【正文】 型號(hào) FD12PA10，通徑 12mm。最大控制壓力 。 液壓輔助元件的選擇 （ 1）油箱容量的確定 從吊重安全角度考慮 QY20B 汽車起重機(jī)吊重作業(yè)動(dòng)作可拆分為：回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、吊臂伸長(zhǎng)和變幅聯(lián)動(dòng)、吊重起升三大部分。因此通過比較分析這三大動(dòng)作所需最大流量，可以確定油箱所需預(yù)備的油量，從而確定油箱容積。 LqV P ???? ? 式中： V— 油箱的有效容積， L； Pq — 液壓泵的總額定流量 , BBB Q ?? , m in/ LQq BP ?? ? — 與主機(jī)類型及系統(tǒng)壓力有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)： ?? 。 查《液壓傳動(dòng)設(shè)計(jì)指南》 182P 表 721，油箱容量為 400L。 （ 2）過濾器的選擇 查《液壓傳動(dòng)設(shè)計(jì)指南》 239P 表 830 可得： 回油精濾器 9：選用 CHL 型自封式磁性回油過濾器，額定壓力 ，流量251600L/min，過濾精度 340um，溫州遠(yuǎn)東液壓配件廠制造。 （ 3）蓄能器的選擇 查《液壓傳動(dòng)設(shè)計(jì)指南》 239P 表 829 可得： 東北林業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 蓄能器 12：選用 NXQ 型氣囊式蓄能器，壓力 10MPa，容積 。 （ 4）油管和接頭的確定 油管中的允許流速如下： 吸油管允許流速 1V =。 高壓管允許流速 2V =。 回油管允許流速 3V =； 回轉(zhuǎn)、支腿工管路： mmmVQd B 32 ???? ???? ??? 查《液壓傳動(dòng)設(shè)計(jì)指南》 182P 表 722 可得，管外徑為 25mm。 起升回路工作管路： mmmVQd B 32 ???? ???? ??? 查《液壓傳動(dòng)設(shè)計(jì)指南》 182P 表 722 可得，管外徑為 50mm。 伸縮、變幅回路工作管路； mmmVQd B 32 ???? ???? ??? 查《液壓傳動(dòng)設(shè)計(jì)指 南》 182P 表 722 可得，管外徑為 38mm。 系統(tǒng)主要性能驗(yàn)算 （ 1）液壓系統(tǒng)壓力損失驗(yàn)算 液壓系統(tǒng)壓力損失驗(yàn)算主要在于了解執(zhí)行原件能否得到所需的工作壓力。系統(tǒng)進(jìn)油路上的壓力損失 P?? 由管道的沿程壓力損失 ?P?? 、局部壓力損失 ?P?? 、閥類元件的局部壓力損失 ?P?? 三部分組成，即 ???P ?P?? + ?P?? + ?P?? 閥類原件的局部壓力損失 ?P?? 在總壓力損失中所占比例較大，而且 QY20B 汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)進(jìn)油路上基本由換向閥控制，所以可以估算 MPaP ??? ? ，其余壓力損失東北林業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 ?P?? + ?P?? =，所以總壓力損失 ???P 。 （ 2）液壓系統(tǒng)效率 ? 的估算 液壓系統(tǒng)效率主要由液壓泵的總效率 P? 、液壓執(zhí)行原件的總效率 A? 及液壓回路的效率 C? 三個(gè)部分決定， ? 可按如下公式計(jì)算： CAP ????? 其中液壓泵和液壓馬達(dá)的總效率可有算選產(chǎn)品樣本查得： 三個(gè)液壓泵效率都取值 ?P? 起升馬達(dá)效率 ?A? 回轉(zhuǎn)馬達(dá)效率 ?A? 變幅缸及伸縮缸總效率 ???A? 液壓回路效率 ppC qpqp??? 11? 