毕业论文终稿-压砖机机身及液压系统设计（送全套CAD图纸 答辩通过）

下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763摘要国产压砖机的技术参数、技术性能等己达到或部分超过国外先进压砖机的水平，但液压系统的设计主要借助于经验，而理论上的研究工作较少。因此，对自动压砖机的液压系统理论基础仅进行研究，为改进、优化液压系统，提高压制次数，缩短循环时间，提升压砖机的产能提供理论支持有一定的积极意义。本文主要任务就是了解液压压砖机的整体结构，对液压机本体结构的主要部件进行强度核算，保证机器的运行安全。同时根据压力和流量这两个液压系统的主要参数来选择液压元件、辅件和原动机的规格。最后对液压机的技术性能进行估算，以便从几种设计方案中比较出最佳方案，或判断其设计质量。本文中进行了系统压力损失计算，系统效率计算，系统发热与温升计算，液压冲击计算等。关键词压砖机；本体结构；优化设计下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763ABSTRACTTHEDESIGNANDMANUFACTURINGLEVELOFHYDRAULICAUTOMATIONTILEPRESSHASTAKENREMARKABLEACHIEVEMENTNOTONLYBYINTRODUCTION,DUPLICATIONANDDIGESTIONOFOVERSEAADVANCEDEQUIPMENT,BUTALSOBYINDEPENDENTMANUFACTURINGOFHYDRAULICAUTOMATIONTILEPRESSWITHKNOWLEDGEAUTHORIZATIONALTHOUGHTHETECHNOLOGICALPARAMETERSANDFUNCTIONSOFDOMESTICHYDRAULICAUTOMATIONTILEPRESSHASBEENGAINEDOREXCEEDEDPARTLYOVERSEAADVANCEDTECHNOLOGICALLEVELOFHYDRAULICAUTOMATIONTILEPRESS,DESIGNONTHEHYDRAULICSYSTEMISBASEDONWORKINGEXPERIENCEWITHLESSTHEORETICRESEARCHTHEREFORE,ITISPOSITIVETODOTHEORETICBASERESEARCHONHYDRAULICSYSTEMTOIMPROVE,OPTIMIZEHYDRAULICSYSTEM,SHORTENCYCLETIMEANDINCREASEPRODUCTIONLEARNTHEWHOLECONSTRUCTIONOFTHEHYDRAULICJEWELPRESSMACHINE,ANDFIGUREUPTHESTRENGTHOFTHEMAINCOMPONENTSTOENSUREITSSAFERUNNINGPRESSUREANDFLOWCAPACITYARETHEMAINPARAMETEROFHYDRAULICSYSTEM,ACCORDINGTOWHICHWECANCALCULATEANDCHOOSETHESPECIFICATIONSOFELEMENTS,AUXILIARIESANDTHEPRIMEMOTORANDLAST,ESTIMATETHETECHNICALDATAOFHYDRAULICPRESSTOCULLABESTONEFROMTHESEVERALDESIGNEDPLANS,ORTOJUDGEITSQUALITYTHISPAPERCONTAINSCALCULATIONSOFSYSTEMPRESSURE,SYSTEMEFFICIENCY,SYSTEMHEATEMITTINGANDTEMPERATURERAISING,HYDRAULICSHOCKANDSOONKEYWORDSBRICKPRESSNOUMENONCONFIGURATIONOPTIMUMDESIGN下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763目录1绪论111液压压砖机的现状与发展趋势1111国内液压压砖机的现状与发展趋势1112国外液压压砖机的现状与发展趋势22设计计算的内容和步骤43液压机本体结构及设计计算531液压压砖机液压系统的组成及功能532液压压砖机的液压回路533本体结构的选择534立柱的强度计算635横粱的强度与刚度计算74确定液压系统的主要参数1141初选系统压力1142计算液压缸主要尺寸及其选择1143计算液压马达排量1544计算液压缸或液压马达流量16441液压缸的最大流量16442液压马达的最大流量1645液压马达的选用175拟订液压系统图1851确定和选择基本回路1852调速方式的选择1853油路循环形式的选择1954需要综合考虑的其他问题196液压元件的选用2161液压泵的选择21611确定液压泵的工作压力23612确定液压泵的流量23下