有关630T类型的液压机设计

1、 毕 业 设 计题 目： 630t液压机设计 学院： 专业：机械设计制造及其自动化 班级： 学号: 学生姓名： 导师姓名： 钟定清 完成日期： 2013年6月20日 诚 信 声 明本人声明：1、本人所呈交的毕业设计（论文）是在老师指导下进行的研究工作及取得的研究成果；2、据查证，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，毕业设计（论文）中不包含其他人已经公开发表过的研究成果，也不包含为获得其他教育机构的学位而使用过的材料；3、我承诺，本人提交的毕业设计（论文）中的所有内容均真实、可信。qq 291063932毕业设计（论文）任务书 题目： 630t 液压机设计 姓名罗 伟 学院 应用技术学院 专业

2、机械设计制造及其自动化 班级0985学号200913090514指导老师 钟定清 职称 讲师 教研室主任 一、基本任务及要求： 查阅20篇以上参考文献，设计一630t液压机，完成总装图和规定的零部件图，并按规定格式撰写文献综述、开题报告、毕业设计说明书。要求：方案可行，机构合理，经济实用，并满足给定的以下设计技术条件。参数：公称压力:6300kn：最大工作压力：25mpa；开口高度：1500mm ；滑块最大行程：900mm：工作台面有效尺寸（长x宽）：1600mmx1600mm。 二、进度安排及完成时间：1. 准备阶段 1周 了解设计内容，明确课题任务及要求，搜集有关技术文献资料，自学cad/

3、cam软件和相关设计技术。 2. 确定设计方案 2周 完成文献综述和开题报告，提出解决课题问题的初步方案，并对方案优、缺点进行比较，并分析实施可行性，按实际条件确定方案。 3. 实习 1周 4. 具体设计 9周 液压机的总体设计，液压机液压系统设计，各部分的基本尺寸的计算和验证，部件装配图、零件图设计及三维建模。 5. 撰写毕业设计说明书 2周 按湖南工程学院毕业设计说明书相关标准要求撰写毕业设计说明书。 6. 毕业答辩 1周 进行毕业答辩准备，完成毕业答辩。 目 录摘 要. abstract第1章 绪论11.1 液压机的概述11.2液压机的发展及工艺特点21.3本论文研究的主要内容2第2章

4、630t液压机整体方案的拟定32.1 设计思路32.2上横梁结构42.2.1结构形式42.2.2形状尺寸要求42.2.3上横梁与油缸的联接方式52.3滑块结构52.3.1结构形式62.3.2形状尺寸要求62.4下横梁结构62.4.1结构形式72.4.2形状尺寸要求72.5立柱结构72.5.1结构形式82.5.2形状尺寸要求82.6底座结构92.7拟定液压原理图102.8动作分析.13第3章 630t液压机液压系统的计算143.1 设计主要技术参数143.2 液压缸的设计143.2.1绘制液压缸速度循环图、负载图143.2.2 液压缸的效率143.2.3 液压缸缸径的计算143.2.4活塞宽度的

5、确定153.2.5 缸体长度的确定163.2.6缸筒壁厚的计算163.2.7 活塞杆强度和液压缸稳定性计算173.2.8缸筒壁厚的验算183.2.9 缸筒的加工要求203.2.10法兰设计223.2.11 (缸筒端部）法兰连接螺栓的强度计算243.2.12密封件的选用253.3油泵的选择263.3.1 油泵工作压力的确定.263.3.2 电动机的选择.273.4 液压元件的选择283.5 油管的选择30第4章 验算液压系统性能304.1 压力损失的验算及泵压力的调整304.2 液压系统的发热和温升验算32第5章 液压站的设计345.1液压站简介345.2 油箱设计345.2.1油箱有效容积的确

6、定345.2.2 油箱容积的验算355.2.3 油箱的结构设计375.3 液压站的结构设计405.3.1 液压泵的安装方式405.4 辅助元件425.4.1 滤油器425.4.2 空气滤清器435.4.3 液位计455.4.4 液压油46结论47参考文献48致谢49 摘要液压机（又名：油压机）液压机是一种利用液体静压力来加工金属、塑料、橡胶、木材、粉末等制品的机械。它常用于压制工艺和压制成形工艺，如：锻压、冲压、冷挤、校直、弯曲、翻边、薄板拉深、粉末冶金、压装等等。本文主要对630t液压机设计和液压系统的工作原理作了一个详细说明，并对630t液压机的液压系统进行了全面的设计和计算。首先根据设计

