液壓剪線器設(shè)計(jì)論文

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　1 引言-----------------------------------------------------------------------------5</p><p>　　2 設(shè)計(jì)參數(shù) --------------------------------------------------

2、---------------------6</p><p>　　3 總體構(gòu)思 ----------------------------------------------------------------------7</p><p>　　4 液壓油缸的計(jì)算 ------------------------------------------------------------

3、------8</p><p>　　4．1 剪切力的計(jì)算 ---------------------------------------------------------------8</p><p>　　4．1．1 剪切圓鋼時(shí)的剪力 ----------------------------------------------------8</p><p>　

4、　4．1．2 剪切板料時(shí)的剪力 ----------------------------------------------------9</p><p>　　4．2 剪切油缸的計(jì)算 -------------------------------------------------------------10</p><p>　　4．2．1 推力計(jì)算 ----------------

5、------------------------------------------10</p><p>　　4．2．2 內(nèi)徑D計(jì)算 -------------------------------------------------------10</p><p>　　4．2．3 活塞桿直徑計(jì)算 ------------------------------------------

6、----------10</p><p>　　4．2．4 液壓缸行程計(jì)算 ----------------------------------------------------11</p><p>　　4．2．5 缸筒壁厚計(jì)算 ------------------------------------------------------12</p><p>

7、　　4．2．6 液壓缸缸體外徑 ----------------------------------------------------13</p><p>　　4．2．7 液壓缸油口直徑計(jì)算 -------------------------------------------------13</p><p>　　4．2．8 缸底厚度計(jì)算 -------------------

8、-----------------------------------14</p><p>　　4．2．9 缸頭厚度計(jì)算 ------------------------------------------------------14</p><p>　　4．2．10 活塞計(jì)算 ----------------------------------------------------

9、-----15</p><p>　　4．2．11 活塞桿受力計(jì)算-----------------------------------------------------16</p><p>　　4．2．12 油缸總成圖---------------------------------------------------------17</p><p>　　4．

10、2．13 液壓缸連接計(jì)算-----------------------------------------------------17</p><p>　　4．2．14 活塞與活塞桿的連接計(jì)算---------------------------------------------18</p><p>　　4．2．15 銷軸 ﹑耳環(huán)的連接計(jì)算---------------------

11、-------------------------18</p><p>　　4．2．16 活塞桿穩(wěn)定性較核---------------------------------------------------19</p><p>　　4．3 壓料油缸的計(jì)算 ------------------------------------------------------------20<

12、;/p><p>　　4．3．1 推力計(jì)算 ----------------------------------------------------------20</p><p>　　4．3．2 內(nèi)徑D計(jì)算----------------------------------------------------------20</p><p>　　4．3．3 活塞

13、桿直徑計(jì)算 ---------------------------------------------------21</p><p>　　4．3．4 液壓缸行程計(jì)算 ----------------------------------------------------22</p><p>　　4．3．5 缸筒壁厚計(jì)算 ----------------------------

14、--------------------------22</p><p>　　4．3．6 液壓缸缸體外徑 -----------------------------------------------------23</p><p>　　4．3．7 液壓缸油口直徑計(jì)算 -------------------------------------------------23</p&g

15、t;<p>　　4．3．8 缸底厚度計(jì)算 ------------------------------------------------------24</p><p>　　4．3．9 缸頭厚度計(jì)算 ------------------------------------------------------24</p><p>　　4．3．10 活塞計(jì)算 ----

16、------------------------------------------------------26</p><p>　　4．3．11 活塞桿受力計(jì)算 ---------------------------------------------------26</p><p>　　4．3．12 油缸總成圖 ---------------------------------

17、----------------------27</p><p>　　4．3．13 液壓缸連接計(jì)算 ---------------------------------------------------27</p><p>　　4．3．14 活塞與活塞桿的連接計(jì)算 -------------------------------------------28</p>&l

18、t;p>　　4．3．15 銷軸 ﹑耳環(huán)的連接計(jì)算 --------------------------------------------29</p><p>　　4．3．16 活塞桿穩(wěn)定性較核 -------------------------------------------------29</p><p>　　5 液壓元件的計(jì)算和選擇 --------------

19、--------------------------------------------30</p><p>　　5．1 計(jì)算電機(jī)功率 -------------------------------------------------------------30</p><p>　　5．1．1 油缸 ------------------------------------------

20、---------------------30</p><p>　　5．2 油泵的選擇 ---------------------------------------------------------------31</p><p>　　5．2．1 液壓泵的最大工作壓力 ----------------------------------------------31</p&

21、gt;<p>　　5．2．2 液壓泵的流量 ------------------------------------------------------31</p><p>　　5．3 管道尺寸確定 -------------------------------------------------------------32</p><p>　　5．3．1 管道內(nèi)徑

22、計(jì)算 ------------------------------------------------------32</p><p>　　5．3．2 油泵吸油管道內(nèi)徑計(jì)算 ----------------------------------------------32</p><p>　　5．3．3 管道壁厚計(jì)算 ---------------------------------

23、----------------------32</p><p>　　5．3．4 油箱容量的確定 ----------------------------------------------------33</p><p>　　6 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ------------------------------------------------------------------34&l

24、t;/p><p>　　6．1 總述 ---------------------------------------------------------------------34</p><p>　　6．1．1 動作要求 ----------------------------------------------------------34</p><p>　　

25、6．1．2 主要組成 ----------------------------------------------------------35</p><p>　　6．2 液壓元件的選擇 -----------------------------------------------------------36</p><p>　　6．2．1 溢流閥的選擇 -----------

26、-------------------------------------------36</p><p>　　6．2．2 電磁換向閥的選擇 --------------------------------------------------36</p><p>　　6．2．3 減壓閥的選擇 ---------------------------------------------

27、---------36</p><p>　　6．2．4 單向閥的選擇 ------------------------------------------------------36</p><p>　　6．2．5 節(jié)流閥的選擇 ------------------------------------------------------37</p><p>

