【正文】 n parameter of hydraulic system液壓缸的鋼筒內(nèi)徑、活塞桿直徑及有效面積是主要結(jié)構(gòu)參數(shù)。由圖67可得 (68)式中　p1——進(jìn)油腔壓力，Pa； A1——進(jìn)油腔有效面積，m2；　　　F——液壓缸總負(fù)載，N。為了能夠利用上式進(jìn)行設(shè)計(jì)，必須先選定背壓p2及活塞桿直徑d與液壓內(nèi)徑D的比值，記為 (69)其比值可按工作壓力選取參照表26。（1) 確定轉(zhuǎn)斗油缸的內(nèi)徑及活塞桿直徑由上式(610)可求得D1=125mm,按表64可選d/D=，d=，圓整，d取88mm。求出d=82mm。 計(jì)算液壓缸所需流量液壓缸工作時(shí)所需的流量 (612)式中 A——液壓缸的有效作用面積，m2； V——活塞與缸體的相對速度，m/s。2) 動臂油缸流量Q2確定動臂油缸的伸出速度為v2=,Q2=πD2v/4=148L/min。按照最后確的液壓缸的結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算出液壓缸的實(shí)際工作壓力， MPa，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)液壓缸的實(shí)際工作壓力為11 MPa。對于第一種情況，液壓泵的最大工作壓力就是執(zhí)行機(jī)構(gòu)所需的最大壓力。ΣΔp的準(zhǔn)確計(jì)算要待元件選定并繪出管路圖時(shí)才能進(jìn)行，初算時(shí)可按經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)選?。汗苈泛唵瘟魉俨淮蟮模ˇ拨=（～）MPa：管路復(fù)雜進(jìn)口油調(diào)速閥的，取ΣΔp=（～）MPa。對于轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)，液壓缸的最高壓力為11 MPa，ΔΣp取1MPa。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)液壓泵的工作壓力為12MPa。對于工作過程中節(jié)流調(diào)速的系統(tǒng)，還應(yīng)加上溢流閥的最小溢流量，104 m/s。，QPmin=160L/min。，QPmin =76L/min。為使液壓泵有一定的壓力儲備，所選泵的額定壓力一般要比最大工作壓力大25%～60%。 轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)選用CBG2050型齒輪泵。通常所選閥的額定壓力必須大于最大工作壓力，流量必須大于通過閥的實(shí)際最大流量，同時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：1） 溢流閥或卸荷閥的額定流量不得小于泵的最大流量。由此，選出液壓閥型號如下(參照液壓系統(tǒng)圖)：閥7，8——D※B10閥10——YFL20C；閥11——YFL32H；閥12——YFL10 H；閥13——34S※L20H。一般選用原則是中高壓系統(tǒng)；裝配不便的中低壓系統(tǒng)可用銅管，有相對運(yùn)動部件間的連接采用橡膠軟管。 (716)式中 Q——通過管道內(nèi)的流量，L/min； v——管內(nèi)允許流速，m/s，見表75。工作裝置液壓系統(tǒng)壓油管道速度取3m/s。2) 油箱容量的計(jì)算 初始設(shè)計(jì)時(shí)，先按經(jīng)驗(yàn)公式(717)確定油箱的容量，待系統(tǒng)確定后再按散熱的要求進(jìn)行校核。系統(tǒng)類型行走機(jī)械低壓系統(tǒng)中壓系統(tǒng)鍛壓機(jī)械冶金機(jī)械α1～22～45～76～1210表76經(jīng)驗(yàn)系數(shù) Experical coefficient 在確定油箱尺寸時(shí)，一方面要滿足系統(tǒng)的供油要求，還要保證執(zhí)行元件全部排油時(shí)，油不能溢出油箱，以及系統(tǒng)中最大可能充滿油時(shí)，油箱的油位不低于最低限度。 m3 。對一般液壓傳動系統(tǒng)來說主要是進(jìn)一步確切地計(jì)算液壓回路各個(gè)段壓力損失、容積損失及系統(tǒng)效率，壓力沖擊和發(fā)熱升溫等。l=5m； d——管道內(nèi)徑，m； v——液流平均速度，m/s； ρ——液壓油密度，kg/m3。選用20號機(jī)械油，正常運(yùn)轉(zhuǎn)后油的運(yùn)動黏度ν=105m2/s，油的密度ρ=928 kg/m3，計(jì)算得沿程壓力損失Δp1=。局部壓力損中，管路局部壓力損失Δp2相對控制閥的局部壓力損失要小得多，只計(jì)算通過閥的局部壓力損失。 對于泵到執(zhí)行元件間的壓力損失，如果計(jì)算出Δp比選泵時(shí)估計(jì)的管路損失大得多時(shí)，應(yīng)該重新調(diào)整泵及及其他相關(guān)元件的規(guī)格尺寸參數(shù)。因?yàn)轭~定壓力還有一定的壓力裕度所以泵的選擇是合適的。