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揚(yáng)州職業(yè)大學(xué) 湯艷紅畢業(yè)設(shè)計(jì)
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摘 要
液壓式雙頭套皮輥機(jī)主要是由許多通用部件和少量的專用部件組成的。本機(jī)適用于棉紡廠的精梳、并條機(jī)、粗紗機(jī)和細(xì)紗機(jī)等設(shè)備上用的各種規(guī)格丁氰皮輥的壓系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，達(dá)到了自動(dòng)化的生產(chǎn)要求，并且機(jī)器在整個(gè)運(yùn)行過(guò)程中套入和壓出.
主要實(shí)物參照是由昆山協(xié)孚廠設(shè)制造的液壓皮輥機(jī)。液壓式雙頭套皮輥機(jī)設(shè)計(jì)，主要是完成紡織皮輥的套入和壓出，是棉紡織行業(yè)的必備配套設(shè)備。
在設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)上主要按照各零部件的材料選擇、失效形式、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、結(jié)構(gòu)要求等來(lái)設(shè)計(jì)機(jī)器。液壓式式雙頭套皮輥機(jī)主要是采用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)油缸傳動(dòng)，同時(shí)采用絲桿帶動(dòng)橫臂導(dǎo)桿在導(dǎo)軌上滑動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)皮輥的套入和壓出。本設(shè)計(jì)的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)在于用液壓傳動(dòng)系統(tǒng)取代了傳統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)，并且套皮輥機(jī)設(shè)計(jì)成雙頭，能同時(shí)完成兩個(gè)皮輥的壓入、套出。
關(guān)鍵詞： 液壓 導(dǎo)軌 油缸
目 錄
1 前言 ?。?
1 整體方案論證 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4
1.1 原始數(shù)據(jù) ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5
1.2 機(jī)器的結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)原理 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5
2 液壓缸的設(shè)計(jì) ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6
2.1活塞和活塞桿的選擇 ?。?
2.2 活塞桿導(dǎo)向套及防塵圈的選擇 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7
3 液壓泵的設(shè)計(jì) ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9
3.1 液壓泵的設(shè)計(jì)根據(jù)泵的工作壓力和泵的流量確定 ．．．．．．．．．．．．．．．9
4 電動(dòng)機(jī)選擇 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9
4.1 選擇電動(dòng)機(jī)的類型和結(jié)構(gòu)型式 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10
4.2 確定電動(dòng)機(jī)功率及其它參數(shù) ?。?0
5 整機(jī)及其他附件的設(shè)計(jì) ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10
5.1 機(jī)體設(shè)計(jì) ?。?1
5.2 導(dǎo)軌設(shè)計(jì) ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11
5.3 其它 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12
6 液壓閥及其管路的選擇 ?。?2
6.1 液壓閥概述 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12
6.2 溢流閥的選擇 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13
6.3 方向控制閥的選用 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13
6.4 其它附件 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13
7 油箱的設(shè)計(jì) ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14
7.1 液壓油箱的設(shè)計(jì) ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14
8 集成塊設(shè)計(jì) ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17
9 濾油器的選用 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18
10 設(shè)計(jì)說(shuō)明 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19
11 結(jié)論 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19
工作總結(jié) ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20
參考文獻(xiàn) ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20
附件清單?。?1
前 言
這次我畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容為液壓式雙頭套皮輥機(jī)，主要實(shí)物參照是由昆山協(xié)孚廠設(shè)計(jì)制造的液壓皮輥機(jī)。需要解決的問(wèn)題就是完成整臺(tái)液壓式雙頭套皮輥機(jī)的工程設(shè)計(jì)。在原有機(jī)器的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造和調(diào)整。原有是采用螺桿壓下手動(dòng)機(jī)構(gòu)，由于效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，所以我進(jìn)行改造，用液壓控制，不僅能提高機(jī)械效率，還能減少勞動(dòng)強(qiáng)度。
