畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)-plc四柱液壓機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　四柱液壓機(jī)由主機(jī)及控制機(jī)構(gòu)兩大部分組成。液壓機(jī)主機(jī)部分包括液壓缸、橫梁、立柱及充液裝置等。動(dòng)力機(jī)構(gòu)由油箱、高壓泵、控制系統(tǒng)、電動(dòng)機(jī)、壓力閥、方向閥等組成。液壓機(jī)采用PLC控制系統(tǒng)，通過泵和油缸及各種液壓閥實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換，調(diào)節(jié)和輸送，完成各種工藝動(dòng)作的循環(huán)。該系列液壓機(jī)具有獨(dú)立的動(dòng)力機(jī)構(gòu)和電氣系統(tǒng)，并采用按鈕集中控制，可實(shí)現(xiàn)手

2、動(dòng)和自動(dòng)兩種操作方式。</p><p>　　該液壓機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，動(dòng)作靈敏可靠，速度快，能耗小，噪音低，壓力和行程可在規(guī)定的范圍內(nèi)任意調(diào)節(jié)，操作簡(jiǎn)單。在本設(shè)計(jì)中，通過查閱大量文獻(xiàn)資料，設(shè)計(jì)了液壓缸的尺寸，擬訂了液壓原理圖。按壓力和流量的大小選擇了液壓泵，電動(dòng)機(jī)，控制閥，過濾器等液壓元件和輔助元件。</p><p>　　關(guān)鍵詞：四柱；液壓機(jī)；PLC</p><p><

3、;b>　　目 錄</b></p><p><b>　　第1章 緒論1</b></p><p><b>　　1.1概述1</b></p><p><b>　　1.2發(fā)展趨勢(shì)2</b></p><p>　　第2章 液壓機(jī)本體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4</p>

4、<p>　　2.1 液壓機(jī)基本技術(shù)參數(shù)4</p><p>　　2.2 液壓缸的基本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5</p><p>　　2.2.1 液壓缸的類型5</p><p>　　2.2.2 鋼筒的連接結(jié)構(gòu)5</p><p>　　2.2.3 缸口部分結(jié)構(gòu)5</p><p>　　2.2.4 缸底結(jié)構(gòu)5</p&

5、gt;<p>　　2.2.5 油缸放氣裝置6</p><p>　　2.2.6 緩沖裝置6</p><p>　　2.3 缸體結(jié)構(gòu)的基本參數(shù)確定7</p><p>　　2.3.1 主缸參數(shù)7</p><p>　　2.3.2 各缸動(dòng)作時(shí)的流量：8</p><p>　　2.3.3 上缸的設(shè)計(jì)計(jì)算9&l

6、t;/p><p>　　2.3.4 下缸的設(shè)計(jì)計(jì)算：15</p><p>　　2.4 確定快速空程的供液方式、油泵規(guī)格和電動(dòng)機(jī)功率21</p><p>　　2.4.1 快速空程時(shí)的供油方式21</p><p>　　2.4.2 確定液壓泵流量和規(guī)格型號(hào)21</p><p>　　2.4.3 泵的構(gòu)造與工作原理22<

7、;/p><p>　　2.5 立柱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)22</p><p>　　2.5.1 立柱設(shè)計(jì)計(jì)算22</p><p>　　2.5.2 連結(jié)形式24</p><p>　　2.5.3 立柱的螺母及預(yù)緊26</p><p>　　2.5.4 立柱的導(dǎo)向裝置26</p><p>　　2.5.5 限程套2

8、8</p><p>　　2.5.6 底座28</p><p>　　2.6 橫梁參數(shù)的確定28</p><p>　　2.6.1 上橫梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)28</p><p>　　2.6.2 活動(dòng)橫梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)29</p><p>　　2.6.3 下橫梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)30</p><p>　　2.6.4 各

9、橫梁參數(shù)的確定30</p><p>　　第3章 液壓系統(tǒng)及元件的設(shè)計(jì)31</p><p>　　3.1 液壓系統(tǒng)原理31</p><p>　　3.1.1 工作原理31</p><p>　　3.1.2 工藝加工過程32</p><p>　　3.2 管道及管接頭33</p><p>　　3

10、.2.1 管道33</p><p>　　3.3 液壓控制閥的選擇35</p><p>　　3.3.1 先導(dǎo)式溢流閥35</p><p>　　3.3.2 節(jié)流閥35</p><p>　　3.3.3 單向閥35</p><p>　　3.3.4 電磁換向閥35</p><p>　　3.3.

11、5 順序閥36</p><p>　　3.3.6 背壓閥36</p><p>　　第4章 控制部分37</p><p>　　4.1 PLC概述37</p><p>　　4.2 控制部分設(shè)計(jì)37</p><p><b>　　總 結(jié)39</b></p><p><

12、;b>　　參考文獻(xiàn)40</b></p><p><b>　　致 謝41</b></p><p>　　附錄1：英文及翻譯42</p><p>　　附錄2：程序梯形圖51</p><p><b>　　緒論</b></p><p>　　1.1概述 　　本

13、次設(shè)計(jì)的題目由我實(shí)習(xí)的公司提供，主要是對(duì)鋁合金材料等的加工。公司所生產(chǎn)的產(chǎn)品是氣瓶，材料包括鋁合金、碳纖維、鋼等。設(shè)計(jì)液壓機(jī)是為了更加深刻理解液壓機(jī)在加工過程中的工作原理以及實(shí)際應(yīng)用意義。液壓機(jī)是利用液體來傳遞壓力的液壓設(shè)備。液體在密閉的容器中傳遞壓力時(shí)是遵循帕斯卡定律。 液壓機(jī)的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)由動(dòng)力機(jī)構(gòu)、控制機(jī)構(gòu)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、輔助機(jī)構(gòu)和工作介質(zhì)組成。本機(jī)器采用三梁四柱結(jié)構(gòu)形式，機(jī)身由工作臺(tái)、滑塊、上橫梁、立柱、鎖母和調(diào)節(jié)螺母等組

14、成。四柱式結(jié)構(gòu)為液壓機(jī)最常見的結(jié)構(gòu)形式之一。四柱式結(jié)構(gòu)最顯著的特點(diǎn)是工作空間寬敞、便于四面觀察和接近模具。整機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工藝性較好，但立柱需要大型圓鋼或鍛件。液壓機(jī)在一定的機(jī)械、電子系統(tǒng)內(nèi)，依靠液體介質(zhì)的靜壓力，完成能量的積壓、傳遞、放大，實(shí)現(xiàn)機(jī)械功能的輕巧化、科學(xué)化、最大化。液壓機(jī)械具有重量輕、功率大、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、布局靈活、控制方便等特點(diǎn)，速度、扭矩、功率均可做無級(jí)調(diào)節(jié)，能迅速換向和變速，調(diào)速范圍寬，快速性能好，工作平穩(wěn)、噪音小. 適用

