毕业论文终稿-液压剪切机的设计（送全套CAD图纸 资料打包）

下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763第一章绪论买文档送全套图纸扣扣41495160511连铸技术的简介连铸设备在近些年有了长足的发展，依据连铸机的发展和演变的不同，连铸机可分为立式、立弯式、弧形和水平式。依据一个机组（即共用一个盛钢桶的几台连铸机）所浇注坯流数的不同，连铸机可分为单流、双流和多流连铸机。工业中最多为8流。连续铸钢生产所用的设备，实际上包括在连铸作用线上的一整套机械设备。连铸设备通常可分为主体设备和辅助设备俩大部分。主体设备包括浇铸设备钢包运载设备，中间包及中间包小车或旋转台，结晶器及振动装置，二次冷却支撑导向装置；拉坯矫直设备拉坯机、矫直机、引锭机、脱锭与引锭存放装置；切割设备火焰切割机与机械剪切机（摆式剪切机、步进式剪切机等）。辅助设备主要包括出坯及精整设备辊道、拉（推）钢机、翻钢机、火焰清理机等；工艺设备中间包烘烤装置、吹氖装置、脱气装置、保护渣供给与结晶润滑装置等；自动控制与测量仪表结晶器液面测量与显示系统、过程控制计算机、测温、测重、测长、测速、测压等仪表系统。在连续铸钢的生产线上，出拉坯矫直机脱锭后的连铸坯需按用户或下部工序的要求，将铸坯切成定尺或倍尺。因此在所有的连铸设备中，切割设备是非常重要的一种设备。由于连铸坯必须在连续的运动过程中实现切割，因而连铸工艺对切割设备提出了特殊的要求，既不管采用什么型式的切割设备都必须与连铸坯实行严格的同步运动。在连铸机上采用的切割方法主要有火焰切割和机械切割两类。采用火焰切割的优点是切割装置重量轻，切割断面比较整齐。机械剪切的优点是没有金属的烧损，可切成较短的定尺。一般，在板坯和大方坯连铸机上，多采用火焰切割，在小方坯连铸机上多采用下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763机械剪切。连铸设备的整个工艺流程如图11所示下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763图11连铸设备工艺流程下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763连铸机连铸机可以把钢水直接连续地浇铸成钢坯，由炼钢跨送来的盛满钢水的盛钢桶装在连铸机的钢包旋转台上，通过中间包小车，把钢水注入结晶器，在那里凝结成具有一定厚度的坯壳，即由引锭杆牵引着拉出结晶器，进入第一至第八段二次冷却夹辊，引锭杆是由拉矫辊驱动的，铸坯在二次冷却区内被雾化的冷却水冷却，继续凝固。当它通过最末一段二冷夹辊后，即被拉矫辊矫直，使之沿水平方向前进。钢包旋转台钢包旋转台有不同的运动形式，不同的工作性能，因而有不同的结构形式。最简单的旋转台只用一个转臂，就能做旋转运动。一般的旋转台除了作旋转运动之外，还能使钢包做升降运动。多功能的旋转台还有钢包倾倒装置，钢包盖升降装置和吹起装置等。在钢包旋转台上，一般都有连续侧重装置，大都是在承托钢包的鞍座上设置测力传感器来实现的。中间包小车中间包是钢包与结晶器之间的中间容器。用钢包运来的钢水先注入中间包，然后再经过中间包注入结晶器中，使用中间包的作用是减少钢水的静压力，是钢流平稳，以减小钢流对结晶器内钢水的冲击和搅动。钢水在中间包内停留的时间，是非金属夹杂物有时间上浮。在多流连铸机上，是通过中间包将钢水分配到每个结晶器。进行多炉连浇时，可以在中间包内存放一定数量的钢水，以保证在更换钢包时能够继续浇铸。辊底式均热炉设在铸机和轧机之间的辊底式均热炉，是连接铸机和轧机的唯一工艺设备，其作用是连续不断的接收铸机产生的高温板坯，经过加热和均热后及时供给轧机合乎加热质量要求的薄板坯。当轧机正常生产换工作辊，或者下游设备临时出现故障时其调节和缓冲作用，也即在CSP的“刚性”机组之间增加了炉子的“柔性”环节，使CSP线的连铸连轧工艺能顺利进行。下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763当两机两流工艺时，连接段的炉子还起到连续不断转运远离轧线铸机的连铸热坯任务，为摆动的转运方式。目前，CSP生产线的连接段多采用直通辊底式炉型，炉型结构简单，并方便在线自动控制的要求。因它仅需通过对每个炉辊速度变化的控制，就可完成与前面铸机和后面轧机对铸坯速度的同步要求，以及在炉内快速运坯拉开前后铸坯间的间隙，使炉子具有缓冲与协调的能力。板坯还可根据轧线的工艺要求在炉内正向运送和反向运送，或待轧时，铸坯在炉内出料端进行前后摆动等待。两机两流工艺间距25米时采用两座双线辊底式均热炉生产线并具有摆动功能。炉子均为四段炉型（加热炉段、运输炉段、摆动炉段、存储炉段），26个温度控制区进行侧部上、下供热。产生的烟气，由炉子顶部三个排烟口分别进入水平烟道，经渗冷稀释、助燃空气换热器，炉膛压力电动调节烟闸，最后通过三座自立式钢烟囱自然排出，并完成炉膛压力三段（加热与运输炉段、摆动炉段、存储炉段）自动控制。