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1、目 录摘要1关键词1Abstract1Key words1引言21 课题背景21.1 液压机的工作原理21.2 液压机的特点32 单柱型液压机的机身结构设计33 液压传动系统设计43.1 方案设计步骤及参数选择43.2 工况分析53.2.1 动力（负载）分析及负载循环图53.2.2 运动分析及运动循环图63.3 液压传动的主要参数设计63.3.1 液压缸的几何尺寸63.3.2 液压缸结构参数的计算83.4 液压机主缸工况图绘制93.4.1 系统的工作压力103.4.2 液压缸实际所需流量103.5 液压缸的主要零件及技术要求123.6 液压缸的校核123.7 拟订液压原理图134 液压元件和辅
2、助元件的选择144.1 液压泵的选择144.1.1 确定泵的最大工作压力154.1.2 确定液压泵的流量和排量154.1.3 选择液压泵的规格154.1.4 确定驱动液压缸的功率154.2 控制阀的选择164.3 油箱、液压油和过滤器的选择174.4 其他辅助元件的选择185 液压系统的性能验算及安装调试195.1 液压冲击的计算195.2 液压系统热分析195.2.1 液压泵功率损失产生的热流量（热量）195.2.2 液压系统的散热计算205.3 液压系统的安装与调试20结论22参考文献23致谢24单柱校正压装液压机设计 机械电子工程专业学生 张雯雯指导教师 刘冠军摘要：液压传动系统作为一项
3、年轻的新兴技术，有着独特的优势，具有广泛的工作空间和广泛的发展空间。本文通过液压传动系统设计单柱校正压装液压机。单柱校正压装液压机主要用于轴类零件、型材的校正和轴套类零件的压装，其结构简单，操作方便，应用范围广等优点，是一种多功能的中小型液压机床。通过参阅大量文献资料，了解了液压机的发展、传统设计等信息，设计了单柱型液压机的机身新结构，并依据设计参数着重对其液压系统进行了分析选择和设计，主要内容包括液压缸的尺寸确定、拟订了液压原理图并按压力和流量的大小选择了液压泵，电动机，控制阀，过滤器等液压元件和辅助元件。关键词：液压机；液压系统；液压元件 Single-column Adjusting P
4、ress-assembly Hydraulic PressStudent majoring in Mechanical and electrical engineering ZhangWen-wenTutor LiuGuag-junAbstract：Hydraulic transmission system as a young emerging technology, has its unique advantages, have extensive work space and wide development space. This article through hydraulic t
5、ransmission system design of simple columnar correction hydraulic pressure equipment. Mainly used in hydraulic pressure equipment simple columnar correction shaft parts, profiles of correction and bushings parts being connected, its simple structure, convenient operation, wide range of application e
6、tc. It is a kind of multi-functional of small and medium-sized hydraulic machine tools. Through the refer to a large number of literature, understand the development of traditional hydraulic design, and other information, the design of the hydraulic press for new type of simple columnar body structu
7、re, and according to the design parameters of hydraulic system on the selection and design are analyzed, and the main contents include the size of the hydraulic cylinder is sure, initiated the hydraulic principle diagram and according to the size of the pressure and flow choose hydraulic pump and mo
