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1、 天津中德職業(yè)技術(shù)學(xué)院 液壓油箱的設(shè)計(jì)與制作 所屬部門：航空航天與汽車學(xué)院 班　　級(jí)：xxx 學(xué)生姓名：xxx 指導(dǎo)教師：韓鈺 日 期：xxx  摘要 液壓油箱是液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中重要的輔助部件，用來儲(chǔ)存液壓系統(tǒng)中的液壓油，同時(shí)兼有散熱和分離油液中的水，氣體以及沉淀雜質(zhì)等作用。在企業(yè)，設(shè)計(jì)液壓油箱是一項(xiàng)最基本的工作，同時(shí)也可以初步考察員工對(duì)液壓附件的選型和零件加工工藝的掌握情況。該項(xiàng)目設(shè)計(jì)旨在讓學(xué)生理解油箱的基本組成，掌握接頭及球閥的選型要領(lǐng)，以及最基本的零件加工工藝和焊接方法，提高將理論轉(zhuǎn)化為實(shí)踐的能力。 關(guān)鍵詞：

2、液壓油箱 球閥 接頭 液位計(jì) Proe  目錄 目錄 第1章 項(xiàng)目的背景及意義 4 第2章 油箱的總體設(shè)計(jì) 5 2.1 油箱的功能要求 5 2.2 油箱的總體尺寸確定 6 第3章 零件的詳細(xì)設(shè)計(jì) 7 3.1側(cè)板的設(shè)計(jì) 7 3.2前板的設(shè)計(jì) 8 3.2.1匹配液位計(jì)的螺紋孔的設(shè)計(jì) 8 3.2.2匹配放油閥的螺紋孔的設(shè)計(jì) 10 3.2.2.1球閥的選擇 10 3.2.2.2過渡接頭的選擇 10 3.3油箱蓋的設(shè)計(jì) 13 3.3.1空濾的選擇 13 3.3.2提手的設(shè)計(jì) 14 3.3.3油箱蓋的安裝 15 3.3.4油箱蓋的密封 15 3.4吊耳的設(shè)

3、計(jì) 15 3.5輪子的選擇 16 第4章 結(jié)論 18 參考文獻(xiàn) 19  第1章 項(xiàng)目的背景及意義 液壓油箱是液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中重要的輔助部件[1]，用來儲(chǔ)存液壓系統(tǒng)中的液壓油，同時(shí)兼有散熱和分離油液中的水，氣體以及沉淀雜質(zhì)等作用。在企業(yè)，設(shè)計(jì)液壓油箱是一項(xiàng)最基本的工作，同時(shí)也可以初步考察員工對(duì)液壓附件的選型和零件加工工藝的掌握情況。該項(xiàng)目設(shè)計(jì)可以讓我們理解油箱的基本組成，掌握接頭及球閥的選型要領(lǐng)，以及最基本的零件加工工藝和焊接方法，提高將理論轉(zhuǎn)化為實(shí)踐的能力。 實(shí)驗(yàn)室里面擺放著液壓油箱，但實(shí)際上我們很少去關(guān)注他。我們更多關(guān)注的是液壓閥、液壓缸、液壓馬達(dá)之類的元

4、件。實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)存的液壓油箱有一個(gè)缺點(diǎn)，就是移動(dòng)不方便。借這次機(jī)會(huì)就設(shè)計(jì)一個(gè)可以移動(dòng)的液壓油箱，其一可以熟悉液壓油箱的結(jié)構(gòu)，其二將來可以作為備件使用。 該論文的設(shè)計(jì)思路如下：介紹油箱的設(shè)計(jì)規(guī)范，具體零部件的設(shè)計(jì)，其中穿插了PROE三維仿真。 所有零件的尺寸規(guī)格都是根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)所用樣本選用的，該論文的相關(guān)圖紙都可直接應(yīng)用于生產(chǎn)加工。  第2章 油箱的總體設(shè)計(jì) 2.1 油箱的功能要求 通過查找資料，初步整理了油箱的設(shè)計(jì)規(guī)范，如下所示： 1液位計(jì) 2吸油管；3空氣過濾器；4回油管；5側(cè)板；6入孔蓋；7放油塞；8地腳；9隔板；10底板；11吸油過濾器；12蓋板 油箱