全炉共有161个水冷式炉辊，每个炉辊的速度均可通过变频器（一个炉辊一个）和每个炉辊所配置的22KW变频齿轮电机进行单独变速。速度范围为2865M/MIN,并可正向或者反向转动。板坯加热温度通常为1100，温差10。为此加热炉段的炉温为1200，其他炉段的炉温为1130用于均热和保温。不同的铸速下板坯入炉温度、炉温与加热制度、各炉段的控制区数量、烧嘴数量及供热能力是不同的。摆动炉段的的炉体钢结构系安放在下面框架式的摆动车上，并通过摆动车的支撑、定心、摆动、对中定位、密封五个主要的环节完成板坯在高温下的转运工作。12剪切机的类型、特点及选型用于对轧件进行切头，切尾或剪切成规定尺寸（定尺）的机械称为剪切机。下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763根据剪切机刀片形状，配置以及剪切方式等特点，剪切机可分为平行刀片剪切机，斜刀片剪切机，圆盘式剪切机和飞剪机。按驱动力来分，可分为电动和液压两类剪切机。平行刀片剪切机两个刀片彼此平行。用于横向热剪初轧坯（方坯，板坯）和其它方形和矩形断面的钢坯，故又称为钢坯剪切机。有时，也用两个成型刀片来冷轧管坯及小型圆钢等。斜刀片剪切机两个刀片中有一个刀片相对于另一刀片是成某一角度倾斜布置的，一般是上刀片倾斜，其倾斜角为16。它用来横向冷剪或热剪钢板，带钢，薄板坯，故又称为钢板剪切机。有时，也用于剪切成束的小型钢材。圆盘式剪切机两个刀片均成圆盘状。用来纵向剪切运动中的钢板（带钢）的边，或将钢板（带钢）剪成窄条。一般均布置在连续式钢板轧机的纵切机组的作业线上。飞剪机；剪切机刀片在剪切轧件时跟随轧件一起运动。用来横向剪切运动中的轧件（钢坯，钢板，带钢和小型型材，线材等），一般安装在连续式轧机的轧制线上或横切机组作业线上。平行刀片剪切机根据剪切轧件时刀片的运动特点，平行刀片剪切机可分为上切式和下切式两大类。1上切式平行刀片剪切机这种剪切机的特点实际下刀固定不动，上刀则是上下运动的。剪切轧件的动作由上刀来完成，其剪切机构由最简单的曲柄连杆机构组成。除了剪切机本体之外，一般还配有定尺机构，切头收集与输送装置等。由于下刀固定不动，为使剪切工作顺利进行，剪切的轧件厚度大于3060MM时，需在剪切机后装设摆动台或摆动辊道，其本身无驱动装置。剪切时，上刀压着轧件下降，迫使摆动台也下降。当剪切完毕，上刀上升时，摆动台在其平衡装置作用下下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763也回升至原始位置。此类剪切机由于结构简单，广泛用于剪切中小型钢坯。此外，随着快速换刀的生产需要，也出现了能快速换刀的上切式平行刀片剪切机，用来剪切初轧钢坯和轧板。当然，其设备重量会有较大的增加，结构也稍复杂些。2下切式平行刀片剪切机这种剪切机的特点是上下刀都运动，但剪切轧件的动作由下刀来完成，剪切时上刀不运动。由于剪切时下刀台将轧件抬离辊道，故在剪切机后不设摆动台，而且这种剪切机的机架不承受剪切力。由于上述两个特点，下切式平行刀片剪切机普遍用来剪切中型和大型钢坯和板坯，以减轻整个剪切机组的设备重量。本次设计所剪的钢坯为连铸小方坯160160和180225，因此选用平行刀片下切式剪切机。剪切机按照驱动力来划分，可分为电动和液压两类。电机驱动又有直流电动机和交流电动机两种。大中型剪切机多采用直流电动机驱动，并以启动工作制进行剪切。在大型剪切机上，除了采用电动机驱动外，还可以采用液压驱动。采用液压驱动比电动机驱动有许多优点在同等的体积下，液压装置能比电气装置产生出更大的动力；同样在同等的功率下，液压装置的体积小、重量轻、结构紧凑。1液压装置工作比较平稳，便于实现频繁及平稳的换向；2液压装置能在大范围内实现无级调速,还可以在运行过程中进行调速；3与电气或压缩空气配合后液压驱动易于实现自动化；4液压装置易于实现过载保护，液压缸和液压马达都能长期在失速状态下工作而不会发热，这时电气驱动装置和机械传动装置无法办到的。此外，液压元件能自行润滑，使用寿命较长；5液压元件易于实现通用化和自动化；6用液压驱动来实现直线运动远比机械传动简单。下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763综上所述，虽然电动剪切机在操作和维护方面简单，但与液压剪切机相比，它的体积和重量大；而液压剪切机却不同，目前液压技术已成熟，使操作和维护已不成问题，故本设计选用液压剪切机。因此，本次设计的最终选型为平行刀片下切式液压剪切机。