【畢業(yè)設(shè)計】液壓壓線鉗的結(jié)構(gòu)畢業(yè)設(shè)計說明書

畢業(yè)設(shè)計設(shè)計題目：液壓壓線鉗結(jié)構(gòu)設(shè)計系別：裝備制造系班級：姓名：指導(dǎo)教師：2014年月日液壓壓線鉗的結(jié)構(gòu)設(shè)計摘要液壓壓線鉗是液壓工具的一種，主要特點就是使用液壓原理，產(chǎn)生強大的壓力從而可以完成很粗的鋼線纜，電纜，高壓電線鉚接，壓接。在無專用設(shè)備或在無動力源的野外、山區(qū)高空作業(yè)時,常會遇到施加大作用力的情況,這時常用手動工具進行作業(yè)。目前,手動機具的類型大致有2類,一類是機械式,它的主要缺點是所施加的作用力太小,遠不能滿足多種大作用力作業(yè)的要求;另一類是液壓式,其能滿足多種大作用力作業(yè)的要求;另一類是液壓式,其所以體積、重量均較大,對懸空作業(yè)不適合。根據(jù)實際工作中常遇到的情況,設(shè)計制造了輸出作用力大(有100kN、160kN、250kN等規(guī)格),作業(yè)形式多(可進行鉚接、壓接、彎曲、切斷、剪切、破拆等作業(yè)),攜帶方便(整機重量10～15kg),操作靈活(手動力為20kg)的手動液壓壓線鉗。實踐證明,該機具工作可靠、適應(yīng)面廣,是較好的手動機具。能夠解決了某些特殊場合無法鉚接的難題。通過對與液壓壓線鉗工作原理相似工具的分析,經(jīng)查閱機械設(shè)計手冊，依據(jù)國家零件標準，應(yīng)用相關(guān)公式合理計算確定各結(jié)構(gòu)零件尺寸，并完成最終方案校核，構(gòu)想出了設(shè)計方案并通過計算，最終確定液壓鉗的尺寸，并繪制出相關(guān)圖形表格和整體的一個結(jié)構(gòu)簡圖。由于液壓傳動的種種優(yōu)點，近些年來液壓傳動技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用從而提高了生產(chǎn)和作業(yè)效率。本次設(shè)計液壓鉗鉗口壓力為2噸，額定工作壓力3MP。所用液壓缸、液壓桿、油箱和手柄等零件及結(jié)構(gòu)尺寸連同工藝要求見本設(shè)計計算部分。通過最終校核實驗所得設(shè)計結(jié)果數(shù)據(jù)符合最終要求及國家標準。關(guān)鍵詞：作用力額定壓力液壓缸設(shè)計材料手柄校核Structuredesignofhydraulic

pressure

clampAbstractHydraulic

crimpingpliers

isakindof

hydraulictools,

themain

featureistheuseofhydraulicprinciple,

havestrongpressure

to

completethe

steel

cable,

thickcables,

highvoltagewires

riveting,

crimping.

Intheabsenceof

specialequipmentor

intheabsenceof

powersource

field,

mountain

highaltitudeoperation,

oftenencounter

alarge

force,

thenthe

commonhand

tooltowork.

Atpresent,

thetypeof

manualmachines

have2kinds,

onekindisthe

mechanicaltype,

itsmaindisadvantage

is

theappliedforce

istoosmall,

cannotmeetthe

requirementsofoperationofvarious

functions;

anotherkindis

hydraulictype,

itcansatisfytheoperationofvarious

large

force

requirements;

anotherkindis

hydraulictype,

thesothevolume,

weight

werelarger,

not

suitablefor

hangingoperation.

Accordingtothe

oftenencountered

inactualwork

situation,

designandmanufactureoflarge

output

force

(100

kN,

160kN,

250kN

andotherspecifications),

operationform

(canbe

riveted,

pressing,

bending,

cutting,

shearing,

dismantlingoperations),

convenientcarrying

(weight

10

~15kg),

operation

flexible

(manualforceis20

kg)

manualhydraulic

crimpingpliers.

Practicehasproved,

themachine

isreliable,

wideadaptability,

good

isthemanual

machine.

To

solvetheproblem

ofsomespecialoccasions

not

riveting.

