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需要CAD图纸,Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图,原稿更清晰,可编辑细长钢管内壁光整加工的挤压珩磨机床设计摘要挤压珩磨是利用具有一定压力和流速的磨料流体介质(粘性磨料)进行珩磨的一种光整加工方法,主要用于去掉零件中隐蔽部位或交叉孔内的毛刺、抛光模具或零件的表面、对机械零件的棱边倒圆等,具有加工效率高、能自动操作、抛光效果好等优点。本次设计首先,通过对挤压珩磨机结构及原理进行分析,在此分析基础上结合本次加工对象“细长钢管内壁光整加工”提出了设计方案;然后,对主要各主要零部件及液压系统进行了设计与验算;最后,通过AUTOCAD制图软件绘制了本挤压珩磨机装配图及主要零部件图。通过本次设计,巩固了大学所学专业知识,如机械原理、机械设计、材料力学、公差与互换性理论、机械制图等;掌握了普通机械产品的设计方法并能够熟练使用AUTOCAD制图软件,对今后的工作于生活具有极大意义。关键词钢管,挤压珩磨,液压缸,液压系统需要CAD图纸,Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图,原稿更清晰,可编辑EXTRUSIONHONINGMACHINEDESIGNOFSLENDERSTEELPIPEWALLFINISHINGABSTRACTEXTRUSIONHONINGISUSINGALIGHTWITHCERTAINPRESSUREANDFLOWVELOCITYOFTHEABRASIVEFLUIDVISCOUSABRASIVEHONINGFINISHINGMETHOD,ANDISMAINLYUSEDTOREMOVEPARTSINTHEHIDDENWITHINTHESITEORCROSSHOLEDEBURRING,POLISHINGTOOLSORPARTSSURFACE,THEMECHANICALPARTSOFTHEEDGEROUNDING,ANDHASHIGHPROCESSINGEFFICIENCY,AUTOMATICOPERATION,GOODPOLISHINGEFFECTANDOTHERADVANTAGESTHISDESIGNFIRST,BASEDONTHEEXTRUSIONHONINGMACHINESTRUCTUREANDPRINCIPLEANALYSIS,THISANALYSISONTHEBASISOFCOMBININGTHEPROCESSINGOBJECT“SLENDERSTEELPIPEINNERWALLLIGHTFINISHING“PROPOSEDSCHEMEDESIGNTHEN,FORMAINPARTSANDHYDRAULICSYSTEMWEREDESIGNANDCHECKINGCALCULATIONFINALLY,THROUGHTHEAUTOCADDRAWINGSOFTWAREDRAWNTHEEXTRUSIONHONINGMACHINEASSEMBLYANDMAJORPARTSOFTHEMAPTHROUGHTHEDESIGN,THECONSOLIDATIONOFTHEUNIVERSITYOFTHEPROFESSIONALKNOWLEDGE,SUCHASMECHANICALPRINCIPLES,MECHANICALDESIGN,MECHANICSOFMATERIALS,TOLERANCEANDINTERCHANGEABILITYTHEORIES,MECHANICALDRAWINGMASTERTHEDESIGNMETHODOFGENERALMACHINERYPRODUCTSANDBEABLETOSKILLFULLYUSEAUTOCADDRAWINGSOFTWARE,FORTHEFUTUREWORKINLIFEISOFGREATSIGNIFICANCEKEYWORDSSTEELPIPE,EXTRUSIONHONING,HYDRAULICCYLINDER