YA32-1000KN四柱万能液压机设计

常州工学院毕业设计 CHANGZHOU INSTITUTE OF TECHNOLOGY 毕毕 业业 设设 计计 说说 明明 书书 题目题目 YA32 1000KN 四柱万能液压机设计 二级学院 直属学部 无锡技师学院 专业 数控车 班级 学生姓名 学号 指导教师姓名 职称 评阅教师姓名 职称 2015 年 05 月 常州工学院毕业设计 1 摘摘 要要 通过对分析液压机的国内外生产及研究现状 确定了本课题的主要设计内容 在 确定了液压机初步设计方案后 采用了传统设计方法对液压机机身结构进行设计计算 及强度校核 并采用 AutoCAD 设计软件对液压缸主要部分及起零件图进行了绘制 在 参考了某公司生产的三梁四柱式液压机液压系统以及查阅了有关关于液压系统设计的 书籍后 设计了液压机的工作说明书 并对其进行了可行性分析 最后对整个设计进 行系统分析 得出整个设计切实可行 关键词 关键词 液压机 机身结构 液压系统 YA32 1000KN 四柱万能液压机设计 2 AbstractAbstract Through the production and research situation at home and abroad on the analysis of the hydraulic machine the main design elements identified issues In the preliminary design of hydraulic machine using the traditional design method of design calculation and strength check of hydraulic press frame structure and the use of AutoCAD design software for the drawing of the hydraulic cylinder parts and parts diagram in the three beam four post type hydraulic machine hydraulic system with reference to a company and books about the hydraulic system design review design of hydraulic cylinder work instructions and its feasibility is analysed finally the whole design of system analysis the whole design is feasible keywordskeywords Hydraulc press Body structure 常州工学院毕业设计 3 目目 录录 摘摘 要要 1 ABSTRACTABSTRACT 2 目目 录录 3 1 液压机的主要技术参数液压机的主要技术参数 6 1 1 YA32 1000KN 四柱万能液压机主要参数 6 1 2 YA32 1000KN 四柱万能液压机系统工况图 7 2 液压基本回路以及控制阀液压基本回路以及控制阀 9 2 1 YA32 3150KN 四柱万能液压机液压系统图 9 2 2 YA32 3150KN 四柱万能液压机工作循环图 11 3 液压缸液压缸 12 3 1 主缸 12 3 1 1 材料 12 3 1 2 缸筒内径 12 3 1 3 液压缸运动中的供油量 15 3 1 4 确定快进供油方式 液压泵的规格 驱动电机功率 16 3 1 5 缸筒壁厚 17 3 1 6 缸筒壁厚校核 17 3 1 7 缸筒的暴裂压力 r P 18 3 1 8 缸筒底部厚度 18 3 1 9 缸筒端部法兰厚度 h 18 3 1 10 缸筒法兰连接螺栓 19 3 2 主缸活塞杆 19 3 2 1 材料 19 3 2 2 直径 d 20 3 2 3 强度校核 20 3 3 主缸的总效率 21 3 3 1 机械效率 m 21 3 3 2 容积效率 v 21 3 3 3 反作用力效率 d 由排出口背压差所产生的反向作用力 21 3 4 顶出 21 3 4 1 材料 21 3 4 2 缸筒内径 22 3 4 3 液压缸的理论作用力 F 23 3 4 4 缸筒壁厚 23 YA32 1000KN 四柱万能液压机设计 4 3 4 5 缸筒壁厚校核 23 3 4 6 