5、可分為開式油箱和閉式油箱二種。開式油箱，箱中液面與大氣相通，在油箱蓋上裝有空氣過濾器。開式油箱結(jié)構(gòu)簡單，安裝維護(hù)方便，液壓系統(tǒng)普遍采用這種形式。閉式油箱一般用于壓力油箱，內(nèi)充一定壓力的惰性氣體，充氣壓力可達(dá)0.05MPa。如果按油箱的形狀來分，還可分為矩形油箱和圓罐形油箱。矩形油箱制造容易，箱上易于安放液壓器件，所以被廣泛采用；圓罐形油箱強(qiáng)度高，重量輕，易于清掃，但制造較難，占地空間較大，在大型冶金設(shè)備中經(jīng)常采用。 上圖為油箱的結(jié)構(gòu)簡圖。設(shè)計(jì)油箱時(shí)應(yīng)考慮如下幾點(diǎn) 1）油箱必須有足夠大的容積。一方面盡可能地滿足散熱的要求，另一方面在液壓系統(tǒng)停止工作時(shí)應(yīng)能容納系統(tǒng)中的所有工作介質(zhì)；而工作時(shí)又能

6、保持適當(dāng)?shù)囊何? 2）吸油管及回油管應(yīng)插入最低液面以下，以防止吸空和回油飛濺產(chǎn)生氣泡。管口與箱底、箱壁距離一般不小于管徑的3倍。吸油管可安裝100μm左右的網(wǎng)式或線隙式過濾器，安裝位置要便于裝卸和清洗過濾器?；赜凸芸谝鼻?5角并面向箱壁，以防止回油沖擊油箱底部的沉積物，同時(shí)也有利于散熱 3）吸油管和回油管之間的距離要盡可能地遠(yuǎn)些，之間應(yīng)設(shè)置隔板，以加大液流循環(huán)的途徑，這樣能提高散熱、分離空氣及沉淀雜質(zhì)的效果。隔板高度為液面高度的2/3～3/4。 4）為了保持油液清潔，油箱應(yīng)有周邊密封的蓋板，蓋板上裝有空氣過濾器，注油及通氣一般都由一個(gè)空氣過濾器來完成。為便于放油和清理，箱底要有一定的斜度

7、，并在最低處設(shè)置放油閥。對(duì)于不易開蓋的油箱，要設(shè)置清洗孔，以便于油箱內(nèi)部的清理 5）油箱底部應(yīng)距地面150mm以上，以便于搬運(yùn)、放油和散熱。在油箱的適當(dāng)位置要設(shè)吊耳，以便吊運(yùn)，還要設(shè)置液位計(jì)，以監(jiān)視液位 6）對(duì)油箱內(nèi)表面的防腐處理要給予充分的注意。常用的方法有： ①酸洗后磷化。適用于所有介質(zhì)，但受酸洗磷化槽限制，油箱不能太大。 ②噴丸后直接涂防銹油。適用于一般礦物油和合成液壓油，不適合含水液壓液。因不受處理?xiàng)l件限制，大型油箱較多采用此方法。 2.2 油箱的總體尺寸確定 實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)條件如下：液壓泵的額定流量為每分鐘8L/min，泵的溢流壓力為4MPa。 一般說來，在

8、低壓系統(tǒng)中，油箱的有效容積為液壓泵每分鐘排出油液體積的2-4倍，即16L到32L。 根據(jù)上述計(jì)算，再借鑒實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的油箱結(jié)構(gòu)，最終確定了油箱的總體尺寸如下： 油箱總?cè)莘eL 長mm 寬mm 高mm 37.8 450 300 280 油箱的有效容積為總?cè)莘e的80%，即37.8*0.8=30.96 符合要求。  第3章 零件的詳細(xì)設(shè)計(jì) 本章將借鑒現(xiàn)有油箱的結(jié)構(gòu)來設(shè)計(jì)新油箱?？傮w結(jié)構(gòu)初步構(gòu)想如下： 油箱主要有如下機(jī)構(gòu)：加油口（空濾），吊耳，液位計(jì)，放油閥，輪子。需要說明的是：由于時(shí)間所限，該油箱沒有設(shè)計(jì)與液壓泵相連接的出、回油口?；赜涂谝话阍O(shè)計(jì)在頂蓋上面；出