正常溫度一般指30～65℃,根據(jù)機(jī)器的不同，其上作溫度也有所不同，機(jī)床30～50℃，最高70 0℃，上程、礦山機(jī)械50～80 ℃，最高85 ℃。發(fā)熱的原因一般為：（1） 動力方面:電機(jī)本身的發(fā)熱；（2） 泵效率低:泵的功率損失造成；（3） 執(zhí)行元件:油馬達(dá)、油缸的容積漏油與機(jī)械損失造成；（4） 管道沿程壓力損失，～；（5） 液壓元件:閥本身壓力損失，轉(zhuǎn)化為熱；（6） 油箱大小，是散熱面不足；（7） 冷卻器熱交換量不足；（8） 環(huán)境介質(zhì)的溫度較高；（9） 在液壓系統(tǒng)中混入了空氣。對于較復(fù)雜的系統(tǒng)，通常用下式計(jì)算液壓系統(tǒng)的發(fā)熱功率 (823)式中Pr是液壓系統(tǒng)的總輸入功率，Pc是輸出的有效功率。已知z=2，n=3,計(jì)算出phr=。一般僅計(jì)算油箱的散熱假定全部熱量由油箱散發(fā) (826)式中 K——油箱的散熱系數(shù)，見表77； A——油箱的散熱面積，m2； ΔT——油溫與環(huán)境溫度之差，℃。℃通風(fēng)條件很差通風(fēng)條件良好用風(fēng)扇冷卻循環(huán)水強(qiáng)制冷卻8～915～1723110～170表87油箱散熱系數(shù) The heat dissipation efficient of oil tank環(huán)境溫度為T，則T=T0+ΔT，若計(jì)算出的油溫超過該系統(tǒng)得最高允許油溫（工程機(jī)械正常溫度50～80℃；最高允許油溫70～90℃），在無法增加油箱散熱面積時(shí)，就要裝設(shè)冷卻器。當(dāng)系統(tǒng)的發(fā)熱量求出之后，可根據(jù)散熱要求確定油箱容量。,。例如液壓執(zhí)行元件在高速運(yùn)動中突然停止，換向閥的迅速開啟和關(guān)閉，都會產(chǎn)生高于靜態(tài)值的沖擊壓力。 壓力沖擊的原因（1) 油流的動量引起： (931)式中 m——單位流體質(zhì)量，kg； g——流體的重力加速度； v——液體的流速m/s。共振的原因在于振源的頻率ω1與ω2相接近。（3） 慣性力產(chǎn)生的動能引起:由動能產(chǎn)生的壓力p=F/A這個(gè)壓力增加較大，往往需要考慮。（5） 體積彈性增壓效應(yīng),包括管道的油液體積。4 動臂液壓缸的設(shè)計(jì) 液壓缸的結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算工程機(jī)械用標(biāo)準(zhǔn)液壓缸外徑系列見表41缸徑mm (P≤16MPa)液壓缸外徑 mm缸徑mm (P≤16MPa)液壓缸外徑 mm405063809010050607695108121110125140160180200133146168194219245表41工程機(jī)械用液壓缸外徑系列 The diameter serious of hydraulic cylinder for engineering mechanism由上表可知，轉(zhuǎn)斗液壓缸的外徑為146mm；轉(zhuǎn)向液壓缸外徑121mm。轉(zhuǎn)斗液壓缸、轉(zhuǎn)向液壓缸的尺寸結(jié)構(gòu)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，故不用對其結(jié)構(gòu)參數(shù)的計(jì)算亦不必校核。則缸筒的壁厚計(jì)算公式為 (91)式中 p——液壓缸的最大工作壓力,MPa； D——缸筒內(nèi)經(jīng)，m；〔σ〕——缸筒材料的許用應(yīng)力，N。代入求得壁厚為δ=。　　　由上式將已知參數(shù)代入，查表得油口直徑為EC42mm,EE25。 φ——焊縫系數(shù)，當(dāng)公稱直徑小于1200mm時(shí)，φ=1； 〔σ〕——缸底材料的許用應(yīng)力。求得缸底厚度為44mm。 〔τ〕——卡環(huán)材料的許用剪應(yīng)力當(dāng)采用45號調(diào)質(zhì)處理時(shí)，取〔τ〕=180MPa。卡環(huán)的擠壓應(yīng)力條件為 (95)式中 h1——卡環(huán)寬度之半，h1=18mm；〔σcm〕——，〔σcm〕=120MPa。F＝106()2=305kN。耳環(huán)的連接計(jì)算?。?) 耳環(huán)寬度為：耳環(huán)的其他尺寸按照表102選取EWMSLp16MPa16p無襯套帶襯套帶球鉸d表42耳環(huán)尺寸表Tab. 42 The size of the eyes由上表選出耳環(huán)寬度EW為72mm。通常對于短形成的活塞桿，可不考慮彎曲，按單純壓縮進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算。