畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)-10MN四柱式液壓機(jī)主油缸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

MN四柱式液壓機(jī)主油缸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高聰（德州學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院，山東德州253023）摘要：四柱式液壓機(jī)是制品成型生產(chǎn)中應(yīng)用最廣的設(shè)備之一，同時(shí)也是理想的成型工藝設(shè)備，其具有對(duì)行程、壓力、速度單獨(dú)調(diào)整功能，與機(jī)械加工系統(tǒng)相比較，液壓機(jī)有極大的優(yōu)勢(shì)。隨著微型電子技術(shù)和液壓工藝的不斷進(jìn)步，四柱式液壓機(jī)有了很大的發(fā)展，眾多機(jī)型已采用計(jì)算機(jī)數(shù)字控制機(jī)床或個(gè)人計(jì)算機(jī)機(jī)來(lái)控制，提高了產(chǎn)品加工質(zhì)量和生產(chǎn)率。液壓機(jī)主油缸是液壓機(jī)的主要工作部件，液壓機(jī)主油缸的性能直接影響著液壓機(jī)整體工藝水平。通過(guò)細(xì)致的分析及理論研究解決易損部分設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)中存在的問(wèn)題，可以使主油缸達(dá)到工藝強(qiáng)度要求，提高主油缸應(yīng)用的工藝水準(zhǔn)及使用壽命。所以對(duì)液壓機(jī)主缸進(jìn)行細(xì)致嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計(jì)計(jì)算對(duì)對(duì)液壓機(jī)的設(shè)計(jì)生產(chǎn)有著至關(guān)重要的作用。本論文從總體上對(duì)液壓機(jī)主缸主要參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，并對(duì)所得結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)算、分析,從而力爭(zhēng)使液壓機(jī)主油缸能夠滿足生產(chǎn)工藝要求，并從整體上提高液壓機(jī)的工藝水準(zhǔn)。關(guān)鍵詞：液壓機(jī)；液壓系統(tǒng)；主油缸1引言1.1四柱式液壓機(jī)主油缸的結(jié)構(gòu)研究四柱式液壓機(jī)是制品成型生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)用最廣的設(shè)備之一，同時(shí)也是非常理想的成型工藝設(shè)備，尤其是當(dāng)液壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)具有對(duì)壓力、行程、速度單獨(dú)調(diào)整功能后，不僅能實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜工件以及不對(duì)稱工件的加工而且廢品率非常低，與機(jī)械加工系統(tǒng)相比，有極大的優(yōu)越性。隨著微電子技術(shù)、液壓工藝技術(shù)的不斷發(fā)展，四柱式液壓機(jī)的技術(shù)含量大量增多，非常多的機(jī)型已采用計(jì)算機(jī)數(shù)字控制機(jī)床或個(gè)人計(jì)算機(jī)來(lái)控制，提高了產(chǎn)品加工品質(zhì)和生產(chǎn)效率[1]。液壓機(jī)主油缸是液壓機(jī)的主要工作部件，液壓機(jī)主油缸的性能直接影響著液壓機(jī)整體工藝水平。通過(guò)細(xì)致的分析及理論研究解決易損部分設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)中存在的問(wèn)題，可以使液壓缸整體上達(dá)到工藝強(qiáng)度要求，提高液壓缸應(yīng)用的工藝水準(zhǔn)及使用壽命。所以對(duì)液壓機(jī)主油缸進(jìn)行細(xì)致嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計(jì)計(jì)算對(duì)對(duì)液壓機(jī)的設(shè)計(jì)生產(chǎn)有著至關(guān)重要的作用[2]。1.2選題的目的和意義從主油缸的結(jié)構(gòu)方面去解決四柱式液壓機(jī)目前存在的問(wèn)題，需要深度剖析目前國(guó)內(nèi)外液壓機(jī)主油缸的整體結(jié)構(gòu)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、外部結(jié)構(gòu)等，在對(duì)其結(jié)構(gòu)有深入了解之后，找出主要缺陷，并逐一解決。這樣就可以，減少材料的使用，提高液壓機(jī)的經(jīng)濟(jì)性，開(kāi)拓國(guó)內(nèi)外液壓機(jī)市場(chǎng)，推動(dòng)我國(guó)工業(yè)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展[3]。1.3國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)目前，國(guó)際上很多大型的液壓機(jī)生產(chǎn)企業(yè)對(duì)于液壓機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，根據(jù)市場(chǎng)需要，組織專業(yè)人員做了大量的工作，比如德國(guó)的MULLER公司、日本住友株式會(huì)社、美國(guó)科麥隆公司等。但是這些都是不能對(duì)外公開(kāi)的企業(yè)機(jī)密，所以很多方面仍然無(wú)法突破，存在不少問(wèn)題。