畢業(yè)論文500T中小型液壓機(jī)設(shè)計(jì)內(nèi)附設(shè)計(jì)圖紙

1、XXXX大學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)題 目： (中小型液壓機(jī)設(shè)計(jì))500T液壓機(jī)設(shè)計(jì)(附設(shè)計(jì)圖紙) 學(xué)院： 機(jī)械工程學(xué)院 專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)與制造及自動(dòng)化班級(jí)：XXX學(xué)號(hào)：2010XXX學(xué)生姓名： XXX 導(dǎo)師姓名： XXX 完成日期： 2014年6月XX日 目 錄摘要：IAbstract：.II第1章 緒論11.1 引言11.2 液壓機(jī)的發(fā)展及工藝特點(diǎn)11.3 本論文研究的主要內(nèi)容2第2章 液壓機(jī)的本體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)32.1 液壓機(jī)的設(shè)計(jì)參數(shù)32.1.1液壓機(jī)主體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)32.1.2 500T液壓機(jī)的設(shè)計(jì)參數(shù)42.2 上橫梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)42.2.1結(jié)構(gòu)形式42.2.2形狀尺寸要求52.2.3上橫梁與工作缸的聯(lián)接

2、方式62.3 工作臺(tái)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)62.3.1結(jié)構(gòu)形式62.3.2加工技術(shù)要求72.3.3工作臺(tái)與頂出缸的聯(lián)接方式72.3.4固定模具結(jié)構(gòu)82.4 立柱設(shè)計(jì)92.4.1結(jié)構(gòu)形式92.4.2形狀尺寸計(jì)算及要求102.4.3立柱螺母112.5 活動(dòng)橫梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)122.5.1結(jié)構(gòu)形式122.5.2形狀和尺寸要求132.5.3立柱導(dǎo)套142.5.4活動(dòng)橫梁與活塞桿聯(lián)接方式152.6充液閥152.6.1充液閥的工作原理162.6.2充液閥的結(jié)構(gòu)形式162.7 液壓機(jī)總裝圖設(shè)計(jì)17第3章 液壓機(jī)液壓系統(tǒng)的計(jì)算183.1 液壓機(jī)主要設(shè)計(jì)參數(shù)183.1.1繪制液壓缸速度循環(huán)圖、負(fù)載圖183.1.2繪制頂出缸工作

3、循環(huán)圖、負(fù)載圖203.2 擬定液壓系統(tǒng)原理圖223.2.1動(dòng)作分析223.2.2釋壓回路設(shè)計(jì)243.2.3液壓機(jī)液壓機(jī)液壓系統(tǒng)的動(dòng)作循環(huán)243.3 液壓缸基本參數(shù)計(jì)算253.3.1 液壓缸主缸基本尺寸計(jì)算253.3.2液壓缸頂出缸的設(shè)計(jì)283.4 液壓系統(tǒng)流量計(jì)算303.4.1主缸所需要流量計(jì)算303.4.2頂出缸所需要流量計(jì)算313.5 液壓泵額定壓力、流量計(jì)算及泵的規(guī)格選擇313.6 電動(dòng)機(jī)的選擇333.7 各液壓缸工況功率計(jì)算333.7.1主缸各工況功率計(jì)算333.7.2頂出缸功率343.8 電動(dòng)機(jī)額定功率及型號(hào)確定353.9 液壓元件的選擇353.10 液壓油管設(shè)計(jì)35第4章 液壓機(jī)的

4、強(qiáng)度與剛度計(jì)算374.1 工作缸的強(qiáng)度計(jì)算374.1.1結(jié)構(gòu)尺寸及形式374.1.2 缸體的強(qiáng)度計(jì)算384.1.3缸口部分強(qiáng)度計(jì)算404.2充液閥的設(shè)計(jì)計(jì)算424.2.1充液閥技術(shù)要求424.2.2主閥設(shè)計(jì)計(jì)算424.2.3 控制活塞計(jì)算434.2.4彈簧的設(shè)計(jì)計(jì)算434.3工作臺(tái)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與剛度計(jì)算464.3.1計(jì)算條件464.3.2工作臺(tái)的彎矩與剪力計(jì)算46第章 液壓系統(tǒng)安全穩(wěn)定性驗(yàn)算485.1主缸各工況時(shí)的壓力損失驗(yàn)算485.2頂出缸各工況時(shí)的壓力損失驗(yàn)算495.3液壓系統(tǒng)發(fā)熱和溫升驗(yàn)算50第6章液壓站的設(shè)計(jì)526.1液壓站簡介526.2液壓油箱設(shè)計(jì)52結(jié) 論54參考文獻(xiàn)55致 謝565

5、00T液壓機(jī)設(shè)計(jì)摘要：液壓機(jī)（又名：油壓機(jī)）液壓機(jī)是一種利用液體靜壓力來加工金屬、塑料、橡膠、木材、粉末等制品的機(jī)械。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。本文主要對(duì)500t液壓機(jī)設(shè)計(jì)和液壓系統(tǒng)的工作原理作了一個(gè)詳細(xì)說明，并對(duì)500t液壓機(jī)的液壓系統(tǒng)進(jìn)行了全面的設(shè)計(jì)和計(jì)算。首先根據(jù)設(shè)計(jì)要求計(jì)算出主要的數(shù)據(jù)，并依照數(shù)據(jù)畫出液壓機(jī)主機(jī)裝配圖及其零件圖，其次對(duì)液壓機(jī)液壓系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)與計(jì)算，畫出其液壓機(jī)系統(tǒng)原理圖，再次對(duì)液壓機(jī)強(qiáng)度與剛度進(jìn)行計(jì)算與校核，液壓系統(tǒng)安全穩(wěn)定性驗(yàn)算，最后設(shè)計(jì)其液壓站，完善總裝配圖。關(guān)鍵詞：500T液壓機(jī)；液壓站；

6、液壓系統(tǒng)500T hydraulic pressAbstract：Hydraulic machine (also known as: hydraulic machine hydraulic machine) is a static pressure using liquid to the processing of metal, plastic, rubber, wood, powder and other products. It is often used for pressing and pressing forming process, such as: forging, stampi

7、ng, cold extrusion, straightening, bending, flanging, sheet metal drawing, powder metallurgy, pressing etc. In this paper, the main principle of 500T hydraulic press hydraulic system design and made a detailed description, hydraulic system of 500T hydraulic machine and the design and calculation of

8、the comprehensive. Firstly, according to the design requirements of main data calculated according to the data, and draw the hydraulic press in accordance with the data of the host assembly drawing and part drawing and secondly to hydraulic press hydraulic system design and calculation, draw the pri