第二章液压剪切机的设计计算设计参数剪切机型式油压小车移动式被剪钢坯断面尺寸180180MMMM165225MMMM代表钢种Q235A27SIMN剪切温度750拉坯速度2M/MIN剪切小车及横移辊道重量178T钢坯定尺长度25M21剪切机结构参数的确定211刀片行程刀片计算公式HHFQ1Q2S（21）式中H刀片行程（指刀片的最大行程）；H被切钢坯的断面高度，这里取H180MM；F是为了保证钢坯有一些翘头时，仍能通过剪切机的必要储备，通常5075，这里取60；下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763Q1为了避免上刀片受钢坯冲撞，而使压板低于上刀的距离，Q1550MM,取Q120MMS上下刀片的重叠量，取S520MM,这里取S10；Q2下刀低于辊道表面的距离，Q2520MM,这里取Q220；故有H18060202020300MM刀片行程关系如图21所示图21平行刀片剪切机刀片行程1上刀；2下刀；3轧件；4压板212刀片尺寸的确定2121刀刃长度因为所设计的方坯剪切机，且属于中型剪切机（P2580），所以剪刃长度按如下公式计算L（225）BMAX（22）式中L刀刃长度，MMBMAX被切钢坯横断面的最大宽度，MM；取BMAX225MM则下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763L（225）BMAX（225）2254505625MM，取L500MM2122刀片断面高度及宽度H06515H23BH/25324式中H刀片断面高度，MMH被切钢坯断面高度，MMB刀片断面高度，MM由钢坯断面尺寸180180MMMM165225MMMM则H06515H06515180117270MM,取H210MMBH/2537084MM取B70MM最后根据表82（轧钢机械（第三版）P259）剪切刀片的尺寸最后确定为BH70210800由（表82）确定的热钢坯剪切机基本参数。如下表表21热轧剪切机基本参数最大剪切力MN刀片行程MM刀刃长度刀片断面尺寸理论空行程次数次/MIN63300300702101216213剪切机理论空行程次数剪切机的每分钟理论空行程次数代表了剪切机的生产率。理论空行程次数的提高受到电动机功率和剪切机结构形式的限制。理论剪切次数是指每分钟内剪刃能够不间断的上下运动的周期次数。因此，实际剪切次数小于理论空行程次数。依据设计要求和轧钢机械（第三版）P259表82，选择理论下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763空行程次数为1216次/MIN。22剪切机能力参数计算221剪切过程分析轧件的整个剪切过程可氛围两个阶段，即刀片压入金属与金属滑移。压入阶段作用在轧件的力，如图22所示。图22轧件的剪切过程当刀片压入金属时，上下刀片对轧件的作用力P组成力矩PA，此力矩是轧件沿图方向转动，而上下刀片侧面对轧件的作用力T组成的力矩TC将力图阻止轧件的转动，随着刀片的逐渐压入，轧件转动角度不断增大，当转过一个角度后便停止转动，此时力矩平衡，即PATC。轧件停止转动后，刀片压入达到一定深度时，为克服了剪切面上金属的剪切阻力，此时，剪切过程由压入阶段过渡到滑移阶段，金属沿剪切面开始滑移，直到剪断为止。222平行刀片剪切机的剪切力与剪切功2221剪切公称能力的确定剪切机的力能参数包括剪切力和电机功率。剪切力是剪切机的主要参数，驱动剪切机的电机功率及剪切机主要零件尺寸的确定，完全使用或充分发挥下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763剪切机的能力都与剪切力有关。在设计剪切机时，首先要根据所剪轧件最大断面尺寸来确定剪切机公称能力，它是根据计算的最大剪切力并参照有关标准和资料来确定的。1）当轧件材料为Q235A时最大剪切力为PMAXKMAXFMAX25式中FMAX被剪轧件最大的原始断面面积，MMMAX被剪轧件材料在相应剪切温度下最大的单位剪切阻力，MPA根据图87A（轧钢机械），取MAX100MPAK考虑由于刀刃磨钝、刀片间隙增大而使剪切力提高的系数，其数值根据剪切机能力选择，中型剪切机，K12。按钢坯断面尺寸180180MMMMFMAM2按钢坯断面尺寸165225MMMMFMAX16522537125MM2故PMAXKMAXFMAX12100165225389MN2）当轧件材料为27SIMN时因为该剪切材料无单位剪切阻力实验数据，所以最大剪切力为PMAX06KBTFMAX26式中K同轧件材料Q235A一样，K12；下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763BT被剪轧件材料在相应剪切温度下的强度极限，MPA，根据表84（轧钢机械），取BT200MPA；FMAX轧件最大的原始断面面积，MM2，根据上述1）中计算可知，PMAX0612200165225535MN综合以上计算结果，并考虑到今后剪切轧件品种的扩大，且结合我国国标所规定的系列标准，将剪切机公称剪切力确定为63MN。而实际工程中，考虑到我们设计结构的要求，确定为50MN，相当于500T液压键切机。2222剪切功的计算根据剪切功可以近似而方便的计算出键切机功率。