其一，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，由于缺少有限元軟件和優(yōu)化軟件的輔助，設(shè)計(jì)人員更多的是結(jié)合材料力學(xué)計(jì)算以及以往設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，但是這樣效果并不是很好，某些問(wèn)題得不到解決，仍然會(huì)導(dǎo)致某些部件出現(xiàn)問(wèn)題。其二，國(guó)內(nèi)的液壓試驗(yàn)機(jī)同國(guó)外和臺(tái)灣的液壓試驗(yàn)機(jī)相比較，有一個(gè)典型的缺點(diǎn)就是過(guò)于笨重，這就必然會(huì)提高生產(chǎn)成本，降低市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。其三，由于用戶的需求不同使得某些參數(shù)發(fā)生變化，技術(shù)人員必須在結(jié)構(gòu)上進(jìn)行改變，從而產(chǎn)生很多冗余的工作，增加設(shè)計(jì)時(shí)間，不能迅速的應(yīng)對(duì)市場(chǎng)變化，并且使成本增高。四柱式液壓機(jī)實(shí)現(xiàn)其機(jī)械化和自動(dòng)化，是向世界先進(jìn)水平靠攏的必經(jīng)途徑?，F(xiàn)在的PI—C、工控機(jī)、電液伺服、觸摸屏及二通插裝閥的系統(tǒng)已經(jīng)很成熟。采用這些技術(shù)可以對(duì)壓力、速度、活動(dòng)橫梁的行程大小實(shí)現(xiàn)精確的控制，非常容易實(shí)現(xiàn)四柱式液壓機(jī)生產(chǎn)的自動(dòng)化。投資油泵直接傳動(dòng)鍛造液壓機(jī)，既有錢(qián)，又可以提高設(shè)備工作效率。隨著油泵直接傳動(dòng)系統(tǒng)的改進(jìn)與創(chuàng)新，它的經(jīng)濟(jì)效益會(huì)更加可觀[4]。210MN四柱式液壓機(jī)的工作原理及其功能2.1液壓機(jī)的工作原理液壓試驗(yàn)機(jī)的工作原理是帕斯卡原理-液體壓力在靜態(tài)下是等值傳遞的，它是通過(guò)液體的壓力來(lái)進(jìn)行工作的。液體的壓力傳遞原理是：在充滿液體的密閉容器里，任一點(diǎn)單位有外力的作用，都會(huì)傳遞至全部液體，而且數(shù)值不變。非常多的液壓機(jī)械都是建立在這個(gè)原理的基礎(chǔ)上制成。2.2液壓機(jī)的主要功能及運(yùn)行模式四柱式液壓機(jī)的功能主要是：用于可塑性材料的壓制工藝，如粉末制品成型、塑料制品成型、冷（熱）擠壓金屬成型、薄板拉伸以及橫壓、彎壓、翻透、校正等工藝，具有廣闊的市場(chǎng)。1-小柱塞；2-大柱塞；3-工件圖1液壓機(jī)的工作原理3液壓機(jī)主油缸的主要性能參數(shù)的計(jì)算對(duì)液壓機(jī)主油缸進(jìn)行具體的設(shè)計(jì)計(jì)算，得出主缸的相關(guān)主要參數(shù)數(shù)值，并對(duì)數(shù)值進(jìn)行校核計(jì)算，得出最終設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，并使設(shè)計(jì)所得液壓機(jī)主缸能夠滿足設(shè)計(jì)要求。3.1主油缸的壓力值液壓缸的壓力為油液作用在單位面積上的壓力。壓力值是由負(fù)載力產(chǎn)生的，在同一個(gè)活塞的有效面積上負(fù)載力越大，克服負(fù)載所需要的壓力值就會(huì)越大。額定壓力PN是液壓缸能用一長(zhǎng)期工作的壓力，設(shè)計(jì)額定壓力數(shù)值為原始條件[5]。按主機(jī)的類型選擇相對(duì)應(yīng)工作壓力值，液壓機(jī)屬于高壓機(jī)械，工作壓力選擇范圍為，初步定本次設(shè)計(jì)工作壓力為。3.2主油缸活塞的運(yùn)動(dòng)速度活塞的運(yùn)動(dòng)速度為單位時(shí)間內(nèi)壓力油液推動(dòng)活塞移動(dòng)的距離運(yùn)動(dòng)速度可表示為當(dāng)活塞桿伸出時(shí)(3-1)由上式可得已確定的液壓缸，伸出速度大小取決與進(jìn)液流量?？梢愿鶕?jù)液壓機(jī)整體工作需要選擇相應(yīng)的流量泵，從而控制液壓缸速度。同上伸出公式理，可得：當(dāng)活塞桿縮回時(shí)(3-2)當(dāng)選定為常數(shù)時(shí)，也為常數(shù)，但在實(shí)際上，活塞在行程兩端各有一個(gè)加、減速的階段，所以上式中計(jì)算的數(shù)值均為最高速度?；钊淖罡哌\(yùn)動(dòng)速度受到活塞桿和活塞密封圈以及行程末端緩沖機(jī)構(gòu)所能承受的動(dòng)能的限制。對(duì)于選擇活塞運(yùn)動(dòng)速度，當(dāng)速度過(guò)低時(shí)可能造成爬行，液壓缸不能正常工作，故應(yīng)大于，綜合公稱壓力值及液壓機(jī)的應(yīng)用，并且參照法國(guó)MARREL和CPOAC公司采用橡膠密封圈的液壓缸許用最大線速度表，初步確定為[6]。3.3主油缸缸的速比計(jì)算液壓缸的速比主要是為了確定直徑和活塞桿是否需要設(shè)置緩沖裝置，速比過(guò)大或者過(guò)小，都容易造成活塞桿太細(xì)或造成過(guò)大的背部壓，因而影響穩(wěn)定性(3-3)查液壓手冊(cè)，得。3.4活塞的理論推力和拉力對(duì)于雙作用單活塞桿液壓缸來(lái)說(shuō)，活塞桿伸出時(shí)的理論推力為：(3-4)活塞桿縮回時(shí)的理論推力為：(3-5)4液壓機(jī)主油缸中重要部件設(shè)計(jì)1活塞桿2連接環(huán)3法蘭4接管5缸筒6大鎖母圖2液壓機(jī)主油缸4.1主油缸缸筒設(shè)計(jì)液壓缸的缸筒是液壓缸的主要零件之一，它與油口、缸底、缸蓋等零部件構(gòu)成密封的容腔，可用于容納壓力油液，同時(shí)它還可以作為活塞運(yùn)動(dòng)的“軌道”。