单柱校正压装液压机

第1章 绪论1.1课题背景液压传动开始应用于十八世纪末，但在工业上被广泛应用的时间比较短。有大幅度的发展也就在近50年。因此，与其它传动方式比还是一项年轻的技术。当今液压技术广泛应用于工程机械、起重运输、冶金工业、农用机械，轻工业和机床工业。随着液压技术的不断发展，液压技术也广泛应用在高科技高精度的行业，如机床行业。它能代替人们一部分频繁而笨重的劳动，能在条件恶劣的环境中工作。特别在数控机床这类要求精度较高的领域有着不可代替的作用，出现了液压传动的自动化机床，组合机床和自动生产线等。在国防工业中，如飞机，坦克、火炮等都普遍采用了液压传动装置和液压控制装置。1.2 发展趋势当今研究的主要内容是高压粘性流体在密闭容器中流动规律和系统中承受高压的粘性流体的运动规律。液压系统有着独特的优势。其有着体积小，重量轻，可实现无级变速，运动平稳，结构简单，操作方便，工作寿命长，液压元件易于通用化、标准化、系列化的特点。基于以上优点，处于新兴技术的液压系统在近些年得到了大幅度的发展，还有着广泛的发展空间。它正向高压化、高速花、集成化、大流量、大功率、高效率、长寿命、低噪音的方向发展。液压传动可以用很小的功率控制速度、方向。使用适当的节流技术可使执行元件的精度达到最高。其布局安装有很大的灵活性，同体积重量比却比其他机械小的多。因此能构成其他方法难以组成的复杂系统。液压传动能实现低速大吨位运动。采用适当的节流技术可使运动机构的速度十分平稳。经过五周的毕业实习，让我们学到了很多以前没有学到的知识，也让以前学到的书本上的知识和现实生产相结合，让我门的专业知识有了进一步提高。特别是对液压系统有了更深的了解。在此基础上我们进一步分析Y41系列单柱校正压装液压机。它是一种多功能的中小型液压机床，适用于轴类零件、型材的校正和轴套类零件的压装。通过观察测绘，进行了毕业设计。在指导老师的指导下，我对设计多次改进，通过查阅相关资料手册，并多次向指导老师请教，对以前不懂的知识有了更好的认识。通过这次设计，我把大学所学的知识穿了线，知道了各知识之间的联系，对以后的工作有了很大的帮助。第2章方案论证2.1 传动方案的论证目前冲压机床的传动方式主要有：液压式、气压式、电动式和机械传动方式等。传动装置的选择正确与否，直接决定着冲压机的好坏。1 .气压传动的结构简单，成本低，易于实现无级变速；气体粘性小阻力损失小，流速快，防火防爆。但是空气易于压缩，负载对传动特性的影响大，不易在低温环境下工作。空气不易被密封，传动功率小。2. 电气传动的优点是传动方便，信号传递迅速，标准化程度高，易于实现自动化，缺点是平稳性差，易受到外界负载影响。惯性大，换向慢，电气设备和元件要耗用大量的有色金属。成本高，受温度、湿度、震动、腐蚀等环境的影响大。3. 机械传动准确可靠，操作简单，负载对传动特性几乎没有影响。传动效率高，制造容易和维护简单。但是，机械传动一般不能进行无级调速，远距离操作困难，结构也比较复杂等。4.液压传动与以上几种传动方式比较有以下优点：获得力和力矩很大，体积小，重量轻，能在大范围内实现无级调速，运动平稳，设计简单，操作方便，工作寿命长，易于通用化、标准化、系列化。它有很广阔的发展空间。从各方面考虑，液压传动系列基本符合设计要求，能达到预期的标准。所以，此次设计将采用液压传动。2.2 控制元件的分析液压传动中主要有以下几种控制元件实现冲头的下压、保压和返回的过程。1.手动换向阀 用人工操作控制阀芯的运动。手动换向阀又分为手动和脚动两种。优点是操作简单、灵活、容易控制。2.电磁换向阀 通过电磁铁产生的电磁力来使阀芯运动，达到油路的转换。但由于受电磁铁吸引力的限制，电磁换向阀流量不能过大而且需要在回路中增加减速装置。3.插装阀 是一种新型的开关式阀体，结构以锥阀为基础单位，配以不同的先导阀可实现对液流的方向、压力和流量大小的控制。其结构简单，动作反应快，适合高压大流量的场合。从设计课题上考虑，手动控制阀比较符合设计要求，完全可以满足性能要求，而且经济。所以选用手动换向阀。第3章液压机的设计及参数选择当决定采用液压传动时，其设计步骤大体可分以下几步：1. 明确设计依据进行工况分析。2. 确定液压系统的主要参数。3. 拟订液压系统原理图。4. 液压元件及液压油的选择。