剪切功与剪切力和刀片行程有关，当不考虑刀片磨钝等因素时，可按以下公式计算APMAXH27式中A剪切功，NMH钢坯厚度，MPMAX最大剪切力，N则APMAXH5351801000963000NM下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763第三章液压传动系统的设计与计算液压系统是液压机械的一个组成部分，液压系统的设计要同主机的总体设计同时进行。着手设计时，必须从实际情况出发，有机地结合各种传动形式，充分发挥液压传动的优点，力求设计出结构简单、工作可靠、成本低、效率高、操作简单、维修方便的液压传动系统。31液压系统的设计步骤与设计要求311设计要求设计要求是进行每项工程设计的依据。在制定基本方案并进一步着手液压系统各部分的设计之前，必须把设计要求以及与该设计内容有关的其他方面了解清楚。1剪体结构比较简单，最大的剪切力受工作液体压力限制，且要能够保证不致过载和损坏。2液压剪切机工作循环上刀下降，锁紧小车右移下刀上升，剪切钢坯下刀下降（快退）上刀升起小车左移（快退）。3剪切运动要平稳，为使机构具有所要求的精确运动，需要依靠上下刀台的平稳和附加的约束来获得，这均需由液压系统来控制。下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763312设计参数剪切机型式油压小车移动式被剪钢坯断面尺寸180180MMMM165225MMMM代表钢种Q235A27SIMN剪切温度750拉坯速度2M/MIN剪切小车及横移辊道重量178T钢坯定尺长度25M32进行工况分析，确定液压系统的主要参数321液压缸的载荷计算如图31表示一个液压缸简图。各有关系数标注图上，其中FW是作用在活塞杆上的外部载荷，FM是活塞与缸壁以及活塞杆与导向套之间的密封阻力。作用在活塞杆上的外载荷包括工作载荷FG,导轨的摩擦力FF,由于速度变化而产生的惯性力FA。图31液压缸受力情况下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或13041397633211剪切缸的载荷力工矿分析剪切缸运动分为启动、工进、快退三个动作循环。当剪切缸启动时，液压缸负载只有下刀台本身的重力，FWG4100N式中G下刀台重量；工进时，活塞杆承受剪切力，其外载荷是剪切力及下刀台自重。FWPMAXG5351064100535106N；快退时,工作负载主要是下刀台本身重力，其值为负。FWG4100N。3212横移缸的载荷力横移缸在启动过程中，其外载荷主要是小车和横移辊道对导轨的摩擦力。FWSG（31）式中S静摩擦系数，S015；由表31查的G小车及剪体总重，N；表31摩擦系数导轨类型导轨材料运动状态摩擦系数滑动导轨铸铁对铸铁启动时低速（）016/MS高速（）/01502001012005008滚动导轨铸铁对滚柱（珠）淬火钢导轨对滚柱0005002下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763静压导轨铸铁0005GG1G2G3；G1小车及横移辊道重量，G117800N；G2钢坯重量，G27239N；G3剪体重量，G340000N；GG1G2G3225239N；外载荷FWSG33786N；小车右移时，横移缸外载荷为小车钢坯、剪体、横移辊道的重力和剪切力对导轨产生的摩擦阻力，即车轮踏面在轨道上的滚动摩擦阻力和车轮轴承的摩擦阻力。摩擦阻力矩MNGG4KDC/2D/2）；（32）式中G辊道车，剪体，钢坯总重，G225239N；G4剪切力，G4535；610K滚动摩擦系数，K001；车轮轴承摩擦系数，0004；DC车轮外径，DC250MM；D轴承内径，D70MM；故MN（225239536）（005250/2000370/2）610776N/MM6外载荷FW776/12562080N（33）2MNDC6小车左移时，小车受剪体及横移辊道的重力对导轨产生的摩擦阻力，下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763即车轮踏面在轨道上的滚动摩擦阻力和车轮轴承的摩擦阻力。同上摩擦阻力矩MN（G1G3）（KDC/2D/2）（001250/2000470/2）303020N/MM；外载荷FW303020/12524242N。2MNDC3213抬升缸的负载力抬升缸在抬升和下降过程均只受上刀台及其相连机构的自重相对于轴心向下的转矩其最大转矩约TGSM78000181404NM（34）式中G上刀台及其相连机构自重，G7800N；SM上刀台重心到轴心距离，约为SM018M；故上刀台下降时，抬升缸抬升，其外载荷FW3265N；（3TSO1403NM5）同理，上刀台上升时，抬升缸下降，其外载荷FW3265N；TSO1403M各液压缸的外载荷力计算结果列于表31由公式活塞上载荷力F（36）MFW液压缸的机械效率，一般取090095，这里取095；MM求得相应的作用于活塞上的载荷力，并列于表32下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763表32各液压缸载荷力液压缸名称工况液压缸外载荷FW/N活塞上载荷力F/N启动41004316工进535106563106剪切缸快退41004316启动3378635564右移6208065342横移缸左移24242552下降32653437抬升缸上升32653437322初选系统的工作压力压力的选择要根据载荷的大小和设备的类型来定，还要考虑执行元件的装配空间、经济条件及元件供应情况等的限制。