液壓式雙頭套皮輥機(jī)設(shè)計(jì)，主要是完成紡織皮輥的套入和壓出，是棉紡織行業(yè)的必備配套設(shè)備。我設(shè)計(jì)的套皮輥機(jī)主要靠液壓方式傳動(dòng)，為了提高生產(chǎn)效率，套皮輥機(jī)設(shè)計(jì)成雙頭，能同時(shí)完成兩個(gè)皮輥的壓入、套出。
液壓傳動(dòng)有機(jī)械傳動(dòng)和電力拖動(dòng)系統(tǒng)無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)技術(shù)無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)。液壓元件的布置不受?chē)?yán)格的空間位置限制，系統(tǒng)中個(gè)部分用管道連接，布局安裝有很大的靈活性，能構(gòu)成用其他方法難以組成的復(fù)雜系統(tǒng)。液壓傳動(dòng)系統(tǒng)可以在運(yùn)行過(guò)程中實(shí)現(xiàn)大范圍的無(wú)級(jí)調(diào)速。另外液壓傳動(dòng)傳遞運(yùn)動(dòng)均勻平穩(wěn)，易于實(shí)現(xiàn)快速啟動(dòng)、制動(dòng)和頻繁的換向。除此以外，液壓傳動(dòng)系統(tǒng)操作控制方便、省力，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、中遠(yuǎn)程距離控制、過(guò)載保護(hù)。與電氣控制、電子控制相結(jié)合，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)工作循環(huán)和自動(dòng)過(guò)載保護(hù)。 而且液壓元件屬機(jī)械工業(yè)基礎(chǔ)件，標(biāo)準(zhǔn)化和通用化程度較高，有利于縮短機(jī)器的設(shè)計(jì)、制造周期和降低制造成本。
液壓傳動(dòng)突出的優(yōu)點(diǎn)還有單位質(zhì)量輸出功率大，以空氣為工作介質(zhì)，處理方便，無(wú)介質(zhì)費(fèi)用、泄露污染環(huán)境、介質(zhì)變質(zhì)及補(bǔ)充等問(wèn)題。
由于液壓傳動(dòng)是封閉的，多數(shù)情況下其元件均可由傳動(dòng)液壓自行潤(rùn)滑，因此磨損很小。液壓元件體積小、重量輕、標(biāo)準(zhǔn)化程度高，便于集中大批量生產(chǎn)，加上近年發(fā)展起來(lái)的疊裝、插裝技術(shù)，裝配也很容易，因此造價(jià)低，比起其他機(jī)械傳動(dòng)，液壓傳動(dòng)常為一種最為經(jīng)濟(jì)的選擇。
液壓傳動(dòng)是由17世紀(jì)帕斯卡提出的靜壓傳遞原理、18世紀(jì)末英國(guó)制造出世界上第一臺(tái)水壓機(jī)開(kāi)始發(fā)展起來(lái)的，但液壓傳動(dòng)在工業(yè)上被廣泛采用和有較大幅度的發(fā)展卻是本世紀(jì)中期以后的事情，特別是被20世紀(jì)第二次世界大戰(zhàn)期間戰(zhàn)爭(zhēng)的激勵(lì)，取得了很大進(jìn)展，整體上經(jīng)歷了開(kāi)關(guān)控制，伺服控制，比例控制3個(gè)階段。比例控制技術(shù)是20世紀(jì)60年代末人們開(kāi)發(fā)的一種可靠，廉價(jià)，控制精度和響應(yīng)特性，均能滿足工業(yè)控制系統(tǒng)實(shí)際需要的控制系統(tǒng)。當(dāng)時(shí)，點(diǎn)液伺服技術(shù)已日益完善，但電液伺服閥成本高，應(yīng)用和維護(hù)條件苛刻，難以被工業(yè)界接受。希望有一種廉價(jià)，控制精度能滿足需要的控制技術(shù)去替代，這種需求背景導(dǎo)致了比例技術(shù)的誕生和發(fā)展。隨著液壓機(jī)械自動(dòng)化程度的不斷提高，液壓元件應(yīng)用數(shù)量急劇增加，元件小型化、系統(tǒng)集成化是必然的發(fā)展趨勢(shì)。
液壓控制閥在液壓系統(tǒng)中被用來(lái)控制液流的壓力、流量和方向，保證執(zhí)行元件按照負(fù)載的需求進(jìn)行工作。電液比例閥是比例控制系統(tǒng)中的主要功率放大元件，它可以根據(jù)輸入的電信號(hào)大小連續(xù)地成比例地對(duì)液壓系統(tǒng)的參量實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制、計(jì)算機(jī)控制，與伺服控制系統(tǒng)中的伺服閥相比，在某些方面還有一定的性能差距，但它顯著的優(yōu)點(diǎn)是抗污染能力強(qiáng)，大大地減少可由污染而造成的工作故障，提高了液壓系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性和可靠性；另一方面比例閥的成本比伺服閥低，結(jié)構(gòu)也簡(jiǎn)單，已或得了廣泛的運(yùn)用。
比例閥按主要功能分類，分為壓力控制閥，流量控制閥和方向控制閥三大類，每一類又可以分為直接控制和先導(dǎo)控制兩種結(jié)構(gòu)形式，直接控制用的小流量小功率系統(tǒng)中，先導(dǎo)控制 用的大流量大功率系統(tǒng)中。
這些年來(lái)國(guó)內(nèi)在液壓件清洗設(shè)備的研制和生產(chǎn)方面發(fā)展很快，但使用經(jīng)驗(yàn)表明，還存在一些需要進(jìn)一步改進(jìn)和完善的問(wèn)題。首先是通用清洗設(shè)備的適用性問(wèn)題。對(duì)于一些結(jié)構(gòu)復(fù)雜和具有內(nèi)部油路的零部件，采用通用清洗設(shè)備往往效果不理想，內(nèi)部殘留的污染物很難沖洗出來(lái)，因而應(yīng)考慮選用或設(shè)計(jì)專用的清洗設(shè)備。其次是關(guān)于清洗液的潔凈性問(wèn)題。零件清洗過(guò)程中清洗液應(yīng)保持一定的清洗度，這對(duì)于零件裝配前的精密清洗尤為重要。目前國(guó)內(nèi)清洗設(shè)備較普遍地存在過(guò)濾裝置不夠完善的問(wèn)題，過(guò)濾精度低，納垢容量小，不能有效的濾除從零件沖洗出來(lái)的顆粒污染物。有的清洗設(shè)備甚至沒(méi)有過(guò)濾設(shè)備，而是定期對(duì)清洗設(shè)備的清洗液進(jìn)行過(guò)濾凈化。這樣，在清洗的初期清潔度可能符合要求，但清洗到后期，由于污染物積累清洗液污染越來(lái)越嚴(yán)重，不僅達(dá)不到清洗的目的，反而污染了零件。因此，清洗設(shè)備必須裝社具有足夠高的過(guò)濾精度和納垢容量的過(guò)濾器。采用可清洗濾芯和增加外過(guò)濾系統(tǒng)，可提高過(guò)濾凈化能力并節(jié)約費(fèi)用。
