小型液压机毕业设计

1、目 录摘 要I关键词IAbstractIIKey wordsII前 言11 小型液压机的简介21.1 设计题目21.2 技术参数和设计要求21.3 工况分析22 液压缸的基本结构设计42.1 液压缸工作分析42.2 缸体组件52.3 活塞组件62.4 密封装置62.5 缓冲装置62.6 排气装置72.7 液压缸内径和活塞杆直径的计算73 拟定液压系统原理123.1 确定供油方式123.2 自动补油保压回路的设计133.3 释压回路的设计143.4 快速回程143.5 液压系统原理拟定图153.6主缸运动工作循环164 液压元件的选择174.1 确定液压泵和驱动电机174.2 阀类元件及辅助元件

2、的选择194.3 管道尺寸的确定204.4 液压系统的验算22结束语25参考文献26致 谢27小型液压机设计摘 要两柱液压机由主机及控制机构两大部分组成。液压机主机部分包括机身、主缸、顶出缸及充液装置等。动力机构由油箱、高压泵、低压控制系统、电动机及各种压力阀和方向阀等组成。动力机构在手动装置的控制下，通过泵和油缸及各种液压阀实现能量的转换，调节和输送，完成各种工艺动作的循环。该系列液压机具有独立的动力机构和电气系统，并采用按钮集中控制，可实现手动和自动两种操作方式。该液压机重量轻，体积小，运动惯性小，反应速度快。操作简单，灵活性大。在挤压过程中可靠性高。在本设计中通过查询资料，设定液压机的各

3、个参数，拟定液压原理图，按照各部件计算的数据选取液压泵、电动机、控制阀、过滤器等液压元件和辅助元件。关键词：工况分析；液压元件设计；液压缸设计The small hydraulic press designAbstractThe hydraulic press is divided into two parts, host machine and control mechanism. Host components including fuselage, master cylinder, hydraulic machine ejector cylinder and liquid-filled

4、devices. Power controlled by the fuel tanks, high pressure pump, low pressure systems, motors and various pressure valves and directional valves and other components. Power under the manual control of the device, through the pump and cylinder and hydraulic valve achieve energy conversion, control an

5、d transmission, complete a variety of process action cycle. Hydraulic press for the light weight, small volume, motion inertia small, fast response. Simple operation, flexibility. In the extrusion process reliability high. In this design by querying the data, set the various parameters of hydraulic

6、machine, developed hydraulic schematic, calculated in accordance with the parts data of selected control valves, hydraulic pumps, motors, filters, and other hydraulic components and auxiliary components. Key words:technical analyze ;the technical rules plan ;modular design前 言液压机液压机是一种以液体为工作介质，根据帕斯卡原

7、理制成的用于传递能量以实现各种工艺的机器。液压机一般由本机（主机）、动力系统及液压控制系统三部分组成液压机（又名：油压机）利用帕斯卡定律制成的利用液体压强传动的机械，种类液压机很多。当然，用途也根据需要是多种多样的。如按传递压强的液体种类来分，有油压机和水压机两大类。水压机产生的总压力较大，常用于锻造和冲压。锻造水压机又分为模锻水压机和自由锻水压机两种。模锻水压机要用模具，而自由锻水压机不用模具。我国制造的第一台万吨水压机就是自由锻造水压机。液压机是一种以液体为工作介质，用来传递能量以实现各种工艺的机器。液压机除用于锻压成形外，也可用于矫正、压装、打包、压块和压板等。液压机包括水压机和油压机。

8、以水基液体为工作介质的称为水压机,以油为工作介质的称为油压机。液压机的规格一般用公称工作力（千牛）或公称吨位（吨）表示。锻造用液压机多是水压机，吨位较高。为减小设备尺寸，大型锻造水压机常用较高压强（35兆帕左右），有时也采用 100兆帕以上的超高压。其他用途的液压机一般采用 625兆帕的工作压强。油压机的吨位比水压机低.液压机的工作原理。大、小柱塞的面积分别为S2、S1，柱塞上的作液压机用力分别为F2、F1。根据帕斯卡原理，液体压强各处相等。表示液压的增益作用，与机械增益一样，力增大了，但功不增益，因此大柱塞的运动距离是小柱塞运动距离的S1/S 2倍。液压机所用的工作介质的作用不仅是传递压强，

