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電動(dòng)液壓切管機(jī)設(shè)計(jì)電動(dòng)液壓切管機(jī)設(shè)計(jì)答答 辯辯 人：劉庚人：劉庚 指導(dǎo)老師：林金龍指導(dǎo)老師：林金龍 班班 級(jí)：機(jī)制級(jí)：機(jī)制10104 4班班1.1.課題背景及意義課題背景及意義 2.2.電動(dòng)切管機(jī)電動(dòng)切管機(jī) 的工作原理的工作原理3.3.減速箱減速箱 的設(shè)計(jì)過(guò)程的設(shè)計(jì)過(guò)程4.4.液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程答辯內(nèi)容答辯內(nèi)容1.課題背景及意義l本次設(shè)計(jì)的電動(dòng)液壓切管機(jī)為減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率有著積極的意義。l通過(guò)本次鞏固畢業(yè)設(shè)計(jì)，提高了我的繪圖能力，加強(qiáng)了我的獨(dú)立分析問(wèn)題的能力，了我的專(zhuān)業(yè)知識(shí)。2.1 切管機(jī)總體結(jié)構(gòu)：主要包括蝸輪蝸桿2級(jí)減速箱，滾筒，液壓缸，液壓馬達(dá)等。2.2.切管機(jī)的工作原理切管機(jī)的工作原理2.2.切管機(jī)的工作原理切管機(jī)的工作原理動(dòng)力由電動(dòng)機(jī)帶輪蝸桿蝸輪直齒輪中間惰輪滾子軸上小齒輪。由于滾子的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)工件管子的旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)切削時(shí)的主運(yùn)動(dòng)。與此同時(shí)，通過(guò)液壓馬達(dá)控制液壓缸活塞桿的運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)圓盤(pán)刀片向下進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，并在不斷增加刀片對(duì)管子的壓力過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)的切割工作。3 3減速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)減速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)2級(jí)減速系統(tǒng)傳動(dòng)示意圖3.3.減速箱裝配圖減速箱裝配圖3.3.液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)切管機(jī)的液壓系統(tǒng)由動(dòng)力部分、執(zhí)行部分、控制部分和輔助部分組成。切管機(jī)總裝圖切管機(jī)總裝圖總結(jié)總結(jié)l經(jīng)過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，有所收獲，同時(shí)也發(fā)現(xiàn)了經(jīng)過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，有所收獲，同時(shí)也發(fā)現(xiàn)了自己諸多不足之處。收獲之處：熟悉了自己諸多不足之處。收獲之處：熟悉了CADCAD的的基本操作，掌握了軸類(lèi)基本操作，掌握了軸類(lèi).缸體類(lèi)零件的設(shè)計(jì)過(guò)缸體類(lèi)零件的設(shè)計(jì)過(guò)程，鞏固了課本理論。不足之處：基本知識(shí)掌程，鞏固了課本理論。不足之處：基本知識(shí)掌握還不牢，缺乏嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S能力，專(zhuān)業(yè)知識(shí)系握還不牢，缺乏嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S能力，專(zhuān)業(yè)知識(shí)系統(tǒng)性不強(qiáng)。統(tǒng)性不強(qiáng)。l在今后的工作中，我會(huì)更加努力，彌補(bǔ)不足。在今后的工作中，我會(huì)更加努力，彌補(bǔ)不足。thank you！thank you！電動(dòng)液壓切管機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì)
JIANGXI AGRICULTURAL UNIVERSITY
本 科 畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計(jì)）
題目： 電動(dòng)液壓切管機(jī)設(shè)計(jì)
學(xué) 院： 工學(xué)院
姓 名： 劉庚
學(xué) 號(hào)： 20103169
專(zhuān) 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
年 級(jí)： 2010級(jí)
指導(dǎo)教師：林金龍 職 稱(chēng)：講師
二0一四 年 五 月
摘要
本次設(shè)計(jì)的電動(dòng)液壓切管機(jī)主要是針對(duì)各種用途金屬管材進(jìn)行加工。本次設(shè)計(jì)的任務(wù)主要是對(duì)切管機(jī)中減速箱及有關(guān)零件進(jìn)行的設(shè)計(jì)。其中包括傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)和計(jì)算。總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)以及對(duì)設(shè)計(jì)計(jì)算進(jìn)行校核。并且通過(guò)得到的數(shù)據(jù)，繪制總體裝配圖，減速機(jī)裝配圖，減速箱焊接圖，液壓系統(tǒng)傳動(dòng)圖等。然后又針對(duì)各主要基本件，繪制了多張零件圖
本次設(shè)計(jì)的電動(dòng)液壓切管機(jī)為減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率有著積極的意義。
關(guān)鍵字：切管機(jī)；液壓缸；金屬管子
Abstract
Roller machine is a new practical rolling groove of machinery and equipment, in particular for the processing of the tubes connecting the end of the trench roller slot machines .
In the past, the general use of welded pipe connections , threads, flanges and other methods , such methods are generally prone to contamination or pollution of welding slag , or the need for secondary zinc, but also restricted the installation site , resulting in slow installation , Higher costs defect , so now there is also grooved mechanical pipe fittings to connect to overcome the above drawbacks connection , but the attendant was processing problems connecting pipe end of the trench. If a lathe , then not only slow, difficult, and it takes too big . Currently , it seems that no particular effective way .
The purpose of this design is to provide a mechanical connection to the grooved pipe joints to process using the pipe connection terminal groove , good effect of special equipment.
Roll slot machine works is based on the principle of a hydraulic transmission , using two rolling wheels constantly squeezed in the middle of its wall to form a trench ; characterized by the use of large -tonnage hydraulic pressure , adaptable , easy to replace punch and die quickly high production efficiency ; widely used in construction sites pipeline installation , complete with a variety of tubes for pressure pipeline connecting the tank .
