【毕业设计论文】YA32-1000KN四柱万能液压机设计【有对应的CAD图】

订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 目 录 1 液压机的主要技术参数.1 1.1 YA321000KN 四柱万能液压机主要参数.1 1.2 YA321000KN 四柱万能液压机系统工况图 .3 2 液压基本回路以及控制阀 .5 2.1 YA323150KN 四柱万能液压机液压系统图 .6 2.2 YA323150KN 四柱万能液压机工作循环图 .8 3 液压缸9 3 . 1 主缸 9 4 . 2 主缸活塞杆19 4 . 3 主缸的总效率21 4.3 顶出.22 4.4 顶出缸活塞杆.27 4 . 5 顶出缸的总效率.29 4.7 各油缸工作流量.30 4 液压工作介质.34 4.1 液压油的选择.34 5 液压辅助件及液压泵站.35 5 . 1 管件35 5.2 密封件.36 5.3 油箱.38 5.4 过滤器.41 5.5 立柱导杆.42 6 液压系统的安装.使用和维护.43 6.1 液压元件的安装.43 总 结.44 致 谢.46 参考文献.47 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 1 液压机的主要技术参数 1.1 YA321000KN四柱万能液压机主要参数 表 1 . 1 产品名称 四柱万能液压机 滑块快进速度( m m / s ) 1 0 0 型号 Y A 3 2 - 1 0 0 0 K N 工进速度( m m / s ) 1 0 公称压力( T ) 1 0 0 快上行速度( m m / s ) 8 0 滑块行程( m m ) 1 2 6 0 顶出力( T ) 2 0 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 滑块下平面至工 作台最大距离 ( m m ) 1 2 6 0 顶出速度( m m / s ) 8 0 工作台尺寸( 前 后左右) ( m m ) 9 0 01 2 5 0 回程速度( m m / s ) 1 2 0 液体最大工作压 力( M P a ) 1 6 顶出活塞最大行程( m m ) 5 0 0 外型尺寸长宽 高( m m ) 1 7 8 01 4 2 04 3 9 1 回程力( T ) 6 最大拉伸深度 ( m m ) 5 0 0 电机功率 K W 3 1 . 5 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 1.2 YA321000KN四柱万能液压机系统工况图 时间 工进 回程 快进 主缸 顶出缸 工进 回程 回程 工进 顶出缸 主缸 时间 行程 回程快进 工进 图 1 . 1 液压系统工作行程与压力图 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 时间 顶出缸 主缸 顶出缸主缸 时间 回程 工进 快进 工进 回程 工作周期系统流量循环图 回程 工进 快进 工进 回程 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 图 1 . 2 工作周期系统功率循环图 2 液压基本回路以及控制阀 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 2.1 YA323150KN四柱万能液压机液压系统图 D D 4 Y A 2 Y A 1 Y A 3 Y A 2 0 9 1 6 1 8 5 Y A 1 7 1 9 1 3 1 5 1 2 1 1 1 0 6 Y A 2 12 3 2 2 2 4 8 6 5 4 3 2 1 图 2 . 1 1 斜盘式变量柱塞泵，2 齿轮泵，3 小电机, 4 大电机，6 滤油器, 7 电控比 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 例溢流阀, 8 . 2 2 . . 2 4 溢流阀， 9 . 1 8 . 2 3 换向阀，1 0 压力继电器，1 1 单向阀，1 2 压力表，1 3 . 1 8 液控单向阀，1 4 外控顺序阀，1 6 顺序阀，1 5 上液压缸，1 9 下液压缸，2 1 节流器， 工作过程 A : 启动：电磁铁全断电，主泵卸荷。