[机械毕业论文]液压压线钳的结构设计【专业答辩必备资料】

唐山学院毕业设计 附件 E2 唐 山 学 院 毕 业 设 计 设 计 题 目： 液压压线钳结构设计 系 别： 装备制造系 班 级： 11 级机械制造与自动化 3 班 姓 名： 刁贵强 指 导 教 师： 李然 2 0 1 4 年 5 月 30 日 唐山学院毕业设计 液 压 压 线 钳 的 结 构 设 计 摘要 液压压线钳是液压工具的一种，主要特点就是使用液压原理，产生强大的压力从而可以完成很粗的钢线缆，电缆，高压电线铆接，压接。 在无专用设备或在无动力源的野外、山区高空作业时 ,常会遇到施加大作用力的情况 ,这时常用手动 工 具进行作业。目前 ,手动机具的类型大致有 2 类 ,一类是机械式 ,它的主要缺点是所施加的作用力太小 ,远不能满足多种大作用力作业的要求 ；另一类是液压式 ,其能满足多种大作用力作业的要求 ；另一类是液压式 ,其所以体积 、重量均较大 ,对悬空作业不适合 。根据实际工作中常遇到的情况 ,设计制造了输出作用力大 (有 100 kN、 160 kN 、 250 kN 等规格 ) ,作业形式多 (可进行铆接、压接 、弯曲 、切断 、剪切 、破拆等作业 ) ,携带方便 (整机重量 10 15 kg) ,操作灵活 ( 手动力为 20 kg) 的手动液压 压线 钳 。实践证明 ,该机具工作可靠 、适应面广 ,是较好的手动机具。 能够 解决了某些特殊场合无法铆接的难题。通过对与液压压线钳工作原理相似工具的分析 , 经查阅机械设计手册，依据国家零件 标准，应用相关公式合理计算确定各结构零件尺寸，并完成最终方案校核，构想出了设计方案并通过计算，最终确定液压钳的尺寸，并绘制出相关图形表格和整体的一个结构简图。 由于液压传动的种种优点，近些年来液压传动技术得到了广泛的应用从而提高了生产和作业效率。本次设计液压钳钳口压力为 2 吨，额定工作压力 3MP。所用液压缸、液压杆、油箱和手柄等零件及结构尺寸连同工艺要求见本设计计算部分。通过最终校核实验所得设计结果数据符合最终要求及国家标准。 关键词： 作用力 额定压力 液压缸 设计 材料 手柄 校核 唐山学院毕业设计 Structure design of hydraulic pressure clamp Abstract Hydraulic crimping pliers is a kind of hydraulic tools, the main feature is the use ofhydraulic principle, have strong pressure to complete the steel cable, thickcables, high voltage wires riveting, crimping. In the absence of special equipment or in the absence of power source field, mountain high altitude operation, often encounter a large force, then the common hand tool to work. At present, the type of manual machines have 2 kinds, one kind is the mechanical type, its main disadvantage is the applied force is too small, can not meet the requirements ofoperation of various functions； another kind is hydraulic type, it can satisfy theoperation of various large force requirements； another kind is hydraulic type, theso the volume, weight were larger, not suitable for hanging operation. According to the often encountered in actual work situation, design and manufacture oflarge output force (100 kN, 160 kN, 250 kN and other