15、于金屬材料壓制工藝,如沖壓、彎曲、翻邊、薄板拉伸等。也可從事于校正、壓裝、砂輪成型、冷熱擠壓金屬等同樣適應(yīng)于非</p><p>　　本設(shè)計(jì)題目的要求是按照液壓系統(tǒng)規(guī)定的動(dòng)作圖表驅(qū)動(dòng)電機(jī)、選擇規(guī)定的工作方式，在發(fā)訊元件的指令下，使有關(guān)電磁鐵的動(dòng)作以完成點(diǎn)動(dòng)和半自動(dòng)循環(huán)指定的工藝動(dòng)作。設(shè)電氣控制箱，除依據(jù)機(jī)器部分的需要必須分散安裝于各處的電器元件（如：電動(dòng)機(jī)、電磁鐵、接近開關(guān)、壓力繼電器）外，其它電器均集中安裝在電氣

16、控制箱內(nèi)，操作人員只需操縱相應(yīng)的開關(guān)按扭，即可對(duì)機(jī)器進(jìn)行操作。</p><p>　　由于繼電器接觸器控制是采用固定接線的硬件實(shí)現(xiàn)邏輯。如果生產(chǎn)任務(wù)或生產(chǎn)工藝發(fā)生變化，就必須重新設(shè)計(jì)，改變硬件結(jié)構(gòu)，這樣造成時(shí)間和資金的浪費(fèi)。另外，大型控制系統(tǒng)用繼電器接觸控制，使用繼電器數(shù)量多，控制系統(tǒng)體積大，耗電多，且繼電器觸點(diǎn)為機(jī)械觸點(diǎn)，工作頻率低，在頻繁動(dòng)作情況下壽命較短，造成系統(tǒng)故障，系統(tǒng)的可靠性差。而PLC控制能改善繼電器

17、控制器上述的不足, PLC可靠性高，抗干擾能力強(qiáng),通用性強(qiáng)，控制程序可變，使用方便,功能強(qiáng)，適應(yīng)面廣,編程簡(jiǎn)單，容易掌握;體積小、重量輕、功耗低、維護(hù)方便,減少了控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及施工的工作量等特點(diǎn),所以設(shè)計(jì)時(shí)我們采用PLC能集中且較方便地制。</p><p><b>　　圖1.1四柱液壓機(jī)</b></p><p>　　1.2發(fā)展趨勢(shì) 　　(1)高速化，高效化，低能耗

18、。提高液壓機(jī)的工作效率，降低生產(chǎn)成本。 　　(2)機(jī)電液一體化。充分合理利用機(jī)械和電子方面的先進(jìn)技術(shù)促進(jìn)整個(gè)液壓系統(tǒng)的完善。 　　(3)自動(dòng)化、智能化。微電子技術(shù)的高速發(fā)展為液壓機(jī)的自動(dòng)化和智能化提供了充分的條件。自動(dòng)化不僅僅體現(xiàn)的在加工，應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的自動(dòng)診斷和調(diào)整，具有故障預(yù)處理的功能。 　　(4)液壓元件集成化，標(biāo)準(zhǔn)化。集成的液壓系統(tǒng)減少了管路連接，有效地防止泄漏和污染。標(biāo)準(zhǔn)化的元件為機(jī)器的維修帶來方便。　　液壓傳動(dòng)的

19、基本原理：液壓系統(tǒng)利用液壓泵將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液體的壓力能，通過液體壓力能的變化來傳遞能量，經(jīng)過各種控制閥和管路的傳遞，借助于液壓執(zhí)行元件(液壓缸或馬達(dá))把液體壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，從而驅(qū)動(dòng)工作機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)和回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。其中的液體稱為工作介質(zhì)，一般為礦物油，它的作用和機(jī)械傳動(dòng)中的皮帶、鏈條和齒輪等傳動(dòng)元件相類似。　　在液壓傳動(dòng)中，液壓油缸就是一個(gè)最簡(jiǎn)單而又比較完整的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)，分析它的工作過程，可以清楚的了解液壓傳動(dòng)的基本

20、原理。 [編輯本段]液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成　　液壓系統(tǒng)主要由：動(dòng)力元件</p><p><b>　　液壓機(jī)本體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　液壓機(jī)基本技術(shù)參數(shù)</b></p><p>　　800噸液壓機(jī)設(shè)計(jì)要求</p><p>　　1、 主缸公稱壓力

21、 8000kN</p><p>　　2、 主缸回程力 1600KN</p><p>　　3、 頂出缸公稱壓力 1000kN</p><p>　　4、 頂出缸回程力 600KN</p><p>　　5、 滑塊距工作臺(tái)最大距離

22、 1800 mm</p><p>　　6、 滑塊行程 . 1200 mm</p><p>　　7、 頂出行程 400mm</p><p>　　8、 工作壓力 25MPa</p><p>　　9、 滑塊速度

23、 空程速度 120mm/s</p><p>　　擠壓速度 15---25 mm/s</p><p>　　回程 110mm/s</p><p>　　10、 頂出速度 頂出 140mm/s</p><p>　　回程 150mm/s&

24、lt;/p><p>　　11、工作臺(tái)中心孔 Φ100 mm</p><p>　　12、工作臺(tái)面大小 根據(jù)設(shè)備穩(wěn)定性進(jìn)行設(shè)計(jì)。(2200*1600，1600*1600,3150*2000)</p><p>　　液壓缸的基本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　液壓缸的類型</b>

25、</p><p>　　圖2.1雙作用單活塞桿液壓缸</p><p>　　液壓缸選用雙作用單活塞桿液壓缸，活塞在行程終了時(shí)緩沖。因?yàn)楣ぷ鬟^程中需要往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從圖可見，油缸被活塞頭分隔為兩腔，側(cè)面有兩個(gè)進(jìn)油口，因此，可以獲得往復(fù)的運(yùn)動(dòng)。實(shí)質(zhì)上起到兩個(gè)柱塞缸的作用。此種結(jié)構(gòu)形式的油缸，在中小型液壓機(jī)上應(yīng)用最廣。</p><p><b>　　鋼筒的連接結(jié)構(gòu)<

26、/b></p><p>　　在設(shè)計(jì)中上、下缸都選擇法蘭連接方式。這種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易加工，易裝卸。</p><p>　　上缸采用前端法蘭安裝，下缸采用后端法蘭安裝。</p><p><b>　　缸口部分結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　缸口部分采用了Y形密封圈、導(dǎo)向套、O形防塵圈和鎖緊裝置等組成，用來密封和引導(dǎo)活塞桿。

27、由于在設(shè)計(jì)中缸孔和活塞桿直徑的差值不同，故缸口部分的結(jié)構(gòu)也有所不同。</p><p><b>　　缸底結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　缸底結(jié)構(gòu)常應(yīng)用有平底、圓底形式的整體和可拆結(jié)構(gòu)形式。</p><p>　　平底結(jié)構(gòu)具有易加工、軸向長(zhǎng)度短、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。所以目前整體結(jié)構(gòu)中大多采用平底結(jié)構(gòu)。圓底整體結(jié)構(gòu)相對(duì)于平底來說受力情況較好，因此，在相同