主泵（恒功率输出）电液压换向阀 9的 M 型中位电液换向阀 2 0 的 K 型中位T B ： 快进：液压缸 1 5 活塞快速下行：1 Y A ，5 Y A 通电，电磁铁换向阀 1 7 接通液控单 向阀 1 8 的控制油路，打开液控单向阀 1 8 ， 进油路：主泵 1 电液换向阀 9 单向阀 1 1 上液压缸 1 5 回油路：液压缸 1 5下腔 液控单向阀 1 8 电液换向阀 9 电液换向阀 2 0 的 K 型中位T 液压缸 1 5 活塞依靠重力快速下行： 大气压油吸入阀 1 3 液压缸 1 5 上腔的负压空腔 C ： 工进： 液压缸 1 5 接触工件慢速下行： （增压下行）液压缸活塞碰行程开关 2 X K ，5 Y A 断 电，切断经液控单向阀 1 8快速回油通路，上腔压力升高，切断（大气压油吸 入阀 1 3 上液压缸无杆腔）吸油路。 回油路：液压缸 1 5下腔顺序阀 1 6 电液换向阀 9 电液换向阀 2 0的 K型中 位T D ： 保压：液压缸 1 5 上腔压力升高达到预调压力，压力继电器 1 0 发出信息，1 Y A 断 电，液压缸 1 5 进口油路切断，单向阀 1 1 和吸入阀 1 3 的高密封性能确保液压缸 1 5 活塞对工件保压。主泵（恒功率输出）主泵 电液压换向阀 9 的 M 型中位 电液压换向阀 2 0 的 K 型位T 实现主泵卸荷。 E ： 保压结束，泄压，液压缸 1 5 回程：时间继电器发出信息，2 T A 通电（1 Y A 断电） ， 液压缸 1 5 上腔压力很高，外控顺序阀 1 4 ，使主泵 1 电液压换向阀 9 吸入阀 的控制油路由于大部分油液经外控顺序阀 1 4 流回油箱，压力不足以立即打开吸 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 入阀 1 3 通油箱的通道， 只能打开吸入阀的卸荷阀 1 3（或叫卸荷阀 1 3 的卸荷口） ， 实现液压缸 1 5 上腔（只有极少部分油液经卸荷阀口回油箱）先卸荷，后通油箱 的顺序动作，此时：主泵 1 大部分油液电液压换向阀 9 外控顺序阀T F ： 液压缸 1 5 活塞快速上行： 液压缸 1 5 上腔卸压达到吸入阀 1 3 开启的压力值时， 外控顺序阀 1 4 关闭，切断主泵 1 大部分油液电液换向阀 9 外控顺序阀 1 4 T 的卸荷油路实现： 进油路：主泵 1 电液换向阀 9 液控单向阀 2 0 液压缸 1 5 下腔回油路：液压 缸 1 5 上腔吸入阀 1 3 T G : 顶出工件: 液压缸 1 5 活塞快速上行到位, P L C 发出信号, 2 Y A 断电, 电液压换向阀 9 关闭, 3 Y A 通电电液压换向阀 2 0 右位工作 进油路: 主泵 1 电液压换向阀 9 的 M 型中位电液换向阀 2 0 液压缸 1 9 无杆 腔 回油路：液压缸 1 9 有杆腔电压换向阀 2 0 T H : 顶出活塞退回：3 Y A 断电，4 Y A 通电，电压换向阀 2 0 左位工作 进油路：主泵 1 电液换向阀 9 的 M 型中位电液换向阀 2 0 液压缸 1 9 上腔 回油路：液压缸 1 9 下腔电液换向阀 2 0 T K ： 压边浮动拉伸： 薄板拉伸时， 要求顶出液压缸 1 9 下腔要保持一定的压力， 以便液压缸 1 9 活塞能 随液压缸 1 5活塞驱动的动模一起下行对薄板进行拉伸，3 Y A通电，电液换向阀 2 0 右边工作，6 Y A 通电，电磁换向阀 2 3 工作，溢流阀 2 4 调节液压缸 1 9 下腔油 垫工作压力。 2.2 YA323150KN四柱万能液压机工作循环图 （点动. 半自动. 自动） 表 2 . 1 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 动作元件 工步 1 Y A 2 Y A 3 Y A 4 Y A 5 Y A 6 Y A 7 Y A P J 原位 上缸快进 + + 上缸工进 + + 保压 + + 上缸快退 + 下缸工进 + 下缸快退 + 压边浮动拉伸 ( 注：P J 压力继电器。) 3 液压缸 3 . 1 主缸 3 . 1 . 1 材料 表 3 . 1 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 型号 b M P a s M P a s % 3 5 C r M o 1 0 0 0 8 5 0 1 2 3 . 