100T液压机液压缸系统设计.pdf

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1、 摘要 液压机也称为油压机，它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，通常情况下主机为三梁四柱的结构，三梁四柱式这种液压机结构经济实用，从而广泛的应用在机械制造中。液压机是一种使用液体的压力用来传递机械能，液压控制可以适当采用插装阀集成系统，动作稳定，工艺流畅，使用重复次数较多，液压的冲击惯性较小，缩短了连接管路与泄露点之间的距离，或一般液压控制两种形式，它们可用于各种可塑性材料的压力加工技术和成型技术，如冲裁技术、弯曲技术、翻边技术、薄板拉伸技术等。基本原理是由油泵把液压油输送到集成的插装阀块之中，通过各种单向阀和溢流阀把液压油分配到油缸的上腔系统或者下腔系统中，

2、在高压油的强大作用力之下，使油缸进行往复机械运动。液压机是使用液体来传递机械压力的机械设备。清洗零件和轴的各连接处并及时加润滑油，从而实现液压程序的操纵灵动性。仔细看查并且紧住上缸盖和下缸盖、电机座和锤身地脚螺丝，必须保证拧紧坚固。单位流量欠缺或没有流量的原因：液压缸系统的工作效率低，出现在设备刚刚正常启动的时候，液压缸工作机构运行比较慢、工作声音正常，有压力却没有流量。当液压缸发生这种情况的时候，就必须检查机械系统和换向阀这两部分。因为没有多余的零件更换，再次生产零件的时间不是很清楚，长时间的机器闲置会给企业带来巨大的经济损失，并且还要支付很多钱来维修。因为当今企业要走机械化和数控化的道路，

3、需要找到方便快捷，行之有效的方法来保养和维修这些机 械设备，否则企业得不偿失，从而最大化企业的经济效益。企业可以采用很多种方法进行现场维修，比如找专业的修理人员进行修理。关键词:液压机；机身结构；工作压力；滑块 Abstract Hydraulic machine,also known as hydraulic machine,it is a by liquid static pressure to the processing of metal,plastic,rubber,wood powder and other products,machinery,usually host for t

4、he structure of the three beams and four columns,three four beam of the hydraulic machine structure is economical and practical,so it has a wide range of applications in machinery manufacturing.Hydraulic machine is a kind of using liquid pressure used for the transmission of mechanical energy,hydrau

5、lic control can be suitably used cartridge valve integrated system,stable operation,smooth process using repeated many times,the impact of hydraulic inertia is small,shortening the connecting pipe and the discharge distance between the dew point,or general hydraulic control two kinds of forms,they c

6、an be used for all kinds of plastic material pressure processing technology and molding technology,such as punching blanking,bending,flanging technology,sheet metal drawing technology etc.Basic principle is by the oil pump to the hydraulic oil is transported to the integrated cartridge valve blocks

7、among,through a variety of one-way valve and the overflow valve to hydraulic oil distribution to the cylinder chamber system or inferior system,under the strong force of the high pressure oil,the oil cylinder for reciprocating mechanical movement.Hydraulic machine is the use of liquid to transfer me

8、chanical and mechanical equipment.Clean parts and shaft of the connecting department and add the lubricating oil,so as to realize the operation of the hydraulic program.Carefully check and hold on tight under the cylinder head and cylinder head,a motor seat and a hammer body screws,tighten the firm

9、must ensure that.Reasons for the lack of per unit of flow or no flow:hydraulic cylinder system work efficiency low,appear in the device just starting when,hydraulic cylinder mechanism relatively slow,normal voice,pressure without traffic.When the hydraulic cylinder occurs in this case,it is necessar

10、y to check the mechanical system and the two parts of the valve.Because there is no spare parts replacement and once again producing parts of the time is not very clear,the long time idle machines will bring huge economic losses to the enterprise,and also pay a lot of money to repair.Because todays

11、enterprises to walk the road machinery and CNC,the need to find a convenient and effective approach to maintenance and repair of the mechanical equipment,otherwise enterprises gain to maximize the enterprise economic benefit.Enterprises can use many methods for on-site maintenance,such as looking fo