缸筒底部厚度 24 3 4 7 缸筒端部法兰厚度 h 24 3 4 8 缸筒法兰连接螺栓 25 3 5 顶出缸活塞杆 25 3 5 1 材料 25 3 5 2 直径 d 25 3 5 3 强度校核 26 3 6 顶出缸的总效率 27 3 6 1 机械效率 m 27 3 6 2 容积效率 v 27 3 6 3 反作用力效率 d 27 3 7 各油缸工作流量 28 3 7 1 主缸快速下行 28 3 7 2 主缸工进 28 3 7 3 主缸回程 28 3 7 4 顶出缸工进 29 3 7 5 顶出缸回程 29 4 液压工作介质液压工作介质 30 5 液压辅助件及液压泵站液压辅助件及液压泵站 31 5 1 管件 31 5 1 1 高压金属油管内径 d 31 5 1 2 高压金属油管壁厚 31 5 1 3 高压软管内径 d1 31 5 1 4 低压软管内径 d 2 31 5 2 密封件 32 5 2 1 主缸工作压力 F 32 5 2 2 作用面积 S1 32 5 2 3 主缸工作单位压力 F1 32 5 2 4 顶出缸工作压力 F 32 5 2 5 作用面积 S2 32 5 2 6 主缸工作单位压力 F1 33 5 3 油箱 33 5 3 1 平均功率损失 H1 33 5 3 2 阀的功率损失 H2 33 5 3 3 管路及其他功率损失 H3 33 5 3 4 计算散热面积 34 常州工学院毕业设计 5 5 3 5 根据液压系统最大工作容积 34 5 3 6 近似计算油箱散热面积 S 34 5 3 7 油箱中油液的冷却 34 5 4 过滤器 35 5 5 立柱导杆 35 6 液压系统的安装液压系统的安装 使用和维护使用和维护 37 总总 结结 38 致致 谢谢 39 参考文献参考文献 40 YA32 1000KN 四柱万能液压机设计 6 1 液压机的主要技术参数液压机的主要技术参数 1 1 YA32 1000KN 四柱万能液压机主要参数 表 1 1 产品名称四柱万能液压机 滑块快进速度 mm s 100 型号YA32 1000KN工进速度 mm s 10 公称压力 T 100快上行速度 mm s 80 滑块行程 mm 1260顶出力 T 20 滑块下平面 至工作台最大距 离 mm 1260顶出速度 mm s 80 工作台尺寸 前后左右 mm 9001250 回程速度 mm s 120 液体最大工 作压力 MPa 16 顶出活塞最大行程 mm 500 外型尺寸长 宽高 mm 178014204391 回程力 T 6 最大拉伸深 度 mm 500电机功率 KW31 5 常州工学院毕业设计 7 1 2 YA32 1000KN 四柱万能液压机系统工况图 图 1 1 液压系统工作行程与压力图 YA32 1000KN 四柱万能液压机设计 8 图 1 2 工作周期系统功率循环图 常州工学院毕业设计 9 2 液压基本回路以及控制阀液压基本回路以及控制阀 2 1 YA32 3150KN 四柱万能液压机液压系统图 图 2 1 1 斜盘式变量柱塞泵 2 齿轮泵 3 小电机 4 大电机 6 滤油器 7 电控比例溢流阀 8 22 24 溢流阀 9 18 23 换向阀 10 压力继电器 11 单向阀 12 压力表 13 18 液控单向阀 14 外控顺序阀 16 顺序阀 15 上液压缸 19 下液压缸 21 节流器 工作过程 A 启动 电磁铁全断电 主泵卸荷 主泵 恒功率输出 电液压换向阀 9 的 M 型中位 电液换向阀 20 的 K 型中位 T B 快进 液压缸 15 活塞快速下行 1YA 5YA 通电 电磁铁换向阀 17 接通液 控单向阀 18 的控制油路 打开液控单向阀 18 YA32 1000KN 四柱万能液压机设计 10 进油路 主泵 1 电液换向阀 9 单向阀 11 上液压缸 15 回油路 液压缸 15 下腔 液控单向阀 18 电液换向阀 9 电液换向阀 20 的 K 型 中位 T 液压缸 15 活塞依靠重力快速下行 大气压油 吸入阀 13 液压缸 15 上腔的 负压空腔 C 工进 液压缸 15 接触工件慢速下行 增压下行 液压缸活塞碰行程开关 2XK 5YA 断电 切断经液控单向阀 18 快速回油通路 上腔压力升高 切断 大气压油 吸入阀 13 上液压缸无杆腔 吸油路 回油路 液压缸 15 下腔 顺序阀 16 电液换向阀 9 电液换向阀 20 的 K 型中位 T D 保压 液压缸 15 上腔压力升高达到预调压力 压力继电器 10 发出信息 1YA 断电 液压缸 15 进口油路切断 单向阀 11 