摘 要

液压机在工作中主要就是通过内部液体之间静压力来实现材料的加工制作，它的应用十分广泛，特别是在机械加工领域中，我们将其用于板材的拉深、冲压、锻压、等各种各样的场合里。液压机中一个重要的组成部分就是它的液压传动系统，我们需要在对液压传动系统的设计的同时对总体的结构进行设计。我们在刚刚开始设计的时候，我们要考虑实际的情况。并且综合各种各样的传动形式，发挥液压传动的优点。总的来说目的是要设计出的液压传动系统，拥有结构简单、成本低廉也要性能可靠，效率高、操作简单并且方便维修的特点。

本文中所给的题目是3MN液压机液压系统及关键部件设计，根据所给的一些已知参数，我们再根据这些已知参数再对液压机的结构型式进行设计，为能更好的学习相关知识并完成本次毕业设计，特制订了以下的研究步骤：

1.根据所给的题目查找相关资料，确定此种型号液压机的结构形式和相关参数所代表的含义；

2.确定好所设计的液压机的相关参数后，对3MN液压机的整体结构进行设计；

3.对3MN液压机中的油缸和液压站进行设计

4.对3MN液压机中关键零部件进行校核计算；

5.完成3MN液压机的三维建模及液压机相关二维图纸的绘制；

6.撰写毕业论文；

关键词：3MN液压机，油缸，液压站，液压系统

Abstract

Hydraulic press in the work is mainly through internal liquid static pressure to achieve the material processing and production, its application is very extensive, especially in the field of mechanical processing, we will use it for the plate stamping, forging, drawing and other occasions. And its internal hydraulic transmission system is an important part of the hydraulic press, hydraulic transmission system design and its overall structure design at the same time. When we start to design, we must proceed from the actual situation, organically combine various transmission forms, give full play to the advantages of hydraulic transmission, and strive to design a simple structure, reliable work, low cost, high efficiency, simple operation, easy maintenance of the hydraulic transmission system.

The topic given in this paper is the design of hydraulic system and key components of 3MN hydraulic press. According to some known parameters given, we will design the structure of hydraulic press according to these known parameters. In order to better learn relevant knowledge and complete this graduation project, the following research steps are formulated:

1. Search relevant information according to the given questions, and determine the structure form of this type of hydraulic press and the meaning represented by relevant parameters;

2. After determining the parameters of the designed hydraulic press, design the overall structure of the 3MN hydraulic press;

3. Design the oil cylinder and hydraulic station in the 3MN hydraulic press;

4. Check and calculate the key parts of 3MN hydraulic press;

3. Completed the three-dimensional modeling of 3MN hydraulic press and the drawing of relevant two-dimensional drawings;

4. Write the graduation thesis;

Key words: 3MN hydraulic press, oil cylinder, hydraulic station, hydraulic system

