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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：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系統(tǒng)中重要的輔助部件，用來儲存液壓系統(tǒng)中的液壓油，同時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，同時也可以初步考察員工對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系統(tǒng)中重要的輔助部件[1]，用來儲存液壓系統(tǒng)中的液壓油，同時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，同時也可以初步考察員工對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缺點(diǎn)，就是移動不方便。借這次機(jī)會就設(shè)計(jì)一個可以移動的液壓油箱，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)停止工作時應(yīng)能容納系統(tǒng)中的所有工作介質(zhì)；而工作時又能

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。回油管口要斜切45角并面向箱壁，以防止回油沖擊油箱底部的沉積物，同時也有利于散熱 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，所以我們設(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)油箱的大小及價格方面的考慮，選擇了黎明廠家的液位計(jì)[2]，型號為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個比較重要的知識點(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是對應(yīng)的；而3/8-24與米制螺紋M10是對應(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應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)號，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？這時候過渡接頭就派上用場了。 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。可調(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]。最終確定型號為：1BG9-04OG 與球閥的一端密封形式采用生膠帶密封，使用時需要注意生膠帶的纏繞方向；另一端則需要在一個圓搭子上面加工一個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個主要作用，一個是加油的功能兼過濾雜質(zhì)，一個是維持油箱內(nèi)的氣壓的功能，同時濾除空氣的雜質(zhì)。 根據(jù)實(shí)際需要最終選擇型號為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，為此我們設(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，單個載重50公斤，4個輪子在200公斤左右。整個油箱的滿載質(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 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