12、r professional repair personnel for repair.Key words：Hydraulc press，Fuselage structure，Working pressure，Slider 目 录 第一章 绪论.1 1.1 液压机的发展.1 1.2 液压机的工作原理.1 1.3 四柱液压机的用途、特点和主要性能.2 第二章 液压机的主要技术参数.3 2.1 YA32100T 四柱万能液压机主要参数.3 2.2 YA32100T 四柱万能液压机系统工况图.4 第三章 液压基本回路以及控制阀.6 3.1 YA32100T 四柱万能液压机液压系统图.6 3.2 YA3

13、2100T 四柱万能液压机工作循环图.9 第四章 液压缸.10 4.1 主缸.10 4.1.1 材料.11 4.1.2 缸筒内径:.11 4.1.4 缸筒壁厚：.17 4.1.5 缸筒壁厚校核:.17 4.1.6 缸筒的暴裂压力：.18 4.1.7 缸筒底部厚度.18 4.1.8 缸筒端部法兰厚度:h.19 4.1.9 缸筒法兰连接螺栓.19 4.2 主缸活塞杆.20 4.2.1 材料.20 4.2.2 直径.20 4.2.3 强度校核.20 4.3 主缸的总效率.21 4.3.1 机械效率.21 4.3.2 容积效率.21 4.3.3 反作用力效率.21 4.4 各油缸工作流量.22 4.4

14、.1 主缸快速下行.22 4.4.2 主缸工进.22 4.4.3 主缸回程.23 4.4.4 液压缸损坏情况及原因分析.23 第五章 液压系统的安装.25 5.1 液压元件的安装.25 总 结.26 参考文献.27 致 谢.28 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第一章绪论 1 第一章 绪论 1.1 液压机的发展 十六世纪初，历史上制造出第一批水力机械锤。在1662 年，帕斯卡(Pascal)就认识到了使用液体挤压可以产生机械能。1795 年，英国 Bramah 获得了第一个手动液压机的专利，但是液压机的发展历史并不是很长。经过近两百年的发展，已经广泛的应用于科学、教育、制造、文化、卫生等行业

15、，为我国的综合国力做出了巨大贡献，一跃成为机械制造行业的主要组成部分。在我国，液压机的发展不到五十年，由此可见液压机的发展很有前景，液压机主要应用于以下几个方面：高精度、液压系统的集成化与精密化、数控自动化与网络化、高生产率与高效率、环境保护与人身安全保护。液压机装备的普及虽然代替了很大一部分劳动力，可是单纯传统的液压机工作形式不能完全满足中国当今社会的经济腾飞，当今中国的 GDP 正以平均 8%的速度增长，可见机械制造行业是多么的重要。现如今都采用电子基础技术，尽可能的实现自动控制液压缸，这样一来便可对液压缸进行自动检测，也就是我们所说的自动控制化。我们应该多多学习机械设计知识，液压传动知识

16、，电子信息知识，从而把它们应用在液压缸系统当中，以便提高液压缸的操作性能。伴随着各种学科的交叉应用，液压缸系统也朝着低能耗，自动控制化，产出率高的方向发展。液压缸系统的集成应用，对于液压缸的使用做出了巨大贡献，它使液压缸的应用更加简洁，方便，可操作性更强。有些液压过程非常复杂，这样一来它对于液压缸系统的运行会造成或多或少负担，当然对于操作人员来说也是一种困难，为了让操作人员能更加简单的操作，我们应该时刻学习液压缸系统的各方面知识。要用发展的眼光来看待液压机的发展，才能在今后的实践应用中增长经验。1.2 液压机的工作原理 液压机根据压制工艺要求主缸能完成快速下行一减速压制一保压延时一泄压回程一停