28、應(yīng)力，重量較輕。另外，在整體鑄造的結(jié)構(gòu)中，圓形缸底有助于消除過渡處的鑄造缺陷。但是，在液壓機(jī)上所使用的油缸一般壁厚均較大，而缸底的受力總是較缸壁小。因此，上述優(yōu)點(diǎn)就顯得不太突出，這也是目前在整體結(jié)構(gòu)中大多采用平底結(jié)構(gòu)的一個(gè)原因。然而整體結(jié)構(gòu)的共同缺點(diǎn)為缸孔加工工藝性差，更換密封圈時(shí)，活塞不能從缸底方向拆出，但由于較可拆式缸底結(jié)構(gòu)受力情況好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠，因此在中小型液壓機(jī)中使用也較廣。</p><p>　　在設(shè)

29、計(jì)中選用的是平底結(jié)構(gòu)。</p><p><b>　　油缸放氣裝置</b></p><p>　　通常油缸在裝配后或系統(tǒng)內(nèi)有空氣進(jìn)入時(shí)，使油缸內(nèi)部存留一部分空氣，而常常不易及時(shí)被油液帶出。這樣，在油缸工作過程中由于空氣的可壓縮性，將使活塞行程中出現(xiàn)振動(dòng)。因此，除在系統(tǒng)采取密封措施、嚴(yán)防空氣侵入外，常在油缸兩腔最高處設(shè)置放氣閥，排出缸內(nèi)殘留的空氣，使油缸穩(wěn)定的工作</

30、p><p>　　排氣閥的結(jié)構(gòu)形式包括整體式和組合式。在設(shè)計(jì)中選用的是整體式。</p><p>　　整體式排氣閥閥體與閥針合為一體，用螺紋與鋼筒或缸蓋連接，靠頭部錐面起密封作用。排氣時(shí)，擰松螺紋，缸內(nèi)空氣從錐面間隙中擠出，并經(jīng)斜孔排出缸外。這種排氣閥簡(jiǎn)單、方便、但螺紋與錐面密封處同心度要求較高，否則擰緊排氣閥后不能密封，會(huì)造成泄露。</p><p><b>　　

31、緩沖裝置</b></p><p>　　緩沖裝置的工作原理是使鋼筒低壓腔內(nèi)油液(全部或部分)通過節(jié)流把動(dòng)能轉(zhuǎn)換為熱能，熱能則由循環(huán)的油液帶到液壓缸外</p><p>　　緩沖裝置的結(jié)構(gòu)有恒節(jié)流面積緩沖裝置和變節(jié)流型緩沖裝置。在設(shè)計(jì)中我采用的是恒節(jié)流面積緩沖裝置，此類緩沖裝置在緩沖過程中，由于其節(jié)流面積不變，故在緩沖開始時(shí)，產(chǎn)生的緩沖制動(dòng)力很大，但很快就降低下來，最后不起什么作用，

32、緩沖效果很差。但是在一般系列化的成品液壓缸中，由于事先無法知道活塞的實(shí)際運(yùn)動(dòng)速度以及運(yùn)動(dòng)部分的質(zhì)量和載荷等，因此為了使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于設(shè)計(jì)，降低制造成本，仍多采用此種節(jié)流緩沖方式。</p><p>　　缸體結(jié)構(gòu)的基本參數(shù)確定</p><p><b>　　主缸參數(shù)</b></p><p><b>　　主缸的內(nèi)徑:</b><

33、;/p><p>　?。ㄗⅲ核霉蕉紒碓从谖墨I(xiàn)【10】【17】）</p><p>　　===0.638M （2-1）</p><p>　　按標(biāo)準(zhǔn)取整=0.640M</p><p><b>　　主缸活塞桿直徑</b></p><p><b>　　=（2-2）</b&

34、gt;</p><p>　　==0.573M （2-2）</p><p>　　按標(biāo)準(zhǔn)取整=0.58M</p><p><b>　　主缸實(shí)際壓力:</b></p><p>　　= （2-3）</p><p><b>　　主缸實(shí)際回程力:</b>

35、;</p><p><b>　　= （2-4）</b></p><p><b>　　頂出缸的直徑:</b></p><p><b>　　===0.226M</b></p><p>　　按標(biāo)準(zhǔn)取整=0.25M</p><p><b>　　頂出

36、缸的活塞桿直徑</b></p><p><b>　　===0.177M</b></p><p>　　按標(biāo)準(zhǔn)取整=0.18M</p><p>　　頂出缸實(shí)際頂出力: </p><p><b>　　= </b></p><p><b>　　頂出缸實(shí)際回程力：

37、</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　各缸動(dòng)作時(shí)的流量：</b></p><p>　　主缸進(jìn)油流量與排油流量：</p><p>　　(1)快速空行程時(shí)的活塞腔進(jìn)油流量</p><p>　　= （2-5）

38、</p><p>　　（2）快速空行程時(shí)的活塞腔的排油流量</p><p><b>　　== （2-6）</b></p><p>　?。?）工作行程時(shí)的活塞腔進(jìn)油流量</p><p><b>　　==</b></p><p>　?。?）工作行程時(shí)的活塞腔的排油流量</

39、p><p><b>　　==</b></p><p>　?。?）回程時(shí)的活塞桿腔進(jìn)油流量</p><p><b>　　==</b></p><p>　?。?）回程時(shí)的活塞腔的排油流量</p><p><b>　　==</b></p><p

40、>　　頂出缸的進(jìn)油流量與排油流量：</p><p>　　(1)頂出時(shí)的活塞腔進(jìn)油流量</p><p><b>　　=</b></p><p>　　（2）頂出時(shí)的活塞桿的排油流量</p><p><b>　　==</b></p><p>　?。?）回程時(shí)的活塞桿腔進(jìn)油流量

41、</p><p><b>　　==</b></p><p>　?。?）回程時(shí)的活塞腔的排油流量</p><p><b>　　==</b></p><p>　　表2.1上缸鋼筒所選材料</p><p><b>　　上缸的設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p>

42、<p><b>　　筒壁厚計(jì)算</b></p><p>　　公式: =++ （2-7）</p><p>　　當(dāng)～0.3時(shí)，用使用公式:</p><p><b>　　=</b></p><p>　　=0.122 m

43、 （2-8）</p><p><b>　　取 =0.2m</b></p><p>　　--為缸筒材料強(qiáng)度要求的最小，M --為鋼筒外徑公差余量，M</p><p>　　--為腐蝕余量，M --試驗(yàn)壓力，16M時(shí)，取=1.25P </p><p>　　P—管內(nèi)最大工作壓力為25 M

44、 --鋼筒材料的許用應(yīng)力，M =/n</p><p>　　--鋼筒材料的抗拉強(qiáng)度，M n—安全系數(shù)，通常取n=5</p><p>　　當(dāng)時(shí),材料使用不夠經(jīng)濟(jì),應(yīng)改用高屈服強(qiáng)度的材料.</p><p><b>　　筒壁厚校核</b></p><p>　　額定工作壓力, 應(yīng)該低于一個(gè)極限值,以保證其安全.</p&

45、gt;<p><b>　　MPa</b></p><p><b>　　=0.35</b></p><p>　　=47MPa （2-9）</p><p>　　=外徑 D=內(nèi)徑</p><p>　　同時(shí)額定工作壓

