资源目录
压缩包内文档预览：(预览前20页/共75页)
编号：1095512
类型：共享资源
大小：15.99MB
格式：ZIP
上传时间：2017-03-22
上传人：遗****
认证信息
个人认证
刘**（实名认证）
湖北
IP属地：湖北
30
积分
- 关 键 词：
-
非常
无比
压力机
号要货
- 资源描述：
-
60吨双柱可倾压力机
- 内容简介：
-
1 摘 要 四柱 液压机由主机及控制机构两大部分组成。液压机主机部分包括 液压 缸、 横梁、立柱 及充液装置等。动力机构由油箱、高压泵、控制系统、电动机 、 压力阀 、 方向阀等组成。 液压机采用 制系统 ，通过泵和油缸及各种液压阀实现能量的转换，调节和输送，完成各种工艺动作的循环。 该系列液压机具有独立的 动力机构 和电气 系统，并采用按钮集中控制，可实现手动和自动两种操作方式。 该液压机结构紧凑，动作灵敏可靠，速度快，能耗小，噪音低，压力和行程可在规定的范围内任意调节，操作简单。在本设计中，通过查阅大量文献资料，设计了液压缸 的尺寸，拟订了液压原理图。按压力和流量的大小选择了液压泵，电动机，控制阀，过滤器等液压元件和辅助元件。 关键词 ： 四柱 ； 液压机 ； 2 he is is up of so is up of so It be of of is an is is is is in is to 3 4 目录 . 2 前言 . 7 第 1 章 绪论 . 8 述 . 8 压传动系统的组成 . 11 压机基本技术参数 . 12 第 2 章 液压机本体结构设计 . 14 8000柱万能液压机系统工况图 . 14 压缸的基本结构设计 . 15 压缸的类型 . 15 压缸的组成 . 15 体结构 . 17 体结构的基本参数确定 . 18 定主缸参数 . 18 缸运动受力分析 . 18 定顶出缸参数 . 19 出 缸运动受力分析 . 19 小导向长度 H . 20 筒长度 L . 20 缸动作时的流量 . 20 缸的设计计算 . 22 缸的设计计算： . 30 定快速空程的供液方式、油泵规格和电动机功率 . 36 速空程时的供油方式 . 36 定液压泵流量和规格型号 . 37 的构造与工作原理 . 39 5 柱结构设计 . 40 柱设计计算 . 40 结形式 . 42 柱的螺母及预紧 . 44 柱的导向装置 . 45 程套 . 47 座 . 47 梁参数的确定 . 48 横梁结构设计 . 48 动横梁结构设计 . 49 横梁结构设计 . 49 横梁参数的确定 . 50 第 3 章 液压系统及元 件的设计 . 51 压系统原理 . 51 作原理 . 51 艺加工过程 . 53 能器的选择 . 54 道及管接头 . 54 道 . 55 箱容量的确定 . 57 箱的设计要求 . 57 箱容量的初步确定 . 58 均功率损失 . 58 的功率损失 . 59 路及其他功率损失 . 59 算散热面积 ； . 60 压控制阀的选择 . 61 导式溢流阀 . 61 流阀 . 61 6 向阀 . 61 磁换向阀 . 62 序阀 . 62 压阀 . 62 第 4 章 控制部分 . 63 述 . 63 制部分设计 . 63 电器 . 63 电器 . 64 作分析 : . 64 气控制系统图 . 66 择电气元件 . 67 择电器元件 . 68 力机的可编程控制器系统的设计 . 69 编程控制器 控制系统设计的基本原则 . 69 编程控制器系统的设计 . 70 参考文献 . 73 致 谢 . 75 7 前言 压力机是一种结构精巧的通用性压力机。具有用途广泛，生产效率高等特点，压力机可广泛应用于切断、冲孔、落料、弯曲、铆合和成形等工艺。 