800噸四柱式液壓機設計

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1、真誠為您提供優(yōu)質(zhì)參考資料，若有不當之處，請指正。 摘要 本次設計題目是800T液壓機設計，四柱式液壓機式液壓機中最常見，應用最廣的一種結(jié)構(gòu)形式。其主要特點是加工工藝性較其他類型液壓機簡單。所以設計成立式單缸四柱式液壓機結(jié)構(gòu)。它的機身是由上橫梁,活動橫梁，工作臺，四根立柱組成。工作缸安裝在上橫梁內(nèi)，活動橫梁和工作缸鏈接成一個整體，以立柱為導向上下運動，并傳遞工作缸內(nèi)產(chǎn)生的力量，對制件進行壓力加工。由于機身連接成一個整體框架，故機身承受整個工作力量。 四柱式液壓機主要不足之處： （1）由于用四根立柱做框架，機身剛度較框架式小。 （2）由于四立柱做向?qū)?，活動橫梁內(nèi)導套與四根立柱磨損

2、后不易調(diào)整。 四柱式液壓機組成部分可分為： 工作部分：工作油缸，活動橫梁等。 機身部分：由上橫梁，工作臺及立柱組成。 輔助部分：包括頂出缸，移動工作臺等。 設計過程中包括液壓機的結(jié)構(gòu)設計，液壓系統(tǒng)方案設計及工作原理圖的擬定，還有油量，油箱的計算，其中前三個環(huán)節(jié)最為重要。 國內(nèi)液壓機的主要設計單位，包括占主導地位的第一重型機械集團公司設計院在內(nèi)的一些大型設計院所，其設計工作仍然是以圖版作業(yè)為主，設計工作的好與壞完全取決于設計人員的技術與素質(zhì)。 關鍵詞：油缸：液壓系統(tǒng)：工作臺：活塞桿：頂出缸

3、 Abstract This design topic is 800t hydraulic press design, four column hydraulic machine hydraulic machine is the most common, the most widely used a structure. Its main feature is that the process of machining is simpler than other hydraulic pressure.. So the establishment of design typ

4、e single cylinder four column hydraulic machine structure. Its fuselage is composed of beams, movable beams, working table, four pillars. Cylinder installed in the beam, the movable beam and a working cylinder link into a whole, in the column for the directed motion, and transmit power generated in

5、the working cylinder, pressure processing of parts. As the fuselage connected into a whole frame, so the fuselage to withstand the entire working force. Four column hydraulic press main deficiencies: First, for the four pillars of the framework, the fuselage frame stiffness is relatively small. S

6、econd, due to the four column to do the guide, the movable beam inside guide set and four column wear not easy to adjust. Four column hydraulic machine parts can be divided into: Working part: working cylinder, movable beam, etc.. Body part: from the upper beam, working table and column. Auxilia

7、ry parts: including the ejector cylinder, mobile workbench, etc.. Design process including the structure of the hydraulic machine design, hydraulic system design and work principle diagram, as well as the amount of oil, fuel tank, which is the first three most important. The main units of domestic

8、 hydraulic machine design, including dominated the first heavy machinery group company and Design Institute, including some large Design Institute, the design work is still dominated by plate work, design work is good or bad depends entirely on the design personnel of technology and quality. Keywor

9、ds:Cylinder: hydraulic system: bench: piston rod: ejector cylinder 40 / 47 目錄 引言 1 1液壓機的主要結(jié)構(gòu)形式 2 2國內(nèi)液壓機行業(yè)的發(fā)展的現(xiàn)狀 3 3國內(nèi)液壓機行業(yè)發(fā)展中上需要加強的方面 3 第一章 四柱式液壓機的簡介和發(fā)展 5 1.1四柱式液壓機簡介 5 1.2 機械的用途，適用范圍及主要性能要求 5 1.2.1用途及使用范圍 5 1.2.2主要性能要求 6 1.3 工作循環(huán)以及工作路線 6 第二章 800t四柱式液壓機設計 7

10、2.1主要技術參數(shù) 7 2.2主要結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定與計算 7 2.2.1主油缸計算 7 2.2.2頂出缸的部分計算 15 2.2.3各缸動作時的流量 16 2.2.4機身零件的設計及計算 18 第三章 液壓系統(tǒng)設計 29 3.1確定快速空程的供液方式、油缸的規(guī)格和電功率 29 3.1.1快速空程的供液方式 29 3.1.2確定液壓泵流量和規(guī)格型號 29 3.1.3計算泵的驅(qū)動功率并選擇電動機 30 3.2擬定液壓系統(tǒng)圖 31 3.3設計動作循環(huán)圖 33 3.4選擇液壓機系統(tǒng)中原件的規(guī)格型號 34 3.5郵箱的計算 35 結(jié)論 36 致謝 38 參考文獻

11、39 引言 液壓機是一種利用液體壓力用來傳遞能量，用來實現(xiàn)各種壓力加工工藝的機床。伴隨著新工藝以及技術的應用，液壓機在金屬加工以及在非金屬成型方面的應用都越來越廣泛，在機床行業(yè)中的占有份額也正在大幅度攀升。 液壓機由主機及控制機構(gòu)兩大部分組成。液壓機主機部分包括機身、主缸。頂出缸及充液裝置等等。 動力機構(gòu)由郵箱、高壓泵、低壓控制系統(tǒng)、電動機及各種壓力閥和方向閥等等組成。動力機構(gòu)在電器裝置的控制下，通過泵和油缸以及各種液壓缸來實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換，調(diào)節(jié)并且輸送，并完成各種工藝動作的循環(huán)。 液壓機的工作原理：液壓機是利