7、要求计算出主要的数据，并依照数据画出液压机设计图，其次对液压系统中液压泵、液压缸、活塞等主要参数进行计算、圆整及校核，并且绘制630t液压机装配图，零件图及液压系统图原理图。关键词：630t液压机，油缸，液压系统abstracthydraulic machine (also known as: hydraulic machine hydraulic machine) is a static pressure using liquid to the processing of metal, plastic, rubber, wood, powder and other products. it

8、is often used for pressing and pressing forming process, such as: forging, stamping, cold extrusion, straightening, bending, flanging, sheet metal drawing, powder metallurgy, pressing etc.in this paper, the main principle of 630t hydraulic press hydraulic system design and made a detailed descriptio

9、n, hydraulic system of 630t hydraulic machine and the design and calculation of the comprehensive. firstly, according to the design requirements of main data calculated according to the data, and draw the hydraulic machine design, the hydraulic system of hydraulic pump, piston and other main paramet

10、ers, roundness and check, and mapping of 630t hydraulic machine assembly drawing, part drawing and the hydraulic system schematic.i am learning system of hydraulic system of technical knowledge, access to some of the relevant literature, on this basis, combined with the need to address my ideas and

11、design work, the main work is described as follows:(1) the development of 630t hydraulic press hydraulic principle diagram.(2) completed the design of 630t hydraulic cylinder.(3) to complete the design of 630t hydraulic station.(4) were checked for the design of hydraulic system(5) the completion of

12、 the 630t hydraulic press overall three-dimensional modeling designkeywords: 630t hydraulic machine, hydraulic cylinder, hydraulic system第1章 绪论1.1 液压机的概述液压机（又名：油压机）液压机是一种利用液体静压力来加工金属、塑料、橡胶、木材、粉末等制品的机械。它常用于压制工艺和压制成形工艺，如：锻压、冲压、冷挤、校直、弯曲、翻边、薄板拉深、粉末冶金、压装等等。它的原理是利用帕斯卡定律制成的利用液体压强传动的机械，种类很多。当然，用途也根据需要是多种多样的

13、。如按传递压强的液体种类来分，有油压机和水压机两大类。1.2 液压机的发展及工艺特点 液压机是制品成型生产中应用最广的设备之一，自19世纪问世以来发展很快，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。由于液压机的液压系统和整机结构方面，已经比较成熟，目前国内外液压机的发展不仅体现在控制系统方面，也主要表现在高速化、高效化、低能耗；机电液一体化，以充分合理利用机械和电子的先进技术促进整个液压系统的完善；自动化、智能化，实现对系统的自动诊断和调整，具有故障预处理功能；液压元件集成化、标准化，以有效防止泄露和污染等四个方面。作为液压机两大组成部分的主机和液压系统，由于技术发展趋

14、于成熟，国内外机型无较大差距，主要差别在于加工工艺和安装方面。良好的工艺使机器在过滤、冷却及防止冲击和振动方面，有较明显改善。在油路结构设计方面，国内外液压机都趋向于集成化、封闭式设计，插装阀、叠加阀和复合化元件及系统在液压系统中得到较广泛的应用。特别是集成块可以进行专业化的生产，其质量好、性能可靠而且设计的周期也比较短。近年来在集成块基础上发展起来的新型液压元件组成的回路也有其独特的优点，它不需要另外的连接件其结构更为紧凑，体积也相对更小，重量也更轻无需管件连接，从而消除了因油管、接头引起的泄漏、振动和噪声。逻辑插装阀具有体积小、重量轻、密封性能好、功率损失小、动作速度快、易于集成的特点，从

15、70年代初期开始出现，至今已得到了很快的发展。我国从1970年开始对这种阀进行研究和生产，并已将其广泛的应用于冶金、锻压等设备上，显示了很大的优越性。液压机工艺用途广泛，适用于弯曲、翻边、拉伸、成型和冷挤压等冲压工艺，压力机是一种用静压来加工产品。适用于金属粉末制品的压制成型工艺和非金属材料，如塑料、玻璃钢、绝缘材料和磨料制品的压制成型工艺，也可适用于校正和压装等工艺。 由于需要进行多种工艺，液压机具有如下的特点：（1） 工作台较大，滑块行程较长，以满足多种工艺的要求；（2） 有顶出装置，以便于顶出工件；（3） 液压机具有点动、手动和半自动等工作方式，操作方便；（4） 液压机具有保压、延时和自

