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文檔簡介
1、<p> xxxxxxxxxx</p><p><b> 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書</b></p><p> 25KN單柱液壓機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p> The system design of 25KN Single Column Hydraulic Presses</p><p> 性 質(zhì):
2、 畢業(yè)設(shè)計(jì) □畢業(yè)論文</p><p> 教 學(xué) 院: 機(jī)電工程學(xué)院</p><p> 系 別:機(jī)械電子工程系</p><p> 學(xué)生學(xué)號(hào):xxxxxx</p><p> 學(xué)生姓名:xxxxxx</p><p> 專業(yè)班級(jí):x</p><p> 指導(dǎo)教師:xxxxxxx<
3、;/p><p> 職 稱:教授</p><p> 起止日期:2013.3.4~2013.6.20</p><p><b> 摘 要</b></p><p> 如今,液壓傳動(dòng)是一門比較成熟的技術(shù),已廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、汽車制造以及鍛壓等機(jī)械行業(yè)。而其在實(shí)現(xiàn)高壓、高速、大功率、高效率、低噪聲、
4、經(jīng)久耐用,高度集成化等各項(xiàng)要求方面的顯著優(yōu)勢使得這門技術(shù)有著更加廣闊的發(fā)展前景。</p><p> 本文在對(duì)液壓傳動(dòng)發(fā)展和液壓傳動(dòng)的工作原理作了一個(gè)簡要說明的同時(shí),更對(duì)液壓技術(shù)在鍛壓機(jī)械中的一個(gè)典型應(yīng)用——單柱液壓機(jī)的液壓系統(tǒng)進(jìn)行了全面的設(shè)計(jì)計(jì)算。其內(nèi)容主要包括:</p><p> ?、?液壓傳動(dòng)系統(tǒng)方案的分析、比較和確定;</p><p> ?、?確定并繪制系統(tǒng)
5、原理圖;</p><p> ?、?集成塊單元回路圖的繪制;</p><p> ?、?液壓系統(tǒng)中各主要參數(shù)的計(jì)算、圓整及校核;</p><p> ?、?各種液壓元件的選擇;</p><p> ?、?設(shè)計(jì)并繪制以集成塊聯(lián)接方式而成的系統(tǒng)裝配圖;</p><p> 在單柱液壓機(jī)液壓系統(tǒng)執(zhí)行元件液壓缸的設(shè)計(jì)中,利用在前文系統(tǒng)
6、設(shè)計(jì)中所校核過的如活塞直徑D(ΦA(chǔ)L)、活塞桿直徑d(ΦMM)等參數(shù),我們對(duì)液壓油缸的各主要零部件進(jìn)行了詳細(xì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),并繪制了它們的零件圖及液壓油缸裝配圖。</p><p> 關(guān)鍵詞:單柱液壓機(jī);液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì);液壓油缸</p><p><b> Abstract</b></p><p> Nowadays, hydraulic driv
7、e is a technique becoming mature, what has been applied in Manufacture, Engineering Machinery, Farm Machinery, Car Manufacturing, and Forging Presses etc. Moreover, it has a so salient advantage in actualize high pressur
8、e, high speed, hight-power, hight efficiency, low yawp, longevity and hight integration that it could develope much faster then others.</p><p> After the phylogeny of the hydraulic drive and the working the
9、ory have been introduced in this paper, we have do a fully design for the system of the single column hydraulic presses which is a type application in Forging Presses.It includes:</p><p> ?、?Analysing, compa
10、ring and confirming the project of hydraulic drive;</p><p> ?、?Confirming and drawing the system blueprint;</p><p> ?、?Drawing a blueprint of the cell loop of the integration block;</p>&
11、lt;p> ?、?Accounting, checking and normalizing the mainly parameter in the hydraulic system</p><p> ?、?Choosing the different kinds of hydraulic component</p><p> Ⅵ Designing how to rig out a
12、ll the parts of the system and then draw a blueprint to reflect it.</p><p> In the design of the working part of the hydraulic system, cylinder, we have do a particular frame design in using the parameter a
13、s the diameter of the piston D(ΦA(chǔ)L) and the diameter of the pole d(ΦMM).</p><p> Keywords: Single Column Hydraulic Presses; The Design of Hydraulic System; Hydraulic cylinder</p><p><b>
14、目 錄</b></p><p><b> 摘 要I</b></p><p> AbstractII</p><p><b> 第1章 概述1</b></p><p> 1.1 液壓傳動(dòng)發(fā)展概況1</p><p> 1.2 液壓傳動(dòng)的工作
15、原理及組成部分1</p><p> 1.2.1 液壓傳動(dòng)的工作原理1</p><p> 1.2.2 液壓傳動(dòng)的組成部分2</p><p> 1.3 液壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)2</p><p> 第2章 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)4</p><p> 2.1 明確設(shè)計(jì)要求并制定基本方案4</p><
16、;p> 2.1.1 設(shè)計(jì)要求4</p><p> 2.1.2 制定液壓系統(tǒng)基本方案4</p><p> 2.2 液壓系統(tǒng)各液壓元件的確定5</p><p> 2.2.1 液壓介質(zhì)的選擇5</p><p> 2.2.2 擬定液壓系統(tǒng)圖6</p><p> 2.3 液壓系統(tǒng)主要參數(shù)計(jì)算7&
17、lt;/p><p> 2.3.1 選系統(tǒng)工作壓力7</p><p> 2.3.2 液壓缸主要參數(shù)的確定8</p><p> 2.3.3 液壓缸強(qiáng)度校核9</p><p> 2.3.4 液壓缸穩(wěn)定性校核11</p><p> 2.3.5 計(jì)算液壓缸實(shí)際所需流量13</p><p>
