在设计技术标准上主要按照各零部件的材料选择、失效形式、设计准则、结构要求等来设计机器。液压式式双头套皮辊机主要是采用电动机带动油缸传动，同时采用丝杆带动横臂导杆在导轨上滑动，进而实现皮辊的套入和压出。本设计的主要创新点在于用液压传动系统取代了传统的机械传动，并且套皮辊机设计成双头，能同时完成两个皮辊的压入、套出。

关键词：液压导轨油缸

1 前言3

1 整体方案论证4

1.1 原始数据5

1.2 机器的结构和传动原理 5

2 液压缸的设计6

2.1活塞和活塞杆的选择 7

2.2 活塞杆导向套及防尘圈的选择 7

3 液压泵的设计9

3.1 液压泵的设计根据泵的工作压力和泵的流量确定 9

4 电动机选择 9

4.1 选择电动机的类型和结构型式10

4.2 确定电动机功率及其它参数　10

5 整机及其他附件的设计 10

5.1 机体设计11

5.2 导轨设计11

5.3 其它 12

6 液压阀及其管路的选择 12

6.1 液压阀概述12

6.2 溢流阀的选择 13

6.3 方向控制阀的选用13

6.4 其它附件 13

7油箱的设计14

7.1 液压油箱的设计 14

8集成块设计17

9滤油器的选用 18

10设计说明 19

11结论19

工作总结20

参考文献 20

附件清单　21

前言

这次我毕业设计的内容为液压式双头套皮辊机，主要实物参照是由昆山协孚厂设计制造的液压皮辊机。需要解决的问题就是完成整台液压式双头套皮辊机的工程设计。在原有机器的基础上进行改造和调整。原有是采用螺杆压下手动机构，由于效率低，劳动强度大，所以我进行改造，用液压控制，不仅能提高机械效率，还能减少劳动强度。

液压式双头套皮辊机设计，主要是完成纺织皮辊的套入和压出，是棉纺织行业的必备配套设备。我设计的套皮辊机主要靠液压方式传动，为了提高生产效率，套皮辊机设计成双头，能同时完成两个皮辊的压入、套出。

液压传动有机械传动和电力拖动系统无法比拟的优点技术无法比拟的优点。液压元件的布置不受严格的空间位置限制，系统中个部分用管道连接，布局安装有很大的灵活性，能构成用其他方法难以组成的复杂系统。液压传动系统可以在运行过程中实现大范围的无级调速。另外液压传动传递运动均匀平稳，易于实现快速启动、制动和频繁的换向。除此以外，液压传动系统操作控制方便、省力，易于实现自动控制、中远程距离控制、过载保护。与电气控制、电子控制相结合，易于实现自动工作循环和自动过载保护。而且液压元件属机械工业基础件，标准化和通用化程度较高，有利于缩短机器的设计、制造周期和降低制造成本。

液压传动突出的优点还有单位质量输出功率大，以空气为工作介质，处理方便，无介质费用、泄露污染环境、介质变质及补充等问题。

由于液压传动是封闭的，多数情况下其元件均可由传动液压自行润滑，因此磨损很小。液压元件体积小、重量轻、标准化程度高，便于集中大批量生产，加上近年发展起来的叠装、插装技术，装配也很容易，因此造价低，比起其他机械传动，液压传动常为一种最为经济的选择。

液压传动是由17世纪帕斯卡提出的静压传递原理、18世纪末英国制造出世界上第一台水压机开始发展起来的，但液压传动在工业上被广泛采用和有较大幅度的发展却是本世纪中期以后的事情，特别是被20世纪第二次世界大战期间战争的激励，取得了很大进展，整体上经历了开关控制，伺服控制，比例控制3个阶段。比例控制技术是20世纪60年代末人们开发的一种可靠，廉价，控制精度和响应特性，均能满足工业控制系统实际需要的控制系统。当时，点液伺服技术已日益完善，但电液伺服阀成本高，应用和维护条件苛刻，难以被工业界接受。希望有一种廉价，控制精度能满足需要的控制技术去替代，这种需求背景导致了比例技术的诞生和发展。随着液压机械自动化程度的不断提高，液压元件应用数量急剧增加，元件小型化、系统集成化是必然的发展趋势。

液压控制阀在液压系统中被用来控制液流的压力、流量和方向，保证执行元件按照负载的需求进行工作。电液比例阀是比例控制系统中的主要功率放大元件，它可以根据输入的电信号大小连续地成比例地对液压系统的参量实现远距离控制、计算机控制，与伺服控制系统中的伺服阀相比，在某些方面还有一定的性能差距，但它显著的优点是抗污染能力强，大大地减少可由污染而造成的工作故障，提高了液压系统的工作稳定性和可靠性；另一方面比例阀的成本比伺服阀低，结构也简单，已或得了广泛的运用。

比例阀按主要功能分类，分为压力控制阀，流量控制阀和方向控制阀三大类，每一类又可以分为直接控制和先导控制两种结构形式，直接控制用的小流量小功率系统中，先导控制用的大流量大功率系统中。

这些年来国内在液压件清洗设备的研制和生产方面发展很快，但使用经验表明，还存在一些需要进一步改进和完善的问题。首先是通用清洗设备的适用性问题。对于一些结构复杂和具有内部油路的零部件，采用通用清洗设备往往效果不理想，内部残留的污染物很难冲洗出来，因而应考虑选用或设计专用的清洗设备。其次是关于清洗液的洁净性问题。零件清洗过程中清洗液应保持一定的清洗度，这对于零件装配前的精密清洗尤为重要。目前国内清洗设备较普遍地存在过滤装置不够完善的问题，过滤精度低，纳垢容量小，不能有效的滤除从零件冲洗出来的颗粒污染物。有的清洗设备甚至没有过滤设备，而是定期对清洗设备的清洗液进行过滤净化。这样，在清洗的初期清洁度可能符合要求，但清洗到后期，由于污染物积累清洗液污染越来越严重，不仅达不到清洗的目的，反而污染了零件。因此，清洗设备必须装社具有足够高的过滤精度和纳垢容量的过滤器。采用可清洗滤芯和增加外过滤系统，可提高过滤净化能力并节约费用。