和吸入阀 13 的高密封性能确保液压缸 15 活塞对工件保压 主泵 恒功率输出 主泵 电液压换向阀 9 的 M 型中位 电液 压换向阀 20 的 K 型位 T 实现主泵卸荷 E 保压结束 泄压 液压缸 15 回程 时间继电器发出信息 2TA 通电 1YA 断电 液压缸 15 上腔压力很高 外控顺序阀 14 使主泵 1 电液压换向阀 9 吸入阀 的控制油路由于大部分油液经外控顺序阀 14 流回油箱 压力不足以立即打开吸入阀 13 通油箱的通道 只能打开吸入阀的卸荷阀 13 或叫卸荷阀 13 的卸荷口 实现液压缸 15 上腔 只有极少部分油液经卸荷阀口回油箱 先卸荷 后通油箱的顺序动作 此时 主泵 1 大部分油液 电液压换向阀 9 外控顺序阀 T F 液压缸 15 活塞快速上行 液压缸 15 上腔卸压达到吸入阀 13 开启的压力值 时 外控顺序阀 14 关闭 切断主泵 1 大部分油液 电液换向阀 9 外控顺序阀 14 T 的卸荷油路实现 进油路 主泵 1 电液换向阀 9 液控单向阀 20 液压缸 15 下腔回油路 液压缸 15 上腔 吸入阀 13 T G 顶出工件 液压缸 15 活塞快速上行到位 PLC 发出信号 2YA 断电 电液压换向 阀 9 关闭 3YA 通电电液压换向阀 20 右位工作 进油路 主泵 1 电液压换向阀 9 的 M 型中位 电液换向阀 20 液压缸 19 无杆腔 回油路 液压缸 19 有杆腔 电压换向阀 20 T H 顶出活塞退回 3YA 断电 4YA 通电 电压换向阀 20 左位工作 进油路 主泵 1 电液换向阀 9 的 M 型中位 电液换向阀 20 液压缸 19 上腔 回油路 液压缸 19 下腔 电液换向阀 20 T K 压边浮动拉伸 薄板拉伸时 要求顶出液压缸 19 下腔要保持一定的压力 以便液压缸 19 活塞能 随液压缸 15 活塞驱动的动模一起下行对薄板进行拉伸 3YA 通电 电液换向阀 20 右 边工作 6YA 通电 电磁换向阀 23 工作 溢流阀 24 调节液压缸 19 下腔油垫工作压力 常州工学院毕业设计 11 2 2 YA32 3150KN 四柱万能液压机工作循环图 表 2 1 动作元件 工步 1YA 2 YA 3 YA 4 YA 5 YA 6 YA 7 YA PJ 原位 上缸快进 上缸工进 保压 上缸快退 下缸工进 下缸快退 压边浮动拉 伸 注 PJ 压力继电器 YA32 1000KN 四柱万能液压机设计 12 3 液压缸液压缸 3 1 主缸 3 1 1 材料 表 3 1 型 号 MP b a MP s a s 35CrMo100085012 3 1 2 缸筒内径 已知液压缸的理论作用力 推力 100KN 拉力 2 F 10KN 1 F 假设最大压力 P 25MPa 则 无活塞杆的缸筒内径 D 为 D P 4F1 m 3 1 3 10 m 0 22 m 25 101004 4 3 10 活塞杆径为 主 d 3 2 P R Dd 回 主 4 2 0 208 m 6 3 2 1025 101004 D 取标准值 0 2 m 主 d 1 主液压缸有效面积 A 3 2 1 4 2 D 0 22 0 038m 380cm 4 222 A D 2 d 3 3 2 4 2 0 22 0 20 0 00659 cm 66 cm 4 2222 A3 d 3 4 4 2 常州工学院毕业设计 13 0 20 0 0314 m 314cm 4 222 2 主液压缸实际压制力和回程力 R PA 3 5 压制1 25 10 6 0 0380 950KN R 100KN 主回 3 主液压缸的工作力 1 主液压缸的平衡压力 P 3 6 平衡 2 A G 1 4110 Pa 00659 0 98000 1 6 2 主液压缸工进压力 P 3 7 工 1 A R压制 1 2 A AP平衡 25 26MPa 038 0 00659 03 3 主液压缸回程压力 P 3 8 回 2 A R回程 14 4 MPa 00659 0 10100 3 4 顶出液压缸 1 顶出液压缸内径 D 3 9 顶 P R 顶 4 0 1009m 6 3 102514 3 102004 根据 GB T2348 1993 取标准值 D 100mm 顶 2 顶出液压缸活塞杆径 d顶 YA32 1000KN 四柱万能液压机设计 14 d 3 10 顶 P R D 顶回 4 2 0 083m 6 3 2 102514 3 10604 10 0 根据 GB T2348 1993 取标准值 d 80mm 顶 3 