在载荷一定的情况下，工作压力低，势必要加大执行元件的结构尺寸，对某些元件的结构尺寸，对某些设备来说，尺寸要受到限制，从材料消耗角度看也不经济，反之，压力选得太高，对泵、缸、阀等元件的材质、密封、制造精度也要求很高，必须要提高设备成本。一般来说，对于固定的尺寸不太受限制的设备，压力可以选的低一些。具体选择可参考下表33和表34表33按载荷选择工作压力载荷（KN）50工作压力（MP）175MPA时，取N4B管道材料的抗拉强度，取B450MPA管道内的流速可以参考表311表311允许流速推荐值管道推荐流速（M/S）液压泵吸油管道0515一般取1以下液压系统压油管道36压力高、油管短、粘度小取小值液压系统回油管道1526表312主要管路内径表管路名称通过流量（L/MIN）允许速度管内径（MM）管道壁厚（MM）管内工作压力所选管道的内径与下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763（M/S）（PA）壁厚（MM）高压吸油管3641377722180，10高压压油管268534302040，55高压回油管2682548020550，3低压吸油管171106037765，4低压压油管16075260835132，25低压回油管1607241020550，3345油箱的有效面积的确定油箱容量的经验公式VAQ（317）式中A与系统有关的经验系数，（由文献液压系统设计图集表243）高压系统取A10Q液压泵每分钟排出压力油的容积，364171535L/MINVQ则V105125350L选标准值V6300L。35液压系统性能验算351验算回路中的压力损失3511横移缸回路的压力损失管路系统上的压力损失由管路的沿程损失、管件局部损失和控制阀1P2P的压力损三部分组成3P（3123P下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或130413976318）1）沿程压力损失由于液体在同一管路中，液体的平均流速越大，它的沿程压力损失就越大，因此，我门所需考虑的是横移缸流量最大时即快速退回时进油路的压力损失。此管长L12，管内径D003M，快速退回时，通过流量Q1607L/MIN268。选用LHM46号矿物油型液压油，正常运转310/MS后油的运动黏度取，油的密度为。5246V3850/KGM油液在管路中的实际流速为（332281079/4QVSD19）雷诺数（3E53790R247461VD20）圆形光滑管道，其临界雷诺数EL液流为紊流。沿程压力损失（321LVPD21）式中沿程阻力系数，0253164RE下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763L管道长度，L12MD管道内径，D003MV液体流速，V379M/S液体的密度，8503/KGM则217904585013APMP2）局部压力损失（3224VP22）式中局部阻力系数，112；液体流速，379M/S；VV液体密度，8503/KGM则228507941APMP3）控制阀的压力损失（323VWNQ23）式中下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763阀的额定压力损失，MPAVWPQ通过阀的实际流量，L/MIN阀的额定流量，L/MINN根据液压原理图，横移缸快退时，压力油从叶片泵出口到横移缸的进油路上，依次经过单向阀，其额定压力损失为02MPA，电液换向阀，其额定压力损失为03MPA；和单向阀，其额定压力损失为021MPA。则222316571607160703435APMP4）进油路上的压力总损失12301270438AP经验算，实际压力损失比估计的压力损失小一些，符合要求。3512抬升缸回路的压力损失管路系统上的压力损失由管路的沿程损失、管件局部损失和控1P2P制阀的压力损三部分组成3P1231）沿程压力损失由于液体在同一管路中，液体的平均流速越大，它的沿程压力损失就越大，因此，我门所需考虑的是横移缸流量最大时即快速退回时进油路的压力损失。此管长L12，管内径D0025M，快速退回时，通过流量Q441L/MIN007。选用LHM46号矿物油型液压油，正常运转310/MS后油的运动黏度取，油的密度为。