XMJφ500型砂轮卸模机-顶升机构设计.doc

XMJ-500型砂轮卸模机顶升机构设计第1章 绪论1.1引言新中国的磨料磨具行业从零起步，从无到有，由小变大，经过半个多世纪的自力更生，艰苦奋斗，逐渐建立起相对独立、完整的磨料磨具研发、制造、检测体系，尤其是在改革开放以后的十多年里，更是取得了突飞猛进的发展，在上个世纪九十年代，我国磨料磨具行业与世界先进水平的差距曾经大大缩小。但是，由于世界材料技术、机械加工工艺和技术，以及科研手段的迅猛发展，在世纪之交的一段时间里，国外磨料磨具行业发展迅速，新技术、新产品、新工艺不断涌现；而这个时期我国的磨料磨具行业正处于工业管理体制变革、企业转轨变型、产业组织结构调整的阶段，原有的产业布局被打乱，新的市场秩序正在探索建立，行业发展和技术进步一时处于停滞状态，使得本来已经缩小的差距又被迅速拉大。为了弥补这一差距，我国加大了磨料磨具的生产力度，其中陶瓷磨具产量一直占大半部分。近十到十五年来，陶瓷结合剂磨具产量欧洲国家增长了24倍。陶瓷结合剂金刚石立方氮化硼磨具需求增加，并被看作大规模生产最具前景磨加工工艺之一。就超硬材料磨具生产确定术语来说，文献常见玻璃结合剂、玻璃陶瓷结合剂、微晶玻璃结合剂、硅酸盐结合剂等称谓都属于陶瓷结合剂。用陶瓷结合剂制作磨具称为陶瓷结合剂磨具，简称陶瓷磨具。立方氮化硼陶瓷结合剂磨具，目前国内这类磨具产品质量与国外同类产品相比有较大差距，国内用户还主要依赖进口。高速陶瓷砂轮目前国内只能达到65m/s，国外则已达到80100m/s，国内砂轮不能满足80100m/s高速磨床使用要求。陶瓷结合剂磨钢球砂轮，目前国内采用烧成收缩达到超硬级硬度，产品质量不易控制，废品率较高，需要采用不收缩生产工艺技术来提高质量。超硬材料陶瓷磨具，低温陶瓷结合剂磨具等成为陶瓷磨具发展主要趋势。陶瓷磨具发展要适应高速、高效、高精时代发展要求，发展适合数控磨床，自动化生产线生产要求高速砂轮、高精度磨具。 1.2 陶瓷砂轮的发展1877年美国用黏土做结合剂才制成磨料陶瓷砂轮，标志着陶瓷磨具诞生，1930年陶瓷磨具开始了组织号选择，l970年陶瓷结合剂立方氮化硼砂轮出现，20世纪80年代以后，国外陶瓷砂轮发展迅速，技术水平高。而我国陶瓷砂轮从20世纪50年代开始发展起来，从过去到现，陶瓷砂轮总构成一直占主要地位，尽管随着结合剂材料种类不断发展磨具种类提高，陶瓷磨具产量砂轮总产量呈下降趋势，但其砂轮总量仍占有较大比例。 近年以来至目前，行业特别磨料行业企业，例如河南洛阳、湖北丹江口等地通过搬迁改造产品升级改造，积极提高产品档次，确实取得明显成绩。截至目前，完成搬迁改造，淘汰落后设备、提高工艺装备水平型以上磨具生产企业为数不少。技术水平有了很大提高，但总体来看与国外先进技术还存相当大差距。1.3磨料磨具行业的现状及发展趋势我国磨料磨具行业经过50多年的发展，已经形成了具有相当规模和门类齐全的工业体系，行业虽小，但应用领域极其广泛，渗透到各行各业(遍及航天航空、汽车、船舶、机床、钢铁、化工、建筑、冶金、石油、地质勘探和开采设备等制造行业和电子、木材、玻璃、石材、玻璃、陶瓷以及塑料、皮革、漆面等轻工业，甚至涵盖现在女士美容美甲、牙膏等产品)。磨料磨具根据其应用范围可以分为磨料和磨具两大类。其中磨料是一种具有高硬度和一定机械强度的固体物质经过粉碎和加工呈颗粒材料。按其成分与性能分成天然磨料与人造磨料，天然磨料系自然形成，其成分与物理性能不易按要求人为地予以改变，且硬度较低，结晶组织不均匀，含有多量金属氧化物及其它杂质，大大的影响了磨削性能，因而使用的范围受到限制。