16、动回程的功能，并能进行定压成型和定程成型的操作，特别适合于金属粉末和非金属粉末的压制；（5） 液压机的工作压力、压制速度和行程范围可随意调节，灵活性大。1.3本论文研究的主要内容本人系统学习了液压系统技术的知识，查阅了一些相关的文献资料，在此基础上，结合本人的设想和设计工作中需要解决的任务，主要进行了以下几项工作：（1）拟定630t液压机液压液压原理图。（2）完成630t液压机油缸的设计。（3）完成630t液压机液压站的设计。（4）对液压系统进行校核设计50第2章 630t液压机整体方案的拟定2.1 设计思路典型的四柱液压机主要由机身(包括上、下横梁及立柱)、活动横梁、顶出机构、工作油缸、液压

17、传动及电气控制系统等组成。工作油缸安装在上横梁上，活塞与活动横梁相连，并以立柱为导向上下移动。液压机工作油缸装在机身下部，上横梁固定在立柱上。油缸柱塞推动活动横梁上升，给模具施压。这种液压机重心位置低，稳定性好，油缸装在机身下部，可避免漏油污染制品。2.2上横梁结构2.2.1结构形式上横梁位于立柱上部，用于安装工作缸，承受工作缸的反作用力。上横梁不设计成上下封闭的厢式结构，直接采用45钢钢板结构，便于加工和生产。2.2.2形状尺寸要求上横梁通过立柱联接成机身上半部，并安装工作油缸。为使其组成的空间合乎要求，以及活塞运行平稳，因此要求上横梁安装油缸孔的轴线与安装油缸的台肩平面应垂直，上横梁与调节

18、螺母接触面与主油缸台肩接触应平行，以及立柱穿过孔的上下平面应平行等等。结合生产情况，具体要求为： 1. 安装主油缸孔的轴线与油缸台肩贴合平面不垂直度允差0.06/1000毫米。 2. 调节螺母接触平面与油缸台肩贴合平面的不平行度允差0.05/1000毫米。 3. 锁紧螺母接触面与调节螺母接触面（立柱穿过孔的上平面与下平面）间不平度允差0.16/1000毫米。 4. 油缸锁紧螺母平面与油缸台肩贴合平面间不平行度允差0.12/1000毫米。 5. 与油缸外圆配合公差为h7/f8. 6. 立柱孔尺寸一般比立柱插入端直径大2-3毫米。2.2.3上横梁与油缸的联接方式 依靠法兰盘固定油缸，如图2-2所示

19、.此方法采用联接零件来固定油缸的位置。当油缸加压时，油缸台肩传递反作用力于横梁，法兰盘不受反作用力的作用，只有当油缸回程工作时，回程力作用于法兰盘上。故法兰盘的强度只需满足回程力要求即可。油缸为柱塞式时，法兰盘仅承受部件的重量。图2-2 用法兰盘固定的结构2.3滑块结构活动横梁的主要作用为：与主油缸活塞杆联接传递液压机的压力；通过导向套沿立柱导向面上下往复运动；安装与固定模具及工具等。因此需要有较好的强度、刚度及导向结构。2.3.1结构形式 图2-3 滑块结构图 活动横梁选用材料与上横梁、下横梁相同，常采用同样的材料来制造，以使毛坯的制造工艺相类似、便于制造。 根据压制工艺性质，导向部分应有一

20、定的高度，以保证足够的精度。一般情况下，导向部分高度不应小于活塞行程的二分之一。2.3.2形状尺寸要求 活动横梁是液压机主要运动部件，为保证液压机符合精度要求，因此，要求四立柱导向套，孔轴线应相互平行，它应与联接活塞杆孔的中心线平行；上述这些孔轴线都应与活动横梁下平面相垂直；与活塞杆接触平面对下平面亦可要求平行等。结合生产情况具体要求为： 1. 联接活塞杆孔轴线与四立柱孔轴应互相平行，其不平度允差0.10/1000毫米。 2. 活动横梁下平面不平直度，按jb1293-73标准允差为0.05/1000毫米。 3. 联接活塞杆孔轴线与四立柱孔轴线对下平面不垂直度允差0.06-0.10/1000毫米

21、。 4. 下平面对上平面（与活塞杆贴合平面）不平行度允差0.05/1000毫米。 5. 四立柱孔中心距公差，前后、左右均为0.02毫米。 6. 四立柱孔与导套外圆配合精度为h7/g8，中心孔与活塞杆外圆配合精度为h7/f8。2.4下横梁结构2.4.1结构形式下横梁是主机的安装基础。台面上固定加热板，工作中承受机器本体的重量及全部载荷。下横梁所选用的材料以及其结构形式与上横梁相同。材料选用45钢。2.4.2形状尺寸要求 下横梁是整机的基础性零件，是安装加热板的基准。因此，对工作台面的不平度、各部件安装定位基面均应有必要地技术要求。根据生产情况，具体要求为: 1. 工作台台面不平直度，按jb129