四柱 液压机由主机及控制机构两大部分组成。液压机主机部分包括 液压 缸、 横梁、立柱 及充液装置等。动力机构由油箱、高压泵、控制系统、电动机 、 压力阀 、 方向阀等组成。 液压机采用 制 系统 ，通过泵和油缸及各种液压阀实现能量的转换，调节和输送，完成各种工艺动作的循环。 该系列液压机具有独立的动力机构 和电 气 系统，并采用按钮集中 控制，可实现手动和自动两种操作方式。 本次设计是按照压力机的结构进行设计的，共分四章。主要内容包括：绪论，液压机本体结构设计，液压系统及元件的设计，液压控制部分的设计。 感谢韩晓明老师在毕业设计中给予的悉心教导，本设计在设计过程中，参考并吸收了有关书籍的内容，得到院方的大力支持 ，在此一并表示衷心感谢。 8 第 1章 绪 论 述 本次设计的题目由我 实习的公司提供，主要是对 灰铸铁、钢 等的加工。公司所生产的产品是 水泵。 设计液压机是为了更加深刻理解液压机在加工过程中的工作原理以及实际应用意义。液压机 是利用 液体来传递压力的液压设备。液体在密闭的容器中传递压力时是遵循帕斯卡定律。 四柱压力机由主机及控制机械两大部分组成。通过管路及电气系统装置联系起来构成完整的一体，主机部分为机身、主缸二部分组成。控制机构包括动力结构、限程装置、管路及电气箱等几部分组成。 机身由上横梁、滑块、工作台、立柱、锁紧螺母及调节螺母等组成，依靠四根立柱为骨架，上横梁、工作台由锁紧螺母固定于两端，将机器构成一整体。机器的精度由调节螺母来调节，在滑块四角内装有耐磨材料的导向套，导向套由内六角螺钉紧固于滑块上下端面上。并有防尘羊毛毡进行防尘。滑块 的上端面与油缸活塞杆的法兰相联接，依靠四根立柱作导向上下运动，在工作台上表面及滑块下表面均设有 T 型槽，以便安装模具。 本机的油缸结构为活塞式油缸由缸体、导向套、活塞头、活塞杆、锁母、联接法兰、缸口法兰等组成。其缸体依靠缸口台肩及大锁母紧固于上横 9 梁中孔内，活塞下端面由联接法兰与滑块相联。活塞头安装在活塞杆上，由锁紧螺母紧固，在活塞头上装有两组方向相反的 密封圈，将油缸分隔成两个油腔，而实现压制、回程动作。缸口导套安装在缸体下端，在缸口导套的内孔也装有 密封圈，在外圆上装有 O 型密封圈，由缸口法兰、内六角螺 钉紧固于油缸体的端面上以保证密封缸口密封。 整机结构简单，工艺性较好，但立柱需要大型圆钢或锻件。 液压机在一定的机械、电子系统内，依靠液体介质的静压力，完成能量的积压、传递、放大，实现机械功能的轻巧化、科学化、最大化。液压机械具有重量轻、功率大、结构简单、布局灵活、控制方便等特点，速度、扭矩、功率均可做无级调节，能迅速换向和变速，调速范围宽，快速性能好，工作平稳、噪音小 . 适用于金属材料压制工艺 ,如冲压、弯曲、翻边、薄板拉伸等。也可从事于校正、压装、砂轮成型、冷热挤压金属等同样适应于非金属材料，如塑料、玻璃钢、 粉末冶金、绝缘材料等压制成型，以及有关压制方面的新工艺、新技术的试验研究等。已经广泛应用到医疗、科技、军事、工业、自动化生产、运输、矿山、建筑、航空等领域。 本设计题目的 要求是按照液压系统规定的动作图表驱动 电机 、选择规定的工作方式，在发讯元件的指令下，使有关电磁铁的动作以完成点动和半自动循环指定的工艺动作。设电气控制箱，除依据机器部分的需要必须分散安装于各处的电器元件（如：电动机、电磁铁、接近开关、压力继电器）外，其它电器均集中安装在电气控制箱内，操作人员只需操纵相应的开关按扭，即可对机器进行操作。 10 由于继 电器接触器控制是采用固定接线的硬件实现逻辑。如果生产任务或生产工艺发生变化，就必须重新设计，改变硬件结构，这样造成时间和资金的浪费。