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763613选择液压泵的规格24614确定驱动液压泵的功率2462控制阀的选择26621压力控制阀的选择原则26622流量控制阀的选择26623方向控制阀的选择2663蓄能器的选择2864管道种类的选择28641管道内径的确定29642管道壁厚的确定30643管接头的选择3165确定油箱容量3166过滤器的选用3267液压油的选用337液压系统性能估算3571系统压力损失计算3572系统效率估算3673液压冲击估算378压制油缸优化设计3981前言3982单层厚壁油缸的应力和应变分析3983薄壁油缸的应力和应变分析41831油缸压力为零时，薄壁油缸的应力和应变42832油缸应力为P时，薄壁油缸的应力和应变4384薄壁油缸的优化设计44841优化目标的提出4485总结45结论46致谢47参考文献48附录49下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763附录149附录258买文档送全套图纸扣扣414951605下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605论全自动液压压砖机是集机、电、液、气、计算机技术和陶瓷工艺技术高度一体化的高科技专用设备，也是当代世界墙地砖生产线上最关键的装备。说它专用，主要是出于它的加工原料为含少量水的喷雾干燥颗粒状泥粉料，成形工艺技术是按照特定的升压线实施多次加压及排气，有别于一般的液压力机。说它关键，主要是在流水线上作业，前面连接着原料加工，后面连接着干燥烧成，压砖机能否正常应对前后的环节的生产，甚至对整条流水线的正常运转都有着重大的意义。11液压压砖机的现状与发展趋势111国内液压压砖机的现状与发展趋势中国现已是世界公认的墙地砖生产大国，有着世界最大的压砖机市场。但在压砖机上，却一直依赖于进口，其中主要来年自意大利和德国，自国家“七五”计划以来，由国家建材局组织实施的墙地砖技术装备现代化和国产化项目不断取得进步，在自主开发与国外先进技术相结合，引进技术与消化吸收相结合的方针指导下，国产液压压砖机取得了从无到有、从小到大的重大发展和技术进步，填补了国内空白，并且产品还开始出口到东南亚等国。目前国内己生产出从百吨到万吨等多种规格的液压压砖机，累计达近万台。国产液压压砖机在主要技术参数、主要技术性能、主机结构、液压系统、电路系统等方面己达到国外先进水平，能在上线生产可靠运行，完全可替代进口相同吨位压砖机。国内已掌握液压压砖机的设计和制造技术，具有设计、制造各种结构和各种吨位压砖机的能力和经验。随着压砖机的种类越来越齐全，吨位越来越大，技术越来越成熟，一批批拥有丰富理论知识和实际经验的专业科研队伍逐步形成。相信在不久以后，在世界的舞台上，中国将会成为压砖机强国，国产压砖机将会起着举足轻重的作用，也必将为社会发展作出重大贡献。与国外的液压压砖机相比，虽说国产压砖机在主要技术参数、主机结构型式以及液压元件、密封件、电气元件的选用上，它们已无多大区别，但在压砖机的性能、质量、可靠性、工艺水平、外观等方面尚有一定的差距。要尽快赶上或超过国外液压压砖机的水平，还应该做好几点工作1继续研究和完善液压压砖机的主机结构、液压系统、电控部分，使之特点化，国外产品的共同点都是以液压机构为工作机构，引入当代的科技成果，逐步完善，最终走向机电液一体化的高技术装备，但他们又都保持着企业的特点，如在液压油路的设计、控制显示手段、机架结构、布料系统设计等。因此，行业人士看压砖机，一看就知道是什么压砖机，又都知道是哪个公司生产的压砖机，也能评论这些压砖机的优点与劣势。2时刻关注国外液压压砖机的最新技术，及时消化吸收并创新体现在国内的液压压下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763砖机上，使国产液压压砖机能跟随科技进步和市场需求的变化不断改进产品，开发新产品。国外的压砖机企业紧跟行业终端产品而开发，紧跟社会的新科技不断提高，在这一点上值得国内同行借鉴。3成本意识有待提高，在保证液压压砖机的可靠性、先进性和精品的前提下，应注意降低制造成本，使国产液压压砖机价格低于国外液压压砖机，增强市场竞争力。112国外液压压砖机的现状与发展趋势从20世纪70年代至今，国内外墙地砖压制成形机械设备有了很大的发展，取得了长足的进步。意大利、德国、日本、中国等国家的一些陶瓷机械制造公司不断推出了一大批结构日益完善、生产效率高、自动化程度高的全自动液压压砖机。这些全自动液压压砖机总的特点是压制力大，主机结构刚度大，压制制度压力、压制速度、压制时间灵活可调，各种参数数字显示，压制过程监控，故障跟踪显示，程序存储方便，自动化程度高，高效节能，性能可靠，操作维护简单，并且可以满足不同墙地砖压制成形工艺的要求。意大利是墙地砖压制成形机械设备主要生产国，有萨克米SACMI、西蒂SITI,娜塞提NASSETTI、唯高WELKO四家公司。