四柱液压机_设计说明书

动力元件油泵它的作用是把液体利用原动机的机械能转换成液压力能是液压传动中的动力部分。

执行元件油缸液压马达它是将液体的液压能转换成机械能。

其中，油缸做直线运动，马达做旋转运动。

控制元件包括压力阀流量阀和方向阀等。

它们的作用是根据需要无级调节液动机的速度，并对液压系统中工作液体的压力流量和流向进行调节控制。

辅助元件除上述三部分以外的其它元件，包括压力表滤油器蓄能装置冷却器管件各种管接头扩口式焊接式卡套式高压球阀快换接头软管总成测压接头管夹等及油箱等，它们同样十分重要。

工作介质工作介质是指各类液压传动中的液压油或乳化液，它经过油泵和液动机实现能量转换。

第章液压机本体结构设计液压机基本技术参数吨液压机设计要求主缸公称压力主缸回程力顶出缸公称压力顶出缸回程力滑块距工作台最大距离滑块行程顶出行程工作压力滑块速度空程速度挤压速度回程顶出速度顶出回程工作台中心孔工作台面大小根据设备稳定性进行设计。

液压缸的基本结构设计液压缸的类型图双作用单活塞杆液压缸液压缸选用双作用单活塞杆液压缸，活塞在行程终了时缓冲。

因为工作过程中需要往复运动，从图可见，油缸被活塞头分隔为两腔，侧面有两个进油口，因此，可以获得往复的运动。

实质上起到两个柱塞缸的作用。

此种结构形式的油缸，在中小型液压机上应用最广。

钢筒的连接结构在设计中上下缸都选择法兰连接方式。

这种结构简单，易加工，易装卸。

上缸采用前端法兰安装，下缸采用后端法兰安装。

缸口部分结构缸口部分采用了形密封圈导向套形防尘圈和锁紧装置等组成，用来密封和引导活塞杆。

由于在设计中缸孔和活塞杆直径的差值不同，故缸口部分的结构也有所不同。

缸底结构缸底结构常应用有平底圆底形式的整体和可拆结构形式。

平底结构具有易加工轴向长度短结构简单等优点。

所以目前整体结构中大多采用平底结构。

圆底整体结构相对于平底来说受力情况较好，因此，在相同应力，重量较轻。

另外，在整体铸造的结构中，圆形缸底有助于消除过渡处的铸造缺陷。

但是，在液压机上所使用的油缸般壁厚均较大，而缸底的受力总是较缸壁小。

因此，上述优点就显得不太突出，这也是目前在整体结构中大多采用平底结构的个原因。

然而整体结构的共同缺点为缸孔加工工艺性差，更换密封圈时，活塞不能从缸底方向拆出，但由于较可拆式缸底结构受力情况好结构简单可靠，因此在中小型液压机中使用也较广。

在设计中选用的是平底结构。

油缸放气装置通常油缸在装配后或系统内有空气进入时，使油缸内部存留部分空气，而常常不易及时被油液带出。

这样，在油缸工作过程中由于空气的可压缩性，将使活塞行程中出现振动。

因此，除在系统采取密封措施严防空气侵入外，常在油缸两腔最高处设置放气阀，排出缸内残留的空气，使油缸稳定的工作。

排气阀的结构形式包括整体式和组合式。

在设计中选用的是整体式。

整体式排气阀阀体与阀针合为体，用螺纹与钢筒或缸盖连接，靠头部锥面起密封作用。

排气时，拧松螺纹，缸内空气从锥面间隙中挤出，并经斜孔排出缸外。

这种排气阀简单方便但螺纹与锥面密封处同心度要求较高，否则拧紧排气阀后不能密封，会造成泄露。

缓冲装置缓冲装置的工作原理是使钢筒低压腔内油液全部或部分通过节流把动能转换为热能，热能则由循环的油液带到液压缸外。

缓冲装置的结构有恒节流面积缓冲装置和变节流型缓冲装置。

在设计中我采用的是恒节流面积缓冲装置，此类缓冲装置在缓冲过程中，由于其节流面积不变，故在缓冲开始时，产生的缓冲制动力很大，但很快就降低下来，最后不起什么作用，缓冲效果很差。

但是在般系列化的成品液压缸中，由于事先无法知道活塞的实际运动速度以及运动部分的质量和载荷等，因此为了使结构简单，便于设计，降低制造成本，仍多采用此种节流缓冲方式。

缸体结构的基本参数确定主缸参数主缸的内径注所用公式都来源于文献按标准取整主缸活塞杆直径按标准取整主缸实际压力实主缸实际回程力实顶出缸出时的活塞腔进油流量顶出时的活塞杆的排油流量回程时的活塞杆腔进油流量回程时的活塞腔的排油流量表上缸钢筒所选材料型号上缸的设计计算筒壁厚计算公式当时，用使用公式取为缸筒材料强度要求的最小，为钢筒外径公差余量，为腐蚀余量，试验压力，时，取管内最大工作压力为钢筒材料的许用应力，钢筒材料的抗拉强度，安全系数，通常取当时，材料使用不够经济，应改用高屈服强度的材料筒壁厚校核额定工作压力，应该低于个极限值，以保证其安全外径内径同时额定工作压力也应该完全塑性变形的发生缸筒完全塑性的变形压力，材料屈服强度钢筒耐压试验压力，缸筒的暴裂压力缸筒底部厚度缸筒底部为平面时取筒底厚，核算缸底部分强度按照平板公式即米海耶夫推荐的公式计算，缸底进油孔直径为则按这种方法计算所以安全缸筒端部法兰厚度取法兰外圆半径螺孔直径螺钉螺钉中心到倒角端的长度图部分工作缸校核法兰部分强度其中所以满足要求依据上面公式当垫片的厚度为大于时就能满足要求，为了满足横梁的强度和工艺性，垫片厚度选用。

