液压弯管机的设计设计

陕西国防工业职业技术学院SHAANXIINSTITUTEOFTECHNOLOGY题目液压弯管机的设计专业液压与气动技术主题抄词 液压与气动技术作为现代化机械设备实现传动与控制的重要技术手段，在国民经济的各个领域得到了广泛的应用。与其他传动控制技术相比，液压与气动技术具有很多的优点，像功率密度大，工作平稳且快速性好，易于控制并过载保护，易于实现自动化和机电一体化的整合，因而广泛应用。液压系统的设计制造和使用维护方面等具有多种显著的技术优势故此使其成为现代机械工程的基本技术构成和现代控制工程的基本要素以本次的设计主要用的是液压技术。电动弯管机是弯曲管材成型的主要设备之一本设计根据实际生产的需要和要求，再结合电动弯管机自身特点，设计了一款新型便携式半自动化电动弯管机精选资料.毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺所呈交的毕业设（论文是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名： 日期：指导教师签名： 日期：使用授权说明可修改编辑2/64精选资料.本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期：可修改编辑3/64精选资料.学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 日期： 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被阅和借阅本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日可修改编辑4/64精选资料.目录第一章液压传动技术的概述 1一、液压传动的基本原理和特征 1基本原理 1液压传动的特征 1二、液压传动发展的概况 1三、液压传动在各领域的应用 2四、液压弯管机的发展状况 3五、液压系统的组成及分类 3液压系统的组成 3液压系统的分类 3六、液压传动的优缺点 4液压传动的优点 4液压传动的缺点 4七、液压系统的图形符号 5第二章电动弯管机 6一、电动弯管机的工作原理 6二、主要技术参数 6第三章 管材弯曲 7一、管材的力学性能分析 7二、管材弯曲过程的分析 8三、管材弯曲的计算及弯管能力的校10弯曲最小半径的确定 10管材中性层曲率半径（ ） 10管材的抗弯截面模数 11管材弯曲力矩的计算 11四、弯曲管材断面形状的畸变及其防12五、管材弯曲成形的极限 13六、管材弯曲工艺的关键 13七、管材弯曲的回弹量 13主要影响回弹的因素有 14减小回弹量的措施 14弯曲管材的精度要求 14弯曲角度的检验 15第四章 电动弯管机机械结构的设计 16一、电动弯管机机构原理图 16二、电动弯管机的机械结构的设16上、下花板的设计 16锟轴的设计 18销的选择 19可修改编辑5/64精选资料.螺栓的选择 19三、弯曲模具的设计 19第五章液压系统的设计与计算 21一、工况分析 21二、液压系统主要参数的确定 23三、液压回路方案的制定，拟定液压系统原理图 26液压回路方案的制定 26拟定液压系统原理图 27四、液压元件的选型与计算 28液压泵的选择 28驱动电动机的选择 29联轴器的选择 30第六章液压缸的设计及其计算 33一、液压缸设计中应注意的问题 33二、主要结构尺寸的设计与选用 33缸筒壁厚的计算 33液压缸的油口尺寸 34液压缸缸底厚度的计算 35活塞与活塞杆的计算 35液压缸工作行程的确定 37液压缸最小导向长度的计算 37缸筒与缸盖的连接 38三、密封与防尘的选择 38活塞与缸筒的密封结构 39活塞杆的密封与防尘 39第七章液压系统辅助原件的设计与选择 39一、油管及其管接头 40二、油箱的设计 42油箱容积的确定 42油箱外形尺寸的确定 43油箱内部结构的设计与选取 43油箱散热面积的计算 44第八章液压系统性能的验算 45一、雷诺数 45二、压力损失的验算 45三、液压泵工作压力的估算 45四、系统温升的验算 46第九章液压站的设计 47一、液压站的结构形式 47二、液压泵的安装方式 47第十章电动液压弯管机产品说明书及注意事项 48一YY—3081型电动液压弯管机使用方法 48二、注意事项 48第十一章YY—3081型电动液压弯管机简易故障及排除方49可修改编辑6/64精选资料.致 谢 52参考文献 53可修改编辑7/64第一章液压传动技术的概述一、液压传动的基本原理和特征1、基本原理：液体静压传递原理。因此，又称容积式液体传动或静液传动。液压传动的装置和设备中，其系统使用具有连续流动性的液压油为工作介质，通过被电动机驱动的液压泵的机械能转换为液体的压力能，然后通过，送至执行原件（液压缸再由其将压力能转换为机械能去驱动负载和实现工作机构所需的直线或旋转运动。2、液压传动的特征：① 作“控制”之用，二者很难截然分开。② 液压技术中，与外负载（推理F或转矩T）相对应的液体参数是压力p；与运动速度v（或转速n）相对应的液体参量是流量qp和流量q大小取决于速度高低和执行元件的主要尺寸（液压缸径或马达排量。③如果忽略各种损失，液压传动的力（或转矩）与速度（或转速）彼此无关，既可实现与负载无关的任何运动规律，也可借助各种控制机构实现与负载有关的各种运动规律。④ p与流量q的乘积等于功率P。⑤ 二、液压传动发展的概况17世纪法国人帕斯卡提工业发展水平的重要标志。精选资料.1975年一位英国人成功的制造出了世界上第一台水压机。至今已有200多年的历史，但由于当时没有成熟的液压传动技术和随着工艺制造水平的提高，才开始生产液压元件，从而液压传动技术逐渐发展起来。我国的液压工业开始于20世纪50年代，液压元件最初应用于机床和锻压设备。60年代获得较大的发展，以参透到国民经济各个领域。在机床、工程机械、农业机械、制造业、冶金、汽车、航空航天、船舶、运输以及军工等都有流体传动和控制技术。当前液压技术正向高压、高速、大功率、高效率、低噪声、低能耗、长寿命、高度集成化等方向发展。同时，新元件的应用、系统计算机辅助设计、计算机仿真和优化、微机控制等工作，也取得显著地成果，将推动液压传动技术更先进的方向发展。目前，我国的液压件已从低压到高压形成系列，并生产出许多新型元件，如插装式锥阀、电液比例阀、电液伺服阀、电液数字控制阀等。我国的机械制造工业认真消化和推广引进国外先进的液压技术的同时，也在大力研制、开发国产液压件新产品，加强产品质量可靠性和新技术应用的研究，积极采用国际标准，合理调整产品结构，对一些性能差而且不符合国家标准的液压产品，采用逐步淘汰的措施。由此可见，随着科学技术的迅速发展，液压技术将获得进一步的发展，在各种机械设备上的应用将更加广泛。三、液压传动在各领域的应用汽车工业━━自卸式汽车、高空作业车、消防车等工程机械━━挖掘机、装载机、推土机等机床工业━━铣床、刨床、磨床、压力机、组合机床、加工中心等农业机械━━联合收割机的控制系统等冶金工业━━电炉控制系统、轧钢机控制系统等矿山机械━━开采机、提升机、液压支架等建筑机械━━打桩机、平地机、混凝土输送车、搅拌车等航空工业━━飞机起落架等船舶港口机械━━起货机、舵机等可修改编辑2/64精选资料.液压传动在其他方面应用也很广泛，像工业机器人，自动生产线设备等等，在此不再赘述。四、液压弯管机的发展状况液压弯管机是制品成型生产中应用较广泛的设备之一。自其问世以来，在实际生产中得到广泛的应用。目前，液压弯管机的液压系统和整机结构方面，已经比较成熟，国内外液压弯管机的发展不仅体现在控制系统上，也主要突出在高效化、高速化、低能耗；机电一体化，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。液压弯管机在液压系统的油路结构设计方面，国内外趋向于集成化、封闭式设计，插装阀、叠加阀和复合化元件，使其结构更加紧凑，更加微型。我国目前的液压玩管机主要有数控式的、电动的、手动等形式，以适用于不同场合。我国现在，由于西部的开发，因此在石油、天然气的输送上，采用的都是比较粗的钢管，故需要研制大口径的液压弯管机。五、液压系统的组成及分类1、液压系统的组成、动力元件。将机械能转换成流体压力能的装置，如液压泵。、执行元件。将流体的压力能转换成机械能输出的装置，如液压缸、、控制元件。对系统中流体的压力、流量及流动方向进行控制和调节的装置，以及进行信号转换、逻辑运算和放大等功能的信号控制元件，如溢、辅助元件。保证系统正常工作所需的装置，如油箱、管路、滤油器、工作介质。用它进行能量和信号的传递，液压系统是以液压油作为2、液压系统的分类、开式系统和闭式系统；可修改编辑3/64精选资料.、固定设备用系统和行走设备用系统；、液压传动系统和液压控制系统；、阀控系统、泵排量控制系统、泵转速控制系统、执行元件控制系统；六、液压传动的优缺点1、与机械传动和电力拖动系统相比，具有以下优点：（1接，布局安装有很大的灵活性，能构成其他方法难以组成的复杂系统。（2)、可以在运行过程中是实现大范围的无级调速（调速比例可达2000：1，它还可以在运行的过程中进行调速。、液压装置工作比较平稳。由于重量轻、惯性小、反应快，易于、操作控制方便、省力，易于实现自动控制、中远程距离控制以及过载保护。与电气控制、电子控制相结合，易于实现自动工作循环和自动、液压元件属机械工业基础，标准化、系列化和通用化程度较高（一般为32MP30~40倍。、液压传动来实现直线运动比用机械运动简单。2、液压传动的缺点：、在传动过程中，能量需要经过两次转换，传动效率偏低。、由于传动介质的可压缩性和泄露等因素的影响，不能严格保证、液压传动性能对温度比较敏感，不能在高温下工作，采用石油、系统工作过程中发生故障不易诊断。可修改编辑4/64精选资料.、液压传动要求有单独的能源。总之，液压传动的优点是主要的，其缺点将随着科学技术的发展得到不、机液（气）相互补充。七、液压系统的图形符号如下图所示，采用了液压系统用的液压图形符号绘制成的工作原理图。使用了这些图形符号，可使液压系统图简单明了，更加直观，容易理解。有些液压元件的职能如果无法用这些符号表达时，可以采用它的结构示意图。图一 1—油箱滤油器液压泵溢流阀节流阀三位四通手动换阀；7—液压缸可修改编辑5/64精选资料.第二章 电动弯管机一、电动弯管机的工作原理多数弯管机的基本工作原理是：通过确定合理的支点和受力点并施加一定的弯矩或弯曲力，使管材发生塑性变形，从而实现管材的弯曲成形。本次设计的型电动弯管机主要的工作部位由上下花板、锟轴、弯模和液压缸组成，对管材弯曲的方式是推弯。通过上下花板孔，将各个部件连接起来，形成确定合理支点和受力点。当液压缸活塞杆带动弯模伸出时，弯模与管材在接触，产生向前的力，而管材受到被上下花板固定的锟管材产生塑性变形而弯曲。二、主要技术参数管材的壁厚：2.0~7.0cm最大推力：300kN使用电压：三相交流380适用温度：—20~50°C三、电动弯管机图片可修改编辑6/64精选资料.图二 电动弯管机图片第三章 管材弯曲一、管材的力学性能分析一般的管材通常为碳素结构钢，该材料受力变形的特点如图所示（坐标为作用于材料上的力，横坐标为变形量）当力F小于FeF介于Fe和Fs复原状；当力F达到Fb的时候，材料达到强度极限，再增加力F，材料本身结构遭到破坏，产生断裂或强度不够产生危险。W32