12、用液體來傳遞壓力的設備。液體在密封的容器中傳遞壓力的時候遵循帕斯卡定律。液壓機的液壓系統(tǒng)是有動力機構(gòu)、控制機構(gòu)、執(zhí)行機構(gòu)、輔助機構(gòu)、和工作介質(zhì)來組成。動力機構(gòu)：動力機構(gòu)通常采用油泵作為動力機構(gòu)，一般為容積式油泵。為了滿足執(zhí)行機構(gòu)的運動速度的要求，選用一個油泵或者多個油泵。低壓（油壓小于2.5MP）的用齒輪泵;中壓（油壓小于6.3MP）的用葉片泵;高壓（油壓小于32.0MP）的用柱塞泵。 液壓機通常是指液壓泵和液壓馬達，液壓泵和液壓馬達都是液壓也痛中的能量轉(zhuǎn)換裝置，不同的是液壓泵能把驅(qū)動電動機的機械能轉(zhuǎn)換成油液的壓力能，是液壓系統(tǒng)中的執(zhí)行裝置。液壓系統(tǒng)中常用的液壓泵和液壓馬達都是容積式

13、的，他的工作原理都是利用密封容積的變化進行吸油和壓油。從他的工作原理上來說，大部分液壓泵和液壓馬達都是互逆的，即是輸入壓力油，液壓泵就變成液壓馬達，就可以輸出轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩了，但是在結(jié)構(gòu)上，液壓泵和液壓馬達還是有很大差異的。 液壓機通常是指液壓泵和液壓馬達，液壓泵和也液壓馬達都是液壓系統(tǒng)中的能量轉(zhuǎn)換裝置，不同的是液壓泵能把驅(qū)動電動機的機械能轉(zhuǎn)換成油液的鴨梨梨能，是液壓系統(tǒng)中的執(zhí)行裝置，但是液壓馬達是吧液壓油的壓力能轉(zhuǎn)換程機械能的，是液壓系統(tǒng)中的執(zhí)行裝置。液壓系統(tǒng)中常用的液壓泵和液壓馬達都是容積式的，其工作原理都是利用密封容積的變化進行吸油和壓油的。從工作原理上來說，大部分液壓泵和液壓馬達

14、是互逆的，即輸入液壓油，液壓泵就變成液壓馬達，就可輸出轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩，但在結(jié)構(gòu)上液壓泵和液壓馬達還是有差異的。 1液壓機的主要結(jié)構(gòu)形式 按照結(jié)構(gòu)形式分類，液壓機主要包括單柱液壓機，四柱液壓機，框架液壓機及其他構(gòu)的液壓機。單柱液壓機可分為整體機身和組合機身兩種結(jié)構(gòu)。單柱液壓機在工作中，由于機身的變形，快話與工作臺產(chǎn)生的夾角，故多用在對精準度不高的應用場合。如:壓裝，板材壓型，校直等工藝。四柱液壓機為通過四根立柱把上下橫梁連接起來，且其帶滑塊的活動橫梁依靠四根立柱導向。機器具有結(jié)構(gòu)簡單制造成本點等的特點，所以他的應用最為廣泛。框架式液壓機采用焊接框架立柱式來代替四柱液壓機的圓柱來立柱，滑塊的導向

15、是依靠在固定在立柱上的導軌來導向的，它具有導向精度高，抗偏載能力較大等有點，但是它的制造成本較高，他多用在精度要求比較高的場合像金屬板的沖壓等等。在以上+三種液壓機占有市場總數(shù)的95%以上，根據(jù)不同的需要還有各種其他特殊形式的液壓機，像是多柱式、多向式等結(jié)構(gòu)的液壓機。 四柱式液壓是利用帕斯卡定律來制成的利用液體壓強等傳動的機械，他的種類分很多中。但是用途也是多種多樣的。像是按照傳遞壓強的液體種類來劃分，有沖壓機和水壓機這兩大類。水壓機的產(chǎn)生的總壓力比較大，他常用于段沖和沖壓。鍛造水壓機又分為模鍛水壓機和自由鍛水壓機這兩種。模鍛水壓機都要用模具，可是自由鍛水壓機不可以用模具。我國制造的第一臺

16、萬噸水壓機就是這個自由鍛造水壓機。 四柱液壓機的液壓傳動系統(tǒng)是這個以壓力變化為主，系統(tǒng)的壓力比較高，他的流量比較大，他的功率也比較大。所以應該特別注意提高原動機的功率和利用率和防止卸壓時來產(chǎn)生沖動和振動，必須要保證安全可靠。 四柱液壓機是根據(jù)壓制工藝的要求主缸可以完成快速下行—減速壓制—保壓延時—卸壓回程—（在任意位置）的基本的工作循環(huán)，而且壓力速度和保壓時間需要調(diào)節(jié)。頂出液壓缸只要用來頂出工件的作用，并且要求能實現(xiàn)頂出、退回、停止等的動作。就像是薄板拉伸是，有需要求出頂出液壓缸的上升、停止和壓力回程等輔助等動作。有時候還需要用壓邊缸將胚邊將胚料壓緊，來防止周邊的起皺。 四柱液壓機