此次液压皮辊机的技术要求是：

工作可靠、设计美观、维护方便. 。

整台机器的控制系统都由液压系统控制。

设计的主要内容包括：液压皮辊机的总装图，非标准零件的设计，液压缸的设计，电机及泵、阀、管件的选择使用等等。为了使设计更趋于合理化、标注化、绝大多数零件都按照国家标注进行。

1 总体方案论证

方案论证（1）在螺杆机构加电机，但由于压力较难控制。

（2）用液压代替可以很容易的控制。

1.1原始数据：

参照棉纺厂精梳机，粗纱和细纱机、并条机、条卷机等纺织设备中使用的各种规格丁氰皮辊的套入和压出设备的参数。

套压皮辊芯的直径为Φ18～Φ35毫米。

套压皮辊的长度为150毫米

摩擦力=959.825N

经过查手册得到背压p2=0.6Mpa

1.2机器的结构和传动原理

液压式双头套皮辊机由机身、油路、传动机构及套压机构等主要部件所组成，各部分机构和使用分述如下：

(1)机身部分：

机身由油箱和工作台面构成一整体，油箱在机身的下部，中部装的是油路传动机构，上部为上下油缸托脚，油缸下部为支架和导轨，下方为箱体。

(2)液压传动机构

液压系统使用具有连续流动性的油液（即所谓的液压油），通过液压泵把驱动液压泵的电动机的机械能转换成油液的压力能，经过各种各种控制阀送到作为执行器的液压缸中，再转换成机械动力去驱动负载。