缸筒的設(shè)計(jì)主要是為了正確確定各部分的尺寸，保證液壓缸有足夠的有效行程、運(yùn)動(dòng)速度和輸出力，同時(shí)還必須具有一定的強(qiáng)度，能夠承受負(fù)載力、液壓力和意外沖擊了力；缸筒的內(nèi)表面應(yīng)具有合適的形位公差等級(jí)、表面粗糙度和配合公差等級(jí)，以保證液壓缸的運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性，密封性和用性[7]。4.1.1液壓缸缸筒機(jī)構(gòu)及材料的選擇設(shè)計(jì)液壓缸缸筒機(jī)構(gòu)選擇為內(nèi)螺紋連接形式，該結(jié)構(gòu)具有構(gòu)造簡(jiǎn)單、外徑較小、重量較輕、安裝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)；缺點(diǎn)是裝卸時(shí)需要專門(mén)的工具、端部結(jié)構(gòu)復(fù)雜、和擰端部蓋時(shí)可能把密封圈擰扭等。液壓缸缸筒材料需要具有有足夠的沖擊韌性和強(qiáng)度，同時(shí)要求有良好的焊接性能。根據(jù)液壓缸的參數(shù)、毛坯來(lái)源和用途等可選用以下材料如:，，等。當(dāng)前市場(chǎng)上還有采用熱軋的無(wú)縫鋼管或退火冷拔等工藝，國(guó)際市場(chǎng)上已有內(nèi)孔精衍磨或內(nèi)孔精加工工藝，只需按所要求的長(zhǎng)度切割無(wú)縫鋼管即可[8]。其主要要求是：需要滿足足夠的強(qiáng)度，可以長(zhǎng)期承受短期動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)壓力及最高工作壓力而不至產(chǎn)生永久變形；需要滿足足夠的剛度，能承受安裝的反作用力和活塞側(cè)向力而不致產(chǎn)生彎曲；同時(shí)滿足在與內(nèi)表面與活塞密封件及導(dǎo)向環(huán)的摩擦力作用下，能長(zhǎng)期工作而磨損少，尺寸公差等級(jí)和形位公差等級(jí)足以保證活塞密封件的密封性。綜合以上各項(xiàng)要求，初步確定缸筒材料選擇為無(wú)縫鋼管，其材料參數(shù)為：圖3缸筒4.1.2液壓缸缸筒的計(jì)算缸筒內(nèi)徑的計(jì)算液壓缸內(nèi)徑通常是根據(jù)液壓缸的有效工作壓力和牽引力來(lái)確定的。液壓缸的牽引力必須能夠克服所受到的阻力?？傋枇Π芊庋b置的摩擦力；公稱壓力；回油腔由于背壓作用產(chǎn)生的阻力和活塞桿與活塞的重力等，所以最大牽引力為(4-1)①公稱壓力,根據(jù)本次設(shè)計(jì)給定初始條件確定為。②密封裝置的摩擦力,根據(jù)所選擇密封裝置的不同，設(shè)計(jì)中采用密封裝置為形密封圈(4-2)式中——摩擦系數(shù)，取；——密封處的工作壓力——密封處的直徑——密封圈的有效高度由于計(jì)算比較復(fù)雜，在實(shí)際應(yīng)用中所采用經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行估算，一般取，這次設(shè)計(jì)取。③回油腔背油壓力多根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，但本次設(shè)計(jì)中回油腔直接通油箱，故取。④活塞桿與活塞的重力計(jì)算中可忽略不計(jì)。液壓缸有效工作壓力值由前述確定為。代入原公式計(jì)算得：。對(duì)于單活塞桿缸，當(dāng)無(wú)桿腔進(jìn)油時(shí)，液壓缸內(nèi)徑的計(jì)算式為：(4-3)有桿腔進(jìn)油時(shí)，液壓缸內(nèi)徑的計(jì)算公式為：(4-4)而本次設(shè)計(jì)中取回油壓力，此時(shí)可簡(jiǎn)化內(nèi)徑的計(jì)算公式為：無(wú)桿腔進(jìn)油時(shí)(4-5)代入數(shù)值得有桿腔進(jìn)油時(shí)(4-6)代入數(shù)值計(jì)算得最后將以上各式所求得的值，選擇其中最大者，圓整到標(biāo)準(zhǔn)值.綜合以上計(jì)算結(jié)果，圓整最大值確定[9]。缸筒壁厚的計(jì)算缸筒壁厚為：(4-7)其中—缸筒材料強(qiáng)度要求的最小值—為缸筒外徑公差余量—腐蝕余量關(guān)于的值，按下列情況分別進(jìn)行計(jì)算：當(dāng)時(shí)，用薄壁缸筒的實(shí)用計(jì)算公式：時(shí)(4-8)當(dāng)時(shí)，可用實(shí)用公式(4-9)當(dāng)時(shí)(4-10)綜合以上計(jì)算，查相關(guān)數(shù)據(jù)表，確定計(jì)算,所以采用公式為：(4-11)而式中為缸筒的最高工作壓力，通常取 (4-12)--缸筒材料許用應(yīng)力，代入上式得所取圓整值,符合強(qiáng)度要求缸筒底部厚度計(jì)算當(dāng)缸筒低部為平面時(shí)，它的厚度可以按照四周嵌住的圓盤(pán)強(qiáng)度公式進(jìn)行近似計(jì)算：代入數(shù)值算得因?yàn)橐簤焊椎撞啃枰B接油口等部件，還需要焊接等加工，設(shè)計(jì)中液壓缸底部需固定充液箱，所以缸筒底部應(yīng)取足夠厚度值才能達(dá)到以上要求[10]。初步確定缸筒底部厚度。4.1.3液壓缸缸筒部分較核(1)液壓缸缸筒壁厚的較核設(shè)計(jì)中液壓缸缸筒壁厚與缸筒內(nèi)徑比值較小，采用薄壁缸筒進(jìn)行較核計(jì)算。根據(jù)規(guī)定，在計(jì)算中對(duì)液壓缸壁厚應(yīng)加，則而實(shí)際中壁厚為，所以壁厚符合規(guī)定要求。(2)液壓缸底部厚度較核設(shè)計(jì)的液壓缸底部為平底結(jié)構(gòu)，根據(jù)規(guī)定，較核如下：(4-13)而實(shí)際設(shè)計(jì)中缸底部厚度為，滿足設(shè)計(jì)要求。