9、油口可以設(shè)計(jì)在頂蓋上，也可以設(shè)計(jì)在側(cè)板上，視需要而定。 3.1側(cè)板的設(shè)計(jì) 側(cè)板的設(shè)計(jì)很重要，要承受液壓油的張力，也要承受液壓油的重量，所以我們?cè)O(shè)計(jì)了折彎的設(shè)計(jì)方法，一方面減少焊縫，另一方面又可以起到“筋”的作用，提高強(qiáng)度。 材料選擇方面選擇了較為常用的Q235鋼。 突出的臺(tái)階設(shè)計(jì)是與油箱蓋安裝設(shè)計(jì)的，孔是為螺栓連接準(zhǔn)備的。而且由于鋼板較薄3mm，螺栓連接的效果不好，故在背面加焊了一個(gè)螺母。 “V”斜坡的設(shè)計(jì)為了讓液壓油聚在一起，方便排出。 3.2前板的設(shè)計(jì) 前板承載的零件較多，有液位計(jì)、接頭、放油閥等等。下面一一說明。 如上圖所示。前板的底邊形

10、狀符合側(cè)板的形狀，也是V型。折彎形成的臺(tái)階是固定油箱蓋的。不同的是放油閥和液位計(jì)。 3.2.1匹配液位計(jì)的螺紋孔的設(shè)計(jì) 根據(jù)油箱的大小及價(jià)格方面的考慮，選擇了黎明廠家的液位計(jì)[2]，型號(hào)為YWZ-76 根據(jù)樣本里面的安裝方法，該前板壁厚3mm，小于10mm，采用螺母安裝，只需在鋼板上加工2個(gè)直徑為11的光孔，距離為76mm。液位計(jì)的三維如圖所示 3.2.2匹配放油閥的螺紋孔的設(shè)計(jì) 以往的放油方式都選擇螺塞的形式，優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，不占空間，缺點(diǎn)是拆卸較繁瑣，需要專用工具。針對(duì)上述缺點(diǎn)，我們此次選擇了類似于水龍頭的球閥來放油。這樣一來，只需輕輕

11、一扳，就可以完成放油的動(dòng)作了。 3.2.2.1球閥的選擇 根據(jù)油箱的尺寸，選擇了體積較小的低壓球閥，型號(hào)為Q11F-16P-1/4,規(guī)格為1/4。 三維如下圖所示。 3.2.2.2過渡接頭的選擇 在介紹過渡接頭之前，在這里需要介紹一下2個(gè)比較重要的知識(shí)點(diǎn)，螺紋的分類和密封形式 螺紋的樣式多種多樣，基本可以分為2大類：一類是普通螺紋；一類是管螺紋。普通螺紋又可分為米制螺紋和英寸制螺紋。米制螺紋就是我們國家采用的標(biāo)準(zhǔn)，如M8，M10等等。而英寸制螺紋歐美國家多為采用。如1/4-28，3/8-24等等。一英寸為25.4mm，所以在緊急的情況下，2種螺紋的螺栓基本可以

12、互換，如1/4-28對(duì)應(yīng)的米制螺紋為M6*1。但并不推薦這樣做。 另一大類螺紋是管螺紋。管螺紋又分為牙型角為55度的和60度的。2種不能通用。牙型角55度的螺紋又分為密封型的和非密封型的。密封型的螺紋又分為圓柱和圓錐的。如R3/8即代表牙型角55度的密封形式的圓錐外螺紋。這里請(qǐng)注意R3/8與英寸制里的3/8-24是截然不同的。R3/8與米制螺紋M14是對(duì)應(yīng)的；而3/8-24與米制螺紋M10是對(duì)應(yīng)的. 牙型角60度的螺紋也有類似的劃分。 密封形式一般指2類密封。一類是過渡接頭與油塊的密封，一類是過渡接頭與軟管的密封。過渡接頭與軟管的密封最常用的是24度錐密封，這里不詳述。需要說明的是接頭與