17、止(任意位置)的基本工作循环，而且压力、速度和保压时间需能调节。液压系沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第一章绪论 2 统利用液压泵将原动机的机械能转换成液体的压力能，从而通过液体产生的压力能的大小来传递能量，通过大大小小各种控制阀和管路的输送，凭借液压执行元件，从而把液体的压力能转换为机械能。所谓工作介质，就是指在转换能量的过程中所需要的液体，市面上经常使用的是矿物油。它的作用很明显，相当于在机械制造过程中的元件。液压泵的核心是液压系统泵，也就相当于我们人体的心脏，液压泵通过将机械能转换，通过输入矿物油，可到液压能源。这种泵只可流动，切记它可不是压力，压力会形成阻力，阻力会产生流量。通俗一点

18、说，压力就是流动的副产品，很多工程都是这样的。1.3 四柱液压机的用途、特点和主要性能 四柱液压机用途广泛，比如对可塑性强的材料，高分子材料的成型。尤其对材料的压制成型具有很大的作用，大大缩短了轻工业化的单位劳动时间。液压机具有独立的电子信息系统以及动力工程系统，液压机采用的控制方式也比较独特，它是采用按钮集中控制原理、调整、手动及半自动三种工作方式。液压缸的各种工作程序都可以根据工艺的需要进行变化，这样一来便可以适用于更加广泛的材料成型技术。四柱液压机结构较为简单、经济、实用。从外面看是八角形状的，它的控制电器箱是用玻璃门框制作的，并且 PLC 电脑控制或普通电器控制两种方式，工作效率高，容

19、易维修的优点。液压机的独立按扭进行集中控制，方便整改。它适用于各种塑性材料与高分子材料的加工，比如挤压、弯曲、折边、拉伸等机械制造工艺，同时也可用于各种塑料、粉末制品的压制成形。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第二章液压机的主要技术参数 3 第二章 液压机的主要技术参数 2.1 YA32100T 四柱万能液压机主要参数 表 2-1 主要技术参数 产品名称 四柱万能液压机 滑块快进速度(mm/s)100 型号 YA32-1000KN 工进速度(mm/s)10 公称压力(T)100 快上行速度(mm/s)80 滑块行程(mm)800 顶出力(T)20 滑块下平面至工作台最大距离(mm)1260

20、顶出速度(mm/s)80 工作台尺寸(前后左右)(mm)9001250 回程速度(mm/s)120 液体最大工作压力(MPa)16 顶出活塞最大行程(mm)500 外型尺寸长宽高(mm)178014204391 回程力(T)6 最大拉伸深度(mm)500 电机功率 KW 31.5 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第二章液压机的主要技术参数 4 2.2 YA32100T 四柱万能液压机系统工况图 时间工进回程快进主缸顶出缸工进回程回程工进顶出缸主缸时间行程回程快进工进图 2-1 液压系统工作行程与压力图 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第二章液压机的主要技术参数 5 时间顶出缸主缸顶出缸主缸

21、时间回程工进快进工进回程工作周期系统流量循环图回程工进快进工进回程 图 2-2 工作周期系统功率循环图沈阳化工大学科亚学院学士学士论文 第三章液压基本回路以及控制阀 6 第三章 液压基本回路以及控制阀 3.1 YA32100T 四柱万能液压机液压系统图 DD4YA2YA1YA3YA20916185YA171913151211106YA212322248654321图 3-1 系统原理图 1斜盘式变量柱塞泵，2齿轮泵，3小电机,4大电机，6滤油器,7电控比例溢流阀,8.22.24溢流阀，9.18.23换向阀，10压力继电器，11单向阀，12压力表，13.18液控单向阀，14外控顺序阀，16顺序阀

22、，15上液压缸，沈阳化工大学科亚学院学士学士论文 第三章液压基本回路以及控制阀 7 19下液压缸，21节流器，工作过程：A:启动：电磁铁全断电，主泵卸荷。主泵（恒功率输出）电液压换向阀 9 的M 型中位电液换向阀 20 的 K 型中位T B：快进：液压缸 15 活塞快速下行：1YA，5YA 通电，电磁铁换向阀 17 接通液控单向阀 18 的控制油路，打开液控单向阀 18 进油路：主泵 1 电液换向阀 9 单向阀 11上液压缸 15 回油路：液压缸 15 下腔 液控单向阀 18电液换向阀 9电液换向阀 20 的 K型中位T 液压缸 15 活塞依靠重力快速下行：大气压油吸入阀13液压缸 15 上腔