另外，大型控制系统用继电器接触控制，使用继电器数量多，控制系统体积大，耗电多，且继电器触点为机械触点，工作频率低，在频繁动作情况下寿命较短，造成系统故障，系统的可靠性差。而 制能改善继电器控制器上述的不足 , 靠性高， 抗干扰 能力强 ,通用性强，控制程序可变，使用方便 ,功能强，适应面广 ,编程简单，容易掌握 ;体积小、重量轻、功耗低、维护方便 ,减少了控 制系统 的 设计及施工的工 作量等特点 ,所以设计时我们采用 集中且较方便地 制 。 图 发展趋势 (1)高速化，高效化，低能耗。提高液压机的工作效率，降低生产成本。 (2)机电液一体化。充分合理利用机械和电子方面的先进技术促 11 进整个液压系统的完善。 (3)自动化、智能化。微电子技术的高速发展为液压机的自动化和智能化提供了充分的条件。自动化不仅仅体现的在加工，应能够实现对系统的自动诊断和调整，具有故障预处理的功能。 (4)液压元件集成化，标准化。集成的液压系统减少了管路连接，有效地防止泄漏和污 染。标准化的元件为机器的维修带来方便。 液压传动的基本原理：液压系统利用液压泵将原动机的机械能转换为液体的压力能，通过液体压力能的变化来传递能量，经过各种控制阀和管路的传递，借助于液压执行元件 (液压缸或马达 )把液体压力能转换为机械能，从而驱动工作机构，实现直线往复运动和回转运动。其中的液体称为工作介质，一般为矿物油，它的作用和机械传动中的皮带、链条和齿轮等传动元件相类似。 在液压传动中，液压油缸就是一个最简单而又比较完整的液压传动系统，分析它的工作过程，可以清楚的了解液压传动的基本原理。 压传动 系统的组成 液压系统主要由：动力元件（油泵）、执行元件（油缸或液压马达）、控制元件（各种阀）、辅助元件和工作介质等五部分组成。 1、动力元件（油泵） 它的作用是把液体利用原动机的机械能转换成液压力能；是液压传动中的动力部分。 2、执行元件（油缸、液压马达） 它是将液体的液压能转换成 12 机械能。其中，油缸做直线运动，马达做旋转运动。 3、控制元件 包括压力阀、流量阀和方向阀等。它们的作用是根据需要无级调节液动机的速度，并对液压系统中工作液体的压力、流量和流向进行调节控制。 4、辅助元件 除上述三部 分以外的其它元件，包括压力表、滤油器、蓄能装置、冷却器、管件各种管接头 (扩口式、焊接式、卡套式）、高压球阀、快换接头、软管总成、测压接头、管夹等及油箱等，它们同样十分重要。 5、工作介质 工作介质是指各类液压传动中的液压油或乳化液，它经过油泵和液动机实现能量转换。 压机基本技术参数 产品名称 四柱万能液压机 顶出行程(400 型号 作压力（ 25 主缸 公称压力N) 8000 电机功率（ 缸回程力 1600 主 缸空程速度 (mm/s) 120 顶出缸公称压力（ 1000 主缸挤压 速度 (mm/s) 20 13 顶出缸回程力（ 500 主缸 回程速度 (mm/s) 110 工作台尺寸 (前后 左右 )(3150 2200 顶出缸顶出速度 (mm/s) 140 滑块距工作台最大距离（ 2150 顶出缸回程速度 (mm/s) 150 滑块行程 (1250 工作台中心孔（ 100 14 第 2章 液压机本体结构 设计 8000柱万能液压机系统工况图 时间工进回程快进主缸顶出缸工进回程回程工进顶出缸主缸时间行程回程快进工进 15 压缸的基本结构设计 压缸的类型 图 液压缸选用双作用单活塞杆液压缸，活塞在行程终了时缓冲。因为工作过程中需要往复运动，从图可见，油缸被活塞头分隔为两腔，侧面有两个进油口，因此，可以获得往复的运动。实质上起到两个柱塞缸的作用。此种结构形式的油缸，在中小型液压机上应用最广。 压缸的组成 体组件 缸体组件通常由缸筒、缸盖、缸底、导向环和支撑环等零部件组成。