1 . 2 缸筒内径: 已知液压缸的理论作用力 ( 推力 1 F= 1 0 0 K N ; 拉力 2 F= 1 0 K N ) 假设最大压力 P = 2 5 M P a 则: 无活塞杆的缸筒内径 D 为: D = P 4F1 3 10m 3 . 1 = 25 101004 4 3 10m 0 . 2 2 m 活塞杆径 主 d为: P R Dd 回 主 4 2 =3 . 2 = 6 3 2 1025 101004 D=0.208 m 取标准值 主 d=0.2 m 主液压缸有效面积: A 1= 4 2 D 3 . 2 = 4 0 . 2 2 2 = 0 . 0 3 8 m 2 = 3 8 0 c m 2 A 2= 4 ( D 2 - d 2 ) 3 . 3 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 = 4 ( 0 . 2 2 2 - 0 . 2 0 2 ) = 0 . 0 0 6 5 9 c m 2 = 6 6 c m 2 A 3= 4 d 2 3 . 4 = 4 0 . 2 0 2 = 0 . 0 3 1 4 m 2 = 3 1 4 c m 2 4 . 主液压缸实际压制力和回程力: R 压制 = P A13 . 5 = 2 51 0 6 0 . 0 3 8 0 = 9 5 0 K N R 主回= 1 0 0 K N 5 主液压缸的工作力: ( 1 ) 主液压缸的平衡压力: P 平衡= 2 A G 3 . 6 = 00659. 0 98000 . 1 = 1 . 4 11 0 6P a ( 2 ) 主液压缸工进压力: P 工= 1 A R压制 + 1 2 A AP平衡 3 . 7 = 038 . 0 00659 . 03 + = 2 5 . 2 6 M P a ( 3 ) 主液压缸回程压力: P 回= 2 A R回程 3 . 8 = 00659 . 0 10100 3 = 1 4 . 4 M P a 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 2 . 顶出液压缸 1 . 顶出液压缸内径: D 顶= P R 顶 4 3 . 9 = 6 3 102514 . 3 102004 = 0 . 1 0 0 9 m 根据 G B / T 2 3 4 8 - 1 9 9 3 , 取标准值 D 顶= 1 0 0 m m 2 . 顶出液压缸活塞杆径 d 顶 d 顶= P R D 顶回 4 2 3 . 1 0 = 6 3 2 102514 . 3 10604 10 . 0 = 0 . 0 8 3 m 根据 G B / T 2 3 4 8 - 1 9 9 3 , 取标准值 d 顶= 8 0 m m 3 顶出液压缸有效面积: A 1顶 = 4 D 23 . 1 1 = 2 10. 0 4 14. 3 = 0 . 0 0 7 8 5 m 2 = 7 9 c m 2 A 2顶 = 4 ( D 2- d2 ) 3 . 1 2 = 4 14. 3 ( 0 . 1 0 2 - 0 . 0 8 2 ) = 0 . 0 0 2 8 m 2 = 2 8 c m 2 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 A 3顶 = 4 d 2 3 . 1 3 = 4 14. 3 0 . 0 8 2 = 0 . 0 0 5 0 m 2 = 5 0 c m 2 4 . 顶出液压缸实际顶出力和回程力: R 顶出= P A13 . 1 4 = 2 51 0 6 0 . 0 0 7 8 5 = 2 1 . 4 M P a R 顶回= 6 0 K N 5 顶出液压缸的工作压力和回程工作压力: P A 1= 2 5 1 0 6 0 . 0 0 7 8 5 = 1 9 6 . 3 K N R 顶回= 6 0 K N 5 顶出液压缸的工作压力和回程压力: P 顶出= 2 5 M P a P 顶回= 2顶 顶回 A R 3 . 1 5 = 0028. 0 60000 2 1 . 4 M P a 三. 液压缸运动中的供油量: 1 主液压缸的进出油量: ( 1 ) 主液压缸快进的进出油量: q 快进= A1V13 . 1 6 = 0 . 0 3 8 0 m 2 0 . 