(14为管材的横截面积公式，用力F比上W为管材的许用应力，变形量比上材料原长度l为应变量，因此可得相应的许用应力—应0变量图（如图所示。此图表现了从加载开始到破坏为止，应力与应变量的对应关系。由此可见，要是管材弯曲，所受力必须在s

与b

仅仅只是弹性与e s

之间，虽有材料产生塑性变形，但只是材料强度降低，没有破坏材料，正是弯曲管材的所需；若应力大于时，b可修改编辑7/64材料被破坏，成为废品，此时的可从材料手册上查到。

精选资料.b成为抗拉强度极限。管材材料的抗拉极限b图三 管材力学性能分析图二、管材弯曲过程的分析1、当胚料受外力矩M弯曲时，管材开始是弹性弯曲，胚料的曲率发生变化，其后是变形区内外层首先进行塑性状态，并逐渐向材料中心扩展进行自由弯曲。期间，管材的外层在切向拉应力的作用下产生拉伸变形，而内层在切向压应力的作用下产生压缩变形。最后是模具和胚料互相接触并冲击管材的校正弯弯曲，达到所需精度或角度。而这三个阶段的弯曲力各不相同。在弹性弯曲阶段的弯曲力相对较小；在自由弯曲阶段的弯曲力比随行程的变化而变化；校正弯曲阶段的弯曲力随行程急剧增加。如下图：可修改编辑8/64精选资料.图四 1—弹性弯曲阶段；2—自由弯曲阶段；3—校正弯曲阶段2、管材弯曲的过程起的应力小于材料的屈服强度