参考文献

1 谢家赢．组合机床设计简明手册．第1版．北京：机械工业出版社，1994年2月

2 王之煦．许杏根．简明机械设计手册．北京：机械工业出版社，1997年9月

3 沈阳工业大学．组合机床设计．第1版．上海：上海科学技术出版社，1985年9月

4 大连组合机床研究所所编．组合机床设计．第1版．北京：机械工业出版社，1975年6月

5 李益民．机械制造工艺设计简明手册．第2版．北京：机械工业出版社，1995年10月

6 雷天觉．液压工程手册．北京：机械工业出版社，1992年7月

7 朱富元、扬培元．液压系统设计简明手册．北京：机械工业出版社，1997年1月

8 陈秀宁. 机械设计课程设计. 第1版. 浙江：浙江大学出版社，2001年10月

9 王伯平. 互换性与测量技术基础. 第1版. 北京：机械工业出版社，1999年8月

10 成大先. 机械设计手册. 第3版. 北京：化学工业出版社，2002年1月

360桌面截图20140714214753.gif

360桌面截图20140714215049.gif

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A0液压缸.gif

A0总装图.gif

A1侧挡板.gif

A1箱体.gif

A1液压泵站.gif

A1油箱箱体.gif

A2右支架.gif

A2左支架.gif

A3横臂.gif

A3后端盖.gif

A3活塞杆.gif

A3前端盖.gif

A3支架盖.gif

A4导向套.gif

A4缸筒.gif

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A4液压原理图.gif

内容简介：: 实习小结时间过得好快，不知不觉中，毕业设计前的实习结束了。虽然时间不算长，但是通过这段时间的实习，我感觉自己好象成熟了很多。在实习的这段时间中我确实经历了以前所未曾经历的，学到了不少课堂上学不到的东西，对我来说，这就是一笔宝贵的财富。首先我来到昆山协孚厂，这是一家国营企业，该企业主要生产双头套皮辊机、加油机、磨床等中小型纺织机械。对该厂简单参观后，在老师的指导下，我们开始讨论、选择设计课题。在明确每个人的设计课题、任务后，冯老师对设计要求、进程等有关细则作了详细的介绍与解答，这对我们的设计起到了重要的指导作用。我选择的设计课题是液压式双头套皮辊机的设计，液压式双头套皮辊机主要由油缸、电磁阀、泵、支架、油管、油箱、防护罩、等组成。液压式双头套皮辊机为立式，操作简便，适应于棉纺厂的精梳机、粗纱和细纱机、并条机、条卷机等纺织设备使用的各种规格丁氰皮辊的套入和压出，是棉纺织行业的必备配套设备。以上是液压式双头套皮辊机的基本介绍，再接下来的实习时间内，我对其组成部件进行了详细的学习与研究，查阅了大量的文献资料，并参观了主要部件的加工生产，这对的我设计起到了重要的作用。在为期一个月的实习时间内我们还对江淮动力厂、恒力集团等多家机械相关企业进行了参观学习，通过实习我们了解了机械零件实际加工工艺过程、机械装配工艺过程等知识，使我们能够更好的将理论与实际联系起来，使我们对机械生产有了更深刻的了解，为我们的毕业设计，乃至以后的工作都打下了深厚的基础。在前两个星期内我们在昆山协孚厂实习，我们一般是早上去工厂，把要设计的机器的传动原理搞清楚，并把机器的机构草图画下来。然后下午再查找对应的资料进行修改。在第三个星期内我们主要参观了江苏恒力集团，江苏恒力组合机床有限公司系由原苏州市红旗机床厂于1995年和2001年两次改制成立.企业创建于1958 年,为原机械工业部定点生产组合机床及通用部件的专业公司,中国机床总公司组合专用技术装备公司的主要成员.原机械部技术进步示范工程试点企业，省CAD应用示范企业,省信息化应用示范企业，省高新技术企业,江苏省重合同守信用企业.拥有各种金切设备300多台,其中精密座标镗床,精密导轨磨床,小孔磨床,高速磨齿机,加工中心,三座标测量仪,超音频淬火等精大稀设备30余台. 公司下设铸造、金切、热处理、钣金加工、装配等七个专业车间. 现已实现绘图自动化和三维智能化设计.公司自70年代初开始专业从事组合机床及其通用部件的开发研制.目前主要产品有各类通用部件、组合铣床、转盘铣床、专用机床、非标生产线及装备五大类17个系列,品种规格为国内同行之首.公司从业组合机床30年来,为国内外汽车、拖拉机、柴油机、航空、工程机械、机床、摩托车、五金、工模具等行业累计提供各种设备5000余台.产品覆盖国内外市场.其中主导产品组合铣床产销量已连续十年国内市场占有率达52%，覆盖国内半壁江山。我们主要对机床主轴、主轴箱的加工以及机床装配进行了参观实习，同时在指导老师的帮助下，我们请到了恒力集团技术人员为我们做了详细的解说介绍，此外，通过工人师傅的具体操作，我们弄明白了轴等零件的加工流程。通过这次参观学习，我们认识了解了大型机床的加工生产，学到了很多书本上没有的东西，我们受益匪浅。在第四个星期内我们参观了著名企业-江淮动力厂（原江动集团），江苏江淮动力集团进出口有限公司，是江苏省最大的进出口公司之一，年创汇额达一千六百万美金以上。公司不仅在上海、云南、广西，而且在越南、巴基斯坦、秘鲁、纳米比亚、孟加拉等国建立了分公司及办事处；在巴西、美国、津巴布韦的分公司和组装厂也在积极筹备中。公司的目标是：通过进出口公司的桥梁作用，把江动早日建成跨地区、跨行业、跨所有制形式和跨国经营的大型企业集团。江苏江淮动力股份有限公司隶属于高科技民营企业重庆东银集团，是专业生产中、小功率发动机的大型企业，现有总资产21亿元，净资产13亿元，员工3600人（其中大专以上学历人员760人）。企业创建于1945年，1959年开始生产柴油机，现年产各类发动机近百万台，累计已生产800万台。连续多年跻身中国企业500强和机械工业百强企业行列，为中国农业机行首批上市公司之一。公司主要从事单缸柴油机、多缸柴油机和通用汽油机设计开发、生产制造和营销服务业务，现已形成400多个变型品种、覆盖288千瓦功率的产品结构，主要适用于农业、运输、工程机械、船用及固定动力配套等。经过这次实习，让我们对ZH1105柴油机机体加工有了更深的了解，同时对曲轴加工的一般过程也有了进一步的认识，让我们对工程实践中工艺编制的一般思路和一般的过程有了一定的了解，同时也加强了我们工程实践的能力，为我们以后工作打下了坚实的基础。