在工业中最常用的天然磨料有：天然刚玉、隧石、石英、石榴石及金刚石等。 目前我国生产的磨料已有十几种，工业上应用的主要是人造磨料，特别是人造刚玉系和炭化硅系磨料占了一定的比重。在工业中使用最广泛的是棕刚玉、白刚玉、绿色炭化硅和黑色炭化磁。近年来人造金刚石作为磨料，在机械、地质勘探方面的应用，引起人们的重视。据不完全统计，2007年我国固结磨具的产量为31万吨。国内市场需求增长较慢，出口增长迅速。2007年，普通磨具出口14万吨，1180美元/吨；进口8800吨，13000美元/吨，进口价格是出口价格的十倍以上。而根据中国机床工具协会磨料磨具分会对行业规模以上企业统计资料显示，2009年现价工业总产值199.44亿元，比去年同期增加5.39%，产品产量：刚玉产量约120万吨，同比下降28.57%，碳化硅产量约88万吨，同比下降20%;磨具49万吨，同比上升8.75%。对于磨具，磨具是用结合剂将磨粒粘结成的磨削加工工具。磨具有陶瓷磨具、树脂磨具、橡胶磨具、附涂磨具等各种磨具。随着我国数控机床、钢铁、汽车、造船业及轴承等行业的发展，大量引进国外生产技术和工艺装备，采用高效、精密、自动化、专用磨具的加工工艺，相应地对磨具质量和水平提出了更高的要求。目前，我国高品质的磨具产品市场供不应求。其中，涂附磨具是用粘结剂将磨料粘结在布、纸等可挠性材料上而制成的可以进行研磨和抛光的工具。涂附磨具使用极其广泛，在工业发达国家，涂附磨具销售额居三大磨具系列之首。据不完全统计，世界涂附磨具产量约为6亿平方米，销售总额约25亿美元，其北美市场占40%，欧洲占36%，亚洲占17%，其他地区7%。在工业发达的国家，涂附磨具的产值已超过其它任何一种磨具，占磨具总产值的40左右，如德国已占50左右。美国闻名的磨料磨具综合企业的三大磨具系列涂附磨具、固结磨具、超硬磨具在世界的销售额比例为44:36:12。我国涂附磨具上个世纪80年代引进德国、瑞士等国家的砂带制造成套设备和专业技术，使我国涂附磨具生产的品种和质量都提高到一个新的水平。特别是2008年，金融危机袭来，而涂附磨具行业2008年全年报表显示，内销和外销两方面都在增长，内销去年是实现销售额33亿，增加了14.8%，比2007年的增幅回落了4%，特别是出口，出口的纱布比去年增加了29.43%，砂纸增加了36.55%，其他基材增加了21.5%。综合评价来说，出口增加了近28%。就进口的情况来说，08年总体来说是全面下降。这说明我国涂附产品内销量提高，不少产品可替代进口产品。近十年来，在国内外超硬磨料磨具应用不断取得新进展：金刚石和立方氮化硼（CBN）磨料因其高硬度和优良的耐磨性能，不仅在陶瓷、玻璃、石材、半导体等硬脆材料加工有广泛应用，而且具有耐久性和超高速的特点，在一般钢材的加工发挥着日益突出的作用。磨料磨具行业里有一种说法：未来磨削材料的发展趋势是B（CBN立方氮化硼）代替A（刚玉系列），D（金刚石）代替C（碳化硅）。超硬材料磨具非常适宜自动化生产稳定地进行高精度磨削。我国合成金刚石产量现在每年已经超过30亿克拉，立方氮化硼（CBN）也已超过1亿克拉，而且售价低（砂轮所用磨料级的产品绝大部分低于1元克拉），为超硬材料的应用创造了强有力的物质基础。从整个超硬材料行业的发展来看，我国超硬材料的原辅材料已形成生产规模，其超硬材料(金刚石)整个行业总产量占世界的80%，总产值约300亿，平均每年增长速度在20%左右，但制品尚处于发展阶段，制品相对于原辅材料的升值空间较大。