式中： 11qp? — 各執(zhí)行 器的負(fù)載壓力和負(fù)載流量乘積的總和； PPqp? — 各個(gè)液壓泵供油壓力和輸出流量乘積的總和。 回轉(zhuǎn)回路效率 )()( ???? ??? ppC qp qp? 回轉(zhuǎn)回路系統(tǒng)效率 ????? CAP ???? 起升回路效率 )()( ???? ???? ppC qp qp? 起升回路系統(tǒng)效率 ????? CAP ???? 伸縮回路和變幅回路效率 )( ??? ??????? ppC qp qp? 伸縮回路和變幅回路系統(tǒng)效率 ????? CAP ???? 所有回路流量損失取值 2L/min。 東北林業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 4 變幅液壓缸設(shè)計(jì)及計(jì)算 變幅缸的選型及其主要尺寸參數(shù)的確定 （ 1）液壓缸類型及安裝連 接方式的選擇 液壓缸的類型繁多，按工作特點(diǎn)可分為單作用缸、雙作用缸與組合式缸三大類，各類液壓缸的特性及使用場(chǎng)合各有所不同。查《液壓傳動(dòng)設(shè)計(jì)手冊(cè)》第 113 頁(yè)表 41 可以確定 ,QY20B 汽車起重機(jī)變幅液壓缸選用雙作用無緩沖式液壓缸，此液壓缸活塞雙向運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生推力和拉力，在汽車起重機(jī)吊臂自重和吊重的作用下， 活塞在行程終了時(shí)不需要減速。 為了保證變幅液壓缸的工作可靠性和壽命，在選擇液壓缸的安裝連接方式時(shí)，應(yīng)確保在受壓狀態(tài)下具有良好的縱向穩(wěn)定性。查《液壓傳動(dòng)設(shè)計(jì)手冊(cè)》第 16頁(yè)表 42可知， QY20B汽車起 重機(jī)變幅液壓缸應(yīng)選擇尾部耳環(huán)安裝方式。液壓缸在垂直面內(nèi)可擺動(dòng)，活塞桿受彎曲作用較大。 （ 2）液壓缸的主要參數(shù)尺寸的確定 液壓缸的主要尺寸參數(shù)包括液壓缸的內(nèi)徑 D、活塞桿直徑 d和液壓缸行程 S等。 在本說明書第 3 章節(jié)中，已經(jīng)計(jì)算出了變幅缸的這些參數(shù)： D=、 d=、s=2020mm。 因?yàn)楸疽簤焊椎闹伍L(zhǎng)度大于 1015 倍活塞桿直徑，所以需要進(jìn)行活塞桿直徑校核： ? ? mFd 1065044 63 ??? ???? ??? 式中： ??? — 活塞桿材料的許用應(yīng)力（ MPa），活塞桿選用碳鋼， ??? =100120MPa 選用110MPa。 F— 活塞桿上的作用力， 650KN。 mmd ?? 所以活塞桿直徑滿足校核要求。 （ 3）液壓缸油口尺寸的確定 mDd 3 0m a x0 ????? ?? 式中： D— 液壓缸內(nèi)徑， m； max? — 液壓缸最大輸出速度， m i n/ i n/75 602m a x mm ????。 東北林業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 缸筒和缸蓋組件 （ 1）確定缸筒和缸蓋的鏈接形式 QY20B 汽車起重機(jī)變幅液壓缸采用 DG型車輛用液壓缸，其缸筒和缸蓋采用焊接方式連接。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸小，重量小。 （ 2） 缸筒和缸 蓋材料的選擇 液壓缸缸筒一般要求具有足夠的強(qiáng)度和沖擊韌性，因此變幅液壓缸采用 35 鋼無縫鋼管，焊接性能較好。粗加工后調(diào)質(zhì)處理到 241285HB。缸蓋同樣選用 35鋼。 （ 3）缸筒和缸蓋的結(jié)構(gòu)參數(shù)的計(jì)算 缸筒壁厚 ? ： 查《液壓傳動(dòng)設(shè)計(jì)指南》表 46，可得 mm10?? 缸筒外徑 1D 的計(jì)算： mDD ?????? ? 