160t液压机毕业设计说明书

目录摘要IABSTRACTII第1章绪论111概述112发展趋势2第2章液压机参数确定321液压机基本技术参数322工况分析3221外负载3222移动部件自重为3223惯性阻力4AF224密封阻力4密225背压阻力423绘制主缸的负载图和速度图5第3章液压机系统原理图设计631拟定液压系统原理图632电磁铁动作顺序表8第4章液压缸结构设计与校核941液压缸的基本结构设计9411液压缸的类型9412钢筒的连接结构9413缸口部分结构9414缸底结构942液压缸结构设计及参数确定10421液压缸的设计10422各缸动作时的流量13423上缸的设计计算14424下缸的设计计算18第5章液压机柱塞油泵及电机的选择2251快速空程时的供油方式2252确定液压泵流量和规格型号2253确定电机的型号2254泵的构造与工作原理23第6章液压机立柱、横梁设计计算2461立柱结构设计24611立柱设计计算24612连结形式25613立柱的螺母及预紧26614立柱的导向装置26615底座2862横梁参数的确定28621上横梁结构设计28622活动横梁结构设计28623下横梁结构设计29624各横梁参数的确定29第7章液压元件的计算、选型3071管道及管接头30711管道30712管子的内径和壁厚的确定30713管接头3272液压控制阀的选择32721先导式溢流阀32722节流阀33723单向阀33724电磁换向阀33725顺序阀33726背压阀33727确定油箱容量33728过滤器的选用34第8章液压系统主要性能验算3781系统压力损失计算3782液压回路的效率3983液压系统的温升验算4084液压冲击估算40结论41参考文献42致谢43电机转子硅钢片压紧液压机装置及液压系统设计摘要本次设计为电机转子硅钢片压紧液压机装置及液压系统，主要对液压机各零部件进行设计计算，以及系统原理图的设计分析。该液压机为三梁四柱液压机，零部件主要包括液压机主缸，滑块，横梁，立柱，充液阀，以及油箱。液压机的主机主要由横梁、滑块、立柱、工作台、导柱、主缸和顶出缸组成。通过对液压机参数计算分析，对横梁、滑块、工作台和导柱及其主要零件设计，进而可以完成总体方案设计。总体设计方案完成后进行液压缸的设计计算并校核，电机及泵的选择一系列的过程。确定液压缸参数后对液压元件进行选型，选择合适的液压元件从而保证液压系统运行稳定。最后对液压系统性能进行简单验算。本设计的液压系统主缸能顺利实现快速下行，缓慢加压，保压延时，释压，快速上行。顶出缸可以实现上顶，顶出杆回位等工作步骤。关键词液压机；液压泵；液压系统；充液阀MOTORROTOROFSILICONSTEELPRESSUREHYDRAULICPRESSDEVICEANDHYDRAULICSYSTEMDESIGNABSTRACTTHEDESIGNOFMOTORROTORFORSILICONSTEELPRESSUREHYDRAULICPRESSSYSTEMANDHYDRAULICSYSTEMMAINLYTOTHEHYDRAULICPRESSDESIGNANDCALCULATEVARIOUSSPAREPARTSANDSYSTEMDIAGRAMDESIGNANALYSISTHEHYDRAULICPRESSFORTHREEBEAMFOURPILLARSHYDRAULICPRESSPARTSMAINLYINCLUDESHYDRAULICPRESSMAINCYLINDER,THESLIDER,BEAM,SUPPORT,FILLINGVALVE,ANDTANKHYDRAULICPRESSHOSTMAINLYBYTHEBEAM,THESLIDER,POLE,WORKINGPLATFORM,GUIDEPIN,MAINCYLINDERANDTHETOPOFTHECYLINDERTHROUGHTHEANALYSISOFHYDRAULICPARAMETERSARECALCULATED,THEBEAMS,THESLIDER,TABLEANDTHEGUIDEPINANDITSMAINPARTSDESIGN,ANDCANBECOMPLETEDTHEOVERALLDESIGNTHEOVERALLDESIGNSCHEMEAFTERCOMPLETINGTHEDESIGNOFHYDRAULICCYLINDERISCALCULATEDANDCHECKED,MOTORANDPUMPSELECTIONOFASERIESOFPROCESSDETERMINETHEPARAMETERSOFHYDRAULICCYLINDERAFTERSELECTIONOFHYDRAULICCOMPONENTS,SELECTTHEAPPROPRIATEHYDRAULICCOMPONENTSTOENSURETHESTABLEOPERATIONOFTHEHYDRAULICSYSTEMTHELASTOFTHEHYDRAULICSYSTEMPERFORMANCECHECKINGTHESIMPLETHEDESIGNOFTHEHYDRAULICSYSTEMMAINCYLINDERCANREALIZESMOOTHLYFASTDESCENDING,SLOWCOMPRESSION,THEROLLING,DISCHARGING,RAPIDUPWARDEJECTORCYLINDERCANREALIZEONTOP,EJECTORBARANDSTEPSBACKKEYWORDHYDRAULICPRESS；HYDRAULICPUMP；HYDRAULICSYSTEM；PREFILLVALVE第1章绪论11概述本次设计题目是电机转子硅钢片压紧液压机装置及液压系统设计，液压机是利用液体来传递压力的液压设备，液体在密闭的容器中传递压力时是遵循帕斯卡定律。