2MN鐓鍛液壓機(jī)本體設(shè)計(jì)

本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

2MN鍛鍛液壓機(jī)本體設(shè)計(jì)

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大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書

學(xué)院：系級教學(xué)單位:

一

學(xué)

學(xué)生專業(yè)

名

號

姓

班級

題目名稱2MN鍛鍛液壓機(jī)本體設(shè)計(jì)

1.理工類：工程設(shè)計(jì)（V）；工程技術(shù)實(shí)驗(yàn)研究型（）；

題題目性質(zhì)理論研究型（）;計(jì)算機(jī)軟件型（）;綜合型（）

目2.管理類（）：3.外語類（）；4.藝術(shù)類（）

題目類型1.畢業(yè)設(shè)計(jì)（J）2.論文（）

題目來源科研課題（）生產(chǎn)實(shí)際（）自選題目（V）

完成鍛鍛液壓機(jī)本體設(shè)計(jì)。熟悉和掌握液壓機(jī)設(shè)計(jì)的方法和一般規(guī)律，學(xué)會使

主用相關(guān)的設(shè)計(jì)資料，初步形成獨(dú)立設(shè)計(jì)的能力。

要

內(nèi)

容

基1.繪制A0規(guī)格設(shè)計(jì)圖紙3張；

本2.編寫2萬字設(shè)計(jì)說明書；

要

3.翻譯5000字的相關(guān)英文資料

求

參

《液壓機(jī)》

考

資《中小型液壓機(jī)設(shè)計(jì)》

料《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》

周次第1?4周第5?8周第9?12周第13?16周第17-18周

應(yīng)文獻(xiàn)綜述方案設(shè)計(jì)零部件圖設(shè)上機(jī)繪圖整理說明書

完開題報(bào)告總裝圖設(shè)計(jì)計(jì)審圖、答辯

成

外文翻譯

的

內(nèi)

容

指導(dǎo)教師：職稱：教授2012系級教學(xué)單位審批：

年3月14日年月日

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摘要

本次設(shè)計(jì)內(nèi)容是針對鎖鍛工藝所需要的設(shè)備一一鍛鍛機(jī)進(jìn)行本體分析

和設(shè)計(jì)的工作。通過分析鍛鍛工藝和鍛鍛機(jī)，并且聯(lián)系液壓傳動的優(yōu)勢，根

據(jù)參考資料，設(shè)計(jì)2MN鍛鍛液壓機(jī)的本體部分。

設(shè)計(jì)主要內(nèi)容包括總體方案的分析和設(shè)計(jì)，各部件的設(shè)計(jì)選取，總機(jī)體

的裝配等，并且進(jìn)行了強(qiáng)度校核。

同時(shí)，對于本次設(shè)計(jì)工作進(jìn)行了總結(jié)。

關(guān)鍵詞鎖鍛；液壓機(jī)；本體結(jié)構(gòu)

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Abstract

Thedesignisaimedatupsettingthenecessarytechnologyequipment-

Upsettingmachineontologyanalysisanddesignwork.ByanalyzingUpsetting

Upsettingtechnologyandmachines,andtheadvantagesofhydraulic

transmissionlink,accordingtoreferencematerials,design2MNhydraulic

upsettingpartofthebody.

Thedesignoftheoverallprogramincludestheanalysisanddesign,the

designofthecomponentsselected,theassembly,suchasthetotalbody,anda

strengthcheck.

Atthesametime,designworkforthismeetingaresummarized.

KeywordsUpsetting；hydraulicmachines,；bodystructure

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目錄

摘要...........................................................I

Abstract................................................................................................................II

第1章緒論....................................................1

1.1課題背景...............................................1

1.2鍛鍛機(jī)的種類..........................................1

1.3鍛鍛液壓機(jī)的用途及其優(yōu)勢..............................2

1.4設(shè)計(jì)2MN鍛鍛液壓機(jī)的主要工作內(nèi)容......................3

第2章液壓缸的設(shè)計(jì)與校核......................................4

2.12MN液壓鍛鍛機(jī)本體設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù).........................4

2.2液壓缸設(shè)計(jì)概述.........................................4

2.3液壓缸的結(jié)構(gòu)簡圖.......................................5

2.4液壓缸的損壞情況及分析.................................5

2.4.1損壞部位及特點(diǎn).....................................5

2.4.2損壞的原因.......................................6

2.5徽鍛缸的設(shè)計(jì)...........................................6

2.5.1內(nèi)徑的確定.........................................6

2.5.2活塞桿的直徑.......................................7

2.5.3缸壁的厚度..........................................8

2.5.4支撐形式選擇.......................................9

2.5.5缸體法蘭的尺寸.....................................9

2.5.6缸底部件的設(shè)計(jì)及計(jì)算...............................11

2.6鍛鍛缸強(qiáng)度的校核.......................................11

2.6.1總體受力分析.......................................11

2.6.2中端圓筒部分.......................................11

2.6.3法蘭部分...........................................12

2.6.4缸底部分...........................................13

2.7缸的附件及密封形式.....................................15

2.8夾緊缸的設(shè)計(jì)...........................................16

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2.8.1內(nèi)徑的確定.........................................17

2.8.2活塞桿的直徑.......................................17

2.8.3缸壁的厚度.........................................18

2.8.4缸體法蘭的尺寸.....................................19

2.8.5缸底部件的設(shè)計(jì)及計(jì)算...............................20

2.9夾緊缸強(qiáng)度的校核.......................................20

2.9.1總體受力分析......................................20

2.9.2中端圓筒部分......................................21

2.9.3法蘭部分..........................................21

2.9.4缸底部分..........................................23

2.10缸的附件及密封形式...................................24

第3章鎖鍛液壓機(jī)輪廓尺寸設(shè)計(jì).................................27

3.1立柱直徑的估算........................................27

3.2液壓機(jī)輪廓尺寸設(shè)計(jì)考慮的因素..........................28

3.3橫梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)........................................28

3.3.1上梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).....................................29

3.3.2上橫梁的強(qiáng)度計(jì)算..................................31

3.3.3活動橫梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).................................35

3.3.4下橫梁核校........................................36

第4章立柱的設(shè)計(jì).............................................41

4.1危險(xiǎn)截面直徑的確定....................................41.

