三梁四柱液压机结构图
疲劳强度破坏实例
疲劳强度破坏实例疲劳破坏在局部应力最高的部位发生，某些机械，常常由于设计、制造、装配和使用中的不合理，造成零部件过早地发生疲劳断裂。
1．锻造用水压机，特别是1600吨以下的三梁（上横梁、活动横梁及下横梁）四柱式结构的小型水压机（图1.1），由于上、下横梁与立柱形成的框架的刚度小，在锻造过程中摇晃厉害，这样，常在立柱下端应力集中处发生疲劳破坏。
图1.2为1250吨锻造水压机的立柱，材料为45钢经正火处理，立柱两端的锥台分别与上、下横梁联接，立柱有内孔，通高压液体。
该水压机投产后不到两年，有一根立柱疲劳断裂，焊修后继续使用。
另一根立柱因超载运行断裂，更换一旧立柱。
再过一年大修时，将两根立柱都换上40Cr的新立柱，三年后，一根立柱又产生疲劳裂纹（图1.2所示）。
还有一台1600吨水压机投产后一年半，一根立柱在下横梁上螺母上部退刀槽处发生疲劳断裂（图1.3）。
从上面的例子可以看出，水压机立柱的疲劳断裂，大都发生在下横梁上螺母（或锥台）与立柱光滑区的过渡圆角处，该处的应力集中最大。
水压机横梁的疲劳破坏，可以分为两种情况：下横梁及活动横梁的疲劳破坏，都发生在梁的中央部位。
因为这种横梁各截面的面积近似相等，中央截面上的弯矩最大。
例如，一台1250吨水压机投产后十年，在下横梁中央部位产生疲劳裂纹。
另一台1000吨水压机投产一年后，于活动横梁中央产生疲劳裂纹，修焊后使用了两年又开裂。
对于梯形的上横梁，最高的局部应力不在中央截面上，而在上横梁与柱套交界的圆弧处。
因此，疲劳破坏在交界圆弧处发生。
2．轧机闭式机架用于初轧机、钢坯轧机及板轧机等。
对于以强度为主要要求的轧机机架，其破坏形式是弯曲疲劳破坏。
疲劳裂纹源常发生在压下螺母孔的过渡圆弧r处（图1.4中的1处），该处的峰值应力最高。
但有些轧机（如1200薄板迭轧机）工作十年后，发现在上横梁与立柱过渡圆角处有30mm长的裂纹（图1.4中的2处）。
3．运锭车用于将罩式加热炉中的大钢锭运到初轧机前的受料辊道上，它经受冲击，热锭温度的周期变化与运送中车辆的振动。
液压设备种类
四柱拉伸供应YZ28-系列双动薄板拉伸液压机本系列产品主要用于薄板的拉伸、弯曲、成型。
也可以进行能够冲裁、落料、压装、校正等工艺。
本机为四柱四梁结构，液压控制系统采用插装阀集成块，电器控制系统采用可编程序控制器和继电器两种。
我们也可根据客户要求的技术参数来生产产品。
本产品为四柱结构，液压采用插装阀系统，电器采用“PC”可编程序控制器和继电器控制两种方式。
供应YB32-系列四柱液压机(图该机工艺范围广，可用于可塑材料的压制、弯曲、拉伸等，也可从事校正，拉装及塑料制品和粉末制品的压制成型工艺。
产品名称：250T四柱液压机产品名称：150T-200T四柱液压机03YJ-TB型压力机由液压泵站、油缸、仪表、电器等组成的液压动力装置。
具有体积小、重量轻、结构简单、操作方便、工作压力高等特点。
本设备可实现弯曲、校直、挤压、剪切、铆接、拆卸、压装等工作要求。
主要技术参数：系统压力：32MPa 油缸行程：250mm油缸推力：25t、50t、100t工作台最大开口：400mm 工作台面尺寸（有效）：300×300操作简介：首先设定电接点压力表值，然后按动开机按钮，油泵开始工作，按动下降按钮，油缸开始下降，当压到工件后，系统开始升压，升压至压力表设定值后系统开始保压，保压时间的长短可通过调节电器箱内部的时间继电器来实现。
保压完毕后，油缸自动上升至上限位开关后停止工作，一个工作循环结束，若要重新工作，只需按动下降按钮即可。
YTD32系列四柱式液压机技术参数表项目单位 YTD32-40 Y TD32-63 Y TD32-100 Y TD32-200 Y TD32-315 Y TD32-500 Y TD32-630 Y TD32-800 Y TD32-1250 Y TD32-2000 公称KN 400 630 1000 2000 3150 5000 6300 8000 12500 20000力回程KN 180 190 320 450 630 1000 1000 1600 2000 4000力顶出力KN 100 190 190 350 630 1000 1000 1000 2000 2500 液体最大工作压力Mpa 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25滑块最大行程mm 450 500 600 700 800 900 1000 600 900 800顶出活塞最大行程mm 150 150 200 250 250 350 350 450 300 150滑块距工作台最大距离mm 700 800 