3.5.4确定液压泵的参数
1. 确定液压泵的最大工作压力
P P P I
p Pa (3-5)
式中p ——液压缸的最大工作压力,根据
F Fw P 1A 1 P 2A 2
( 3-6)
m
可以求出 pi F 一0.2A2 70MPa A
p ——从液压泵出口到液压缸入口总的管路损失。初算可按经验数据选 取:
管路简单、流速不大的取~;管路复杂,并且进油口有调速阀的,取 ~ MPa 这里取。
即 p P 70 0.5 70.5MPa 2. 确定液压泵的流量Q P
Q p KQ max m 3/ s
( 3-7)
K ――系统泄漏系数,一般取~,这里取
Q max ――液压缸的最大流量,对于采用节流调速方式的系统,还需要加上溢
流阀的最小溢流量,一般取0.5 104m 3/s
被顶起的最大速度V y 0.16m/s ,则活塞的运动速度:
va 22al cos2 sin(
v
2l cos
V 0.22V y =0.04m/s (这是在车辆刚刚起升状态时, 5°)
Q
2v 0A 1 2 0.04 7.85 10 3 6.28 10 4m 3/s
4
4
4 3
所以 Q P KQ max 1.2 (6.28 10 0.5 10 ) 8.14 10 m /s
3. 选择液压泵的规格
根据以上求得的液压泵最大工作压力和流量,依据系统中初步选定的液压
在前面已经初步选定车辆被顶起的速度变化量
v 0.16m/s ,那么设定车辆
‘V y
(3-8)
泵,从手册中选择相应的液压泵产品。为了使液压泵相比于最大工作压力有一定的额外压力储备,所选泵的额定压力一般要比最大工作压力大25~60%查找液压缸设计手册P37-135选择CB-F A型齿轮泵,其参数如下表
型号卓排蚩
转速-
特点屮生产厂a .最高Q额定屮最高厂
1(^4 31胖1500^24伽
铝合金旅
可作戏联泵「
揄次液压
件厂屮
4. 确定液压泵的驱动功率
在工作中,如果液压泵的压力和流量相对比较恒定,则
(3-9)其中P液压泵的总效率,参考下表选择P=
液压泵类型卩齿轮泵口嫦杆泵口
叶片泵Y
桂塞泵屮
总效率*0.5-0.7^O.^S-O.SO*0.60-0.7^0.80-0.85*
4
则P .P P Q L匹空8'4 1018.4kW,据此可选择合适的电机型号103P 1030.7
3.5.5管道尺寸的确定
钢管能够承受较高的压力,并且价格低廉,有助于减少设备成本,但安装时需要弯曲半径不能太小,一般用于装配条件比较好的地方。这里采用钢管连接
(3-10)
式中Q ---- 通过管道内的流量m3 / s
v 管道内允许流速m / s,推荐取值如下:
允许流速推荐值
/ s
取v吸0.8m/s , v压4m/s, v回2m/s.分别应用上述公式得
d吸20.2mm , d压10.7mm, d回15.2mm。根据钢管内径按标准系列选取相应的直径钢管。经过圆整后分别选取d吸20mm,d压10.7mm, d回15mm。对应钢管壁厚 1.6mm。
3.5.6本系统油箱容量的确定
在确定液压系统油箱尺寸时,首先要满足系统供油的需求,然后保证执行元件即使在全部排油工况时,油箱也不能溢出,与此同时应满足系统处于最大可能充满油工况时,油箱的油位也不能低于最低限度。初设计时,按经验公式
V aQ V 4Q P(m3)(3-11)选取。
式中Q V——液压泵每分钟排出压力油的容积
a
液压缸的主要零件材料、结构和技术要求
3.6.1缸体
1. 缸体端部联接模式
采用简单的焊接形式,其优点:结构简单,重量轻,尺寸小,应用广泛。但是缸体被焊接后可能会发生不同程度的变形,并且内径不易加工。所以在加工时
应小心注意。主要用于柱塞式液压缸。
2. 缸体的材料(45号钢)
液压缸缸体一般有20、35、45号无缝钢管三种材料。20号钢的机械性能略低,而且不能调质,使用比较少;35号钢焊接性能比较好,一般用于缸筒与缸
底、缸头、管接头或者耳轴等需要焊接的情况下,粗加工后调质;一般情况下,液压缸缸体均可采用45号钢,并应调质到241~285HB
液压缸缸体毛坯可采用锻钢,铸铁或铸铁件。铸钢可采用ZG35B等材料,铸铁可采用HT200~HT35之间的铸铁或者球墨铸铁。特殊情况可采用铝合金等材料。
3. 缸体的技术要求
1)缸体内径D的圆度公差值可按9、10或11级精度选取,圆柱度公差值应按8级精度选取。
2)缸体内径采用H8 H9配合。表面粗糙度:当活塞采用橡胶密封圈密封时,
Ra为~ m,当活塞采用活塞环密封时,Ra为~ m。且均需衍磨。
3)当缸体与缸头采用螺纹联接时,螺纹应取为6级精度的公制螺纹
4)缸体端面T的垂直度公差可按7级精度选取。
5)当缸体带有耳环或销轴时,孔径或轴径的中心线对缸体内孔轴线的垂直公差值应按9级精度选取。
6)为了防止腐蚀和提高寿命,缸体内表面应镀以厚度为30~40 m的铬层,
镀后进行衍磨或抛光。
3.6.2活塞
1. 活塞与活塞杆的联接型式见下表
表3-4活塞与活塞杆的联接型式表
这里采用螺纹联接。
2. 活塞与缸体的密封结构,随液压系统工作压力、环境温度、介质等条件的不同而不同。常用的密封结构见下表
表3-5活塞与缸体的密封结构适用范围表
结合本设计所需要求,采用0型密封圈密封比较合适。
3. 活塞的材料
液压缸常用的活塞材料为耐磨铸铁、灰铸铁(HT30Q HT350、钢及铝合金等,这里根据设计要求采用45号钢。
4. 活塞的技术要求
1)活塞外径D对内孔D i的径向跳动公差值,按7、8级精度选取。
2)端面T对内孔D i轴线的垂直度公差值,应按7级精度选取。
3)外径D的圆柱度公差值,按9、10或11级精度选取。画图
3.6.3活塞杆
1. 端部结构
活塞杆的端部结构可分为内螺纹、外螺纹、单耳环、双耳环、球头、柱销等多种形式。根据本设计液压缸的结构,为了便于活塞杆的拆卸和维护,可选用内螺纹结构外接单耳环。
2. 端部尺寸
根据内螺纹联接简图,按照活塞杆的设计要求,选用直径螺距-螺纹长=KK t A 33 2 45。