5246V3850/KGM下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763油液在管路中的实际流速为32207104/45VMSD雷诺数E5012R764V圆形光滑管道，其临界雷诺数E3L液流为层流。沿程压力损失21LVPD式中沿程阻力系数，E64082RL管道长度，L12MD管道内径，D0025MV液体流速，V106M/S液体的密度，8503/KGM则21014084285034APMP2）局部压力损失224V下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763式中局部阻力系数，112；液体流速，014M/S；VV液体密度，8503/KGM则22850144107APMP3）控制阀的压力损失23VWNQ式中阀的额定压力损失，MPAVWPQ通过阀的实际流量，L/MIN阀的额定流量，L/MINN根据液压原理图，横移缸快退时，压力油从叶片泵出口到横移缸的进油路上，依次经过液控单向阀，其额定压力损失为02MPA，电液换向阀，其额定压力损失为03MPA。则22341410030765APMP4）进油路上的压力总损失123040720347APPP下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763经验算，实际压力损失比估计的压力损失小一些，叶片泵的工作压力满足。因横移缸和抬升缸共用叶片泵，故其总压力损失为059403624APMP则定量泵各阶段出口压力分别为横移小车启动时17621P剪切前235043PA剪切后8PM3513剪切缸回路的压力损失管路系统上的压力损失由管路的沿程损失、管件局部损失和控1P2P制阀的压力损三部分组成3P1231）沿程压力损失由于液体在同一管路中，液体的平均流速越大，它的沿程压力损失就越大，因此，我门所需考虑的是横移缸流量最大时即剪切工进时进油路的压力损失。此管长L12，管内径D0040M，快速退回时，通过流量Q268L/MIN447。选用LHM46号矿物油型液压油，正常运转后310/MS油的运动黏度取，油的密度为。5246V3850/KGM油液在管路中的实际流速为3224716/0QVSD雷诺数下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763E53604R3961VD圆形光滑管道，其雷诺数E0液流为层流。沿程压力损失21LVPD式中沿程阻力系数，025E364RL管道长度，L12MD管道内径，D0040MV液体流速，V356M/S液体的密度，8503/KGM则2156042806APMP2）局部压力损失22V式中局部阻力系数，112；液体流速，356M/S；VV液体密度，8503/KGM则下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763228503611APMP3）控制阀的压力损失23VWNQ式中阀的额定压力损失，MPAVWPQ通过阀的实际流量，L/MIN阀的额定流量，L/MINN根据液压原理图，横移缸工进时，压力油从叶片泵出口到横移缸的进油路上，依次经过单向调速阀，其额定压力损失为02MPA，电液换向阀，其额定压力损失为03MPA。则2236868003039APMP4）进油路上的压力总损失123681241A由以上计算结果，得小车启动、右移、左移时，叶片泵的出口压力分别为12041209536PMPA经验算，实际压力损失比估计的压力损失小，柱塞泵的工作压力满足使用要求。352验算液压系统发热温升3521系统的发热功率下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763液压系统工作时，除执行元件驱动外载荷输出有效功率外，其余功率损失全部转化为热量，使油温升高。由于系统较复杂，故用下式计算发热功率（3HEP24）式中工作循环输入主系统的平均功率，P执行元件的平均有效功率，EP对于本系统来说，P是整个工作循环中柱塞泵、叶片泵的平均输入功率（31NIPPQTT25）式中一个工作循环所用的总时间；T，分别为第I台泵的实际输出压力、流量、效率；IPIQPI第I台泵的工作时间。IT具体的，值见表312。IIPI表312各工况两泵输入功率额定流量（L/MIN）出口压力（MPA）总输入功率（KW）工况变量泵定量泵变量泵定量泵变量泵定量泵时间（S）小车启动3641713524很短下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763上刀下降小车右移36417139144085锁紧上刀下刀上升36417120413914124840819各缸快退17113611784119706柱塞泵工作正常时，085，卸荷时03；PP叶片泵工作正常时，075则14085129408196701237755PKW系统总输出功率为（31NWIIPFST26）式中个工作循环所用的总时间，ST液压缸外负载，N；WIF液压缸的行程，M。