Throughtheanalysisofthesimilarity

andtheworkingprincipleof

hydraulic

crimpingpliers

tools,

aftercheckingthe

mechanicaldesignmanual,

accordingtothenational

standardparts,

determinethe

structureparts

ofreasonablesize

formulafor

application,andcompletedthefinal

schemecheck,

conceivedthe

designscheme

andbycalculatingthe

hydraulicclamp,

ultimatelydeterminethe

size,

anddrawtherelevant

graphic

form

and

anintegral

structurediagram.Becauseofvarious

advantagesofhydraulictransmission,

inrecentyears,

thehydraulictransmission

technologyhasbeenwidelyapplied

inordertoimprovetheproduction

and

operationefficiency.

Thedesignof

thehydraulicclamp

jawpressureis2tons,

ratedworking

pressureof2.5

-3MP.

The

hydrauliccylinder,hydraulicrod,

oiltank

andahandle

andstructureandsize

togetherwiththetechnologicalrequirementsof

the

design.

Throughthefinal

check

experimentdesignresult

with

final

requirementsand

nationalstandards.Keywords:

forceatrated

pressure

hydrauliccylinderdesign

materialhandle

andcheck

1引言液壓傳動系統(tǒng)具備種種優(yōu)點，近年來在各行各業(yè)現(xiàn)代化機械系統(tǒng)中，尤其是那些大型、高壓、高負載的設(shè)備中更是被廣泛使用，并且液壓會可以用很小的功率控制執(zhí)行元件的速度、方向，并且不僅能提供較大的工作力還能夠達到非常高的精度，這些特點在機械式傳動方式是無法比擬的。其布局安裝非常方便靈活，在占用空間相同的情況下其質(zhì)量遠遠小于其它類型的機械，因此能在很小的空間內(nèi)構(gòu)成運動十分復(fù)雜的系統(tǒng)，當在大噸位運動的系統(tǒng)中時，能夠使運行速度十分的平穩(wěn)?？紤]到液壓技術(shù)有很多優(yōu)點，液壓元件設(shè)備體積小、重量輕，因而慣性力較小，當突然過載或泊車時，不會產(chǎn)生大的沖擊；能在給定范疇內(nèi)安穩(wěn)的主動調(diào)理牽引速度，并可完成無極調(diào)速；換向輕易，在不轉(zhuǎn)變電機旋轉(zhuǎn)方向的情形下，能夠較便利地完成工作機構(gòu)旋轉(zhuǎn)和直線往復(fù)活動的轉(zhuǎn)換；液壓泵和液壓馬達之間用油管銜接，在空間布置上相互不受嚴厲限制；因為采取油液為工作介質(zhì)，元件絕對活動外表間能自行光滑，磨損小，使用壽命長。