　　　作为现代机械设备实现传动与控制的重要技术手段，液压技术在国民经济各领域得到了广泛运用。作为世界加工中心,我国机械工业在国民经济中的基础作用越来越明显。液压机技术水平的高低直接影响到国家机械工业的发展水平。单柱式液压机是液压机产品的一个重要组成部分, 8000KN以下的小型锻造液压机常采用C型单臂机架，主要用于轴类零件、型材的校正和轴套类零件的装配，也可用于板材的弯曲成型、拉伸等工艺过程。配置一定的附件式模具后可进行粉末压制成型和固型塑料的成型压制，拥有自主的液压机设计技术是使国家机械工业能在世界竞争中取胜的重要保证,对其展开研究有重要的理论和实际意义。本文完成了160KN单柱式液压机本体的设计,并采用二维制图软件AutoCAD对其进行研究。论文提出了160KN单柱式液压机的技术参数,拟定了机器的结构形式，着重对工作缸做了结构设计和数据计算。根据液压机设计理论完成了整体机架结构及主要结构部件的设计与理论计算。对液压机本体的总体结构和关键部件进行了强度计算与分析,主要内容包括:结构中应力集中情况分析,初始设计方案修正,最终获得了满足强度和刚度要求的机架设计。最后利用AutoCAD软件对160KN单柱式液压机总装配图及主要零部件进行了设计，完成了液压机的整体结构设。

关键词：液压机；工作缸；强度

摘要III

AbstractIV

目录V

1 绪论1

1.1 课题背景及目的与意义1

1.2 液压机的发展概况1

1.2.1 液压机在现代工业中的地位1

1.2.2我国液压机的现状及发展趋势1

1.2.3 国外液压机的发展状况3

1.2.4 液压机的总体发展趋势4

1.3 液压机的工作原理和结构特点4

1.3.1 液压机的工作原理4

1.3.2 液压传动的优缺点5

1.4 液压机的分类6

2 液压机本体结构设计8

2.1 液压机的结构特点及设计参数8

2.1.1 液压机本体结构特点8

2.1.2 160KN液压机的设计参数8

2.2 上横梁结构的设计9

2.3工作台结构的设计9

2.3.1 结构形式9

2.3.2 加工技术要求10

2.3.3 固定模具的结构10

3 液压机液压系统原理图设计12

3.1 明确设计要求，制定基本方案12

3.1.1 设计要求12

3.1.2 确定液压执行元件的形式12

3.1.3 确定液压执行元件运动控制回路13

3.1.4 液压源系统13

3.2 液压系统各液压元件的确定13

3.2.1 液压介质的选择13

3.2.2 拟定液压系统图14

3.3 液压系统主要参数计算16

3.3.1 选系统工作压力16

3.3.2 液压缸设计中应注意的的问题16

3.3.3 液压缸主要参数的确定16

3.3.3 液压缸强度校核17

3.3.4 液压缸稳定性校核18

3.4 液压阀的选择21

3.4.1 液压阀的作用21

3.4.2 液压阀的基本要求21

3.4.3 液压阀的选择21

3.5 液压泵的选择22

3.6 电动机功率的确定22

3.7 液压管件的确定23

3.7.1 油管内径确定23

3.7.2 管接头23

3.8 本章小结23

4 液压机的强度与刚度计算25

4.1 上横梁结构的强度与刚度计算25

4.1.1 受力分析25

4.1.2 主截面（Ⅰ—Ⅰ）强度计算26

4.1.3 主截面（Ⅱ—Ⅱ）强度计算26

4.2 本章小结27

结论28

致谢29

参考文献30

2 液压机本体结构设计

2.1 液压机的结构特点及设计参数

　　　液压机的本体是液压机的两大组成部分之一，一般由机架、液压缸部件，运动部分及其导向装置所组成[14]。

2.1.1 液压机本体结构特点

　　　液压机本体结构最显著的特点是工作空间宽敞、便于四面观察和接近模具。整机结构简单，工艺性较好，但立柱需要大型圆钢或锻件。

　　　液压机最大的缺点是承受偏心载荷能力较差，最大载荷下偏心距一般为跨度（即左右方向的中心距）的百分之三左右；由于立柱刚度较差，在偏载下活动横梁与工作台间易产生倾斜和水平位移；同时立柱导向面磨损后不能调整和补偿。这些缺点在一定程度上限制了它的应用范围[13]。

2.1.2 160KN液压机的设计参数

　　　主要技术规格是表述机器工作性能的指标。通常包括以下部分：第一，主要规格，又称主参数，它是表示液压机主要特性的参数。第二，各执行机构各工艺动作的压力。第三，工作空间，包括各执行机构固定模具的工作表面对主机工作台面的最大距离和最小距离、工作台尺寸等。第四，各工艺动作的速度。第五，机器外形尺寸、总功率和总重量。设计模型如图2.1

　　　本设计为160KN单柱液压机，其主要技术规格为：

　　　1.公称压力：160KN

　　　2.液体最大工作压力：13MPa

　　　3.操纵方式：电动

　　　4.压头距下工作台最大距离：500mm

　　　5.压头最大行程：350mm

　　　6.压头下行最大速度：V下MAX =50mm/s

　　　7.压头回程最大速度：V回MAX=100mm/s

　　　8.喉深：L0=300mm

　　　9.工作台尺寸(左右×前后)：600×500mm

　　　10.工作台距地面高度：710mm

　　　11.落料孔孔径：100mm

　　　12.满负载时允许变形：±1 mm

2.2 上横梁结构的设计

　　　上横梁位于整机的上部，用于安装工作缸，承受工作缸的反作用力，亦可安装回程缸及其他辅助装置。

　　　对于中小型液压机，其结构形式有：铸造及焊接两种[1]。

　　　本设计为160KN单柱液压机，上横梁采用焊接结构，材料为Q235，其结构形式如图2.2所示。

　　　不论采用铸造或焊接形式的上横梁，都应进行必要的热处理，消除其内应力。

　　　上横梁结构无论采用铸造或是焊接形式，都应尽可能设计成上、下封闭的箱式结构，以便受力后使应力分布较合理[9]。

160KN单臂液压铸造机设计.gif

QQ截图20131114171226.gif

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