液壓機的發展_液壓機的發展趨勢

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[文章摘要]: 液壓機的簡史 1795年，英國的J.布拉默應用帕斯卡原理發明了水壓機,用于打包、榨植物油等。到19世紀中期,英國開始把水壓機用于鍛造，水壓機遂逐漸取代了超大型蒸汽鍛錘。到19世紀末，美國制成126000千牛自由鍛造水壓機。此后，全世界先后制造20余臺10萬千牛級的自由鍛造...

液壓機的簡史

1795年，英國的J.布拉默應用帕斯卡原理發明了水壓機,用于打包、榨植物油等。到19世紀中期,英國開始把水壓機用于鍛造，水壓機遂逐漸取代了超大型蒸汽鍛錘。到19世紀末，美國制成126000千牛自由鍛造水壓機。此后，全世界先后制造20余臺10萬千牛級的自由鍛造水壓機，其中中國制造的有2臺（見彩圖）。隨著電動高壓泵的出現和完善，鍛造水壓機也向較小噸位方向發展。20世紀50年代后出現了小型快速鍛造水壓機，可進行相當于30～50千牛鍛錘所做的工作。40年代，德國制成180000千牛的巨型模鍛水壓機，此后全世界先后制成180000千牛以上的模鍛水壓機18臺，其中中國制造的一臺為300000千牛。

模鍛液壓機的發展

大型模鍛液壓機是隨著航空工業的需要而逐步發展起來的，早在第二次世界大戰以前，德國為了發動侵略戰爭，為制造戰斗機的需要，于1934年制造了70MN模鍛液壓機，1938--1944年期間又先后制造了300MN模鍛液壓機1臺、150MN模鍛液壓機3臺。英國于1937年制造了120MN模鍛液壓機1臺，其他國家都沒有萬噸模鍛液壓機。1942年爆發二次世界大戰，美國為加速生產戰斗機，曾建造百余臺中小型模鍛液壓機，但最大公稱壓力僅50MN。1945年二戰結束以后，美、蘇兩國以德國戰敗賠償為由，從德國拆走了一批萬噸級模鍛液壓機，美國拆走2臺150MN模鍛液壓機，蘇聯拆走150MN及300MN模鍛液壓機各一臺。1950---1952年期間，美國制造了100MN、126MN模鍛液壓機各1臺，英國新增第二臺120MN模鍛液壓機。1953年法國制造了2臺200MN模鍛液壓機。1955年，美國為發展飛機制造業，梅斯塔（MESTA)公司為美國鋁業公司制造1臺450MN模鍛液壓機，同時聯合工程公司又為美國鋁業公司制造了1臺315MN模鍛液壓機。就在同一年，勞威公司（LOEWY）為Wyman-Gordon公司制造了1臺450MN模鍛液壓機和1臺315MN模鍛液壓機。1956年捷克斯洛伐克建造的120MN模鍛液壓機在SKODA廠投產。1961~1964年蘇聯為發展航空和航天工業，在這期間建造了6臺大型模鍛液壓機。如新克拉馬托重機廠（HKM3）制造2臺750MN模鍛液壓機，分別安裝在古比雪夫鋁廠和上薩爾達鈦廠。烏拉爾重機廠（Y3TM）、新克拉馬托重機廠、新西伯利亞重機廠又各自制造1臺300MN模鍛液壓機。在這期間HKM3還制造了1臺150MN模鍛液壓機。1961年美國喀麥隆鋼鐵公司1臺180MN多向模鍛液壓機投產。1962年中國自行設計制造300MN模鍛液壓機、之后又設計制造了1OOMN多向模鍛液壓機。1964年德國建造的300MN模鍛液壓機投產。1967年英國喀麥隆鋼鐵公司300MN多向模鍛液壓機投產。1972年瑞典建造800MN新型鋼絲纏繞結構模鍛液壓機。1976年法國AD公司向蘇聯新克拉馬托重機廠（HKM3）訂購1臺650MN多向模鍛液壓機。

挖掘機液壓方面的論文

　　一緒論
　　1.1 液壓傳動與控制概述
　　液壓傳動與控制是以液體（油、高水基液壓油、合成液體）作為介質來實現各種機械量的輸出（力、位移或速度等）的。它與單純的機械傳動、電氣傳動和氣壓傳動相比，具有傳遞功率大，結構小、響應快等特點，因而被廣泛的應用于各種機械設備及精密的自動控制系統。液壓傳動技術是一門新的學科技術，它的發展歷史雖然較短，但是發展的速度卻非常之快。自從1795年制成了第一臺壓力機起，液壓技術進入了工程領域；1906年開始應用于國防戰備武器。
　　第二次世界大戰期間，由于軍事工業迫切需要反應快、精度高的自動控制系統，因而出現了液壓伺服控制系統。從60年代起，由于原子能、空間技術、大型船艦及電子技術的發展，不斷地對液壓技術提出新的要求，從民用到國防，由一般的傳動到精確度很高的控制系統，這種技術得到更加廣泛的發展和應用。