正由于液壓技術(shù)有如此眾多突出的優(yōu)點，因此它的應(yīng)用非常廣泛，如一般工業(yè)用的塑料加工機械、壓力機械、機床等；行走機械中的工程機械、建筑機械、農(nóng)業(yè)機械、汽車等；鋼鐵工業(yè)用的冶金機械、提升裝置、軋輥調(diào)整裝置等；土木水利工程用的防洪閘門及堤壩裝置、河床升降裝置、橋梁操縱機構(gòu)等；發(fā)電廠渦輪機調(diào)速裝置等等；船舶用的甲板起重機械、船頭門、艙壁閥、船尾推進器等；特殊技術(shù)用的控制裝置、測量浮標、升降旋轉(zhuǎn)舞臺等；軍事工業(yè)用的火炮操縱裝置、船舶減搖裝置、飛行器仿真、飛機起落架的收放裝置和方向舵控制裝置等。經(jīng)過此次液壓課設(shè)讓我對液壓理論知識有了進一步的了解，提高了我積極動手參與思考的能力為我以后的工作打下了結(jié)實的基礎(chǔ)，希望以后還能有這樣的機會接觸到這方面的課程設(shè)計。2液壓壓線鉗總體設(shè)計方案2.1液壓壓線鉗的結(jié)構(gòu)簡圖111杠桿套21手動泵柱塞31卸載頂桿41上手柄51下手柄61絕緣套71右端蓋81快進活塞91卸載閥101缸筒111左端蓋121工作活塞131安全閥14、151單向閥2.2液壓壓線鉗的工作原理如圖1所示,該機具分為鉗頭(圖中雙點劃線部分)和鉗體2部分,鉗頭作為執(zhí)行部件用銷及螺釘與鉗體前部的圓形端蓋剛性連接,根據(jù)不同的作業(yè)情況,可更換相應(yīng)的鉗頭。鉗體為動力源部分,由手動施力裝置及具有儲油、快進、增壓工作、卸載、快退功能的液壓裝置組成。鉗體缸筒10的右端有一儲油腔Ⅰ,儲存該機具工作時所需的全部液壓油。缸筒10的左端有工作活塞12,其內(nèi)孔中裝有回程彈簧。下手柄5的左端外圓上有一段矩形螺紋,右端蓋7上的螺釘旋入下手柄5的矩形螺紋槽內(nèi)。上手柄4的大直徑右端也有一矩形螺旋槽,杠桿套1的螺釘前部旋入下手柄5矩形槽內(nèi)。手動液壓泵柱塞2,在手柄施加外力后,可輸出3MPa的超高壓油液。卸載頂桿3和單向閥9為卸載裝置。鉗體及手柄外部都裝有一層絕緣膠套,其作用有2個,一是手感柔軟、與手的摩擦力較大,且在鉗體萬一掉落時,橡膠的彈性作用對人體有一定的緩沖保護作用;二是在進行帶電作業(yè)時(如壓接電線),起絕緣保護作用。工作時,首先順時針轉(zhuǎn)動下手柄5,在其上螺旋槽的作用下,下手柄左端面將推動快進活塞8前移,缸筒10上儲油腔中的油液通過單向閥14和15進入工作活塞12的右腔,由于手柄螺旋槽螺距較大,所以工作活塞帶動鉗頭上的壓模實現(xiàn)快速前移,當鉗頭上壓模接觸工件后,隨著下手柄5的繼續(xù)移動,儲油腔Ⅰ中的油液壓力將會上升,直到下手柄5轉(zhuǎn)不動時,快進動作結(jié)束。這時再上、下搬動上手柄4,柱塞2,即上、下往復(fù)運動,油液推動鉗體上的壓模進行慢速、超高壓工作進給。工作時,若油液壓力超過安全閥13設(shè)定的壓力(裝配時已設(shè)定為80MPa),安全閥將開啟,實現(xiàn)過載保護。工作完畢后,先將下手柄反轉(zhuǎn)退回原位,然后將上手柄4抬起,并順時針轉(zhuǎn)動,使其在螺旋槽作用下前移,上手柄4大外圓前端就會越過卸載頂桿3,處于其上方位置,這時再向下壓上手柄4,卸載頂桿3即會被壓下,頂開卸載閥9,工作活塞12的右腔與缸筒10儲油腔連通,在工作活塞12內(nèi)回程彈簧力作用下,工作活塞12帶動鉗頭上的壓模退回到最里邊的初始位置,同時回流油液在回程彈簧力的作用下,將快進活塞8推回到最右邊,最后將上手柄4反轉(zhuǎn),使其退回原位,一個工作循環(huán)全部結(jié)束。2.2液壓壓線鉗的組成2.2.1液壓系統(tǒng)的組成液壓系統(tǒng)主要由：動力元件（油泵）、執(zhí)行元件（油缸或液壓馬達）、控制元件（各種閥）、輔助元件和工作介質(zhì)等五部分組成。1）動力元件（油泵）它的作用是把液體利用原動機的機械能轉(zhuǎn)換成液壓力能，是液壓傳動中的動力部分。2）執(zhí)行元件（油缸、液壓馬達）它是將液體的液壓能裝換成機械能。其中包括液壓缸做直線運動，馬達做旋轉(zhuǎn)運動。