8、tor, control valves, filter and hydraulic components and auxiliary components.Key words：Hydraulic press; Hydraulic system; Hydraulic components引言目前冲压机床的传动方式主要有：液压式、电动式、气压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）电动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、
9、腐蚀等环境的影响大。（2）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。（3）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。（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，液压元件易于通用化、标准化、系列化。处于新兴技术的液压系统在近些年得到了大幅度的发
10、展，有着广泛的发展空间。它正向高压化、高速化、集成化、大流量、大功率、高效率、长寿命、低噪音的方向发展。液压机是利用液压传动技术进行压力加工的设备，是制品成形生产中应用最广泛的设备之一。与其他压力机相比，它具有压力和速度可在大范围内无级调整、在任意位置输出全部功率和保持所需压力、结构布置灵活、各执行机构可很方便地达到所希望的动作配合等优点。因此，液压机在我国国民经济的各行各业得到了日益广泛的应用。单柱型液压机主要适用于金属制品拉伸、成型及压制等工艺，亦可加工非金属材料，粉末冶金制品的压制，轴类零件的校正，套类零件的压装以及金属制品的整形、切边等工艺。由于其机构简单、操作方便，易于实现机械化和自
11、动化，因而被广泛的应用小型机械加工领域。考虑各方面可得，此次设计单柱校正压装液压机采用液压传动系统，在了解液压机的工作原理、简要设计单柱校正压装液压机的机身结构等基础上，着重对该液压机的液压系统进行设计。1 课题背景1.1 液压机的工作原理液压机的制造依据是静态下液体压力等值传递的帕斯卡原理，它利用液体压力能来进行工作。液压机主要的组成部分为泵站、操作系统、本体等。泵站为液压机各执行机构及控制机构提供高压工作液体，是液压机的动力源。操纵系统主要作为控制机构，它通过控制工作液体的流向来使各执行机构按照工艺要求完成应有的动作。本体为液压机的执行机构，按照工作要求对原配件进行加工制造。1.2 液压机
12、的特点液压机是一种主要的锻压设备，广泛地应用于国民经济的各个部门。液压机与其他锻压设备相比具有很多优点：（1）在结构上方面，易于对工件施加较大的总压力，有比较广的工作空间，并且可以运动较长的行程。因此它对压制大型工件及较长较高的工件非常便利，这是其他锻压设备所难以做到的。（2）与机械压力机相比，结构比较简单，容易制造。随着液压元件标准化、系列化、通用化程度的提高，以及专业顶点生产的逐步实现，比较适合于中小厂家自行制造。（3）在工作条件方面，工作平稳，撞击和振动很小，噪音小，对工人的健康、厂房地基、周围环境及设备本身都有很大好处。（4）随着大功率高速轻型泵的出现，液压机快速性能已经有很大提高，如
13、锻造液压机的每分钟工作循环次数可以达到80100次，改变了过去液压机工作速度慢的状况。2 单柱型液压机的机身结构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
14、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。单柱式液压机根据其机身结构又称为“C”型液压机。单柱式液压机机身结构最明显的特点是开式结构，三面可以接近工作区，结构最大的缺点是
15、受力部分主要在机身悬臂处，且受力后可能会发生不对称变形，引起主缸中心线相对于工作台的垂直度产生角位移，限制了结构主参数，因此，通常对单柱液压机设计的刚度指标以限制角位移为主。表示变形的特性指标有两种表示方法，其一是上下梁内侧在主缸中心线上的两点，在公称载荷作用下的相对位移。其二是在公称载荷作用下，主缸中心线的转角。从单柱液压机的结构特点(变形的不对称性)和工作过程对整机的要求来分析，采用限制主缸中心线的转角是比较合理的。对于一般单柱式液压机取转角位移不大于6/。要使最大变形在允许范围内，设计时许用应力1均取较低数值。一般用钢板焊接结构中最大取600700kgf2。对于传统的单柱液压机来分析，影
16、响整机刚度的主要因素之一是腹板为主承力板，又因传统单柱液压机的后方要安装机械手导轨，不允许中段腹板的存在。为了提高整机刚度性能，本文设计的单柱校正压装液压机采取了新的机身机构：它取消了机身腹板，采用复合侧板结构，即将内侧板与外侧板焊为一体，提高机身刚性；增加可调导轨。新型的无腹板结构的单柱机身，改变了腹板为主承力板、整体焊接式单柱机身只能是小喉深的传统观念，这对于提高产品的设计水平，节能降耗，拓展液压机的应用领域，提高产品经济效益和社会效益，都具有很好的实用价值。根据经验及查阅相关资料，此液压机机架材料选用铸铁，铸造性好，吸震性好，易获得复杂结构，便宜和应用范围广。据参考文献，选用铸铁2牌号H
17、T300。3 液压传动系统设计液压传动作为一项年轻的新兴技术，有着独特的优势：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，得到了大幅度地发展，并有着广泛的发展空间。故采用液压传动系统。3.1 方案设计步骤及参数选择（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。技术参数选择如下：运动部件质量:500;冲压力：10010009.8=9.810N；生产率：4次/分=1次/15秒；工作行程：500mm；最大冲压厚度：20mm；工艺要求：下行，