5. 液压系统性能验算。6. 绘制正式工作图和编制技术文件。设计一台液压机，其工作循环为：快速下行，减速下压，快速退回。由设计题目及已知参数可确定：冲压力：100吨=10010009.8=0.9810N生产率：4次/分=1次/15秒工作行程：500mm=0.5m最大冲压厚度：20mm=0.02m滑块的重量：1.010N 根据工艺要求，快速下降所用的时间为9s，运行的距离为0.48m。工进所用的时间为1s，运行的距离为0.02m。快退返回的时间为5s，其运行的距离为0.50m。得到各个工艺路线的速度参数如下： 快速下行： 行程：480mm 速度：53mm/s减速下压： 行程：20mm 速度：20mm/s快 退： 行程：500mm 速度：100mm/s单次循环的总时间是：9+1+5=15s液压缸采用Y型密封圈。其机械效率一般为0.9-0.95之间，本液压缸的效率取：=0.95。第4章工况分析设计开始时，应该首先明确以下几个问题：1. 弄清主机结构和总体布局2. 明确主机对液压系统的性能要求3. 明确主机的工作条件4. 明确液压系统与其它传动系统和控制系统的分工配合、布置和相应的控制关系。5. 了解搜集同类型机器的有关技术资料4.1动力（负载）分析及负载循环图5.7.2活塞杆的校合校合活塞杆可用公式：（4/ ）。 （516）式中 活塞杆的作用力（N） 活塞杆材料的许用应力（MPa）由公式（517）得：=（40.9810/120）=0.102mm=0.18mm所以活塞杆直径满足要求。第6章 拟订液压原理图液压系统循环图是表示系统的组成和工作原理的图样，他是以简图的形式全面的具体体现设计任务中提出的技术和其他方面的要求。要拟订一个比较完善的液压系统，就必须对各种基本回路、典型液压系统有全面深刻的了解。 根据以上分析及参考同类设备的液压原理图，拟订本设计的液压原理图如下：图63 液压系统原理图注释：1电动机2过滤器3柱塞变量泵4调压阀5溢流阀6换向阀7压力表开关8压力表9支撑阀10液压缸11油箱流量原理图说明：电动机1带动柱塞变量泵3向主油路供油，可以通过溢流阀5和调压阀4对液压系统进行调压，使压力表8的值到系统需要的压力，利用换向阀6进行换向。如果处于中间位置，系统处于卸荷状态；如果左端通电，液压缸将下降运动，完成工艺中的快进和工进两种工艺；如果右端通电，液压缸将上升动作，完成工艺中的快退。第7章 液压元件和液压油的选择7.1 液压泵的选择液压泵是将原动机的机械能转换为液压能的能量转换元件。在设计液压传动中，液压泵作为动力元件向液压系统提供液压能。液压泵工作的基础条件是：1. 必须具备一个密封油腔，而且密闭油腔的容积在运转过程中应不断变化。2. 泵的吸油是靠弹簧克服摩擦力的阻力、推力推动活塞下移而实现的，这样的泵具有自吸能力。7.1.1.确定泵的最大工作压力液压泵的最大工作压力，由下式确定：+ （71）式中 液压缸或液压马达最大工作压力（MPa）由液压泵出口到液压缸或液压马达进口之间的管路沿程阻力损失和局部阻力损失之和。这些阻力损失只有在液压元件选定后，并绘出管路布置图才能计算。在初算时按经验数据选取：管路简单，流速不大的取=0.20.5MPa；管路复杂，流速较大的取=0.51MPa。该系统取=0.5MPa由公式（511）得：=20.5+0.5=21MPa；7.1.2确定液压泵的流量和排量；当多液压缸（或马达）同时动作时，液压泵的流量要大于同时动作的几个液压缸（或马达）所需的最大流量。并应考虑到系统的漏损和液压泵磨损后容积效率的下降。即有下式计算液压泵的流量公式：（） （m/s） （72）式中 系统泄漏系数。一般取1.11.3。大流量取小值，小流量取大值。该系统取=1.1（）同时动作的液压缸（或马达）的最大流量（m/s）；可以从Qt图上查得。对于工作过程始终用节流调速的系统，在确定流量时，尚需加上溢流阀的最小流量，一般取0.0510 m/s由Qt图得到液压缸所需最大流量156L/min；由公式（72）得：1.1156=172L/min；此液压系统采用液压变 转速为1500r/min；排量公式：=/1500 （73）由公式（73）得：=172/1500=0.115L/min=115ml/r；7.1.3选择液压泵的规格按已算出的最大工作压力和流量，得出液压泵的额定压力=（1+25%）=26.25MPa。