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学海-2t自由锻电液锤设计带cad图纸文档

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机械设计与自动化专业自考本科毕业设计(论文)相关通知一、 毕业设计说明书的撰写要求1、 毕业设计(论文)资料的规范毕业设计(论文)统一使用印制的毕业设计(论文)资料袋、毕业设计(论文)任务书、毕业设计(论文)考核表及毕业设计(论文)封面。毕业设计说明书和毕业论文必须使用计算机打印,一律使用A4打印纸,页边距:上、下2.54厘米;左、右3.17厘米;行间距:1.5倍行距;字体:宋体;字号:标题使用“小三”加粗,正文使用“小四”;文档格式:WORD文档。封面上应写明设计题目、学生姓名、专业、年级、指导教师姓名、完成日期。(封面于毕业答辩前在陈艳老师处领取)2、 毕业设计(论文)撰写的内容与要求毕业设计(论文)的字数不得低于10000字,图纸量要求:折合0号图纸至少1张。一份完整的毕业设计(论文)应包括以下几个方面:、(1) 标题 标题应该简短、明确、有概括性。标题字数要适当,不宜超过20个字,如果有些细节必须放进标题,可以分成主标题和副标题。(2) 论文摘要论文摘要以浓缩的形式概括研究课题的内容,在300字左右为宜(根据具体情况可以省略)。(3) 概述(前言)的编写概论部分首先要阐明任务的来源、目的、意义、市场需求;简述本课题在国内外的发展概况及存在的问题;简述本课题的设计任务、技术要求、要解决的技术难点,以及解决这些技术难点的主要思路,所依据的规范,预期达到的技术要求和效果。(4) 目录(5) 正文 毕业设计(论文)正文包括前言或引言、正文主体与结论,其内容分别如下: 前言或引言应说明本课题的意义、目的、研究范围及要达到的技术要求;简述本课题在国内外的发展概况及存在的问题;说明本课题的指导思想;阐述本课题应解决的主要问题,不是重复开题报告,但应详细论述上述问题。 正文主体是对研究工作的详细表述,其内容包括:问题的提出,研究工作的基本前提、假设和条件;模型的建立,实验方案的拟定;基本概念和理论基础;设计计算的主要方法和内容;实验方法、内容及其分析;理论论证,理论在课题中的应用,课题得出的结果,以及对结果的讨论等。 结论是对整个研究工作进行归纳和综合而得出的总结,对所得结果与已有结果的比较和课题尚存在的问题,以及进一步开展研究的见解与建议。结论要写得概括、简短。(6) 谢辞 谢辞应以简短的文字对在课题和论文撰写过程中曾直接给予帮助的人员(例如指导教师、答疑教师及其他人员)表示自己的谢意。(7) 参考文献与附录 参考文献是毕业设计(论文)不可缺少的组成部分,它反映毕业设计(论文)的取材来源、材料的广博程度和材料的可靠程度,也是作者对他人知识成果的承认和尊重。一般做毕业设计(论文)的参考文献不宜过多,但应列入主要参考文献,要求5篇以上。国内机械学科主要期刊举例:机械工程学报、中国机械工程、摩擦学学报、机械科学与技术、机械设计、仪器仪表学报、计算机集成制造系统CIMS、润滑与密封、机械传动、机床与液压、工程机械、机械设计与研究、起重运输机械、轴承、流体机械、光学精密工程、制造业自动化、机械设计与制造、水泵技术、液压与气动、制造技术与机床、仪表技术与传感器、压力容器 附录是对于一些不宜放在正文中,但有参考价值的内容。如公式的推演、编写程序等;文章中引用的符号较多时,便于读者查询,可以编写一个符号说明,注明符号代表的意义。附录篇幅不宜过大,根据毕业设计(论文)的实际需要编写。二、 毕业设计(论文)评分、答辩1、 评分的基本原则毕业设计(论文)的成绩采用百分制,由毕业设计过程评分(占40%)、毕业设计(论文)评阅成绩(30%)和毕业设计(论文)答辩成绩(30%)三部分组成。其中,有任何一项考核不合格(即单项指标考核分数低于单项总分的60%),均以毕业设计(论文)的成绩不及格计算。2、 答辩工作学生首先向毕业答辩小组现场报告所设计(研究)的课题名称、设计内容、主要技术经济指标,本设计(研究)的前人工作基础、设计(研究)过程、重要结果(结论)及其理论价值、实用价值、本设计(研究)的不足(前提)及其可能完善方向、方法等,时间不超过20分钟。然后,毕业答辩小组对学生质疑。质疑时间不少于10分钟,不超过30分钟。主要针对(但不限于)以下几个方面:(1) 现场报告中的疑、错点;(2) 设计、论文中存在的疑、错点;(3) 调阅电子盘中发现的疑、错点;(4) 课题涉及的基本理论、基本技能;(5) 阶段成果的价值;(6) 课题包含相关的国内、外动态;(7) 本设计的不足及完善方向、方法;三、 毕业设计及说明书的装订(袋)的规范要求设计完成后,以下三个内容装在填写好的资料袋内提交:(资料袋在答辩前联系陈艳老师)1、 设计说明书 按顺序将以下内容装订在一本设计说明书内: 封面(答辩前在陈艳老师处领取) 毕业设计(论文)任务书(任务与要求紧接任务书后单独附页说明,答辩前在陈艳老师处领取)毕业设计(论文)申报表(答辩前在陈艳老师处领取)毕业设计(论文)进度表(答辩前在陈艳老师处领取)目录题目、中文摘要、关键字前言正文(每页页角居中标注页码,页码格式:第*页 共*页) 结论参考文献谢辞附录(学生根据实际情况编写)封底硬件实物2、 毕业设计(论文)开题报告(答辩前在陈艳老师处领取)四、 其他说明1、 具体答辩时间请各位答辩同学注意我系自考群通知。2、 请各位答辩同学认真完成毕业设计(论文),自行准备相关内容电子稿、PPT,并随时与各指导教师联系,便于各指导教师初审、初评,及时反馈修改。若未按时、按质完成,责任自负。3、 请各位自考同学时刻关注我系自考群。 4、 装订论文时,每个学生需交以下资料:(1) 专科毕业证复印件;身份证、准考证复印件,复印在专科毕业证复印件背面,每人两份(2) 毕业申请表一份5、 若因为缺少上述资料导致学生无法正常毕业,责任自负。