，其应力分布如图所示s变小，胚料变形区的内外表面，先由弹性变形状态到塑性变形状态，以后塑性变形由内外表面向中心逐步扩展，如图所示。图五 弯曲变形及内切向应力分布图可修改编辑9/64精选资料.a—弹性弯曲；b—弹—塑性弯曲；c—纯塑性弯曲；d—无硬化纯塑性弯曲三、管材弯曲的计算及弯管能力的校核1、弯曲最小半径的确定径也各不相同。各种方式弯曲管材的最小半径如下表所示：表一管材弯曲时的最小半径r（弯曲方式弯曲方式推弯最小弯曲半径（3~5）D（2~2.5）D6D（2.5~3）D注：D为管材外径本台电动弯管机采用推弯，依据上表可知，最小弯曲半径r为（2.5~3）D，取最大值r=3D。2、管材中性层曲率半径（）管材中性层曲率半径根据公式算出，是切应力为零的那一层半径，这对弯曲管材有很大的影响和意义。其计算公式如下： rxD式中 x为管材中性层系数，其取值如下表二表二 管材中性层系数x值r/Dr/Dx0.250.550.50.5310.511.50.5可修改编辑10/64精选资料.图六图六中性层曲率半径示意图—中性层曲率半径；r—管材的内弯半径本台电动弯管机最带弯曲管材的直径数x=0.50，故有中性层曲率半径：=r+xD=3×108+0.50×108=378（mm）3、管材的抗弯截面模数管材的抗弯截面模数是管材抵抗弯曲力或者力矩的能力大小，根据以下公式进行计算：D W 32

(14)所以据公式计算得：

D3

dD× 1 d 4W (14)32

D3

(D)=7.19×105m3即W=7.19×105m34、管材弯曲力矩的计算是根据力学理论分析和推到得到的估算公式。弯曲半径等因素，而且还与弯曲方法、使用的模具结构等有关系。因此，目可修改编辑11/64精选资料.前还不能将诸多因素用一个准确的计算公式表示出来，在实际生产中，只能估算其弯矩。其估算公式如下：3M W D3b 式中 D—管材外径，m；b—管材材料抗拉强度，MPa；bW—m；—考虑因摩擦而使弯矩增大的系数；—管材中性层曲率半径，m；其中不是摩擦系数，其值取决于管材的表面状态，弯曲方式，主要是看是否采用芯棒、芯棒的类型及形状，甚至有关芯棒的位置等诸多因素。一般的，采用刚性芯棒，不润滑时，取=5~8；若用刚性的铰链式芯棒时，取=3。根据上式计算得：M Wb

=3×7.19×10

5×460×106

=47×103

（N·m）3D1083378即 M=473D1083378四、弯曲管材断面形状的畸变及其防止生受压失稳，使其断面形状完全破坏。了腹板内凹的断面形状。这种变形是有害的，实际生产中应尽量减小。状的畸变。防止断面畸变的有效方法如下：1、在弯曲变形区用芯棒支撑断面，防止有害的变形。可修改编辑12/64精选资料.2也可以代替芯棒的作用，起到防止断面形状畸变的作用。3、阻止腹板在径向压应力作用下产生塌陷的方法，如应用局部加热的无模弯曲方法。4减小接触面上的压力，阻碍断面的歪扭，是行之有效的方法。内，并使之通过的钢球校形法等。在本设计中，为防止管材在弯曲的过程中产生断面畸变，采用芯棒的方法，即在弯管之前，给管材中插入软的芯棒。五、管材弯曲成形的极限管材弯曲时，变形区里的应力状态和变性特点与板材弯曲变形相同。但是，由于管材的薄壁结构的断面形状能够引起许多新的问题，如断面形状的畸变、失稳等。所以管材成形极限也成了一个极为复杂的问题。管材弯曲成形的极限，包含以下几个方面：1、中性层外侧拉伸变形区内最大伸长变形不能超越材料塑性的极限值；2、中性层内侧压缩变形区内的受切向压应力作用的薄壁结构部分不致失稳起皱的成形极限；3、断面形状畸变的弯曲成形极限；4、如果管材有承受内压的强度要求时的变薄极限值。得到保证。六、管材弯曲工艺的关键引起断面形状的畸变或局部塌瘪。畸变。应尽可能用简单的模具和弯曲设备。七、管材弯曲的回弹量可修改编辑13/64精选资料.大小用回弹量表示。其影响的因素有很多。主要影响回弹的因素有：、材料的力学性能；、相对弯曲半径r/t；、弯曲角度；、弯曲方式和模具结构；、弯曲力矩；、摩擦的影响；、管材壁厚的影响。减小回弹量的措施八、管材弯曲精度的要求及角度的检验在管材弯曲成形以后，我们需要对其进行精度检验，看是否达到所需的要求或相应的标准。因此，在弯曲之前，要了解产品的通用标准和要求，以便提高生产效率，节省能耗。1、弯曲管材的精度要求（1)、热弯弯管的圆度（弯曲部分同一圆截面上最大外径与最小外径之差与最大外径之比）78%；>8MPa5%。弯管两端直管段端部的圆度应符合相应钢管技术要求。弯曲空间夹角的允许偏差：当夹角成90º当夹角不等90º时，允许偏差为±1.5º。可修改编辑14/64精选资料.。结构尺寸L≤500>500～1000>1000～1500>1500平面度≤3≤4≤6≤10结构尺寸L≤500>500～1000>1000～1500>1500平面度≤3≤4≤6≤10注：结构尺寸L为管材两端向弯曲部分直线交点的两条直线的长度。2、弯曲角度的检验平面夹角角形的三边长为ab、c，如下图所示。图七图七弯曲角度计算示意图当a=b时， =180º-arccos[(a2b2c2)/(2ab)]当a≠b时， =2arccos（0.5c/a）可修改编辑15/64精选资料.第四章 电动弯管机机械结构的设计电动弯管机的机械结构在弯曲管材中起着重要的作用，它是整个弯曲机构的核心部件，强度是否足够，关系使用者的人身安全及生产效率。电动弯管机的机械结构有很多种，是根据采取弯管方式而各异。我国的弯管机发展已有几十年的历史，基本上能与国际接轨，而弯管机的机械结构的设计日趋成熟，形状与国外并无大异。本设计中的弯管机的机械结构参照现有的样式设计，只在部分结构不同。一、电动弯管机机构原理图电动弯管机的机构原理是利用上、下花板确定合理的间距将两根锟轴固定，把管材放入弯模与锟轴之间。当液压缸伸出带动弯模也向前伸出，使管材被牢牢的卡在中间，弯模继续伸出，在弯模与管材接触产生力，即弯曲力矩；而两根锟轴与管材接触点产生反作用力，即支点。当力不断地增大到管材塑性变形的极限时，管材开始变形弯曲，随弯模形成一定的角度。图八 电动弯管机机构原理图二、电动弯管机的机械结构的设计1、上、下花板的设计上、下花板是为了确定合理的间距，形成支点和受力点。在弯曲管材时，可修改编辑16/64精选资料.限制锟轴和弯模之间具有固定的距离，不发生相对运动。弯模在液压活塞杆的带动下，产生一定的弯矩是管材弯曲成形，因此，强度一定要足够，保证安全。机弯曲机构的设计样式，其样式如下：图九上花板样式图（三维造型图）图十下花板样式图（三维造型图）可修改编辑17/64精选资料.上、下花板的材料为35#钢，厚度为8mm。消弱了花板的强度，故对其两边孔壁进行强度计算。根据力学分析可知，在花板孔壁上受到的挤压力：F F