此次液壓皮輥機(jī)的技術(shù)要求是：
工作可靠、設(shè)計(jì)美觀、維護(hù)方便. 。
整臺(tái)機(jī)器的控制系統(tǒng)都由液壓系統(tǒng)控制。
設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括：液壓皮輥機(jī)的總裝圖，非標(biāo)準(zhǔn)零件的設(shè)計(jì)，液壓缸的設(shè)計(jì)，電機(jī)及泵、閥、管件的選擇使用等等。為了使設(shè)計(jì)更趨于合理化、標(biāo)注化、絕大多數(shù)零件都按照國(guó)家標(biāo)注進(jìn)行。
1 總體方案論證
方案論證 （1）在螺桿機(jī)構(gòu)加電機(jī)，但由于壓力較難控制。
（2）用液壓代替可以很容易的控制。
1.1原始數(shù)據(jù)：
參照棉紡廠精梳機(jī)，粗紗和細(xì)紗機(jī)、并條機(jī)、條卷機(jī)等紡織設(shè)備中使用的各種規(guī)格丁氰皮輥的套入和壓出設(shè)備的參數(shù)。
套壓皮輥芯的直徑為Φ18～Φ35毫米。
套壓皮輥的長(zhǎng)度為150毫米
摩擦力=959.825N
經(jīng)過(guò)查手冊(cè)得到 背壓p2=0.6Mpa
1.2機(jī)器的結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)原理
液壓式雙頭套皮輥機(jī)由機(jī)身、油路、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及套壓機(jī)構(gòu)等主要部件所組成，各部分機(jī)構(gòu)和使用分述如下：
(1)機(jī)身部分：
機(jī)身由油箱和工作臺(tái)面構(gòu)成一整體，油箱在機(jī)身的下部，中部裝的是油路傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，上部為上下油缸托腳，油缸下部為支架和導(dǎo)軌，下方為箱體。
(2)液壓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)
液壓系統(tǒng)使用具有連續(xù)流動(dòng)性的油液（即所謂的液壓油），通過(guò)液壓泵把驅(qū)動(dòng)液壓泵的電動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成油液的壓力能，經(jīng)過(guò)各種各種控制閥送到作為執(zhí)行器的液壓缸中，再轉(zhuǎn)換成機(jī)械動(dòng)力去驅(qū)動(dòng)負(fù)載。
根據(jù)液壓系統(tǒng)原理設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)圖：
圖1-1 控制原理圖
1)油路傳動(dòng)機(jī)構(gòu)如圖所示，有電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)齒輪泵，出油口分兩路，一路進(jìn)溢流閥和壓力表，另一路接分油器，在分油器上接有二位四通閥和單向閥，控制上下油缸動(dòng)作，油箱采用20號(hào)機(jī)油。
2）套入機(jī)構(gòu)
形式有彈條筒套入，接桿壓入和接桿套壓入三種。
彈條筒套入
接桿壓入
接桿套壓入
2 液壓缸的設(shè)計(jì)
液壓缸在液壓系統(tǒng)中的作用是將液壓能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能，使機(jī)械實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)整個(gè)皮輥機(jī)的整體尺寸，初選定D=63.4mm，將液壓缸內(nèi)徑圓整為系列標(biāo)準(zhǔn)直徑D=63mm，活塞桿直徑d，按d/D=0.35mm及活塞桿直徑系列取d=22m。
液壓缸的壁厚由液壓缸的強(qiáng)度條件來(lái)計(jì)算的。
壁厚按薄壁圓筒公式計(jì)算：
δ≥PyD/2〔σ〕 [6] (4-2)
式中: δ—液壓缸壁厚（m）
D—液壓缸內(nèi)徑（m）
Py—實(shí)驗(yàn)壓力，一般取最大工作壓力的（1.25～1.5）倍（Mpa）
〔σ〕—液壓缸筒材料的許用應(yīng)力。取100Mpa
δ ≥550×10×1.25×60×10-3/2×100×3.14×10-4
≥6.5（mm）
外徑D1=63+6.5×2=76（mm）
液壓缸缸體內(nèi)部長(zhǎng)度應(yīng)等于活塞的行程與活塞的寬度之和。缸體外型長(zhǎng)度還要考慮到兩端端蓋的厚度。
綜合考慮取液壓缸缸體長(zhǎng)度l=240(mm) 。
缸體主要技術(shù)要求為：有足夠的強(qiáng)度，等長(zhǎng)期承受最高工作壓力及短期動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)壓力而不致產(chǎn)生永久性變形；有足夠的剛度，等承受活塞側(cè)向力和安裝的反作用力而不致于產(chǎn)生彎曲；內(nèi)表面與活塞密封件及導(dǎo)向環(huán)的摩擦力作用下，等長(zhǎng)期工作而磨損少，有高的幾何精度，足以保證活塞密封件的密封性。
缸筒毛坯：普通采用冷拔或熱扎無(wú)縫鋼管，國(guó)際市場(chǎng)上已有內(nèi)圓精研磨，外圓精加工，只需按所要求的長(zhǎng)度切割的無(wú)縫鋼管供應(yīng)。此外，較厚壁毛坯用鑄件和鍛件，或用厚鋼板卷成筒形，焊接后退火，焊縫須用X光或磁力探傷。
2.1 活塞和活塞桿的選擇
活塞是根據(jù)密封裝置型式來(lái)選用其結(jié)構(gòu)型式的。通常分為整體活塞和組合活塞兩大類。這次選用的是無(wú)導(dǎo)向環(huán)活塞，其材料是用高強(qiáng)度鑄鐵HT200～300制造的。采用“O”型密封圈，這樣的選擇使其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，減少加工工作量，同時(shí)又能滿足使用要求。
根據(jù)實(shí)際需要，參考昆山協(xié)孚廠液壓皮輥機(jī)，選用實(shí)心活塞桿。實(shí)心桿制造工藝教簡(jiǎn)單，故被采用。
活塞桿強(qiáng)度計(jì)算，主要驗(yàn)算活塞桿壓縮或拉伸強(qiáng)度d2≥ 4FNs/3.14×σ×106
式中 F—液壓缸的最大推力
σ—材料的屈服強(qiáng)度
Ns—屈服安全系數(shù) ， 一般Ns=2-4
由上式求出 d≥19.5（mm）
液壓缸用的活塞缸材料通常要求淬火深度一般為0.5～1mm，或活塞桿直徑每1mm淬深0.03mm。表面處理一般為：活塞桿表面須鍍硬烙，厚15-25μm，也有的要求鍍烙層30-50μm。防腐要求特別高的則要求先鍍一層軟烙，后鍍硬烙，鍍后拋光。
活塞桿外徑公差f7-f9
直線度≤0.02mm/100mm。
表面粗糙度：一般為Ra≤0.3-0.4μm，精度要求高時(shí)Ra≤0.1-0.2μm.
2.2活塞桿防塵圈及導(dǎo)向套的選擇
