小型压力机的液压系统设计样本

毕业论文题目：小型压力机液压系统设计学生姓名：赵伟楠系别：机电工程系指引教师：陈峰完毕时间：12月摘要作为当代机械设备实现传动与控制重要技术手段，液压技术在国民经济各领域得到了广泛应用。与其她传动控制技术相比，液压技术具备能量密度高﹑配备灵活以便﹑调速范畴大﹑工作平稳且迅速性好﹑易于控制并过载保护﹑易于实现自动化和机电液一体化整合﹑系统设计制造和使用维护以便等各种明显技术优势，因而使其成为当代机械工程基本技术构成和当代控制工程基本技术要素。液压压力机是压缩成型和压注成型重要设备，合用于可塑性材料压制工艺。如冲压、弯曲、翻边、薄板拉伸等。也可以从事校正、压装、砂轮成型、冷挤金属零件成型、塑料制品及粉末制品压制成型。本文依照小型压力机用途﹑特点和规定，运用液压传动基本原理，拟定出合理液压系统图，再通过必要计算来拟定液压系统参数，然后按照这些参数来选用液压元件规格和进行系统构造设计。小型压力机液压系统呈长方形布置，外形新颖美观，动力系统采用液压系统，构造简朴、紧凑、动作敏捷可靠。该机并设有脚踏开关，可实现半自动工艺动作循环。核心词：液压系统；过载保护；机电液一体化ABSTRACTAsoneofthemodernmachineryequipmenttransmissionandcontrolimportanttechnicalmeans，hydraulictechnologyinthefieldofnationaleconomyhasbeenwidelyused.Comparedwithothertransmissioncontroltechnology，hydraulictechnologyhashighenergydensity，flexibleandconvenientconfiguration，largespeedrange，rapidandsmoothworkability，easytobecontrolledandoverloadprotection，easilyrealizedautomationandelectromechanicalintegration,systemintegrationdesign,easymaintenanceinmanufacturingoperationandothersignificantadvantagesintechnology，whichmakeitbecomethebasictechnologyofmodernmechanicalengineeringandthebasictechnologyofmoderncontrolengineering.Thehydraulicpressandpressuremachineisthemainequipmentformoldingplasticinjectionandrepressingmaterialformation，suchasstamping，bending，flanging，metalsheetdrawing，etc.Alsoitcanbeengagedintheadjustment，themountingindentation，thegrindingwheelformation，theswagingmetalpartsformation，theplasticproductsandthepowderproductssuppressedformation.Thisarticleaccordingtotheusage，characteristicsandrequirementsofthepurposesoftheYB32-150typehydraulicpressurepressmachineusesthebasicprincipleofhydraulictransmission，drawsupareasonablehydraulicsystemandundergoesthenecessarycalculationtodeterminetheparametersofhydraulicsystemwhichdeterminetochoosehydrauliccomponentsandsystemstructureofthespecification.ThehydraulicsystemofYB32-150hydraulicpressurepressMachineisrectangulararrangement.its'externalappearanceisnewandoriginalbeautiful，thedrivingforcesystemadoptshydraulicpressuresystemthatmakesthestructuresimpleandcompact，theactionquickandreliable.Thismachineisequippedwiththefootswitchwhichcanrealizethesemiautomaticcraftmovementcirculation.Keywords：hydraulicsystem，overloadprotection，electromechanicalintegration目录第一章前言 11.1液压传动发展概况 11.2液压传动在机械行业中应用 11.3液压机发展及工艺特点 21.4液压系统基本构成 3第二章小型压力机液压系统原理设计 42.1液压压力机基本构造 42.2工况分析 52.2.1负载循环图和速度循环图绘制 52．