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1、天津中德职业技术学院液压油箱的设计与制作所属部门：航空航天与汽车学院班级：xxx学生姓名：xxx指导教师：韩钰日 期：xxx摘要液压油箱是液压传动系统中重要的辅助部件，用来储存液压系统中的液压油，同时兼有散热和分离油液中的水，气体以及沉淀杂质等作用。在企业，设计液压油箱是一项最基本的工作，同时也可以初步考察员工对液压附件的选型和零件加工工艺的掌握情况。该项目设计旨在让学生理解油箱的基本组成，掌握接头及球阀的选型要领，以及最基本的零件加工工艺和焊接方法，提高将理论转化为实践的能力。关键词：液压油箱 球阀 接头 液位计 Proe目录目录第1章 项目的背景及意义4第2章 油箱的总体设计52.1 油箱
2、的功能要求52.2 油箱的总体尺寸确定6第3章 零件的详细设计73.1侧板的设计73.2前板的设计83.2.1匹配液位计的螺纹孔的设计83.2.2匹配放油阀的螺纹孔的设计103.2.2.1球阀的选择103.2.2.2过渡接头的选择103.3油箱盖的设计133.3.1空滤的选择133.3.2提手的设计143.3.3油箱盖的安装153.3.4油箱盖的密封153.4吊耳的设计153.5轮子的选择16第4章 结论18参考文献19第1章 项目的背景及意义液压油箱是液压传动系统中重要的辅助部件1，用来储存液压系统中的液压油，同时兼有散热和分离油液中的水，气体以及沉淀杂质等作用。在企业，设计液压油箱是一项最
3、基本的工作，同时也可以初步考察员工对液压附件的选型和零件加工工艺的掌握情况。该项目设计可以让我们理解油箱的基本组成，掌握接头及球阀的选型要领，以及最基本的零件加工工艺和焊接方法，提高将理论转化为实践的能力。实验室里面摆放着液压油箱，但实际上我们很少去关注他。我们更多关注的是液压阀、液压缸、液压马达之类的元件。实验室现存的液压油箱有一个缺点，就是移动不方便。借这次机会就设计一个可以移动的液压油箱，其一可以熟悉液压油箱的结构，其二将来可以作为备件使用。该论文的设计思路如下：介绍油箱的设计规范，具体零部件的设计，其中穿插了PROE三维仿真。所有零件的尺寸规格都是根据实际生产所用样本选用的，该论文的相
4、关图纸都可直接应用于生产加工。第2章 油箱的总体设计2.1 油箱的功能要求通过查找资料，初步整理了油箱的设计规范，如下所示：1液位计 2吸油管；3空气过滤器；4回油管；5侧板；6入孔盖；7放油塞；8地脚；9隔板；10底板；11吸油过滤器；12盖板油箱可分为开式油箱和闭式油箱二种。开式油箱，箱中液面与大气相通，在油箱盖上装有空气过滤器。开式油箱结构简单，安装维护方便，液压系统普遍采用这种形式。闭式油箱一般用于压力油箱，内充一定压力的惰性气体，充气压力可达0.05MPa。如果按油箱的形状来分，还可分为矩形油箱和圆罐形油箱。矩形油箱制造容易，箱上易于安放液压器件，所以被广泛采用；圆罐形油箱强度高，重
5、量轻，易于清扫，但制造较难，占地空间较大，在大型冶金设备中经常采用。上图为油箱的结构简图。设计油箱时应考虑如下几点1）油箱必须有足够大的容积。一方面尽可能地满足散热的要求，另一方面在液压系统停止工作时应能容纳系统中的所有工作介质；而工作时又能保持适当的液位2）吸油管及回油管应插入最低液面以下，以防止吸空和回油飞溅产生气泡。管口与箱底、箱壁距离一般不小于管径的3倍。吸油管可安装100m左右的网式或线隙式过滤器，安装位置要便于装卸和清洗过滤器。回油管口要斜切45角并面向箱壁，以防止回油冲击油箱底部的沉积物，同时也有利于散热3）吸油管和回油管之间的距离要尽可能地远些，之间应设置隔板，以加大液流循环的