900 1100 1250 1500 1700 1200 1400 1400滑块行程速度快下mm/s 50 80 22 100 100 100 100 80 80 80 工作mm/s 10 10 14 12 10 10 6 8 6-10 2-6 回程mm/s 52 60 47 60 60 80 50 50 45 50顶出行程速度顶出mm/s 95 50 70 65 55 80 80 60 60 70退回mm/s 120 100 140 95 110 160 150 120 80 100工作台有效面积左右mm 460 570 720 1000 1250 1400 1500 1500 1700 6000前后mm 460 490 580 900 1120 1400 1500 1400 1400 1000机器占地面积左右mm 1385 2000 2160 2825 3200 4060 4200 4800 5250 6000前后mm 920 1500 1504 2060 2100 3525 4200 2200 3800 2200电机KW 5.5 7.5 7.5 15 22 30 37 45 75.5 90总率整机KG 2000 3000 4500 12000 15000 24000 32000 38000 52000 90000 重量单柱液压机用途及性能特点本机器适用于可塑性材料的压制工艺，如冲压、弯曲、翻边、薄板拉伸等工艺，也可用于校正、压装、砂轮成形，冷挤金属零件成形、塑料制品及粉末制品的压制成形工艺。
四柱液压机原理图
四柱液压机原理图
四柱液压机是一种常见的液压设备，它通过液压系统产生的压力来驱动活塞进
行工作。
下面我们将详细介绍四柱液压机的原理图及其工作原理。
首先，我们来看一下四柱液压机的结构。
四柱液压机通常由机架、上横梁、下
工作台、滑块、液压缸、液压系统等部件组成。
其中，机架是整个机器的支撑结构，上横梁和下工作台用来固定模具和工件，滑块则是用来进行上下往复运动的部件。
液压缸是四柱液压机的动力来源，它通过液压系统提供的液压力来驱动滑块进行工作。
四柱液压机的原理图如下图所示，（插入原理图）。
在四柱液压机的工作过程中，液压系统起着至关重要的作用。
液压系统由液压泵、液压阀、液压缸、油箱、管路等组成。
液压泵负责将机械能转换为液压能，并将液压油输送至液压缸。
液压阀用来控制液压系统的压力、流量和流向，从而实现对液压缸的控制。
液压缸是将液压能转换为机械能的装置，它通过活塞来实现线性运动，从而驱动滑块进行上下往复运动。
四柱液压机的工作原理可以简单概括为，液压泵将液压油输送至液压缸，液压
缸产生的液压力驱动滑块进行上下往复运动，从而完成对工件的加工或成型。
在工作过程中，液压系统通过控制液压阀来实现对液压缸的控制，从而实现对滑块的速度、力度、行程等参数的调节。
总的来说，四柱液压机是一种通过液压系统产生的压力来驱动活塞进行工作的
设备。
它具有结构简单、工作稳定、操作方便等特点，广泛应用于各种金属加工、塑料成型、压力加工等领域。
通过对四柱液压机的原理图及工作原理的了解，我们可以更好地掌握其工作原理，从而更好地使用和维护四柱液压机。
三梁四柱液压机的功能特点及适用范围
三梁四柱液压机的功能特点及适用范围
三梁四柱液压机的功能特点及适用范围
三梁四柱液压机重要功能：计算机优化结构设计，三梁四柱式
结构，简单、经济、应用。
液压掌控采纳插装阀集成系统，动作牢靠，使用寿命长，液压撞击小，削减了连续管路与泄漏点。
独立的电气掌控系统，工作牢靠，动作直观，维护和修理方面。
采纳按钮集中掌控，具有调整、手动和半自动三种操作方式。
通过
操作面板选择，可实现定程、定压二种成型工艺，并具有保压延时
等功能。
滑块的工作压力，空载快递下行和慢速工作的行程范围均
可依据工艺需要进行调整。
三梁四柱液压机特点：1、液压机采纳内置式快速缸,空行程速
度快、生产效率高；3、压力可按工艺需要无级调整；2、便利的手
动调整机构可调整压头或上工作台在行程中任意位置压制，也可在
设计行程内任意调整快进和工进行程的长短；4、整体焊接的坚固开
式结构可使机身保持充足刚性的同时拥有的操作空间。
三梁四柱液压机适用领域本系列液压机为一般用途液压机，又
称为液压机，适用于金属料子的拉伸，弯曲、翻边、冲裁、冷挤压
等各种冲压工艺，还适用于校正，压装、粉末制品，磨料制品压制
成型以及塑料制品、绝缘料子的压制成型。
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液压机上横梁的设计