22、3-73标准允差0.05/1000毫米。 2. 立柱锁紧螺母之贴合平面与工作台台面间不平行度允差小于0.16/1000毫米。3. 立柱孔尺寸一般比立柱插入端直径大2-3毫米左右。2.5立柱结构 立柱是四柱式冲压机重要的支撑件和受力件，同时又是活动横梁的导向基准。因此，立柱应有足够的强度与刚度，导向表面应有足够的精度、光洁度和必要地硬度。2.5.1结构形式立柱与上横梁、工作台的联接方式是表明立柱结构的主要特征。在选择立柱结构时，应考虑到它与上横梁、工作台间应可靠预紧、安装方便和便于调整机器的精度。图2-5为立柱结构，两梁都用调节螺母支承，用锁紧螺母上下加以锁紧。四螺母结构组成零件多。由于调节螺母

23、起立柱台肩的支撑作用，且可调整两梁的支撑距离，对立柱有关轴向尺寸要求不严格，紧固较容易。但对立柱螺纹精度（与立柱轴线的平行度）以及调整螺母精度（调节螺母的螺纹对于上下横梁贴合面垂直度）要求较高。机器精度调整较麻烦。2.5.2形状尺寸要求 立柱为液压机的重要零件，是活动横梁的导向基准。结合生产情况，具体要求为： 1. 立柱导向面轴线不平直度允差0.05/1000毫米。 2. 材料选用45锻钢件。毛坯应正火处理，消除锻造过程的内应力。 3. 立柱导向表面应进行热处理，表面硬度不低于hb235，也可进行表面镀硬铬处理，镀层厚度为0.02-0.04毫米。图2-5 立柱结构图 2.6底座结构 底座安装于

24、工作台下部，与机座相联。底座仅承受机器的总重量。底座高度由正常压制制件时人的操作高度来定。底座材料选用ht200。主要考虑到外形的美观，对精度无要求。（如图）2.7拟定液压原理图 2.8动作分析自动补油的保压回路设计考虑到设计要求，保压时间要达到5s，压力稳定性好。若采用液压单向阀回路保压时间长，压力稳定性高，设计中利用换向阀中位机能保压，设计了自动补油回路，且保压时间由电气元件时间继电器控制，在0-20min内可调整。此回路完全适合于保压性能较高的高压系统，如液压机等。自动补油的保压回路系统图的工作原理：按下起动按纽，电磁铁1ya通电，换向阀6接入回路时，液压缸上腔成为压力腔，在压力到达预定

25、上限值时压力继电器11发出信号，使换向阀切换成中位；这时液压泵卸荷，液压缸由换向阀m型中位机能保压。当液压缸上腔压力下降到预定下限值时，压力继电器又发出信号，使换向阀右位接人回路，这时液压泵给液压缸上腔补油，使其压力回升。回程时电磁阀2ya通电，换向阀左位接人回路，活塞快速向上退回释压回路设计：释压回路的功用在于使高压大容量液压缸中储存的能量缓缓的释放，以免她突然释放时产生很大的液压冲击。一般液压缸直径大于25mm、压力高于7mpa时，其油腔在排油前就先须释压。根据设计很实际的生产需要，选择用节流阀的释压回路。其工作原理：按下起动按钮，换向阀6的右位接通，液压泵输出的油经过换向阀6的右位流到液

26、压缸的上腔。同时液压油的压力影响压力继电器。当压力达到一定压力时，压力继电器发出信号，使换向阀5回到中位，电磁换向阀10接通。液压缸上腔的高压油在换向阀5处于中位（液压泵卸荷）时通过节流阀9、换向阀10回到油箱，释压快慢由节流阀调节。当此腔压力降至压力继电器的调定压力时，换向阀6切换至左位，液控单向阀7打开，使液压缸上腔的油通过该阀排到液压缸顶部的副油箱13中去。使用这种释压回路无法在释压前保压，释压前有保压要求时的换向阀也可用m型，并且配有其它的元件。机器在工作的时候，如果出现机器被以外的杂物或工件卡死，这是泵工作的时候，输出的压力油随着工作的时间而增大，而无法使液压油到达液压缸中，为了保护