查阅文献9，选则液压泵的型号为SCY141B；排量160ml/r；转速1500r；额定压力32MP；额定流量得：1601500/1000=240L/min，这里选250 L/min；7.1.4确定驱动液压缸的功率由于本机器采用闭合式液压系统，压力损失很小，可以忽略不记。这一点可以在后边的系统验算中得到准确的验证。所以液压泵的输出功率用下式计算：= （74）式中 液压泵的输出功率（kw）液压缸压力（MPa）液压泵的流量（m/s）一、液压缸处于启动时由160SCY14-1B型号液压泵的压力、流量曲线图可得：=0.002m3/s,所以由公式（74），得：=（） =（1.010/0.049）0.002=408.2（w）二、液压缸压力达到最大值时（即到达系统最高压力时）由160SCY14-1B型号液压泵的压力、流量曲线图可得：=0.0003m3/s,所以由公式（74），得：=32100.310=9.6kw三、液压缸处于快退时由160SCY14-1B型号液压泵的压力、流量曲线图可得:=0.0008 m3/s,所以由公式（74），得：=2.2100.810=1.76kw因此，选出液压泵的最大输出功率=9.6kw。7.2 电动机的选择 电动机分交流电动机和直流电动机两种，如无特殊说明时，一般选择交流。选择电动机的类型和结构形成应根据电源种类（交流或直流），工作条件（环境、温度、空间、位置等，载荷的大小和性质的变化，过载情况等），启动性能和启动、制动正反转的频率程度等条件来选择。Y系列三相笼式异步电动机是一般用途的的全封闭式鼠笼三相异步电动机。由于结构简单，工作可靠，价格低廉，因此本设计选用此电动机。根据所求得到的液压泵的功率，对电动机进行选择，根据参考文献4本设计可选电动机Y160M4，其额定功率为11kw，转速为1460r/min。7.3 控制阀的选择选择控制阀应按额定压力、最大流量、动作方式、安装固定方式、压力损失数值、工作性能参数和工作寿命来选择。1. 应尽量选择标准定型产品，一般不使用自行设计专用的控制阀。 2. 一般选择控制阀的额定流量应比系统管路实际通过的流量大一些。必要时允许通过阀的最大流量超过其额定流量的20%。3. 应注意差动液压缸由于面积差形成不同回油量对控制阀正常工作的影响。方向控制阀主要有手动换向阀，机动换向阀，电磁换向阀等几种形式。由前面所分析，本课题设计的机器所用的换向阀为手动换向阀。手动换向阀是利用手动杆来操控的方向控制阀。该阀根据定位方式的不同，有弹簧复位式和钢球定位式两种结构。对手动控制阀的操作是通过杆机构在远程控制实现的。由于以上分析可得选用三位四通手动换向阀。液压机在不同工作状态下要求换向阀处于中位。主要参数如下：阀芯的最大位移量是36mm，取中间为中位，那么-66时阀芯处于中位，当6时，阀芯处于阀体左端，换向阀处于左端，液压缸下降运动，完成快进和工进工艺。当-6时，阀芯处于阀体右端，换向阀处于右端，液压缸上升运动，完成快退工艺。即阀芯的左右位置为18mm。由于本液压系统中要的是三个位置的换向阀，在这里简单介绍下三位四通换向阀的功能。1. 三位四通换向阀处于中位，各油口封闭，该液压泵处于卸荷状态。2. 三位四通换向阀处于左端，油口P与A之间相连，B与O之间相连，液压缸下降动作，完成快进和工进两种工艺。3. 三位四通换向阀处于右端，油口P与B之间相连，A与O之间相连，液压缸上升动作，完成快退工艺。如图71。图71 三位四通手动换向阀参考同类机械的选择，查阅参考文献9，选择换向阀的型号为：4SH。7.4 管道（导管）的选择 选择管道的主要内容是根据压力损失，发热量和液压冲击，合理确定管道内径、壁厚和材料。在液压传动中常用的管子有钢管、铁管、胶管、尼龙管和塑料管等，该设计管道选择45号无缝钢管。