單柱校正壓裝液壓機的設(shè)計-畢業(yè)設(shè)計

1、目 錄 HYPERLINK l _Toc325488192 摘要 對油箱內(nèi)表面要做好防腐處理。本設(shè)計初選油箱體積為0.3m。（2）液壓油的選擇液壓油應(yīng)具有適當?shù)恼扯群土己玫恼硿靥匦裕湍姸纫?，具有較好的潤滑性能，能抗氧化穩(wěn)定性好，腐蝕作用少，對涂料、密封材料等有良好的適應(yīng)性。同時液壓油還應(yīng)具有一定的消泡能力。液壓系統(tǒng)能否可靠運行，很大程度取決于系統(tǒng)所選的液壓油。選擇液壓油，首先是介質(zhì)種類的選擇；然后考慮合適的粘度；最后還要考慮使用條件等因素。本設(shè)計選用抗磨液壓油11，可選用型號YBN32。密度為900kg/m，比熱容=1.88kJ/kg.C；40C時運動粘度值為32mm/s。（3）過濾器的

2、選擇過濾器的功能是清除液壓系統(tǒng)工作介質(zhì)中的固體污染物，使工作介質(zhì)保持干凈，延長元器件的使用壽命。它是液壓系統(tǒng)里不可缺少的重要輔件。所選的過濾器，應(yīng)具有足夠大的通油能力，并且壓力損失要小，過濾精度應(yīng)滿足液壓系統(tǒng)或元件所需清潔要求。有足夠的強度，濾芯要便于更換和清洗。根據(jù)參考文獻，可選擇過濾器11的型號WU16080；其最大流量為160L/min，過濾精度為80m。4.4 其他輔助元件的選擇（1）電動機的選擇電動機分交流電動機和直流電動機兩種，如無特殊說明時，一般選擇交流。選擇電動機的類型和結(jié)構(gòu)形成應(yīng)根據(jù)電源種類（交流或直流），工作條件（環(huán)境、溫度、空間、位置等，載荷的大小和性質(zhì)的變化，過載情況等

3、），啟動性能和啟動、制動正反轉(zhuǎn)的頻率程度等條件來選擇。Y系列三相籠式異步電動機是一般用途的的全封閉式鼠籠三相異步電動機。由于結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，價格低廉，因此本設(shè)計選用此電動機。根據(jù)所求得到的液壓泵的功率，對電動機進行選擇，根據(jù)參考文獻,本設(shè)計可選電動機11為Y160M4，其額定功率為11kw，轉(zhuǎn)速為1460r/min。（2）管道（導(dǎo)管）的選擇選擇管道的主要內(nèi)容是根據(jù)壓力損失，發(fā)熱量和液壓沖擊，合理確定管道內(nèi)徑、壁厚和材料。依據(jù)系統(tǒng)要求，根據(jù)參考文獻4，吸油管道內(nèi)徑取mm，壁厚取mm；壓油管道內(nèi)徑取mm，壁厚取mm；回油管道內(nèi)徑取mm，壁厚取mm。在液壓傳動中常用的管子有鋼管、鐵管、膠管、尼龍

4、管和塑料管等，該設(shè)計管道選擇45號無縫鋼管。（3）聯(lián)軸器的選擇聯(lián)軸器所連接的兩軸，由于制造及安裝誤差，承載后的變形以及溫度變化的影響等，往往不能保證嚴格的對中，而是存在著某種程度的相對位移。這就要求設(shè)計聯(lián)軸器時，要從結(jié)構(gòu)上采用各種不同的措施，使之具有一定的相對位移的性能。彈性聯(lián)軸器利用彈簧元件的彈性變形來補償兩軸之間的相對位移，而可動元件之間的間隙小，特別是那些需要經(jīng)常啟動和逆轉(zhuǎn)的傳動。于是電動機出來后直接相連的就是液壓泵，它們之間就必須是彈性聯(lián)結(jié)，使用一個有彈性元件的聯(lián)軸器。查閱資料此次設(shè)計，選用彈性柱銷聯(lián)軸器9，型號為HL5型。5 液壓系統(tǒng)的性能驗算及安裝調(diào)試液壓系統(tǒng)在初步設(shè)計時，各種參數(shù)