9、nciple of its hydraulic system diagram, again for calculation and checking, strength and stiffness of hydraulic press hydraulic system safety and stability checking, final design of the hydraulic station, Improve the general assembly drawing. Keywords: 500T hydraulic machine;hydraulic pressure stati

10、on;hydraulic system第1章 緒 論1.1 引言 液壓機(jī)（又名：油壓機(jī)）液壓機(jī)是一種利用液體靜壓力來加工金屬、塑料、橡膠、木材、粉末等制品的機(jī)械。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。它的原理是利用帕斯卡定律制成的利用液體壓強(qiáng)傳動(dòng)的機(jī)械，種類很多。當(dāng)然，用途也根據(jù)需要是多種多樣的。如按傳遞壓強(qiáng)的液體種類來分，有油壓機(jī)和水壓機(jī)兩大類。 1.2 液壓機(jī)的發(fā)展及工藝特點(diǎn)作為液壓機(jī)兩大組成部分的主機(jī)和液壓系統(tǒng)，由于技術(shù)發(fā)展趨于成熟，國內(nèi)外機(jī)型無較大差距，主要差別在于加工工藝和安裝方面。良好的工藝使機(jī)器在過濾、冷卻及防止沖擊

11、和振動(dòng)方面，有較明顯改善。在油路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，國內(nèi)外液壓機(jī)都趨向于集成化、封閉式設(shè)計(jì)，插裝閥、疊加閥和復(fù)合化元件及系統(tǒng)在液壓系統(tǒng)中得到較廣泛的應(yīng)用。特別是集成塊可以進(jìn)行專業(yè)化的生產(chǎn)，其質(zhì)量好、性能可靠而且設(shè)計(jì)的周期也比較短。機(jī)是制品成型生產(chǎn)中應(yīng)用最廣的設(shè)備之一，自19世紀(jì)問世以來發(fā)展很快，液壓機(jī)在工作中的廣泛適應(yīng)性，使其在國民經(jīng)濟(jì)各部門獲得了廣泛的應(yīng)用。由于液壓機(jī)的液壓系統(tǒng)和整機(jī)結(jié)構(gòu)方面，已經(jīng)比較成熟，目前國內(nèi)外液壓機(jī)的發(fā)展不僅體現(xiàn)在控制系統(tǒng)方面，也主要表現(xiàn)在高速化、高效化、低能耗；機(jī)電液一體化，以充分合理利用機(jī)械和電子的先進(jìn)技術(shù)促進(jìn)整個(gè)液壓系統(tǒng)的完善；自動(dòng)化、智能化，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的自動(dòng)診斷和調(diào)

12、整，具有故障預(yù)處理功能；液壓元件集成化、標(biāo)準(zhǔn)化，以有效防止泄露和污染等四個(gè)方面近年來在集成塊基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新型液壓元件組成的回路也有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，它不需要另外的連接件其結(jié)構(gòu)更為緊湊，體積也相對(duì)更小，重量也更輕無需管件連接，從而消除了因油管、接頭引起的泄漏、振動(dòng)和噪聲。邏輯插裝閥具有體積小、重量輕、密封性能好、功率損失小、動(dòng)作速度快、易于集成的特點(diǎn)，從70年代初期開始出現(xiàn)，至今已得到了很快的發(fā)展。我國從1970年開始對(duì)這種閥進(jìn)行研究和生產(chǎn)，并已將其廣泛的應(yīng)用于冶金、鍛壓等設(shè)備上，顯示了很大的優(yōu)越性。液壓機(jī)工藝用途廣泛，適用于彎曲、翻邊、拉伸、成型和冷擠壓等沖壓工藝，壓力機(jī)是一種用靜壓來加工產(chǎn)品

13、。適用于金屬粉末制品的壓制成型工藝和非金屬材料，如塑料、玻璃鋼、絕緣材料和磨料制品的壓制成型工藝，也可適用于校正和壓裝等工藝。 由于需要進(jìn)行多種工藝，液壓機(jī)具有如下的特點(diǎn)：（1） 工作臺(tái)較大，滑塊行程較長，以滿足多種工藝的要求；（2） 有頂出裝置，以便于頂出工件；（3） 液壓機(jī)具有點(diǎn)動(dòng)、手動(dòng)和半自動(dòng)等工作方式，操作方便；（4） 液壓機(jī)具有保壓、延時(shí)和自動(dòng)回程的功能，并能進(jìn)行定壓成型和定程成型的操作，特別適合于金屬粉末和非金屬粉末的壓制；（5） 液壓機(jī)的工作壓力、壓制速度和行程范圍可隨意調(diào)節(jié)，靈活性大。1.3 本論文研究的主要內(nèi)容 本人系統(tǒng)學(xué)習(xí)了液壓系統(tǒng)技術(shù)的知識(shí)，查閱了一些相關(guān)的文獻(xiàn)資料，在此

14、基礎(chǔ)上，結(jié)合本人的設(shè)想和設(shè)計(jì)工作中需要解決的任務(wù)，主要進(jìn)行了以下幾項(xiàng)工作： （1）完成500T液壓機(jī)主機(jī)的設(shè)計(jì)。 （2）擬定500T液壓機(jī)液壓液壓原理圖。 （3）完成500T液壓機(jī)液壓站的設(shè)計(jì)。 （4）對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行校核設(shè)計(jì)。第2章 液壓機(jī)的本體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1 液壓機(jī)的設(shè)計(jì)參數(shù)2.1.1液壓機(jī)主體結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 四柱式液壓機(jī)是液壓機(jī)中最常見、應(yīng)用最廣的一種結(jié)構(gòu)形式。其主要特點(diǎn)是加工工藝性較其他類型的壓力機(jī)簡單。圖2-1為立式單缸四柱式液壓機(jī)典型結(jié)構(gòu)。它的機(jī)身是由上橫梁、工作缸（下橫梁）和四根立柱組成。工作缸安裝在上橫梁內(nèi)?；顒?dòng)橫梁與工作缸聯(lián)接成一整體，以立柱為導(dǎo)向上下運(yùn)動(dòng)，并傳遞工作缸內(nèi)產(chǎn)生之力量，

15、對(duì)制件進(jìn)行壓力加工。由于機(jī)身聯(lián)接成以整體框架，故機(jī)身承受整個(gè)工作力量。按工作缸（主缸）的安裝方式有垂直位置及水平位置的不同，可分為立式及臥式兩種。一般擠壓液壓機(jī)多采用臥式結(jié)構(gòu)。按工作缸的數(shù)量分又可分為單缸、雙缸及多缸各種形式。四柱式液壓機(jī)主要不足之處：第一，由于用四立柱作架體，機(jī)身剛度較框架式小。第二，由于用四立柱作導(dǎo)向，活動(dòng)橫梁內(nèi)導(dǎo)套與四立柱損后不易調(diào)正。四柱式液壓機(jī)組成部分可分為:包括工作油缸,活動(dòng)橫梁等；機(jī)身部分：由上橫梁，工作臺(tái)及立柱組成；輔助部分：包括頂出缸、移動(dòng)工作臺(tái)等。 圖 2-1 四柱式液壓機(jī)2.1.2 500T液壓機(jī)的設(shè)計(jì)參數(shù)主要技術(shù)規(guī)格是表述機(jī)器工作性能的指標(biāo)。通常包括以下