18、快速退回。快进所用的时间为9s，运行的距离为480mm。工进所用的时间为1s，运行的距离为20mm。快退返回的时间为5s，其运行的距离为500mm。单次循环的总时间是：9+1+5=15s。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；液压缸采用Y型密封圈，其机械效率在0.9-0.95之间，本次设计液压缸的效率取=0.93。3.2 工况分析3.2.1 动力（负载）分析及负载循环图动力分析就是对一部机器在工作过程中执行机构的受力情况分析。执行机构作直线往复运动时，液压缸
19、必须克服的外负载为： e+f+i （3-1）式中: e-工作负载 f-摩擦负载 i-惯性负载（1）惯性负载,惯性负载即运动部件在启动和制动过程中的惯性力。计算公式 i（N） （3-2）式中: -运动部件的质量 （kg） -运动部件的加速度 （mm/s） -速度变化值 （mm/s） -启动或制动时间，由经验可得=0.5s,冲头启动和制动的加速或减速都 在0.5秒内完成。则启动时：= N 制动时：= N（2）摩擦负载，摩擦负载即液压缸驱动工作时所需要克服的机械摩擦阻力。设计中不考虑摩擦负载，因为计算比较繁琐，一般将它算入液压缸的机械效率中考虑。（3）工作负载，压力机冲头上负载分为两个阶段：第一阶段
20、负载力缓慢的线增加，在达到最大冲压力5%左右。第二阶段负载力急剧上升到最大冲压力。工作负载为:初压阶段上升到=5%=9.8105%=0.4910N终压阶段上升到=冲压力=0.9810N由上述所得可画出液压机的负载循环图：图3-1 液压机的负载循环图3.2.2 运动分析及运动循环图运动分析，主要研究一台机器按工艺要求完成一个工作循环的运动规律。根据参数要求，快进时，行程为480mm，速度53mm/s，时间9s。工进时行程20mm，速度20mm/s，时间1s。快退是行程为500mm速度100mm/s，时间5s。通过运动分析画出如下液压机的速度循环图：图3-2 液压机的速度循环图3.3 液压传动的主
21、要参数设计3.3.1 液压缸的几何尺寸经分析，采用单杆活塞液压缸就可以实现工艺要求。图3-3 活塞工进受压示意图活塞液压缸工进状态时，受力公式为： =-=/ （3-3） 6/6(N)式中： 1-液压缸的工作腔压力（MPa） -液压缸的回油腔压力（MPa） =/4-液压缸无杆腔有效面积（mm）=（）/4-有杆腔的有效面积（mm） -活塞直径（mm） -活塞杆直径（mm） -液压缸的工作效率根据资料文献查得，工作压力=20-32MPa4。参考同类机械的设计和加工的经验，此次工作压力取32MPa。背压力=0.5-1.5MPa4。为防止上压板由于自重而自动下滑，此次背压力取1MPa。活塞杆在快进和快退
22、中受力几乎为零，只在冲压工件时受到的作用力较大，即液压缸的有关设计参数在该工步中去计算。根据液压缸往返速比确定活塞直径与活塞杆直径的关系：由参考文献中查得下表：表3-1 液压缸常用往返速比1.11.21.331.461.612.00.30.40.50.550.620.7由相近原理： =0.7 （3-4）一般，液压缸在工进状态下工作，其活塞面积为： (3-5) (3-6) (3-7)由公式（3-5）（3-6）（3-7）得 mmm根据参考文献对D和d进行调整:1，1。从而得到：，。3.3.2 液压缸结构参数的计算液压缸的结构参数的计算包括缸管厚度，油口直径，缸底厚度等。（1）首先利用薄壁筒公式计算
23、液压缸的壁厚：=/2=/（2/） （3-8）式中: -液压缸壁厚度（mm） -实验压力（MPa）。当16MPa时，=1.5；当16MPa 时，=1.25；所以在此=1.25=1.2520.5=25.625MPa -液压缸的内径（mm） -材料的许用应力（MPa） -材料的抗拉强度，在此取600MPa -安全系数，在此取=5由公式（3-8）得：=/2=/（2/） =25.625250/（2600/5）=26.7mm因为当/16时，薄壁公式才成立，而在此/=250/26.7=9.416。所以液压缸不是薄壁。故此式不成立。（2）再利用中壁计算公式计算： = /（2.3-）+ （3-9）式中： -液压
24、缸壁厚度（mm） -实验压力（MPa）。当16MPa时，=1.5；当16MPa时 =1.25；所以在此=1.25=1.2520.5=25.625MPa -液压缸的内径（mm） -材料的许用应力（MPa） -强度系数，当为无缝钢管时=1 -计入壁厚公差和腐蚀的附加厚度，通常圆整到标准厚度由公式（3-9）得：=/（2.3-）+ =25.625250/（2.3120-25.625）1+ =6406.25/250.375+=25.6+由参考文献里R5优先系列查得：把圆整到标准值=40mm6；缸体的外径=+2=250+240=330mm。（3）液压缸油口的计算液压缸油口的直径计算应根据活塞最高的速度V和