max

300103 75×103Nj 4103N挤压应力公式为：F j AFj

（A的单位为j

m3）取孔的直径为30mm ，挤压受力的最小有效面积Smin

12S0

=3.76×104m3所以有，孔内壁的挤压应力为：F j AF

=75×

103

/3.76×

104

=199.5

MPaj因为材料的许用应力MPa≥2、锟轴的设计

=199.5MPa，故强度足够。j锟轴在弯曲管材主要其阻挡作用，因此要有足够的强度，保证在弯管中不知力过大而使其断裂或弯曲变形。锟轴采用45切半径R=100mm,凹槽的表面粗糙度Ra≤3.2m。锟轴的图形如图所示：可修改编辑18/64精选资料.图十一支撑轮三维造型图3、销的选择采用45#钢，直径为32mm，长为200mm，材料的许用应力=150MPa。根据剪切应力知：F所以有， dF

=F4150415010617510332mm螺栓按照国家标准件进行选取。三、弯曲模具的设计1、弯管机在22~108mm之间的管材弯曲，弯曲的模具则可配备很多不同半径的弯模。在弯曲过程中，由于弯曲力矩的撤销后，被弯曲的管材会产生回弹现象，这是材料本身和弯曲工艺的特点所产生的。对于回弹量来说，若回弹过大会影响管材弯曲的精度，故而在设计弯曲模具时，首先应考虑的问题。通常在弯曲模具的设计中，采用经验公式进行计算，取弯曲模具模块直径应小于两倍的弯曲管材曲率半径。具体计算公式如下：2 2mD 1 1m可修改编辑19/64精选资料.1.275

2 20Cm E b

d

11CC

48t式中 D1

d t2―弯曲模具模块半径，mm―弯曲管材的中性层曲率半径，mm―管材材料的抗拉强度，MPabt―mmd―mmE―管材材料的弹性模量，MPa（参考下表）几种常见材料的弹性模量E 单位：GPa材料名称材料名称低碳钢合金钢灰铁钢钢及其合金铝合金E196~216186~21678.5~15772.5~12870在弯曲模具的设计时，通常考虑的回弹角度约为3˚~5˚，所以在弯模中间主接触位置略显突出，来减小回弹量。由于管材半径很多，所以没有代数值计算。本设计中，配备的弯模半径有：27、42、48、60、76、89、108，单位为mm2、弯模上圆弧槽半径r

的确定因素有很多，经查书可知经验公式为：rkd

/2（k取1）注：倒圆角半径一般可取1~2mm3、模具材料与表面粗糙度值的选择弯模可选用#钢或50弯管模具圆弧槽的表面粗糙度值Ra3.2m为佳。可修改编辑20/64精选资料.第五章液压系统的设计与计算通常这两种出发点穿插于设计中。本次液压系统设计的一些基本参数和要求如下：设计一台电动液压弯管机，其液压缸最大推力Fmax3105N，液压缸活塞杆的快速伸出的速度为v1

23mm，工进时的速度为v2

10mm。在活塞杆工进完毕之后需快速退回，其活塞杆的快退速度为v3

53mm。活塞杆启动、制动的时间均为t一、工况分析

0.2s。整个液压系统的初选压力为23MPa。根据实际的需要，液压缸采用水平布置。由于电动弯管机的液压缸水平布置，且往返速度不同，故选用缸筒固定的水平单杆活塞缸，作为执行元件驱动弯模及弯曲机构对管材进行弯曲作业。液压缸的机械效率，

0.90~0.95cm

=0.91；取液压缸运动部件的质cm40kg（活塞杆和模具。摩擦系数的选取：静摩擦系数1、液压缸活塞杆静摩擦力：

=0.2，动摩擦系数

=0.1。2F液压缸活塞杆动摩擦力：

fs=

mg=0.2×40×9.8=78.4N1fdF =mg=0.1×40×9.8=39.2Nfd2、负载惯性力：取速度差v0.023m/s，启动时间t=0.2s则可修改编辑21/64精选资料.F =mv=400.0234N、工作负载力：

i t 0.2F 3105Nmax、液压缸密封摩擦力：根据实际情况估取为F=300Nm根据以上的数据可计算出液压缸在各个阶段的负载情况如下表各个阶段各个阶段负载的组成启动加速恒速Ffs+Fm快速阶段Ffd+Fi+FmFfd+Fm工进阶段启动快速退回阶加速段恒速Fmax+Ffd+FmFfs+FmFfd+Fi+FmFfd+Fm负载378.4343.2339.2300339.2378.4343.2339.2注：快进与工进的转换是由压力继电器控制的，进行自动转换、液压缸的工况图可修改编辑22/64精选资料.图十二——负载图像图十二——速度图像图十二——速度图像图十二 液压缸的工况图二、液压系统主要参数的确定可修改编辑23/641

精选资料.本设备属于中等精度的工具设备，负载最大在工进阶段，其他状况下，负载不大，故初选液压缸的设计压力P2、计算液压缸的主要参数

=23MPa。为了满足弯管模具快进、快退速度的不同，且减小液压泵的流量，故将液压缸的无杆腔作为工作腔。在伸出时，采用用液压方式来（背压）1效面积A ：1

A 1

maxP=A 300339.2=1 0.9123106

cm

m2=140

mm2故液压缸的内径D为：4A1D = ≈0.134m4A1参考《新编实用液压技术手册GB/T234―199（mm，取标准值D=140mm。根据液压缸活塞杆伸出速度与快速回退速度比确定活塞杆直径d度比为V V31即据以上计算可知活塞杆直径为:

V 53V 323V1

2.31可修改编辑24/64精选资料.12.312.3即 d=12.312.3参考《新编实用液压技术手册GB/T234―199（mm，取标准值d=100mm。因而有液压缸无杆腔的有效工作面积A ：11A =41

D2=142=153.934

cm22液压缸有杆腔的有效工作面积A ：2A =2 4

(D2d2)=×102)=75.40cm24153.93cm2为75.40cm2，确定了液压系统的基本参数，以后计算均根据此参数计算，因此这是关键。、液压缸工作循环中各阶段的压力与流量依据下表可知，液压缸在各个阶段工作中的状况。在工进阶段，系统压力达到最大值；在快速回退阶段，系统流量达到最大值。各个阶段计算公式各个阶段计算公式压力流量(Pa)(L/min)启动2700.2快速阶段加速PFA21.2QAVcm 1恒速1 1PF工进阶段AQAVcm11 2快退阶启动PFAcm 22448.982420.4421.57×10611.085544.323.98可修改编辑25/64精选资料.段段加速QAV2 34969.96恒速5028.5三、液压回路方案的制定，拟定液压系统原理图1、液压回路方案的制定、调速方式与油源方案根据实际情况，考虑到弯管机弯曲工作时所需功率较大，故采用容积式调速方式。为了满足工进时速度为恒定值，采用变量液压油泵供油。即在启动到工作时，压力泵是无极变化，始终保持恒定的速度，压力随负载的升高而升高。在快进时，采用快速回路，使弯模迅速接近胚料进行弯曲作业，从而提高系统的效率，实现节省能耗。当液压反向退回时，压力泵的流量恢复到全流量。、方向控制方案当三位四通电液动换向阀处于中位时，液压泵卸荷，压油口直通油箱。、速度换接回路快进和工进时的速度换接有二位二通电磁阀和压力继电器共同组合实性能。、安全保护为了提高液压缸及弯模运动的平稳性，在液压缸回油路上设置单项调速阀，使液压缸在快速伸出对管材产生冲击，或失控时无法控制。在主油路上设置单向阀，防止工作时的高压油液倒流，损坏液压泵。为了保证整个系统运行的安全，在液压泵出油口并联一溢流阀，过载保护。、辅助回路可修改编辑26/64精选资料.同时，也可作为系统调压时的压力监测之用。换向阀换向。2、拟定液压系统原理图液压系统原理图是表示液压系统的组成和工作原理的图样。拟定液压系统原理图是设计液压系统的关键一步，它对系统的性能机及设计方案的合理性、经济性具有一定的决定性的影响。故此本设计根据实际情况拟定雏形的液压系统原理图，有待于在实践中进一步完善。液压系统原理图如下：图十三 1—滤油器；2—液压泵；3—溢流阀；4—压力表；5—三位四通电磁换向阀；6图十三 1—滤油器；2—液压泵；3—溢流阀；4—压力表；5—三位四通电磁换向阀；6可修改编辑27/64精选资料.（一78—9—10—液控单向阀；11—压力继电器（二；12—液压缸各个阶段1YA2YA各个阶段1YA2YA3YA压力继电器压力继电器(一）(二）快进阶段+____工进阶段__++_快退阶段_+__+停止阶段_____、根据液压系统原理图，简要的说明其工作原理如上图所示，液压泵在驱动电机的带动下正常工作。当液压弯管机的液53进入工作油腔液压缸快进，当接触到需要弯曲管材是，系统压力迅速升高，此时因压（一（设置压力值在1—2.5MPa）工作，发讯号给阀，阀38进行弯曲作业。在弯曲棺材结束时，系统压力无限增大，当达到压力继电器（二）便发讯号给换向阀5，进行换向。此时弯管机快速退回并停止。整个工作中，液控单向阀主要其差动连接作用，备用快速回路。四、液压元件的选型与计算计算所得数据进行液压元件的择优选型。1、液压泵的选择由工况分析知，液压缸的最高压力出现在弯曲管材结束时，即1P=21.57MPa，此时液压缸的输入流量较小，也就是进油路的液压元件较少。1故液压泵至液压缸间的进油路压力损失估取为p=0.5MPa。由此算得液压泵可修改编辑28/64p的最高压力P 为p

精选资料.P =P+p=21.57+0.5=22.07MPap 1据上知，所需的液压泵最大供油流量，按液压缸的最大输入流量（23.98L/min）进行估算。取系统的泄漏系数K=1.1，则：q =1.1×23.98L/min=26.378L/minp根据系统所需流量，初选变量液压泵的转速为n=1500r/min。取液压泵的容积效率v

=0.90,根据下式进行计算：100q0V pg nv式中

——液压泵的排量，mL/r；gn——液压的转速，r/min；q L/min；pv——液压泵的容积效率；v根据以上数据计算得液压泵的排量参考值为：V =100026.378=19.54mL/rg 15000.90参考以上计算结果查阅产品样本，根据《新编液压技术实用手册》选用规格相近的25※CY14-1B压力补偿变量型斜盘式轴向柱塞泵。其额定压力nP =32MPa,排量V=25mL/r，额定转速nn

=1500r/min

=0.92，故v此其额度定流量q

为：q =v

V n=1500×25×0.92=34.5L/min而系统所需液压泵的最大流量qp满足系统对流量的要求。2、驱动电动机的选择

=26.378 /min<qLL

=34.5L/min。由此可知，由以上计算及分析可知，该系统在工进阶段时，负载功率最大，故按此阶段的液压泵所需驱动功率选择驱动电机。此时液压泵的工作压力为P =22.07MPa，流量为qp

=11.08L/min，取驱动电机的机械效率p

=0.80，根据公式计算：

=Pq=P p pq p可修改编辑29/64式中 Pqqvp

精选资料.——驱动电动机的功率，kW；——液压泵工进时的流量；——驱动电机的机械效率；由公式得，驱动电机的功率为：=Pq=P p pq p

=22.0710611.08103=5.09kW0.8060103用规格相近的Y132S-4P=5.5kW定转速为n=1440r/min68kg。按所选驱动电机转速和液压泵的排量计算，液压泵的最大实际流量Q为：Q=nVv