16、部分：第一，主要規(guī)格，又稱主要參數(shù)，它是表示液壓機(jī)主要特征的參數(shù)。第二，各執(zhí)行機(jī)構(gòu)各工藝動(dòng)作的壓力。第三，工作空間，包括各執(zhí)行機(jī)構(gòu)固定模具的工作表面對(duì)主機(jī)工作臺(tái)面（或中心線）的最大距離和最小距離，工作臺(tái)尺寸等。第四，各工藝動(dòng)作的速度。第五，機(jī)器外形尺寸，總功率和總重量。 基本參數(shù)是設(shè)壓機(jī)的基本技術(shù)數(shù)據(jù)，是根據(jù)液壓機(jī)的工藝用途及結(jié)構(gòu)類型確定的，它們反映了液壓機(jī)的工作能力及特點(diǎn)，也基本上定下了液壓機(jī)的輪廓尺寸及本體總重?；緟?shù)是用戶選購時(shí)的主要依據(jù)。表2.1 四柱式通用液壓機(jī)，其主要參數(shù)如下參數(shù)項(xiàng)參數(shù)公稱力(最大負(fù)載)(KN)5000工進(jìn)時(shí)液體最大工作壓力(MPa)25主缸回程力(KN)630頂

17、出缸頂出力(KN)630滑塊行程（mm）900頂出行程(mm)300開口高度(mm)1500主缸滑塊快進(jìn)速度(m/s)0.1主缸滑塊工進(jìn)速度(m/s)0.01主缸滑塊快退速度(m/s)0.07頂出活塞頂出速度(m/s)0.075頂出活塞退回速度(m/s)0.0232.2 上橫梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)2.2.1結(jié)構(gòu)形式 橫梁包括上橫梁、下橫梁（或工作臺(tái)）和活動(dòng)橫梁，是液壓機(jī)的重要部件。橫梁有鑄造結(jié)構(gòu)和焊接結(jié)構(gòu)兩種，生產(chǎn)批量較大的中小型液壓機(jī)其橫梁多為鑄鐵件（材料多為HT20-40）；上橫梁上安裝工作缸的圓孔，一般做成階梯孔，下孔直徑比上孔大1020mm,以便于安裝。上橫梁位于立柱上部，用于安裝工作缸，承受工

18、作中全部的反作用力。對(duì)于柱塞式工作缸，還可安裝回程缸及其他輔助裝圖 2-2 上橫梁結(jié)構(gòu)圖本設(shè)計(jì)的500四柱式通用液壓機(jī)，上橫梁采用的結(jié)構(gòu)形式如圖2-2所示。對(duì)于中小型液壓機(jī)其結(jié)構(gòu)形式主要有：鑄造和焊接兩種。但不論采用鑄造或焊接組成的上橫梁都應(yīng)該進(jìn)行必要的熱處理，消除其內(nèi)應(yīng)力。2.2.2形狀尺寸要求 上橫梁通過立柱聯(lián)接成機(jī)身上半部，并安裝工作油缸。為使其組成的空間合乎要求，以及活塞運(yùn)行平穩(wěn)，因此要求上橫梁安裝油缸孔的軸線與安裝油缸的臺(tái)肩平面應(yīng)垂直，上橫梁與調(diào)節(jié)螺母接觸面與油缸臺(tái)肩接觸應(yīng)平行，以及立柱穿過孔的上下平面應(yīng)平行等等。其具體要求為： （1）安裝主油缸孔的軸線與油缸臺(tái)肩貼合平面不垂直度允差

19、0.2mm； （2）調(diào)節(jié)螺母接觸平面與油缸臺(tái)肩貼合平面的不平行度允差0.2mm； （3）鎖緊螺母接觸面與調(diào)節(jié)螺母接觸面（立柱穿過孔的上表面與下表面）間不平度允差0.16mm；（4）油缸鎖緊螺母平面與油缸臺(tái)肩貼合平面間不平行度允差0.12mm；（5）與油缸外圓配合公差為H8/f9或高于此級(jí)； （6)立柱孔尺寸比立柱插入端直徑大1mm。 2.2.3上橫梁與工作缸的聯(lián)接方式 上橫梁與油缸的聯(lián)接方式常見有以下兩種： （1）依靠圓螺母固定油缸； （2）依靠法蘭盤固定油缸。本設(shè)計(jì)采用的是第一種方式，依靠圓螺母固定油缸。其結(jié)構(gòu)如圖2-3所示。321當(dāng)油缸加壓時(shí)，油缸臺(tái)肩傳遞反作用力于橫梁，連接零件不受反作用

20、力的作用，只有當(dāng)油缸回程工作時(shí)，回程力作用于連接零件上。故連接零件的強(qiáng)度只滿足回程力要求即可。 圖2-3 用圓螺母固定的結(jié)構(gòu) 1-油缸；2-圓螺母；3-上橫梁2.3 工作臺(tái)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.3.1結(jié)構(gòu)形式工作臺(tái)是主機(jī)的安裝基礎(chǔ)，臺(tái)面上固定模具，工作中承受機(jī)器本體的重量及全部載荷。亦可安裝頂出缸，回程缸及其他輔助裝置。工作臺(tái)所選以及其結(jié)構(gòu)形式與上橫梁相同。本設(shè)計(jì)的500T四柱式通用液壓機(jī)，上橫梁采用鑄造結(jié)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)形式如圖2-4所示。 圖 2-4 工作臺(tái)的結(jié)構(gòu)形式2.3.2加工技術(shù)要求 1、鑄件不得有影像質(zhì)量的氣孔、縮孔、夾渣、裂紋等缺陷；2、鑄件必須清理凈型砂、毛刺、冒口應(yīng)鏟除磨光、梁的非加工面一