18、 2.4 液壓閥的選擇13</p><p> 2.4.1 液壓閥的作用13</p><p> 2.4.2 液壓閥的基本要求14</p><p> 2.4.3 液壓閥的選擇14</p><p> 3.1 液壓泵站15</p><p> 3.1.1 液壓泵站概述及液壓泵站油箱容量系列標(biāo)準(zhǔn)15&l
19、t;/p><p> 3.1.2 各系列液壓泵站的簡述16</p><p> 3.2 液壓泵16</p><p> 3.2.1 液壓泵的選擇16</p><p> 3.2.2 液壓泵裝置17</p><p> 3.3 電動(dòng)機(jī)功率的確定18</p><p> 3.4 液壓管
20、件的確定19</p><p> 3.4.1 油管內(nèi)徑確定19</p><p> 3.4.2 管接頭19</p><p> 3.5 濾油器的選擇19</p><p> 3.5.1 濾油器的作用及過濾精度19</p><p> 3.5.2 選用和安裝20</p><p>
21、3.6 油箱及其輔件的確定20</p><p> 3.6.1 油箱20</p><p> 3.6.2 空氣濾清器22</p><p> 3.6.3 油標(biāo)22</p><p> 第4章 液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算23</p><p> 4.1 液壓缸的基本參數(shù)的確定23</p><p&g
22、t; 4.2 液壓缸主要零件的結(jié)構(gòu)、材料及技術(shù)要求23</p><p> 4.2.1 缸體23</p><p> 4.3 缸蓋25</p><p> 4.3.1 缸蓋的材料25</p><p> 4.3.2 缸蓋的技術(shù)要求25</p><p> 4.4 活塞26</p><
23、;p> 4.4.1 活塞與活塞桿的聯(lián)接型式26</p><p> 4.4.2 活塞與缸體的密封26</p><p> 4.4.3 活塞的材料26</p><p> 4.4.4 活塞的技術(shù)要求27</p><p> 4.5 活塞桿27</p><p> 4.5.1 端部結(jié)構(gòu)27</p
24、><p> 4.5.2 端部尺寸28</p><p> 4.5.3 活塞桿結(jié)構(gòu)28</p><p> 4.5.4 活塞桿材料29</p><p> 4.5.5 活塞桿的技術(shù)要求29</p><p> 4.6 活塞桿的導(dǎo)向、密封和防塵29</p><p> 4.6.1 導(dǎo)向套
25、29</p><p> 4.6.2 桿的密封與防塵30</p><p> 4.7 液壓缸的緩沖裝置30</p><p> 4.8 液壓缸的排氣裝置30</p><p> 4.9 液壓缸安裝聯(lián)接部分的型式31</p><p> 4.9.1 液壓缸進(jìn)出油口的聯(lián)接31</p><
26、p> 4.9.2 液壓缸的安裝方式31</p><p><b> 結(jié) 論32</b></p><p><b> 參考文獻(xiàn)33</b></p><p> 附錄A 零件圖34</p><p><b> 致 謝39</b></p>
27、<p><b> 第1章 概述</b></p><p> 1.1 液壓傳動(dòng)發(fā)展概況</p><p> 液壓傳動(dòng)相對(duì)于機(jī)械傳動(dòng)來說是一門新技術(shù),但如從17世紀(jì)中葉巴斯卡提出靜壓傳遞原理、18世紀(jì)末英國制成世界上第一臺(tái)水壓機(jī)算起,也已有二三百年歷史了。近代液壓傳動(dòng)在工業(yè)上的真正推廣使用只是本世紀(jì)中葉以后的事,至于它和微電子技術(shù)密切結(jié)合,得以在盡可能小的空
28、間內(nèi)傳遞出盡可能大的功率并加以精確控制,更是近10年內(nèi)出現(xiàn)的新事物。</p><p> 本世紀(jì)的60年代后,原子能技術(shù)、空間技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)(微電子技術(shù))等的發(fā)展再次將液壓技術(shù)推向前進(jìn),使它發(fā)展成為包括傳動(dòng)、控制、檢測在內(nèi)的一門完整的自動(dòng)化技術(shù),使它在國民經(jīng)濟(jì)的各方面都得到了應(yīng)用。液壓傳動(dòng)在某些領(lǐng)域內(nèi)甚至已占有壓倒性的優(yōu)勢,例如,國外今日生產(chǎn)的95%的工程機(jī)械、90%的數(shù)控加工中心、95%以上的自動(dòng)線都采用了液
29、壓傳動(dòng)。因此采用液壓傳動(dòng)的程度現(xiàn)在已成為衡量一個(gè)國家工業(yè)水平的重要標(biāo)志之一。</p><p> 當(dāng)前,液壓技術(shù)在實(shí)現(xiàn)高壓、高速、大功率、高效率、低噪聲、經(jīng)久耐用、高度集成化等各項(xiàng)要求方面都取得了重大的進(jìn)展,在完善比例控制、數(shù)字控制等技術(shù)上也有許多新成就。此外,在液壓元件和液壓系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)仿真和優(yōu)化以及微機(jī)控制等開發(fā)性工作方面,更日益顯示出顯著的成績。</p><p>
30、我國的液壓工業(yè)開始于本世紀(jì)50年代,其產(chǎn)品最初只用于機(jī)床和鍛壓設(shè)備,后來才用到拖拉機(jī)和工程機(jī)械上。自1964年從國外引進(jìn)一些液壓元件生產(chǎn)技術(shù)、同時(shí)進(jìn)行自行設(shè)計(jì)液壓產(chǎn)品以來,我國的液壓件生產(chǎn)已從低壓到高壓形成系列,并在各種機(jī)械設(shè)備上得到了廣泛的使用。80年代起更加速了對(duì)西方先進(jìn)液壓產(chǎn)品和技術(shù)的有計(jì)劃引進(jìn)、消化、吸收和國產(chǎn)化工作,以確保我國的液壓技術(shù)能在產(chǎn)品質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)效益、人才培訓(xùn)、研究開發(fā)等各個(gè)方面全方位地趕上世界水平。</p>
31、;<p> 1.2 液壓傳動(dòng)的工作原理及組成部分</p><p> 1.2.1 液壓傳動(dòng)的工作原理 </p><p> 驅(qū)動(dòng)機(jī)床工作臺(tái)的液壓系統(tǒng),它由油箱、濾油器、液壓泵、溢流閥、開停閥、節(jié)流閥、換向閥、液壓缸以及連接這些元件的油管組成。它的工作原理:液壓泵由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)后,從油箱中吸油。油液經(jīng)濾油器進(jìn)入液壓泵,當(dāng)它從泵中輸出進(jìn)入壓力管后,將換向閥手柄、開停手柄方向往
32、內(nèi)的狀態(tài)下,通過開停閥、節(jié)流閥、換向閥進(jìn)入液壓缸左腔,推動(dòng)活塞和工作臺(tái)向右移動(dòng)。這時(shí),液壓缸右腔的油經(jīng)換向閥和回油管排回油箱。</p><p> 如果將換向閥手柄方向轉(zhuǎn)換成往外的狀態(tài)下,則壓力管中的油將經(jīng)過開停閥、節(jié)流閥和換向閥進(jìn)入液壓缸右腔,推動(dòng)活塞和工作臺(tái)向左移動(dòng),并使液壓缸左腔的油經(jīng)換向閥和回油管排回油管。</p><p> 工作臺(tái)的移動(dòng)速度是由節(jié)流閥來調(diào)節(jié)的。當(dāng)節(jié)流閥開大時(shí),進(jìn)
33、入液壓缸的油液增多,工作臺(tái)的移動(dòng)速度增大;當(dāng)節(jié)流閥關(guān)小時(shí),工作臺(tái)的移動(dòng)速度減小。</p><p> 為了克服移動(dòng)工作臺(tái)時(shí)所受到的各種阻力,液壓缸必須產(chǎn)生一個(gè)足夠大的推力,這個(gè)推力是由液壓缸中的油液壓力產(chǎn)生的。要克服的阻力越大,缸中的油液壓力越高;反之壓力就越低。輸入液壓缸的油液是通過節(jié)流閥調(diào)節(jié)的,液壓泵輸出的多余的油液須經(jīng)溢流閥和回油管排回油箱,這只有在壓力支管中的油液壓力對(duì)溢流閥鋼球的作用力等于或略大于溢流閥