　　在國防工業中：海、陸、空各種戰備武器均采用液壓傳動與控制。如飛機、坦克、艦艇、雷達、火炮、導彈及火箭等。
　　在民用工業中：有機床工業、冶金工業、工程機械、農業方面，汽車工業、輕紡工業、船舶工業。
　　另外，近幾年又出現了太陽跟蹤系統、海浪模擬裝置、飛機駕駛模擬、船舶駕駛模擬器、地震再現、火箭助飛發射裝置、宇航環境模擬、高層建筑防震系統及緊急剎車裝置等，均采用了液壓技術。
　　總之，一切工程領域，凡是有機械設備的場合，均可采用液壓技術。它的發展如此之快，應用如此之廣，其原因就是液壓技術有著優異的特點，歸納起來液壓動力傳動方式具有顯著的優點：其單位重量的輸出功率和單位尺寸輸出功率大；液壓傳動裝置體積小、結構緊湊、布局靈活，易實現無級調速，調速范圍寬，便于與電氣控制相配合實現自動化；易實現過載保護與保壓，安全可靠；元件易于實現系列化、標準化、通用化；液壓易與微機控制等新技術相結合，構成“機-電-液-光”一體化便于實現數字化。
　　1.2 液壓機的發展及工藝特點
　　液壓機是制品成型生產中應用最廣的設備之一，自19世紀問世以來發展很快，液壓機在工作中的廣泛適應性，使其在國民經濟各部門獲得了廣泛的應用。由于液壓機的液壓系統和整機結構方面，已經比較成熟，目前國內外液壓機的發展不僅體現在控制系統方面，也主要表現在高速化、高效化、低能耗；機電液一體化，以充分合理利用機械和電子的先進技術促進整個液壓系統的完善；自動化、智能化，實現對系統的自動診斷和調整，具有故障預處理功能；液壓元件集成化、標準化，以有效防止泄露和污染等四個方面。
　　作為液壓機兩大組成部分的主機和液壓系統，由于技術發展趨于成熟，國內外機型無較大差距，主要差別在于加工工藝和安裝方面。良好的工藝使機器在過濾、冷卻及防止沖擊和振動方面，有較明顯改善。在油路結構設計方面，國內外液壓機都趨向于集成化、封閉式設計，插裝閥、疊加閥和復合化元件及系統在液壓系統中得到較廣泛的應用。特別是集成塊可以進行專業化的生產，其質量好、性能可靠而且設計的周期也比較短。
　　近年來在集成塊基礎上發展起來的新型液壓元件組成的回路也有其獨特的優點，它不需要另外的連接件其結構更為緊湊，體積也相對更小，重量也更輕無需管件連接，從而消除了因油管、接頭引起的泄漏、振動和噪聲。邏輯插裝閥具有體積小、重量輕、密封性能好、功率損失小、動作速度快、易于集成的特點，從70年代初期開始出現，至今已得到了很快的發展。我國從1970年開始對這種閥進行研究和生產，并已將其廣泛的應用于冶金、鍛壓等設備上，顯示了很大的優越性。
　　液壓機工藝用途廣泛，適用于彎曲、翻邊、拉伸、成型和冷擠壓等沖壓工藝，壓力機是一種用靜壓來加工產品。適用于金屬粉末制品的壓制成型工藝和非金屬材料，如塑料、玻璃鋼、絕緣材料和磨料制品的壓制成型工藝，也可適用于校正和壓裝等工藝。
　　由于需要進行多種工藝，液壓機具有如下的特點：
　　（1）工作臺較大，滑塊行程較長，以滿足多種工藝的要求；
　　（2）有頂出裝置，以便于頂出工件；
　　（3）液壓機具有點動、手動和半自動等工作方式，操作方便；
　　（4）液壓機具有保壓、延時和自動回程的功能，并能進行定壓成型和定程成型的操作，特別適合于金屬粉末和非金屬粉末的壓制；
　　（5）液壓機的工作壓力、壓制速度和行程范圍可隨意調節，靈活性大。

　　二 150t液壓機液壓系統工況分析
　　本機器(見圖1.1)適用于可塑性材料的壓制工藝。如沖壓、彎曲、翻邊、薄板拉伸等。也可以從事校正、壓裝、砂輪成型、冷擠金屬零件成型、塑料制品及粉末制品的壓制成型。本機器具有獨立的動力機構和電氣系統。采用按鈕集中控制，可實現調整、手動及半自動三種操作方式。本機器的工作壓力、壓制速度、空載快速下行和減速的行程范圍均可根據工藝需要進行調整，并能完成一般壓制工藝。此工藝又分定壓、定程兩種工藝動作供選擇。定壓成型之工藝動作在壓制后具有保壓、延時、自動回程、延時自動退回等動作。本機器主機呈長方形，外形新穎美觀，動力系統采用液壓系統，結構簡單、緊湊、動作靈敏可靠。該機并設有腳踏開關，可實現半自動工藝動作的循環。

　　2.2 工況分析
　　本次設計在畢業實習調查的基礎上，用類比的方法初步確定了立式安裝的主液壓缸活塞桿帶動滑塊及動橫梁在立柱上滑動下行時，運動部件的質量為500Kg。
　　1．工作負載工件的壓制抗力即為工作負載：
　　2. 摩擦負載靜摩擦阻力：
　　動摩擦阻力：
　　3. 慣性負載

　　自重：
　　4. 液壓缸在各工作階段的負載值：
　　其中： ——液壓缸的機械效率，一般取 =0.9-0.97。工況負載組成推力 F/

　　2.3負載圖和速度圖的繪制：
　　負載圖按上面的數值繪制，速度圖按給定條件繪制，如圖：

　　三液壓機液壓系統原理圖設計
　　3．1 自動補油的保壓回路設計
　　考慮到設計要求，保壓時間要達到5s，壓力穩定性好。若采用液壓單向閥回路保壓時間長，壓力穩定性高，設計中利用換向閥中位機能保壓，設計了自動補油回路，且保壓時間由電氣元件時間繼電器控制，在0-20min內可調整。此回路完全適合于保壓性能較高的高壓系統，如液壓機等。
　　自動補油的保壓回路系統圖的工作原理：
　　按下起動按紐，電磁鐵1YA通電，換向閥6接入回路時，液壓缸上腔成為壓力腔，在壓力到達預定上限值時壓力繼電器11發出信號，使換向閥切換成中位；這時液壓泵卸荷，液壓缸由換向閥M型中位機能保壓。當液壓缸上腔壓力下降到預定下限值時，壓力繼電器又發出信號，使換向閥右位接人回路，這時液壓泵給液壓缸上腔補油，使其壓力回升。回程時電磁閥2YA通電，換向閥左位接人回路，活塞快速向上退回。