4.2主油缸活塞的設(shè)計(jì)圖4活塞主油缸的活塞在液體壓力作用下，沿著缸筒往復(fù)滑動(dòng)，其與缸筒的配合應(yīng)適當(dāng)，液壓力的大小與活塞有效面積有關(guān)，活塞直徑與缸筒內(nèi)徑一致。所以設(shè)計(jì)活塞時(shí)，主要任務(wù)就是確定活塞的結(jié)構(gòu)形式[11]。采用Y型橡膠密封圈對(duì)活塞進(jìn)行密封，活塞材料選用高強(qiáng)度球墨鑄鐵或鑄鐵。活塞外徑的配合采用，外徑對(duì)于內(nèi)孔的同軸度一般不要大于，軸線垂直度與端面公差不大于，外表面的圓柱度和圓度一般不大于外徑公差的一半。4.3主油缸活塞桿與活動(dòng)橫梁連接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)活動(dòng)橫梁連接結(jié)構(gòu)與活塞桿，活動(dòng)橫梁與活塞桿間采用分體十法蘭盤(pán)安裝形式，其中法蘭盤(pán)是由兩個(gè)半圓型部分組成，具體見(jiàn)液壓缸裝配圖，活動(dòng)橫梁與法蘭盤(pán)用四個(gè)螺栓連接，并且在活塞桿前端設(shè)計(jì)圓柱部分與活動(dòng)橫梁的圓孔之間配合，方便定位。這種結(jié)構(gòu)安裝方便，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，并且強(qiáng)度相對(duì)較高，適合安裝在較大型的液壓機(jī)中[12]。圖5法蘭盤(pán)4.4主油缸緩沖裝置的設(shè)計(jì)主油缸的活塞桿具有一定的質(zhì)量，在液壓力的驅(qū)動(dòng)作用下會(huì)產(chǎn)生很大的動(dòng)量。在其行程的終端，當(dāng)活塞桿的桿頭進(jìn)入到主油缸缸的端蓋和缸底部分時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致機(jī)械碰撞，產(chǎn)生相當(dāng)大的沖擊壓力和噪聲。故采用緩沖裝置，就是為了避免這種機(jī)械碰撞。緩沖裝置的工作原理是：使主油缸低壓腔內(nèi)油液通過(guò)節(jié)流裝置把動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能，然后熱能由循環(huán)的油液帶到液壓缸外。主油缸的緩沖裝置一般技術(shù)要求為：緩沖裝置要能夠以很短的緩沖行程去吸收最大的動(dòng)能；在緩沖過(guò)程中要盡量的避免產(chǎn)生壓力脈沖以及過(guò)高的緩沖腔壓力峰值，使壓力變化為漸變的過(guò)程；緩沖腔內(nèi)壓力峰值應(yīng)小于1.5倍的供油壓力；當(dāng)動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮軓亩褂鸵簻囟壬仙龝r(shí)，油液的最高溫度值不能超過(guò)密封件的允許極限。設(shè)計(jì)液壓機(jī)部分，應(yīng)采用整體行程限位開(kāi)關(guān)形式并且以縫隙節(jié)流式緩沖裝置作為輔助（具體見(jiàn)裝配圖）限位開(kāi)關(guān)不僅在形成位置上發(fā)揮限制作用，使活動(dòng)橫梁上下的移動(dòng)速度得到優(yōu)化，提高工作效率，而且可以在活塞移動(dòng)過(guò)程中，設(shè)定始、末位置，起到一定的緩沖作用[13]。4.5主油缸排氣閥的設(shè)計(jì)壓力油進(jìn)入主油缸后，缸內(nèi)仍會(huì)有氣體，由于氣體具有滯后擴(kuò)張性和壓縮性，會(huì)造成整個(gè)液壓系統(tǒng)和液壓缸在工作中的顛振和爬行，影響液壓機(jī)的運(yùn)行。為了防止這中現(xiàn)象的發(fā)生，除了避免空氣進(jìn)入液壓系統(tǒng)外，還必須在液壓缸上安裝排氣閥。對(duì)于垂直安裝的液壓缸，排氣閥應(yīng)設(shè)在端蓋的上方并且與壓力腔相通。5主油缸的密封5.1密封的意義四柱式液壓機(jī)主油缸的種類很多,按不同的方法可以有不同的分類，如按額定工作壓力分類、按使用領(lǐng)域工作特點(diǎn)分類、按結(jié)構(gòu)形式和作用分類等。無(wú)論哪一種主油缸,其可靠性和使用壽命大多都取決于密封圈的使用和選型[14]。圖6密封圈5.2密封機(jī)理、摩擦和磨損5.2.1靜態(tài)密封在靜止情況下,所有的液壓密封圈是采用過(guò)盈配合從而形成初始預(yù)壓力來(lái)實(shí)現(xiàn)密封;因?yàn)楸幻芊饨橘|(zhì)的壓力疊加于初始預(yù)壓力，所以作用在密封表面的壓縮力的大小總是大于被密封壓力的大小:（5-1)5.2.2摩擦其中液壓密封圈的摩擦,會(huì)受到滑動(dòng)表面和密封圈之間的潤(rùn)滑油膜厚度的影響。這就會(huì)產(chǎn)生3種摩擦情況：(1)靜摩擦。(2)混合摩擦。(3)油液摩擦。啟動(dòng)的時(shí)候,必須首先克服高的靜態(tài)摩擦力,由于速度升高,會(huì)有更多的液體從滑動(dòng)表面與密封圈之間被抽出，從而滑動(dòng)表面以及與其直接接觸面減小,同時(shí)摩擦力迅速下降。速度進(jìn)一步提高,進(jìn)入油液摩擦區(qū)。摩擦力會(huì)跟隨速度升高再一次開(kāi)始升高。在此動(dòng)液潤(rùn)滑區(qū)里,摩擦力的產(chǎn)生的原因是油液里的剪切應(yīng)力[15]。5.2.3磨損液壓密封的磨損,是由潤(rùn)滑油膜的厚度以及摩擦狀態(tài)所決定的。多數(shù)密封圈都在混合摩擦區(qū)產(chǎn)生作用,并不斷受連續(xù)性磨損的影響。隨著溫度、工作壓力以及速度條件的變化,磨損程度還主要由滑動(dòng)摩擦材料表面、物質(zhì)特性以及液壓油的潤(rùn)滑特性所決定。同時(shí)液壓油里的空氣和外界帶入的贓物,也會(huì)影響磨損。6結(jié)論四柱式液壓機(jī)的學(xué)習(xí)研究，對(duì)它的工作原理及其功能有了更深層次的把握，在液壓機(jī)的運(yùn)行方面采用的微電子技術(shù)，大大提高了液壓機(jī)的工作效率。