23、的负压空腔 C：工进：液压缸 15 接触工件慢速下行：（增压下行）液压缸活塞碰行程开关 2XK，5YA 断电，切断经液控单向阀 18 快速回油通路，上腔压力升高，切断（大气压油吸入阀 13 上液压缸无杆腔）吸油路。回油路：液压缸 15 下腔顺序阀 16电液换向阀 9电液换向阀 20 的 K 型中位T D：保压：液压缸 15 上腔压力升高达到预调压力，压力继电器 10 发出信息，1YA断电，液压缸 15 进口油路切断，单向阀 11 和吸入阀 13 的高密封性能确保液压缸 15活塞对工件保压。主泵（恒功率输出）主泵 电液压换向阀 9 的 M 型中位 电液压换向阀 20 的 K 型位T 实现主泵卸荷

24、。E：保压结束，泄压，液压缸 15 回程：时间继电器发出信息，2TA 通电（1YA 断电），液压缸 15 上腔压力很高，外控顺序阀 14，使主泵 1电液压换向阀 9吸入阀的控制油路由于大部分油液经外控顺序阀 14 流回油箱，压力不足以立即打开吸入阀13 通油箱的通道，只能打开吸入阀的卸荷阀 13（或叫卸荷阀 13 的卸荷口），实现液压缸 15 上腔（只有极少部分油液经卸荷阀口回油箱）先卸荷，后通油箱的顺序动作，此时：主泵 1 大部分油液电液压换向阀 9外控顺序阀T F：液压缸 15 活塞快速上行：液压缸 15 上腔卸压达到吸入阀 13 开启的压力值时，外控顺序阀 14 关闭，切断主泵 1 大部

25、分油液电液换向阀 9外控顺序阀 14T沈阳化工大学科亚学院学士学士论文 第三章液压基本回路以及控制阀 8 的卸荷油路实现。进油路：主泵 1电液换向阀 9液控单向阀 20液压缸 15 下腔回油路：液压缸 15 上腔吸入阀 13T。G:顶出工件:液压缸 15 活塞快速上行到位,PLC 发出信号,2YA 断电,电液压换向阀 9 关闭,3YA 通电电液压换向阀 20 右位工作。进油路:主泵1电液压换向阀9的M型中位电液换向阀20液压缸19无杆腔。回油路：液压缸 19 有杆腔电压换向阀 20T。H:顶出活塞退回：3YA 断电，4YA 通电，电压换向阀 20 左位工作。进油路：主泵 1电液换向阀 9 的

26、M 型中位电液换向阀 20液压缸 19 上腔。回油路：液压缸 19 下腔电液换向阀 20T。K：压边浮动拉伸：薄板拉伸时，要求顶出液压缸 19 下腔要保持一定的压力，以便液压缸 19 活塞能随液压缸 15 活塞驱动的动模一起下行对薄板进行拉伸，3YA 通电，电液换向阀 20 右边工作，6YA 通电，电磁换向阀 23 工作，溢流阀 24 调节液压缸 19下腔油垫工作压力。沈阳化工大学科亚学院学士学士论文 第三章液压基本回路以及控制阀 9 3.2 YA32100T 四柱万能液压机工作循环图 表 3-1 控制阀动作顺序表 动作元件 工步 1YA 2 YA 3 YA 4 YA 5 YA 6 YA 7

27、YA PJ 原位 上缸快进+上缸工进+保压 +上缸快退 +下缸工进 +下缸快退 +压边浮动拉伸 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第四章液压缸 1 0 第四章 液压缸 4.1 主缸 主缸缸体靠缸口台肩及大锁母紧固于上横梁内，活塞下端面与滑块相连接。主缸活塞头部的制造材料为铸铁，具有导向作用。活塞头部外圆处装有方向相反的密封圈，内圈用 0 形圈密封。将缸内形成上下两个油腔，缸口部分也装有密封圈及 0 形圈，借助锁紧螺母，以保证下腔密封。动力机构由油箱、高压泵、电机、低压控制系统、液动组合阀等组成。本机器是由主缸以及自动控制系统这两个部分组成的，并且由管路和电气工程系统通过特定装置连接起来。液压缸

