上料机液压系统的设计.doc

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1、兰州交通大学博文学院2013届毕业生毕业论文（设计） 题目：上料机液压系统的设计 专 业: 机械设计制造及其自动化 班 级: 机制（6）班 学 号: 20090760 姓 名: 任 静 指导老师: 刘晓琴 2013年6月4日摘 要压力机是一种利用液体压力能来传递能量，以实现各种压力加工工艺的机器。而上料机只是压力机中的一种类型，它是主要的功能就是实现工件的输送。例如：当铸件、锻件、冲压件或经预加工材料作为毛坯时，需要在机床上设置的上料机构。而此次所设计的上料机液压系统要求所完成的是：快速上升慢速上升（可调速）快速下降下位停止的半自动循环，即就是在一个竖直空间内进行上下循环运动。为了实现此项要求

2、，首先，对上料机进行运动分析和负载分析，了解并计算出上料机在各个阶段的受力情况，绘制出负载和速度图；其次，确定出此液压系统需要的基本回路，根据其基本回路来拟定液压系统原理图；接下来设计液压缸的结构即确定液压缸各组成的基本尺寸、材料、加工要求等；然后对液压系统中所确定的液压阀进行型号的确定，确定电动机及液压泵的型号；最后进行辅助元件的选择及液压系统技术性能的验算。关键词：上料机 液压系统 液压缸 AbstractThe press is a kind of liquid pressure energy to transmit energy, to achieve a variety of pro

3、cessing machine. While the machine is in press of a type, it is the main function is the realization of the work piece .For example: when casting, forging, stamping or by pre-processing material as blank, need feeding mechanism is arranged on the machine. Feeding machine hydraulic system and the des

4、ign requirement is the completion of the rapid rise, slow rise: (adjustable)-rapid decline-semi-automatic cycle net stop, which is circular motion in a vertical space.In order to achieve this requirement, first of all, motion analysis and load analysis of the feeding machine, understanding and calcu

5、late the feeding machine in the stress of each phase, draw the load and velocity map; secondly, the basic circuit to the hydraulic system, to draw up the schematic diagram of hydraulic system on the basis of the basic circuit; the design of hydraulic cylinder structure is to determine the basic size

6、, each hydraulic cylinder composed of materials, processing requirements; the hydraulic valve in the hydraulic system are determined by the models to determine, determine the motor and hydraulic pump and hydraulic calculation model; at last, the system performance of auxiliary components.Keywords: M

7、achine hydraulic Cylinder Hydraulic system目录摘 要I1.绪论11.1 背景介绍11.2液压技术现状和发展趋势21.2.1液压技术现状21.2.2液压业发展趋势32.上料机液压系统设计42.1设计基本数据42.2工况分析42.2.1运动分析52.2.2负载分析52.2.3绘制负载和速度图72.3液压系统原理图的拟定82.3.1液压回路的基本选择92.3.2绘制液压系统的原理图及工作过程分析93.液压缸的设计113.1液压缸基本参数的确定113.1.1初选液压缸的工作压力113.1.2液压缸基本尺寸的计算113.1.3活塞杆稳定性校核123.1.4计算液

8、压缸的最大流量133.1.5绘制工况图133.2液压缸的结构设计153.2.1液压缸的结构153.2.2液压缸设计需要注意的事项163.2.3.液压缸主要组成的材料和技术要求（液压元件手册）174.液压元件的选择234.1电动机的选择234.2选择液压泵234.3选择阀类元件244.3.1单向阀的选择254.3.2液控单向阀的选择254.3.3调速阀的选择264.3.4顺序阀的选择274.3.5压力继电器284.3.6行程阀的选择294.3.7背压阀的选择294.3.8电磁换向阀的选择294.4液压辅助元件的选择304.4.1管道304.4.2油箱的选择314.4.3滤油器的选择334.4.4