5、都是靠經(jīng)驗估計出來的，當回路形式，液壓元件及連接等完全確定后，針對實際情況，對所設(shè)計的系統(tǒng)進行各項性能分析，對于一般液壓傳動系統(tǒng)來說，主要是進一步確切的計算液壓回路的各段壓力損失、壓力沖擊和發(fā)熱升溫等方面。以便使系統(tǒng)設(shè)計更加完善與可靠。5.1 液壓沖擊的計算在液壓系統(tǒng)中，當迅速的換向或關(guān)閉油路突然使流速改變時，系統(tǒng)內(nèi)就會產(chǎn)生壓力的劇烈變化，這就是液壓沖擊現(xiàn)象，液壓沖擊大的系統(tǒng)要安裝液壓緩沖裝置。通過分析本液壓系統(tǒng)，該液壓系統(tǒng)的最大沖擊發(fā)生在液壓系統(tǒng)突出關(guān)閉的時候，當液壓系統(tǒng)瞬時關(guān)閉液流時，管道內(nèi)最大的液壓沖擊按下式計算：= （5-1）式中： 液流發(fā)生變化前的流速（mm/s）； 液壓油的密度（k

6、g/m）； 油的容積的彈性系數(shù)，取=1.6710MPa； 管道內(nèi)材料的彈性系數(shù)，取=2.110MPa； 管道內(nèi)徑（mm）； 管道的壁厚（mm）。 由分析代入數(shù)值進行運算可得：吸油管液壓沖擊MPa；圧油管液壓沖擊MPa；回油管液壓沖擊MPa。 液壓沖擊在本系統(tǒng)中不是很明顯，可以不安裝液壓緩沖裝置。5.2 液壓系統(tǒng)熱分析液壓系統(tǒng)的壓力、容積和機械三方面的損失構(gòu)成總的能量損失。這些能量損失將轉(zhuǎn)化成熱能，使液壓系統(tǒng)油溫升高，系統(tǒng)油溫過高會產(chǎn)生下列不良影響：（1）使液壓油的粘度大大降低，泄露增大，溶劑效率下降，并使油液節(jié)流元件的節(jié)流特性變化，造成速度不穩(wěn)。（2）引起熱膨脹，使運動副之間間隙發(fā)生變化，變小

7、的時候可能造成元件的“卡死”，失去工作能力，變大的時候會造成泄露增大。（3）密封軟管和過濾器等輔助元件，有一定的溫度限制。如果溫度超過這個限制，他們就不能正常工作。（4）引起機器構(gòu)件的熱變形，而破壞其應(yīng)有的精度。5.2.1 液壓泵功率損失產(chǎn)生的熱流量（熱量）由計算公式： =（1-） （5-2）式中： 液壓泵的輸入功率（kw）； 液壓泵的效率，=0.8。由公式（5-2）可得：液壓油通過閥（孔）時產(chǎn)生的熱量： = （5-3）式中： 通過閥（孔）的壓力降，一般換向閥取=0.05MPa； 通過閥（孔）實際流量（mm3/s）。由公式（5-3）可得： =所以系統(tǒng)產(chǎn)生總的熱量：=+2=5.2.2 液壓系統(tǒng)的

8、散熱計算根據(jù)參考文獻，一般油面高度為油箱高的0.8倍9。因為前面初步得油箱的有效容積為0.3m，所以0.8=。即=1.250.8=1109mm；取=500mm， =1000mm，=480mm，H=600mm 一般，取與油箱相接觸的油箱表面積和油面以上的表面和之半作為油箱的有效散熱表面積。根據(jù)文獻可得油箱的散熱面積計算公式：=（+2+2）+1/2+2（-）+2（-） 計算油箱的散熱功率： = （5-4）式中： 油箱散熱系數(shù)w/m.C，由于本設(shè)計的油箱尺寸比較大，所以采用外置 油箱，通風(fēng)良好。根據(jù)參考文獻1，K=50w/m.C； 油箱的散熱面積（mm2）； 油溫與環(huán)境溫度之差C，=35C。由公式（