自考毕业答辩用PPT提纲一、 选题背景及意义二、 毕业设计概要三、 毕业设计的创新点四、 收获体会毕业设计(论文)2T自由锻电液锤设计所在学院专 业班 级姓 名学 号指导老师 年 月 日目 录摘 要IVAbstract1第1章 绪论21.1 2T自由锻电液锤的概述21.2液压概况21.3液压工作原理31.4 液压系统的设计步骤与设计要求41.5本论文研究的主要内容4第2章 2T自由锻电液锤整体方案的拟定52.1 设计思路52.4.1结构形式62.4.2形状尺寸要求62.4.3横梁与油缸的联接方式72.6.1结构形式72.6.2形状尺寸要求72.7立柱结构72.8底座结构8第3章 2T自由锻电液锤液压系统的计算93.1 设计主要技术参数93.2 液压缸的设计93.2.1绘制液压缸速度循环图、负载图103.2.2 液压缸的效率113.2.3 液压缸缸径的计算113.2.4活塞宽度的确定123.2.5 缸体长度的确定123.2.6缸筒壁厚的计算123.2.7 活塞杆强度和液压缸稳定性计算133.2.8缸筒壁厚的验算153.2.9 缸筒的加工要求173.2.10法兰设计173.2.11 (缸筒端部)法兰连接螺栓的强度计算183.2.12密封件的选用20第4章 2T自由锻电液锤液压系统液压元件的选择224.1油泵的选择224.1.1 油泵工作压力的确定224.1.2 油泵流量的确定234.1.3 油泵电机功率的确定234.2 液压元件的选择244.3 油管的选择25第5章 验算液压系统性能275.1 压力损失的验算及泵压力的调整275.2 液压系统的发热和温升验算29第6章 液压站的设计316.1液压站简介316.2 油箱设计316.2.1油箱有效容积的确定316.2.2 油箱容积的验算326.2.3 油箱的结构设计346.3 液压站的结构设计366.3.1 液压泵的安装方式366.4 辅助元件396.4.1 滤油器396.4.2 空气滤清器406.4.3 液位计416.4.4 液压油42结论43致 谢44参考文献45III摘 要2T自由锻电液锤是一种利用液体静压力来加工金属、塑料、橡胶、木材、粉末等制品的机械。它常用于压制工艺和压制成形工艺,如:锻压、冲压、冷挤、校直、弯曲、翻边、薄板拉深、粉末冶金、压装等等。液压传动系统是2T自由锻电液锤械的一个组成部分,液压传动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。本人系统学习了液压系统技术的知识,查阅了一些相关的文献资料,在此基础上,结合本人的设想和设计工作中需要解决的任务,主要进行了以下几项工作:(1)拟定2T自由锻电液锤液压液压原理图。(2)完成2T自由锻电液锤油缸的设计。(3)完成2T自由锻电液锤液压站的设计。(4)对液压系统进行校核设计关键词:2T自由锻电液锤,油缸,液压系统IV AbstractHydraulic machine (also known as: hydraulic machine hydraulic machine) is a static pressure using liquid to the processing of metal, plastic, rubber, wood, powder and other products. It is often used for pressing and pressing forming process, such as: forging, stamping, cold extrusion, straightening, bending, flanging, sheet metal drawing, powder metallurgy, pressing etc.Hydraulic drive system is a part of hydraulic machinery, hydraulic transmission system design to the overall design of the same host at the same time. To design, we must proceed from the actual situation, the organic combination of various transmission forms, give full play to the advantages of hydraulic transmission, and strive to design hydraulic transmission system has the advantages of simple structure, reliable operation, low cost, high efficiency, simple operation, convenient repair.I am learning system of hydraulic system of technical knowledge, access to some of the relevant literature, on this basis, combined with the need to address my ideas and design work, the main work is described as follows:(1) the development of hydraulic press hydraulic principle diagram.(2) completed the design of hydraulic cylinder.(3) to complete the design of hydraulic station.(4) were checked for the design of hydraulic systemKeywords: hydraulic machine, hydraulic cylinder, hydraulic system第1章 绪论1.1 2T自由锻电液锤的概述电液锤是一种节能、环保的新型锻造设备,有单臂电液锤、双臂电液锤之分,工作原理与电液动力头相同,但机身与原蒸空锤有所区别,锤头的导向改为“X”导轨,可使导轨间隙调到0.3mm以内,大大提高了电液锤的导向精度,提高锻件质量、延长锤杆寿命。它的原理是利用帕斯卡定律制成的利用液体压强传动的机械,种类很多。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。2T自由锻电液锤设备维修与保养1每次开机应空负荷运转5分钟,(冬季可加长时间,不低于30分钟),方可正常工作。2新设备在使用一星期以后需将全部油路滤清一次,并清洗油箱,然后依据机器工作的负荷情况,6个月更换一次油液,清洗一次油箱。3使用过程中严禁由于系统发热而将油箱盖或注油孔打开。压力表开关压力调整完毕后,应关闭(禁止长期开启压力表开关,损坏压力表)。1.2液压概况当前,液压技术在实现高压、高速、大功率、高效率、低噪声、经久耐用、高度集成化等各项要求方面都取得了重大的进展,在完善比例控制、数字控制等技术上也有许多新成就。