8MN 三梁四柱铸造结构上横梁设计 （单缸）技术参数： 公称压力P ： 8 MN 介质压力p ：MPa最大工作行程S ： 600 mm 最大开间H ：1200 mm工作台尺寸L ×B （长×宽）：1200×1000 mm 工作速度V ： 10mm/s一、活塞缸尺寸设计计算 一、活塞头直径：()圆整到系列头mm m p P D 5705686.05.31844==⨯⨯==ππ 二、活塞缸内径：mm D D 570==头内 3、活塞缸外径：[][]pD D 3-σσ内外≥[]MPa 150~110≈σ 取[]MPa 150=σmm D 7155.313150150570=⨯+≥外4、各部份尺寸（见图1）：()()()()mmS S R mm r R mmS h mmS t mm D D S 5.145.722.02.0025~15.03.7128525.025.01315.728.12~5.11315.728.12~5.15.72-2111≈⨯===≈⨯===⨯==≈⨯====内外 五、法兰外径：[]g hF Pσ≤[][][]25210180880100~80m m m PF MPa MPaF gh g g h ⨯==≥==σσσ取触面积，为法兰和横梁的实际接法兰直径： ()[]可得由外h hF R D D =+-224π()m mD D h h 812101]5.14715[4622=⨯=+-π二、立柱尺寸设计计算： []σ≤nFPF 为每根立柱的面积[]MPa 55~45=σ 取[]MPa 45=σ2421044.40444.0445845mm m n P F ⨯==⨯=≥立柱直径: mm Fd 2381044.4444=⨯⨯==ππ三、立柱、工作台与横梁的布置图1 液压缸各部分尺寸示意图工作台尺寸：1200×1000mm图2 立柱与工作台的位置布置四、上横梁强度、刚度的计算1.由于上横梁的刚度远大于立柱的刚度，因此能够将上横梁简化为简支梁，如图3：图3上横梁简化受力图最大弯曲在梁的中点：⎪⎭⎫ ⎝⎛-=πD lP M 22max D ——————缸法兰的环形接触面积平均直径 l ——————立柱宽边中心距 mm D 7642812715=+=l =1438mm m MN M ⋅=⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-90.11076421438283max π最大剪力为：MN PQ 42==最大挠度在梁的中点，由于亮的跨度与高度相较不是专门大，因此应考虑剪力对挠度的阻碍，梁中点挠度为：⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛-=t D GF kPl t D t D EJ Pl f πππ214461483230 3.中间截面惯性矩计算：梁的高度取：mm d h 71423833=⨯==将上横梁的横截面简化为工字梁，如图4所示先求截面底边W—W 轴的惯性矩J wi i w a S J J ∑+∑=0式中 0J —每块矩形面积对本身形心轴的惯性矩1230i i h b J =轴的静面矩—每块矩形面积对—每块矩形面积高度—每块矩形面积宽度—W W S h b i i ii i i a F S =轴的距离—每块矩形面积形心到—每块矩形的面积—W W a F i i再求出整个截面的形心轴Z —Z 轴到W —W 轴的距离h 0ii F S h ∑∑=整个截面对形心轴的惯性矩为i W Z F h J J ∑-=2为了方便，借助表格辅助计算（表1）图4 上横梁横截面简化图中间截面最大压应力：MPa MPa J h J h M ZZ Y 340109.1900max ≤⨯==σ 将表格计算结果代入h 0 ，J Z 计算公式，并将计算结果代入此方程，利用二分法和excel 软件解得：关于x ≥20的值，最大压应力均知足刚度要求 中点挠度f 0⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛-=l D GF kPl l D l D EJPl f πππ214461483230 式中，E=210GPa G=()()GPa E 08.803.01221012=+⨯=+μJ=J Z F= i F ∑ 相对挠度：M m m lf /15.00≤ 将表格计算结果代入上面方程，利用二分法和excel 软件解得：关于x ≥277的值，都知足刚度要求。
第三章液压机
二、液压机的选用
应以在该设备上进行的主要工艺为依据， 确保其主要参数都满足工艺要求，结合使用 条件，投资情况，制造厂情况并参考国内外 同类设备的参数和使用效果来决定。
在选用液压机时还应注意以下几个问题：
(1)关于最大偏心距