28、　　6．3 液壓系統(tǒng)工作情況 ----------------------------------------------------------38</p><p>　　7 總體結(jié)構(gòu)說明 ------------------------------------------------------------------40</p><p>　　7．1 總體結(jié)構(gòu)簡圖 ------

29、-------------------------------------------------------40</p><p>　　7．2 結(jié)構(gòu)說明 -----------------------------------------------------------------41</p><p>　　7．2．1 主機(jī)結(jié)構(gòu) --------------------------

30、---------------------------------41</p><p>　　8結(jié)束語 -------------------------------------------------------------------------43</p><p>　　9謝辭 -----------------------------------------------------

31、----------------------44</p><p>　　10參考文獻(xiàn) ----------------------------------------------------------------------45</p><p><b>　　快速液壓剪線器</b></p><p>　　【摘要】 快速液壓剪線器不僅用于金屬回收工

32、廠，對各種形狀的型鋼及各種金屬結(jié)構(gòu)件進(jìn)行冷態(tài)剪斷，加工成合格的爐料，還可以用于工程施工工地上，對鋼材進(jìn)行簡單的預(yù)處理，便于應(yīng)用；最后，它還可以做成便攜式，作為刀頭，安裝在挖掘機(jī)上對房屋拆遷中的鋼筋進(jìn)行剪切。總之，快速液壓剪線器在實(shí)際生活中應(yīng)用很廣泛?？焖僖簤杭艟€器由機(jī)械系統(tǒng)（主機(jī)部分）、液壓系統(tǒng)（油箱、泵站、閥站）、電氣系統(tǒng)（電氣控制柜、按鈕站）等組成，有電氣線路及液壓管路將其連接成一有機(jī)整體并完成各種相關(guān)工作功能。它采用液壓驅(qū)動，液壓

33、泵的輸入動力可由電動機(jī)或柴油機(jī)提供，適用于無電源的邊遠(yuǎn)地區(qū)使用。</p><p>　　【關(guān)鍵詞】快速液壓剪線器 油缸 壓緊 剪切 液壓系統(tǒng)</p><p>　　【Abstract】 The Quick Hydraulic Wire-cutting Machines are applied in recycling companies, automobile dismantling pla

34、nts smelting and casting industry to cold shear section steel and metallic structural parts into acceptable furnace charges．It can but also used for the engineering construction workplace, proceeding to the steel materia

35、l to prepares to handle in brief, easy to applied; Finally, it can also make into then the simply type. As a knife point, it is installed in excavation on boardly to</p><p>　　The Quick Hydraulic Wire-cutting

36、 Machines operate simply and maintain easily．It is safe and reliable． No footing bolts needed during installation．Use diesel engine in replacement where electric power is unavailable．</p><p><b>　　1引言&l

37、t;/b></p><p>　　我的課題是快速液壓剪線器設(shè)計(jì)，利用電機(jī)和液壓缸的工作原理實(shí)現(xiàn)剪刀對圓鋼或板料的剪切。</p><p>　　目前，我國廢舊金屬和各種廢舊品回收工作有了很大的發(fā)展。因此，對廢品回收加工機(jī)械有了新的要求，而我國的各種相應(yīng)機(jī)械也有了較快的發(fā)展。其中，尤其以液壓電氣結(jié)合的一系列操作簡便，效率高，維修方便的機(jī)械為代表?？焖僖簤杭艟€器就是其中一種，它不僅可以對各種廢

38、舊鋼材進(jìn)行剪切整理，還可以用于工程施工工地上，對鋼材進(jìn)行簡單的預(yù)處理，便于應(yīng)用；最后，它還可以做成便攜式，作為刀頭，安裝在挖掘機(jī)上對房屋拆遷中的鋼筋進(jìn)行剪切?？傊?，快速液壓剪線器在實(shí)際生活中應(yīng)用很廣泛。</p><p>　　快速液壓剪線器目前發(fā)展較快，它對減輕勞動強(qiáng)度，節(jié)省人力，降低成本，提高勞動生產(chǎn)率，實(shí)現(xiàn)高速剪切機(jī)械化，這對工廠來說大大提高了效益。該快速液壓剪線器具有結(jié)構(gòu)簡單，使用維修方便，適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，

39、具有較大的發(fā)展?jié)摿Α?lt;/p><p><b>　　2設(shè)計(jì)參數(shù)</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)的要求與數(shù)據(jù)﹕</b></p><p><b>　　最大剪切力</b></p><p>　　最大壓料力 12ton</p><p>　　最大張口 200

40、mm</p><p>　　刀口長度 400mm</p><p>　　每分鐘剪切次數(shù) 8~12次</p><p>　　主要被剪材料尺寸 Φ50、45x45</p><p><b>　　3總體構(gòu)思</b></p><p>　　在廢舊金屬的回收利用中，經(jīng)常需要對其進(jìn)行剪切后再進(jìn)行其他加工。因此，液壓剪刀

41、的需求量很大。但目前市場的液壓剪刀大都是油泵和液壓剪刀分離開來的，這不便生產(chǎn)時(shí)的搬運(yùn)，而且這種液壓剪的剪切刀架還過于笨重。因此，設(shè)計(jì)一種液壓油源、機(jī)體和液壓剪組成一體的液壓剪就更能滿足市場的需求。</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用一臺電機(jī)作為液壓系統(tǒng)的動力源，設(shè)計(jì)兩個(gè)油缸，一個(gè)油缸用來對材料預(yù)先夾緊，然后利用后一個(gè)缸動作，將金屬材料剪斷。剪斷后，剪切缸縮回到初始位置后，壓緊缸縮回到初始位置，接著將被剪材料送到剪切刀