3拟定液压系统原理图 62.3.1拟定供油方式 62.3.2自动补油保压回路设计 62.3.3释压回路设计 72.4液压系统图总体设计 82.4.1主缸运动工作循环 82.4.2顶出缸运动工作循环 9第三章液压系记录算和元件选型 103．1拟定液压缸重要参数 103.1.1液压缸内径D和活塞杆直径d拟定 103.1.2液压缸实际所需流量计算 113．2液压元件选取 113．2.1拟定液压泵规格和驱动电机功率 113.2.2阀类元件及辅助元件选取 133.2.3管道尺寸拟定 143.3液压系统验算 163.3.1系统温升验算 16第四章液压缸构造设计 184.1液压缸重要尺寸拟定 184.2液压缸构造设计 20第五章液压集成油路设计 225.1液压油路板构造设计 225.2液压集成块构造与设计 235.2.1液压集成回路设计 235.2.2液压集成块及其设计 23第六章液压站构造设计 256．1液压站构造型式 256．2液压泵安装方式 256.3液压油箱设计 256.3.1液压油箱有效容积拟定 256.3.2液压油箱外形尺寸设计 266.3.3液压油箱构造设计 266.4液压站构造设计 286.4.1电动机与液压泵联接方式 286.4.2液压泵构造设计注意事项 296.4.3电动机选取 29第七章总结 30参考文献 31第一章前言1.1液压传动发展概况液压传动和气压传动称为流体传动，是依照17世纪帕斯卡提出液体静压力传动原理而发展起来一门新兴技术，是工农业生产中广为应用一门技术。如今，流体传动技术水平高低已成为一种国家工业发展水平重要标志。

第一种使用液压原理是1795年英国约瑟夫·布拉曼(JosephBraman,1749-1814)，在伦敦用水作为工作介质,以水压机形式将其应用于工业上,诞生了世界上第一台水压机。19她又将工作介质水改为油,进一步得到改进。

国内液压工业开始于20世纪50年代，液压元件最初应用于机床和锻压设备。60年代获得较大发展，已渗入到各个工业部门，在机床、工程机械、冶金、农业机械、汽车、船舶、航空、石油以及军工等工业中都得到了普遍应用。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。同步，新元件应用、系记录算机辅助设计、计算机仿真和优化、微机控制等工作，也获得了明显成果。当前，国内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、电业数字控制阀等。国内机械工业在认真消化、推广国外引进先进液压技术同步，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研究，积极采用国际原则，合理调节产品构造，对某些性能差并且不符合国标液压件产品，采用逐渐裁减办法。由此可见，随着科学技术迅速发展，液压技术将获得进一步发展，在各种机械设备上应用将更加广泛。1.2液压传动在机械行业中应用机床工业——磨床、铣床、刨床、拉床、压力机、自动机床、组合机床、数控机床、加工中心等工程机械——挖掘机、装载机、推土机等汽车工业——自卸式汽车、平板车、高空作业车等农业机械——联合收割机控制系统、拖拉机悬挂装置等轻工机械——打包机、注塑机、校直机、橡胶硫化机、造纸机等冶金机械——电炉控制系统、轧钢机控制系统等起重运送机械——起重机、叉车、装卸机械、液压千斤顶等矿山机械——开采机、提高机、液压支架等建筑机械——打桩机、平地机等船舶港口机械——起货机、锚机、舵机等锻造机械——砂型压实机、加料机、压铸机等本机器合用于可塑性材料压制工艺。如冲压、弯曲、翻边、薄板拉伸等。也可以从事校正、压装、砂轮成型、冷挤金属零件成型、塑料制品及粉末制品压制成型。本机器具备独立动力机构和电气系统。采用按钮集中控制，可实现调节、手动及半自动三种操作方式。本机器工作压力、压制速度、空载迅速下行和减速行程范畴均可依照工艺需要进行调节，并能完毕普通压制工艺。此工艺又分定压、定程两种工艺动作供选取。定压成型之工艺动作在压制后具备保压、延时、自动回程、延时自动退回等动作。本机器主机呈长方形，外形新颖美观，动力系统采用液压系统，构造简朴、紧凑、动作敏捷可靠。该机并设有脚踏开关，可实现半自动工艺动作循环。1.3液压机发展及工艺特点液压机是制品成型生产中应用最广设备之一，自19世纪问世以来发展不久，液压机在工作中广泛适应性，使其在国民经济各部门获得了广泛应用。由于液压机液压系统和整机构造方面，已经比较成熟，当前国内外液压机发展不但体当前控制系统方面，也重要体当前高速化、高效化、低能耗；机电液一体化，以充分合理运用机械和电子先进技术增进整个液压系统完善；自动化、智能化，实现对系统自动诊断和调节，具备故障预解决功能；液压元件集成化、原则化，以有效防止泄露和污染等四个方面。作为液压机两大构成某些主机和液压系统，由于技术发展趋于成熟，国内外机型无较大差距，重要差别在于加工工艺和安装方面。良好工艺使机器在过滤、冷却及防止冲击和振动方面，有较明显改进。在油路构造设计方面，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应用。特别是集成块可以进行专业化生产，其质量好、性能可靠并且设计周期也比较短。近年来在集成块基本上发展起来新型液压元件构成回路也有其独特长处，它不需要此外连接件其构造更为紧凑，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、接头引起泄漏、振动和噪声。逻辑插装阀具备体积小、重量轻、密封性能好、功率损失小、动作速度快、易于集成特点，从70年代初期开始浮现，至今已得到了不久发展。