Key words: Roller machine；Hydraulic pressure；Tube
目 錄
摘要 1
1. 確定工藝方案 2
2. 傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)與計(jì)算 4
2.1 電動(dòng)機(jī)的選擇 4
2.1.1 類(lèi)型的選擇 4
2.1.2 轉(zhuǎn)速的選擇 4
2.1.3 功率的選擇 4
2.2 擬訂傳動(dòng)方案 5
2.3 計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩 8
2.4 進(jìn)行傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 9
2.4.1 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 10
2.4.3 蝸輪蝸桿模數(shù)的確定 11
2.4.4 齒數(shù)的確定 12
2.5 進(jìn)行總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，畫(huà)出總體方案圖 13
3. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 15
3.1 初算各軸的最小直徑 15
3.2 計(jì)算各主要傳動(dòng)件的結(jié)構(gòu)尺寸 16
3.3 繪制部件的裝配草圖 20
3.4 繪制設(shè)計(jì)裝配圖 25
3.5 繪制零件工作圖 28
第4章 液壓部分設(shè)計(jì) 30
4.1 滾槽機(jī)液壓系統(tǒng)的概述 30
4.1.1 滾槽機(jī)液壓系統(tǒng)的組成 30
4.1.2 滾槽機(jī)的液壓執(zhí)行元件 31
4.2 滾槽機(jī)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 32
4.2.1 液壓缸的設(shè)計(jì)與計(jì)算 33
4.2.2 液壓泵的選取 34
4.2.3輔助元件的確定 35
4.3 液壓系統(tǒng)漏油和噪聲控制 36
4.3.1 液壓系統(tǒng)漏油控制 37
4.3.2 液壓系統(tǒng)噪聲控制 37
5. 結(jié)論 38
6. 致謝 39
7.參考文獻(xiàn) 40
40
1. 確定工藝方案
此次的設(shè)計(jì)任務(wù)為設(shè)計(jì)一簡(jiǎn)單高效的電動(dòng)液壓切管機(jī)，為此，對(duì)如下幾種設(shè)計(jì)方案進(jìn)行比較：
方案一：用砂輪切斷金屬管：需要砂輪旋轉(zhuǎn)的切削運(yùn)動(dòng)和搖臂向下的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。此機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率高，但是砂輪磨損較快費(fèi)用很高。
方案二：用切斷刀切斷金屬管：如在車(chē)床上切斷，但是一般車(chē)床主軸不過(guò)幾十毫米，通不過(guò)直徑較大的金屬管，并且占有一臺(tái)普通機(jī)床，不太經(jīng)濟(jì)?；蛘哂脤?zhuān)用的切管機(jī)，其工作原理是工件夾緊不動(dòng)，裝在旋轉(zhuǎn)刀架上的兩把切斷刀，既有主切削的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，又有進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，工作效率高，但是機(jī)床結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。
方案三：用鋸弓鋸斷金屬管：需要鋸弓往復(fù)的切削運(yùn)動(dòng)和滑枕擺動(dòng)的進(jìn)給與讓刀運(yùn)動(dòng)。機(jī)器的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，鋸切運(yùn)動(dòng)也不是連續(xù)的。當(dāng)金屬直徑相差較大時(shí)，鋸片還要調(diào)換，生產(chǎn)效率低。
方案四：用液壓缸控制刀具碾壓運(yùn)動(dòng)的金屬管的方法來(lái)切斷金屬管：其需要金屬管旋轉(zhuǎn)的切削運(yùn)動(dòng)和圓盤(pán)向下的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。這種方法是連續(xù)切削的，生產(chǎn)效率高，機(jī)器的結(jié)構(gòu)也不太復(fù)雜。但是會(huì)使管子的切口內(nèi)徑縮小，一般用于管子要求不高的場(chǎng)合。
本次設(shè)計(jì)的要求為滾子轉(zhuǎn)速n=70r/min,圓盤(pán)刀片直徑a=80mm,加工管件的直徑為3/8″～4″，電機(jī)額定功率i為P=1.5Kw滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速為N=1410r/min,每天工作10小時(shí)，載荷變動(dòng)小。根據(jù)畢設(shè)要求和結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際。
在本次設(shè)計(jì)中選用方案四。
工藝方案確定后，并根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)，
加上其它一些必要的尺寸，
得出工藝方案的原理圖如圖1-1
圖 圖1-1工藝方案原理圖
方案四管機(jī)的工作原理：動(dòng)力由電動(dòng)機(jī)→帶輪→蝸桿→蝸輪→直齒輪→中間惰輪→滾子軸上小齒輪。由于滾子的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)工件的旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)切削時(shí)的主運(yùn)動(dòng)。與此同時(shí)，通過(guò)液壓馬達(dá)控制液壓缸的運(yùn)動(dòng)，將圓盤(pán)刀片向下進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，并在不斷增加刀片對(duì)管子的壓力過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)管子的切割工作。
2 傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)與計(jì)算
2.1 電動(dòng)機(jī)的選擇
要選擇電動(dòng)機(jī)，必須了解電動(dòng)機(jī)，出廠的每臺(tái)電動(dòng)機(jī)都有銘牌，上面標(biāo)有電動(dòng)機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)。因此，要合理地選擇電動(dòng)機(jī)，就要比較電動(dòng)機(jī)的這些特性。在進(jìn)行簡(jiǎn)單機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)選擇好電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型，轉(zhuǎn)速和功率。
2.1.1 類(lèi)型的選擇
工業(yè)上一般用三相交流電源，所以選用三相交流異步電動(dòng)機(jī)。三相交流異步電機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，價(jià)格便宜，維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，所以應(yīng)用廣泛。在選擇電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型時(shí)，主要考慮的是：靜載荷或慣性載荷的大小，工作機(jī)械長(zhǎng)期連續(xù)工作還是重復(fù)短時(shí)工作，工作環(huán)境是否多灰塵或水土飛濺等方面。在本次設(shè)計(jì)中由于其載荷變動(dòng)較小，有灰塵故選擇籠式三相交流異步電機(jī)。
2.1.2 轉(zhuǎn)速的選擇
異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速主要有3000r/min、1500r/min、1000r/min、750r/min幾種。當(dāng)工作機(jī)械的轉(zhuǎn)速較高時(shí)，選用同步轉(zhuǎn)速為3000r/min的電機(jī)比較合適。如果工作機(jī)械的轉(zhuǎn)速太低（即傳動(dòng)裝置的總傳動(dòng)比太大）將導(dǎo)致傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格較高。在本次設(shè)計(jì)中可選的轉(zhuǎn)速有1500r/min和750r/min。在一般機(jī)械中這兩種轉(zhuǎn)速的電機(jī)適應(yīng)性大，應(yīng)用比較普遍。
2.1.3 功率的選擇