=1440×25×0.92=33.12L/minQ=33.12L/min3、联轴器的选择、联轴器的分类

=26.378L/min，故满足系统的需求。p常用的联轴器主要有两类，分为NL型内齿形弹性联轴器和梅花形弹性联轴器。NL型内齿形弹性联轴器 该联轴器适用于轴间的挠性传动，允许较大的轴向、径向位移和角位移。具有结构简单、维修方便、拆装容易、噪声低、传动功率损失小、使用寿命长等优点，在各个行业得到了广泛的应用。NL型内齿形弹性联轴器的轴孔形式有圆柱形Y、圆锥形Z）和短圆柱（J-2～70C。半联轴器采用铸造件，铸铁HT25轴器弹性体系外套采用纤维增强尼龙弹性体。梅花形弹性联轴器 该联轴器适用于连接两同轴线的传动轴系具有补偿两周相对偏移、减震、耐磨及缓冲性能。工作温度为C。传递公称扭矩为16～25000Nm。轴端直径和工作转速等。通常转矩的计算公式如下：=qT k9550P T=q1 n≤ n式中 T ——联轴器的转矩，Nm；T——联轴器的许用转矩，Nm；NPkWq

可修改编辑30/64精选资料.n——工作转速，及驱动电动机的转速，r/min；k——工况系数，取k1

=1.5；代入数据计算得： T =1.5×9550×1400

Nm参考计算数据，查阅《液压传动设计指南》张利平 GB3852—1997，选YA2432取规格相近的NL2100Nm，许用转6000r/min0.92kg/cm2。主动端：Y型键槽，轴孔直径d1从动端：Y型键槽，轴孔直径d2

=24mm，轴孔长度l1=22mm，轴孔长度l2

=32mm=42mm该弹性联轴器的主要生产厂为江苏泰兴液压集团，天津市龙海红光液压元件有限公司，江苏江阴联轴器压铸件有限公司。、液压阀的选取原则液压阀的选取原则：按照所拟定的液压系统原理图，并根据系统的最高工作压力和通过该阀的最大流量，从产品样本中选取标准液压控制阀。要求20%，但不能过大，以免引起发热、噪声、压力损失增大等。溢流阀应按泵的最大流量选取；流量阀应按系统中流量调节范围选取，其最小稳态流量应能满足工作部件最低稳定速度的要求。对于可靠性要求特别高的系统来说，阀类元件的额定压力应高出其工作压力较多。元件名称参数值参数元件名称参数值参数数量额定压力（MPa）额定流量（L/min）型号通径（mm）生产厂家溢流阀13525DB1010北京华德液压集团过滤器1（<0.02)压力损失100XU-100×80无锡市德力液压有限公司可修改编辑31/64榆次液压件厂上海液压件二厂上海液压件二厂压力表开关榆次液压件厂上海液压件二厂上海液压件二厂压力表开关三位四通电磁换向阀榆次液压件厂榆次液压件厂单向阀235100DF-B20K*20调速阀13240QA-H1010节流阀13240L-H1010液压缸自行设计140—AF6EP30/Y104001281604WEH10G10可修改编辑32/64精选资料.第六章液压缸的设计及其计算液压缸是液压系统中的执行元件，它的职能是将液压能转换成机械能。液压缸输入的是流体的流量和压力，输出的是直线运动速度和力。液压缸作为系统的执行元件，是系统性能及功能的体现，所以在设计时应综合考虑其工作循环、负载条件、整体及零部件的工作条件、材料使用、强度及刚度、生产工艺、连接及拆装操作、密封、缓冲及排气等要求，协调各零部件的结构尺寸与位置关系，同时还要对其外观造型、经济性等给予足够的重视。液压缸的组成：由缸筒和缸盖、活塞和活塞杆、密封装置及排气装置等部分组成。其中，缓冲装置和排气装置是根据具体实际应用场合而定，其余的是必不可少的。D=140mm塞缸的直径d=100mm。一、液压缸设计中应注意的问题1有良好的纵向稳定性。2、液压缸各部分的结构尽可能按推荐的结构形式和设计标准进行设计，尽量做到结构简单、紧凑、加工、装配和维修方便。3、考虑液压缸行程终端处的制动和液压缸的排气问题。4端定位。二、主要结构尺寸的设计与选用1、缸筒壁厚的计算液压缸缸筒的壁厚一般指缸筒的厚度的比值D/10的为薄壁；相反亦为厚壁，工程机械所用液压缸大多属于薄壁圆筒结构形式，其壁厚计算公式如下：PD ≥ y 2可修改编辑33/64精选资料. n '式中 Py

——实验压力，MPa；工作压力P≤16MPa，P

=1.5P；工作压力yyP≥16MPayy

=1.25P。——液压缸内径，m； MPa； MPa；bn'——安全系数，一般n'=1.5～2.5n'=2.5则缸筒的壁厚为：

=n'

=600/2.5=240MPaPD ≥ y 2≥1.25320.142240≥0.0117mD1=168mm即=14mm。2、液压缸的油口尺寸一般液压缸的油口包括油口孔和连接螺纹。油口可设在缸筒或端盖上，maxmax

应根据活塞最大运动速度v

和油口最高液体流速v

确定，其公式如下：

vmaxv=d 0.13vmaxv=式中 d——油口孔经，m；D m；mv x—液压缸的最大运行速度，m/minmv m/s5m/s，取v=5m/s。可修改编辑34/64代入数据计算油口孔经d为：

精选资料.d=

=0.13D

=0.13×0.14×

=0.0145m=14.5mmvmaxv3.185参考《液压传动设计指南张利平 取标准值dvmaxv3.185M161.5（GB/T287—199。3、液压缸缸底厚度的计算液压缸的缸底有许多种形式如平底、拱形等。一般多为平底，其厚度的大小影响整个缸的工作性能，故在设计计算时要进行一定的强度校核。缸底厚度的计算与校核可参照四周嵌住的圆盘强度公式进行近似计算，其公式如下：当缸底无有口时：PPy≥0.433D≥0.0247m=24.7mmh参考《液力传动与气压传动手册》选取标准值 =25mm。当缸底有油口时：PDy(Dd)≥0.433D≥0.0103m=12mmh参考《液力传动与气压传动手册》选取标准值4、活塞与活塞杆的计算

=12mm。1、活塞与活塞杆的连接形式有三种，一般根据具体的工作压力、活塞杆直径及机械振动的大小进行选择。其分类如下：A、整体结构式 适用于工作压力较大而活塞直径又较小的情况B、螺纹连接式 常采用的连接方式用于压力一般的情况C、半环连接式 用于工作压力和机械振动较大的情况可修改编辑35/64精选资料.同时，应在活塞与活塞杆之间需设置静密封，防止泄漏。接，活塞杆的端部结构采用外螺纹，其螺纹尺寸为M1003，螺纹长度为112mm，其余按GB/T2350—1980（2、材料的选择活塞杆的材料 采用实心活塞杆材料为45#钢活塞杆的粗加工之后要调质到硬度为229～285HB。活塞的材料 采用45#钢，可在外径加上耐磨环。（3）活塞杆强度的校核1、活塞杆是液压缸的重要工作部件，它的强度决定液压缸的工作能力去正常工作的能力。活塞杆的强度校核公式如下：4Fd ≥ 式中 F——活塞杆上的作用力，N；——活塞杆材料的许用应力，MPa（取=240MPa）依据上市计算得：4Fd≥ =