specifications), operationform (can be riveted, pressing, bending, cutting, shearing, dismantlingoperations), convenient carrying (weight 10 15 kg), operation flexible (manualforce is 20 kg) manual hydraulic crimping pliers. Practice has proved, the machine is reliable, wide adaptability, good is the manual machine. To solve the problem of some special occasions not riveting. Through the analysis of thesimilarity and the working principle 唐山学院毕业设计 of hydraulic crimping pliers tools, after checking the mechanical design manual, according to the national standard parts, determine the structure parts of reasonable size formula for application,and completed the final scheme check, conceived the design scheme and by calculating the hydraulic clamp, ultimately determine the size, and draw the relevant graphic form and an integral structure diagram. Because of various advantages of hydraulic transmission, in recent years, the hydraulic transmission technology has been widely applied in order to improve the production and operation efficiency. The design of the hydraulic clamp jawpressure is 2 tons, rated working pressure of 2.5 - 3MP. The hydraulic cylinder,hydraulic rod, oil tank and a handle and structure and size together with thetechnological requirements of the design. Through the final check experimentdesign result with final requirements and national standards. Keywords: force at rated pressure hydraulic cylinder design material handle and check 唐山学院毕业设计 目 录 唐山学院毕业设计 1 引言 液压传动系统具备种种优点，近年来在各行各业现代化机械系统中，尤其是那些大型、高压、高负载的设 备中更是被广泛使用，并且液压会可以用很小的功率控制执行元件的速度、方向，并且不仅能提供较大的工作力还能够达到非常高的精度，这些特点在机械式传动方式是无法比拟的。其布局安装非常方便灵活，在占用空间相同的情况下其质量远远小于其它类型的机械，因此能在很小的空间内构成运动十分复杂的系统，当在大吨位运动的系统中时，能够使运行速度十分的平稳。 考虑到液压技术有很多优点，液压元件设备体积小、重量轻，因而惯性力较小，当突然过载或泊车时，不会产生大的冲击；能在给定范畴内安稳的主动调理牵引速度，并可完成无极调速；换向轻易，在不 转变电机旋转方向的情形下，能够较便利地完成工作机构旋转和直线往复活动的转换；液压泵和液压马达之间用油管衔接，在空间布置上相互不受严厉限制；因为采取油液为工作介质，元件绝对活动外表间能自行光滑，磨损小，使用寿命长。