選擇電動(dòng)機(jī)的容量就是合理確定電動(dòng)機(jī)的額定功率，電動(dòng)機(jī)功率的選擇與電動(dòng)機(jī)本身發(fā)熱、載荷大小、工作時(shí)間長(zhǎng)短有關(guān)，但一般情況下電動(dòng)機(jī)容量主要由運(yùn)行發(fā)熱條件決定。故根據(jù)電動(dòng)機(jī)的額定功率大于所需功率10%來(lái)選擇電動(dòng)機(jī)。
綜上所述，本次設(shè)計(jì)的切管機(jī)電機(jī)額定功率為P=1.5Kw滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速為N=1410r/min,每天工作10小時(shí)，載荷變動(dòng)小用于多塵場(chǎng)合。選用Y90L-4型電動(dòng)機(jī)，其額定功率P電=1.5Kw，滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速n電=1400r/min，同步轉(zhuǎn)速1500r/min(4極)，最大轉(zhuǎn)矩為2.3N·m。
電動(dòng)機(jī)確定后，計(jì)算出切管機(jī)的傳動(dòng)比為：
i總===20 （2-1）
2.2 擬訂傳動(dòng)方案
傳動(dòng)方案的擬定，通常是指?jìng)鲃?dòng)機(jī)構(gòu)的選擇及其布置。這是彼此相聯(lián)系的兩個(gè)方面。其運(yùn)動(dòng)形式大致分為；
（1）傳遞回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的有：帶傳動(dòng)，鏈傳動(dòng)，齒輪傳動(dòng)，蝸輪傳動(dòng)等；
（2）實(shí)現(xiàn)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)或擺動(dòng)的有：螺旋傳動(dòng)，齒輪齒條傳動(dòng)，凸輪機(jī)構(gòu)，曲柄滑塊機(jī)構(gòu)等；
（3）實(shí)現(xiàn)間歇運(yùn)動(dòng)的有棘輪機(jī)構(gòu)和槽輪機(jī)構(gòu)等；
（4）實(shí)現(xiàn)特定運(yùn)動(dòng)規(guī)律的有凸輪機(jī)構(gòu)和平面連桿機(jī)構(gòu)等。
傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇就是根據(jù)機(jī)器工作機(jī)構(gòu)所要求的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，載荷的性質(zhì)以及機(jī)器的工作循環(huán)進(jìn)行的。然后在全面分析和比較各種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)特性的基礎(chǔ)上確定一種較好的傳動(dòng)方案。
機(jī)器通常由原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置和工作機(jī)等三部分組成。傳動(dòng)裝置位于原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間，用來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，并可以改變轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩的大小或改變運(yùn)動(dòng)形式，以適應(yīng)工作機(jī)功能要求。傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)對(duì)整臺(tái)車(chē)的性能、尺寸、重量和成本都有很大影響，因此需要合理的擬定傳動(dòng)方案。在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，已知切管機(jī)的i總=20，若用蝸桿，一次降速原本可以達(dá)到， 其方案如圖2-1。但是由于切割的管子最大直徑為4″，如圖1-1故兩個(gè)滾筒的中心距不能小于108mm，因此帶動(dòng)兩個(gè)滾筒的齒輪外徑不能大于滾筒的直徑（?100mm）。若取蝸桿z1=2，蝸輪z2=40，m=4，則蝸輪分度圓直徑d2=160mm,比同一軸上的齒輪大，按圖2-2-1的布置，蝸輪將要和滾筒相撞，為此，應(yīng)該加大兩軸之間的中心距。這樣就要加上一個(gè)惰輪，才可以解決這個(gè)問(wèn)題，如圖2-2-2。在本次設(shè)計(jì)中，取蝸輪齒數(shù)為z2=50,模數(shù)m=4。由于帶傳動(dòng)具有緩沖和過(guò)載打滑的特性，故可將最為在電機(jī)之后的第一級(jí)傳動(dòng)，此外開(kāi)式齒輪傳動(dòng)不宜放在高速級(jí)，因?yàn)樵谶@種條件下工作容易產(chǎn)生沖擊和噪音，故應(yīng)將齒輪傳動(dòng)放在底速級(jí)。一個(gè)好的傳動(dòng)方案，除了首先應(yīng)滿(mǎn)足機(jī)器的功能要求外，還應(yīng)當(dāng)工作可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸緊湊、成本低廉以及使用維護(hù)方便。經(jīng)比較各種傳動(dòng)方案，在本次設(shè)計(jì)中確定采用帶傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)等機(jī)構(gòu)組成的傳動(dòng)方案。并初步畫(huà)出其傳動(dòng)系統(tǒng)圖，如圖2-2-3。
圖2-2-1蝸輪蝸桿傳動(dòng)方案
圖2-2-2蝸輪蝸桿加中間惰輪傳動(dòng)方案圖
在傳動(dòng)方案確定后,根據(jù)i總=i1·i2……的關(guān)系分配傳動(dòng)比.下面對(duì)個(gè)機(jī)構(gòu)的主要特性進(jìn)行比較,如表2-2-1:
圖2-2-3帶傳動(dòng)、蝸輪蝸桿、中間惰輪、齒輪方案圖
圖2-2-4液壓缸傳動(dòng)原理圖
表2-2-1幾種主要傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的特性比較
特 性
類(lèi) 型
帶傳動(dòng)
齒輪傳動(dòng)
蝸桿傳動(dòng)
主要優(yōu)點(diǎn)
中心距變化范圍較大,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,傳動(dòng)平穩(wěn),能緩沖,起過(guò)載安全保護(hù)作用
外廓尺寸小,傳動(dòng)比準(zhǔn)確,效率高,壽命長(zhǎng),適用的功率和速度范圍大
外廓尺寸小,傳動(dòng)比大而準(zhǔn)確,工作平穩(wěn),可制成自鎖的傳動(dòng)
單級(jí)傳動(dòng)比,i
開(kāi)口平型帶:2～4,最大值≤6,三角帶型: 2～4, 最大值≤7有張緊輪平型帶:3～5最大值≤8
開(kāi)式圓柱齒輪: 4～6,最大值≤15. 開(kāi)式圓柱正齒輪: 3～4,最大值≤10. 閉式圓柱齒輪: 2～3,最大值≤6
閉式: 10～40,最大值≤100
開(kāi)式: 15～60,最大值≤100
外廓尺寸
大
中,小
小
成本
低
中
高
效率
平型帶0.92～0.98
三角帶0.9～0.96
開(kāi)式加工齒0.92～0.96
閉式0.95～0.99
開(kāi)式0.5～0.7閉式0.7～0.94自鎖0.40～0.45
考慮到傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu),尺寸,重量,工作條件和制造安裝等因素,必須對(duì)傳動(dòng)比進(jìn)行合理的分配.根據(jù)公式T=9550(N·m)可知:當(dāng)傳動(dòng)的功率P(Kw)一定時(shí),轉(zhuǎn)速n(r/min)越高,轉(zhuǎn)矩T就越小.為此,在進(jìn)行傳動(dòng)比的分配時(shí)遵循”降速要先少后多”.V帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比不能過(guò)大，否則會(huì)使大帶輪半徑超過(guò)減速器的中心高，造成尺寸不協(xié)調(diào)，并給機(jī)座設(shè)計(jì)和安裝帶來(lái)困難，又因?yàn)辇X輪在降速傳動(dòng)中,如果降速比較大,就會(huì)使被動(dòng)齒輪直徑過(guò)大,而增加徑向尺寸,或者因小齒輪的齒數(shù)太少而產(chǎn)生根切現(xiàn)象.而其在升速傳動(dòng)中,如果升速比過(guò)大,則容易引起強(qiáng)烈的震動(dòng)和噪音,造成傳動(dòng)不平穩(wěn),影響機(jī)器的工作性能.為此,各機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比分配情況如下:
i1=1.2;i2=50;i3=1.5;i4= （2-2）
i總= i1i2 i3i4=1.2501.5=20 （2-3）
注:傳動(dòng)系統(tǒng)只大齒輪是個(gè)惰輪,它不改變傳動(dòng)比只起加大中心距,改變滾筒旋轉(zhuǎn)方向的作用.