在实习时间内我还要对机械式双头套皮辊机的主要零部件的技术参数作详细的了解，。虽然一个月的短暂实习已经结束，但为我们留下了深刻的印象，我们学到了许多书本上没有的知识，加强了理论与实践的联系，为我们毕业设计及今后的工作作了很好的铺垫，同时也让我们体会到了作为一个工程技术人员理应具有的基本素质与要求。最后感谢各位领导对我们实习的关心与支持，感谢指导老师的辛勤指导！学生：汤艳红二零零六年四月十号扬州市职业大学毕业设计（论文）设计（论文）题目：液压式双头套皮辊机系别：机械工程系专业：机电一体化学生姓名：汤艳红班级： 03机电（1）学号： 0301021112 指导教师：冯晋完成日期： 2006.05 扬州职业大学汤艳红毕业设计- 22 -摘要液压式双头套皮辊机主要是由许多通用部件和少量的专用部件组成的。本机适用于棉纺厂的精梳、并条机、粗纱机和细纱机等设备上用的各种规格丁氰皮辊的压系统来实现，达到了自动化的生产要求，并且机器在整个运行过程中套入和压出.主要实物参照是由昆山协孚厂设制造的液压皮辊机。液压式双头套皮辊机设计，主要是完成纺织皮辊的套入和压出，是棉纺织行业的必备配套设备。在设计技术标准上主要按照各零部件的材料选择、失效形式、设计准则、结构要求等来设计机器。液压式式双头套皮辊机主要是采用电动机带动油缸传动，同时采用丝杆带动横臂导杆在导轨上滑动，进而实现皮辊的套入和压出。本设计的主要创新点在于用液压传动系统取代了传统的机械传动，并且套皮辊机设计成双头，能同时完成两个皮辊的压入、套出。关键词：液压导轨油缸目录1 前言31 整体方案论证 41.1 原始数据 51.2 机器的结构和传动原理 52 液压缸的设计 62.1活塞和活塞杆的选择 72.2 活塞杆导向套及防尘圈的选择 73 液压泵的设计 93.1 液压泵的设计根据泵的工作压力和泵的流量确定 94 电动机选择 94.1 选择电动机的类型和结构型式 104.2 确定电动机功率及其它参数 105 整机及其他附件的设计 105.1 机体设计115.2 导轨设计 115.3 其它 126 液压阀及其管路的选择 126.1 液压阀概述 126.2 溢流阀的选择 136.3 方向控制阀的选用 136.4 其它附件 137 油箱的设计 147.1 液压油箱的设计 148 集成块设计 179 滤油器的选用 1810 设计说明 1911 结论 19工作总结 20 参考文献 20附件清单21前言这次我毕业设计的内容为液压式双头套皮辊机，主要实物参照是由昆山协孚厂设计制造的液压皮辊机。需要解决的问题就是完成整台液压式双头套皮辊机的工程设计。在原有机器的基础上进行改造和调整。原有是采用螺杆压下手动机构，由于效率低，劳动强度大，所以我进行改造，用液压控制，不仅能提高机械效率，还能减少劳动强度。液压式双头套皮辊机设计，主要是完成纺织皮辊的套入和压出，是棉纺织行业的必备配套设备。我设计的套皮辊机主要靠液压方式传动，为了提高生产效率，套皮辊机设计成双头，能同时完成两个皮辊的压入、套出。液压传动有机械传动和电力拖动系统无法比拟的优点技术无法比拟的优点。液压元件的布置不受严格的空间位置限制，系统中个部分用管道连接，布局安装有很大的灵活性，能构成用其他方法难以组成的复杂系统。液压传动系统可以在运行过程中实现大范围的无级调速。另外液压传动传递运动均匀平稳，易于实现快速启动、制动和频繁的换向。除此以外，液压传动系统操作控制方便、省力，易于实现自动控制、中远程距离控制、过载保护。与电气控制、电子控制相结合，易于实现自动工作循环和自动过载保护。而且液压元件属机械工业基础件，标准化和通用化程度较高，有利于缩短机器的设计、制造周期和降低制造成本。液压传动突出的优点还有单位质量输出功率大，以空气为工作介质，处理方便，无介质费用、泄露污染环境、介质变质及补充等问题。由于液压传动是封闭的，多数情况下其元件均可由传动液压自行润滑，因此磨损很小。液压元件体积小、重量轻、标准化程度高，便于集中大批量生产，加上近年发展起来的叠装、插装技术，装配也很容易，因此造价低，比起其他机械传动，液压传动常为一种最为经济的选择。液压传动是由17世纪帕斯卡提出的静压传递原理、18世纪末英国制造出世界上第一台水压机开始发展起来的，但液压传动在工业上被广泛采用和有较大幅度的发展却是本世纪中期以后的事情，特别是被20世纪第二次世界大战期间战争的激励，取得了很大进展，整体上经历了开关控制，伺服控制，比例控制3个阶段。比例控制技术是20世纪60年代末人们开发的一种可靠，廉价，控制精度和响应特性，均能满足工业控制系统实际需要的控制系统。当时，点液伺服技术已日益完善，但电液伺服阀成本高，应用和维护条件苛刻，难以被工业界接受。希望有一种廉价，控制精度能满足需要的控制技术去替代，这种需求背景导致了比例技术的诞生和发展。随着液压机械自动化程度的不断提高，液压元件应用数量急剧增加，元件小型化、系统集成化是必然的发展趋势。液压控制阀在液压系统中被用来控制液流的压力、流量和方向，保证执行元件按照负载的需求进行工作。电液比例阀是比例控制系统中的主要功率放大元件，它可以根据输入的电信号大小连续地成比例地对液压系统的参量实现远距离控制、计算机控制，与伺服控制系统中的伺服阀相比，在某些方面还有一定的性能差距，但它显著的优点是抗污染能力强，大大地减少可由污染而造成的工作故障，提高了液压系统的工作稳定性和可靠性；另一方面比例阀的成本比伺服阀低，结构也简单，已或得了广泛的运用。比例阀按主要功能分类，分为压力控制阀，流量控制阀和方向控制阀三大类，每一类又可以分为直接控制和先导控制两种结构形式，直接控制用的小流量小功率系统中，先导控制用的大流量大功率系统中。这些年来国内在液压件清洗设备的研制和生产方面发展很快，但使用经验表明，还存在一些需要进一步改进和完善的问题。首先是通用清洗设备的适用性问题。对于一些结构复杂和具有内部油路的零部件，采用通用清洗设备往往效果不理想，内部残留的污染物很难冲洗出来，因而应考虑选用或设计专用的清洗设备。其次是关于清洗液的洁净性问题。零件清洗过程中清洗液应保持一定的清洗度，这对于零件装配前的精密清洗尤为重要。目前国内清洗设备较普遍地存在过滤装置不够完善的问题，过滤精度低，纳垢容量小，不能有效的滤除从零件冲洗出来的颗粒污染物。