顶出液压缸有效面积 A D 3 11 1顶 4 2 2 10 0 4 14 3 0 00785 m 79 cm 22 A D d 3 12 2顶 4 22 0 10 0 08 4 14 3 22 0 0028 m 28 cm 22 A d 3 13 3顶 4 2 0 08 0 0050 m 4 14 3 22 50 cm 2 4 顶出液压缸实际顶出力和回程力 R PA 3 14 顶出1 25100 00785 6 21 4 MPa R 60KN 顶回 5 顶出液压缸的工作压力和回程工作压力 PA 25100 00785 196 3KN 1 6 R 60KN 顶回 6 顶出液压缸的工作压力和回程压力 常州工学院毕业设计 15 P 25 MPa 顶出 P 3 15 顶回 2顶 顶回 A R 21 4 MPa 0028 0 60000 3 1 3 液压缸运动中的供油量 1 主液压缸的进出油量 1 主液压缸快进的进出油量 q A V 3 16 快进11 0 0380 m0 1m s60s 2 3 8160 228L min q A V 3 17 快回21 0 0659 m0 1m s60s 2 6 59160 36L min 2 主液压缸工作行程的进出油量 q A V 3 18 工进12 0 038m0 01m s60s 2 3 80 160 22 8L min q A V 3 19 工回22 0 00659m0 01m s60s 2 6 590 160 3 6L min 3 主液压缸回程进出油量 q A V 3 20 回进23 0 00659m0 08m s60s 2 6 590 0860 28 8L min YA32 1000KN 四柱万能液压机设计 16 q A V 3 21 回出13 0 0380m0 08m s60s 2 3 800 0860 182 4L min 2 顶出液压缸的进出油量 1 顶出液压缸的进出油量 q A V 3 22 顶进14 0 00785m0 08m s60s 0 7850 860 37 68L min 2 q A V 3 23 顶回24 0 0028m0 08m s60s 2 0 280 860 13 44L min 2 顶出液压缸快退行程的进出油量 q A V 3 24 退进25 0 0028m0 12m s60s 2 0 281 260 20 16L min q A V 3 25 退回15 0 00785m0 12m s60s 2 0 7851 260 56 52L min 3 1 4 确定快进供油方式 液压泵的规格 驱动电机功率 1 液压系统快进 q A V 3 26 快进11 0 0380m0 1m s60s 2 2 选定液压系统最高工作压力 P 25MPa 主液压缸工作行程 主液压缸的无杆腔进油 量为 q A V 3 27 工进12 0 038m0 01m s60s 2 3 80 160 22 8L min 主液压缸的有杆腔进油量为 常州工学院毕业设计 17 q A V 3 28 回进23 0 00659m0 08m s60s 2 6 590 0860 28 8L min 顶出液压缸顶出行程的无杆腔进油量为 q A V 3 29 顶进14 0 00785m0 08m s60s 2 0 7850 860 37 68L min 3 1 5 缸筒壁厚 根据 GB T2348 1993 取 D 500 mm 公式 3 30 0 1 C 2 C 关于的值 分别计算 0 当时 为薄壁缸筒 D 08 0 0 0211m 3 31 0 p DP 2 max 3 832 22 0 16 0 0245m 0 max max 32P DP p 163 83 32 3 22 0 16 取 0 045 m 缸筒材料的许用应力 P p n b 当时 材料使用不够经济 应改用高屈服强度的材料 D 2 0 3 1 6 缸筒壁厚校核 额定工作压力 应该低于一个极限值 以保证其安全 n P 表 3 2 交变载荷 材 料 静载荷 不对称对称 冲击载荷 钢35812 YA32 1000KN 四柱万能液压机设计 18 MPa 3 32 n P 2 1 22 1 35 0 D DD P 0 35 2 22 59 0 5 059 0 850 83 84 MPa 外径 D 内径 1 D 同时额定工作压力也应该完全塑性变形的发生 3 33 rln PP42 0 35 0 49 2 59MPa 缸筒完全塑性的变形压力 rl P 材料屈服强度 MPa s 3 34 rl P D D