【正文】 厚度的確定缸蓋常用制造材料有35鋼、45鋼、鑄鋼，做導向作用時常用鑄鐵、耐磨鑄鐵。即：圓整后取缸蓋厚度t=60mm。如果導向長度太小，會因為間隙引起的撓度而使液壓缸的初始撓度增大，影響液壓缸的穩(wěn)定工作。=700mm，液壓缸內(nèi)徑D=320mm代入公式（）中，求主缸的最小導向長度。隔套的長度C可有公式（）求得，即： ()式中：B—活塞的寬度，一般取B=（～）D；—缸蓋滑動支承面的長度，根據(jù)液壓缸內(nèi)徑的不同有不同的算法，當D＜80mm時，取=（～）D；當D＞80mm時，取=（～）d。主缸活塞選用灰鑄鐵HT200。，即活塞的寬度B==320mm =256mm。查表210[1],液壓機主缸工況時的壓力大，泄漏量也會隨壓力成正比升高，因此密封圈選用Y形密封圈，這種密封圈能承受的大的工作壓力，泄漏量小?？招臅r一般選用35鋼、45鋼的無縫鋼管；實心結(jié)構(gòu)選用35鋼、45鋼。～；熱處理要求調(diào)質(zhì)20～25HRC；外徑圓度、圓柱度不大于直徑公差的一半；；活塞桿與導向套之間的配合公差采用H8/f7，與活塞連接的配合公差采用H7/g6。7) 主缸長度的確定液壓缸缸體內(nèi)部長度等于活塞的行程與活塞的寬度之和。由主缸行程為700mm，活塞寬度為260mm,缸蓋厚度為60mm，通過計算可知，主缸的長度取L缸=1080mm。通過計算可知，Lb的最大值不可能大于L桿+L缸=2330mm，而(10～15)d=2500～3750mm。9) 主缸結(jié)構(gòu)設(shè)計(1) 缸體與端蓋的連接形式查表27 [1]，缸體與端蓋的連接形式通常有法蘭連接、螺紋連接、外半環(huán)連接、內(nèi)半環(huán)連接等形式。(2) 活塞桿與活塞的連接形式查表28 [1]，活塞與活塞桿的連接結(jié)構(gòu)有整體式結(jié)構(gòu)、螺紋連接、半環(huán)連接、錐銷連接等連接形式。(3) 活塞桿導向結(jié)構(gòu)形式活塞桿的導向部分包括端蓋、導向套、密封、防塵和鎖緊結(jié)構(gòu)。(4) 緩沖與排氣裝置液壓機運動時的質(zhì)量大，快進時的速度快，這樣活塞在到達行程中點時，會產(chǎn)生液壓沖擊，甚至活塞與缸筒端蓋會產(chǎn)生機械的碰撞。一般緩沖裝置有環(huán)狀間隙式節(jié)流緩沖裝置、可調(diào)節(jié)流緩沖裝置、三角槽式節(jié)流緩沖裝置。排氣閥安裝在液壓缸兩端的最高處，雙作用液壓鋼需要設(shè)兩個排氣閥?！?；內(nèi)徑配合采用H8～H9；內(nèi)徑圓度、圓柱度不大于直徑公差的一半；；。3) 頂出缸缸蓋材料、厚度的確定缸蓋常用制造材料有35鋼、45鋼、鑄鋼，做導向作用時常用鑄鐵、耐磨鑄鐵。4) 頂出缸最小導向長度的確定=250mm，頂出缸內(nèi)徑D=200mm，代入公式()， 即：5) 頂出缸活塞材料、技術(shù)要求、外形尺寸及密封方案的確定頂出缸活塞選用灰鑄鐵HT200。，即活塞的寬度B==200mm =160mm。查表210[1],液壓機頂出缸工況時的工作壓力比主缸要小很多，密封圈選用O形密封圈?？招臅r一般選用35鋼、45鋼的無縫鋼管；實心結(jié)構(gòu)選用35鋼、45鋼。～；熱處理要求調(diào)質(zhì)20～25HRC；外徑圓度、圓柱度不大于直徑公差的一半；；活塞桿與導向套之間的配合公差采用H8/f7，與活塞連接的配合公差采用H7/g6。7) 頂出缸長度的確定液壓缸缸體內(nèi)部長度等于活塞的行程與活塞的寬度之和。