3）控制元件包括壓力閥、流量閥和方向閥等，它的作用是根據(jù)需要無級調(diào)節(jié)液壓動機的速度并對液壓系統(tǒng)中工作液體的壓力、流量和流向進行調(diào)解控制。4）輔助元件除上述三部分以外的其他元件，包括壓力表、濾油器、儲能裝置、冷卻器、管件、油箱及密封圈等，他們也十分重要。5）工作介質(zhì)工作介質(zhì)是指各類液壓傳動中的液壓油或乳化液，它經(jīng)過油泵和液動機實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換。2.2.2手動液壓壓線鉗的組成液壓壓線鉗為保證便于攜帶，外形緊湊同時降低生產(chǎn)成本，因此設(shè)計工具結(jié)構(gòu)簡單、精簡。動力元件采用手工杠桿向小液壓缸加壓執(zhí)行元件選取雙重液壓缸加力控制元件僅需簡單單向閥即可完成基本操作輔助元件主要選取油箱及密封圈工作介質(zhì)因其手動且技術(shù)要求較低僅需普通液壓油2.3液壓傳動的優(yōu)缺點2.3.1液壓傳動的優(yōu)點1、液壓傳動的各種元件，可以根據(jù)需要方便、靈活地來布置。2、重量輕、體積小、運動慣性小、反應(yīng)速度快。3、操縱控制方便，可實現(xiàn)大范圍的無級調(diào)速（調(diào)速范圍達2000：1）。4、可自動實現(xiàn)過載保護。5、一般采用礦物油作為工作介質(zhì)，相對運動面可自行潤滑，使用壽命長。6、很容易實現(xiàn)直線運動。7、很容易實現(xiàn)機器的自動化，當采用電液聯(lián)合控制后，不僅可實現(xiàn)更高程度的自動控制過程，而且可以實現(xiàn)遙控。2.3.1液壓傳動的缺點由于流體流動的阻力和泄露較大，所以效率較低。如果處理不當，泄露不僅污染場地，而且還可能引起火災(zāi)和爆炸事故。2、由于工作性能易受到溫度變化的影響，因此不宜在很高或很低的溫度條件下工作。3、液壓元件的制造精度要求較高，因而價格較貴。4、由于液體介質(zhì)的泄露及可壓縮性影響，不能得到嚴格的傳動比。5、液壓傳動出故障時不易找出原因；使用和維修要求有較高的技術(shù)水平?？傮w來說，液壓傳動的優(yōu)點是十分突出的，他的缺點將隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展熱逐漸得到客服與改善，擁有更高的潛力與發(fā)展空間。4液壓壓線鉗結(jié)構(gòu)設(shè)計和計算說明計算及說明結(jié)果4.1大小液壓缸內(nèi)徑及活塞桿直徑的計算液壓缸工作壓力的確定液壓缸的工作壓力主要根據(jù)液壓設(shè)備的類型來確定，對于不同用途的液壓設(shè)備由于工作條件不同，通常采用的壓力范圍也不同，根據(jù)負載F=2*9.8=19.6KN,根據(jù)附表1確液壓缸的工作壓力為3MPa。表1液壓缸推力與工作壓力的關(guān)系液壓缸推力F/KN<55—1010-2020-3030-50>50液壓缸工作壓力p/MPA<0.5-11.5-22.5-33-44-5>5-7(2)活塞式大液壓缸內(nèi)徑和活塞桿直徑的確定內(nèi)經(jīng)計算根據(jù)已知條件，工作最大負載19.6K,工作壓力P=3MPa可得液壓缸內(nèi)徑D和活塞桿直徑d的確定已知；F=19.6KN,P=3MPa公式:(1-2)D==28.8mm經(jīng)過計算得出大液壓缸的直徑為28.8mm，計算出的液壓缸內(nèi)徑D應(yīng)該圓整然后按取值，在按標準的D計算缸的有效面積，作為以運算的依據(jù)，通過查表2最后確定大液壓缸的直徑為32mm81012162025324050638090100110125140160180200220250320400表4-2液壓缸內(nèi)徑尺寸系列（GB2348-93）(mm)因為活塞桿在穩(wěn)定狀態(tài)下僅承受軸向載荷活塞桿直徑按簡單的拉壓強度計算。