查《液壓傳動(dòng)設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 47可得，變幅缸缸筒外徑選用 F 型 245mm。 （ 4）缸底厚度 h 的計(jì)算 ? ? mmpDh y )( ????? ? 式中： ??? — 缸底材料的許用應(yīng)力， 45鋼，取值 110MPa； 其余符號(hào)意義同前。 缸筒頭部壓蓋厚度約為活塞桿直徑的一半，因此取值 0,5d=55mm。 （ 5） 缸筒與缸蓋的連接計(jì)算 DG 型車輛用液壓缸的缸筒與缸底采用對(duì)焊連接，焊縫的拉應(yīng)力為： PaDDpDDDF 62262222122221)( )(44)(4???? ????????????? 式中： F— 液壓缸輸出的最大推力， N， pDF 24?? ； D— 缸筒內(nèi)徑， m； P— 系統(tǒng)最大工作壓力， pa； 1D — 液壓缸外徑， m； 2D — 焊縫底徑， m， mD ? ； ? — 焊接效率，通常取 ?? 。 東北林業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 （ 6） 缸筒和缸蓋的加工技術(shù)要求 缸筒和缸蓋的加工技術(shù)要求主要包括尺寸精度、形狀精度、表面粗糙度等，詳細(xì)設(shè)計(jì)如下： 缸筒內(nèi)徑配合精度采用 H9 級(jí)精度。內(nèi)表面粗度 mRa ?? ，并進(jìn)行珩磨。缸筒尾部耳軸的軸徑的中心線對(duì)缸體內(nèi)孔軸線的垂直度公差值按 9級(jí)精度選取。為了防止腐蝕和提高液壓缸壽命，缸筒內(nèi)表面需鍍以厚度為 3040m? 的鉻層，并拋光或珩磨。缸筒與缸底的焊接應(yīng)安排在半精加工之前，以防止精加工后引起內(nèi)控變形。 缸筒壓蓋與導(dǎo)向套的圓柱度公差值選用 9級(jí)精度。壓蓋和導(dǎo)向套外徑與內(nèi)孔的同軸度公差值為 。壓蓋與導(dǎo)向套連接面的相對(duì)內(nèi)孔軸線的垂直度公差選用 7 級(jí)精度。導(dǎo)向孔的表面粗糙度 mRa ?? 。 （ 7） 銷軸、耳環(huán)的連接計(jì)算 銷軸通常雙面受剪，其直徑計(jì)算公式如下： ? ? mFd 6 3 ?? ???? ? 式中： d— 銷軸直徑， m； F— 液壓缸輸出的最大推力， N。 NDAPF 326 ??????? ? ??? — 銷軸材料的許用切應(yīng)力， Pa， 45 鋼，取值 70MPa。 銷軸長(zhǎng)度一般取 l=d。 查《液壓傳動(dòng)設(shè)計(jì)指南》表 49可得耳環(huán)有關(guān)尺寸如下： 耳環(huán)寬度 EW==； MS==； L==。 活塞和活塞桿組件 （ 1）確定活塞和活塞桿的連接形式 查《液壓傳動(dòng)設(shè)計(jì)指南》表 410， DG型車輛用液壓缸應(yīng)采用螺紋鏈接。 （ 2）活塞與活塞桿的材料選擇 DG 型車輛用液壓缸活塞上有支撐環(huán)，所以活塞采用 45 優(yōu)質(zhì)碳素鋼。 DG 型車輛用液壓缸采用實(shí)心活塞桿，因此 可以選用 45 鋼，粗加工后調(diào)制處理，使硬度為 229285HB。 （ 3） 活塞與活塞桿的連接計(jì)算 活塞桿危險(xiǎn)截面 (螺紋退刀槽）處的拉應(yīng)力為： M P adKF 44 23211 ?????? ??? 切應(yīng)力為： 東北林業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 MP ad dFKK 2 321 011 ?? ??????? 合成應(yīng)力為： ? ????? ?????? M P an 2222 式中： 1F — 液壓缸輸出拉力， N； NpdDF 3622221 )(4)(4 ????????? ?? d— 活塞桿直徑， m； ??? — 活塞桿材料的需用應(yīng)力，取