21、律涂紅色防銹漆； 3、鑄件在加工前，應(yīng)退火處理，消除內(nèi)應(yīng)力；4、鑄件材料應(yīng)做機(jī)械性能試驗(yàn)，并符合HT20-40要求后方可實(shí)施； 5、工作臺(tái)臺(tái)面不平直度，按JB1293-73標(biāo)準(zhǔn)允差0.1mm。2.3.3工作臺(tái)與頂出缸的聯(lián)接方式 對(duì)于中型通用液壓機(jī)，其頂出力不大，頂出缸結(jié)構(gòu)一般采用活塞式。其結(jié)構(gòu)形式如圖2-5所示。此優(yōu)點(diǎn)為結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便。缺點(diǎn)是頂出力集中于頂出活塞端面的很小面積內(nèi)，因此對(duì)較大制件的頂出不方便。 圖2-5 工作臺(tái)與頂出缸聯(lián)接方式 1-工作臺(tái)；2-頂出缸；3-螺母；2.3.4固定模具結(jié)構(gòu) 為了固定模具，一般情況在工作臺(tái)面上設(shè)有T型槽，按GB158-59標(biāo)準(zhǔn)尺寸進(jìn)行加工。用于中小型

22、液壓機(jī)的T型槽型式尺寸見表2-1.T型槽的尺寸和數(shù)量主要根據(jù)液壓機(jī)的回程噸位（即加壓制件后的拔模力）和頂出制件的最大壓力設(shè)計(jì)。尺寸較大的工作臺(tái)的T型槽，常采用平行布置（圖2-6）。 表 2-2 T型槽（GB158-59)(mm)a81012 14 1618202224283236424854螺桿直徑d 6 810121416182022242730364248b公稱尺寸14 16 20 24 27 30 333640465260708090允差+1.5+2+3c公稱尺寸679111214151618202225293438允差+0.5+1+2h最小56810111314161721242732

23、3642最大91315182023252830364246546070 e 11.52注：1.盡可能不用加粗的尺寸；2.“a”尺寸公差根據(jù)用途可按D1、D4、D6或自由公差選取；3.“a”兩邊表面粗糙度按采用精度等級(jí)決定，其余均按Ra12.5加工； 4.可做成帶有鑄造后不加工的槽。圖 2-6 T型槽平行布置圖2.4 立柱設(shè)計(jì)2.4.1結(jié)構(gòu)形式立柱是四柱式液壓機(jī)重要的支撐件和受力件，同時(shí)又是活動(dòng)橫梁的導(dǎo)向基準(zhǔn)。因此立柱應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度，導(dǎo)向表面應(yīng)有足夠的精度、光潔度和必要的硬度。其結(jié)構(gòu)形式為：上橫梁用立柱臺(tái)調(diào)節(jié)螺母支撐，立柱肩臺(tái)支持于工作臺(tái)面上，兩端用鎖緊螺母鎖緊。(圖2-7)由于立柱使用立

24、柱螺母與上下橫梁連接為一剛性框架的，因此，保證立柱螺母的擰緊程度，使其與上、下橫梁的貼合面密切配合并不產(chǎn)生松動(dòng)是保持機(jī)架剛度的基本條件。立柱螺母一般為圓形，可制成整體式和對(duì)開式，材料一般可選用45鍛鋼。安裝時(shí)需通過螺母對(duì)立柱進(jìn)行鎖緊，其預(yù)緊原理和基本方法與通用曲柄壓力機(jī)組合機(jī)身的預(yù)緊相似。螺母預(yù)緊后，必須用防松裝置鎖緊，以防螺母脫落。圖 2-7 立柱的結(jié)構(gòu)形式 2.4.2形狀尺寸計(jì)算及要求 材料選擇：導(dǎo)柱在工作過程中主要承受，材料必須具備較高的抗拉強(qiáng)度。導(dǎo)柱材料選擇45圓鋼，也可選用鍛件形式 熱處理要求：導(dǎo)柱除了承受拉力之外，外圓柱表面與滑塊之間還存在摩擦力。為了減少導(dǎo)柱表面的磨損，通過表面熱

25、處理提高表面硬度增加表面耐摩性?？偟臒崽幚砉に嚍檎{(diào)質(zhì)和表面淬火。 理論設(shè)計(jì)計(jì)算： 液壓機(jī)的最大負(fù)載為5000KN，通過力傳遞后，最后由四根導(dǎo)柱承受5000KN人拉力，作用在每根導(dǎo)柱上的拉力為1250KN拉力，由許用拉應(yīng)力公式 （2.1）可計(jì)算導(dǎo)柱的安全直徑D。 式中： 許用應(yīng)力：取45鋼680100MPa F-軸向拉力： A橫截面積。即：圓整后取導(dǎo)柱直徑D140mm,為了防止四根導(dǎo)柱因瞬間的受力不均而被破壞，導(dǎo)柱直徑可適當(dāng)加大，取D200mm。立柱為液壓機(jī)的重要零件，是活動(dòng)橫梁的導(dǎo)向基準(zhǔn)。其具體的要求有：1、立柱導(dǎo)向面表面粗糙度為Ra0.8µm；2、立柱導(dǎo)向面錐度及橢圓度不大于公差一

26、半；3、立柱導(dǎo)向面軸線不平直度允差不大于0.05/1000mm；4、與工作臺(tái)貼合之端面對(duì)立柱導(dǎo)向表面之跳動(dòng)量允差不大于0.05mm；5、材料一般選用35或45鍛鋼件。毛坯應(yīng)正火處理，消除鍛造過程的內(nèi)應(yīng)力；6、立柱導(dǎo)向表面有條件應(yīng)進(jìn)行熱處理，表面硬度不低于HRC45，也可進(jìn)行表面鍍硬鉻處理，鍍層厚度為0.020.04mm。2.4.3立柱螺母 立柱螺母一般有整體式與對(duì)開式兩種。對(duì)于中小型液壓機(jī)采用整體式較，材料一般選用45鍛鋼件。對(duì)于螺紋型式一般對(duì)小于或等于500噸的選用公制細(xì)牙螺紋螺母高度一般?。?H0.71.5d 即： 螺母外直徑?。篋11.8d 式中d為螺紋直徑，其中2.5 活動(dòng)橫梁結(jié)構(gòu)的設(shè)

27、計(jì)2.5.1結(jié)構(gòu)形式活動(dòng)橫梁的主要作用為，與主油缸的活塞桿連接傳遞液壓機(jī)的壓力，通過導(dǎo)向套沿立柱導(dǎo)向面上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，安裝固定模具及工具等。因此要有較好的強(qiáng)度、剛度及導(dǎo)向結(jié)構(gòu)?；顒?dòng)橫梁選用的材料與上橫梁、工作臺(tái)相同，常采用同樣的材料來制造，以使毛坯的制造工藝相類似，便于制造?；顒?dòng)橫梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)除考慮導(dǎo)向精度要求外，還應(yīng)根據(jù)壓制工藝中的承載要求來定。根據(jù)壓制工藝性質(zhì)，若活動(dòng)橫梁無論在何種情況下都無彎曲，例如：粉末冶金液壓機(jī)或軸類零件壓制專用液壓機(jī)，計(jì)算時(shí)就可以僅按承壓能力來設(shè)計(jì)。因此，活動(dòng)橫梁常是上面敞開的箱形梁。中部高度也可設(shè)計(jì)較低。若被壓制零件尺寸較大，多制件同時(shí)加壓和使用中具有偏心載荷等條件