德国生产全自动液压压砖机的公司有莱斯布赫LAEISBUCHER公司、道尔斯特DORST公司、内奇NETZSCH公司，但目前国内使用的德国墙地砖成形液压压砖机主要是莱斯布赫公司制造。综观国外全自动液压压砖机近几年的发展，结合国内外等多家液压压砖机产商的产品特点，不难概括出今后全自动液压压砖机的发展趋势1朝大吨位发展3000,4000,5000,7200吨等系列大吨位液压压砖机已于数年前进入市场，有消息称，10000吨以上液压压砖机也己投入生产。2推出宽台面的液压压砖机不少公司推出了一些宽台面的液压压砖机，增加砖坯的压制块数，以提高生产率。3液压系统趋于简化，注重系统的节能最典型的是国外液压压砖机液压系统动力源己从传统的定量泵驱动发展为新型的高效变量泵驱动。增加了一些压力能回收油路，尽量减少能量消耗。4注重液压系统的清洁和过滤因为液压系统的故障75均由于是液压油的不洁而造成的，故各公司都十分注重液压系统的清洁和液压油的过滤，普遍采用全过滤方式即在主泵的进、出口均设置过滤器，提高过滤精度。5增加机架的整体刚性，减少压制时机架的弹性变形6大量采用电液比例控制技术电液比例技术是作为连接现代电子技术和大功率液压设备之间的桥梁，已经成为现代下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763控制工程技术的基本构成之一，在近15年中得到了广泛应用。它具有节能、可靠、简化系统、调节方便和价格较低等优点。国外液压压砖机首先在料车的速度控制上应用了电液比例控制技术，其后应用到活动横梁的速度控制上，近年来又有应用到顶模装置的速度控制上。采用电液比例控制技术和先进的检测元件，可使料车速度、活动横梁速度、顶模装置的速度在任意行程任意位置实现无级调节与转换，且转换位置准确，重复精度高，调节方便、易实现。7采用先进的PLC控制系统可实现各种参数的自动显示，压制程序的修改，过程的监控，故障诊断的实时帮助和随机教学等功能。8全新概念的布料系统为满足人们对砖坯装饰的要求越来越高，使生产的砖达到天然石材的效果，因此近两年来在布料系统上做了许多的研究和改进，如二次布料装置、自由布料技术等。下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605计计算的内容和步骤液压系统有液压传动系统和液压控制系统之分。前者以传递动力为主，追求传动特性的完善；后者以实施控制为主，追求控制特性的完善。但从结构和组成原理看，二者无本质的差别。本次设计，是液压传动系统的设计。一台机器究竟采用什么样的传动方式，必须根据机器的工作要求，对机械、电力、液压、和气压等各种传动方案进行全面的方案论证，正确估计液压传动的必要性、可行性和经济性。当确定采用液压传动。设计内容和步骤如图21所示。明确设计依据进行工况分析对立柱和三梁进行强度核算液压缸的设计液压元件选择和专用件设计液压系统性能估算是否符合要求全自动液压压砖机压制油缸优化设计下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图21设计流程图3液压机本体结构及设计计算31液压压砖机液压系统的组成及功能所有的液压压砖机液压系统都是由动力部分、控制部分、执行部分及辅助部分四大部分组成。1动力部分。动力部分主要由电动机和柱塞泵或叶片泵组成，向液压系统提供压力油。2控制部分。控制部分一般由压力控制阀、方向控制阀、流量控制阀三大类的阀件组成。液压压砖机的液压系统一般将这些阀件组成三大集成块，即顶模、布料集成块，系统压力调节集成块和压制循环集成块。控制部分的作用是在限位开关包括行程开关和接近开关和延时器的配合下，按照压制成形的工艺要求，控制液压压砖机各个执行机构动作的先后次序，以实现运动循环的同步化。3执行机构部分。执行机构是将压力能转变为机械能，主要包括油缸和液压马达。油缸的作用是实现直线往复运动，将压力直接传递给坯体液压马达是作回转运动。一般是液压马达通过一个带移动导杆的曲柄导杆机构曲拐将液压马达的回转运动变换为料车的往复直线运动。4辅助部分。辅助部分主要由油箱、冷却器加热器、管路与接头、滤油器、蓄能器等组成。它们的功能是贮存油液、控制油温、输送油液、对油液进行过滤、清除油液中的杂质，储存能量等。32液压压砖机的液压回路液压压砖机的工作原理一般是用一张液压原理图或称为液压系统图来表示的，它表下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763示液压压砖机液压系统各执行元件能实现的动作循环及控制方式，一般还配有一张压制曲线图，即表示电磁铁得失电的工作循环图。通过液压原理图可以分析构成液压压砖机的液压回路由哪些基本回路构成，回路的特点和基本性能等可以分析各执行机构每一个动作时的液压油走向，从中找出各液压元件的作用，各液压元件的相互影响。因此熟悉掌握液压压砖机的液压原理图是从事液压压砖机设计、使用、调整、维修及排除设备液压故障等方面工作的工程技术人员和技术工人的基本功，也是排除液压压砖机液压故障的基础，是查找液压故障的一种最基本的方法。