液压机的液压传动系统由动力机构、控制机构、执行机构、辅助机构和工作介质组成。本机器采用三梁四柱结构形式，机身由工作台、滑块、上横梁、立柱、锁母和调节螺母等组成。四柱式结构为液压机最常见的结构形式之一。四柱式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。液压机在一定的机械、电子系统内，依靠液体介质的静压力，完成能量的积压、传递、放大，实现机械功能的轻巧化、科学化、最大化。液压机械具有重量轻、功率大、结构简单、布局灵活、控制方便等特点，速度、扭矩、功率均可做无级调节，能迅速换向和变速，调速范围宽，快速性能好，工作平稳、噪音小适用于金属材料压制工艺,如冲压、弯曲、翻边、薄板拉伸等。也可从事于校正、压装、砂轮成型、冷热挤压金属等同样适应于非金属材料，如塑料、玻璃钢、粉末冶金、绝缘材料等压制成型，以及有关压制方面的新工艺、新技术的试验研究等。已经广泛应用到医疗、科技、军事、工业、自动化生产、运输、矿山、建筑、航空等领域。本次设计尽量做到按照液压系统规定的动作图表驱动电机、选择规定的工作方式，在发讯元件的指令下，使有关电磁铁的动作以完成点动和半自动循环指定的工艺动作。设电气控制箱，除依据机器部分的需要必须分散安装于各处的电器元件（如电动机、电磁铁、接近开关、压力继电器）外，其它电器均集中安装在电气控制箱内，操作人员只需操纵相应的开关按扭，即可对机器进行操作。图11四柱液压机12发展趋势1高速化，高效化，低能耗，提高液压机的工作效率，降低生产成本。2机电液一体化。充分合理利用机械和电子方面的先进技术促进整个液压系统的完善。3自动化、智能化。微电子技术的高速发展为液压机的自动化和智能化提供了充分的条件。自动化不仅仅体现的在加工，应能够实现对系统的自动诊断和调整，具有故障预处理的功能。4液压元件集成化，标准化。集成的液压系统减少了管路连接，有效地防止泄漏和污染，标准化的元件为机器的维修带来方便。5采用静压技术，新型密封材料，减少磨擦损失。发展小型化、轻量化、复合化、广泛发展3通径、4通径电磁阀以及低功率电磁阀。6改善液压系统性能，采用负荷传感系统，二次调节系统和采用蓄能器回路。第2章液压机参数确定21液压机基本技术参数160吨液压机设计要求1主缸公称压力1600KN1F2主缸回程力320KN23顶出缸公称压力200KN34顶出缸回程力120KN45滑块距工作台最大距离1150MM6滑块行程600MM7顶出行程200MM8主缸工作压力25MPA9滑块速度空程速度80MM/S1V挤压速度8MM/S2回程60MM/S310顶出速度顶出70MM/S4回程80M/S5V22工况分析液压缸的负载主要包括外负载、惯性阻力、重力、密封力和背压阀阻力。221外负载压制时外负载160KN1LF快速回程时外负载32KN2摩擦负载静摩擦阻力05980FSFN动摩擦阻力14FD222移动部件自重为N50G223惯性阻力AFNTGVGTMA27150893式中G重力加速度。单位为。SMG移动部件自重力。单位为。在T时间内速度变化值。单位为。S启动加速段或减速制动段时间。单位为。T224密封阻力密F一般按经验取（F为总负载）10密在未完成液压系统设计之前，不知道密封装置的系数，无法计算。一般密F用液压缸的机械效率加以考虑，。CM970CM225背压阻力背压阻力位液压缸回油路上的阻力，初算时，其数值待系数确定后才能定下来。其中液压缸的机械效率，一般取09097。09MMM根据以上分析，可计算出液压缸各动作阶段中负载，见表21表21各运动阶段负载表运动阶段计算公式负载F/N液压缸负载（N）启动GFSF40204467加速GAFD47825313快进匀速GFDF45105011工进GWFD115954901772767快退F232549036165623绘制主缸的负载图和速度图图21主缸负载图图22主缸速度图第3章液压机系统原理图设计31拟定液压系统原理图图23液压系统原理图1、油箱2、斜盘式轴向柱塞泵（恒功率输出液压泵），3、三相异步电动机，4、20单向阀，5、减压阀，6、8、9、13、14、23、溢流阀，7、15、16、22、电磁换向阀，10节流阀，11、26、压力表，12、顶出缸，17、27、液控单向阀，18、顺序阀，19行程开关，21、可调节流阀，20、主液压缸，25、压力继电器，26、补油油箱1启动电磁铁全断电，主泵卸荷。主泵（恒功率输出）电磁换向阀15的M型中位电磁换向阀7的K型中位油箱2液压缸24活塞快速下行1YA、5YA通电，电磁换向阀15右位工作，道通控制油路经电磁换向阀16，打开液控单向阀17，接通液压缸24下腔与液控单向阀17的通道。