28、下，就要求活動(dòng)橫梁不但有足夠的承壓強(qiáng)度，還應(yīng)具有一定的承載剛度與抗彎能力。此時(shí)常將它設(shè)計(jì)成高度略低于上橫梁而壁厚相近的封閉箱形體。若液壓機(jī)設(shè)有限程套，而活動(dòng)橫梁又可能支承在限程套上，并受全壓作用，則活動(dòng)橫梁應(yīng)有一定的抗彎能力。一般設(shè)成封閉的箱形體，結(jié)構(gòu)高度由計(jì)算后決定。無論何種情況，導(dǎo)向部分應(yīng)有一定的的高度，以保證足夠的精度。一般情況下，導(dǎo)向部分高度不應(yīng)小于活塞行程的二分之一?；顒?dòng)橫梁與柱塞聯(lián)接部位，開有環(huán)形的集油槽，以便貯存油缸缸口部漏滲油液。鑄件應(yīng)將壁厚設(shè)計(jì)均勻，防止應(yīng)力集中，設(shè)計(jì)必要的加強(qiáng)筋并便于清砂及起重要求。本設(shè)計(jì)的活動(dòng)橫梁材料采用HT20-40，為鑄造結(jié)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)形式如圖2-8所示

29、。活動(dòng)橫梁的上部與柱塞（或活塞桿）連接，下部是安裝模具的平面，四個(gè)角上開有安裝導(dǎo)套的立柱孔，立柱可在導(dǎo)套中導(dǎo)向，為使柱塞（或活塞桿）的支撐部位有足夠的承壓能力，柱塞孔多做成圓筒形，活動(dòng)橫梁的下表面開有T型槽供安裝模具用，對(duì)沖壓液壓機(jī)該面上常開有打料孔。 圖2-8 活動(dòng)橫粱的結(jié)構(gòu)形式2.5.2形狀和尺寸要求活動(dòng)橫梁是液壓機(jī)主要運(yùn)動(dòng)部件，為保證液壓機(jī)符合精度要求，因此，要求四立柱導(dǎo)向套孔軸線相互平行，它與聯(lián)接活塞桿孔的中心線平行；上述這些孔軸線都應(yīng)與活動(dòng)橫梁下平面相垂直；與活塞桿接觸平面對(duì)平面亦要求平行等。其具體要求為：1、連接活塞桿孔軸線與四立柱孔軸應(yīng)互相平行，其不平度允差不大于0.2mm；2、

30、活動(dòng)橫梁下表面不平直度，按JB1293-73標(biāo)0.1mm；3、聯(lián)接活塞桿孔軸線與四立柱孔軸線對(duì)下平面不垂直度允差0.060.10/1000mm；4、下平面對(duì)上平面（與活塞桿貼合平面）不平行度允差0.06/1000mm；5、四立柱孔中心距公差，前后、左右均在±0.20mm，6、四立柱孔與導(dǎo)套外圓配合精度為H8/j6。中心孔與活塞桿外圓配合精度為H8/f7。2.5.3立柱導(dǎo)套活動(dòng)橫梁導(dǎo)向的正確性，關(guān)系到機(jī)器的精度，工作缸密封件與導(dǎo)向面的磨損情況，加工制件的尺寸精度，模具使用壽命及機(jī)身的受力情況。因此，應(yīng)合理選擇導(dǎo)向結(jié)構(gòu)與配合要求。中小型液壓機(jī)一般采用固定式導(dǎo)套。對(duì)于大重型液（水）壓機(jī)也有

31、采用雙球面及單球面活動(dòng)導(dǎo)套。本設(shè)計(jì)的5000kN四柱式通用液壓機(jī)，采用固定式導(dǎo)套，其結(jié)構(gòu)形式如圖2-9所示。 圖2-9 固定式導(dǎo)套 導(dǎo)套材料為銅合金，近年來有些單位改用鐵基粉末冶金，效果及壽命均高于鑄鐵。對(duì)于大型液壓機(jī)為了便于裝配和維修，常將導(dǎo)套制成對(duì)開式。導(dǎo)套分開面也有用與軸線成3°5°斜角，即斜切分開。每個(gè)導(dǎo)套高度取動(dòng)梁導(dǎo)向部分高度的1/41/3左右。導(dǎo)套可用黃油做潤滑劑。外端面上應(yīng)該裝有毛氈或?qū)Ｓ梅缐m圈，以防止灰塵和臟物進(jìn)入導(dǎo)套內(nèi)表面。導(dǎo)套應(yīng)有一定的厚度，以防止導(dǎo)套壓入動(dòng)梁孔后內(nèi)孔變形。導(dǎo)套內(nèi)孔與立柱之間配合一般為H8/j6，導(dǎo)套內(nèi)外圓應(yīng)同心，要求在一次裝卡下加工成型

32、。較大的導(dǎo)套毛坯應(yīng)進(jìn)行時(shí)效處理，消除其內(nèi)應(yīng)力。2.5.4活動(dòng)橫梁與活塞桿聯(lián)接方式活動(dòng)橫梁與活塞（柱塞)桿聯(lián)接形式有活塞（柱塞）桿端部結(jié)構(gòu)和活動(dòng)橫梁相應(yīng)部分的結(jié)構(gòu)及聯(lián)接零件組成。對(duì)于單缸式液壓機(jī)以及多缸式主作用油缸活塞（柱塞）與活動(dòng)橫梁聯(lián)接形式都采用固定聯(lián)接。固定聯(lián)接要求活動(dòng)橫練及主缸安裝基準(zhǔn)等有較好的加工精度，否則就可能工作時(shí)產(chǎn)生不平穩(wěn)脈動(dòng)等現(xiàn)象。當(dāng)活動(dòng)橫梁運(yùn)動(dòng)時(shí)，除以立柱導(dǎo)套導(dǎo)向外，還可利用液壓缸導(dǎo)套做附加導(dǎo)向，增大了導(dǎo)向長度，可提高其導(dǎo)向精度和抗偏載能力。但當(dāng)活動(dòng)橫梁承受偏心載荷作用時(shí)，活塞（柱塞）將隨之一起傾斜，使缸內(nèi)的導(dǎo)向部分也承受側(cè)向推力，加劇了導(dǎo)套及密封的磨損。 固定聯(lián)接結(jié)構(gòu)是通過