lg3 2 1 s 2 3 850 lg1 18 2 3 850 0 0719 140 56MPa 3 1 7 缸筒的暴裂压力 r P 3 35 r P D D lg3 2 1 s 2 3 1000 0 0719 165 37MPa 3 1 8 缸筒底部厚度 缸筒底部为平面时 0 433 3 36 1 P D p 2 0 433 3 83 16 2 D 2 3 19 0 D mm 取 mm30 452716023815 0 32 1 常州工学院毕业设计 19 3 1 9 缸筒端部法兰厚度 h 3 37 3 1 10 4Fb h pa rr 0 0448m 3 830 016 0 615 1025011004 34 取 h 0 05m 法兰外圆半径 螺孔直径螺栓 M16 2 a r 1 r 3 1 10 缸筒法兰连接螺栓 1 螺栓处的拉应力 MPa 3 38 6 2 1 10 zd 4 kF 6 2 4 10 12 4 13 4 011004 0 7445MPa z 螺栓数 12 根 k 拧紧螺纹的系数变载荷 取 k 4 螺纹底径 1 d 2 螺纹处的剪应力 0 475MPa 3 39 6 3 1 01 10 z2d 0 kFdK MPa 0 n s p 3 83 12 1000 屈服极限 s 安全系数 12 0 n 3 合成应力 n 3 40 n 22 3 0 74453 13 1 0 9679MPa 符合设计要求 P 3 2 主缸活塞杆 3 2 1 材料 表 3 2 YA32 1000KN 四柱万能液压机设计 20 型 号 b MPa MP s a s 35CrMo100085012 3 2 2 直径 d d 3 41 3 p 1 10 4F d 0 0797m 3 4 10 200 101004 液压缸的推力 KN 1 F n s p 材料的许用应力 MPa p 材料屈服强度 取 800MPa s s 200 MP 4 800 n s p 液压缸活塞杆往复运动时的速度比 3 42 22 2 22 2 2 1 1 2 4 4 v v dD D dD D A A n 安全系数 4 D 油缸内径 d 活塞杆外径 回程速度 1 v 工进速度 2 v 已知 100 mm s 80 mm s 2 v 1 v 所以 1 25 80 100 根据活塞杆直径系列 GB T2348 1993 之规定取 d 0 18m 3 2 3 强度校核 当只受轴向力推或拉力 可以近似地用直杆承受拉压载荷的简单强度计算公式进行 计算 常州工学院毕业设计 21 3 43 P 2 6 d 4 10F 82 86 MPa 0484 0 41 00 p 危险截面的合成应力 5 5 MPa MPa 2 4 n 18 0 1010 8 1 p 3 3 主缸的总效率 3 3 1 机械效率 m 由活塞及活塞杆密封处的摩擦阻力所造成的摩擦损失 在额定压力下通常可取 0 9 0 95 这里取 0 93 m m 3 3 2 容积效率 v 由各密封件的泄露所造成 当活塞密封为弹性材料时 取 0 98 v 3 3 3 反作用力效率 由排出口背压差所产生的反向作用力 d 3 44 11 2211 AP APAP d 2 222 22 0 25 20 0 22 0 4 022 0 25 0 987 MPa 当活塞杆伸出是为进油压力 当活塞杆缩回是为排油压力 1 P 当活塞杆伸出时为排油压力 当活塞杆缩回时为进油压力 2 P 3 45 d 22 1122 AP APAP 22 222 20 0 22 0 25 20 0 4 020 0 22 0 25 0 981 MPa 主缸的总效率 t 3 46 t dvm 0 93 0 98 0 98 0 893 说明 该系统背压 0 4 MPa YA32 1000KN 四柱万能液压机设计 22 3 4 顶出 3 4 1 材料 表 3 4 型 号 MP b a MPa s s 35CrMo100085012 3 4 2 缸筒内径 已知液压缸的理论作用力 推力 20KN 拉力 2 F 6KN 1 F 已知最大压力 P 16MPa 则 无活塞杆的缸筒内径 D 为 D P 4F1 m 3 47 3 10 m 16 10204 4 3 10 0 126m D 缸筒内径 m 有活塞杆的一侧内径 D 为 D 3 48 2 6 2 10 4 d P F 2 6 4 1084 4 1016 10214 0 142 m 考虑泄露 机械效率 摩擦力 控制阀的压力降特性等 取 D 0 22m 根据 GB T2348 