28、的主缸的结构设计。缸体与端盖的连接形式通常是与法兰连接，螺纹连接，外半环和内半环连接，由于液压机下筒体的压力是非常大的，因此，筒体和端盖的连接方式的选择法兰式。在活塞杆和活塞杆的连接结构具有整体结构，螺纹连接，半环连接等。主缸活塞与活塞杆之间的连接螺钉的连接形式。在活塞杆导向部分包括端盖，导套，密封，防尘和锁结构。在工程机械的导套一般安装在密封圈的内侧，有利于导向套润滑。液压机的群众运动，快进速度，以便在到达行程的中点，活塞液压冲击，甚至活塞与气缸端盖会产生机械碰撞。为了防止这种情况的发生，缓冲装置设置在工作结束。一般缓冲装置的环形间隙节流缓冲装置，可调缓冲装置，三角槽节流缓冲装置。大型液压缸

29、需要有一个稳定的运动速度，这需要设置排气装置，以防止空气在系统传动精度的影响。排气阀安装在液压缸的两端顶部，双作用液压钢需要设置两个排气阀。四柱液压机的主缸,造成主缸加压过大的时候应看看压力油，从而让主缸无法加压,充液阀的主阀芯与接触面有导物卡住，必须及时处理,充液阀的主阀芯与接触面不是很密封。主阀芯导向杆固定部分断开，主阀芯掉进油缸上腔，造成压口相同。一个或多个充液阀的控制活塞无法复位，导致充液阀的主阀芯处于启动状态。溢流阀弹簧疲劳强度不够坚硬，没有起到抗疲劳的作用，需更新；溢流阀锥阀结合面处配合不严，需检查；主缸的压力阀出现了问题，主缸无法加压从而无压力，导致主缸不能加压。沈阳化工大学科亚

30、学院学士学位论文 第四章液压缸 1 1 4.1.1 材料 表 4-1 液压缸型号 型号 bMPa sMPa s%35CrMo 1000 850 12 4.1.2 缸筒内径:由课题知液压缸的理论作用力(推力1F=100KN;拉力2F=10KN)假设最大压力 P=25MPa （1）则:无活塞杆的缸筒内径 D 为:D=P4F1310m （4-1）=251010044310m0.22 m （2）活塞杆径主d为:PRDd回主42 （4-2）=6321025101004D=0.208 m 取标准值主d=0.2 m （3）主液压缸有效面积:A1=42D （4-3）=40.222=0.038m2=380cm2

31、 A2=4(D2-d2)（4-4）=4(0.222-0.202)=0.00659 cm2=66 cm2 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第四章液压缸 1 2 A3=4d2 （4-5）=40.202=0.0314 m2=314cm2 （4）主液压缸实际压制力和回程力:R压制=PA1 （4-6）=251060.0380=950KN R主回=100KN（5）主液压缸的工作力:主液压缸的平衡压力:P平衡=2AG （4-7）=00659.098000.1=1.41106Pa 主液压缸工进压力:P工=1AR压制+12AAP平衡 （4-8）=038.000659.0141000109503=25.26MP

32、a 主液压缸回程压力:P回=2AR回程 （4-9）=00659.0101003=14.4 MPa 顶出液压缸 (1)顶出液压缸内径:D顶=PR顶4 （4-10）=63102514.3102004=0.1009m 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第四章液压缸 1 3 根据 GB/T2348-1993,取标准值 D顶=100mm(2)顶出液压缸活塞杆径 d顶 d顶=PRD顶回42 （4-11）=632102514.31060410.0=0.083m 根据 GB/T2348-1993,取标准值 d顶=80mm(3)顶出液压缸有效面积:A1顶=4D2 （4-12）=210.0414.3 =0.007