进油路主泵（恒功率输出）电磁换向阀15单向阀20液压缸24上腔回油路液压缸24下腔液控单向阀17电磁换向阀15右位电磁换向阀7的K型中位油箱液压缸活塞依靠重力快速下行大气压油吸入阀27液压缸24上腔的负压空腔。3液压缸24活塞接触工件，开始慢速下行（增压下行）。液压缸活塞碰行程开关2ST使5YA断电，切断液压缸24下腔经液控单向阀17快速回油通路，上腔压力升高，同时切断（大气压油充液阀27上液压缸24上腔）吸油路。进油路主泵（恒功率输出）电磁换向阀15右位单向阀20液压缸24上腔回油路液压缸24下腔顺序阀18电磁换向阀15电磁换向阀7的K型中位油箱4保压液压缸24上腔压力升高达到预调压力，电接触压力表26发出信息，1YA断电，液压缸16进口油路切断，当液压缸16上腔压力降低到低于电接触压力表26调定压力，压力继电器25会使1YA通电，动力系统又会再次向液压缸24上腔供应压力油。主泵（恒功率输出）电磁换向阀15的M型中位电磁换向阀7的K型中位油箱，主泵卸荷5保压结束、液压缸24上腔卸荷保压时间到位，时间继电器发出信息，2YA通电（2ST断电），主泵1电磁换向阀15的大部分油液经溢流阀23流回油箱，压力不足以立即打开充液阀27通油箱的通道，只能先卸荷，实现液压缸24上腔（只有极小部分油液经卸荷阀口回油箱）先卸荷，后通油箱的顺序动作，电磁换向阀6YA通电，对主缸上腔压力进行卸荷，此时主泵1大部分油液电磁换向阀15可调节流阀21油箱6液压缸16活塞快速上行液压缸24上腔卸压达到充液阀27开启的压力值时，电磁换向阀22复位，实现进油路主泵1电磁换向阀15液控单向阀17液压缸24下腔回油路液压缸24上腔充液阀27副油箱7顶出工件液压缸24活塞快速上行到位，碰行程开关1ST，2YA断电，电磁换向阀15复位，3YA通电，电磁换向阀7左位工作进油路主泵1电磁换向阀15的M型中位电磁换向阀7液压缸12下腔回油路液压缸12上腔电磁换向阀7油箱8顶出活塞退回4YA通电，3YA断电，电磁换向阀7右位工作进油路主泵1电磁换向阀15的M型中位电磁换向阀7液压缸12有杆腔回油路液压缸12无杆腔电磁换向阀7油箱32电磁铁动作顺序表表21电磁铁动作顺序表电磁换向阀电动机动作名称1YA2YA3YA4YA5YA6YA1M电机启动快速下行减速压制保压卸压回程顶出缸顶出退回静止第4章液压缸结构设计与校核41液压缸的基本结构设计411液压缸的类型图31双作用单活塞杆液压缸液压缸选用双作用单活塞杆液压缸，活塞在行程终了时缓冲。因为工作过程中需要往复运动，从图可见，油缸被活塞头分隔为两腔，侧面有两个进油口，因此，可以获得往复的运动。实质上起到两个柱塞缸的作用。此种结构形式的油缸，在中小型液压机上应用最广。412钢筒的连接结构在设计中由于缸筒壁厚较厚所以上、下缸都选择螺钉法兰连接的方式。这种结构简单，易加工，易装卸。413缸口部分结构缸口部分采用了Y形密封圈、导向套、O形防尘圈和锁紧装置等组成，用来密封和引导活塞杆。由于在设计中缸孔和活塞杆直径的差值不同，故缸口部分的结构也有所不同。414缸底结构缸底结构常应用有平底、圆底形式的整体和可拆结构形式。平底结构具有易加工、轴向长度短、结构简单等优点。所以目前整体结构中大多采用平底结构。圆底整体结构相对于平底来说受力情况较好，因此，在相同应力，重量较轻。另外，在整体铸造的结构中，圆形缸底有助于消除过渡处的铸造缺陷。但是，在液压机上所使用的油缸一般壁厚均较大，而缸底的受力总是较缸壁小。因此，上述优点就显得不太突出，这也是目前在整体结构中大多采用平底结构的一个原因。然而整体结构的共同缺点为缸孔加工工艺性差，更换密封圈时，活塞不能从缸底方向拆出，但由于较可拆式缸底结构受力情况好、结构简单、可靠，因此在中小型液压机中使用也较广。在设计中选用的是圆底结构。42液压缸结构设计及参数确定421液压缸的设计4211计算液压缸尺寸选用液压缸，应综合考虑以下两个方面1应从占用空间的大小、重量、刚度、成本和密封性等方面，比较各种液压缸的缸筒、缸盖、缸底、活塞、活塞杆等零部件的结构形式、各零部件的连接方式，以及油口连接方式，密封结构、排气和缓冲装置等。2应根据负载特性和运动方式综合考虑液压缸的安装方式，使液压缸只受运动方向的负载而不受径向负载。液压缸的安装方式有法兰型、销轴型、耳环型、拉杆型等安装方式，在选定时，应使液压缸不受复合力的作用并应考虑易找正性、刚度、成本和可维护性等。综合考虑液压缸的结构和安装方式后，即可确定所需液压缸的规格。液压缸由缸筒、活塞、活塞杆、端盖和密封件等主要部件构成。液压缸可作成缸筒固定活塞杆运动形式和活塞杆固定缸筒运动形式。本设计所采用的是缸筒固定活塞杆运动形式。为满足各种机械的不同用途，液压缸种类繁多，其分类根据结构作用特点，活塞杆形式、用途和安装支撑形式来确定。按供油方式可分为单作用缸和双作用缸。单作用缸只往缸的一侧输入压力油，活塞仅作单向出力运动，靠外力使活塞杆返回。双作用缸则分别向缸的两侧输入压力油，活塞的正反向运动均靠液压力来完成。所以本液压系统选用双作用单活塞杆液压缸，如图32液压执行元件实质上是一种能量转换装置，液压缸把输入液体的液压能转换成活塞直线移动或叶片回转摆动的机械能予以输出。