證頂出缸的活塞下行到最下位置。從圖 中可見，只有在閥 6處于右位工作時(shí)，即頂出缸活塞是下行狀態(tài)時(shí)壓力油才會(huì)通入換向閥 4，主缸才能動(dòng)作。 液壓系統(tǒng)電磁鐵動(dòng)作見表 ，液壓元件 規(guī)格明細(xì)表見表 。 123456791 01 11 21 31 21 31 21 381 Y A2 Y A4 Y A5 Y A3 Y A 圖 液壓機(jī)液壓系統(tǒng)原理圖 系統(tǒng)的工作過程如下： 液壓泵起動(dòng)后，電液換向閥 4 及 6 處于中位，液壓泵輸出油液經(jīng)背壓閥 7再經(jīng)閥 6 的中位低壓卸荷，此時(shí)主缸處于最上端位置而頂出缸在最下端位置，電磁鐵 2YA 得電，換向閥 6在右位工作，此時(shí) 5YA 得電，換向閥 4 也在右位工作，液壓泵輸出的壓力油進(jìn)入主缸上腔，此時(shí) 3YA 也得電，控制油路經(jīng)閥 5通至液控單向閥 3，使閥 3 打開，主缸下腔的油能經(jīng)閥 3很快排入油箱，主缸在自重作用下實(shí)現(xiàn)快速空程下行，由于活塞快速下行時(shí)液壓泵進(jìn)入主缸 上腔的流量不足，上腔形成負(fù)壓，充液筒中的油液經(jīng)充液閥（液控單向閥） 1吸入主缸。自重快速下行結(jié)束。由壓力表刻度指示達(dá)到壓制行程的終點(diǎn)。充液筒油液充滿后，溢出的油液可經(jīng)油管引至油箱。 1YA 得電， 2YA 失電，閥 6 換至左位，壓力油進(jìn)入頂出缸下腔，頂出缸頂出制件，然后 1YA 失電， 2YA得電，閥 6 換至右位，頂出缸回程；回程結(jié)束后， 2 YA失電，閥 6換至中位，工作循環(huán)完成，系 統(tǒng)回到原始狀態(tài)。 ② 液壓泵的最大流量 qp≥ K（ ∑ q） max 泄漏系數(shù) K = ~，此處取 K = 。 qmax = q3 = L/min qp = = = L/min ③ 根據(jù)已算出的 qP和 pP，選軸向杜塞泵型號規(guī)格為 63CCY141B，其額定壓力為 32 MPa，滿足 25~60％壓力儲(chǔ)備的要求。 ④ 電動(dòng)機(jī)功率 驅(qū)動(dòng)泵的電動(dòng)機(jī)的功率可以由工作循環(huán)中的最大功率來確定；由工況分析知，最大功率為 kW，取泵的總效率為 η 泵