防塵圈設(shè)置在活塞桿或柱塞密封圈有三種基本形式，防止外界灰塵、沙礫等異物進(jìn)入液壓缸內(nèi)，以避免影響液壓系統(tǒng)的工作和液壓系統(tǒng)元件的使用壽命。
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB10708.3-89規(guī)定的橡膠防塵圈有三種基本形式：第一種形式是一種純橡膠圈，它適用于安裝在A型密封腔體內(nèi)起防塵作用。第二種形式是一種有金屬骨架的橡膠圈，它適用于安裝在B型密封腔體內(nèi)起防塵作用，第三種形式是一種有雙向唇的橡膠圈，它適用于安裝C型密封腔體內(nèi)起防塵和輔助密封的作用。
根據(jù)液壓手冊(cè)摘子GB6578-86 選用A.A型液壓缸活塞桿防塵圈，
參數(shù)：
d—活塞桿直徑
s—密封溝槽經(jīng)向深度
L1—密封溝槽長(zhǎng)度
L2—防塵圈極限長(zhǎng)度
D1—密封溝槽底經(jīng)
D2—密封溝槽端部孔徑
C—導(dǎo)入角長(zhǎng)度
R1，R2—圓角半徑
其值分別為：
d=25 s=4
L1=5 L2=8
D1=33 D2=30.5
R1=0.3 R2=0.5 C=2
活塞桿導(dǎo)向套在液壓缸的有桿側(cè)端蓋內(nèi)，用以對(duì)活塞桿進(jìn)行導(dǎo)向，內(nèi)裝有密封裝置以保證缸筒有缸腔的密封。外側(cè)裝有防塵圈，以防止活塞桿在后退時(shí)把雜質(zhì)、灰塵及水分帶到密封裝置相處，損壞密封裝置。導(dǎo)向套的典型結(jié)構(gòu)型式有軸套式和端蓋式兩種。
1 結(jié)構(gòu)
查[5]表17-6-18，根據(jù)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的整體性考慮及機(jī)械性能要求，在設(shè)計(jì)時(shí)采用了軸套式的活塞桿導(dǎo)向套結(jié)構(gòu)。
2 導(dǎo)向套的材料
金屬導(dǎo)向套一般采用磨擦系數(shù)小、耐磨性好的青銅材料制作，非金屬導(dǎo)向套可以用塑料（PA）、聚四乙烯（PTEE+玻璃纖維）或聚三氟氯乙烯材料制作。在設(shè)計(jì)中采用了金屬制作的導(dǎo)向套。
3 導(dǎo)向套長(zhǎng)度的計(jì)算
1) 導(dǎo)向套尺寸配置
查[5]表17-6-19，導(dǎo)向套的主要尺寸是支承長(zhǎng)度，通常按活塞桿直徑、導(dǎo)向套的型式、導(dǎo)向套材料的承壓能力、可能遇到的最大側(cè)向負(fù)載等因素來(lái)考慮。
2) 最小導(dǎo)向長(zhǎng)度
導(dǎo)向長(zhǎng)度過(guò)短，將使缸因配合間隙引起的初始撓度增大，影響液壓缸的工作性能和穩(wěn)定性，因此，在設(shè)計(jì)時(shí)必須保證缸有一定的最小導(dǎo)向長(zhǎng)度，一般缸的最小導(dǎo)向長(zhǎng)度應(yīng)滿足：
H〉S/20+D/2 m
而 S=254-150=104mm
H——最小導(dǎo)向長(zhǎng)度，m
S——最大工作行程，m
D——缸筒內(nèi)徑，m
導(dǎo)向套滑動(dòng)面的長(zhǎng)度A，在缸徑小于80mm時(shí)，取
A=（0.6～1.0）D
當(dāng)缸徑大于80mm時(shí)，取A=（0.6～1.0）*d
在本設(shè)計(jì)中缸徑為76mm＜80mm應(yīng)用公式：
A=（0.6～1.0）*D
即 A=（0.6～1.0）*63=38～63mm,取A=55mm。
4 加工要求
導(dǎo)向套外圓與端蓋內(nèi)孔的配合為H8/f7，內(nèi)孔與活塞桿外圓的配合為H9/f9。外圓與內(nèi)孔的同軸度公差不大于0.03mm，圓度和圓柱度公差不大于直徑公差之半，內(nèi)孔中的環(huán)行油槽和直油槽要淺而寬，以保證良好的潤(rùn)滑。
3. 液壓泵的設(shè)計(jì)
3.1 液壓泵的設(shè)計(jì)根據(jù)泵的工作壓力和泵的流量確定
壓力的確定 F=F摩×μ=959.825×0.8=767.86N
p1D2-p2(D2-d2)=F
p1××632-0.6×106××(632-222)=767.86
p1=4.3Mp
流量的確定 Q=VA
=0.004×D2
=0.004××632
=13ml/r
選擇液壓泵的規(guī)格
根據(jù)以上并得P和Q值查閱液壓工程手冊(cè)，現(xiàn)選用CB-B25型齒輪泵，該參數(shù)為：理論排量q=16ml/r，泵的額定壓力5Mp，最好轉(zhuǎn)速1450r/min，驅(qū)動(dòng)功率1.3kw。
4. 電動(dòng)機(jī)選擇
原動(dòng)機(jī)是許多機(jī)器中運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的來(lái)源，其種類很多，有電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、蒸汽機(jī)、水輪機(jī)、液壓機(jī)等。電動(dòng)機(jī)構(gòu)造簡(jiǎn)單、工作可靠、控制簡(jiǎn)便、維護(hù)容易，一般生產(chǎn)機(jī)械上大多數(shù)均采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。本設(shè)計(jì)也采用電動(dòng)機(jī)作為原動(dòng)力。
4.1 選擇電動(dòng)機(jī)的類型和結(jié)構(gòu)型式
生產(chǎn)單位一般用三相交流電源，如無(wú)特殊要求，通常都采用三相交流異步電動(dòng)機(jī)。我國(guó)已制定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的Y系列是一般用途的全封閉自扇冷鼠籠型三相異步電動(dòng)機(jī)，適用于不易燃、不易爆、無(wú)腐蝕性氣體和無(wú)特殊要求的機(jī)械。所以本設(shè)計(jì)采用Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)
4.2 確定電動(dòng)機(jī)功率及其它參數(shù)
電動(dòng)機(jī)的容量（功率）選的合適與否，對(duì)電動(dòng)機(jī)的工作和經(jīng)濟(jì)性都有影響。當(dāng)容量小于工作要求時(shí)，電動(dòng)機(jī)不能保證工作裝置的正常工作，或使電動(dòng)機(jī)因?yàn)殚L(zhǎng)期過(guò)載而過(guò)早損壞；容量過(guò)大則電動(dòng)機(jī)的價(jià)格高，能量不能充分利用，且因經(jīng)常不在滿載下運(yùn)行，其效率和功率因數(shù)都較低，造成浪費(fèi)。