9、液压油的选择355.液压系统技术性能的验算375.1压力损失及调定压力的确定375.2验算系统的发热与温升39结论42致 谢43参考文献44附图：451.绪论1.1 背景介绍液压传动是用液体作为工作介质来传递能量和进行控制的传动方式。液压传动和气压传动称为流体传动，是根据17世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理而发展起来的一门新兴技术，是工农业生产中广为应用的一门技术。如今，流体传动技术水平的高低已成为一个国家工业发展水平的重要标志。液压传动和控制由于应用了电子技术、计算机技术、信息技术、自动控制技术及新工艺、新材料等后取得了新的发展,使液压系统和元件在技术水平上有很大提高.液压传动将向自动化、

10、高精度、高效率、高速化、高功率、小型化、轻量化方向发展. 液压技术渗透到很多领域，不断在民用工业、在机床、工程机械、冶金机械、塑料机械、农林机械、汽车、船舶等行业得到大幅度的应用和发展。液压传动控制是工业中经常用到的一种控制方式，它采用液压完成传递能量的过程。因为液压传动控制方式的灵活性和便捷性，液压控制在工业上受到广泛的重视。液压传动是研究以有压流体为能源介质，来实现各种机械和自动控制的学科。液压传动利用这种元件来组成所需要的各种控制回路，再由若干回路有机组合成为完成一定控制功能的传动系统来完成能量的传递、转换和控制。从原理上来说，液压传动所基于的最基本的原理就是帕斯卡原理，就是说，液体各处

11、的压强是一致的，这样，在平衡的系统中，比较小的活塞上面施加的压力比较小，而大的活塞上施加的压力也比较大，这样能够保持液体的静止。所以通过液体的传递，可以得到不同端上的不同的压力，这样就可以达到一个变换的目的。我们所常见到的液压千斤顶就是利用了这个原理来达到力的传递。液压传动中所需要的元件主要有动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件等。其中液压动力元件是为液压系统产生动力的部件，主要包括各种液压泵。液压泵依靠容积变化原理来工作，所以一般也称为容积液压泵。齿轮泵是最常见的一种液压泵，它通过两个啮合的齿轮的转动使得液体进行运动。其他的液压泵还有叶片泵、柱塞泵，在选择液压泵的时候主要需要注意的问题包括

12、消耗的能量、效率、降低噪音。液压执行元件是用来执行将液压泵提供的液压能转变成机械能的装置，主要包括液压缸和液压马达。液压马达是与液压泵做相反的工作的装置，也就是把液压的能量转换称为机械能，从而对外做功。液压控制元件用来控制液体流动的方向、压力的高低以及对流量的大小进行预期的控制，以满足特定的工作要求。正是因为液压控制元器件的灵活性，使得液压控制系统能够完成不同的活动。液压控制元件按照用途可以分成压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀。按照操作方式可以分成人力操纵阀、机械操纵法、电动操纵阀等。除了上述的元件以外，液压控制系统还需要液压辅助元件。这些元件包括管路和管接头、油箱、过滤器、蓄能器和密封装置

13、。通过以上的各个器件，我们就能够建设出一个液压回路。所谓液压回路就是通过各种液压器件构成的相应的控制回路。根据不同的控制目标，我们能够设计不同的回路，比如压力控制回路、速度控制回路、多缸工作控制回路等。根据液压传动的结构及其特点，在液压系统的设计中，首先要进行系统分析，然后拟定系统的原理图，其中这个原理图是用液压机械符号来表示的。之后通过计算选择液压器件，进而再完成系统的设计和调试。这个过程中，原理图的绘制是最关键的。它决定了一个设计系统的优劣。液压传动的应用性是很强的，比如装卸堆码机液压系统，它作为一种仓储机械，在现代化的仓库里利用它实现纺织品包、油桶、木桶等货物的装卸机械化工作。也可以应用