4.2螺紋的確定............................................41

4.3立柱螺紋預(yù)緊的計(jì)算....................................42

4.4預(yù)緊轉(zhuǎn)角.............................................42

4.5立柱和螺紋的強(qiáng)度校核..................................43

4.6立柱的變形計(jì)算........................................43

結(jié)論..........................................................44

致謝..........................................................45

參考文獻(xiàn)......................................................46

附錄I開題報(bào)告................................................47

附錄II文獻(xiàn)綜述................................................59

附錄HI文獻(xiàn)譯文及原文..........................................66

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第1章緒論

1.1課題背景

金屬鍛鍛成型工藝是成產(chǎn)緊固件的主要工藝，可以達(dá)到材料浪費(fèi)最少的

目的，包括冷鎖、溫徽、熱鎖等，金屬的徽鍛成型技術(shù)對于制造業(yè)尤其是汽

車行業(yè)至關(guān)重要，汽車的許多零部件都是依靠鍛鍛技術(shù)生產(chǎn)和加工的?；斟?/p>

機(jī)作為完成鍛鍛工藝的主要設(shè)備，很大程度上代表著鍛鍛技術(shù)的水平，對于

成形件的效率和質(zhì)量起著決定性作用?；斟憴C(jī)已經(jīng)被列為我國鍛壓行業(yè)發(fā)展

的一種重點(diǎn)需求設(shè)備。

鍛鍛機(jī)是屬于鍛壓機(jī)械中的線材成形自動機(jī)大類中高效率、自動化的

鍛壓機(jī)械，它主要以盤料或棒料為原料，連續(xù)生產(chǎn)螺栓、螺母、銷釘、鋼球

及滾柱等標(biāo)準(zhǔn)件，以及形狀復(fù)雜的成形件和傘齒輪軸、球頭銷、火花塞等汽

車零件，是實(shí)現(xiàn)少、無切削加工工藝的機(jī)器。鍛鍛機(jī)具有生產(chǎn)率高，節(jié)材效

果好，產(chǎn)品質(zhì)量和精度高等優(yōu)點(diǎn)，有很明顯的經(jīng)濟(jì)效益，得到很廣泛的應(yīng)用

因而成為世界各國都在大力發(fā)展的一種鍛壓設(shè)備。在歐美以及日本，高速鎖

鍛機(jī)、電熱鍛機(jī)等設(shè)備都達(dá)到了很高的水平，結(jié)構(gòu)先進(jìn)，自動化程度高，生

產(chǎn)效率和加工質(zhì)量可靠。我國的鍛鍛機(jī)水平也取得了很大程度的發(fā)展。齊齊

哈爾第二機(jī)床廠等企業(yè)生產(chǎn)制造的鍛鍛機(jī)的質(zhì)量和水平已經(jīng)很先進(jìn)，并走出

國門，出展美國。但總體來說，我國的鍛鍛機(jī)水平與發(fā)達(dá)國家相比還是有一

定的差距，有待于進(jìn)一步的發(fā)展。

1.2鍛鍛機(jī)的種類

(1)自動冷鍛機(jī)自動冷鍛機(jī)在大批量生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)件(如螺栓)、軸

承行業(yè)中得到了很廣泛的應(yīng)用。自動冷鎖機(jī)按機(jī)械傳動系統(tǒng)不同可以分為曲

柄式自動冷鍛機(jī)和曲柄扛桿式自動冷徽機(jī)，其中前者是最廣泛的應(yīng)用形式。

現(xiàn)在自動冷鍛機(jī)的工位主要是垂直排類，而這些工位是直線型式排類，由夾

鉗幫運(yùn)半成品件。冷鍛機(jī)主要包括單擊整模冷鍛機(jī)、雙擊整模冷徽機(jī)、高速

雙擊整模冷鍛機(jī)以及三擊工位冷鎖機(jī)和滾柱、鋼球自動冷鍛機(jī)、螺栓聯(lián)合自

動鍛鍛機(jī)等。

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(2)熱鍛機(jī)熱鍛機(jī)的用途很廣泛，如用來加工制造螺栓和軸承毛坯

的鍛造，例如哈爾濱軸承集團(tuán)從日本引進(jìn)的HBP—120和HBP—160高速熱鍛

機(jī)，以其高精度、高效率、高自動化程度而成為公司的重點(diǎn)設(shè)備，主要用于

塔鍛、擠壓軸承內(nèi)外圈鍛件。

我國的熱鎖機(jī)自動化程度較低，主要用于多品種、小批量生產(chǎn)。在國外,

多工位熱鎖機(jī)發(fā)展很快，主要針對軸承鋼難于冷成型而設(shè)計(jì)的，用于生產(chǎn)軸

承內(nèi)外環(huán)，也生產(chǎn)一些大規(guī)模、高強(qiáng)度、大變形的緊固件。其中瑞士哈特伯

爾生產(chǎn)的AMP系列熱鍛機(jī)具有代表性，使用廣泛。AMP系列熱鍛機(jī)的主要結(jié)

構(gòu)部分有送料機(jī)構(gòu)、切斷機(jī)構(gòu)、頂住機(jī)構(gòu)、沖頭、凹模、夾鉗機(jī)械手等。其

中夾鉗機(jī)械手采用3點(diǎn)或4點(diǎn)夾緊，夾鉗機(jī)械手的開、閉及往返是通過雙凸

輪機(jī)構(gòu)控制。整套控制機(jī)構(gòu)包括傳動軸、凸輪、凸輪隨動件以及彈簧都放置

在一個(gè)封閉箱內(nèi)。該箱位于床身一側(cè)，與熱量、冷卻水及氧化皮完全隔開，

只有兩根鍍銘的梁式傳動軸及夾緊機(jī)械手在模具區(qū)工作。AMP系列熱敷機(jī)以

其合理的設(shè)計(jì)、平穩(wěn)的運(yùn)行、穩(wěn)定的質(zhì)量，得到了廣泛的應(yīng)用。

(3)電熱鎖機(jī)電熱鍛機(jī)主要用來進(jìn)行①料、管料的端部徽粗，比如

氣閥、螺釘?shù)裙ぜ募庸?；②中部繳粗，比如用于汽車、拖拉機(jī)的變速桿、

自行車腳踏板等零件的中部徽粗；③陰?；沾?。如汽車半軸小端的臺肩等零

件的鍛粗。利用電鎖工藝加工具有周期短、效率高、節(jié)省材料等優(yōu)點(diǎn)。

近些年來，電徽機(jī)有新的發(fā)展，一使開發(fā)出數(shù)控電微機(jī)并已成功應(yīng)用；二使正在研制

伺服電機(jī)驅(qū)動的新型電瞰機(jī)。這些新發(fā)展都會使電鎖機(jī)的性能得到提高，得到更廣泛

的應(yīng)用。

1.3徽鍛液壓機(jī)的用途及其優(yōu)勢

液壓機(jī)是一種通用的鍛壓設(shè)備，屬重型機(jī)械，是利用液壓傳動技進(jìn)