1 m / s6 0 s 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 = 3 . 816 0 = 2 2 8 L / m i n q 快回= A2V13 . 1 7 = 0 . 0 6 5 9 m 2 0 . 1 m / s6 0 s = 6 . 5 916 0 = 3 6 L / m i n ( 2 ) . 主液压缸工作行程的进出油量: q 工进= A1 V 23 . 1 8 = 0 . 0 3 8 m 2 0 . 0 1 m / s6 0 s = 3 . 80 . 16 0 = 2 2 . 8 L / m i n q 工回= A2V23 . 1 9 = 0 . 0 0 6 5 9 m 2 0 . 0 1 m / s6 0 s = 6 . 5 90 . 16 0 = 3 . 6 L / m i n ( 3 ) 主液压缸回程进出油量: q 回进= A2V33 . 2 0 = 0 . 0 0 6 5 9 m 2 0 . 0 8 m / s6 0 s = 6 . 5 90 . 0 86 0 = 2 8 . 8 L / m i n q 回出= A1V33 . 2 1 = 0 . 0 3 8 0 m 2 0 . 0 8 m / s6 0 s = 3 . 8 00 . 0 86 0 = 1 8 2 . 4 L / m i n 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 4 顶出液压缸的进出油量: ( 1 ) 顶出液压缸的进出油量: q 顶进= A1V43 . 2 2 = 0 . 0 0 7 8 5 m 2 0 . 0 8 m / s6 0 s = 0 . 7 8 50 . 86 0 = 3 7 . 6 8 L / m i n q 顶回= A2V43 . 2 3 = 0 . 0 0 2 8 m 2 0 . 0 8 m / s6 0 s = 0 . 2 80 . 86 0 = 1 3 . 4 4 L / m i n 2 顶出液压缸快退行程的进出油量: q 退进= A2V53 . 2 4 = 0 . 0 0 2 8 m 2 0 . 1 2 m / s6 0 s = 0 . 2 81 . 26 0 = 2 0 . 1 6 L / m i n q 退回= A1V53 . 2 5 = 0 . 0 0 7 8 5 m 2 0 . 1 2 m / s6 0 s = 0 . 7 8 51 . 26 0 = 5 6 . 5 2 L / m i n 四, 确定快进供油方式, 液压泵的规格, 驱动电机功率: 1 . 液压系统快进: q 快进= A1V1 3 . 2 6 = 0 . 0 3 8 0 m 2 0 . 1 m / s6 0 s = 3 . 816 0 = 2 2 8 L / m i n 2选定液压系统最高工作压力 P = 2 5 M P a , 主液压缸工作行程, 主液压缸的无杆腔进 油量为: q 工进= A1 V 23 . 2 7 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 = 0 . 0 3 8 m 2 0 . 0 1 m / s6 0 s = 3 . 80 . 16 0 = 2 2 . 8 L / m i n 主液压缸的有杆腔进油量为: q 回进= A2V33 . 2 8 = 0 . 0 0 6 5 9 m 2 0 . 0 8 m / s6 0 s = 6 . 5 90 . 0 86 0 = 2 8 . 8 L / m i n 顶出液压缸顶出行程的无杆腔进油量为: q 顶进= A1V43 . 2 9 = 0 . 0 0 7 8 5 m 2 0 . 0 8 m / s6 0 s = 0 . 7 8 50 . 86 0 = 3 7 . 6 8 L / m i n 设选主液压缸工作行程和顶出液压缸顶出行程工作压力最高( P = 2 5 M P a ) 工件 顶出后不需要高压. 主液压缸工作行程( 即压制) 流量为 2 2 . 8 0 L / m i n , 主液压缸工作回 程流量为 3 . 6 L / m i n , 选用 1 6 0 B G Y 1 4 - 1 B型电液比例斜盘式轴向变量柱塞泵. 虽然在 P p DP 2 max = 3 .832 22. 016 = 0 . 0 2 1 1 m 3 . 