14、在万能外圆磨床液压系统等生产实践中。这些系统的特点是功率比较大，生产的效率比较高，平稳性比较好。1.2液压技术现状和发展趋势1.2.1液压技术现状我国液压行业是从当年的小作坊、主机厂的车间或分厂发展壮大起来的。 经 过改革开放三十的发展，已经成为品种规格齐全、基本可以满足我国各种装备要求、具有一定国际竞争力的产业，成为我国机械工业的重要基础行业。改革开放30年来，我国液压行业企业从30年前的小作坊，主机厂的车间走出来，经过技术引进及消化吸收再创造，多次技术改造及工艺流程再造，已经成为装备制造业的重要基石和机械工业的基础产业，为国家大工程和重点项目配套 取得显著成就。近年来，我国液压行业企业为国

15、家重点工程和重大技术装备，提供了大量的液压系统，如三峡工程二、三期工程的升船机、启闭机液压系统秦皇岛码头二三期工程、宝钢、鞍钢等。1.2.2液压业发展趋势（1）节省能耗，充分利用能量,提高效率,如果全部压力能都能得到充分利用，则将使能量转换过程的效率得到显著提高。（2）发展机电一体化元件和系统。电子技术和液压传动技术相结合，使传统的液压传动与控制技术增加了活力，扩大了应用领域。（3）发展具有比例阀的耐污染和伺服阀高精度、高频响的直动型电液控制阀。（4）重视环保，发展零泄漏液压系统和低噪声元件环保型产品将具竞争优势。随着人们环境意识的加强，开发保护型液压产品，将成为今后液压技术的主流。（5）应用

16、现代控制技术，提高电液压自动控制系统的性能。2.上料机液压系统设计2.1设计基本数据设计一台上料机液压系统，要求该系统完成：快速上升慢速上升（可调速）快速下降下位停止的半自动循环。采用900V型导轨，垂直于导轨的压紧力为60N，启动、制动时间均为0.5s，液压缸的机械效率为0.9。设计数据如下表2.1所示：表2.1 设计参数表参数数据滑台自重（）1400工件自重（）5800快速上升速度（）55快速上升行程（）420慢速上升速度(）18慢速上升行程（）100快速下降速度（）60快速下降行程（）550 图2.1上料机示意图2.2工况分析对液压缸的执行元件进行工况分析，就是查明液压缸的每个执行元件在

17、各自的工作过程中的速度和负载的变化规律，通常是求出一个工作循环内各阶段的速度和负载值。必要时还应该作出速度、负载随时间或位移变化的曲线图。2.2.1运动分析根据各执行元件在完成一个工作循环内各阶段的速度，绘制以速度为纵坐标，时间或位移为横坐标的速度循环图，如2.2图所示： 图2.2 工作循环中速度的变化情况图2.2.2负载分析负载分析就是研究各执行元件在一个工作循环内各阶段的受力情况。工作机构作直线运动时，液压缸必须克服的 （式2.1）式中工作负载； 导向摩擦负载； 惯性负载。（1）工作负载此系统的工作阻力即为工件的自重与滑台的自重。=滑台自重+工件自重=1400+5800=7200 （式2.

18、2）（2）导向摩擦负载导向摩擦负载是指液压缸驱动运动部件时所受的导轨摩擦阻力，其值与运动部件的导轨形式、放置情况及运动状态有关，各种形式导轨的摩擦负载计算公式可查阅有关手册。V形导轨： （式2.3）式中运动部件的重力（）；垂直于导轨的工作负载（）；V形导轨的夹角，一般=90；摩擦系数，其值可查机床设计手册。 而摩擦系数有静摩擦系数和动摩擦系数； 静摩擦系数s=0.2,动摩擦系数d=0.1。 所以可得到： =0.2=16.9706 =0.1=8.4853（3）惯性负载 惯性负载是运动部件在启动加速或制动减速时的惯性力，其值可按牛顿第二定律求出，即 （式2.4） 式中重力加速度（）； 时间内的速度