,HYDRAULICSYSTEM需要CAD图纸,Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图,原稿更清晰,可编辑目录摘要IABSTRACTII1绪论111课题背景112国内外研究现状12总体方案设计221设计要求222结构及原理分析2221挤压珩磨原理2222主要组成及作用223总体方案设计3231结构方案3232原理分析33主要零部件的设计431挤压液压缸设计4311液压缸内径D和活塞杆直径D的确定4312液压缸壁厚和外径的计算4313液压缸工作行程的确定5314缸盖厚度的确定6315最小导向长度的确定6316液压缸强度校核7317液压缸的结构设计832挤压筒设计9321左端挤压筒9322右端挤压筒933夹具设计1034珩磨液选择1135机架设计114液压系统设计及液压元件选型1341液压回路的设计13411制定调速方案13412制定压力控制方案13413选择液压动力源13414绘制液压系统图1342液压元件的选型14421液压泵的选择14422液压阀及辅助元件的选择15423蓄能器的选择15424管道尺寸的确定16425油箱容量的确定1643液压系统的验算16需要CAD图纸,Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图,原稿更清晰,可编辑431压力损失的验算16432发热温升的验算17总结19参考文献20致谢21需要CAD图纸,Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图,原稿更清晰,可编辑需要CAD图纸,Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图,原稿更清晰,可编辑需要CAD图纸,Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图,原稿更清晰,可编辑需要CAD图纸,Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图,原稿更清晰,可编辑需要CAD图纸,Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图,原稿更清晰,可编辑需要CAD图纸,Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图,原稿更清晰,可编辑1绪论11课题背景挤压珩磨是利用具有一定压力和流速的磨料流体介质(粘性磨料)进行珩磨的一种光整加工方法,在国外称磨料流动加工(AFM)。挤压珩磨是七十年代发展起来的一项表面光整加工技术,最初主要用于去除零件内部通道或隐蔽部分的毛刺,随后扩大应用到零件表面的抛光。现在挤压珩磨主要用来提高异形孔、交叉孔、仄键、曲面和模腔的表面质量,减小表面粗糙度RA值,去除电火花加工的表面变质层、隐蔽部位的毛刺、对棱边倒圆等。经过挤压珩磨后,表面粗糙度可以提高23级,挤压珩磨后的RA值可达0025M。这种加工方法最初主要用于去掉零件中隐蔽部位或交叉孔内的毛刺,后来又应用到抛光模具或零件的表面,还用于抛光电火花加工的表面或去除表面变质层,对机械零件的棱边倒圆等。挤压珩磨具有加工效率高、能自动操作、抛光效果好等优点。12国内外研究现状我国生产的珩磨机设备与国外产品还有一定差距,不论是某一型号的产品还是某一系列的产品,这种差距主要体现在产品的自动化水平及智能化水平上。当然,由于工业基础薄弱,在机器的生产制造和生产工艺等方面也还都存在差距。国外珩磨技术的飞速发展对中国的珩磨机制造业和珩磨工艺的使用行业提出了严峻的挑战,珩磨机作为金属加工生产中的重要设备,在机械加工行业中占有重要地位,珩磨机整机技术水平的提高,实现其自动化、智能化,有益于我国装备制造业水平的提高,为国民经济现代化做出贡献。当今高速高效磨削、超高速磨削在欧洲、美国和日本等一些工业发达国家发展很快,比如德国的AACHEN大学、美国的CONNECTICUT大学等,有的在实验室完成了速度为250MM/S、350MM/S、400MM/S的实验。