42、下面后，重復(fù)上面的動作。</p><p>　　為了實(shí)現(xiàn)上述動作要求，設(shè)計(jì)兩套曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，一套用作剪切，一套用作壓緊。</p><p>　　根據(jù)剪切的強(qiáng)度條件，算出快速液壓剪線器的剪切力。再通過杠桿平衡原理，求出液壓缸所需的推力F，進(jìn)而根據(jù)所需的F力來設(shè)計(jì)液壓缸。將兩液壓缸設(shè)計(jì)出來后，即可進(jìn)行總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　總體機(jī)構(gòu)簡圖如下﹕

43、</b></p><p><b>　　4液壓油缸的計(jì)算</b></p><p><b>　　4．1剪切力計(jì)算</b></p><p>　　被剪切材料選用最具有代表性的45號鋼，以板料(45x45)和圓鋼（）為計(jì)算對象進(jìn)行計(jì)算。</p><p>　　4．1．1 剪切圓鋼時(shí)的剪力</p

44、><p><b>　　對于45號鋼：</b></p><p><b>　　根據(jù)剪切強(qiáng)度條件：</b></p><p><b>　　KN</b></p><p>　　4．1．2 剪切板料時(shí)的剪力</p><p>　　比較1、2的計(jì)算結(jié)果，取Q=710KN。&l

45、t;/p><p>　　4．2 剪切油缸的計(jì)算</p><p><b>　　計(jì)算簡圖</b></p><p>　　4．2．1 推力計(jì)算</p><p>　　Q=710N，L=715mm , L=850mm</p><p><b>　　F=</b></p><p&

46、gt;　　4．2．2 內(nèi)徑D計(jì)算</p><p>　　設(shè)P=25Mpa,P=0Mpa</p><p>　　根據(jù)《新編機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊》查得</p><p>　　D=180mm (GB2348-80 )</p><p>　　4．2．3活塞桿的直徑計(jì)算</p><p>　?、鸥鶕?jù)速比的要求來計(jì)算活塞桿直徑</p>

47、<p><b>　　取速比</b></p><p><b>　　則d=D</b></p><p>　　取d=100mm (GB2348-80 )</p><p>　?、?根據(jù)強(qiáng)度要求來計(jì)算活塞桿直徑</p><p><b>　　當(dāng)活塞桿為碳鋼是，</b><

48、/p><p>　　所以取d=100mm合理</p><p>　　4．2．4液壓缸行程計(jì)算</p><p>　　由作圖法可得：油缸初始長度</p><p><b>　　油缸末位長度</b></p><p><b>　　油缸的變化位移</b></p><p>

49、　　根據(jù)《新編機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊》查得</p><p>　　取油缸行程：s=280mm (GB2349-80 )</p><p>　　4．2．5缸筒壁厚計(jì)算</p><p>　?、虐幢”谕灿?jì)算缸筒壁厚</p><p>　　對于低壓系統(tǒng)或時(shí)，液壓缸缸筒厚度一般按薄壁筒計(jì)算</p><p>　　式中 ——實(shí)驗(yàn)壓力Mpa<

50、/p><p><b>　　——缸內(nèi)徑</b></p><p>　　——缸體材料的許用應(yīng)力</p><p>　　n——安全系數(shù) n=4</p><p><b>　　故不合理。</b></p><p>　?、瓢粗械缺谕灿?jì)算缸筒壁厚</p><p><b&

51、gt;　　當(dāng)時(shí)，有：</b></p><p>　　式中——強(qiáng)度系數(shù)。當(dāng)液壓缸采用無縫鋼管做鋼筒時(shí)=1</p><p>　　c——計(jì)入壁厚公差及腐蝕的附加厚度通常圓整到標(biāo)準(zhǔn)值。</p><p><b>　　取所以合理</b></p><p>　　4．2．6液壓缸缸體外徑計(jì)算</p><p&g

52、t;　　4．2．7液壓缸油口直徑計(jì)算</p><p>　?、?液壓缸行程 </p><p><b>　　工作時(shí)間 </b></p><p><b>　　工作速度 </b></p><p><b>　　工作流量 </b></p><p

53、><b>　?、朴涂字睆?lt;/b></p><p><b>　　由</b></p><p><b>　　流速</b></p><p><b>　　故合理。</b></p><p>　　4．2．8缸底厚度計(jì)算</p><p>　　

54、當(dāng)缸底有油口時(shí)，缸底厚度為</p><p>　　4．2．9缸頭厚度計(jì)算</p><p><b>　　材料為45號鋼</b></p><p>　　采用螺釘連接法蘭形式</p><p>　　F—法蘭所受合力 </p><p><b>　　密封圈選用</b></p>

55、<p>　　軸用：因?yàn)榛钊c缸體之間為靜密封，所以選用O型密封圈</p><p>　　——活塞密封溝槽槽底最大直徑</p><p><b>　　D———缸體內(nèi)徑</b></p><p>　　t——溝槽深度 取t=4．48</p><p>　　=180-2x4．48=171．04mm</p>&l

56、t;p><b>　　取d=170mm</b></p><p>　　所以選用密封圈的型號為170x5．3 （GB3452．1-92 ）</p><p>　　170+5．3=180．6mm</p><p><b>　　所以h=80mm</b></p><p>　　孔用：因?yàn)楦咨w與活塞桿之間為動密封

57、，所以選用Y型密封圈</p><p>　　型號為105x90x9．5</p><p>　　4．2．10活塞計(jì)算</p><p>　　活塞寬B=0．6x180=108mm</p><p>　　活塞與活塞桿之間采用O型密封圈</p><p>　　dmin=D+2t=80+5．3x2=90．6mm</p>&l

58、t;p>　　取dcao=91mm</p><p>　　密封圈型號為80x5．3</p><p>　　活塞與缸體之間采用Y形密封，型號為185x160x16</p><p>　　4．2．11活塞桿計(jì)算</p><p><b>　　材料為45號鋼</b></p><p><b>　　活