2.3 計(jì)算各軸的轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩
由表一我們可知，取帶=0.96，蝸=0.72，齒=0.94，滾=0.99（一對(duì)滾動(dòng)軸承的效率），根據(jù)公式：
， （2-5）
可知各軸的轉(zhuǎn)速為：
（2-6）
（2-7）
（2-8）
（2-9）
各軸的功率為：
（2-10）
（2-11）
（2-12）
（2-13）
各軸傳遞的轉(zhuǎn)矩為：
(Nm) （2-14）
(Nm) （2-15）
（2-16）
第三軸，因?yàn)檠b的是過(guò)渡齒輪（惰輪），所以此軸不承受轉(zhuǎn)矩，只受彎矩，它是一根心軸。
（2-17）
將以上各數(shù)據(jù)制成如表2-3-1所示的表格。
表2-3-1各軸計(jì)算結(jié)果
軸號(hào)
電機(jī)軸
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
傳動(dòng)比i
1.2
50
1.5
1/4.5
轉(zhuǎn)速n(r/min)
1410
116.7
23.3
15.5
70
功率P(Kw)
1.5
1.44
1.03
0.96
0.89
轉(zhuǎn)矩T（N·m）
10.23
11.78
420.02
122.3
在計(jì)算傳動(dòng)比的時(shí)候，當(dāng)帶輪直徑和齒輪模數(shù)確定后，實(shí)際傳動(dòng)比就等于兩帶輪直徑之比，或者兩齒輪齒數(shù)之比，其結(jié)果可能出現(xiàn)與上表數(shù)據(jù)不一致。當(dāng)i<5時(shí)，容許誤差不大于+ -2.5%；當(dāng)i≥5時(shí)，則不容許大于+ -4%。
2.4 進(jìn)行傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算
2.4.1 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)
帶傳動(dòng)適用的場(chǎng)合：中心距變化范圍較大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳動(dòng)平穩(wěn)，能緩沖，可起過(guò)載安全保險(xiǎn)的作用。缺點(diǎn)是外廓尺寸大，軸上受力較大，傳動(dòng)比不能?chē)?yán)格保證，壽命低（約3000~5000小時(shí)）
在本次設(shè)計(jì)中，，取帶的工作情況系數(shù)KⅠ=1.1，則計(jì)算功率為：
P計(jì)= KⅠ·P電=1.11.5=1.65(Kw) （2-18）
由P計(jì)和n1=1400r/min，可查知，選用A型三角帶。
初步選定小帶輪直徑d1=100mm,大帶輪直徑d2=i1·d1=1.2100=120mm,取其標(biāo)準(zhǔn)直徑d2=125mm
驗(yàn)算帶輪：
（2-19）
小于25m/s，適合。
初定中心距a0，按公式：0.7（d1+d2）
160mm，可采用輻板式結(jié)構(gòu)的鍛造齒輪。
輪緣內(nèi)徑d緣= d' 頂2-10m=168-30=138mm
輪轂外徑d轂=1.6d軸2=1.645=72mm(d軸2——齒輪的孔徑，由表三可知
d軸2=45mm)
輻板厚度c=0.3B=0.330=9mm
輻板孔圓周定位尺寸：
d0=0.5(d緣+d轂) =0.5(138+72)=105mm （3-5）
輻板孔直徑：
d孔=0.25(d緣- d轂)=0.25(138-72)=16.5mm，取d孔=17mm。
齒輪示意圖如圖3-2-1
圖3-2-1Ⅱ軸齒輪示意圖
2）已知Ⅲ軸上齒輪z3=81，m=3，則：
分度圓直徑d3=mz3=381=243mm
齒頂圓直徑d頂3=m(z3+2)=3(81+2)=249mm
齒根圓直徑d根3=m(z3-2.5)=3(81-2.5)=235.5mm
齒寬B=30mm。
由于d根3>160mm，可采用輻板式結(jié)構(gòu)的鍛造齒輪。
輪緣內(nèi)徑d緣= d頂3-10m=249-30=219mm
輪轂外徑d轂=1.6d軸3=1.650=80mm(d軸3——齒輪的孔徑，由表三可知
d軸3=50mm)
輻板厚度c=0.3B=0.330=9mm
輻板孔圓周定位尺寸：
d0=0.5(d緣+d轂) =0.5(219+80)=149.5mm （3-6）
輻板孔直徑：
d孔=0.25(d緣- d轂)=0.25(219-80)=34.75mm，取d孔=35mm。
Ⅱ、Ⅲ軸的中心距：
（3-7）
Ⅲ軸上齒輪如圖3-2-2
圖3-2-2Ⅲ軸齒輪示意圖
3）已知Ⅳ軸上的齒輪z4=18,m=3則：
分度圓直徑d4=mz4=318=54mm
齒頂圓直徑d頂4=m(z4+2)=3(18+2)=60mm
齒根圓直徑d根4=m(z4-2.5)=3(18-2.5)=46.5mm
齒寬B=30mm。
由于d根3<160mm，故必須采用實(shí)心式結(jié)構(gòu)鍛造齒輪。
Ⅲ、Ⅳ軸的中心距：
（3-8）
圖3-2-3Ⅳ軸齒輪示意圖
Ⅳ軸上的齒輪如圖3-2-3所示
3.3 繪制部件的裝配草圖
已知各主要傳動(dòng)件的基本參數(shù)和總體結(jié)構(gòu)圖如圖3-3-1，確定各零件的位置和箱體的外廓：
圖3-3-1總體裝配圖
圖3-3-2減速箱輪廓圖
1)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)和待定尺寸，并根據(jù)總體結(jié)構(gòu)圖。暫定箱殼外型尺寸為：
長(zhǎng)=d外+2△+2δ=162+210+28=198mm，取為200mm
寬度估計(jì)為165mm
高=64+202.5+△+δ+ d外/2=64+202.5+81+10+8=365.5mm，取為366mm。
表3-3-1減速箱各零件間相互位置尺寸
代號(hào)
名 稱(chēng)
推薦尺寸
說(shuō) 明
切管機(jī)減速箱取值
B1
齒輪寬度