3 1 0 max max 32P DP p = 163-83.32.3 22. 016 = 0 . 0 2 4 5 m 取= 0 . 0 4 5 m P - - - 缸筒材料的许用应力, p = n b 当 D 2 . 0时, 材料使用不够经济, 应改用高屈服强度的材料. 3 . 1 . 5 缸筒壁厚校核: 额定工作压力 n P , 应该低于一个极限值, 以保证其安全 表 3 . 2 n P () 2 1 22 1 35. 0 D DD P + M P a 3 . 3 2 = 0 . 3 5 () 2 22 59 . 0 5 . 059 . 0 850 = 8 3 . 8 4 M P a 1 D= 外径; D = 内径 同时额定工作压力也应该完全塑性变形的发生: 交变载荷 材 料 静载荷 不对称 对称 冲击载荷 钢 3 5 8 1 2 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 () rln PP42 . 0 35 . 0 3 . 3 3 = 4 9 . 2 5 9 M P a rl P - 缸筒完全塑性的变形压力 s - 材料屈服强度 M P a rl P D D lg3 . 2 1 s 3 . 3 4 = 2 . 38 5 0lg1.18 = 2 . 38 5 00 . 0 7 1 9 = 1 4 0 . 5 6 M P a 3 . 1 . 6 缸筒的暴裂压力 r P r P D D lg3 . 2 1 s =3 . 3 5 = 2 . 31 0 0 00 . 0 7 1 9 = 1 6 5 . 3 7 M P a 3 . 1 . 7 缸筒底部厚度 : 缸筒底部为平面时: 1 0 . 4 3 3 P D p 2 3 . 3 6 0 . 4 3 3 3 .83 16 2 D 2 3 .19. 0D 30.452716023815. 0=m m 取 32 1 =m m 3 . 1 . 8 缸筒端部法兰厚度: h () 3 1 10 4Fb h = pa rr 3 . 3 7 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 = ()3 .830.016-0.615 1025011004 34 = 0 . 0 4 4 8 m 取 h = 0 . 0 5 m ar - 法兰外圆半径 1r- 螺孔直径螺栓; M 1 6 - 2 3 . 1 . 9 缸筒法兰连接螺栓: ( 1 ) 螺栓处的拉应力 = 6 2 1 10 zd 4 kF M P a 3 . 3 8 = 6 2 4 10 12 4 . 13 4 011004 = 0 . 7 4 4 5 M P a z - 螺栓数，1 2 根； k - 拧紧螺纹的系数变载荷, 取 k = 4 ； 1 d- 螺纹底径 ( 2 ) 螺纹处的剪应力: = 6 3 1 01 10 z2d. 0 kFdK 0 . 4 7 5 M P a 3 . 3 9 0 n s p = = 3 . 83 12 1000 = M P a s - 屈服极限; 0 n - 安全系数; 1 2 ( 3 ) 合成应力 n n = 22 3+0.74453 . 13 . 1=3 . 4 0 = 0 . 9 6 7 9 M P a P ，符合设计要求。 3 . 2 主缸活塞杆 3 . 2 . 1 材料 表 3 . 2 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 型号 b M P a s M P a s % 3 5 C r M o 1 0 0 0 8 5 0 1 2 3 . 2 . 2 直径 d d = 3 p 1 10 4F 3 . 4 1 d = 3 4 10 200 101004 = 0 . 0 7 9 7 m 1 F- 液压缸的推力; K N n s p =; p - 材料的许用应力 M P a s - 材料屈服强度; 取 s = 8 0 0 M P a ; 4 800 n s p = = 2 0 0 M P 液压缸活塞杆往复运动时的速度比 = () 22 2 22 2 2 1 1 2 4 4 v v dD D dD D A A = = 3 . 4 2 n - 安全系数; 4 D - 油缸内径; d - 活塞杆外径; 1 v- 回程速度; 2v- 工进速度 已知 2 v= 1 0 0 m m / s ; 1 v= 8 0 m m / s 所以 80 100 = = 1 . 