電動(dòng)機(jī)的容量主要由電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)的發(fā)熱情況決定，而發(fā)熱又與其工作情況有關(guān)。電動(dòng)機(jī)的工作情況一般可分為兩類：（1）用于長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)、載荷不變或很少變化的、在常溫下工作的電動(dòng)機(jī)；（2）用于變載荷下長(zhǎng)期用行的電動(dòng)機(jī)、短時(shí)運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)和重復(fù)短時(shí)運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)。根據(jù)本設(shè)計(jì)的實(shí)際工程條件來(lái)看，應(yīng)該根據(jù)第一種情況來(lái)確定電動(dòng)機(jī)。選擇這類電動(dòng)機(jī)的容量，只需要使電動(dòng)機(jī)的負(fù)載不超過(guò)其額定值，電動(dòng)機(jī)便不會(huì)過(guò)熱。電動(dòng)機(jī)的額定功率Pm等于或稍大于電機(jī)輸出功率P,即 Pm≥P。從手冊(cè)中選擇相應(yīng)的電機(jī)型號(hào)，而不必再作發(fā)熱計(jì)算。通常按照 Pm=(1-1.3)Po 選擇，電機(jī)功率大小應(yīng)視工作裝置可能的過(guò)載情況而定。
根據(jù)傳動(dòng)原理圖可知電機(jī)的功率主要根據(jù)泵的功率來(lái)確定。由資料可知
在本設(shè)計(jì)中工作阻力主要來(lái)源于皮輥對(duì)鐵芯的摩擦阻力。根據(jù)皮輥主要材料橡膠的性能以及幾何尺寸可以初步估計(jì)橡膠皮輥對(duì)鐵芯的彈性應(yīng)力為F=959.825N，由此可以知道橡膠皮輥對(duì)鐵芯的等效摩擦力（公式）為：
其中：u為橡膠材料對(duì)鑄鐵芯的摩擦系數(shù)，由資料可知u=0.8(此處為無(wú)潤(rùn)滑狀態(tài))。
因此：
液壓缸的工作壓力即等于皮輥對(duì)鐵芯的摩擦力，即有公式：
式中：分別為液壓缸所受壓力和受力橫截面面積，由缸體設(shè)計(jì)可以知道25600x10-6m2
因此： 2.99x104N/m2
即為油路壓力。
由控制原理圖可知，液壓油經(jīng)過(guò)油管回油到集成塊，根據(jù)油路壓力可以選擇集成塊組成部分：WE型電磁換向閥，BT-06-32型先導(dǎo)式溢流閥。同樣根據(jù)油路壓力可選擇泵的型號(hào)為CB-B25型齒輪泵，該泵參數(shù)為：理論排量q=25ml/r,泵的額定壓力為2.5MP，最高轉(zhuǎn)數(shù)1400r/min,驅(qū)動(dòng)功率1.3KW。
根據(jù)以上資料，參考實(shí)際生產(chǎn)的條件，可選擇型號(hào)為Y90L-4的電機(jī)，其基本參數(shù)如下：
額定功率 Pm=1.5 Kw
額定轉(zhuǎn)速 Nm=1400 r/min
額定電壓 V=380 V
額定電流 A=3.7 A
其次電動(dòng)機(jī)的外形尺寸、電動(dòng)機(jī)中心高、軸伸尺寸、鍵聯(lián)接尺寸等也均可在手冊(cè)中查得。
在本設(shè)計(jì)中，油路壓力損失未計(jì)入計(jì)算，但考慮到壓力損失，所以閥和泵的選擇均在無(wú)壓力損失的情況下選擇，這樣可以保證有足夠功率在實(shí)際生產(chǎn)中運(yùn)行。
5 整機(jī)及其他附件的設(shè)計(jì)
5.1 機(jī)體設(shè)計(jì)
機(jī)體的設(shè)計(jì)是參照J(rèn)T-SA808G型雙頭套皮輥機(jī)的設(shè)計(jì)方案，采用立式布置，采用立式結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在與：加工和裝配工藝性好；同時(shí)，安裝、調(diào)試與運(yùn)輸也都比較方便。其缺點(diǎn)是削弱了機(jī)身的剛性，這一弊端通常是用加強(qiáng)部件之間連接部位的剛度來(lái)補(bǔ)償。減少機(jī)器的占地空間，機(jī)體是用與安裝液壓缸、電機(jī)、泵、各類閥等部件。根據(jù)實(shí)際工程需要，本設(shè)計(jì)的機(jī)體主要采用焊接式。材料為Q235，對(duì)于機(jī)體，前后和底板采用整體焊接，兩側(cè)采用鐵皮聯(lián)接。
在設(shè)計(jì)機(jī)體時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
(1) 焊接部位應(yīng)保持清潔，無(wú)雜物；
(2) 未加工外表面涂防銹耐油油漆；
(3) 焊接部分應(yīng)除去內(nèi)應(yīng)力；
(4) 焊接處不得有焊接缺陷。
5.2 導(dǎo)軌設(shè)計(jì)
導(dǎo)軌的功用是向?qū)Ш统休d。設(shè)計(jì)時(shí)主要按照保證導(dǎo)向精度、耐磨性、低速運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工藝性好等基本要求來(lái)設(shè)計(jì)。導(dǎo)軌的材料主要有灰鑄鐵（HT150）、鋼、有色金屬、塑料等
導(dǎo)軌的主要類型有：
(1)矩形導(dǎo)軌，其承載能力大，導(dǎo)軌垂直和水平方向誤差相互沒(méi)有影響，制造與維修方便，但側(cè)面存在誤差，影響導(dǎo)向精度，適應(yīng)于載荷較大、導(dǎo)向精度要求不太高的場(chǎng)合；
(2)三角形導(dǎo)軌，支承件導(dǎo)軌為凸形時(shí)，稱為山形導(dǎo)軌，反之稱為V形導(dǎo)軌，這種導(dǎo)軌在磨損后 ，在正向載荷的作用下，能自行補(bǔ)償磨損量，不產(chǎn)生間隙，導(dǎo)向精度較好，但垂直與水平方向的誤差相互影響，制造與維修困難；
(3)燕尾形導(dǎo)軌，其高度尺寸較小，結(jié)果緊湊，能承受顛覆力矩，便于調(diào)整間。目前國(guó)內(nèi)外套皮輥機(jī)上的導(dǎo)軌所用的形式主要就是以上幾種形式。
參考以上幾種導(dǎo)軌，根據(jù)實(shí)際要求，本設(shè)計(jì)主要采用熱扎等邊角鋼（GB9787-88）來(lái)作為導(dǎo)軌，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，并且能夠滿足傳動(dòng)要求。
導(dǎo)軌結(jié)合面之間都存在間隙。在調(diào)整間隙的裝置上有：
(3) 壓板，壓板用螺釘緊固在運(yùn)動(dòng)部件上，可用刮研、墊片或平鑲條來(lái)調(diào)整間隙；
(4) 鑲條，鑲條有平鑲、楔形鑲條和壓板鑲條等。
5.3 其它
短皮輥的壓入主要是由接桿壓入，接桿的外徑根據(jù)鐵芯的直徑選擇。而導(dǎo)向頭則需要根據(jù)皮輥各自不同尺寸自制。
皮輥壓入壓出接桿種類見(jiàn)表5-1。
表5-1 皮輥參數(shù)表
頂桿外徑
適用鐵芯直徑
￠16
￠18
￠18
￠20
機(jī)器的維護(hù)注意：上活塞桿移動(dòng)，必須注意安全操作，避免撞擊致使彎碰毛。不要將任何污物掉進(jìn)油箱，從而引起油路堵塞。定期清理油箱及及時(shí)檢查各類閥的工作情況。
6 液壓閥及其管路的選擇
6.1 液壓閥概述