34、中彈簧的預(yù)緊力時(shí),油液才能頂開溢流閥中的鋼球流回油箱。所以,在系統(tǒng)中液壓泵出口處的油液壓力是由溢流閥決定的,它和缸中的油液壓力不一樣大。</p><p> 如果將開停手柄方向轉(zhuǎn)換成往外的狀態(tài)下,壓力管中的油液將經(jīng)開停閥和回油管排回油箱,不輸?shù)揭簤焊字腥ィ@時(shí)工作臺(tái)就停止運(yùn)動(dòng)。</p><p> 從上面的例子中可以得到:</p><p> 1)動(dòng)是以液體作為工作
35、介質(zhì)來傳遞動(dòng)力的。</p><p> 2)液壓傳動(dòng)用液體的壓力能來傳遞動(dòng)力,它與利用液體動(dòng)能的液力傳動(dòng)是不相同的。</p><p> 3)壓傳動(dòng)中的工作介質(zhì)是在受控制、受調(diào)節(jié)的狀態(tài)下進(jìn)行工作的,因此液壓傳動(dòng)和液壓控制常常難以截然分開。</p><p> 1.2.2 液壓傳動(dòng)的組成部分</p><p> 液壓傳動(dòng)裝置主要由以下四部分組成
36、:</p><p> 1)能源裝置——把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成油液液壓能的裝置。最常見的形式就是液壓泵,它給液壓系統(tǒng)提供壓力油。</p><p> 2)執(zhí)行裝置——把油液的液壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的裝置。它可以是作直線運(yùn)動(dòng)的液壓缸,也可以是作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的液壓馬達(dá)。</p><p> 3) 控制調(diào)節(jié)裝置——對(duì)系統(tǒng)中油液壓力、流量或流動(dòng)方向進(jìn)行控制或調(diào)節(jié)的裝置。例如溢流閥、節(jié)流閥、
37、換向閥、開停閥等。這些元件的不同組合形成了不同功能的液壓系統(tǒng)。</p><p> 4) 輔助裝置——上述三部分以外的其它裝置,例如油箱、濾油器、油管等。它們對(duì)保證系統(tǒng)正常工作也有重要作用。</p><p> 1.3 液壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)</p><p> 液壓傳動(dòng)有以下一些優(yōu)點(diǎn):</p><p> 在同等的體積下,液壓裝置能比電氣裝置產(chǎn)
38、生出更多的動(dòng)力,因?yàn)橐簤合到y(tǒng)中的壓力可以比電樞磁場中的磁力大出30~40倍。在同等的功率下,液壓裝置的體積小,重量輕,結(jié)構(gòu)緊湊。液壓馬達(dá)的體積和重量只有同等功率電動(dòng)機(jī)的12%左右。</p><p> 液壓裝置工作比較平穩(wěn)。由于重量輕、慣性小、反應(yīng)快,液壓裝置易于實(shí)現(xiàn)快速啟動(dòng)、制動(dòng)和頻繁的換向。液壓裝置的換向頻率,在實(shí)現(xiàn)往復(fù)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)可達(dá)500次/min,實(shí)現(xiàn)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)時(shí)可達(dá)1000次/min。</p&g
39、t;<p> 液壓裝置能在大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速(調(diào)速范圍可達(dá)2000),它還可以在運(yùn)行的過程中進(jìn)行調(diào)速。</p><p> 液壓傳動(dòng)易于自動(dòng)化,這是因?yàn)樗鼘?duì)液體壓力、流量或流動(dòng)方向易</p><p> 于進(jìn)行調(diào)節(jié)或控制的緣故。當(dāng)將液壓控制和電氣控制、電子控制或氣動(dòng)控制結(jié)合起來使用時(shí),整個(gè)傳動(dòng)裝置能實(shí)現(xiàn)很復(fù)雜的順序動(dòng)作,接受遠(yuǎn)程控制。</p><p&g
40、t; 液壓裝置易于實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)。液壓缸和液壓馬達(dá)都能長期在失速狀</p><p> 態(tài)下工作而不會(huì)過熱,這是電氣傳動(dòng)裝置和機(jī)械傳動(dòng)裝置無法辦到的。液壓件能自行潤滑,使用壽命較長。</p><p> 由于液壓元件已實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化,液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、</p><p> 制造和使用都比較方便。液壓元件的排列布置也具有較大的機(jī)動(dòng)性。</p>
41、<p> 用液壓傳動(dòng)來實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)遠(yuǎn)比用機(jī)械傳動(dòng)簡單。</p><p><b> 液壓傳動(dòng)的缺點(diǎn)是:</b></p><p> 液壓傳動(dòng)不能保證嚴(yán)格的傳動(dòng)化,這是由液壓油液的可壓縮性和泄漏等原因造成的。</p><p> 液壓傳動(dòng)在工作過程中常有較多的能量損失(摩擦損失、泄漏損失等),長距離傳動(dòng)時(shí)更是如此。</p>
42、;<p> 液壓傳動(dòng)對(duì)油溫變化比較敏感,它的工作穩(wěn)定性很易受到溫度的影響,因此它不宜在很高或很低的溫度條件下工作。</p><p> 為了減少泄漏,液壓元件在制造精度上的要求較高,因此它的造價(jià)較貴,而且對(duì)油液的污染比較敏感。</p><p> 液壓傳動(dòng)要求有單獨(dú)的能源。</p><p> 液壓傳動(dòng)出現(xiàn)故障時(shí)不易找出原因。</p>
43、<p> 總的說來,液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是突出的,它的一些缺點(diǎn)有的現(xiàn)已大為改善,有的將隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而進(jìn)一步得到克服。</p><p> 第2章 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p> 2.1 明確設(shè)計(jì)要求并制定基本方案</p><p> 2.1.1 設(shè)計(jì)要求</p><p> 設(shè)計(jì)要求是進(jìn)行每項(xiàng)工程設(shè)計(jì)的依據(jù)。在制定基本方案并進(jìn)
44、一步著手進(jìn)行液壓系統(tǒng)各部分設(shè)計(jì)之前,必須把設(shè)計(jì)要求以及與該設(shè)計(jì)內(nèi)容有關(guān)的其他方面的情況了解清楚。</p><p> 單柱液壓機(jī)主機(jī)概況:</p><p> ①液壓機(jī)公稱力 25 KN</p><p> ②液壓系統(tǒng)最大工作壓力 8 Mpa</p><p> ?、酃菈K行程
45、 125 MM</p><p> ④壓頭下行速度 45 mm/s</p><p> ?、輭侯^上行速度 130 mm/s</p><p> 2.1.2 制定液壓系統(tǒng)基本方案</p><p> ?。?)確定液壓執(zhí)行元件的形式