9、而且保证机器工作部件工作灵敏、可靠、寿命长和泄漏少。液压机对工作介质的基本要求是：、有适宜的流动性和低的可压缩性，以提高传动的效率； 、能防锈蚀； 、有好的润滑性能； 、易于密封； 、性能稳定，长期工作而不变质。按结构型式分，液压机有双柱、四柱、八柱、焊接框架和多层钢带缠绕框架等型式，中、小型立式液压机还有用C型架式的。在上传动的立式四柱自由锻造液压机中,油缸固定在上梁中,柱塞与活动横梁刚性连接，活动横梁由立柱导向，在工作液的压强作用下上下移动。横梁上有可以前后移动的工作台。在活动横梁下和工作台面上分别安装上砧和下砧。工作力由上、下横梁和立柱组成的框架承受。 采用泵-蓄能器驱动的大、中型的自由

10、锻水压机常采用三个工作缸，以得到三级工作力。工作缸外还设有向上施加力的平衡缸和回程缸。1 小型液压机的简介1.1 设计题目在现在形势下的中国，是要从农业大国向工业化国家转变，先进的机械设备是在所难免的，而作为机械化设备中液压机扮演的较色越来越重要，尤其是精密加工中，液压机的稳定性和优越性是老式机床不能比的。 基于这个情况以及想加深对液压的理解我选定了毕业设计题目是：小型液压机设计。1.2 技术参数和设计要求 设计一台小型折弯液压机的液压系统，能够实现快速空程下行、慢速加压、保压、快速回程、停止的工作循环，快速往返速度位3m/min，加压速度为40-70mm/min，压制力为200kn，运动部件

11、总重力为20kn，油缸垂直安装，设计该液压机。1.3 工况分析液压缸所受的负载F=Fw+Ff+F惯 (1-1)计算各阶段的外负载1、 工件的压制力即为工件的负载力：Fw=200KN（即为压制力F压）2、f导航摩擦负载 静摩擦系数取0.2，动摩擦系数取0.1这里：F动F静的摩擦力忽略不计。3、惯性负载 F惯=G/g*（v/t） (1-2)t为加速或者减速时间一般t取值在0.010.5s之间，在这里取t=0.3s根据公式（1-2）：F惯=(20000*3)/（9.8*0.3）20408N（大致是2082Kg）自重 G=20000N4、密封阻力F密=0.1*F（F为总的负载） (1-3)表1-1 液

12、压缸在各个工作阶段的外负载表工作循环外负载F（N）启动加速阶段F= F惯+F摩+F密42448N快进阶段F快=F密+ F摩22040N工进阶段F工= F密+Fw +F摩N+22040N=N快退阶段F退=G+F密+F摩20000N+22040N=42040N2 液压缸的基本结构设计2.1 液压缸工作分析图2-1 单柱活塞杆液压缸计算示意图液压缸的往返运动速度V1和V2：如上图所示：当两端供油流量相等时V1=qv/A1V2=qv/A2其中q为输入液压缸的流量；A1为液压缸活塞面积；A2为液压缸活塞背面面积；v为液压缸的容积效率。比较式中可知：因为A1A2，所以V1A2，所以F1F2，即无活塞杆端输

13、出大，常作工作端。2.2 缸体组件缸体组件包括缸筒和缸盖，一般来说，缸筒和缸盖的结构形式和其使用的材料有关。工作压力P2107Pa时使用铸钢或锻钢。工作压力p的确定。工作压力p可根据负载大小及机器类型初步确定，先查表取液压缸工作 压力为20MPa.表2-1 设备工作压力表所以这里缸体的材料可以选择无缝钢管。 缸体与缸盖的连接形式：缸体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。本次设计中采用外半环连接，如下图图2-2 半环式连接图半环式连接方式：它容易加工和装拆、重量较轻，半环连接常用于无缝钢管和锻钢的缸筒上。2.3 活塞组件活塞组件包括活塞和活塞杆。图2-3 活塞杆与活塞螺纹连接方