根據(jù)表3確定活塞桿的直徑d表3活塞桿直徑的選取活塞桿受拉情況工作壓力p/MPa活塞桿直徑d受拉--d=（0.3~0.5）D受壓及拉P≤5d=（0.5~0.55）D受壓及拉5<P≤7d=（0.6~0.7）D受壓及拉P>7D=0.7D此時：d=0.5D≈17mm計算出的活塞桿的直徑d應(yīng)該圓整，在按標準的d計算缸的有效面積，作為以運算的依據(jù)，通過查表4最后確定活塞桿的直徑徑為20mm表4活塞桿直徑尺寸系列456810121416182022252832364045505663708090100表4-4活塞桿直徑尺寸系列（GB2348-93）（mm）因此選擇活塞桿直徑為d=20mm小液壓缸內(nèi)徑與結(jié)構(gòu)設(shè)計計算由連通器原理可知： （1-3）：大、小液壓缸所受外作用力（N）：大、小液壓缸內(nèi)徑面積（）設(shè)置小液壓缸外力是由人手通過杠桿作用提供，初步選定人手最大施加作用力為200N，杠桿作用力矩之比為1:10，則易知小液壓缸所受作用力為f=2000N因此D小≈10mm活塞桿直徑為d小=0.5D小=5mm因為小活塞與活塞桿尺寸都比較小不易加工，因此將小活塞設(shè)置為d小=D小=5mm的柱塞。液壓缸推力校核當液壓缸基本確定以后計算實際工作推壓力依據(jù)公式F=PA（N）式中A:活塞有效工作面積P:液壓缸工作壓力小液壓缸處作用力為2000N，活塞直徑為10mm時系統(tǒng)額定工作壓力仍為設(shè)定值3MPa。大液壓缸實際推力F額=3×10000000×÷4×0.32=7.643t其中能夠達到的最大壓力Fmax=1.5F額=11.46t符合題目要求鉗口壓力2t。4.2活塞桿材料強度及穩(wěn)定性校核（1）因為活塞與活塞桿為一體的。材料選為45＃鋼σb≥600MPaσs≥340MPa&（％）>13熱處理：調(diào)質(zhì)表面處理：鍍鉻為了能夠滿足要求最后確定σb=600MPa（2）活賽桿強度的校核活塞桿強度校核按公式中:材料許用應(yīng)力，，為材料的抗拉強度，n為安全系數(shù)，取n=1.4。F：活塞所受載荷d：活塞桿直徑經(jīng)計算d==0.0065mm由上面計算得：活塞桿的強度符合要求。圖4-1活塞剖面圖大液壓缸的負載為19.6KN計算及說明結(jié)果有效面積計算S有效=S大-S小=/4*(32*32-20*20)=490.088m㎡校核方程：σ=F/S有效≤[σ]得：σ=F/S有效=20000/490.088*1000000=40.743MPa因為σ=40.743MPa<[σ]所以強度滿足條件活塞外徑的配合選f9：外徑與內(nèi)孔的同軸度公差不大于0.02mm，端面與軸線的垂直度公差不大于0.04mm/mm。由于活塞在液體壓力的作用下沿缸筒往復(fù)滑動，因此，它與缸筒的配合應(yīng)適當，即不能過緊也不能間隙過大，配合過緊，不僅使最低啟動壓力增大，降低機械效率，而且容易損壞缸筒和活塞的滑動配合表面；間隙過大會引起液壓缸內(nèi)部泄露，降低容積效率，使液壓缸達不到要求的設(shè)計性能。液壓力的大小與活塞的有效工作面積有關(guān)，活塞直徑應(yīng)與缸筒內(nèi)徑一致。所以設(shè)計活塞時，主要任務(wù)就是確定活塞的結(jié)構(gòu)形式。根據(jù)密封裝置（本設(shè)計用O形密封圈）結(jié)構(gòu)簡單，但給活塞的加工帶來困難，密封圈安裝時也容易拉傷和扭曲?；钊麠U的外圓粗糙度Ra值一般為0.1~0.3微米。太光滑了，表面形成不了油膜，反而不利于潤滑。由于本液壓系統(tǒng)用低載荷(低速度低工作壓力）和良好的環(huán)境條件（碰撞機會很少），所以不可做表面處理：如圖大液壓缸負載R=98.5KN大液壓缸內(nèi)徑D=40mm計算及說明結(jié)果大液壓缸活塞桿直徑d=28mm小液壓缸計算及說明結(jié)果2穩(wěn)定性校核 當活塞桿長徑比L/d≥10時(長度和直徑比)稱為細長桿，對其受拉時，軸向力超過某一臨界值時會失去穩(wěn)定性，因此進行穩(wěn)定性校核?