27、液压泵及液压元件的安全，在泵出油处加一个直动式溢流阀1，起安全阀的作用，当泵的压力达到溢流阀的导通压力时，溢流阀打开，液压油流回油箱。起到保护作用。在液压系统中，一般都用溢流阀接在液压泵附近，同时也可以增加液压系统的稳定性。使零件的加工精度增高。上液压缸工作循环 （1） 快速下行。按下起动按钮，电磁铁1ya通电，这时的油路为： 液压缸上腔的供油的油路变量泵1换向阀6右位节流阀8压力继电器11液压缸15 液压缸下腔的回油路液压缸下腔15液控单向阀7换向阀6右位电磁阀5背压阀4油箱油路分析：变量泵1的液压油经过换向阀6的右位，液压油分两条油路：一条油路通过节流阀7流经继电器11，另一条路直接流向液

28、压缸的上腔和压力表。使液压缸的上腔加压。液压缸15下腔通过液控单向阀7经过换向阀6的右位流经背压阀，再流到油箱。因为这是背压阀产生的背压使接副油箱旁边的液控单向阀7打开，使副油箱13的液压油经过副油箱旁边的液控单向阀14给液压缸15上腔补油。使液压缸快速下行，另外背压阀接在系统回油路上，造成一定的回油阻力，以改善执行元件的运动平稳性。（2） 保压时的油路情况：油路分析：当上腔快速下降到一定的时候，压力继电器11发出信号，使换向阀6的电磁铁1ya断电，换向阀回到中位，利用变量泵的柱塞孔从吸油状态过渡到排油状态，其容积的变化是由大变小，而在由增大到缩小的变化过程中，必有容积变化率为零的一瞬间，这就

29、是柱塞孔运动到自身的中心线与死点所在的面重合的这一瞬间，这时柱塞孔的进出油口在配油盘上所在的位置，称为死点位置。柱塞在这个位置时，既不吸油，也不排油，而是由吸转为排的过渡状态。液压系统保压。而液压泵1在中位时，直接通过背压阀直接回到油箱。（3） 回程时的油路情况： 液压缸下腔的供油的油路：变量泵1换向阀6左位液控单向阀7液压油箱15的下腔液压缸上腔的回油油路： 液压腔的上腔液控单向阀14副油箱13 液压腔的上腔节流阀8换向阀6左位电磁阀5背压阀4油箱油路分析： 当保压到一定时候，时间继电器发出信号，使换向阀6的电磁铁2ya通电，换向阀接到左位，变量泵1的液压油通过换向阀旁边的液控单向阀流到液压

30、缸的下腔，而同时液压缸上腔的液压油通过节流阀9（电磁铁6ya接通），上腔油通过换向阀10接到油箱，实现释压，另外一部分油通过主油路的节流阀流到换向阀6，再通过电磁阀19，背压阀11流回油箱。实现释压。下液压缸的工作循环： 向上顶出时，电磁铁4ya通电，5ya失电。进油路：液压泵换向阀19左位单向节流阀18下液压缸下腔回油路：下液压缸上腔换向阀19左位油箱 当活塞碰到上缸盖时，便停留在这个位置上。向下退回是在4ya失电，3ya通电生的，进油路：液压泵换向阀19右位单向节流阀17下液压缸上腔回油路：下液压缸下腔换向阀19右位油箱 原位停止是在电磁铁3ya，4ya都断电，换向阀19处于中位时得到的。

31、他的机身是由上横梁、滑块、下横梁、四根立柱和加热板组成，机身由底座支撑。工作缸安装在上横梁内，活动横梁与工作缸的活塞联接成一整体，以立柱为导向上下运动，并传递工作缸内产生之力量，对磨具进行冲压加工。由于机身联接成一整体框架，故机身承受整个工作力量。活动横梁与工作缸的活塞联接成一整体，以立柱为导向上下运动，并传递工作缸内产生之力量，对磨具进行冲压加工。由于机身联接成一整体框架，故机身承受整个工作力量。第3章 630t液压机液压系统的计算3.1 设计主要技术参数公称力:6300kn：最大工作压力：25mpa；开口高度：1500mm ；滑块最大行程：900mm：工作台面有效尺寸（长x宽）：1600m