液压机的主要技术参数中，除锻造液压机外， 一般不专门列出允许的最大偏心距。但这不等 于可以在任意位置进行加载，相反，成形生产 中所用的大多数液压机如冲压液压机、塑料制 品液压机等都是按较小的偏心距甚至中心载荷 进行设计的，其承受偏心载荷的能力更差。
（0）手动液压机：用于一般压制、压装等工艺。 （1）锻造液压机：用于自由锻、钢锭开坯及金属模锻。 （2）冲压液压机：用于各种薄板、厚板的冲压。 （3）一般用途液压机：用于各种工艺，通常称为万能液压机。 （4）校正压装液压机：用于零件的校正及装配。 （5）层压液压机：用于胶合板、刨花板、纤维板及绝缘材料板 的压制。 （6）挤压液压机：用于挤压各种有色及黑色金属材料。 （7）压制液压机：用于各种粉末制品的压制成形，如粉末冶金、 人造金刚石、耐火材料的压制。 （8）打包、压块液压机：用于将金属碎屑及废料压成块。 （9）其他液压机：包括轮轴压装、冲孔等专门用途的液压机。
立柱与横梁的连接形式
（a）双螺母式（b）锥台式（c）锥台式（d）锥套式（e）锥套式
双 螺 母 式
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双 螺 母 式
27
3） 立柱的预紧方式 注意：为什么要预紧？何处被预紧？ ● 加热预紧 过程：o 立柱、横梁安装到位；
o
o o o
内外螺母冷态拧紧；
加热立柱两端； 拧紧外螺母； 冷却后即产生很大的预紧力。
整个机身的刚性较差，受力时会产生角变形，且
机身上无导轨，运动精度较差，有时为了保证机 身有足够的强度和刚度，结构上做得比较笨重。
三梁四柱液压机的结构和原理
三梁四柱液压机的结构和原理三梁四柱液压机是一种使用液压系统驱动压力来压制物品的机械设备。
它由三条横梁和四个柱子组成，其中两根柱子位于外侧，两根柱子位于内侧，横梁以上与四根柱子相交处各配备有一个液压缸，通过液压油压力控制机械运行。
下面我们来详细了解一下它的结构和原理。
1. 结构
三梁四柱液压机由上下两部分组成，上部分是横梁、液压缸和压头等组成，它们共同构成了压制复杂件时所需的压制空间；下部分则是底座、柱体等组成，上下各有一个工作台面，工作台面由上下两块压板组成。
2. 原理
三梁四柱液压机的工作原理是通过液压系统驱动机械进行压制运动。
当液压缸压入液压油后，活塞将油液压力传递到机械上，使得机械开始运动。
整个过程中，控制系统会对液压油进行流量和压力的控制，以保证机械运动的安全和精确性。
总的来说，三梁四柱液压机是一种高效、灵活、易操作和可靠的机械设备。
在现代制造业中发挥着举足轻重的作用，常被应用于金属加工、塑料成型和车身零部件的制造等领域。
YA32─100T三梁四柱液压机主缸设计
摘要通过对分析液压机的国内外生产及研究现状，确定了本课题的主要设计内容。
在确定了液压机初步设计方案后，采用了传统设计方法对100T液压机机身结构进行设计计算及强度校核，并采用AutoCAD设计软件对上横梁、底座、拉伸滑块、压边滑块、拉伸缸、压边缸、顶出缸、立柱及总装图进行了工程绘图，在参考了某公司生产的三梁四柱式液压机液压系统以及查阅了有关关于液压系统设计的书籍后，设计了液压机缸的工作说明书，并对其进行了可行性分析，最后对整个设计进行系统分析，得出整个设计切实可行。
关键词：液压机；机身结构AbstractThrough the production and research situation at home and abroad on the analysis of the hydraulic machine, the main design elements identified issues. In the preliminary design of hydraulic machine, using the traditional design method of design calculation and strength check of 100T hydraulic press frame structure, and the use of AutoCAD design software of upper beam, a base, the stretching slide, the beading slide block, the drawing cylinder, pressing cylinder, a tank top, upright and assembly drawing of Engineering in the drawing, three beam four-post type hydraulic press hydraulic system with reference to a company production