此外,在液压元件和液压系统的计算机辅助设计、计算机仿真和优化以及微机控制等开发性工作方面,更日益显示出显著的成绩。从17世纪中叶巴斯卡提出静压传递原理、18世纪末英国制成世界上第一台水压机算起,也已有二三百年历史了。近代液压传动在工业上的真正推广使用只是本世纪中叶以后的事,至于它和微电子技术密切结合,得以在尽可能小的空间内传递出尽可能大的功率并加以精确控制,更是近10年内出现的新事物。我国的液压工业开始于本世纪50年代,其产品最初只用于机床和锻压设备,后来才用到拖拉机和工程机械上。自1964年从国外引进一些液压元件生产技术、同时进行自行设计液压产品以来,我国的液压件生产已从低压到高压形成系列,并在各种机械设备上得到了广泛的使用。80年代起更加速了对西方先进液压产品和技术的有计划引进、消化、吸收和国产化工作,以确保我国的液压技术能在产品质量、经济效益、人才培训、研究开发等各个方面全方位地赶上世界水平。1.3液压工作原理驱动的液压系统,它由油箱、滤油器、液压泵、溢流阀、开停阀、节流阀、换向阀、液压缸以及连接这些元件的油管组成。它的工作原理:液压泵由电动机带动旋转后,从油箱中吸油。油液经滤油器进入液压泵,当它从泵中输出进入压力管后,将换向阀手柄、开停手柄方向往内的状态下,通过开停阀、节流阀、换向阀进入液压缸左腔,推动活塞和工作台向右移动。这时,液压缸右腔的油经换向阀和回油管排回油箱。为了克服移动工作台时所受到的各种阻力,液压缸必须产生一个足够大的推力,这个推力是由液压缸中的油液压力产生的。要克服的阻力越大,缸中的油液压力越高;反之压力就越低。输入液压缸的油液是通过节流阀调节的,液压泵输出的多余的油液须经溢流阀和回油管排回油箱,这只有在压力支管中的油液压力对溢流阀钢球的作用力等于或略大于溢流阀中弹簧的预紧力时,油液才能顶开溢流阀中的钢球流回油箱。所以,在系统中液压泵出口处的油液压力是由溢流阀决定的,它和缸中的油液压力不一样大。液压传动有以下一些优点:在同等的体积下,液压装置能比电气装置产生出更多的动力,因为液压系统中的压力可以比电枢磁场中的磁力大出3040倍。在同等的功率下,液压装置的体积小,重量轻,结构紧凑。液压马达的体积和重量只有同等功率电动机的12%左右。液压装置工作比较平稳。由于重量轻、惯性小、反应快,液压装置易于实现快速启动、制动和频繁的换向。液压装置的换向频率,在实现往复回转运动时可达500次/min,实现往复直线运动时可达1000次/min。液压装置能在大范围内实现无级调速(调速范围可达2000),它还可以在运行的过程中进行调速。液压传动易于自动化,这是因为它对液体压力、流量或流动方向易于进行调节或控制的缘故。当将液压控制和电气控制、电子控制或气动控制结合起来使用时,整个传动装置能实现很复杂的顺序动作,接受远程控制。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过热,这是电气传动装置和机械传动装置无法办到的。液压件能自行润滑,使用寿命较长。由于液压元件已实现了标准化、系列化和通用化,液压系统的设计、制造和使用都比较方便。液压元件的排列布置也具有较大的机动性。用液压传动来实现直线运动远比用机械传动简单。液压传动的缺点是:液压传动不能保证严格的传动化,这是由液压油液的可压缩性和泄漏等原因造成的。液压传动在工作过程中常有较多的能量损失(摩擦损失、泄漏损失等),长距离传动时更是如此。液压传动对油温变化比较敏感,它的工作稳定性很易受到温度的影响,因此它不宜在很高或很低的温度条件下工作。为了减少泄漏,液压元件在制造精度上的要求较高,因此它的造价较贵,而且对油液的污染比较敏感。液压传动要求有单独的能源。液压传动出现故障时不易找出原因。1.4 液压系统的设计步骤与设计要求液压传动系统是2T自由锻电液锤械的一个组成部分,液压传动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。1.5本论文研究的主要内容本人系统学习了液压系统技术的知识,查阅了一些相关的文献资料,在此基础上,结合本人的设想和设计工作中需要解决的任务,主要进行了以下几项工作:(1)拟定2T自由锻电液锤液压原理图。(2)完成2T自由锻电液锤油缸的设计。(3)完成2T自由锻电液锤液压站的设计。(4)对液压系统进行校核设计4646第2章 2T自由锻电液锤整体方案的拟定2.1 设计思路典型的2T自由锻电液锤主要由机身(包括上、下横梁及立柱)、活动横梁、顶出机构、工作油缸、液压传动及电气控制系统等组成。工作油缸安装在上横梁上,活塞与活动横梁相连,并以立柱为导向上下移动。便于操作和装料,2T自由锻电液锤一般采用立式形式。可以用下列方式进行分类。一、按动作方式分类1.上压式2T自由锻电液锤,其工作油缸装于机身上部,油缸活塞从上向下移动,模具在工作台与活动横梁之间受压。由于油缸装于机器上方,工作台(下横梁)是固定的,装料可在工作台上进行,操作方便,而且容易实现快速下行,所以应用非常广泛,国产塑料2T自由锻电液锤基本是这种类型。2.下压式2T自由锻电液锤如(下图)所示,工作油缸装在机身下部,上横梁固定在立柱上。油缸柱塞推动活动横梁上升,给模具施压。这种2T自由锻电液锤重心位置低,稳定性好,油缸装在机身下部,可避免漏油污染制品。层压塑料一般采用下压式2T自由锻电液锤。3.特种2T自由锻电液锤角式2T自由锻电液锤、层压式2T自由锻电液锤、铸压机等属于这种类型。二、按机身结构分类1.2T自由锻电液锤由四根立柱、上下横梁、机座等组成稳定的机身。这种2T自由锻电液锤工作空间大,便于四周观察和接近模具,结构简单,工艺适应性较强。但其承受偏心载荷的能力较差,在偏心载荷下活动横梁与工作台间易产生倾斜和位移。2.框式2T自由锻电液锤其机身是焊接或铸造而成的框架结构,刚度高。三、按操纵方式分类1.手动2T自由锻电液锤通过手工操纵分压器来完成压制过程的每一个工序。模具一般不固定在2T自由锻电液锤上,装卸模均在机外进行。2.半自动2T自由锻电液锤模具固定在2T自由锻电液锤上,压制程序所需的时间由定时机构来控制,仅手工给模具加料。3.自动2T自由锻电液锤从物料称量、加料到取出制品和清理模具等均自动进行,因而劳动强度小,生产效率高,但制造复杂,一般仅用于大量定型制品的生产。2.4.1结构形式上横梁位于立柱上部,用于安装工作缸,承受工作缸的反作用力。亦可安装回程缸及其他辅助装置。上横梁不设计成上下封闭的厢式结构,直接采用45钢钢板结构,便于加工和生产。2.4.2形状尺寸要求上横梁通过立柱联接成机身上半部,并安装工作油缸。