=0.039m=39mm43105431052402

度校核，其计算公式如下：=2≤ 1.8F =2≤w d22式中 F ——为活塞杆上的拉力，N；2d——危险截面直径，m；2可修改编辑36/64精选资料.根据实际情况取d =92mm=0.092m，代入数据得：2w=1.8w

3105×0.0922

=63.80MPaw由于MPa>=63.80MPa3、活塞稳定性的验算w若BBL>(10～15)d 时，活塞杆需进行弯曲稳定性的验算，若BB

为安装距离。B本设计的安装距LB5

<(10～15)d ，故不需进行稳定性的验算。液压缸工作行程长度一般是根据执行机构实际工作的最大行程确定照下表选取标准值。液压缸行程系列(GB/T2349-80)mm2550801001251602002503204005006308001000125016002000250032004000本设计依据实际工作的最大行程选取标准值L=400mm。6、液压缸最小导向长度的计算当活塞杆全部伸出时，从活塞支撑面中点到导向套滑动面中点的距离称为最小导向长度。如果导向长度过短，将使液压缸因间隙引起的初始挠度增大，影响液压缸的工作性能和稳定性。因此，在设计时必须保证液压缸有一定的最小导向长度。对于一般的液压缸，最小导向长度应满足下式：L DH≥202H式中 L ——最大工作行程，mm；D mm；最小导向长度为：

LH≥ L

D=500

=95mm20 2 20 2参考《实用液压技术丛书——液压缸》臧克江，取标准值最小导向长度H＝可修改编辑37/64１００mm。导向套滑动面的长度为l

精选资料.，其取值如下：当缸径D<80

l (0.6~1.0)D；mm时，取l=D>80mm

=(0.6~1.0)d；活塞的宽度，一般取B=(0.6~10)D，即：B =0.6D=0.6×140=84mm导向套滑动面的长度为：

l=0.6d =0.6×100=60mm液压缸缸体内部长度应为活塞杆行程与其宽度的总和。另外，需考虑液压缸两端厚度对液压缸外形总长的影响。一般，液压缸缸体长度不大于内径的20～30倍。从而可知，液压缸缸体内部总长L'为：=BL=84+500=584mm584mm84mm，60mm100mm。7、缸筒与缸盖的连接液压缸的缸筒与缸盖的连接方式有很多，如螺纹连接、螺栓连接、焊接、半环连接。本设计采用外半环连接，外形美观，结构紧凑。8、排气与缓冲6m/min以下时，一般12m/min以上时，必须设置缓冲装置。本设计3.8m/min，故不需设置缓冲装置，靠自身的密液压缸的排气装置一般设置在液压缸最高处的端部或者把进出油口设置在最高处，随油液带走。排气的方法有：放气孔、放气阀、放气塞等。依据液压缸工作情况的需要，排气装置采用放气锥塞，当液压缸工作一定时间，松动放气锥塞，将缸内或系统中的空气排出，即定期排气。三、密封与防尘的选择可修改编辑38/641、活塞与缸筒的密封结构

精选资料.活塞与缸筒之间既有相对运动，又需要使液压缸两腔之间不泄漏。因此在密封结构上应慎重考虑，否则将会影响液压缸的效率和系统的工作性能。活塞与缸筒的密封结构通常有三大类，如下：间隙密封 用于低压系统中的液压缸活塞的密封活塞环密封 适用于温度变化范围大要求摩擦小寿命长的活塞密密封圈密封a、o形 密封性能好，摩擦因数小，安装空间小b、y形 用在20MPa压力下，往复运动速度较高的液压缸密封Yx形 耐高压，耐磨性好，低温性能好，逐渐代替Y形密封V形 可用于50MPa压力下，耐久性好，但摩擦阻力大U形 用于32MPa一下的系统中，密封性好，阻力较小O行密封。2、活塞杆的密封与防尘在液压缸内部装有密封装置以保证缸筒有杆腔的密封。同时，在外侧装有防尘圈，防止活塞杆在退回时把杂质、灰土及水分带到缸体内部，损坏内部结构，故需要密封与防尘结构。一般活塞杆密封与防尘结构有四大类，如Y形密封圈、U形夹织物密封圈、O形密封圈、V形密封圈。O单，密封性能好，使用寿命长，摩擦力小。注：因实际有很多小类形，具体结构很多，所以以上密封圈的具体型号及结构参考《液压传动设计指南》张利平进行选取，此处不再赘述。可修改编辑39/64精选资料.第七章液压系统辅助元件的设计与选择液压系统的元件除了动力元件、执行元件和控制元外，还有辅助元件，同样的重要。辅助元件包括：油箱、滤油器、蓄能器、油管、管接头、压力表、热交换器等等。这些元件均对系统的性能、效率、温升、噪声和寿命都在进行系统设计时，必须合理地选用和设计。其中，除油箱需要自行设计之外，其余均为标准件。由于本次设计的电动弯管机属于通用简易工具设备，对于蓄能器、热交换器等没有使用不再设计，只对油箱和油管等进行了设计。一、油管及其管接头管件是液压系统中液压元件之间传递压力油液能量的连接件，液压系统各个部件的连接全靠管件连接，因此管件的重量占到液压系统总重量的1/3左右。为了保证液压系统工作的可靠性和稳定性，所以油管和管接头应有足够的强度，无泄漏，良好的密封性能，还要拆装方便。管件虽然结构简单，但在系统中有着不可或缺的作用，任何一个管件的损坏，都有可能造成系统故障。1、液压系统中使用的油管种类很多，有钢管、铜管、尼龙管、塑料管、橡胶管等。在其选用时应按照安装位置、工作环境和工作压力来正确选用。本设计因弯管机与液压站位相对独立结构，有时需要之间相互运动，故此采用橡胶软管。橡胶软管常用作连接两个相对运动部件的油管，分高压与低压。高压软管是钢丝编织，承受压力高，可达42MPa，用于压力管道；低压软管用麻线或棉线编织，承受压力在10MPa不拍振动，有助于吸收部分液压冲击。2、管道内径的确定液压系统油管的选择与计算主要是计算油管的内径和壁厚，油管内径的选取应以降低流速、减小损失为前提进行计算选型。管道的内径是根据管内允许流速和所通过的流量来确定的，公式如下：可修改编辑40/64精选资料.式中

d4q4qv=mm；gq——通过管道的流量，L/min；vm/s允许流速v参考取值如下：对于吸油管，取v=0.6～1.5m/s，流量大时取大值；对于压油管，取v=2.5～5m/sP≤2.5MPa，取v=22.≤P≤10MPav=35m/sP≥10MPa时，取v=5～7m/s。对于回油管，取v=1.5～2.5m/s5m/s。取v=5m/s，则：421.2103421.21035604qgg参考《液压气动与液力工程手册dg、回油管内径取v=2.5m/s，则：