　　3．2 釋壓回路設計：
　　釋壓回路的功用在于使高壓大容量液壓缸中儲存的能量緩緩的釋放，以免她突然釋放時產生很大的液壓沖擊。一般液壓缸直徑大于25mm、壓力高于7Mpa時，其油腔在排油前就先須釋壓。
　　根據設計很實際的生產需要，選擇用節流閥的釋壓回路。其工作原理：按下起動按鈕，換向閥6的右位接通，液壓泵輸出的油經過換向閥6的右位流到液壓缸的上腔。同時液壓油的壓力影響壓力繼電器。當壓力達到一定壓力時，壓力繼電器發出信號，使換向閥5回到中位，電磁換向閥10接通。液壓缸上腔的高壓油在換向閥5處于中位（液壓泵卸荷）時通過節流閥9、換向閥10回到油箱，釋壓快慢由節流閥調節。當此腔壓力降至壓力繼電器的調定壓力時，換向閥6切換至左位，液控單向閥7打開，使液壓缸上腔的油通過該閥排到液壓缸頂部的副油箱13中去。使用這種釋壓回路無法在釋壓前保壓，釋壓前有保壓要求時的換向閥也可用M型，并且配有其它的元件。
　　機器在工作的時候，如果出現機器被以外的雜物或工件卡死，這是泵工作的時候，輸出的壓力油隨著工作的時間而增大，而無法使液壓油到達液壓缸中，為了保護液壓泵及液壓元件的安全，在泵出油處加一個直動式溢流閥1，起安全閥的作用，當泵的壓力達到溢流閥的導通壓力時，溢流閥打開，液壓油流回油箱。起到保護作用。在液壓系統中，一般都用溢流閥接在液壓泵附近，同時也可以增加液壓系統的穩定性。使零件的加工精度增高。

　　3．3液壓機液壓系統原理圖擬定

　　上液壓缸工作循環
　　（1）快速下行。按下起動按鈕，電磁鐵1YA通電，這時的油路為：
　　液壓缸上腔的供油的油路
　　變量泵1—換向閥6右位—節流閥8—壓力繼電器11—液壓缸15
　　液壓缸下腔的回油路
　　液壓缸下腔15—液控單向閥7—換向閥6右位—電磁閥5—背壓閥4—油箱
　　油路分析：變量泵1的液壓油經過換向閥6的右位，液壓油分兩條油路：一條油路通過節流閥7流經繼電器11，另一條路直接流向液壓缸的上腔和壓力表。使液壓缸的上腔加壓。液壓缸15下腔通過液控單向閥7經過換向閥6的右位流經背壓閥，再流到油箱。因為這是背壓閥產生的背壓使接副油箱旁邊的液控單向閥7打開，使副油箱13的液壓油經過副油箱旁邊的液控單向閥14給液壓缸15上腔補油。使液壓缸快速下行，另外背壓閥接在系統回油路上，造成一定的回油阻力，以改善執行元件的運動平穩性。
　　（2）保壓時的油路情況：
　　油路分析：當上腔快速下降到一定的時候，壓力繼電器11發出信號，使換向閥6的電磁鐵1YA斷電，換向閥回到中位，利用變量泵的柱塞孔從吸油狀態過渡到排油狀態，其容積的變化是由大變小，而在由增大到縮小的變化過程中，必有容積變化率為零的一瞬間，這就是柱塞孔運動到自身的中心線與死點所在的面重合的這一瞬間，這時柱塞孔的進出油口在配油盤上所在的位置，稱為死點位置。柱塞在這個位置時，既不吸油，也不排油，而是由吸轉為排的過渡狀態。液壓系統保壓。而液壓泵1在中位時，直接通過背壓閥直接回到油箱。
　　（3）回程時的油路情況：
　　液壓缸下腔的供油的油路：
　　變量泵1——換向閥6左位——液控單向閥7——液壓油箱15的下腔
　　液壓缸上腔的回油油路：
　　液壓腔的上腔——液控單向閥14——副油箱13
　　液壓腔的上腔—節流閥8——換向閥6左位——電磁閥5——背壓閥4——油箱
　　油路分析：當保壓到一定時候，時間繼電器發出信號，使換向閥6的電磁鐵2YA通電，換向閥接到左位，變量泵1的液壓油通過換向閥旁邊的液控單向閥流到液壓缸的下腔，而同時液壓缸上腔的液壓油通過節流閥9（電磁鐵6YA接通），上腔油通過換向閥10接到油箱，實現釋壓，另外一部分油通過主油路的節流閥流到換向閥6，再通過電磁閥19，背壓閥11流回油箱。實現釋壓。
　　下液壓缸的工作循環：
　　向上頂出時，電磁鐵4YA通電，5YA失電。
　　進油路：
　　液壓泵——換向閥19左位——單向節流閥18——下液壓缸下腔
　　回油路：
　　下液壓缸上腔——換向閥19左位——油箱
　　當活塞碰到上缸蓋時，便停留在這個位置上。
　　向下退回是在4YA失電，3YA通電時產生的，
　　進油路：
　　液壓泵——換向閥19右位——單向節流閥17——下液壓缸上腔
　　回油路：
　　下液壓缸下腔——換向閥19右位——油箱
　　原位停止是在電磁鐵3YA，4YA都斷電，換向閥19處于中位時得到的。

　　四液壓系統的計算和元件選型
　　4．1 確定液壓缸主要參數：
　　按液壓機床類型初選液壓缸的工作壓力為25Mpa,根據快進和快退速度要求，采用單桿活塞液壓缸。快進時采用差動連接，并通過充液補油法來實現，這種情況下液壓缸無桿腔工作面積應為有桿腔工作面積的6倍，即活塞桿直徑與缸筒直徑滿足的關系。
　　快進時，液壓缸回油路上必須具有背壓 ,防止上壓板由于自重而自動下滑，根據《液壓系統設計簡明手冊》表2-2中，可取 =1Mpa，快進時，液壓缸是做差動連接，但由于油管中有壓降存在，有桿腔的壓力必須大于無桿腔，估計時可取 ,快退時，回油腔是有背壓的，這時亦按2Mpa來估算。
　　1) 計算液壓缸的面積
　　可根據下列圖形來計算