59、塞桿受力</b></p><p><b>　　返回時(shí)</b></p><p><b>　　由上式得： </b></p><p><b>　　取=48mm</b></p><p>　　4．2．12油缸總成圖</p><p>　　4．2．13 液

60、壓缸聯(lián)接計(jì)算</p><p><b>　?、鸥咨w聯(lián)接計(jì)算</b></p><p>　　液壓缸缸底采用對焊時(shí)，焊縫的拉應(yīng)力為：</p><p>　　式中：F—液壓缸輸出的最大推力</p><p><b>　　D——液壓缸直徑</b></p><p><b>　　——液

61、壓缸外徑</b></p><p><b>　　——液壓缸外徑</b></p><p>　　——焊接效率，通常取0．7</p><p><b>　　所以</b></p><p><b>　　焊縫的許用應(yīng)力：</b></p><p>　　——活塞

62、或活塞桿材料的許用應(yīng)力</p><p>　　4．2．14活塞與活塞桿的連接計(jì)算</p><p><b>　　因?yàn)椤?lt;/b></p><p><b>　　所以強(qiáng)度滿足要求。</b></p><p>　　活塞桿與活塞肩部表面的壓應(yīng)力為</p><p>　　式中：——活塞或活塞桿材

63、料的許用應(yīng)力（Mpa）</p><p>　　取=2=1200Mpa</p><p><b>　　經(jīng)驗(yàn)算，軸肩安全。</b></p><p>　　4．2．15銷軸的連接計(jì)算</p><p>　　除特殊安裝外，銷軸通常是雙面受剪。為此，其直徑d按下式計(jì)算</p><p>　　F——液壓缸輸出的最大推力

64、N</p><p>　　——銷軸材料的許用應(yīng)力，采用45號鋼的銷軸，為70Mpa。</p><p>　　將銷軸圓整為90mm。</p><p><b>　　耳環(huán)連接計(jì)算</b></p><p><b>　　耳環(huán)寬度為：EW=</b></p><p><b>　　d—

65、—銷軸直徑mm</b></p><p>　　——耳環(huán)材料的許用應(yīng)力Mpa，通常取=（10．2~0．25） Mpa</p><p>　　由表10．3-15 P10-36得耳環(huán)相關(guān)尺寸：</p><p>　　因?yàn)?6<p<31．5</p><p>　　所以取EW=1．4d =1．4x90=126mm</p>

66、<p>　　MS=1．4d=126mm</p><p>　　L=1．2d=108mm</p><p>　　4．2．16活塞桿的穩(wěn)定性驗(yàn)算</p><p>　　因?yàn)閐=100mm，l=670mm</p><p>　　所以l/d=670/100=6．7<10</p><p>　　所以不需要對活塞桿的縱向彎

67、曲強(qiáng)度或穩(wěn)定性進(jìn)較核。</p><p>　　4．3壓料油缸的計(jì)算</p><p><b>　　4．3．1推力計(jì)算</b></p><p>　　安裝方式：活塞桿外螺紋杠頭耳環(huán)安裝，液壓缸耳環(huán)安裝。</p><p>　　Q=12KN L1=370mm L2=520mm</p><p>　　4．3．2內(nèi)

68、徑D計(jì)算</p><p>　　設(shè)P1=2．5Mpa，P2=0</p><p><b>　　則</b></p><p>　　根據(jù)《新編機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊》查得</p><p>　　D2=100mm (GB2348-80 )</p><p>　　4．3．3活塞桿的直徑計(jì)算</p><p

69、>　　⑴根據(jù)速比的要求來計(jì)算活塞桿直徑</p><p><b>　　取速比</b></p><p><b>　　則</b></p><p>　?、?根據(jù)強(qiáng)度要求來計(jì)算活塞桿直徑</p><p><b>　　當(dāng)活塞桿為碳鋼是，</b></p><p>

70、;　　所以取d=70mm合理，將其圓整為80mm。</p><p>　　4．3．4液壓缸行程計(jì)算</p><p>　　由作圖法可得：油缸初始長度</p><p>　　油缸末位長度s2=537．3mm </p><p><b>　　油缸的變化位移</b></p><p>　　根據(jù)《新編機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊

71、》查得</p><p>　　4．3．5缸筒壁厚計(jì)算</p><p>　?、虐幢”谕灿?jì)算缸筒壁厚</p><p>　　對于低壓系統(tǒng)或時(shí)，液壓缸缸筒厚度一般按薄壁筒計(jì)算</p><p>　　式中 ——實(shí)驗(yàn)壓力Mpa</p><p><b>　　——缸內(nèi)徑</b></p><p>

72、;　　——缸體材料的許用應(yīng)力</p><p>　　n——安全系數(shù) n=5</p><p><b>　　所以取=10合理。</b></p><p>　?、瓢粗械缺谕灿?jì)算缸筒壁厚</p><p><b>　　當(dāng)時(shí)，有：</b></p><p>　　式中——強(qiáng)度系數(shù)。當(dāng)液壓缸采用無

73、縫鋼管做鋼筒時(shí)=1</p><p>　　c——計(jì)入壁厚公差及腐蝕的附加厚度通常圓整到標(biāo)準(zhǔn)值。</p><p>　　D/d=120/2=60</p><p>　　此時(shí)=2mm不合理。</p><p>　　所以取=10mm合理。</p><p>　　4．3．6液壓缸缸體外徑計(jì)算</p><p>　　

74、4．3．7液壓缸油口直徑計(jì)算</p><p>　?、?液壓缸行程 </p><p><b>　　工作時(shí)間 </b></p><p><b>　　工作速度 </b></p><p><b>　　工作流量 </b></p><p>

75、<b>　?、朴涂字睆?lt;/b></p><p><b>　　由</b></p><p><b>　　流速</b></p><p>　　4．3．8缸底厚度計(jì)算</p><p>　　當(dāng)缸底有油口時(shí)，缸底厚度為</p><p><b>　　取h=20