14、式图这里选用螺纹式连接，它的连接方式比较简单，装拆方便，但是在高压大负载下需要备有螺母防松装置。2.4 密封装置这里选密封圈密封，它是利用橡胶或塑料的弹性使各种截面的环形圈紧贴在静动配合面之间来防止泄漏。他结构简单、制造方便，磨损后有自动补偿能力，性能可靠，在缸筒和活塞之间、活塞和活塞杆之间、缸筒和缸盖之间都能使用。图2-4 密封圈密封图2.5 缓冲装置液压缸中的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在活塞和缸盖之间封住一部分油液，强迫它从小孔或者缝隙中挤出，产生很大的阻力，使工作部件受到制动逐渐减缓运动速度，达到避免活塞和缸盖互撞的目的。图2-5 节流口面积可调式缓冲装置2.6

15、 排气装置这里排气装置可以直接在缸盖最高部位开排气孔，用长管道向远处排气阀排气。排气装置在液压缸中十分必要的，这是因为油液混入的空气或液压缸长期不使用时外界侵入的空气都积聚在缸内最高部位处，影响液压缸运动的平稳性低速时引起爬行，启动时造成冲击，换向时降低精度等。2.7 液压缸内径和活塞杆直径的计算由上面的计算结果知道了最大负载F是N，取P2为0，cm为0.95，根据快进及快退速度要求，取d/D为0.7。根据公式 (2-1)根据公式（2-1）有D=4.14200.951-02001-0.72=12.201cm由液压缸尺寸系列表2-4查得D=12.5cm活塞直径d，按=0.7,d=87.5mm表2

16、-2 液压缸内径尺寸及活塞杆直径系列表查表可知液压缸内径D取125mm，活塞杆直径取90mm。验算液压缸的最小稳定速度 (2-2)根据面积计算公式（2-2）求出最小面积：A=0.1X103/4=25cm2式中是调速阀2FRM6A7-10Bz50QMV的最小稳定流量为0.1这个设计中调速阀是安装在进油路上，故液压缸节流腔有效工作面积应取液压缸无杆腔的实际面积，即下面是单活塞杆液压缸的计算液压缸工作压力的确定 这里初选择液压缸的工作压力为P=20Mpa液压缸内径D和活塞杆d的确定之前计算的液压缸内径D=12.5cm 活塞杆d=9cm液压缸壁厚的确定和外径的确定起重运输机械的液压缸，一般用无缝钢管材

17、料，大多属于薄壁圆筒结构，其壁厚按薄壁圆筒公式计算： （2-3）其中 液压缸壁厚 D液压缸内径 试验压力，一般取最大工作压力的（1.251.5）倍 （MPa） 缸料许用内力锻钢值为 铸钢值为无缝钢管值为=100120Mpa Py=1.5Pn （2-4）根据公式（2-4）现在取 =100Mpa根据公式（2-3）查表可以知道无缝钢管=20mm钢体的外径 （2-5）根据公式（2-5） D112.5+22 16.5取D1等于16.5cm 为2cm 选择为YB231-64型无缝钢管。液压缸工作行程的确定本设计的液压缸的最大工作行程为200mm缸盖的厚度的计算。 （2-6）根据近似公式（2-6）： t 0

18、.4330.125200.0.09 33.25mm其中t为缸盖的有效厚度；D2液压缸缸盖的止口直径；d0缸盖孔直径。 导向长度的确定 （2-7）根据公式（2-7）： H20020+1252=71.5cm活塞宽度B一般为0.61.0D1；缸盖的滑动支承面长度L1根据液压缸的内径D确定。 当D80mm时，L1=0.61.0d由于B一般为0.61.0D1故可以取B为75125mm任意值 这里取B为85mm而D为125大于80mm故L1为5490mm 这里取L1为75mm流量公式：Q=4d2v （2-8）根据公式（2-8）求出以下流量 1）工作快速空程时所需流量 2）工作缸压制时所需流量3）工作缸回程