通過(guò)對(duì)液壓機(jī)主油缸壓力值的設(shè)計(jì)，活塞桿的運(yùn)動(dòng)速度設(shè)計(jì)，主油缸的缸速比的設(shè)計(jì)，活塞的理論推力和拉力控制，主油缸缸筒的設(shè)計(jì)，活塞的設(shè)計(jì)活塞桿與活動(dòng)橫梁連接結(jié)構(gòu)設(shè)，緩沖裝置的設(shè)計(jì)，主油缸排氣閥的設(shè)計(jì)等，大大的提高四柱式液壓機(jī)主油缸的性能，從而使液壓機(jī)更加的完善。參考文獻(xiàn)［1］孫如軍.液壓與氣壓傳動(dòng)[M].北京:清華大學(xué)出版社,2011.45～66［2］郭瑞琴,李建斌,秦芳芳,史紅霞,史朝陽(yáng),馮大明.采掘機(jī)械液壓系統(tǒng)常見(jiàn)故障分析[J].機(jī)械管理開(kāi)發(fā),2013.23～46［3］杜巧連,熊熙程,魏建華.拖拉機(jī)液壓懸掛耕深電液控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào),2010(08):12～16［4］劉登彪,李翠,郭凡燦.負(fù)載等初撐力等壓雙伸縮立柱的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]．煤礦機(jī)械2012.13～17［5］張祖芳.開(kāi)式壓力機(jī)機(jī)身的有限元分析及其優(yōu)化設(shè)計(jì)[碩士學(xué)位論文].南京:東南大學(xué),2011.4～6［6］機(jī)械壓力機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)(第一版)楊群譯.北京:電子工業(yè)出版社,2009.30～37［7］劉振堂.國(guó)外數(shù)控沖床的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì).鍛壓機(jī)械,2012(l):7～9［8］減貽娟.數(shù)控高速?zèng)_床液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)及仿真7碩士學(xué)位論文].山東濟(jì)南:山東大學(xué).2010.7～9［9］俞新陸.液壓機(jī)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用(第一版).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2011.89～101[10]張盛華.快鍛液壓機(jī)機(jī)架的有限元分析.[西北工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文].2010.18[11]林永新.鍛造設(shè)備制造技術(shù)的發(fā)展.稀有金屬快報(bào),2012,23(12):8[12]徐宇瑾,韓大衛(wèi),黃新,等.快速鍛造液壓機(jī)組主機(jī)結(jié)構(gòu)型式與選型.重型機(jī)械,2012(6):45～47[13]魏偉.快鍛液壓機(jī)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及舊水壓機(jī)改造.鍛壓機(jī)械,2013(2):8[14]蔡墉.我國(guó)自由鍛液壓機(jī)和大型鍛件生產(chǎn)的發(fā)展歷程[J]大型鑄鍛件,2013.28～37[15]林永新.鍛造設(shè)備制造技術(shù)的發(fā)展[J].稀有金屬快報(bào),2014.27～5610MNhydraulicmastercylinderfour-postdesignGaoCong(MechanicalandElectronicEngineeringDepartmentofDezhouUniversity,DezhouShandong,253023)Abstract:Four-hydraulicmachineisoneoftheproductsmostwidelyusedmoldingproductionequipment,butalsotheidealmoldingprocessequipment,whichhasastroke,pressure,speedadjustmentfunctionalonecanachievemachiningofcomplexpartsandasymmetryoftheworkpiece,Comparedwiththemachiningsystemhasgreatadvantages.Inrecentyears,withthemicroelectronicstechnology,thedevelopmentofhydraulictechnology,withthefurtherdevelopmentofhydraulicmachines,manymodelshavebeenusedtocontrolCNCorPC,improveproductqualityandproductivitymachining.Hydraulicmastercylinderisthemainworkingpartsofahydraulicmachine,hydraulicmastercylinderhydraulicperformancedirectlyaffectstheoverallleveloftechnology.Consumablepartofthedesigntosolvetheproblemsinthestructurethroughcarefulanalysisandtheoreticalresearch,technologycanmakethemastercylindertoreachthestrengthrequirements,standardsandtechnologytoimprovethelifeofthemastercylinderapplications.Sothehydraulicmastercylinderweremeticulousdesigncalculationsforthedesignofthehydraulicmachinehasacrucialroleintheproduction.Inthispaper,onthewholeofthehydraulicmastercylindermainparameterswerecalculated,andtheresultswerechecking,analysis,andstrivetomakehydraulicmastercylinderstomeettherequirementsoftheproductionprocessandtoimprovethestandardofhydraulictechnologyasawhole.