17、以運動中的主要執(zhí)行機構(gòu)（主缸）的可能輸出的最大壓力（噸位）等作為液壓機的主要規(guī)格，并且已經(jīng)系列化了。頂料缸的噸位常常采用主缸噸位的20%—50%。液壓機的頂出缸可以采用主要噸位的10%左右。雙動拉伸液壓機的液壓機噸位，一般采用拉伸缸噸位的60%左右。他由壓力加工工藝的需要來確定主缸的速度，一般都在由泵直接供油的液壓的系統(tǒng)中，他的工作行程速度都不超過50mm/s，快速進給速度不會超過300mm/s，快退速度和快退速度相等。 2國內(nèi)液壓機行業(yè)的發(fā)展的現(xiàn)狀 （1）在生產(chǎn)能力以及市場方面，國內(nèi)的液壓機的生產(chǎn)量每年都會有很大的增長率，其中在2004年中，在國內(nèi)突破億元的企業(yè)超過3家，像合肥鍛壓機床有

18、限公司、天津市天鍛壓力有限公司、徐州壓力機械有限公司。國內(nèi)的液壓機從產(chǎn)值和銷售收入上和外國國家相比較還沒有優(yōu)勢，但是生產(chǎn)產(chǎn)量較多。國內(nèi)的液壓機多數(shù)為日本液壓機，歐美的比較少。 （2）在產(chǎn)品的技術上，國內(nèi)的液壓機單片機的技術水平已經(jīng)達到國際中等或者比較先進的水平。 （3）在質(zhì)量水平上，由于國內(nèi)液壓機的技術最早是從蘇聯(lián)引進和吸收的，國內(nèi)生產(chǎn)的液壓機在剛度和強度上遠優(yōu)于日本和韓國的產(chǎn)品，與歐美的產(chǎn)品相當。和國外產(chǎn)品相比，我國的產(chǎn)品在質(zhì)量上還存在以下不足：1.在可靠性方面，主要集中在液壓系統(tǒng)方面，多是由于液壓和電器元件的可靠性低引起的。2.漏油問題是在國產(chǎn)液壓機中比較普遍的。3.關鍵件的加工質(zhì)量還

19、需要提高。4.在外觀和美學方面和國外公司的產(chǎn)品比較還存在一定的差距。但隨著國內(nèi)制造商對質(zhì)量的不斷重視和管理水平的提高，國產(chǎn)液壓機的質(zhì)量還會接近和趕上國際水平。 3國內(nèi)液壓機行業(yè)發(fā)展中上需要加強的方面 液壓機技術及生產(chǎn)能力已經(jīng)趨于成熟，在國內(nèi)市場占有率達到90%，并已經(jīng)開始向發(fā)達國家出口。但液壓機行業(yè)在今后的發(fā)展中，仍需要努力，特別要做好以下幾點： （1）加強企業(yè)的技術研發(fā)能力，提升新產(chǎn)品的研發(fā)能力。機床行業(yè)的高端競爭在很大程度上取決于產(chǎn)品的技術含量，中國液壓機行業(yè)想要占領世界的高端市場，首先必須在技術上達到國際先進水平。國內(nèi)應設立專門的液壓機研究機構(gòu)及科研人員，以提高液壓機的綜合

20、技術水平。 （2）加強企業(yè)間的聯(lián)合，把主機的生產(chǎn)，自動送料企業(yè)，研究院所聯(lián)合起來，發(fā)揮各自的優(yōu)勢，共同開發(fā)和承擔成套的生產(chǎn)自動線項目，解決相關聯(lián)的技術。 （3）提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高可靠性的產(chǎn)品。在液壓系統(tǒng)的可靠性，安裝質(zhì)量，加工質(zhì)量，漏油問題，液壓油的清潔問題上，以適應自動線，流水線的生產(chǎn)。 第一章 四柱式液壓機的簡介和發(fā)展 1.1四柱式液壓機簡介 四柱式液壓機是液壓機中最常見的，應用最廣泛的一種結(jié)構(gòu)形式。其主要的特點是加工較其他液壓機簡單。立式單缸四柱式液壓機為最為常見的

21、典型的結(jié)構(gòu)式之一，它的機身由上橫梁，工作臺，四根主柱來組成。工作缸安裝在上橫梁內(nèi)?；顒訖M梁和工作缸的活塞連接成一個成一個整體，以立柱為導向上下運動，并傳遞工作缸內(nèi)之力量。對制件進行壓力加工，由于機身連接成一個整體框架，故機身承受整個工作力量。 按工作缸的安裝方式可以有垂直位置及水平位置的不同，可分為立式和臥式這兩種，也可發(fā)展成側(cè)臥聯(lián)合式。 按工作缸數(shù)量來分可分為單缸，雙缸，三缸以及多缸多種形式。我國自行設計制造的1200噸額水壓機有六個工作缸，主要是立式四柱式。 四柱式液壓機主要的不足之處： 第一， 由于用四根立柱做框架，機身剛度較框架式小。 第二， 由于四立柱做向?qū)?，活動橫梁的內(nèi)導

22、套與四根立柱磨損后不易調(diào)整。 四柱式液壓機組成部分可分為： 工作部分：工作的油缸，活動橫梁等。 機身部分：由上橫梁和工作臺及立柱組成。 輔助部分：包括頂出缸和移動工作臺等。 1.2 機械的用途，適用范圍及主要性能要求 1.2.1用途及使用范圍 進行金屬的加工，包括一般的沖壓，拉伸，彎曲翻邊，矯直，壓裝和冷擠壓等工藝。也適用于非金屬加工，如塑料，玻璃鋼和絕緣材料壓制的成型。還有粉木，冶金，砂輪等的壓制成型，一級壓制當面的新工藝，新技術的實驗研究等等。 1.2.2主要性能要求 為了滿足以上對于工藝方面的要求，讓他具有萬能性所以對他提出如下的性能要求。