为使其组成的空间合乎要求,以及活塞运行平稳,因此要求上横梁安装油缸孔的轴线与安装油缸的台肩平面应垂直,上横梁与调节螺母接触面与主油缸台肩接触应平行,以及立柱穿过孔的上下平面应平行等等。结合生产情况,具体要求为: 1. 安装主油缸孔的轴线与油缸台肩贴合平面不垂直度允差0.06/1000毫米。 2. 调节螺母接触平面与油缸台肩贴合平面的不平行度允差0.05/1000毫米。 3. 锁紧螺母接触面与调节螺母接触面(立柱穿过孔的上平面与下平面)间不平度允差0.16/1000毫米。 4. 油缸锁紧螺母平面与油缸台肩贴合平面间不平行度允差0.12/1000毫米。 5. 与油缸外圆配合公差为H7/f8. 6. 立柱孔尺寸一般比立柱插入端直径大2-3毫米。2.4.3横梁与油缸的联接方式 依靠法兰盘固定油缸此方法采用联接零件来固定油缸的位置。当油缸加压时,油缸台肩传递反作用力于横梁,法兰盘不受反作用力的作用,只有当油缸回程工作时,回程力作用于法兰盘上。故法兰盘的强度只需满足回程力要求即可。油缸为柱塞式时,法兰盘仅承受部件的重量。2.6.1结构形式下横梁是主机的安装基础。台面上固定加热板,工作中承受机器本体的重量及全部载荷。下横梁所选用的材料以及其结构形式与上横梁相同。图2-4为下横梁结构图,材料选用45钢。2.6.2形状尺寸要求 下横梁是整机的基础性零件,是安装加热板的基准。因此,对工作台面的不平度、各部件安装定位基面均应有必要地技术要求。根据生产情况,具体要求为: 1. 工作台台面不平直度,按JB1293-73标准允差0.05/1000毫米。 2. 立柱锁紧螺母之贴合平面与工作台台面间不平行度允差小于0.16/1000毫米。3. 立柱孔尺寸一般比立柱插入端直径大2-3毫米左右。2.7立柱结构 立柱是式冲压机重要的支撑件和受力件,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、光洁度和必要地硬度。立柱与上横梁、工作台的联接方式是表明立柱结构的主要特征。在选择立柱结构时,应考虑到它与上横梁、工作台间应可靠预紧、安装方便和便于调整机器的精度。图2-5为立柱结构,两梁都用调节螺母支承,用锁紧螺母上下加以锁紧。螺母结构组成零件多。由于调节螺母起立柱台肩的支撑作用,且可调整两梁的支撑距离,对立柱有关轴向尺寸要求不严格,紧固较容易。但对立柱螺纹精度(与立柱轴线的平行度)以及调整螺母精度(调节螺母的螺纹对于上下横梁贴合面垂直度)要求较高。机器精度调整较麻烦。 立柱为冲压机的重要零件,是活动横梁的导向基准。结合生产情况,具体要求为: 1. 立柱导向面轴线不平直度允差0.05/1000毫米。 2. 材料选用45锻钢件。毛坯应正火处理,消除锻造过程的内应力。 3. 立柱导向表面应进行热处理,表面硬度不低于HB235,也可进行表面镀硬铬处理,镀层厚度为0.02-0.04毫米。2.8底座结构 底座安装于工作台下部,与基础相联。底座仅承受机器的总重量。底座高度由正常压制制件时人的操作高度来定。底座材料。主要考虑到外形的美观,对精度无要求。第3章 2T自由锻电液锤液压系统的计算3.1 设计主要技术参数2T自由锻电液锤,其名义锻压力为 3.2 液压缸的设计2.4.1工作负载 工作负载Fe 液压缸的常见工作负载有重力、切削力、挤压力等。阻力负载为正,超越负载为负。 假设自重G=2500N其名义锻压力为 2.4.2 摩擦负载 假设静摩擦系数fs=0.2,动摩擦系数fd=0.12.4.3 惯性负载 惯性负载Fi 惯性负载时运动部件在启动和制动过程中的惯性力,其平均值可按下式计算 Fi =G/g*v/t (N) 式中 g=重力加速度, m/s2,g=9.8m/s2 v=速度变化量, m/s2 t=启动或制动时间,s 一般机械t =0.10.5s,2.4.4 自重G=mg=2500N2.4.5 液压缸在各工作阶段的负载值查液压缸的机械效率,可计算出液压缸在各工作阶段的负载情况,如下表表1所示:表1 液压缸各阶段的负载情况工况负载计算公式液压缸负载启动500加速1552快进250工进快退2503.2.1绘制液压缸速度循环图、负载图1、选取参数取动摩擦系数fd=0.1 ,静摩擦系数fj=0.2 ,缸=0.95,令起动时间不超过0.2秒,3.2.2 液压缸的效率液压缸的机械效率3.2.3 液压缸缸径的计算根据上表,可以看出最大负载发生在工进状态,内径D可按下列公式初步计算:液压缸的负载为推力=220mm 式(3-1)式中 最大受力为;液压缸的总效率,一般取=0709;计算=0.95;液压缸的供油压力,一般为系统压力(MPa)本次设计中液压缸已知系统压力=25MPa;根据式(3-1)得到内径:=250mm查缸筒内径系列/mm(GB/T 2348-1993)可以取为250mm。 表4.1 液压缸内径系列 mm810121620253240506380100125160200250320400500活塞杆外径:查液压传动与控制手册根据杆径比d/D,一般的选取原则是:当活塞杆受拉时,一般选取d/D=0.3-0.5,当活塞杆受压时,一般选取d/D=0.5-0.7。本设计我选择d/D=0.7,即d=0.7D=0.7250=175mm。根据活塞杆直径标准取d=180mm.表3-1 活塞杆直径系列活塞杆直径系列/mm(GB/T 2348-1993)4、5、6、8、10、12、16、18、20、22、25、28、32、36、40、45、50、56、63、70、80、90、100、110、125、140、160、180、200、220、250、280、320、3603.2.4活塞宽度的确定由于活塞在液压力的作用下沿缸筒往复滑动,因此,它与缸筒的配合应适当,既不能过紧,也不能间隙过大。配合过紧,不仅使最低启动压力增大,降低机械效率,而且容易损坏缸筒和活塞的配合表面;间隙过大,会引起液压缸内部泄露,降低容积效率,使液压缸达不到要求的设计性能。活塞的宽度一般取=(0.6-1.0)即=(0.6-1.0)250=(150-250)mm取=200mm 3.2.5 缸体长度的确定液压缸缸体内部的长度应等于活塞的行程与活塞宽度的和。缸体外部尺寸还要考虑到两端端盖的厚度,一般液压缸缸体的长度不应大于缸体内径的20-30倍。3.2.6缸筒壁厚的计算在中、低压系统中,液压缸的壁厚基本上由结构和工艺上的要求确定,壁厚通常都能满足强度要求,一般不需要计算。但是,当液压缸的工作压力较高和缸筒内径较大时,必须进行强度校核。当时,称为薄壁缸筒,按材料力学薄壁圆筒公式计算,计算公式为 式(3-2) 式中,缸筒内最高压力;缸筒材料的许用压力。=, 为材料的抗拉强度,n为安全系数,当时,一般取。