IS由前面计算结果及给定参数可知下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763表313液压缸的负载与行程表工况液压缸外负载F（N）行程（MM）上刀下降3265450小车启动33786小车右移62080800下刀上升5350000300下刀下降4100300上刀上升3265450小车左移2424800则613265042805310432650420854EPKW总的发热功率为1020554466KWHEP3522计算散热功率前面初步求得油箱的有效容积为6300L即63。3M根据机械设计手册第四卷，表178158中的油箱散热面积近似公式得（332267AVM27）油箱散热功率为（3HCPKAT下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或130413976328）式中K油箱的散热系数，取216/KWMCAA油箱散热面积，A2272油箱与环境温度之差，取50TT则16275018246HCHPKWP因此，油箱的散热能力远远不能满足系统的散热要求，而管路的散热能力又很小，所以，需要另外设置冷却器。3523冷却器所需冷却面积的计算及选型冷却面积为（3HCMPAKT29）式中K冷却器的散热系数，取30/2WCA平均温升，MT121275MTT液压油的进口温度，601T1T液压油的出口温度，5022冷却水进口温度，251T1T冷却水出口温度，3022则下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763324618204375AM考虑靠冷却器在使用过程中散热面上回有沉积和附着物，会影响散热效果，因此，实际选用的散热面积应该比计算的要大30，即A13344422按此面积选用2LQFWA53F型多管式冷却器，其散热面积为53，配2M管时，系统中各执行元件的回油和各溢流阀的溢出油都要通过冷却器回到油箱，比例方向阀的排出油不经过冷却器直接进入油箱，以免背压影响比例方向阀的调速精度。第四章液压缸的设计计算下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763在上一章液压系统的设计中，已对液压缸的主要结构尺寸作了计算，本章继续对液压缸的其余主要尺寸及结构进行设计计算。液压缸是液压传动的执行元件，它和主机工作机构有直接的联系，对于不同的机种和机构，液压缸具有不同的用途和工作要求。因此，在设计液压缸之前，必须对整个液压系统进行工况分析，编制工况图，选定系统的工作压力详见第三章，然后根据使用要求进行结构设计。本章只对抬升缸做上述设计计算。41计算液压缸的结构尺寸液压缸的结构尺寸主要有三个缸筒内径D、活塞杆外径D和缸筒长度L。在上一章中已经作过缸筒内径D及活塞杆外径的计算，此处从略。缸筒内径D32活塞杆外径D20（详见第三章）411缸筒长度L缸筒长度由最大工作行程长度加上各种结构需要来确定，即LLBAMC（41）式中L活塞的最大工作行程；L450B活塞宽度，一般为061D取B13232A活塞杆导向长度，取0615D取A13232M活塞杆密封长度，由密封方式定；C其他长度，取C30故缸筒长度为L32304503213555412最小导向长度的确定当活塞杆全部外伸时，从活塞支承面中点到导向套滑动面中点的距离称为最小导向长度H如图41所示。如果导向长度过小，将使液压缸的初始挠下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763度间隙引起的挠度增大，影响液压缸的稳定性，因此设计时必须保证有一最小导向长度。图41油缸的导向长度对于一般的液压缸，其最小导向长度应满足下式HL/20D/242式中L液压缸最大工作行程ML045MD缸筒内径M，D008M。故最小导向长度H38542液压缸主要零部件设计421缸筒4211缸筒结构缸筒与缸头的连接用螺纹连接，其特点是径向尺寸小，质量小，使用广泛。安装时应防止密封圈扭转。图42缸筒的外螺纹连接下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或13041397634212缸筒材料一般要求有足够的强度和冲击韧性，对焊接的缸筒还要求有良好的焊接性能。故选用30钢的无缝钢管。4213对缸筒的要求1）有足够的强度，能长期承受最高工作压力和短期动态试验压力而不致产生永久变形；2）有足够的刚度，能承受活塞的侧向力和安装的反作用力而不致弯曲；3）内表面与活塞密封件及导向环的摩擦力作用下，能长期工作而摩擦少，尺寸公差等级和形位公差等级足以保证活塞密封件的密封性；4）需要焊接的缸筒还要求有良好的可焊性，以便再焊上法兰或管接头后不至于产生裂纹或过大的变形。总之，缸筒是液压缸的主要零件，它与缸盖，缸底，油口等零件构成密封的容腔，用以容纳压力油液，同时它还是活塞运动的“轨道”。