46、</p><p> 在本設(shè)計(jì)中,液壓缸是液壓系統(tǒng)中的執(zhí)行元件,它是一種把液體的壓力能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能以實(shí)現(xiàn)直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的能量轉(zhuǎn)換裝置。液壓缸結(jié)構(gòu)簡單,工作可靠,在液壓系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。</p><p> 液壓缸按其結(jié)構(gòu)形式,可以分為活塞缸、柱塞缸兩類?;钊缀椭椎妮斎霝閴毫土髁浚敵鰹橥屏退俣取?lt;/p><p> 液壓缸除了單個(gè)地使用外,還可以組合起
47、來或和其它機(jī)構(gòu)相結(jié)合,以實(shí)現(xiàn)特殊的功能。</p><p> 根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]表37.5-1</p><p> 我們選擇活塞缸類中的單桿活塞液壓缸,其特點(diǎn)及適用場合見表2-1。</p><p><b> 表2-1</b></p><p> ?。?)確定液壓執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)控制回路</p><p>
48、; 1)為了實(shí)現(xiàn)液壓缸的進(jìn)和退,我們選擇電磁換向閥作為液壓系統(tǒng)的方向控制閥。</p><p> 電磁換向閥的基本工作原理是通過電磁鐵控制滑閥閥芯的不同位置,以改變油液的流動(dòng)方向。當(dāng)電磁鐵斷電時(shí),滑閥由彈簧保持在中間位置或初始位置(脈沖式閥除外)。若推動(dòng)故障檢查按鈕可使滑閥閥芯移動(dòng)。電磁換向閥在液壓系統(tǒng)中的作用是用來實(shí)現(xiàn)液壓油路的換向、順序動(dòng)作及卸荷等。由于電磁鐵的推力有限,電磁換向閥應(yīng)用在流量不大的液壓系統(tǒng)中
49、。</p><p> 2)為了實(shí)現(xiàn)其工進(jìn),可以選擇調(diào)速閥或節(jié)流閥作為速度控制閥。</p><p> 節(jié)流閥的調(diào)節(jié)應(yīng)該輕便、準(zhǔn)確。在小流量調(diào)節(jié)時(shí),如通流截面相對(duì)于閥心位移的變化率較小,則調(diào)節(jié)的精確性較高。調(diào)節(jié)節(jié)流閥的開口,便可調(diào)節(jié)執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)速度的大小。</p><p> 而調(diào)速閥的工作原理:液壓泵出口(即調(diào)速閥進(jìn)口)壓力,由溢流閥調(diào)整,基本上保持恒定。調(diào)速閥出
50、口處的壓力由活塞上的負(fù)載決定。所以當(dāng)負(fù)載增大時(shí),調(diào)速閥進(jìn)出口壓差將將減小。</p><p> 調(diào)速閥在液壓系統(tǒng)中的應(yīng)用和節(jié)流閥相仿,它適用于執(zhí)行元件負(fù)載變化大而運(yùn)動(dòng)速度要求穩(wěn)定的系統(tǒng)中。</p><p> 因此,在本設(shè)計(jì)中選擇調(diào)速閥作為速度控制閥。</p><p><b> ?。?) 液壓源系統(tǒng)</b></p><p&g
51、t; 液壓系統(tǒng)的工作介質(zhì)完全由液壓源來提供,液壓源的核心是液壓泵。在無其它輔助油源的情況下,液壓泵的供油量要大于系統(tǒng)的需油量,多余的油經(jīng)溢流閥流回油箱, 溢流閥同時(shí)起到控制并穩(wěn)定油源壓力的作用。</p><p> 為節(jié)省能源提高效率,液壓泵的供油量盡量與系統(tǒng)所需流量相匹配。</p><p> 油液的凈化裝置是液壓源中不可缺少的。在此,我們?cè)诒玫男】谘b上粗濾油器。進(jìn)入系統(tǒng)的油液根據(jù)被保
52、護(hù)元件的要求,通過相應(yīng)的精濾油器再次過濾。為防止系統(tǒng)中雜質(zhì)流回油箱,可在回油路上設(shè)置磁過濾器或其他型式的濾油器。根據(jù)液壓設(shè)備所處環(huán)境及對(duì)溫升的要求,還要考慮加熱、冷卻等措施。</p><p> 2.2 液壓系統(tǒng)各液壓元件的確定</p><p> 2.2.1 液壓介質(zhì)的選擇</p><p> 液壓介質(zhì)應(yīng)具有適宜的粘度和良好的粘溫特性;油膜強(qiáng)度要高,具有較好的潤
53、滑性能;能抗氧化,穩(wěn)定性好;腐蝕作用小,對(duì)涂料、密封材料等有良好的適應(yīng)性;同時(shí)液壓介質(zhì)還應(yīng)具有一定的消泡能力。</p><p> 選擇液壓介質(zhì)時(shí),除專用液壓油外,首先是介質(zhì)種類的選擇。根據(jù)液壓系統(tǒng)對(duì)介質(zhì)是否有抗燃性的要求,決定選用礦油型液壓油或抗燃型液壓液。</p><p> 其次,應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)中所用液壓泵的類型選用具有合適粘度的介質(zhì)。</p><p> 最后,
54、還應(yīng)考慮使用條件等因素,如環(huán)境溫度、工作壓力、執(zhí)行機(jī)構(gòu)速度等。當(dāng)工作溫度在60℃以下,載荷較輕時(shí),可選用機(jī)械油;工作溫度超過60℃時(shí),應(yīng)選用汽輪機(jī)油或普通液壓油。若設(shè)備在很低溫度下啟動(dòng)時(shí)須選用低凝液壓油。</p><p> 據(jù)參考文獻(xiàn)[2]表37.3-12 中各普通液壓油質(zhì)量指標(biāo)及應(yīng)用以及本設(shè)計(jì)中單柱液壓機(jī)液壓系統(tǒng)的要求選用N32號(hào)普通液壓油,其各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)見表2-2。</p><p>
55、<b> 表2-2</b></p><p> 2.2.2 擬定液壓系統(tǒng)圖</p><p> 在這種單柱液壓機(jī)上,實(shí)現(xiàn)了“工進(jìn) → 快退 → 停止”的動(dòng)作循環(huán)(見圖2-1)??梢赃M(jìn)行沖剪、彎曲、翻邊、裝配、冷擠、成型等多種加工工藝。表2- 3 示此單柱液壓機(jī)的動(dòng)作循環(huán)表,圖2-2則是這種液壓機(jī)的液壓系統(tǒng)圖,其滑塊的工作情況如圖所示。</p><
56、p> 圖2-1 單柱液壓機(jī)動(dòng)作循環(huán)圖</p><p> 圖2-2 單柱液壓機(jī)液壓系統(tǒng)圖</p><p> 進(jìn)油路 液壓泵1 → 電磁換向閥2(左位)→ 單向調(diào)速閥3 → 液壓油缸4上腔</p><p> 回油路 液壓油缸4下腔 → 單向順序閥5 → 電磁換向閥2(右位)→ 油箱7</p><p> 表2-3 單柱液壓機(jī)
57、液壓系統(tǒng)的動(dòng)作循環(huán)表</p><p> 2.3 液壓系統(tǒng)主要參數(shù)計(jì)算</p><p> 2.3.1 選系統(tǒng)工作壓力</p><p> 壓力的選擇要根據(jù)載荷大小和設(shè)備類型而定。還要考慮執(zhí)行元件的裝配空間、經(jīng)濟(jì)條件及元件供應(yīng)情況等的限制。在載荷一定的情況下,工作壓力低,勢必要加大執(zhí)行元件的結(jié)構(gòu)尺寸,對(duì)某些設(shè)備來說,尺寸要受到限制,從材料消耗角度看也不經(jīng)濟(jì);反之,
58、壓力選得太高,對(duì)泵、缸、閥等元件的材質(zhì)、密封、制造精度也要求很高,必然要提高設(shè)備成本。一般來說,對(duì)于固定的尺寸不太受限的設(shè)備,壓力可以選低一些,行走機(jī)械重載設(shè)備壓力要選得高一些。</p><p> 公稱力為25KN的單柱液壓機(jī)屬小型液壓機(jī)類型,一般情況下,載荷不會(huì)太高,參考資料[2]表37.5-3,初步確定系統(tǒng)工作壓力為4MPa。</p><p> 2.3.2 液壓缸主要參數(shù)的確定&l