23、 1.具有較高的生產(chǎn)率，因此要求有較高的空程和回程的速度。 2.除了主缸之外還用該有頂出缸。頂出缸用于頂出工件，還可以用于拉伸工藝時產(chǎn)生的反作用力。 3.主缸和頂出缸的壓力應該可以調(diào)節(jié)。 4.應該能進行保壓壓制。 5.應該具有手動操作、定程半自動和頂壓自動等等工藝操作。 6.主缸回程時應該具有頂卸壓措施用來消除或用來減小換向卸壓時的液壓的沖擊。 7.主缸和頂出缸應不能同時動作，用來防止產(chǎn)生動作事故。 8.系統(tǒng)上應該由適當?shù)陌踩Ｗo的措施，并且要十分的可靠。 9.系統(tǒng)各個部分的壓力應該能夠方便的測量。 1.3

24、工作循環(huán)以及工作路線 根據(jù)本機的工作對他的使用范圍的使用要求來制定出本機的工作循環(huán)以及他的組合如下所示： 操作方式 壓制方式 頂出缸工作方式 調(diào)整 定程壓制 保壓 頂出缸不頂出 手動 壓制后頂出缸頂出 半自動 定程壓制 不保壓 頂出缸浮動壓邊并頂出 在這些循環(huán)當中，頂出缸的頂出以及他的回程是靠手動來實現(xiàn)的。在手動和半自動工作的循環(huán)當中，主缸工作時的動作程序為：快速下行—減速—壓制—保壓—回程并停止。他對工件壓制后需要頂出的一半的壓制工藝。 第二章 800t四柱式液壓機設計 2.1主要技術參數(shù) 1.主缸共稱壓力p1

25、 800t 2.主缸回程力p2 100t 3.頂出缸公稱壓力p3 200t 4.頂出缸回程力p4 50t 5.行程速度 主缸： 快速空行速度v1 100mm/s 工作行程速度v2 10mm/s

26、 回程速度v3 80mm/s 頂出缸： 頂出行程速度v4 50mm/s 程速度v5 100mm/s 6.主缸行程s1 1000mm/s 7.頂出缸行程s2 400mm/s 2.2主要結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定與計算 2.2.1主油缸計算

27、 （1）液體的最大工作壓力p 由機械手冊第四卷表19-2-13知（下文中表均來自機械設計手冊第四卷），液壓機的系統(tǒng)壓力為20~32Mpa的液壓泵性能不夠穩(wěn)定，漏損較大，故本機選用最高工作壓力為26Mpa。 （2）主缸內(nèi)徑（即活塞共稱直徑）D由表19-6-12公式得 D==0.638m 按標準取D=600mm，其材料取ZG350。 查機械設計手冊第4卷表19-6.13：取主缸外徑D1=750mm （3）主缸活塞桿直徑d1 ===0.599m 按標準取d=450mm。 主缸的實際壓力： ===7069KN 主缸的實際回程壓力： ==）25=997KN 缸體

28、的結(jié)構(gòu)尺寸及圖形如圖2-1所示： 圖2-1缸體結(jié)構(gòu)圖 （4）缸體強度校核： 1.中斷強度 缸體材料選用ZG35,應用第四強度理論進行計算： P 且：p=1200KN/ 式2-1中符號尺寸見圖2-1 所以：==1193KN/ 2支撐臺肩出強度計算 （1） 支撐臺肩接觸面積擠壓應力支撐臺結(jié)構(gòu)見圖2-2 = 圖2 -2 支撐臺 式2-2：p=8000000kg =87cm =75cm L=0.2cm（倒角尺寸）

29、 （5）缸口部分零件強度計算： 1.作用在缸口導套及蘭盤上的力 P=0.785（8000000）pkg =600000pkg 2-3 式3-6中符號見圖2-3所示： 圖2-3缸口結(jié)構(gòu) D=60cm =59.9cm 所以：p=p=0.785（-）2500=2535kg 2.螺栓計算 螺栓選用16個M30雙頭螺栓，材料為35， M30螺紋內(nèi)徑為d內(nèi)=25.5cm 螺栓拉伸應力為： 式中2-7：n—螺栓數(shù)目，n=16 —螺栓截面（） =0.785=5

30、.1 ——許用拉伸應力 對于大于12螺釘：1200kg/ 對于小于12螺釘：1200kg/ 所以： kg/ 3缸口導套擠壓計算 缸口導套材料選用HT20-40,導套擠壓應力為： =1000 kg/ 2-4 式子中符號見圖2-3，尺寸為：D=60cm，D2=59cm 代入式2-4得：=25kg/ 4.法蘭盤的計算 法蘭盤材料選用ZG35，故彎曲應力為： =1500 kg/ 2-5 式子2-5中符號見圖2-3尺寸為： =75cm =1/2(D+d1)=0.5(40+

31、33)=59.5 =85cm =4cm H=10cm 代入式3-9得： =205 kg/ (6)活塞部分計算 1.活塞桿材料為35，活塞桿直徑為50cm，長度約等于100cm，長度與直徑之比約為2，在加壓過程中活塞僅受壓，面積較大，故對其擠壓及穩(wěn)定性可略去不計。 2.活塞頭部導向套計算 導向材料為HT20-40，活塞頭部結(jié)構(gòu)見圖1-4，導套擠壓應力為： 2-6 圖2-4 活塞頭 尺寸為： =59cm =53cm S=0.2cm =