1993 取 D 140mm 根据 GB T2348 1993 取 d 125mm d 活塞杆直径 m 速比 1 46 因为直径 D 变大 当 P 16 MPa 时 此时所产生压力为 N 3 49 6 2 10 4 DP F 6 2 10 4 14 016 24 62KN 常州工学院毕业设计 23 3 4 3 液压缸的理论作用力 F F 45 59KN 3 50 9 06 0 62 24 0 t F t 取 0 6 0 90 t 3 4 4 缸筒壁厚 根据 GB T2348 1993 取 D 140mm 公式 0 1 C 2 C 关于的值 分别计算 当时 为薄壁缸筒 0 D 08 0 0 0134m 3 51 0 p DP 2 max 3 832 14 0 16 83 3 mP p n b 12 1000 缸筒材料的许用应力 P 当 0 3 时 液压缸的安全系数 n 12 D 08 0 0 0156 m 0 max max 32P DP p 163 83 32 14 0 16 取 0 025 m 当时 材料使用不够经济 应改用高屈服强度的材料 D 2 0 表 3 5 3 4 5 缸筒壁厚校核 额定工作压力 n P 应该低于一个极限值 以保证其安全 n P 2 1 22 1 35 0 D DD P MPa 3 52 0 35 2 22 27 0 14 0 27 0 850 交变载荷 材料静载荷 不对称对称 冲击载荷 钢35812 YA32 1000KN 四柱万能液压机设计 24 100MPa 1 D 外径 D 内径 同时额定工作压力也应该完全塑性变形的发生 rln PP42 0 35 0 3 53 60 76 72 9 MPa rl P D D lg3 2 1 s 3 54 2 3 850 lg1 2273 2 3 850 0 0888 173 6 MPa rl P 缸筒完全塑性的变形压力 s 材料屈服强度 MPa 3 4 6 缸筒的暴裂压力 r P r P D D lg3 2 1 s 3 55 204 24 MPa 3 4 6 缸筒底部厚度 缸筒底部为平面时 1 0 433 P D p 2 3 56 0 433 3 83 16 2 D 2 3 19 0 D 38 1 52701903 0 mm 取 25 1 mm 3 4 7 缸筒端部法兰厚度 h 3 1 10 4Fb h pa rr 3 57 3 8317 312 8 104 910110004 34 12 72 mm 取 h 15mm 常州工学院毕业设计 25 a r 法兰外圆半径 1 r 螺孔直径 螺栓 M16 2 3 4 8 缸筒法兰连接螺栓 1 螺栓处的拉应力 6 2 1 10 zd 4 kF MPa 3 58 6 2 4 10 817 4 01364 1 4 3 10 MPa z 螺栓数 8 根 k 拧紧螺纹的系数变载荷 取 k 4 1 d 螺纹底经 m 2 螺纹处的剪应力 6 3 1 01 10 z2d 0 kFdK 0 475 MPa 3 59 0 n s p 3 83 12 1000 MPa s 屈服极限 0 n 安全系数 12 3 合成应力 n n 22 3 3 104 15 13 1 3 60 3 1082 1 MPa P 3 5 顶出缸活塞杆 3 5 1 材料 表 4 6 型 号 b MPa MPa s s 35CrMo100085012 3 5 2 直径 d d 3 p 1 10 4F 3 61 YA32 1000KN 四柱万能液压机设计 26 d 3 4 10 200 10634 0 143m n s p 3 62 4 800 n s p 200 MPa 1 F 液压缸的推力 t p 材料的许用应力 MPa s 材料屈服强度 MPa 取 s 800 MPa n 安全系数 液压缸活塞杆往复运动时的速度比 22 2 22 2 2 1 1 2 4 4 v v dD D dD D A A 3 63 已知 2 v 100 mm s 1 v 80 mm s 所以 80 100 1 25 D 油缸内径 d 活塞杆外径 1 v 回程速度 2 v 工进速度 根据活塞杆直径系列 GB T2348 1993 之规定 取 d 0 22m 则 1 24 3 5 3 强度校核 当只受轴向力推或拉力 可以近似地用直杆承受拉压载荷的简单强度计算公式进行 计算 P 2 6 d 4 10F 3 64 2 125 0 463 0 82 86 MPa p 危险截面的合成应力 常州工学院毕业设计 27 2 4 n 2 0 1030 8 1 