YA32-1000KN四柱萬能液壓機(jī)設(shè)計(jì)

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常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) CHANGZHOU INSTITUTE OF TECHNOLOGY 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 題目 YA32 1000KN 四柱萬能液壓機(jī)設(shè)計(jì) 二級學(xué)院 直屬學(xué)部 無錫技師學(xué)院 專業(yè) 數(shù)控車 班級 學(xué)生姓名 學(xué)號 指導(dǎo)教師姓名 職稱 評閱教師姓名 職稱 2015 年 05 月 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 摘 要 通過對分析液壓機(jī)的國內(nèi)外生產(chǎn)及研究現(xiàn)狀 確定了本課題的主要設(shè)計(jì)內(nèi)容 在 確定了液壓機(jī)初步設(shè)計(jì)方案后 采用了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法對液壓機(jī)機(jī)身結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算 及強(qiáng)度校核 并采用 AutoCAD 設(shè)計(jì)軟件對液壓缸主要部分及起零件圖進(jìn)行了繪制 在 參考了某公司生產(chǎn)的三梁四柱式液壓機(jī)液壓系統(tǒng)以及查閱了有關(guān)關(guān)于液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)的 書籍后 設(shè)計(jì)了液壓機(jī)的工作說明書 并對其進(jìn)行了可行性分析 最后對整個(gè)設(shè)計(jì)進(jìn) 行系統(tǒng)分析 得出整個(gè)設(shè)計(jì)切實(shí)可行 關(guān)鍵詞 液壓機(jī) 機(jī)身結(jié)構(gòu) 液壓系統(tǒng) YA32 1000KN 四柱萬能液壓機(jī)設(shè)計(jì) 2 Abstract Through the production and research situation at home and abroad on the analysis of the hydraulic machine the main design elements identified issues In the preliminary design of hydraulic machine using the traditional design method of design calculation and strength check of hydraulic press frame structure and the use of AutoCAD design software for the drawing of the hydraulic cylinder parts and parts diagram in the three beam four post type hydraulic machine hydraulic system with reference to a company and books about the hydraulic system design review design of hydraulic cylinder work instructions and its feasibility is analysed finally the whole design of system analysis the whole design is feasible keywords Hydraulc press Body structure 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 目 錄 摘 要 1 ABSTRACT 2 目 錄 3 1 液壓機(jī)的主要技術(shù)參數(shù) 6 1 1 YA32 1000KN 四柱萬能液壓機(jī)主要參數(shù) 6 1 2 YA32 1000KN 四柱萬能液壓機(jī)系統(tǒng)工況圖 7 2 液壓基本回路以及控制閥 9 2 1 YA32 3150KN 四柱萬能液壓機(jī)液壓系統(tǒng)圖 9 2 2 YA32 3150KN 四柱萬能液壓機(jī)工作循環(huán)圖 11 3 液壓缸 12 3 1 主缸 12 3 1 1 材料 12 3 1 2 缸筒內(nèi)徑 12 3 1 3 液壓缸運(yùn)動(dòng)中的供油量 15 3 1 4 確定快進(jìn)供油方式 液壓泵的規(guī)格 驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率 16 3 1 5 缸筒壁厚 17 3 1 6 缸筒壁厚校核 17 3 1 7 缸筒的暴裂壓力 rP 18 3 1 8 缸筒底部厚度 18 3 1 9 缸筒端部法蘭厚度 h 18 3 1 10 缸筒法蘭連接螺栓 19 3 2 主缸活塞桿 19 3 2 1 材料 19 3 2 2 直徑 d 20 3 2 3 強(qiáng)度校核 20 3 3 主缸的總效率 21 3 3 1 機(jī)械效率 m 21 3 3 2 容積效率 v 21 3 3 3 反作用力效率 d 由排出口背壓差所產(chǎn)生的反向作用力 21 3 4 頂出 21 3 4 1 材料 21 3 4 2 