Keywords:Hydraulicmachine,Hydraulicsystem,Mastercylinder謝辭另外，非常感謝學(xué)校給予我這樣一次獨(dú)立完成一個(gè)課題的機(jī)會(huì)。在這個(gè)課題設(shè)計(jì)的過(guò)程，指導(dǎo)老師給予了極大的關(guān)懷與幫助，在此，向各位指導(dǎo)老師致以深深的謝意。還要感謝幾個(gè)好同學(xué)的幫助，我們一起修改論文格式，一起努力一起學(xué)習(xí)。我即將畢業(yè)，走入社會(huì)，這次課程設(shè)計(jì)提高了我學(xué)以致用的能力，分析解決問(wèn)題的能力，獨(dú)立思考的能力。再一次對(duì)母校表示誠(chéng)摯的感謝。德州學(xué)院畢業(yè)(論文)設(shè)計(jì)評(píng)德州學(xué)院畢業(yè)(論文)設(shè)計(jì)評(píng)語(yǔ)院（系）：機(jī)電工程學(xué)院專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化學(xué)生姓名：高聰學(xué)號(hào)：201101701100題目：10MN四柱式液壓機(jī)主油缸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)：評(píng)定成績(jī)：指導(dǎo)教師簽名：年月日德州學(xué)院畢業(yè)(論文)設(shè)計(jì)評(píng)德州學(xué)院畢業(yè)(論文)設(shè)計(jì)評(píng)語(yǔ)院（系）：機(jī)電工程學(xué)院專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化學(xué)生姓名：高聰學(xué)號(hào)：201101701100題目：10MN四柱式液壓機(jī)主油缸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)評(píng)閱人評(píng)語(yǔ)：評(píng)定成績(jī)：評(píng)閱人簽名：年月日德州學(xué)院畢業(yè)(論文)設(shè)計(jì)評(píng)語(yǔ)德州學(xué)院畢業(yè)(論文)設(shè)計(jì)評(píng)語(yǔ)院（系）：機(jī)電工程學(xué)院專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化學(xué)生姓名：高聰學(xué)號(hào)：201101701100題目：10MN四柱式液壓機(jī)主油缸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)答辯小組評(píng)語(yǔ)：評(píng)定成績(jī)：答辯小組組長(zhǎng)簽名：年月日指導(dǎo)教師評(píng)定成績(jī)（30%）評(píng)閱人評(píng)定成績(jī)（30%）答辯小組評(píng)定成績(jī)（40%）答辯委員會(huì)主任簽字：年月日總括評(píng)定成績(jī)德州學(xué)院畢業(yè)(論文)設(shè)計(jì)答辯記錄院（系）：機(jī)電工程學(xué)院專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化學(xué)生姓名：高聰學(xué)號(hào)：201101701100題目：10MN四柱式液壓機(jī)主油缸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)答辯時(shí)間：2015年3月20日地點(diǎn)：會(huì)議室答辯組成員：孫如軍王會(huì)李彩霞侯曉霞王萬(wàn)新孫莉1問(wèn)題:說(shuō)一下液壓機(jī)的工作原理？液壓試驗(yàn)機(jī)的工作原理是帕斯卡原理-液體壓力在靜態(tài)下是等值傳遞的，它是通過(guò)液體的壓力來(lái)進(jìn)行工作的。液體的壓力傳遞原理是：在充滿液體的密閉容器里，任一點(diǎn)單位有外力的作用，都會(huì)傳遞至全部液體，而且數(shù)值不變。非常多的液壓機(jī)械都是建立在這個(gè)原理的基礎(chǔ)上制成。2問(wèn)題：液壓缸怎么去選擇材料？液壓缸缸筒材料需要具有有足夠的沖擊韌性和強(qiáng)度，同時(shí)要求有良好的焊接性能?？梢蚤L(zhǎng)期承受短期動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)壓力及最高工作壓力而不至產(chǎn)生永久變形；需要滿足足夠的剛度，能承受安裝的反作用力和活塞側(cè)向力而不致產(chǎn)生彎曲；同時(shí)滿足在與內(nèi)表面與活塞密封件及導(dǎo)向環(huán)的摩擦力作用下，能長(zhǎng)期工作而磨損少。3問(wèn)題：液壓機(jī)主油缸密封有什么意義？四柱式液壓機(jī)主油缸的種類很多,按不同的方法可以有不同的分類，如按額定工作壓力分類、按使用領(lǐng)域工作特點(diǎn)分類、按結(jié)構(gòu)形式和作用分類等。無(wú)論哪一種主油缸,其可靠性和使用壽命大多都取決于密封圈的使用和選型。4問(wèn)題：通過(guò)這次課題設(shè)計(jì)你覺(jué)得自己在那些方面提高了？我覺(jué)得自己在課題設(shè)計(jì)中，系統(tǒng)的了解了液壓機(jī)的主油缸結(jié)構(gòu)；并且學(xué)以致用的能力和查找文獻(xiàn)的能力有大幅度的提高。