32、0.3cm kg/ =1000 kg/ 代入式3-10中得： =352 kg/ 故滿足要求。 3.活塞于活動橫梁端面擠壓應力活動橫梁材料選用HT20-40,取許用擠壓應力活動橫梁材料選用H20-40, 取許用應力=1000 kg/ 得： 2-7 式2-7中各符號見圖2-5， 圖2-5活塞與活動橫梁連接 其尺寸為： =59cm S=0.5cm =44cm =0.3cm 帶入式3-11中得： kg/ 2.2.2頂出缸的部分計算 （1）頂出缸的活塞直徑 D==0

33、.319m 按標準取=320mm (2)頂出缸活塞直徑 ===0.277m 這個很值符合標準系列，所以取其值=280mm 頂出缸實際壓力為 ===2000KN 頂出缸實際回程力： ==）25=471KN 2.2.3各缸動作時的流量 1.主缸進油量和排油流量 （1）快速空行程時的活塞腔進油量為： ===1696L/min （2）快速空行程時的活塞桿的排油量為： ==）=56L/min （3）工

34、程行程時活塞腔進油量為： ===169.6L/min （4）工程行程時活塞腔的排油量為： ==）=5.6L/min （5）回程是活塞桿腔進油量為： ==）=45L/min （6）回程是活塞桿腔排油量為： ===1356L/min 2.頂出缸的進油量和排油的油量 （1）頂出時活塞腔進油油量為： ===241L/min （2）頂出時活塞腔排油油量為： ==）=57L/min （3）回程時活塞桿腔進油量為： ==）=1

35、13L/min （4）回程時活塞桿腔進油量為： ===482L/min 2.2.4機身零件的設計及計算 1.上橫梁 由于中小型液壓機其機構(gòu)的形式主要有：鑄造及焊接兩種，故對于800T型四柱式萬能液壓機的上橫梁結(jié)構(gòu)的材料選取為HT-40。 （1）上橫梁的作用及尺寸要求 上橫梁位于立柱的上部，用于安裝工作缸，并承受工作缸的反作用里。如果有需要也可以安裝回程缸及其他裝置。 上橫

36、梁通過立柱連接程機身的上半部分，并且安裝工作油缸。為了使他的組成空間合乎要求，以及活塞的平穩(wěn)，所以要求上橫梁安裝油缸口的軸線與安裝油缸的臺肩平面應力垂直，上橫聯(lián)與調(diào)節(jié)螺母接觸面與主軸缸臺肩接觸應平行，還有立柱穿過口的上下面平行等等。其具體要求如下； A. 安裝主油缸孔的軸線與油缸臺肩和平面不垂直0.06/1000mm； B. 調(diào)節(jié)螺母接觸面與油缸臺肩貼合平面的不平行度允差0.05/1000mm； C. 鎖緊螺母接觸與調(diào)節(jié)螺母接觸面減不平行度允差0.16/1000mm； D. 油缸鎖緊螺母平面與油缸臺肩貼合平面間的不平行度允差0.12/1000mm； E. 立柱孔的尺寸-一般比立柱插入

37、端直徑大2mm。 （2）受力分析 上橫梁可視為兩集中力，兩端支承的簡支梁。他的受力圖以及剪力圖如圖2-6所示； 圖2-6 上橫梁受力分析 其中；p-共稱壓力（kg） p=800000kg D-油缸臺肩尺寸（cm） D=86cm 在截面（1-1）所受彎矩： M=PB（1=6645079kg （3）主截面（1-1）強度計算 重心距離X軸的距離：=32.3cm 所以=H=65 截面對X軸（形心軸）的慣性距離： J==1450000 在受壓截面上的彎曲應力為：

38、 =149/ 在受拉截面上的彎曲應力為： =150/ （4）11-11截面剪切強度計算 根據(jù)材料力學可以知道端面抗剪切力主要由立柱承受，所一可以按照簡化截面—矩形來計算。他的最大應力在應該中心橫截面上。 =200kg/ 2-8 式子2-8中；Q—11—11截面切應力（kg） Q=P=400000kg B—簡化截面的寬度（cm） B=45cm H—簡化截面的高度（cm） H=50cm 所以：=105kg/ 2.工作臺 （1）工作臺的作用與形狀尺寸的要求 工作臺是主機的安裝

39、的基礎。臺面上有固定模具，工作中承受及其本身重量以及全部的載荷。也可以安裝頂出缸、回程缸以及其他的輔助裝備。 工作臺所選用的材料與上橫梁相同。工作臺是整機的基礎性零件，他是安裝模具的基準。此外在他的上面還要安裝頂出缸和其他的零部件。所以對工作臺的不平度、各部件的安裝定位基準面均應該有必要的技術要求。具體要求如下： A：工作臺的不平度允差0.05/1000mm； B： 安裝頂出缸口的軸線與頂出缸臺肩貼合面間不垂直度允差為0.03/300mm； C：頂出油缸的臺肩的貼合面與工作臺間不垂平行度允差0.05/300mm D：立柱緊鎖螺母的貼合平面和工作臺面間的不平行度0.16100mm：

40、E：立柱孔的尺寸一般都比立柱插入端直徑 （3）受力分析計算 工作臺重心由他的中心孔，他的直徑為30cm。工作臺材料選用HT20—40，臺面擠壓許用應力為=1000kg/，所以可以知道模具的最小尺寸是：A。按照圓的直徑計算，所以墊板直徑是d=39.2cm，取墊板的高度b=40cm，立柱中心距為80cm，所以取:kg/cm。 在1-1界面（如圖2-7） 圖2-7工作臺受力簡圖： 圖2-7 工作臺受力簡圖 所以 最大剪應力應為： Q==250000kg