所谓输入的液压能是指输入工作液体所具有的流量Q和液力P，输出的机械能对活塞杆缸是指叶片轴摆动时所具有的速度V和扭矩M。这些所有参数都是靠工作容积的变化来实现的，所以说，液压缸也是一种容积式的执行元件，它具有容积液压元件的共性。图32液压缸计算简图本设计采用双作用单活塞杆油缸。当无杆腔为工作腔时（31）CMFAP21有杆腔为工作腔时（32）CM21当用以上公式确定液压缸尺寸时，需要先选取回油腔压力，即背压P2和杆径比D/D表32所列为根据回路特点选取背压的经验数据。表32背压经验数据回路特点背压（MPA）回路特点背压（MPA）回油路上设有节流法0205回油路上有背压阀或调速阀0515采用补油泵的闭式回路115根据上表选P2为06杆径比D/D一般下述原则选取当活塞杆受拉时，一般取D/D0305,当活塞杆受压时，为保证活塞杆的稳定性，一般取D/D0507。杆径比D/D还常常用液压缸的往返速比I（其中分别为液压缸的正反行程速度）的要求来选取，其经验数12/V21,V据如表33所列。表33液压缸常用往返速比I11121331461612DD03040505506207一般工作机械返回行程不工作，其速度可以大一些，但也不宜过大，以免产生冲击。一般认为I161较为合适。如采用差动连接，并要求往返速度一致时，应取，即D07D即D/D07,即I2。2A1由表21可知最大负载为工进阶段F172767N，有工进时的负载计算液压缸的面积23552121097106072MPFA2394MD70157431D920表34液压缸内径尺寸系列81012162025324050638090100（110）125（140）160（180）200（220）250320400500630根据上表，将所得液压缸尺寸圆整到标准值为D320表35活塞杆直径系列由上表圆整到标准值为D220以上两表分别选自（GB234880），圆整到此标准值，是为制造时采用标准的密封件。由此，液压缸内径与活塞杆直径变为已知，所以又可求出液压缸无杆有效面积。21AA积和液压缸有杆腔工作面4567810121416202225283236404550566370809010011012514016018020022025028032036040022218034CMDA2222943CD4212主缸实际压力KNPD201532046211实（33）4213主缸实际回程力D106250344P2212实（34）4214顶出缸的直径由于顶出缸工作负载比主缸小很多，所以在此取顶出缸压力为10MPAMPFD1602432（35）考虑到负载的力有时可能偏大，所以按标准取整02M2D4215顶出缸的活塞杆直径D07D014（36）22按标准取整014M4216顶出缸实际顶出力（37）KNPD314024623实4217顶出缸实际回程力（38）D1602224实422各缸动作时的流量4221主缸进油流量与排油流量（1）快速空行程时的活塞腔进油流量1Q（39）Q124VDMINL/835608302（2）快速空行程时的活塞腔的排油流量,1Q,1Q1214VDDMINL/5203682034（310）3工作行程时的活塞腔进油流量2（311）2214INL/6380324工作行程时的活塞腔的排油流量,2Q,2Q212VDDMINL/034（312）（5）回程时的活塞杆腔进油流量333214DINL/715260204（313）（6）回程时的活塞腔的排油流量,3Q,3Q3214VDMINL/52896002（314）4222顶出缸的进油流量与排油流量1顶出时的活塞腔进油流量4Q4Q42VDINL/9136072（315）（2）顶出时的活塞杆的排油流量4,442DMIN/36701022（316）（3）回程时的活塞杆腔进油流量5Q5Q524VDDINL/97608140422（317）（4）回程时的活塞腔的排油流量,5,552MINL/81068042（318）423上缸的设计计算4231筒壁厚计算表36上缸钢筒所选材料型号MPABMPASS4561032014锻钢110120MPA；铸钢100110MPA；高强度铸铁60MPA；灰铸铁25MPA；无缝钢管100110MPA。壁厚计算公式如下公式01C2（319）2P0DY式中液压缸壁厚（M）；D液压缸内径（M）；实验压力，一般取最大工作压力的（12515）倍；YP钢筒材料的许用应力，M/NBAPPB钢筒材料的抗拉强度，MN安全系数，通常取N5当时,材料使用不够经济,应改用高屈服强度的材料。D20主缸壁厚计算，将D032M；120MPA；1525MPA375MPA代入公式（220）中，即YPMMPA05120357液压缸缸体的外径D外计算公式如下D外D2320将参数代入公式（310），即D外032M010M042M外径圆整为标准直径系列后，取主缸缸体外径D外430MM。4232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。