钢坯冷锯机液压系统设计说明书(5)

P1?

F?P2A2?A110651.05?0.5??43.14?0.0824(0.082?0.042)?106?2.50MPa

6 液压元件的选择

6.1 液压缸的选用

根据计算的尺寸和液压系统的主要数据,由文献[1]选择液压缸： 夹紧缸为：YHG1E125/90 锯切缸为： YHG1C80/40 由于锯切缸

l1175??29.38?10，所以这个活塞杆需要进行压杆稳定性的校核。 d40由于此活塞杆为等截面积的杆，所以按等截面积计算法验算

当 错误！未找到引用源。 时 ，可按欧拉公式计算临界载荷错误！未找到引用源。。 此时 错误！未找到引用源。

(6.1.1)

式中 错误！未找到引用源。—活塞杆纵向弯曲破坏的临界载荷（N）； n—末端条件系数；

E—活塞杆材料的弹性模量，对于钢 错误！未找到引用源。； J—活塞杆截面的转动惯量(错误！未找到引用源。)； 实心活塞杆 J=错误！未找到引用源。； d—活塞杆直径（m）；

l—活塞杆计算长度（m）； k—活塞杆断面的回转半径； 实心活塞杆 错误！未找到引用源。

错误！未找到引用源。—活塞杆横截面积（错误！未找到引用源。）；

m—柔性系数。

当错误！未找到引用源。时，用戈登-兰金公式计算临界载荷错误！未找到引用源。， 此时

错误！未找到引用源。

(6.1.2)

式中 错误！未找到引用源。—材料试验强度值； a—试验常数。 锯切缸：

d40??10 44l1175?117.5 错误！未找到引用源。 ?k10 错误！未找到引用源。 k? 错误！未找到引用源。 即

l?mn k应按公式(6.1.1)验算。

J??d464?3.14?0.04?0.00196 64n?2EJ1?3.142?2.1?1011?0.00196Pk???2939401kn?F 22l1.175所以所选液压缸满足要求。

6.2 液压泵的选用

1.液压泵的最大工作压力的确定

错误！未找到引用源。

式中 错误！未找到引用源。—液压缸最大工作压力，对于本系统，最高压力为6.66MPa.

错误！未找到引用源。—从液压泵出口到液压缸入口之间的总的管损失。错误！未找到引用源。的准确计算要待元件选定并绘出管路图时才能进行，初算时可按工作经验选取:管路简单、流速不大的，取错误！未找到引用源。=（0.2～0.5）错误！未找到引用源。；管路复杂，进口有调速阀的，取错误！未找到引用源。=（0.5～1.5）错误！未找到引用源。。本系统取错误！未找到引用源。.??P?0.5MPa

错误！未找到引用源。Pp?(6.66?0.5)MPa?7.16MPa 2.液压泵流量的确定

错误！未找到引用源。

式中 错误！未找到引用源。—系统泄漏系数，一般取错误！未找到引用源。=1.1～1.3;

错误！未找到引用源。—同时工作的液压缸的最大总流量，对于在工作过程中用节流调速的系统，还须加上溢流阀的最小溢流量，一般取错误！未找到引用源。 。

从系统的工作原理可知，夹紧缸和锯切缸在工作阶段和返回阶段需要同时供油，所以液压泵的最大供油量是夹紧缸和锯切缸的总量之和。又因为在这个系统中有节流调速系统的存在，所以需要加错误！未找到引用源。 的最小流量。

取泄漏系数K为1.2，则有： 错误！未找到引用源。

Qp?K(?Qmax)?1.2?(23.2?73.6?3)?119.76L/min 3.液压泵的规格确定

为了使泵有一定的压力储备，所选泵的额定压力一般比工作压力大错误！未找到引用源。，泵的流量需大于系统所需的最大流量，由文献[1]。选择：CBF-F50/16型齿轮泵

