发布时间 : 星期四 文章25MN液压机毕设说明书 - 图文更新完毕开始阅读d392253ceefdc8d376ee32c5
第3 章 液压机本体结构设计
5. 法兰部分的校核 法兰最大外径 有公式 ??4=
`Dpr2?1 取[?]=80MPa
4[?]`22r2?r2?R2?364?13?378mm
5802*8??4> 378??388.965mm 取??4=390mm
4*80法兰厚度的验算
2有公式 h=0.433??1
PD1相关数据代入得h=86.40mm
(D1?90)[?g]其中??1=290mm ??2=364mm ??3=1/2(??4+??2+??2)=352mm ??4=390mm ??5= β=
4r1?r2?327mm 26*(1??2)(r1?r2)(r2?r1)3*In(r2/r1) 系数μ=0.3 代入相关数据可得β=0.002?????1
μ?材料的波桑系数 β为与和梁弯曲刚度及基础系数K有关的量；
?t2t231??2?0.0096 ()?3.222数据 ?1.391 2?2?r5 r4ln=0.296 r3?r1?25mm r1P2PH??r1*p?211.26MN PH—该缸产生的总力量 p=H?0.103MNs
2?r5p(r3?r5)M??1.39KN.cm/cm 2?t1??t2r1?2?()ln422?r5?r1ns?315226.7?3 所以安全 32.71
7.主缸螺栓确定
根据经验初步确定使用12个M64六角头螺钉，材料45 F=P×A=8×106×??4×0.642=0.258MN ??,=??12=0.0215MP??
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大学本毕业设计（论文）
σ=4×1.3×??/????2=4×1.3×0.0215/（??×0.642）=0.087MP?? [??]=????/????=320/226.7=1.411??????>σ 安全
3.1.3 液压缸的损坏情况及原因分析
液压机中的工作缸往往由于设计，制造或使用不当，过早损坏。如某大型模锻压机，使用十多年来，主缸损坏14次，先后做过4个缸，每个缸造价耗费十几万。因此对于液压缸，特别是大型液压缸，应了解器损坏情况和原因，注意正确进行设计，制造和使用。
1. 损坏的部件及特点
液压缸损坏的部位多数在法兰与缸壁的连接的圆弧部分，器次再缸壁向缸底过度的圆弧部分，少数在缸筒筒壁产生裂纹，也有因气蚀严重破坏的。
从液压缸使用情况来看，一般在损坏时都以承受了很高的工作加载次数（20万-150万次），裂纹是逐步形成和发展的，属于疲劳破坏。 （1）圆筒筒壁 一般裂纹首先出现在内壁，主见向外发展裂纹多为纵向分布，或与缸母线成45o角。
（2）缸的法兰部分 在缸外部法兰过度圆弧处出现裂纹，主见沿环向及向内壁方向发展，最后裂透，或者裂纹扩展到螺钉孔，使法兰局部脱离，个别严重情况，甚至沿过度圆角处法兰整圈开裂而脱落。
（3）缸底 首先在内部过度圆角处开始出现环向裂纹主见向外壁扩展乃至裂透。
（4）气蚀 液压缸也有因气蚀产生蜂窝状麻点而损坏，尤其是在进水口内壁，容易产生气蚀。
2. 损坏原因
影响液压缸寿命的原因很多，必须结合具体情况分析，但归纳起来主要有以下几个方面：
（1）设计方面 结构尺寸设计的不合理，如法兰高度太小或法兰外径过大，使综合应力过高而损坏。如某20000KN锻造液压机，其法兰厚度仅为缸壁厚度的1.1。倍，法兰处计算应力超过2500*105Pa，工作1-2年后，两个缸先后
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第3 章 液压机本体结构设计
破裂。更换新缸时，增大了法兰高度，减小了法兰外径使用多年未坏。 从缸壁到法兰的过度区结构设计不合理，也会引起很大的应力集中，如某台进口的6300KN水压机工作缸，由于法兰处过度圆角仅为R=4mm，使用不就就出现裂纹，裂纹扩展后，真个法兰断裂脱落。