19、变化值（）； 启动、制动或速度转换时间（）。 所以 快速上升：=80.8163 慢速上升：=54.3673 制动：=26.4490 快速下降：=88.1633 制动：=88.1633由于液压缸垂直安放，其重量较大，为了防止因重量而自行下滑，所以系统中应该设置平横回路。而机械效率为0.9。则系统中液压缸在各阶段的负载如下表2.2：表2.2 各阶段负载表工况计算公式总负载（）液压缸推力（）启动=7216.97068018.8562加速=+7289.30168099.224快上=7208.48538009.4281减速=-7154.11807949.02工进=7208.48538009.4281制动

20、=-7182.03637980.0403反向加速=96.6486107.3873快退=8.48539.4281制动=-80.1633-89.07032.2.3绘制负载和速度图按照前面的负载分析结果及已知的速度要求行程限制等，绘制出负载图及速度图如图2.3所示。图2.3负载图图2.4 速度图2.3液压系统原理图的拟定在拟定液压统时，应根据各类主机的工作特点和性能要求，先确定对主机主要性能起决定性影响的主要回路，然后再考虑其他辅助回路。液压系统图的拟定，主要是考虑以下几个方面的问题：由工况图（见图3.1，图3.2，图3.3）分析可知，系统在快速上升和快速下降时所需的流量较大，慢速上升时所需的流量较

21、小，且为了实现快速运动用液压缸的差动联接。2.3.1液压回路的基本选择（1）由于系统在慢速上升时速度要求可调节，且流量小，速度低且负载变化不是很大故采用调速回路。（2）由于快速上升和慢速上升之间需要速度换接故需要速度换接回路。（3）为了防止上端停留时滑台下落和保持重物在一定时间内平衡，故应有平衡及锁紧回路。2.3.2绘制液压系统的原理图及工作过程分析（液压系统原理见间附图）系统工作过程如下：（1）快速上升按下启动按钮，三位四通电磁阀5的1YA得电，使阀的左位进入工作状态，这时的主油路是：进油路：滤油器2泵3单向阀4电磁阀5的P口到A口油路10、11行程阀17油路18液压缸19的无杆腔（左腔）。

22、回油路：液压缸19的有杆腔（右腔）油路20电磁阀5的B口到T口油路液控单向阀9油路11行程阀17油路18液压缸19的无杆腔（左腔）。（2）慢速上升在快速上升行程结束时，行程阀17的挡铁压下，是其上位进行工作，使油路11、18断开。电磁阀5的电磁铁1YA继续通电，使电磁阀5的左位继续工作。电磁阀14处于断电状态则右位工作，进油路经过调速阀12，与此同时顺序阀7打开，并关闭液控单向阀9，使差动联接的油路切断。进油路：滤油器2泵3单向阀4电磁阀5的P口到A口油路10调速阀12两位两通电磁阀14线路18液压缸19的无杆腔（左腔）。回油路：液压缸19的有杆腔（右腔）油路20电磁阀的B口到T口油路顺序阀7

23、背压阀6油箱。（3）保压（停留）当动力滑台进给终了时，液压缸停止不动。当系统压力达到压力继电器所给定的值是，经过时间继电器的延时，使滑台有向下运动的趋势。（4）快速下降时间继电器在发出信号后，电磁阀5的2YA得电，1YA失电，3YA断电，电磁阀5的右位进行工作，这时主油路是：进油路：滤油器2泵3单向阀4电磁阀5的P口到B口油路20液压缸19的有杆腔（右腔）。回油路：液压缸19的无杆腔（左腔）油路18单向阀15油路11电磁阀5的A口到T口油箱。（5）原位停止当滑台回到原始位置时，电磁铁1YA、2YA、3YA都失电，电磁铁5处于中位，滑台停止运动。液压系统的电磁铁和行程阀的动作表2.3如下：表2.