41、 （3）1-1截面強度計算 按照前述方法計算可以知道1-1截面特性如下所示： J=1450000cm4 =32cm = 在受拉截面上的最大彎應力應該為： = 在中性截面上最大剪切應力應為（）: =1.5 （4）11-11斷面上的強度計算 在10cm處11-11截面處彎矩為： 2-9 已知條件：P=500000kg B=88cm b=40cm 代入式2-9中可以知道： =7875000kg/cm 由于簡化11-11截面為工字形的截面，他的慣性矩為： J=145000 在

42、11-11截面上受拉伸以及壓縮的彎曲應力應該為： 3.活動橫梁 （1）與主油缸活塞桿連接傳遞液壓機的壓力，通過導向套沿著立柱導向上下的往復運動；安裝與固定模具以及工具等等，因此要有較好的強度、剛度以及導向結(jié)構(gòu)。 （2）結(jié)構(gòu)形式 活動橫梁要選用材料與上橫梁和工作臺相同，通常會采用同樣的材料來制造，為了使毛胚的制造工藝會相類似。以便于制造。 活動橫梁的結(jié)構(gòu)除了要考慮導向精度要求以外，還要根據(jù)壓制工藝中的承載要求來決定他。 根據(jù)壓制工藝的性質(zhì)，如果活動橫梁無論在任何情況下都沒有彎曲發(fā)生，比如：粉末冶金液壓機或者軸類零件專用的液壓機，在計算的時候就可以按找承壓剛度

43、與抗壓能來的情況來進行設計。所以活動橫梁通常都是上面敞開的箱型梁，中部的高度也可以設計的低一些。 如果被壓制的的零件尺寸較大，多制件同時的加壓和使用中具有偏心載荷的條件下，就需要要求或定橫梁不但要有足夠的承壓強度，還要應該具有一定的承載剛粗的抗彎曲能力等。在這個時候通常將他設計程高度稍微第與上橫梁而且壁厚相近的封閉想的形體。 如果液壓機設有限成套上，并且受全壓作用，那么動梁則應該由一定得抗彎曲能力。一般都設計程封閉的箱形體，他的結(jié)構(gòu)的高度應該由計算來決定。 無論在任何情況，導向部分都應該有一定程度，為了保證足夠的精度，在一般的情況下，導向本分的高度都不應該小于活塞

44、行程的一半。 活動橫梁應該與柱塞連接部位，并且有環(huán)形的集郵槽，為了便于儲存油缸缸口部的漏滲的油液。 （3）活動橫梁的形狀和尺寸的要求 活動橫梁是液壓機的主要的活動部件，為了保證液壓機符合精度的要求，所以要要求四立柱導向套孔軸線應該要相互平行，他應該連接活塞桿口的中心線平行：以上這些孔軸線都應該要與活動橫梁下半面垂直；它應該與貨代桿接觸平面對下面也應該要求平行等。具體要求如下所示： A:聯(lián)接活塞桿的空軸線要與四立柱空軸線應該都相互平行，它的不平行允差 B:活動橫梁的下平面不平直度允差為； C：聯(lián)接活塞桿的孔軸線與四立柱孔軸線對下面不垂直的允差0.10/100

45、0mm； D：下平面對上平面（與活塞桿貼合平面）部的平行度的允差0.16/1000mm； E：四立柱孔中心距公差的前后左右，對角線上的孔的間距公差按下式中計算出： 式中：R，—對角線上空的間距和公差，毫米。 X，—左右方向上的孔間距以及公差，毫米。 y， —前后方向上的空間距以及公差，毫米。 （4） 從結(jié)構(gòu)上來看，活動橫梁的行程終止無機械限程，就是無限程裝置，它依靠電器行程開關用來限制他的上下位置?；顒訖M梁高度較高H=40cm，它通過模具墊板來傳遞壓力，所以活動橫梁僅僅受擠壓和較下的彎曲，因此多活動的橫梁的計算可從略。

46、 4.立柱的設計與計算 （1）立柱受力情況及結(jié)構(gòu)尺寸其結(jié)構(gòu)簡圖如圖2-8所示： 圖2-8立柱結(jié)構(gòu)及受力分析簡圖 P=500000kg； L=2230cm； B=88cm： =2.64cm 立柱插入上橫梁的部分： F=278 立柱插入工作臺的部分：=18cm； （2） 將四柱結(jié)構(gòu)簡化或用平面框架來進行代替。假設兩側(cè)立柱的受力均勻，其上橫梁以及工作臺均作為絕緣體，那么他的受力情況則如圖2-8所示。 （3） 立柱插入處的應力 立柱插入上截面的面積 2-10 式子2-

47、10中： 所以： 立柱出入工作臺截面： 2-11 式子2-11中：=0.941 ==0.068 所以： 以上計算并為按要求對e值來進行修正。所以在片載下彎曲計算的值比實際測量值比較大。如果取e=0.8，那么彎曲應力值應該相應的降低20%左右，所以和的值應該為： =680kg/ （4）立柱的形狀以及尺寸的要求 立柱為液壓機的重要的零件，他是活動橫梁的導向的基準。他的具體要求如下： A：立柱導向面光潔度應該為~； B：立柱導向面錐度以及橢圓度不大于公差的一

48、半； C：立柱導向面軸線不平直度允差； D：與工作臺貼合它的端面對立柱導向表面的跳動量的允差0.05mm； E；材料一般都選用35或45鍛的鋼件。毛胚用正火處理，并消除鍛造過程的內(nèi)應力。 第三章 液壓系統(tǒng)設計 3.1確定快速空程的供液方式、油缸的規(guī)格和電功率 3.1.1快速空程的供液方式 主缸在快速下行是活塞的進油量為1696/min。該流量的數(shù)值很大，只在采用液壓泵來滿足會很不經(jīng)濟，所以要采用活動件自重快速下行的方式，利用充液閥從充液郵箱來吸油。 3.1.2確定液壓泵流量和規(guī)格型號 系統(tǒng)工作室所需要的高壓液體最大的流量是主缸工作行程