9、5-4）得：=502.3735=3360w=4.1475kw；因為，即4.1475kw2.063kw，所以油箱的散熱已滿足該系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量要求，故不需要另加冷卻器。并且油箱設(shè)置隔板將吸、回油管隔開，可以減小噪聲。5.3 液壓系統(tǒng)的安裝與調(diào)試液壓系統(tǒng)安裝質(zhì)量的好壞是關(guān)系到液壓系統(tǒng)能否可靠工作的關(guān)鍵。必須科學(xué)、正確合理完成安裝過程中的每一個環(huán)節(jié)，才能使液壓系統(tǒng)能夠正常運行，充分發(fā)揮其效能。（1）明確安裝現(xiàn)場施工程序及施工進度方案。（2）熟悉安裝圖樣，掌握設(shè)備分布及設(shè)備基礎(chǔ)情況。（3）落實好安裝所需人員，機械，物資材料的準備工作。（4）做好液壓設(shè)備的現(xiàn)場交貨驗收工作，根據(jù)設(shè)備清單進行驗收，通過通收掌

10、握設(shè)備名稱，數(shù)量，隨機備件，外觀質(zhì)量等情況，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。（5）根據(jù)設(shè)計圖紙對設(shè)備基礎(chǔ)和預(yù)埋件進行檢查，對液壓設(shè)備地腳尺寸進行復(fù)核，對不符合要求的地方進行處理，防止影響施工進度。每一種機械設(shè)備在完成整體設(shè)計，安裝后，都需要對系統(tǒng)進行調(diào)試。按國際生產(chǎn)進行必要的調(diào)整，使其在正常負荷的情況下能正常工作。（1）調(diào)試前的檢查根據(jù)系統(tǒng)原理圖，裝配圖及配管圖檢查并確定每個液壓缸由哪個支路的電磁閥控制。電磁閥分別進行空載換向，確認電氣動作是否正確、靈活，符合動作順序要求。將泵吸油管，回油管上的截止閥開啟，泵出口溢流閥及系統(tǒng)中安全閥手柄全部松開。將減壓閥置于最低壓力位置。流量控制閥置于小開口位置。（2）啟動

11、液壓泵首先，用手盤電動機和液壓泵之間的聯(lián)軸器，確認無干涉并轉(zhuǎn)動靈活。然后，啟動電動機，檢查判定電動機轉(zhuǎn)向是否與液壓泵轉(zhuǎn)向標志一致。確認后連續(xù)點動幾次。無異常后按下電動機按鈕，液壓泵開始工作。（3）系統(tǒng)排氣啟動液壓泵后，將系統(tǒng)壓力調(diào)到1.0MPa左右，分別控制電磁閥換向，使油液分別循環(huán)到各支路中，按動管道上的設(shè)置的排氣閥，將管道中的氣體排除。液壓缸排氣時可將液壓缸活塞桿伸出，一側(cè)的排氣閥打開。電磁閥動作，活塞桿運動，將空氣擠出，升到上止點時，關(guān)閉排氣閥，打開另一側(cè)的排氣閥，使液壓缸下行，排除無桿腔中的空氣。重復(fù)上述徘氣方法，直到將液壓缸中的空氣排凈為止。（4）系統(tǒng)耐壓實驗系統(tǒng)耐壓實驗主要是指現(xiàn)場

12、管路，液壓設(shè)備的耐壓實驗應(yīng)該在制造廠進行。對于液壓管路耐壓實驗的壓力應(yīng)為最高工作壓力的1.5倍。工作壓力P21MPa的高壓系統(tǒng)，耐壓實驗的壓力應(yīng)為最高工作壓力的1.25倍。如系統(tǒng)自身液壓泵可以達到耐壓值時，可不必使用電動試壓泵。升壓過程中應(yīng)逐漸分段進行，不可一次達到峰值。每次升高一級時，應(yīng)保持幾分鐘，并觀察管路是否正常，試壓過程中嚴禁操縱換向閥。（5）負載試車開始運行后，應(yīng)逐漸加大負載。如果情況正常，才能進行最大負載試車。最大負載試車成功后，應(yīng)及時檢查系統(tǒng)的工作情況是否正常，并根據(jù)試車要求作出記錄。在設(shè)備進行調(diào)試合格后，就可以批量生產(chǎn)，然后投入使用。結(jié)論本設(shè)計的液壓機適用于軸類零件、型材的校正