；钊麠U受載荷F應(yīng)小于臨近穩(wěn)定載荷Fk，即F≤Fk/nk式中nk--安全系數(shù)，一般取2~4當細長比l/k≥m時，可按歐拉公式計算Fk=n2EJ/l2式中n--末端條件系數(shù)，見《液壓與氣壓傳動》表4-10E--材料彈性模具，鋼E=2.1×PaJ--截面轉(zhuǎn)動慣量，實習(xí)桿j=L--活塞桿長度計算長度，見《液壓與氣壓傳動》圖4-21K=K--活塞桿截面回轉(zhuǎn)半徑（m），A--活塞桿截面積（㎡）m--柔變系數(shù)，見《液壓與氣壓傳動》表4-11當細長比l/k<時Fk=式中fe--材料試驗強度值MPa，見《液壓與氣壓傳動》表4-11A--試驗系數(shù)，見《液壓與氣壓傳動》表4-11由上面計算得，活塞桿穩(wěn)定性符合要求，由于所要設(shè)計的液壓鉗的活塞桿的長度很短，所以可以不計算活塞桿的彎曲穩(wěn)定性是否符合要求。圖4-1刀頭破切螺母行程示意圖4.3液壓缸強度和剛度校核液壓缸的強度和剛度校核包括缸壁強度，活塞桿強度和壓桿穩(wěn)定性及螺紋強度等內(nèi)容。4.3.1缸體的壁厚校核在中低壓系統(tǒng)中，液壓缸的壁厚往往由結(jié)構(gòu)和工藝的要求來確定，一般不作計算。只有在壓力較高和直徑較大時，才有必要校核缸壁最薄處的壁厚強度。薄壁圓筒當缸體內(nèi)徑D和壁厚&之比D/&>10時，稱為薄壁缸體。按下式校核&≥PYD/2[σ]式中&--缸體的壁厚PY--缸體試驗壓力。當缸體額定壓力PN≤16MPa，PY=1.5PN；當額定壓力PN>16MPa,PY=1.25PN；D--缸體內(nèi)徑[σ]--缸體材料的許用力，可查手冊在該液壓鉗的設(shè)計中，我們選用&=5mm。D計算及說明結(jié)果4.4螺紋連接強度校核在《液壓與氣壓傳動》表4-1中，液壓缸與缸筒連接螺栓進行強度校核，其拉應(yīng)力為σ=其切應(yīng)力為合成應(yīng)力為化簡得式中F--液壓缸最大載荷K--螺紋預(yù)緊系數(shù)，K=1.2~1.5d--螺紋內(nèi)徑z--螺栓個數(shù)[σ]--材料許用應(yīng)力--材料屈服極限n--安全系數(shù)，一般取K=1.2~1.5由上面計算得；螺紋連接強度符合要求。大液壓缸活塞桿長l=64mm液壓缸長（內(nèi)部）L=64mm計算及說明結(jié)果油箱的設(shè)計液壓壓線鉗在使用時，方向是不確定的。因為油箱和鉗身為一體，當鉗身旋轉(zhuǎn)一個角度時，油箱也轉(zhuǎn)動一個角度。油箱中的油面因為重力作用總保持水平狀態(tài)。因此，吸油管與油面的相對位置就會發(fā)生變化，也有可能脫離油面，而使空氣進入油路，使液壓壓線鉗無法正常工作。為了防止這種現(xiàn)象發(fā)生，本設(shè)計采用活塞式油箱，當液壓油被柱塞推入主油缸時，油箱的油量隨之減少，同時油箱內(nèi)壓力減小，當油箱內(nèi)部與外界壓力值差達到一定值時，外部壓力就會推動活塞的移動，直到平衡。當主油缸泄油時，彈簧推動活塞復(fù)位。簡圖；小液壓缸活塞桿長l=50mm液壓缸長（內(nèi)部）L=60.5mm計算及說明結(jié)果1油箱的容積計算合理的確定油箱容積是保證液壓系統(tǒng)正常工作的重要條件。初步設(shè)計時，可用下述經(jīng)驗公式確定油箱的有效容積。V=式中V--油箱容積（L）--液壓泵的總額定流量（L/Min）a--經(jīng)驗系數(shù)（min）其數(shù)值如下；低壓系統(tǒng)；a=2~4min中壓系統(tǒng)；a=5~7min中高壓或高壓大功率系統(tǒng)；a=6~12min2油管尺寸的確定油管尺寸主要指內(nèi)徑d和管壁厚油管內(nèi)徑d按下式計算d=式中qv--通過油管的流量V--油管中允許的流速，一般對吸油管取0.5~1.5m/s，壓油管取2.5~5m/s，回油管1.5~2m/s，壓力高時取大值，壓力小時取小值。