單柱液壓機液壓系統設計畢業設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 所以: （24）式中 n = 5則 得 ∴ 故缸體壁厚強度滿足。（2） 液壓缸內活塞桿直徑校核 活塞桿的直徑d按下式進行校核 （25）式中，F為活塞桿上的作用力；為活塞桿材料的許用應力, 則 ： 故活塞桿強度滿足。（3） 液壓缸蓋固定螺栓直徑計算液壓缸蓋固定螺栓直徑按下式計算： （26）式中，F為液壓缸負載；Z為固定螺栓個數；K為螺紋擰緊系數；K=~，取K=；則： 取 ds=10 mm 液壓缸穩定性校核活塞桿受軸向壓縮負載時，它所承受的力F不能超過使它保持穩定工作所允許的臨界負載Fk，以免發生縱向彎曲，破壞液壓缸的正常工作。Fk的值與活塞桿材料性質、截面形狀、直徑和長度以及液壓缸的安裝方式等因素有關。活塞桿穩定性的校核依下式進行： （27）式中，nk為安全系數，一般取nk = 2 ~ 4，這里取nk = 4。當活塞桿的細長比 ＞ 時 （28）當活塞桿的細長比 ＞ 時，且= 20 ~ 120 時，則 （29）式中，l為安裝長度，其值與安裝方式有關，見表21，為活塞桿橫截面最小回轉半徑， ；為柔性系數，其值見表22；為由液壓缸支承方式決定的末端系數，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，具體數值均見表25。表24 液壓缸支承方式和末端系數ψ2的值支承方式支承說明末端系數ψ2一端自由一端固定1/4兩端鉸接1一端鉸接一端固定2兩端固定4表25 f、a、ψ1的值材料f 108 N/M2ψ1鑄鐵80鍛鐵110軟鋼90硬鋼85由此，根據實際設計的可得： ； （210）而l＞125mm， 取l=175mm ＜ 則活塞桿穩定性按式：進行校核。代入數據： N而 （211）式中：FW為活塞所受最大推力 Pmax為系統最大壓力為8Mpa 。 A1為液壓缸無活塞桿腔的截面積，A1 = cm2 FW = 8106103 = 104 N顯然，FW ＜ 所以，活塞桿穩定性滿足。 計算液壓缸實際所需流量根據最終確定的液壓缸的結構尺寸及其運動速度或轉速，計算出液壓缸實際所需流量，見表26。表2 – 6 液壓缸實際所需流量工況活塞下行(工進)活塞上行(快退)運動速度102 m/s = = 13結構參數 103 m2A1 = A2 = 流量 104 m3/sQ1 = Q2 = 計算公式Q = A 繪制液壓缸工況圖圖23液壓缸工況圖 液壓閥的選擇 液壓閥的作用液壓閥是用來控制液壓系統中油液的流動方向或調節其壓力和流量的，因此它可以分為方向閥、壓力閥和流量閥三大類。一個形狀相同的閥，可以因為作用機制的不同，而具有不同的功能。壓力閥和流量閥利用通流截面的節流作用控制著系統的壓力和流量，而方向閥則利用通流通道的更換控制著油液的流動方向。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。例如：1）在結構上，所有的閥都由閥體、閥心（座閥或滑閥）和驅使閥心動作的元、部件（如彈簧、電磁鐵）組成。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系都符合孔口流量公式，僅是各種閥控制的參數各不相同而已。 液壓閥的基本要求液壓系統中所用的液壓閥，應滿足如下要求：1）動作靈敏，使用可靠，工作時沖擊和振動小。2）油液流過時壓力損失小。3）密封性能好。4）結構緊湊，安裝、調整、使用、維護方便，通用性大。 液壓閥的選擇1）閥的規格，根據系統的工作壓力和實際通過該閥的最大流量，選擇有定型產品的閥件。溢流閥按液壓泵的最大流量選取；選擇節流閥和調速閥時，要考慮最小穩定流量應滿足執行機構最低穩定速度的要求。控制閥的流量一般要選得比實際通過的流量大一些，必要時也允許有20%以內的短時間過流量。2）閥的型式，按安裝和操作方式選擇。本系統工作壓力在4MPa左右，所以液壓閥均選用中壓閥。所選閥的規格型號見表27。表27 25KN單柱液壓機液壓閥名細表名稱選用規格單向調速閥AQF3E10B電磁溢流閥YDF3E10BB電磁換向閥34DF30E10BD單向順序閥AXF3E10B第3章 液壓泵站及其輔助裝置 在本設計中，我們將采用集成塊的聯接方式來進行液壓系統的裝配。其集成塊單元回路圖見圖31；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準（1）液壓泵站的概述目前我國生產液壓泵站的廠家很多，液壓泵站的種類也繁多，但多數廠家根據用戶的具體要求設計和制造，尚未完全系列化、標準化。