液壓閥的作用是在液壓系統(tǒng)中，液壓控制閥來(lái)控制液壓系統(tǒng)中的壓力，流量及油液的流動(dòng)方向，從而控制液壓缸或液壓馬達(dá)的啟動(dòng)，停止，速度，方向力以及動(dòng)作順序等，以滿足各種類型的液壓設(shè)備對(duì)運(yùn)動(dòng)，速度，力或轉(zhuǎn)矩的要求。任何一臺(tái)液壓設(shè)備或裝置的液壓系統(tǒng)中，液壓閥無(wú)論在品種還是數(shù)量上都占有相當(dāng)大的比重。因此，液壓閥性能的好壞對(duì)液壓系統(tǒng)的靜特性，動(dòng)特性，工作可靠性有直接的影響。
對(duì)于液壓閥，除了要求滿足噪聲低、壽命長(zhǎng)、抗污染能力強(qiáng)、小型化、輕量化、密封性能好、安裝、調(diào)整、維護(hù)保養(yǎng)方便等項(xiàng)性能指標(biāo)以外，各類液壓閥還有其他特殊的要求。
液壓閥可分為壓力控制閥、流量控制閥和方向控制閥?，F(xiàn)在多運(yùn)用液壓伺服系統(tǒng)，液壓伺服系統(tǒng)可分為泵控系統(tǒng)和閥控系統(tǒng)兩種基本類型。
泵控系統(tǒng)是通過(guò)用伺服閥改變泵的排量來(lái)控制油液油量，從而改變執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出速度，系統(tǒng)中的壓力則與負(fù)載相適應(yīng)。閥控制系統(tǒng)是直接由伺服閥來(lái)控制流入執(zhí)行機(jī)構(gòu)的流量，液壓油源通常是定壓力的，閥控和泵控相比，閥控具有較多的優(yōu)點(diǎn)，如響應(yīng)速度快，控制精度高，結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單。雖然它的效率較低，但由于性能優(yōu)越而得到廣泛的應(yīng)用。尤其在小功率系統(tǒng)中，幾乎采用閥控制系統(tǒng)。
6.2 溢流閥的選擇
溢流閥是通過(guò)閥口的溢流，使被控制系統(tǒng)或回路的壓力保持恒定，實(shí)現(xiàn)調(diào)壓，穩(wěn)壓和限壓。
對(duì)溢流閥的主要性能要求是：調(diào)壓范圍大，調(diào)壓偏差小，壓力振擺小，動(dòng)作靈敏，過(guò)流能力大，壓力損失小，噪聲小。
本次設(shè)計(jì)采用的是BG系列閥 型號(hào)YF-L10C 通經(jīng)10mm 額定流量40L/min 調(diào)壓范圍35～140（Kgf/cm2 ）
6.3 方向控制閥的選用
單向閥的功能是只允許油液向一個(gè)方向流動(dòng)，而不允許反向流動(dòng)
根據(jù)液壓傳動(dòng)手冊(cè)查得 選取MAC-01-30型號(hào)的單向閥。
選取兩位三通閥。兩位三通閥采用液控式。選用規(guī)格34DF3OE10BD。
6.4 其它附件
在液壓傳動(dòng)中常用的管子有鋼管、銅管、膠管、尼龍管和塑料管。
鋼管能承受較高的壓力，廉價(jià)；但彎制比較困難，彎曲半徑不能太小，多用于壓力較高、裝配位置比較方便的地方。一般采用無(wú)縫鋼管，當(dāng)工作壓力小于1.6MPa時(shí)，也可用焊接鋼管。
銅管等承受的壓力較低（p≤6.3～10MPa），經(jīng)過(guò)加熱冷卻處理后，銅管軟化，裝配時(shí)可按需要進(jìn)行彎曲；但價(jià)貴且抗振能力較弱。
尼龍管用在低壓系統(tǒng)；塑料管一般只作回油管用。
膠管用作用聯(lián)結(jié)兩個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的部件之間的管道。膠管分高、低壓兩種。高壓膠管是鋼絲編織體為骨架或鋼絲纏繞體為骨架的膠管，可用于壓力較高的油路中。低壓膠管是麻繩或棉繩編織體為骨架的膠管，多用于壓力較低的油路中。由于膠管制造比較困難，成本高，因此非必要時(shí)盡量不用。
管接頭的類型及特點(diǎn)： 擴(kuò)口式管接頭。 利用管子端部擴(kuò)口進(jìn)行密封，不需要其他密封件。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適用于薄壁管件連接，工作壓力〈8MPa。
管路應(yīng)有彎，兩個(gè)固定元件中間的一段管子是不取的，因?yàn)闊嶙冃螘?huì)引起漏油哦或損壞。如果一個(gè)液壓系統(tǒng)由幾個(gè)獨(dú)立的部分（如泵站、閥架、蓄能器架之類）組成，則每部分內(nèi)部的管路引到該部分的一個(gè)側(cè)面隔板或塊上接受，對(duì)外連接的個(gè)油口或接頭應(yīng)有與路圖上一致的標(biāo)記，各油口之間要留出足夠的間距以便能單獨(dú)裝拆每根外部接管。
管路布置要橫平豎直，整齊美觀。管路不能妨礙液壓元件和設(shè)備部件的調(diào)整和更換，不能妨礙設(shè)備的運(yùn)行，不能妨礙人員通道、維修區(qū)、操作者活動(dòng)區(qū)的暢通。管路要能單獨(dú)拆除其他管路或元件。管路的布置、支撐和防護(hù)要把管路被損壞的可能性減至最少。管路應(yīng)有充分的支撐。對(duì)于直管段，外徑小于20mm的管子的支撐間距應(yīng)不大于1m；外徑在20～40mm在、之間者不大于2m；外徑大于40mm者不大于3m。彎管的兩端及軟管的硬管端也應(yīng)設(shè)支撐。
本次管道初選用銅管，管子外徑D0=8mm,壁厚1mm。
7 油箱的設(shè)計(jì)
7.1液壓油箱的設(shè)計(jì)
油箱在液壓系統(tǒng)中也相當(dāng)重要
油箱在液壓系統(tǒng)中的主要功能是：1）儲(chǔ)存系統(tǒng)所需的足夠油液；2）散發(fā)系統(tǒng)工作中產(chǎn)生的一部分熱量；3）分離油液中的氣體及沉淀污物。
油箱的作用是儲(chǔ)油、散熱、分離油中空氣、沉淀油液的污物等；有時(shí)油箱蓋還可用作液壓泵裝置和其它液壓元件的安裝底板。
在一般設(shè)備中，大多采用鋼板焊接的分離式油箱；極少采用與機(jī)床床身焊接或鑄造在一起的總體式油箱。
一、油箱的容量
油箱要有足夠的容量，以保證必要的散熱能力，在工作時(shí)還應(yīng)保持一定的油位高度。由于工作條件的差異很大，而且影響散熱的因素很多液壓泵的流量、工作壓力不同，若系統(tǒng)效率不同，所需要散發(fā)的熱量也不相同，故一般的油箱有效容量其數(shù)值變化范圍很大，大多數(shù)中、低壓系統(tǒng)可按液壓泵每分鐘流量的3-6倍來(lái)估計(jì)，流量大、壓力低的取小值，流量小、壓力高的取大值。要求能容納停車(chē)時(shí)因重力等作用而返回油箱的油，同時(shí)工作時(shí)油面應(yīng)保持一定的高度。為了防止停車(chē)時(shí)，由于回油而使油液從油箱中溢出，故油面不宜太高，油箱的有效容量，一般按底面積乘以油箱高度的0.8倍來(lái)計(jì)算。
液壓油箱在不同的工作條件下，影響散熱的條件很多，通常按壓力范圍來(lái)考慮。液壓油箱的有效容量V可概略地確定為：
在低壓系統(tǒng)中 （p≤2.5MPa）可取：
V=（2-4）qp [7]55 (6-1)
在中壓系統(tǒng)中 （p≤6.3MPa）可?。?
V=（5~7）qp
在中高壓或高壓大功率系統(tǒng)中 （p≥6.3MPa）可?。?