行壓力加工的設(shè)備是制品成形生產(chǎn)中應(yīng)用最廣的設(shè)備之一。與機(jī)械壓力機(jī)

相比，它具有壓力和速度可在大范圍內(nèi)無級調(diào)整，可在任意位置輸出全

部功率和保持所需壓力，結(jié)構(gòu)布置靈活，各執(zhí)行機(jī)構(gòu)可很方便地達(dá)到所

希望的動作配合等優(yōu)點(diǎn)。因此，液壓機(jī)在我國國民經(jīng)濟(jì)的各行各業(yè)，尤其是

塑性加工領(lǐng)域得到了日益廣泛的應(yīng)用。如：板材成形；管、線、型材擠壓；

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輪軸壓制，校直等等。各種類型液壓機(jī)的迅速發(fā)展，有力地促進(jìn)了各種

工藝的發(fā)展和進(jìn)步。因此將液壓原理引入鍛鍛機(jī)，設(shè)計(jì)出液壓鍛鍛機(jī)，

便是十分有優(yōu)勢和效益的。

隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅速發(fā)展，對重型汽車的需求量將越來越大，因

而對長桿類、長軸(管)類鍛件的需求也在日益增長。人們對鍛件的尺寸精度

和生產(chǎn)效率提出了越來越高的要求，因而對液壓機(jī)的鍛造速度和壓下精

度的要求也隨之提高。目前，長桿類和長軸(管)類鍛件大多采用平鍛機(jī)鍛

造，但由于平鍛機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格昂貴，其應(yīng)用在很大程度上受到工廠

規(guī)模和鍛件經(jīng)濟(jì)批量的限制。對于一些產(chǎn)量已構(gòu)成統(tǒng)一批量，但品種較

多、單一品種批量較小以及諸品種工藝參數(shù)相差較大的長桿類、長軸(管)

類鍛件，不適于采用平鍛機(jī)生產(chǎn)。2MN臥式液壓鍛鍛機(jī)即是針對該類零件

而研制的一種專用模鍛設(shè)備。

徽鍛液壓機(jī)具有可實(shí)現(xiàn)無極調(diào)速，制造成本低，工藝效果良好等優(yōu)點(diǎn)，

可以產(chǎn)生優(yōu)異的經(jīng)濟(jì)效益。

1.4設(shè)計(jì)2MN鍛鍛液壓機(jī)的主要工作內(nèi)容

徽鍛液壓機(jī)由于其特殊的原理和用途要求，其結(jié)構(gòu)不同于一般鍛鍛液壓

機(jī)，為了滿足液壓機(jī)的安裝，鎖鍛工藝的完整實(shí)現(xiàn)以及考慮實(shí)際受力等，本

次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容如下：

(1)確定2MN鍛鍛液壓機(jī)的本體機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的初步方案。

(2)通過計(jì)算，確定本體個(gè)部件的主要尺寸，選用材料，并進(jìn)行力學(xué)校

核。

(3)對鍛鍛機(jī)本體結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡要的分析和總結(jié)。

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第2章液壓缸的設(shè)計(jì)與校核

2.12MN液壓鎖鍛機(jī)本體設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)

徽鍛力P1:2MN

夾緊力P2：2MN

介質(zhì)壓力p：31.5MPa

鍛鍛工作行程Si：350mm

夾緊工作行程S2：200mm

工作速度V：60mm/s

回程力P:0.2MN

回程速度V：100mm/s

坯料直徑D：60mm

2.2液壓缸設(shè)計(jì)概述

液壓缸是液壓機(jī)中將高壓液體的壓力勢能轉(zhuǎn)換為有用機(jī)械功的主要執(zhí)

行元件，主要完成直線往復(fù)運(yùn)動，所受負(fù)荷重，工作頻繁，往往由于設(shè)計(jì)、

制造或使用不當(dāng)，過早損壞。特別是液壓機(jī)的工作缸性能直接關(guān)系到整臺機(jī)

器的使用，若因?yàn)樵O(shè)計(jì)不當(dāng)而在使用過程中出問題，不僅維修費(fèi)用巨大，還

要嚴(yán)重影響生產(chǎn)，是非常不利于生產(chǎn)建設(shè)的。所以對液壓缸設(shè)計(jì)分析要十分

審慎，應(yīng)了解其容易損壞的情況及原因，注意正確進(jìn)行設(shè)計(jì)、制造和使用。

液壓缸的結(jié)構(gòu)型式一般根據(jù)液壓機(jī)總體結(jié)構(gòu)、缸的總壓力大小及工作條

件的要求來進(jìn)行選定，通常分為柱塞式液壓缸、活塞式液壓缸和差動式液壓

缸三種。

（1）柱塞式液壓缸此機(jī)構(gòu)在水壓機(jī)中應(yīng)用最多，廣泛用于主工作缸,

回程缸，工作臺移動缸及平衡缸等處。它結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，但只能單方

向作用，反向運(yùn)動則需用回程缸來實(shí)現(xiàn)。

（2）活塞式液壓缸活塞在運(yùn)動的兩個(gè)方向上都要密封，因此缸的內(nèi)表

面在全長上均需加工，精度及光潔要求較高，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，因此活塞缸是

雙作用缸，在中小型油壓機(jī)上應(yīng)用很普遍。

3）差動式液壓缸差動柱塞在上導(dǎo)套及下導(dǎo)套內(nèi)運(yùn)動，這種結(jié)構(gòu)多了一

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處密封及導(dǎo)向，但當(dāng)用作回程缸安裝于上橫梁時(shí)，連接比較簡單。由于柱塞

有上、下兩處導(dǎo)向，可以承受較大的偏心距。

由于2MN鍛鍛機(jī)的噸位較小，并且活塞缸的結(jié)構(gòu)簡單，所以選用活塞缸。

2.3液壓缸的結(jié)構(gòu)簡圖

圖2T鍛鍛液壓缸

2.4液壓缸的損壞情況及分析

2.4.1損壞部位及特點(diǎn)