而且作为超硬材料行业，中国不仅是超硬材料生产大国，也是超硬材料应用大国，这种趋势势必将会影响着超硬材料的发展，而且会将超硬材料的发展持续下去。1.4砂轮卸模机的现状砂轮卸模机随着砂轮的发展从无到有，从落后到先进，从手工到自动化，经过一系列的改进，逐步建立起了一套拥有相对独立的操作系统、拥有先进生产技术的体系，尤其是在改革开放以后的十多年里，更是取得了突飞猛进的发展。在上个世纪九十年代，我国砂轮卸模机行业在半自动化的道路上有了明显的进步，但在接下来的几年里由于行业发展和技术进步一时处于停滞状态，使得卸模机的发展与国外先进技术水平产生了一定的差距。目前我国的砂轮卸模机大致分为三个部分：PY5-630型油压机、卸模机工作台和小车等。为了进一步了解砂轮卸模机的发展现状及现阶段的生产工艺流程，本人运用手中所能掌握的条件对贵州省第三砂轮制造厂进行了详细的调研和分析。其调研分析如下：砂轮卸模机主要的组成部分包括：PY5-630型油压机、油压机工作台、卸模机工作台、小车、模套、垫板等部分组成。其各部分技术参数如下：1.500型陶瓷砂轮的主要技术参数 外径:500mm 内径:300mm 厚度:200mm 重量:34.3Kg2. PY5-630型油压机公称压力：630吨3.油压机工作台尺寸：长2000mm 宽1420mm 高750mm4.油压机的整体尺寸：长2000mm 宽1420mm 高4210mm5.卸模机工作台尺寸：长2510mm 宽1180mm 高800mm6.小车整体尺寸：长1260mm 宽1060mm 高150mm7.模套尺寸：内径500mm 外径560mm 高300mm8.垫板尺寸：内径300mm 外径505mm 25mm9.压制500（mm）陶瓷砂轮所需油压机压力：120-130吨10.顶升机构最大顶升力：7.85吨11.顶升机构液压缸工进行程500mm,工进速度为0.02m/s在生产陶瓷砂轮过程中需要遵循的操作规程如下：道路应保持畅通无阻，工作位置周围不准放障碍物；干燥车和吊具是否安全好用；在工作前应试车注油，检查油箱各部分是否正常，如正常方能开始工作；在卸铁板或放铁板时，要注意不要碰伤手脚；秤要校准、料票对号落吊要准，放铁板要稳；卸模车和砂轮车离开机器中间，才能加压，否则不能加压；卸模机在卸砂轮时，一定要对正；压力操作工一定要精力集中，要勤看机器有无问题，发现故障及时停车检修，注意模子加压圈不正不压，操作者的手未撤出设备冲压范围内不压；吊砂轮时应遵守挂勾牢固和吊挂位置正确。陶瓷砂轮的生产工艺如下：原料配料称重摊料成形卸模干燥烧结冷却初检平面处理外圆处理内孔处理异形处理静平衡校验高速回转实验贴标签，打包1.原料 编有严格的原料检验工艺，只有质量符合要求的原料才被放行2.配料 按工艺进行配制，并且每次配制完成后均编号3.称重 按计算结果称量一个砂轮所需的配料4.摊料 在模套内将称重后的配料摊均匀5.成形 采用等压板在砂轮上下两端同时施压以保证砂轮的组织均匀6.卸模 采用液压系统将成形的砂轮从模套内顶出7.干燥 分自然干燥（3天）、烘房干燥（3天）8.烧结 采用单片机控制，控制温差在1度左右，一般在遂道窑内烧制3天9.冷却 自然冷却3天10.初检 对烧结好的砂轮进行尺寸、重量、比重、外观等方面进行全方面检查11.平面处理 对砂轮平面进行加工直至达到要求公差范围12.