現在只有液壓泵站的油箱公稱容量系列有國家標準。（2）液壓泵站油箱公稱容量系列（GB 2876—81）表31 油箱容量GB 287681 L41025406310016025031540050063080010001250160020003150400050006300　　 各系列液壓泵站的簡述詳細資料見參考文獻[2]37篇第10章。（1）YZ系列液壓泵站YZ系列液壓泵站，油箱容量有25~6300L等18種規格。選用各種不同的泵，得到各種不同流量、壓力的規格。外形結構上有上置式（有立式及臥式）和非上置式。 YZ系列液壓泵站生產廠有：上海高行液壓件廠、長沙液壓件廠、南京液壓件三廠等。（2）YG型液壓柜YG型液壓柜規格性能為油箱容量250~350L，流量有63和100L/ min。上海液壓件一廠生產。（3）YZS型液壓站YZS型液壓泵站，油箱容量100L，流量16L/min。常州液壓件廠生產。（4）YGC型液壓柜YGC型液壓柜油箱容量160L，流量有125L/min，由北京椿樹機械廠生產。（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。有定量泵與變量泵兩種型式，成都液壓元件一廠生產。（6）YH型液壓站YH型液壓站油箱容量120~2000L，壓力為14 MPa，流量在10~250L/min范圍，由沈陽重型機器廠生產。（7）SE型液壓泵站SE型液壓泵站油箱容量1400L，壓力7 MPa，上海冶金設計院設計。（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， MPa，2200L的為5 MPa，流量均為320L/min。 液壓泵 液壓泵的選擇液壓泵是一種能量轉換裝置，它把驅動電機的機械能轉換成輸到系統中去的油液的壓力能，供液壓系統使用。液壓泵的工作壓力是指泵實際工作時的壓力。液壓泵的額定壓力是指泵在正常工作條件下按試驗標準規定的連續運轉的最高壓力，超過此值就是過載。液壓泵的額定流量是指在正常工作條件下，按試驗標準規定必須保證的流量，亦即在額定轉速和額定壓力下由泵輸出的流量。（1） 液壓泵工作壓力的確定 （31）P1是液壓缸的工作壓力，對于本系統： 是泵到液壓缸間總的管路損失。由系統圖可見，從泵到液壓缸之間串接有一個單向調節器速閥和一個電磁換向閥，取= 液壓泵工作壓力為： (2) 液壓泵流量的確定 （32）由工況圖看出，系統最大流量發生在快退工況，m3/s，泄漏系數 K = 求得液壓泵流量: ( L/mm)選用YB140 型雙聯葉片泵。 雙聯葉片泵是在一個泵體內安裝兩個雙作用葉片泵，用同一個傳動軸驅動。安裝大小不同的單泵，可以得到兩種大小不同的流量，以適應液壓系統各種不同速度的要求。雙作用葉片泵的工作原理是泵由轉子、定子、葉片、配油盤和端蓋等件所組成。定子的內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，且定子和轉子是同心的。葉片在轉子的槽內可靈活滑動，在轉子轉動時的離心力以及通入葉片根部壓力油的作用下，葉片頂部貼緊在定子內表面上，于是兩相鄰葉片、配油盤、定子和轉子間便形成了一個個密封的工作腔。在轉子順時針方向旋轉的情況下，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；在左下角和右上角處逐漸減小，為壓油區；吸油區和壓油區之間有一段封油區把它們隔開。這種泵的轉子每轉一轉，每個密封工作腔完成吸油和壓油動作各兩次，所以稱為雙作用葉片泵。泵的兩個吸油區和兩個壓油區是徑向對稱的，作用在轉子上的液壓力徑向平衡，所以又稱為平衡式葉片泵。 液壓泵裝置 液壓泵裝置是指將電能轉變為液壓能所需要的設備、元件及其輔助元件。具體而言，主要指電機、聯軸器、液壓泵、吸油管、排油管以及吸油管口的濾油器。正確地設計尤其是正確地安裝液壓泵裝置，是液壓系統正常工作的重要保證，必須予以足夠的重視。（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。變量葉片泵僅能臥式安裝，而定量葉片泵，無論是單泵還是雙聯泵，都可以有立式和臥式兩種安裝方式。齒輪泵與柱塞泵一般為臥式安裝。臥式安裝的液壓泵，其位置又可分為上置式與非上置式兩種。上置式指液壓泵裝置安裝在油箱上，立式安裝