24、3动作表1YA2YA3YA行程阀17快速上升+-慢速上升+-+保压（停留）-快速下降-+-原位停止-通过以上分析对系统中的基本回路进行分析：（1）调速回路：采用了由限压式变量泵和调速阀组成的容积节流调速回路。它既满足了系统调速范围，而且低速稳定性好的要求，又提高了系统的效率。进给时，在回油路上增加了一个背压阀，这样做一方面是为了改善速度的稳定性，另一方面是为了使滑台能承受一定的与运动方向一致的力。（2）快速运动回路：采用限压式变量泵和差动连接两个措施实现快进，这样既能得到较高的快进速度，又不致使系统效率过低。动力滑台快速上升和快速下降时速度大一些，泵的流量自动变化，系统无溢流损失，效率较高。（

25、3）换接回路：采用行程换向阀实现速度的换接，换接的性能较好。（4）平衡及锁紧回路：采用液控单向阀来实现锁紧及平衡，使滑台达到预期的效果。3.液压缸的设计3.1液压缸基本参数的确定液压缸工作压力主要根据运动循环各阶段的最大总负载来确定，此外，还需要考虑一下因素：（1）各类设备的不同特点和使用场合。（2）考虑经济和重量因素，压力选得低，则元件尺寸大，重量重，压力选得高一些，则元件尺寸小，重量轻，但对元件的制造精度，密封性能要求高。3.1.1初选液压缸的工作压力根据分析此设备的负载不大，按类型属机床类，所以初选此设备的工作压力为2Mpa。3.1.2液压缸基本尺寸的计算 （式3.1） 式中液压缸上的外

26、负载力；工作压力； 液压缸的有效工作面积； 机械效率。则有: =44.995而: =得=7.5按标准圆整取得=80(液压缸内径)由公式得0.02585=25.85即活塞杆直径为26,按标准圆整取得25。 则无杆腔面积：=5.024 有杆腔面积：=4.533从机械设计中查得： （式3.2）式中液压缸内径； 液压缸的壁厚； 缸筒材料的许用应力 ， ； 缸筒材料的屈服极限 ，=600； 安全系数 ，=3。 则得到； 且； 则利用公式（液压与气压传动中）得到4即液压缸的壁厚为4。由+来计算液压缸的外径，即：80+2=88活塞长度为（0.6-1.0）则活塞长度=0.864。3.1.3活塞杆稳定性校核因为

27、活塞杆总行程为550而活塞杆直径为25mm，L/d=550/25=2210,故需要对其进行稳定性校核。材料力学中的有关公式，根据液压缸的一端支撑，另一端铰链，取末端系数=2。活塞杆材料用普通碳钢则：材料强度试验值，系数=1/5000，柔性系数=85，；因为=88=85=120，所以其临界载荷为： （式3.3） 取安全系数时， 由上式可知：在当n=4时，活塞杆的稳定性满足，此时可以安全使用。3.1.4计算液压缸的最大流量=5.0245.0244.5333.1.5绘制工况图按照所确定的液压执行元件的工作面积和工作循环中各个阶段的负载（由）绘制出压力图。则 根据上面计算绘制出压力图，再根据已绘制的压

28、力图和流量图，绘制出功率（）图。 表3.1 工况数据表工况压力流量功率快速上升1.616.5826.528慢速上升1.65.438.688快速下降0.00216.8433.68工况图如下：图3.1压力图图3.2 流量图图3.3 功率图3.2液压缸的结构设计3.2.1液压缸的结构液压缸按其结构形式，可以分为活塞缸、柱塞缸、和摆动缸三类。活塞缸和柱塞刚实现往复运动，输出推力和速度。摆动缸则能实现小于的往复摆动，输出转矩和角速度。液压缸除单个使用外，还可以几个组合起来和其他机构组合起来，在特殊场合使用，已实现特殊的功能。液压缸通常由后端盖，缸筒，活塞杆，活塞组件，前端盖等主要部分组成；为防止油液向液

29、压缸外泄或高压腔向低压腔泄露，在缸筒与端盖，活塞与活塞杆，活塞与缸筒，活塞杆与前端盖之间均设置有密封装置，在前端盖外侧，还装有防尘装置；为防止活塞快速退回到行程终端时撞击缸盖，液压缸端部还设置缓冲装置；有时还需设置排气装置。 （1）缸筒与端盖的连接形式 常见的连接形式有法兰式连接，结构简单，加工方便，连接可靠；半环式连接，分为外半环连接和内半环连接两种连接形式，半环连接工艺性好，连接可靠，结构紧凑，但削弱了缸筒的强度；螺纹连接，有外螺纹连接和内螺纹连接两种，体积小，重量轻，结构紧凑；拉杆式连接，结构简单，工艺性好，通用性强但端盖的体积和重量较大；焊接式连接，强度高，制造简单，但焊接时易引起缸筒