由結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)定
B1=30
B
帶輪寬度
由結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)定
B=35
b
軸承寬度
根據(jù)軸頸直徑，按中或輕窄系列決定
查手冊(cè)
待定，如蝸桿軸的軸承，暫選為6205，則b=15
δ
箱殼壁厚
，a為蝸輪傳動(dòng)中心距
取δ=8
△
旋轉(zhuǎn)零件頂圓至箱殼內(nèi)壁的距離
△=1.2δ
取△=10
△1
蝸輪齒頂圓至軸承座邊緣的徑向距離
△1=10～12
取△1=10
L1
蝸桿中心至軸承中心的距離
L1=0.8a,
a為蝸桿傳動(dòng)中心距
已知a=122
故L1=97.6
L2
軸的支承間跨距
由設(shè)計(jì)定
L3
箱外旋轉(zhuǎn)零件的中面至支承點(diǎn)的距離
待定，暫取
L4
滾動(dòng)軸承端面至箱殼內(nèi)壁的距離
當(dāng)用箱殼內(nèi)的油潤(rùn)滑軸承時(shí)，L4≈5
當(dāng)用脂潤(rùn)滑軸承時(shí)，并有擋油環(huán)時(shí)，L4=10～15
取L4=5
L5
軸承端面至端蓋螺釘頭頂面的距離
由端蓋結(jié)構(gòu)和固緊軸承的方法確定
待定，暫選L5=20
L6
箱外旋轉(zhuǎn)零件端面至端蓋螺釘頭頂面的距離
L6=15～20
取L6=20
2)軸的裝配工藝設(shè)計(jì)
a）初定軸承跨距、設(shè)計(jì)軸承組合的結(jié)構(gòu)形式。有經(jīng)驗(yàn)公式確定L1=0.8a，已知蝸桿傳動(dòng)中心距a=122mm,則L1=0.8122=97.6mm，從而得到軸承的跨距為150mm（蝸輪分度圓直徑）。
由于蝸桿傳動(dòng)同時(shí)受到徑向力和軸向力，且此處的軸承跨距不大，故采用單列向心推力球軸承6000型。
對(duì)于軸承尺寸的選擇，根據(jù)軸頸直徑選擇軸承的內(nèi)徑，再者考慮到負(fù)載荷能力和結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)，此處宜采用輕窄系列。
對(duì)于軸承組合的結(jié)構(gòu)形式，此處的蝸桿軸較短，傳遞功率小和轉(zhuǎn)速中等，故采用正排列的向心推力球軸承，因軸的直徑為25mm，故選兩個(gè)6205型和兩端固定支座的結(jié)構(gòu)形式，并用墊片調(diào)整軸承間隙。
b）軸向零件的周向和軸向固定。
如圖（軸裝配工藝的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)d）所示，軸端三角帶輪的周向固定是采用普通平鍵和過(guò)渡配合。根據(jù)軸的直徑d1(D)=20選用“鍵632GB1096-79”。三角帶輪的軸向固定是靠套筒和軸端檔圈。套筒的直徑尺寸參照（軸的各段直徑和長(zhǎng)度）軸端檔圈的選用根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》選用，其中軸端直徑d=20mm選用“檔圈28GB892-76”，“螺栓M514GB30-76”，“銷(xiāo)2n610GB119-76”，“墊圈5GB93-76”。
軸上其它零件的尺寸和固定方式按照下表的經(jīng)驗(yàn)公式確定。由于蝸桿蝸輪使用的是機(jī)油潤(rùn)滑，而軸承使用的是油脂，因此，選用檔油歡這種密封結(jié)構(gòu)。為了軸向固定更加可靠，凡是與旋轉(zhuǎn)零件（如帶輪、齒輪、蝸輪、軸承等）配合的軸頭長(zhǎng)度在設(shè)計(jì)時(shí)都比旋轉(zhuǎn)零件的輪轂寬度要短一些。
c ) 強(qiáng)度校核及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
軸在載荷作用下，將產(chǎn)出彎曲或扭轉(zhuǎn)變形。若變形量超過(guò)允許的限度，將會(huì)影響軸上零件的正常工作，甚至?xí)适C(jī)器應(yīng)有的工作性能。例如，安裝齒輪的軸，若彎曲剛度（或扭轉(zhuǎn)剛度）不足而導(dǎo)致?lián)隙龋ɑ蚺まD(zhuǎn)角）過(guò)大時(shí)，將影響齒輪的正確嚙合，使齒輪沿齒寬和齒高方向接觸不良，造成載荷在齒面上嚴(yán)重分布不均。又如采用滑動(dòng)軸承的軸，若撓度過(guò)大而導(dǎo)致軸頸偏斜過(guò)大時(shí)，將使軸頸和滑動(dòng)軸承產(chǎn)生邊緣接觸，造成不均勻磨損和過(guò)渡發(fā)熱。因此，在設(shè)計(jì)有剛度要求的軸時(shí)，必須進(jìn)行剛度的校核計(jì)算。
1）.軸Ⅲ的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核：
軸Ⅲ上裝有的主要零件為：軸承、鍵、軸環(huán)、帶輪等。由表三可知其最小直徑為45mm。已知：z' 2齒輪分度圓直徑d' 2＝162mm，z3齒輪分度圓直徑d3＝243mm，z4齒輪分度圓直徑d4＝54mm，Ⅱ、Ⅲ軸中心距αⅡⅢ=202.5mm，Ⅲ、Ⅳ軸中心距αⅢⅣ=148.5mm，兩滾筒中心距108mm，Ⅱ軸轉(zhuǎn)矩＝420.2，Ⅳ軸轉(zhuǎn)矩＝122.3。
驗(yàn)算過(guò)程：
① 畫(huà)出受力分析圖3－1a，由于運(yùn)動(dòng)是從齒輪z' 2經(jīng)惰輪z3傳給兩個(gè)z4齒輪，在惰輪z3的圓周上就同時(shí)作用著P1、P2、P3三個(gè)切向力；
② 根據(jù)滾筒中心距108mm和αⅢⅣ=148.5mm，我們可以計(jì)算出α角。因?yàn)樵谥苯侨切微蟆ⅱ?、?中，所以；
③ 根據(jù)轉(zhuǎn)矩
（3—9）
（3—10）
④ 利用力的平移和四邊形法則，求作用在Ⅲ軸上的合力。如圖3－1b，用作圖法可量得P4≈8360N，P=P1+P4=5185.43+8360=13545.43N