2 5 根据活塞杆直径系列 G B / T 2 3 4 8 - 1 9 9 3 之规定取 d = 0 . 1 8 m 3 . 2 . 3 强度校核: 当只受轴向力推或拉力, 可以近似地用直杆承受拉压载荷的简单强度计算公式进 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 行计算: P = 2 6 d 4 10F 3 . 4 3 = 0484. 0 41.00 = 8 2 . 8 6 M P a p 危险截面的合成应力: 2 4 n 18 . 0 1010 8 . 1 = 5 . 5 M P a p M P a 3 . 3 主缸的总效率 3 . 3 . 1 . 机械效率 m ： 由活塞及活塞杆密封处的摩擦阻力所造成的摩擦损失，在额定压力下通常可取： m = 0 . 9 0 . 9 5 , 这里取： m = 0 . 9 3 3 . 3 . 2 . 容积效率 v ： 由各密封件的泄露所造成，当活塞密封为弹性材料时；取 v = 0 . 9 8 3 . 3 . 3 反作用力效率 d ：由排出口背压差所产生的反向作用力。 11 2211 AP APAP d =3 . 4 4 = () 2 222 22 . 0 25 20 . 0 22 . 0 4 . 022 . 0 25 = 0 . 9 8 7 M P a 1P- - - 当活塞杆伸出是为进油压力, 当活塞杆缩回是为排油压力 2 P- - - 当活塞杆伸出时为排油压力, 当活塞杆缩回时为进油压力 d = 22 1122 AP APAP 3 . 4 5 = () () 22 222 20 . 0 22 . 0 25 20 . 0 4 . 020 . 0 22 . 0 25 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 = 0 . 9 8 1 M P a 主缸的总效率 t ： t = dvm 3 . 4 6 = 0 . 9 30 . 9 80 . 9 8 = 0 . 8 9 3 说明：该系统背压 0 . 4 M P a 3.4 顶出 3 . 4 . 1 材料 表 3 . 4 型号 b M P a s M P a s % 3 5 C r M o 1 0 0 0 8 5 0 1 2 3 . 4 . 2 缸筒内径 已知液压缸的理论作用力 ( 推力 1 F= 2 0 K N , 拉力 2 F= 6 K N ) 已知最大压力 P = 1 6 M P a ；则: 无活塞杆的缸筒内径 D 为: D = P 4F1 3 10m 3 . 4 7 = 16 10204 4 3 10m 0 . 1 2 6 m D - 缸筒内径, m 有活塞杆的一侧内径 D 为： 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 D = 2 6 2 10 4 d P F + 3 . 4 8 = 2 6 4 1084 . 4 1016 10214 + = 0 . 1 4 2 m 考虑泄露, 机械效率, 摩擦力, 控制阀的压力降特性等 取 D = 0 . 2 2 m 根据 G B / T 2 3 4 8 - 1 9 9 3 取 D = 1 4 0 m m 根据 G B / T 2 3 4 8 - 1 9 9 3 取 d = 1 2 5 m m d - 活塞杆直径, m ； - 速比；= 1 . 4 6 因为直径 D 变大，当 P = 1 6 M P a 时，此时所产生压力为： 6 2 10 4 = DP F N 3 . 4 9 6 2 10 4 14 . 0 16 = = 2 4 . 6 2 K N 3 . 4 . 3 液压缸的理论作用力 F F = = 9 . 06 . 0 62.24 0 t F t 4 5 . 5 9 K N 3 . 5 0 取 = 0 . 6 ； t = 0 . 9 0 3 . 4 . 4 缸筒壁厚 根据 G B / T 2 3 4 8 - 1 9 9 3 取 D = 1 4 0 m m 公式: = 0 + 1 C+ 2 C 关于 0 的值, 分别计算; 当 D 08. 0时, 为薄壁缸筒 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 0 p DP 2 max = 3 .832 14. 