19、时所需流量3 拟定液压系统原理3.1 确定供油方式 机床在进给工作时需要承受比较大的工作压力，系统的功率需要也是比较大的，现采用mcy定量轴向柱塞泵中的63scy14-1b，这种柱塞泵可以把具有31.5mpa压力的纯净的液压油输入到各种油压机、液动机等液压系统中以产生巨大的工作动力。这种柱塞泵特点是体积小、效率高、寿命长、设计先进、结构紧凑、维护方便。63scy14-1b：表示排量为63ml/转，压力为31.5mpa的手动变量的缸体旋转的轴向柱塞油泵。即1000r/min时公称流量为63L/min。柱塞泵的结构图：图3-1 柱塞泵剖面图图3-2 柱塞泵的结构图表3-1 63MCY14-1B数据

20、表3.2 自动补油保压回路的设计保压回路的功用是使系统在液压缸不动或因工件变形而产生微小位移的工况下能保持稳定不变的压力。根据折弯机工作需求，保压时间需要在5s左右，压力稳定性好。则可以选用液控单向阀保压的回路，选用M型三位四通换向阀，利用其中位滑阀机能，式液压缸两缸封闭，系统不再卸荷。设计了自动补油回路，而且保压时间可以由电器元件时间继电器控制。此回路够完全胜任保压性能比较高的高压系统，比如液压机。自动补油保压回路的系统图的工作原理：打开启动按钮，电磁铁1ya通电导通，换向阀6的右位接入系统，一部分压力由通过节油调速阀8进入主缸上腔；另外一部分压力油将液控单向阀7打开，使主缸下腔回油，主缸活

21、塞带动上滑块快速下行，主缸上腔压力降低，顶部的充液箱的油液通过液控单向阀14向主缸上腔补油。等到主缸的活塞带动上滑块接触到被压制的工件时，主缸上腔压力升高，液控单向阀14就会关闭，充液箱不再向主缸上腔供油了，液压泵的流量也就自动减少，滑块的下行速度降低，开始慢速加压工作。当主缸上腔油压升高到压力继电器11的动作压力点时，压力继电器发出信号，使电磁阀1ya断电，换向阀6就会切换成中位;这时液压泵开始卸荷，液压缸由换向阀M型中位机能保压。此时压力继电器还会向时间继电器发出信号，时间继电器开始延时断电。保压时间由时间继电器调节。3.3 释压回路的设计保压过程结束，时间继电器发出信号，使电磁铁2ya通

22、电，主缸处于回程状态。但由于液压机的油压高，且主缸的直径大，行程长，缸内液体在加压过程中受到压缩而存储相当大的能量。如果此时上腔立即与回油相通，缸内液体积蓄的能量突然释放出来，产生液压冲压，造成机器和管路的剧烈振动，发出很大的噪声，为此保压后必须先泄压然后在回程。节流阀的释压回路。其工作原理：当保压结束后，时间继电器发出信号，电磁阀6ya通电，二位二通换向阀10处于上位，使主缸上腔压力油液通过节流阀9，电磁阀10，与邮箱连通，从而使主缸上腔油泄压，释压的快慢由节流阀调节。3.4 快速回程当电液换向阀6切换至左位后，15缸上腔还未泄压，压力很高，换向阀10上位导通成开启状态，主泵1的油经阀6左位

23、、阀11回油箱。这时主泵1在低压下运转，此压力不足以打开液控单向阀14的主阀芯，但能打开14中的卸载小阀芯，主缸上腔的高压油经此卸载小阀芯的开口而泄回充液箱13，压力逐渐降低，这一过程持续到主缸上腔压力降至较低值时，换向阀10关闭，泵1的供油压力升高，推开液控单向阀14的主阀芯。此时泵1的压力油经过阀6左位、液液控单向阀7进入主缸下腔；而主缸上腔油经阀14绘制充液箱13实现主缸快速回程。液压机在工作时，在泵出油处加一个直动式溢流阀，是为了防止如果出现机器被杂物或者是工件卡死，这是泵工作的时候，输出地压力油随着工作时间而增大，无法使液压油到达液压缸中，起到保护液压泵及液压元件的安全，起安全阀的作