7.4.1 管道内径的确定由流体力学可知，当通过管道的油液流量Q一定时，管道内径决定管道截面的油液平均流速v；即：1130 （75）式中 液体最大流量 m/s 管道内液流平均流速m/s； 惯用流速：对吸油管12m/s（一般取1m/s以下）；对于压油管36m/s；对于回流管1.52.5m/s当对吸油管道时，吸油管平均流速在此取=1.5m/s；由公式（75）得：d=1130=41mm根据文献4表14.212取=50mm；当对压油管道时，吸油管平均流速在此取=4m/s；由公式（75）得：=1130=29mm根据文献4表14.212取=32mm；当对回油管道时，吸油管平均流速在此取=2m/s；油管平均流量在此取=/2；由公式（75）得：=1130=29mm根据文献4表14.212取=32mm；7.4.2 管道壁厚的计算管壁厚度计算公式： /2= （76）式中 管道壁厚（m） 管道承受的最高工作压力（MPa） 管道内径（m） 管道材料的抗拉许用应力（MPa） 材料的抗拉强度（MPa），在此取=600MPa 安全系数，它需要考虑管道径向尺寸的误差与形变，管道内径的压力脉动，液压冲击，管道的材料质量及工作压力的周期变化等不安全因素。故一般规定=48。液压震动，压力冲击大取大值；液压震动，压力冲击小取小值。本设计取=4。 =/ （77） =600/4=150MPa；当对吸油管时由公式（76）得：=（2150）（2150）=3.5mm计算出值应符合标准系列值，查文献4表14.212得=6.5mm。外径管=50+26.5=63mm;查阅文献4得管=63mm;当对压油管时由公式（76）得：=（2132）（2150）=2.24mm计算出的值应符合标准系列值，查文献4表14.212得=5mm。外径管=32+25=42vmm ;查阅文献4得管=42mm;当对回油管时由公式（76）得 ：=（20.532）（2150）=2.24mm计算出的值应符合标准系列值，查文献4表14.212得=5mm。外径管=32+25=42mm ;查阅文献4得管=42mm;7.5 确定油箱的容量油箱在液压系统中除了储油外，还起着散热分离油液中的气泡，沉淀杂质等作用。油箱中安装有很多辅件，如冷却器、加热器、空气过滤器及液位计等。油箱的设计要点： 1. 油箱必须有足够大的容积。2. 吸油管及回油管应插入最低液面下，以防止吸空和回油飞溅产生气泡。3. 吸油管和回油管之间的距离要尽可能远些。4. 为保持清洁，油箱应有周边密封的盖板，盖板上有空气过滤器。5. 油箱底部应距地面150mm以上，以便于搬运，散热，放油等。6. 对油箱内表面要做好防腐处理。 本设计初选油箱体积为0.3m。其散热情况将在性能演算中讨论。7.5.1液压油的选择液压油应具有适当的粘度和良好的粘温特性，油膜强度要高，具有较好的润滑性能，能抗氧化稳定性好，腐蚀作用少，对涂料、密封材料等有良好的适应性。同时液压油还应具有一定的消泡能力。液压系统能否可靠运行，很大程度取决于系统所选的液压油。选择液压油，首先是介质种类的选择；然后考虑合适的粘度；最后还要考虑使用条件等因素。本设计选用抗磨液压油，可选用型号YBN32。密度为900kg/m，比热容=1.88kJ/kg.C；40C时运动粘度值为32mm/s；7.5.2过滤器的选择过滤器的功能是清除液压系统工作介质中的固体污染物，使工作介质保持干净，延长元器件的使用寿命。它是液压系统里不可缺少的重要辅件。所选的过滤器，应具有足够大的通油能力，并且压力损失要小，过滤精度应满足液压系统或元件所需清洁要求。有足够的强度，滤芯要便于更换和清洗。根据参考文献1表43.818，可选择过滤器的型号WU16080；其最大流量为160L/min，过滤精度为80m。7.6 联轴器的设计联轴器所连接的两轴，由于制造及安装误差，承载后的变形以及温度变化的影响等，往往不能保证严格的对中，而是存在着某种程度的相对位移。这就要求设计联轴器时，要从结构上采用各种不同的措施，使之具有一定的相对位移的性能。弹性联轴器利用弹簧元件的弹性变形来补偿两轴之间的相对位移，而可动元件之间的间隙小，特别是那些需要经常启动和逆转的传动。于是电动机出来后直接相连的就是液压泵，它们之间就必须是弹性联结，使用一个有弹性元件的联轴器。 根据参考文献8表41.529，选用弹性柱销联轴器，型号为HL5型。第8章 液压系统的性能验算 液压系统在初步设计时，各种参数都是靠经验估计出来的，当回路形式，液压元件及连接等完全确定后，针对实际情况，对所设计的系统进行各项性能分析，对于一般液压传动系统来说，主要是进一步确切的计算液压回路的各段压力损失、压力冲击和发热升温等方面。以便使系统设计更加完善与可靠。