有的清洗设备甚至没有过滤设备，而是定期对清洗设备的清洗液进行过滤净化。这样，在清洗的初期清洁度可能符合要求，但清洗到后期，由于污染物积累清洗液污染越来越严重，不仅达不到清洗的目的，反而污染了零件。因此，清洗设备必须装社具有足够高的过滤精度和纳垢容量的过滤器。采用可清洗滤芯和增加外过滤系统，可提高过滤净化能力并节约费用。此次液压皮辊机的技术要求是：工作可靠、设计美观、维护方便. 。整台机器的控制系统都由液压系统控制。设计的主要内容包括：液压皮辊机的总装图，非标准零件的设计，液压缸的设计，电机及泵、阀、管件的选择使用等等。为了使设计更趋于合理化、标注化、绝大多数零件都按照国家标注进行。1 总体方案论证方案论证（1）在螺杆机构加电机，但由于压力较难控制。（2）用液压代替可以很容易的控制。1.1原始数据：参照棉纺厂精梳机，粗纱和细纱机、并条机、条卷机等纺织设备中使用的各种规格丁氰皮辊的套入和压出设备的参数。套压皮辊芯的直径为1835毫米。套压皮辊的长度为150毫米摩擦力=959.825N经过查手册得到背压p2=0.6Mpa1.2机器的结构和传动原理液压式双头套皮辊机由机身、油路、传动机构及套压机构等主要部件所组成，各部分机构和使用分述如下： (1)机身部分：机身由油箱和工作台面构成一整体，油箱在机身的下部，中部装的是油路传动机构，上部为上下油缸托脚，油缸下部为支架和导轨，下方为箱体。(2)液压传动机构液压系统使用具有连续流动性的油液（即所谓的液压油），通过液压泵把驱动液压泵的电动机的机械能转换成油液的压力能，经过各种各种控制阀送到作为执行器的液压缸中，再转换成机械动力去驱动负载。根据液压系统原理设计液压系统图：图1-1 控制原理图1)油路传动机构如图所示，有电动机传动齿轮泵，出油口分两路，一路进溢流阀和压力表，另一路接分油器，在分油器上接有二位四通阀和单向阀，控制上下油缸动作，油箱采用20号机油。 2）套入机构形式有弹条筒套入，接杆压入和接杆套压入三种。弹条筒套入接杆压入接杆套压入2 液压缸的设计液压缸在液压系统中的作用是将液压能转变成机械能，使机械实现直线运动，根据整个皮辊机的整体尺寸，初选定D=63.4mm，将液压缸内径圆整为系列标准直径D=63mm，活塞杆直径d，按d/D=0.35mm及活塞杆直径系列取d=22m。液压缸的壁厚由液压缸的强度条件来计算的。壁厚按薄壁圆筒公式计算：PyD/2 6 (4-2)式中: 液压缸壁厚（m）D液压缸内径（m）Py实验压力，一般取最大工作压力的（1.251.5）倍（Mpa）液压缸筒材料的许用应力。取100Mpa 550101.256010-3/21003.1410-4 6.5（mm）外径D1=63+6.52=76（mm）液压缸缸体内部长度应等于活塞的行程与活塞的宽度之和。缸体外型长度还要考虑到两端端盖的厚度。综合考虑取液压缸缸体长度l=240(mm) 。缸体主要技术要求为：有足够的强度，等长期承受最高工作压力及短期动态实验压力而不致产生永久性变形；有足够的刚度，等承受活塞侧向力和安装的反作用力而不致于产生弯曲；内表面与活塞密封件及导向环的摩擦力作用下，等长期工作而磨损少，有高的几何精度，足以保证活塞密封件的密封性。缸筒毛坯：普通采用冷拔或热扎无缝钢管，国际市场上已有内圆精研磨，外圆精加工，只需按所要求的长度切割的无缝钢管供应。此外，较厚壁毛坯用铸件和锻件，或用厚钢板卷成筒形，焊接后退火，焊缝须用X光或磁力探伤。2.1 活塞和活塞杆的选择活塞是根据密封装置型式来选用其结构型式的。通常分为整体活塞和组合活塞两大类。这次选用的是无导向环活塞，其材料是用高强度铸铁HT200300制造的。采用“O”型密封圈，这样的选择使其结构简单，减少加工工作量，同时又能满足使用要求。根据实际需要，参考昆山协孚厂液压皮辊机，选用实心活塞杆。实心杆制造工艺教简单，故被采用。活塞杆强度计算，主要验算活塞杆压缩或拉伸强度d2 4FNs/3.14106式中 F液压缸的最大推力材料的屈服强度Ns屈服安全系数，一般Ns=2-4由上式求出 d19.5（mm）液压缸用的活塞缸材料通常要求淬火深度一般为0.51mm，或活塞杆直径每1mm淬深0.03mm。表面处理一般为：活塞杆表面须镀硬烙，厚15-25m，也有的要求镀烙层30-50m。防腐要求特别高的则要求先镀一层软烙，后镀硬烙，镀后抛光。活塞杆外径公差f7-f9 直线度0.02mm/100mm。表面粗糙度：一般为Ra0.3-0.4m，精度要求高时Ra0.1-0.2m.2.2活塞杆防尘圈及导向套的选择防尘圈设置在活塞杆或柱塞密封圈有三种基本形式，防止外界灰尘、沙砾等异物进入液压缸内，以避免影响液压系统的工作和液压系统元件的使用寿命。国家标准GB10708.3-89规定的橡胶防尘圈有三种基本形式：第一种形式是一种纯橡胶圈，它适用于安装在A型密封腔体内起防尘作用。第二种形式是一种有金属骨架的橡胶圈，它适用于安装在B型密封腔体内起防尘作用，第三种形式是一种有双向唇的橡胶圈，它适用于安装C型密封腔体内起防尘和辅助密封的作用。根据液压手册摘子GB6578-86 选用A.A型液压缸活塞杆防尘圈，参数：d活塞杆直径s密封沟槽经向深度L1密封沟槽长度L2防尘圈极限长度D1密封沟槽底经D2密封沟槽端部孔径C导入角长度R1，R2圆角半径其值分别为：d=25 s=4 L1=5 L2=8 D1=33 D2=30.5 R1=0.3 R2=0.5 C=2活塞杆导向套在液压缸的有杆侧端盖内，用以对活塞杆进行导向，内装有密封装置以保证缸筒有缸腔的密封。外侧装有防尘圈，以防止活塞杆在后退时把杂质、灰尘及水分带到密封装置相处，损坏密封装置。导向套的典型结构型式有轴套式和端盖式两种。 1 结构查5表17-6-18，根据设计结构的整体性考虑及机械性能要求，在设计时采用了轴套式的活塞杆导向套结构。 2 导向套的材料金属导向套一般采用磨擦系数小、耐磨性好的青铜材料制作，非金属导向套可以用塑料（PA）、聚四乙烯（PTEE+玻璃纤维）或聚三氟氯乙烯材料制作。在设计中采用了金属制作的导向套。 3 导向套长度的计算 1) 导向套尺寸配置查5表17-6-19，导向套的主要尺寸是支承长度，通常按活塞杆直径、导向套的型式、导向套材料的承压能力、可能遇到的最大侧向负载等因素来考虑。 