24、用，当泵的压力达到溢流阀的导通压力时，溢流阀打开液压油流回油箱，可以保护安全。液压系统中，都是把溢流阀放在液压泵附近，可以增加液压系统的平稳性以及提高零件的加工精度。3.5 液压系统原理拟定图图3-2 液压系统原理拟定图1-液压泵；2-滤油器；3-溢流阀；5-远程调压阀；6-三位四通电磁换向阀；7-压力表；8-电磁阀；9-液控单向阀；10-背压阀；11-卸荷阀；12-压力继电器；13-单向阀；14-充液阀（带卸载阀芯）；15-充液箱16-主缸；22-滑块；23-挡铁。液压泵：能量转换，把机械能转换成液压能。滤油器：对液压油进行过滤，控制油的纯净度。（这里用网式液压泵）溢流阀：当系统的压力达到调

25、定值时，开始溢流，将系统的压力基本稳定在某一调定的数值上。（这里用先导型溢流阀作卸荷阀使用；而直动式溢流阀主要是作安全法或者是背压阀使用。）远程调压阀：这里的液压泵是变量泵，工作压力是由远程调压阀调定。三位四通电磁换向阀：利用阀芯和阀体间的相对运动来切换油路中液流的方向，阀芯处于不同工作位置时，主油路联通方式不同，控制机能也就不同了。压力表：测得液压系统中的压力值。电磁阀： 液控单向阀：防止液流倒流。背压阀：溢流阀串联在回油路上，溢流阀产生背压后使运动部件运动平稳。卸荷阀：卸掉主泵的压力（这里的卸荷阀带阻尼孔）。压力继电器：液压系统中把液压油的压力信号转换成电信号的元件（这里的保压时间是由压力

26、继电器控制的时间继电器调整）充液阀：这里是用单向阀充当充液阀，这个单向阀带卸载小阀芯，在上腔压力很高的情况下可以通过打开卸载小阀芯来对上腔进行缓慢泄压。充液箱：储存油液。3.6主缸运动工作循环：（1） 快速下行：按下起动按钮，则电磁铁1YA、5YA通电吸合。低压控制油使电液阀6切至左位，同时设置个按钮可以调节背压阀10的油压力比较低时就可以很容易的打开。泵1供油经阀6左位、单向阀13至主缸上腔，而主缸下腔经背压阀10、阀6左位回油。此时主缸滑块22在重力作用下快速下降，泵1虽为最大流量，但是还不足以补充主缸上腔空出的容积，因而上腔形成局部真空，置于液压缸顶部的充液箱 15内的油液在大气压及油位

27、作用下，经液控单向阀14（充液阀）进入主缸上腔。油路路径：油路进油路：泵1三位四通换向阀6左路单向阀3液压缸上腔油路回油路：液压缸下腔背压阀10三位四通换向阀6左位油液箱（2） 慢速接近工件以及加压当主缸滑块22上的挡铁23压下行成开关2SQ时，控制背压阀10压力的开关调制较大压力值。主缸回油背压阀10、阀6左位至油箱。由于邮路上有背压力，滑块单靠自重就不能下降，由泵1供给的压力油使之下行，速度减慢。这时主缸上腔压力升高。充液阀14关闭。来自泵1的压力油推动活塞使滑块慢速接近工件，当主缸活塞的滑块抵住工件后，阻力急剧增加，上腔油压进一步提高，变量泵1的排油量自动减少，主缸活塞以及慢的速度对工件