30、变形。（2）活塞与活塞杆的连接最常用的有螺纹连接和半环连接形式，除此之外还有整体式结构，焊接式结构等。（3）活塞组件的密封活塞装置主要用来防止液压油的泄漏，良好的密封是液压缸传递动力，正常工作的保证，根据两个需要密封的耦合面间有无相对运动，可把密封分为动密封和静密封两大类。设计或选用密封装置的基本要求是具有良好的密封性能，并随压力的增加能自动提高密封性，除此之外，摩擦阻力要小，耐油，抗腐蚀，耐磨，寿命长，制造简单，拆装方便。常见的密封方法有间隙密封，活塞环密封，密封圈密封；而密封圈密封是液压系统中应用最为广泛的一种密封，密封圈有O形，V形，Y形及组合式等数种，其材料为耐油橡胶，尼龙等。（4）缓

31、冲装置当液压缸拖动负载的质量较大，速度较高时，一般应在液压缸中设缓冲装置，必要时还需在液压传动系统中设缓冲回路，以免在行程终端发生过大的机械碰撞，导致液压缸的损坏。缓冲原理是当活塞或缸筒接近行程终端时，在排油腔内增大回油阻力，从而降低液压缸的运动速度，避免活塞与缸盖相撞。液压缸中常用的缓冲装置有：圆柱形环隙式缓冲装置；圆锥形环隙式缓冲装置；可变节流槽式缓冲装置；可调节流孔式缓冲装置。（5）排气装置液压传动系统往往会混入空气，使系统工作不稳定，产生振动，爬行或前冲等现象，严重时会使系统不能正常工作。因此，设计液压缸时，必须考虑空气的排除。对于要求不高的液压缸，往往不设计专门的排气装置，而是将油口

32、布置在缸筒两端的最高处，这样也能使空气随油液排往油箱，再从油箱溢出；对于速度稳定性要求较高的液压缸和大型液压缸，常在液压缸的最高处设置专门的排气装置，如排气塞，排气阀等。当松开排气塞或阀的锁紧螺钉后，低压往复运动几次，带有气泡的油液就会排出，空气排完后拧紧螺钉，液压缸便可正常工作。3.2.2液压缸设计需要注意的事项（1）尽量使液压缸有不同情况下有不同情况，活塞杆在受拉状态下承受最大负载。（2）考虑到液压缸有不同行程终了处的制动问题和液压缸的排气问题，缸内如无缓冲装置和排气装置，系统中需有相应措施。（3）根据主机的工作要求和结构设计要求，正确确定液压缸的安装、固定方式，但液压缸只能一端定位。（4

33、）液压缸各部分的结构需根据推荐结构形式和设计标准比较，尽可能做到简单、紧凑、加工、装配和维修方便。3.2.3.液压缸主要组成的材料和技术要求（液压元件手册）（1）缸筒主要技术要求有足够的强度，能长期承受最高工作压力机短期动态试验压力而不会产生永久性变形。有足够的刚度，能承受活塞侧向力和装置的反向作用力，而不至于产生弯曲。内表面在活塞密封件及导向环的摩擦力作用下，能长期工作，且磨损极少，几何精度高，确保活塞密封。某些焊接式结构的缸筒，焊接上法兰或管接头后，不应产生裂纹或有过大的变形。在采用铸铁缸筒时，其组织应紧密无渗漏现象。材料缸筒材料一般要求有足够的强度和冲击韧性，对焊接的缸筒，还要求有良好的