有些资料提供了一些光弹试验数据结果，说明如果把过度区设计成特定的流线型断面形状应力集中系数可以降低1.18，如果做成45o斜线和R35圆弧相连接，则应力集中系数为1.79.但从结构设计看，圆弧和斜度也不能太大，否则法兰与横面接触面过小，挤压应力太大。
在结构允许而又不可能加工的情况下，过渡区应尽可能光滑，圆弧半径也尽可能增大。
从缸底到缸壁的过度区会产生弯曲应力并有应力集中此圆弧半径太小是缸底破裂的主要原因之一，一般不应小于1/8D内，D内为液压缸内直径。如有几台液压机缸内破裂就与圆弧半径大小有关，它们分别为1/12.7,1/10，和1/9D内。
（2）加工制造方面 由于法兰及缸底圆弧过度区有应力集中，如加工光洁度很差，有明显的刀痕，会对引力集中敏感，减低疲劳强度。特别是缸底过度圆弧，加工比较困难，更应注意。一般光洁度不应低于▽5-▽6。圆筒筒壁部分的损坏多半是制造过程引起的，如整体锻造或铸造毛坯本身存在严重缺陷：锻焊结构中焊接质量不好，焊后热处理不恰当等等。环向焊缝位置与缸底距离尽可能不小于1.5r2，r2为缸底半径，与法兰上表面距离也不小于（1.5-2）r2。并且一定要对焊缝附近热影响区采取相应措施，以消除焊接过程引起的热应力和不利的结晶组织，在采用补焊时也要采用同样的处理。
（3）安装方面 液压缸法兰与横梁接触面应要求80%以上的面积紧密接触，即在累计4/5圆周长度上间隙不得大于0.005mm。有些液压机由于长期使用，词接触面的精度遭到破坏，形成局部接触，局部接触支反力急剧增大，以致早期破裂。横梁刚度不够或安装液压缸出筋板布置不合理，也会导致法兰接触面上支反力分布不均匀，引起过大的反力集中。
由于缸法兰与横梁连接螺钉经常松动，如不及时拧紧，会引起缸体窜动
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大学本毕业设计（论文）
和撞击，使横梁接触面不断压陷，形成局部接触。连接液压缸最好在加压状态下拧紧。有些小压机在缸底用卡环或健将缸于横梁紧固，对防止缸的松动有一定效果。
工作液体会腐蚀缸壁，会降低疲劳强度，因此必须对乳化液成分和配置予以足够重视，直接用工业用水而不加处理是不允许的。
3.2 立柱与拉杆结构设计
3.2.1 立柱设计
立柱是机架的重要支撑件和主要受力件，又是活动横梁运动的导向件，因此，对立柱有较高的强度，刚度和精度要求。立柱的材料，结构尺寸，制造质量以及与横梁之间的连接方式，预紧程度等因素都对液压机的工作性能伸直使用寿命有着很大的影响。因此迁都计算应从以下几点考虑： （1）立柱的断裂大多发生在25000KN以下的小液压机，据不完全统计，我国各厂使用的16000KN以下的锻造液压机，已经断过十几根立柱，而大型液压机立柱很少断裂。这是因为小液压机操作频繁，速度快，机架刚度差，晃动大，只是立柱根部受力复杂。而大液压机速度慢，使用次数少，机架刚性好，晃动小，立柱就很少损坏。所以对大小液压机的立柱计算应有所区别。 （2）立柱折断面具有疲劳破坏的特征，而且多半在应力及中国大或本身有缺陷的地方出现裂纹，经过多次反复承受载荷，裂纹逐步扩展导致最后整个立柱断裂。
（3）小液压机立柱多断裂在下横梁上螺母附近，即从螺纹到光滑部分的国度的载面上，因为子合理有应力集中，弯矩又比较大。
（4）由于立柱是在工作几十万次乃至几百万次后才疲劳断裂，而不是一次静载过大突然断裂。在这些几十万次的工作过程中，受力情况经常变化。对锻造液压机而言，很少在最大载荷和最大偏心下工作，因此假设一种极端危险的受力情况来进行静载强度校核是与实际破坏的情况不符合的。应测出各种液压机的典型载荷谱，进行分析和整理，在此基础上进行疲劳度校核。
二、受力分析
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