缸筒內(nèi)徑 22 3 4 3 液壓缸的理論作用力 F 23 3 4 4 缸筒壁厚 23 YA32 1000KN 四柱萬能液壓機(jī)設(shè)計(jì) 4 3 4 5 缸筒壁厚校核 23 3 4 6 缸筒底部厚度 24 3 4 7 缸筒端部法蘭厚度 h 24 3 4 8 缸筒法蘭連接螺栓 25 3 5 頂出缸活塞桿 25 3 5 1 材料 25 3 5 2 直徑 d 25 3 5 3 強(qiáng)度校核 26 3 6 頂出缸的總效率 27 3 6 1 機(jī)械效率 m 27 3 6 2 容積效率 v 27 3 6 3 反作用力效率 d 27 3 7 各油缸工作流量 28 3 7 1 主缸快速下行 28 3 7 2 主缸工進(jìn) 28 3 7 3 主缸回程 28 3 7 4 頂出缸工進(jìn) 29 3 7 5 頂出缸回程 29 4 液壓工作介質(zhì) 30 5 液壓輔助件及液壓泵站 31 5 1 管件 31 5 1 1 高壓金屬油管內(nèi)徑 d 31 5 1 2 高壓金屬油管壁厚 31 5 1 3 高壓軟管內(nèi)徑 d 1 31 5 1 4 低壓軟管內(nèi)徑 d 2 31 5 2 密封件 32 5 2 1 主缸工作壓力 F 32 5 2 2 作用面積 S 1 32 5 2 3 主缸工作單位壓力 F 1 32 5 2 4 頂出缸工作壓力 F 32 5 2 5 作用面積 S 2 32 5 2 6 主缸工作單位壓力 F 1 33 5 3 油箱 33 5 3 1 平均功率損失 H 33 5 3 2 閥的功率損失 H 2 33 5 3 3 管路及其他功率損失 H 3 33 5 3 4 計(jì)算散熱面積 34 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 5 3 5 根據(jù)液壓系統(tǒng)最大工作容積 34 5 3 6 近似計(jì)算油箱散熱面積 S 34 5 3 7 油箱中油液的冷卻 34 5 4 過濾器 35 5 5 立柱導(dǎo)桿 35 6 液壓系統(tǒng)的安裝 使用和維護(hù) 37 總 結(jié) 38 致 謝 39 參考文獻(xiàn) 40 YA32 1000KN 四柱萬能液壓機(jī)設(shè)計(jì) 6 1 液壓機(jī)的主要技術(shù)參數(shù) 1 1 YA32 1000KN 四柱萬能液壓機(jī)主要參數(shù) 表 1 1 產(chǎn)品名稱 四柱萬能液壓機(jī) 滑塊快進(jìn)速度 mm s 100 型號 YA32 1000KN 工進(jìn)速度 mm s 10 公稱壓力 T 100 快上行速度 mm s 80 滑塊行程 mm 1260 頂出力 T 20 滑塊下平面 至工作臺(tái)最大距 離 mm 1260 頂出速度 mm s 80 工作臺(tái)尺寸 前后 左右 mm 900 1250 回程速度 mm s 120 液體最大工 作壓力 MPa 16 頂出活塞最大行程 mm 500 外型尺寸長 寬 高 mm 1780 1420 4391 回程力 T 6 最大拉伸深 度 mm 500 電機(jī)功率 KW 31 5 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 1 2 YA32 1000KN 四柱萬能液壓機(jī)系統(tǒng)工況圖 圖 1 1 液壓系統(tǒng)工作行程與壓力圖 YA32 1000KN 四柱萬能液壓機(jī)設(shè)計(jì) 8 圖 1 2 工作周期系統(tǒng)功率循環(huán)圖 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 2 液壓基本回路以及控制閥 2 1 YA32 3150KN 四柱萬能液壓機(jī)液壓系統(tǒng)圖 圖 2 1 1 斜盤式變量柱塞泵 2 齒輪泵 3 小電機(jī) 4 大電機(jī) 6 濾油器 7 電控比例溢流閥 8 22 24 溢流閥 9 18 23 換向閥 10 壓力繼電器 11 單向閥 12 壓力表 13 18 液控單向閥 14 外控順序閥 16 順序閥 15 上液壓缸 19 下液壓缸 21 節(jié)流器 工作過程 A 啟動(dòng) 電磁鐵全斷電 主泵卸荷 主泵 恒功率輸出 電液壓換向閥 9 的 M 型中位 電液換向閥 20 的 K 型中位 T B 快進(jìn) 液壓缸 15 活塞快速下行 1YA 5YA 通電 電磁鐵換向閥 17 接通液 控單向閥 18 的控制油路 打開液控單向閥 18 YA32 1000KN 四柱萬能液壓機(jī)設(shè)計(jì) 10 進(jìn)油路 主泵 1 電液換向閥 9 單向閥 11 上液壓缸 15 回油路 液壓缸 15 下腔 液控單向閥 18 電液換向閥 9 電液換向閥 20 的 K 型 中位 T 液壓缸 15 活塞依靠重力快速下行 大氣壓油 吸入閥 13 液壓缸 15 上腔的 負(fù)壓空腔 C 工進(jìn) 液壓缸 15 接觸工件慢速下行 增壓下行 液壓缸活塞碰行程開關(guān) 2XK 5YA 斷電 切斷經(jīng)液控單向閥 18 快速回油通路 上腔壓力升高 切斷 大氣壓油 吸入閥 13 上液壓缸無桿腔 吸油路 回油路 液壓缸 15 下腔 順序閥 16 電液換向閥 9 電液換向閥 20 的 K 型中位 T D 保壓 液壓缸 15 上腔壓力升高達(dá)到預(yù)調(diào)壓力 壓力繼電器 10 發(fā)出信息 1YA 斷電 液壓缸 15 進(jìn)口油路切斷 單向閥 11 和吸入閥 13 的高密封性能確保液壓缸 15 活塞對工件保壓 主泵 恒功率輸出 主泵 電液壓換向閥 9 的 M 型中位 電液 壓換向閥 20 的 K 型位 T 實(shí)現(xiàn)主泵卸荷 E 保壓結(jié)束 泄壓 液壓缸 15 回程 時(shí)間繼電器發(fā)出信息 