016 = 0 . 0 1 3 4 m 3 . 5 1 p = n b = 12 1000 = 8 3 . 3 m P P - 缸筒材料的许用应力 当 D 08. 00 . 3 时，液压缸的安全系数: n = 1 2 0 max max 32P DP p = 163-83.32 14. 016 = 0 . 0 1 5 6 m 取 = 0 . 0 2 5 m 当 D 2 . 0时, 材料使用不够经济, 应改用高屈服强度的材料. 表 3 . 5 3 . 4 . 5 缸筒壁厚校核 额定工作压力 n P , 应该低于一个极限值, 以保证其安全. n P () 2 1 22 1 35. 0 D DD P M P a 3 . 5 2 = 0 . 3 5 () 2 22 27 . 0 14 . 0 27 . 0 850 = 1 0 0 M P a 1 D= 外径 D = 内径 交变载荷 材料 静载荷 不对称 对称 冲击载荷 钢 3 5 8 1 2 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 同时额定工作压力也应该完全塑性变形的发生: () rln PP42 . 0 35 . 0 3 . 5 3 = 6 0 . 7 6 7 2 . 9 M P a rl P D D lg3 . 2 1 s 3 . 5 4 = 2 . 38 5 0lg1.2273 = 2 . 38 5 00 . 0 8 8 8 = 1 7 3 . 6 M P a rl P - 缸筒完全塑性的变形压力, s - 材料屈服强度 M P a 3 . 4 . 6 缸筒的暴裂压力 r P r P D D lg3 . 2 1 s =3 . 5 5 = 2 0 4 . 2 4 M P a 3 . 4 . 7 缸筒底部厚度 缸筒底部为平面时: 10 . 4 3 3 P D p 2 3 . 5 6 0 . 4 3 3 3 .83 16 2 D 2 3 .19. 0D 38. 152701903. 0=m m 取 25 1 =m m 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 3 . 4 . 8 缸筒端部法兰厚度: h () 3 1 10 4Fb h = pa rr 3 . 5 7 = ()3 .8317-312.8 104 . 910110004 34 = 1 2 . 7 2 m m 取 h = 1 5 m m a r - 法兰外圆半径; 1r- 螺孔直径; 螺栓 M 1 6 - 2 3 . 4 . 9 缸筒法兰连接螺栓： ( 1 ) 螺栓处的拉应力 = 6 2 1 10 zd 4 kF M P a 3 . 5 8 = 6 2 4 10 817 4 01364 = 1 . 4 3 10 M P a z - 螺栓数 8 根; k - 拧紧螺纹的系数变载荷 取 k = 4 ; 1 d- 螺纹底经, m ( 2 ) 螺纹处的剪应力: = 6 3 1 01 10 z2d. 0 kFdK 0 . 4 7 5 M P a 3 . 5 9 0 n s p = = 3 . 83 12 1000 = M P a 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 s - 屈服极限 0 n - 安全系数; 1 2 ( 3 ) 合成应力: n n = 22 3+ 3 104 . 15 . 13 . 1 =3 . 6 0 = 3 1082. 1 M P a P 3.5 顶出缸活塞杆 3 . 5 . 1 材料 表 4 . 6 型号 b M P a s M P a s % 3 5 C r M o 1 0 0 0 8 5 0 1 2 3 . 5 . 2 直径 d d = 3 p 1 10 4F 3 . 6 1 d = 3 4 10 200 10634 = 0 . 1 4 3 m n s p =3 . 6 2 4 800 n s p = = 2 0 0 M P a 1 F- 液压缸的推力; t ; p - 材料的许用应力; M P a s - 材料屈服强度 M P a 取 s = 8 0 0 M P a n - 安全系数; 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 液压缸活塞杆往复运动时的速度比 = () 22 2 22 2 2 1 1 2 4 4 v v dD D dD D A A = = 3 . 