油管內(nèi)徑的計算值應(yīng)圓整為標準值。本設(shè)計中，取油管的內(nèi)徑為d=2m油管壁厚按下式計算式中p--管內(nèi)工作壓力[σ]--油管材料的許用拉應(yīng)力本設(shè)計中，取油管的壁厚為1mm?；钊麑挾纫话銥楦字睆降?.6~1.2倍。設(shè)油箱的內(nèi)徑是40mm為油箱的容積應(yīng)不小于主油缸的最大容積，主油箱的最大容積為；V1=HA1=25×322×π÷4=20106mm3因為V1=V2所以L2=11.11mm.計算流量選擇油孔的直徑，計算小孔引起的壓力損失此機械為手動機械，速度由操作人員控制，按正常情況下使用，設(shè)人手以200N的力為壓力于壓桿端部。桿端部運動的最大速度是V1=5mm/s，有前邊計算油管直徑d=3mm。由K1(壓桿傳動比值)得；小活塞的最大運動速度；V2=V1×1/K=5×0.1=0.5m/s液體的最大流量；（單位時間內(nèi)通過液體的體積）Q=V/t=0.5×A=流體在油路中的流速V=Q/A=1.389m/s選用液壓油；L-HS解釋；質(zhì)量等級；優(yōu)等品粘度等級；22（按GB/T3141）運動粘度；(40攝氏度)19.8m㎡/s（GB/T265）雷諾數(shù)計算Re=vd/r即=210.45為了防止液體在油道內(nèi)出現(xiàn)紊流，必須表2-4得，光滑的金屬圓管的臨界雷諾數(shù)Recr為2300.因為Re=210.45<2300所以在油路中液體處于層流狀態(tài)沿程壓力損失計算由《液壓與氣壓傳動》中式（2-44）整理后得沿程壓力損失△Pλ為△Pλ=32lυμl/d2從上式可知，當直管中的液流為層流時，其壓力損失與管長流速和液體粘性成正比，而與管徑的平方成反比。將上式適當變換后，沿程壓力損失公式可改寫成如下形式△Pλ=λρυ2l/2d式中λ--沿程阻力系數(shù)Re--雷諾數(shù)υ--液體的運動粘度V--液體的平均速度d--管道內(nèi)徑l--管道長度ρ--液體的密度層流時，它的理論值為λ=64/Re，實際值則要大些。油液在金屬管道中流動時，須??；λ=75/Re沿程阻力系數(shù)；λ=75/210.45≈0.3564沿程壓力損失△Pλ=λρlv2/2d=0.3564×900×45×22/3×29622.8Pa=0.0096MPa因為計算數(shù)值遠遠小于臨界值，所以在液壓壓線鉗正常工作時可以不計。根據(jù)實際的加工情況與加工批量取最小油管的直徑；d=3mm4.6壓桿處銷釘?shù)男：嗽诒窘Y(jié)構(gòu)之中共存在兩處銷釘，一個是壓桿與柱塞連接銷釘另一個是壓桿端部銷釘，本次設(shè)計初步設(shè)定壓桿端部銷釘處至人手施力處的長度為270mm，壓桿端部銷釘處至壓桿與柱塞銷釘處的長為30mm，選擇其橫截面直徑均為6mm。，設(shè)定人手的施力為2000N，連接銷釘有兩個剪切面，每個剪切面上的剪切力為=Fs/2，每個剪切面面積等于銷釘?shù)臋M截面積。如剪切圖為了連接工作是安全可靠地，要求切應(yīng)力不超過材料的許用應(yīng)力，因此根據(jù)公式；（Fs；剪切面上的應(yīng)力A；剪切面的面積）5壓桿端部銷釘鏈接計算如圖所示；f=2000N由杠桿原理得；f1=f270/30=18000N根據(jù)上面的剪切圖得剪切力為；f剪切=1/2f1=9000N所以剪切應(yīng)力；=9000/π（0.006/2）2=318.3MPa此處銷釘?shù)牟牧鲜?5＃，抗剪強度為370MPa所以強度足夠。6壓桿與柱塞連接銷釘計算由圖計算得；f2=f（270-30）/30=16000N剪切應(yīng)力=8000/π（0.006/2）2=282.94MPa此處的銷釘?shù)牟牧鲜?5＃，抗剪強度為370MPa。所以強度足夠。