⑤ Ⅲ軸的最大彎矩發(fā)生在B支座、即惰輪z3的中面至滾動(dòng)軸承中面的距離，現(xiàn)取為l3=70mm的位置，其最大彎矩為：
（3—11）
⑥ 當(dāng)軸的材料為45號(hào)鋼時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)心軸的B＝0.26，則：
（3—12）
現(xiàn)在設(shè)計(jì)軸頸的直徑為55mm，所以合適。
⑦結(jié)構(gòu)中所用潤(rùn)滑為L(zhǎng)-CPE/P蝸輪蝸桿油，滾珠軸承脂（SY1514--82），7407號(hào)齒輪潤(rùn)滑脂（SY4036—84）
所用密封方式有氈圈式密封，迷宮式密封槽密封
⑧軸Ⅲ的受力分析如圖3-3-3
圖3-3-3軸Ⅲ的受力分析
3.4 繪制設(shè)計(jì)裝配圖
繪制設(shè)計(jì)裝配圖是在已畫(huà)草圖的基礎(chǔ)上，按照設(shè)計(jì)尺寸，比例，
精確地繪制。除了具有一般裝配圖的內(nèi)容以外，還要求對(duì)裝配體中主要零件的結(jié)構(gòu)形狀表達(dá)清楚。此例附有部件裝配圖和總裝配圖。
①繪制滾筒裝配圖，如圖3-4-1所示
圖3-4-1滾筒裝配圖
②軸的各段直徑和長(zhǎng)度的計(jì)算方法列于表3-4-1·
③繪制減速箱裝配圖，如圖3-4-2
圖3-4-2減速箱裝配圖
表3-4-1軸的各段直徑和長(zhǎng)度
代代號(hào)
名 名 稱(chēng)
推推薦 薦 尺 寸
說(shuō)說(shuō) 明
舉舉例：切管機(jī)蝸桿軸
d1
軸軸的最小直徑
根據(jù)扭矩或彎矩強(qiáng)度條件初步計(jì)算
若此段有鍵槽，應(yīng)將直徑增加5%
dl1=13取為20mm
d2
安裝密封處的直徑
dd2> d1+2r r—倒圓直徑，查閱手冊(cè)中非配合處的過(guò)度圓角半徑
用凸肩定位時(shí)按此式計(jì)算，
用套筒定位時(shí)另取
帶輪的定位靠套筒，此處的d2是指套筒外徑
d3
安裝滾動(dòng)軸承處的直徑
dd3> d2
dd3> d1
無(wú)套筒的；
套筒的d3必須符合軸承的標(biāo)準(zhǔn)
由于采用205型軸承，d3=25mm
d4
裝在兩滾動(dòng)軸承之間齒輪（蝸輪）處的直徑
dd4> d3+2r
r—倒圓角半徑，查閱手冊(cè)確定
如如Ⅱ軸
d5
一般軸肩和軸環(huán)的直徑
dd5≈d4+2a a—軸肩或軸環(huán)的高度，a=(0.07~0.1) d4
如如Ⅱ軸，d4=55mm，a=3.85~5.5mm,取a=5mm,則d5=55+2*5=65mm
因此處d4相當(dāng)于d3=25，a=0.1 d4則d5=25+2*2.5=30mm
d6
滾動(dòng)軸承定位軸肩直徑
查閱手冊(cè)軸承部分的D1值
L7
安裝旋轉(zhuǎn)零件的軸頭長(zhǎng)度
LL7=（1.2~1.6）d
dd---軸頭直徑
一般要求L7要比旋轉(zhuǎn)零件的輪轂寬度要短一些
L8
軸環(huán)長(zhǎng)度
L8≈1.4a或L8≈（0.1~0.15）d
如Ⅱ軸L8≈1.4*5=7mm
④減速箱焊接圖如圖3-4-3
圖3-4-3減速箱焊接圖
3.5 繪制零件工作圖
機(jī)械零件有兩種：一類(lèi)需要自行設(shè)計(jì)制作的，叫基本件；基本件必須根據(jù)設(shè)計(jì)裝配圖，全部拆畫(huà)，并對(duì)細(xì)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。在本次設(shè)計(jì)中選取其中我滾筒工作圖和蝸桿工作圖作為零件圖拆畫(huà)：
① 滾筒零件圖如圖3-5-1
圖3-5-1滾筒零件圖
② 蝸桿零件圖如圖3-5-2
圖3-5-2蝸桿零件圖
第4章 液壓部分設(shè)計(jì)
4.1 切管機(jī)液壓系統(tǒng)的概述
以受壓液體作為工作介質(zhì)進(jìn)行能量傳遞、轉(zhuǎn)換與控制餓傳動(dòng)型式稱(chēng)為液壓傳動(dòng)。與機(jī)械傳動(dòng)相比，液壓傳動(dòng)具有功率-質(zhì)量比大、便于無(wú)級(jí)調(diào)速和過(guò)載保護(hù)、布局靈活方便等多種技術(shù)優(yōu)勢(shì)。作為現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)與控制的重要技術(shù)手段，液壓被廣泛的應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、制造業(yè)等等。
4.1.1 切管機(jī)液壓系統(tǒng)的組成
切管機(jī)的液壓系統(tǒng)由動(dòng)力部分、執(zhí)行部分、控制部分和輔助部分組成。各部分的功能作用有：
動(dòng)力部分：由手動(dòng)液壓泵組成，將人體的機(jī)械能轉(zhuǎn)變成液壓的壓力能，輸出高壓油。
執(zhí)行部分：由液壓缸組成，主要是將液體的高壓能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能，驅(qū)動(dòng)工作元件，對(duì)外做功，實(shí)現(xiàn)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。
控制部分：由控制閥體組成，控制調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)中從泵到執(zhí)行元件的壓力、流量、方向等，保證各執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)線路與規(guī)律。
輔助部分：包括油箱、管件、過(guò)濾器、熱交換器、儲(chǔ)能器及一些儀表等，用于輔助液壓元件的正常工作。
4.1.2 切管機(jī)的液壓執(zhí)行元件