正由于液压技术有如此众多突出的优点，因此它的应用非常广泛，如一般工业用的塑料加工机械、压力机械、机床等；行走机械中的工程机械、建筑机械、农业机械、汽车等；钢铁工业用的冶金机械、提升装置、轧辊调整装置等；土木水利工程用的防洪闸门及堤坝装置、河床升降装置、桥梁操纵机构等；发电厂涡轮机调速装置等等；船舶用 的甲板起重机械、船头门、舱壁阀、船尾推进器等；特殊技术用的控制装置、测量浮标、升降旋转舞台等；军事工业用的火炮操纵装置、船舶减摇装置、飞行器仿真、飞机起落架的收放装置和方向舵控制装置等。 经过此次液压课设让我对液压理论知识有了进一步的了解，提高了我积极动手参与思考的能力为我以后的工作打下了结实的基础，希望以后还能有这样的机会接触到这方面的课程设计。 唐山学院毕业设计 2 液压压线钳总体设计方案 2.1 液压压线钳的结构简图 1 11 杠杆套 21 手动泵柱塞 31 卸载顶杆 41 上手柄 51 下手柄 61 绝缘套 71 右端盖 81 快进活塞 91 卸载阀 101 缸筒 111 左端盖 121 工作活塞 131 安全阀 14、 151 单向阀 2.2 液压压线钳的工作原理 如图 1 所示 ,该机 具分为钳头 (图 中双点划线 部分 ) 和钳体 2 部分 ,钳头作为执行部件用销及螺钉与钳体前部的圆形端盖刚性连接 ,根据不同的作业情况 ,可更换相应的钳头 。钳体为动力源部分 ,由手动施力装置及具有储油 、快进 、唐山学院毕业设计 增压工作、卸载 、快退功能的液压装置组成 。钳体缸筒 10 的右端有一储油腔 ,储存该机具工作时所需的全部液压油。缸筒 10 的左端有工作活塞 12 ,其内孔中装有回程弹簧 。下手柄 5 的左端外圆上有一段矩形螺纹 ,右端盖 7 上的螺钉旋入下手柄 5 的矩形螺纹槽内 。上手柄 4 的大直径右端也有一矩形螺旋槽 ,杠杆套 1 的螺钉前部旋入下手柄 5 矩形槽内 。手动液压泵柱塞 2 ,在手柄施加外力后 ,可输出 3MPa 的超高压油液 。卸载顶杆 3 和单向阀 9 为卸载装置 。钳体及手柄外部都装有一层绝缘胶套 ,其作用有 2 个 ,一是手感柔软 、与手的摩擦力较大 ,且在钳体万一掉落时 ,橡胶的弹性作用对人体有一定的缓冲保护作用 ；二是在进行带电作业时 (如压接电线 ) ,起绝缘保护作用 。工作时 ,首先顺时针转动下手柄 5 ,在其上螺旋槽的作用下 ,下手柄左端面将推动快进活塞 8 前移 ,缸筒 10 上储油腔中的油液通过单向阀 14 和 15 进入工作活塞 12 的右腔 ,由于手柄螺旋槽螺距较大 ,所以工作活塞带动钳头上的压模实现快速前移 ,当钳头上压模接触工件后 ,随着下手柄 5 的继续移动 ,储油腔 中的油液压力将会上升 ,直到下手柄 5 转 不动时 ,快进动作结束。这时再上 、下搬动上手柄 4 ,柱塞 2 ,即上 、下往复运动 ,油液推动钳体上的压模进行慢速 、超高压工作进给。工作时 ,若油液 压力超过安全阀 13 设定的 压力 (装配时已设定为 80 MPa) ,安 全阀将开启 ,实现过 载保护 。 工作完毕后 ,先将下手柄反转退回原位 ,然后将上手柄 4 抬起 ,并顺时针转动 ,使其在 螺旋槽作用 下前移 ,上手柄 4 大外圆前端就会越过卸载顶杆 3 ,处于其上方位置 ,这时再向下压上手柄 4 ,卸载顶杆 3 即会被压下 ,顶开卸载阀 9 ,工作活塞 12 的右腔与缸筒 10 储油腔连通 ,在工作活塞 12 内回程弹簧力作用下 ,工作活塞 12 带动钳头上的压模退回到最里边的初始位置 , 同时回流油液在回程弹簧力的作用下 ,将快进活塞 8 推回到最右边 ,最后将上手柄 4 反转 ,使其退回原位 , 一个工作循环全部结束 。 唐山学院毕业设计 2.2 液压压线钳的组成 2.2.1液压系统的组成 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装换成机械能。其中包括液压缸做直线运动，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，它的作用是根据需要无级调节液压动机的速度并对液压系统中工作液体的压力、流量和流向进行调解控制。 4） 辅助元件 除上述三部分以外的其他元件，包括压力表、滤油器、储能装置、冷却器、管件、油箱及密封圈等，他们也十分重要。 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。 2.2.2手动液压压线钳的组成 唐山学院毕业设计 液压压线钳 为保证便于携带，外形紧凑同时降低生产成本，因此设计工具结构简单、精简。 