国内从1970年开始对这种阀进行研究和生产，并已将其广泛应用于冶金、锻压等设备上，显示了很大优越性。液压机工艺用途广泛，合用于弯曲、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。合用于金属粉末制品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压制成型工艺，也可合用于校正和压装等工艺。由于需要进行各种工艺，液压机具备如下特点：工作台较大，滑块行程较长，以满足各种工艺规定；有顶出装置，以便于顶出工件；液压机具备点动、手动和半自动等工作方式，操作以便；液压机具备保压、延时和自动回程功能，并能进行定压成型和定程成型操作，特别适合于金属粉末和非金属粉末压制；液压机工作压力、压制速度和行程范畴可随意调节，灵活性大。1.4液压系统基本构成1）能源装置——液压泵。它将动力某些（电动机或其他远动机）所输出机械能转换成液压能，给系统提供压力油液。2）执行装置——液压机（液压缸、液压马达）。通过它将液压能转换成机械能，推动负载做功。3）控制装置——液压阀。通过它们控制和调节，使液流压力、流速和方向得以变化，从而变化执行元件力（或力矩）、速度和方向，依照控制功能不同，液压阀可分为村力控制阀、流量控制阀和方向控制阀。压力控制阀又分为益流阀(安全阀)、减压阀、顺序阀、压力继电器等；流量控制阀涉及节流阀、调节阀、分流集流阀等；方向控制阀涉及单向阀、液控单向阀、梭阀、换向阀等。依照控制方式不同，液压阀可分为开关式控制阀、定值控制阀和比例控制阀。4）辅助装置——油箱、管路、蓄能器、滤油器、管接头、压力表开关等.通过这些元件把系统联接起来，以实现各种工作循环。5）工作介质——液压油。绝大多数液压油采用矿物油，系统用它来传递能量或信息。

第二章小型压力机液压系统原理设计2.1小型压力机基本构造小型压力机机身属于四立柱机身。机身由上横梁、下横梁和四根立柱构成。液压机各个部件都安装在机身上，其中上横梁中间孔安装工作缸，下横梁中间孔安装顶出缸，工作台面上开有开有T型槽，用来安装模具。活动横梁四个角上孔套装在四立柱上，上方和工作缸活塞相连接，由其带动横梁上下运动。机身在液压机工作中承受所有工作载荷。工作缸采用活塞式双作用缸，当压力油进入工作缸上腔，活塞带动横梁向下运动，其速度慢，压力大，当压力油进入工作缸下腔，活塞向上运动，其速度较快，压力较小，符合普通慢速压制、迅速回程工艺规定。活动横梁是立柱式液压机运动部件，位于液压机机身中间，中间圆孔和上横梁工作活塞杆连接，四角孔在工作活塞带动下，靠立柱导向作上下运动，活动横梁底面也开有T型槽，用来安装模具。在机身下部设有顶出缸，通过顶杆可以将成型后塑件顶出。液压机动力某些是高压泵，将机械能转变为液压能，向液压机工作缸和顶出缸提供高压液体。图2.1：小型压力机图2.1：小型压力机2.2工况分析本次设计是在毕业实习时，依照浙江省瑞安市一家客户规定，依照客户提供工况条件，立式安装主液压缸活塞杆带动滑块及动横梁在立柱上滑行时，运动部件质量为500Kg。1．工作负载工件压制抗力即为工作负载：2.摩擦负载静摩擦阻力：动摩擦阻力：3.惯性负载自重：4.液压缸在各工作阶段负载值：其中：——液压缸机械效率，普通取=0.9-0.97。表1.1：工作循环各阶段外负载工况负载构成推力F/2.2.1负载循环图和速度循环图绘制负载图按上面数值绘制，速度图按给定条件绘制，如图2所示：图2.1：速度负载循环图图2.1：速度负载循环图2．3拟定液压系统原理图2.3.1拟定供油方式考虑到该机床在工作进给时需要承受较大工作压力，系统功率也较大，现采用轴向柱塞泵63SCY14－1B，具备将32MPa压力纯净液压油输入到各种油压机、液动机等液压系统中，以生产巨大工作动力，该柱塞泵构造紧凑，效率高，工作压力高，流量调节以便。2.3.2自动补油保压回路设计保压回路功用是使系统在液压缸不动或因工件变形而产生微小位移工况下能保持稳定不变压力。考虑到设计规定，保压时间要达到5s，压力稳定性好。选用液控单向阀保压回路，则保压时间较长，压力稳定性高，选用M型三位四通换向阀，运用其中位滑阀机能，使液压缸两腔封闭，系统不卸荷。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。此回路完全适合于保压性能较高高压系统，如液压机等。自动补油保压回路系统图工作原理：按下起动按纽，电磁铁1YA通电，电磁换向阀6右位接入系统，油液一某些压力油通过节流调速阀8进入主缸上腔；另一某些油液将液控单向阀7打开，使主缸下腔回油，主缸活塞带动上滑块迅速下行，主缸上腔压力减少，其顶部充液箱油经液控单向阀14向主缸上腔补油。当主缸活塞带动上滑块接触到被压制工件时，主缸上腔压力升高，液控单向阀14关闭，充液箱不再向主缸上腔供油，且液压泵流量自动减少，滑块下移速度减少，慢速加压工作。当主缸上腔油压升高到压力继电器11动作压力时，压力继电器发出信号，使电磁阀1YA断电，换向阀6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。同步压力继电器还向时间继电器发出信号，使时间继电器开始延时。保压时间由时间继电器在0-24min调节。2.3.3释压回路设计释压回路功用在于使高压大容量液压缸中储存能量缓缓释放，以免它突然释放时产生很大液压冲击。普通液压缸直径不不大于25mm、压力高于7Mpa时，其油腔在排油前就先须释压。依照生产实际需要，选取用节流阀释压回路。其工作原理：当保压延时结束后，时间继电器发出信号，使电磁阀6YA通电，二位二通电磁换向阀10处在下位，从而使主缸上腔压力油液通过节流阀9，电磁阀10，与油箱连通，从而使主缸上腔油卸压，释压快慢由节流阀调节。