一般的機(jī)械工程中，液壓系統(tǒng)的動(dòng)力源采用電機(jī)帶動(dòng)液壓泵來(lái)輸出高壓油，從而使各個(gè)液壓執(zhí)行元件正常工作。因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)比較緊湊，需要的壓力也不是很大，這里我們采用機(jī)動(dòng)液壓泵來(lái)供油。機(jī)動(dòng)液壓泵作為一種簡(jiǎn)單方便的液壓動(dòng)力源被廣泛應(yīng)用在船舶工業(yè)、煤礦機(jī)械、石化、冶金、電力以及重型機(jī)械等多個(gè)領(lǐng)域。并以其體積小、重量輕、便于攜帶、安全性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)被廣大用戶(hù)接受。
考慮到負(fù)載要向下直線運(yùn)動(dòng)并向上返回，采用單活塞桿雙作用液壓缸，其結(jié)構(gòu)基本上可以分為缸筒和缸蓋、活塞和活塞桿、密封裝置和排氣裝置五個(gè)部分。
在切管機(jī)的整體設(shè)計(jì)方案中，我們采用液壓泵來(lái)提供動(dòng)力。因此，我們需要設(shè)計(jì)出一個(gè)合理、工作可靠、低成本高效率、易操作便維修的液壓系統(tǒng)來(lái)為整個(gè)切管機(jī)各個(gè)部分提供動(dòng)力源，滿(mǎn)足各部件的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。設(shè)計(jì)出一個(gè)比較合理的液壓系統(tǒng)對(duì)于整個(gè)切管機(jī)的工作異常重要。
4.2 切管機(jī)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
4.2.1 液壓缸的設(shè)計(jì)與計(jì)算
1. 液壓缸的內(nèi)徑和活塞桿的直徑計(jì)算
（4-2）
式中，
——工作循環(huán)中最大的外負(fù)載
——液壓缸工作壓力
——可取為0.5Mpa
——液壓缸內(nèi)徑與活塞桿直徑的關(guān)系，考慮到快進(jìn)、快退速度相等，取為0.7。
——液壓缸的機(jī)械效率，一般取=0.9~0.97。在本設(shè)計(jì)中取。
在本設(shè)計(jì)中，
（4-3）
根據(jù)液壓缸內(nèi)徑尺寸系列，將液壓缸內(nèi)徑圓整為標(biāo)準(zhǔn)系列[2]直徑D=63mm；活塞桿直徑d按求得d=44mm。
2. 計(jì)算在各個(gè)工作階段液壓缸所需的流量
L/min （4-4）
L/min （4-5）
L/min （4-6）
3. 液壓缸壁厚和外徑的計(jì)算
液壓缸的壁厚由液壓缸的強(qiáng)度條件來(lái)計(jì)算。工程機(jī)械的液壓缸，一般是用無(wú)縫鋼管材料，大多屬于薄壁圓筒結(jié)構(gòu)，其壁厚按薄壁圓筒公式計(jì)算
（4-7）
式中，
——液壓缸壁厚(m)；
——液壓缸內(nèi)徑(m)；
——試驗(yàn)壓力，取最大工作壓力的1.5倍（MPa）；
——缸筒材料的許用應(yīng)力。無(wú)縫鋼管
mm
液壓缸壁厚算出后，可求出缸體的外徑
（4-8）
按照工程機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)液壓缸外徑尺寸系列[3]，所以取外徑為80mm
4. 液壓缸工作行程的確定
液壓缸工作行程長(zhǎng)度，可根據(jù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)際工作的最大行程確定，參照液壓缸活塞行程參數(shù)系列選用工作行程為80mm。
5. 缸蓋厚度的確定
一般液壓缸多為平底缸蓋
有空時(shí)，
式中， （4-9）
t——缸蓋有效厚度(m)；
——缸蓋止口內(nèi)徑(m)；
——缸蓋孔的直徑(m)。
在本設(shè)計(jì)中有孔時(shí)
6. 最小導(dǎo)向長(zhǎng)度的確定
（5-0）
活塞寬度B取，
缸蓋滑動(dòng)支承面的長(zhǎng)度，
隔套的長(zhǎng)度， （5-1）
7. 缸體長(zhǎng)度的確定
液壓缸剛體內(nèi)部長(zhǎng)度應(yīng)等于活塞的行程與活塞的寬度之和。缸體外形長(zhǎng)度還要考慮到兩短端蓋的厚度。一般液壓缸缸體長(zhǎng)度不應(yīng)大于內(nèi)徑的20~30倍。
因此取缸體長(zhǎng)度145mm。
6. 活塞桿穩(wěn)定性的驗(yàn)算
活塞桿的細(xì)長(zhǎng)比l/k為
（5-2）
柔性系數(shù)m取85，末端系數(shù)n取2
所以，，采用拉金公式計(jì)算[4]
（5-3）
安全系數(shù)取n=2 則
（5-5）
所以，活塞桿穩(wěn)定
7. 液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
缸體端部與缸蓋的連接形式與工作壓力、缸體材料以及工作條件有關(guān)，這里選用法蘭連接，如圖所示：
圖 4-1
活塞和活塞桿采用卡鍵連接，如圖所示：
圖 4-2
活塞桿頭部直接與工作機(jī)械連接，根據(jù)負(fù)載連接的要求選用外螺紋連接結(jié)構(gòu)，如下圖所示：
圖 4-3
選用導(dǎo)向套導(dǎo)向的導(dǎo)向部分結(jié)構(gòu)，密封圈選用O形圈的密封類(lèi)型。
活塞及活塞桿處的密封圈，根據(jù)密封的部位、使用的壓力、溫度、運(yùn)動(dòng)速度的范圍不同而選擇不同類(lèi)型的密封圈，由于液壓缸的工作壓力為3MPa，速度范圍<0.5m/s，因此選用缸體與缸蓋的密封形式選用O形圈的密封形式?；钊麠U與缸蓋，活塞與缸體的密封選用Y形圈的密封形式。
本設(shè)計(jì)中的液壓缸運(yùn)動(dòng)慣性不大、速度也不高，因此選用圓柱形環(huán)狀間隙式節(jié)流緩沖裝置。
4.2.2 液壓泵的選取