25、油口最高液流速度而定。液压缸油口计算公式： =0.13（/） （3-10）式中： -液压缸油口直径（mm） -液压缸内径（mm） -液压缸最大输出速度（mm/s） -油口的液流速度（mm/s）当油口是进油口时，根据文献资料可得，液压缸的进油液流速度=2000mm/s7。由公式（3-10）得：=0.13250（3.6/2）= 43.6mm，取一整数=50mm。当油口是出油口时，根据文献资料可得，液压缸的进油液流速度=5000mm/s7。由公式（3-10）得：1=0.13250（3.6/5）= 27.6mm，取一整数1=32mm。（4）缸底厚度的计算本设计采用缸底无油孔，所以采用公式： h=0.4
26、33（/） （3-11）式中: -液压缸内径（mm） -实验压力（MPa） H-缸底厚度（mm） -缸底材料的许用应力（mm/s）由公式（3-11）得：h=0.4330.25（20.5/120）=45mm，参考同类液压缸的制造经验取h=50mm。3.4 液压机主缸工况图绘制液压缸的工况图包括液压缸压力循环图、流量循环图。它是调整系统参数、选择液压泵和阀的依据。（1）压力循环图，通过最后确定的液压元件的结构尺寸，再根据实际载荷的大小求出液压执行元件在其动作循环各阶段的工作压力，然后把他们绘制成PS图。（2）流量循环图，根据已定的液压缸有效面积或液压马达的排量，结合其运动速度算出它在工作循环中每一
27、阶段的实际流量，把它绘制成QS图。若系统中有多个液压执行元件同时工作，要把各自的流量图叠加起来绘制出总的流量循环图。3.4.1 系统的工作压力系统的工作压力分为系统快进、工进、快退三个阶段计算。（1）当系统快进时，所需压力为： (3-12)式中： -工作中的负载（N） -活塞的横截面积（mm） -背压力（MPa）该工序分为启动和匀速两个阶段，启动阶段： MPa；匀速阶段： MPa。（2）当系统工进时，所需的压力为： =/+/2 （3-13)式中： -工作中的负载（N） -活塞的横截面积（mm2） -背压力（MPa）由此可得： MPa。（3）当系统快退时，所需压力为： =/+2 （3-14）式中
28、： -工作中的负载（N） -活塞的横截面积（mm2） -背压力（MPa）该工序分为匀速和制动两个阶段，匀速阶段：MPa;制动阶段：MPa。3.4.2 液压缸实际所需流量液压缸的最大所需流量： = （mm/s） (3-15)式中： -液压缸的有效面积（mm2） -液压缸的流速（mm/s）快进所需流量：= 工进所需流量：=快退所需流量：=由上综合所得如下表格，由表格绘制和分析工况图。表3-2 负载压力流量明细表工作负载（N）工作压力（MPa）流量（m/s）快进启动531.00112.6106匀速01工进9.810520.59.8105快退匀速4.91032.12.4106制动1002.002图3-
29、4 压力循环图（P-S)图3-5 流量循环图（Q-S）通过对压力循环图和流量循环图分析得知：最大流量值Qmax=156,最大压力值Pmax=20.5 MPa。3.5 液压缸的主要零件及技术要求（1）缸体液压缸缸体的常用材料一般为20、35、45号无缝钢管，一般情况下均采用45号钢，并调质到241285HB。铸铁可采用HT200HT350间的几个牌号或球墨铸铁。由于球墨铸铁具有较高的抗拉强度和弯曲疲劳强度，也具有良好的塑性和韧性，其屈服度比钢高。因此，球墨铸铁制造承受静载荷的构件比铸钢节省材料，重量也轻。所以本设计的液压缸采用QT45010。铸件需进行正火消除内应力处理。由参考文献7得缸体的技术
30、要求： 缸体的内径因为须与活塞配合，防止漏油，所以要尽量减少表面粗糙度，可采用H8、H9配合。当活塞采用橡胶密封圈时，Ra为0.10.4m，当活塞用活塞环密封时，Ra为0.20.4m，且均需珩磨。 缸体内径的圆度公差值可按9、10、11级精度选取，圆柱度公差应按8级精度选取。 缸体端面的垂直度公差可按7级精度选取。 缸体与缸头采用螺纹连接时，螺纹应用6级精度的米制螺纹。 当缸体带有耳环或轴销时，孔径或轴径的中心线对缸体内孔轴线垂直公差值按9级精度选取。此液压缸体的外径需要与机架配合，应进行加工，且与中心线同轴度。装卸时需把吊环螺栓吊起。所以缸体端部选用螺纹连接，螺纹连接径向尺寸小，质量轻，使用
31、广泛。装卸需用专用工具，安装时应防止密封圈扭曲。（2）缸盖本液压缸采用在缸盖中压入导向套，缸盖选用HT200铸铁，导向套选用铸铁HT200，以使导向套更加耐用。（3）活塞液压缸活塞常用的材料为耐磨铸铁，灰铸铁，钢及铝合金等。本设计液压缸活塞材料选用45号钢，需要经过调质处理。由参考文献3得活塞的技术要求： 活塞外径D对内孔d的径向跳动公差值，按7、8级精度选取。 端面T对内径d轴线的垂直度公差值，应按7级精度选取。 外径D的圆柱度公差值，按9、10、11级精度选取。 活塞与缸体的密封结构由前可以选用Y型密封圈。3.6 液压缸的校核（1）液压缸中背压力的校核，背压力是用来平衡在液压系统不工作时活
32、塞杆自重的。由牛顿第一定律： = （3-16）式中： -系统需要的最少背压力（MPa） -活塞杆截面积（mm2） -滑块重量（N）如果=1MP，即背压力满足要求。由公式（3-16）得：=/=/0.02410-6=0.204MPa1MPa所以，该液压系统的背压力满足要求。（2）活塞杆的校核，校合活塞杆可用公式： （4/ ） （3-17）式中 -活塞杆的作用力（N） -活塞杆材料的许用应力（MPa）由公式（3-17）得：=（49.8105/120）=102mm=180mm 所以活塞杆直径满足要求。3.7 拟订液压原理图液压系统原理图是表示系统的组成和工作原理的图样，它是以简图的形式全面的具体体现设