46、力也應(yīng)該完全塑性變形的發(fā)生:</p><p>　　=2.3320=86.9 MPa （2-10）</p><p>　　--缸筒完全塑性的變形壓力, --材料屈服強(qiáng)度MPa</p><p>　　--鋼筒耐壓試驗(yàn)壓力，MPa</p><p>　　=30.42～36.50 MPa （2-11

47、）</p><p><b>　　缸筒的暴裂壓力</b></p><p><b>　　=2.3610</b></p><p>　　=165.7MPa （2-12）</p><p><b>　　缸筒底部厚度 </b></p>

48、;<p><b>　　缸筒底部為平面時(shí):</b></p><p><b>　　0.433</b></p><p><b>　　0.433</b></p><p>　　mm （2-13） </p><p>　　取 mm --筒

49、底厚，MM </p><p><b>　　核算缸底部分強(qiáng)度</b></p><p>　　按照平板公式即米海耶夫推薦的公式計(jì)算，缸底進(jìn)油孔直徑為φ20cm則</p><p>　　Ψ===0.6875 （2-14）</p><p><b>　　= </b>&l

50、t;/p><p>　　=69.8 MPa （2-15）</p><p>　　按這種方法計(jì)算[]=100MPa <[] 所以安全</p><p><b>　　缸筒端部法蘭厚度:</b></p><p><b>　　=</b></p>

51、;<p>　　=67.0mm （2-16） </p><p>　　取 h=100mm </p><p>　　--法蘭外圓半徑; --螺孔直徑; 螺釘 – M30</p><p>　　b—螺釘中心到倒角端的長(zhǎng)度</p

52、><p>　　=32cm = 42cm =48.5cm = =10cm h=10cm</p><p>　　= =37cm = = =47.25cm</p><p><b>　　圖2.2部分工作缸</b></p><p><b>　　校核法蘭部分強(qiáng)度：</b&g

53、t;</p><p><b>　　=</b></p><p>　　=0.067cm （2-17）</p><p><b>　?。?-18）</b></p><p>　　其中 P==</p><

54、p>　　=110.2=11.02KN/cm （2-19）</p><p>　　==0.0335 （2-20）</p><p>　　=0.367 （2-21）</p><p>　　=1

55、 （2-22）</p><p>　　==0.42 （2-23）</p><p>　　所以 =95.1MPa</p><p><b>　　（2-24）</b></p><p>　　=57.1+34.6=91.7 MPa<[] 滿足要

56、求</p><p>　　依據(jù)上面公式當(dāng)墊片的厚度為大于10cm時(shí)就能滿足要求，為了滿足橫梁的強(qiáng)度和工藝性，墊片厚度選用25cm。因此可以推算橫梁的厚度取大于25cm即滿足要求。 </p><p><b>　　缸筒法蘭連接螺釘：</b></p><p>　　表2.2 螺釘所選材料</p>

57、<p>　　(1)螺釘處的拉應(yīng)力</p><p><b>　　= MPa</b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　=8.5 MPa （2-25）</p><p>　　z-螺釘數(shù)12根; k-擰緊螺紋的系數(shù)變載荷 取k=4; -

58、螺紋底徑, m</p><p>　　(2)螺紋處的剪應(yīng)力:</p><p>　　=0.475 MPa （2-26）</p><p>　　= MPa （2-27）</p><p>　　-屈服極限 -安全系數(shù); 5</p><p><b>　

59、　(3)合成應(yīng)力:</b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　= MPa （2-28）</p><p>　　墊片與橫梁間螺釘?shù)男：耍?lt;/p><p>　　(1)螺釘處的拉應(yīng)力</p><p><b>　　= MPa</

60、b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　=3.8 MPa （2-29）</p><p>　　z-螺釘數(shù)12根; k-擰緊螺紋的系數(shù)變載荷 取k=4; -螺紋底徑, m</p><p>　　(2)螺紋處的剪應(yīng)力:</p><p>　

61、　=0.475 MPa （2-30）</p><p>　　= MPa （2-31）</p><p>　　-屈服極限 -安全系數(shù); 5</p><p><b>　　(3)合成應(yīng)力:</b></p><p><b>　　=</b

62、></p><p>　　= MPa （2-32）</p><p>　　活塞桿直徑d的校核：</p><p>　　表2-3 活塞桿所選材料</p><p><b>　?。?-33）</b></p><p>　　d=0.58M 滿足要求</p>&

63、lt;p>　　F—活塞桿上的作用力 —活塞桿材料的許用應(yīng)力，=/1.4 </p><p><b>　　下缸的設(shè)計(jì)計(jì)算：</b></p><p>　　表2.4鋼筒所選材料</p><p><b>　　下缸筒壁厚</b></p><p><

64、b>　　公式: =++</b></p><p>　　當(dāng)～0.3時(shí)，用使用公式:</p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=0.048 m</b></p><p><b>　　取 =0.07m</b></p><

65、;p>　　--為缸筒材料強(qiáng)度要求的最小，M --為鋼筒外徑公差余量，M</p><p>　　--為腐蝕余量，M --試驗(yàn)壓力，16M時(shí)，取=1.25P </p><p>　　P—管內(nèi)最大工作壓力為25 M --鋼筒材料的許用應(yīng)力，M =/n</p><p>　　--鋼筒材料的抗拉強(qiáng)度，M n—安全系數(shù)，通常取n=5<

66、/p><p>　　當(dāng)時(shí),材料使用不夠經(jīng)濟(jì),應(yīng)改用高屈服強(qiáng)度的材料.</p><p><b>　　下缸筒壁厚校核</b></p><p>　　額定工作壓力, 應(yīng)該低于一個(gè)極限值,以保證其安全.</p><p><b>　　MPa</b></p><p><b>　　=0.

67、35</b></p><p><b>　　=43.6MPa</b></p><p>　　=外徑 D=內(nèi)徑</p><p>　　同時(shí)額定工作壓力也應(yīng)該完全塑性變形的發(fā)生:</p><p>　　=2.3320=78.9 MPa</p><p>　　--缸筒完全塑性的變形壓力,

68、--材料屈服強(qiáng)度MPa</p><p>　　--鋼筒耐壓試驗(yàn)壓力，MPa</p><p>　　=27.62～33.14 MPa</p><p><b>　　缸筒的暴裂壓力</b></p><p><b>　　=2.3610</b></p><p><b>　　=15

69、0.4MPa</b></p><p><b>　　缸筒底部厚度 </b></p><p><b>　　缸筒底部為平面:</b></p><p><b>　　0.433</b></p><p><b>　　0.433</b></p>

70、<p>　　mm 取 mm</p><p>　　--筒底厚，MM </p><p><b>　　核算缸底部分強(qiáng)度</b></p><p>　　按照平板公式即米海耶夫推薦的公式計(jì)算，缸底進(jìn)油孔直徑為φ8cm，則</p><p><b>　　Ψ===0.68</b></p

71、><p><b>　　= </b></p><p><b>　　=43.1MPa</b></p><p>　　按這種方法計(jì)算[]=100MPa <[] 所以安全 </p><p>　　缸筒端部法蘭厚度:h</p><p><b>　