柱塞泵是靠柱塞在缸體做往復(fù)運(yùn)動(dòng)造成密封容積的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)吸油與壓油的液壓泵，與齒輪泵和葉片泵相比，柱塞有許多優(yōu)點(diǎn)：第一,加工方便，可得到較高的配合精度，密封性能好，在高壓下工作仍有較高的容積效率。第二，只需改變柱塞的工作行程就能改變流量，易于實(shí)現(xiàn)變量。第三，柱塞泵主要零件均受壓應(yīng)力，材料強(qiáng)度性能可得以充分利用。由于其結(jié)構(gòu)緊湊，效率高，流量調(diào)節(jié)方便，所以選用柱塞泵，并且選擇直軸式軸向柱塞泵。
該泵的基本參數(shù)為：每轉(zhuǎn)排量，泵的額定壓力，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，容積效率，總效率。
與液壓泵匹配的電動(dòng)機(jī)的選定
首先分別算出快進(jìn)與工進(jìn)兩種不同工況的功率，去兩者較大值座位選擇電動(dòng)機(jī)規(guī)格的依據(jù)。
快進(jìn)時(shí)的外負(fù)載為2500N，進(jìn)油路的壓力損失定位0.3MPa，
快進(jìn)時(shí)所需電動(dòng)機(jī)功率為
工進(jìn)時(shí)所需電動(dòng)機(jī)功率為
查詢(xún)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品樣本，選用Y90S-4型電動(dòng)機(jī)，其額定功率為1.1kW，額定轉(zhuǎn)速為1400r/min。
4.2.3輔助元件的確定
工程中常用的液壓系統(tǒng)輔助元件有蓄能器、過(guò)濾器及一些液壓儀表等等。
1. 蓄能器
蓄能器在液壓系統(tǒng)中是用來(lái)儲(chǔ)存、釋放能量的裝置。其主要用途為：可作為輔助液壓源在短時(shí)間里提供一定數(shù)量的壓力油，滿(mǎn)足系統(tǒng)對(duì)速度、壓力的要求，如可以實(shí)現(xiàn)某支路液壓缸的增速、保壓、緩沖等。在設(shè)計(jì)液壓裝置中需要用到蓄能器。裝置出的蓄能主要是為了穩(wěn)定壓力，在液壓系統(tǒng)中由于油溫升高而使液體膨脹，產(chǎn)生高壓可使用蓄能器來(lái)吸收；當(dāng)容積的變化而使油量減少時(shí)，蓄能器也可以起到補(bǔ)償作用。
2. 冷卻器
當(dāng)液壓系統(tǒng)工作時(shí)，因液壓泵的容積損失和機(jī)械損失，控制元件管路的壓力損失和液體摩擦損失等消耗的能量，幾乎全部轉(zhuǎn)化成熱量，這樣會(huì)使得油液的粘度下降，造成元件內(nèi)泄漏、密封老化。嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響液壓系統(tǒng)的正常工作，因此在設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)時(shí)，為減少熱量的產(chǎn)生，降低液壓系統(tǒng)的溫度，一方面增大油箱的散熱面積，另一方面就是增加冷卻器來(lái)冷卻油液。
在液壓系統(tǒng)中，在回油的管路上面設(shè)計(jì)了一個(gè)冷卻器來(lái)降低油液的溫度。冷卻方式采用水冷列管式，這種冷卻方式冷卻水從管內(nèi)流過(guò)，油從列管間流過(guò)，中間折板使油折流，并采用雙程流動(dòng)方式，強(qiáng)化冷卻效果。散熱效果好，散熱系數(shù)可達(dá)350~580W/(m2·C)。
類(lèi)型參照機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)采用LQ型列管式冷卻器，型號(hào)為2LQFW-A/1.0F。主要參數(shù)有：2為管稱(chēng)數(shù)為；F為浮動(dòng)頭結(jié)構(gòu)形式；W為臥式安裝方式；A為壓力等級(jí)，
F為法蘭連接。
3. 過(guò)濾器
過(guò)濾器的使用主要是清除液壓系統(tǒng)工作介質(zhì)中的固體污染物，使工作介質(zhì)保持清潔，延長(zhǎng)元器件的使用壽命、保證液壓元件工作性能可靠。
選擇過(guò)濾器主要是看其過(guò)濾精度和過(guò)濾能力，過(guò)濾精度是指油液通過(guò)過(guò)濾器時(shí)，能夠穿過(guò)過(guò)濾芯的球形污染物的最大直徑。過(guò)濾能力也叫通油能力，指在一定壓力差下允許通過(guò)過(guò)濾器的最大流量。
在液壓系統(tǒng)中用到的過(guò)濾器主要是在油泵的吸油口、系統(tǒng)的回油口和注油口處。在吸油處的過(guò)濾器主要是保護(hù)液壓泵，其精度類(lèi)別采用粗過(guò)濾器，即能濾掉100цm以上的顆粒。在回油口處的過(guò)濾器主要是用于降低油液污染度，其精度類(lèi)別采用普通過(guò)濾器，能過(guò)濾掉10~100цm。注油口出的過(guò)濾器一般是防止注油時(shí)污染物進(jìn)入，精度類(lèi)別也是采用粗過(guò)濾器，通常和空氣濾清器一起使用。
4.3 液壓系統(tǒng)漏油和噪聲控制
4.3.1 液壓系統(tǒng)漏油控制
液壓系統(tǒng)泄漏的原因是錯(cuò)綜復(fù)雜的，主要是與振動(dòng)、壓力差、制造誤差、裝配間隙等有關(guān)。泄漏工程上分為外泄漏和內(nèi)泄漏兩種。外泄漏是指油液從元器件或管道接口內(nèi)部向外泄漏；內(nèi)泄漏是指元器件內(nèi)部由于間隙、磨損等原因有少量油液從高壓腔流到低壓腔。外泄漏會(huì)造成油液浪費(fèi)，污染環(huán)境，嚴(yán)重時(shí)造成火災(zāi)危及人生安全。內(nèi)泄漏能引起系統(tǒng)壓力、流量不穩(wěn)定嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成停產(chǎn)事故。
為降低滾槽機(jī)液壓系統(tǒng)的泄漏，我們采取的