13、和軸套零件的壓裝。通過這次設(shè)計，讓我對其結(jié)構(gòu)和工作原理有了一定的理解。設(shè)計中對液壓缸的外型、活塞、油箱等的尺寸進行了設(shè)計和校核。通過各種參考材料和參考同類機器，對液壓泵、電動機、各種閥、濾油器和冷卻器等進行了選擇。雖然設(shè)計已經(jīng)做完，但還存在很多問題和不足,有很多的先進的、更方便的技術(shù)都沒能用上（例如：控制系統(tǒng)可以用PLC控制）。這些都是我應(yīng)該在以后的學(xué)習(xí)工作中進一步學(xué)習(xí)的。這次設(shè)計用上了大學(xué)四年內(nèi)所學(xué)的各種知識，如：機械設(shè)計、材料力學(xué)、互換性等等，是對大學(xué)四年學(xué)習(xí)成績的一次檢驗，鍛煉了我的設(shè)計動手能力，為以后的工作打下了良好的基礎(chǔ)。這次設(shè)計也是我學(xué)生時代的總結(jié)，不久我將走向自己的工作崗位，這次

14、設(shè)計讓我明白，以后要學(xué)的東西還有很多，我會在未來的工作崗位上不斷努力，刻苦學(xué)習(xí)，做一個有用的人。參考文獻1劉洪文.高等材料力學(xué)M.北京：高等教育出版社，1985:15-25.2許華忠.實用金屬材料手冊J.武漢：湖北科學(xué)技術(shù)出版社，2002:30-43.3席慧智，谷萬里，高玉芳.機械工程材料M.哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2003.5:10-24.4官忠范.液壓傳動系統(tǒng)M.北京:機械工業(yè)出版社，2004:43-50.5實用機械設(shè)計手冊J.第二版下冊.北京:機械工業(yè)出版社，2004:20-26.6機械設(shè)計手冊J.第2版第4卷.北京:機械工業(yè)出版社，2001:18-23.7匡襄編.液力傳動M.北京

15、：機械工業(yè)出版社，2002:49-53.8西德工程師協(xié)會編.西德技術(shù)準則傳動技術(shù)之一S.長沙：湖南大學(xué)出版社,1998:8-16.9濮良貴，紀名剛.機械設(shè)計M.第七版.北京:高等教育出版社，2001:52-64.10從莊遠，劉震北.液壓技術(shù)基礎(chǔ)理論M.哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2001:61-67.11黎啟柏.液壓元件手冊J.冶金工業(yè)出版社.北京:機械工業(yè)出版社，2003.12:34-47.12李壯云液壓元件與系統(tǒng)M北京：機械工業(yè)出版社，2005:37-41.13 Peter Rohner Fluid Power Logic Circuit Design-analgsis, designm

16、ethods and worker examples LondonJ :The Macmillan Press LTD,1999:72-91.14 E .C. Fitch, J.B .Sur jaafmad ja, Intraduction to Fluidlogic WashingtonM: hemisphere Puplishing Co.2003:94-123.15 Lorenzen G.Revival of Carbon Dioxide as a Refrigerant J.International Journal of Refrigerant,2003,17(5):292-301.致謝經(jīng)過這次畢業(yè)設(shè)計過程，我覺得收獲甚豐。畢業(yè)設(shè)計是我大學(xué)過程中重要的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，讓我學(xué)到了許多課本上學(xué)不到的東西，學(xué)會了如何較完善的設(shè)計液壓系統(tǒng)，以及如何查閱資料。得到了一個很好的鍛煉機會，為以后的走上工作崗位打下了良好的基礎(chǔ)。首先要感謝劉冠軍老師在設(shè)計中給了我細心詳盡的指導(dǎo)，經(jīng)常利用個人休息時間為我解決疑難問題。劉老師不僅給我講解設(shè)計中的注意事項，并且把理論知識結(jié)合到實際生產(chǎn)中，給我講解重點和難點，而且還給我結(jié)合當今液壓系統(tǒng)發(fā)展狀況和未來發(fā)展趨勢。正因為有了劉老師的指導(dǎo)和督促，我才能在學(xué)院規(guī)定的時間內(nèi)完成畢業(yè)設(shè)計。