33本体结构的选择液压机本体结构设计应考虑以下三个基本原则1尽可能好地满足工艺要求，便于操作；2具有合理的强度与刚度，使用可靠，不易损坏；3具有很好的经济性，重量轻，制造维修方便。其中，工艺要求是最主要的影响因素。由于在液压机上进行的工艺是多种多样的，因此液压机的本体结构型式也必然是多种多样的。从机架型式看，有立式与卧式。从机架组成方式民有立拄式、单臂式和框架式，立往式中又分四柱、双注、三住及多住等。从工作缸的数量看，有单缸，三缸或多缸。双柱下拉式在过去传统的三梁四柱式结构中，液压机本体的重心高出地面很多，稳定性控差。60年代开始，出现下拉式下传动结构，如图所示，它由两根立柱及上、下横梁组成一个可动的封闭式框架，工作缸安装在下横梁上，也随框架一起运动，而工作柱塞则固定在不动的固定梁上。固定梁上还装有立校的导套和回程缸，立柱按对角线布置。下拉式结构的优点为1压机重心低几乎与地面处于同一水吨因此稳定性好。在偏心载荷作用T，当下拉式结构机架变形很大冰重心S仍在原位，而在上传动结构中。在偏线作用下，重心S偏移很多，从而引起机架的严重晃动。2工作缸在地面以下，地面上几乎没有什么管道，当用油为工作介质时，不易着火，比较安全。管道连接处不受压机晃动或机架变形的影响，不易损坏。3上横梁宽度不决定于工作缸外径，因此上横梁可设计得较窄，便于操作。4立柱按对角线布置，立纵横两个方向上可布置活动工作台及横向移砧装置，操作工人右较宽广的工作视野，压机辅助工具也有较大的工作空间。5压机地面上高度小，可安装在高度较低的车间里。下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763但其缺点为1地坑深度大大加深，地下工程量较大。2运动部分质量较大，惯性大。由于下拉式结构具有较多的优点，因此得到迅速推广。中小型锻造液压机中近年逐渐采用此种结构。由以上优缺点比较，故HF1100全自动液压机采用本机架结构。34立柱的强度计算本液压机立柱的初步设计尺寸为D234CM立柱光滑部分直径退刀槽处过渡圆角半径R为3CM。立柱材料为45钢正火处理。则立柱下端上螺纹到光滑部分过渡区局部结沟尺寸的最小直径为204CM。由于是小型液压机，应将立柱考虑为插入端的悬臂梁，M025。E为载荷作用点相对液压机中心线的偏心距，此处取E2式（31）3401PMPEFD合4F131式（32）223102CM0101849343式（33）401KPED664320510849PA2000417PA04疲劳强度核算由于已设计退刀槽处过渡圆角半径R为30MM式（34）30142RD式（35）MIN70从有关资料14中查出理论应力集中系数值为146，对于45钢，正火状态，Q值可取为070，则有效应力集中系数为1Q11071461132式（36）KT下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或13041397634104PA而为2000，因此该机架结构是安全的。035横粱的强度与刚度计算1概述三个横梁上横梁、活动横梁及下横梁外形轮廓尺寸很大，为了节约金属和减轻重量，一般做成箱形，在安装各种缸、柱塞及立柱的地方做成圆筒形，中间加设筋板，承载大的地方筋板较密，以提高刚度，降低局部应力。合理地布置筋板，可以使横梁重量轻，又有足够的强度和均匀的刚度。筋板一般按方格形或辐射形布置。横梁由铸造或焊接制成，目前以铸造为多，一般采用ZG35B铸钢，2000KN以小液压机也有用铸铁的。在设计铸造横梁时，应注意使各部分厚度没有突然的变化，以避免不均匀冷却而产生内应力，在各处连接过渡区应有较大的圆角。随着轧制板材和焊接技术的发展，钢板焊接横梁也日益增多，其特点为加工周期短结构重量轻、强度高及外形美观。一般采用A3或16MN板材。但大型焊接横梁要求焊接技术较高，焊后整体退火往往要求大型热处理设备，特别是由于焊接应力及变形规律不易掌握，使用时易产生裂纹，因此受到一定限制。2上横梁的强度及刚度计算方法由于上横梁的刚度远大于立拄的刚度，因此可以将上横梁简化为简支梁，支点间距离为宽边立柱中心距。工作缸压力简化为作用于法蓝半圆环重心上的两个集中力。图31为经过以上简化的单缸液压柱上横粱受力图。最大弯矩在梁的中点MAX2PLDM图31单缸液压机上梁受力简图式中P液压机公称压力N；D缸法蓝的环形接触面平均直径CM；立柱宽边中心距CM。L下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763最大剪力为2P最大挠度在梁的中点，由于梁的跨度与高度相比不是很大，因此应考虑剪力对挠度的影响，梁中点的挠度为式（37）234124824DPLLDKPLDFEJGFL式中E梁的弹性模量；/NCMJ梁的截面惯性矩；4G梁的剪切弹性模量；2/CF梁的截面积，2MK仅与截面形状及尺寸有关，矩形截面K12本液压机的设计中，P11N610D1783CM5T166CMQ55N2P510将以上数据代入最大挠度计算公式得0336MMDF相对挠度MM/M015MM/M式（38）L036201MM比允许值大，所以刚度适中，强度方面是安全的。