13、油塊的密封。接頭與油塊的密封分為2種，一種是角密封，一種是端面密封。 角密封比較形象的理解是將O型圈斜壓在密封面上，而端面密封是將O型圈垂直壓在密封面上。 圖1 圖1為端面密封標(biāo)準(zhǔn)DIN3852，圖2為英寸制螺紋的角密封標(biāo)準(zhǔn)ISO11926，這里任何一種密封形式都有自己對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)號(hào)，不同的密封形式是絕不能混用的。 圖2 那什么是過渡接頭呢，因?yàn)槁菁y的種類有很多種，所以元件A是一種螺紋，而元件B是另一種螺紋，怎么把2種不同規(guī)格的螺紋連接在一起呢？這時(shí)候過渡接頭就派上用場(chǎng)了。 過渡接頭從旋轉(zhuǎn)角度上分為2種，一種是不可調(diào)向接頭，一種是可調(diào)向接頭?？烧{(diào)向的意思是接頭的方向可

14、以由使用者自行決定，這樣一來就比較靈活，可以避開障礙物。 因?yàn)檫^渡接頭的一端與球閥相連，螺紋為管螺紋1/4，另一端與油箱相連接，所以與油箱連接的這一段可以自由選擇了。而且我們選擇了可調(diào)向接頭[3]。最終確定型號(hào)為：1BG9-04OG 與球閥的一端密封形式采用生膠帶密封，使用時(shí)需要注意生膠帶的纏繞方向；另一端則需要在一個(gè)圓搭子上面加工一個(gè)G1/4的螺紋孔，焊在油箱上，密封形式為端面密封。標(biāo)準(zhǔn)為DIN3852.如下圖所示。 3.3油箱蓋的設(shè)計(jì) 由于油箱蓋可能要承受液壓泵的重量，所以鋼板選的厚一些，為5mm。蓋上主要有提手和空濾，下面著重介紹一下空濾的選擇。 3.3.1空濾

15、的選擇 空濾有2個(gè)主要作用，一個(gè)是加油的功能兼過濾雜質(zhì)，一個(gè)是維持油箱內(nèi)的氣壓的功能，同時(shí)濾除空氣的雜質(zhì)。 根據(jù)實(shí)際需要最終選擇型號(hào)為EF1-25的空氣濾清器。 與之配套的是在油箱蓋板上加工4個(gè)M4的螺紋孔，來安裝空濾。 3.3.2提手的設(shè)計(jì) 提手在設(shè)計(jì)是需要考慮2點(diǎn)，其一是強(qiáng)度，其二是舒適性，為此我們?cè)O(shè)計(jì)了這樣的提手，左后焊在油箱蓋上。 3.3.3油箱蓋的安裝 考慮到安裝的強(qiáng)度及便利性，選擇了M8的螺栓進(jìn)行安裝。螺母焊在前板、后板和側(cè)板上。選取的螺栓的標(biāo)準(zhǔn)為GB 5783-1986，M8X20；墊片為GBT 97.1-2002；螺

16、母為GBT 6170-2000[4]。 3.3.4油箱蓋的密封 油箱蓋的密封選取防油的材料，這里選用石棉墊，形狀貼合油箱蓋即可。 3.4吊耳的設(shè)計(jì) 吊耳的作用是搬運(yùn)油箱。設(shè)計(jì)思路是將一根鐵環(huán)套在一個(gè)鋼管（截開）里，最后將整體焊在油箱的側(cè)板上。 3.5輪子的選擇 本油箱為了移動(dòng)方便，特意加裝了輪子。輪子選擇的萬向輪，且?guī)x車功能。輪子通過M6的螺栓連接在長搭子上，搭子焊在油箱上。輪子是在淘寶選擇的，規(guī)格為1.5寸，單個(gè)載重50公斤，4個(gè)輪子在200公斤左右。整個(gè)油箱的滿載質(zhì)量不超過150斤，故承載沒有問題。  第4章 結(jié)論  參考文獻(xiàn) 1.液壓傳動(dòng) 2.黎明液壓樣本 3.伊頓過渡接頭樣本 4.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)