72、　=</b></p><p>　　=36.3mm </p><p>　　取 h=40mm </p><p>　　--法蘭外圓半徑; --螺孔直徑; 螺栓 – M12</p><p>　　b—螺栓中心到倒角端的長(zhǎng)度</p><p>

73、;　　=12.5cm = 16cm =20.2cm = =3.5cm h=4cm = =14.25cm = = =20.1cm</p><p><b>　　校核法蘭部分強(qiáng)度：</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b

74、>　　=0.182cm</b></p><p>　　其中 P===137.1=13.71KN/cm</p><p><b>　　==0.364</b></p><p><b>　　=0.175</b></p><p><b>　　=1.493</

75、b></p><p><b>　　==0.48</b></p><p>　　所以 =53.9 MPa</p><p>　　=264+39.2=303.2 MPa<[] 滿足要求 </p><p><b>　　缸筒法蘭連接螺釘：</b></p>&l

76、t;p>　　表2.5 螺釘所選材料</p><p>　　(1)螺栓處的拉應(yīng)力</p><p><b>　　= MPa</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=2.9 MPa </b></p><p>　　z-螺

77、栓數(shù)12根; k-擰緊螺紋的系數(shù)變載荷 取k=4; -螺紋底徑, m</p><p>　　(2)螺紋處的剪應(yīng)力:</p><p>　　=0.475 MPa</p><p><b>　　= MPa</b></p><p>　　-屈服極限 -安全系數(shù); 5</p><p&g

78、t;<b>　　(3)合成應(yīng)力:</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　= MPa </b></p><p>　　墊片與橫梁間螺栓的校核：</p><p>　　(1)螺栓處的拉應(yīng)力</p><p><b>

79、;　　= MPa</b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　=2.9 MPa </p><p>　　z-螺栓數(shù)12根; k-擰緊螺紋的系數(shù)變載荷 取k=4; -螺紋底徑, m</p><p>　　(2)螺紋處的剪應(yīng)力:</p><p>　　=0.475

80、 MPa</p><p><b>　　= MPa</b></p><p>　　-屈服極限 -安全系數(shù); 5</p><p><b>　　(3)合成應(yīng)力:</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b

81、>　　= MPa </b></p><p>　　活塞桿直徑d的校核：</p><p>　　表2.6 活塞桿所選材料</p><p>　　d=0.18M 滿足要求</p><p>　　F—活塞桿上的作用力 </p><p>　　—活塞桿材料的許用應(yīng)力，=/1.4</p>

82、<p>　　確定快速空程的供液方式、油泵規(guī)格和電動(dòng)機(jī)功率</p><p>　　快速空程時(shí)的供油方式</p><p>　　主缸快速空程下行活塞腔的進(jìn)油量為.該流量數(shù)值較大，只采用油泵來滿足很不經(jīng)濟(jì)，故決定用活動(dòng)件自重快速下行的方式，使用充液閥從充液油箱吸油。</p><p>　　確定液壓泵流量和規(guī)格型號(hào)</p><p>　　系統(tǒng)工作時(shí)

83、所需高壓液體最大流量是主缸工作行程活塞腔的進(jìn)油流量，為，主缸活塞回程時(shí)所需流量，為，頂出缸頂出時(shí)所需進(jìn)油流量，為.主缸回程和頂出缸頂出時(shí)，他們只是在開始時(shí)需要高壓而其他情況則不需要高壓.根據(jù)工況分析，決定選用一臺(tái)ZB型斜軸式軸向柱塞泵公稱流量為，轉(zhuǎn)速為，功率為130.2/KW，型號(hào)1ZXB740。 </p><p>　　電機(jī)選用三相異步電機(jī)，型號(hào)Y315L2-6，額定功率132/KW ，轉(zhuǎn)速為 ，電

84、流246/A，效率93.8%，功率因數(shù)0.87，重量1210千克。 </p><p>　　圖2.3 軸向柱塞泵</p><p><b>　　泵的構(gòu)造與工作原理</b></p><p><b>　　1工作原理</b></p><p>　　如圖所示，當(dāng)傳動(dòng)軸帶動(dòng)柱塞缸體旋轉(zhuǎn)時(shí)，柱塞也一起轉(zhuǎn)動(dòng)

85、。由于柱塞總是壓緊在斜盤上，且斜盤相對(duì)剛體是傾斜的。因此，柱塞在隨缸體旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，還要在柱塞缸體內(nèi)的柱塞孔中往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)?！　‘?dāng)柱塞從缸體柱塞塞孔中向外拉出時(shí)，缸體柱塞孔中的密閉容積便增大，通過配流盤的進(jìn)油口將液壓油吸進(jìn)缸體柱塞孔中；當(dāng)柱塞被斜盤壓入缸體柱塞孔時(shí)，缸體柱塞孔內(nèi)的容積便減小，液壓油在一定的壓力下，經(jīng)配油盤的出油口排出。如此循環(huán)，連續(xù)工作。PVH泵的控制系統(tǒng)能調(diào)節(jié)液壓泵的工況，使排出液壓油滿足工作裝置需要。　　2 控

86、制系統(tǒng)　　PVH泵的控制系統(tǒng)分為兩種：壓力補(bǔ)償控制系統(tǒng)和載荷感應(yīng)壓力限定控制系統(tǒng)?！　毫ρa(bǔ)償控制系統(tǒng)是通過改變液壓泵的流量，保持設(shè)定的工作壓力來滿足工作要求的一種控制方式。　　載荷感應(yīng)壓力限定控制系統(tǒng)，是通過對(duì)工作載荷的壓力變化進(jìn)行感應(yīng)，自動(dòng)調(diào)節(jié)液壓泵的工作狀態(tài)，以滿足特定系統(tǒng)工況的要求。</p><p><b>　　立柱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>&l

87、t;b>　　立柱設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p>　　先按照中心載荷進(jìn)行初步核算，許用應(yīng)力[]不應(yīng)大于55，并參照同類型液壓機(jī)的立柱，初步定出立柱直徑。</p><p>　　按標(biāo)準(zhǔn)選取立柱螺紋。</p><p>　　立柱螺紋區(qū)到光滑區(qū)過渡圓角應(yīng)盡可能取大些，最好在30~50mm之間。</p><p><b>　　原

88、設(shè)計(jì)主要參數(shù)為：</b></p><p><b>　　F=8000KN</b></p><p><b>　　H=300cm</b></p><p>　　B=180cm(寬邊立柱中心距)</p><p>　　d=30cm(立柱光滑部分直徑)</p><p>　　e=

89、10cm(允許偏心距)</p><p>　　n=4（立柱的根數(shù)）</p><p>　　立柱材料為45#鋼，中頻淬火≥620MPa，≥375MPa</p><p><b>　　中心載荷時(shí)的應(yīng)力：</b></p><p>　　= = =22.2 （2-34）</p><p>　　偏

90、心載荷靜載荷合成應(yīng)力 由于小型液壓機(jī)，可將立柱考慮為插入端的懸臂梁，m=0.25</p><p><b>　　=+=+</b></p><p>　　=22.2+74.1=96.3 （2-35）</p><p>　　<150,因此是安全的。</p><p>　　對(duì)于截