据报道,德国AACHEN大学正在进行目标为500MM/S的磨削试验研究。在磨削方面,日本已有200MM/S的磨床在工业中应用。早期的珩磨,主要用来提高工件的表面粗糙度,效率低,应用范围小。但在生产实践中,人们发现珩磨加工有许多独特的优点,是一种具有广泛用途的切削技术,因而很快地推广应用于船舶、轴承、军工和工程机械等制造业中。近些年来,珩磨机床、珩磨工艺、珩磨工具均有很大的发展,特别是人造金刚石和立方氮化硼磨料的问世并在珩磨加工中的应用,把珩磨加工推向一个新的阶段。需要CAD图纸,Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图,原稿更清晰,可编辑2总体方案设计21设计要求设计用于细长钢管内壁光整加工的挤压珩磨机床22结构及原理分析221挤压珩磨原理如图1所示,工件被压紧在上、下两块夹具忠。上、下挤压缸忠的粘性磨料,当上活塞下压时,通过工件上的孔进入下挤压缸推动下活塞夏邑;当下活塞上推时,下挤压缸中的粘性磨料又经过工件的孔进入上挤压缸,推动上活塞上移。如此反复进行,磨料在一定压力作用下反复在工件孔表面上滑移通过,就像用手把砂布均匀的压在工件上移动那样,从而达到对孔表面进行抛光或去毛刺的目的。图21挤压珩磨原理222主要组成及作用以美国DYNETICS公司设计的挤压珩磨机床为例说明一下挤压珩磨技术的主要组成机构及其作用。(1)主机采用了蜗样螺旋顶重器夹紧夹具,它是通过摩捺离合器传动的,对夹具的夹紧力可以调节和控制。当夹具内部受到加工的挤压力时,仍能有效防止夹具固定板松开。(2)主液压系统用于排挤磨料介质以通过工件。设计时要注意防止液压波动,这是保证处理精密零件的一个重要因素。一般采用流量可调的恒压泵和控制阀装置。需要CAD图纸,Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图,原稿更清晰,可编辑(3)副液压系统用于夹具的回退或分度,以及把磨料介质供给到加工区,或者进行特殊夹具的其他任何夹紧操作。(4)控制回路是对人工难以胜任的生产处理进行安装和调试的自动循环编程。(5)附助设备包括冷却加工区故介质和液压系统的冷却装置、介质回收箱、具分离器等。23总体方案设计231结构方案根据上述对挤压珩磨机结构及原理分析,结合本次挤压研磨对象“细长钢管内壁光整加工”,本次设计的细长钢管内壁光整加工挤压珩磨采用卧式结构。主要由两端夹紧夹具、左右挤压筒、左右挤压液压缸、研磨液容器、液压系统等组成,其结构简图如下图22细长钢管内壁光整加工挤压珩磨机结构方案简图232原理分析左端夹紧夹具及挤压筒可以沿床身滑动,通过锁紧螺钉固定,具体固定位置根据钢管长度;加工前首先,根据钢管长度调整左端夹紧夹具及挤压筒位置并用锁紧螺钉固定;接着,安装并夹紧钢管;然后,启动液压系统,左右液压缸在液压系统控制下左右伸缩,使左右挤压筒内的珩磨液在一定压力下左右流动,实现对细长钢管内壁进行光整加工;最后,加工完成后,停止液压系统,研磨液容器抽出研磨液,随后即可松开夹具卸下被加工完成的钢管。需要CAD图纸,Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图,原稿更清晰,可编辑3主要零部件的设计31挤压液压缸设计311液压缸内径D和活塞杆直径D的确定挤压珩磨机常用的挤压压力F6KN,取液压系统工作压力为20MPA,系统背压03MPA,则有246211108397190MNPFAMD28344由计算所得的液压缸内径D按表31圆整到相近的标准直径,以便采用标准的密封元件。表31液压缸内径尺寸系列GB23481980MM810121620253240506380(90)100(110)125(140)160(180)200(220)250320400500630注括号内数值为非优先选用值故液压缸内径取标准值MD80根据快上和快下的速度比值来确定活塞杆的直径DD45/22)(求的13由计算所得的活塞杆直径按表32圆整到相近的标准直径,以便采用标准的密封元件。