6、途径，这样能提高散热、分离空气及沉淀杂质的效果。隔板高度为液面高度的2/33/4。4）为了保持油液清洁，油箱应有周边密封的盖板，盖板上装有空气过滤器，注油及通气一般都由一个空气过滤器来完成。为便于放油和清理，箱底要有一定的斜度，并在最低处设置放油阀。对于不易开盖的油箱，要设置清洗孔，以便于油箱内部的清理5）油箱底部应距地面150mm以上，以便于搬运、放油和散热。在油箱的适当位置要设吊耳，以便吊运，还要设置液位计，以监视液位6）对油箱内表面的防腐处理要给予充分的注意。常用的方法有： 酸洗后磷化。适用于所有介质，但受酸洗磷化槽限制，油箱不能太大。 喷丸后直接涂防锈油。适用于一般矿物油和合成液压油，
7、不适合含水液压液。因不受处理条件限制，大型油箱较多采用此方法。2.2 油箱的总体尺寸确定实验室现有实验条件如下：液压泵的额定流量为每分钟8L/min，泵的溢流压力为4MPa。一般说来，在低压系统中，油箱的有效容积为液压泵每分钟排出油液体积的2-4倍，即16L到32L。根据上述计算，再借鉴实验室现有的油箱结构，最终确定了油箱的总体尺寸如下：油箱总容积L长mm宽mm高mm37.8450300280油箱的有效容积为总容积的80%，即37.8*0.8=30.96 符合要求。第3章 零件的详细设计本章将借鉴现有油箱的结构来设计新油箱。总体结构初步构想如下：油箱主要有如下机构：加油口（空滤），吊耳，液位计
8、，放油阀，轮子。需要说明的是：由于时间所限，该油箱没有设计与液压泵相连接的出、回油口。回油口一般设计在顶盖上面；出油口可以设计在顶盖上，也可以设计在侧板上，视需要而定。3.1侧板的设计 侧板的设计很重要，要承受液压油的张力，也要承受液压油的重量，所以我们设计了折弯的设计方法，一方面减少焊缝，另一方面又可以起到“筋”的作用，提高强度。材料选择方面选择了较为常用的Q235钢。突出的台阶设计是与油箱盖安装设计的，孔是为螺栓连接准备的。而且由于钢板较薄3mm，螺栓连接的效果不好，故在背面加焊了一个螺母。“V”斜坡的设计为了让液压油聚在一起，方便排出。 3.2前板的设计前板承载的零件较多，有液位计、接头
9、、放油阀等等。下面一一说明。如上图所示。前板的底边形状符合侧板的形状，也是V型。折弯形成的台阶是固定油箱盖的。不同的是放油阀和液位计。3.2.1匹配液位计的螺纹孔的设计根据油箱的大小及价格方面的考虑，选择了黎明厂家的液位计2，型号为YWZ-76 根据样本里面的安装方法，该前板壁厚3mm，小于10mm，采用螺母安装，只需在钢板上加工2个直径为11的光孔，距离为76mm。液位计的三维如图所示3.2.2匹配放油阀的螺纹孔的设计以往的放油方式都选择螺塞的形式，优点是结构简单，不占空间，缺点是拆卸较繁琐，需要专用工具。针对上述缺点，我们此次选择了类似于水龙头的球阀来放油。这样一来，只需轻轻一扳，就可以完
10、成放油的动作了。3.2.2.1球阀的选择根据油箱的尺寸，选择了体积较小的低压球阀，型号为Q11F-16P-1/4,规格为1/4。三维如下图所示。 3.2.2.2过渡接头的选择在介绍过渡接头之前，在这里需要介绍一下2个比较重要的知识点，螺纹的分类和密封形式螺纹的样式多种多样，基本可以分为2大类：一类是普通螺纹；一类是管螺纹。普通螺纹又可分为米制螺纹和英寸制螺纹。米制螺纹就是我们国家采用的标准，如M8，M10等等。而英寸制螺纹欧美国家多为采用。如1/4-28，3/8-24等等。一英寸为25.4mm，所以在紧急的情况下，2种螺纹的螺栓基本可以互换，如1/4-28对应的米制螺纹为M6*1。但并不推荐这