=10mm。423.98103423.981032.5604q1g参考《液压气动与液力工程手册》，取标准值dg1、吸油管内径取v=1.5m/s，则：

=16mm。423.98103423.981031.5604q2g参考《液压气动与液力工程手册》，取标准值dg23、管接头

=20mm。管接头是油箱与油管、油管与液压元件之间的可拆式连接件。它必须具有装拆方便，连接牢固，密封可靠，外形尺寸小，通流能力大，压降小，工可修改编辑41/64精选资料.（多用于低压头、快接头。本设计根据实际生产的需要采用快换接头。其优点是如液压站出现故障后，可将快换接头拆下安装在其它正常液压站上，不影响系统正常工作，弯管机与液压站可随时更换，维修方便，节省时间。4、安装油管的要求、管路尽量短，布置整齐，转弯较少。避免管路折皱，以减少压力、管路应在水平和垂直两个方向上布置，最好平行布置，尽量交叉10mm，以防止接触振动，且便于安装管接头。、安装前应清洗干净，进行干燥、涂油和做预压实验。（4)、软管安装时不需拧扭，软管直线安装时要有30%左右的余量，以适应油温变化、受拉和振动的需要。弯曲半径要大于软管外径的9倍，弯曲处到管接头的距离至少等于外径的6倍。二、油箱的设计油箱的主要功能是存储系统所需的足够液压油液。同时，还起着散发热量，分离油液中的空气和沉淀中的杂质等作用。因此油箱设计的好坏直接影响到液压元件及系统的工作可靠性和性能，对泵的寿命起决定性作用。1、油箱容积的确定（油面高度为油箱高度80%的容积）如下式：=V Q=p式中 V——油箱的有效容积，m3；pQ m3/min；p可修改编辑42/64精选资料. ——经验系数，如下表；经验系数的取值行走机械1～2低压系统2～4中压系统5～7高压系统10～12锻压系统6～12冶金机械10取为锻压系统，=6～12，则：V= Q即 V=0.207～0.414m3取 y=0.80，则：

=（6～12)×34.5=207～414LpV=V0

=0.258～0.518m3=258～518L0参考《液压与气动技术》许毅李新德，取标准值V0

=400L，及油箱的有效容积为：

VyV0

=0.8×0.4=0.32m3=320L注意：在设备停止时，油箱中的油液不能太高，一般不超过油箱高的80%。2、油箱外形尺寸的确定在相同的容积下为了得到最大散热面积，油箱外形尺寸应以立体或长方1:1:1到1:2:3大型则用角钢焊接骨架再焊接上钢板。本设计综合考虑油箱根据液压泵与电动机连接方式的需要及其他元件的需要，选择油箱的长度为0.8m，宽度为0.8m，高度为0.65m式。3、油箱内部结构的设计与选取、壁板：壁板厚度一般是3～4mm；容量大的油箱一般取4～6mm3.5mm。、顶板：顶板一般取厚一些，值为为6～10mm，因为本设计把设8mm、隔板：一般油箱内设有隔板，隔板的作用是将吸、回油隔开，使2/3～3/4。可修改编辑43/64精选资料.、吸油管：一般吸油管前应该设置滤油器，滤油器与箱底间的距离应不小于50mm防止吸油时吸入空气或因流入液压油箱的液压油搅动油面，致使油中混入气3倍管径的距离，以便四面进油。回油管隔开，这样液压油可以经过一次粗过滤。、滤油器：液压系统中的液压油经常混有杂质，如空气中的尘埃、氧化皮、铁屑、金属粉末、密封材料碎片、油漆皮和纱纤维。这些杂质是造成液压元件故障的重要原因，它们会造成液压泵、液压马达、液压缸及阀类元件内部运动件和密封件的磨损和划伤，阀芯卡死，小孔堵塞等故障，影响净化油液。(8)、空气滤清器：油箱顶板需要装设空气滤清器，对进入油箱的空气进行过滤，防止大气中的杂质污染液压油。、放油阀：主要用于更换油之用，一般设置在油箱的最低位置。容的塑料薄膜或耐油清漆。油箱的外表应刷上一层浅色的油漆，防止腐蚀。4、油箱散热面积的计算油箱的散热面积为：S0.0653V式中 S——油箱的散热面积，m3；VL；故有油箱的散热面积为：S0.065

3320=3.043320可修改编辑44/64精选资料.第八章液压系统性能的验算液压系统在初步确定之后，就需对系统有关性能加以验算，来判别系统的设计质量，并对液压系统进行完善和改进。系统的验算是一个较为复杂的问题，验算的项目很多，因此目前只采用一些简化的公式进行近似的估算，以便定性的说明情况。常见的验算项目有压力损失、雷诺数、系统发热温升等验算。一、雷诺数雷诺数是确定油液在管道流动的状态。对于液压系统来说至关重要。液流的状态可分为层流和稳流。层流时，液体流速较低，粘性力起主导作用，液体的能量损耗主要是摩擦损失，它直接转化为热能，使液体温度升高；紊流时，液体流速较高，粘性力减弱，惯性矩起主导作用，液体的能量损耗主引起振动和噪声。从上分析可知，在实际生产中人们总是希望液流状态为层流状态，这对知橡胶管临界雷诺数为Re=1600。g按选定的液压元件接口尺寸确定d =10mm，油液运动黏度g

4m/s，液压油管中最大流量qmax=23.98L/min，由此计算得：vd 4qRe= =d

= 423.98103101031104

=508.9因Re因所需。

=1600≥Re=508.9，故系统管道内液体流速状态为层流，符合系统二、压力损失的验算10mm、16mm于实际管路的布置尚未确定，故无法计算管路上的压力损失。三、液压泵工作压力的估算可修改编辑45/64精选资料.因此选取工进阶段作为估算，取压力总损失为p=0.5MPa，实际工作压力 P 为：=s P P=s j

+p

=21.57+0.5=22.07

MPa