630吨液压机本体结构设计课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,630吨自由锻造液压机本体设计,10级,锻压2班,刘秀侠,指导老师,仇平,630吨自由锻造液压机本体设计10级锻压2班,主要设计参数,公称压力：,6.3,MN,工作,介质压,强,：,31.5MPa,工作压力：0.63MN,最大净空距(H)：,800,mm,最大行程（h）：,50,0mm,工作台尺寸：,500,X,5,00,mm,工作速度,:10,0 mm/s,最大,空程,下降,速度,：1,00 mm/s,工作台移动行程：1500mm,结构形式：三梁四柱上传动,主要设计参数公称压力：6.3MN,一、,液压机的本体结构,1.1液压缸本体组成,本机采用三梁四柱式液压机，其本体结构由上横梁，下横梁，立柱螺母和立柱组成一个封闭框架。,工作缸,选用,活,塞式液压缸,。液压缸的支撑形式选法兰支撑。,一、液压机的本体结构1.1液压,1.2液压缸的材料,1.2液压缸的材料,1.3,活,塞,尺寸及液压缸内径,根据液压缸名义总压力Fh及选定的液压工作p,可按下式确定液压缸内径D1,D1=,=,=505mm,由表查得液压缸内径与活塞头部间隙为1mm，所以活塞头部直径,D=504mm,1.4活塞杆直径,液压缸活塞杆直径D,杆,=480mm,1.3活塞尺寸及液压缸内径根据液压缸名义总压力Fh及选定的液,1.5工作缸外径的确定,D,2,=D,1,505 =711mm,1.6工作缸壁厚,1.6工作缸壁厚,1.7相关尺寸计算,1.7相关尺寸计算,根据 为参数及相应公式初步选择液压缸有关尺寸，在进行强度校核。,t=(1.52) =190mm h=(1.52) =190mm,R,1,=0.4r,1,= 101mm L=1.5 =155mm,R=(0.150.25) =18mm =1015, 取,=,12,根据 为参数及相应公式初步选择液压缸有关尺寸，在,1.8液压缸进水口直径计算,a、工作进油口的计算,查机械设计手册可知压油管道流速,v,3,6m/s， 对于工作进油口，我们取流速V,进,=4.5m/s,回油速度v1.52.5m/s 取V,回,=2m/s,1.8液压缸进水口直径计算a、工作进油口的计算,单位时间流过油的体积：,因为,则有,其中V,工作,=10mm/s d=505mm V,管,=4.5m/s,所以d,管,=505 =97mm,单位时间流过油的体积：,1.9法兰外径的计算,带入公式R,4,= =,即取法兰外径R,4,=400mm,1.9法兰外径的计算带入公式R4=,二、,工作缸的分析与强度检核,（1）破坏性质：疲劳破坏,破坏的部位及特点：,A.法兰与缸壁的圆弧过渡区，最易破坏,特点：由外向内，环形裂纹,B.缸底与缸壁的过渡区,特点：由内向外，环形裂纹,C.直筒壁部位,特点：由内向外，与母线平行或成45度，较少发生,D.进水口内壁气蚀为蜂窝状麻点,E进水口外侧拉裂，由外向内,2.1,法兰支撑工作缸的破坏及原因分析,二、工作缸的分析与强度检核（1）破坏性质：疲劳破坏,（2）原因分析,（2）原因分析,2.2工作缸的强度校核,液压缸的一般形式是一端开口，一端封闭的高压厚壁容器，当高压液体作用在柱塞上时，反作用力作用于缸底，通过缸壁传递到法兰部分，靠法兰与横梁支撑面上的支撑力来平衡。因缸底与法兰部分有弯曲力矩的影响，故不能用一般的厚壁圆筒公式来计算，而是根据各部分受力特点不同，将液压缸分为3个部分：法兰部分，缸底部分，中间厚壁部分这样三部分分别校核。,（,1,）总体受力分析,2.2工作缸的强度校核,（,1,）,筒壁部分：,中间圆筒三向应力状态,（1）筒壁部分：中间圆筒三向应力状态,630吨液压机本体结构设计课件,将r4=40cm r1=25.75cm r2=35.55cm 和p=31.5MPa代入得,max,=,114.8MPa a安全,所以 =270,/114.8=2.35 满足要求,将r4=40cm r1=25.75cm,（,2,）法兰过度部分,（2）法兰过度部分,A梁的弯曲刚度及基础系数有关的K的数据,= 0.074cm -1,其中 为泊松比，查得 =0.3,B 缸理论上 发上最大推力Fn,= 3.1425.7525.753150= 6558KN,C平均半径r5圆周半径上单位长度的轴向力Fn,r5=0.5(r1+r2)=30.65cm,= 35.55+470.2079=45.3cm,A梁的弯曲刚度及基础系数有关的K的数据,=44.6cm,FN= =34.1KN/cm,203.3KN,cm,630吨液压机本体结构设计课件,代入后得 z=,141.8MPa, =110150MPa 安全,630吨液压机本体结构设计课件,（,3,）,缸底部分,= =0.812,53.4MPa,按此种方法计算， 取低值，为80MPa.所以, ,安全。,（3）缸底部分,三、,液压缸的部件,本机的工作,缸,采用,活,塞式液压缸，,它由缸体、活塞、活塞环、导套等零件组成。活塞式液压缸可以在两个方向上作用即能完成工作行程，又能实现回程，因此简化了液压机结构，但活塞在运动的两个方向上都要求密封，因此缸的内表面在全长上均需加工，精度要求较高，液压缸部件较复杂。,三、液压缸的部件,3.1液压缸的支撑形式,采用法兰支撑：液压缸以法兰支撑并安装在横梁内，与缸外壁的两个环形面积与横梁相配合。缸体进入高压液体时，通过法兰与横梁的接触面积将反向作用力传递给横梁。液压缸本身则靠法兰上的一圈螺栓固定在横梁上。,缺点：法兰与缸壁过度区有应力集中。,3.1液压缸的支撑形式采用法兰支撑：液压缸以法兰支撑并安装在,3.2柱塞与活动横梁的联接形式,柱塞和活动横梁的联结形式是球面支撑联接，采用半压环固定于动梁上，球面半径的为800mm，球面垫于动梁内，球面与压环之间留有足够的活动空间，半压环与动梁上表面有橡胶垫圈。间隙处根据条件选择人字型密封圈。半压环上螺钉用内六角圆柱头螺钉M36。排布时需要注意不得与油管接头位于同一垂面上，以避免装卸困难。,3.2柱塞与活动横梁的联接形式 柱塞和活动横梁,3.3工作缸导套,导套在,活,塞往复运动时起导向作用，导套长度与工作,活,直径比值一般为0.51.0.,3.4,密封,密封是用于防止高压水的泄漏。密封质量如果不好会导致工作缸泄漏，直接影响生产。对密封的基本要求是：密封性能好，能随液体压力增高而提高其密封性能，摩擦阻力小，磨损小，寿命长。使用维修方便，易拆换，成本低，制造容易。本机液压缸的密封均采用人字形夹布橡胶,。,3.3工作缸导套 导套在活塞往复运动时起导向作用，导,谢 谢,