91、面的45#鋼，≥375MPa，尺寸系數(shù)已考慮在內(nèi)，立柱表面為精車，對(duì)于正火的45#鋼，表面質(zhì)量系數(shù)為0.9，因此[]可取為300MPa.過渡圓角半徑為30mm.</p><p><b>　　疲勞強(qiáng)度校核：</b></p><p>　　==0.1 （2-36）</p><p>　

92、　==0.107 （2-37）</p><p>　　從文獻(xiàn)【10】中查出=1.58</p><p>　　K=1=0.70（1.58-1）=1.41 （2-38）</p><p>　　=K=1.41×96.3=104.4<300 （2-3

93、9）</p><p>　　[]為200MPa, 因此是安全的。</p><p>　　立柱是四柱液壓機(jī)重要的支承件和受力件，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)度與剛度，導(dǎo)向表面應(yīng)有足夠的精度，光潔度和必要的硬度。</p><p><b>　　連結(jié)形式</b></p><p>　　立柱式機(jī)架是常見的機(jī)架形式，

94、一般由4根立柱通過螺母將上、下橫梁緊固地連結(jié)在一起，組成一個(gè)剛性的空間框架。在這個(gè)框架中，既安裝了液壓機(jī)本體的主要零部件，又在液壓機(jī)工作時(shí)，承受液壓機(jī)的全部工作載荷，并作為液壓機(jī)運(yùn)動(dòng)部分的導(dǎo)向。整個(gè)機(jī)架的剛度與精度，在很大程度上取決于立柱與上、下橫梁的連接形式與連接的緊固程度。</p><p>　　圖2.4 中、小型液壓機(jī)立柱連結(jié)形式</p><p>　　在中、小型液壓機(jī)中，常用的連結(jié)形式

95、有以下4種：</p><p>　　1. 立柱用臺(tái)肩分別支承上、下橫梁，然后用外鎖緊螺母上、下予以鎖緊。這種結(jié)構(gòu)中，上橫梁下表面（工作臺(tái)）上表面間的距離與平行度，全靠4根立柱臺(tái)肩間尺寸的一致性來保證，因此裝配簡(jiǎn)單，不需調(diào)整，裝配后機(jī)架的精度也無法調(diào)整，且對(duì)立柱臺(tái)肩間尺寸精度的加工要求很高。因此，這種結(jié)構(gòu)僅在無精度要求的小型簡(jiǎn)易液壓機(jī)中采用。</p><p>　　2. 內(nèi)外螺母式，即在立柱上分

96、別用內(nèi)、外兩個(gè)螺母來固定上、下橫梁，用內(nèi)螺母來起上述臺(tái)肩的支承作用，用外鎖緊螺母上、下予以鎖緊。上橫梁下表面的水平度以及下橫梁（工作臺(tái)）上表面的水平度，兩個(gè)表面之間的平行度與間距的保持，全靠安裝時(shí)內(nèi)螺母的調(diào)整，因此，對(duì)立柱的有關(guān)軸向尺寸要求不高，但對(duì)立柱螺紋精度（與立柱軸線的平行度）及內(nèi)螺母精度（內(nèi)螺母的螺紋對(duì)于上、下橫梁貼合面的垂直度）要求較高，安裝時(shí)調(diào)整比較麻煩。</p><p>　　3. 在與上橫梁連結(jié)處用

97、臺(tái)肩代替內(nèi)螺母，精度調(diào)節(jié)和加工均不很復(fù)雜，但立柱預(yù)緊不如第2種方便。</p><p>　　4. 與第3種形式基本相同，只是在下橫梁處用臺(tái)肩代替內(nèi)螺母，但精度調(diào)節(jié)比第3種簡(jiǎn)便可靠。</p><p>　　在設(shè)計(jì)中選用的是第四種連結(jié)方式。</p><p>　　圖2.5 組合式立柱螺母</p><p><b>　　立柱的螺母及預(yù)緊</

98、b></p><p>　　立柱螺母一般為圓柱形，小液壓機(jī)的立柱螺母是整體的，立柱直徑在150mm以上時(shí)，做成組合式，由兩個(gè)半螺栓緊固而成，材料用35~45鍛鋼或鑄鋼。因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)中我選用的立柱為300mm，所以采用此種結(jié)構(gòu)。</p><p>　　立柱螺母的尺寸已有機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/T 2001.73——1999，螺母外徑約為螺紋直徑的1.5倍，內(nèi)螺母一般與螺母等高，約為螺紋直徑的0.9

99、倍。</p><p>　　25MN以下的液壓機(jī)，其立柱多做成實(shí)心的，實(shí)心的立柱的兩端要鉆出預(yù)緊螺母用的加熱孔。</p><p>　　立柱的預(yù)緊分加熱預(yù)緊與液壓預(yù)緊。本次設(shè)計(jì)選用的是加熱預(yù)緊方式。</p><p>　　加熱預(yù)緊 比較常用的方法，為此，立柱端部應(yīng)鉆有加熱孔，其深度應(yīng)大于橫梁的高度。在立柱及上橫梁安裝好后，先將內(nèi)、外螺母冷態(tài)擰緊，然后用電熱棒或通入蒸汽等

100、加熱方法使立柱端部伸長(zhǎng)，達(dá)到一定溫度后，將外螺母再向下擰過一個(gè)角度，一般是用螺母外徑上一點(diǎn)轉(zhuǎn)過的弧長(zhǎng)來度量。立柱冷卻后，就在螺母與橫梁之間產(chǎn)生一個(gè)很大的預(yù)緊力，使螺母不易松動(dòng)。加熱時(shí)應(yīng)注意兩對(duì)角立柱同時(shí)加熱。</p><p><b>　　立柱的導(dǎo)向裝置</b></p><p>　　活動(dòng)橫梁運(yùn)動(dòng)及工作時(shí)，一般以立柱為導(dǎo)向，由于活動(dòng)橫梁往復(fù)運(yùn)動(dòng)頻繁，且在偏心加壓時(shí)有很大的

101、側(cè)推力，因此，不可能讓活動(dòng)橫梁與立柱直接接觸，互相磨損，必須選擇耐磨損、易更換的材料作為兩者之間的導(dǎo)向裝置。導(dǎo)向裝置的質(zhì)量直接關(guān)系到活動(dòng)橫梁的運(yùn)動(dòng)精度及被加工件的尺寸精度，也會(huì)影響到工作缸密封件與導(dǎo)向面的磨損情況，對(duì)模具壽命及機(jī)身的受力情況也均有影響，為此，必須合理選擇導(dǎo)向裝置的結(jié)構(gòu)及配合要求。</p><p><b>　　圖2.6 導(dǎo)套</b></p><p>　　

102、導(dǎo)向裝置可分為導(dǎo)套與平面導(dǎo)板兩大類。</p><p><b>　　導(dǎo)套</b></p><p>　　對(duì)于圓截面的立柱，都是在活動(dòng)橫梁的立柱孔中采用導(dǎo)套結(jié)構(gòu)，又可分為圓柱面導(dǎo)套和球面導(dǎo)套。</p><p>　　圓柱面導(dǎo)套 在活動(dòng)橫梁的立柱孔中，各裝有上、下兩個(gè)導(dǎo)套，它們由兩半組成，為了拆裝方便，兩半導(dǎo)套的剖分面最好有的斜度，導(dǎo)套兩端裝有防塵用