8.1 管路系统压力损失当系统元件，辅件规格，系统管路尺寸确定后，即可进行系统压力损失计算。它包括管路的沿程压力损失P，局部压力损失P及阀类元件的局部损失P。即=+ （81）式中 = /2 （82）=/2 （83）=（/） （84）式中 管道长度（m）管道内径（m）液流的平均速度（m/s）液压油的密度（kg/m）沿程阻力系数局部阻力系数阀的额定流量（m/s）通过阀的实际流量（m/s）阀的额定压力损失（MPa）8.1.1沿程压力损失的计算在整个系统中有两段沿程压力损失：一段发生在液压泵到液压缸这个沿程上，沿程为=1.7 m，管道内径为0.032m，第三段发生在液压缸到油箱这个沿程上，L=2.3m，管道内径为0.032m。由于系统在快进的时候得到最大值=156L/min=0.0026m/s；本设计选择的液压油运动粘度为32mm/s，密度为900kg/m；当是回油管时，管道里的流量为最大值的一半即0.0013m3/s实际流速为：=4/=1.62m/s=/ =16202300 式中 -液压油运动粘度 所以油路在管路中是呈层流状态，其沿程阻力系数：=75/=75/1620=0.046当是压油管时，管道里的流量为0.0016m3/s实际流速为：=4/=1.99m/s=/ =19902300 式中 -液压油运动粘度（mm/s） 所以油路在管路中是呈层流状态，其沿程阻力系数： =75/=75/1990=0.038由公式（82）得：=/2+/2； =（0.0381.7）/0.032（9001.99）/2+（0.0462.3）/0.032（9001.62）/2 =2.018751782.045+3.306251180.98=7502 Pa8.1.2管路内的局部压力损失管道内的局部压力损失是通过管路中折管和管接头等处的管路局部压力损失，以及通过控制阀的局部压力损失之和。由于本系统设计中的管路没有多少折管和管接头。这一部分的压力损失很小，几乎为零。8.1.3阀类元件的局部压力损失由于该液压系统比较简单，控制阀中有压力损失的就只有手动换向阀。因此在这里计算手动换向阀导致的局部压力损失，该系统选择的手动换向阀的几个参数。=0.001=0.02MPa由流体力学知识得实际流量的计算公式：= （85）式中 小孔流量系数，参考文献10，一般取C=0.61换向阀的额定压力损失（MPa）。从换向阀的技术参数里面查得=0.02MPa液压油的密度（kg/m）由公式（85）得：=0.610.001 = 0.0041 m3/s由公式（84）得：=0.0210（0.0041/0.0042）=0.019MPa所以系统总的压力损失由公式（513）得：=+ =7502+19000=0.026502 MPa可见本系统压力损失很小。即液压泵的出口压力为=21+0.026502=21.02650232MPa 由计算出来的结果可以知道，液压泵打出来的压力低于其额定压力，所以泵的选择是合理的。8.2 液压冲击的计算在液压系统中，当迅速的换向或关闭油路突然使流速改变时，系统内就会产生压力的剧烈变化，这就是液压冲击现象，液压冲击大的系统要安装液压缓冲装置。通过分析本液压系统，该液压系统的最大冲击发生在液压系统突出关闭的时候，当液压系统瞬时关闭液流时，管道内最大的液压冲击按下式计算：= （86）式中 液流发生变化前的流速（m/s）液压油的密度（kg/m） 油的容积的弹性系数 =1.6710MPa； 管道内材料的弹性系数 =2.110MPa； 管道内径（m） 管道的壁厚（m）当是吸油管时，由公式（86）得：= =3.87710/2.7 =1.436MPa当是压油管时，由公式（86）得：= =3.8771010/2.26=1.72MPa当是回油管时，由公式（86）得：= =3.8771010/2.26=1.72MPa液压冲击在本系统中不是很明显，因此可以不安装液压缓冲装置。8.3 液压系统热分析及其计算液压系统的压力，容积和机械三方面的损失构成总的能量损失。这些能量损失将转化成热能，使液压系统油温升高，系统油温过高会产生下列不良影响：1.使液压油的粘度大大降低，泄露增大，溶剂效率下降，并使油液节流元件的节流特性变化，造成速度不稳。2.引起热膨胀，使运动副之间间隙发生变化，变小的时候可能造成元件的“卡死” ，失去工作能力，变大的时候会造成泄露增大。