液压 缸工作时，缸体组件与活塞组件构成密闭的油腔，承受很大的负载力。因此，缸体组件要有足够的强度、较高的表面精度和可靠地密封性能。 本设计中缸体组件中连接方式采用法兰式。这种连接结构简单， 16 易于加工，连接可靠，拆装方便 ，但是外形尺寸较大，要求缸筒端部有直径足够大的凸缘，用于安装螺栓或旋入螺钉。 缸筒是液压缸的主件，材料为 45 号钢。 端盖在缸筒的两端，采用法兰连接，材料为 45 号钢。 导向套对活塞杆起导向作用，材料为尼龙。 塞组件 活塞组件由活塞、活塞杆和连接件等零部件组成。 活塞与 活塞杆采用螺纹连接。 活塞的材料采 用耐磨的铸铁，活塞杆的材料为 45号钢，进行调质处理。 活塞的密封圈的材料为橡胶，密封装置采用 液压缸的缓冲装置的工作原理是活塞或缸筒在其行程终端时，封住活塞和端盖之间的部分油液，强迫它从小孔或细缝中挤出，以产生很大的阻力，使工作部件受到制动，逐渐减慢速度为零 ，从而避免活塞和缸盖相互撞击。 常见的缓冲装置有圆柱形环隙式缓冲装置、圆锥形环隙式缓冲装置、可变节流槽式缓冲装置和可变节流孔式缓冲装置。此处采用可变节流孔式缓冲装置，这种缓冲装置在缓冲过程中，缓冲腔的油液经小孔节流排出，调节节流孔的大小， 就可以控制缓冲腔内的缓冲压力大小，以适应液压缸不同的负载和工况对缓冲的要求。 液压缸的排气装置： 通常油缸在装配后或系统内有空气进入时，使 油 缸内部存留一部分空气，而常常不易及时被油液带出。这样， 17 在油缸工作过程中由于空气的可压缩性，将使活塞行程中出现振动。因此，除在系统采取密封措施、严防空气侵入外，常在 油缸两腔最高处设置放气阀，排出缸内残留的空气，使油缸稳定的工作 。 排气阀的结构形式包括整体式和组合式。在设计中 选用的是整体式。 整体式排气阀阀体与阀针合为一体，用螺纹与钢筒或缸盖连接，靠头部锥面起密封作用。排气时 ，拧松螺纹，缸内空气从锥面间隙中挤出，并经斜孔排出缸外。这种排气阀简单、方便、但螺纹与锥面密封处同心度要求较高，否则拧紧排气阀后不能密封，会造成泄露。 体结构 缸底结构常应用有平底、圆底形式的整体和可拆结构形式。 平底结构具有易加工、轴向长度短、结构简单等优点。所以目前整体结构中大多采用平底结构。圆底整体结构相对于平底来说受力情况较好，因此，在相同应力，重量较轻。另外，在整体铸造的结构中，圆形缸底有助于消除过渡处的铸造缺陷。但是，在液压机上所使用的油缸一般壁厚均较大，而缸底的受力总是较缸壁小。因此，上述优 点就显得不太突出，这也是目前在整体结构中大多采用平底结构的一个原因。然而整体结构的共同缺点为缸孔加工工艺性差，更换密封圈时，活塞不能从缸底方向拆出，但由于较可拆式缸底结构受力情况好、结构简单、可靠，因此在中小型液压机中使用 18 也较广。 在设计中 选用的是平底结构。 体结构的基本参数确定 定 主缸 参数 缸的内径 : （ 注： 所用公式都来源 于 文献【 10】【 17】） 1D = 14 = 2584 = 按标准取整 1D =缸活塞杆直径 1d = 214 （ 2 = 6 32 1025 101 6 0 =2 按标准取整 1d = 主缸运动受力分析 由于各运动部件密封处的摩擦阻力，通常取 1P= 2 2 61 0 . 6 4 2 5 1 0 0 . 9 5 7 6 3 6 . 144D P K N （ 2 19 缸 实际 回程力 : 221122 2 6= ( )4( 0 . 6 4 0 5 8 ) 2 5 1 0 0 . 9 541 3 4 6 . 2P D d 实 （ 2 定顶出缸参数 出缸的直径 : 2D = 34 = 2514 =标准取整 2D =出缸的活塞杆直径 2d = 214 =6321025106 0 =标准取整 2d = 顶出缸 运动受力分析 实际顶出力 : 实3P= 2 2 62 0 . 