49、活塞腔的進油量的，是169.6L/min，主缸活塞回程時的所需流量是45L/min，頂出缸頂出時所需要的進油量是24L/min。主缸回程和頂出缸在頂出時，他們只是在開始的時候需要高壓p=25Mpa，但是當沖頭離開工件（拔模）和在工件在被頂出傲摸后，那么則不需要高壓。決定選用兩臺共稱的流量各個為100L/min的壓力的補償變量軸向柱塞泵—100MCY14—1B（160m/r，1000r/min）。工作壓力調(diào)節(jié)壓力的調(diào)節(jié)為25Mpa，用來滿足制力、回程力和頂出力的需求。在這個壓力作用下泵的最大輸出流量是160L/min。泵的工作特性曲線如圖3-1所示。在滿足主缸工作行程時的流量，他的 實際流量=

50、169.6L/min。 圖3-1泵的工作特性曲線圖 圖3-1 泵的工作性能曲線 當拔模完成后，主缸回程力或者他的頂出力都很小很小，在這個時候泵的壓力P，這兩個泵的合并的流量為200L/min，這些滿足了主缸在拔模后的迅速回程及頂出缸的在工件脫模后迅速頂出時對流量的需要，就是=178L/min。在頂出缸的活塞回程時候，他所需要的進油量為=94L/min，在這個時候兩個泵的其中一臺泵供液就可以。 3.1.3計算泵的驅(qū)動功率并選擇電動機 查樣本可以知道泵的機械效率為=0.95，容積效率=0.92，那么他的

51、總功率為：n==0.95 當泵的出口壓力為7Mpa的時候，泵的最大的輸出流量為Q=120L/min,那么泵的流入的功率為 當油泵的輸出壓力為25Mpa的時候，泵的輸出的流量為Q=169.6L/min，那么泵的輸出功率為 這里面,所以電動機的功率是80kw，又因為泵的共稱的流量為169.6L/min則要求他的轉(zhuǎn)速為1000r/min，那么選擇Y200L-4型號的電動機兩臺，他們每一臺都帶有一個100MCY14-1B型的油泵。 3.2擬定液壓系統(tǒng)圖 以下就設計的液壓系統(tǒng)圖(下圖3-2)，做出設計說明： 本機的最大輸出為200

52、噸，所以采用框架式結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)示意圖和也壓的系統(tǒng)圖如下圖所示：上滑塊1由活塞式的壓缸驅(qū)動，下滑塊2的用來的拉延邊或頂出的工件。 根據(jù)工藝的要求，機器應完成上滑塊1快速的下行，慢速下行的加壓、保壓、上行回程，下滑塊2的上行頂出工件等等工作。所以要需要控制上滑塊的快速運動的終點位置，工件的行程終點的位置，回程終點位置以及每個過程的速度等。這個四套控制回路要采用四套旋轉(zhuǎn)變壓器。因此要有保壓、卸壓在要求上需要用閥進行壓力的控制。 每套旋轉(zhuǎn)的變壓器都包括發(fā)送機和接送機這兩個部分。發(fā)送機裝在液壓機的機架上，接受機的裝置在控制臺上。要預先調(diào)定接收機轉(zhuǎn)子的位置也需要被調(diào)定。 圖3-

53、28000KN液壓機的液壓的系統(tǒng)圖 機轉(zhuǎn)子和定子形成角度差，也產(chǎn)生電壓差，所以取這個電壓的差作為控制信號?？刂菩盘柦?jīng)過電伺服放大并通過液壓系統(tǒng)來使上滑塊1下移。齒輪3和發(fā)送機的轉(zhuǎn)子相連：齒條4和發(fā)動機的定子相連。上滑塊會想下移，那么發(fā)送器的定子和轉(zhuǎn)子的角度會較小，控制信號會逐漸減小，一直到消除。這個時候，上滑塊到達期望的位置會停止。為了實現(xiàn)穩(wěn)定的位置控制，從控制缸5到電伺服放大器加了一個小的反饋回路：從上滑塊到接受器也加了一個大的反饋回路。各個位置的速度均要用這個方式控制。 主泵6A口的排出的油進入缸7的上腔，下腔的油回到B口；液壓箱9的油也向B口補油，這個時候的上滑塊快速

54、地下行。下行的速度由電信號通過伺服閥10，缸5，泵6的斜盤來加以控制。 上滑塊在接觸工件之后，負載會增大。缸7上腔的壓力會增加，他的值會由安全閥11來限定，他的調(diào)節(jié)為25Mpa，這個時候的電信號會使泵6的流量減小，上滑塊會慢速來下行。由他的電路控制延時來保壓。保壓時閥18處于右位。由于背向閥22，24的調(diào)定壓力為25Mpa，所以缸8的下腔會有高壓。 當閥12在處于通路的時候，泵6A口排出的油液壓力靠調(diào)壓閥12來控制。卸壓后壓力繼電器使泵6反向，B口排油。安全閥26的限定壓力為26Mpa，缸7的活塞上行，上腔的油回到泵6A口。泵15同時也是閥10的能源，他的壓力由閥16來調(diào)定，他