由主缸行程為250mm，活塞寬度為160mm,缸蓋厚度為25mm，通過計算可知，主缸的長度取L缸=650mm。通過計算可知，Lb的最大值不可能大于L桿+L缸=1355mm，而(10～15)d=2000～3000mm。： 頂出缸 液壓油管選擇液壓傳動中裝置中，常用的液壓油管有鋼管、銅管、膠管、尼龍管和塑料管等。對于高壓系統(tǒng)液壓油管一般選用無縫鋼管；～10MPa。高壓膠管是鋼絲編制體或鋼絲纏繞為骨架，可用于較高的油路中。通過液壓機主缸、頂出缸工作壓力的計算可知，,。油管的內(nèi)徑可由公式（）求得 ()式中：—油管內(nèi)徑(mm)；—油路通過最大流量(L/min)；—油管中允許流速m/s?；赜陀凸軆?nèi)徑確定：主缸快退所需流量=，取油管允許流速=4m/s，代入公式()，即：圓整后，查表61[1]，取，壁厚t=?；赜陀凸軆?nèi)徑確定：頂出缸回程所需流量=48L/min，取油管允許流速=4m/s，代入公式()，即：圓整后，[3]，取。1) 油箱有效容積的確定液壓油箱根據(jù)系統(tǒng)壓力的不同，有效容積的確定也不一樣。低壓、中壓、高壓系統(tǒng)油箱的有效容積V確定算法如下：低壓系統(tǒng)(P≤)：V=(2～4) ()中壓系統(tǒng)(P≤)：V=(5～7) ()中高壓或高壓系統(tǒng)(P＞)：V=(6～12) ()式中：V—液壓油箱有效容積；—液壓泵額定流量。為了提高冷卻效率，安裝位置不受影響時，可適當增大油箱的容積。3) 油箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計液壓油箱材料一般選用Q235A鋼板，通過焊接的方式連接。隔板主要是為了增加液壓油的流動時間，除去沉淀的雜質(zhì)，分離清除水和空氣，調(diào)節(jié)溫度，吸收液壓油壓力波動及防止液面的波動。吸油管應(yīng)插入液面以下，防止吸油時吸入空氣，使空氣混入系統(tǒng)；回油管出口有直口、斜口、彎管直口、帶擴散器的出口等形式，一般采用45176。為防止液面波動，可在出口設(shè)擴散器或?qū)⒒赜凸懿迦胍好嬉韵?，一般距離油箱底面的距離大于300mm。頂蓋用于安裝液壓泵、閥組、動力裝置、空氣濾清器。頂蓋與油箱要有好的密封性，防止泄漏的油液直接進入油箱而污染油液；清洗孔用于清洗油箱內(nèi)的角落和取出油箱內(nèi)的元件；油面指示用于油箱內(nèi)最高、最低油位；吊鉤方便裝配和搬運。液壓油選用LHL32液壓油，15℃時該油液的運動粘度,油液密度。進油管長度為8m，沿程壓力損失為：閥的壓力損失；那么進油路總的壓力損失為：=+=工進時回油管的最大流量為：回油管中液壓油的流速為：管道流動雷諾數(shù)為＜2300，油液在管道內(nèi)流動為層流，沿程阻力系數(shù)。2) 頂出缸各工況時的壓力損失驗算(1) 工件頂出時進油路、回油路的壓力損失，進油管直徑D=16mm，則液壓油在油管中的流速為：管道流動雷諾數(shù)為＜2300，油液在管道內(nèi)流動為層流，沿程阻力系數(shù)。進油管長度為5m，沿程壓力損失為：閥的壓力損失；調(diào)速閥壓力損失；那么回油路總的壓力損失為：=++=泵的出口壓力為： ≈(2) 快進、快退時的壓力損失頂出缸回程時只有摩擦負載存在，比頂出負載350kN要小，因此回程時液壓泵口的壓力比頂出時要小，具體驗算過程從略。 液壓系統(tǒng)溫升驗算對液壓壓力機進行系統(tǒng)溫升驗算，只要驗算發(fā)熱量最大的那個工況就可行。