3.密封软管和过滤器等辅助元件，有一定的温度限制。如果温度超过这个限制，他们就不能正常工作。4.引起机器构件的热变形，而破坏其应有的精度。8.3.1液压泵功率损失产生的热流量（热量）由计算公式：=（1-） （87）式中 液压泵的输入功率（kw） 液压泵的效率，=0.8由公式（87）得： =9.6（1-0.8） =1.92kw液压油通过阀（孔）时产生的热量：= （88）式中 通过阀（孔）的压力降，一般换向阀取=0.05MPa 通过阀（孔）实际流量（L/s）由公式（88）得：=0.051017210/60 =143w=0.143kw所以系统产生总的热量： = +=1.92+0.143=2.063kw；8.3.2液压系统的散热计算根据参考文献2，一般油面高度为油箱高的0.8倍。如图81。因为前面初步得油箱的有效容积为0.3m，所以0.8=。即=1.250.8=1 m；取=0.5m， =1m， =0.48m，H=0.6m一般，取与油箱相接触的油箱表面积和油面以上的表面和之半作为油箱的有效散热表面积。根据文献2可得油箱的散热面积计算公式：=（+2+2）+1/2+2（-）+2（-） =1.94+0.43 =2.37m图81计算油箱的散热功率：= （89）式中 油箱散热系数w/m.C，由于本设计的油箱尺寸比较大，所以采用外置油箱，通风良好。根据参考文献1， K=50w/mC油箱的散热面积（m2）油温与环境温度之差C，=35C由公式（89）得：=502.3735=3360w=4.1475kw；因为，即4.1475 kw2.063 kw所以油箱的散热已满足该系统产生的热量要求，故不需要另加冷却器。第9章 限程装置的设计为了活塞运动到底部时能方便返回，需要设计一个限程装置。限程装置是实现挡板对杆机构运动距离的限制。到尽头后实现换向阀的换向。又因为本液压机可实现自动循环工作和人工单次行程工作，所以限程装置的下档板应该是可调的。一个位置是通过连杆机构控制换向阀回到中位。另一位置是通过连杆机构控制换向阀，换到上次相反的位置（右位）。此部分设计和原样机设计相同，可引用原样机的机构，在这里也不做详细设计。系统限程装置运动循环示意图如图91。图91 系统限程装置运动循环图第10章 机架的设计在机械或仪器中，支撑或容纳部件的零件称为机架。故机架是底座、机身、壳体以及基础台等零件的统称。机架分类按机构形式分，可分为梁式刀架框架、平板式机架，箱壳式机架。按制造方法和机架材料分为铸造机架、焊接机架、非金属机架等。机架的设计准则：机架的设计主要应保证刚度、强度和稳定性的要求。此外，对于机床仪器等精密机械，还应该考虑变形问题。设计时的变形尽量小，机架的刚度和强度都应从静态和动态两方面进行考虑。提高静刚度和固有频率的途径是：合理设计机架的截面面积和尺寸。合理选择壁厚和布肋。注意机架的整体和布局刚度及结合面的刚度匹配等。机架设计的一般要求：1. 在满足强度和刚度的前提下，机架的自重应该要求尽量轻，减少成本。2. 抗腐性好，把受迫震动副减小到最小3. 机械在工作时，噪声应尽量小。4. 温度场合分布合理，热变形对温度的影响小。5. 机构设计合理，工艺性良好，便于铸造，焊接和机械加工。6. 结构应便于安装和调试，方便修理和更换零件。7. 有导轨的机架，要求轨道面受力合理，耐磨性好。8. 造型美观，使之即经济又美观。根据以上条件和液压机的具体工作情况，选择框架式机架。10.1 机架材料的选择由于多数机架形状比较复杂，一般采用铸铁。由于铸造性好，价格低，吸震性好，主要的重型机架常采用铸钢。当要求重量轻时，可以用铸造或锻压铝合金等轻金属制造。焊接机架具有制造周期短，重量轻，成本低等优点，故在机架制造中，焊接机架日益增多。焊接机架主要有钢板，型钢和铸钢等焊接而成。还有的机架则益采用非金属材料。根据经验和查阅相关资料，液压机本设计的材料选用铸铁。查表得铸铁牌号为HT300。他的流动性好，体收缩和线收缩小，容易获得复杂的形状。在铸钢中添加少量的金属元素，可提高耐磨性能。铸钢的内摩擦大，阻尼作用强，故动态刚度好，铸钢还具有切削性好，便宜和使用方便易，于大量生产的优点。铸铁广泛应用于轧钢机械，重型机床的床身等场合。所以本设计采用HT300。10.2 肋的作用肋分为肋板和肋条。