PMPAP21350DS035243050MPA（321）外径D内径1D同时额定工作压力也应该完全塑性变形的发生MPAPSRL3941LG320LG321（322）缸筒完全塑性的变形压力,材料屈服强度MPARLS钢筒耐压试验压力MPARLPP4203533013961MPA（323）4233缸筒的暴裂压力RRPDLG321B23610L431797MPA（324）4234缸筒底部厚度缸筒常用制造材料有35钢、45钢、铸钢，做导向作用时常用铸铁、耐磨铸铁。缸盖材料选用35钢，缸盖厚度计算公式如下（325）4302YPDT式中T缸盖的有效厚度M；缸盖止口直径；2D缸盖材料许用应力。04331PDP204330057M（326）1037524235缸筒连接螺钉表37螺钉所选材料型号MPABMPASS35540360171螺钉处的拉应力MPA6210ZD4KF62310821MPA（327）3Z螺钉数12根；K拧紧螺纹的系数变载荷取K4；螺纹底径,M1D2螺纹处的剪应力0475MPA6310Z2DKFK（328）MPA（329）0NSP756屈服极限安全系数5S0N3合成应力NN233121MPA（330）7P4236垫片与横梁间螺钉的校核1螺钉处的拉应力MPA6210ZD4KF6231008MPA30（331）Z螺钉数12根；K拧紧螺纹的系数变载荷取K4；螺纹底径,M1D2螺纹处的剪应力0215MPA6310Z2DKFK（332）MPA0NSP72560（333）屈服极限安全系数5S0N3合成应力NN233181MPA04P（334）4237活塞杆直径D的校核表38活塞杆所选材料型号MPABMPASS45MNB103083594FD1036（335）M9D022M满足要求F活塞杆上的作用力活塞杆材料的许用应力，/14B424下缸的设计计算4241下缸筒壁厚表39钢筒所选材料公式01C2当03时，用使用公式D80MAX32PP125300012M336取002M为缸筒材料强度要求的最小M为钢筒外径公差余量M01C为腐蚀余量M试验压力，16M时，取2CMAXPPA125PMAXPP管内最大工作压力为25M钢筒材料的许用应力，MAPAP/NB钢筒材料的抗拉强度，MN安全系数，通常取N5AP当时,材料使用不够经济,应改用高屈服强度的材料。D204242下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。PMPA21350DP035240型号MPABMPASS4561036014342MPA（337）外径D内径1D同时额定工作压力也应该完全塑性变形的发生RLPDLG321S23320582MPA（338）L缸筒完全塑性的变形压力,材料屈服强度MPARLPS钢筒耐压试验压力，MPARLPP4203520372445MPA4243下缸筒的暴裂压力RRPDLG321B23610L21101MPA（339）4244下缸筒底部厚度缸筒底部为平面04331PDP204331024MM（340）80取MM401筒底厚，MM4245下缸筒连接螺钉表310螺钉所选材料型号MPABMPASS35540360171螺栓处的拉应力MPA6210ZD4KF62310059MPA3413Z螺栓数12根；K拧紧螺纹的系数变载荷取K4；螺纹底径,M1D2螺纹处的剪应力0075MPA6310Z2DKFKMPA0NSP725屈服极限安全系数；5S0N3合成应力NN233191MPA34207P4246下活塞杆直径D的校核表311活塞杆所选材料型号MPABMPASS45MNB103083594FD1032343M8D02M满足要求F活塞杆上的作用力活塞杆材料的许用应力，/14B第5章液压机柱塞油泵及电机的选择51快速空程时的供油方式主缸快速空程下行活塞腔的进油量为该流量数值较大，只1QMINL/835采用油泵来满足很不经济，故决定用活动件自重快速下行的方式，使用充液阀从充液油箱吸油。52确定液压泵流量和规格型号系统工作时所需高压液体最大流量是主缸工作行程活塞腔的进油流量，2Q为，主缸活塞回程时所需流量，为，顶出缸顶出时MINL/8353QMINL/579所需进油流量，为主缸回程和顶出缸顶出时，他们只是在开始4QINL/913时需要高压而其他情况则不需要高压根据工况分析，决定选用一台AP2ZB型斜轴式轴向柱塞泵公称流量为，转速为，功率1/48RML1MIN/970R为1302/KW，型号72ZXB740。图23轴向柱塞泵53确定电机的型号电机选用三相异步电机，型号Y315L26，额定功率132/KW，转速为，电流246/A，效率938，功率因数087，重量1210千克。1MIN/90R54泵的构造与工作原理1工作原理如图所示，当传动轴带动柱塞缸体旋转时，柱塞也一起转动。由于柱塞总是压紧在斜盘上，且斜盘相对刚体是倾斜的。因此，柱塞在随缸体旋转运动的同时，还要在柱塞缸体内的柱塞孔中往复直线运动。当柱塞从缸体柱塞塞孔中向外拉出时，缸体柱塞孔中的密闭容积便增大，通过配流盘的进油口将液压油吸进缸体柱塞孔中；当柱塞被斜盘压入缸体柱塞孔时，缸体柱塞孔内的容积便减小，液压油在一定的压力下，经配油盘的出油口排出。如此循环，连续工作，PVH泵的控制系统能调节液压泵的工况，使排出液压油满足工作装置需要。2控制系统PVH泵的控制系统分为两种压力补偿控制系统和载荷感应压力限定控制系统。