图2.2：液压系统原理拟定图图2.2：液压系统原理拟定图当此腔压力降至压力继电器调定压力时，换向阀6切换至左位，液控单向阀7打开，使液压缸上腔油通过三位四通电磁阀6，二位二通电磁阀5，和顺序阀4排到液压缸顶部充液箱13中去，此时主缸迅速退回。使用这种释压回路无法在释压前完全保压，释压前有保压规定期换向阀也可用Y型，并且配有其他元件。机器在工作时候，如果浮现机器被以外杂物或工件卡死，这是泵工作时候，输出压力油随着工作时间而增大，而无法使液压油到达液压缸中，为了保护液压泵及液压元件安全，在泵出油处加一种直动式溢流阀1，起安全阀作用，当泵压力达到溢流阀导通压力时，溢流阀打开，液压油流回油箱，起到安全保护作用。在液压系统中，普通都用溢流阀接在液压泵附近，同步也可以增长液压系统平稳性，提高加工零件精度。2.4液压系统图总体设计图2.3：液压系统总体设计图图2.3：液压系统总体设计图2.4.1主缸运动工作循环（1）迅速下行。按下起动按钮，电磁铁1YA通电。这时油路进油路为：变量泵1→换向阀6右位→节流阀8→压力继电器11和液压缸15上腔回油路为：液压缸下腔15→已打开液控单向阀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液压油通过换向阀6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压缸上腔和压力表。使液压缸上腔加压。液压缸15下腔通过液控单向阀7通过换向阀6右位流经背压阀，再流到油箱。由于这是背压阀产生背压使接副油箱旁边液控单向阀7打开，使副油箱13液压油通过副油箱旁边液控单向阀14给液压缸15上腔补油。使液压缸迅速下行，此外背压阀接在系统回油路上，导致一定回油阻力，以改进执行元件运动平稳性。（2）保压时油路状况：油路分析：当上腔迅速下降到一定期候，压力继电器11发出信号，使换向阀6电磁铁1YA断电，换向阀回到中位，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）回程时油路状况：液压缸下腔回油路为：变量泵1→换向阀6左位→液控单向阀7→液压油箱15下腔液压缸上腔回油路为：液压腔上腔→液控单向阀14→副油箱13液压腔上腔→节流阀8→换向阀6左位→电磁阀5→背压阀4→油箱油路分析：当保压到一定期候，时间继电器发出信号，使换向阀6电磁铁2YA通电，换向阀接到左位，变量泵1液压油通过换向阀旁边液控单向阀流到液压缸下腔，而同步液压缸上腔液压油通过节流阀9（电磁铁6YA接通），上腔油通过换向阀10接到油箱，实现释压，此外一某些油通过主油路节流阀流到换向阀6，再通过电磁阀19，背压阀11流回油箱。实现释压。2.4.2顶出缸运动工作循环（1）向上顶出当电磁铁4YA通电，5YA失电，三位四通换向阀6处在中位时，此时顶出缸进油路为：液压泵→换向阀19左位→单向节流阀18→下液压缸下腔顶出缸回油路为：下液压缸上腔→换向阀19左位→油箱（2）停留当下滑块上移动到其活塞遇到顶盖时，便可停留在这个位置上。（3）向下退回当停留结束时，即操作员取下工件时，启动开关，使电磁阀3YA通电（4YA断电），阀19换为右位。压力油进入顶出缸上腔，其下腔回油，下滑块下移。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(4)原位停止当下滑块退到原位时，是在电磁铁3YA，4YA都断电，换向阀19处在中位时得到。第三章液压系记录算和元件选型3．1拟定液压缸重要参数按液压机床类型初选液压缸工作压力为25Mpa,依照快进和快退速度规定，采用单杆活塞液压缸。快进时采用差动连接，并通过充液补油法来实现，这种状况下液压缸无杆腔工作面积应为有杆腔工作面积6倍，即活塞杆直径与缸筒直径满足关系。快进时，液压缸回油路上必要具备背压,防止上压板由于自重而自动下滑，依照《液压系统设计简要手册》表2-2中，可取=1Mpa，快进时，液压缸是做差动连接，但由于油管中有压降存在，有杆腔压力必要不不大于无杆腔，预计时可取,快退时，回油腔是有背压，这时亦按2Mpa来估算。3.1.1液压缸内径D和活塞杆直径d拟定以单活塞杆液压缸为例来阐明其计算过程。图3.1：单活塞杆液压缸计算示意图图3.1：单活塞杆液压缸计算示意图——液压缸工作腔压力Pa——液压缸回油腔压力Pa故：当按GB2348-80将这些直径圆整成进原则值时得：,由此求得液压缸面积实际有效面积为：3.1.2液压缸实际所需流量计算①工作迅速空程时所需流量液压缸容积效率，取②工作缸压制时所需流量③工作缸回程时所需流量3．2液压元件选取3．2.1拟定液压泵规格和驱动电机功率由前面工况分析，由最大压制力和液压主机类型，初定上液压泵工作压力取为，考虑到进出油路上阀和管道压力损失为（含回油路上压力损失折算到进油腔），则液压泵最高工作压力为上述计算所得是系统静态压力，考虑到系统在各种工况过渡阶段浮现动态压力往往超过静态压力，此外考虑到一定压力储备量，并保证泵寿命，其正常工作压力为泵额定压力80%左右因而选泵额定压力应满足：液压泵最大流量应为：式中液压泵最大流量同步动作各执行所需流量之和最大值，如果这时溢流阀正进行工作，尚须加溢流阀最小溢流量。系统泄漏系数，普通取，现取。1．选取液压泵规格由于液压系统工作压力高，负载压力大，功率大。大流量。因此选轴向柱塞变量泵。柱塞变量泵合用于负载大、功率大机械设备（如龙门刨床、拉床、液压机），柱塞式变量泵有如下特点：1）工作压力高。由于柱塞与缸孔加工容易，尺寸精度及表面质量可以达到很高规定，油液泄漏小，容积效率高，能达到工作压力，普通是（），最高可以达到。