　　—— 液壓缸工作腔的壓力 Pa
　　—— 液壓缸回油腔的壓力 Pa
　　故：

　　當按GB2348-80將這些直徑圓整成進標準值時得： ,
　　由此求得液壓缸面積的實際有效面積為：

　　2) 液壓缸實際所需流量計算
　　① 工作快速空程時所需流量

　　液壓缸的容積效率，取

　　② 工作缸壓制時所需流量

　　③ 工作缸回程時所需流量

　　4．2液壓元件的選擇
　　4．2.1確定液壓泵規格和驅動電機功率
　　由前面工況分析，由最大壓制力和液壓主機類型，初定上液壓泵的工作壓力取為，考慮到進出油路上閥和管道的壓力損失為（含回油路上的壓力損失折算到進油腔），則液壓泵的最高工作壓力為

　　上述計算所得的是系統的靜態壓力，考慮到系統在各種工況的過渡階段出現的動態壓力往往超過靜態壓力，另外考慮到一定壓力貯備量，并確保泵的壽命，其正常工作壓力為泵的額定壓力的80%左右因此選泵的額定壓力應滿足：

　　液壓泵的最大流量應為：

　　式中液壓泵的最大流量
　　同時動作的各執行所需流量之和的最大值，如果這時的溢流閥正進行工作，尚須加溢流閥的最小溢流量。
　　系統泄漏系數，一般取，現取。

　　1．選擇液壓泵的規格
　　由于液壓系統的工作壓力高，負載壓力大，功率大。大流量。所以選軸向柱塞變量泵。柱塞變量泵適用于負載大、功率大的機械設備（如龍門刨床、拉床、液壓機），柱塞式變量泵有以下的特點：
　　1）工作壓力高。因為柱塞與缸孔加工容易，尺寸精度及表面質量可以達到很高的要求，油液泄漏小，容積效率高，能達到的工作壓力，一般是（），最高可以達到。
　　2）流量范圍較大。因為只要適當加大柱塞直徑或增加柱塞數目，流量變增大。
　　3）改變柱塞的行程就能改變流量，容易制成各種變量型。
　　4）柱塞油泵主要零件均受壓，使材料強度得到充分利用，壽命長，單位功率重量小。但柱塞式變量泵的結構復雜。材料及加工精度要求高，加工量大，價格昂貴。
　　根據以上算得的和在查閱相關手冊《機械設計手冊》成大先P20-195得：現選用，排量63ml/r，額定壓力32Mpa，額定轉速1500r/min，驅動功率59.2KN，容積效率，重量71kg，容積效率達92%。
　　2．與液壓泵匹配的電動機的選定
　　由前面得知，本液壓系統最大功率出現在工作缸壓制階段，這時液壓泵的供油壓力值為26Mpa，流量為已選定泵的流量值。液壓泵的總效率。柱塞泵為，取 0.82。

　　選用1000r/min的電動機，則驅動電機功率為
　　選擇電動機，其額定功率為18.5KW。

　　4.2.2閥類元件及輔助元件的選擇
　　1. 對液壓閥的基本要求：
　　(1). 動作靈敏，使用可靠，工作時沖擊和振動小。油液流過時壓力損失小。
　　(2). 密封性能好。結構緊湊，安裝、調整、使用、維護方便，通用性大
　　2. 根據液壓系統的工作壓力和通過各個閥類元件及輔助元件型號和規格
　　主要依據是根據該閥在系統工作的最大工作壓力和通過該閥的實際流量，其他還需考慮閥的動作方式，安裝固定方式，壓力損失數值，工作性能參數和工作壽命等條件來選擇標準閥類的規格：

　　序號元件名稱估計通過流量
　　型號規格
　　1 斜盤式柱塞泵
　　156.8 63SCY14－1B 32Mpa，驅動功率59.2KN
　　2 WU網式濾油器 160 WU-160*180 40通徑，壓力損失 0.01MPa

　　3 直動式溢流閥 120 DBT1/315G24 10通徑，32Mpa，板式聯接
　　4 背壓閥 80 YF3-10B 10通徑，21Mpa，板式聯接
　　5 二位二通手動電磁閥 80 22EF3-E10B
　　6 三位四通電磁閥 100 34DO-B10H-T 10通徑，壓力31.5MPa
　　7 液控單向閥
　　80 YAF3-E610B 32通徑，32MPa
　　8 節流閥
　　80 QFF3-E10B 10通徑，16MPa
　　9 節流閥
　　80 QFF3-E10B 10通徑，16MPa
　　10 二位二通電磁閥
　　30 22EF3B-E10B 6通徑，壓力20 MPa
　　11 壓力繼電器
　　－ DP1-63B 8通徑，10.5-35 MPa12 壓力表開關
　　－ KFL8－30E 32Mpa，6測點
　　13 油箱

　　14 液控單向閥 YAF3-E610B 32通徑，32MPa
　　15 上液壓缸

　　16 下液壓缸

　　17 單向節流閥
　　48 ALF3－E10B 10通徑，16MPa
　　18 單向單向閥
　　48 ALF3－E10B 10通徑，16MPa
　　19 三位四通電磁換向閥 25 34DO-B10H-T
　　20 減壓閥 40 JF3-10B