外圆处理 对砂轮外圆进行加工到要求尺寸内孔处理13.内孔处理 采用水泥灌孔，塑胶孔圈，直接扩孔方法对内孔加工到要求精度14.异形处理 在砂轮有单面不平整时则要进行形状加工15.静平衡校验 对于不合格的砂轮采用树脂掺入16.高速回转实验 采用正常速度的1.6倍速度进行高速回转检验其安全性能17.贴标签，打包1.5 设计的内容通过对目前砂轮卸模机的了解以及对我国砂轮厂的网络调查，我发现很多厂家的生产设备比较落后且严重老化，导致砂轮质量包括尺寸公差、行位公差、外观缺陷、磨具的静平衡、强度、硬度等方面较国外先进技术水平相比还有很大的差距。基中大部分设备都是以手动为主，自动化程度不高，工人的劳动强度较高，生产效率低。为此，通过对贵州省第三砂轮厂的调研我们提出了XMJ-500型砂轮卸模机的设计，其中我设计的内容是XMJ-500型砂轮卸模机-顶升机构的设计。设计中包括一个典型的液压系统和一套机械零件（一个顶升圆板和一个顶升套筒）。其主要参数和任务如下：设计参数：成型产品规格：外径：100-500陶瓷砂轮；厚度： 100-400（mm）；孔径： 50.8（mm）；2、主机公称压力：800吨3、额定压力：50MPa4、成型方式：定重投料、定压、定模和定厚度成型主要任务：1.砂轮卸模机机整机方案设计与布局设计；2.顶升机构设计：方案比选、机构设计、运动和力分析、强度计算、调节装置设计等；3.顶升液压系统设计：顶升油缸及顶升液压系统的设计计算等；4.砂轮卸模机整机系统PLC电气控制设计等；5.零件图、装配图绘图；6.编写设计计算说明书。1.6 本设计的目的和意义由于我国砂轮生产设备严重老化，自动化程度不高，工人的劳动强度较大，生产效率普遍较低，使得我国砂轮生产设备面临着急待更新改造的局面。为了提高工作效率，降低劳动者的劳动强度，加快我国的陶瓷磨具产品发展的步伐，以满足国内市场的需求。我在原有设计制造基础上，重新修整了砂轮卸模机的部分结构的设计，并把机电一体化技术应用到了设计中，以提高砂轮卸模机的自动化程度，缩短砂轮的制造周期，提高生产效率。从而为我国磨具磨料行业的发展尽一点微薄之力。第2章 XMJ-500型砂轮卸模机整机结构布局设计2.1整机布局结构的设计2.1.1砂轮卸模机的主要机构及作用1.摊料机构：主要把磨料在模套中摊平，使砂轮厚度均匀一致，保证砂轮质量。2.小车机构：磨料在模套中摊平后，需用小车将其运送到油压机的工作台面上，压制完成后，再由小车把压制成型后的砂轮运到卸模机工作台上进行卸模。3.顶升机构：因砂轮外表面与模套内表面摩擦力大，且不便取出，故需顶升机构把砂轮从模套中顶出，以利于砂轮的搬运。2.1.2获取砂轮卸模机整机结构的主要技术参数1.500型陶瓷砂轮的主要技术参数外径：100-500陶瓷砂轮；厚度： 100-400（mm）；孔径： 50.8（mm）； 2.PY5-630型油压机公称压力：800吨3. 油压机工作台尺寸：长2000mm 宽1420mm 高750mm4.油压机的整体尺寸：长2000mm 宽1420mm 高4210mm5.卸模机工作台尺寸：长2510mm 宽1180mm 高800mm6.小车整体尺寸：长1260mm 宽1060mm 高150mm7.模套尺寸：内径500mm 外径560mm 高300mm8.垫板尺寸：内径300mm 外径505mm 25mm9.压制500（mm）陶瓷砂轮所需油压机压力：50MPa10.顶升机构液压缸工进行程500mm,工进速度为0.02m/s2.1.3砂轮卸模机的生产流程则如下：1.