2）流量范畴较大。由于只要恰当加大柱塞直径或增长柱塞数目，流量变增大。3）变化柱塞行程就能变化流量，容易制成各种变量型。4）柱塞油泵重要零件均受压，使材料强度得到充分运用，寿命长，单位功率重量小。但柱塞式变量泵构造复杂。材料及加工精度规定高，加工量大，价格昂贵。依照以上算得和在查阅有关手册《机械设计手册》成大先P20-195得：现选用，排量63ml/r，额定压力32Mpa，额定转速1500r/min，驱动功率59.2KN，容积效率，重量71kg，容积效率达92%。2．与液压泵匹配电动机选定由前面得知，本液压系统最大功率出当前工作缸压制阶段，这时液压泵供油压力值为26Mpa，流量为已选定泵流量值。液压泵总效率。柱塞泵为，取0.82。选用1000r/min电动机，则驱动电机功率为：选取电动机，其额定功率为18.5KW。3.2.2阀类元件及辅助元件选取1.对液压阀基本规定：(1).动作敏捷，使用可靠，工作时冲击和振动小。油液流过时压力损失小。(2).密封性能好。构造紧凑，安装、调节、使用、维护以便，通用性大2.依照液压系统工作压力和通过各个阀类元件及辅助元件型号和规格重要根据是依照该阀在系统工作最大工作压力和通过该阀实际流量，其她还需考虑阀动作方式，安装固定方式，压力损失数值，工作性能参数和工作寿命等条件来选取原则阀类规格：表3.1：小型压力机液压系统中控制阀和某些辅助元件型号规格序号元件名称预计通过流量型号规格1斜盘式柱塞泵156.863SCY14－1B32Mpa，驱动功率59.2KN2WU网式滤油器160WU-160*18040通径，压力损失0.01MPa3直动式溢流阀120DBT1/315G2410通径，32Mpa，板式联接4背压阀80YF3-10B10通径，21Mpa，板式联接5二位二通手动电磁阀8022EF3-E10B6三位四通电磁阀10034DO-B10H-T10通径，压力31.5MPa7液控单向阀80YAF3-E610B32通径，32MPa8节流阀80QFF3-E10B10通径，16MPa9节流阀80QFF3-E10B10通径，16MPa10二位二通电磁阀3022EF3B-E10B6通径，压力20MPa11压力继电器－DP1-63B8通径，10.5-35MPa12压力表开关－KFL8－30E32Mpa，6测点13油箱14液控单向阀YAF3-E610B32通径，32MPa15上液压缸16下液压缸17单向节流阀48ALF3－E10B10通径，16MPa18单向单向阀48ALF3－E10B10通径，16MPa19三位四通电磁换向阀2534DO-B10H-T20减压阀40JF3-10B3.2.3管道尺寸拟定油管系统中使用油管种类诸多，有钢管、铜管、尼龙管、塑料管、橡胶管等，必要按照安装位置、工作环境和工作压力来对的选用。本设计中油管采用钢管，由于本设计中所须压力是高压，P=31.25MPa，钢管能承受高压，价格低廉，耐油，抗腐蚀，刚性好，但装配是不能任意弯曲，常在装拆以便处用作压力管道一中、高压用无缝管，低压用焊接管。本设计在弯曲地方可以用管接头来实现弯曲。尼龙管用在低压系统；塑料管普通用在回油管用。胶管用做联接两个相对运动部件之间管道。胶管分高、低压两种。高压胶管是钢丝编织体为骨架或钢丝缠绕体为骨架胶管，可用于压力较高油路中。低压胶管是麻丝或棉丝编织体为骨架胶管，多用于压力较低油路中。由于胶管制造比较困难，成本很高，因而非必要时普通不用。1.管接头选用：管接头是油管与油管、油管与液压件之间可拆式联接件，它必要具备装拆以便、连接牢固、密封可靠、外形尺寸小、通流能力大、压降小、工艺性好等各种条件。管接头种类诸多，液压系统中油管与管接头常用联接方式有：焊接式管接头、卡套式管接头、扩口式管接头、扣压式管接头、固定铰接管接头。管路旋入端用连接螺纹采用国际原则米制锥螺纹（ZM）和普通细牙螺纹（M）。锥螺纹依托自身锥体旋紧和采用聚四氟乙烯等进行密封，广泛用于中、低压液压系统；细牙螺纹密封性好，惯用于高压系统，但规定采用组合垫圈或O形圈进行端面密封，有时也采用紫铜垫圈。2.管道内径计算：（1）式中Q——通过管道内流量v——管内容许流速，见表：表3.2：液压系统各管道流速推荐值油液流经管道推荐流速m/s液压泵吸油管0.5～1.5液压系统压油管道3～6，压力高，管道短粘度小取大值液压系统回油管道1.5～2.6(1).液压泵压油管道内径：取v=4m/s依照《机械设计手册》成大先P20-641查得：取d=20mm,钢管外径D=28mm；管接头联接螺纹M27×2。(2).液压泵回油管道内径：取v=2.4m/s依照《机械设计手册》成大先P20-641查得：取d=25mm,钢管外径D=34mm；管接头联接螺纹M33×2。3.管道壁厚计算式中：p——管道内最高工作压力Pad——管道内径m——管道材料许用应力Pa，——管道材料抗拉强度Pan——安全系数，对钢管来说，时，取n=8；时，取n=6；时，取n=4。依照上述参数可以得到：咱们选钢管材料为45#钢，由此可得材料抗拉强度=600MPa；(1).液压泵压油管道壁厚(2).液压泵回油管道壁厚因此所选管道合用。3.3液压系统验算上面已经计算出该液压系统中进，回油管内径分别为32mm,42mm。但是由于系统详细管路布置和长度尚未拟定，因此压力损失无法验算。3.3.1系统温升验算在整个工作循环中，工进阶段所占时间最长，且发热量最大。为了简化计算，重要考虑工进时发热量。普通状况下，工进时做功功率损失大引起发热量较大，因此只考虑工进时发热量，然后取其值进行分析。当V=10mm/s时，即v=600mm/min即此时泵效率为0.9，泵出口压力为26MP，则有即此时功率损失为：假定系统散热状况普通，取，油箱散热面积A为系统温升为依照《机械设计手册》成大先P20-767：油箱中温度普通推荐30-50因此验算表白系统温升在允许范畴内。