76、mm。</b></p><p>　　4．3．9缸頭厚度計(jì)算</p><p><b>　　材料為45號鋼</b></p><p>　　采用螺釘連接法蘭形式</p><p>　　F—法蘭所受合力 </p><p><b>　　密封圈選用</b></p>

77、<p>　　軸用：因?yàn)榛钊c缸體之間為靜密封，所以選用O型密封圈</p><p>　　——活塞密封溝槽槽底最大直徑</p><p><b>　　D ——缸體內(nèi)徑</b></p><p>　　t——溝槽深度 取t=4．48</p><p>　　=100-2x4．48=91．04mm</p><

78、;p><b>　　取d=100mm</b></p><p>　　所以選用密封圈的型號為100x5．3 （GB3452．1-92）</p><p>　　dH=100+5．3x2=110．6mm</p><p><b>　　所以h=50mm。</b></p><p>　　孔用：因?yàn)楦咨w與活塞桿之間

79、為動密封，所以選用Y型密封圈</p><p>　　型號為95x80x9．5</p><p>　　4．3．10活塞計(jì)算</p><p>　　活塞寬B=0．6x100=60mm</p><p>　　活塞與活塞桿之間采用O型密封圈</p><p>　　D+2t=50+5．3x2=60．6mm</p><p

80、>　　取dcao=61mm</p><p>　　密封圈型號為50x5．3</p><p>　　活塞與缸體之間采用Y形密封，型號為100x90x16</p><p>　　4．3．11活塞桿計(jì)算</p><p><b>　　材料為45號鋼</b></p><p><b>　　活塞桿受力

81、</b></p><p><b>　　返回時(shí)</b></p><p><b>　　由上式得： </b></p><p><b>　　取=48mm</b></p><p>　　4．3．12油缸總成圖</p><p>　　4．3．13液壓缸聯(lián)接計(jì)

82、算</p><p><b>　?、鸥咨w聯(lián)接計(jì)算</b></p><p>　　液壓缸缸底采用對焊時(shí)，焊縫的拉應(yīng)力為：</p><p>　　式中：F—液壓缸輸出的最大推力</p><p><b>　　D——液壓缸直徑</b></p><p><b>　　——液壓缸外徑&

83、lt;/b></p><p><b>　　——液壓缸外徑</b></p><p>　　——焊接效率，通常取0．7</p><p><b>　　焊縫的許用應(yīng)力：</b></p><p>　　——活塞或活塞桿材料的許用應(yīng)力</p><p><b>　　因?yàn)?lt;

84、</b></p><p><b>　　所以強(qiáng)度滿足要求。</b></p><p>　　4．3．14活塞與活塞桿的連接計(jì)算</p><p>　　活塞桿與活塞肩部表面的壓應(yīng)力為</p><p>　　式中：——活塞或活塞桿材料的許用應(yīng)力（Mpa）</p><p>　　取=2=1200Mpa&

85、lt;/p><p>　　經(jīng)驗(yàn)算，所以軸肩安全。</p><p>　　4．3．15銷軸的連接計(jì)算</p><p>　　除特殊安裝外，銷軸通常是雙面受剪。為此，其直徑d按下式計(jì)算</p><p>　　F——液壓缸輸出的最大推力N</p><p>　　——銷軸材料的許用應(yīng)力，采用45號鋼的銷軸，為70Mpa。</p>

86、<p>　　將銷軸圓整為40mm。</p><p><b>　　耳環(huán)連接計(jì)算</b></p><p><b>　　耳環(huán)寬度為：EW=</b></p><p><b>　　d——銷軸直徑mm</b></p><p>　　——耳環(huán)材料的許用應(yīng)力Mpa，通常取=（10．

87、2~0．25） Mpa</p><p>　　由表10．3-54 P10-83得耳環(huán)相關(guān)尺寸：</p><p>　　EW=1．4d =1．4x40=56mm</p><p>　　MS=1．2d=48mm</p><p>　　L=1．2d=48mm</p><p>　　4．3．16活塞桿的穩(wěn)定性驗(yàn)算</p>

88、<p>　　因?yàn)閐=80mm，l=282mm</p><p>　　所以l/d=282/800=3．53〈10</p><p>　　所以不需要對活塞桿的縱向彎曲強(qiáng)度或穩(wěn)定性進(jìn)較核。</p><p>　　5液壓元件的計(jì)算和選擇</p><p><b>　　5．1計(jì)算電機(jī)功率</b></p><

89、p><b>　　5．1．1油缸</b></p><p><b>　　單活塞桿和液壓缸´</b></p><p>　　v1=0．056 m/s v3=0．102m/s</p><p>　　Q1=1．4l/s Q2=0．97l/s</p><p><b>　　推

90、動油缸所需功率</b></p><p><b>　　取系統(tǒng)效率</b></p><p><b>　　則電機(jī)功率</b></p><p><b>　　5．2油泵的選擇</b></p><p>　　5．2．1液壓泵的最大工作壓力</p><p>

91、　　式中為損失壓力，取=0．5Mpa，則</p><p>　　5．2．2液壓泵的流量</p><p>　　式中：K——考慮系統(tǒng)泄漏和溢流閥保持最小溢流流量的系數(shù)，通常K=1．1~1．3</p><p>　　——液壓缸所需的最大流量</p><p><b>　　所以</b></p><p>　　根據(jù)

92、《新編機(jī)械師設(shè)計(jì)手冊》中，選用柱塞泵A2F</p><p>　　若選用1500r/min的電機(jī)，則</p><p>　　由P10-136表10．4-48選A2F63型液壓柱塞泵。</p><p>　　5．3管道尺寸的確定</p><p>　　5．3．1管道內(nèi)徑計(jì)算</p><p>　　式中：Q——通過管道的流量<