28、加压。主缸回油：主缸下腔背压阀10（由于有背压力所以液压泵单靠重力不能下降）三位四通换向阀6左位油液箱接近工件和加压：泵1三位四通换向阀6左位单向阀13液压缸上腔（3） 保压当主缸上腔的油压达到预定值，压力继电器12发出信号，使电磁铁1YA断电，阀6回复中位，将主缸上下油腔封闭。同时泵1的流量经阀6的中位卸荷。单向阀13保证了主缸上腔良好的密封性，主缸上腔保持高压。保压时间由压力继电器12控制的时间继电器调整。泵1卸荷：泵1三位四通换向阀6中位油液箱（4） 泄压快速回程保压过程结束，时间继电器发出信号，使电磁铁2YA通电，主缸处于回程状态。但由于液压机的油压高，且主缸直径比较大，行程长，缸内液

29、体在加压过程受到压缩而储存相当大的能量。如果此时立即上腔与回油相通，缸内液体积蓄的能量会突然释放出来，产生液压冲击，造成液压机器和管路的剧烈振动，发出很大噪声。为此要先进行泄压再回程。当电液换向阀6切换至右位后，主缸上腔还未泄压，压力很高，卸荷阀11呈开启状态，主泵1的油经阀6左位、阀11回油箱。这时泵1在低压下运行，阀14中的卸载小阀芯，主缸上腔的高压油经此卸载小阀芯的开口而泄回充液箱15，压力逐渐降低。这一过程持续到主缸上腔压力降至较低值时，卸荷阀11关闭，泵1的供油压力升高，推开液控单向阀14的主阀芯。此时泵1的压力油经阀6右位、液控单向阀9进入下腔；而主腔上腔油液经阀14回油至充液箱1

30、5，实现主缸快速回程。快速回程：泵1泄压：1、泵1三相四位换向阀6右位卸荷阀11油箱（此时泵1的压力打开单向阀14的液控小阀芯）上腔泄压：液压缸上腔单向阀14油液箱（5） 当主缸滑块上的挡铁23压下行程开关1SQ时，电磁铁2YA断电，主缸活塞被中位为M机能的阀6锁紧而停止运动，回程结束，此时泵1油液经阀6回油箱，泵处于卸荷状态。在实际使用中，主缸可以随时处于停止状态。停止：泵1油液三位四通换向阀6中位油液箱4 液压元件的选择4.1 确定液压泵和驱动电机由之前分析，定上液压泵的工作压力为18.11Mpa，加上油路上阀和管道的压力损失的0.8Mpa，液压泵的工作压力最高就应该是Pp=P1+P1=（

31、18.11+0.8）X10619Mpa这个Pp是系统的静态压力，考虑到实际情况中系统的动态压力都是超过静态压力，在本系统中泵的额定压力Pn应该满足的条件是：Pn=Pp*1.45=19/0.8=30Mpa液压泵的最大流量应该为：qp=KL(q)max （4-1）qp-液压泵的最大流量。 (q)max-同时工作时各执行元件所需要的流量之和的最大值。 KL-系统的泄漏系数，一般取KL=1.11.3，现取KL=1.25。则根据公式（4-1）：qp=KLqmax+q=1.25*19=23.75L/min1选择液压泵的规格由于液压系统的工作压力高，负载压力大，功率大。大流量。所以选轴向柱塞变量泵。柱塞变量

32、泵适用于负载大、功率大的机械设备（如龙门刨床、拉床、液压机），柱塞式变量泵有以下的特点：1） 工作压力高。因为柱塞与缸孔加工容易，尺寸精度及表面质量可以达到很高的要求，油液泄漏小，容积效率高，能达到的工作压力，一般是（200-400）X105Pa，最高可以达到1000X105。 2） 流量范围较大。因为只要适当加大柱塞直径或增加柱塞数目，流量变增大。 3） 改变柱塞的行程就能改变流量，容易制成各种变量型。4） 柱塞油泵主要零件均受压，使材料强度得到充分利用，寿命长，单位功率重量小。但柱塞式变量泵的结构复杂。材料及加工精度要求高，加工量大，价格昂贵。根据上面的计算的qp和Pp查阅相关资料，现选用