33、活塞（柱塞）端面及圓柱面與活動(dòng)橫梁配合聯(lián)接成不能相對(duì)移動(dòng)的整體，結(jié)構(gòu)形式見圖2-10,為活塞（活塞桿1）插入活動(dòng)橫梁2內(nèi)用螺釘4加以緊固，3為墊圈?；顒?dòng)橫梁孔與活塞（柱塞）頭部配合一般采用H8/f7配合精度，并應(yīng)有一定的插入深度，使活塞（柱塞）與活動(dòng)橫梁聯(lián)接成一鋼體。對(duì)于活塞式結(jié)構(gòu)油缸與活動(dòng)橫梁連接零件的強(qiáng)度應(yīng)根據(jù)回程噸位來計(jì)算。 圖 2-10 活塞與活動(dòng)橫梁的聯(lián)接結(jié)構(gòu) 1活塞桿；2活動(dòng)橫梁；3-為墊圈；4-螺釘2.6充液閥2.6.1充液閥的工作原理 充液閥如圖2-11所示，其作用有兩個(gè)，其一當(dāng)活動(dòng)橫梁自重下行時(shí)，油缸上腔產(chǎn)生真空，吸開充液閥，油箱之油液通過充液閥大量流入主缸上腔填充其不足；其

34、二是當(dāng)活動(dòng)橫梁快速回程時(shí)，油缸上腔之油通過充液閥迅速排入油缸。圖 2-11 充液閥原理圖2.6.2充液閥的結(jié)構(gòu)形式充液閥實(shí)質(zhì)上是可控單向閥的一種，一個(gè)方向止流，另一個(gè)方向自由流通，先導(dǎo)動(dòng)作是由油口供壓的控制閥芯用液壓實(shí)現(xiàn)的，由此而直接打開主閥。為了不增加（快速用）輔助油泵，減少功率的消耗，采用充液系統(tǒng)是有效的方法。在大中型液壓機(jī)選取油泵直接傳動(dòng)的系統(tǒng)中，由于運(yùn)動(dòng)部件均有幾噸或幾十噸的重量，故可利用其自重來實(shí)現(xiàn)快速下行。上腔不足之油，可通過充液閥從油箱中吸取。對(duì)于中小型液壓機(jī)，若運(yùn)動(dòng)部件重量較大時(shí)，可利用其自重來實(shí)現(xiàn)快速下行，而重量較小時(shí)，采用快速油缸也是減小功率的有效措施之一。快速油缸部分，由

35、油泵直接供油，而外缸同樣需依靠充液閥來吸油補(bǔ)充其不足。充液閥按其工作原理可分為常開式及常閉式兩種，中小型液壓機(jī)一般均采用常閉式結(jié)構(gòu)。本設(shè)計(jì)的5000kN四柱式通用液壓機(jī)，其充液閥結(jié)構(gòu)如圖2-12所示。圖 2-12 充液閥結(jié)構(gòu)圖2.7 液壓機(jī)總裝圖設(shè)計(jì) 經(jīng)過對(duì)金屬塑性成型設(shè)備和中小型液壓機(jī)的設(shè)計(jì)與計(jì)算以及液壓機(jī)的一些相關(guān)資料的查閱，對(duì)液壓機(jī)的總體結(jié)構(gòu)有了一些認(rèn)識(shí)和了解，通過對(duì)液壓機(jī)的上橫梁、工作臺(tái)、立柱、活動(dòng)橫梁等結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與確定，以及各結(jié)構(gòu)之間的聯(lián)接形式的分析與了解，在此基礎(chǔ)上，利用CAD繪圖軟件，將液壓機(jī)的總裝配圖繪制出來。其結(jié)構(gòu)如圖2-13所示。圖2-13 液壓系統(tǒng)總裝配圖 第3章 液壓機(jī)

36、液壓系統(tǒng)的計(jì)算3.1 液壓機(jī)主要設(shè)計(jì)參數(shù) 公稱力:500KN: 最大工作壓力:25MPa；開口高度:1500mm滑塊最大行程:900mm: 工作臺(tái)面有效尺寸(長X寬): 1400mmX1400mm。3.1.1繪制液壓缸速度循環(huán)圖、負(fù)載圖 1、主缸速度循環(huán)圖 根據(jù)液壓機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)及表2.1中主缸滑塊最大行程為900mm，可以得到主缸的速度循環(huán)圖3.1： 圖 3-1 速度循環(huán)圖 2 主缸負(fù)載分析 液壓機(jī)啟動(dòng)時(shí),主缸上腔充油主缸快速下行,慣性負(fù)載隨之產(chǎn)生。此外，還存在靜摩擦力，動(dòng)摩擦力負(fù)載。由于滑塊不是正壓在導(dǎo)柱上，不會(huì)產(chǎn)生正壓力，因而滑塊在運(yùn)動(dòng)過程中所產(chǎn)生的摩擦力會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于工作負(fù)載，計(jì)算最大負(fù)載

37、時(shí)可以忽略不計(jì)。液壓機(jī)的最大負(fù)載為工進(jìn)時(shí)的工作負(fù)載。通過各工況負(fù)載分析，液壓主缸所受外負(fù)載包括工作負(fù)載，慣性負(fù)載，摩擦阻力負(fù)載，即： （3.1）式中： 液壓缸所受外負(fù)載： 工作負(fù)載： 滑塊與導(dǎo)柱，活塞與缸筒之間的摩擦阻力負(fù)載，啟動(dòng)時(shí)為靜摩擦阻力負(fù)載，啟動(dòng)后為動(dòng)摩擦力負(fù)載 運(yùn)動(dòng)執(zhí)行部件速度變化時(shí)的慣性負(fù)載（1） 慣性負(fù)載Fa計(jì)算 計(jì)算公式 (3.2)式中：運(yùn)動(dòng)部件重量 重力加速度為9.8/S2 時(shí)間內(nèi)的速度變化量： 加速度或減速時(shí)間，一般情況取查閱相同型號(hào)的四柱液壓機(jī)資料，初步估算橫梁滑塊的重量為40KN，由液壓機(jī)所給設(shè)計(jì)參數(shù)：取 代入公式（3.2）中。 即：（2） 摩擦負(fù)載Ff計(jì)算滑塊啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)