93、/p><p>　　v——管道內(nèi)允許流速m/s，參照表10．4-10選取v=5m/s。</p><p>　　按標(biāo)準(zhǔn)系列選取d1=20mm。</p><p>　　5．3．2油泵吸油管道內(nèi)徑</p><p>　　按標(biāo)準(zhǔn)系列選取d2=45mm。</p><p>　　5．3．3管道壁厚計(jì)算</p><p>　

94、　式中：p——管道內(nèi)液體最高工作壓力</p><p>　　——管道材料的許用應(yīng)力，</p><p>　　——管道材料的抗拉強(qiáng)度</p><p>　　n——安全系數(shù)，當(dāng)p<7Mpa時(shí)，n=8；當(dāng)7<p<17．5Mpa時(shí)，n=6，當(dāng)p>17．5Mpa時(shí)，n=4。</p><p><b>　　壓油管壁厚</b

95、></p><p><b>　　吸油管壁厚</b></p><p>　　5．3．4油箱容量的確定</p><p>　　式中：Qv——液壓泵每分鐘壓力油的容積</p><p><b>　　——經(jīng)驗(yàn)系數(shù)</b></p><p><b>　　6 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)<

96、;/b></p><p><b>　　6．1總述</b></p><p>　　6．1．1 動作要求</p><p>　　6．1．2 主要組成</p><p><b>　?、疟谜?lt;/b></p><p>　　由一臺Y225M-型電動機(jī)（功率55KW，額定轉(zhuǎn)速1476r/m

97、in）和一臺A2F63型液壓柱塞泵（額定排量63ml/min,額定壓力31．5Mpa）組成，放置于油箱上，是系統(tǒng)的動力源。</p><p><b>　　⑵閥站</b></p><p>　　系統(tǒng)圖上有電磁換向閥、溢流閥、壓力機(jī)電器、減壓閥等元件，用以調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力和油路換向。</p><p><b>　　⑶油箱</b><

98、/p><p>　　采用鋼板焊接而成，容積為462升，油箱裝有過濾器，既是進(jìn)入油箱空氣的過濾裝置，又是油箱內(nèi)工作油液的加入口。</p><p><b>　?、裙苈?lt;/b></p><p>　　系統(tǒng)基本管路采用高壓無縫鋼管。</p><p>　　6．2液壓元件的選擇</p><p>　　為了滿足液壓系統(tǒng)的

99、要求，兩個(gè)油缸進(jìn)行順序動作，所以根據(jù)油缸所需流量來選擇各種閥。</p><p>　　6．2．1溢流閥的選擇</p><p>　　對溢流閥的主要要求是：調(diào)壓范圍大，調(diào)壓偏差小，壓力振擺小，動作靈敏，過流能力大，噪音小。</p><p>　　在系統(tǒng)中，溢流閥的主要用途有：⑴作溢流閥，是系統(tǒng)壓力恒定。⑵作安全閥，對系統(tǒng)起過載保護(hù)作用。⑶作背壓閥，接在系統(tǒng)回油路上，造成一定

100、的回油阻力，以改善執(zhí)行元件的運(yùn)動平穩(wěn)。⑷實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)壓或使系統(tǒng)卸荷。</p><p>　　本設(shè)計(jì)中選用溢流閥的型號為YF－B32H．</p><p>　　6．2．2電磁換向閥的選擇</p><p>　　換向閥利用閥心相對于閥體的相對運(yùn)動，使油路接通、關(guān)斷，和變換油流的方向，從而使液壓執(zhí)行元件開啟、停止或變換運(yùn)動方向。</p><p>　　本設(shè)計(jì)

101、中采用O型機(jī)能的三位四通閥34EO-B10和兩位四通閥24E－63B．</p><p>　　6．2．3減壓閥的選擇</p><p>　　油液在液壓系統(tǒng)中的減壓閥后，壓力降低。減壓閥能使與其出口處相接的某一回路的壓力保持恒定，因此它在系統(tǒng)的夾緊、控制、潤滑等油路中應(yīng)用較多。</p><p>　　本設(shè)計(jì)中，選用減壓閥為J－100B。</p><p&g

102、t;　　6．2．4單向閥的選擇</p><p>　　液壓系統(tǒng)中常用的單向閥有普通單向閥和液控單向閥兩種。</p><p>　　本設(shè)計(jì)中，采用普通單向閥，選用I－100B型。</p><p>　　普通單向閥中，通油方向的阻力應(yīng)盡可能小，而不通油方向應(yīng)有良好的密封。另外，單向閥的動作應(yīng)靈敏，工作時(shí)不應(yīng)有撞擊和噪音。單向閥彈簧的剛度一般都選的較小，使閥的開啟壓力僅需0．0

103、3～0．05Mpa。如換上剛度較大的彈簧，使用閥的開啟壓力達(dá)到0．2～0．6Mpa，便可當(dāng)作背壓閥使用。</p><p>　　單向閥可裝在泵的出口處，防止系統(tǒng)中的液壓沖擊影響泵的工作。同理，單向閥可以用來分隔油路，防止油路間的相互干擾。</p><p>　　單向閥的主要性能包括：正向最小開啟壓力、正向流動時(shí)的壓力損失以及反向泄漏量。</p><p>　　6．2．5節(jié)

104、流閥的選擇</p><p>　　液壓系統(tǒng)中使用的流量控制閥應(yīng)滿足如下要求：具有足夠的調(diào)節(jié)范圍；能保證穩(wěn)定的最小流量；溫度和壓力變化對流量的影響要小；調(diào)節(jié)方便；泄漏小等。</p><p>　　節(jié)流閥的調(diào)節(jié)應(yīng)該輕便、準(zhǔn)確。在小流量調(diào)節(jié)是，如通流截面相對于閥心位移的變化率較小，則調(diào)節(jié)的精確性較高。</p><p>　　節(jié)流閥在液壓系統(tǒng)中，主要與定量泵、溢流閥組成調(diào)節(jié)系統(tǒng)。