压力补偿控制系统是通过改变液压泵的流量，保持设定的工作压力来满足工作要求的一种控制方式；载荷感应压力限定控制系统，是通过对工作载荷的压力变化进行感应，自动调节液压泵的工作状态，以满足特定系统工况的要求。第6章液压机立柱、横梁设计计算61立柱结构设计611立柱设计计算1先按照中心载荷进行初步核算，许用应力不应大于55，并参照AMP同类型液压机的立柱，初步定出立柱直径。2按标准选取立柱螺纹。3立柱螺纹区到光滑区过渡圆角应尽可能取大些，最好在3050MM之间。原设计主要参数为F1600KNH296CMB184CM宽边立柱中心距D16CM立柱光滑部分直径E1CM允许偏心距N4（立柱的根数）立柱材料为45钢，中频淬火620MPA，375MPA；BS（1）中心载荷时的应力199（344）2）（DNF21604）（AMP（2）偏心载荷静载荷合成应力由于小型液压机，可将立柱考虑为插入端的悬臂梁，M02512）（DNF310ME21604）（316051999771176（345）AMP150,因此是安全的。1A对于截面的45钢，375MPA，尺寸系数已考虑在内，立柱表面为精车，S对于正火的45钢，表面质量系数为09，因此可取为300MPA。过渡圆角0半径为30MM。从文献【10】中查出158TKK1070（1581）141（346）K1419631044MPA300MPA（3T47）为200MPA,因此是安全的。0立柱是四柱液压机重要的支承件和受力件，同时又是活动横梁的导向基准。因此，立柱应有足够的强度与刚度，导向表面应有足够的精度，光洁度和必要的硬度。612连结形式立柱式机架是常见的机架形式，一般由4根立柱通过螺母将上、下横梁紧固地连结在一起，组成一个刚性的空间框架。在这个框架中，既安装了液压机本体的主要零部件，又在液压机工作时，承受液压机的全部工作载荷，并作为液压机运动部分的导向。整个机架的刚度与精度，在很大程度上取决于立柱与上、下横梁的连接形式与连接的紧固程度。图34中、小型液压机立柱连结形式在中、小型液压机中，常用的连结形式有以下4种1立柱用台肩分别支承上、下横梁，然后用外锁紧螺母上、下予以锁紧。这种结构中，上横梁下表面（工作台）上表面间的距离与平行度，全靠4根立柱台肩间尺寸的一致性来保证，因此装配简单，不需调整，装配后机架的精度也无法调整，且对立柱台肩间尺寸精度的加工要求很高。因此，这种结构仅在无精度要求的小型简易液压机中采用。2内外螺母式，即在立柱上分别用内、外两个螺母来固定上、下横梁，用内螺母来起上述台肩的支承作用，用外锁紧螺母上、下予以锁紧。上横梁下表面的水平度以及下横梁（工作台）上表面的水平度，两个表面之间的平行度与间距的保持，全靠安装时内螺母的调整，因此，对立柱的有关轴向尺寸要求不高，但对立柱螺纹精度（与立柱轴线的平行度）及内螺母精度（内螺母的螺纹对于上、下横梁贴合面的垂直度）要求较高，安装时调整比较麻烦。3在与上横梁连结处用台肩代替内螺母，精度调节和加工均不很复杂，但立柱预紧不如第2种方便。4与第3种形式基本相同，只是在下横梁处用台肩代替内螺母，但精度调节比第3种简便可靠。在设计中选用的是第四种连结方式。613立柱的螺母及预紧立柱螺母一般为圆柱形，小液压机的立柱螺母是整体的，立柱直径在150MM以上时，做成组合式，由两个半螺栓紧固而成，材料用3545锻钢或铸钢。因为在设计中我选用的立柱为300MM，所以采用此种结构。立柱螺母的尺寸已有机械行业标准JB/T2001731999，螺母外径约为螺纹直径的15倍，内螺母一般与螺母等高，约为螺纹直径的09倍。25MN以下的液压机，其立柱多做成实心的，实心的立柱的两端要钻出预紧螺母用的加热孔。立柱的预紧分加热预紧与液压预紧。本次设计选用的是加热预紧方式。加热预紧比较常用的方法，为此，立柱端部应钻有加热孔，其深度应大于横梁的高度。在立柱及上横梁安装好后，先将内、外螺母冷态拧紧，然后用电热棒或通入蒸汽等加热方法使立柱端部伸长，达到一定温度后，将外螺母再向下拧过一个角度，一般是用螺母外径上一点转过的弧长来度量。立柱冷却后，就在螺母与横梁之间产生一个很大的预紧力，使螺母不易松动。加热时应注意两对角立柱同时加热。614立柱的导向装置活动横梁运动及工作时，一般以立柱为导向，由于活动横梁往复运动频繁，且在偏心加压时有很大的侧推力，因此，不可能让活动横梁与立柱直接接触，互相磨损，必须选择耐磨损、易更换的材料作为两者之间的导向装置。导向装置的质量直接关系到活动横梁的运动精度及被加工件的尺寸精度，也会影响到工作缸密封件与导向面的磨损情况，对模具寿命及机身的受力情况也均有影响，为此，必须合理选择导向装置的结构及配合要求。图35导套导向装置可分为导套与平面导板两大类。导套对于圆截面的立柱，都是在活动横梁的立柱孔中采用导套结构，又可分为圆柱面导套和球面导套。圆柱面导套在活动横梁的立柱孔中，各装有上、下两个导套，它们由两半组成，为了拆装方便，两半导套的剖分面最好有的斜度，导套两端装053有防尘用的毡垫。这种导套结构简单，制造方便。本次设计中采用这种形式的导套。导套的材料计算导套材料一般采用铸锡青铜ZQSN663，小液压机也有用铁基粉末冶金的。