55、的調(diào)頂值為5Mpa。壓力繼電器28會保證閥10的能源能力會達到一定的值時才能接通電源來使閥10來開始工作。 當閥18處于右位時，泵19排出的油會經(jīng)過閥18到8下缸。下滑塊上升，會頂出工件。上滑塊到位后，靠行程開關來使18處于右位，使閥2處于通路的位置。泵15的有壓油會經(jīng)過閥23導通。缸8下腔的油經(jīng)過閥18來流回郵箱，泵19經(jīng)過泵18會卸荷，下滑塊會復位。 本系統(tǒng)的特點是采用伺服回路來控制速度和速度換接點的位置，提高了精度。采用了多個壓力來控制回路完成保壓和卸壓和壓力的變換。 3.3設計動作循環(huán)圖 表3-1 2000KN液壓機動作循環(huán)圖 表

56、3-1 3.4選擇液壓機系統(tǒng)中原件的規(guī)格型號 根據(jù)各段油路的最大壓力和流量來去選擇原件，所選取的原件的規(guī)格型號，如表3-2所列。 關于原件的選擇的幾點說明？ 1.單向閥11和13實際通過的最大流量為100L/min]，但是考慮大他們在液壓機啟動后的任何情況下都有油液的通過，因此需要將他們的流量規(guī)格選擇大一級，這樣的情況下工作時的壓力會損失小，減小功率損耗和系統(tǒng)的發(fā)熱。 2.閥17工作時的最大通油油量的流量為222l/min，現(xiàn)在選擇6Kfla電液動閥的流量規(guī)格為200L/min，會稍微小了一些，但是不影響使用，但是壓力的損失會增加了。

57、 3.為了不影響系統(tǒng)的正常工作的安全，使用溢流閥10和21的調(diào)整壓力選取為系統(tǒng)工作壓力的1.1倍，就是1.1。 序號 名稱 型號 規(guī)格 附注 L/min 1 電動機 Y200L-4 30kW 2 軸向柱塞泵 63YCY14-1 320 100 使用 3 電動機 Y200L-4 30kW 4 電動機 Y90-L 1.5kW 5 齒輪泵 CB-B25 25 25 6 溢流閥 P-B25 25 25 調(diào)至（10-16） 7 電動滑閥 B111 320 16 8 可控單向

58、閥 320 100 9 溢流閥 6Y 80-320 200 調(diào)至275 10 單向閥 6D 320 320 11 溢流閥 6Y 80-320 250 調(diào)至250 12 溢流閥 2Y 80-320 40 調(diào)至320 13 壓力表 Y-10 （0-600） 14 電動液滑閥 7KFla 320 320 15 電動換向閥 （自行設計） 16 壓力繼電器 P 50-320 調(diào)至250 17 電動滑閥 B111 320 16 18 溢流閥 2Y 80-320

59、 40 調(diào)至250 19 壓力表 Y-100 （0-40） 20 可控單向閥 （自行設計） 21 溢流閥 6Y 80-320 250 調(diào)至250 22 溢流閥 2Y 80-320 40 調(diào)至250 23 單向閥 6D 320 200 24 壓力表 （0-40） 25 充液閥 （自行設計） 表3-2 3.5郵箱的計算 主郵箱容積的計算 V=K 3-1 式子3-1當中：K—系數(shù) K=2—5 ，現(xiàn)在去K=4.

60、 —各油泵每分鐘流量的總和 —各油缸最大儲油量的總和，已經(jīng)知道主缸的最大行程。 = 那么郵箱的總?cè)莘e為：V=3 所以會確定郵箱的有效容積V=1000L。 結(jié)論 我的畢業(yè)設計的課題是800t液壓機的設計，在這一時間段的努力，我的畢業(yè)設計終于快要進入尾聲。 通過倪老師的精心指導和我們大家夜以繼日的努力，是我們在這一次的畢業(yè)設計中受益匪淺。為了收集國內(nèi)的技術和資料，我們花費了大量的事件，在學校

61、的圖書官和遼寧省的圖書館中查閱了大量的有關液壓機的相關的期刊和書籍，在最初的一段事件內(nèi)我們曾經(jīng)初一種非常忙碌但是卻毫無進展的一種狀態(tài)，也可以說是無從下手，在這個時候，倪老師給與了我非常大的幫主，他讓我及時的找對了方向，確定了一些設計的參數(shù)和總體的方案，還有草圖的繪制等等，最后在倪老師的精心指導喝我們大家的努力之下完成了整個的設計任務。 致謝 首先我要真心的感謝沈陽化工大學機械工程學院的老師四年來對我的關懷和培養(yǎng)，讓我這樣一個充滿愛的壞境下成長，使我從一個對機械知識懵懂的少年到現(xiàn)在能獨立完成我的畢業(yè)設計的一個優(yōu)秀的大學生。特別要

62、感謝我的導師倪洪啟老師，倪老師不僅在我的畢業(yè)設計的過程中對我的畢業(yè)設計進行了細心的指導，而且在我的學業(yè)受困的時候他也即時的幫助了我。倪老師特別注重學生的個人創(chuàng)造能力，鼓勵我們大膽創(chuàng)新，是我學到了很多在課堂上沒有學習到的知識，倪老師對我們的態(tài)度友善，講解問題特別的耐心自習，為我們的畢業(yè)設計盡心盡力。 在這次畢業(yè)設計中，我還得到了一些同學的幫助和知道，是我能夠順利的完成了這一次的畢業(yè)設計，再次一并感謝！ 參考文獻 [1]周士昌主編．液壓系統(tǒng)設計圖集[M]．北京：機械工業(yè)出版社，2003。 [2]雷天覺主編．新編液壓工程手冊

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