34、焊接性能。根据液压缸的参数，用途和毛坯的来源，可选用以下材料。碳素钢：20、30、35、45号等；合金结构钢：30、35、38等；铸钢：、500等；铸铁：350等或球墨铸铁；不锈钢：；铝合金：、3、6等；青铜：9-4、10-3-1.5等。一般情况下，常采用碳素钢，其中，因20号钢的力学性能较低，且不能调制处理，应用较少；当缸筒与缸底、缸头、管接头或耳轴等件需要焊接时，应采用焊接性能较好的35号钢，粗加工后经调制处理；一般均采用45号钢，并应调质到241285。缸筒加工工艺要求缸筒内径采用、配合。表面粗糙度：当活塞采用橡胶密封圈密封，取0.10.4，当活塞采用活塞环密封时，取0.20.4。且均需

35、珩磨。缸筒内径的圆度公差值可按9、10或11级精度选取，圆柱度公差值可按8级精度选取。图3.4 缸筒加工图缸筒端面的垂直度公差可按7级精度选取（图3.4）。当缸筒与缸头采用螺纹联接时，螺纹应取6级精度的普通螺纹。当缸筒带有耳环或销轴时，孔径或轴径的中心线对缸筒内孔轴线的垂直度公差值应按9级精度选取（图3.5、图3.6）。图3.5耳环型缸筒加工图图3.6 销轴型缸筒加工图为了防止腐蚀和提高寿命，缸筒内表面应镀以厚度为30到40的铬层，镀后进行珩磨或抛光。由于缸体内径为80，利用液压工程手册表23.3-3选取45号钢，内径精度配合，表面粗糙度。（2）缸盖缸盖的材料液压缸的缸盖可选用35、45钢或、

36、铸铁或、铸铁等材料。当缸盖本省又是活塞杆的导向套时，缸盖最好选用铸铁。同时，应在导向表面上熔堆黄铜、青铜或其他耐磨材料。也可以在缸盖中压入导向套。缸盖的加工要求（图3.7）图3.7 缸盖加工图直径（基本尺寸同缸筒内径）、（活塞杆的缓冲孔）、（基本尺寸同活塞杆密封圈的外径）的圆柱度公差值，应按9、10、11级精度选取。、与的同轴度公差值为0.03。端面、与直径轴线的垂直度公差值，应按7级精度选取。导向孔的表面粗糙度为。（3）活塞活塞的材料活塞的材料一般不同于缸筒的材料，尤其是无导向环的活塞。无导向环的活塞：可用耐磨铸铁，灰铸铁（），球墨铸铁等。有导向环的活塞：可用碳素钢20、35、45钢，特殊场

37、合还可用铝合金等。加工要求（图3.8）图3.8 活塞加工图活塞的宽度尺寸，可根据密封结构形式来确定。活塞外径对内孔的径向圆跳动公差值，按7、8级精度选取。端面对内孔轴线的垂直度公差值，按1级精度选取。外径的圆柱度公差值，按9、10、11级精度选取。（4）活塞杆材料实心活塞杆的材料采用35、45钢；空心活塞杆的材料采用35、45无缝钢管。加工要求热处理：粗加工后，调质到硬度为229285，必要时，再经高频淬火，硬度达4555。表面处理：活塞杆表面须镀铬，厚1525，也有的要求达3050，防腐要求特别高的则要求先镀一层软铬或镍，镀后抛光。用于低负载（低活塞速度，低工作压力）和良好环境条件的液压缸，

38、活塞杆可不作表面处理。活塞杆的圆度公差值，按9、10、11级精度选取。活塞杆的圆柱度公差，按8级精度选取。活塞杆的径向圆跳动公差值为0.01。端面的垂直度公差值，应按7级精度选取。活塞杆上的螺纹，一般应按6级精度加工；如果负载较小，机械振动较小时，允许按7、8级精度加工。活塞杆上有联接销孔时，该孔径应按11级精度加工。销孔轴线与活塞杆轴线的垂直度公差值，按6级精度选取。活塞杆工作表面的粗糙度一般为，要求高时；活塞杆的直线度公差值为。（5）导向套材料导向套常用材料为耐磨铸铁，铸造青铜，聚四氯乙烯，加布酚醛树脂等。导向套的长度导向套的长度通常要考虑活塞直径，导向套的结构形式，导向套材料的承压能力，