同時(shí)學(xué)會(huì)獨(dú)立思考并解決問(wèn)題，對(duì)自己的專業(yè)產(chǎn)生的更大的興趣。德州學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）課題說(shuō)明書(shū)2015年3月20日題目10MN四柱式液壓機(jī)主油缸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師牟世剛職稱講師主要研究方向機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)選題的主要目的和意義：當(dāng)今，大型制造業(yè)的發(fā)展水平已成為衡量一個(gè)國(guó)家綜合國(guó)力的重要標(biāo)志。10MN四柱式液壓機(jī)的迅猛發(fā)展與制造業(yè)的發(fā)展有著密切的聯(lián)系。本文對(duì)四柱式液壓機(jī)的現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，并且詳細(xì)的對(duì)其主要結(jié)構(gòu)主油缸的設(shè)計(jì)比較詳細(xì)的說(shuō)明。目前,我國(guó)液壓機(jī)進(jìn)入高速發(fā)展時(shí)期,并朝著大型、超大型化的趨勢(shì)發(fā)展,國(guó)內(nèi)四柱式液壓機(jī)制造規(guī)模居世界前列。四柱式液壓機(jī)適用于可塑性材料的壓制工藝，如粉末制品成型、塑料制品成型、冷（熱）擠壓金屬成型、薄板拉伸以及橫壓、彎壓、翻透、校正等工藝，具有廣闊的市場(chǎng)。國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)：我國(guó)四柱式液壓機(jī)的發(fā)展已經(jīng)能夠獨(dú)立研發(fā)，現(xiàn)在我國(guó)已成為設(shè)計(jì)、生產(chǎn)四柱式液壓機(jī)的大國(guó)之一。從1956年起，我國(guó)技術(shù)人員開(kāi)始了從學(xué)習(xí)、仿制到獨(dú)立研發(fā)四柱式液壓機(jī)。許多的專家針對(duì)鍛造工藝、設(shè)備從理論上進(jìn)行了深入地研究，并培養(yǎng)了大量的液壓專業(yè)人才。國(guó)家建立了多種鍛壓工藝設(shè)備研究所，并進(jìn)行了的研究開(kāi)發(fā)工作，先后研制成功一系列的四柱式液壓機(jī)。教學(xué)單位領(lǐng)導(dǎo)小組審批意見(jiàn)：組長(zhǎng)簽名：年月日基于C8051F單片機(jī)直流電動(dòng)機(jī)反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機(jī)MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對(duì)良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機(jī)的通用控制模塊的研究基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機(jī)控制的二級(jí)倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強(qiáng)型51系列單片機(jī)的TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的蓄電池自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機(jī)系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機(jī)的作物營(yíng)養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機(jī)的交流伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)研究與開(kāi)發(fā)基于單片機(jī)的泵管內(nèi)壁硬度測(cè)試儀的研制基于單片機(jī)的自動(dòng)找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)基于單片機(jī)的液壓動(dòng)力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)儀開(kāi)發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機(jī)實(shí)現(xiàn)一種基于單片機(jī)的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機(jī)的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機(jī)的噴油泵試驗(yàn)臺(tái)控制器的研制基于單片機(jī)的軟起動(dòng)器的研究和設(shè)計(jì)基于單片機(jī)控制的高速快走絲電火花線切割機(jī)床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機(jī)的機(jī)電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)基于PIC單片機(jī)的智能手機(jī)充電器基于單片機(jī)的實(shí)時(shí)內(nèi)核設(shè)計(jì)及其應(yīng)用研究基于單片機(jī)的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的煙氣二氧化硫濃度檢測(cè)儀的研制基于微型光譜儀的單片機(jī)系統(tǒng)單片機(jī)系統(tǒng)軟件構(gòu)件開(kāi)發(fā)的技術(shù)研究基于單片機(jī