　　4.2.3 管道尺寸的確定
　　油管系統中使用的油管種類很多，有鋼管、銅管、尼龍管、塑料管、橡膠管等，必須按照安裝位置、工作環境和工作壓力來正確選用。本設計中油管采用鋼管，因為本設計中所須的壓力是高壓，P=31.25MPa ，鋼管能承受高壓，價格低廉，耐油，抗腐蝕，剛性好，但裝配是不能任意彎曲，常在裝拆方便處用作壓力管道一中、高壓用無縫管，低壓用焊接管。本設計在彎曲的地方可以用管接頭來實現彎曲。
　　尼龍管用在低壓系統；塑料管一般用在回油管用。
　　膠管用做聯接兩個相對運動部件之間的管道。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。低壓膠管是麻絲或棉絲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，成本很高，因此非必要時一般不用。
　　1. 管接頭的選用：
　　管接頭是油管與油管、油管與液壓件之間的可拆式聯接件，它必須具有裝拆方便、連接牢固、密封可靠、外形尺寸小、通流能力大、壓降小、工藝性好等各種條件。
　　管接頭的種類很多，液壓系統中油管與管接頭的常見聯接方式有：
　　焊接式管接頭、卡套式管接頭、擴口式管接頭、扣壓式管接頭、固定鉸接管接頭。管路旋入端用的連接螺紋采用國際標準米制錐螺紋（ZM）和普通細牙螺紋（M）。錐螺紋依靠自身的錐體旋緊和采用聚四氟乙烯等進行密封，廣泛用于中、低壓液壓系統；細牙螺紋密封性好，常用于高壓系統，但要求采用組合墊圈或O形圈進行端面密封，有時也采用紫銅墊圈。
　　液壓系統中的泄漏問題大部分都出現在它管系中的接頭上，為此對管材的選用，接頭形式的確定（包括接頭設計、墊圈、密封、箍套、防漏涂料的選用等），管系的設計（包括彎管設計、管道支承點和支承形式的選取等）以及管道的安裝（包括正確的運輸、儲存、清洗、組裝等）都要考慮清楚，以免影響整個液壓系統的使用質量。
　　國外對管子的材質、接頭形式和連接方法上的研究工作從不間斷，最近出現一種用特殊的鎳鈦合金制造的管接頭，它能使低溫下受力后發生的變形在升溫時消除——即把管接頭放入液氮中用芯棒擴大其內徑，然后取出來迅速套裝在管端上，便可使它在常溫下得到牢固、緊密的結合。這種“熱縮”式的連接已經在航空和其它一些加工行業中得到了應用，它能保證在40~55Mpa的工作壓力下不出現泄漏。本設計根據需要，選擇卡套式管接頭。要求采用冷拔無縫鋼管。
　　2. 管道內徑計算：
　　（1）
　　式中 Q——通過管道內的流量
　　v——管內允許流速，見表：
　　允許流速推薦值
　　油液流經的管道推薦流速 m/s
　　液壓泵吸油管

　　液壓系統壓油管道 3~6，壓力高，管道短粘度小取大值
　　液壓系統回油管道 1.5~2.6

　　(1). 液壓泵壓油管道的內徑：
　　取v=4m/s

　　根據《機械設計手冊》成大先P20-641查得：取d=20mm,鋼管的外徑 D=28mm;
　　管接頭聯接螺紋M27×2。

　　(2). 液壓泵回油管道的內徑：
　　取v=2.4m/s

　　根據《機械設計手冊》成大先P20-641查得：取d=25mm,鋼管的外徑 D=34mm;
　　管接頭聯接螺紋M33×2。
　　3. 管道壁厚的計算

　　式中： p——管道內最高工作壓力 Pa
　　d——管道內徑 m
　　——管道材料的許用應力 Pa，
　　——管道材料的抗拉強度 Pa
　　n——安全系數，對鋼管來說，時，取n=8；時，
　　取n=6；時，取n=4。
　　根據上述的參數可以得到：
　　我們選鋼管的材料為45#鋼，由此可得材料的抗拉強度 =600MPa;

　　(1). 液壓泵壓油管道的壁厚

　　(2). 液壓泵回油管道的壁厚
　　所以所選管道適用。
　　4. 液壓系統的驗算
　　上面已經計算出該液壓系統中進，回油管的內徑分別為32mm,42mm。
　　但是由于系統的具體管路布置和長度尚未確定，所以壓力損失無法驗算。4.2.4系統溫升的驗算
　　在整個工作循環中，工進階段所占的時間最長，且發熱量最大。為了簡化計算，主要考慮工進時的發熱量。一般情況下，工進時做功的功率損失大引起發熱量較大，所以只考慮工進時的發熱量，然后取其值進行分析。
　　當V=10mm/s時，即v=600mm/min

　　即
　　此時泵的效率為0.9，泵的出口壓力為26MP，則有

　　即
　　此時的功率損失為：

　　假定系統的散熱狀況一般，取，
　　油箱的散熱面積A為

　　系統的溫升為

　　根據《機械設計手冊》成大先P20-767：油箱中溫度一般推薦30-50
　　所以驗算表明系統的溫升在許可范圍內。

　　五液壓缸的結構設計
　　5.1 液壓缸主要尺寸的確定
　　1) 液壓缸壁厚和外經的計算
　　液壓缸的壁厚由液壓缸的強度條件來計算。
　　液壓缸的壁厚一般指缸筒結構中最薄處的厚度。從材料力學可知，承受內壓力的圓筒，其內應力分布規律應壁厚的不同而各異。一般計算時可分為薄壁圓筒和厚壁圓筒。
　　液壓缸的內徑D與其壁厚的比值的圓筒稱為薄壁圓筒。工程機械的液壓缸，一般用無縫鋼管材料，大多屬于薄壁圓筒結構，其壁厚按薄壁圓筒公式計算

　　設計計算過程
　　式中 ——液壓缸壁厚(m)；
　　D——液壓缸內徑(m)；
　　——試驗壓力，一般取最大工作壓力的(1.25~1.5)倍；
　　——缸筒材料的許用應力。無縫鋼管：。
　　= =22.9
　　則在中低壓液壓系統中，按上式計算所得液壓缸的壁厚往往很小，使缸體的剛度往往很不夠，如在切削過程中的變形、安裝變形等引起液壓缸工作過程卡死或漏油。因此一般不作計算，按經驗選取，必要時按上式進行校核。
　　液壓缸壁厚算出后，即可求出缸體的外經為2) 液壓缸工作行程的確定
　　液壓缸工作行程長度，可根據執行機構實際工作的最大行程來確定，并參閱<<液壓系統設計簡明手冊>>P12表2-6中的系列尺寸來選取標準值。
　　液壓缸工作行程選
　　缸蓋厚度的確定
　　一般液壓缸多為平底缸蓋，其有效厚度t按強度要求可用下面兩式進行近似計算。
　　無孔時
　　有孔時
　　式中 t——缸蓋有效厚度(m)；
　　——缸蓋止口內徑(m)；
　　——缸蓋孔的直徑(m)。
　　液壓缸：
　　無孔時
　　取 t=65mm