59、t;/p><p> ?。?) 液壓缸設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的的問題</p><p> 液壓缸的設(shè)計(jì)和使用正確與否,直接影響到它的性能和易否發(fā)生故障。在這方面,經(jīng)常碰到的是液壓缸安裝不當(dāng)、活塞桿承受偏載、液壓缸或活塞下垂以及活塞桿的壓桿失穩(wěn)等問題。所以,在設(shè)計(jì)液壓缸時(shí),必須注意如下幾點(diǎn):</p><p> 1)盡量使活塞桿在受拉狀態(tài)下承受最大負(fù)載,或受壓狀態(tài)下具有良好的縱向穩(wěn)定
60、性。</p><p> 2)考慮液壓缸行程終了處的制動(dòng)問題和液壓缸的排氣問題。缸內(nèi)如無緩沖裝置和排氣裝置,系統(tǒng)中需有相應(yīng)的措施。但是并非所有的液壓缸都要考慮這些問題。</p><p> 3)正確確定液壓缸的安裝、固定方式。如承受彎曲的活塞桿不能用螺紋連接,要用止口連接。液壓缸不能在兩端用鍵或銷定們,只能在一端定位,為的是不致阻礙它在受熱時(shí)的膨脹。如沖擊載荷使活塞桿壓縮,定位件須設(shè)<
61、;/p><p> 置在活塞桿端,如為拉伸則設(shè)置在缸蓋端。</p><p> 4) 液壓缸各部分的結(jié)構(gòu)需根據(jù)推薦的結(jié)構(gòu)形式和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì),盡可能做到</p><p> 結(jié)構(gòu)簡單、緊湊,加工、裝配和維修方便。</p><p> ?。?) 液壓缸主要參數(shù)的確定</p><p> 鑒于液壓系統(tǒng)的最大工作壓力P1=8Mp
62、a>7Mpa由參考文獻(xiàn)[1]表5-2推薦初定d=0.7D</p><p> 取液壓缸=0.9 則此時(shí)活塞所受推力</p><p><b> N </b></p><p> 由式 (2-1)</p>
63、<p> =69.45 cm2</p><p><b> ?。?-2)</b></p><p><b> =9.38 cm</b></p><p> 則d= 0.7·D =6.07 cm</p><p> 參考文獻(xiàn)[2]表37.5-8及表37.5-9對(duì)這些直徑圓整成就近
64、標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)</p><p> 得: D =100 mm d =70 mm</p><p> 由此求得液壓缸兩腔的實(shí)際有效面積為:</p><p><b> cm2</b></p><p><b> cm2</b></p><p> 2.3.3 液壓
65、缸強(qiáng)度校核</p><p> 液壓缸的缸筒壁厚δ、活塞桿直徑d和缸蓋處固定螺栓直徑在高壓系統(tǒng)中必須進(jìn)行強(qiáng)度校核。</p><p> 取:液壓缸材料為45#鋼,無縫鋼管</p><p><b> 活塞桿材料45#鋼</b></p><p><b> (1)壁厚強(qiáng)度校核</b></p>
66、;<p> 根據(jù)參考文獻(xiàn)[2]表37.7-64及表37.7-65選擇液壓缸外徑為121mm即液壓缸壁厚δ=10.5mm</p><p><b> 對(duì)于本系統(tǒng):</b></p><p><b> < 10 為厚壁</b></p><p><b> 按壁筒計(jì)算:</b></p&
67、gt;<p><b> ?。?-3)</b></p><p> 式中,D為缸筒內(nèi)徑;Py為缸筒試驗(yàn)壓力,當(dāng)缸的額定壓力</p><p> Pn ≤ 16Mpa時(shí),</p><p> 取Py=1.5 Pn ;為缸筒材料的許用應(yīng)力,,為材料抗拉強(qiáng)度,n為安全系數(shù),一般取n = 5 。</p><p>&l
68、t;b> 所以:</b></p><p><b> ?。?-4)</b></p><p> 式中 n = 5</p><p> 則 </p><p> 得
69、 </p><p> ∴ </p><p> 故缸體壁厚強(qiáng)度滿足。</p><p> ?。?) 液壓缸內(nèi)活塞桿直徑校核</p><p> 活塞桿的直徑d按下式進(jìn)行校核</p><p><b> ?。?-5)</b></p>&
70、lt;p> 式中,F(xiàn)為活塞桿上的作用力;為活塞桿材料的許用應(yīng)力, </p><p><b> 則 :</b></p><p><b> 故活塞桿強(qiáng)度滿足。</b></p><p> ?。?) 液壓缸蓋固定螺栓直徑計(jì)算</p><p> 液壓缸蓋固定螺栓直徑按下式計(jì)算:</p>
71、;<p><b> (2-6)</b></p><p> 式中,F(xiàn)為液壓缸負(fù)載;Z為固定螺栓個(gè)數(shù);K為螺紋擰緊系數(shù);</p><p> K=1.12~1.5,取K=1.3;</p><p><b> 則:</b></p><p> 取 ds=10 mm</p>
72、;<p> 2.3.4 液壓缸穩(wěn)定性校核</p><p> 活塞桿受軸向壓縮負(fù)載時(shí),它所承受的力F不能超過使它保持穩(wěn)定工作所允許的臨界負(fù)載Fk,以免發(fā)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(zhì)、截面形狀、直徑和長度以及液壓缸的安裝方式等因素有關(guān)?;钊麠U穩(wěn)定性的校核依下式進(jìn)行:</p><p><b> ?。?-7)</b></p
73、><p> 式中,nk為安全系數(shù),一般取nk = 2 ~ 4,這里取nk = 4。</p><p> 當(dāng)活塞桿的細(xì)長比 > 時(shí)</p><p><b> ?。?-8)</b></p><p> 當(dāng)活塞桿的細(xì)長比 > 時(shí),且</p><p> = 20 ~ 120 時(shí),則</p>
74、<p><b> (2-9)</b></p><p> 式中,l為安裝長度,其值與安裝方式有關(guān),見表2-1,為活塞桿橫截面最小回轉(zhuǎn)半徑, ;為柔性系數(shù),其值見表2-2;為由液壓缸支承方式?jīng)Q定的末端系數(shù),其值見表2-4;E為活塞桿材料的彈性模量,對(duì)鋼取E=2.06×1011N/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(qiáng)度決定的實(shí)驗(yàn)值,為系數(shù),具體數(shù)
75、值均見表2-5。</p><p> 表2-4 液壓缸支承方式和末端系數(shù)ψ2的值</p><p> 表2-5 f、a、ψ1的值</p><p> 由此,根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)的可得:</p><p><b> ??; </b></p><p><b> ?。?-10)</b>
76、;</p><p> 而l>125mm, 取l=175mm</p><p><b> ?。?</b></p><p> 則活塞桿穩(wěn)定性按式:</p><p><b> 進(jìn)行校核。</b></p><p><b> 代入數(shù)據(jù):</b></p
77、><p><b> N</b></p><p> 而 (2-11)</p><p> 式中:FW為活塞所受最大推力</p><p> Pmax為系統(tǒng)最大壓力為8Mpa 。</p><
78、p> A1為液壓缸無活塞桿腔的截面積,A1 = 78.5 cm2 </p><p> FW = 8×106×7.85×10-3 = 6.28×104 N</p><p><b> 顯然,F(xiàn)W < </b></p><p> 所以,活塞桿穩(wěn)定性滿足。</p><p>
79、 2.3.5 計(jì)算液壓缸實(shí)際所需流量</p><p> 根據(jù)最終確定的液壓缸的結(jié)構(gòu)尺寸及其運(yùn)動(dòng)速度或轉(zhuǎn)速,計(jì)算出液壓缸實(shí)際所需流量,見表2-6。</p><p> 表2 – 6 液壓缸實(shí)際所需流量</p><p> 2.3.6 繪制液壓缸工況圖</p><p> 圖2-3液壓缸工況圖</p><p> 2.