液压缸缸筒材料采用45钢,则抗拉强度:b=600MPa安全系数n按液压传动与控制手册P243表210,取n=5。则许用应力=120MPa当时,按式(3-3)计算 (该设计采用45钢管) 式(3-3)根据缸径查手册预取=50此时 =0.1 最高允许压力一般是额定压力的1.5倍,根据给定参数,所以: =251.5=37.5MP=115满足要求,就取壁厚为120mm。 3.2.7 活塞杆强度和液压缸稳定性计算A.活塞杆强度计算活塞杆的直径按下式进行校核式中,为活塞杆上的作用力; 为活塞杆材料的许用应力,=,n一般取1.40。 (3-4)式中 许用应力;(Q235钢的抗拉强度为375-500MPa,取400MPa,为位安全系数取5,即活塞杆的强度适中)=63.69mmd取250 mm大于63 mm 满足要求.B.液压缸稳定性计算活塞杆受轴向压缩负载时,它所承受的力不能超过使它保持稳定工作所允许的临界负载,以免发生纵向弯曲,破坏液压缸的正常工作。的值与活塞杆材料性质、截面形状、直径和长度以及液压缸的安装方式等因素有关。若活塞杆的长径比且杆件承受压负载时,则必须进行液压缸稳定性校核。活塞杆稳定性的校核依下式进行式中,为安全系数,一般取=24。 a.当活塞杆的细长比时 b.当活塞杆的细长比时式中,为安装长度,其值与安装方式有关,见表1;为活塞杆横截面最小回转半径,;为柔性系数,其值见表3-2; 为由液压缸支撑方式决定的末端系数,其值见表1;为活塞杆材料的弹性模量,对钢取;为活塞杆横截面惯性矩;为活塞杆横截面积;为由材料强度决定的实验值,为系数,具体数值见表3-3。表3-2液压缸支承方式和末端系数的值支承方式支承说明末端系数一端自由一端固定1/4两端铰接1一端铰接一端固定2两端固定4表3-3 、的值材料铸铁5.61/160080锻铁2.51/9000110钢4.91/500085c.当时,缸已经足够稳定,不需要进行校核。此设计安装方式中间固定的方式,此缸已经足够稳定,不需要进行稳定性校核。3.2.8缸筒壁厚的验算下面从以下三个方面进行缸筒壁厚的验算: A液压缸的额定压力值应低于一定的极限值,保证工作安全: 式(3-4)根据式(3-4)得到:显然,额定油压=25MP,满足条件;B为了避免缸筒在工作时发生塑性变形,液压缸的额定压力值应与塑性变形压力有一定的比例范围: 式(3-5) 式(3-6)先根据式(3-6)得到:=41.21再将得到结果带入(3-5)得到:显然,满足条件;C耐压试验压力,是液压缸在检查质量时需承受的试验压力。在规定的时间内,液压缸在此压力 下,全部零件不得有破坏或永久变形等异常现象。各国规范多数规定: 当额定压力时(MPa)D为了确保液压缸安全的使用,缸筒的爆裂压力应大于耐压试验压力: (MPa) 式(3-7)因为查表已知=596MPa,根据式(3-7)得到:至于耐压试验压力应为:因为爆裂压力远大于耐压试验压力,所以完全满足条件。以上所用公式中各量的意义解释如下:式中: 缸筒内径(); 缸筒外径(); 液压缸的额定压力() 液压缸发生完全塑形变形的压力(); 液压缸耐压试验压力(); 缸筒发生爆破时压力(); 缸筒材料抗拉强度(); 缸筒材料的屈服强度(; 缸筒材料的弹性模量(); 缸筒材料的泊桑系数 钢材:=0.3 3.2.9 缸筒的加工要求缸筒内径采用H7级配合,表面粗糙度为0.16,需要进行研磨;热处理:调制,HB240;缸筒内径的圆度、锥度、圆柱度不大于内径公差之半;刚通直线度不大于0.03mm;油口的孔口及排气口必须有倒角,不能有飞边、毛刺;在缸内表面镀铬,外表面刷防腐油漆。3.2.10法兰设计液压缸的端盖形式有很多,较为常见的是法兰式端盖。本次设计选择法兰式端盖(缸筒端部)法兰厚度根据下式进行计算: 式(3-8)式中, -法兰厚度(m);密封环内经(m);密封环外径(m);系统工作压力(pa);=25MPa附加密封力(Pa);值取其材料屈服点353MPa;螺钉孔分布圆直径(m);密封环平均直径(m);法兰材料的许用应力(Pa);=/n=353/5=70.6MPa法兰受力总合力(m) 所以3.2.11 (缸筒端部)法兰连接螺栓的强度计算连接图如下:图3-1缸体端部法兰用螺栓连接1-前端盖;2-缸筒螺栓强度根据下式计算:螺纹处的拉应力:(MPa) 式(3-9)螺纹处的剪应力(MPa) 式(3-10)合成应力 (MPa) 式(3-11)式中, 液压缸的最大负载,=A,单杆时,双杆是螺纹预紧系数,不变载荷=1.251.5,变载荷=2.54;液压缸内径;缸体螺纹外径;螺纹内经;螺纹内摩擦因数,一般取=0.12;变载荷取=2.54;材料许用应力,,为材料的屈服极限,n为安全系数,一般取n=1.21.5;Z螺栓个数。最大推力为:使用4个螺栓紧固缸盖,即:=4螺纹外径和底径的选择:=10mm =8mm系数选择:选取=1.3=0.12根据式(3-9)得到螺纹处的拉应力为:=根据式(3-10)得到螺纹处的剪应力为:根据式(3-11)得到合成应力为:=367.6MPa由以上运算结果知,应选择螺栓等级为12.9级;查表的得:抗拉强度极限=1220MP;屈服极限强度=1100MP;不妨取安全系数n=2可以得到许用应力值:=/n=1100/2=550MP证明选用螺栓等级合适。 3.2.12密封件的选用A.对密封件的要求在液压元件中,液压缸的密封要求是比较高的,特别是一些特殊液压缸,如摆动液压缸等。液压缸不仅有静密封,更多的部位是动密封,而且工作压力高,这就要求密封件的密封性能要好,耐磨损,对温度的适应范围大,要求弹性好,永久变形小,有适当的机械强度,摩擦阻力小,容易制造和装拆,能随压力的升高而提高密封能力和利于自动补偿磨损。密封件一般以断面形状分类,有O形、Y形、U形、V形和Yx形等。除O形外,其他都属于唇形密封件。B. O形密封圈的选用液压缸的静密封部位主要有活塞内孔与活塞杆、支撑座外圆与缸筒内孔、端盖与缸体端面等处。静密封部位使用的密封件基本上都是O形密封圈。C.动密封部位密封圈的选用由于O型密封圈用于往复运动存在起动阻力大的缺点,所以用于往复运动的密封件一般不用O形圈,而使用唇形密封圈或金属密封圈。液压缸动密封部位主要有活塞与缸筒内孔的密封、活塞杆与支撑座(或导向套)的密封等。活塞环是具有弹性的金属密封圈,摩擦阻力小,耐高温,使用寿命长,但密封性能差,内泄漏量大,而且工艺复杂,造价高。对内泄漏量要求不严而要求耐高温的液压缸,使用这种密封圈较合适。V形圈的密封效果一般,密封压力通过压圈可以调节,但摩擦阻力大,温升严重。因其是成组使用,模具多,也不经济。对于运动速度不高、出力大的大直径液压缸,用这种密封圈较好。