表32活塞杆直径系列GB23481980MM45681012141618222252832364045505663708090100110125140160180200220250280320360400故液压缸内径取标准值MD36312液压缸壁厚和外径的计算液压缸的内径D与其壁厚的比值D/10的圆筒称为薄壁圆筒,一般采用无缝钢管,大多属于薄壁圆筒结构,其壁厚按薄壁圆筒壁厚公式计算需要CAD图纸,Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图,原稿更清晰,可编辑2YPD式中液压缸壁厚(M)。D液压缸内径(M)。试验压力,一般取最大工作压力的(12515)倍(MPA)。额定压YP力16MPA,取15MPA。NYNP15230缸筒材料的许用应力。,其中为材料抗拉刚度,N为安BB全系数,一般取N5。的值为锻钢110120MPA;铸钢100110BBBMPA;无缝钢管110110MPA;高强度铸铁60MPA;灰铸铁BB25MPA。对于D/10时,应该按材料力学中的厚壁圆筒公式进行壁厚的计算。对于脆性材料以及塑性材料04123YPD式中的符号意思与前面相同。液压缸壁厚算出后,即可以求出缸体的外径为1D1D2式中值应该按无缝钢管标准,或者按有关标准圆整为标准值。在设计中,取试验压力为最大工作压力的15倍,即152MPA3MPA。而缸YP筒材料许用应力取为100MPA。B应用公式得,2YPD380621/5M下面确定缸体的外径,缸体的外径8026MM92MM。在液压传动D2设计手册中查得选取标准值100MM。在根据内径D和外径重新计算壁厚11MM10MM12D08需要CAD图纸,Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图,原稿更清晰,可编辑313液压缸工作行程的确定液压缸工作行程长度,可以根据执行元件机构实际工作的最大行程来确定,并且参照表33中的系列尺寸来选取标准值。表33液压缸活塞行程参数系列(MM)255080100125160200250320400500630800100012501600200025003200400040639011014018022028036045055070090011001400180022002800390024026030034038042048053060065075085095010501200130015001700190021002400260030003800注液压缸活塞行程参数依、次序优先选用。由已知条件知道最大工作行程为450MM,参考上表系列,取液压缸工作行程为450MM。314缸盖厚度的确定一般液压缸多为平底缸盖,其有效的厚度T按强度要求可以用下面两式进行进似计算。无孔时2043YPTD有孔时20YTD式中缸盖有效厚度(M)。缸盖止口内径(M)。2D缸盖孔的直径(M)。0D在此次设计中,利用上式计算可取T25MM315最小导向长度的确定对于一般的液压缸,最小导向长度H应满足以下要求20LDH式中液压缸的最大行程。液压缸的内径。为了保证最小导向长度H,如果过分增大和B都是不适宜的,必要时可以在缸1L盖和活塞之间增加一个隔套K来增加H的值。隔套的长度C由需要的最小导向长度H决定,即需要CAD图纸,Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图,原稿更清晰,可编辑12CHLB在此设计中,液压缸的最大行程为450MM,液压缸的内径为80MM,所以应用公式的MM625MM。0LD02L4580活塞的宽度B一般取得B(0610)D;缸盖滑动支撑面的长度,根据液压缸1L内径D而定。当D80MM时,取;106L当D80MM时,取。D活塞的宽度B(0610)D4880MM,取60MM316液压缸强度校核(1)缸筒壁厚校核。YPD02当时,壁厚应满足。