2TA 通電 1YA 斷電 液壓缸 15 上腔壓力很高 外控順序閥 14 使主泵 1 電液壓換向閥 9 吸入閥 的控制油路由于大部分油液經(jīng)外控順序閥 14 流回油箱 壓力不足以立即打開吸入閥 13 通油箱的通道 只能打開吸入閥的卸荷閥 13 或叫卸荷閥 13 的卸荷口 實(shí)現(xiàn)液壓缸 15 上腔 只有極少部分油液經(jīng)卸荷閥口回油箱 先卸荷 后通油箱的順序動(dòng)作 此時(shí) 主泵 1 大部分油液 電液壓換向閥 9 外控順序閥 T F 液壓缸 15 活塞快速上行 液壓缸 15 上腔卸壓達(dá)到吸入閥 13 開啟的壓力值 時(shí) 外控順序閥 14 關(guān)閉 切斷主泵 1 大部分油液 電液換向閥 9 外控順序閥 14 T 的卸荷油路實(shí)現(xiàn) 進(jìn)油路 主泵 1 電液換向閥 9 液控單向閥 20 液壓缸 15 下腔回油路 液壓缸 15 上腔 吸入閥 13 T G 頂出工件 液壓缸 15 活塞快速上行到位 PLC 發(fā)出信號 2YA 斷電 電液壓換向 閥 9 關(guān)閉 3YA 通電電液壓換向閥 20 右位工作 進(jìn)油路 主泵 1 電液壓換向閥 9 的 M 型中位 電液換向閥 20 液壓缸 19 無桿腔 回油路 液壓缸 19 有桿腔 電壓換向閥 20 T H 頂出活塞退回 3YA 斷電 4YA 通電 電壓換向閥 20 左位工作 進(jìn)油路 主泵 1 電液換向閥 9 的 M 型中位 電液換向閥 20 液壓缸 19 上腔 回油路 液壓缸 19 下腔 電液換向閥 20 T K 壓邊浮動(dòng)拉伸 薄板拉伸時(shí) 要求頂出液壓缸 19 下腔要保持一定的壓力 以便液壓缸 19 活塞能 隨液壓缸 15 活塞驅(qū)動(dòng)的動(dòng)模一起下行對薄板進(jìn)行拉伸 3YA 通電 電液換向閥 20 右 邊工作 6YA 通電 電磁換向閥 23 工作 溢流閥 24 調(diào)節(jié)液壓缸 19 下腔油墊工作壓力 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 2 2 YA32 3150KN 四柱萬能液壓機(jī)工作循環(huán)圖 表 2 1 動(dòng)作元件 工步 1YA 2 YA 3 YA 4 YA 5 YA 6 YA 7 YA PJ 原位 上缸快進(jìn) 上缸工進(jìn) 保壓 上缸快退 下缸工進(jìn) 下缸快退 壓邊浮動(dòng)拉 伸 注 PJ 壓力繼電器 YA32 1000KN 四柱萬能液壓機(jī)設(shè)計(jì) 12 3 液壓缸 3 1 主缸 3 1 1 材料 表 3 1 型 號 MPb a MPs a s 35CrMo 1000 850 12 3 1 2 缸筒內(nèi)徑 已知液壓缸的理論作用力 推力 100KN 拉力 2F 10KN 1F 假設(shè)最大壓力 P 25MPa 則 無活塞桿的缸筒內(nèi)徑 D 為 D P4F1 m 3 1 30 m 0 22 m 25 43 活塞桿徑 為 主d 3 2PRD 回主 42 0 208 m6 32105 取標(biāo)準(zhǔn)值 0 2 m 主d 1 主液壓缸有效面積 A 3 214 2D 0 22 0 038m 380cm 222 A D 2 d 3 324 0 22 0 20 0 00659 cm 66 cm2 22 A 3 d 3 44 2 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 0 20 0 0314 m 314cm4 222 2 主液壓缸實(shí)際壓制力和回程力 R PA 3 5壓 制 1 25 1060 0380 950KN R 100KN主 回 3 主液壓缸的工作力 1 主液壓缸的平衡壓力 P 3 6平 衡 2AG 1 41 10 Pa0659 81 6 2 主液壓缸工進(jìn)壓力 P 3 7工 1AR壓 制 12平 衡 25 26MPa038 659 495 3 主液壓缸回程壓力 P 3 8回 2AR回 程 14 4 MPa0659 1 3 4 頂出液壓缸 1 頂出液壓缸內(nèi)徑 D 3 9頂 PR 頂4 0 1009m6 31025 根據(jù) GB T2348 1993 取標(biāo)準(zhǔn)值 D 100mm頂 2 頂出液壓缸活塞桿徑 d頂 YA32 1000KN 四柱萬能液壓機(jī)設(shè)計(jì) 14 d 3 10頂 PRD 頂 回42 0 083m6 32105 10 根據(jù) GB T2348 1993 取標(biāo)準(zhǔn)值 d 80mm頂 3 頂出液壓缸有效面積 A D 3 111頂 4 2 20 0 00785 m 79 cm2 A D d 3 122頂 4 2 0 10 0 08 1 3 22 0 0028 m 28 cm A d 3 133頂 4 2 0 08 0 0050 m1 22 50 cm 4 頂出液壓缸實(shí)際頂出力和回程力 R PA 3 14頂 出 1 25 10 0 00785 6 21 4 MPa R 60KN頂 回 5 頂出液壓缸的工作壓力和回程工作壓力 PA 25 10 0 00785 196 3KN1 6 R 60KN頂 回 6 頂出液壓缸的工作壓力和回程壓力 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 P 25 MPa頂 出 P 3 15頂 回 2頂頂 回AR 21 4 MPa08 6 3 1 3 液壓缸運(yùn)動(dòng)中的供油量 1 主液壓缸的進(jìn)出油量 1 主液壓缸快進(jìn)的進(jìn)出油量 q A V 3 16快 進(jìn) 1 0 0380 m 0 1m s 60s2 3 8 1 60 228L min q A V 