第四章液压缸构造设计4.1液压缸重要尺寸拟定液压缸壁厚和外经计算液压缸壁厚由液压缸强度条件来计算。液压缸壁厚普通指缸筒构造中最薄处厚度。从材料力学可知，承受内压力圆筒，其内应力分布规律应壁厚不同而各异。普通计算时可分为薄壁圆筒和厚壁圆筒。液压缸内径D与其壁厚比值圆筒称为薄壁圆筒。工程机械液压缸，普通用无缝钢管材料，大多属于薄壁圆筒构造，其壁厚按薄壁圆筒公式计算设计计算过程式中——液压缸壁厚(m)；D——液压缸内径(m)；——实验压力，普通取最大工作压力(1.25-1.5)倍；——缸筒材料许用应力。无缝钢管：。==22.9则在中低压液压系统中，按上式计算所得液压缸壁厚往往很小，使缸体刚度往往很不够，如在切削过程中变形、安装变形等引起液压缸工作过程卡死或漏油。因而普通不作计算，按经验选用，必要时按上式进行校核。液压缸壁厚算出后，即可求出缸体外经为液压缸工作行程拟定液压缸工作行程长度，可依照执行机构实际工作最大行程来拟定，并参阅<<液压系统设计简要手册>>P12表2-6中系列尺寸来选用原则值。液压缸工作行程选缸盖厚度拟定普通液压缸多为平底缸盖，其有效厚度t按强度规定可用下面两式进行近似计算。无孔时有孔时式中t——缸盖有效厚度(m)；——缸盖止口内径(m)；——缸盖孔直径(m)。液压缸：无孔时取t=65mm有孔时取t’=50mm3)最小导向长度拟定当活塞杆所有外伸时，从活塞支承面中点到缸盖滑动支承面中点距离H称为最小导向长度（如下图2所示）。如果导向长度过小，将使液压缸初始挠度（间隙引起挠度）增大，影响液压缸稳定性，因而设计时必要保证有一定最小导向长度。对普通液压缸，最小导向长度H应满足如下规定：设计计算过程式中L——液压缸最大行程；D——液压缸内径。活塞宽度B普通取B=(0.6-10)D；缸盖滑动支承面长度，依照液压缸内径D而定；当D<80mm时，取；当D>80mm时，取。为保证最小导向长度H，若过度增大和B都是不适当，必要时可在缸盖与活塞之间增长一隔套K来增长H值。隔套长度C由需要最小导向长度H决定，即滑台液压缸：最小导向长度：取H=200mm活塞宽度：B=0.6D=192mm缸盖滑动支承面长度：隔套长度：因此无隔套。液压缸缸体内部长度应等于活塞行程与活塞宽度之和。缸体外形长度还要考虑到两端端盖厚度。普通液压缸缸体长度不应不不大于内径20-30倍。液压缸：缸体内部长度当液压缸支承长度LB(10-15)d时，需考虑活塞杆弯度稳定性并进行计算。本设计不需进行稳定性验算。4.2液压缸构造设计液压缸重要尺寸拟定后来，就进行各某些构造设计。重要涉及：缸体与缸盖连接构造、活塞与活塞杆连接构造、活塞杆导向某些构造、密封装置、排气装置及液压缸安装连接构造等。由于工作条件不同，构造形式也各不相似。设计时依照详细状况进行选取。设计计算过程缸体与缸盖连接形式缸体与缸盖连接形式与工作压力、缸体材料以及工作条件关于。本次设计中采用外半环连接，如下图6所示：图4.1：缸体与缸盖连接方式图4.1：缸体与缸盖连接方式缸体与缸盖外半环连接方式长处：构造较简朴加工装配以便缺陷：外型尺寸大缸筒开槽，削弱了强度，需增长缸筒壁厚2)活塞杆与活塞连接构造参阅<<液压系统设计简要手册>>P15表2-8，采用组合式构造中螺纹连接。如下图7所示：图4.2：活塞杆与活塞螺纹连接方式图4.2：活塞杆与活塞螺纹连接方式特点：构造简朴，在振动工作条件下容易松动，必要用锁紧装置。应用较多，如组合机床与工程机械上液压缸。活塞杆导向某些构造(1)活塞杆导向某些构造，涉及活塞杆与端盖、导向套构造，以及密封、防尘和锁紧装置等。导向套构造可以做成端盖整体式直接导向，也可做成与端盖分开导向套构造。后者导向套磨损后便于更换，因此应用较普遍。导向套位置可安装在密封圈内侧，也可以装在外侧。机床和工程机械中普通采用装在内侧构造，有助于导向套润滑；而油压机常采用装在外侧构造，在高压下工作时，使密封圈有足够油压将唇边张开，以提高密封性能。参阅<<液压系统设计简要手册>>P16表2-9，在本次设计中，采用导向套导向构造形式，其特点为：导向套与活塞杆接触支承导向，磨损后便于更换，导向套也可用耐磨材料。盖与杆密封常采用Y形、V形密封装置。密封可靠合用于中高压液压缸。防尘方式惯用J形或三角形防尘装置活塞及活塞杆处密封圈选用活塞及活塞杆处密封圈选用，应依照密封部位、使用压力、温度、运动速度范畴不同而选取不同类型密封圈。参阅<<液压系统设计简要手册>>P17表2-10，在本次设计中采用O形密封圈。第五章液压集成油路设计普通使用液压元件有板式和管式两种构造。管式元件通过油管来实现互相之间连接，液压元件数量越多，连接管件越多，构造越复杂，系统压力损失越大，占用空间也越大，维修、保养和拆装越困难。因而，管式元件普通用于构造简朴系统。板式元件固定在板件上，分为液压油路板连接、集成块连接和叠加阀连接。把一种液压回路中各元件合理地布置在一块液压油路板上，这与管式连接比较，除了进出液压油液通过管道外，各液压元件用螺钉规则地固定在一块液压阀板上，元件之间由液压油路板上孔道勾通。板式元件液压系统安装、调试和维修以便，压力损失小，外形美观。但是，其构造原则化限度差，互换性不好，构造不够紧凑，制造加工困难，使用受到限制。此外，还可以把液压元件分别固定在几块集成块上，再把各集成块按设计规律装配成一种液压集成回路，这种方式与油路板比较，原则化、系列化限度高，互换性能好，维修、拆装以便，元件更换容易；集成块可进行专业化生产，其质量好、性能可靠并且设计生产周期短。