Y04D113P当时,壁厚应满足前面已经通过计算得D80MM,10MM。则有10,所以为厚壁D8缸。10MM58MMY04P123804312可见缸筒壁厚满足强度要求。(2)活塞杆稳定性的验算活塞杆受轴向压缩负载时,它所承受的轴向力F不能超过使它稳定工作所允许的临界负载,以免发生纵向弯曲,从而破坏液压缸的正常工作。的值与活塞杆材料KFK性质、截面的形状、直径和长度以及液压缸的安装方式等因素有关。活塞杆的稳定性的校核依照下式(稳定条件)进行KN式中安全系数,一般取24。KKN当活塞杆的细长比时KLR12需要CAD图纸,Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图,原稿更清晰,可编辑KF2EJL当活塞杆的细长比时,且20120时,则KLR1212KF21KFALR式中安装长度,其值与安装方式有关。L活塞杆截面最小回转半径,。KRKRJA柔性系数。1由液压缸支承方式决定的末端系数。2E活塞杆材料的弹性模量,对刚取E。12206/NMJ活塞杆横截面惯性矩,A为活塞杆横截面积。F由材料强度决定的实验值。根据验算,液压缸满足稳定性要求。317液压缸的结构设计(1)缸体与缸盖的连接形式缸体与缸盖常见连接方式有法兰连接式(图31A)、半环连接式(图31B)、螺纹连接式(图31C、F)、拉杆连接式(图31D)、焊接式连接(图31E)等。图31常见的缸筒和缸盖结构缸体端部与缸盖的连接形式与工作压力、缸体材料以及工作条件有关。通过综合考虑,在此设计中,缸体端部与缸盖采取法兰连接的形式。(2)活塞杆与活塞的连接结构需要CAD图纸,Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图,原稿更清晰,可编辑活塞和活塞杆的结构形式有很多,常见的有一体式、锥销式连接外、还有螺纹式连接和半环式连接等多种形式,如图32所示。半环式连接结构复杂,装卸不便,但是工作可靠。图32活塞杆与活塞的结构此外,活塞和活塞杆也有制成整体式结构的,但是它只能适应于尺寸较小的场合。经过综合考虑,在此设计中,活塞杆与活塞的连接采取螺纹连接的形式,如图43所示。(3)密封装置液压缸中常见的密封装置有间隙密封,摩擦环密封,密封圈密封等。油缸主要采用密封圈密封,密封圈有O形、V形、Y形及组合式等数种,其材料为耐油橡胶、尼龙、聚氨脂等。此设计经过综合考虑,采用O形密封圈密封。32挤压筒设计321左端挤压筒挤压筒的设计与前述液压缸设计类似,此处不做一一复述,结构尺寸如下图示图33左端挤压筒322右端挤压筒同上,此处不做一一复述,结构尺寸如下图示需要CAD图纸,Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图,原稿更清晰,可编辑图34右端挤压筒33夹具设计夹具是挤压珩磨的重要组成部分,也是加工中比较灵活的因素,它需要根据具体的工件形状、尺寸和加工要求而进行设计,合理的夹具结构是获得良好加工效果的重要条件,但有时需要通过试验加以确定。夹具的主要作用是使磨料流体介质按规定路线集中通过所需加工的表面,同时还要考虑固定工件及装卸方便等因素。设计夹具时应考虑的几个因素如下(1)工件和夹具在加工循环过程中要能承受30150KG/的压力;(2)由于磨料流体介质含有微小的磨料颗粒,因此,采用滑动配合的夹具零件必须具有充分的精度,以便装配和折卸。同时应避免使用压缩和拉伸弹簧,因其易被磨料所阻塞而失灵;(3)与磨料流体介质接触的夹具或工件表面应采用弹性材料覆盖起来,以防止磨损;(4)夹具内部的密封必须有效,因为微小的泄零都将引起夹具和工件的磨损,并有加剧的趋势,其结果会由子磨料介质通过加工表面的数量减少而影响加工效果;(5)每种夹具可安装的工件数量取决于机床的大小和磨料流体介质的粘度,这可通过一种试验性夹具确定;(6)夹具使用的材料取决于总的尺寸和重量,一般可使用的材料有钢、铝、尼龙等。尼龙材料一般用于直径小于250MM的夹具。对于大型夹具应使用钢或铝,但与机床固定板相接触的端部常采用尼龙材料,以减少磨损。