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西南大学本科毕业论文（设计）

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所示的液压系统原理图。为便于观察调整压力，在回路中装一个压力表。液压系统中各电磁铁的动作顺序如表1.1所示。

图1.1 液压系统原理图 表1.1 电磁铁动作顺序表

液压系统的原理说明：液压站集中控制，液压泵为定量泵，主轴箱润滑与液压系统分隔开，共用一个油箱；一个两位油缸控制主轴正反车和一个三位油缸控制刹车和润滑.

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1. 液压系统的功用

（1） 液压缸的正反车和刹车；

（2） 润滑（包括主轴箱的齿轮、轴承，见图1.2 润滑图）。 2.液压系统的元件和作用（参见图1.1 液压系统原理图）

（1） 齿轮泵公称流量为6 L/min，用于液压缸的正反车同时用于主轴箱的润滑。 （2） 液压阀: 由溢流阀 、压力表 、两个换向阀 以及二个节流阀组成。调节溢流阀使系统压力为0.8-1.3MPa。两个换向阀分别控制二位油缸和三位油缸。二个节流阀分别控制二个油缸的速度。

（3） 二位油缸：向前为正车，向后为反车。 （4） 三位油缸：向前为刹车，向后为润滑。

30302020603018030360303030Ⅱ30180#图1.2 润滑图

1.3液压系统的参数计算

1.3.1液压缸参数计算

?D23.14?02计算工作油缸面积： A=== 12.56cm2

44计算油缸作用力：假设油缸作用力为,则

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R=PA=21kg/cm2x12.56cm2=263.76kg

液压缸的主要几何尺寸，包括液压缸的内径，活塞杆的直径，液压缸行程等。液压负 载F，由公式： F=式中：R——液压缸外作用力；

η——液压缸总效率。

查参考文献[1]，在额定压力下的液压缸，总效率为η=0.9～0.95 ，取η=0.93，

F=R263.76=kg=283.6kg h0.93R （1-1） h计算所需流量Q：油缸无杆腔充满油液时油缸容积V为

?d2L V==12.56×4.5cm3=56.52cm3=0.05652dm3

4由最大转速n=315r/min，因此计算流量Q：

Q=V×n=0.05652×315dm3=17.8038L/min

根据流量和压力可选出液压阀规格和型号，选用直径为?6通用液压阀 , 流量为40L/min,压力为20MPa。

1.液压缸的壁厚

液压缸的壁厚一般是指缸筒结构中最薄处的厚度。由材料的力学性能可知，承受内压力的圆筒，其内应力分布规律因壁厚的不同而各异。一般计算时可分为薄壁圆筒和厚壁圆筒。一般用无缝钢管材料，大多属于薄壁圆筒结构，查参考文献[1]，其壁厚按薄壁圆筒公式为：

VD (1-2） d3P2轾s臌式中：δ——液压缸壁厚（m）；

D ——液压缸内径（m）；

Pv——试验压力，一般取最大工作压力的(1.25—1.5)倍；

[σ]——缸筒材料的许用应力，其值为：锻钢：[σ]＝110～120 MPa，无缝钢管

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[σ]＝100～110 MPa。

采用无缝钢管，取[σ]＝110 MPa，Pv=1.25×1.68=2.1 MPa ，代入公式(1-2)得：液压缸的壁厚：

d3PVD= 2.576′0.04=0.00046m 2[s]2′110所以可取 d=5 mm。

2.缸筒壁厚的验算

液压缸的额定压力pn值应低于一定的极限值,保证工作安全。

ss?D2-D2÷÷ （1-3） ? 桫1pn￡0.35D21骣为避免缸筒在工作时发生塑性变形，液压缸的额定压力pn值应与塑性变形压力有一定的比例范围。

p￡(0.35~0.42)p （1-4）

nPL p￡2.3slogD1 （1-5）

PLsD式中：D——缸筒内径（m）；

D1——缸筒外径 (m)；

pn —— 液压缸的额定压力 (MPa)；

pPL——缸筒发生完全塑性变形时的压力 (MPa)；

ss ——缸筒材料的屈服点。

根据相关技术文献[2]可得，缸筒材料的ss=285MPa，将ss代入公式（1-3）得：

285?(0.0520.042)pn≤0.35?0.052将ss代入公式（1-5）得：

36.021MPa

pPL≤2.3创285log0.050.04=63.5 MPa

取 p￡0.42p=0.42?63.5nPL26.67MPa

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