32、mx1600mm。 3.2 液压缸的设计3.2.1绘制液压缸速度循环图、负载图1、选取参数取动摩擦系数fd=0.1 ，静摩擦系数fj=0.2 ，缸=0.95， v快=100mm/s ， v工=10mm/s，令起动时间不超过0.2秒，3.2.2 液压缸的效率液压缸的机械效率3.2.3 液压缸缸径的计算内径d可按下列公式初步计算：液压缸的负载为推力=581mm 式（3-1）式中 液压缸实际使用推力6300（kn）；液压缸的总效率，一般取=0.70.9；计算=0.8；液压缸的供油压力，一般为系统压力（mpa）本次设计中液压缸已知系统压力=25mpa；根据式（3-1）得到内径：=581mm查缸筒内径系

33、列/mm(gb/t 2348-1993)可以取为500mm。 表4.1 液压缸内径系列 mm810121620253240506380100125160200250320400500630活塞杆外径：查液压传动与控制手册根据杆径比d/d，一般的选取原则是：当活塞杆受拉时，一般选取d/d=0.3-0.5，当活塞杆受压时，一般选取d/d=0.5-0.7。本设计我选择d/d=0.7，即d=0.7d=0.7500=350mm。根据活塞杆直径标准取d=360mm.表3-1 活塞杆直径系列活塞杆直径系列/mm(gb/t 2348-1993)4、5、6、8、10、12、16、18、20、22、25、28、3

34、2、36、40、45、50、56、63、70、80、90、100、110、125、140、160、180、200、220、250、280、320、360、4003.2.4活塞宽度的确定由于活塞在液压力的作用下沿缸筒往复滑动，因此，它与缸筒的配合应适当，既不能过紧，也不能间隙过大。配合过紧，不仅使最低启动压力增大，降低机械效率，而且容易损坏缸筒和活塞的配合表面；间隙过大，会引起液压缸内部泄露，降低容积效率，使液压缸达不到要求的设计性能。活塞的宽度一般取=（0.6-1.0）即=（0.6-1.0）500=（300-500）mm取=500mm 3.2.5 缸体长度的确定液压缸缸体内部的长度应等于活塞的

35、行程与活塞宽度的和。缸体外部尺寸还要考虑到两端端盖的厚度，一般液压缸缸体的长度不应大于缸体内径的20-30倍。3.2.6缸筒壁厚的计算在中、低压系统中，液压缸的壁厚基本上由结构和工艺上的要求确定，壁厚通常都能满足强度要求，一般不需要计算。但是，当液压缸的工作压力较高和缸筒内径较大时，必须进行强度校核。当时，称为薄壁缸筒，按材料力学薄壁圆筒公式计算，计算公式为 式（3-2） 式中，缸筒内最高压力；缸筒材料的许用压力。=, 为材料的抗拉强度，n为安全系数，当时，一般取。液压缸缸筒材料采用45钢，则抗拉强度：b=600mpa安全系数n按液压传动与控制手册p243表210，取n=5。则许用应力=120

36、mpa当时,按式（3-3）计算 (该设计采用45钢管) 式（3-3）根据缸径查手册预取=50此时 =0.1 最高允许压力一般是额定压力的1.5倍，根据给定参数，所以： =251.5=37.5mp=115满足要求，就取壁厚为120mm。 3.2.7 活塞杆强度和液压缸稳定性计算a.活塞杆强度计算活塞杆的直径按下式进行校核式中，为活塞杆上的作用力； 为活塞杆材料的许用应力，=,n一般取1.40。 （3-4）式中 许用应力；（q235钢的抗拉强度为375-500mpa，取400mpa，为位安全系数取5，即活塞杆的强度适中）=63.69mmd取360 mm大于63 mm 满足要求.b.液压缸稳定性计算

37、活塞杆受轴向压缩负载时，它所承受的力不能超过使它保持稳定工作所允许的临界负载，以免发生纵向弯曲，破坏液压缸的正常工作。的值与活塞杆材料性质、截面形状、直径和长度以及液压缸的安装方式等因素有关。若活塞杆的长径比且杆件承受压负载时，则必须进行液压缸稳定性校核。活塞杆稳定性的校核依下式进行式中，为安全系数，一般取=24。 a.当活塞杆的细长比时 b.当活塞杆的细长比时式中，为安装长度，其值与安装方式有关，为活塞杆横截面最小回转半径，；为柔性系数，其值见表3-2； 为由液压缸支撑方式决定的末端系数，其值见表1；为活塞杆材料的弹性模量，对钢取；为活塞杆横截面惯性矩；为活塞杆横截面积；为由材料强度决定的实