105、調(diào)節(jié)節(jié)流閥的開口，便可調(diào)節(jié)執(zhí)行元件運(yùn)動速度的大小。</p><p>　　本設(shè)計(jì)中剪切油缸下方的節(jié)流閥1選用L－63B型，壓緊油缸下方的節(jié)流閥2選用LF－32H型。</p><p>　　6．3液壓系統(tǒng)工作情況</p><p><b>　　液壓原理說明：</b></p><p><b>　?、趴蛰d運(yùn)轉(zhuǎn)</b&

106、gt;</p><p>　　啟動電機(jī)油泵，電磁鐵1DT2DT3DT不得電，換向閥閥芯處于中位，油泵輸出得油液在溢流閥調(diào)定壓力下經(jīng)電磁閥回入油箱，系統(tǒng)卸荷。</p><p><b>　　⑵剪切和壓料動作</b></p><p>　　油泵工作，，電磁鐵1DT得電后，油泵輸出的油液在溢流閥10的調(diào)定壓力下經(jīng)電磁換向閥4和9進(jìn)入剪切油缸7和壓料油缸2后

107、腔，油缸前腔的油經(jīng)換向閥回入油箱11，剪斷機(jī)實(shí)現(xiàn)剪切和壓料動作。</p><p>　　⑶回程復(fù)位（剪切回程和壓料松開動作）</p><p>　　油泵13工作，電磁鐵得電后，油泵輸出的油液在溢流閥10調(diào)定的壓力下經(jīng)電磁換向閥4和9進(jìn)入剪切油缸7和壓料油缸2前腔，油缸后腔的油經(jīng)換向閥回入油箱11，剪切、壓料油缸回程。</p><p><b>　　7總體結(jié)構(gòu)說明

108、</b></p><p><b>　　7．1總體結(jié)構(gòu)簡圖</b></p><p><b>　　7．2結(jié)構(gòu)說明</b></p><p>　　它由機(jī)械系統(tǒng)（主機(jī)部分）、液壓系統(tǒng)（油箱、泵站、閥站）、電氣系統(tǒng)（電氣控制柜、按鈕站）等組成，有電氣線路及液壓管路將其連接成一有機(jī)整體并完成各種相關(guān)工作功能。</p&g

109、t;<p>　　7．2．1主機(jī)（參見主機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖）</p><p>　　主機(jī)由機(jī)座、刀架和壓料板、液壓油缸及其相關(guān)附件組成。</p><p><b>　?、艡C(jī)座</b></p><p>　　由底座、左右機(jī)架、下刀座、剪切缸支座等焊接組成。底座、左機(jī)架、右機(jī)架均為焊接結(jié)構(gòu)件，其中左、右側(cè)架采用內(nèi)外雙墻板結(jié)構(gòu)。左右機(jī)架焊有軸套，用以

110、安裝刀架軸和刀架。左機(jī)架焊有壓料油缸支座，用以安裝壓料油缸和壓料板等。剪切缸支座焊于機(jī)架尾部，用以安裝剪切油缸。</p><p><b>　　⑵刀架、壓料板</b></p><p>　　刀架示金屬剪斷機(jī)最重要的活動部分，前側(cè)端裝有上剪切刀（動刀），中間軸套上裝有耐磨襯套以便磨損后更換，并揩油油槽以保證潤滑，它通過刀架軸與機(jī)座聯(lián)接。尾部裝有隨動導(dǎo)向板與機(jī)座固定導(dǎo)向板接觸

111、，以保證刀架在剪切過程總不致于讓刀。尾部用銷軸于剪切油缸銜接，油缸工作驅(qū)動刀架繞刀架軸上下擺動，完成剪切動作。壓料板裝于刀架側(cè)機(jī)架上，在壓料油缸帶下對被剪切物料進(jìn)行壓緊，防止剪切料在剪切時(shí)翹曲，同時(shí)在剪切回程時(shí)松開物料，以便向前送料。</p><p><b>　?、且簤河透?lt;/b></p><p><b>　　剪切油缸</b></p>

112、<p>　　剪切油缸用兩根半銷軸安裝在機(jī)架后部的剪切缸支座上，活塞桿頭部的十字接頭利用銷軸與刀架聯(lián)接，當(dāng)高壓油作用在剪切缸活塞上，推動活塞桿在缸體內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動，驅(qū)動刀架繞刀架軸轉(zhuǎn)動完成剪切及回程動作。</p><p><b>　　壓料油缸</b></p><p>　　油缸尾部利用銷軸安裝在左機(jī)架上的壓料缸支座上，活塞桿前端和壓料板聯(lián)接，當(dāng)高壓油作用在活塞

113、上，活塞桿在缸體內(nèi)作往復(fù)直線運(yùn)動，帶動壓料板繞著壓料板銷壓料板繞壓料板銷軸上下擺動完成壓料和松開動作。</p><p>　　剪切油缸和壓料油缸均為單活塞桿式單作用缸，缸體內(nèi)油活塞并裝有密封圈，使缸體內(nèi)形成前、后兩個(gè)油腔，當(dāng)高壓油作用字前腔和后腔時(shí)推動活塞運(yùn)動，達(dá)到油缸驅(qū)動運(yùn)動部件工作的目的，油缸缸口設(shè)有導(dǎo)向套，并裝有密封圈以去除活塞桿的支承、導(dǎo)向和密封。</p><p><b>

114、　?、绕渌考?lt;/b></p><p>　　有刀架軸、固定導(dǎo)向板和隨動導(dǎo)向板、摩擦圈、調(diào)整套和調(diào)整墊片等，用來協(xié)調(diào)金屬剪斷機(jī)的剪切動作。</p><p>　?。岬都茌S安裝在機(jī)座中部的刀架軸套內(nèi)，用以支承刀架。刀架工作時(shí)繞著軸上下擺動完成剪切和回程動作。</p><p>　?。怆S動導(dǎo)向板安裝在刀架上，固定導(dǎo)向板用螺釘安裝在機(jī)座上，并用調(diào)整螺釘調(diào)節(jié)隨動導(dǎo)向板