3 17快 回 21 0 0659 m 0 1m s 60s 6 59 1 60 36L min 2 主液壓缸工作行程的進(jìn)出油量 q A V 3 18工 進(jìn) 12 0 038m 0 01m s 60s 3 8 0 1 60 22 8L min q A V 3 19工 回 2 0 00659m 0 01m s 60s 6 59 0 1 60 3 6L min 3 主液壓缸回程進(jìn)出油量 q A V 3 20回 進(jìn) 23 0 00659m 0 08m s 60s 6 59 0 08 60 28 8L min YA32 1000KN 四柱萬能液壓機(jī)設(shè)計(jì) 16 q A V 3 21回 出 13 0 0380m 0 08m s 60s2 3 80 0 08 60 182 4L min 2 頂出液壓缸的進(jìn)出油量 1 頂出液壓缸的進(jìn)出油量 q A V 3 22頂 進(jìn) 14 0 00785m 0 08m s 60s 0 785 0 8 60 37 68L min2 q A V 3 23頂 回 4 0 0028m 0 08m s 60s2 0 28 0 8 60 13 44L min 2 頂出液壓缸快退行程的進(jìn)出油量 q A V 3 24退 進(jìn) 25 0 0028m 0 12m s 60s 0 28 1 2 60 20 16L min q A V 3 25退 回 15 0 00785m 0 12m s 60s2 0 785 1 2 60 56 52L min 3 1 4 確定快進(jìn)供油方式 液壓泵的規(guī)格 驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率 1 液壓系統(tǒng)快進(jìn) q A V 3 26快 進(jìn) 1 0 0380m 0 1m s 60s 2 2 選定液壓系統(tǒng)最高工作壓力 P 25MPa 主液壓缸工作行程 主液壓缸的無桿腔進(jìn)油 量為 q A V 3 27工 進(jìn) 12 0 038m 0 01m s 60s 3 8 0 1 60 22 8L min 主液壓缸的有桿腔進(jìn)油量為 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 q A V 3 28回 進(jìn) 23 0 00659m 0 08m s 60s 6 59 0 08 60 28 8L min 頂出液壓缸頂出行程的無桿腔進(jìn)油量為 q A V 3 29頂 進(jìn) 14 0 00785m 0 08m s 60s2 0 785 0 8 60 37 68L min 3 1 5 缸筒壁厚 根據(jù) GB T2348 1993 取 D 500 mm 公式 3 3001C2 關(guān)于 的值 分別計(jì)算 當(dāng) 時(shí) 為薄壁缸筒D 8 0 0211m 3 310pP2max3 2016 0 0245m 0 maxp 16 8 取 0 045 m 缸筒材料的許用應(yīng)力 P p nb 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 D20 3 1 6 缸筒壁厚校核 額定工作壓力 應(yīng)該低于一個(gè)極限值 以保證其安全n 表 3 2 交變載荷材 料 靜載荷 不對稱 對稱 沖擊載荷 鋼 3 5 8 12 YA32 1000KN 四柱萬能液壓機(jī)設(shè)計(jì) 18 MPa 3 32nP 2135 0DP 0 35 29 5 08 83 84 MPa 外徑 D 內(nèi)徑1 同時(shí)額定工作壓力也應(yīng)該完全塑性變形的發(fā)生 3 33 rlnPP42 0 35 49 2 59MPa 缸筒完全塑性的變形壓力rl 材料屈服強(qiáng)度 MPas 3 34rlPDlg3 21s 2 3 850 8 2 3 850 0 0719 140 56MPa 3 1 7 缸筒的暴裂壓力 rP 3 35rPDlg3 21s 2 3 1000 0 0719 165 37MPa 3 1 8 缸筒底部厚度 缸筒底部為平面時(shí) 0 433 3 361 PD p2 0 433 3 8162 90 mm 取 mm0 457165 321 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 3 1 9 缸筒端部法蘭厚度 h 3 37 3104Fbh par 0 0448m 8 6 0 52 34 取 h 0 05m 法蘭外圓半徑 螺孔直徑螺栓 M16 2ar1r 3 1 10 缸筒法蘭連接螺栓 1 螺栓處的拉應(yīng)力 MPa 3 38 6210zd4kF 62 4 3 0 7445MPa 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1d 2 螺紋處的剪應(yīng)力 0 475MPa 3 39 6310z2d kFK MPa0nsp 3 8 屈服極限 s 安全系數(shù) 120 3 合成應(yīng)力 n 3 40n23 0 74531 0 9679MPa 符合設(shè)計(jì)要求 P 3 2 主缸活塞桿 3 2 1 材料 表 3 2 YA32 1000KN 四柱萬能液壓機(jī)設(shè)計(jì) 20 型 號 b MPa MPs a s 35CrMo 1000 850 12 3 2 2 直徑 d d 3 413p104F d 0 0797m3 42 液壓缸的推力 KN 1Fnsp 材料的許用應(yīng)力 MPap 材料屈服強(qiáng)度 取 800MPa s s 200 MP480np 液壓缸活塞桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度比 