38、验值，为系数，具体数值见表3-3。表3-2液压缸支承方式和末端系数的值支承方式支承说明末端系数一端自由一端固定1/4两端铰接1一端铰接一端固定2两端固定4表3-3 、的值材料铸铁5.61/160080锻铁2.51/9000110钢4.91/500085c.当时,缸已经足够稳定，不需要进行校核。此设计安装方式中间固定的方式，此缸已经足够稳定，不需要进行稳定性校核。3.2.8缸筒壁厚的验算下面从以下三个方面进行缸筒壁厚的验算： a液压缸的额定压力值应低于一定的极限值，保证工作安全： 式（3-4）根据式（3-4）得到：28.12(mpa)显然，额定油压=25mp，满足条件；b为了避免缸筒在工作时发生

39、塑性变形，液压缸的额定压力值应与塑性变形压力有一定的比例范围： 式（3-5） 式（3-6）先根据式（3-6）得到：=41.21再将得到结果带入（3-5）得到：显然，满足条件；c耐压试验压力，是液压缸在检查质量时需承受的试验压力。在规定的时间内，液压缸在此压力 下，全部零件不得有破坏或永久变形等异常现象。各国规范多数规定: 当额定压力时（mpa）d为了确保液压缸安全的使用，缸筒的爆裂压力应大于耐压试验压力： (mpa） 式（3-7）因为查表已知=596mpa，根据式（3-7）得到：至于耐压试验压力应为：因为爆裂压力远大于耐压试验压力，所以完全满足条件。以上所用公式中各量的意义解释如下：式中: 缸

40、筒内径（）； 缸筒外径（）； 液压缸的额定压力（） 液压缸发生完全塑形变形的压力（）； 液压缸耐压试验压力（）； 缸筒发生爆破时压力（）； 缸筒材料抗拉强度（）； 缸筒材料的屈服强度（； 缸筒材料的弹性模量（）； 缸筒材料的泊桑系数 钢材：=0.3 3.2.9 缸筒的加工要求缸筒内径采用h7级配合，表面粗糙度为0.16，需要进行研磨；热处理：调制，hb240；缸筒内径的圆度、锥度、圆柱度不大于内径公差之半；刚通直线度不大于0.03mm；油口的孔口及排气口必须有倒角，不能有飞边、毛刺；在缸内表面镀铬，外表面刷防腐油漆。3.2.10法兰设计液压缸的端盖形式有很多，较为常见的是法兰式端盖。本次设计选

41、择法兰式端盖（缸筒端部）法兰厚度根据下式进行计算： 式（3-8）式中， -法兰厚度（m）；密封环内经（m）；密封环外径（m）；系统工作压力（pa）；=25mpa附加密封力（pa）；值取其材料屈服点353mpa；螺钉孔分布圆直径（m）；密封环平均直径（m）；法兰材料的许用应力（pa）；=/n=353/5=70.6mpa法兰受力总合力（m） 所以3.2.11 (缸筒端部）法兰连接螺栓的强度计算连接图如下：图3-1缸体端部法兰用螺栓连接1-前端盖；2-缸筒螺栓强度根据下式计算：螺纹处的拉应力:(mpa) 式（3-9）螺纹处的剪应力(mpa) 式（3-10）合成应力 (mpa) 式（3-11）式中,

42、液压缸的最大负载，=a，单杆时，双杆是螺纹预紧系数，不变载荷=1.251.5，变载荷=2.54；液压缸内径；缸体螺纹外径；螺纹内经；螺纹内摩擦因数，一般取=0.12;变载荷取=2.54；材料许用应力，,为材料的屈服极限，n为安全系数，一般取n=1.21.5；z螺栓个数。最大推力为：使用4个螺栓紧固缸盖，即：=4螺纹外径和底径的选择：=10mm =8mm系数选择：选取=1.3=0.12根据式（3-9）得到螺纹处的拉应力为：=根据式（3-10）得到螺纹处的剪应力为：根据式（3-11）得到合成应力为：=367.6mpa由以上运算结果知，应选择螺栓等级为12.9级；查表的得：抗拉强度极限=1220mp

43、;屈服极限强度=1100mp；不妨取安全系数n=2可以得到许用应力值：=/n=1100/2=550mp证明选用螺栓等级合适。 3.2.12密封件的选用a.对密封件的要求在液压元件中，液压缸的密封要求是比较高的。液压缸不仅有静密封，更多的部位是动密封，而且工作压力高，这就要求密封件的密封性能要好，耐磨损，对温度的适应范围大，要求弹性好，永久变形小，有适当的机械强度，摩擦阻力小，容易制造和装拆，能随压力的升高而提高密封能力和利于自动补偿磨损。密封件一般以断面形状分类，有o形、y形、u形、v形和yx形等。除o形外，其他都属于唇形密封件。b. o形密封圈的选用液压缸的静密封部位主要有活塞内孔与活塞杆、