因此可以推算横梁的厚度取大于即满足要求。

缸筒法兰连接螺钉表螺钉所选材料型号螺钉处的拉应力螺钉数根拧紧螺纹的系数变载荷取螺纹底径，螺纹处的剪应力屈服极限安全系数合成应力垫片与横梁间螺钉的校核螺钉处的拉应力螺钉数根拧紧螺纹的系数变载荷取螺纹底径，螺纹处的剪应力屈服极限安全系数合成应力活塞杆直径的校核表活塞杆所选材料型号满足要求活塞杆上的作用力活塞杆材料的许用应力，下缸的设计计算表钢筒所选材料型号下缸筒壁厚公式当时，用使用公式取为缸筒材料强度要求的最小，为钢筒外径公差余量，为腐蚀余量，试验压力，时，取管内最大工作压力为钢筒材料的许用应力，钢筒材料的抗拉强度，安全系数，通常取当时，材料使用不够经济，应改用高屈服强度的材料下缸筒壁厚校核额定工作压力，应该低于个极限值，以保证其安全外径内径同时额定工作压力也应该完全塑性变形的发生缸筒完全塑性的变形压力，材料屈服强度钢筒耐压试验压力，缸筒的暴裂压力缸筒底部厚度缸筒底部为平面取筒底厚，核算缸底部分强度按照平板公式即米海耶夫推荐的公式计算，缸底进油孔直径为，则按这种方法计算所以安全缸筒端部法兰厚度取法兰外圆半径螺孔直径螺栓螺栓中心到倒角端的长度校核法兰部分强度其中所以满足要求缸筒法兰连接螺钉表螺钉所选材料型号螺栓处的拉应力螺栓数根拧紧螺纹的系数变载荷取螺纹底径，螺纹处的剪应力屈服极限安全系数合成应力垫片与横梁间螺栓的校核螺栓处的拉应力螺栓数根拧紧螺纹的系数变载荷取螺纹底径，螺纹处的剪应力屈服极限安全系数合成应力活塞杆直径的校核表活塞杆所选材料型号满足要求活塞杆上的作用力活塞杆材料的许用应力，确定快速空程的供液方式油泵规格和电动机功率快速空程时的供油方式主缸快速空程下行活塞腔的进油量为该流量数值较大，只摘要四柱液压机由主机及控制机构两大部分组成。

液压机主机部分包括液压缸横梁立柱及充液装置等。

动力机构由油箱高压泵控制系统电动机压力阀方向阀等组成。

液压机采用控制系统，通过泵和油缸及各种液压阀实现能量的转换，调节和输送，完成各种工艺动作的循环。

该系列液压机具有的动力机构和电气系统，并采用按钮集中控制，可实现手动和自动两种操作方式。

该液压机结构紧凑，动作灵敏可靠，速度快，能耗小，噪音低，压力和行程可在规定的范围内任意调节，操作简单。

在本设计中，通过查阅大量文献资料，设计了液压缸的尺寸，拟订了液压原理图。

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。

关键词四柱液压机目录第章绪论概述发展趋势第章液压机本体结构设计液压机基本技术参数液压缸的基本结构设计液压缸的类型钢筒的连接结构缸口部分结构缸底结构油缸放气装置缓冲装置缸体结构的基本参数确定主缸参数各缸动作时的流量上缸的设计计算下缸的设计计算确定快速空程的供液方式油泵规格和电动机功率快速空程时的供油方式确定液压泵流量和规格型号泵的构造与工作原理立柱结构设计立柱设计计算连结形式立柱的螺母及预紧立柱的导向装置限程套底座横梁参数的确定上横梁结构设计活动横梁结构设计下横梁结构设计各横梁参数的确定第章液压系统及元件的设计液压系统原理工作原理工艺加工过程管道及管接头管道液压控制阀的选择先导式溢流阀节流阀单向阀电磁换向阀顺序阀背压阀第章控制部分概述控制部分设计总结参考文献致谢附录英文及翻译附录程序梯形图第章绪论概述本次设计的题目由我实习的公司提供，主要是对铝合金材料等的加工。

公司所生产的产品是气瓶，材料包括铝合金碳纤维钢等。

设计液压机是为了更加深刻理解液压机在加工过程中的工作原理以及实际应用意义。

液压机是利用液体来传递压力的液压设备。

液体在密闭的容器中传递压力时是遵循帕斯卡定律。

液压机的液压传动系统由动力机构控制机构执行机构辅助机构和工作介质组成。

本机器采用三梁四柱结构形式，机身由工作台滑块上横梁立柱锁母和调节螺母等组成。

四柱式结构为液压机最常见的结构形式之。

四柱式结构最显著的特点是工作空间宽敞便于四面观察和接近模具。

整机结构简单，工艺性较好，但立柱需要大型圆钢或锻件。

液压机在定的机械电子系统内，依靠液体介质的静压力，完成能量的积压传递放大，实现机械功能的轻巧化科学化最大化。

液压机械具有重量轻功率大结构简单布局灵活控制方便等特点，速度扭矩功率均可做无级调节，能迅速换向和变速，调速范围宽，快速性能好，工作平稳噪音小适用于金属材料压制工艺，如冲压弯曲翻边薄板拉伸等。

也可从事于校正压装砂轮成型冷热挤压金属等同样适应于非金属材料，如塑料玻璃钢粉末冶金绝缘材料等压制成型，以及有关压制方面的新工艺新技术的试验研究等。

已经广泛应用到医疗科技军事工业自动化生产运输矿山建筑航空等领域。

本设计题目