油孔直徑=5mm大液壓缸缸底厚度至少為h=13.5mm計算及說明結(jié)果10液壓系統(tǒng)的維護10.1選擇合適的夜壓油液壓油在液壓油系統(tǒng)中起著傳遞液壓力、潤滑、冷卻、密封的作用，液壓軸選擇不恰當是液壓系統(tǒng)早期故障和耐久性下降的主要原因。應(yīng)按隨機《使用說明書》中規(guī)定的牌號選擇液壓油，特殊情況需要使用代用油時，應(yīng)力求其性能與原牌號性能相同。不同牌號的液壓油不能混合使用，以防液壓油產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)、性能發(fā)生變換。深褐色、乳白色、有異味的液壓油是變質(zhì)油，不能使用。10.1.1加油時液壓油必須過濾，加油工具應(yīng)可靠清潔不能為了提高加油速度而省掉液壓油的過濾過程。加油人員應(yīng)使用干凈的手套和工作服。工程機械在施工過程中因沖擊、震動等原因，會使接頭和禁錮螺栓松動。若不定期檢查和禁固，將引起嚴重漏油，導(dǎo)致機械或人身事故。因此，要定期對受沖擊影響較大的螺栓、螺母和接頭等進行緊固。緊固時，應(yīng)按一定順序進行，如從內(nèi)到外、從左到右、從上到下、從前到后等；同時還應(yīng)注意其旋轉(zhuǎn)方向，如左旋或右旋，以防擰錯；嚴禁亂打亂敲，不可用力過猛，以防損壞螺紋，以及造成螺栓、螺母的裂紋或折斷10.1.2定期更換密封件長期使用的密封件，由于磨損、拉傷等原因會產(chǎn)生泄露，嚴重時將造成機器失靈。因此，必須定期更換或修理。根據(jù)液壓裝置的具體使用條件制定其更換周期，并將更換周期納入工程機械技術(shù)檔案。液壓中雜質(zhì)會沉積在管路的彎曲部分和油液的流通腔內(nèi)，使用時間越長雜質(zhì)越多，這不僅使油液的流動變得黏滯，而且油液還會帶動雜質(zhì)一起流動，極有可能堵塞液壓原件的阻尼小孔，造成故障，因此須定期清洗。對可拆的管路一般應(yīng)拆下清洗，對較大的管路應(yīng)用50~60度清洗液沖洗。清洗液須經(jīng)專用的過濾器過濾，最后再用系統(tǒng)規(guī)定用液壓油清洗，并加入新油。10.2防止固體雜質(zhì)混入液壓系統(tǒng)清潔的液壓油是液壓系統(tǒng)的生命。液壓系統(tǒng)中有許多精密偶件，有的有阻尼小孔、有的有縫隙等。若固體雜質(zhì)入侵將造成精密偶件拉傷、發(fā)卡、油道堵塞等，危機液壓系統(tǒng)的安全運行。一般固體雜質(zhì)入侵液壓系統(tǒng)的途徑有：液壓油不潔；加油工具不潔；加油和維修、保養(yǎng)不慎；液壓元件脫屑等。可以從以下幾個方面防止固體雜質(zhì)入侵系統(tǒng)：1）加油時液壓油必須過濾加注，加油工具應(yīng)可靠清潔。不能為了提高加油速度而去掉油箱加油口處的過濾器。加油人員應(yīng)使用干凈的手套和工作服，以防固體雜質(zhì)和纖維雜質(zhì)掉入油中。2）保養(yǎng)時拆卸液壓油箱加油蓋、濾清器蓋、檢測孔、液壓油管等部位，造成系統(tǒng)油道暴露時要避開揚塵，拆卸部位要先徹底清潔后才能打開。如拆卸液壓油箱時，先除去郵箱四周的泥土，擰松油箱后，清除留在接合部位的雜物（不能用水沖洗以免水滲入油箱），確認清潔后才能打開。如需使用擦拭材料和鐵錘時，應(yīng)選擇不掉纖維雜質(zhì)的擦拭材料和擊打面附著橡膠的專用鐵錘。液壓元件、要認真清洗，風(fēng)干后組裝。選用包裝完好的正品濾芯（內(nèi)包裝損壞，雖然濾芯完好，也可能不潔）。換油時同時認真殼內(nèi)底部污物。10.3防止空氣和水入侵液壓系統(tǒng)在常壓常溫下液壓油中含有容積比為6~8%的空氣，當壓力降低時空氣會從油中游離出來，氣泡破裂使液壓元件”氣蝕“，產(chǎn)生噪聲。大量的空氣進入油中將使”氣蝕“現(xiàn)象加劇，液壓油壓縮性增大，工作不穩(wěn)定，降低工作效率，執(zhí)行元件出現(xiàn)工作”爬行“等不良后果。另外，空氣還會使液壓油氧化，加速油的變質(zhì)。防止空氣入侵注意應(yīng)注意以下幾點：（1）、維修