　　有孔時
　　取 t’=50mm
　　3)最小導向長度的確定
　　當活塞桿全部外伸時，從活塞支承面中點到缸蓋滑動支承面中點的距離H稱為最小導向長度（如下圖2所示）。如果導向長度過小，將使液壓缸的初始撓度（間隙引起的撓度）增大，影響液壓缸的穩定性，因此設計時必須保證有一定的最小導向長度。
　　對一般的液壓缸，最小導向長度H應滿足以下要求：
　　設計計算過程

　　式中 L——液壓缸的最大行程；
　　D——液壓缸的內徑。
　　活塞的寬度B一般取B=(0.6~10)D；缸蓋滑動支承面的長度，根據液壓缸內徑D而定；
　　當D<80mm時，取；
　　當D>80mm時，取。
　　為保證最小導向長度H，若過分增大和B都是不適宜的，必要時可在缸蓋與活塞之間增加一隔套K來增加H的值。隔套的長度C由需要的最小導向長度H決定，即

　　滑臺液壓缸：
　　最小導向長度：
　　取 H=200mm
　　活塞寬度：B=0.6D=192mm
　　缸蓋滑動支承面長度：

　　隔套長度：所以無隔套。
　　液壓缸缸體內部長度應等于活塞的行程與活塞的寬度之和。缸體外形長度還要考慮到兩端端蓋的厚度。一般液壓缸缸體長度不應大于內徑的20~30倍。
　　液壓缸：
　　缸體內部長度
　　當液壓缸支承長度LB (10-15)d時，需考慮活塞桿彎度穩定性并進行計算。本設計不需進行穩定性驗算。
　　5.2 液壓缸的結構設計
　　液壓缸主要尺寸確定以后，就進行各部分的結構設計。主要包括：缸體與缸蓋的連接結構、活塞與活塞桿的連接結構、活塞桿導向部分結構、密封裝置、排氣裝置及液壓缸的安裝連接結構等。由于工作條件不同，結構形式也各不相同。設計時根據具體情況進行選擇。
　　設計計算過程1) 缸體與缸蓋的連接形式
　　缸體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。
　　本次設計中采用外半環連接，如下圖1所示：
　　圖1 缸體與缸蓋外半環連接方式優點：
　　(1) 結構較簡單
　　(2) 加工裝配方便
　　缺點：
　　(1) 外型尺寸大
　　(2) 缸筒開槽，削弱了強度，需增加缸筒壁厚2)活塞桿與活塞的連接結構
　　參閱<<液壓系統設計簡明手冊>>P15表2-8，采用組合式結構中的螺紋連接。如下圖2所示：

　　圖2 活塞桿與活塞螺紋連接方式
　　特點：
　　結構簡單，在振動的工作條件下容易松動，必須用鎖緊裝置。應用較多，如組合機床與工程機械上的液壓缸。

油缸/液壓缸起源或者發展歷史？答案滿意，定有重謝。

油壓機由主機及控制機構兩大部分組成。油壓機主機部分包括機身、主缸、頂出缸及充液裝置等。動力機構由油箱、高壓泵、低壓控制系統、電動機及各種壓力閥和方向閥等組成。動力機構在電氣裝置的控制下，通過泵和油缸及各種液壓閥實現能量的轉換，調節和輸送，完成各種工藝動作的循環。
油壓機的分類
利用帕斯卡定律制成的利用液體壓強傳動的機械，種類很多。當然，用途也根據需要是多種多樣的。如按傳遞壓強的液體種類來分，有油壓機和水壓機兩大類。水壓機產生的總壓力較大，常用于鍛造和沖壓。鍛造水壓機又分為模鍛水壓機和自由鍛水壓機兩種。模鍛水壓機要用模具，而自由鍛水壓機不用模具。我國制造的第一臺萬噸水壓機就是自由鍛造水壓機。油壓機按結構形式現主要分為：四柱式油壓機、單柱式（C型）油壓機、臥式油壓機、立式框架油壓機等。
油壓機的用途
主要分為金屬成型液壓機、折彎液壓機、拉伸液壓機、沖裁液壓機、粉未（金屬，非金屬）成型液壓機、壓裝液壓機、擠壓液壓機等。
油壓機工作原理
液壓傳動是利用液體壓力來傳遞動力和進行控制的一種傳動方式．液壓裝置是由液壓泵，液壓缸（液壓馬達等執行機構），液壓控制閥和液壓輔助元件
液壓泵：將機械能轉換成液壓能的轉化裝置．
液壓缸（液壓馬達等執行機構）：將液壓能轉化為機械能．
控制閥：控制液壓油的流量，流向，壓力，液壓執行機構的工作順序等及保護液壓回路作用．講的通俗一點就是控制和調節液壓介質的流向，壓力和流量．從而控制執行機構的運動方向，輸出的力或力矩．運動速度．動作順序，以及限制和調節液壓系統的工作壓力，防止過載等作用（如單向閥，換向閥，溢流閥，減壓閥，順序閥，節流閥．調速閥等）
輔助元件：1、油箱：用來儲油，散熱．分離油中空氣和雜質作用 2、油管及油管接頭 3、濾油器 4、壓力表 5、密封元件