另外,某些易磨损的表面,也可采用耐磨工具钢的镶嵌件方式。作为弹性层的材料,可采用聚氨基甲酸乙醋,它一般与铝制镶嵌件粘在一起,然后用六角螺钉固定到夹具上。(7)对于通孔零件,有时只要求处理孔的一面而保护孔的另一面,在这种情况下,可以采用一种止回阀结构,使磨料流体介质只从一个方向单向地进入加工区,而返回时通过另外的支路。本次设计的挤压珩磨机夹具如下图示需要CAD图纸,Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图,原稿更清晰,可编辑图35夹具34珩磨液选择磨料流体介质是将磨料与特殊的基体介质均匀混合而成,其作用相当于切削翅工中的刀具,是实现加工的最关键的因素,其性能直接影响到加工效果。在生产中使用的磨料流体介质应具备如下性能(1)具有各种流动性;(2)磨料颗粒分散均匀;(3)对零件无腐蚀作用;(4)无毒、操作安全;(5)磨削作用强、加工速度快;(6)稳定性好包括热稳定性,使用寿命长;(7)有较好的内聚力,有利于处理或清理。磨料流体介质一般由基体介质、添加剂、磨料三种成分均匀棍合而成,各成分起着不同的作用(1)基体介质这是一种半固体、半液体状态的聚合物,其成分属于一种粘弹性的高分子化合物。它主要起着粘结磨料颗粒的作用。当加工的孔径较大或处理比较敞开的表面时,一般使用较稠枯的基体介质。而加工小孔和长弯曲孔或绷孔时,应使用低粘度或较易流动的基体介质。(2)添加剂这是为获得理想的粘性、稠性、稳定性而加入到基体介质中的成分。其种类包括增塑剂、减粘剂、润滑剂等。(3)磨料一般使用氧化铝、碳化硼、碳化硅磨料。当加工硬质合金等坚硬材料时,可以使用金刚石粉。磨料粒度范围是,含量范围1060。应根据不同860的加工对象确定具体的磨料种类、粒度、含量。235机架设计需要CAD图纸,Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图,原稿更清晰,可编辑机器中的部件或大型零部件都应有机座支承,各种传动件也必须加以保护并与外界隔开,避免零件损伤或造成人身或设备的安全事故,所以也应有箱体或壳体加以保护并支承各传动件。机器这样一种零件,它能支承零件或部件并保护它们之间的联系,以及包容传动件的箱体等统称为机架零件,如机器中的箱体,仪器仪表的壳体,机床的床身,立柱,其他机器中的底座及发动机机体等16。(1)机架的分类及特点A铸造机架主要材料是铸铁,有时也用铸钢或铸铝合金。铸造机架形状可以比较复杂,铸造工艺较成熟,毛坯重量较好。B焊接机架由钢板和型钢或锻件和型钢组合焊接而成。重量轻,生产周期短,单件小批量生产中常用。C非金属机架包括混凝土预应力机架,花岗岩机架或塑料机架。根据实际需要气缸珩磨机常用铸造机架,材料为HT20017。(2)铸造机架实际要求铸造机架结构设计时应综合考虑各种因素,既要保证工作性能,又工艺性能好,合理的结构是在最小重量条件下具有最好的刚度和强度,所以焊接机架设计准则包括三方面的要求A刚度机架的刚度包括静刚度和动刚度,静刚度限制外力作用下的变形量,动刚度主要是指机架的抗振能力及抗热变形能力。B强度要求在最大的外载荷(包括突然性载荷)作用下,保证机架不出现损坏,机架的强度包括静强度和疲劳强度。C稳定性包括结构稳定性和精度稳定性。除此之外,还应特别注意机架连接时的形位误差,力求稳定的同时,保证工件的加工精度。需要CAD图纸,Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图,原稿更清晰,可编辑4液压系统设计及液压元件选型41液压回路的设计411制定调速方案节流调速一般采用定量泵供油,用流量控制阀改变输入或输出液压执行元件的流量来调节速度。此种调速方式结构简单,但效率低,发热量大,多用于功率不大的场合。容积调速是靠改变液压泵或液压马达的排量来达到调速的目的。其优点是没有溢流损失和节流损失,效率较高。但需要有辅助泵,此种调速方式适用于功率大、运动速度高的液压系统。容积节流调速一般是用变量泵供油,用流量控制阀调节输入或输出液压执行元件的流量,并使其供油量与需油量相适应。