1） 动力元件 采用手工杠杆向小液压缸加压 2） 执行元件 选取双重液压缸加力 3） 控制元件 仅需简单单向阀即可完成基本操作 4） 辅助元件 主要选取油箱及密封圈 5） 工作介质 因其手动且技术要求较低仅需普通液压油 2.3 液压传动的优缺点 2.3.1液压传动的优点 1、液压传动的各种元件，可以根据需要方便、灵活地来布置。 2、重量轻、体积小、运动惯性小 、反应速度快。 3、操纵控制方便，可实现大范围的无级调速（调速范围达 2000： 1）。 4、可自动实现过载保护。 5、一般采用矿物油作为工作介质，相对运动面可自行润滑，使用寿命长。 6、很容易实现直线运动。 7、很容易实现机器的自动化，当采用电液联合控制后，不仅可实现更高程度的自动控制过程，而且可以实现遥控。 2.3.1液压传动的缺点 1、 由于流体流动的阻力和泄露较大，所以效率较低。如果处理不当，泄露不仅污染场地，而且还可能引起火灾和爆炸事故。 2、由于工作性能易受到温度变化的 影响，因此不宜在很高或很低的温度条件下工作。 3、液压元件的制造精度要求较高，因而价格较贵。 4、由于液体介质的泄露及可压缩性影响，不能得到严格的传动比。 5、液压传动出故障时不易找出原因；使用和维修要求有较高的技术水平。 总体来说，液压传动的优点是十分突出的，他的缺点将随着科学技术的发展热逐渐得到客服与改善，拥有更高的潜力与发展空间。 唐山学院毕业设计 唐山学院毕业设计 4 液压压线钳结构设计和计算说明 计算及说明 结果 4.1大小 液压缸内径 及活塞杆直径 的计算 （ 1） 液压缸工作压力的确定 液压缸的工作压力主要根据液压设备的类型来确定，对于不同用途的液压设备由于工作条件不同，通常采用的压力范围也不同，根据负载 F=2 *9.8=19.6KN,根据附表 1确液压缸的工作压力为 3MPa。 表 1液压缸推力与工作压力的关系 液压缸推力F/KN 50 液压缸工作压力p/MPA 5-7 ( 2) 活塞式大液压缸内径和活塞杆直径的确定 内经计算 根据已知条件，工作最大负载 19.6K,工作压力 P=3MPa可得液压缸内径 D 和活塞杆直径 d的确定 已知； F=19.6KN, P=3MPa 大液压缸的负载为 19.6KN 唐山学院毕业设计 公式 : 4FDP (1-2) D= 4 19.63KNMPa=28.8mm 经过计算得出大液压缸的直 径为 28.8mm，计算出的液压缸内径 D 应该圆整然后按取值，在按标准的 D 计算缸的有效面积，作为以运算的依据，通过查表 2 最后确定大液压缸的直径为 32mm 8 10 12 16 20 25 32 40 50 63 80 90 100 110 125 140 160 180 200 220 250 320 400 表 4-2 液压缸内径尺寸系列（ GB2348-93） (mm) 因为活塞杆在稳定状态下仅承受轴向载荷活塞杆直径按简单的拉压强度计算。根据表 3确定活塞杆的直径 d 表 3活塞杆直径的选取 活塞杆受拉情况 工作压力 p/MPa 活塞杆直径 d 受 拉 - d=（ 0.30.5） D 受压及拉 P5 d=（ 0.50.55） D 受压及拉 57 D=0.7D 此时： d=0.5D 17mm 计算出的活塞杆的直径 d应 该圆整，在按标准的 d 计算缸的有效面积，作为以运算的依据，通过查表 4 最后确定活塞杆唐山学院毕业设计 的直径径为 20mm 表 4 活塞杆直 径尺寸系列 表 4-4 活塞杆直径尺寸系列（ GB2348-93） （ mm） 因此选择活塞杆直径为 d=20mm （ 4） 小液压缸内径与结构设计计算 由连通器原理可知： 12FFAA大 小 （ 1-3） 12FF、：大、小液压缸所受外作用力（ N） 1A大 小、 A：大、小液压缸内径面积（ 2m ） 设置小液压缸外力是由人手通过杠杆作用提供，初步选定人手最大施加作用力为 200N，杠杆作用力矩之比为 1:10，则易知小液压缸所受作用力为 f=2000N 因此 D 小 10mm 活塞杆直径为 d 小 =0.5D 小 =5mm 因为小活塞与活塞杆尺寸都比较小不易加工，因此将小活塞设置为 d 小 =D 小 =5mm 的柱塞。 （ 5） 液压缸推力校核 当液压缸基本确定以后 计算实际工作推压力 依据公式 F=PA （ N） 4 5 6 8 10 12 14 16 18 20 22 25 28 32 36 40 45 50 56 63 70 80 90 100 唐山学院毕业设计 式中 A:活塞有效工作面积 P:液压缸工作压力 小液压缸处作用力为 2000N，活塞直径为 10mm时系统额定工作压力 仍为设定值 3MPa。 