11、样做。另一大类螺纹是管螺纹。管螺纹又分为牙型角为55度的和60度的。2种不能通用。牙型角55度的螺纹又分为密封型的和非密封型的。密封型的螺纹又分为圆柱和圆锥的。如R3/8即代表牙型角55度的密封形式的圆锥外螺纹。这里请注意R3/8与英寸制里的3/8-24是截然不同的。R3/8与米制螺纹M14是对应的；而3/8-24与米制螺纹M10是对应的.牙型角60度的螺纹也有类似的划分。密封形式一般指2类密封。一类是过渡接头与油块的密封，一类是过渡接头与软管的密封。过渡接头与软管的密封最常用的是24度锥密封，这里不详述。需要说明的是接头与油块的密封。接头与油块的密封分为2种，一种是角密封，一种是端面密封。角
12、密封比较形象的理解是将O型圈斜压在密封面上，而端面密封是将O型圈垂直压在密封面上。图1图1为端面密封标准DIN3852，图2为英寸制螺纹的角密封标准ISO11926，这里任何一种密封形式都有自己对应的标准号，不同的密封形式是绝不能混用的。图2那什么是过渡接头呢，因为螺纹的种类有很多种，所以元件A是一种螺纹，而元件B是另一种螺纹，怎么把2种不同规格的螺纹连接在一起呢？这时候过渡接头就派上用场了。过渡接头从旋转角度上分为2种，一种是不可调向接头，一种是可调向接头。可调向的意思是接头的方向可以由使用者自行决定，这样一来就比较灵活，可以避开障碍物。因为过渡接头的一端与球阀相连，螺纹为管螺纹1/4，另一
13、端与油箱相连接，所以与油箱连接的这一段可以自由选择了。而且我们选择了可调向接头3。最终确定型号为：1BG9-04OG与球阀的一端密封形式采用生胶带密封，使用时需要注意生胶带的缠绕方向；另一端则需要在一个圆搭子上面加工一个G1/4的螺纹孔，焊在油箱上，密封形式为端面密封。标准为DIN3852.如下图所示。3.3油箱盖的设计由于油箱盖可能要承受液压泵的重量，所以钢板选的厚一些，为5mm。盖上主要有提手和空滤，下面着重介绍一下空滤的选择。3.3.1空滤的选择空滤有2个主要作用，一个是加油的功能兼过滤杂质，一个是维持油箱内的气压的功能，同时滤除空气的杂质。根据实际需要最终选择型号为EF1-25的空气滤
14、清器。 与之配套的是在油箱盖板上加工4个M4的螺纹孔，来安装空滤。3.3.2提手的设计提手在设计是需要考虑2点，其一是强度，其二是舒适性，为此我们设计了这样的提手，左后焊在油箱盖上。3.3.3油箱盖的安装考虑到安装的强度及便利性，选择了M8的螺栓进行安装。螺母焊在前板、后板和侧板上。选取的螺栓的标准为GB 5783-1986，M8X20；垫片为GBT 97.1-2002；螺母为GBT 6170-20004。 3.3.4油箱盖的密封油箱盖的密封选取防油的材料，这里选用石棉垫，形状贴合油箱盖即可。3.4吊耳的设计吊耳的作用是搬运油箱。设计思路是将一根铁环套在一个钢管（截开）里，最后将整体焊在油箱的侧板上。 3.5轮子的选择本油箱为了移动方便，特意加装了轮子。轮子选择的万向轮，且带刹车功能。轮子通过M6的螺栓连接在长搭子上，搭子焊在油箱上。轮子是在淘宝选择的，规格为1.5寸，单个载重50公斤，4个轮子在200公斤左右。整个油箱的满载质量不超过150斤，故承载没有问题。第4章 结论参考文献1.液压传动2.黎明液压样本3.伊顿过渡接头样本4.机械设计手册