80、4 液壓閥的選擇</p><p> 2.4.1 液壓閥的作用</p><p> 液壓閥是用來控制液壓系統(tǒng)中油液的流動(dòng)方向或調(diào)節(jié)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(gè)形狀相同的閥,可以因?yàn)樽饔脵C(jī)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(jié)流作用控制著系統(tǒng)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(dòng)方向。這就是說,盡管液壓閥存在著各種
81、各樣不同的類型,它們之間還是保持著一些基本共同之點(diǎn)。例如:</p><p> 1)在結(jié)構(gòu)上,所有的閥都由閥體、閥心(座閥或滑閥)和驅(qū)使閥心動(dòng)作的元、部件(如彈簧、電磁鐵)組成。</p><p> 2)在工作原理上,所有閥的開口大小,閥進(jìn)、出口間的壓差以及流過閥的流量之間的關(guān)系都符合孔口流量公式,僅是各種閥控制的參數(shù)各不相同而已。</p><p> 2.4.2
82、液壓閥的基本要求</p><p> 液壓系統(tǒng)中所用的液壓閥,應(yīng)滿足如下要求:</p><p> 1)動(dòng)作靈敏,使用可靠,工作時(shí)沖擊和振動(dòng)小。</p><p> 2)油液流過時(shí)壓力損失小。</p><p><b> 3)密封性能好。</b></p><p> 4)結(jié)構(gòu)緊湊,安裝、調(diào)整、使用
83、、維護(hù)方便,通用性大。</p><p> 2.4.3 液壓閥的選擇</p><p> 1)閥的規(guī)格,根據(jù)系統(tǒng)的工作壓力和實(shí)際通過該閥的最大流量,選擇有定型產(chǎn)品的閥件。溢流閥按液壓泵的最大流量選??;選擇節(jié)流閥和調(diào)速閥時(shí),要考慮最小穩(wěn)定流量應(yīng)滿足執(zhí)行機(jī)構(gòu)最低穩(wěn)定速度的要求。</p><p> 控制閥的流量一般要選得比實(shí)際通過的流量大一些,必要時(shí)也允許有20%以內(nèi)的
84、短時(shí)間過流量。</p><p> 2)閥的型式,按安裝和操作方式選擇。</p><p> 本系統(tǒng)工作壓力在4MPa左右,所以液壓閥均選用中壓閥。所選閥的規(guī)格型號(hào)見表2-7。</p><p> 表2-7 25KN單柱液壓機(jī)液壓閥名細(xì)表</p><p> 第3章 液壓泵站及其輔助裝置</p><p> 在本設(shè)計(jì)
85、中,我們將采用集成塊的聯(lián)接方式來進(jìn)行液壓系統(tǒng)的裝配。其集成塊單元回路圖見圖3-1;</p><p> 圖3-1 集成塊單元回路圖 </p><p><b> 3.1 液壓泵站</b></p><p> 3.1.1 液壓泵站概述及液壓泵站油箱容量系列標(biāo)準(zhǔn)</p><p> ?。?)液壓泵站的概述</p>
86、<p> 目前我國生產(chǎn)液壓泵站的廠家很多,液壓泵站的種類也繁多,但多數(shù)廠家根據(jù)用戶的具體要求設(shè)計(jì)和制造,尚未完全系列化、標(biāo)準(zhǔn)化?,F(xiàn)在只有液壓泵站的油箱公稱容量系列有國家標(biāo)準(zhǔn)。</p><p> (2)液壓泵站油箱公稱容量系列(GB 2876—81)</p><p> 表3-1 油箱容量GB 2876-81 L</p><p> 3.1.2 各
87、系列液壓泵站的簡述</p><p> 詳細(xì)資料見參考文獻(xiàn)[2]37篇第10章。</p><p> ?。?)YZ系列液壓泵站</p><p> YZ系列液壓泵站,油箱容量有25~6300L等18種規(guī)格。選用各種不同的泵,得到各種不同流量、壓力的規(guī)格。外形結(jié)構(gòu)上有上置式(有立式及臥式)和非上置式。</p><p> YZ系列液壓泵站生產(chǎn)廠有
88、:上海高行液壓件廠、長沙液壓件廠、南京液壓件三廠等。</p><p><b> ?。?)YG型液壓柜</b></p><p> YG型液壓柜規(guī)格性能為油箱容量250~350L,壓力6.3MPa,流量有40、63和100L/ min。上海液壓件一廠生產(chǎn)。</p><p> ?。?)YZS型液壓站</p><p> YZ
89、S型液壓泵站,油箱容量100L,壓力6.3MPa,流量16L/min。常州液壓件廠生產(chǎn)。</p><p> ?。?)YGC型液壓柜</p><p> YGC型液壓柜油箱容量160L,壓力6.3MPa,流量有12、25L/min,由北京椿樹機(jī)械廠生產(chǎn)。</p><p> ?。?)CJZ型液壓站</p><p> CJZ型液壓泵站油箱容量有1
90、00L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(chǎn)。</p><p><b> ?。?)YH型液壓站</b></p><p> 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(jī)器廠生產(chǎn)。</p><p> ?。?)SE型
91、液壓泵站</p><p> SE型液壓泵站油箱容量1400L,壓力7 MPa,流量6.75m3/s,上海冶金設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)。</p><p><b> ?。?)上重型液壓站</b></p><p> 上海重型機(jī)器廠液壓站油箱容量1200L與2200L兩種,1200L的工作壓力為1.5 MPa,2200L的為5 MPa,流量均為320L/min。
92、</p><p><b> 3.2 液壓泵</b></p><p> 3.2.1 液壓泵的選擇</p><p> 液壓泵是一種能量轉(zhuǎn)換裝置,它把驅(qū)動(dòng)電機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成輸?shù)较到y(tǒng)中去的油液的壓力能,供液壓系統(tǒng)使用。</p><p> 液壓泵的工作壓力是指泵實(shí)際工作時(shí)的壓力。液壓泵的額定壓力是指泵在正常工作條件下按試
93、驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)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(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定必須保證的流量,亦即在額定轉(zhuǎn)速和額定壓力下由泵輸出的流量。</p><p> 液壓泵工作壓力的確定</p><p><b> (3-1)</b></p><p> P1是液壓缸的工作壓力,對(duì)于本系統(tǒng):</p><p&g
94、t; 是泵到液壓缸間總的管路損失。由系統(tǒng)圖可見,從泵到液壓缸之間串接有一個(gè)單向調(diào)節(jié)器速閥和一個(gè)電磁換向閥,取= 0.6MPa</p><p><b> 液壓泵工作壓力為:</b></p><p> (2) 液壓泵流量的確定</p><p><b> (3-2)</b></p><p> 由