设计液压缸缸筒时，应该正确确定各部分尺寸，保证液压缸有足够的输出力，运动速度和有效行程。同时必须具有一定的强度，能足以承受液压力，负载力和意外的冲击力，缸筒的内表面应具有合适的配合公差等级，以保证液压缸的密封性，运动平稳性和耐用性。4214缸筒计算1）缸筒外径按机械设计手册第四卷P212表19612缸筒厚度计算公式0C1C243式中0为缸筒材料强度要求的最小值；C1缸筒外径公差余量；C2腐蚀余量；经分析/D008，可用薄壁缸筒的实用计算式PMAXD/（2）M44下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763式中PMAX缸筒内最大工作压力（MPA）；PMAX106MPA缸筒材料的许用应力（MPA）；B/NB缸筒材料的抗拉强度（MPA）；B500MPAN安全系数，通常取N5计算得000424M缸筒的外径为D1D242MM按机械设计手册第四卷P214表19613活塞缸外径尺寸系列取D150MM2）缸筒壁厚度验算对最终采用的缸筒厚度主要应做两方面的验算、额定工作压力PN应低于一定的极限值，以保证工作安全PN035SD1D0/D1（MPA）4503530000420032/004244MPAS为缸筒材料的屈服强度（MPA），S290MPA由于7MPA44MPA所以上述参数选择合理、额定工作压力也应与完全塑性变形有一定的比例范围，以免塑性变形的发生PN（035042）PPL（MPA）46PPL缸筒发生完全塑性变形的压力18。PPL23SLOGD1/D0815MPAPN（035042）81528533408MPA下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763由于7MPA28533408MPA，所以选择参数合理。422活塞经以上计算活塞杆直径D20，缸筒内径D32。故活塞与活塞杆加工为一体，材料为45钢。在外径套尼龙6的活塞套以增强耐磨性。其结构设计如下图43活塞的密封密封方式采用YX形密封圈，使用压力可达32MPA，密封性能较好。杆外端，由于工作时轴线固定不动，故采用小螺柱头。图44小螺柱头423活塞杆的导向套和密封活塞杆导向套装载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杆腔的密封，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处，损坏密封装置。导向套的结构下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763型式，有轴套式和端盖式两种。此处采用轴套式。图45导向套结构其优点是导向套一般安装在密封圈与缸筒油腔之间，以利用缸内的压力油对导向套进行润滑。424缓冲装置液压缸一般都设置缓冲装置，特别是对大型、高速或要求高的液压缸，为了防止活塞在行程终点时和缸盖相互撞击，引起噪声、冲击，则必须设置缓冲装置。缓冲装置的工作原理是利用活塞或缸筒在其走向行程终端时封住活塞和缸盖之间的部分油液，强迫它从小孔或细缝中挤出，以产生很大的阻力，使工作部件受到制动，逐渐减慢运动速度，达到避免活塞和缸盖相互撞击的目的。图46缓冲原理如图46为恒节流面积缓冲装置。当缓冲柱塞进入与其相配的缸盖上的内孔时，孔中的液压油只能通过间隙排出，使活塞速度降低。由于配合间隙不变，故随着活塞运动速度的降低，起缓冲作用。425放气装置下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763液压缸在安装过程中或长时间停放重新工作时，液压缸里和管道系统中会渗入空气，为了防止执行元件出现爬行，噪声和发热等不正常现象，需把缸中和系统中的空气排出。对于要求不高的液压缸往往不设专门的排气装置，而是将油口置于缸体两端的最高处，如图47，这样也就能利用液流将空气带到油箱而排出，但对于稳定性要求较高的液压缸，常常在液压缸的最高处设专门的排气装置如排气阀、排气塞等。图47（A）（B）所示为排气塞结构图。松开螺钉即可排气，将气排完后拧紧螺钉液压缸便可正常工作了。图47放气装置426油口油口包括油口孔和油口连接螺纹。油缸的进，出油口均可布置在端盖或缸筒上，此处布置在缸筒上。由机械设计手册（第四卷）P19230表19629选取M272油口。下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763下载论文就送你全套CAD图纸，Q咨询414951605或1304139763第五章阀板的设计41阀板连接概述液压阀是用来控制液压系统中油液的流动方向或调节其压力和流量的。液压阀按连接方式有管式，板式和法兰连接三种形式。管式阀通过阀体上的螺纹孔直接与管接头、管路相连；而法兰连接主要用于大型阀，像我们设计的剪切回路中所用的阀大多数用法兰连接，因此比较简单。但是，用这两种连接方式的各个阀只能分散布置，并且由于与管路直接相连，使装卸更不方