38、生靜摩擦,啟動(dòng)過后產(chǎn)生動(dòng)摩擦負(fù)載。通過所有作用在主缸上的負(fù)載可以看出，工作負(fù)載遠(yuǎn)大于其它形式的負(fù)載。由于滑塊與導(dǎo)柱，活塞與缸體之間的摩擦力不是很大，因而在計(jì)算主缸最大 負(fù)載時(shí)摩擦負(fù)載先忽略不計(jì)。（3） 主缸負(fù)載F計(jì)算 將上述參數(shù)、代入公式3.1中。即： （3） 主缸負(fù)載循環(huán)圖 3、主缸工作循環(huán)各階段外負(fù)載如表3.1 表3.1 主缸工作循環(huán)負(fù)載工作循環(huán)外負(fù)載啟動(dòng)Ff靜+Fa橫梁滑塊快速下行Ff動(dòng)忽略不計(jì)工進(jìn)Ff動(dòng)+Fw快速回程Ff回+F背注：“f靜”表示啟動(dòng)時(shí)的靜摩擦力，“f動(dòng)”表示啟動(dòng)后的摩擦力4、主缸各階段負(fù)載循環(huán)如圖3.2 圖3-2 負(fù)載循環(huán)圖3.1.2繪制頂出缸工作循環(huán)圖、負(fù)載圖 1、頂

39、出缸速度循環(huán)圖根據(jù)液壓機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)和表2.1中頂出缸活塞行程為350mm，得到頂出缸的速度循環(huán)圖3.3： 圖3-3 速度循環(huán)圖 2、頂出缸負(fù)載分析主缸回程停止后，頂出缸下腔進(jìn)油，活塞上行，這時(shí)會(huì)產(chǎn)生慣性，靜摩擦力，動(dòng)摩擦力等負(fù)載。由于頂出缸工作時(shí)的壓力遠(yuǎn)小主動(dòng)缸的工況壓力，而且質(zhì)量也比主缸滑塊小很多，慣性負(fù)載很小，計(jì)算時(shí)可以忽略不計(jì)：同理摩擦負(fù)載與頂出力相比也很小，也可以不計(jì)：工件頂出時(shí)的工作負(fù)載比較大，計(jì)算頂出缸的最大工作負(fù)載時(shí)可以近似等于頂出力。將參數(shù)代入公式3.1計(jì)算頂出缸的最大負(fù)載。即： 式中：-頂出力： 3、 頂出缸負(fù)載循環(huán)圖（1） 頂出缸工作循環(huán)各階段負(fù)載如表3.2 表3.2 頂

40、出缸工和循環(huán)負(fù)載工作循環(huán)外負(fù)載啟動(dòng)忽略不計(jì)頂出缸頂出快速回程 注：“”表示啟動(dòng)時(shí)的靜摩擦力，“”表示啟動(dòng)后的摩擦力（2） 頂出缸和階段負(fù)載循環(huán)如圖3-4圖 3-4 階段負(fù)載循環(huán)圖3.2 擬定液壓系統(tǒng)原理圖 圖3-5 液壓系統(tǒng)原理圖1變量泵；2泵站溢流閥；3遠(yuǎn)程調(diào)壓閥；4減壓閥；5三位四通電磁閥；6釋壓閥；7順序閥；8三位四通液動(dòng)換向閥；9壓力繼電器；10單向閥；11-液控單向閥，13充液閥；12副油箱；14主缸；15主缸安全閥；16-頂出缸，17三位四通電液換向閥；18頂出缸背壓閥；19安全閥3.2.1動(dòng)作分析 1、液壓機(jī)上滑塊液壓系統(tǒng)的工作原理1 快速下行：電磁鐵1YA通電，先導(dǎo)閥5和主缸換

41、向閥8左位接入系統(tǒng)，液控單向閥11被打開，主液壓缸14快速下行。這時(shí)，系統(tǒng)中油液流動(dòng)的情況為：進(jìn)油路 變油泵1順序閥7主缸換向閥8左位單向閥10主液壓缸14上腔。回油路 主液壓缸14下腔液控單向閥11主缸換向閥8左位頂出缸換向閥17中位油箱。上滑塊在自重作用下迅速下降。由于液壓泵的流量較小，這時(shí)液壓機(jī)頂部副油箱12中的油經(jīng)液控單向閥13（稱補(bǔ)油閥）也流入主液壓缸14上腔。2 慢速加壓 ：從上滑塊接觸工件開始，主液壓缸14上腔壓力升高，液控單向13關(guān)閉，加壓速度便由變量泵流量來決定，油液流動(dòng)情況與快速下行時(shí)相同。3 保壓延時(shí)：當(dāng)系統(tǒng)中壓力升高達(dá)到壓力繼電器9的調(diào)定壓力時(shí)，發(fā)出電信號(hào)，控制電磁鐵1

42、YA斷電，先導(dǎo)閥5和主缸換向閥8都處于中位，主液壓缸14上，下油腔封閉，系統(tǒng)進(jìn)入保壓工況。保壓時(shí)間由電氣控制系統(tǒng)中的時(shí)間繼電器（圖中未畫出）控制。保壓時(shí)除了液壓泵在較低壓力下卸荷外，系統(tǒng)并沒有油液流動(dòng)。液壓泵卸荷的油路是：變量泵1順序閥7主缸換向閥8（中位）頂出缸換向閥17（中位）油箱。4 快速返回：時(shí)間繼電器延時(shí)到時(shí)后，控制電磁鐵2YA通電，先導(dǎo)閥5右位接入系統(tǒng)，釋壓閥6使主缸換向閥8也以右位接入系統(tǒng)。這時(shí)，液控單向閥13被打開，主缸14快速返回。油液流動(dòng)情況為： 進(jìn)油路 變量泵1順序閥7主缸換向閥8右位液控單向閥11主缸14下腔?；赜吐?主液壓缸14上腔液控單向閥13副油箱125 原位停止

43、：在上滑塊上升至擋塊撞上原位行程開關(guān)，控制電磁鐵2YA斷電，先導(dǎo)閥5和主缸換向閥8都處于中位。這時(shí)上滑塊停止不動(dòng)，液壓泵在較低壓力下卸荷。 2、液壓機(jī)下滑塊液壓系統(tǒng)的工作原理1 向上頂出 電磁鐵4YA通電，這時(shí)有：進(jìn)油路 變量泵1順序閥7主缸換向閥8中位頂出缸換向閥17左位頂出缸16上腔。回油路 頂出缸16下腔頂出缸換向閥17左位油箱。下滑塊上移至頂出缸中的活塞上缸蓋時(shí)，便停在該位置上。2 向下退回 電磁鐵4YA斷電，3YA通電。這時(shí)有：進(jìn)油路 變量泵1順序閥7主缸換向閥8中位頂出缸換向閥17左位頂出缸16上腔?；赜吐?頂出缸16下腔頂出缸換向閥17左位油箱。3 原位停止 電磁鐵3YA，4YA