3 42 22214vdDA n 安全系數(shù) 4 D 油缸內(nèi)徑 d 活塞桿外徑 回程速度 1v 工進(jìn)速度2 已知 100 mm s 80 mm s 1v 所以 1 2580 根據(jù)活塞桿直徑系列 GB T2348 1993 之規(guī)定取 d 0 18m 3 2 3 強(qiáng)度校核 當(dāng)只受軸向力推或拉力 可以近似地用直桿承受拉壓載荷的簡單強(qiáng)度計(jì)算公式進(jìn)行 計(jì)算 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 3 43P 26d410F 82 86 MPa 08 p 危險(xiǎn)截面的合成應(yīng)力 5 5 MPa MPa2 4n1 p 3 3 主缸的總效率 3 3 1 機(jī)械效率 m 由活塞及活塞桿密封處的摩擦阻力所造成的摩擦損失 在額定壓力下通常可取 0 9 0 95 這里取 0 93m 3 3 2 容積效率 v 由各密封件的泄露所造成 當(dāng)活塞密封為彈性材料時(shí) 取 0 98v 3 3 3 反作用力效率 由排出口背壓差所產(chǎn)生的反向作用力 d 3 4412APd 2 2 050 4 2 0 987 MPa 當(dāng)活塞桿伸出是為進(jìn)油壓力 當(dāng)活塞桿縮回是為排油壓力1P 當(dāng)活塞桿伸出時(shí)為排油壓力 當(dāng)活塞桿縮回時(shí)為進(jìn)油壓力2 3 45d 21A 20 5 40 0 981 MPa 主缸的總效率 t 3 46tdvm 0 93 0 98 0 98 0 893 說明 該系統(tǒng)背壓 0 4 MPa YA32 1000KN 四柱萬能液壓機(jī)設(shè)計(jì) 22 3 4 頂出 3 4 1 材料 表 3 4 型 號 MPb a MPas s 35CrMo 1000 850 12 3 4 2 缸筒內(nèi)徑 已知液壓缸的理論作用力 推力 20KN 拉力 2F 6KN 1F 已知最大壓力 P 16MPa 則 無活塞桿的缸筒內(nèi)徑 D 為 D P4F1 m 3 47 30 m62 43 0 126m D 缸筒內(nèi)徑 m 有活塞桿的一側(cè)內(nèi)徑 D 為 D 3 48262104dPF 26 4108 0 142 m 考慮泄露 機(jī)械效率 摩擦力 控制閥的壓力降特性等 取 D 0 22m 根據(jù) GB T2348 1993 取 D 140mm 根據(jù) GB T2348 1993 取 d 125mm d 活塞桿直徑 m 速比 1 46 因?yàn)橹睆?D 變大 當(dāng) P 16 MPa 時(shí) 此時(shí)所產(chǎn)生壓力為 N 3 496 2104 PF 62 24 62KN 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 3 4 3 液壓缸的理論作用力 F F 45 59KN 3 50 9 06240tF 取 0 6 0 90t 3 4 4 缸筒壁厚 根據(jù) GB T2348 1993 取 D 140mm 公式 01C2 關(guān)于 的值 分別計(jì)算 當(dāng) 時(shí) 為薄壁缸筒 D 08 0 0134m 3 510pDP2max3 846 83 3 mP nb10 缸筒材料的許用應(yīng)力P 當(dāng) 0 3 時(shí) 液壓缸的安全系數(shù) n 12D 08 0 0156 m0 max32p 163 240 取 0 025 m 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 D 表 3 5 3 4 5 缸筒壁厚校核 額定工作壓力 nP 應(yīng)該低于一個(gè)極限值 以保證其安全 n 2135 0D MPa 3 52 0 35 27 4 08交變載荷材料 靜載荷 不對稱 對稱 沖擊載荷鋼 3 5 8 12 YA32 1000KN 四柱萬能液壓機(jī)設(shè)計(jì) 24 100MPa1D 外徑 D 內(nèi)徑 同時(shí)額定工作壓力也應(yīng)該完全塑性變形的發(fā)生 rlnPP42 0 35 3 53 60 76 72 9 MParlDlg 1s 3 54 2 3 850 273 2 3 850 0 0888 173 6 MParlP 缸筒完全塑性的變形壓力 s 材料屈服強(qiáng)度 MPa 3 4 6 缸筒的暴裂壓力 rPrDlg3 21s 3 55 204 24 MPa 3 4 6 缸筒底部厚度 缸筒底部為平面時(shí) 1 0 433 P D p2 3 56 0 433 3 8 162 90 1571 mm 取 251 mm 3 4 7 缸筒端部法蘭厚度 h 3104Fbh par 3 57 3 87 32 904 12 72 mm 取 h 15mm 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 ar 法蘭外圓半徑 1r 螺孔直徑 螺栓 M16 2 3 4 8 缸筒法蘭連接螺栓 1 螺栓處的拉應(yīng)力 6210zd4kF MPa 3 58 62873 1 4 310 MPa z 螺栓數(shù) 8 根 k 擰緊螺紋的系數(shù)變載荷 取 k 4 1d 螺紋底經(jīng) m 2 螺紋處的剪應(yīng)力 6310zd kFK 0 475 MPa 3 590nsp 3 82 MPas 屈服極限0 安全系數(shù) 12 3 合成應(yīng)力 n n 2 3104 53 1 3 60 308 1 MPa P 3 5 頂出缸活塞桿 3 5 1 材料 表 4 6 型 號 b MPa MPas s 