此种调速回路效率也较高,速度稳定性较好,但其结构比较复杂。本次采用节流调速。412制定压力控制方案液压执行元件工作时,要求系统保持一定的工作压力或在一定压力范围内工作,也有的需要多级或无级连续地调节压力,一般在节流调速系统中,通常由定量泵供油,用溢流阀调节所需压力,并保持恒定。在容积调速系统中,用变量泵供油,用安全阀起安全保护作用。在有些液压系统中,有时需要流量不大的高压油,这时可考虑用增压回路得到高压,而不用单设高压泵。液压执行元件在工作循环中,某段时间不需要供油,而又不便停泵的情况下,需考虑选择卸荷回路。在系统的某个局部,工作压力需低于主油源压力时,要考虑采用减压回路来获得所需的工作压力。413选择液压动力源需要CAD图纸,Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图,原稿更清晰,可编辑液压系统的工作介质完全由液压源来提供,液压源的核心是液压泵。节流调速系统一般用定量泵供油,在无其他辅助油源的情况下,液压泵的供油量要大于系统的需油量,多余的油经溢流阀流回油箱,溢流阀同时起到控制并稳定油源压力的作用。容积调速系统多数是用变量泵供油,用安全阀限定系统的最高压力。414绘制液压系统图挤压研磨机系统图由拟定好的控制回路及液压源组合而成。各回路相互组合时要去掉重复多余的元件,力求系统结构简单。注意各元件间的联锁关系,避免误动作发生。要尽量减少能量损失环节。提高系统的工作效率。为便于液压系统的维护和监测,在系统中的主要路段要装设必要的检测元件(如压力表、温度计等)。图41挤压研磨机液压原理图如图41,为挤压研磨机液压原理图,其中包含三位四通电磁换向阀;齿轮泵;油滤器;单向阀;液压锁;平衡阀;限位二位二通手动换向阀;液压缸组成。42液压元件的选型421液压泵的选择由工况图可知,整个工作循环过程中液压缸的最大工作压力为20MPA。选取油路总压力损失为03MPA。则泵的最大工作压力为MPAP320其次确定液压泵的最大供油量,液压缸所需的最大流量为382L/MIN,若取系统泄漏系数K105,则泵的流量为需要CAD图纸,Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图,原稿更清晰,可编辑MIN/14023851LQP根据以上压力和流量的数值查产品目录,选用YB163/63型的双联齿轮泵,其额定压力为63MPA,容积效率085,总效率,所以驱动该泵的电动机的功率80P可由泵的工作压力和输出流量求出由于液压缸在快退时输入功率最大,如果取泵的效率为,这时驱动液压80P泵所需电动机功率为WPP835043根据此数据查阅电动机产品目录,选择Y90S6型电动机,其额定功率,WPN750额定转速。MIN/91RN422液压阀及辅助元件的选择(1)阀的规格根据系统的工作压力和实际通过该阀的最大流量,选择有定型产品的阀件。溢流阀按液压泵的最大流量选取;选择节流阀和调速阀时,要考虑最小稳定流量应满足执行机构最低稳定速度的要求。控制阀的流量一般要选得比实际通过的流量大一些,必要时也允许有20以内的短时间过流量。(2)阀的型式,按安装和操作方式选择。表41液压元件型号及规格(GE系列)序号名称通过流量型号及规格1滤油器1147XLX06802齿轮泵975CB503单向阀4875AF3EA10B4外控顺序阀4875XF310B5溢流阀3375YF310B6三位四通电磁换向阀97534EF3YE10B7单向顺序阀1157AXF310B8液控单向阀1157YAF3EA10B9二位二通电磁换向阀82122EF3E10B10单向调速阀975AQF3E10B11压力表Y100T12压力表开关KF3E3B13柴油机Y90S6423蓄能器的选择需要CAD图纸,Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图,原稿更清晰,可编辑根据蓄能器在液压系统中的功用,确定其类型和主要参数。