95、工況圖看出,系統(tǒng)最大流量發(fā)生在快退工況,m3/s,泄漏系數(shù) K = 1.2</p><p><b> 求得液壓泵流量:</b></p><p> (37.8 L/mm)</p><p> 選用YB1-40 型雙聯(lián)葉片泵。</p><p> 雙聯(lián)葉片泵是在一個(gè)泵體內(nèi)安裝兩個(gè)雙作用葉片泵,用同一個(gè)傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)。安裝大小
96、不同的單泵,可以得到兩種大小不同的流量,以適應(yīng)液壓系統(tǒng)各種不同速度的要求。雙作用葉片泵的工作原理是泵由轉(zhuǎn)子、定子、葉片、配油盤和端蓋等件所組成。定子的內(nèi)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(gè)組成,且定子和轉(zhuǎn)子是同心的。葉片在轉(zhuǎn)子的槽內(nèi)可靈活滑動(dòng),在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)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(nèi)表面上,于是兩相鄰葉片、配油盤、定子和轉(zhuǎn)子間便形成了一個(gè)個(gè)密封的工作腔。在轉(zhuǎn)子順
97、時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)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(qū);在左下角和右上角處逐漸減小,為壓油區(qū);吸油區(qū)和壓油區(qū)之間有一段封油區(qū)把它們隔開。這種泵的轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn),每個(gè)密封工作腔完成吸油和壓油動(dòng)作各兩次,所以稱為雙作用葉片泵。泵的兩個(gè)吸油區(qū)和兩個(gè)壓油區(qū)是徑向?qū)ΨQ的,作用在轉(zhuǎn)子上的液壓力徑向平衡,所以又稱為平衡式葉片泵。</p><p> 3.2.2 液壓泵裝置</p><p&g
98、t; 液壓泵裝置是指將電能轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤耗芩枰脑O(shè)備、元件及其輔助元件。具體而言,主要指電機(jī)、聯(lián)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(shè)計(jì)尤其是正確地安裝液壓泵裝置,是液壓系統(tǒng)正常工作的重要保證,必須予以足夠的重視。</p><p> ?。?)液壓泵的安裝方式</p><p> 金屬切削機(jī)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,</p>
99、;<p> 而定量葉片泵,無論是單泵還是雙聯(lián)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,立式安裝的液壓泵皆為上置式。</p><p> 安裝液壓泵應(yīng)注意的問題:</p><p> 1)為了防止振動(dòng)與保證液壓泵的使用壽命,液壓泵必須牢固地緊固在箱蓋或基礎(chǔ)上,注意經(jīng)常
100、檢查連接螺釘是否松動(dòng)。</p><p> 2)調(diào)整好液壓泵與電機(jī)的聯(lián)軸器,使二者同心,用手撥動(dòng)聯(lián)軸器時(shí)不能有松緊不一致的現(xiàn)象。</p><p> 3)在有條件的情況下,盡量將液壓泵(齒輪泵、定量葉片泵、螺桿泵)安裝在油</p><p><b> 液內(nèi)。</b></p><p> 4)液壓泵吸油管路的安裝必須注意密
101、封可靠及油管插入油液有足夠的深度,以防止空氣被吸入液壓泵。</p><p> 5)安裝液壓泵時(shí),應(yīng)注意各類液壓泵的吸油高度,正確確定液壓泵與油液液面的距離。各類液壓泵的吸油高度見表3-2:</p><p> 表3-2 各類油泵吸油高度</p><p> ?。?)液壓泵與電機(jī)的聯(lián)接</p><p> 液壓泵與電機(jī)之間的聯(lián)軸器,一般用簡單型
102、彈性圈柱銷聯(lián)軸器或彈性圈柱銷聯(lián)軸器,其二者的共同特點(diǎn)是傳遞扭矩范圍較大,轉(zhuǎn)速較高,彈性好,能緩沖扭矩急劇變化引起的振動(dòng),能補(bǔ)償軸位移。但在使用中應(yīng)定期檢查彈性圈,發(fā)現(xiàn)其損壞后及時(shí)更換。上述兩種聯(lián)軸器中,簡單型彈性圈柱銷聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)簡單,裝卸方便,使用壽命較長,幫比彈性圈柱銷聯(lián)軸器用得多些。應(yīng)用上述二種聯(lián)軸器時(shí),一定要注意彈性圈材料必須用耐油橡膠。</p><p> 安裝聯(lián)軸器的技術(shù)要求是:</p>
103、<p> 1)半聯(lián)軸器I盡量做主動(dòng)件。</p><p> 2)半聯(lián)軸器與電動(dòng)機(jī)軸配合時(shí)采用配合,與其他軸端則采用低于的配合,否則應(yīng)驗(yàn)算輪轂強(qiáng)度。</p><p> 3)最大同軸度偏差不大于0.1mm(上海機(jī)床廠經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)),軸線傾斜角不大于40′。</p><p> 3.3 電動(dòng)機(jī)功率的確定</p><p> 注射機(jī)在整
104、個(gè)動(dòng)作循環(huán)中,系統(tǒng)的壓力和流量都是變化的,所需功率變化較大,為滿足整個(gè)工作循環(huán)的需要,按較大功率段來確定電動(dòng)機(jī)功率。</p><p> 由前面的計(jì)算已知泵的供油壓力應(yīng)為 PP = 5MPa,取泵的總效率ηP = 0.65,泵的總驅(qū)動(dòng)功率為 </p><p><b> ?。?-3)</b></p><p> 驗(yàn)算其他
105、工況時(shí),液壓泵的驅(qū)動(dòng)功率均小于此值。查產(chǎn)品樣本,選用5.5KW 的電動(dòng)機(jī)。</p><p> 3.4 液壓管件的確定</p><p> 3.4.1 油管內(nèi)徑確定</p><p> 由于本系統(tǒng)并未對(duì)油管內(nèi)油液的流速作出規(guī)定,因此在整個(gè)系統(tǒng)中只需保證各處的流量滿足要求即可。初定泵吸油管處流速為1m/s,則由式 計(jì)算得d = 8mm,由于油管的管徑不宜選得過