大液压缸实际推力 F 额 =310000000 40.32=7.643t 其中 能够达到的最大压 力 Fmax=1.5F 额 =11.46t 符合题目要求 钳口压力 2t。 4.2 活塞杆材料强度及稳定性校核 （ 1） 因为活塞与活塞杆为一体的。 材料选为 45 钢 b 600MPa s 340MPa &（ ） 13 热处理： 调质 表面处理：镀铬 为了能 够满足要求最后确定 b =600MPa （ 2）活赛杆强度的校核 活塞杆强度校核按公式 4d F 唐山学院毕业设计 中 :材料许用应力， b=n， b 为材料的抗拉强度，n为安全系数，取 n=1.4。 F：活塞所受载荷 d：活塞杆直径 经计算 d= 4 2 0 0 0 06 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0=0.0065mm 由上面计算得：活塞杆的强度符合要求。 图 4-1活塞剖面图 唐山学院毕业设计 计算及说明 结果 有效面积计算 S 有效 =S 大 -S 小 = /4*(32*32-20*20)=490.088m 校核方程： =F/S 有效 得： =F/S 有效 =20000/490.088*1000000=40.743MPa 因为 =40.743MPa 所以强度满足条件 活塞外径的配合选 f9：外径与内孔的同轴度公差不大于0.02mm，端面与轴线的垂直度公差不大于 0.04mm/mm。由于活塞在液体压力的作用下沿缸筒 往复滑动，因此，它与缸筒的配合应适当，即不能过紧也不能间隙过大，配合过紧，不仅使最低启动压力增大，降低机械效率，而且容易损坏缸筒和活塞的滑动配合表面；间隙过大会引起液压缸内部泄露，降低容积效率，使液压缸达不到要求的设计性能。 液压力的大小与活塞的有效工作面积有关，活塞直径应与缸筒内径一致。所以设计活塞时，主要任务就是确定活塞的结构形式。 根据密封装置（本设计用 O形密封圈）结构简单，但给活塞的加工带来困难，密封圈安装时也容易拉伤和扭曲。 活塞杆的外圆粗糙度 Ra 值一般为 0.10.3 微米。太光滑了，表面形成不了 油膜，反而不利于润滑。由于本液压系统用低载荷 (低速度 低工作压力）和良好的环境条件（碰撞机会很少），所以不可做表面处理： 如图 大液压缸负载 R=98.5KN 大液压缸内径 D=40mm 唐山学院毕业设计 计算及说明 结果 大液压缸活塞杆直径 d=28mm 小液压缸 d = =7m m小 小D 唐山学院毕业设计 计算及说明 结果 2 稳定性校核 当活塞杆长径 比 L/d10 时 (长度和直径比 )称为细长杆，对其受拉时，轴向力超过某一临界值时会失去稳定性，因此进行稳定性校核。活塞杆受载荷 F 应小于临近稳定载荷 Fk ，即 FFk /nk 式中 nk -安全系数，一般取 24 当细长比 l/km n 时，可按欧拉公式计算 Fk =n EJ/l 式中 n-末端条件系数，见液压与气压传动表 4-10 E-材料弹性模具，钢 E=2.1 1110 Pa J-截面转动惯量，实习杆 j= 4 464d m L-活塞杆长度计算长度，见液压与气压传动图 4-21 K= JA K-活塞杆截面回转半径（ m）， A-活塞杆截面积（ ） m-柔变系数，见液压与气压传动表 4-11 D 唐山学院毕业设计 当细长比 l/k10时，称为薄壁缸体。按下式校核 & PY D/2 式中 &-缸体的壁厚 PY -缸体试验压力。当缸体额定压力 PN16MPa， PY =1.5PN；当额定压力 PN 16MPa,PY =1.25PN； D-缸体内径 -缸体材料的许用力，可查手册 在该液压钳的设计中，我们选用 &=5mm。 计算及说明 结果 唐山学院毕业设计 4.4 螺纹连接强度校核 在液压与气压传动表 4-1 中，液压缸与缸筒连接螺栓进行强度校核，其拉应力为 =24KFdz 其切应力为 1 3 0 . 4 70 . 2k k F ddz 合成应力为 233n 化简得 s 式中 F-液压缸最大载荷 K-螺纹预紧系数， K=1.21.5 d-螺纹内径 z-螺栓个数 -材料许用应力 s -材料屈服极限 大液压缸 活塞杆长 l=64mm 液压缸长（内部） L=64mm 唐山学院毕业设计 n-安全系数，一般取 K=1.21.5 由上面计算得；螺纹连接强度符合要求。 计算及说明 结果 唐山学院毕业设计 油箱的设计 液压压线钳在使用时，方向是不确定的。因为油箱和钳身为一体，当钳身旋转一个角度时，油箱也转动一个角度。油箱中的油面因为重力作用总保持水平状态。因此，吸油管与油面的相对位置就会发生变化，也有可能脱离油面，而使空气进入油路，使液压压线钳无法正常工作。 为了防止这种现象发生，本设计采用活塞式油箱，当液压油被柱塞推入主油缸时，油箱的油量随之减少，同时油箱内压力减小，当油箱内部与外界压力值差达到一定值时，外部压力就会推动活塞的移动，直到平衡。 当主油缸泄油时， 弹簧推动活塞复位。 简图； 小液压缸 活塞杆长 l=50mm 液压缸长（内部） L=60.5mm 计算及说明 结果 唐山学院毕业设计 1油箱的容积计算 合理的确定油箱容积是保证液压系统正常工作的重要条件。初步设计时，可用下述经验公式确定油箱的有效容积。 V=vpaq 式中 V-油箱容积（ L） vpqX -液压泵的总额定流量（ L/Min） a-经验系数（ min）其数值如下； 低压系统； a=24min 中压系统； a=57min 中 高压或高压大功率系统； a=612min 2油管尺寸的确定 油管尺寸主要指内径 d 和管壁厚 油管内径 d 按下式计算 d=2 vqv 式中 qv- 通 过油管的流量 V- 油管中允许的流速，一般对吸油管取0.51.5m/s，压油管取 2.55m/s，回油管 1.52m/s，压力高时取大值，压力小时取小值。 油孔直径 0d=5mm 大液压缸缸底厚度至少为 h=13.5mm 唐山学院毕业设计 油管内径的计算值应圆整为标准值。 本设计中，取油管的内径为 d=2m 油管壁厚按下式计算 2pd 式中 p-管内工作 压力 -油管材料的许用拉应力 本设计中，取油管的壁厚为 1mm。 活塞宽度一般为缸直径的 0.61.2倍。 设油箱的内径是 40mm 为油箱的容积应不小于主油缸的最大容积， 主油箱的最大容积为； V1 =HA1 =25 32 4=20106mm 因为 V1 =V2 221 1 2 244L D L D X 所以 L2 =11.11mm. 唐山学院毕业设计 计算流量 选择油孔的直径 ，计算小孔引起的压力损失 此机械为手动机械，速度由操作人员控制，按正常情况下使用，设人手以 200N 的力为压力于压杆端部。杆端部运动的最大速度是 V1 =5mm/s，有前边计算油管直径 d=3mm。由 K1 (压杆传动比值 )得；小活塞的最大运动速度； V2 =V1 1/K =50.1=0.5m/s 液体的最大流量；（单位时间内通过液体的体积） Q=V/t=0.5A = 633 .5 3 1 0 /ms 流体在油路中的流速 V=Q/A=1.389m/s 选用液压油； L-HS 解释； 质量等级；优等品 粘度等级； 22（按 GB/T3141） 运动粘度； (40摄氏度 )19.8m /s（ GB/T265） 雷诺数计算 唐山学院毕业设计 Re=vd/r 即 361 .3 8 9 3 1 01 9 .8 1 0 =210.45 为了防止液体在油道内出现紊流，必须表 2-4得，光滑的金属圆管的临界雷诺数 Recr 为 2300. 因为 Re=210.452300 所以 在油路中液体处于层流状态 沿程压力损失计算 由液压与 气压传动中式（ 2-44）整理后得沿程压力损失 P为 P =32l l/d 从上式可知，当直管中的液流为层流时，其压力损失与管长流速和液体粘性成正比，而与管径的平方成反比。将上式适当变换后，沿程压力损失公式可改写成如下形式 P = l/2d 式中 -沿程阻力系数 Re-雷诺数 -液体的运动粘度 V-液体的平均速度 d-管道内径 l-管道长度 -液体的密度 层流时，它的理论值为 =64/Re，实际值则要大些。油液在金属管道中流动时，须取； =75/Re 唐山学院毕业设计 沿程阻力系数； =75/210.450.3564 沿程压力损失 P = lv/2d =0.3564900452/32 9622.8Pa=0.0096MPa 因为计算数值远远小于临界值，所以在液压压线钳正常工作时可以不计。 根据实际的加工情况与加工批量取最小油管的直径；d=3mm 4.6 压杆 处销钉的校核 在本结构之中共存在两处销钉， 一个是压杆与柱塞连接销钉另一个是压杆端部销钉，本次设计初步设定压杆端部销钉处至人手施力处的长度为 270mm，压杆端部销钉处至压杆与柱塞销钉处的长为 30mm， 选择其横截面直径均为 6mm。， 设定人手的施力 为 2000N，连接销钉有两个剪切面，每个剪切面上的剪切力 为 =Fs/2，每个剪切面面积等于销钉的横截面积。 