U形圈虽是唇形密封圈,但安装时需用支撑环压住,否则就容易卷唇,而且只能在工作压力低于10MPa时使用,对压力高的液压缸不适用。比较而言,能保证密封效果,摩擦阻力小,安装方便,制造简单经济的密封圈就属Yx型密封圈了。它属于不等高双唇自封压紧式密封圈 ,分轴用和孔用两种。综上,所以本设计选用Yx型圈,聚氨酯和聚四氟乙烯密封材料组合使用,可以显著提高密封性能:a.降低摩擦阻力,无爬行现象;b.具有良好的动态和静态密封性,耐磨损,使用寿命长;c.安装沟槽简单,拆装简便。这种组合的特别之处就是允许活塞外园和缸筒内壁有较大间隙,因为组合式密封的密封圈能防止挤入间隙内,降低了活塞与缸筒的加工要求,密封方式图如下:图3-2 密封方式图第4章 2T自由锻电液锤液压系统液压元件的选择4.1油泵的选择4.1.1 油泵工作压力的确定 油泵工作压力为: =P+P 式(4-1)可知工进阶段液压缸压力最大,由于在2T自由锻电液锤液压系统中,压力所经过的阀的数量不多,故压力损失P不大,参照表1-10选取P=0.5MP。油缸最大工作压力P可根据表3-1取为7.1MP于是油缸工作压力即为: =25+0.5=25.5MPA 所选油泵的额定工作压力应为: =1.25=1.2525.5=31.875MPA 根据上面计算的压力和流量,查产品样本,选用申液SV2010-4P9P1020(29L+13.1/r)泵,额定转速1500r/min。4.1.2 油泵流量的确定 油泵流量为: K(Q)=1.1150=165L/min (4-2) 选用的油泵为YYB-BC165/48B双联叶片油泵4.1.3 油泵电机功率的确定系统为双泵供油系统,两个泵同时向系统供油;工进时,小泵向系统供油,大泵卸载1。双联油泵:大泵流量43升/分,小泵流量19升/分下面分别计算所需要的电动机功率P。考虑到调速阀所需最小压力差。压力继电器可靠动作需要压力差。因此工进时小泵的出口压力为:。而大泵的卸载压力取。(小泵的总效率=0.565,大泵的总效率=0.3)。双联油泵:大泵流量43升/分,小泵流量19升/分电动机功率为: 综合所需功率据此查样本选用Y160ML-4-B5 15KW异步电动机,电动机功率为15KW(跃进厂)。4.2 液压元件的选择根据液压阀在系统中的最高工作压力与通过该阀的最大流量,可选出这些元件的型号及规格1。本例所有阀的额定压力都为,额定流量根据各阀通过的流量,确定为10L/min,25L/min和63L/min三种规格,所有元件的规格型号列于表5-1中,过滤器按液压泵额定流量的两倍选取吸油用线隙式过滤器。表4-1 液压元件明细表电动机1Y160ML-4-B5 15KW台2跃进厂液压泵1SV2010-4P9P1020(29L+13.1/r)台2申液联轴器1台2钟形罩1160ML-B5-SV2010-P4P9P020定制2钟形罩2Y100L-4-CBE1回油压力表YN-60 I 1.6MPa径向普通耐振2上海宜川阀箱压力表YN-60 I 16MPa径向普通耐振10上海宜川吸油过滤器WU160-100J1温州黎明回油过滤器RFA-160*20LY滤芯 FAX-160*20#1温州黎明滤芯 FAX-160*20#1温州黎明压力过滤器1ZUI-H160*10DFP滤芯 HDX-160*10#1压力过滤器2ZUI-H63*5DFP滤芯 HDX-63*5#1温州黎明滤芯 HDX-160*10Q22温州黎明空气滤清器EF5-65EF4-50是94.5元1温州黎明液位计YWZ-2温州黎明清洗盖YG-400F含法兰2温州黎明液位传感器YKJD24-500-3001温州黎明压力传感器A-10;0.250Bar,4203威卡高压球阀1YJZQ-J15N(G1/2)24MHA高压球阀2YJZQ-J20N(G1)4奉化朝日板式冷却器BL50C-40D1江阴保德分流马达FD219+19-G-N1麦塔雷斯蓄能器NXQ-L2.5-10H含安全开关1朝日蓄能器NXQ-L16-20H含回油开关1朝日换向阀14WE10E3X/AG24NZ5L1立新力士乐换向阀24WE10J3X/AG24NZ5L1立新力士乐换向阀34WE10EA3X/AG24NZ5L4WE10EB3X/AG24NZ5L1立新力士乐换向阀44WE6EB6X/AG24NZ5L2立新力士乐换向阀54WE6E6X/AG24NZ5L4立新力士乐换向阀64WE6C6X/EG24NZ5L4立新力士乐换向阀74WE6Y6X/EG24NZ5L1立新力士乐叠加式减压阀ZDR6DB2-30/15Y2立新力士乐叠加式减压阀ZDR6DA2-30/15Y1立新力士乐叠加式减压阀ZDR6DP2-30/15YM3立新力士乐叠加式单向节流阀Z2FS6-3X/2溢流阀1DBW10B-5X/20G24Z5L1立新力士乐溢流阀2DB10-5X/201外泄式液控单向阀SV10PB1-30/3单向节流阀1NDRV-12-P-B更改过12西德福单向节流阀2DRVP-10-105立新力士乐单向节流阀3Z1S6P1-30/3单向阀2RVP12-10/5立新力士乐比例压力阀1RZGO-A-033/210-312ATOS放大器EMI-01F-AC/RR2ATOS4.3 油管的选择根据选定的液压阀的连接油口尺寸确定管道尺寸。液压缸的进、出油管按输入、排出的最大流量来计算。管接头1变径三通2-25/1-16三通20余姚通用管件厂管接头2端直通G1/2-16端直通JB966-77160余姚通用管件厂管接头3端直通G1-25端直通JB966-7712余姚通用管件厂管接头5光杆端直通G1/2-16端直通JB988-774余姚通用管件厂管接头6中间接头16-16JB977-7710余姚通用管件厂管接头8三通14卡套式三通JB1948-778余姚通用管件厂管接头9中间直角14中间直角JB1946-772余姚通用管件厂管接头10端直通G3/8-14端直通JB1942-7710余姚通用管件厂管接头11端直通G1/8-6端直通JB1942-7720余姚通用管件厂管接头12压力表压力表接头M14*1.5-6JB1957-7725余姚通用管件厂变径过渡管接头 M48*2Z1(内螺纹)2余姚通用管件厂变径过渡管接头 M48*2G1(内螺纹)8余姚通用管件厂管接头13端直通G1-28端直通JB966-7716余姚通用管件厂管接头14端直通接头体Z1-28端直通接头体JB1921-774管接头13端直通G1-25端直通JB966-7712余姚通用管件厂管接头17端直通M22*1.5-16端直通JB966-774余姚通用管件厂第5章 验算液压系统性能5.1 压力损失的验算及泵压力的调整1.工进时的压力损失的验算及泵压力的调整工进时管路中的流量仅为0.24L/min,因此流速很小,所以沿程压力损失和局部损失都非常小,可以忽略不计1。