33、85 m2=79 cm2 A2顶=4(D2-d2)（4-13）=414.3(0.102-0.082)=0.0028 m2=28 cm2 A3顶=4d2 （4-14）=414.30.082=0.0050 m2 =50 cm2 (4)顶出液压缸实际顶出力和回程力:R顶出=PA1 （4-15）=251060.00785 =21.4 MPa R顶回=60KN(5)顶出液压缸的工作压力和回程工作压力:PA1=251060.00785=196.3KN 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第四章液压缸 1 4 R顶回=60KN P顶出=25 MPa P顶回=2顶顶回AR （4-16）=0028.0600002

34、1.4 MPa 液压缸运动中的供油量:（1）主液压缸的进出油量:主液压缸快进的进出油量:q快进=A1V1 （4-17）=0.0380 m20.1m/s60s =3.8160 =228L/min q快回=A2V1 （4-18）=0.0659 m20.1m/s60s =6.59160 =36L/min 主液压缸工作行程的进出油量:q工进=A1V2 （4-19）=0.038m20.01m/s60s =3.80.160 =22.8L/min q工回=A2V2 （4-20）=0.00659m20.01m/s60s =6.590.160 =3.6L/min 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第四章液压缸

35、1 5 主液压缸回程进出油量:q回进=A2V3 （4-21）=0.00659m20.08m/s60s =6.590.0860 =28.8L/min q回出=A1V3 （4-22）=0.0380m20.08m/s60s =3.800.0860 =182.4L/min（2）顶出液压缸的进出油量:q顶进=A1V4 （4-23）=0.00785m20.08m/s60s=0.7850.860=37.68L/min q顶回=A2V4 （4-24）=0.0028m20.08m/s60s =0.280.860=13.44L/min（3）顶出液压缸快退行程的进出油量:q退进=A2V5 （4-25）=0.0028

36、m20.12m/s60s =0.281.260 =20.16L/min q退回=A1V5 （4-26）=0.00785m20.12m/s60s =0.7851.260=56.52L/min 确定快进供油方式,液压泵的规格,驱动电机功率:（1）液压系统快进:沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第四章液压缸 1 6 q快进=A1V1 （4-27）=0.0380m20.1m/s60s =3.8160=228L/min（2）选定液压系统最高工作压力 P=25MPa,主液压缸工作行程,主液压缸的无杆腔进油量为:q工进=A1V2 （4-28）=0.038m20.01m/s60s =3.80.160=22.8

37、L/min 主液压缸的有杆腔进油量为:q回进=A2V3 （4-29）=0.00659m20.08m/s60s =6.590.0860 =28.8L/min 顶出液压缸顶出行程的无杆腔进油量为:q顶进=A1V4 （4-30）=0.00785m20.08m/s60s =0.7850.860 =37.68L/min 主液压油缸的行程和顶出液压缸顶出行程压力最高P=25MPa 工件的顶部不需要高压力的设计选择。液压主缸工作行程（压）-流 22.80l/min，主液压缸的回流量为3.6 升/分钟，160bgy14-1b 型电液比例斜盘式轴向柱塞变量泵的选择。虽然在 P7 MPa 液压泵和电机功率的选择：

38、抑制主液压缸和液压缸顶出顶25 MPa 工作压力是工作压力的主缸返回；水力喷射液压缸是 6.64MPa MPa 的压力返回卒中17.1，水力系统允许短期过载，因此，快进，倒带，以 6.64mpa Q P 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第四章液压缸 1 7 4.1.4 缸筒壁厚：根据 GB/T2348-1993，取 D=500 mm 公式:=0+1C+2C （4-31）关于0的值,分别计算:当D08.0时,为薄壁缸筒 0pDP2max=3.83222.016=0.0211m （4-32）0maxmax32PDPp=0.0245m 取=0.045 m P-缸筒材料的许用应力,p=nb 当D2.

39、0时,材料使用不够经济,应改用高屈服强度的材料.4.1.5 缸筒壁厚校核:额定工作压力nP,应该低于一个极限值,以保证其安全 表 4-2 缸筒所受载荷 nP2122135.0DDDP Mpa （4-33）=0.3522259.05.059.0850 =83.84 MPa 材料 静载荷 交变载荷 冲击载荷 不对称 对称 钢 3 5 8 12 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第四章液压缸 1 8 1D=外径;D=内径 同时额定工作压力也应该完全塑性变形的发生:rlnPP42.035.0 （4-34）=49.259MPa rlP-缸筒完全塑性的变形压力 s-材料屈服强度 MPa rlPDDlg3.