115、之間的間隙，用于平衡剪切時(shí)的側(cè)向分力，使刀架在工作時(shí)不致于“讓刀”。</p><p>　?。隳Σ寥?、調(diào)整套和調(diào)整墊片 摩擦圈裝在刀架軸上兩側(cè)，經(jīng)特殊耐磨處理，用來調(diào)整刀架與機(jī)體間的間隙。調(diào)整套、調(diào)整墊片裝在機(jī)座剪切刀對面，用來調(diào)整剪切刀之間的間隙。如因剪切刀磨損而導(dǎo)致間隙變大，可以通過改變調(diào)整墊片的厚度并擰緊調(diào)整套的固定螺釘來減小刀片間隙。</p><p><b>　　8結(jié)束語&

116、lt;/b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)將近結(jié)束，我設(shè)計(jì)的是金屬剪斷機(jī)，通過這次設(shè)計(jì)，我學(xué)到了很多東西。以前對整臺機(jī)器只是外觀的了解，或者也只是做過單個(gè)部件的課程設(shè)計(jì)，而這次是再老師的指導(dǎo)下，翻閱大量資料，書籍等一步步有條理的做起來的。由于本人的實(shí)際設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)不足，知識面有限，該金屬剪斷機(jī)中存在一些不足之處，請各位老師給出不同的批評和指正意見。我所設(shè)計(jì)的金屬剪斷機(jī)在有些地方，選用的液壓元件有些偏大，但考慮到

117、其安全性能，所以選擇了正文中的液壓元件。我所要的是加強(qiáng)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提高自己的設(shè)計(jì)能力。此次設(shè)計(jì)讓我有機(jī)會把學(xué)過的知識系統(tǒng)的復(fù)習(xí)和鞏固了一遍并加強(qiáng)了各學(xué)科之間的聯(lián)系，為我以后的工作打下了基礎(chǔ)。</p><p><b>　　9謝辭</b></p><p>　　通過兩個(gè)多月的畢業(yè)設(shè)計(jì)，學(xué)到了很多知識，為我今后踏上工作崗位做了良好的鋪墊。第一次獨(dú)立完成整臺機(jī)器的設(shè)計(jì)，我深深地體

118、驗(yàn)到了設(shè)計(jì)工作者地辛苦與責(zé)任，使我明白了工作時(shí)要比平時(shí)學(xué)習(xí)更認(rèn)真，更嚴(yán)謹(jǐn)，如果在設(shè)計(jì)過程中因?yàn)榍懊嬉粋€(gè)地方地錯誤，那么會影響到整個(gè)設(shè)計(jì)地失敗，反工就很麻煩，萬一已經(jīng)運(yùn)用到工作現(xiàn)場地話，后果就更嚴(yán)重。</p><p>　　在這里，我要感謝指導(dǎo)我們?nèi)M做畢業(yè)設(shè)計(jì)的XXX老師，在我們的這么長時(shí)間的設(shè)計(jì)中，不辭辛勞，不厭其煩的認(rèn)真的指導(dǎo)我們。在設(shè)計(jì)過程中，因?yàn)橛性S多以前未接觸和未注意的新知識，所以再設(shè)計(jì)時(shí)感到了自己知識的

119、不足和能力的有限。但我們的指導(dǎo)老師不斷的鼓勵我們大膽的進(jìn)行獨(dú)立設(shè)計(jì)，并幫我們糾正錯誤，讓我們得到了很好的鍛煉。同時(shí)，還一直督促我們的進(jìn)度，細(xì)心的幫我們檢查，哪怕是一點(diǎn)小毛病也不放過，讓我體會到了對待科學(xué)地嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度，讓我受益匪淺。</p><p><b>　　10參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]張利平、鄧鐘明：液壓系統(tǒng)氣壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)手冊，機(jī)械工業(yè)出版社，199

120、7。</p><p>　　[2]新編機(jī)械師手冊，機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　　[3]陳愈：液壓閥，中國鐵道出版社，1982．</p><p>　　[4]機(jī)床與液壓期刊，廣州機(jī)床研究所。</p><p>　　[5]液壓與氣動期刊，北京機(jī)械工業(yè)自動化所。 </p><p>　　[6]雷天覺：液壓工程手冊，機(jī)械工業(yè)出版

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122、<p>　　[11]濮良貴﹑紀(jì)名剛﹕機(jī)械設(shè)計(jì)，高等教育出版社，2000。</p><p>　　[12]王昆﹑何小柏﹑汪信遠(yuǎn)﹕機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)，高等教育出版社，1995。</p><p>　　[13]黃誼、章宏甲：液壓傳動，機(jī)械工業(yè)出版社，1994。</p><p>　　[14]尤紹權(quán)、范崇夏、琴美：國家標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械制圖應(yīng)用示例圖冊，中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，1985

123、。</p><p>　　[15]錢詳生、徐鴻本：液壓件制造工藝學(xué)，機(jī)械工業(yè)出版社，1996。</p><p>　　[16]張健文：液壓氣壓附件及管路系統(tǒng)工藝，西北工業(yè)大學(xué)出版社，1996。</p><p>　　[17]張世偉、朱福元：液壓系統(tǒng)得計(jì)算與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，寧夏人民出版社，1987。</p><p>　　[18]關(guān)肈勛、黃奕振：實(shí)用液壓回路

124、，上?？茖W(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社，1982。</p><p>　　[19]Yeaple F．Fluid Power Design Handbook．2nd Ed Revised and Expanded．</p><p>　　New York and Basel:Marcel Dekker Inc,1990．</p><p>　　[20]Goodwin A B． Flui

125、d Power System,1976．</p><p>　　[21]Proceedings of the 2nd Fluid Power Symposium 1971．</p><p>　　[22] Fluid Power CONTROL Edited by John F．Blackurn, gerhard Reethof,J．Lowen Shearer 1960．</p>