放入垫板后开启摊料机构，使小车上的模套按一定的速度旋转；2.把称重后的磨料按一定速度投放到模套内，在投放过程中边投边摊平；3.摊料完成后，关闭摊料机构并由小车将模套运送到油压机工作台上并定位；4.开启油压机，压头下降，到一定压力并保压5秒钟；5.压头上升，油压机停止工作后由小车将模套运送到卸模机工作台面上并定位；6.开启卸模机顶升机构，将砂轮从模套中顶出，并运走砂轮；7.顶升杆下降；顶升机构停止工作8.至此卸模机循环往复工作。其整机的生产流程如下所示： 准备 在模套内放入垫板后启动摊料机构向模套内投放磨料并摊料关闭摊料机构，启动小车运行到油压机工作台面上启动油压机压制砂轮并保压5S启动小车回到卸模机工作台面开启顶升机构，将砂轮从模套中顶出关闭顶升机构图2.1生产流程图2.1.4砂轮卸模机整机结构布局图油压机左右两边各有一个砂轮卸模机工作台，工作时小车1和小车2同时运行，当小车1被推送到油压机压头下时，小车2装料，小车1回到卸模机工作台时，小车2被推送到油压机压头下，然后小车1所在的砂轮卸模机工作台的顶升机构工作顶出砂轮，这样左右两小车不断交替循环的工作。砂轮卸模机整机布局图如下图2.1所示图2.1 砂轮卸模机整机结构布局第3章 顶升液压缸方案的分析和设计3.1总体方案提出 顶升机构主要是通过液压缸将制作好的砂轮从模套中顶出的一个运动机构。作为对它的分析和设计首先我选择从执行元件液压缸着手，因此我对与执行元件液压缸的设计提出了两种方案，希望通过两种方案的比较选出一个比较优良的方案。3.2 顶升液压缸方案的分析3.2.1顶升机构液压缸方案分析设计一：1.采用单活塞液压缸液压缸的主要尺寸参数的确定1.液压缸的外部负载分析（1）工作负载：已知参数如下：砂轮的重量m=34.3kg垫板的重量m=24.6kg顶升套筒的重量m40kg顶升圆板的重量m10kg（2）机械摩擦负载f：砂轮与模套之间的摩擦阻力f的计算如下：压制砂轮所需压力为120t-130t，设压制500型砂轮所需压力为120t则压制砂轮时砂轮内部的各点压强为 （3-1）对于A可以看成砂轮与垫板整体的表面积则 （3-2） D模套的内径 d垫板的外径 砂轮的厚度 垫板的厚度令D=500mm，d=300mm，=100mm，=25mm，则代入（3-2）得：A=代入（3-1）得P=1.873理论上砂轮的侧向压力F=（）P=N实际上由于砂与砂之间存在较大的缝隙，压制砂轮时会使砂轮吸收的压力在缝隙中损失一部分使得所吸收的压力小于理论的压力，根据砂轮本身材料的力学分析大致将吸收的压力等同于理论压力的0.7倍，即：砂轮的侧向压力F=0.7 F=N则砂轮与模套之间的摩擦力：f= F （3-3）有材料摩擦系数表的砂与铁之间的摩擦系数为=0.25代入（3-3）得f=N则液压缸的载荷因砂轮的重量相对于整个负载F来说可以忽略不计，液压缸工进以及活塞杆退回的速度很小，而行走机械的加速度一般取，则其惯性负载几乎可以忽略不计。2.初选设计压力表3.1 按负载选择工作压力负载/ KN50工作压力/MPa0.811.522.5334455由上表初选系统工作压力,则液压缸的最高工作压力为： （3-4）将数据代入公式（3-4），得：3.液压缸的内径计算视液压缸回油背压力为,则液压缸活塞作用面积为： （3-5）式中A活塞面积 F液压缸的最大负载 液压缸的最高工作压力则单活塞液压缸的内径为查表7-14取标准值得：液压缸的内径 (摘自)。4.