35CrMo 1000 850 12 3 5 2 直徑 d d 3p104F 3 61 YA32 1000KN 四柱萬能液壓機(jī)設(shè)計(jì) 26 d 341026 0 143mnsp 3 62480sp 200 MPa1F 液壓缸的推力 tp 材料的許用應(yīng)力 MPa s 材料屈服強(qiáng)度 MPa 取 s 800 MPa n 安全系數(shù) 液壓缸活塞桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度比 22214vdDA 3 63 已知 2 100 mm s 1v 80 mm s 所以 80 1 1 25 D 油缸內(nèi)徑 d 活塞桿外徑 1v 回程速度 2v 工進(jìn)速度 根據(jù)活塞桿直徑系列 GB T2348 1993 之規(guī)定 取 d 0 22m 則 1 24 3 5 3 強(qiáng)度校核 當(dāng)只受軸向力推或拉力 可以近似地用直桿承受拉壓載荷的簡單強(qiáng)度計(jì)算公式進(jìn)行 計(jì)算 P 26d410F 3 64 215 0 3 82 86 MPa p 危險(xiǎn)截面的合成應(yīng)力 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 24n 0138 2 7 MPa p MPa 3 6 頂出缸的總效率 3 6 1 機(jī)械效率 m 由活塞及活塞桿密封處的摩擦阻力所造成的摩擦損失 在額定壓力下 通?？扇?0 9 0 95m 這里取 0 93m 3 6 2 容積效率 v 由各密封件的泄露所造成 當(dāng)活塞密封為彈性材料時(shí) 取 0 98 v 3 6 3 反作用力效率 d 由排出口背壓差所產(chǎn)生的反向作用力 活塞桿伸出時(shí) 3 65d 12AP 0 983MP 2 2 0665 4 活塞桿縮回時(shí) 3 66d 21AP 22065 1 61 401 0 963 MPa 當(dāng)活塞桿伸出是為進(jìn)油壓力 當(dāng)活塞桿縮回是為排油壓力1P 當(dāng)活塞桿伸出時(shí)為排油壓力 當(dāng)活塞桿縮回時(shí)為進(jìn)油壓力2 主缸的總效率 t 3 67tdvm 0 93 0 98 0 97 0 884 說明 該系統(tǒng)背壓 0 4 MPa YA32 1000KN 四柱萬能液壓機(jī)設(shè)計(jì) 28 3 7 各油缸工作流量 3 7 1 主缸快速下行 V 100 Sm VA 3 68進(jìn)q1 3 2106 0 s 228 1 minL VA 3 69出q2 3 2106 0 1 0 39 6 minL V 速度 工作流量 A 有效面積 回油流量 下式同 進(jìn)q 出q 3 7 2 主缸工進(jìn) V 10 S VA 3 70進(jìn)q3106 3 2106 0 sm 22 8 inL VA 3 71出q3106 3 22106 0 3 6 minL 3 7 3 主缸回程 V 80 S VA 3 72進(jìn)q3106 3 22106 8 0 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 28 8 minL VA 3 73出q3106 3 2 8 0 s 182 4 minL 3 7 4 頂出缸工進(jìn) V 80 S VA 3 74進(jìn)q3106 3 2106 8 0 sm 38 35 inL VA 3 75出q3106 3 221068 8 0 19 87 minL 3 7 5 頂出缸回程 V 120 S VA 3 76進(jìn)q3106 3 221068 0 29 81 minL VA出q3106 57 53 3 2 2 0 s minL YA32 1000KN 四柱萬能液壓機(jī)設(shè)計(jì) 30 4 液壓工作介質(zhì) 液壓油的選擇 根據(jù) YA32 1000KN 四柱萬能液壓機(jī)的各項(xiàng)指標(biāo) 選擇 L HL 型液壓油 表 4 1 項(xiàng) 目 質(zhì)量指標(biāo) 按 GB T7631 2 L HL 質(zhì)量等級 一等品 黏度等級 GB T 3141 32 420運(yùn)動(dòng)黏度 mm s 0 C 21 40 C 28 8 35 2 黏度指數(shù) 95 空氣釋放 50 C min01 7 密封適應(yīng)性能指數(shù) 10 抗乳化性 40 37 3 min 54 C0 30 泡沫化性 1 ml 150 10 說明 本產(chǎn)品具有良好的防銹及抗氧化安定性 使用壽命比機(jī)械油長 1 倍以上 并具有較好的空氣釋放性 抗泡性 分水性及橡膠密封相容性 主要應(yīng)用于機(jī)床 工程機(jī) 械 采礦 冶金等中低壓場合 實(shí)用環(huán)境溫度為 0 度以上 最高使用溫度為 80 度 無 本產(chǎn)品時(shí)可以用 L HM 油 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 31 5 液壓輔助件及液壓泵站 5 1 管件 5 1 1 高壓金屬油管內(nèi)徑 d d 5 1VQ61 4 4 61 58 7 4 8mm Q 流量 117 81 V 流速 5minLsm 5 1 2 高壓金屬油管壁厚 5 2pd 2 mm 4 0615 P 工作壓力 16MPa 許用應(yīng)力 MPap 5 1 3 高壓軟管內(nèi)徑 d1 5 3p60 nb A 11VQ 166 6 MPa 3 927cm568 7 2 d 22 4 mm1 A4 抗拉強(qiáng)度 MPab n 安全系數(shù) 6 5 1 4 低壓軟管內(nèi)徑 d 2 A 