肋条只有有限的高度，他不连接整个截面，主要作用如下：1) 可以提高机架的强度、刚度和减轻机架的质量。2) 在薄壁截面内设利可以减少其截面畸形。在大面积的薄壁上布肋可以缩小局部变形和防止薄壁震动及降低噪音。3) 对于铸造机架，使铸件壁后厚均匀，防止金属堆积而产生缩孔裂纹等。缺陷作为补缩通道，扩大冒口的补缩通道，扩大冒口的补缩范围，改善铸型的充满性，防止大平面铸件上夹砂等缺陷。第11章 液压系统的安装与调试11.1 液压系统的安装11.1.1安装前的准备工作液压系统安装质量的好坏是关系到液压系统能否可靠工作的关键。必须科学、正确合理完成安装过程中的每一个环节，才能使液压系统能够正常运行，充分发挥其效能。1. 明确安装现场施工程序及施工进度方案。2. 熟悉安装图样，掌握设备分布及设备基础情况。3. 落实好安装所需人员，机械，物资材料的准备工作。4. 做好液压设备的现场交货验收工作，根据设备清单进行验收，通过通收掌握设备名称，数量，随机备件，外观质量等情况，发现问题及时处理。5. 根据设计图纸对设备基础和预埋件进行检查，对液压设备地脚尺寸进行复核，对不符合要求的地方进行处理，防止影响施工进度。11.1.2管子加工管子加工的好坏对系统的参数影响大，并关系到液压系统能否可靠的运行。因此必须用可靠，科学的加工方法，才能保证加工质量。管子的加工包括切割，打坡口，弯管等内容。1.管子的切割管子的切割原则上采用机械方法切割，如切割机，锯床，专用机床等。严禁用手工电焊，氧气切割方法。无条件时可以用手锯切割。切割后管子的端面应尽量和管子的中心线保证垂直。误差控制在900.5之间。切割后需将锐边倒钝，并清除铁屑。2.管子的弯曲管子的弯曲最好在机械式液压管上进行，用弯管机在冷状态下弯管，可避免氧化皮而影响管子的质量。如无冷弯管设备也可采用热弯曲方法。热弯曲时容易产生变形，管壁减薄及产生氧化皮等现象，热弯曲前，应将管内注满干燥河砂，用木塞封闭管口，用气焊或高频感应加热法对弯曲部位加热。加热长度取决于弯曲角度。3.管子的敷设管路架设前，应认真熟悉管图，明确各管路排列顺序，间距与走向。在现场对照配管图，确定阀门，接头，法兰及管夹的位置，并划出线，定位。管夹一般固定在预埋件上，管夹之间的距离应适当，过小会造成浪费，过大将发生震动。11.2 液压系统的调试每一种机械设备在完成整体设计，安装后，都需要对系统进行调试。按国际生产进行必要的调整，使其在正常负荷的情况下能正常工作。11.2.1调试前的检查根据系统原理图，装配图及配管图检查并确定每个液压缸由哪个支路的电磁阀控制。电磁阀分别进行空载换向，确认电气动作是否正确、灵活，符合动作顺序要求。将泵吸油管，回油管上的截止阀开启，泵出口溢流阀及系统中安全阀手柄全部松开。将减压阀置于最低压力位置。流量控制阀置于小开口位置。11.2.2启动液压泵1.用手盘动电动机和液压泵之间的联轴器，确认无干涉并转动灵活。2.点动电动机，检查判定电动机转向是否与液压泵转向标志一致。确认后连续点动几次。无异常后按下电动机按钮，液压泵开始工作。11.2.3系统排气启动液压泵后，将系统压力调到1.0MPa左右，分别控制电磁阀换向，使油液分别循环到各支路中，按动管道上的设置的排气阀，将管道中的气体排除。液压缸排气时可将液压缸活塞杆伸出，一侧的排气阀打开。电磁阀动作，活塞杆运动，将空气挤出，升到上止点时，关闭排气阀，打开另一侧的排气阀，使液压缸下行，排除无杆腔中的空气。重复上述徘气方法，直到将液压缸中的空气排净为止。11.2.4系统耐压实验系统耐压实验主要是指现场管路，液压设备的耐压实验应该在制造厂进行。对于液压管路耐压实验的压力应为最高工作压力的1.5倍。工作压力21MPa的高压系统，耐压实验的压力应为最高工作压力的1.25倍。如系统自身液压泵可以达到耐压值时，可不必使用电动试压泵。升压过程中应逐渐分段进行，不可一次达到峰值。每次升高一级时，应保持几分钟，并观察管路是否正常，试压过程中严禁操纵换向阀。11.2.5负载试车开始运行后，应逐渐加大负载。如果情况正常，才能进行最大负载试车。最大负载试车成功后，应及时检查系统的工作情况是否正常，并根据试车要求作出记录。在设备进行调试合格后，就可以批量生产，然后投入使用。结论毕业设计已经完成，我的设计题目是100吨校正压装液压机。