3活动梁的强度对单缸液压机，一般只校核活动横梁承压面上的挤压应力，如材料为ZG35，则许用挤压应力为（8001200）。对三缸液压机，在两侧缸加压时，活动横梁承受弯矩。510PA对于大型液压机，尚需考虑活动横梁的自重G。活动横梁很少因为强度不够而损坏，但生产中曾出现过违章操作将活动横梁压在限程套上加压而引起破坏。再此，关于活动横梁的强度校核就不做过多阐述。（4）下横梁的强度及刚度计算下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763本设计中液压机下横梁的载荷为均布载荷分布，受力简图如图32图32最大弯矩为21MAX48QLPM式中Q为均布力Q式（39）1/NCL60328333332/CM为均布力分布宽度，若设1L1L3最大弯矩为2MAX14PLMQ6208316式（310）4912/NCM最大挠度为式（311）3MAX648PLLFKEJGF本设计中，166CMLK12由上已知条件得MMMAX031F015MM/M式（312）DL87/6MM下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763比允许值大，所以刚度适中，强度方面是安全的。4确定液压系统的主要参数压力和流量是液压系统的主要参数。根据这两个参数来计算和选择液压元、辅件和原动机的规格。当系统压力选定后，液压缸的主要尺寸或马达排量即可确定，接着就可根据液压缸的速度或液压马达的转速确定其流量。41初选系统压力以下表41是目前我国几类机械常用的系统工作压力，他反映了这些系统繁荣特点和选用工作压力的经验。表41机械常用的系统压力机床设备类型磨床组合机床龙门刨床拉床农用机械、小型工程机械及辅助机构液压机、中大型挖掘机重型机械系统压力（MPA）082352881010162032系统压力选定得是否合理，直接关系到整个系统设计的合理程度。在液压系统功率下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763一定的情况下，若系统压力选得过低，则液压元、辅件的尺寸和重量就增加，系统造价也相应增加；若系统压力选得过高，则液压设备的重量、尺寸和造价会相应降低。例如，飞机液压系统的压力从21MPA到28MPA，则其重量下降约5，所以以及减小13。然而，若系统压力选得过高，由于对制造液压元、辅件的材质、密封、制造精度等要求的提高，反而会增大液压设备的尺寸、重量和造价，其系统效率和使用寿命也会相应下降，因此不能一味追求高压。就目前的技术和材质情况，一般认为选取压力为35MPA左右为最经济。根据此表，本次设计选系统压力为32MPA。42计算液压缸主要尺寸及其选择如何从现有国产液压缸四大系列若干种规格中，选用所需要的液压缸，应综合考虑以下两个方面1应从占用空间的大小、重量、刚度、成本和密封性等方面，比较各种液压缸的缸筒、缸盖、缸底、活塞、活塞杆等零部件的结构形式、各零部件的连接方式，已经油口连接方式，密封结构、排气和缓冲装置等。2应根据负载特性和运动方式综合考虑液压缸的安装方式，使液压缸只受运动方向的负载而不受径向负载。液压缸的安装方式有法兰型、销轴型、耳环型、拉杆型等安装方式，在选定时，应使液压缸不受复合力的作用并应考虑易找正性、刚度、成本和可维护性等。综合考虑液压缸的结构和安装方式后，即可确定所需液压竿的规格液压缸由缸筒、活塞、活塞杆、端盖和密封件等主要部件构成。液压缸可作成缸筒固定活塞杆运动形式和活塞杆固定缸筒运动形式。本设计所采用的是缸筒固定活塞杆运动形式。为满足各种机械的不同用途，液压缸种类繁多，其分类根据结构作用特点，活塞杆形式、用途和安装支撑形式来确定。按供油方式可分为单作用缸和双作用缸。单作用缸只往缸的一侧输入压力油，活塞仅作单向出力运动，靠外力使活塞杆返回。双作用缸则分别向缸的两侧输入压力油，活塞的正反向运动均靠液压力来完成。由液压气动系统设计手册得知，工程液压缸为双作用单活塞杆液压缸，安装方式多采用耳环型。所以本液压系统选用双作用单活塞杆液压缸如图41液压执行元件实质上是一种能量转换装置，液压缸把输入液体的液压能转换成活塞直线移动或叶片回转摆动的机械能予以输出。所谓输入的液压能是指输入工作液体所具有的流量Q和液力P，输出的机械能对活塞杆缸是指叶片轴摆动时所具有的速度V和扭矩M。这些所有参数都是靠工作容积的变化来实现的，所以说，液压缸也是一种容积式的执行元件，它具有容积液压元件的共性。下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图41液压缸计算简图本设计采用双作用单活塞杆油缸，当无杆腔为工作腔时式（413）CMFAP21有杆腔为工作腔时式（414）CMP21式中970412221般取液压缸的机械效率，一液压缸的最大外负载液压缸的最大工作压力活塞杆直径液压缸内径或活塞直径积液压缸有杆腔的有效面积液压缸无杆腔的有效面力液压缸的回油腔工作压液压缸的工作腔压力CMFDDDAP当用以上公式确定液压缸尺寸时，需要先选取回油腔压力，即背压P2和杆径比D/D表42所列为根据回路特点选取背压的经验数据。