5 4221VQ V 6 5 53sm YA32 1000KN 四柱萬能液壓機(jī)設(shè)計(jì) 32 17 833 cm642 2 d 47 5 mm2 2A 5 2 密封件 5 2 1 主缸工作壓力 F F 5 65 2104 PD 5 26 0 60819 kg10 5 2 2 作用面積 S S 4 210 D 5 71 4 2 380 12cm 2 5 2 3 主缸工作單位壓力 F 1 F 5 81 38069 S 16 2cmkgf 5 2 4 頂出缸工作壓力 F F 5 95 2104 PD 5 2106 12566kg 5 2 5 作用面積 S 2 S 4 210 D 5 10 4 2 380 13cm 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 33 5 2 6 主缸工作單位壓力 F 1 F 5 1113 802462 S 160 2cmkgf 5 3 油箱 5 3 1 平均功率損失 H1 5 12 KwtPTii 1 P 39 27KW 5 13pq8 067 P 液壓泵的輸入功率 總效率 0 8 表 5 1 快進(jìn) 工進(jìn) 快退 等待 行程 1100 150 1250 0 速度 100 10 80 0 時(shí)間 11 15 15 625 4 375 循環(huán)工作周期 T 11 15 15 625 4 375 46 S H 1 0625 106915 2 0681704 2 69 KW 5 3 2 閥的功率損失 H 2 其中泵的全部流量流經(jīng)溢流閥 返回油箱時(shí) 功率損失最大 H pq 31 416 KW 26081 7 p 溢流閥的調(diào)整壓力 q 流量 5 3 3 管路及其他功率損失 H 3 一般情況下 可取全部能量的 0 03 0 05 倍 取 H 0 04P 0 04 39 27 1 57 KW3 系統(tǒng)總的功率損失 321 2 69 31 4 1 57 YA32 1000KN 四柱萬能液壓機(jī)設(shè)計(jì) 34 35 66 KW 5 3 4 計(jì)算散熱面積 當(dāng)環(huán)境溫度為 T 時(shí) 最高允許溫度為 T 的油箱 0 p 的最小散熱面積 A 為min 79 24 0minKHAr 3156 2m K 傳熱系數(shù) T 為 20K cW 20 T 為 50Kp 5 3 5 根據(jù)液壓系統(tǒng)最大工作容積 V 245 43 L 31025 選擇油箱 AB40 30 1000 VN1000 B N 3 3 ES M 表 5 2 規(guī)格 質(zhì)量 Kg 工作容量 L 工作容積 L 1000 435 1100 320 5 3 6 近似計(jì)算油箱散熱面積 S 已知 長 2 米 寬 0 860 米 體積 1 1 立方米 則 高 h 0 64m86 021 制冷面積 S 2 0 86 2 2 0 64 2 0 86 0 64 5 38 m 2 通過計(jì)算可知 需要冷卻系統(tǒng)制冷 5 3 7 油箱中油液的冷卻 H SK T T 1r0 5 38 15 30 2 421KW H 系統(tǒng)散熱功率 油與水的溫差 取 T 15K T 50K1 m 12 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 35 蛇形管的冷卻面積 A A mKH 1 3053842 6 2 5 m 蛇形管的長度 L L 39 788m 02 5 dA 取 L 40m 管的內(nèi)徑 m 取 md0 5 4 過濾器 燒結(jié)式過濾器 已知該系統(tǒng)的最大工作流量 Q 22 8 inL 表 5 3 型號 流量min L工作壓力MPa 過濾精度 Pa 管徑 J1025 25 133 2 5 5 立柱導(dǎo)桿 1 材料 表 5 4 2 許用 應(yīng)力 安全系數(shù)sn 型號 mPas Pab c Cr40 784 980 9 YA32 1000KN 四柱萬能液壓機(jī)設(shè)計(jì) 36 sn 取 12 65 312784mPa 3 計(jì)算截面尺寸 A A NF6 4103 5 F 0 00382448 N 3824 48N412m41052m 4 直徑 D D 69 8 A 取 D 80m 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 37 6 液壓系統(tǒng)的安裝 使用和維護(hù) 液壓元件的安裝 1 安裝前應(yīng)進(jìn)行質(zhì)量檢測 如確認(rèn)元件被污染需進(jìn)行拆洗 并進(jìn)行測試 應(yīng)符 合 液壓元件通用技術(shù)條件 GB T7935 的規(guī)定 合格后方可安裝 2 安裝前應(yīng)該見各種控制儀表 如壓力表 壓力繼電器 液位計(jì) 溫度計(jì)等 進(jìn)行校核 這對以后的調(diào)整工作極為重要 以避免不準(zhǔn)確而造成事故 3 外露的旋轉(zhuǎn)軸 聯(lián)軸器必須安裝防護(hù)罩 4 液壓泵的進(jìn)油路應(yīng)盡量直 避免拐彎過多 斷面突變 5 液壓泵的進(jìn)油路密封必須可靠 不得吸入空氣 6 泵裝置底座裝置彈性減振墊 7 油箱應(yīng)仔細(xì)清洗 用壓縮空氣干燥后 再用煤油檢查焊縫質(zhì)量 8 液壓元件按 YA32 1000KN 四柱萬能液壓機(jī)主要參數(shù)進(jìn)行調(diào)整 9 密封件的使用壓力 溫度以及密封件的安裝應(yīng)該符合規(guī)定 YA32 1000KN 四柱萬能液壓機(jī)設(shè)計(jì) 38 總 結(jié) 畢業(yè)設(shè)計(jì)是對畢業(yè)生四年大學(xué)生活及學(xué)習(xí)的一次總結(jié) 是對畢業(yè)生的一次考核 通過設(shè)計(jì)的構(gòu)思 可以看出一個(gè)本科畢業(yè)生的能力 同時(shí)也是對大學(xué)四年所學(xué)專業(yè)知 識的一次廣而深的復(fù)習(xí) 畢業(yè)設(shè)計(jì)是與實(shí)際緊密聯(lián)系在一起的 是一次理論聯(lián)系實(shí)際的有機(jī)結(jié)合 在整個(gè) 畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中 我查閱了大量的資料 仔細(xì)認(rèn)真的分析了當(dāng)前工程液壓力機(jī)系統(tǒng)的 性能 發(fā)現(xiàn)大行液壓機(jī)中 主泵最好采用變量泵 因?yàn)?