40、21s （4-35）=2.3850lg1.18 =2.38500.0719 =140.56MPa 4.1.6 缸筒的暴裂压力：rPDDlg3.21s （4-36）=2.310000.0719 =165.37MPa 4.1.7 缸筒底部厚度 缸筒底部为平面时:10.433PDp2 （4-37）0.4333.83162D 23.19.0D 30.452716023815.0mm 取 321mm 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第四章液压缸 1 9 4.1.8 缸筒端部法兰厚度:h 31104Fbhparr （4-38）=3.830.016-0.615102501100434=0.0448m 取

41、h=0.05m ar-法兰外圆半径 1r-螺孔直径螺栓;M16-2 4.1.9 缸筒法兰连接螺栓 (1)螺栓处的拉应力 =62110zd4kF Mpa （4-39）=62410124.134011004 =0.7445MPa z-螺栓数，12 根；k-拧紧螺纹的系数变载荷,取 k=4；1d-螺纹底径 (2)螺纹处的剪应力:=6310110z2d.0kFdK0.475Mpa （4-40）0nsp=3.83121000 MPa s-屈服极限;0n-安全系数;12 (3)合成应力n n=2230.74453.13.1 （4-41）=0.9679MPaP，符合设计要求。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文

42、 第四章液压缸 2 0 4.2 主缸活塞杆 4.2.1 材料 表 4-3 活塞杆选材 型号 bMPa sMPa s%35CrMo 1000 850 12 4.2.2 直径 d=3p1104F （4-42）d=3410200101004=0.0797m 1F-液压缸的推力;KN nsp;p-材料的许用应力 MPa s-材料屈服强度;取s=800MPa;4800nsp=200 MP 液压缸活塞杆往复运动时的速度比 =222222211244vvdDDdDDAA （4-43）n-安全系数;4 D-油缸内径;d-活塞杆外径;1v-回程速度;2v-工进速度 已知2v=100 mm/s;1v=80 mm/

43、s 所以 80100=1.25 根据活塞杆直径系列 GB/T2348-1993 之规定取 d=0.18m 4.2.3 强度校核 在轴向力或张力很简单，简单的拉伸载荷强度计算公式进行计算：沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第四章液压缸 2 1 P26d410F （4-44）=0484.041.00=82.86 MPa p 危险截面的合成应力:24n18.010108.1=5.5 MPap MPa 4.3 主缸的总效率 4.3.1 机械效率 根据活塞及活塞杆密封处的摩擦阻力所造成的摩擦损失，在额定压力下通常取：m=0.90.95,这里取：m=0.93 4.3.2 容积效率 根据各密封件的泄露所造成

44、，当活塞密封为弹性材料时；取v=0.98 4.3.3 反作用力效率 根据排出口背压差所产生的反向作用力。112211APAPAPd （4-45）=222222.02520.022.04.022.025 =0.987 MPa 1P-当活塞杆伸出是为进油压力,当活塞杆缩回是为排油压力 2P-当活塞杆伸出时为排油压力,当活塞杆缩回时为进油压力 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第四章液压缸 2 2 d=221122APAPAP （4-46）=2222220.022.02520.04.020.022.025 =0.981 MPa 主缸的总效率t t=dvm （4-47）=0.930.980.98 =0

45、.893 说明：该系统背压 0.4 MPa 4.4 各油缸工作流量 4.4.1 主缸快速下行 V=100Smm 进q=VA1 （4-69）=321060222.01.0sm =228.1minL 出q=VA2 （4-70）=3221060220.0222.01.0 =39.6minL V-速度;进q-工作流量;A-有效面积;出q-回油流量;(下式同)4.4.2 主缸工进 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第四章液压缸 2 3 V=10Smm 进q=VA31060 （4-71）=321060222.001.0sm =22.8minL 出q=VA31060 （4-72）=3221060220.02