44、支撑座外圆与缸筒内孔、端盖与缸体端面等处。静密封部位使用的密封件基本上都是o形密封圈。c.动密封部位密封圈的选用由于o型密封圈用于往复运动存在起动阻力大的缺点，所以用于往复运动的密封件一般不用o形圈，而使用唇形密封圈或金属密封圈。液压缸动密封部位主要有活塞与缸筒内孔的密封、活塞杆与支撑座（或导向套）的密封等。活塞环是具有弹性的金属密封圈，摩擦阻力小，耐高温，使用寿命长，但密封性能差，内泄漏量大，而且工艺复杂，造价高。对内泄漏量要求不严而要求耐高温的液压缸，使用这种密封圈较合适。v形圈的密封效果一般，密封压力通过压圈可以调节，但摩擦阻力大，温升严重。因其是成组使用，模具多，也不经济。对于运动速度

45、不高、出力大的大直径液压缸，用这种密封圈较好。u形圈虽是唇形密封圈，但安装时需用支撑环压住，否则就容易卷唇，而且只能在工作压力低于10mpa时使用，对压力高的液压缸不适用。比较而言，能保证密封效果，摩擦阻力小，安装方便，制造简单经济的密封圈就属yx型密封圈了。它属于不等高双唇自封压紧式密封圈 ，分轴用和孔用两种。综上，所以本设计选用yx型圈，聚氨酯和聚四氟乙烯密封材料组合使用，可以显著提高密封性能：a.降低摩擦阻力，无爬行现象；b.具有良好的动态和静态密封性，耐磨损，使用寿命长；c.安装沟槽简单，拆装简便。这种组合的特别之处就是允许活塞外园和缸筒内壁有较大间隙，因为组合式密封的密封圈能防止挤入

46、间隙内，降低了活塞与缸筒的加工要求，密封方式图如下：图3-2 密封方式图3.3油泵的选择3.3.1油泵工作压力的确定 油泵工作压力为： =p+p 式（4-1）可知工进阶段液压缸压力最大，由于在630t液压机液压系统中,压力所经过的阀的数量不多,故压力损失p不大,参照表1-10选取p=0.5mp。油缸最大工作压力p可根据表3-1取为7.1mp于是油缸工作压力即为： =25+0.5=25.5mpa 所选油泵的额定工作压力应为： =1.25=1.2525.5=31.875mpa 根据上面计算的压力和流量，查产品样本，选用申液sv2010-4p9p1020（29l+13.1/r)泵，额定转速1500r

47、/min。油泵流量为： k（q）=1.1150=165l/min 3.3.2电动机的选择 电动机的选择范围包括：电动机的种类、类型，容量、额定电压、额定转速及其各项经济指标等。而且对这些参数要综合进行考虑。选择电动机的容量是电力传动系统能否经济和可靠运行的重要问题。如果电动机容量大小，长期处于过载运行。造成电动机绝缘过早地损坏；如果容量过大，不仅造成设备上的浪费，而且运行效率低，对电能的利用不经济。因此，选择电动机时，首先应是在各种工作方式下选择电动机的容量。根据前面要求可得液压泵需要1230w以上功率的电动机。综合所需功率据此查样本选用y160ml-4-b5 15kw异步电动机,电动机功率为

48、15kw。3.4 液压元件的选择根据液压阀在系统中的最高工作压力与通过该阀的最大流量，可选出这些元件的型号及规格1。本例所有阀的额定压力都为，额定流量根据各阀通过的流量，确定为10l/min，25l/min和63l/min三种规格，所有元件的规格型号列于表5-1中，过滤器按液压泵额定流量的两倍选取吸油用线隙式过滤器。表4-1 液压元件明细表电动机1y160ml-4-b5 15kw台2跃进厂液压泵1sv2010-4p9p1020（29l+13.1/r)台2申液联轴器1台2钟形罩1160ml-b5-sv2010-p4p9p020定制2钟形罩2y100l-4-cbe1回油压力表yn-60 i 1.6mpa径向普通耐振2上海宜川阀箱压力表yn-60 i 16mpa径向普通耐振10上海宜川吸油过滤器wu160-100j1温州黎明回油过滤器rfa-160*20ly滤芯 fax-160*20#1温州黎明滤芯 fax-160*20#1温州黎明压力过滤器1zui-h160*10dfp滤芯 hdx-160*1