103、的氈墊。這種導(dǎo)套結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)中采用這種形式的導(dǎo)套。</p><p><b>　　導(dǎo)套的材料計(jì)算</b></p><p>　　導(dǎo)套材料一般采用鑄錫青銅ZQSn6-6-3，小液壓機(jī)也有用鐵基粉末冶金的。</p><p><b>　　導(dǎo)套比壓q的計(jì)算</b></

104、p><p><b>　　=</b></p><p>　　=1.33 MPa 滿足要求 （2-40）</p><p>　　式中 T——機(jī)架計(jì)算中求得立柱上的側(cè)推力（N）</p><p>　　d——導(dǎo)套內(nèi)孔直徑 (m)</p><p>　　c——導(dǎo)套高度（m）&l

105、t;/p><p>　　[q]——許用比壓 （MPa），對(duì)于ZQSn6-6-3，[q]=6~8 MPa</p><p><b>　　限程套</b></p><p>　　為防止運(yùn)動(dòng)部分超程，有些液壓機(jī)在下橫梁的4個(gè)立柱上安裝限程套，一般為對(duì)開式，上、下兩端應(yīng)平行，4個(gè)限程套高度應(yīng)一致，內(nèi)孔比立柱直徑大1-2mm，用鑄鐵制造。</p>&l

106、t;p>　　圖2.7 立柱安裝限程套</p><p><b>　　底座</b></p><p>　　底座安裝于工作臺(tái)下部，與基礎(chǔ)相連。底座僅承受機(jī)器之總重量。</p><p>　　底座材料可選用鑄鐵件或焊接結(jié)構(gòu)。主要考慮到外形的美觀，對(duì)精度無要求。</p><p><b>　　橫梁參數(shù)的確定</b&

107、gt;</p><p><b>　　上橫梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　橫梁由鑄造制成，目前以鑄造為多，一般采用ZG35B鑄鋼。 橫梁的寬邊尺寸由立柱的寬邊中心距確定，上梁和活動(dòng)梁的窄邊尺寸應(yīng)盡可能小些，以便鍛造天車的吊鉤容易接近液壓機(jī)中心，梁的中間高度則由強(qiáng)度確定。</p><p>　　設(shè)計(jì)上橫梁時(shí)，為了減輕重量，根據(jù)“ 等強(qiáng)度梁”的

108、概念，設(shè)計(jì)成圖所示的不等高梁，即立柱柱套處的高度h 小于中間截面的高度H。但在過渡區(qū)( A處) 會(huì)有應(yīng)力集中</p><p>　　由于上橫梁外形尺寸很大，為了節(jié)約金屬和減輕重量，盡量使各個(gè)尺寸在允許的范圍內(nèi)降到最小。梁體做成箱形結(jié)構(gòu)，在安裝缸的地方做成圓筒形，安裝立柱的地方做成方筒形，中間加設(shè)筋板，以提高剛度，降低局部應(yīng)力。</p><p>　　圖2.8梁的不等高結(jié)構(gòu)</p>

109、<p><b>　　活動(dòng)橫梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　活動(dòng)橫梁的主要作用:</p><p>　　與工作缸柱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。因此需要有較好的強(qiáng)度、剛度及導(dǎo)向結(jié)構(gòu)?；顒?dòng)橫梁上部與工作缸柱塞相連，下部與上模座相連，梁體結(jié)構(gòu)和受力狀態(tài)都很復(fù)雜。當(dāng)液壓機(jī)工作時(shí)，高壓液體作用于柱塞的力是通

110、過活動(dòng)橫梁及上砧傳遞到鍛件上而做功，活動(dòng)橫梁的上下運(yùn)動(dòng)則依靠梁與立柱的導(dǎo)向裝置。</p><p><b>　　活塞桿與橫梁的連接</b></p><p>　　剛性連接 柱塞下端插入活動(dòng)橫梁內(nèi)。 此種連接方式在偏心載時(shí)，柱塞跟隨活動(dòng)橫梁一起傾斜，將動(dòng)梁所受偏心力矩的一部分傳給工缸導(dǎo)向套，使導(dǎo)向套承受側(cè)向水平推力或一對(duì)力偶，從而加劇導(dǎo)向套及封的磨損。單缸液壓機(jī)或三缸液壓

111、機(jī)的中間工作缸多采取此種結(jié)構(gòu)。</p><p>　　在活塞桿焊接法蘭用螺釘與橫梁連接，用12根M30的螺釘，達(dá)到預(yù)緊的目的。</p><p><b>　　下橫梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) </b></p><p>　　下橫梁的剛度要求應(yīng)略嚴(yán)一些，以保證整個(gè)壓機(jī)的剛性。下橫梁直接與立柱、拉桿、工作臺(tái)、回程缸和頂出器相連，梁體結(jié)構(gòu)和受力狀態(tài)都很復(fù)雜。對(duì)于下橫梁，其設(shè)

112、計(jì)原則與上橫梁相同，是在滿足相連部件最小幾何尺寸要求和工藝要求的條件下，盡可能縮減其縱向、橫向尺寸，這是有效提高梁的剛度、強(qiáng)度和減輕梁的重量應(yīng)首先把握的主要原則。</p><p><b>　　各橫梁參數(shù)的確定</b></p><p>　　因?yàn)橐簤焊着c橫梁間的墊片厚度為25cm，因此可以推算橫梁的厚度取大于25cm即滿足要求?？紤]在墊片與橫梁的連接面積比墊片與液壓缸的連

113、接面積少一半所以上橫的受力部分厚度選用50cm，因?yàn)橛锌招牟糠?，所以整體厚度選用75cm?；顒?dòng)橫梁受力部分為35cm，整體厚度選用50cm。因?yàn)橄赂椎墓Q壓力小，但受力打，所以整體厚度選用40cm。</p><p>　　液壓系統(tǒng)及元件的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　液壓系統(tǒng)原理</b></p><p><b>　　工作原理<

114、/b></p><p>　　圖3.1液壓控制原理系統(tǒng)圖</p><p>　　1.主油箱 2.三相異步電動(dòng)機(jī) 3.斜盤式軸向柱塞泵 4.順序閥5.先導(dǎo)溢流閥</p><p>　　6．三位四通電磁換向閥 7. 二位四通電磁換向閥8.壓力繼電器9. 單向閥10.壓力表</p><p>　　11.補(bǔ)油箱12.上缸13.背壓閥14.液控單向閥 1

115、5.行程開關(guān)16.下缸17.節(jié)流閥</p><p>　　圖1是油路控制原理系統(tǒng)圖，工作時(shí)，電液換向閥6通電，壓力油由泵3打出， 經(jīng)順序閥4，進(jìn)入電液換向閥6的右位，再通過單向閥9 ，進(jìn)入上缸12的上腔。同時(shí)，經(jīng)電磁閥7補(bǔ)油進(jìn)入油缸上腔?；赜蛷纳细椎南虑唤?jīng)過（單向順序閥）背壓閥13和液控單向閥14 ， 通過電液換向閥7， 流回到油箱。</p><p>　　與此同時(shí)， 上缸在自重的作用下， 加