6 3 已知 2v= 1 0 0 m m / s ; 1 v= 8 0 m m / s 所以 80 100 = = 1 . 2 5 D - 油缸内径; d - 活塞杆外径; 1v- 回程速度; 2v- 工进速度 根据活塞杆直径系列 G B / T 2 3 4 8 - 1 9 9 3 之规定 取 d = 0 . 2 2 m 则 = 1 . 2 4 ; 3 . 5 . 3 强度校核: 当只受轴向力推或拉力, 可以近似地用直杆承受拉压载荷的简单强度计算公式进 行计算: P = 2 6 d 4 10F 3 . 6 4 = 2 125. 0 463. 0 = 8 2 . 8 6 M P a p 危险截面的合成应力 : 2 4 n 2 . 0 1030 8 . 1 = 2 . 7 M P a p M P a 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 3 . 6 顶出缸的总效率 3 . 6 . 1 机械效率 m 由活塞及活塞杆密封处的摩擦阻力所造成的摩擦损失， 在额定压力下，通常可取： m = 0 . 9 0 . 9 5 这里取： m = 0 . 9 3 3 . 6 . 2 容积效率 v 由各密封件的泄露所造成，当活塞密封为弹性材料时： 取： v = 0 . 9 8 3 . 6 . 3 反作用力效率 d : 由排出口背压差所产生的反向作用力。 活塞杆伸出时： d = 11 2211 AP APAP 3 . 6 5 () 2 222 11 . 0 16 0625 . 0 11 . 0 4 . 011 . 0 16 = = 0 . 9 8 3 M P 活塞杆缩回时： d = 22 1122 AP APAP 3 . 6 6 () () 22 222 0625 . 0 11 . 0 16 11 . 0 4 . 00625 . 0 11 . 0 16 = = 0 . 9 6 3 M P a 1P- 当活塞杆伸出是为进油压力, 当活塞杆缩回是为排油压力 2 P- 当活塞杆伸出时为排油压力, 当活塞杆缩回时为进油压力 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 主缸的总效率 t ： t = dvm 3 . 6 7 = 0 . 9 30 . 9 80 . 9 7 = 0 . 8 8 4 说明：该系统背压 0 . 4 M P a 3.7 各油缸工作流量 3 . 7 . 1 主缸快速下行 : V = 1 0 0 S mm 进 q= V A 13 . 6 8 = 3 2 1060 2 22. 0 1 . 0 s m = 2 2 8 . 1 min L 出 q = V A 23 . 6 9 = 3 22 1060 2 20 . 0 2 22 . 0 1 . 0 = 3 9 . 6 min L V - 速度; 进 q- 工作流量; A - 有效面积; 出q - 回油流量; ( 下式同) 3 . 7 . 2 主缸工进 V = 1 0 S mm 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 进 q= V A 3 10603 . 7 0 = 3 2 1060 2 22. 0 01. 0 s m = 2 2 . 8 min L 出 q = V A 3 10603 . 7 1 = 3 22 1060 2 20 . 0 2 22 . 0 1 . 0 = 3 . 6 min L 3 . 7 . 3 主缸回程 ： V = 8 0 S mm 进 q= V A 3 10603 . 7 2 = 3 22 1060 2 20 . 0 2 22 . 0 08 . 0 = 2 8 . 8 min L 出 q = V A 3 10603 . 7 3 = 3 2 1060 2 22. 0 08. 0 s m = 1 8 2 . 4 min L 3 . 7 . 4 顶出缸工进 ： 订做机械设计 (有图纸 CAD 和 WORD 论文） QQ 1003471643 或 QQ 2419131780 V = 8 0 S mm 进 q= V A 3 10603 . 7 4 = 3 2 1060 2 10. 0 08. 0 s