表42背压经验数据下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763回路特点背压（MPA）回路特点背压（MPA）回油路上设有节流阀0205回油路上有背压阀或调速阀0515采用补油泵的闭式回路115根据上表选P2为05杆径比D/D一般下述原则选取当活塞杆受拉时，一般取D/D0305,当活塞杆受压时，为保证活塞杆的稳定性，一般取D/D0507。杆径比D/D还常常用液压缸的往返速比IV2/V1（其中V1,V2分别为液压缸的正反行程速度）的要求来选取，其经验数据如表43所列。表43液压缸常用往返速比I11121331461612DD03040505506207一般工作机械返回行程不工作，其速度可以大一些，但也不宜过大，以免产生冲击。一般认为I161较为合适。如采用差动连接，并要求往返速度一致时，应取，2A1即D07D即D/D07,即I2。由此可求出液压缸的内径为D138，表44液压缸内径尺寸系列81012162025324050638090100（110）125（140）160（180）200（220）250320400500630根据上表，将所得液压缸尺寸圆整到标准值为D140下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763计算得活塞杆直径D80表45活塞杆直径系列45678101214162022252832364045505663708090100110125140160180200220250280320360400以上两表分别选自（GB234880），圆整到此标准值，是为制造时采用标准的密封件。此外，也可已确定的D值在下表中直接查出D值表46不同缸内径和往返速比的活塞杆直径往返速比缸内径D214613312511540282220181450352825221863453532282280554540352890605045403210070555045351108060555040125907060554514010080706050下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763160110908070551801251009080632001401101009070由此，液压缸内径与活塞杆直径变为已知，所以又可求出液压缸无杆有效面积分别为32400、23300。21AA积和液压缸有杆腔工作面根据以上分析及液压气动系统设计手册本设计选取的液压缸的型号为。其缸径为140MM,活塞杆直径为80MM，速比为146，推力为04/HSGDE2463KN，拉力为16588KN，最大行程为4000MM。43计算液压马达排量液压马达是用来拖动外负载做功的，它将油液的压力能转换成旋转形式的机械能。按照其工作职能，属于执行元件。液压马达的主要性能参数包括排量、流量和容积效率。排量是指在没有泄露的情况下，马达每转一转所需要的液压油的体积。排量恒定不变的马达叫做定量马达，排量可以调节的马达叫变量马达。流量是指马达在单位时间内所需要的液压油的体积。与液压泵一样，液压马达的流量也有理论流量和实际流量之分。如果液压马达的排量为Q，欲使马达以转速Q旋转，则所需要的理论流量QNQ但泄漏不可避免。液压马达的排量式（415）MPMQ286式中908950_/,213叶片马达取，一般齿轮和柱塞马达取液压马达的机械效率，；，液压马达进出口压力差液压马达的负载力矩液压马达的排量MMPAPNMRQ根据上式可求得液压马达排量为450M/R44计算液压缸或液压马达流量下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763441液压缸的最大流量式（416）MAXAXAV式中A液压缸的有效面积（）21或液压缸的最大速度_MAXV则4Q442液压马达的最大流量式（417）MAXAXNQ式中液压马达的最高转速液压马达排量_MAXNQ则456L/MINQ45液压马达的选用以已确定的液压马达的基本参数、排量、转拒、转速、工作压力，作为依据，再从满足基本参数的若干中液压马达中挑选转速范围、滑差特性、总效率、容积效率等符合系统要求，并从占用空间、安装条件以及在工作机构上的布置等方面综合考虑后，择优选定。由于本设计为小型液压机，所以选用柱塞马达。其技术参数为型号为A6V，最大排量为281500ML/R,最高压力为40MPA，最大理论转矩为1432543NM。下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605订液压系统图拟订液压系统图是液压系统设计中的一个重要步骤。这一步要做的工作一是选择基本回路，二是把选出的回路组成液压系统。