液壓缸損壞的部分大多數(shù)在法蘭與缸壁的連接的圓弧部分，其次在缸壁

向缸底過渡的圓弧部分，少數(shù)在圓筒筒壁產(chǎn)生裂紋，也有因氣蝕嚴(yán)重而破壞

的。從液壓缸的使用情況來看，一般在損壞時(shí)都已承受了很高的工作加載次

數(shù)，裂紋是逐步形成和擴(kuò)展的，屬于疲勞破壞。

1.圓筒筒壁一般裂紋首先出現(xiàn)在內(nèi)壁，逐漸向外發(fā)展，裂紋多方位

縱向分布，或與缸壁母線成45°。

2.缸的法蘭部分首先在缸外部法蘭過渡的圓弧處出現(xiàn)裂紋，逐漸沿著

環(huán)向及向內(nèi)壁擴(kuò)展，最后裂透，或者裂紋擴(kuò)展到螺釘孔，使法蘭局部脫落，

個(gè)別嚴(yán)重情況，甚至沿過渡圓角處法蘭整園開裂而脫落。

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3.缸底首先在內(nèi)部過渡圓角處開始出現(xiàn)環(huán)形裂紋，逐漸向外壁擴(kuò)展而

裂透。

4.氣蝕液壓缸也有因氣蝕產(chǎn)生蜂窩狀麻點(diǎn)而損壞，尤其在進(jìn)水孔內(nèi)壁,

容易產(chǎn)生氣蝕。

2.4.2損壞的原因

影響液壓缸壽命的因素是多方面的，必須結(jié)合具體情況分析，但歸納

起來主要有以下幾個(gè)方面：

1.設(shè)計(jì)方面結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)的不合理，如法蘭高度太小或法蘭外徑過

大，使綜合應(yīng)力過高而損壞。從缸壁到法蘭的過渡區(qū)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，也會

引起很大的應(yīng)力集中。在結(jié)構(gòu)允許而又能加工的情況下，過渡區(qū)應(yīng)盡可能的

光滑，圓弧半徑也應(yīng)盡可能的增大。從缸底到缸壁的過渡區(qū)會產(chǎn)生彎曲應(yīng)力

并有應(yīng)力集中，此外圓弧半徑太小是缸底破裂的主要原因之一，一般不應(yīng)小

于1/8液壓缸的缸內(nèi)直徑。

2.加工制造方面由于法蘭基缸底圓弧過渡區(qū)有應(yīng)力集中，如加工光潔

度很差，有明顯刀痕，會對應(yīng)力集中很敏感，降低疲勞強(qiáng)度。特別是缸底的

過渡圓弧，加工比較困難，更應(yīng)注意。圓筒筒壁部分的損壞多半是制造過程

中引起的，如整體鍛造或鑄造

毛坯本身存在嚴(yán)重缺陷；鍛焊結(jié)構(gòu)中鍛焊質(zhì)量不好；焊后熱處理不恰當(dāng)?shù)?/p>

等。并一定要對焊縫附近熱影響區(qū)采取相應(yīng)的措施，以消除焊接過程中引起

的熱應(yīng)力和不利的結(jié)晶組織，在采用補(bǔ)焊時(shí)也要進(jìn)行同樣的處理。

3.安裝使用方面液壓缸法蘭與橫梁接觸面應(yīng)要求80%以上的面積接

觸，即在累計(jì)4/5圓周長度上間隙不大于0.05mm。橫梁剛度不夠或安裝水

缸處筋板布置不合理，也會導(dǎo)致法蘭接觸面上支反力分布不均，引起

過大的工作應(yīng)力。工作液體往往對缸壁有腐蝕作用，會降低疲勞強(qiáng)度，因此

必須對乳化液的成分及配制予以足夠的重視，直接用工業(yè)用水而不加處理是

不允許的。

2.5徽鍛缸的設(shè)計(jì)

2.5.1內(nèi)徑的確定

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設(shè)徽鍛缸的內(nèi)徑為D,內(nèi)半徑為R”由公式可得:

P產(chǎn)P*S=P*IIR：

式中R為儆鍛缸的公稱壓力，P為介質(zhì)壓力

由公式變形得:

式中

P,=2MN=2X106NP=31.5MPa

帶入公式得

Ri=0.14220m=142.20mm

圓整后，取

Ri=145mm

即D尸2Rl=290mm

2.5.2活塞桿的直徑

由給定的設(shè)計(jì)參數(shù)知回程力

F.=0.2MN=2X105N

依據(jù)公式

F尸口(R,2-r,2)P

式中n設(shè)為活塞桿半徑

公式變形得

NT

代入數(shù)據(jù)

Fi=2X105NR,=145mmP=31.5MPa

得r,=0.13785m=137.85mm

從適當(dāng)增大回程力考慮，圓整取

n=135mm

word文檔下載后可任意復(fù)制編輯

所以，徽鍛缸活塞桿

di=270mm

2.5.3缸壁的厚度

液壓缸常用的材料有ZG35,35#,45#,20MnMo本液壓缸采用45#鋼。

有經(jīng)驗(yàn)公式得：

355,

——=154N/mn?=154/%

(l-^r)xlO5

R2-R

PR：

R；-R

R\

式中P為介質(zhì)壓力R為所求應(yīng)力點(diǎn)位置的半徑

匕為缸內(nèi)半徑

Rz為缸外半徑

強(qiáng)度核算時(shí)，應(yīng)力第四強(qiáng)度理論

2

0=擊收-。＜)2+(O,-0T)+(0T-O.