如剪切图 为了连接工作是安全可靠地，要求切应力不超过材料的许用应力，因此 唐山学院毕业设计 根据公式； sFA （ Fs；剪切面上的应力 A；剪切面的面积） 5压杆端部销钉链接计算 如图所示； f=2000N 由杠杆原理得； f1=f270/30=18000N 根据上面的剪切图得剪切力为； f 剪切 =1/2f1=9000N 所以剪切应力； FsA =9000/（ 0.006/2） =318.3MPa 此处销钉的材料是 45 ，抗剪强度为 370MPa 唐山学院毕业设计 所以强度足够。 6压杆与柱塞连接销钉计算 由图计算得； f2=f（ 270-30） /30=16000N 剪切应力 FsA =8000/（ 0.006/2） =282.94MPa 此处的销钉的材料是 45 ，抗剪强度为 370MPa。 所以强度足够。 计算及说明 结果 唐山学院毕业设计 10 液压系统的维护 10.1 选择 合适的夜压油 液压油在液压油系统中起着传递液压力、润滑、冷却、密封的作用，液压轴选择 不恰当是液压系统早期故障和耐久性下降的主要原因。 应按随机使用说明书中 规定的牌号选择液压油，特殊情况需要使用代用油时， 应力求其性能与原牌号性能 相同。不同牌号的液压油不能混合使用，以防液压油产生化学反应、性能发生变换。 深褐色、乳白色、有异味的液压油是变质油，不能使用。 10.1. 1 加油时液压油必须过滤，加油工具应可靠清洁 不能为了提高加油速度而省掉液压油的过滤过程。 加油人员应使用干净的手套 和工 作服。 工程机械在施工过程中因冲击、震动等原因，会使接头和禁锢螺栓松动。 若不 定期检查和禁固，将引起严重漏油，导致机械或人身事故。因此， 要定期对受冲击影 响较大的螺栓、螺母和接头等进行紧固。紧固时， 应按一定顺序进行， 如从内到外、 从左到右、从上到下、从前到后等；同时还应注意其旋转方向， 如左旋或右旋，以防 拧错；严禁乱打乱敲，不可用力过猛，以防损坏螺纹，以及造成螺栓、螺母的裂纹或折 断 10. 1.2 定期更换密封件 长期使用的密封件，由于磨损、拉伤等原因会产生泄露， 严重时将造成机器失灵 。 因此， 必须定期更换或修理。 根据液压装置的具体使用条件制定其更换周期，并将更 换周期纳入工程机械技术档案。 液压中杂质会沉积在管路的弯曲部分和油液的流通腔内， 使用时间越长杂质越多， 这不仅使油液的流动变得黏滞， 而且油液还会带动杂质一起流动， 极有可能堵塞液压 原件的阻尼小孔， 造成故障， 因此须定期清洗。对可拆的管路一般应拆下清洗，对较 大的管路应用 5060度清洗液冲洗。 清洗液须经专用的过滤器过滤， 最后再用系统规 定用液压油清洗，并加入新油。 10.2 防止固体杂质混入液压系统 唐山学院毕业设计 清洁的 液压油是液压系统的生命。 液压系统中有许多精密偶件， 有的有阻尼小孔、 有的有缝隙等。 若固体杂质入侵将造成精密偶件拉伤、 发卡、 油道堵塞等， 危机液 压系统的安全运行。 一般固体杂质入侵液压系统的途径有：液压油不洁； 加油工具不 洁；加油和维修、 保养不慎； 液压元件脱屑等。 可以从以下几个方面防止固体杂质入 侵系统： 1）加油时 液压油必须过滤加注， 加油工具应可靠清洁。 不能为了提高加油速度而去掉油箱 加油口处的过滤器。 加油人员应使用干净的手套和工作服， 以防固体杂质和纤维杂质掉 入油 中。 2）保养时 拆卸液压油箱加油盖、 滤清器盖、 检测孔、 液压油管等部位， 造成系统油道暴露时要避开扬尘， 拆卸部位要先彻底清洁后才能打开。 如拆卸液压油箱时， 先除去邮箱四周的泥土， 拧松油箱后， 清除留在 接合部位的杂物（不能用水冲洗以免水渗入油箱）， 确认清洁后才能打开。 如需使用擦拭材料和铁锤时， 应选择不掉纤维杂质的擦拭材料和击打面附着橡胶的专用铁锤。 液压元件、 要认真清洗， 风干后组装。 选用包装完好的正品滤芯（内包装损坏，虽然滤芯完好， 也可能不洁）。 换油时同时认真壳内底部 污物。 10.3 防止空气和水入侵液压系统 在常压常温下液压油中含有容积比为 68%的空气， 当压力降低时空气会从油中游离出来， 气泡破裂使液压元件”气蚀“， 产生噪声。 大量的空气进入油中将使”气蚀“现象加剧， 液压油压缩性增大， 工作不稳定， 降低工作效率， 执行元件出现工作”爬行“等不良后果。 另外， 空气还会使液压油氧化， 加速油的变质。 防止空气入侵注意应注意以下几点： （ 1）、维修和换油后要按随机使用说明书规定排除系统中的空气， 才能正常作业。 （ 2）、液压柱塞缸缸口不得漏出油面， 油 路必须密封良好。 10.3.2 防止水