33、63scy14-1b，排量63ml/r，额定压力32Mpa，额定转速1500r/min，驱动功率59.2KN，容积效率，重量71kg，容积效率达92%。2、与液压泵匹配的电动机的选定快进时的功率：快进时的功率，因为快进时的外负载为0N，此时快进时进油路的压力为0则功率为0.工进时电动机功率为选择电动机为：Y100L2-4型三相异步电动机，功率3kw,额定转速14704.2 阀类元件及辅助元件的选择 1、对液压阀的基本要求：(1). 动作灵敏，使用可靠，工作时冲击和振动小。油液流过时压力损失小。(2). 密封性能好。结构紧凑，安装、调整、使用、维护方便，通用性大 2、根据液压系统的工作压力选择阀

34、类元件及辅助元件以下为元件编号：1)轴向柱塞泵；63scy141b（63为公称排量，s手动，c压力级为31.5Mpa，14缸体旋转的轴向柱塞泵，1第一种结构代号，b技术改进代号）；通过的流量为23L/min工作压力20Mpa2)网式滤油器；根据伊顿威格士推荐的清洁度等级这里应该选用17/15/13的清洁度；WU-25*80F-J（wu网式滤油器；25公称流量L/min；80F过滤精度um；j吸油口用）通过流量为23L/min3)溢流阀；（这里用先导型溢流阀，做卸荷使用）RF-G04-2（RF系列号码，先导式溢流阀，G安装类型管式安装，04公称直径10mm，3压力调节范围70250bar）通过流

35、量23L/min工作压力20Mpa5)远程调压阀；YTF3-E10L（YTF远程调压阀，3结构代号，E压力级16Mpa，20通径20mm，L管式）工作流量20L/min工作压力15Mpa6)三位四通换向阀；DSG-03-3C6-D2-20（DSG电磁换向阀管式连接，03是通径20mm，3即三位置阀，c6结构形式，D2即DC24V，20插式接线指示灯）流量20L/min工作压力20Mpa 7)压力表；MS2A-2B-315-2流量23L/min 8)二位四通换向阀24EJF-P（公称压力40Mpa，换向时间0.5s）流量20L/min工作压力20Mpa 9)13、14、单向阀A1Y-03GB-b

36、 50（A1Y内泄式，03是20mm通径，G管式连接）流量18L/min工作压力23Mpa10)溢流阀（这里做背压阀使用）Yz-HD20L（YZ溢流阀，20流量L/min）流量20L/min工作压力20Mpa11)卸荷阀Dz10DP-7-50-75流量1.5L/min工作压力4Mpa12)压力继电器 IPD01-HC-6L-Y24.3 管道尺寸的确定油管系统中使用的油管种类很多，有钢管、铜管、尼龙管、塑料管、橡胶管等，必须按照安装位置、工作环境和工作压力来正确选用。本设计中油管采用钢管，因为本设计中所须的压力P=20MPa ， 钢管能承受高压，价格低廉，耐油，抗腐蚀，刚性好，良好的加工性和焊接

37、性，但装配是不能任意弯曲，常在装拆方便处用作压力管道一中、高压用无缝管，低压用焊接管。本设计在弯曲的地方可以用管接头来实现弯曲。尼龙管用在低压系统；塑料管一般用在回油管用。胶管用做联接两个相对运动部件之间的管道。胶管分高、低压两种。高压胶管是钢丝编织体为骨架或钢丝缠绕体为骨架的胶管，可用于压力较高的油路中。低压胶管是麻丝或棉丝编织体为骨架的胶管，多用于压力较低的油路中。由于胶管制造比较困难，成本很高，因此非必要时一般不用。1. 管接头的选用：管接头是油管与油管、油管与液压件之间的可拆式联接件，它必须具有装拆方便、连接牢固、密封可靠、外形尺寸小、通流能力大、压降小、工艺性好等各种条件。管接头的种