主缸工進時輸入、輸出功率分別為：= =Fv=2000kN工進時系統(tǒng)發(fā)熱功率φ===主缸快退時輸入、輸出功率分別為：==Fv=400kN快退時系統(tǒng)發(fā)熱功率φ===頂出缸的工況壓力比主缸小，系統(tǒng)的溫升功率不會超過主缸的溫升功率，這里就不對頂出缸溫升功率進行具體計算了。系統(tǒng)溫升計算公式如下： ()式中： —系統(tǒng)溫升；—發(fā)熱功率；—油箱散熱面積；—油箱散熱系數(shù)。液壓機散熱條件一般，取散熱系數(shù)=10。通過溫升驗算可知，系統(tǒng)溫升在許可油溫范圍內(nèi)，滿足要求。繼電器控制和PLC控制是目前用的最多的控制方式。繼電器控制具有結(jié)構(gòu)簡單，維護方便，價格低廉，抗干擾能力強，但固定的接線方式，使繼電器控制的通用性和靈活性差；PLC控制系統(tǒng)主要由CPU、存儲器、輸入輸出接口、編程器等元件組成。 液壓機電氣控制方案設(shè)計 液壓機電氣控制方式選擇液壓機工況少，各工況動作不復雜，執(zhí)行部件運動都是簡單的直線運動。 電氣控制要求與總體控制方案1) 電氣控制系統(tǒng)擬達到的控制要求 (1) 能夠?qū)崿F(xiàn)手動、半自動控制；(2) 能夠準確實現(xiàn)速度的換接控制；(3) 系統(tǒng)過載時自動啟動過載保護；(4) 為隨時了解系統(tǒng)所處的工作狀態(tài)，設(shè)置工況指示燈；(5) 系統(tǒng)穩(wěn)定性好，能夠保證液壓機安全正常的工作。 液壓機電氣控制電路設(shè)計 液壓機主電路設(shè)計液壓機拖動電機容量小，主電路的啟動方式采用直接啟動。熱繼電器FR起過載保護作用。 液壓機主電路圖 液壓機控制電路設(shè)計控制電路主要控制主缸的快進、工進、保壓、回程和頂出缸的頂出、退回。為方便觀察液壓機處于那個工況，設(shè)置信號指示燈。 液壓機控制電路圖1) 主缸快進將開關(guān)置于自動檔，按下SB2，交流接觸器KM得電，電動機啟動。此時液壓系統(tǒng)向主缸上腔供油，在補油油箱的協(xié)助下主缸快速下行；2)主缸工進當滑塊觸及行程開關(guān)SQ2，中間繼電器KA2得電，這時電磁閥1Y、3Y、7Y得電，主缸由快進變?yōu)楣みM； 3) 主缸保壓當主缸無桿腔的壓力達到壓力繼電器設(shè)定壓力后，YJ閉合，所有電磁換向閥失電，進行保壓；4) 主缸泄壓保壓一段時間后，中間繼電器KA3得電，電磁換向閥4Y得電，主缸上腔開始泄壓；5) 主缸退回泄壓完成后，中間繼電器KA4得電，電磁閥2Y、5Y、12Y得電，主缸下腔進油，滑塊回程，觸及行程開關(guān)SQ1，運動停止； 6) 工件頂出按下按鈕SB4，中間繼電器KA5得電，電磁換向閥2Y、9Y、10Y得電，頂出缸下腔進油，活塞桿上行將工件頂出；7) 頂出缸退回按下按鈕SB5，中間繼電器KA6得電，電磁換向閥2Y、8Y、11Y得電，液壓油進入頂出缸上腔，頂出缸回程。如果液壓機接入狀態(tài)為自動檔，按下SB3也可使液壓機停止運行。經(jīng)多方案對比之后，本文液壓系統(tǒng)采用插裝閥集成控制系統(tǒng)。為了讓系統(tǒng)的工作壓力隨負載的變化而自動調(diào)節(jié)，液壓泵選用恒功率變量柱塞泵。通過泄壓來降低系統(tǒng)的壓力，防止產(chǎn)生液壓沖擊；設(shè)置保壓回路讓工件有足夠的成型時間，保證產(chǎn)品的質(zhì)量。通過流量計算發(fā)現(xiàn)主缸快進時會出現(xiàn)供油不足的情況，為了解決這一問題，在液壓系統(tǒng)中設(shè)置補油油箱。