2 7 MPa p MPa 3 6 顶出缸的总效率 3 6 1 机械效率 m 由活塞及活塞杆密封处的摩擦阻力所造成的摩擦损失 在额定压力下 通常可取 0 9 0 95 m 这里取 0 93 m 3 6 2 容积效率 v 由各密封件的泄露所造成 当活塞密封为弹性材料时 取 0 98 v 3 6 3 反作用力效率 d 由排出口背压差所产生的反向作用力 活塞杆伸出时 3 65 d 11 2211 AP APAP 0 983MP 2 222 11 0 16 0625 0 11 0 4 011 0 16 活塞杆缩回时 3 66 d 22 1122 AP APAP 22 222 0625 0 11 0 16 11 0 4 00625 0 11 0 16 0 963 MPa 当活塞杆伸出是为进油压力 当活塞杆缩回是为排油压力 1 P 当活塞杆伸出时为排油压力 当活塞杆缩回时为进油压力 2 P 主缸的总效率 t 3 67 t dvm 0 93 0 98 0 97 0 884 说明 该系统背压 0 4 MPa YA32 1000KN 四柱万能液压机设计 28 3 7 各油缸工作流量 3 7 1 主缸快速下行 V 100 S mm VA 3 68 进 q 1 3 2 1060 2 22 0 1 0 s m 228 1 min L VA 3 69 出 q 2 3 22 1060 2 20 0 2 22 0 1 0 39 6 min L V 速度 工作流量 A 有效面积 回油流量 下式同 进 q 出 q 3 7 2 主缸工进 V 10 S mm VA 3 70 进 q 3 1060 3 2 1060 2 22 0 01 0 s m 22 8 min L VA 3 71 出 q 3 1060 3 22 1060 2 20 0 2 22 0 1 0 3 6 min L 3 7 3 主缸回程 V 80 S mm VA 3 72 进 q 3 1060 3 22 1060 2 20 0 2 22 0 08 0 常州工学院毕业设计 29 28 8 min L VA 3 73 出 q 3 1060 3 2 1060 2 22 0 08 0 s m 182 4 min L 3 7 4 顶出缸工进 V 80 S mm VA 3 74 进 q 3 1060 3 2 1060 2 10 0 08 0 s m 38 35 min L VA 3 75 出 q 3 1060 3 22 1060 2 080 0 2 10 0 08 0 19 87 min L 3 7 5 顶出缸回程 V 120 S mm VA 3 76 进 q 3 1060 3 22 1060 2 080 0 2 10 0 12 0 29 81 min L VA 出 q 3 1060 57 53 3 2 1060 2 10 0 12 0 s m min L YA32 1000KN 四柱万能液压机设计 30 4 液压工作介质液压工作介质 液压油的选择 根据 YA32 1000KN 四柱万能液压机的各项指标 选择 L HL 型液压油 表 4 1 项 目质量指标 按 GB T7631 2 L HL 质量等级一等品 黏度等级 GB T 3141 32 420 运动黏度 mm s 0 C 21 0 40 C 0 28 8 35 2 黏度指数 95 空气释放 50 C min 01 7 密封适应性能指数10 抗乳化性 40 37 3 min 54 C 0 30 泡沫化性 1 mlml150 10 说明 本产品具有良好的防锈及抗氧化安定性 使用寿命比机械油长 1 倍以上 并具有较好的空气释放性 抗泡性 分水性及橡胶密封相容性 主要应用于机床 工程机 械 采矿 冶金等中低压场合 实用环境温度为 0 度以上 最高使用温度为 80 度 无 本产品时可以用 L HM 油 常州工学院毕业设计 31 5 液压辅助件及液压泵站液压辅助件及液压泵站 5 1 管件 5 1 1 高压金属油管内径 d d 5 1 V Q 61 4 4 61 5 81 117 4 8mm Q 流量 117 81 V 流速 5 min L s m 5 1 2 高压金属油管壁厚 5 2 p pd 2 mm 24 0 6 1662 516 P 工作压力 16MPa 许用应力 MPa p 5 1 3 高压软管内径 d1 5 3 p 6 1000 n b A 1 1 1 6 1 V Q 166 6 MPa 3 927cm 56 81 117 2 d 22 4 mm 1 A4 抗拉强度 MPa b n 安全系数 6 5 