當(dāng)需要高壓時(shí)流量變小 當(dāng)快速 回程時(shí) 使用大流量低壓強(qiáng) 這樣一來 有利于降低功率 減少噪音 機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn) 同 時(shí) 在此我衷心的感謝各位指導(dǎo)老師給予我耐心的指導(dǎo) 感謝圖書館的老師配合 感 謝每一位給予我?guī)椭耐瑢W(xué) 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 39 致 謝 論文停筆之際 心中感慨萬千 文中有許多的不足和缺憾令我不能釋懷 如果能 夠再深入一些 再完善一些 該多好 論文雖然結(jié)束 但學(xué)問永無止境 該課題的研究 才剛剛邁開第一步 還有待進(jìn)一步的深入 光陰似箭 轉(zhuǎn)眼間就要告別這段令人難忘的美好時(shí)光 心中有依戀 有遺憾 但 更多的是慶幸和感激 因?yàn)樗哪陙淼玫侥敲炊鄮熼L和學(xué)友的無私教導(dǎo)和幫助 功夫不負(fù)有心人 經(jīng)過兩周緊張而又忙碌的搜集整理和兩周的精心設(shè)計(jì) 整整 一個(gè)月的時(shí)間總算沒有白費(fèi) 我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)作品終于有所成效了 在這次的畢業(yè)設(shè) 計(jì)中 得到指導(dǎo)導(dǎo)師張九強(qiáng)老師的細(xì)心指導(dǎo) 還有其他幾位老師的關(guān)心和幫助 在此 一并謹(jǐn)致謝 通過此次畢業(yè)設(shè)計(jì) 使我學(xué)到了許多知識 比如說模具整體的設(shè)計(jì)過程和你設(shè)計(jì) 模具的實(shí)用性 其中還包括許多課本上學(xué)不到的知識 當(dāng)然 在設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)的一 些難題 比如說怎樣提高產(chǎn)品的加工精度 以及小型工件的夾緊這些問題 都通過我 們?nèi)シ喯嚓P(guān)的書籍和張老師的細(xì)心指導(dǎo)才得以解決 通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì) 也使得我 們這組成員更加齊心協(xié)力 努力創(chuàng)新 自始至終 都抱著如何做能使其工件更加美觀 精度更高 工作效率最高的心態(tài) 當(dāng)然更重要的是產(chǎn)品的實(shí)用性 在此基礎(chǔ)上使其更 加富有創(chuàng)意才是我們的目的 經(jīng)過了漫長而又短暫的設(shè)計(jì)工作 我們的作品終于出成 效了 指導(dǎo)老師為此也為我們的這次畢業(yè)設(shè)計(jì)做出了很好的評價(jià) 在項(xiàng)目設(shè)計(jì)過程中 用到了很多以前上課時(shí)學(xué)的知識 尤其是老師上課教給我們的一些分析問題 解決問 題的思想在這次項(xiàng)目中都得到了很好的印證 使我在這些方面能夠很快的領(lǐng)會(huì) 這些 老師雖然有的沒有親自指導(dǎo)我的畢業(yè)設(shè)計(jì) 但仍然對我的畢業(yè)設(shè)計(jì)的順利進(jìn)行有很大 的幫助 在此一并表示感謝 為此 再次感謝我們的指導(dǎo)老師在百忙之中給予我們作品的悉心指點(diǎn)與幫助 感 謝他為我們指點(diǎn)迷律 出謀劃策 同時(shí) 也感謝我們的這組的成員在這次設(shè)計(jì)中給予 我的幫助 謝謝 YA32 1000KN 四柱萬能液壓機(jī)設(shè)計(jì) 40 參考文獻(xiàn) 1 成大先 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊 單行本 M 北京 化學(xué)工業(yè)出版社 2004 2 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊 M 北京 化學(xué)工業(yè)出版社 1976 3 何存興 張鐵華 液壓傳動(dòng)與氣壓傳動(dòng) M 第二版 武漢 華中科技大學(xué)出版社 2000 3 沈鴻 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊 M 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1982 5 楊寶光 液壓機(jī) M 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1981 4 6 俞新陸 鍛壓機(jī)械液壓傳動(dòng) M 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1982 3