[12]對于本液壓缸l/d10且xl1，當(dāng)液壓缸僅有軸向壓縮壓縮載荷F和自重的作用，而不承受其他橫向的作用力和縱向偏心時(shí)，液壓缸的初始撓度值可按下式計(jì)算，即 (97)式中 Δ1——活塞桿與導(dǎo)向套的配合間隙，mm； Δ2——活塞桿與干桶內(nèi)壁的配合間隙，mm； l1——活塞桿頭部銷軸孔至導(dǎo)向中心A的距離，mm； l2——活塞桿尾部銷軸孔至導(dǎo)向中心點(diǎn)的距離，mm； l——活塞桿全部外伸時(shí)液壓缸兩端銷軸之間的距離，mm； a——活塞桿全部外伸時(shí)，導(dǎo)向套滑動面前端到活塞滑動面末端的距離，mm； F——液壓缸的最大推力，N； G——液壓缸的自重，中心位置假定在導(dǎo)向中心點(diǎn)A處，N； a——液壓缸軸線與水平面的夾角，當(dāng)液壓缸水平工作時(shí)，cosα=1，同時(shí)工作時(shí)cosα=0活塞桿在偏心載荷作用下的合成應(yīng)力及強(qiáng)度條件為 (98)式中 A——活塞桿橫截面積，mm2； W——活塞桿橫截面模數(shù)。 活塞桿穩(wěn)定性驗(yàn)算液壓缸在工作過程中有受壓和受拉兩種工作狀態(tài)，液壓缸不僅要滿足這兩種狀態(tài)下的強(qiáng)度要求，還要滿足受壓狀態(tài)的穩(wěn)定性要求。所以液壓缸的穩(wěn)定條件為　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　(89)式中　F——最大負(fù)載力，N。液壓缸在最大受壓狀態(tài)下的最大撓度點(diǎn)，發(fā)生由導(dǎo)向活塞桿中心偏向活塞桿一邊(x≤l1)時(shí)，液壓缸的穩(wěn)定臨界應(yīng)力可按等截面桿來計(jì)算；若最大撓度點(diǎn)偏向缸筒一邊(x≥l1)，則因按不等截面階梯桿來算。J1=лd4/16=824247。當(dāng)桿材料取45號鋼時(shí)，λ1大度柔桿的最小極限柔度值取100，λ2中度柔桿的最小極限柔度值取60，液壓缸的柔度用式計(jì)算，經(jīng)計(jì)算，λ1λλ2，穩(wěn)定臨界力FK可按雅興斯基經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，即 (811)式中 λ2——中柔桿度的最小極限柔度，λ2=60； A——活塞桿橫截面積，mm2；a，b——試驗(yàn)常數(shù)，對于45號鋼a=3100105Pa，b=。總結(jié) 通過對本學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我了解到很多關(guān)于裝載機(jī)的知識，同時(shí)也增強(qiáng)了我專業(yè)方面能力的訓(xùn)練。也在機(jī)械設(shè)計(jì)方面，有了很大的進(jìn)步，對機(jī)械設(shè)計(jì)理念有了更深刻了解，我相信必然對我以后的學(xué)習(xí)工作有相當(dāng)大的幫助。據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)今正在生產(chǎn)的規(guī)格型號有百余種，產(chǎn)量最大的是液壓輪式裝載機(jī)。隨著新世紀(jì)初我國西部大開發(fā)、建設(shè)社會主義新農(nóng)村等政策的實(shí)施以及加入WTO后改革開放程度日趨加大,我國工程機(jī)械行業(yè)將面臨更廣、更佳的發(fā)展機(jī)遇和嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。因此裝載機(jī)的研究在我國以后的發(fā)展中有很大的潛力可以挖掘。衷心感謝導(dǎo)師江舒勇老師，本文是在導(dǎo)師教授悉心指導(dǎo)下完成的，論文的章章節(jié)節(jié)每一處都傾注了江老師的心血。感謝學(xué)校教我的全體老師，正是他們孜孜以求的探索精神鼓勵(lì)我不畏困難順利的完成了論文，正是他們兢兢業(yè)業(yè)的教學(xué)態(tài)度讓我看到了教師的偉大。感謝和我工作學(xué)習(xí)了三年的同窗們，正是你們對機(jī)械的無限熱愛之情推動我在機(jī)械的浩瀚海洋中不斷奮進(jìn)。參考文獻(xiàn)[1]懂林福，趙艷春，《液壓與氣壓傳動》，化學(xué)工業(yè)出版社，2005[2]劉靖巖，《機(jī)械制圖》，電子科技大學(xué)出版社，2007[3]王健，《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》，西南交通大學(xué)，2008[4]楊占敏，王智明，張春秋，《輪式裝載機(jī)》，化學(xué)工業(yè)出版社，2005[5]周士昌，《液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)》，機(jī)械工業(yè)出版社，2005[6]楊培元，朱福元，《液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡明手冊》，機(jī)械工業(yè)出版社，2007[7] 李昌熙,[M].北京:[8] 王裕清,[M]. 北京:[9] 朱龍根,[M]. 北京:[10] [M].北京:[11] [M].北京:[12] [M].北京:[13] [M].上海:[14] [M].北京:[15] 林建亞,[M]. 北京:[16] [M].上海: