机械设计制造及其自动化毕业设计（论文）Y6.3S型液压机机械结构设计（全套图纸）

1、淮 海 工 学 院毕业设计(论文)说明书全套cad图纸，加153893706题 目： y-6.3s型液压机机械结构设计 作 者： 陈胡亮 学 号： 5102102102 系 (院)： 东港学院机电工程系 专业班级： 机械设计制造及其自动化021 指导者： 评阅者： 2006 年 6 月 连 云 港毕业设计（论文）中文摘要y6.3s型液压机机械结构设计摘 要：液压机作为一种通用的塑性成型设备，利用液体压力传递能量来完成各种压力加工工艺过程，它在机器制造业中占有重要地位。由于在工作中的广泛适应性，其应用范围已涉及到国民经济的各个部门。液压机本体是液压机的重要组成部分，其重量约占整机重量的以上。我国

2、液压机本体的设计水平还比较落后，研究关于液压机本体的现代设计方法，对提高我国液压机的整体设计水平、增强相关企业的生存和发展能力具有重要的现实意义。本课题设计的y6.3s型液压机采用四柱导向，通过液压缸的推力进行向下施压。配以适当的模具可用作折边机或成型机，也可用于成型材料的压制翻边，以及塑料等的压制成型。本题目的设计负责完成液压机的机械结构部分设计，包括设计完成机架部分、挤压机构、和总体结构。本说明书首先对液压机的用途、特点、分类等方面进行了综述，同时对液压机技术的发展趋势进行了展望；然后阐述了y6.3s 型液压机的结构型式，对所设计的各部分结构进行了校核计算，并提出了几点装配要求及注意事项，

3、最后描绘出了装配后的液压机模拟图及主要技术参数，以便对所设计的液压机进行更直观的了解。关键词：液压机 四柱导向 装配毕业设计（论文）外文摘要y-6.3s hydraulic press mechanism designabstract: the hydraulic press machine took one general plastic formation equipment, completes each shaping technological process using the liquid head transmission energy, it holds the import

4、ant status in the machine manufacturing industry. because in the work widespread compatibility, its application scope has involved to national economy each department. the hydraulic press machine main body is the hydraulic press important constituent, above its weight composition complete machine we

5、ight 60%. our country hydraulic press machine main body design level quite is also backward, studies about the hydraulic press machine main body modern design method, to enhances our country hydraulic press machine the overall design level, the enhancement correlation enterprises survival and develo

6、pment ability has the vital practical significance.this topic design y-6.3s hydraulic press machine uses four column guidances, carries on through the hydraulic cylinder thrust force exerts pressure downward. matches may serve as the folding machine or the shaper by the suitable mold, also available

7、 in formation material suppressed flange, as well as plastic and so on suppressed formation. the main subject goal design completes the hydraulic press machine responsibly the mechanism part design, completes the rack section, the extrusion organization including the design, and the overall structur

8、e.this instruction booklet first to aspects and so on hydraulic press machine use, characteristic, classification has carried on the summary, simultaneously has carried on the forecast to the hydraulic press machine technology trend of development; then elaborated the y-6.3s hydraulic press machine

9、structure pattern, to various part of structures which designed has carried on the examination computation, and proposed several matching requirements and the matters needing attention, after finally described the assembly hydraulic press machine simulation chart and the main technical parameter, in

10、 order to designed the hydraulic press machine carried on a more direct-viewing understanding.keywords: hydraulic press machine; four column; assembly目 录1 引言 11.1 概述 1 1.2 液压机的工作原理11.3 液压机的特点及分类11.4 液压机的国内外研究现状和水平21.5 液压机技术的发展趋势22 y6.3s型液压机的功能概述及设计要求43 y6.3s型液压机的结构型式54 y6.3s型液压机的结构设计与计算64.1 y6.3s型液压

11、机的结构设计64.2 y6.3s型液压机的结构设计计算95 装配要求及注意事项215.1 紧固件选择215.2 注意事项216 装配后的液压机模拟图及主要技术参数226.1 液压机模拟图226.2 主要技术参数22结论 23致谢 24参考文献 251 引言摘要：本文首先对液压机的用途、工作原理、特点及分类等方面进行概述，然后对液压机的国内外研究现状和水平进行综述，最后对液压机技术的发展趋势进行了展望。1.1 概述液压机是锻压机械的一大类，它是飞机、汽车和拖拉机等工业部门不可缺少的加工设备，因此，它在机器制造业中占有重要地位。液压机同所有的液压系统一样是根据帕斯卡原理制成，是一种利用液体压力能来

12、传递能量的机器。自19世纪问世以来发展很快，已成为工业生产中必不可少的设备之一。由于液压机在工作中的广泛适应性，使其在国民经济各部门获得了广泛的应用。如板材成型；管、线、型材挤压；粉末冶金、塑料及橡胶制品成型；胶合板压制、打包；人造金刚石、耐火砖压制和碳极压制成型；轮轴压装、校直等等。各种类型液压机的迅速发展，有力地促进了各种工业的发展和进步。八十年代以来，随着微电子技术、液压技术等的发展和普及应用，液压机有了更进一步的发展。目前，液压机的最大标称压力已达750mn，用于金属的模锻成型。众多机型已采用cnc或工业pc机来进行控制，使产品的加工质量和生产率有了极大的提高。随着人们生活水平的提高，

13、金属压制和拉伸制品的需求逐年提高，同时，对产品品种的需求也越来越多，另一方面产品的生产批量日益缩小。为与中、小批量生产相适应，需要能够快速调整的加工设备，这使液压机成为理想的成型工艺设备。特别是当液压机系统实现具有对压力、行程速度单独调整功能后，不仅能够实现对复杂工件以及不对称工件的加工，而且，实现了极低的废品率。这种加工方式还适合于长行程、难成型以及高强度的材料。可变的动力组合、短的加工时间、根据工件长度的简易的压力行程调整，这与机械加工系统相比，有其优越性。1.2 液压机的工作原理它是由两个大小不同的液缸组成的，在液缸里充满水或油。充水的叫“水压机”；充油的称“油压机”。两个液缸里各有一个

14、可以滑动的活塞，如果在小活塞上加一定值的压力，根据帕斯卡定律，小活塞将这一压力通过液体的压强传递给大活塞，将大活塞顶上去。设小活塞的横截面积是s1，加在小活塞上的向下的压力是f1。于是，小活塞对液体的压强为p= f1 / f1。根据帕斯卡定律：“加在密闭容器内液体上的压强能够大小不变地被液体向各个方向传递”。大活塞所受到的压强必然也等于p。若大活塞的横截面积是s2，压强在大活塞上所产生的向上的压力f2 = ps2。如把p = f1 / s1 代入f2中，得f2 = （f1 / s1）s2，或写成f2 / f1 = s2 / s1。式中的左边f2 / f1表示大活塞上的压力是小活塞上压力的倍数，

15、右边的s2 / s1表示大活塞的横截面积是小活塞横截面积的倍数。从上式知，在小活塞上加一较小的力，则在大活塞上会得到很大的力，为此用液压机来压制胶合板、榨油、提取重物、锻压钢材等。1.3 液压机的特点及分类液压机作为一种通用的无削成型加工设备，其工作原理是利用液体的压力传递能量以完成各种压力加工的。其工作特点一是动力传动为“柔性”传动，不像机械加工设备一样动力传动系统复杂，这种驱动原理避免了机器过载的情况；二是液压机的拉伸过程中只有单一的直线驱动力，没有“成角的”驱动力，这使加工系统有较长的生命期和高的工件成品率。液压机有单动、双动、三动三种基本的动作方式。在单动方式中，压头(或滑板)作为移动

16、部件单向移动完成压制过程。这种工作方式没有压边装置。单动压力机主要用于薄型工件成型中，适用于卷材和带型材料。双动型压力机有两个移动部件：滑板(或冲头)和模板。其工作过程是，冲头(或滑板)自上而下拉伸冲料，模板充作固定压板。在压制成型后，模板能实现打料顶出功能。可根据材料和工件的特征参数来调整模板的压力。三动型压力机中，深拉伸滑块和压边滑块自上而下移动，由模板实现打料动作。但是，模板也可以充作压边块来实现专门的成型操作。这种压力机也可以做双动机用。由于内滑板和压边块相关连，因此，成型压力和压边力合成整个系统的总负载。按照机架结构形式液压机可分为梁柱式、组合框架型、整体框架式、单臂式等。按照功能用

17、途液压机可分为手动液压机、锻造液压机、冲压液压机、一般用途液压机、校正、压装液压机、层压液压机、挤压液压机、压制液压机、打包压块液压机、专用液压机十组类型。1.4 液压机的国内外研究现状和水平 影响液压机质量的因素很多，其中液压机本体的设计水平起着重要的作用。液压机本体是液压机的重要组成部分，其重量约占整机重量的60以上。液压机本体的设计水平，对液压机的制造成本、技术性能和使用寿命有着决定性的影响。我国液压机本体的设计水平还比较落后，研究关于液压机本体的现代设计方法，开发液压机本体的cad系统，对提高我国液压机的整体设计水平、增强相关企业的生存和发展能力具有重要的现实意义，甚至对实现我国机械压

18、力机的整体cad也不乏参考价值。在我国，液压行业已形成了门类齐全，有一定生产能力和技术水平，初具规模的生产科研体系。目前全国约有近300家企业，还有液压研究室（所），国家级液压元件质量监督检测中心以及国家重点实验室。我国液压工业重视同国外企业进行有效的经济和技术合作，近年来先后从国外引进了很多液压元件和液压系统等制造技术，为提高产品水平和生产能力起了重要作用。目前已和美国、日本、德国共同建立了某些合资企业，这些企业将推动我国液压工业的发展。在国外，液压工业的发展速度高于机械工业。为了满足用户的需要，主机品种日益增多，产品更新速度加快，相应要求液压元件增加品种，实现多样化，因而液压件属于大批量生

19、产的产品相对减少，大部分属于成批或小批生产。为适应这种动向，国外生产方式也有所变化。主要的几种生产模式有：（1）以普通机床加工为主的生产线；（2）以高效半自动机床和组合机床为主的生产线；（3）以数控（nc）、加工中心（cnc）、及制造单元（fmc）为主组成的生产线得到广泛采用；（4）以柔性生产线（fms）、柔性自动生产线（ftl）为主的生产模式；（5）组合机床生产线；（6）重视辅助工艺。1.5 液压机技术的发展趋势走向二十一世纪的液压技术不可能有惊人的技术突破，应当主要靠现有技术的改进和扩展，不断扩大其应用领域以满足未来的要求。主要的发展趋势将集中在以下几个方面：1、减少能耗，充分利用能量；2

20、、泄漏控制；3、污染控制； 4、主动维护，提高故障诊断水平；5、机电一体化； 6、液压技术。2 y6.3s 型液压机的功能概述及设计要求本课题设计的y-6.3s型液压机采用四柱导向，通过液压缸的推力进行向下施压。配以适当的模具可用作折边机或成型机，也可用于成型材料的压制翻边，以及粉末制品、塑料、玻璃钢、绝缘材料橡胶等的压制成型。本题目的设计负责完成液压机的机械结构部分设计，包括设计完成机架部分、挤压机构、和总体结构。3 y6.3s 型液压机的结构型式液压机的结构型式主要根据所完成工作的工艺要求确定，由于液压机的用途是多种多样的，因此液压机的结构型式也是多种多样的。主缸柱塞垂直运动时，采用立式机

21、架；主缸柱塞如果是水平移动则采用卧式机架。从机架的组合方式看，有梁柱组合机架、单壁式及框式机架等。从工作缸的数量分可分为单缸、三缸和多缸液压机。本课题所设计的y6.3s 型液压机采用单缸立式的传统三梁四柱组合机架结构。其结构简图如图1所示。图1上下横梁和立柱组成一个刚性的封闭框架，以承受液压机的全部工作载荷。在使用过程中，立柱和横梁的联接不许有松动。这种结构广泛的应用于各种用途的液压机中。4 y6.3s 型液压机结构设计与计算4.1 y6.3s 型液压机结构设计本液压机总体结构主要由上、下横梁，活动横梁和立柱四部分组成。按照额定工作压力，通过查找资料，参观实习，根据经验大致选取各梁铸造尺寸为4

22、00500cm300400cm100200cm（长宽高）；立柱的总体高度为800900cm，直径为3040cm。4.1.1 横梁的结构设计横梁包括上横梁、活动横梁（挤压机构）和下横梁（工作台）。横梁有铸造和焊接两种结构，由于各横梁结构较为复杂，而由于铸铁的流动性好，容易铸出复杂的形状，并且铸造性能良好，铸造方法成熟，毛坯质量稳定，铸铁中加入少量合金元素可提高其耐磨性，铸铁中的片状石墨增大了阻尼作用，使得其吸振能力较强，动态刚度较好，因此本液压机三梁均采用铸造结构，铸造材料均采用灰铸铁。铸件毛坯应进行热处理和人工时效处理以消除残余应力，防止横梁变形。人工时效工艺的装炉温度应200，加热速度应10

23、0/h，退火温度500550，保温时间35h，降温速度2030/h，出炉温度为150200。铸造横梁的出砂孔应尽量避免设计在受力的主传力肋上，并尽量远离高应力区。孔的形状以圆形为最好，最后用钢板封死，以减小应力集中，提高横梁的抗疲劳能力。另外很重要的一环就是机架截面形状的选择。选择机架截面形状时应考虑三个方面：截面形状应与载荷种类相适应；截面形状应与零件材料特性相适应；截面变化应符合等强度原则。根据各种截面形状的比较，综合各方面因素考虑，由于工字形截面的抗弯惯性矩最大，在抗弯强度相同的情况下，工字形截面的重量仅为方形截面的1/5，重量较轻，其抗弯惯性矩的经济性表现为将材料尽量布置在远离中性轴的

24、位置，即将材料置于高应力区，经济性较好。因此各横梁的截面形状选择为工字形截面。(1) 上横梁设计梁的中部和四角铸成圆筒形，以安装缸体和穿过立柱，保证立柱和工作缸支承面有均匀的刚度。由于上横梁工作时主要承受弯曲和剪切作用，偏心受载时承受扭转作用，因此，将横梁设计成封闭的箱形结构。横梁的宽边尺寸由立柱的宽边中心距确定，上梁和活动横梁的窄边尺寸尽量小一些，以便吊车的吊钩接近压机的中心，来安装和卸下模具。横梁的立柱孔高度一般是立柱直径的2.55.5倍，梁的中间高度则由强度决定。要在缸套及横梁壁板之间设置肋板，以加强机架四壁之间的联系使它们起到一个整体作用。在承载较大之处肋板排列较密，以提高横梁刚度，降

25、低局部应力,减少局部变形和薄壁的振动。肋板多布置成辐射状或网格形。本机为中小型液压机，因此各梁肋板均设置成辐射状。为了减小质量，节省材料，根据等强度原理，一般将上、中、下横梁设计成不等高梁。如图2(a)所示，在结构允许的条件下尽量增大r和减小；横梁中间截面高度和柱套高度之比不应过大，大型液压机 = 1.2，中小型液压机采用等高梁即 = 1 为好。中部横截面结构根据液压缸的数目和排列型式确定。图2(b)为单缸液压机横截面结构。 (a) (b) 图2柱套两端与立柱螺母的接触面以及上横梁和工作缸法兰的接触面是上横梁的直接受力处，在使用过程中可能会严重损伤，大修时要重新进行机械加工和刮研。为此，这两个

26、接触面处应设计成凸台，凸台的高度 = 1020mm，本液压机选用 = 10 mm。凸台的外径应大于螺母或液压缸法兰的外径。为了安装工作缸方便，缸孔的下孔比上孔直径应稍大些。铸造内外圆角为45mm 。由于结构和工艺上的需要，在机架外壁上开有一些不同大小的的孔，但孔径不能过大，否则会降低机架刚度。实验指出，位于弯曲中性轴附近的孔，对弯曲刚度影响比较小，因此将孔设计在梁中心轴的两侧为好。由于上横梁所承受的力相对较小，因此所选用铸造材料为ht200。由表1选取铸件最小壁厚为 610mm；由表2确定内外壁厚度为8mm，肋板厚度为5mm；由表3选取最小铸孔尺寸为1530mm。表1 铸件最小壁厚(不小于)

27、(mm)铸造方法铸 件 尺 寸铸 钢灰 铸 铁球墨铸铁可锻铸铁砂 型200200200200500500500500 81012152066101520 6 12 5 8 金属型70707070150150150150 5 10 4 5 6 2.53.53.54.5 注：1.一般铸造条件下，各种灰铸铁的最小允许壁厚； ht100，ht150，=46；ht200，=68；ht250，=815； ht300，ht350，=15；ht400，20 。2.如有特殊需要，在改善铸造条件下，灰铸铁最小壁厚可达3mm，可锻铸铁可小于3mm 。表2 外壁、内壁与肋的厚度零件重量 /kg零件最大外形尺寸外壁厚度

28、内壁厚度肋的厚度零 件 举 例mm5300765盖，拨叉，杠杆，端盖，轴套610500885盖，轴套，挡板，支架，箱体11607501086盖，箱体，罩，电机支架，托架61100125012108盖，箱体，镗模架，液压缸体101500170014128油盘，床鞍箱体，带轮，镗模架5018002500161410搪模架，床身，轮缘，盖，滑座80112003000181612小立柱，滑座，床鞍，油盘表3 灰铸铁的最小铸孔尺寸 (mm)生产规模铸孔孔径大量生产1215成批生产1530小批、单件生产3050在工艺要求和技术要求方面，要求保证立柱孔的直线度和圆柱度，柱套两端与立柱螺母的接触面以及上横梁和

29、工作缸法兰的接触面处要求保证平面度和相对较高的粗糙度。另外各铸孔的粗糙度应相对高于非接触表面的粗糙度，但又要相对低于接触面的粗糙度。(2) 活动横梁（挤压机构）设计活动横梁的结构设计和上横梁有许多相同或相似之处。活动横梁和工作柱塞的联接处结构和上横梁放置液压缸处的结构相近似，把肋设计成厚壁圆筒形状，并以辐射状展开。由于活动横梁承受压力作用，在偏心载荷作用下也承受弯矩作用，相对其它两梁总体承受力较小，因此其铸造高度尺寸略低于上横梁，而壁厚和上横梁相近。活动横梁应具备足够的导向精度，导向部分长度不应小于活塞行程的1/2。由于活动横梁所承受的力相对也较小，因此所选用铸造材料也为ht200。由表1选取

30、铸件最小壁厚为 610mm；由表2选取内外壁厚度为8mm，肋板厚度为5mm；由表3选取最小铸孔尺寸为1530mm。铸造内外圆角为45mm 。在工艺要求和技术要求方面，同样要求保证立柱孔的直线度和圆柱度，柱套两端和厚壁圆筒上表面要求保证平面度和相对较高的粗糙度，尤其是横梁下表面（工作表面）的平面度和粗糙度要求更高。另外各铸孔的粗糙度应相对高于非工作表面的粗糙度，但又要相对低于工作表面的粗糙度。(3)下横梁（工作台）设计下横梁为液压机之底座，工作时承受机器全部载荷和重力，下横梁的变形情况直接影响压制工作的精度。因此，下横梁的刚度要求略高于上横梁和活动横梁，所选用铸造材料为ht250。下横梁的基本结

31、构型式和上横梁基本相同，为提高整体刚度，多采用箱形结构，并减少铸孔。在工艺要求和技术要求方面，同样也要求保证立柱孔的直线度和圆柱度，柱套两端与立柱螺母的接触面处以及底面与地面的接触面处要求保证平面度和相对较高的粗糙度，尤其是横梁上表面（工作表面）的平面度和粗糙度要求更高。另外同样各铸孔的粗糙度应相对高于非工作表面的粗糙度，但又要相对低于工作表面的粗糙度。4.1.2 机架立柱的结构设计 机床的四根立柱穿过梁的四个立柱孔，通过螺母与上下横梁联接并固定在一起。在工作过程中立柱的上下两端阶梯处均受力。其中上端阶梯处受到上横梁和活动横梁以及放置在横梁上的液压缸向下的重力，另外还受到液压缸活塞向下或向上运

32、动时的工作压力；下端阶梯处则受到下横梁（底座）向上的作用反力。由于工作过程中机床的振动，立柱还可能受到轻微弯曲力和剪切力作用。因此立柱的强度和刚度要得到充分的保证。另外由于活动横梁在工作过程中需要上下移动，因此立柱还需要有较高的耐磨性。所以在选择材料时就要选择强度、刚度和耐磨性都较高的材料，这里选择制造材料为铬轴承钢（gcr15），因为它有高的强度和刚度，以及高的耐磨性，淬透性好热处理方便，接触疲劳强度高，另外由于含合金元素量少，价廉，经济性较好。热处理时需保证淬火温度830845，回火温度150160，采用油冷却方式。在工艺要求和技术要求方面，需要保证立柱的直线度，各段轴的圆柱度以及两端轴颈

33、与中间轴的同轴度。同时为了保证良好的滑动性，立柱的粗糙度应该较高。另外为了保证联接性，立柱两端的螺纹在标准的前提下应选择粗牙型。4.2 y6.3s 型液压机结构设计计算4.2.1 横梁结构设计计算设计计算前首先进行了草图设计，初步设定各横梁的总体长度为500mm，总体宽度为400mm，上横梁总体高度为150mm，活动横梁总体高度为100mm，下横梁总体高度为210mm。液压机宽边立柱中心距为440mm。由前述可知各梁壁厚均选择为8mm。液压机横梁属高梁结构，在刚度计算时应考虑剪力对挠度的影响，可以将横梁简化为简支梁进行计算。 (1)上横梁的强度和刚度计算将上横梁简化为简支梁后，其受力分析简图如

34、图3所示。 图3最大弯矩： = = kncm= 482.27 kncm其中 f 液压机公称压力或额定工作压力； d、d 中间缸和侧缸法兰的环形接触面平均直径； b 液压机宽边立柱中心距。横梁简图如图4(a)所示，其截面等量简化图如图4(b)所示： (a) (b) 图4计算截面对形心轴的惯性矩： i = = = 4258.84 其中 b 截面计算长度； h 截面总体高度； h 截面壁内高度。计算截面所受最大弯曲应力：= = 8.49 其中 最大弯距； 计算截面形心至最外点距离； 许用应力。对不低于ht200的铸铁 35 pa由计算可知，计算截面上弯曲应力小于许用应力。计算截面所受最大剪应力： 9

35、.84 pa 其中 计算截面所受剪力； 横梁立板厚度之和； 剪切许用应力。对不低于ht200的铸铁 20 pa由计算可知，计算截面上剪应力小于剪切许用应力。挠度计算：承受剪切处的横梁截面积： a = bh lh= 44.815 41.613.4= 114.56 根据其受力情况，横梁由弯矩及剪力所产生的挠度为：= 0.0018+0.0011 = 0.0029 cm = 0.029mm横梁的相对挠度： 其中 e 横梁材料的弹性模量； （查资料知灰铸铁的弹性模量为118126 gpa，这里选择120 gpa） g 横梁材料的切变模量； （查资料知灰铸铁的切变模量为44.3 gpa） a 承受剪切处的

36、横梁截面积； k 截面形状系数；（查资料得知中小型液压机横梁 k = 1.2） 允许挠度。 中小型液压机 = 0.15mm/m 计算结果表明，上横梁的强度是安全的，刚度也较好。 (2) 活动横梁(挤压机构)的强度和刚度计算将活动横梁简化为简支梁后，其受力分析简图如图5所示。图5最大弯矩： = = 693 kncm其中 f 液压机公称压力或额定工作压力； b 液压机宽边立柱中心距。横梁简图如图6(a)所示，其截面等量简化图如图6(b)所示： (a) (b) 图6计算截面对形心轴的惯性矩： i = = = 2579.27 其中 b 截面计算长度； h 截面总体高度； h 截面壁内高度。计算截面所受

37、最大弯曲应力： = = 12.09 其中 最大弯距； 计算截面形心至最外点距离； 许用应力。对不低于ht200的铸铁 35 pa由计算可知，计算截面上弯曲应力小于许用应力。计算截面所受最大剪应力： = = 5.36 pa 其中 计算截面所受剪力； 横梁立板厚度之和； 剪切许用应力。对不低于ht200的铸铁 20 pa由计算可知，计算截面上剪应力小于剪切许用应力。计算结果表明，活动横梁的强度也是安全的，刚度也较好。(3)下横梁(工作台)的强度和刚度计算 横梁受均布载荷将横梁简化为简支梁后，其受力分析简图如图7所示。 图7横梁所受均布载荷： =1.75 kn 最大弯矩： = = 409.5 knc

38、m其中 f 液压机公称压力或额定工作压力； b 液压机宽边立柱中心距； q 横梁所受均布载荷； 载荷分布长度。横梁简图如图8(a)所示，其截面等量简化图如图8(b)所示： (a) (b) 图8计算截面对形心轴的惯性矩： i = = = 34905.97 其中 b 截面计算长度； h 截面总体高度； h 截面壁内高度。计算截面所受最大弯曲应力： = =12.32 其中 最大弯距； 计算截面形心至最外点距离； 许用应力。对不低于ht200的铸铁 35 pa由计算可知，计算截面上弯曲应力小于许用应力。计算截面所受最大剪应力： = = 6.32 pa 其中 计算截面所受剪力； 横梁立板厚度之和； 剪切

39、许用应力。对不低于ht200的铸铁 20 pa由计算可知，计算截面上剪应力小于剪切许用应力。挠度计算：承受剪切处的横梁截面积： a = bh lh = 45.621107 = 887.6 据其受力情况，横梁由弯矩及剪力所产生的挠度为： = =0.0036 cm = 0.036mm横梁的相对挠度： 其中 e 横梁材料的弹性模量； （查资料知灰铸铁的弹性模量为118126 gpa，这里选择120 gpa） g 横梁材料的切变模量； （查资料知灰铸铁的切变模量为44.3 gpa） a 承受剪切处的横梁截面积； k 截面形状系数；（查资料得知中小型液压机横梁 k = 1.2） 允许挠度。 对于下横梁

40、= (0.120.20)mm/m 这里选 = 0.16 = 0.07 mm/m 计算结果表明，在均布载荷作用下，下横梁的强度是安全的，但刚度较差。 横梁受偏心载荷将横梁简化为简支梁后，其受力分析简图如图9所示。最大弯矩： = = =1.43 =549.12 kncm其中 f 液压机公称压力或额定工作压力；b 液压机宽边立柱中心距；e 横梁在偏心载荷作用下的偏心距。 （本机下横梁 e 100mm，计算时取e = 100mm）横梁简图如图8(a)所示，其截面等量简化图如图8(b)所示：计算截面对形心轴的惯性矩： i = = = 34905.97 其中 b 截面计算长度； h 截面总体高度； h 截

41、面壁内高度。计算截面所受最大弯曲应力： = =16.52 其中 最大弯距； 计算截面形心至最外点距离； 许用应力。对不低于ht200的铸铁 35 pa由计算可知，计算截面上弯曲应力小于许用应力。计算截面所受最大剪应力： = = 6.32 pa 其中 计算截面所受剪力； 横梁立板厚度之和； 剪切许用应力。对不低于ht200的铸铁 20 pa由计算可知，计算截面上剪应力小于剪切许用应力挠度计算：承受剪切处的横梁截面积： a = bh lh = 45.621107 = 887.6 根据其受力情况，横梁由弯矩及剪力所产生的挠度为： = =0.0034 cm = 0.034 mm横梁的相对挠度： 其中

42、e 横梁材料的弹性模量； （查资料知灰铸铁的弹性模量为118126 gpa，这里选择120 gpa） g 横梁材料的切变模量； （查资料知灰铸铁的切变模量为44.3 gpa） a 承受剪切处的横梁截面积； k 截面形状系数；（查资料得知中小型液压机横梁 k = 1.2） 允许挠度。 对于下横梁 = (0.120.20) mm/m 这里仍然选 = 0.16 = 0.07 mm/m 计算结果表明，在偏心载荷作用下，下横梁的强度也是安全的，但刚度也较差。4.2.2 立柱结构设计计算将立柱简化为简支梁后，其受力分析简图如图9所示。其横截面上所受压应力 = 61.92 pa 其中 n 立柱横截面所受轴向

43、力； a 计算横截面面积； 许用应力。对于铬轴承钢（gcr15） 65 pa由计算可知，立柱计算截面上压应力小于许用应力。计算结果表明，立柱是安全的。5 装配要求及注意事项通过计算校核，证明所设定的零件尺寸是安全的，经过经济性评估后方可投入生产制造。5.1 坚固件选择(1)液压缸和上横梁以及液压缸活塞杆与活动横梁之间均用螺栓联接。所选用的螺栓为b级粗牙六角头螺栓，性能等级为8.8级，表面经过氧化处理。其标记为： 螺栓 gb/t 57822000 m1035 (2)立柱和上横梁之间通过螺母联接。所选用的螺母为六角厚螺母，性能等级为8级，表面经过氧化处理。 其标记为： 螺母 gb/t 561988 m30 (3)液压缸活塞杆和联接件之间通过螺母联接。所选用的螺母为b级粗牙六角薄螺母，性能等级04级，表面经过氧化处理。 其标记为： 螺母 gb/t 6172.12000 m20 (4)立柱和上横梁之间的螺母联接处选用c级平垫圈，规格为30mm，性能等级为100hv级，不经表面处理。 其标记为： 垫圈 gb/t 96.22002 30 (5)液压缸和上横梁以及液压缸活塞杆与活动横梁之间的螺栓联接处选用标准型弹簧垫圈，规格为10