106、大,以免使液壓裝置的結(jié)構(gòu)龐大;但也不能選得過小,以免使管內(nèi)液體流速加大,系統(tǒng)壓力損失增加或產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲,影響正常工作。在強(qiáng)度保證的情況下,管壁可盡量選得薄些。薄壁易于彎曲,規(guī)格較多,裝接較易,采用它可減少管系接頭數(shù)目,有助于解決系統(tǒng)泄漏問題??紤]到與各液壓閥的連接,也為了盡量減少管路中油壓的損失,故統(tǒng)一取油管內(nèi)徑為10mm。</p><p><b> 3.4.2 管接頭</b></
107、p><p> 管接頭是油管與油管、油管與液壓件之間的可拆式連接件,它必須具有裝拆方便、連接牢固、密封可靠、外形尺寸小、通流能力大、壓降小、工藝性好等各項(xiàng)條件。</p><p> 液壓系統(tǒng)中的泄漏問題大部分都出現(xiàn)在它管系中的接頭上,為此對(duì)管材的選用,接頭形式的確定(包括接頭設(shè)計(jì)、墊圈、密封、箍套、防漏涂料的選用等),管系的設(shè)計(jì)(包括彎管設(shè)計(jì)、管道支承點(diǎn)和支承形式的選取等)以及管道的安裝(包括
108、正確的運(yùn)輸、儲(chǔ)存、清洗、組裝等)都要慎審從事,以免影響整個(gè)液壓系統(tǒng)的使用質(zhì)量。</p><p> 3.5 濾油器的選擇</p><p> 3.5.1 濾油器的作用及過濾精度</p><p> 濾油器在液壓系統(tǒng)中,濾除外部混入或者系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)中內(nèi)部產(chǎn)生的液壓油中的固體雜質(zhì),使液壓油保持清潔,延長液壓元件使用壽命,保證液壓系統(tǒng)的工作可靠性。一般認(rèn)為75%以上液壓系統(tǒng)
109、故障是由于液壓油的污染所造成的。因此濾油器對(duì)液壓系統(tǒng)來說,是不可少的重要組成部分。</p><p> 濾油器的過濾精度用從液壓油中過濾掉的雜質(zhì)的顆粒大小表示,一般可分為粗濾油器、普通濾油器、精密濾油器和特精濾油器四種,它們分別能濾去大于100µm、10~100µm、5~10µm和1~5µm大小的雜質(zhì)。液壓系統(tǒng)壓力越高,要求液壓元件的滑動(dòng)間隙越小,因些系統(tǒng)壓力越高,要求的過
110、濾精度也越高,其關(guān)系見表3-3:</p><p> 表3-3 過濾精度與液壓系統(tǒng)壓力的關(guān)系</p><p> 濾油器按其濾心材料的過濾機(jī)制來分,有表面型濾油器、深度型濾油器和吸附型濾油器三種。</p><p> 3.5.2 選用和安裝</p><p> 選用濾I油器時(shí),要考慮下列幾點(diǎn):</p><p> 過濾
111、精度應(yīng)滿足預(yù)定要求。</p><p> 能在較長時(shí)間內(nèi)保持足夠的通流能力。</p><p> 濾心具有足夠的強(qiáng)度,不因液壓的作用而損壞。</p><p> 濾心抗腐蝕性能好,能在規(guī)定的溫度下持久地工作。</p><p> 濾心清洗或更換簡便。</p><p> 因此,濾油器應(yīng)根據(jù)液壓系統(tǒng)的技術(shù)要求,按過濾精度
112、、通流能力、工作壓力、油液粘度、工作溫度等條件來選定其型號(hào)。</p><p> 在本設(shè)計(jì)中,選用網(wǎng)式濾油器,它具有結(jié)構(gòu)簡單、通油能力大、阻力小、易清洗等特點(diǎn)。網(wǎng)式濾油器屬于粗濾油器,一般安裝在液壓泵的吸油路上,</p><p> 這種安裝方式主要作用是保護(hù)液壓泵。</p><p> 3.6 油箱及其輔件的確定</p><p><
113、b> 3.6.1 油箱</b></p><p> 油箱在液壓系統(tǒng)中除了儲(chǔ)存油液外,還起著散發(fā)油液中的熱量(在周圍環(huán)境溫度較低的情況下則是保持油液中熱量)、分離油液中的氣泡、沉淀固體雜質(zhì)等作用。油箱中安裝有很多輔件,如空氣濾清器及液位計(jì)等。</p><p> ?。?)油箱的設(shè)計(jì)要點(diǎn)</p><p> 設(shè)計(jì)油箱時(shí)應(yīng)考慮如下幾點(diǎn):</p>
114、;<p> a .油箱必須有足夠大的容積。以滿足散熱要求,停車時(shí)能容納液壓系統(tǒng)中所有的油;而工作時(shí)又保持適當(dāng)?shù)挠臀灰蟮取?lt;/p><p> b. 吸油管及回油管應(yīng)插入最低油位以下。以防止吸油管吸入空氣;回油管飛濺產(chǎn)生氣泡。管口一般與油箱底、箱壁的距離不小于管徑的3倍。吸油管應(yīng)安裝80或100µm的網(wǎng)式或線隙式濾油器,安裝位置要便于裝卸或清洗濾油器?;赜凸芸谛鼻?5°角并面向
115、箱壁,以防回油沖擊油箱底部的沉積物。</p><p> c. 吸油管和回油管的距離盡可能遠(yuǎn)一點(diǎn),中間要設(shè)置隔板,使油液在油箱中流動(dòng)速度緩慢一點(diǎn),時(shí)間長一些,這樣能提高散熱、分離空氣及沉淀雜質(zhì)的效果。</p><p> d. 為了保持油液清潔,油箱應(yīng)有密封的頂蓋,頂蓋上應(yīng)沒有帶濾油網(wǎng)的注油口及帶空氣濾清器的通氣孔,注油及通氣一般都由一個(gè)空氣濾清器來完成。為了便于放掉油,油箱底應(yīng)有一定傾斜
116、度,最低處設(shè)放油閥。</p><p> e. 箱壁上應(yīng)考慮安裝液面指示器、冷卻器。加熱器及溫度計(jì)等位置。</p><p> f.油箱也可以設(shè)計(jì)成完全密封的充壓式油箱,用以改善液壓的吸油狀況。一般充氣壓力為0.07~0.1MPa。</p><p> 根據(jù)以上六點(diǎn)設(shè)計(jì)要點(diǎn)以及對(duì)照本設(shè)計(jì)的需要,繪制油箱簡圖如下:</p><p><b&
117、gt; 圖3-1 油箱簡圖</b></p><p> ?。?)油箱容量的確定</p><p> 初始設(shè)計(jì)時(shí),先按經(jīng)驗(yàn)確定油箱的容量,待系統(tǒng)確定后,再按散熱的要求進(jìn)行校核。</p><p><b> 經(jīng)驗(yàn)公式為:</b></p><p> m3
118、 (3-4)</p><p> 式中, —— 液壓泵每分鐘排出壓力油的容積 m3</p><p> —— 經(jīng)驗(yàn)系數(shù),見表3-4</p><p> 表3-4 經(jīng)驗(yàn)系數(shù)</p><p> 在確定油箱尺寸時(shí),一方面要滿足系統(tǒng)供油的要求,還要保證執(zhí)行元件全部排油時(shí),油箱不能溢出,以及系統(tǒng)中最大可能充滿油時(shí),油箱的油位不低于最低限度。&l
119、t;/p><p> 初始設(shè)計(jì)時(shí),先按經(jīng)驗(yàn)公式確定油箱的容量,待系統(tǒng)確定后,再按散熱的要求進(jìn)行校核。</p><p> 由此初定油箱容積取為200L,其結(jié)構(gòu)參數(shù)如表3-5:</p><p> 表3-5 油箱結(jié)構(gòu)參數(shù)</p><p> (3)確定油箱的有效容積</p><p> 按經(jīng)驗(yàn)公式(3-4)來初步確定油箱的有
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