液壓與氣壓傳動設(shè)計計算單面多軸鉆孔組合機床液壓系統(tǒng)

1、1 各專業(yè)全套優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計圖紙 湖北文理學(xué)院湖北文理學(xué)院 液壓與氣壓傳動設(shè)計計算說明書液壓與氣壓傳動設(shè)計計算說明書 題題 目：目： 單面多軸鉆孔組合機床液單面多軸鉆孔組合機床液 壓系統(tǒng)壓系統(tǒng) 學(xué)生姓名：學(xué)生姓名： 學(xué)學(xué) 號：號： 20121391412012139141 所在院所在院(系系)： 機械與汽車工程學(xué)院機械與汽車工程學(xué)院 專專 業(yè)：業(yè)： 汽車服務(wù)工程汽車服務(wù)工程 班班 級：級： 汽服汽服 12111211 班班 指指 導(dǎo)導(dǎo) 教教 師：師： 湖北文理學(xué)院課程設(shè)計 摘要 2 2 目 錄 摘摘 要要 .1 1 1 1 設(shè)計方案擬定設(shè)計方案擬定 .2 2 1.11.1 方案分析方案分析.2

2、1.21.2 方案確定方案確定.2 2 2 負載分析計算負載分析計算 .3 3 2.12.1 壓系統(tǒng)的要求壓系統(tǒng)的要求.3 2.22.2 分析系統(tǒng)工況，確定主要參數(shù)分析系統(tǒng)工況，確定主要參數(shù).3 2.2.1 確定執(zhí)行元件 .3 2.2.3 負載圖和速度圖的繪制 .4 2.2.4 液壓缸主要參數(shù)的確定 .5 3 3 液壓系統(tǒng)原理圖的擬定液壓系統(tǒng)原理圖的擬定 .8 8 3.13.1 液壓回路的選擇液壓回路的選擇.8 3.23.2 流量和方向控制設(shè)計流量和方向控制設(shè)計.8 3.33.3 壓力控制設(shè)計壓力控制設(shè)計.8 3.43.4 能耗控制設(shè)計能耗控制設(shè)計.8 4 4 液壓元件的選擇液壓元件的選擇 .

3、1111 4.14.1 液壓泵及驅(qū)動電機規(guī)格選擇液壓泵及驅(qū)動電機規(guī)格選擇.11 4.1.1 大、小泵最高工作壓力計算 .11 4.1.2 總需供油量 .11 4.1.3 電動機的選擇 .12 4.24.2 閥類元件及輔助元件的選擇閥類元件及輔助元件的選擇.12 4.2.1 閥類元件及輔助元件的選擇.12 4.2.2 油管 .13 4.2.3 油箱 .13 5 5 液壓系統(tǒng)性能的驗算液壓系統(tǒng)性能的驗算 .1515 5.15.1 驗算系統(tǒng)壓力損失并確定閥的調(diào)整值驗算系統(tǒng)壓力損失并確定閥的調(diào)整值.15 5.25.2 油液溫升驗算油液溫升驗算.16 6 6 液壓系統(tǒng)油箱結(jié)構(gòu)設(shè)計液壓系統(tǒng)油箱結(jié)構(gòu)設(shè)計 .

4、1818 6.16.1 容積的確定容積的確定.18 6.26.2 壁厚、箱頂及箱頂元件的設(shè)計壁厚、箱頂及箱頂元件的設(shè)計.19 6.36.3 箱壁、清洗孔、吊耳、液位計的設(shè)計箱壁、清洗孔、吊耳、液位計的設(shè)計.19 6.46.4 箱底、放油塞及支架的設(shè)計箱底、放油塞及支架的設(shè)計.19 6.56.5 油箱內(nèi)隔板及除氣網(wǎng)的設(shè)置油箱內(nèi)隔板及除氣網(wǎng)的設(shè)置.20 參考文獻參考文獻 .2121 致致 謝謝 .2222 湖北文理學(xué)院課程設(shè)計 摘要 3 3 摘 要 現(xiàn)代機械一般多是機械、電氣、液壓三者緊密聯(lián)系，結(jié)合的一個綜合體。液 壓傳動與機械傳動、電氣傳動并列為三大傳統(tǒng)形式，液壓傳動系統(tǒng)的設(shè)計在現(xiàn)代 機械的設(shè)計

5、工作中占有重要的地位。因此， 液壓與氣壓傳動課程是工科機械 類各專業(yè)都開設(shè)的一門重要課程。它既是一門理論課，也與生產(chǎn)實際有著密切的 聯(lián)系。為了學(xué)好這樣一門重要課程，除了在教學(xué)中系統(tǒng)講授以外，還應(yīng)設(shè)置課程 設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)，使學(xué)生理論聯(lián)系實際，掌握液壓傳動系統(tǒng)設(shè)計的技能和方法。 液壓傳動課程設(shè)計的目的主要有以下幾點： 1、綜合運用液壓傳動課程及其他有關(guān)先修課程的理論知識和生產(chǎn)實際只是， 進行液壓傳動設(shè)計實踐，是理論知識和生產(chǎn)實踐機密結(jié)合起來，從而使這些知識 得到進一步的鞏固、加深提高和擴展。 2、在設(shè)計實踐中學(xué)習(xí)和掌握通用液壓元件，尤其是各類標(biāo)準元件的選用原 則和回路的組合方法，培養(yǎng)設(shè)計技能，提高學(xué)