此外，還對主機、電氣控制系統(tǒng)進行了簡明的總體設(shè)計?？傮w來說，本文的總體設(shè)計方案可以滿足液壓機的加工工藝要求。由于實踐經(jīng)驗的匱乏，本次設(shè)計難免有考慮不周的地方。自開題以來，設(shè)計的每個環(huán)節(jié)XXX教授都認真指導，從資料的查閱到具體方案的修改，XXX教授都提出了寶貴的建議，讓我受益匪淺。在此對XXX教授及本組的同學表示衷心的感謝！最后感謝所有任課老師和所有同學在這四年來給自己的指導和幫助，是他們教會了我專業(yè)知識，教會了我如何學習，教會了我如何做人。 二、安裝與試運轉(zhuǎn)本壓力機可放置在略高于地面的水泥基礎(chǔ)上（長寬高=600800100mm），并使下承壓板上平面處于水平狀態(tài)。首先在接點壓力表上設(shè)定保壓區(qū)域再接通電源時電源指示燈應(yīng)亮，此時可打開回油閥，關(guān)閉送油閥，按啟動按鈕使油泵運轉(zhuǎn)（注意電機轉(zhuǎn)向應(yīng)與紅色標記一致）。當確認油泵工作正常后可關(guān)閉回油閥，打開調(diào)節(jié)閥開始送油并計時，如在規(guī)定時間下承壓板能升至最高位置，說明油泵排油量正常，增壓開始時可觀察電接點壓力表指針轉(zhuǎn)動是否平穩(wěn)，當油壓增至預定值上限時油泵應(yīng)能自動停止，而當液壓系統(tǒng)因微量滲漏引起壓力下降到預定油壓下限時，油泵應(yīng)能自動啟動補給油液，使油壓再度上升至予定上限值并再次自動停止運轉(zhuǎn)，在這一過程中有關(guān)指示燈應(yīng)能相應(yīng)動作，液壓系統(tǒng)各連接處無滲漏現(xiàn)象，則可認為壓力機的試運轉(zhuǎn)正常，可以投入使用。2) 本機所用軸向五柱高壓油泵對油液的清潔程度比較敏感，故在進行裝卸或換 油等工作時，應(yīng)特別注意清洗工作。 4) 電器箱面板上的綠燈在接上電源后即指示，此時如按啟動按鈕油泵即開始供油，如送油控制閥的回油閥口處于關(guān)閉位置而送油閥口處于啟開位置時，油泵輸出的壓力油即進入油缸和壓力表內(nèi)，反之油泵輸出的油經(jīng)回油閥口而回入油箱。如此反復，可長期使試驗機的液壓系統(tǒng)保持預定值，從而達到恒載試驗的目的。 7) 進行試驗時，應(yīng)將壓力表上指示的單位油壓換算成試驗的載荷值，其算式如下： T=dP式中：T——試驗機的載荷值，單位為kNd——工作活塞直徑，單位為mm（本機活塞直徑250mm） P——壓力表刻度示值，單位為MPa8) 試驗結(jié)束，需要釋放液壓系統(tǒng)的壓力油時，啟開回油閥膠木手輪的動作應(yīng)盡可能緩慢，以免造成對壓力表內(nèi)部零件的突然沖擊，甚至損壞壓力表（為此在關(guān)閉回油閥時，不宜關(guān)的太緊，只要能夠封閉回油路即可，否則啟開回油路將造成費勁或使緩慢啟開困難。 11) 每次試驗完畢，應(yīng)擦凈各有關(guān)部位并同時涂油防銹。1 打開油泵高壓出油管接頭進行排氣；2 清洗，排出油泵內(nèi)空氣；3 更換或修復相應(yīng)零件。1 更換適宜粘度的清潔油；2 排除油路內(nèi)空氣，使活塞上升一段距 離后，打開回油閥即可；3 清洗、研磨已拉毛零件；4 找出漏油處給予排除；5 更換或修復閥座。 5送油閥手柄處漏油1 螺套松； 2 密封件損壞。6油泵電機不轉(zhuǎn)1 電機損壞； 2 交流接觸器損壞； 3 整流管燒壞； 4 電觸點壓力表觸點接觸不良； 5 按鈕接觸不良。