本设计之所以选择液压系统，是因为其体积小、重量轻、可实现无级调速、结构简单，工作寿命长。另外，液压传动是一项年轻的技术，有着很大的发展前途。本设计的液压机适用于轴类零件、型材的校正和轴套零件的压装。通过这次设计，让我对其结构和工作原理有了一定的理解。设计中对液压缸的外型、活塞、油箱等的尺寸进行了设计和校合。通过各种参考材料和参考同类机器，对液压泵、电动机、各种阀、滤油器和冷却器等进行了选择。绘制了液压原理图、总装图和部装图。虽然设计已经做完，但还存在很多问题和不足。由于本人能力有限，有很多的先进的、更方便的技术都没能用上。例如：控制系统可以用PLC控制。这些都是我应该在以后的学习工作中进一步学习的。同时，这次设计也用上了大学四年内所学的各种知识，如：机械设计、材料力学、互换性等等，是对大学四年学习成绩的一次检验，锻炼了我的设计动手能力，为以后的工作打下了良好的基础。这次设计也是我学生时代的总结。不久我将走向自己的工作岗位，这次设计让我明白，以后要学的东西还有很多，我会在未来的工作岗位上不断努力，刻苦学习，做一个有用的人。致谢首先要感谢潘永阁和徐元龙老师。在设计中给了我们细心详尽的指导，经常利用个人休息时间为我们解决疑难问题。不仅给我们讲解设计中的注意事项，并且把理论知识结合到实际生产中，给我们讲解重点和难点。而且还给我们结合当今液压系统发展状况和未来发展趋势。正因为有了潘老师的指导和督促，我才能在学院规定的时间内完成毕业设计。再者要感谢的是齐齐哈尔雄鹰集团链传动有限公司的各位领导和工人师傅们。他们不仅给我们提供了一个良好的实习环境，还给我们讲一些生产中的事，让我们学到了很多书本上没有的知识，对于我们困惑的问题，师傅们也不厌其烦地给我们讲解，为我们的毕业设计提供了很重要的材料在这里我还要感谢机械工程学院的各位老师和齐齐哈尔大学所教过我们的老师们。是你们教会我们一身本领，让我们有能力为社会做贡献。特别是那些专业课的老师，是你们让我们有了以后生存的本钱，没有你们我们不会有美好的明天，也不会完成这次毕业设计。最后要感谢我所有的同学和朋友，特别是和我在同一设计小组的同学们，是你们给我无条件的帮助，才能让我的设计顺利完成，谢谢你们。参考文献1 机械设计手册.第2版第5卷.北京:机械工业出版社，2001:2 官忠范.液压传动系统.北京:机械工业出版社，1985:3 林景凡，王世刚，李世恒.互换性与质量控制基础.吉林:中国科学技术出版社，1992:4 实用机械设计手册.第二版下册.北京:机械工业出版社，1998:5 从庄远，刘震北.液压技术基础理论M.哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社，1989:6 席慧智，谷万里，高玉芳.机械工程材料.哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社，1993.5:7 濮良贵，纪名刚.机械设计.第七版.北京:高等教育出版社，2001:8 机械设计手册.第2版第4卷.北京:机械工业出版社，2001:9 黎启柏.液压元件手册.冶金工业出版社.北京:机械工业出版社，1999.12:10 匡襄编.液力传动.北京：机械工业出版社，1982:11 西德工程师协会编.西德技术准则传动技术之一.长沙：湖南大学出版社；12 许华忠.实用金属材料手册.武汉：湖北科学技术出版社， 1989；13Peter Rohner Fluid Power Logic Circuit Design-analgsis,designmethods and worker examples London :The Macmillan Press LTD,1999；14 E .C. Fitch, J.B .Sur jaafmad ja, Intraduction to Fluidlogic Washington: hemisphere Puplishing Co.1970；15 Lorenzen G.Revival of Carbon Dioxide as a Refrigerant J.International Journal of Refrigerant,1994,17(5):292-30137