(1)液压执行元件短时间快速运动,由蓄能器来补充供油,其有效工作容积为式中A液压缸有效作用面积(M2);L液压缸行程(M);K油液损失系数,一般取K12;QP液压泵流量(M3/S);T动作时间(S)(2)作应急能源,其有效工作容积为式中要求应急动作液压缸总的工作容积(M3)。有效工作容积算出后,根据有关蓄能器的相应计算公式,求出蓄能器的容积,再根据其他性能要求,即可确定所需蓄能器。424管道尺寸的确定(1)管道内径计算式中Q通过管道内的流量(M3/S);管内允许流速(M/S),见表42计算出内径D后,按标准系列选取相应的管子。(2)管道壁厚的计算表42允许流速推荐值管道推荐流速/(M/S)液压泵吸油管道0515,一般常取1以下液压系统压油管道36,压力高,管道短,粘度小取大值液压系统回油管道1526式中P管道内最高工作压力(PA);D管道内径(M);管道材料的许用B管道材料的抗拉强度(PA);N安全系数,对钢管来说,P7MPA时,取N8;P175MPA时,取N6;P175MPA时,取N4。425油箱容量的确定初始设计时,先按经验公式(31)确定油箱的容量,待系统确定后,再按散热的需要CAD图纸,Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图,原稿更清晰,可编辑要求进行校核。油箱容量的经验公式为VQV式中QV液压泵每分钟排出压力油的容积(M3);经验系数,见表43。表43经验系数系统类型行走机械低压系统中压系统锻压机械冶金机械12245761210在确定油箱尺寸时,一方面要满足系统供油的要求,还要保证执行元件全部排油时,油箱不能溢出,以及系统中最大可能充满油时,油箱的油位不低于最低限度。43液压系统的验算431压力损失的验算运动部件工作进给时的最大速度为12M/MMIN。进给时的最大流量为1473L/MIN。则液压油在管内流速V1为V1CM/MIN8330CM/MIN139CM/MIN24QD32170管道流动雷诺数为1RE1111EVD39252300,可见油液在管道内流态为层流,其沿程阻力系数06817RE1进油管道BC的沿程压力损失为PA1PA2VLD2290137068查阅换向阀4WE6E50/AG24的压力损失PA。忽略油液通过管接12PA605头、油路板等处的局部压力损失,则进油路总压力损失为1PAPA1P1A2P6601506432发热温升的验算在整个工作循环中,工进阶段所占的时间最长,为了简化计算,注意考虑工进时的发热量。一般情况下工进速度大时发热量大,由于限压式变量泵在流量不同时,效率相差极大,所以分别计算最大、最小时的发热量,然后加以比较,取数值最大者进需要CAD图纸,Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图,原稿更清晰,可编辑行分析。当V10CM/MIN时0785L/MINQ2301/MIN4307851/MIN此时泵的效率为01,泵的出口压力为32MPA,则有KW042KWP输入785601FVKW0034KW输出23201此时的功率损失为(0718041KW031KWPP输入输出可见在工进速度低时,功率损失为0386KW,发热量最大。假定系统的散热状况一般,取KKW/,油箱的散热面积A为3102CMA0065006519223V236M2系统的温升为201TPK308192对于一般机械允许温升2530,数控机床油液温升应该小于25,工程机械等允许的温升为3540。验算表明系统的温升在许可范围内,不必采取其他的冷却措施。需要CAD图纸,Q咨询414951605或1304139763图纸预览请见文档前面的插图,原稿更清晰,可编辑总结毕业设计是大学学习阶段一次非常难得的理论与实际相结合的学习机会,通过这次对圆柱齿轮减速器理论知识和实际设计的相结合,锻炼了我的综合运用所学专业知识,解决实际工程问题的能力,同时也提高了我查阅文献资料、设计手册、设计规范能力以及其他专

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