使用近年来在液压油路板和集成块基本上发展起来新型液压元件叠加阀构成回路也有其独特长处，它不需要此外连接件，由叠加阀直接叠加而成。其构造更为紧凑，体积更小，重量更轻，无管件连接，从而消除了因油管、接头引起泄漏、振动和噪声。本次设计采用系统由集成块构成，由于本液压系统压力比较大，因此调压阀选取DB/DBW型直动溢流阀，而换向阀等以及其她阀采用广州机床研究所GE系列阀。5.1液压油路板构造设计液压油路板普通用灰铸铁来制造，规定材料致密，无缩孔疏松等缺陷。液压油路板构造如图8所示，液压油路板正面用螺钉固定液压元件，表面粗糙度值为Ra0.8um,背面连接压力油管（P）、回油管（T）、泄露油管（L）和工作油管（A﹑B）等。油管与液压油路板通过管接头用米制细牙螺纹或英制管螺纹连接。液压元件之间通过液压油路板内部孔道连接，除正面外，其他加工面和孔道表面粗糙度值为Ra6.3～12.5um.图5.1：液压油路板构造图5.1：液压油路板构造此外液压油路板安装固定也是很重要。油路板普通采用框架固定，规定安装﹑维修和检测以便。它可安装固定在机床或机床附属设备上，但比较以便是安装在液压站上。5.2液压集成块构造与设计5.2.1液压集成回路设计1）把液压回路划分为若干单元回路，每个单元回路普通由三个液压元件构成，采用通用压力油路P和回油路T，这样单元回路称液压单元集成回路。设计液压单元集成回路时，优先选用通用液压单元集成回路，以减少集成块设计工作量，提高通用性。2）把各个液压单元集成回路连接起来，构成液压集成回路，一种完整液压集成回路由底板、供油回路、压力控制回路、方向回路、调速回路、顶盖及测压回路等单元液压集成回路构成。液压集成回路设计完毕后，要和液压回路进行比较，分析工作原理与否相似，否则阐明液压集成回路出了差错。5.2.2液压集成块及其设计YB32-150型液压压力机由底板﹑换向集成块﹑释压集成块﹑顶盖构成，由紧固螺栓把它们连接起来，再由四个螺钉将其紧固在液压油箱上，液压泵通过油箱与底板连接，构成液压站（见第六章），液压元件分别固定在各集成块上，构成一种完整液压系统。下面分别简介其设计。（1）底板及供油块设计图8为底板块及供油块，其作用是连接集成块组。液压泵供应压力油P由底板引入各集成块，液压系统回油路T及泄漏油路L经底板引入液压油箱冷却沉淀。（2）顶盖设计图5.2：顶盖集成块设计，图5.2：顶盖集成块设计

图9是顶盖。顶盖重要用途是封闭主油路，安装压力表开关及压力表来观测液压泵及系统各某些工作压力。（3）集成块设计集成块设计环节：1）制作液压元件样板。依照产品样本，对照实物绘制液压元件顶视图轮廓尺寸，虚线绘出液压元件底面各油口位置尺寸，按照轮廓线剪下来，便是液压元件样板。若产品样本与实物有出入，则以实物为准。若产品样本中液压元件配有底板，则样板可按底板提供尺寸来制作。若没有底板，则要注意，有样本提供是元件俯视图，做样板时应把产品样本中图翻成180°。2）决定通道孔径。集成块上公用通道，即压力油孔P﹑回油孔T﹑泄露孔L(有时不用)及四个安装孔。压力油孔由液压泵流量决定，回油孔普通不不大于压力油孔。直接与液压元件连接液压油孔由选定液压元件规格拟定。孔与孔之间连接孔（即工艺孔）用螺塞在集成块表面堵死。与液压油管连接液压油孔可采用米制细牙螺纹或英制管螺纹。3）集成块上液压元件布置。把制做好液压元件样板放在集成块各视图上进行布局，有液压元件需要连接板，则样板应以连接板为准。电磁阀应布置在集成块前﹑背面上，要避免电磁阀两端电磁铁与其他某些进行相碰。液压元件布置应以在集成块上加工孔至少为好。孔道相通液压元件尽量布置在同一水平面，或在直径d范畴内，否则要钻垂直中间油孔，不通孔之间最小壁厚h必要进行强度校核。液压元件在水平面上孔道若与公共孔道相通，则应尽量地布置在同一垂直位置或在直径d范畴内，否则要钻中间孔道，集成块先后与左右连接孔道应互相垂直，否则也要钻中间孔道。设计专用集成块时，要注意其高度应比装在其上液压元件最大横向尺寸大2mm,以避免上下集成块上液压元件相碰，影响集成块紧固。4）集成块上液压元件布置程序。电磁换向阀布置在集成块前面和背面，先布置垂直位置后布置水平位置，要避免电磁换向阀固定螺孔与阀口通道﹑集成块固定螺孔相通。液压元件泄露孔可考虑与回油孔合并。水平位置孔道可分三层进行布置。依照水平孔道布置需要，液压元件可以上下左右移动一段距离。溢流阀先导某些可伸出集成块外，有元件如单向阀，可以横向布置。5）集成块零件图绘制集成块六个面都是加工面，其中有三个面要装液压元件，一种侧面引出管道。块内孔道纵横交错，层次多，需要由各种视图和2～3个剖视图才干表达清晰。孔系位置精度规定较高，因而尺寸﹑公差及表面粗糙度应标注清晰，技术规定也应予阐明。集成块视图比较复杂，视图应尽量少用虚线表达。为了便于检查和装配集成块，应把单向集成回路图和集成块上液压元件布置图绘在旁边。并且应将各孔道编上号，列表阐明各个孔尺寸﹑深度以及与哪些孔相交等状况。第六章液压站构造设计液压站是由液压油箱，液压泵装置及液压控制装置三大某些构成。液压油箱装有空气滤清器，滤油器，液面批示器和清洗孔等。液压站装置涉及不同类型液压泵，驱动电机及其他们之间联轴器等，液压控制装置是指构成液压系统各阀类元件及其联接体。6．1液压站构造型式机床液压站构造型式有分散式和集中式两种类型。（1）集中式这种型式将机床液压系统供油装置、控制调节装置独立于机床之外，单独设立一种液压站。这种构造长处是安装维修以便，液压装置振动、发热都与机床隔开；缺陷是液压站增长了占地面积。（2）分散式这种型式将机床液压系统供油装置、控制调节装置分散在机床各处。