V=（6~12）qp
式中 V—液壓油箱有效容積
qp—液壓泵額定流量
油箱的容積通常為液壓泵流量的3~5倍。油箱中的油液溫度一般推薦在30~500C范圍內(nèi)工作比較合適。
應(yīng)當(dāng)注意的是，設(shè)備停止運(yùn)轉(zhuǎn)后，設(shè)備中的那部分油液會(huì)因重力作用而流回液壓油箱。為了防止液壓油從油箱中溢出，油箱中的液壓油位不能太高，一般不應(yīng)超過(guò)液壓油箱高度的80%。
二、箱結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)
1、為防止灰塵或其他污物落入油箱內(nèi)，油箱應(yīng)采用密封結(jié)構(gòu)（如在蓋板處加密封墊，管口處加密封圈等），但不允許完全密封，要保持油箱內(nèi)外的氣壓相等,并可讓油中析出的氣體排出。因此,必須在油箱蓋上設(shè)置能透氣的空氣過(guò)濾器?？諝膺^(guò)濾器常設(shè)計(jì)成既能過(guò)濾空氣又能加油的結(jié)構(gòu)。如圖所示：
空氣過(guò)濾器
2、液壓泵的吸油管上應(yīng)安裝過(guò)濾精度為80或100um的網(wǎng)式或線隙式濾油器。濾油器與箱底間的距離應(yīng)不小于20mm。管接頭和液壓泵本身必須嚴(yán)密密封，防止空氣吸入泵內(nèi)。吸油管和回油管應(yīng)插入最低油面以下，防止吸油時(shí)卷戲吸空氣或因流入油箱的油流攪動(dòng)油面，而致使油中混入氣泡?；赜凸苣┒司嘞涞撞烤嚯x不應(yīng)小于三倍管徑。泄漏管不宜插入油中，以免增大元件泄漏腔處的背壓和將空氣混入油中。
3、為了加長(zhǎng)油箱內(nèi)油流的路程，吸油管和回油管的距離應(yīng)盡量遠(yuǎn)些，兩管之間最好用隔板隔開(kāi)，以增加油液流動(dòng)的距離，提高散熱效果、并使油液有足夠長(zhǎng)時(shí)間去分離空氣、沉淀污物和浮釋氣泡。隔板的高度約為最低油面高度的2/3或加一層網(wǎng)式金屬濾網(wǎng)?；赜凸軕?yīng)切成45度斜口，并使斜口面向箱壁，這樣可使回油沿箱壁流動(dòng)，有利于散熱和防止油箱底部臟物泛起。
4、為了便于排放污油，油箱宜作成傾斜形，且與地面保持一定距離。放油塞應(yīng)放在箱底最底處。油箱結(jié)構(gòu)還應(yīng)考慮能夠方便地拆裝濾油器和清洗內(nèi)部，其側(cè)壁應(yīng)開(kāi)有足夠大的清洗孔（孔徑一般大于200mm）。
5、用鋼筋焊接的油箱壁厚，一般為2～4mm。壁厚小于2mm時(shí)焊接較困難。容量較?。s小于100l）的油箱壁厚可取2～2.5mm；容量為100～300l時(shí)壁厚，可采用3mm，大于300l時(shí)，可采用4mm。企圖用增加壁厚的辦法增加油箱的剛度是不合理的。對(duì)大型油箱或箱蓋需要支承液壓泵裝置時(shí)，可采用型鋼來(lái)增加油箱的強(qiáng)度和剛度。
6、油箱應(yīng)有油位指示器。油箱中如需要安裝熱交換裝置時(shí)，必須在結(jié)構(gòu)上考慮其安裝位置。為了便于測(cè)量油溫，可在油箱上裝設(shè)溫度計(jì)。此外，油箱內(nèi)壁應(yīng)涂耐油防銹涂料。
根據(jù)油箱的設(shè)計(jì)要求，在本設(shè)計(jì)中油箱設(shè)計(jì)方案為：
因?yàn)橛拖涞某叽鐬?25*410*295，所以油箱的容量大約100～150l，因此油箱的壁厚采用4mm厚的鋼板。在油箱的側(cè)壁上開(kāi)一直徑為225mm的清洗孔，在油箱內(nèi)壁分別設(shè)計(jì)三個(gè)隔板，以其來(lái)增加油液的流動(dòng)行程，達(dá)到降低油溫的效果。在油箱的箱蓋上設(shè)計(jì)空氣過(guò)濾器以及在側(cè)壁上安裝油位指示器及溫度計(jì)，保證達(dá)到油箱的合理設(shè)計(jì)，以便符合機(jī)械設(shè)計(jì)的性能要求。
8 集成塊
集成塊是由實(shí)心金屬塊加工而成的塊體，其表面有承裝板式閥的安裝面、承裝插裝閥的腔孔、承接管頭或法蘭的油口，其內(nèi)部與溝通閥的連接口以構(gòu)成局部回路的孔道。有的油路塊，上下兩面安排公共孔道和螺釘孔，可以互相疊加，每一個(gè)油路塊針對(duì)一種典型的執(zhí)行器操作回路進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，稱為集成塊，加上基塊和蓋板，連同各塊上的閥等元件和液壓系統(tǒng)。即構(gòu)成完整的液壓系統(tǒng)。用油塊代替管路實(shí)現(xiàn)元件間的連接，可以大幅度地減少系統(tǒng)裝配工作量，減少系統(tǒng)所占空間，縮的短執(zhí)行器響應(yīng)時(shí)間，降低系統(tǒng)維修成本。但是油路塊需要正針每個(gè)應(yīng)用場(chǎng)合專門(mén)進(jìn)行設(shè)計(jì)和試驗(yàn)。而且集成系統(tǒng)對(duì)粗大污染物較敏感，散熱條件較差，故障診斷交困難。
設(shè)計(jì)集體塊時(shí)，首先要適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行元件分組，即確定把哪幾個(gè)閥、哪部分回路放在一塊上。如果一個(gè)集成塊上的元件過(guò)多，則塊體過(guò)大，塊里細(xì)長(zhǎng)孔較多，塊上會(huì)出現(xiàn)沒(méi)有任何孔道的閑置空間而增大重量，給毛坯的準(zhǔn)備和塊體的加工帶來(lái)困難。如果每塊上元件過(guò)少，塊之間管路連接增多，則發(fā)揮不了集成塊的優(yōu)越性。一般來(lái)說(shuō)，每塊上的元件不要超過(guò)8個(gè)，塊的大小不要超過(guò)500mm見(jiàn)方。
集成塊在系統(tǒng)中的設(shè)置有四種情況，即設(shè)在液壓站上、設(shè)在獨(dú)立的閥架上、設(shè)在主機(jī)機(jī)身側(cè)面及直接設(shè)在執(zhí)行器上。確定集成塊的設(shè)置之后，就要確定元件在集成塊的布置，這時(shí)要考慮的因素有：臥式還是立式，裝在面板上還是置于架臺(tái)上，配管方向如何，與其他設(shè)備干涉否，操作和維修是否方便，有沒(méi)有閑置體積，如何減少磨削面，鉆孔工藝性如何等。
集成塊的常用材料有熱扎鋼板、碳鋼鍛件、會(huì)鑄鐵鑄件、球墨鑄鐵件、合金鋁鑄件等，要根據(jù)使用條件選擇。
進(jìn)行集成塊的施工圖設(shè)計(jì)時(shí)，首先要掌握毛坯的尺寸、設(shè)備能力（工作臺(tái)移動(dòng)距離、加工余量）及工具情況（鉆頭長(zhǎng)度），確定集成塊的尺寸。銑削、磨削余量至少要留2～3mm。要了解所保有刀具的直徑和長(zhǎng)度。在確定孔徑時(shí)要始終考慮到壓力損失，把流速保持在3～4m/s左右。板式閥的油口流速可能高達(dá)8～12m/s，不能按油口確定集成塊孔道直徑。在鉆孔與鉆孔相交處，要考慮不形成污染物集存窩和氣窩，容易排出切屑和去除毛刺。把較深的盲孔改成通孔，再把一頭堵上，可以改善工藝性。堵住工藝孔或備用測(cè)試油口的堵頭，有錐螺紋堵頭、直螺紋堵頭、球漲堵頭等。堵頭應(yīng)設(shè)在無(wú)須拆卸管子、元件或塊體即可接近的部位以便于維修。測(cè)試油口周?chē)粲醒b拆測(cè)試管路所需的空位。
9 濾油器的選用
當(dāng)工作液體被各種雜質(zhì)污染時(shí)，液壓元件和系統(tǒng)的可靠性將下降，壽命縮短?；祀s在工作液中的顆粒污染物，促使液壓元件磨損，并造成液壓滑閥閥芯的卡死，以及截流縫隙和其他小截面油道的堵塞等事故。另外，懸浮在工作油液中的污染顆粒對(duì)一些具有分配窗孔作用在刃邊起磨料作用，從而使遮蓋度逐漸減小，造成操縱失靈。油液的污染還促使液壓元件腐蝕以及油液本身的劣化變質(zhì)。所以保持工作液體的清潔度是很重要的。