33、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。拟订本设计的液压原理图如下： 图3-6 液压系统原理图 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；8.顺序阀；9.液压缸；10.油箱原理图说明：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7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；如果脚踩脚踏板，滑阀右移，换向阀实现左位功能，油缸上腔进油，活塞杆下降运动，完成工艺中的工进工序；如果手抬操纵手柄，滑
34、阀左移，换向阀实现右位功能，油缸下腔进油，活塞杆实现上升动作，完成工序中的快退。4 液压元件和辅助元件的选择4.1 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。并且尽可能选用低噪声、脉动小的液压泵。4.1.1 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： + （4-1）式中： 液压缸或液压马达最大工作压力（MPa）； 由液压泵出
35、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=0.5 1MPa。该系统取=0.5MPa。 由公式（4-1）得：=20.5+0.5=21MPa4.1.2 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。计算液压泵的流量公式： （）（mm/s） （4-2）式中： 系统泄漏系数。一般取1.11.3。大流量取
36、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（mm/s）。对于工作过程始终用节流调速的系统，在确定流量时，需加上溢流阀的最小流量，一般取5104 mm/s。由QS图得到液压缸所需最大流量:=15610-3m3/min由公式（4-2）得：1.1156=17210-3m3/min此液压系统采用液压变转速为1500 r/min；排量=/1500。由公式（4-2）得：=172/1500=0.115L/min=115mm3/r4.1.3 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，选则液压泵9的型号为
37、SCY14-1B；排量160mm3/r；转速1500r/min；额定压力32MPa；额定流量得：1601500/1000=240103 m3/min，这里选250103 m3/min。4.1.4 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。所以液压泵的输出功率用下式计算： = （4-3）式中： 液压泵的输出功率（kw）； 液压缸压力（MPa）； 液压泵的流量（mm/s）。（1）液压缸处于启动时由160SCY14-1B型号液压泵的压力、流量曲线图8可得：=0.002mm3/s。由公式（4-3），得：=（） =（/0.049）0.002=200w（2）液压缸压力达
38、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8可得：=310-4mm3/s。由公式（4-3），得：=3210310-4=9600w=9.6kw（3）液压缸处于快退时由160SCY14-1B型号液压泵的压力、流量曲线图8可得:=0.810-3mm3/s。由公式（4-3），得：=2.2100.810=1.76kw因此，选出液压泵的最大输出功率=9.6kw。4.2 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
39、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）应注意单杆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
40、，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，换向阀四个油口互通，此时，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之间相通，B与O之间相通，活塞杆下降动作，完成工进工序。（3）三位四通换向阀处于右端，油口P与B之间相通，A与O之间相通，活塞杆上升动作，完成快退工序。如图4-1所示：图4-1 三位四通手动换向阀图参考同类机械的选择，查阅参考文献，选择换向阀10的型号为：4SH。4.3 油箱、液压油和过滤器的选择（1）确定邮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： 油箱必须有足够大的容积。 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。 吸油管和回油管之间的距离要尽可能远些。 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。 油箱底部