例如，运用机床或底座作为液压油箱存储液压油。把控制调节装置放在便于操作地方。这种构造长处是构造紧凑，泄漏油回收，节约占地面积，但安装维修以便。同步供油装置振动、液压油发热都将对机床工作精度产生不良影响，故较少采用，普通非标设备不推荐使用。本次设计采用集中式。6．2液压泵安装方式液压站装置涉及不同类型液压泵、驱动电动机及其联轴器等。其安装方式为立式和卧式两种。1.立式安装将液压泵和与之相联接油管放在液压油箱内，这种构造型式紧凑、美观，同步电动机与液压泵同轴度能保证，吸油条件好，漏油可直接回液压油箱，并节约占地面积。但安装维修不以便，散热条件不好。2.卧式安装液压泵及管道都安装在液压油箱外面，安装维修以便，散热条件好，但有时电动机与液压泵同轴度不易保证。考虑到维修，散热等方面规定。本设计中采用卧式联接。6.3液压油箱设计液压油箱作用是贮存液压油、充分供应液压系统一定温度范畴清洁油液，并对回油进行冷却，分离出所含杂质和气泡。6.3.1液压油箱有效容积拟定液压油箱在不同工作条件下，影响散热条件诸多，普通按压力范畴来考虑。液压油箱有效容量可概略地拟定为：系统类型低压系统（）中压系统（）中高压或大功率系统（）2～45～76～12依照实际设计需要，选取，因此此系统属于中高压系统，因此取：式中－液压油箱有效容量；－液压泵额定流量。参照《机械设计手册》成大先P20-767锻压机械油箱容积普通取为每分钟流量6-12倍。即：取应当注意：设备停止运转后，设备中那某些油液会因重力作用而流回液压油箱。为了防止液压油从油箱中溢出，油箱中液压油位不能太高，普通不应超过液压油箱高度80%。因此，实际油箱体积为：6.3.2液压油箱外形尺寸设计液压油箱有效面积拟定后，需设计液压油箱外形尺寸，普通设计尺寸比（长：宽：高）为1：1：1～1：2：3。但有时为了提高冷却效率，在安装位置不受限制时，可将液压油箱容量予以增大，本设计中油箱依照液压泵与电动机联接方式需要以及安装其他液压元件需要，选取长为1.5m,宽为1.1m，高为1.0m。6.3.3液压油箱构造设计普通开式油箱是用钢板焊接而成，大型油箱则是用型钢作为骨架，再在外表焊接钢板。油箱形状普通是正方形或长方形，为了便于清洗油箱内壁及箱内滤油器，油箱盖板普通都是可拆装。设计油箱时应考虑几点规定：1.壁板：壁板厚度普通是3～4mm；容量大油箱普通取4～6mm。本设计中取油箱壁厚为6mm。对于大容量油箱，为了清洗以便，也可以在油箱侧壁开较大窗口，并用侧盖板紧密封闭。2.底板与底脚：底板应比侧板稍厚某些，底板应有恰当倾斜以便排净存油和清洗，液压油箱底部应做成倾斜式箱底，并将放油塞安放在最低处。油箱底部应装设底脚，底脚高度普通为150～200mm，以利于通风散热及排出箱内油液。普通采用型钢来加工底脚。本设计中用是槽钢加工。图10所示为普通液压油箱底面构造五种状况，咱们依照详细设计和生产需要来拟定液压油箱底面构造，依照本设计需要，选了（c）型构造。图6.1：液压油箱底部构造五种状况图6.1：液压油箱底部构造五种状况3.顶板：顶板普通获得厚某些，为6～10mm，由于本设计把泵、阀和电动机安装在油箱顶部上时，顶板厚度选最大值10mm。顶板上元件和部件安装面应当通过机械加工，以保证安装精度，同步为了减少机加工工作量，安装面应当用形状和尺寸恰当厚钢板焊接。4.隔板：油箱内普通设有隔板，隔板作用是使回油区与泵吸油区隔开，增大油液循环途径，减少油液循环速度，有助于降温散热、气泡析出和杂质沉淀。隔板安装型式有各种，隔板普通沿油箱纵向布置，其高度普通为最低液面高度2/3～3/4。有时隔板可以设计成高出液压油面，使液压油从隔板侧面流过；在中部开有较大窗口并配上恰当面积滤网，对油液进行粗滤。5.侧板：侧板厚度普通为3-4mm，侧板四周顶部应当加工成高出油箱顶板3～4mm，为了使液压元件在工作等状况下泄漏出来油不至于洒落在地面上或操作者身上，同步可以防止液压油箱顶板在潮湿气候中腐蚀。回油管及吸油管为了防止浮现吸空和回油冲击油面形成泡沫，油泵吸油管和回油管应布置在油箱最低液面50～100mm如下，管口与箱底距离不应不大于2倍管径，防止吸入沉淀物。管口应切成，切口面向箱壁，与箱壁之距离为3倍管径。回油管出口绝对不容许放在液面以上。本设计管口与箱底距离为160mm，切口与箱壁距离为250mm。6.回油集管考虑：单独设立回油管固然是抱负，但不得已时则应使用回油集管。对溢流阀、顺序阀等，应注意合理设计回油集管，不要人为地施以背压。7.吸油管：吸油管前普通应当设立滤油器，其精度为100～200目网式或线式隙式滤油器。滤油器要有足够大容量，避免阻力太大。滤油器与箱底间距离应不不大于20mm。吸油管应插入液压油面如下，防止吸油时卷吸空气或因流入液压油箱液压油搅动油面，致使油中混入气泡。8.泄油油管配备：管子直径和长度要恰当，管口应当在液面之上，以避免产生背压。泄漏油管以单独配管为最佳，尽量避免与回油管集流配管办法。9.过滤网配备：过滤网可以设计成液压油箱内部一分为二，使吸油管与回油管隔开，这样液压油可以通过一次过滤。过滤网普通使用50～100目左右金属网。10.滤油器：滤油器作用及过滤精度液压系统中液压油经常混有杂质，如空气中尘埃、氧化皮、铁屑、金属粉末。密封材料碎片、油漆皮和纱纤维。这些杂质是导致液压元件故障额重要因素，它们会导致油泵、油马达及阀类元件内运动件和密封件磨损和划伤，阀芯卡死，小孔堵塞等故障，影响液压系统可靠性和使用寿命。近年来对液压油污染控制已经开始引起人们极大注重。为了便于随时检查和观测箱内液体液位状况，应当在油箱壁板侧面安装液面批示器，批示最高、最低油位。液面批示器普通选用带有温度计液面批示器。油箱顶板需要装