导套比压Q的计算102QDCT2605MPA满足要求（3Q48）式中T机架计算中求得立柱上的侧推力（N）D导套内孔直径MC导套高度（M）Q许用比压（MPA），对于ZQSN663，Q68MPA615底座底座安装于工作台下部，与地基相连。底座仅承受机器之总重量。底座材料可选用铸铁件或焊接结构。主要考虑到外形的美观，对精度无要求。在本次设计中底座采用铸铁。62横梁参数的确定621上横梁结构设计横梁由铸造制成，目前以铸造为多，一般采用ZG35B铸钢。横梁的宽边尺寸由立柱的宽边中心距确定，上梁和活动梁的窄边尺寸应尽可能小些，以便锻造天车的吊钩容易接近液压机中心，梁的中间高度则由强度确定。设计上横梁时，为了减轻重量，根据“等强度梁”的概念，设计成图所示的不等高梁，即立柱柱套处的高度H小于中间截面的高度H。但在过渡区A处会有应力集中由于上横梁外形尺寸很大，为了节约金属和减轻重量，尽量使各个尺寸在允许的范围内降到最小。梁体做成箱形结构，在安装缸的地方做成圆筒形，安装立柱的地方做成方筒形，中间加设筋板，以提高刚度，降低局部应力。图36梁的不等高结构622活动横梁结构设计6221活动横梁的主要作用与工作缸柱塞杆连接传递液压机的压力，通过导向套沿立柱导向面上下往复运动安装固定模具及工具等。因此需要有较好的强度、刚度及导向结构。活动横梁上部与工作缸柱塞相连，下部与上模座相连，梁体结构和受力状态都很复杂。当液压机工作时，高压液体作用于柱塞的力是通过活动横梁及上砧传递到锻件上而做功，活动横梁的上下运动则依靠梁与立柱的导向装置。6222活塞杆与横梁的连接刚性连接柱塞下端插入活动横梁内。此种连接方式在偏心载时，柱塞跟随活动横梁一起倾斜，将动梁所受偏心力矩的一部分传给工缸导向套，使导向套承受侧向水平推力或一对力偶，从而加剧导向套及封的磨损。单缸液压机或三缸液压机的中间工作缸多采取此种结构。在活塞杆焊接法兰用螺钉与横梁连接，用12根M30的螺钉，达到预紧的目的。623下横梁结构设计下横梁的刚度要求应略严一些，以保证整个压机的刚性。下横梁直接与立柱、拉杆、工作台、回程缸和顶出器相连，梁体结构和受力状态都很复杂。对于下横梁，其设计原则与上横梁相同，是在满足相连部件最小几何尺寸要求和工艺要求的条件下，尽可能缩减其纵向、横向尺寸，这是有效提高梁的刚度、强度和减轻梁的重量应首先把握的主要原则。624各横梁参数的确定因为液压缸与横梁间的垫片厚度为25CM，因此可以推算横梁的厚度取大于25CM即满足要求。考虑在垫片与横梁的连接面积比垫片与液压缸的连接面积少一半所以上横的受力部分厚度选用80CM，因为有空心部分，所以整体厚度选用75CM。活动横梁受力部分为50CM，整体厚度选用70CM。因为下缸受力比较大，所以整体厚度选用80CM。第7章液压元件的计算、选型71管道及管接头711管道管道及管接头用以把液压元件连接起来，组成一个完整的系统。正确的选择管道和管接头，对液压系统的安装、使用和维修都有着重要的意义。在设计管道时，管径应适应、路线应最短，管道弯头、接头应尽量小，以减小系统的压力损失。同时，管道的连接必须牢固可靠，防止振动松脱，并且要便于调整和维修。液压传动系统常用的管道有钢管、橡胶软管、尼龙管等。选择的主要依据是工作压力、工作环境和液压装置的总体布局等，视具体工作条件、参考有关液压手册以后加以确定。一般应尽量用硬管，因硬管阻力小，安全，成本低。钢管分为焊接钢管和无缝钢管。压力小于25MPA时可选用焊接钢管；压力大于25MPA时，推荐用10号或15号无缝钢管；对于需要防锈防腐蚀的场合，可选用不锈钢管；超高压时可选用合金钢管。本设计主要选用合金钢管。钢管价格便宜，工作压力较高，但装配时不能任意弯曲，因此多用于装配部位限制较少和产品比较定型以及大功率的液压传动装置中，是液压传动系统主要的油管材料。712管子的内径和壁厚的确定管道液流速与元件、回路的正常工作也有密切关系。如液压泵吸油管路上的压力降就不能太大，否则会造成泵的气穴现象。回油管路压力损失过大，会产生高的背压，影响元件正常工作性能。因此，在设计液压系统管路时，要限制流速。下表给出的是允许流速的推荐值。表中数据是对石油基油液而言的，对于水油乳化液，其允许流速可比表中推荐值大25。一般情况下，是按管路的压力降不大于系统的工作压力的56为原则选取流速的。表41允许流速推荐值油液流经的管路（元件）允许流速（M/S）油液流经的管路（元件）允许流速（M/S）装有过滤器的吸油管路0515压油管路无过滤器的吸油管路15310MPA5回油管路23大于15MPA7压油管路短管及局部收缩处451025MPA3安全阀304550MPA4管道尺寸一般由选定的标准元件连接口尺寸确定，也可以按管路允许流速进行计算。油缸快进时油管的流量可达。取管内流速。MINL/835SMV/50040（41）VQD4013取D42MM主缸快退时进油管流量可达，则INL/5289003542VQD46013取D40MM顶出缸快进时油管的流量可达，则MINL/9130020（43）VQD47053取D20MM顶出缸快退时进油管流量可达，则INL/810022（44）VQD4053取D25MM713管接头管接头用于油管之间或油管与液压元件之间的连接。