44、都斷電，頂出缸換向閥17處于中位3.2.2釋壓回路設(shè)計(jì)釋壓回路的功用在于使高壓大容量液壓缸中儲(chǔ)存的能量緩緩的釋放，以免她突然釋放時(shí)產(chǎn)生很大的液壓沖擊。一般液壓缸直徑大于25mm、壓力高于7Mpa時(shí)，其油腔在排油前就先須釋壓。根據(jù)設(shè)計(jì)很實(shí)際的生產(chǎn)需要，選擇用釋壓閥6釋壓，其為了防止保壓狀態(tài)向快速返回狀態(tài)轉(zhuǎn)變過快，在系統(tǒng)中產(chǎn)生壓力沖擊，引起上滑塊動(dòng)作不平穩(wěn)而設(shè)置的，它的主要功用是：使主液壓缸14上腔壓力控制下，這個(gè)閥以上位接入系統(tǒng)，當(dāng)電磁鐵2YA通電，先導(dǎo)閥5右接入系統(tǒng)時(shí)，控制油路中的壓力油雖到達(dá)釋壓閥6閥芯的下端，但由于其上端的高壓未曾釋入，閥芯不動(dòng)。由于液控單向閥I3是可以在控制壓力低于其主油

45、路壓力下打開的，因此有：主液壓缸14上腔液控單向閥I3釋壓閥6上位油箱于是主液壓缸14上腔的油壓便被卸除，釋壓閥向上移動(dòng)，以其下位接入系統(tǒng)，它一主面切斷主液壓缸14上腔通向油箱的通道，一方面使控制油路中的壓油輸?shù)街鞲讚Q向閥8閥芯右端，使該閥右位接入系統(tǒng)，以便實(shí)現(xiàn)上滑塊的快速返回。由圖可見，主缸換向閥8在由左位轉(zhuǎn)換到中位時(shí)，閥芯右端由油箱經(jīng)單向閥I1補(bǔ)油；在由右位轉(zhuǎn)換到中位時(shí)，閥芯右端的油經(jīng)單向閥I2閥5流回油箱。3.2.3液壓機(jī)液壓機(jī)液壓系統(tǒng)的動(dòng)作循環(huán)動(dòng)作名稱信號(hào)來源液壓元件工作狀態(tài)先導(dǎo)閥5主缸換向閥8下缸換向閥17釋壓閥6上滑塊快速下行1YA通電左位左位中位上位慢速加壓上滑塊接觸工件中位保壓

46、延時(shí)壓力繼電器使1YA斷電中位釋壓換向時(shí)間繼電器使2YA通電快速返回右位右位下位原位停止行程開關(guān)使2YA斷電中位中位上位下滑塊向上頂出4YA通電 右位停留下活塞觸及缸蓋向下返回4YA斷電，3YA通電左位原位停止3YA斷電中位3.3 液壓缸基本參數(shù)計(jì)算3.3.1 液壓缸主缸基本尺寸計(jì)算 1 、主缸工作壓力、內(nèi)徑、活塞直徑的確定 因液壓機(jī)的工作負(fù)載比較大，取主缸的工作壓力為P=25MPa. 計(jì)算主缸內(nèi)徑和活塞桿直徑。由主缸負(fù)載圖3.2可知最大負(fù)載F=5000KN，由主缸工作壓力為25MPa，選取d/D=0.7,取液壓缸的機(jī)械效率 。液壓缸受力如圖3.8所示。 圖3.6 液壓機(jī)主缸受力簡圖 （3.3

47、）式中：P1=液壓缸工作壓力； P2=液壓缸回路背壓，對(duì)于高壓系統(tǒng)初算時(shí)可以不計(jì)； F工作循環(huán)中最大負(fù)載； cm-液壓缸機(jī)械效率，一般cm=0.90.95將參數(shù)代入公式（3.3），P2忽略不計(jì)，可求得液壓缸內(nèi)徑即： 表451 將液壓缸的內(nèi)徑圓整為標(biāo)準(zhǔn)系列直徑，取D=500mm;那么d/D=0.71,可以求得活塞桿直徑?？梢郧蟮没钊麠U直徑。即:同理查表461 將活塞桿直徑圓整為標(biāo)準(zhǔn)系列直徑，取d=450mm。經(jīng)過計(jì)算液壓機(jī)主缸缸內(nèi)徑、活塞桿直徑分別為：500mm；450mm。 2、主缸壁厚的確定 壁厚的計(jì)算公式如下： （3.4）式中： 液壓缸壁厚； 液壓缸內(nèi)徑； 實(shí)驗(yàn)壓力MPa，工作壓力時(shí)，；工

48、作壓力為 ，： 缸體材料的許用應(yīng)力，鑄鋼；鍛鋼 ；鑄鐵；鋼管。 主缸壁厚計(jì)算，將D0.5m；代入 公式（3.4）中，即： 液壓缸缸體外徑計(jì)算公式如下： （3.5）將參數(shù)代入公式（3.5），即： 外徑圓整為標(biāo)準(zhǔn)直徑系列后，取主缸缸體外徑660mm。3、主缸缸蓋材料、厚度的確定 缸蓋常用制造材料有鑄鋼、35鋼、45鋼做導(dǎo)向作用一般用鑄鐵、耐磨鑄鐵，缸蓋材料選用35鋼，缸蓋厚度計(jì)算公式如下： (3.6) 式中： 缸蓋的有效厚度； 缸蓋止口直徑； 缸蓋材料的許用應(yīng)力圓整后取缸蓋厚度t=125mm。4、主缸最小導(dǎo)向長度的確定 當(dāng)活塞桿全部外伸時(shí)，從活塞支承面中點(diǎn)到缸蓋滑動(dòng)支承面中點(diǎn)的距離稱為最小導(dǎo)向長度

49、，用H表示。如果導(dǎo)向長度過短，將使缸因配合間隙引起的初始撓度增大，影響液壓缸的工作性能和穩(wěn)定性，因此，設(shè)計(jì)必須保證缸有一定的最小導(dǎo)向長度，一般液壓缸的最小導(dǎo)向長度應(yīng)滿足： （3.7） 導(dǎo)向長度如圖3.7如圖所示 圖3.7 主缸導(dǎo)向長度簡圖式中: 液壓缸最大行程mm 缸筒內(nèi)徑mm 活塞桿直徑mm 活塞寬度mm由表1.1可得主缸最大行程L900mm，液壓缸內(nèi)徑D500mm代入公式（3.7）中，求主缸的最小導(dǎo)向長度。即： 5、主缸活塞材料、技術(shù)要求、外形尺寸及密封方案的確定活塞材料一般選用灰鑄鐵（HT150、HT200）。本主缸活塞選用灰鑄鐵HT200。活塞外面粗糙度為；熱處理調(diào)質(zhì)；外徑圓度、圓柱度不大于直徑公差一半；活塞桿與導(dǎo)向套配合公差為H8/f7；與活塞連接配合公差H7/m6 活塞的寬度，取活塞寬度系數(shù)0.3，所以,取B145由滑塊行程，確定活塞桿