2) 最小导向长度导向长度过短，将使缸因配合间隙引起的初始挠度增大，影响液压缸的工作性能和稳定性，因此，在设计时必须保证缸有一定的最小导向长度，一般缸的最小导向长度应满足：HS/20+D/2 m 而 S=254-150=104mmH最小导向长度，m S最大工作行程，m D缸筒内径，m导向套滑动面的长度A，在缸径小于80mm时，取 A=（0.61.0）D当缸径大于80mm时，取A=（0.61.0）*d在本设计中缸径为76mm80mm应用公式： A=（0.61.0）*D即 A=（0.61.0）*63=3863mm,取A=55mm。 4 加工要求导向套外圆与端盖内孔的配合为H8/f7，内孔与活塞杆外圆的配合为H9/f9。外圆与内孔的同轴度公差不大于0.03mm，圆度和圆柱度公差不大于直径公差之半，内孔中的环行油槽和直油槽要浅而宽，以保证良好的润滑。3. 液压泵的设计3.1 液压泵的设计根据泵的工作压力和泵的流量确定压力的确定 F=F摩=959.8250.8=767.86N p1D2-p2(D2-d2)=F p1632-0.6106(632-222)=767.86 p1=4.3Mp流量的确定 Q=VA =0.004D2 =0.004632 =13ml/r选择液压泵的规格根据以上并得P和Q值查阅液压工程手册，现选用CB-B25型齿轮泵，该参数为：理论排量q=16ml/r，泵的额定压力5Mp，最好转速1450r/min，驱动功率1.3kw。4. 电动机选择原动机是许多机器中运动和动力的来源，其种类很多，有电动机、内燃机、蒸汽机、水轮机、液压机等。电动机构造简单、工作可靠、控制简便、维护容易，一般生产机械上大多数均采用电动机驱动。本设计也采用电动机作为原动力。4.1 选择电动机的类型和结构型式生产单位一般用三相交流电源，如无特殊要求，通常都采用三相交流异步电动机。我国已制定统一标准的Y系列是一般用途的全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电动机，适用于不易燃、不易爆、无腐蚀性气体和无特殊要求的机械。所以本设计采用Y系列三相异步电动机4.2 确定电动机功率及其它参数电动机的容量（功率）选的合适与否，对电动机的工作和经济性都有影响。当容量小于工作要求时，电动机不能保证工作装置的正常工作，或使电动机因为长期过载而过早损坏；容量过大则电动机的价格高，能量不能充分利用，且因经常不在满载下运行，其效率和功率因数都较低，造成浪费。电动机的容量主要由电动机运行时的发热情况决定，而发热又与其工作情况有关。电动机的工作情况一般可分为两类：（1）用于长期连续运转、载荷不变或很少变化的、在常温下工作的电动机；（2）用于变载荷下长期用行的电动机、短时运行的电动机和重复短时运行的电动机。根据本设计的实际工程条件来看，应该根据第一种情况来确定电动机。选择这类电动机的容量，只需要使电动机的负载不超过其额定值，电动机便不会过热。电动机的额定功率Pm等于或稍大于电机输出功率P,即 PmP。从手册中选择相应的电机型号，而不必再作发热计算。通常按照 Pm=(1-1.3)Po 选择，电机功率大小应视工作装置可能的过载情况而定。根据传动原理图可知电机的功率主要根据泵的功率来确定。由资料可知在本设计中工作阻力主要来源于皮辊对铁芯的摩擦阻力。根据皮辊主要材料橡胶的性能以及几何尺寸可以初步估计橡胶皮辊对铁芯的弹性应力为F=959.825N，由此可以知道橡胶皮辊对铁芯的等效摩擦力（公式）为：其中：u为橡胶材料对铸铁芯的摩擦系数，由资料可知u=0.8(此处为无润滑状态)。因此：液压缸的工作压力即等于皮辊对铁芯的摩擦力，即有公式：式中：分别为液压缸所受压力和受力横截面面积，由缸体设计可以知道25600x10-6m2因此： 2.99x104N/m2即为油路压力。由控制原理图可知，液压油经过油管回油到集成块，根据油路压力可以选择集成块组成部分：WE型电磁换向阀，BT-06-32型先导式溢流阀。同样根据油路压力可选择泵的型号为CB-B25型齿轮泵，该泵参数为：理论排量q=25ml/r,泵的额定压力为2.5MP，最高转数1400r/min,驱动功率1.3KW。根据以上资料，参考实际生产的条件，可选择型号为Y90L-4的电机，其基本参数如下：额定功率 Pm=1.5 Kw额定转速 Nm=1400 r/min额定电压 V=380 V额定电流 A=3.7 A其次电动机的外形尺寸、电动机中心高、轴伸尺寸、键联接尺寸等也均可在手册中查得。在本设计中，油路压力损失未计入计算，但考虑到压力损失，所以阀和泵的选择均在无压力损失的情况下选择，这样可以保证有足够功率在实际生产中运行。5 整机及其他附件的设计5.1 机体设计机体的设计是参照JT-SA808G型双头套皮辊机的设计方案，采用立式布置，采用立式结构的优点在与：加工和装配工艺性好；同时，安装、调试与运输也都比较方便。其缺点是削弱了机身的刚性，这一弊端通常是用加强部件之间连接部位的刚度来补偿。减少机器的占地空间，机体是用与安装液压缸、电机、泵、各类阀等部件。根据实际工程需要，本设计的机体主要采用焊接式。材料为Q235，对于机体，前后和底板采用整体焊接，两侧采用铁皮联接。在设计机体时应注意以下几点：(1) 焊接部位应保持清洁，无杂物；(2) 未加工外表面涂防锈耐油油漆；(3) 焊接部分应除去内应力；(4) 焊接处不得有焊接缺陷。5.2 导轨设计导轨的功用是向导和承载。设计时主要按照保证导向精度、耐磨性、低速运动的平稳性、结构简单、工艺性好等基本要求来设计。导轨的材料主要有灰铸铁（HT150）、钢、有色金属、塑料等导轨的主要类型有：(1)矩形导轨，其承载能力大，导轨垂直和水平方向误差相互没有影响，制造与维修方便，但侧面存在误差，影响导向精度，适应于载荷较大、导向精度要求不太高的场合；(2)三角形导轨，支承件导轨为凸形时，称为山形导轨，反之称为V形导轨，这种导轨在磨损后，在正向载荷的作用下，能自行补偿磨损量，不产生间隙，导向精度较好，但垂直与水平方向的误差相互影响，制造与维修困难；(3)燕尾形导轨，其高度尺寸较小，结果紧凑，能承受颠覆力矩，便于调整间。目前国内外套皮辊机上的导轨所用的形式主要就是以上几种形式。参考以上几种导轨，根据实际要求，本设计主要采用热扎等边角钢（GB9787-88）来作为导轨，其结构简单，并且能够满足传动要求。导轨结合面之间都存在间隙。