1 4 低压软管内径 d 2 A 5 4 2 2 2 6 1 V Q V 6 5 5 3 s m YA32 1000KN 四柱万能液压机设计 32 17 833 cm 66 642 2 d 47 5 mm 2 2 4A 5 2 密封件 5 2 1 主缸工作压力 F F 5 6 5 2 10 4 PD 5 2 10 4 1622 0 0 60819kg 5 10 5 2 2 作用面积 S1 S 4 2 10 4 D 5 7 1 4 2 10 4 22 0 380 12cm 2 5 2 3 主缸工作单位压力 F1 F 5 8 1 12 380 60819 1 S F 16 2 cm kgf 5 2 4 顶出缸工作压力 F F 5 9 5 2 10 4 PD 5 2 10 4 1610 0 12566kg 5 2 5 作用面积 S2 S 4 2 10 4 D 5 10 2 4 2 10 4 22 0 380 13cm 常州工学院毕业设计 33 5 2 6 主缸工作单位压力 F1 F 5 11 1 13 380 1824 60821 2 S F 160 2 cm kgf 5 3 油箱 5 3 1 平均功率损失 H1 5 12 KwtP T H ii 1 1 1 P 39 27KW 5 13 pq 8 060 81 11716 P 液压泵的输入功率 总效率 0 8 表 5 1 快进工进快退等待 行程110015012500 速度10010800 时间111515 6254 375 循环工作周期 T 11 15 15 625 4 375 46 S H 1 0625 152 0 60 96015 0 152 0 60 81 11716 0 46 1 2 69 KW 5 3 2 阀的功率损失 H2 其中泵的全部流量流经溢流阀 返回油箱时 功率损失最大 H pq 31 416 KW 2 60 81 11716 p 溢流阀的调整压力 q 流量 5 3 3 管路及其他功率损失 H3 一般情况下 可取全部能量的 0 03 0 05 倍 取 H 0 04P 0 04 39 27 1 57 KW 3 系统总的功率损失 321 HHHH 2 69 31 4 1 57 YA32 1000KN 四柱万能液压机设计 34 35 66 KW 5 3 4 计算散热面积 当环境温度为 T 时 最高允许温度为 T的油箱 0 p 的最小散热面积 A为min 79 24 0 min TTK H A r 3015 1066 35 3 2 m K 传热系数 T 为 20K Kcm W 20 T 为 50Kp 5 3 5 根据液压系统最大工作容积 V 245 43 L 3 1025 1 2 5 0 选择油箱 AB40 30 1000 VN1000 B N 3 3 ES M 表 5 2 规格 质量 Kg 工作容量 L 工作容积 L 10004351100320 5 3 6 近似计算油箱散热面积 S 已知 长 2 米 宽 0 860 米 体积 1 1 立方米 则 高 h 0 64m 86 0 2 1 1 制冷面积 S 2 0 86 2 2 0 64 2 0 86 0 64 5 38 m 2 通过计算可知 需要冷却系统制冷 5 3 7 油箱中油液的冷却 H SK T T 1 r0 5 38 15 30 2 421KW H 系统散热功率 油与水的温差 取 T 15K T 50K 1 m 12 常州工学院毕业设计 35 蛇形管的冷却面积 A A m K HH 1 1 3 10 35380 421 2 66 35 2 5 m 2 蛇形管的长度 L L 39 788m 02 0 5 2 d A 取 L 40m 管的内径 m 取 dmmd20 5 4 过滤器 烧结式过滤器 已知该系统的最大工作流量 Q 22 8 min L 表 5 3 型号 流量 min L 工作压力 MPa 过滤精度 MPa 管径 J10025 25 1332 5 5 立柱导杆 1 材料 表 5 4 2 许用 应力 安全系数 s n 型号 mPas mPa b c Cr40 7849809 YA32 1000KN 四柱万能液压机设计 36 s s n 取 12 s n 65 3 12 784 mPa 3 计算截面尺寸 A A N F 6 4 10 3 654 10100 F 0 00382448 N 3824 48 N 4 1 F 2 m 4 10315 4 2 mm 4 直径 D D 69 8 A4 mm 取 D 80mm 常州工学院毕业设计 37 6 液压系统的安装液