对管接头的基本要求是工作可靠、密封性良好、对液流的阻力小、结构简单、安装和制造方便等。常用的管接头可分为金属管固定连接管接头、活动连接管接头和软管管接头等三类。在选择管接头时，必须使他具有足够的通流能力和较小的压力损失，同时做到装卸方便、连接牢固、密封可靠、外型紧凑。根据下表42即可选得管接头的类型为螺纹连接管接头表42硬管接头的分类与结构形式分类螺纹连接管接头法兰连接管接头特点装卸方便，能承受较大的振动和冲击，使用期限长适用于薄壁钢管、铜管对管子外径无特殊要求，需仔细清洗安装时进行焊接，需仔细清洗通径3423323421080工作压力16032035160320320用途工程机械，汽车，气轮机、机床等中低压液压系统重型机械、锻压机械的液压系统常用于管道通径大于32MM的液压系统72液压控制阀的选择721先导式溢流阀DB/DBW型先导式溢流阀具有压力高、调压性能平稳、最低调节压力低和调压范围大等特点。在设计中选用DBW型，可以控制系统的压力并能在任意时刻使之卸荷。DBW30的通径为20MM，最大流量可达500，可以满足供油要求。MINL/722节流阀Z2FS型节流阀是双单向叠加式节流阀，用来控制两个工作油口的主流量或先导油流量。将本元件装在先导阀和主阀之间，可以控制先导流量。Z2FS型的通径为22MM，流量可达350，对于下油缸流量要求较小，MINL/所以，可以满足要求。723单向阀S型单向阀该阀为锥阀式结构，压力损失小。主要用于做背压阀和旁路阀用。连接方式采用管式连接，通径为30MM，流量可达260MINL/SV型液控单向阀该阀为锥阀式结构，只允许油流正向通过，反向则截止。连接方式采用螺纹连接，型号选SV25。通径为20MM，流量可达300INL/724电磁换向阀设计中采用三位四通电磁换向阀。次那个号为DSG系列，该系列电磁换向阀配有强吸力、高性能的湿式电磁铁，具有高压、大流量、压力损失低等特点。选用SDSG033C最大流量120。MINL/725顺序阀DZ型先导式顺序阀该阀利用油路本身压力来控制液压缸或马达的先后动作顺序，以实现油路系统的自动控制。改变控制油和泄露油的连接方法，该阀还可以作为卸荷阀和背压阀（平衡阀）使用。DZ型选通径25MM流量可达300。MINL/726背压阀该阀可使背压随载荷变化而变化，载荷增大，背压自动降低，载荷减小则背压增加，使运动平稳性好，提高系统效率。选择FBF3型系列，满足最大32MPA范围即可。727确定油箱容量油箱用来储油、散热和分离油中所含的空气与杂质。按其特点可分为开式和冲压式，后者多用于自行式机械合理确定油箱容量是保证液压系统正常工作的重要条件，确定油箱容量通常有以下两种办法1按下列经验公式确定AQV式中V油箱容量；LQ液压泵的总额定流量，L/MIN经验系数。经验系数A的值可按下表43选择表43经验系数A行走机械低压系统中压系统锻压系统冶金机械12245761210对行走设备或经常间断工作的设备，其系数可取较大值，所以选7而液压泵的最大流量为12，所以7LAQV84122按发热量计算公式确定根据油的允许温升和系统发热量，确定油箱容量。728过滤器的选用在液压和润滑系统中，过滤器的作用是控制系统油液的污染度在关键元件所允许的范围内，以保证系统的工作可靠性和元件的使用寿命。系统油液的污染度和所采用的过滤器精度与侵入系统的污染物数量等诸多因素有关。过滤器的选择应考虑如下几点1具有足够的通流能力、压力损失要小。2过滤精度应满足设计要求。3过滤器的材质应与所选流体介质相容，采用乳化液等难燃介质时，过滤器的通流能力应提高23倍。4滤心要有足够的强度，为保证滤心堵塞后及时更换，应带有压差信号发生器等保护措施。但对高过滤精度要求的场合，如液压伺服系统，不允许安装旁通安全阀。5滤心更换、清洗及维护方便。按滤芯的结构分类，可分为1网式过滤器由滤孔小网起过滤作用2线隙式过滤器滤芯由金属丝烧结而成，依靠金属丝间微小的间隙来滤除污染物的颗粒3纸制过滤器滤芯为多层酚醛树脂处理过的微孔滤纸，由微孔滤除杂质4磁性过滤器、烧结式过滤器、纤维过滤器、合成树脂过滤器等由于纸制滤油器比一般其他类型过滤精度高，可滤除液压介质的微细杂质，可安装压差发信号装置，这种过滤器，有适用于高压管路的两种，所以本设计选择纸制滤油器，其技术参数见表44表44纸制滤油器压力损失型号通径流量压力原始最大过滤精度重量H10S15104H25S1525小于085H63S2063102H100S25100小于01127H160S32160188H250FS40250小于01523H400FS5040035H630FS65630315小于0203510和2042A10S101026A25S1525小于00529A63S256345A100S321006A160S4016016小于00775考虑到重量、流量等，本设计选用的型号是ZUH25S729液压油的选用液压设备出现故障，有些是由于液压油选择不当多引起的。选择液压油时需要考虑的因素很多，其中最主要的是根据使用条件选用粘度合适的液压油。在确定液压油粘度时，应该着重考虑以下因素工作压力的高低、改造环境温度的高低、工作部件运动速度的大小和液压泵对液压油粘度的要求。考虑的具体原则是1系统压力较