在调整间隙的装置上有：(3) 压板，压板用螺钉紧固在运动部件上，可用刮研、垫片或平镶条来调整间隙；(4) 镶条，镶条有平镶、楔形镶条和压板镶条等。5.3 其它短皮辊的压入主要是由接杆压入，接杆的外径根据铁芯的直径选择。而导向头则需要根据皮辊各自不同尺寸自制。皮辊压入压出接杆种类见表5-1。表5-1 皮辊参数表顶杆外径适用铁芯直径16181820机器的维护注意：上活塞杆移动，必须注意安全操作，避免撞击致使弯碰毛。不要将任何污物掉进油箱，从而引起油路堵塞。定期清理油箱及及时检查各类阀的工作情况。6 液压阀及其管路的选择6.1 液压阀概述液压阀的作用是在液压系统中，液压控制阀来控制液压系统中的压力，流量及油液的流动方向，从而控制液压缸或液压马达的启动，停止，速度，方向力以及动作顺序等，以满足各种类型的液压设备对运动，速度，力或转矩的要求。任何一台液压设备或装置的液压系统中，液压阀无论在品种还是数量上都占有相当大的比重。因此，液压阀性能的好坏对液压系统的静特性，动特性，工作可靠性有直接的影响。对于液压阀，除了要求满足噪声低、寿命长、抗污染能力强、小型化、轻量化、密封性能好、安装、调整、维护保养方便等项性能指标以外，各类液压阀还有其他特殊的要求。液压阀可分为压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀。现在多运用液压伺服系统，液压伺服系统可分为泵控系统和阀控系统两种基本类型。泵控系统是通过用伺服阀改变泵的排量来控制油液油量，从而改变执行机构的输出速度，系统中的压力则与负载相适应。阀控制系统是直接由伺服阀来控制流入执行机构的流量，液压油源通常是定压力的，阀控和泵控相比，阀控具有较多的优点，如响应速度快，控制精度高，结构较简单。虽然它的效率较低，但由于性能优越而得到广泛的应用。尤其在小功率系统中，几乎采用阀控制系统。6.2 溢流阀的选择溢流阀是通过阀口的溢流，使被控制系统或回路的压力保持恒定，实现调压，稳压和限压。对溢流阀的主要性能要求是：调压范围大，调压偏差小，压力振摆小，动作灵敏，过流能力大，压力损失小，噪声小。本次设计采用的是BG系列阀型号YF-L10C 通经10mm 额定流量40L/min 调压范围35140（Kgf/cm2 ）6.3 方向控制阀的选用单向阀的功能是只允许油液向一个方向流动，而不允许反向流动根据液压传动手册查得选取MAC-01-30型号的单向阀。选取两位三通阀。两位三通阀采用液控式。选用规格34DF3OE10BD。6.4 其它附件在液压传动中常用的管子有钢管、铜管、胶管、尼龙管和塑料管。钢管能承受较高的压力，廉价；但弯制比较困难，弯曲半径不能太小，多用于压力较高、装配位置比较方便的地方。一般采用无缝钢管，当工作压力小于1.6MPa时，也可用焊接钢管。铜管等承受的压力较低（p6.310MPa），经过加热冷却处理后，铜管软化，装配时可按需要进行弯曲；但价贵且抗振能力较弱。尼龙管用在低压系统；塑料管一般只作回油管用。胶管用作用联结两个相对运动的部件之间的管道。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的胶管，可用于压力较高的油路中。低压胶管是麻绳或棉绳编织体为骨架的胶管，多用于压力较低的油路中。由于胶管制造比较困难，成本高，因此非必要时尽量不用。管接头的类型及特点：扩口式管接头。利用管子端部扩口进行密封，不需要其他密封件。结构简单，适用于薄壁管件连接，工作压力8MPa。管路应有弯，两个固定元件中间的一段管子是不取的，因为热变形会引起漏油哦或损坏。如果一个液压系统由几个独立的部分（如泵站、阀架、蓄能器架之类）组成，则每部分内部的管路引到该部分的一个侧面隔板或块上接受，对外连接的个油口或接头应有与路图上一致的标记，各油口之间要留出足够的间距以便能单独装拆每根外部接管。管路布置要横平竖直，整齐美观。管路不能妨碍液压元件和设备部件的调整和更换，不能妨碍设备的运行，不能妨碍人员通道、维修区、操作者活动区的畅通。管路要能单独拆除其他管路或元件。管路的布置、支撑和防护要把管路被损坏的可能性减至最少。管路应有充分的支撑。对于直管段，外径小于20mm的管子的支撑间距应不大于1m；外径在2040mm在、之间者不大于2m；外径大于40mm者不大于3m。弯管的两端及软管的硬管端也应设支撑。本次管道初选用铜管，管子外径D0=8mm,壁厚1mm。7 油箱的设计7.1液压油箱的设计油箱在液压系统中也相当重要油箱在液压系统中的主要功能是：1）储存系统所需的足够油液；2）散发系统工作中产生的一部分热量；3）分离油液中的气体及沉淀污物。油箱的作用是储油、散热、分离油中空气、沉淀油液的污物等；有时油箱盖还可用作液压泵装置和其它液压元件的安装底板。在一般设备中，大多采用钢板焊接的分离式油箱；极少采用与机床床身焊接或铸造在一起的总体式油箱。一、油箱的容量油箱要有足够的容量，以保证必要的散热能力，在工作时还应保持一定的油位高度。由于工作条件的差异很大，而且影响散热的因素很多液压泵的流量、工作压力不同，若系统效率不同，所需要散发的热量也不相同，故一般的油箱有效容量其数值变化范围很大，大多数中、低压系统可按液压泵每分钟流量的3-6倍来估计，流量大、压力低的取小值，流量小、压力高的取大值。要求能容纳停车时因重力等作用而返回油箱的油，同时工作时油面应保持一定的高度。为了防止停车时，由于回油而使油液从油箱中溢出，故油面不宜太高，油箱的有效容量，一般按底面积乘以油箱高度的0.8倍来计算。液压油箱在不同的工作条件下，影响散热的条件很多，通常按压力范围来考虑。液压油箱的有效容量V可概略地确定为：在低压系统中（p2.5MPa）可取： V=（2-4）qp 755 (6-1)在中压系统中（p6.3MPa）可取： V=（57）qp在中高压或高压大功率系统中（p6.3MPa）可取： V=（612）qp式中 V液压油箱有效容积 qp液压泵额定流量油箱的容积通常为液压泵流量的35倍。油箱中的油液温度一般推荐在30500C范围内工作比较合适。应当注意的是，设备停止运转后，设备中的那部分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，油箱中的液压油位不能太高，一般不应超过液压油箱高度的80%。二、箱结构的合理设计1、为防止灰尘或其他污物落入油箱内，油箱应采用密封结构（如在盖板处加密封垫，管口处加密封圈等），但不允许完全密封，要保持油箱内外的气压相等,并可让油中析出的气体排出。