混凝土破碎液压钳设计液压系统设计.doc

宁西南科技大学 毕业设计(论文) 混凝土破碎液压钳设计 所在学院 专 业 班 级 姓 名 学 号 指导老师 年 月 日 目 录 目 录 2 1、技术要求 3 2、工况分析 3 2.1 负载分析 3 2.2 初步确定液压缸参数 4 2.4 活塞杆的设计与计算 5 2.5 液压缸工作行程的确定 6 2.6 活塞的设计 7 2.7 导向套的设计与计算 7 2.8 端盖和缸底的设计与计算 9 2.9 缸体长度的确定 10 2.10 缓冲装置的设计 10 2.11 排气装置 10 2.12 密封件的选用 12 2.13 防尘圈 13 2.14 液压缸的安装连接结构 13 3 液压缸主要零件的材料和技术要求 15 3.1 缸体 15 3.2 活塞 16 3.3 活塞杆 16 3.4 缸盖 17 3.5 导向套 18 4、电动泵站的参数计算 19 5、电动机的选择 20 6、液压元件的选择 20 6.1 液压阀及过滤器的选择 20 6.2 油管的选择 20 6.3 油箱容积的确定 21 7、验算液压系统性能 21 7.1 压力损失的验算及泵压力的调整 21 7.2 液压系统的发热和温升验算 23 1、技术要求 混泥土破碎钳液压系统的动作循环为：快进—工进—快退—原位停止。液压钳最大破碎厚度450 mm,油缸最大油压80 MPa,最大破碎力560kN,钳体质量60 kg。 (2)电动泵站的技术参数:油泵油压80 MPa,油泵流量2.6 L/min,油箱容量30 L,电机功率3 kW,电压380 V。 动作要求：启动—左右两压紧缸分别向外伸出—液压钳两钳口钳紧，破碎混凝土—换向阀换向—液压钳松开—液压缸回到原始位置—停机 2、工况分析 2.1 负载分析 绘制工作循环图 2.2 初步确定液压缸参数 由题目要求可知，液压系统的最大负载约为560KN（最大破碎力560kN）油缸最大油压80 MPa，为了满足工作台快速进退速度相等，并减小液压泵的流量，则液压缸无杆腔与有杆腔的等效面积A1与A2应满足A1=2A2（即液压缸内径D和活塞杆直径d应满足：d=0.707D。为防止切削后工件突然前冲，液压缸需保持一定的回油背压，为暂取背压为0.5MPa并取液压缸机械效率。则液压缸上的平衡方程 由于切削力有2个油缸共同提供，所以计算的一个油缸的时候取值为总的一半 故液压缸无杆腔的有效面积： 液压缸直径 表1 液压缸内径系列GB/T2348-1980 mm 8 10 12 16 20 25 32 40 50 63 80 100 125 160 200 250 320 400 500 按GB/T2348-1980，取标准值D=80mm； 液压缸缸体厚度计算 缸体是液压缸中最重要的零件，当液压缸的工作压力较高和缸体内经较大时，必须进行强度校核。缸体的常用材料为20、25、35、45号钢的无缝钢管。在这几种材料中45号钢的性能最为优良，所以这里选用45号钢作为缸体的材料。 式中，——实验压力，MPa。当液压缸额定压力Pn5.1 MPa时，Py=1.5Pn，当Pn16MPa时，Py=1.25Pn。 []——缸筒材料许用应力，N/mm。[]=，为材料的抗拉强度。 注：1.额定压力Pn 额定压力又称公称压力即系统压力，Pn=80MPa 2.最高允许压力Pmax Pmax1.5Pn=1.2580=100MPa 液压缸缸筒材料采用45钢，则抗拉强度：σb=600MPa 安全系数n按《液压传动与控制手册》P243表2—10，取n=5。 则许用应力[]==120MPa = =33.33mm 液压缸厚度取35mm。 则液压缸缸体外径为150mm。 3.缸筒结构设计 缸筒两端分别与缸盖和缸底链接，构成密封的压力腔，因而它的结构形式往往和缸盖及缸底密切相关[6]。因此，在设计缸筒结构时，应根据实际情况，选用结构便于装配、拆卸和维修的链接形式，缸筒内外径应根据标准进行圆整。 2.3 活塞杆的设计与计算 活塞杆是液压缸传递力的主要零件，它主要承受拉力、压力、弯曲力及振动冲击等多种作用，必须有足够的强度和刚度。其材料取45钢。 活塞杆直径的计算[1] 查《液压传动与控制手册》根据杆径比d/D，一般的选取原则是：当活塞杆受拉时，一般选取d/D=0.3-0.5，当活塞杆受压时，一般选取d/D=0.5-0.7。 查《液压传动与控制手册》根据杆径比d/D，一般的选取原则是：当活塞杆受拉时，一般选取d/D=0.3-0.5，当活塞杆受压时，一般选取d/D=0.5-0.7。 因A1=2A，故活塞杆直径d=0.707D=56.56mm 取d=5