39、最大侧向负载等因素，总长度不宜太长，以减少摩擦力。一般，当缸筒内径80时，导向套滑动面的长度取（0.6-1.0）。当缸筒内径80时，导向套滑动面的长度取（0.6-1.0），其中为活塞杆的直径。则导向套滑动面的长度L=0.6。加工要求导向套内圆的配合，一般取或；表面粗糙度为0.63-1.25。4.液压元件的选择4.1电动机的选择液压系统所需的功率： （式4.1）式中液压系统的最大功率； 液压泵的工作效率，取=0.75。所以通过机械设计课程设计手册表12-1Y系列电动机的技术数据，可选用的电动机型号为，其额定功率37，额定转速1480。4.2选择液压泵液压泵由原动机驱动，把输入的机械能转换成为油液

40、的压力能，再以压力，流量的形式输到系统中去，它是液压传动系统的心脏，也是液压系统的动力源。液压泵按其在单位时间内输出油液体积能否调节而分为定量泵和变量泵两类；按结构形式可以分为齿轮式，叶片式和柱塞式三大类。首先根据设计要求和系统工况确定泵的类型，然后根据液压泵的最大供油量和系统工作压力来选择液压泵的规格。（1）液压泵的最高供油压力 （式4.2）式中液压泵的最高供油压力（）； 执行元件的最高工作压力（）； 进油路上总的压力损失（）。 （式4.3）式中系统的最大负载； 液压缸无杆腔的有效工作面积； 机械效率。则因为行程终了时流量，管路和阀均不产生压力损失；而此时液压缸排油腔的背压已与运动部件的自重

41、相平衡，所以背压的影响也可不计。对于简单系统取=0.20.5，对于复杂系统取=0.51.5。则（2）确定泵的最大供油量液压泵的最大供油量为: （式4.4）式中：液压泵的最大供油量（）； ：系统的泄漏修正系数，一般取，大流量取小值，小流量取大值则该系统取=1.3； ：同时动作的各执行元件所需流量之和的最大值（）。所以。为了使液压泵工作安全可靠，液压泵应有一定的压力储备量，通常额定压力可比工作压力高25%60%。泵的额定流量则已相当，不要超过太多，以免造成过大的功率损失。所以系统额定压力应为3.187.64；液压系统所需的排量:。式中:表示电动机同步转速；因此。 根据液压元件产品样本选择限压式变量

42、叶片泵，其特点：它可根据系统的负载变化自动调节输出流量；具有降低能源消耗，限制油液升温的特点，多用于液压滑台，组合机床，半自动线或自动线的液压系统中。具体型号YBX-25额定压力为6.3，排量为额定转速为。4.3选择阀类元件各种阀类元件的规格型号，按液压系统原理图和系统工况提供的情况从产品样本中选取，各种阀的额定压力和额定流量，一般应与其工作压力和最大通过流量相接近，必要时，可允许其最大通过流量超过额定流量的20%。具体选择时，应注意溢流阀按液压泵的最大流量来选取；流量阀还需考虑最小稳定流量，以满足低速稳定性要求；单杆液压缸系统若无杆腔有效作用面积为有杆腔有效作用的面积的几倍，当有杆腔进油时，则回油流量是进油流量的几倍，应以几倍的流量来进行选择通过的阀类元件。4.3.1单向阀的选择单向阀是只允许油液向一个方向，而不允许反向流动的阀。它可用于液压泵的出口，防止系统油液倒流；用于隔开油路之间的联系，防止油路相互干扰；也可用作旁通阀，与顺序阀减压阀节流阀和调速阀并联，从而组合成单向顺序阀单向减压阀单向节流阀和单向调速阀等。（1）单向阀的主要性能开启压力：阀芯刚开启时A腔的压力。