下面概要的介绍一下51确定和选择基本回路表51液压马达的应用范围马达类型适用工况应用实例马达类型适用工况应用实例齿轮马达负载转矩不大，速度平稳性要求不高钻床、风扇轴向柱塞马达负载速度大，有变速要求，负载转矩较小，低速平稳性要求高起重机、铲车、铰车、内然机车、数控机床叶片马达负载转矩不大，要求燥声较小磨床回转工作台，机床操纵系统球塞马达负载转矩较大，速度中等塑料机械、行走机械等下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763摆线马达负载速度中等，要求体积较小塑料机械、煤矿机械、挖掘机、行走机械内曲线径向马达负载转矩很大，转速低，平稳性要求高挖掘机、拖拉机、起重机、采煤机牵引部件它是决定主机动作和性能的基础，是构成系统的骨架。这就要抓住各类机器液压系统的主要矛盾。如对速度的调节、变换和稳定要求较高的机器，则调速换接回路往往是组成这类机器液压系统的基本回路；对输出力、力矩或功率调节有主要要求而对速度要求无严格要求的机器，如本挖掘机，其功率的调节和分配是系统设计的核心，其系统特点是采用复合油路、功能调节回路等。为了说明本设计液压系统的动作过程，以后将介绍动臂提升回路和行走回路。52调速方式的选择由于驱动液压泵的原动机有电动机和内燃机两种，所以液压系统的调速方式也相应有减压调速和油门调速两种方式。如液压机等，一般用电动机做原动机，其液压系统一般只能用液压调速；而象本设计所设计的工程机械等多用内燃机做原动机，其液压系统既可采用油门调速又可采用液压调速，经比较，选用液压调速。油门调速，就是通过调节内燃机发动机油门的大小来改变发动机的转速（即改变液压泵的转速），从而改变液压泵的流量，以达到对执行机构的调速要求，实质上是一种容积调速。油门调速无溢流损失，可减少系统发热，但调速范围受到发动机最低转速的限制，因此还往往配以液压调速。液压调速分为节流调速、容积调速和容积节流调速三大类。主要根据工况图上压力，流量和功率的大小，以及系统对温升、工作平稳性的要求来选择调速回路。例如，压力较低、功率较小、负载变化不大、工作平稳性要求不高的场合，宜选用节流阀调速回路；功率较小、负载变化较大、速度平稳性要求较高的场合，宜采用调速阀调速回路；功率中等，要求温升小时，可采用容积调速；即要温升小又要工作平稳性较好时。宜采用容积节流调速；功率较大（25KW）以上，要求温升小而稳定性，要求不高的情况，宜采用容积调速回路。如本设计。53油路循环形式的选择液压系统的油路循环形式有开式和闭式两种。这主要取决于系统的调速方式节流调速、容积节流只能采用开式系统；而容积调速多采用闭式系统。开式与闭式系统的比较下表52。根据分析，本系统采用开式油路循环形式，即执行元件的排油回油箱，油液经过沉淀、冷却后再进入液压泵的进口。下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或130413976354需要综合考虑的其他问题1要注意防止回路间可能存在的相互干扰2提高系统效率，防止系统过热这就要求在选择回路以及整个设计过程中，力求减少系统的压力和容积损失。3防止液压冲击由于工作机构运动速度的变换（启动、变速、制动）工作负载突然消失以及冲击性负载等原因，往往会产生液压冲击，影响系统的正常工作。这需要采取相应的防止措施。对液压缸到达行程终点因惯性引起的冲击，可在液压缸端部设缓冲装置或采用行程节流阀回路；对负载突然变化时产生的冲击，可在回路上加背压阀；如为冲击性负载，可在执行元件的进出口处设置动作敏捷的超载安全阀；为防止由于换向阀换向过快而引起的冲击，可采用换向速度可调的电液换向阀等；对于大型液压机，由于困在液压缸内的大量高压油突然释压而引起的冲击，可采用节流阀以及带卸压阀的液控单向阀等元件控制高压油逐渐卸压的方法，来防止冲击。表52开式与闭式系统的比较循环形式开式闭式适应工况一般均能适应，一台液压泵可向多个执行元件供油限于要求换向平稳、换向速度高的一部分容积调速系统。一般一台液压泵只能向一个执行元件供油结构特点和造价结构简单，造价低结构复杂，造价高散热散热好，但油箱大散热差，常用辅助液压系统泵换向冷却抗污染能力较差，可采用压力油箱来改善较好，但油液过滤要求较高管路损失及功率管路损失大，用节流调速时，效率低管路损失较小，用容积调速时，效率较高4确保系统安全可靠下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763液压系统运行中的不稳定因素是多样的，例如异常的负载、停电、外部环境条件的急剧变化，操作人员的误操作等，都必须有相应的安全回路或措施，确保人身和设备安全。例如，为了防止工作部件的漂移、下滑、超速等，应有锁紧、平衡、限速等回路；为了防止操作者的误操作，或由于液压元件失灵而产生误操作，应有误动作防止回路等。5应尽量采用标准化、通用化元件，这可缩短制造周期便于互换和维修。