38、类很多，液压系统中油管与管接头的常见联接方式有：焊接式管接头、卡套式管接头、扩口式管接头、扣压式管接头、固定铰接管接头。管路旋入端用的连接螺纹采用国际标准米制锥螺纹（ZM）和普通细牙螺纹（M）。锥螺纹依靠自身的锥体旋紧和采用聚四氟乙烯等进行密封，广泛用于中、低压液压系统；细牙螺纹密封性好，常用于高压系统，但要求采用组合垫圈或O形圈进行端面密封，有时也采用紫铜垫圈。（引用百度文库）2. 管道内径计算： d=4Qvm （4-2）式中 Q通过管道内的流量m3/sv管内允许流速m/s表3.2：液压系统各管道流速推荐值油液流经的管道推荐流速 m/s液压泵吸油管0.51.5m/s液压系统压油管道2.55m

39、/s，压力高，管道短粘度小取大值液压系统回油管道1.52.5m/s（取自液压元件使用指南刘延俊编著）(1). 液压泵压油管道的内径： 取v=4m/s根据公式（4-2）： 则： d=4Qv=450103603.144=14mm综合诸因素及系统上面各阀的通径取d=20mm,吸油管的直径参照CY14-1B变量泵吸油口连接尺寸，取吸油管内径d=42mm.管接头联接螺纹M272。(2). 液压泵回油管道的内径：取v=2.4m/s根据公式（4-2）： d=4Qvm =19mm根据机械设计手册查得：取d=25mm,钢管的外径 D=34mm; 管接头联接螺纹M332。3. 管道壁厚的计算=pd2 （4-3）式

40、中： p管道内最高工作压力 Pad管道内径 m管道材料的许用应力 Pa, =bn （4-4） b管道材料的抗拉强度 Pan安全系数，对钢管来说，P7Mpa时，取n=8；P17.5Mpa时，取n=4。根据上述的参数可以得到：选钢管的材料为45#钢，由此可得材料的抗拉强度b=520Mpa（这里选用1Cr17Ni7无缝钢管）根据公式（4-4）=bn=520/4=130Mpa则根据公式（4-3）求出以下壁厚：(1). 液压泵压油管道的壁厚 =pd2=31.8751062010-33002.1mm (2). 液压泵回油管道的壁厚 =pd2=31.8751062510-3302.6mm 故所选管道适合4.

41、4 液压系统的验算系统温升的验算： 以下是系统升温验算需要用到的一些公式：对流量：q=4D2v （4-5）对功率：P=Fv （4-6）对功率损失：P=P输入- P输出 （4-7）对系统升温：T=PKA （4-8）对油箱散热面：A=0.0653V2 （4-9）在整个工作循环中，工进阶段所占的时间最长，且发热量最大。为了简化计算，主要考虑工进时的发热量。一般情况下，工进时做功的功率损失大引起发热量较大，所以只考虑工进时的发热量，然后取其值进行分析。v=4cm/min根据公式（4-5）：q=4D2v=40.12520.04m/min=49.110-3m/min则 q=49.110-3L/min此时泵

42、的效率为0.1，泵的出口压力为23。MP，根据功率公式（4-6）则有P输入=2348600.1=1.6KW P输出=Fv=2460=0.134KW 则此时的功率损失根据（4-7）是：P=P输入- P输出=1.466KW当V=25cm/min时，q=3.07L/min，总效率为0.7，根据功率公式（4-6）则有P输入=19.53.07600.7=1.43KW P输出=Fv=22560=0.834KW则此时的功率损失根据（4-7）是：P=P输入- P输出=0.596KW可见在工进速度低时，功率损失为1.466kw,发热量最大。假定系统的散热状况一般，取 K=20103KW/(cm2.)油箱的散热面积A根据公式（4-9）为A=0.0653V2=0.06534002=3.53m2系统的温升根据公式（4-8）为T=PKA=1.4661010-33.53=39根据机械设计手册油箱中温度一般推荐30-50所以验算表明系统的温升在许可范围内。结束语经过了这段时间的学习和工作，我终于完成了小型液压机的设计。从开始接到论文题目到设计方案的确定，再到论文文章的完成，每走一步对于我来说都是新的尝试和挑战。这也是我在大学期间独立完成的最大的项目。在这段时间里，我学到了很多知识也有很多感受。通过这次设计我开始独立的学习和探索，查看相关的资料和书籍，让自