活塞杆的直径计算则活塞杆的直径查表7-14取标准值得：活塞的直径 (摘自)。按标准直径算出：5.缸筒壁厚的计算对于低压系统，缸筒壁厚的计算公式为： （3-6）式中：试验压力；D液压缸内径；缸体材料的许用应力，对钢管。将数据代入公式（3-6）,得:取缸筒壁厚。6.缸筒外径的计算 （3-7）代入数据，得：查表4-7取标准值得。因此缸筒壁厚。6.缸底厚度的计算 （3-8）式中：液压缸缸底材料的许用应力，对铸钢，取。代入相关数据，得：为了方便计算和加工取。2.液压缸的活塞强度和弯曲稳定性校核1.液压缸的活塞强度校核液压缸的活塞强度校核公式： （3-9）式中：F液压缸负载力；活塞杆材料的许用应力。因活塞杆材料为45钢，取。将数据代入公式（3-9）得因故液压缸的活塞满足强度要求2.活塞杆弯曲稳定性的校核液压缸的稳定性条件为: （3-10）式中：F液压缸的活塞杆最大载荷； 活塞杆弯曲破坏的临界载荷； 稳定安全系数，一般取=2-4。用等截面计算法：根据欧拉公式计算临界载荷。 （3-11）式中：n末端条件系数 查表得n=2； E活塞杆材料的弹性模量，对于钢取 ； J活塞杆截面的转动惯量。对于实心活塞杆。l活塞杆长度，取。所以 根据式（3-10），取=4。代入相关数据，得：因活塞杆的最大载荷，所以活塞杆满足稳定性条件，符合使用要求。3.2.2顶升机构液压缸方案分析设计二：1.采用柱塞式液压缸液压缸的主要尺寸计算1.柱塞杆的直径计算初选系统压力 ,液压缸的最高工作压力：，视液压缸回油背压力为。柱塞的直径为： （3-12）式中：F液压缸柱塞杆的最大载荷； P预先选定的工作压力；则：查表7-14取标准值得： (摘自)。2.液压缸的内径尺寸计算根据液压缸柱塞杆的直径，查表4-71得。3.液压缸缸筒壁厚的计算 （3-13）式中：试验压力；D液压缸内径；缸体材料的许用应力，对对钢管。代入相关数据，得：为了便于方便计算和加工取4.液压缸缸筒外径的计算 查表4-7取标准值得=121mm5.液压缸缸底厚度的计算 （3-14）式中：液压缸缸底材料的许用应力，对铸钢，取。将数据代入式（3-14），得为方便计算和加工取。2.液压缸的柱塞强度和弯曲稳定性校核1.液压缸的柱塞强度校核校核公式： （3-15）式中：F液压缸柱塞负载力；柱塞杆材料的许用应力，因柱塞杆材料为45钢，取故有： 因为，故液压缸的柱塞满足强度要求。2.柱塞杆弯曲稳定性的校核液压缸的稳定性条件为: （3-16） 式中：F液压缸的活塞杆最大载荷； 柱塞杆弯曲破坏的临界载荷； 稳定安全系数，一般取=2-4。用等截面计算法：根据欧拉公式计算临界载荷。 （3-17）式中：n末端条件系数，n=2； E柱塞杆材料的弹性模量。对于钢取； J柱塞杆截面的转动惯量。对于空心柱塞杆， l柱塞杆长度，取。所以 根据公式（3-16），取=4。则有：因柱塞杆的最大载荷 所以柱塞杆满足稳定性条件，符合使用要求。3.3 顶升液压缸方案的比较3.3.1单活塞杆液压缸的特点单活塞杆液压缸只有一端有活塞杆。其两端进出口油口都可通压力油或回油，以实现双向运动，故称为双作用缸。3.3.2柱塞式液压缸的特点1. 柱塞式液压缸是一种单作用式液压缸，靠液压力只能实现一个方向的运动，柱 塞回程要靠其它外力或柱塞的自重；2.柱塞只靠缸套支承而不与缸套接触，这样缸套极易加工，故适于做长行程液压缸；3.工作时柱塞总受压，因而它必须有足够的刚度； 4.柱塞重量往往较大，水平放置时容易因自重而下垂，造成密封件和导向单边磨损，故其垂直使用更有利。