6液压元件的选用61液压泵的选择，参照下表61选择表61液压泵的性能和应用范围齿轮泵叶片泵柱塞泵轴向类型性能参内啮合外啮合单作用双作用螺杆泵直轴端面配流斜轴端面配流阀配流径向轴配流下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763数楔块式摆线转子压力范围小于301616小于25小于6363322510小于40小于40小于701020排量范围0830025150036501320054801920002560023600小于42020720续表61齿轮泵叶片泵柱塞泵类型性能参数内啮合外啮合单作用双作用螺杆泵轴向径向轴配下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763楔块式摆线转子直轴端面配流斜轴端面配流阀配流流流量脉动13小于等于31127小于11515小于等于14小于2小于等于14应用范围机床、工程机械、农业机械、航空、船舶、一般机械机床、注塑机、液压机、起重机、工程机械、飞机精密机床食品化工工程机械、锻压机械、运输机械、矿山机械、冶金机械、船舶、飞机等根据此表，可选择单作用叶片泵，又经查表得，型号CY141B，排量为2525ML/R,转数为10001500R/MIN，工作压力为32MPA。611确定液压泵的工作压力液压泵的最大工作压力为式（61）PP1执行元件的最大工作压力1P液压泵出口到执行元件入口之间的压力损失。初算时可按经验数据选取管路简单、下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763流速不大的取管路复杂、流速较大的取。而见下MPAP502MPAP510P表表62泵工作时的最高压力工况缸工作压力1P进油管道损失泵最高压力P说明快进9754151453029PP工进36570435719快退16351955329P有计算查表已知，执行元件的最大工作压力为40，压力损失选取10，则液压泵的最大工作压力为236510375MPA式（62）PP1612确定液压泵的流量PQ多液压缸同时动作时，液压泵的流量要大于同时动作的几个液压缸所需的最大流量，并要考虑系统的漏损和液压泵磨损后容积效率的下降，由于本设计采用差动液压缸回路时，液压泵所需流量为式（63）MAX21VAKP式中分别为液压缸有杆腔、无杆腔的有效面积；21,A活塞的最大移动速度。MAXVK系统泄漏系数，一般取1113；大流量取小值，小流量取大值；在确定流量时，尚需加上溢流阀的最小溢流量，一般取23L/MIN。经计算为，由表61可知小于等于14L/MIN，选用12L/MININ/512LQP613选择液压泵的规格按照系统中拟订的液压泵的形式，根据其最大工作压力和流量，参照产品样本就可下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763选择液压泵的规格。CY141B。需要指出的是，按上式确定的仅是系统静态时，液压泵的最大工作压力。系统工P作过程中存在过渡过程的动态压力，其数值往往要比静态压力大得多，液压泵也不例外。故所选液压泵的最大工作压力不但不得超过该泵的额定压力，从安全性、可靠性考虑，还应留有较大余地。一般推荐，所选定的液压泵的额定压力应比该泵最大工作压力大2560，使液压泵有一定的压力储备。高压系统的压力储备宜取小值，中、低压系统的压力储备宜取大值；最高压力出现时间较短的，其压力储备可取小些；反之，应取大些。另外，液压泵的转速与他的寿命、燥声、气穴等紧密相关。产品样本上给出了容许转速范围，但一般不使泵在最低、最高转速下长期运行。特别是用内燃机驱动的液压泵，当油温低时，在低速运行，则吸油困难，且因润滑不良，造成卡咬失效故障；高转速运行，则易产生气蚀、震动、异常磨损等有害现象。614确定驱动液压泵的功率对于双连泵，实现快进、工作循环的回路，所以在计算双联泵所需功率时，根据快进、工进两个阶段的工作压力、流量分别计算其所需驱动功率，然后取较大者。计算过程如下当工进时，液压泵的最大工作压力为375，液压泵的压力和流量比较定，则液压泵的驱动功率式（64）PPQN式中液压泵的最大工作压力；P液压泵的流量；PQ液压泵的总效率。P液压泵的总效率既是液压泵的容积效率与其机械效率之乘积。各类液压泵的总效率可参考上表数值估取，液压泵规格大取大值；规格小取小值；变量泵一般取小值。表63液压泵的总效率下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763液压泵类型齿轮泵螺杆泵叶片泵柱塞泵总效率0608065085070850809所以KW式（65）56280143PQN当快进时液压泵的最大工作压力为151，则KW式（66）5268015P显然6525大于2265，则取驱动液压泵的功率为6525。另外提一点，如果求的的是限压式变量叶片泵的驱动功率，可按流量特性曲线拐点处的流量、压力值计算，一般，拐点所对应的压力为液压泵最大压力的80，故其驱动功率的计算公式为式（67）PNQNMAX80式中液压泵的流量；NQ液压泵的最大工作压力MAXP则式（68）KWNPN4928