46、22.01.0 =3.6minL 4.4.3 主缸回程 V=80Smm 进q=VA31060 （4-73）=3221060220.0222.008.0 =28.8minL 出q=VA31060 （4-74）=321060222.008.0sm =182.4minL 4.4.4 液压缸损坏情况及原因分析 液压缸的一般形式是有开放的一端，和一个厚壁高压容器的一端封闭一端。液压缸的结构一般可分为三个部分即缸底，法兰和中厚壁圆筒。液压缸的工作缸负载，工作频繁，往往由于设计，制造或使用不当，过早损坏。比如大型黑色金属模锻液压机，不到20 年的使用，主工作缸损伤 10 次，做了六缸，沈阳化工大学科亚学院学

47、士学位论文 第四章液压缸 2 4 每缸制造一个几十万元，所以液压缸，特别是大型液压机主工作缸，应该了解损坏的原因。注意正确的设计，制造和使用。1）液压缸损坏的部分，其特点：液压缸损坏法兰的多数与筒壁连接弧部位。其次，从缸底圆弧过渡，几筒壁的裂缝，也因为严重的损坏破坏。从液压缸的使用，对高负荷工作时间一般损坏比较严重，裂纹的形成和逐步扩大，属于疲劳破坏。（1）筒壁。裂纹首先出现在内壁，并逐渐发展出来。外柱线的发展，垂直分布的裂缝，或与缸壁母线成 40 度角。(2)汽缸法兰部分。在外面缸兰过度电弧首先出现柱线逐渐圆周方向扩展的内壁，最后通过或开裂，裂纹扩展到钉孔，法兰部分损失，沿着圆弧过渡法兰环开

48、裂和脱落。(3)缸底,首先在缸底过渡圆弧处的内表面开始出现环向裂纹，逐渐向外壁扩展，乃至裂透。(4)气蚀，液压缸也有因气蚀产生蜂窝状麻点而损坏，尤其是在进入孔内壁容易产生气蚀。2)液压缸损坏原因分析，影响液压缸工作寿命的因素是多方面的。必须结合具体情况进行分析，但归纳起来主要有以下几个方面。(1)设计方面的原因。结构尺寸设计不合理，如法兰高度太小或法兰外径过大，使综合应过高而损坏。(2)加工制造方面的原因.(3)安装使用方面的原因.沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第五章液压系统的安装 2 5 第五章 液压系统的安装 5.1 液压元件的安装 1，液压元件安装前，要用煤油清洗，自制的重要部件应密

49、封压力试验，试验的压力是压力的 2 倍，或 1.5 倍的最大使用压力。试验应在开始前进行，不是在一个突然的压力测试，并在每个级别测试。；2。方向控制阀应保证安装水平位置的轴；3，板式液压元件的安装，检查进出油口的密封圈是否符合要求，安装前密封圈应突出安装面，保证一定的压缩量来防止泄漏后安装；4。当板的液压元件的安装，固定螺钉的拧紧力均匀，使液压元件安装面可与该元素的楼层平面接触良好。其原因是系统的压力低。系统压力是由于过度引起的液压泵。拆卸和检查发现，液压泵严重导致泵的泄漏，大厅是由轴承磨损、弯曲变形引起的轴。轴承一般有无磨损，这表明由安装误差引起的弯曲变形是这种失败的根本原因由于虹吸作用会使

50、泵的吸入口通过滤油器有真空油会产生压力损失，加起来，填补的真空度的泵吸入口将增加，造成填充不足油泵吸油，甚至干涸。一旦切断，变量控制机制将不能正常工作，主油路的油不充分冷却，油温系列升。我已经解决了一个这种类型的振动压路机的液压泵，在主泵油碳化析出，说明吸补油泵，有油温度高。滚筒的外部表现是：工作效率低下，爬坡能力不强，甚至不能正常工作。为了验证油范围的故障，可以步行或根本无法行走的压路机直接油，除油过滤器，然后立即见效，路机立即可以行走正常。如果故障持续时间太长，由于温度过高，会使填充泵阀板出现早期磨损，甚至失去工作能力。但整体油温度不高，比正常值还要低，只有闭路循环油温度高；一般，检查机油