最大合成當(dāng)量應(yīng)力發(fā)生在缸內(nèi)壁，

Omax應(yīng)該小于許用應(yīng)力[0]

2Pxi<[O]

-R

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現(xiàn)已知缸的內(nèi)半徑R以及[。],由上式導(dǎo)出計(jì)算液壓缸外半徑尺的公式

R_RI⑼

1[0]-gPxl()5

將數(shù)值

R產(chǎn)145mm[o]=154MpaP=31.5MPa

代入上式

R2=180.44mm

考慮到整個(gè)缸體結(jié)構(gòu)尺寸及其安裝，取

R2=205mm

故徽鍛缸壁厚

5=R2-Ri=60mm

2.5.4支撐形式選擇

a.缸底支承

液壓缸直接靠缸底固定在橫梁上，這種缸不需要法蘭，消除了法蘭區(qū)的

應(yīng)力集中，并可減小缸體毛坯尺寸。確點(diǎn)是壓力機(jī)高度有較大增加，缸底與

橫梁的接觸情況不易測量。目前這種支承型式在大型模鍛液壓機(jī)上使用較

多。

b.法藍(lán)支承

液壓缸以法蘭支承并安裝在橫梁上由缸外壁的兩個(gè)環(huán)形面積與橫梁相

配合。缸內(nèi)進(jìn)入高壓液體時(shí)，通過法蘭與橫梁的接觸面將反作用力傳遞給橫

梁，液壓缸本身則靠法蘭上的一圈螺釘固定在橫梁上。這種結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是缸

壁法蘭過度區(qū)存在應(yīng)力集中，易于疲勞損壞。本設(shè)計(jì)選用此種支承，使得結(jié)

構(gòu)合理，滿足工藝要求。

考慮到安裝要求和強(qiáng)度需求，鎖鍛液壓缸采用法蘭固定方式，以其法蘭

部分支承并固定在梁下表面，由法蘭的環(huán)形上表面與梁配合。鍛鍛液壓缸缸

本身依靠法蘭上的一圈螺栓固定在梁上，工作時(shí)的作用力通過環(huán)形接觸面?zhèn)?/p>

遞，因此法蘭到缸外壁的過渡處存在應(yīng)力集中，易疲勞破壞，以往液壓缸破

壞也多出現(xiàn)在這個(gè)部位。

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2.5.5缸體法蘭的尺寸

2.5.5.1外半徑Q的確定

查《機(jī)械手冊》

。尸(R/AJXIOVI。」

其中F?—該缸能發(fā)出的最大能量

A?——法蘭接觸橫梁面積

[?！埂S用應(yīng)力

Fn=2MN

由公式得到：

2

{2/0(r4-22)]}XIO'<80

計(jì)算得到：

r,i^23.74cm

考慮到法蘭的安裝，及其穩(wěn)定性，可靠性等因素取

r4=280mm

2.5.5.2法蘭高度h

一般有

H=(l.5:2)8,其中5=60mm

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故

h=90:120mm

取

h=105mm

2.5.5.3過渡圓角

一般有R=(0.15:0.25)8

有R=9:15mm

故R=15mm

2.5.6缸底部件的設(shè)計(jì)及計(jì)算

由經(jīng)驗(yàn)公式知：t=(1.5-2)6

所以缸底厚度t取t=120mm

2.6鍛鍛缸強(qiáng)度的校核

2.6.1總體受力分析

液壓缸的一般形式是一端開口一端封閉的后壁高壓容器。當(dāng)高壓液體作

用在柱塞上時(shí)候，反作用力作用于缸底。通過缸壁傳到法蘭部分，靠法蘭與

橫梁支撐面上的支撐反力來平衡。

液壓缸按受力情況可以分成三部分，即缸底，法蘭和中間厚壁圓筒。

2.6.2中端圓筒部分

液壓缸內(nèi)徑r內(nèi)=145mm,液壓缸外徑r外=205mm

所產(chǎn)生當(dāng)量應(yīng)力b=外2xP

%』

帶入數(shù)據(jù)求得

a=x2052x31.5

2052-1452

=109.2MRi

因?yàn)樵S用應(yīng)力］=140MPa,

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所以O(shè)<[0]

所以經(jīng)過校核，缸壁部分是安全的。

2.6.3法蘭部分

經(jīng)常用來核算法蘭部分強(qiáng)度的方法主要有米海耶夫方法、羅薩諾夫方

法、環(huán)殼聯(lián)解法、簡化計(jì)算法和有線單元法。這里使用簡化計(jì)算法進(jìn)行理論

力學(xué)粗略強(qiáng)調(diào)校核。

采用簡化算法，有如下假設(shè)：

1.假設(shè)橫梁的支撐反力為一元集中力，作用在法蘭觸面上，

平均半徑為n的半徑上，=—x(^+r,+/?)

2.分析缸體圓筒的彎曲時(shí)，認(rèn)為內(nèi)力P作用在缸壁的平均半

徑為“

的圓周上，q=gx(q+r,)

3.不考慮內(nèi)壁的壓力對缸壁和法蘭引起的徑向位移；

4.由于垂直于缸軸線方向上的法蘭的剛度比較大，因此由力

及力偶引起的徑向位移可以忽略不計(jì)。

46x(1"至

V，+々)x(-4)、%

I6x(1-OB?)205

=11--------------------x\n----

'(205+145)x(205-145)3145

=0.042

法蘭外半徑為560mm

所以得到

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q=；x(q+弓+R)=250mm

r5=—x(^+r,)=175mm

PX(G一外

M—

xln—

r\

P一平均半徑為八的圓周上的單位長度上的軸向力

%為板厚,

P=2MN/m.hi=60mm

代入上式得到

M=l.7N/m

根據(jù)板的圓柱面彎曲公式在法蘭與缸體圓筒連接處表面由彎矩

產(chǎn)生的軸向應(yīng)力為：

"M?,1.7xl05

(y=0.6x—=0.6x----------=280MPa

z7h20.62

由軸向力引起的軸向拉應(yīng)力為:

Z10乃(r22r2)

__________2xl()6________

-10X3.14X(0.2052-0.1452)

=3.03MPa

總的軸向拉應(yīng)力為

crz=crz+(y'z=280+3.03=283.03MPa

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bz<[cr]

所以法蘭部分經(jīng)校核是安全的。

2.6.4缸底部分

將缸底部分簡化為受均布載荷作用周邊剛性固定的中心孔有空的圓板

來考慮。最大彎曲應(yīng)力發(fā)生在圓板的周邊，根據(jù)第三強(qiáng)度理論，最大當(dāng)量應(yīng)

力為

圖3-3缸底部分簡圖

Pxr；

cr=0.75x

其中P為缸內(nèi)液體壓力，

n為缸的內(nèi)半徑

為t缸低厚度。

“為缸底因開口而引入的削弱系數(shù)，。=幺二四

24

2a為缸底進(jìn)油口直徑。

工作流量

word文檔下載后可任意復(fù)制編輯

q=VS=Vx-D2=60xl0-3x-x(410xl0-3)2m3/s

44

77.9x10々m/s

管內(nèi)流速Vo=4.5m/S

管徑

14q4x7.9x10-3

----------------?0.047m=47mm

叫3.14x4.5

油口直徑取50mm

油口型式選GB/T2878A型油口。

PxrJ

cr=0.75x

315x145?