2 5 2 5 1 0 0 . 9 5 1 1 6 5 . 744D P K N 出缸实际回程力： 实4 2 2 64 2 2( ) ( 0 . 2 5 0 1 8 ) 2 5 1 0 0 . 9 5 5 6 1 . 544s h d P K N 20 小导向长度 H 对于一般的液压缸，其最小导向长度应满足公式 1 . 8 0 . 6 4 H 0 . 4 12 0 2 2 0 2 式中， 筒长度 L 液压缸的缸筒长度 L 是由各工作部件的行程长度及其结构上的要求共同确定的，包括活塞最大工作行程 L，活塞宽度 B，最小导向长度 H 及特殊要求的其它长度 C 等，其中活塞宽度 0 . 8 0 . 8 0 . 6 4 0 . 5 1 2B D m 缸筒长度 L =20 2.8 m 缸动作时的流量 缸进油流量与排油流量： (1)快速空行程时的活塞腔进油流量 1Q 1Q 1214 M i （ 2 （ 2）快速空行程时的活塞腔的排油流量 ,1Q ,1Q =12121 )(4 =M i 22 （ 2 （ 3）工作行程时的活塞腔进油流量 2Q 2Q = 2214 M i （ 4）工作行程时的活塞腔的排油流量 ,2Q 21 ,2Q =22121 )(4 =M i 22 （ 5）回程时的活塞杆腔进油流量32121 )(4 = M i 22 （ 6）回程时的活塞腔的排油流量 ,3Q,3Q =3214 M i 出缸的进油流量与排油流量： (1)顶出时的活塞腔进油流量 4Q 4Q 4224 M i 2601 （ 2）顶出时的活塞杆的排油流量 ,4Q ,4Q =42222 )(4 = M i 22 （ 3）回程时的活塞杆腔进油流量52222 )(4 = M i 22 （ 4）回程时的活塞腔的排油流量 ,5Q,5Q =5224 M i 表 缸钢筒所选材料 22 型号 b s s % 45 598 353 16 缸的设计 计算 壁厚 计算 公式 : =0+ 1C + 2C （ 2 当 D 使用公式 : 0 m a xm a 3 3=3 1 33 =m （ 2 取 =M 1C M 2C M P 16P 管内最大工作压力为 25 M 即m a x 1 . 2 5 1 . 2 5 2 5 3 1 . 2 5P M p pb/n=610/5=122 23 式中b安全系数，通常取 n=5 当 D 时 ,材料使用不够经济 ,应改用高屈服强度的材料 . 壁厚校核 额定工作压力 P , 应该低于一个极限值 ,以保证其安全 . P 2223 2 0 1 . 0 4 0 . 6 41 . 0 4 =70 (2 1D =外径 =D+2 = D=内径 同时额定工作压力也应该完全塑性变形的发生 : s=95 sPa 0 . 3 5 0 . 4 2r r = （ 2 24 筒的暴裂压力 b=598 =290 （ 2 筒底部厚度 缸筒底部为平面时 : 1 76 0 01 9 （ 2 取 2001 1 算缸底部分强度 按照平板公式即米海耶夫推荐的公式计算，缸底进油孔直径0 断面收缩率 =112 22 r rr k=642064 = （ 2 = = （ 2 按这种方法计算 =100 所以安全 25 筒端部法兰厚度 : 31 104 F pa = 1220 . 0 2 4 8 5 1025018000433 = （ 2 取 h=100 1r 螺 钉 b 螺 钉 中心到倒角端的长度 1r =32 2r = 42 4r = 1h = 12 =10 h=10r= 21 12 =37 3r
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号