前不久，萬全縣經河北省特產經濟研討會推薦，被“中國特產之鄉推舉暨宣揚運動組織委員會”認定為“中國液壓油缸之鄉”。業內人士指出，取得這一殊榮標記著萬全縣175家企業群體贏得海內液壓油缸生產行業的話語權。龍頭舞動，大樹底下好納涼，集群模式撐起特點經濟“脊梁” 去年至今，跟著投資2.8億元的長宇工程機械液壓油缸有限公司20萬米液壓油缸生產線的建成投產，投資3億元的煤機制造項目、投資1.5億元的北京京儀集團建設機床生產基地等5個超億元名目在萬全縣接踵動工建設…… 這是萬全縣變“產業群集”為“產業集群”， *** 產業“低小散”困難的一個縮影。近年來，有著30多年發展歷史的萬全液壓油缸產業已經脫離了單打獨斗的原始積聚階段，逐步構成以龍頭企業為主導，園區建設為依靠，集群式發展的新模式，因產業會聚效應波及晉冀蒙等6省區，已成為河北省重點攙扶的25家產業集群之一。萬全縣機械鑄造產業集群發展閱歷了一個漫長而苦楚的進程。上世紀80年代中后期，隨著經濟體系的轉軌，一批以機械與鍛造為一體的國有集體企業在震動中關停，而一些小企業則如雨后春筍般發展強大，但因為諸多起因，這些小企業始終停留在小打小鬧的層面上，未能形陳規模，產業發展模式急需轉型火燒眉毛。創新思路天地寬。萬全縣領導班子意識到，火車跑得快，全靠車頭帶，要想使機械加工產業“列車”提速，必定要為它找到強力“車頭”，而這車頭就是龍頭企業。從此，該縣踴躍創新思路，開端繚繞長城液壓油缸有限公司、礦山機械廠等一些較大企業制訂“龍頭帶動”策略。從各個方面給予重點傾斜,霍林郭勒市中國重汽HOWO重卡銷量創歷史新高，增進諸因素向龍頭企業集中，培養龍頭企業做大做強。目前，該縣機械加工產業的兩大龍頭企業長城液壓油缸有限公司、長宇鉆機液壓油缸有限公司都已成為業內有名企業，長宇工程機械液壓油缸有限公司更是憑借過硬的品質和不斷的創新發展，其產品暢銷全國27個省、市，為徐工團體、三一重工集團、福田重工、德國寶峨等20多家主機廠配套，隨主機出口到美國、加拿大等20多個國度，成為華北最大的液壓油缸生產企業，也是液壓油缸行業尺度的重要起草單位。希望采納！！

液壓機與油壓機有什么區別嗎？

油壓機與液壓機有什么不一樣呢？下面我們就來分析一下這兩者之間有何本質的不同。
油壓機顧名思議就是用油來產生動力的，而液壓機呢既可用油來驅動，也可以用水來驅動，因為水也是液體，還有一種就是油氣混合叫做空油壓機或者氣油壓機或者是增壓壓床。那么他們各個部件之間的作用和原理呢？也簡單講下.油壓機各部件工作方式及發展歷程：液壓傳動是利用液體壓力來傳遞動力和進行控制的一種傳動方式.液壓裝置是由液壓泵,液壓缸(液壓馬達等執行機構),液壓控制閥和液壓輔助元件液壓泵:將機械能轉換成液壓能的轉化裝置.液壓缸(液壓馬達等執行機構):將液壓能轉化為機械能.控制閥:控制液壓油的流量,流向,壓力,液壓執行機構的工作順序等及保護液壓回路作用.講的通俗一點就是控制和調節液壓介質的流向,壓力和流量.從而控制執行機構的運動方向,輸出的力或力矩.運動速度.動作順序,以及限制和調節液壓系統的工作壓力,防止過載等作用(如單向閥,換向閥,溢流閥,減壓閥,順序閥,節流閥.調速閥等)。
液壓系統將動力從一種形式轉變成另一種形式。這一過程通過利用密閉液體作為媒介而完成。通過密閉液體處理傳遞力或傳遞運動的科學叫做“液壓學”，液壓學一詞源于希臘語“hydros”，它的意思為水。液壓學科學是一門年輕的科學—僅有數百年歷史。它開始于一位名叫布萊斯?帕斯卡的人發現的液壓杠桿傳動原理。這一原理后來被稱為帕斯卡定律。雖然帕斯卡作出了這一發現，但卻是另一位名叫約瑟?布拉姆的人，在他于1795 年制造的水壓機中首次使液壓得到了實際使用。在這一水壓機中作為媒介利用的液體就是水。第一次世界大戰(1914-1918)后液壓傳動廣泛應用,特別是1920年以后,發展更為迅速。液壓元件大約在 19 世紀末 20 世紀初的20年間,才開始進入正規的工業生產階段。1925 年維克斯(F.Vikers)發明了壓力平衡式葉片泵,為近代液壓元件工業或液壓傳動的逐步建立奠定了基礎。20 世紀初康斯坦丁?尼斯克(G?Constantimsco)對能量波動傳遞所進行的理論及實際研究;1910年對液力傳動(液力聯軸節、液力變矩器等)方面的貢獻，使這兩方面領域得到了發展。第二次世界大戰(1941-1945期間,在美國機床中有30%應用了液壓傳動。應該指出,日本液壓傳動的發展較歐美等國家晚了近 20 多年。在 1955 年前后 , 日本迅速發展液壓傳動,1956 年成立了“液壓工業會”。近20~30 年間，日本液壓傳動發展之快，居世界領先地位.液壓傳動有許多突出的優點，因此它的應用非常廣泛，如一般工業用的塑料加工機械、壓力機械、機床等；行走機械中的工程機械、建筑機械、農業機械、汽車等；鋼鐵工業用的冶金機械、提升裝置、軋輥調整裝置等；土木水利工程用的防洪閘門及堤壩裝置、河床升降裝置、橋梁操縱機構等；發電廠渦輪機調速裝置、核發電廠等等；船舶用的甲板起重機械（絞車）、船頭門、艙壁閥、船尾推進器等；特殊技術用的巨型天線控制裝置、測量浮標、升降旋轉舞臺等；軍事工業用的火炮操縱裝置、船舶減搖裝置、飛行器仿真、飛機起落架的收放裝置和方向舵控制裝置等

什么是數控液壓機以及和普通液壓機的區別?