0.75xxlO5

0.66xl202

=522.6xl()5Pa

b<[M

所以，經(jīng)過校核，缸底部分是安全的。

經(jīng)過校核，液壓缸的強(qiáng)度符合要求。

2.7缸的附件及密封形式

2.7.1密封件

密封用來防止高壓液體的泄漏，如質(zhì)量不好，會直接影響生產(chǎn)。對密封

的基本要求是：密封性能好，能隨著液體壓力增高自動提高密封性能，摩擦

阻力小，磨損小，壽命長，使用維修方便，易拆換，成本低，制造容易。

基于上述要求，密封材料應(yīng)具有以下特點(diǎn)：在一定溫度使用范圍內(nèi)有良

好的化學(xué)穩(wěn)定性，不溶于工作液體，與金屬接觸不相互其作用，不軟化或硬

化，彈性好，永久變形小，有適當(dāng)?shù)臋C(jī)械強(qiáng)度，耐磨性好，摩擦系數(shù)小，易

于壓制變形，價(jià)格低廉等。

在工作缸與柱塞之間，我國目前采用的是夾布人字形密封，由支撐環(huán)、

word文檔下載后可任意復(fù)制編輯

人字形密封圈及壓環(huán)組成。在高壓液體作用下，密封圈自動貼緊密封件，起

到密封作用。人字形密封的具體尺寸可查標(biāo)準(zhǔn)HG4-337-66o設(shè)計(jì)中必須采

用非標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，允許采用相鄰較大一檔的密封圈，以45°剖口切去一段使用。

2.7.2導(dǎo)套

導(dǎo)套在柱塞往復(fù)運(yùn)動時(shí)起導(dǎo)向作用，一般用抗壓耐磨的ZQSn6-6-3青銅

鑄造。導(dǎo)套的長度與工作柱塞直徑比值H/d一般為0.5T.0,小值用于大型

液壓機(jī)。我國已擬定了工作缸導(dǎo)套標(biāo)準(zhǔn)比2003-76。導(dǎo)套與液壓缸內(nèi)壁的配

合在柱塞直徑小于500mm時(shí)為D/gc,大于500mm時(shí)為D/db,與柱塞的配合

為DJdq。

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)JB2003.24A選擇導(dǎo)套。

2.7.3壓蓋

壓蓋選壓蓋選JB2001.22.00A

2.7.4活塞桿

活塞桿一般用鍛鋼或鑄鋼制成，也有分段鍛造或鑄造后再用電渣焊接而

成。活塞桿有實(shí)心的也有空心的。

活塞桿在導(dǎo)向銅套中作往復(fù)運(yùn)動，偏心載荷時(shí)還會發(fā)生傾斜，因此要求

其表面必須具有足夠的硬度及小的粗糙度，以免過早磨損，或因表面拉毛，

拉成溝槽而導(dǎo)致?lián)p壞。活塞桿表面拉壞后，會直接影響密封壽命，引起高壓

液體的漏損。

繳鍛液壓缸的活塞桿采用的材料的是Q235。表面粗糙度1.25以下，

表面硬度應(yīng)高于HRC40~45。

工作缸和活動橫梁的連接形式有三種，即剛性連接、球面支撐連接和雙

球面中間桿連接。剛性連接，壓機(jī)在偏心載荷作用下柱塞和活動橫梁一起傾

斜，將動梁所受偏心力矩的一部分傳給工作缸導(dǎo)向銅套上，使導(dǎo)套受側(cè)向水

平推力加劇了其磨損；球面支承連接，柱塞支承于活動橫梁的球面座上，當(dāng)

有偏心載荷時(shí)，活動橫梁傾斜，如果球面潤滑良好，球面副可相對滑動，柱

塞只傳遞軸向壓力和摩擦力矩，柱塞仍保持垂直，因此側(cè)推力將大大減少，

word文檔下載后可任意復(fù)制編輯

改善了柱塞導(dǎo)套及密封的磨損情況；雙球面中間桿連接多用于大型液壓機(jī)，

中間桿的兩端均為球面，支承于上下球面座之間，柱塞通過中間桿傳遞壓力，

中間桿與柱塞之間有間隙，當(dāng)液壓機(jī)受偏心載荷時(shí)，中間桿能在球面座中轉(zhuǎn)

動，使柱塞保持垂直，因而作用于密封和導(dǎo)套上的側(cè)推力小，導(dǎo)套和密封壽

命長。使用時(shí)球面保持良好的潤滑。

2MN鍛鍛液壓機(jī)的鎖鍛缸的活塞桿與水平導(dǎo)向裝置相連接，連接方式

是單球面連接。

2.8夾緊缸的設(shè)計(jì)

2.8.1內(nèi)徑的確定

設(shè)夾緊缸的內(nèi)徑為D，內(nèi)半徑為R”由公式可得：

p尸P*S=P*HR;

式中P為夾緊缸的公稱壓力，P為介質(zhì)壓力

由公式變形得:

式中

6

Pl=2MN=2X10NP=31.5MPa

帶入公式得

Ri=0.14220m=142.20mm

圓整后，取

R產(chǎn)145nlm

即Di=2R1=290mm

2.8.2活塞桿的直徑

由給定的設(shè)計(jì)參數(shù)知回程力

F,=0.2MN=2X105N

依據(jù)公式

word文檔下載后可任意復(fù)制編輯

F尸”（R「-r『）P

式中n設(shè)為活塞桿半徑

公式變形得

代入數(shù)據(jù)

F1=2X1（/NR產(chǎn)145mmP=31.5MPa

得ri=0.13785m=137.85mm

從適當(dāng)增大回程力考慮，圓整取

rl=135mm

所以，夾緊缸活塞桿

di=270mm

2.8.3缸壁的厚度

液壓缸常用的材料有ZG35,35#,45#,20MnMo本液壓缸采用45#鋼。

有經(jīng)驗(yàn)公式得：

JJJC

=——=154N/mm?=154M汽

式中P為介質(zhì)壓力R為所求應(yīng)力點(diǎn)位置的半徑

R為缸內(nèi)半徑

R?為缸外半徑

強(qiáng)度核算時(shí)，應(yīng)力第四強(qiáng)度理論

word文檔下載后可任意復(fù)制編輯

最大合成當(dāng)量應(yīng)力發(fā)生在缸內(nèi)壁,

R：

O=--6-------/,

ma，R：_R：

。MX應(yīng)該小于許用應(yīng)力［°］

現(xiàn)已知缸的內(nèi)半徑R以及［。］,由上式導(dǎo)出計(jì)算液壓缸外半徑兄的公式

/?2=R]