因此,必须在油箱盖上设置能透气的空气过滤器。空气过滤器常设计成既能过滤空气又能加油的结构。如图所示：空气过滤器 2、液压泵的吸油管上应安装过滤精度为80或100um的网式或线隙式滤油器。滤油器与箱底间的距离应不小于20mm。管接头和液压泵本身必须严密密封，防止空气吸入泵内。吸油管和回油管应插入最低油面以下，防止吸油时卷戏吸空气或因流入油箱的油流搅动油面，而致使油中混入气泡。回油管末端距箱底部距离不应小于三倍管径。泄漏管不宜插入油中，以免增大元件泄漏腔处的背压和将空气混入油中。3、为了加长油箱内油流的路程，吸油管和回油管的距离应尽量远些，两管之间最好用隔板隔开，以增加油液流动的距离，提高散热效果、并使油液有足够长时间去分离空气、沉淀污物和浮释气泡。隔板的高度约为最低油面高度的2/3或加一层网式金属滤网。回油管应切成45度斜口，并使斜口面向箱壁，这样可使回油沿箱壁流动，有利于散热和防止油箱底部脏物泛起。4、为了便于排放污油，油箱宜作成倾斜形，且与地面保持一定距离。放油塞应放在箱底最底处。油箱结构还应考虑能够方便地拆装滤油器和清洗内部，其侧壁应开有足够大的清洗孔（孔径一般大于200mm）。5、用钢筋焊接的油箱壁厚，一般为24mm。壁厚小于2mm时焊接较困难。容量较小（约小于100l）的油箱壁厚可取22.5mm；容量为100300l时壁厚，可采用3mm，大于300l时，可采用4mm。企图用增加壁厚的办法增加油箱的刚度是不合理的。对大型油箱或箱盖需要支承液压泵装置时，可采用型钢来增加油箱的强度和刚度。6、油箱应有油位指示器。油箱中如需要安装热交换装置时，必须在结构上考虑其安装位置。为了便于测量油温，可在油箱上装设温度计。此外，油箱内壁应涂耐油防锈涂料。根据油箱的设计要求，在本设计中油箱设计方案为：因为油箱的尺寸为525*410*295，所以油箱的容量大约100150l，因此油箱的壁厚采用4mm厚的钢板。在油箱的侧壁上开一直径为225mm的清洗孔，在油箱内壁分别设计三个隔板，以其来增加油液的流动行程，达到降低油温的效果。在油箱的箱盖上设计空气过滤器以及在侧壁上安装油位指示器及温度计，保证达到油箱的合理设计，以便符合机械设计的性能要求。8 集成块集成块是由实心金属块加工而成的块体，其表面有承装板式阀的安装面、承装插装阀的腔孔、承接管头或法兰的油口，其内部与沟通阀的连接口以构成局部回路的孔道。有的油路块，上下两面安排公共孔道和螺钉孔，可以互相叠加，每一个油路块针对一种典型的执行器操作回路进行标准化，称为集成块，加上基块和盖板，连同各块上的阀等元件和液压系统。即构成完整的液压系统。用油块代替管路实现元件间的连接，可以大幅度地减少系统装配工作量，减少系统所占空间，缩的短执行器响应时间，降低系统维修成本。但是油路块需要正针每个应用场合专门进行设计和试验。而且集成系统对粗大污染物较敏感，散热条件较差，故障诊断交困难。设计集体块时，首先要适当地进行元件分组，即确定把哪几个阀、哪部分回路放在一块上。如果一个集成块上的元件过多，则块体过大，块里细长孔较多，块上会出现没有任何孔道的闲置空间而增大重量，给毛坯的准备和块体的加工带来困难。如果每块上元件过少，块之间管路连接增多，则发挥不了集成块的优越性。一般来说，每块上的元件不要超过8个，块的大小不要超过500mm见方。集成块在系统中的设置有四种情况，即设在液压站上、设在独立的阀架上、设在主机机身侧面及直接设在执行器上。确定集成块的设置之后，就要确定元件在集成块的布置，这时要考虑的因素有：卧式还是立式，装在面板上还是置于架台上，配管方向如何，与其他设备干涉否，操作和维修是否方便，有没有闲置体积，如何减少磨削面，钻孔工艺性如何等。集成块的常用材料有热扎钢板、碳钢锻件、会铸铁铸件、球墨铸铁件、合金铝铸件等，要根据使用条件选择。进行集成块的施工图设计时，首先要掌握毛坯的尺寸、设备能力（工作台移动距离、加工余量）及工具情况（钻头长度），确定集成块的尺寸。铣削、磨削余量至少要留23mm。要了解所保有刀具的直径和长度。在确定孔径时要始终考虑到压力损失，把流速保持在34m/s左右。板式阀的油口流速可能高达812m/s，不能按油口确定集成块孔道直径。在钻孔与钻孔相交处，要考虑不形成污染物集存窝和气窝，容易排出切屑和去除毛刺。把较深的盲孔改成通孔，再把一头堵上，可以改善工艺性。堵住工艺孔或备用测试油口的堵头，有锥螺纹堵头、直螺纹堵头、球涨堵头等。堵头应设在无须拆卸管子、元件或块体即可接近的部位以便于维修。测试油口周围要留有装拆测试管路所需的空位。9 滤油器的选用当工作液体被各种杂质污染时，液压元件和系统的可靠性将下降，寿命缩短。混杂在工作液中的颗粒污染物，促使液压元件磨损，并造成液压滑阀阀芯的卡死，以及截流缝隙和其他小截面油道的堵塞等事故。另外，悬浮在工作油液中的污染颗粒对一些具有分配窗孔作用在刃边起磨料作用，从而使遮盖度逐渐减小，造成操纵失灵。油液的污染还促使液压元件腐蚀以及油液本身的劣化变质。所以保持工作液体的清洁度是很重要的。滤油器在液压系统中，滤除外部混入或者系统运转中内部产生的液压油中的固定杂质，使液压油保持清洁，延长液压元件使用寿命，保证系统工作的稳定性。滤油器的过滤精度用过滤掉的杂质的颗粒大小表示，一般可分粗滤油器、普通滤油器、精滤油器及特精滤油器四种。他们分别滤掉的颗粒公称尺寸为：100um为粗滤油器、10100um为普通滤油器、510um为精滤油器、15um为特精滤油器。滤油器类型及其特征：网式滤油器网孔74200um；过滤精度 80180um；压力差2550；特征：结构简单、通油能力大，过滤效果差。用途装在液压泵吸油管路上，用以保护液压泵。线隙式滤油器线隙100200um；过滤精度30100；压力差3060；特性：结构简单，过滤效果好，通油能力大，但不易清洗。用途一般用于中、低压系统。纸质滤油器用于要求过滤质量高的液压系统中，网孔3072 ；过滤精度530；压力差50120；特征：过滤效果好，精度高，但易堵塞，无法清洗，需常换纸心。烧结式滤油器用于要求过滤质量高的液压系统中，过滤精度7100；压力差30200；特性能在温度很高，压力较大的情况下工作，抗腐蚀性强

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