and books about hydraulic system design review, design of hydraulic cylinder work instructions, and its feasibility is analysed, finally the whole design of system analysis, the whole design is feasible.keywords：Hydraulc press Body structure目录1绪论 (1)2液压机的主要技术参数 (3)2.1 YA32─100T三梁四柱万能液压机主要参数 (3)2.2 YA32─100T三梁四柱万能液压机系统工况图 (4)3液压基本回路以及控制阀 (6)3.1 YA32─100T三梁四柱万能液压机液压系统图 (6)3.2 YA32─100T三梁四柱万能液压机工作循环图 (9)4液压缸的设计部分 (10)4.1 主缸 (10)4.2 主缸活塞杆 (18)4.3 主缸的总效率 (20)4.4 顶出 (20)4.5 顶出缸活塞杆 (25)4.6 顶出缸的总效率 (26)4.7 各油缸工作流量 (27)4.8 液压缸损坏情况及原因分析 (29)致谢 (31)参考文献 (32)附录 (33)1 绪论1.1液压机的发展随着全球金融危机对实体经济影响加深，全球经济在经历连续4年5%左右的高速增长之后2008年急速掉头下滑。
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三梁四柱液压机结构（图）
三梁四柱液压机由主机及控制机构两大部分组成，通过主管道及电气装置联系起来构成一体。
主机包括机身、主油缸、顶出油缸及允液系统等。
现将各部分结构和作用分述如下
（1）机身（见外形图）
机身由上横梁、滑块、工作台、立柱、锁紧螺母、调节螺母等组成，上横梁和工作台用四根立柱与锁紧螺母联成一刚性桁架，滑块则由四根立柱导向，上下运动。
通过调节四个调节螺母，调节滑块下平面对工作台台面的不平行度及行程时的不垂直度。
在滑块下平面及工作台上平面上，设有T形槽，可配M24的螺栓专供安装工模具用。
在工作台中央有一圆孔，顶出缸由压套紧压于圆孔内的台阶上，在上横梁中央孔内，装有主油缸。
主油缸由缸口端的台阶和大螺母紧固于横梁上。
滑块中央的大孔，是用来装主活塞杆的，由螺栓和螺纹法兰把滑块与主活塞杆联成一体。
在滑块四立柱孔内，装有铜导套，以便于磨损后更换，在外部均装有压配式的压注油杯，用以润滑立柱——导套运动付，在孔口端均装有防尘圈，以防止污物进入运动付，保持运动的洁净。
在锁紧螺母和调节螺母上，均配有紧定螺钉的紫铜垫，机器调整好后，拧紧螺钉可防止螺母松动。
（2）主油缸
主油缸为双作用活塞式油缸，缸底为封底式整体结构，在缸体内装有活塞头，在活塞头的外圈上，装有一道向上，一道向下的进口Y形密封圈与缸壁密封；活塞头的内圈与活塞杆的密封，是由两道O形密封圈来实现，从而使缸内形成上下两个油腔。
在缸口装有导向套，以保证活塞运动时有良好的导向性能。
在导向套内孔装
有一道轴用Yx形密封圈，在导向套外圆上装有两道O形密封圈，以保证缸口部分的密封性能。
缸口端采用可拆卸式的卡环联接，在端部装有防尘圈，以防止污物进入油缸内，保持油液的清洁。
在主油缸的缸底上装有充液阀，以螺纹联接，并由O形密封圈密封。
在缸体的上端面，装有充液筒，用螺栓坚固联接，并用耐油橡胶圈密封。
（3）顶出油缸
顶出油缸的形式和作用原理与主油缸相同。
缸底采用了螺纹结构，可以拆卸。
在活塞头的外圈，只布置两道（一上一下）方向相反的孔用Yx形密封圈。
在活塞杆外伸端的端面上，设有一个螺纹孔，以供配置顶杆用。
（4）充液系统
充液系统由充液阀和充液筒两部分组成。
当滑块快速下行时，由于主油缸上腔的负压而吸开充液阀的主阀，使充液筒内的大量油液流入主缸上腔，以使滑块能顺利的快速下行。
卸压时，控制油首先进入控制阀内，使其控制活塞克服弹簧力，推动卸荷阀芯下行，使主缸上腔的高压油通过卸荷阀芯与充液筒内接通，达到卸压的目的。
在充液筒上部设有长形油标，用来观察油位。
充液筒旁的溢流管，把充液筒的容积分为两部分：下部油液是供滑块快速下行用的，上部容积则是容纳滑块回程时，主缸上腔排出的油液。
在充液筒的侧下部，装有一闸阀，用于定期更换油液。
充液阀是用阀座上的螺纹与油缸缸底紧固联接的，并用O形密封圈密封。
充液筒是由中部平面与主缸上端面相联接，并用螺栓紧固，耐油橡胶垫密封的。
在筒的盖上设有通气孔，在充液筒内设有吊钩。
（5）动力机构
动力机构是由油箱。
高压油泵、电动机、集成阀块等组成。
它是产生和分配工作油液，使主机能完成各项预定动作的机构。