这时进油路上仅考虑调速阀的压力损失,回油路上只有背压阀的压力损失,小流量泵的调整压力应等于工进时液压缸的工作压力加上进油路压差,并考虑压力继电器动作需要,则:即小流量泵的溢流阀应按此压力调整。2快退时的压力损失验算及大流量泵卸载压力的调整因快退时,液压缸无杆腔的回游量是进油量的两倍,其压力损失比快进时要大,因此必须计算快退时的进油路与回油路的压力损失,以便于确定大流量泵的卸载压力。已知:快退时进油管和回油管长度均为l=1.8m,油管直径d=25m,通过的流量为进油路=22.5L/min=,回油路=45L/min=。液压系统选用N32号液压油,考虑最低工作温度为15摄氏度,由手册查出此时油的运动粘度v=1.5st=1.5,油的密度,液压系统元件采用集成块式的配置形式。(1)确定油流的流动状态 按式经单位换算为: (6-1)式中 v平均流速(m/s) d油管内径(m) 油的运动粘度() q通过的流量()则进油路中液流的雷诺数为: 回油路中液流的雷诺数为:由上可知,进回油路中的流动都是层流。(2)沿程压力损失的计算: (6-2)在进油路上,流速则压力损失为: 在回油路上,流速为进油路流速的两倍即v=4.24m/s,则压力损失为: (3)局部压力损失 由于采用了集成块式的液压装置,所以只考虑阀类元件和集成块内油路的压力损失。通过各阀的局部损失按式计算,结果列于下表:部分阀类元件局部压力损失元件名称额定流量实际通过流量额定压力损失实际压力损失单向阀2251620.82三位五通电磁阀6316/3240.26/1.03二位二通电磁阀633241.03单向阀251220.46若取集成块进油路的压力损失,回油路压力损失为,则进油路和回油路总的压力损失为:查表一得液压缸负载F=521N;则快退时液压缸的工作压力为:计算快退时泵的工作压力: (6-3)而因此,大流量泵卸载阀10的调整压力应大于。从以上验算可以看出,各种工况下的实际压力损失都小于初选的压力损失值,而且比较接近,说明液压系统的油路结构、元件的参数是合理的,满足要求。5.2 液压系统的发热和温升验算在整个工作循环中,工进阶段所占用的时间最长,所以系统的发热主要是工进阶段造成的,故按工进工况验算系统温升。工进时液压泵的输入功率如前面计算:工进时液压缸的输出功率:系统总的发热功率为:已知油箱容积为V=315L=,则油箱近似散热面积A为: (6-4)假定通风良好,取油箱散热系数,则油液温升为:17.4 (6-5)设环境温度,则热平衡温度为:=25+17.4=42.4T=55所以油箱散热基本可达要求。第6章 液压站的设计6.1液压站简介液压站的结构型式有分散式和集中式两种类型。(1)分散式 这种型式将机床液压系统的供油装置、控制调节装置分散在机床的各处。例如利用机床床身或底座作为液压油箱存放液压油。把控制调节装置放任便于操作的地方。这种结构的优点是结构紧凑,泄漏油易回收,节省占地面积,但安装维修不方使。同时供油装置酌振动、液压油的发热都将对机床的工作精度产生不良影响,故较少采用,一般非标设备不推荐使用。 (2)集中式 这种型式将机床按压系统的供油装置 , 控制调节装置独立于机床之外,单独设置一个液压站。这种结构的优点是安装维修方便,按压装置的振动、发热都与机床隔开;缺点是液压站增加了占地面积。6.2 油箱设计在开式传动的油路系统中,油箱是必不可少的,它的作用是,贮存油液,净化油液,使油液的温度保持在一定的范围内,以及减少吸油区油液中气泡的含量。因此,进行油箱设计时候,要考虑油箱的容积、油液在油箱中的冷却、油箱内的装置和防噪音等问题。6.2.1油箱有效容积的确定(一)油箱的有效容积油箱应贮存液压装置所需要的液压油,液压油的贮存量与液压泵流量有直接关系,在一般情况下,油箱的有效容积可以用经验公式确定: ( 6.1)式中,油箱的有效容积(L);Q 油泵额定流量(L/min); K 系数;查参考文献1,P47,取K=7,油泵额定流量Q=41.76 L/min,代入公式6.1,计算得: =641.76=292.32 L油箱有效容积确定后,还需要根据油温升高的允许植,进行油箱容积的验算。6.2.2 油箱容积的验算 液压系统的压力、容积和机械损失构成总的能量损失,这些能量损失转化为热量,使系统油温升高,由此产生一系列不良影响。为此,必须对系统进行发热计算,以便对系统温升加以控制。液压系统发热的主要原因,是由于液压泵和执行元件的功率损失以及溢流阀的溢流损失所造成的,当液压油温度升高后,会引起油液粘度下降,从而导致液压元件性能的变化,寿命降低以及液压油老化。因此,液压油必须在油箱中得到冷却,以保证液压系统正常工作。1 系统总的发热公率系统总的发热公率H是估算得来的,查参考文献1,P 46,得系统总的发热公率H估算公式: (6.2)式中,N液压泵输入功率(KW); 执行元件的有效功率(KW);若一个工作循环中有几种工况,则应求出其总平均有效功率,系统总的发热公率:H=N(1-) (6.3)式中 系统总效率。 由查参考文献5,液压泵输入功率:N=Nd1 (6.4)式中Nd电动机功率(KW); 1联轴器传动效率。查参考文献5 P7,取=0.99,代入公式6.4得: N=0.997.5KW=7.425KW 所以,液压泵输入功率N=7.425KW。将N=7.425KW代入公式6.3,得:H= N(1-)=7.425(1-0.695)KW=2.265KW。2 散热功率及温升油路系统的散热,主要靠油箱表面散热,油箱的散热功率可以用下式进行估算: =KA (KW) (6.5)式中, K油箱的散热系数(KW/); A油箱散热面积();系统温升植()。其中,油箱的散热面积可以用下式估算A=0.065 () (6.6)式中,油箱的有效容积(L)。 液压系统的热平衡条件: 机器在长期连续工作下,应该保持系统的热平衡,其热平衡式为: H-=0, (6.7) H-KA=0, (6.8) (6.9) 查参考文献1,P40,取K=0.025 KW/,将K=0.025代入公式6.9,得: =29.7查参考文献1表3-32所给的允许值为:一般工作机械35,故系统温升验算合格。6.2.3 油箱的结构设计(一) 结构简介这种结构的液压油箱制造工艺较差,主要表现在箱体钢板下料时要求的精度较高;压形的反弹量因每次供货钢板的机械性能不同有所不同,导致箱体的圆角与衬板的半径吻合不良;不同机型上的液压油箱必须使用自己专用的一套压型模具。每套模具的体积大、造价高、利用率低。图6.1所示的液压油箱完全不用压形模,而是利用折边机折边成形。箱底面及端部,以及箱底面和侧面分别折成形断面;再焊好加油口和中间隔板等附件后,扣合拼焊而成。