濾油器在液壓系統(tǒng)中，濾除外部混入或者系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)中內(nèi)部產(chǎn)生的液壓油中的固定雜質(zhì)，使液壓油保持清潔，延長(zhǎng)液壓元件使用壽命，保證系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性。濾油器的過(guò)濾精度用過(guò)濾掉的雜質(zhì)的顆粒大小表示，一般可分粗濾油器、普通濾油器、精濾油器及特精濾油器四種。他們分別濾掉的顆粒公稱尺寸為：100um為粗濾油器、10~100um為普通濾油器、5~10um為精濾油器、1~5um為特精濾油器。
濾油器類型及其特征：
①網(wǎng)式濾油器 網(wǎng)孔74~200um； 過(guò)濾精度 80~180um；壓力差〈25~50；
特征：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、通油能力大，過(guò)濾效果差。用途裝在液壓泵吸油管路上，用以保護(hù)液壓泵。
②線隙式濾油器 線隙100~200um；過(guò)濾精度30~100；壓力差〈30~60；特性：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，過(guò)濾效果好，通油能力大，但不易清洗。用途一般用于中、低壓系統(tǒng)。
③紙質(zhì)濾油器 用于要求過(guò)濾質(zhì)量高的液壓系統(tǒng)中，網(wǎng)孔30~72 ；過(guò)濾精度5~30；壓力差50~120；特征：過(guò)濾效果好，精度高，但易堵塞，無(wú)法清洗，需常換紙心。
④燒結(jié)式濾油器 用于要求過(guò)濾質(zhì)量高的液壓系統(tǒng)中，過(guò)濾精度7~100；壓力差〈30~200；特性能在溫度很高，壓力較大的情況下工作，抗腐蝕性強(qiáng)。
⑤片式濾油器 用于一般過(guò)濾，油流速度不超過(guò)0.5~0m/s；間隙80~300；過(guò)濾精度50~100；壓力差〈30~70；特征：強(qiáng)度大，不宜損壞，通油能力大，但銅片材料較貴，過(guò)濾效果差、易堵塞。固不大被采用。
綜上所述，采用線隙式過(guò)濾器。型號(hào) XU-A25×30 通徑15mm 流量25L/min
壓力損失≤0.07。
10 設(shè)計(jì)說(shuō)明
1 潤(rùn)滑和密封
由于設(shè)備的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，受力不大，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》ξ8-14（P274）選擇機(jī)械油的潤(rùn)滑，采用氈圈和橡膠墊片來(lái)密封。至于各個(gè)現(xiàn)成的標(biāo)準(zhǔn)件，采取與之相應(yīng)的潤(rùn)滑措施。
2 關(guān)鍵零部件的加工和安裝
活塞與缸筒配合面在加工時(shí)應(yīng)保證其粗糙度為0.8um，以其可保證二者的密封配合。從而達(dá)到技術(shù)要求。油箱相連的各板應(yīng)先焊接后銑平。
3 使用、維修和保養(yǎng)
1) 調(diào)試時(shí)應(yīng)先不加任何負(fù)載；
2) 每天停機(jī)后應(yīng)清掃工作臺(tái)，整理工作環(huán)境，保持車(chē)間清潔與衛(wèi)生；
3) 定期檢查，如發(fā)現(xiàn)問(wèn)題要及時(shí)解決。
11 結(jié)論
整個(gè)設(shè)計(jì)已告一個(gè)段落，機(jī)器的整體設(shè)計(jì)已經(jīng)完成，包括對(duì)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，機(jī)身的設(shè)計(jì)，以及其他部件的設(shè)計(jì)和選用。液壓雙頭套皮輥機(jī)的傳動(dòng)方式以由原來(lái)的機(jī)械傳動(dòng)轉(zhuǎn)化為液壓傳動(dòng)。經(jīng)驗(yàn)算后各類閥和管路的選用適合液壓系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)思路。機(jī)身的設(shè)計(jì)也符合各個(gè)部件安裝需求。皮輥的裝夾裝置也滿足套壓皮輥的需求。所以液壓雙頭套皮輥機(jī)是適應(yīng)當(dāng)前時(shí)代發(fā)展的需求的。由于本人的能力有限，所學(xué)知識(shí)掌握還不夠深。液壓雙頭套皮輥機(jī)的設(shè)計(jì)還存在好多的缺點(diǎn)和錯(cuò)誤，有些地方還不合理，需在以后不斷改進(jìn)。
工作小結(jié)
這次畢業(yè)設(shè)計(jì)我參與了液壓式雙頭套皮輥機(jī)的整體設(shè)計(jì)，要求設(shè)計(jì)出能夠達(dá)到工作要求的機(jī)器。整機(jī)的設(shè)計(jì)參考了昆山協(xié)孚廠的液壓式皮輥機(jī)，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了調(diào)整，改變和完善。
由于本人的能力有限，最后的設(shè)計(jì)結(jié)果還存在學(xué)多的不足之處有待做進(jìn)一步的提高。但它也為我們?nèi)嬲莆照麄€(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程和設(shè)計(jì)方法起到了很大的作用。本機(jī)的特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊。由液壓控制系統(tǒng)來(lái)完成套壓皮輥。實(shí)現(xiàn)了工作的半自動(dòng)化，減低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)效率，從而減低了生產(chǎn)成本。而且液壓系統(tǒng)動(dòng)力具有較高的穩(wěn)定性，并具有過(guò)載保護(hù)，在安全生產(chǎn)過(guò)程中起了重要的作用。這種設(shè)計(jì)理念是適應(yīng)當(dāng)前的發(fā)展潮流。
在設(shè)計(jì)過(guò)程中我取得了很大的收獲，其一，通過(guò)設(shè)計(jì)，使我對(duì)液壓系統(tǒng)有了一個(gè)全面的，較深的認(rèn)識(shí)。特別是對(duì)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，步驟有了很大的了解。對(duì)以后踏上工作崗位，從事這方面工作奠定了一定的基礎(chǔ)。第二，使我認(rèn)識(shí)到了設(shè)計(jì)是嚴(yán)謹(jǐn)而且又反復(fù)的過(guò)程，不得有半點(diǎn)馬虎，必須要有刻苦鉆研的精神。第三，設(shè)計(jì)過(guò)程培養(yǎng)了我細(xì)心，認(rèn)真的工作作風(fēng)。由于本人還存在好多的不足，固在設(shè)計(jì)中產(chǎn)生了許多不合理的地方，望老師，同學(xué)批評(píng)，指正。
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10 成大先. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè). 第3版. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002年1月
14.附 件 清 單
1．液壓式雙頭套皮輥機(jī)裝配圖 A0
2．箱體零件圖 A1
3．油箱零件圖 A1
4．導(dǎo)軌零件圖 A3
5．蓋板零件圖 A3
6．左支架零件圖 A2
7．右支架零件圖 A2
8．側(cè)擋板零件圖 A1
9．液壓泵站部裝圖 A0
10．液壓缸部裝圖 A0
11．活塞零件圖 A4
12．缸體零件圖 A4
13．導(dǎo)向套零件圖 A4
14．活塞桿零件圖 A3
15．前端蓋座零件圖 A3
16．后端蓋座零件圖 A3
液壓式雙頭套皮輥機(jī)設(shè)計(jì)