3.3.3顶升液压缸的选择由于顶升机构的方向为竖直方向，而且需要来回双向移动。若采用柱塞式液压缸，则需要靠自重才能实现，这样速度得不到控制。同时，本设计液压系统为高压系统，从密封角度讲活塞缸的密封性能要好于柱塞缸的密封性能，使得其因泄露而损失的功率减小，大大增加了工作的效率。从现代化角度讲活塞缸可以实现自动化PLC程序控制，柱塞缸的下降是靠自重而且对外力的影响很敏感因此不能实现自动化控制。综上所述，我认为选择单活塞液压缸能满足要求。第4章 顶升机构结构设计和分析4.1顶升套筒的受力分析和设计根据需要顶升500型砂轮所需要的套筒数据如下：套筒外径：D=420mm套筒内径：d=400mm套筒高度：h=310mm顶升套筒与圆板采用螺栓连接，个数为8个，螺栓型号为M1035.螺栓直接焊接在套筒的底面上，分布均匀。1.顶升套筒强度校核校核公式： （4-1）式中：F套筒许应用力；套筒材料的许用应力，因套筒材料为45钢，取因套筒为中空，故可将其看成一空心杆有： 因为，故顶升套筒满足强度要求。2.顶升套筒弯曲稳定性的校核套筒的稳定性条件为: （4-2） 式中：F顶升套筒承受最大载荷； 顶升套筒弯曲破坏的临界载荷； 稳定安全系数，一般取=2-4。用等截面计算法：根据欧拉公式计算临界载荷。 （4-3）式中：n末端条件系数，n=2； E顶升套筒材料的弹性模量。对于钢取； J顶升套筒截面的转动惯量。对于空心杆有 l顶升套筒高度，所以 根据公式（4-2），取=4。则有：因顶升套筒承受的最大载荷 所以顶升套筒满足稳定性条件，符合使用要求。4.2顶升圆板的分析设计根据需要我设计圆板的数据如下：圆板外径：D=440mm圆板厚度：h=25mm中间凸台外径：d=100mm凸台高度：mm且凸台与圆板平面之间采用加强筋，个数为8个上下面均为4个，均匀分布与螺栓孔错开. 如下图： 图4-1 顶升圆板结构图圆板主要受轴向压力，则对其校核应主要从强度和弯曲稳定着手。1.顶升圆板强度校核顶升圆板强度校核公式： （4-4）式中：F顶升圆板负载力；顶升圆板材料的许用应力。因圆板材料为45钢，取。将数据代入公式（4-4）得：因故顶升圆板满足强度要求2.顶升圆板弯曲稳定性的校核顶升圆板的稳定性条件为: （4-5）式中：F顶升圆板所受最大载荷； 顶升圆板弯曲破坏的临界载荷；计算弯曲破坏的临界载荷： （4-6）式中：A顶升圆板纵向截面面积 顶升圆许用压应力； 则A=0.440.025=0.011m= （4-7）式中：材料的屈服应力，查表2-6 =355MPa 稳定安全系数，一般取2-4，则这里取=4代入（4-7）得 与A=0.011m一起代入（4-6）得因顶升圆板的最大载荷6.3），。此外，还要考虑到液压系统回油到油箱不至溢出，油面高度一般不超过油箱高度的80%。根据（GB/T 7938-1999）在表7-21中选取V=250L的油箱5.3.3液压阀配置形式的选择对于固定式液压设备，常将液压系统的动力、控制与调节装置集中安装成独立的液压站，可使装配与维修方便，隔开动力源的震动，并减少油温的变化对主机工作精度的影响。本系统中，选取叠加阀式配置。叠加阀是自成系列的元件，每个叠加阀既起控制阀作用，又起通道体作用，因此它不需要要另外的连接块，只需用长螺栓直接将各叠加阀叠装在底板上，即可组成所需要的液压系统。这种配置形式的优点是：结构紧凑，油管少，体积小，质量小，不需设计专用的油路连接块。5.3.4泵电机装置的选择液压泵电