116、速了向下的快速運(yùn)動(dòng)，使上缸的上腔瞬時(shí)間形成了真空帶，補(bǔ)油箱的油會(huì)通過液控單向閥 ，被吸進(jìn)上缸的上腔， 以消除真空， 保持上缸的快速下移。</p><p>　　當(dāng)上缸帶動(dòng)上模與下模合模后， 壓力油繼續(xù)輸入上油缸的上腔， 油缸上腔的壓力開始升高，由于油壓的升高，補(bǔ)油箱處的液控單向閥被關(guān)閉， 切斷了補(bǔ)油箱的供油，使上缸12下行速度開始放慢。油缸上腔壓力繼續(xù)升高， 當(dāng)壓力超過了壓力繼電器10的調(diào)定值時(shí)， 壓力繼電器發(fā)出信

117、號(hào)，控制電液換向閥6轉(zhuǎn)換到中位， 切斷油缸12上腔的供油， 上缸停止運(yùn)動(dòng)，系統(tǒng)開始保壓，保壓時(shí)間為40s。</p><p>　　保壓完后， 電液換向閥6的左位被接通， 泵3打出的壓力油， 經(jīng)過順序閥4， 通過電液換向閥6的左位，再經(jīng)過液控單向閥14 、（單向順序閥）背壓閥13 ， 進(jìn)入上油缸12 的下腔， 推動(dòng)油缸向上運(yùn)動(dòng)，同時(shí)電磁閥7切換到左位，油箱補(bǔ)油加速回程。 油缸12上腔的回油通過液控單向閥 ， 流回到補(bǔ)

118、油箱11 。使得上缸能快速退回原位。</p><p>　　當(dāng)將電液換向閥6的中位和電液換向閥的右位接通時(shí)， 泵3打出的壓力油，，經(jīng)過電液換向閥的左位， 進(jìn)入下缸16的下腔，回油從下缸16的上腔經(jīng)過電液換向閥的左位，流入回油箱，下缸上行頂出工件。</p><p>　　在工件取出后， 換向閥的右位開始工作， 壓力油進(jìn)入下缸16的上腔， 下缸下腔的回油經(jīng)過閥的右位流入回油箱， 下缸向下運(yùn)動(dòng)， 恢

119、復(fù)原位。</p><p>　　閥13在保壓時(shí)可防止上油缸12上腔的油液倒流，行程開關(guān) 15 用于控制上、下缸的極限位置，壓力表分別顯示上、下油缸和整個(gè)系統(tǒng)的壓力。 </p><p><b>　　工藝加工過程</b></p><p>　　表3.1 工藝加工過程圖</p><p>　　液壓機(jī)的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)由動(dòng)力機(jī)構(gòu)、控制機(jī)構(gòu)

120、、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、輔助機(jī)構(gòu)和工作介質(zhì)組成。a 動(dòng)力機(jī)構(gòu) 通常采用油泵作為動(dòng)力機(jī)構(gòu)，一般為容積式油泵。為了滿足執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)速度的要求，選用一個(gè)油泵或多個(gè)油泵。低壓（油壓小于2.5MP）用齒輪泵；中壓（油壓小于6.3MP）用葉片泵；高壓（油壓小于32.0MP)用柱塞泵。</p><p><b>　　管道及管接頭</b></p><p>　　管道及管接頭用以把液壓元件連接起來，組

121、成一個(gè)完整的系統(tǒng)。正確的選擇管道和管接頭，對(duì)液壓系統(tǒng)的安裝、使用和維修都有著重要的意義。在設(shè)計(jì)管道時(shí)，管徑應(yīng)適應(yīng)、路線應(yīng)最短，管道彎頭、接頭應(yīng)盡量小，以減小系統(tǒng)的壓力損失。同時(shí)，管道的連接必須牢固可靠，防止振動(dòng)松脫，并且要便于調(diào)整和維修。</p><p><b>　　管道</b></p><p><b>　　管子的種類</b></p>

122、<p>　　液壓傳動(dòng)系統(tǒng)常用的管子有鋼管、橡膠軟管、尼龍管和塑料管等。應(yīng)當(dāng)根據(jù)液壓元件的裝置條件、部位和壓力大小來選用油管的材料。我選用的是鋼管。</p><p>　　鋼管 分為焊接鋼管和無縫鋼管。壓力小于2.5 Mpa時(shí)可選用焊接鋼管；壓力大于2.5 MPa時(shí)，推薦用10號(hào)或15號(hào)無縫鋼管；對(duì)于需要防銹防腐蝕的場(chǎng)合，可選用不銹鋼管；超高壓時(shí)可選用合金鋼管。本設(shè)計(jì)主要選用合金鋼管。</p&g

123、t;<p>　　鋼管價(jià)格便宜，工作壓力較高，但裝配時(shí)不能任意彎曲，因此多用于裝配部位限制較少和產(chǎn)品比較定型以及大功率的液壓傳動(dòng)裝置中，是液壓傳動(dòng)系統(tǒng)主要的油管材料。</p><p>　　管子的內(nèi)徑和壁厚的確定</p><p>　　管道尺寸一般由選定的標(biāo)準(zhǔn)元件連接口尺寸確定，也可以按管路允許流速進(jìn)行計(jì)算。</p><p>　　油缸快進(jìn)時(shí)油管的流量可達(dá)。取

124、管內(nèi)流速。</p><p>　　==0.040 （3-1）</p><p><b>　　取d=42mm</b></p><p>　　主缸快退時(shí)進(jìn)油管流量可達(dá)，則</p><p><b>　　==0.040</b></p><p><b>

125、;　　取d=42mm</b></p><p>　　頂出缸快進(jìn)時(shí)油管的流量可達(dá)，則</p><p><b>　　==0.042</b></p><p><b>　　取d=45mm</b></p><p>　　頂出缸快退時(shí)進(jìn)油管流量可達(dá)，則</p><p><b

126、>　　==0.016</b></p><p><b>　　取d=45mm</b></p><p><b>　　管接頭</b></p><p>　　管接頭用于油管之間或油管與液壓元件之間的連接。對(duì)管接頭的基本要求是工作可靠、密封性良好、對(duì)液流的阻力小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝和制造方便等。常用的管接頭可分為金屬管固定

127、連接管接頭、活動(dòng)連接管接頭和軟管管接頭等三類。</p><p>　　1.金屬管固定連接管接頭</p><p>　　法蘭連接 法蘭連接的結(jié)構(gòu)形式有焊接式和凸肩式兩種。用12個(gè)高強(qiáng)度螺栓緊固，并采用O型橡膠密封圈密封。</p><p>　　法蘭連接常用于通徑大于32mm的高壓管道及超高壓管道。這種連接的特點(diǎn)是牢固可靠，但外形尺寸較大，要求較大的空間。目前，法蘭連接一