液壓機的發展

液壓機的伺服電機驅動是將傳動壓力機的普通電機更換為伺服電機，即為伺服液壓機，又稱伺服壓力機、伺服壓裝機。伺服液壓機的滑塊運動曲線可以根據沖壓工藝設定，行程可調。這種壓力機主要是針對難成形的材料，復雜形狀零件的高精度成形。大大提高了壓力機的加工精度以及沖壓效率，而且還取消了飛輪，離合器等部件，降低企業生產的成本，節約能源。
伺服液壓機和普通液壓機的區別
伺服液壓機的的發展受伺服電機的影響比較重，目前采用伺服電機驅動的液壓機主要是一些小噸位的壓力機。為了突破伺服電機的限制，混合驅動方式是目前壓力機發展的一個方向。這種混合驅動壓力機的構成方式采取差動輪實現普通電機和伺服電機的混合輸入，采取兩自由度的桿件系統實現混閉式雙點壓力機。其特點有：
(1)通用性和柔性化、智能化水平高。
由于其伺服功能，滑塊運動曲線不再僅僅是正弦曲線，而是可以根據工藝要求進行優化設計的任意曲線。
(2)精度高。
由于采用線性光柵尺檢測滑塊位置，滑塊在整個壓力機工作全程都具有;高的運動控制精度，尤其在下死點附近，能夠保證滑塊的精度在±0.01mm變化;從而保證了壓力機的閉合高度在生產過程中的精度穩定，抑制產品毛刺出現，防止產生不良產品。
(3)生產率高。
伺服液壓機由于其保留了曲柄壓力機的優點，尤其是生產率遠高于液壓機，體現了“液壓機的加工質量，機械壓力機的生產效率”。不僅如此，伺服電機驅動曲柄壓力機還可以根據工件的不同，調整滑塊行程，在一個工循環中無須完成360度旋轉，而只進行一定角度的擺動來完成沖壓工作，這就進一步縮短了循環時間。最大限度的減少了無謂的行程，大大提高了生產率。
與常規交流異步電動機驅動的機械壓力機相比，交流伺服壓力機具有如下特點：
(1)超強的通用性和柔性化、智能化水平。
由于其伺服功能，滑塊運動曲線不再僅僅是正弦曲線，而是可以根據工藝要求進行優化設計的任意曲線。例如，可以在控制器中預存適于沖裁、拉深、壓印、彎曲等工藝以及不同材料的特性曲線，使用時，不同工藝、不同材料調用不同曲線。這就大大提高了壓力機的加工性能，擴大了加工范圍，其加工性能完全可以與液壓機媲美。
(2)超高的精度。
由于采用線性光柵尺對滑塊位置作全閉環控制，滑塊在整個油壓機工作全程都具有高的運動控制精度。尤其在下死點附近，即使存在偏載，始終能夠保證滑塊的精度在微米級變化，從而保證了壓力機的閉合高度在生產過程中的精度穩定，抑制產品毛刺出現，防止產生不良產品輸入。
伺服液壓機和普通液壓機的區別
伺服液壓機和普通液壓機的最主要的區別是動力源的不同。一個是利用液壓系統里的液壓油油缸產生壓力，另一個則是應用壓縮空氣為動力源，利用壓氣缸來執行裝置，這是它們的本質區別。

什么是伺服液壓機以及和普通液壓機的區別?

氣壓機和液壓機的區別及優缺點

　氣壓機優點:
　　1、以空氣為工作介質，工作介質獲得比較容易，用后的空氣排到大氣中，處理方便.
　　2、因空氣的粘度很小(約為液壓油動力粘度的萬分之一)，其損失也很小，所以便于集中供氣、遠距離輸送。
　　3、工作環境適應性好，特別在易燃、易爆、多塵埃、強磁、輻射、振動等惡劣工作環境中，比液壓、電子、電氣控制優越。
　　4、成本低，過載能自動保護。
　　氣壓機缺點：
　　1、由于空氣具有可壓縮性，因此工作速度穩定性稍差。但采用氣液聯動裝置會得到較滿意的效果。
　　2、因工作壓力低(一般為0.31.0MPa)，又因結構尺寸不宜過大，總輸出力不宜大于10～40kN。
　　3、噪聲較大，在高速排氣時要加消聲器。
　　4、氣動裝置中的氣信號傳遞速度在聲速以內比電子及光速慢，因此，氣動控制系統不宜用于元件級數過多的復雜回路。
　　液壓機優點：
　　1、從結構上看，其單位重量的輸出功率和單位尺寸輸出功率在四類傳動方式中是力壓群芳的，有很大的力矩慣量比，在傳遞相同功率的情況下，液壓傳動裝置的體積小、重量輕、慣性小、結構緊湊、布局靈活。
　　2、從工作性能上看，速度、扭矩、功率均可無級調節，動作響應性快，能迅速換向和變速，調速范圍寬，調速范圍可達100：l到2000：1;動作快速性好，控制、調節比較簡單，操縱比較方便、省力，便于與電氣控制相配合，以及與CPU(計算機)的連接，便于實現自動化。
　　3、從使用維護上看，元件的自潤滑性好，易實現過載保護與保壓，安全可靠;元件易于實現系列化、標準化、通用化。
　　4、所有采用液壓技術的設備安全可靠性好。
　　5、經濟：液壓技術的可塑性和可變性很強，可以增加柔性生產的柔度，和容易對生產程序進行改變和調整，液壓元件相對說來制造成本也不高，適應性比較強。
　　6、液壓易與微機控制等新技術相結合，構成“機-電-液-光”一體化已成為世界發展的潮流，便于實現數字化。
　　液壓機缺點：
　　任何事物都是一分為二的，液壓傳動也不例外：
　　1)液壓傳動因有相對運動表面不可避免地存在泄漏，同時油液不是絕對不可壓縮的，加上油管等彈性變形，液壓傳動不能得到嚴格的傳動比，因而不能用于如加工螺紋齒輪等機床的內聯傳動鏈中。
　　2)在高溫和低溫條件下，采用液壓傳動有一定的困難。
　　3)為防止漏油以及為滿足某些性能上的要求，液壓元件制造精度要求高，給使用與維修保養帶來一定困難。