[o]-V3Pxl05

將數(shù)值

Ri=145mm[o]=154MpaP=31.5MPa

代入上式

R2=180.44mm

考慮到整個(gè)缸體結(jié)構(gòu)尺寸及其安裝，取

R2=205mm

故夾緊缸壁厚

8=R2-R1=60mm

2.8.4缸體法蘭的尺寸

word文檔下載后可任意復(fù)制編輯

2.8.4.1外半徑r?的確定

查《機(jī)械手冊》

。尸(FH/ADXIOWI。」

其中F?一該缸能發(fā)出的最大能量

A?——法蘭接觸橫梁面積

［。］——許用應(yīng)力

F?=2MN

由公式得到：

2

{2/0(r4-22)］}XIO,^SO

計(jì)算得到：

口223.74cm

考慮到法蘭的安裝，及其穩(wěn)定性，可靠性等因素取

ri=280mm

2.8.4.2法蘭高度h

一般有

H=(l.5:2)6,其中8=60mm

故

h=90:120mm

word文檔下載后可任意復(fù)制編輯

取

h=105mm

2.8.4.3過渡圓角

一般有

R=(0.15:0.25)6

有

R=9:15mm

故

R=15mm

2.8.5缸底部件的設(shè)計(jì)及計(jì)算

由經(jīng)驗(yàn)公式知：t=(1.5-2)8

所以缸底厚度t取t=120mm

2.9夾緊缸強(qiáng)度的校核

2.9.1總體受力分析

液壓缸的一般形式是一端開口一端封閉的后壁高壓容器。當(dāng)高壓液體作

用在柱塞上時(shí)候，反作用力作用于缸底。通過缸壁傳到法蘭部分，靠法蘭與

橫梁支撐面上的支撐反力來平衡。

液壓缸按受力情況可以分成三部分，即缸底，法蘭和中間厚壁圓筒。

2.9.2中端圓筒部分

液壓缸內(nèi)徑r內(nèi)=145mm,液壓缸外徑r外=205mm

所產(chǎn)生當(dāng)量應(yīng)力b=爐，xr?外2xP

*t內(nèi)

帶入數(shù)據(jù)求得

6

2

(7=x205x31.5

2052-1452

=109.2Alfh

因?yàn)樵S用應(yīng)力［。］=140MPa,

word文檔下載后可任意復(fù)制編輯

所以o<[o]

所以經(jīng)過校核，缸壁部分是安全的。

2.9.3法蘭部分

經(jīng)常用來核算法蘭部分強(qiáng)度的方法主要有米海耶夫方法、羅薩諾夫方

法、環(huán)殼聯(lián)解法、簡化計(jì)算法和有線單元法。這里使用簡化計(jì)算法進(jìn)行理論

力學(xué)粗略強(qiáng)調(diào)校核。

采用簡化算法，有如下假設(shè)：

1.假設(shè)橫梁的支撐反力為一元集中力，作用在法蘭觸面上，

平均半徑為口的半徑上，r3=—x(r4++R)

2.分析缸體圓筒的彎曲時(shí)，認(rèn)為內(nèi)力P作用在缸壁的平均半徑為

r5

的圓周上，q=q，x(q+r,)

3.不考慮內(nèi)壁的壓力對缸壁和法蘭引起的徑向位移；

4.由于垂直于缸軸線方向上的法蘭的剛度比較大，因此由力及力

偶引起的徑向位移可以忽略不計(jì)。

6x(1-W)直

[您+弓)x(弓一《)?國

I6x(l-0.32),205

=gI---------------------x---

,(205+145)x(205-1451145

=0.042

弓=gx(。+4+R)=250mm

r5=—x(^+弓)=175mm

word文檔下載后可任意復(fù)制編輯

法蘭外半徑為560mm

所以得到

尸義(々一4)

M———

1+

p一平均半徑為八的圓周上的單位長度上的軸向力

h,為板厚，

P=2MN/m.hi=60mm

代入上式得到

M=l.7N/m

根據(jù)板的圓柱面彎曲公式在法蘭與缸體圓筒連接處表面由彎矩

產(chǎn)生的軸向應(yīng)力為：

1，7x10

cr7=0.6x=0.6x,-=280MPa

zh20.62

由軸向力引起的軸向拉應(yīng)力為：

-_PH

%=1(爾々2一段

___________2xl()6_________

-10x3.14x(0.2052-0.1452)

=3.03MPa

總的軸向拉應(yīng)力為

/=々+。；=卻+3.03=283.03MPa

?、?/p>

所以法蘭部分經(jīng)校核是安全的。

2.9.4缸底部分

word文檔下載后可任意復(fù)制編輯

將缸底部分簡化為受均布載荷作用周邊剛性固定的中心孔有空的圓板

來考慮。最大彎曲應(yīng)力發(fā)生在圓板的周邊，根據(jù)第三強(qiáng)度理論，最大當(dāng)量應(yīng)

力為

圖3-3缸底部分簡圖

尸x片

cr=0.75x

^xr

其中P為缸內(nèi)液體壓力,

n為缸的內(nèi)半徑

為t缸低厚度。

“為缸底因開口而引入的削弱系數(shù)，必

2a為缸底進(jìn)油口直徑。

工作流量

q=VS=Vx-D2=60xl0-3x-x(410xl0-3)2m3/s

44

?7.9x103m/s

管內(nèi)流速Vo=4.5m/S

管徑

4x7.9x10-3

----------------x0.047m=47mm

3.14x4.5

word文檔下載后可任意復(fù)制編輯

油口直徑取50mm

油口型式選GB/T2878A型油口。

Pxr：

cr=0.75x

0X產(chǎn)

315x145?