这种结构的液压油箱具有以下优点:下料精度要求不高;对原材料机械性能适应力强;折边部位可随意调整,适合多品种小批量生产;不用模具,大大节省了费用,缩短了生产周期等等。这种结构的液压油箱,近年来被我们广泛应用在工程机械、建筑机械行走机械上。 图6.1(二) 结构设计通过对油箱的了解,压装机的油箱,是单件的生产,因此,采用拼焊的方法焊接而成。进行油箱结构设计时,首先考虑的是油箱的刚度,其次考虑便于换油和清洗油箱以及安装和拆卸油泵装置,当然,从企业的方面考虑,油箱的结构应该尽量简单,以利于密封和降低造价。(1)油箱体 油箱体由A3钢板焊接而成,取钢板厚度36mm,箱体大者取大值,本压装机的油箱板厚度为4mm。在油箱侧壁上安装油位指示器。在油箱与隔板垂直的一个壁上常常开清洗孔,以便于清洗油箱。(2)油箱底部 油箱底部采用倾斜的方式,用焊接方法与壁板焊接而成,采用这种结构,便于排油,底部最低处有排油口,排油口与基础面的距离为150mm,。 焊接结构油箱,油箱用A3钢板,其厚度等于侧壁钢板的厚度,为4mm。(3)油箱隔板 为了使吸油区和压油区分开,便于回油中杂质的沉淀,油箱中设置了隔板。隔板的安装方式主要有两种,第一种:回油区的油液按一定方向流动,既有利于回油中的杂质、气泡的 分离,又有利于散热。第二种:回油经过隔板上方溢流至吸油区,或经过金属网进入吸油区,更有利于杂质和气泡的分离。在本压装机的设计中,采用隔板的方式,主要为了将沉淀的杂质分开。隔板的位置在油箱的中间,将吸油区和回油区分开,隔板的高度,为最低油面的1/2。隔板的厚度等于油箱侧壁厚度。(4)油箱盖 油箱盖多用铸铁或钢板两种材料制造,现采用钢板,在油箱盖上钻下列通孔:回油管孔、通大气孔(孔口有空气滤清器)以及安装液压集成装置的安装孔。(三)减少油箱噪音 防噪音问题是现代机械装备设计中必须考虑的问题之一。油路系统的噪音源,以泵站为首,因此,进行油箱设计时,从下列几方面减轻噪音:(1)油箱与箱盖间增加防振橡皮垫:(2)用地脚螺栓将油箱牢固固定在基础上;(3)油泵排油口用橡胶软管与阀类元件相连接;(4)回油管管接头振动噪音较大时,改变回油管直径或增设一条回油管,使每个回油管接头的通路减少。清洗盖 温州黎明 YG-400F6.3 液压站的结构设计6.3.1 液压泵的安装方式 液压泵装置包括不同类型的液压泵驱动电动机及其联轴器等。其安装方式分为上置式和非上置式两种。 (1) 上置式安装 将液压泵和与之相联的油管放在液压油箱内(如图6.2),这种结构型式紧凑、美观,同时电动机与液压泵的同轴度能保证,吸油条件好,漏油可直接回液压油箱,并节省内地面积。但散热条件不好。 图6.2 (2)非上置式安装 将液压泵和与电动机放在液压油箱旁,(如图6.3)所示,这种结构,振动较小,油箱的清洗比较容易,但占地面积较大,吸油管与泵连接要求严格,应用于较大型液压站。经过对比分析,采用上置式安装,通过螺栓将电机上的法兰与油箱和好的固定在一起,并且将泵放在油箱内,泵浸在油液中,可以改善泵的吸油条件。6.3.2液压泵与电动机的连接 将液压泵与电动机连接方式,采用联轴器,用来把电动机轴与泵轴联接在一起,机器运转时两轴不能分离;只有在机器停车并将联接拆开后,两轴才能分离(如图6.4)。选择联轴器的类型 联轴器有刚性联轴器、挠性联釉器两大类,其中挠性联釉器又可以分为无弹性元件的挠性联釉器和有弹性元件的挠性联釉器两大类别。选择联釉器考虑以下几点: (1)所需传递的转矩大小和性质以及对缓冲减娠功能的要求。例如,对大功率的重载传动,可选用齿式联轴器;对严重冲击载荷或要求消除轴系扭转振动的传动,可选用轮胎式联袖器等具有高弹性的联轴器。(2) 联轴器的工作转速高低和引起的离心力大小。对于高速传动轴,应选用平衡精度高的联轴器,例如膜片联轴器等,而不宜选用存在偏心的滑块联轴器等。液压泵与电机之间的联轴器,一般用简单弹性套柱销联轴器或弹性。其二者的共同特点是传递扭矩范围较大,转速较高,弹性好,能缓冲扭矩急剧变化引起的振动,能补偿轴位移。但在使用中应定期检查弹性圈。(二)计算联轴器的计算转矩 由于机器起动时的动载荷和运转中可能出现的过载现象,所以应当按轴上的最大转矩作为计算转矩Tca,查参考文献4 P343,计算转矩按下式计算;TCa=KAT (6.10)式中 T公称转矩,单位为Nm;KA工作情况系数。查参考文献4 表14-1,转矩变化小,原动机为电动机,得KA=1.3。KA=1.3代入公式6.10,计算得: =49.74Nm。 TCa= KAT=64.66Nm。(三)确定联轴器的型号根据计算转矩Tca及所选的联轴器类型,按照TcaT的条件出联轴器标准中选定该联轴器型号。查参考文献4表17-5,选择ML3型梅花形弹性联轴器,该型号联轴器公称扭矩为T=90NmTca,许用转速n=6700r/min,满足要求。(四)安装联轴器的技术要求技术要求如下:(1)半联轴器做主动件。(2)联轴器与电动机轴配合时采用H7/H6配合,与泵轴则采用H8/H7的配合(3)最大同轴度偏差不大于0.1mm,轴线倾角不大于406.4 辅助元件6.4.1 滤油器过滤器的功用是清除油液中的各种杂质,以免其划伤、磨损、甚至卡死有相对运动的零件,或堵塞零件上的小孔及缝隙,影响系统的正常工作,降低液压元件的寿命,甚至造成液压系统的故障。用过滤器对油液进行过滤是十分重要的。(一)选用过滤器的基本要求在选择过滤器的时候,考虑过滤器的过滤精度精度,过滤精度是指过滤器滤除杂质颗粒直d的公称尺寸,过滤器按过滤精度不同可分为四个等级:粗过滤器(d100m);普通过滤器(d10100m);精密过滤器(d510m);特精过滤器(d1m )。在选择过滤器的同时,还考虑到过滤器的过滤能力过滤能力是指在一定压降下允许通过过滤器的最大流量。过滤器的过滤能力应大于通过它的最大流量,允许的压力降一般为0.030.07MPa。按滤芯材料和结构形式的不同,过滤器可分为网式、线隙式、纸芯式、烧结式过滤器及磁性过滤器等。查查参考文献2,表20-8-126中,传动系统压力7MPa的中高压系统时,过滤精度为1015m,在查表20-8-132,选择吸油过滤器温州黎明WU160-100J。6.4.2 空气滤清器空气滤清器是对空气进行净化的装置,它由壳体和滤芯组成,滤芯布置在壳体内。大气中有各种异物,例如灰尘、砂粒等,会对液压系统的油液造成污染,它们将加速系统的磨损,从而降低系统的使用寿命。空气滤清器能防止出现这种情况。查参考文献3,表6-68,选择(温
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