目 录

摘 要 1

Abstract 1

第1章 绪论 1

1.1 液压机内容概述 1

1.2液压机国内外研究概况 2

1.3液压传动工作原理 2

1.4 液压机设计的主要技术参数 3

第2章 3MN液压机的整体结构方案确定 4

2.1 设计思路 4

2.2液压系统原理图的设计 4

2.3 液压系统动作的分析 5

2.4上横梁结构形式 7

2.4.1结构形式的叙述 7

2.4.2上横梁的形状尺寸要求 8

2.4.3上横梁与油缸的联接 8

2.5滑块结构 8

2.5.1结构形式的确定 8

2.5.2形状尺寸要求 9

2.6下横梁结构 9

2.6.1结构形式 9

2.6.2形状尺寸要求 10

2.7立柱结构 10

2.7.1结构形式 10

2.7.2形状尺寸要求 11

2.8底座结构 11

第3章 3MN液压机液压系统的计算 13

3.1 设计主要技术参数 13

3.2 液压缸的设计 13

3.2.1绘制液压缸的速度循环图以及负载图 13

3.2.2 液压缸的工作效率确定 13

3.2.3 对液压缸的缸径进行计算 13

3.2.4活塞宽度的确定 14

3.2.5 缸体长度的确定 15

3.2.6缸筒壁厚的计算 15

3.2.7 活塞杆强度和液压缸稳定性计算 16

3.2.8缸筒壁厚的验算 18

3.2.9 缸筒的加工技术要求 19

3.2.10法兰设计 19

3.2.11法兰连接螺栓的强度计算 20

第4章 3MN液压机液压系统相关液压元件的确定 23

4.1油泵的确定 23

4.1.1 油泵工作压力的计算 23

4.1.2 油泵流量的计算 23

4.1.3 油泵电机功率的确定 24

4.2 液压元件的选择 24

4.3 油管的选择 25

第5章 对3MN液压机中液压站进行设计 27

5.1液压站的简述 27

5.2 油箱设计 27

5.2.1有效面积的设计计算 27

5.2.2 对液压油箱的容积进行验算 27

5.2.3 液压站油箱的结构设计 29

5.3 液压站的结构设计 30

5.3.1 液压泵的安装布置形式 30

5.3.2电动机和液压泵的连接结构 30

5.4 辅助元件 31

5.4.1 滤油器 31

5.4.2 空气滤清器 31

5.4.3 液位计 32

5.4.4 液压油 33

总结与展望 34

参考文献 35

致 谢 36

第1章 绪论

1.1 液压机内容概述

液压机是利用帕斯卡定律进行设计而成的机械,它的应用相当广泛种类也各种各样。我们在设计的时候也需要根据它实际用途不同进行不同的设计。液压机在进行工作的时候，通过液体作为介质,并且通过液体来传递能量，进一步实现各种生产加工场合中。就比方说在锻压行业中里液压机被我们广泛应用于自由锻造、模锻等各种工艺加工中;在一些其他的机械行业中,液压机也能够被用来在各种制品成型的工作领域中。

液压机在设计当中拥有相对独立的电气系统和整套动力执行机构,在控制方面是通过按钮进行集中布置实现整体控制,我们可以根据实际工作压力、压制速度、空载快下行等这些不同参数将其分为微调、手动及半自动这三种不同的工作模式,以此来更好的满足我们实际的需要。液压机的整体结构主要包括自身的本体以及动力系统、液压控制系统这三个系统。液压机的本体主要就是包括机 架、液压缸总成、运动机构及其一些辅助装置等这些部分构成。我们在对液压机分类时可以根据本体中机架形式,将其大致分为立 式液压机和卧式液压机这两种;其次我们也可以根据机架的具体组成结构,进而将液压机分成梁柱式、单柱式、框架式,在这些结构形式当中,最为普遍或者应用最为广泛的就是三梁四柱式这种结构,如下图1.1所示：

图1.1 三梁四柱液压机结构形式

1.2液压机国内外研究概况

世界上的第一台水压液压机是在1795年英国人发明的，但是刚发明出来的时候并没有受到行业内中重视，一直等到1880以后，才在曼切斯特的发明下将水压机正式应用到工业生产当中去，在那时水压机的主要功能就是对钢锭进行锻造生产。不过随着水压机的不断的使用发展，液压机技术也不断取得更快的进步和技术革新，液压机所能应用的场合也越来越多，加工的能力也越来越高。液压机发展最快速的时候可以算得上是在上世纪的战争年代，在这期间世界很多国家为能够更好的满足战争的机械制造需要，生产出了各种不同吨位的巨型液压机。其中具最为突出的是德国所生产制造的300MN水压机，此后美国又紧跟德国的脚步生产制造出400MN液压机，前苏联为实现技术能力的证明，设计生产出一台700MN锻压机的巨无霸。虽然在这战争时期，各种大吨位的水压机如雨后春笋般出现，但是这些机械产品的实际加工的精度等级还不是很高，在操作加工中往往都是通过人工来进行的，这也造成了其很难达到更高的精度要求。随着时间的发展，传统的水压机已经很难满足生产的精度要求，精度越来越高，速度越来越快的液压机也出现在工厂中。