CBF-F50/16型齿轮泵的技术参数如下： 压力：20MPa 排量：63ml/r 额定转速：2000r/min 4.液压泵的驱动功率确定

在工作循环中，如果液压泵的压力和流量比较恒定，则：

错误！未找到引用源。

(6.2.1)

式中：错误！未找到引用源。液压泵的最大工作压力（MPa）； 错误！未找到引用源。液压泵的流量（错误！未找到引用源。）； 错误！未找到引用源。液压泵的总效率。 取错误！未找到引用源。,由公式(6.2.1)可得： 错误！未找到引用源。P泵?ppQp?p7.16?106?119.76??16.81kw

0.85?60?10006.3 电动机的选用

取联轴器为HL型弹性柱销联轴器，其工作效率为0.95。 错误！未找到引用源。 P电?P泵0.95?16.81?17.69kw 0.95所以选择大于20kw的电机即可满足要求，由文献[6],选择型号Y180M-4。

额定功率：18.5kw 额定转速：1500r/min

6.4 液压阀的选用

1.阀的规格，根据系统的工作压力和实际通过该阀的最大流量，选择有定型产品的阀件。

溢流阀按液压泵的最大流量选取；选择节流阀和调速阀时，要考虑最小稳定流量应满足执行机构最低稳定速度的要求。

控制阀的流量一般要选得比实际通过的流量大一些，必要时也许有20﹪以内的短时间过流量。

2.阀的型式，按安装和操作方式选择。

根据各支路的流量与压力，选择阀类元件见表6.1。

表6.1 选用的阀

序号 1 2 3

名称 选用规格 数量 通过流量（L/min）

工作压力(MPa) 21 31.5 25

电磁换向阀 电磁换向阀 叠加液控单向阀

4WE10Y10/A 4WE6J51 Z2S6

1 1 1

75 60 125

4 5 6 7

叠加式双单向节流阀 叠加式单向调压阀 电磁溢流阀 管式单向阀

Z2FS6 ZDR10DA DBW10 S25A

1 1 1 2

125 80 200 175

25 31.5 31.5 31.5

6.5 油管尺寸的计算

在液压传动中常用的管子有钢管、铜管、胶管、橡胶软管以及尼龙管等。 1.金属管

液压系统用管，有精密无缝钢管（GB/T3639）、输送流体用无缝钢管（GB/T8163）或不锈钢无缝钢管（GB/T14976）等。卡套式管接头必须采用精密无缝钢管，焊接式管接头一般采用普通无缝钢管，材料用10钢或20钢，中、高压或大通径（DN﹥80mm）采用20钢。这些钢管均要求在退火状态下使用。

铜管有紫铜管和黄铜管。紫铜管用于压力较低（P≤6.5～10MPa）的管路，装配时可按需要来弯曲，但抗振能力较低，且易使油化，价格昂贵；黄铜管可承受较高压力（P≤25MPa），但不如紫铜管易弯曲。

在液压系统中，管路连接螺纹有细牙螺纹（M）、60°圆锥管螺纹（NPT）、米制锥螺纹（ZM）,以及55°非密封管螺纹（G）和55°密封管螺纹（R）。螺纹的型式一般根据回路公称压力确定。公称压力小于等于16MPa的中、低压系统，上述各种螺纹连接形式均可采用。公称压力为16～31.5MPa的中、高压系统采用55°非密封管螺纹，或细牙普通螺纹。

2.软管

软管是用于连接两个相对运动部件之间的管路，分高、低压两种。高压软管是以钢丝编织或钢丝缠绕为骨架的橡胶软管，用于压力油路。低压软管是以麻线或棉线编织体为骨架的橡胶软管，用于压力较低的回油路或气动管路中。

钢丝编织（或缠绕）胶管由内胶层、钢丝编织（或缠绕）层、中间胶层和外胶层组成（亦可增设辅助织物层）。钢丝编织层有1～3层，钢丝缠绕层有2、3层和6层，层数愈多，管径愈小，耐压力愈高，钢丝缠绕胶管还具有管体较柔软，脉冲性能好的优点。

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