)的液體點(diǎn)滴速度自動(dòng)檢測(cè)儀的研制基于單片機(jī)系統(tǒng)的多功能溫度測(cè)量?jī)x的研制基于PIC單片機(jī)的電能采集終端的設(shè)計(jì)和應(yīng)用基于單片機(jī)的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機(jī)單片機(jī)控制系統(tǒng)的研制基于單片機(jī)的數(shù)字磁通門(mén)傳感器基于單片機(jī)的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機(jī)的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機(jī)控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機(jī)的多生理信號(hào)檢測(cè)儀基于單片機(jī)的電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)Pico專用單片機(jī)核的可測(cè)性設(shè)計(jì)研究基于MCS-51單片機(jī)的熱量計(jì)基于雙單片機(jī)的智能遙測(cè)微型氣象站MCS-51單片機(jī)構(gòu)建機(jī)器人的實(shí)踐研究基于單片機(jī)的輪軌力檢測(cè)基于單片機(jī)的GPS定位儀的研究與實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機(jī)系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機(jī)的時(shí)控和計(jì)數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機(jī)和CPLD的粗光柵位移測(cè)量系統(tǒng)研究單片機(jī)控制的后備式方波UPS提升高職學(xué)生單片機(jī)應(yīng)用能力的探究基于單片機(jī)控制的自動(dòng)低頻減載裝置研究基于單片機(jī)控制的水下焊接電源的研究基于單片機(jī)的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機(jī)的氚表面污染測(cè)量?jī)x的研制基于單片機(jī)的紅外測(cè)油儀的研究96系列單片機(jī)仿真器研究與設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的單晶金剛石刀具刃磨設(shè)備的數(shù)控改造基于單片機(jī)的溫度智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)基于MSP430單片機(jī)的電梯門(mén)機(jī)控制器的研制基于單片機(jī)的氣體測(cè)漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機(jī)的CAN/USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器基于單片機(jī)和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測(cè)技術(shù)研究基于單片機(jī)的膛壁溫度報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于AVR單片機(jī)的低壓無(wú)功補(bǔ)償控制器的設(shè)計(jì)基于單片機(jī)船舶電力推進(jìn)電機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于單片機(jī)網(wǎng)絡(luò)的振動(dòng)信號(hào)的采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用研究基于單片機(jī)的疊圖機(jī)研究與教學(xué)方法實(shí)踐基于單片機(jī)嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的研究及實(shí)現(xiàn)基于AT89S52單片機(jī)的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的多道脈沖幅度分析儀研究機(jī)器人旋轉(zhuǎn)電弧傳感角焊縫跟蹤單片機(jī)控制系統(tǒng)基于單片機(jī)的控制系統(tǒng)在PLC虛擬教學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用研究基于單片機(jī)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信研究與應(yīng)用基于PIC16F877單片機(jī)的莫爾斯碼自動(dòng)譯碼系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的模糊控制器在工業(yè)電阻爐上的應(yīng)用研究基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā)基于Cygnal單片機(jī)的μC/OS-Ⅱ的研究基于單片機(jī)的一體化智能差示掃描量熱儀系統(tǒng)研究基于TCP/IP協(xié)議的單片機(jī)與Internet互聯(lián)的研究與實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速液壓電梯單片機(jī)控制器的研究基于單片機(jī)γ-免疫計(jì)數(shù)器自動(dòng)換樣功能的研究與實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的倒立擺控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)單片機(jī)嵌入式以太網(wǎng)防盜報(bào)警系統(tǒng)\t