=0.75xxlO5

0.66xl202

=522.6xlO5Pa

所以，經(jīng)過校核，缸底部分是安全的。

經(jīng)過校核，液壓缸的強(qiáng)度符合要求。

2.10缸的附件及密封形式

2.10.1密封件

密封用來防止高壓液體的泄漏，如質(zhì)量不好，會直接影響生產(chǎn)。對密封

的基本要求是：密封性能好，能隨著液體壓力增高自動提高密封性能，摩擦

阻力小，磨損小，壽命長，使用維修方便，易拆換，成本低，制造容易。

基于上述要求，密封材料應(yīng)具有以下特點(diǎn)：在一定溫度使用范圍內(nèi)有良

好的化學(xué)穩(wěn)定性，不溶于工作液體，與金屬接觸不相互其作用，不軟化或硬

化，彈性好，永久變形小，有適當(dāng)?shù)臋C(jī)械強(qiáng)度，耐磨性好，摩擦系數(shù)小，易

于壓制變形，價(jià)格低廉等。

在工作缸與柱塞之間，我國目前采用的是夾布人字形密封，由支撐環(huán)、

人字形密封圈及壓環(huán)組成。在高壓液體作用下，密封圈自動貼緊密封件，起

到密封作用。人字形密封的具體尺寸可查標(biāo)準(zhǔn)HG4-337-66。設(shè)計(jì)中必須采

用非標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，允許采用相鄰較大一檔的密封圈，以45°剖口切去一段使用。

2.10.2導(dǎo)套

導(dǎo)套在柱塞往復(fù)運(yùn)動時(shí)起導(dǎo)向作用，一般用抗壓耐磨的ZQSn6-6-3青銅

鑄造。導(dǎo)套的長度與工作柱塞直徑比值H/d一般為0.5T.0,小值用于大型

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液壓機(jī)。我國已擬定了工作缸導(dǎo)套標(biāo)準(zhǔn)川2003-76。導(dǎo)套與液壓缸內(nèi)壁的配

合在柱塞直徑小于500nmi時(shí)為D/gc,大于500mm時(shí)為D/db,與柱塞的配合

為D4/dc4o

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)JB2003.24A選擇導(dǎo)套。

2.10.3壓蓋

壓蓋選壓蓋選JB2001.22.00A

2.10.4活塞桿

活塞桿一般用鍛鋼或鑄鋼制成，也有分段鍛造或鑄造后再用電渣焊接而

成。活塞桿有實(shí)心的也有空心的。

活塞桿在導(dǎo)向銅套中作往復(fù)運(yùn)動，偏心載荷時(shí)還會發(fā)生傾斜，因此要求

其表面必須具有足夠的硬度及小的粗糙度，以免過早磨損，或因表面拉毛，

拉成溝槽而導(dǎo)致?lián)p壞。活塞桿表面拉壞后，會直接影響密封壽命，引起高壓

液體的漏損。

夾緊液壓缸的活塞桿采用的材料的是Q235。表面粗糙度1.25以下，

表面硬度應(yīng)高于HRC40~45。

工作缸和活動橫梁的連接形式有三種，即剛性連接、球面支撐連接和雙

球面中間桿連接。剛性連接，壓機(jī)在偏心載荷作用下柱塞和活動橫梁一起傾

斜，將動梁所受偏心力矩的一部分傳給工作缸導(dǎo)向銅套上，使導(dǎo)套受側(cè)向水

平推力加劇了其磨損；球面支承連接，柱塞支承于活動橫梁的球面座上，

當(dāng)有偏心載荷時(shí)，活動橫梁傾斜，如果球面潤滑良好，球面副可相對滑動，

柱塞只傳遞軸向壓力和摩擦力矩，柱塞仍保持垂直，因此側(cè)推力將大大減少,

改善了柱塞導(dǎo)套及密封的磨損情況；雙球面中間桿連接多用于大型液壓機(jī)，

中間桿的兩端均為球面，支承于上下球面座之間，柱塞通過中間桿傳遞壓力，

中間桿與柱塞之間有間隙，當(dāng)液壓機(jī)受偏心載荷時(shí)，中間桿能在球面座中轉(zhuǎn)

動，使柱塞保持垂直，因而作用于密封和導(dǎo)套上的側(cè)推力小，導(dǎo)套和密封壽

命長。使用時(shí)球面保持良好的潤滑。

2MN鍛鍛液壓機(jī)的夾緊缸的活塞桿與水平導(dǎo)向裝置相連接，連接方式是

單球面連

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第3章徽鍛液壓機(jī)輪廓尺寸設(shè)計(jì)

3.1立柱直徑的估算

本設(shè)計(jì)中采用三梁四柱的框架結(jié)構(gòu)，液壓機(jī)各部件的尺寸都由立柱直徑

來確定。由于立柱式機(jī)架是一個(gè)多次超靜定的空間框架，解題過程十分復(fù)雜。

因此，在進(jìn)行受力分析時(shí)，一般采用以下簡化假設(shè)，以建立比較簡單易解的

力學(xué)模型：由于一般液壓機(jī)的機(jī)架結(jié)構(gòu)對稱于中間平面，載荷也往往對稱于

中間平面，可將空間框架簡化為平面框架；立柱與上、下橫梁為剛性連接；

不考慮安裝應(yīng)力及溫度應(yīng)力。

初次估算立柱直徑時(shí)，在上述假設(shè)條件下，再設(shè)出最簡單的情況，即液

壓機(jī)結(jié)構(gòu)承受中心載荷作用。上、下橫梁的剛度很大，可忽略上、下橫梁變

形引起的彎曲應(yīng)力，立柱只承受簡單的軸向拉力，其拉應(yīng)力為：

P

3=——xlO4<[CT]

pnF

式中：P---液壓機(jī)的公稱壓力(N)；

F---每根立柱的截面積(cm")；

n——立柱的根數(shù)。

[。]——立柱材料許用拉伸應(yīng)力，對45鋼，[。]可取為50-80MPa。

F2P/(n[o])=2X10=(4X80X106)=62.5加

式中：d---為立柱直徑

F一一是指有效面積，這次設(shè)計(jì)中，采用空心立柱，所以指的是環(huán)形

面積。

d=7.9cm

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此為立柱的最小直徑值，取d=100mm

3.2液壓機(jī)輪廓尺寸設(shè)計(jì)考慮的因素

a.液壓缸的尺寸；

b.工作臺尺寸：B=350mm,T=350mm。

c.上、下橫梁的高度；

初選方法：

上梁：（3-3.5）X立柱直徑

下梁：（3.5-4）X立柱直徑