6、生分析和嫁接生產(chǎn)實際問題的能力， 為今后的設(shè)計工作打下良好的基礎(chǔ)。 3、通過設(shè)計，學(xué)生應(yīng)在計算、繪圖、運用和熟悉設(shè)計資料（包括設(shè)計手冊、 產(chǎn)品樣本、標(biāo)準和規(guī)范）以及進行估算方面得到實際訓(xùn)練。 湖北文理學(xué)院課程設(shè)計 設(shè)計方案擬定 4 4 1 設(shè)計方案擬定 1.1 方案分析 對設(shè)計液壓系統(tǒng)進行分析，已知設(shè)計的是一臥式單面多軸鉆孔組合機床的液 壓系統(tǒng)，要求液壓系統(tǒng)完成的工作循環(huán)是：快進工進快退停止。在設(shè)計過 程中要注意液壓設(shè)計的注意事項：在滑臺的速度變化較大，當(dāng)滑臺由工進轉(zhuǎn)為快 退時，以減少液壓沖擊，須使用背壓閥等。 方案一： 選用兩個柱塞缸組合來實現(xiàn)工作循環(huán)所要求的快進、工進運動，在快進和快 退時

7、要求速度相等，通過差動連接來實現(xiàn)。系統(tǒng)在工作過程環(huán)境惡劣，時有沖擊 可通過在回油路上加背壓閥來減少其對加工工件精度的影響。為了減少空間，油 箱采用閉式油箱。由于其工況過程分段情況很大，節(jié)約能源，節(jié)約成本可采用變 量泵來實現(xiàn)不同工況對油量的不同需要。閉式油箱，不易于散熱，要附加散熱器， 增加了成本。 方案二： 選用單桿活塞缸來實現(xiàn)工作循環(huán)所要求的快進、工進運動，借鑒經(jīng)典的實現(xiàn) 快進、快退的連接方式，差動連接來實現(xiàn)，而對于有大沖擊，工作阻力不定對加 工過程的影響，采用使用在回油路上接背壓閥和在進油路上用調(diào)速閥和行程閥的 組合來實現(xiàn)。對于工況分段情況很大，借鑒同類機床多數(shù)采用雙泵供油來節(jié)約能 源。

8、為減少熱變形對加工精度的影響，減少熱源，選用遠離機床床身的開式油箱。 方案三: 選用單桿活塞缸來實現(xiàn)工作環(huán)循環(huán)所要求的快進、工進運動，對運動方向的 改變可以二位二通電磁換向閥來、單向閥和調(diào)速閥來實現(xiàn)。液壓泵選用變量泵， 這種方案就是在快進的時候油液流經(jīng)閥的速度快，流量大，局部損失大，油液發(fā) 熱高，使液壓液的粘性降低，影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性 。 1.2 方案確定 綜合比較方案一、方案二和方案三，從經(jīng)濟成本、以往同類成功機床的例子 和可操作性考慮后，選用方案二。方案二的具體設(shè)計過程如下。 湖北文理學(xué)院課程設(shè)計 設(shè)計方案擬定 5 5 2 負載分析計算 2.1 壓系統(tǒng)的要求 由于設(shè)計一臥式單面多軸鉆孔組合機

9、床的液壓系統(tǒng)，要求液壓系統(tǒng)完成的工 作循環(huán)是：快進工進快退停止，系統(tǒng)參數(shù)如下表，動力滑臺采用平面導(dǎo)軌， 其靜，動摩擦系數(shù)分別為 0.2，0.1 往復(fù)運動的加減速時間要求不大于 0.2s。 2.2 分析系統(tǒng)工況，確定主要參數(shù) 2.2.1 確定執(zhí)行元件 由于機床要求液壓系統(tǒng)完成的是直線運動，最大行程為：240mm,其屬于短行 程，故選用執(zhí)行元件為：液壓缸。(其具體的參數(shù)在后面經(jīng)計算后再確定) 2.2.2 分析系統(tǒng)工況 工作負載 fa=22000 慣性負載 7 1000583 60 0.2 v fmmn t 阻力負載 靜摩擦阻力0.2 500 9.8980 fs fn 動摩擦阻力0.1 500 9.

10、8490 fd fn 由此得出液壓缸在各工作階段的負載如下表 21 所示： 湖北文理學(xué)院課程設(shè)計 負載分析計算 6 6 表 2-1 液壓缸在各工作階段的負載 （單位：n） 注:1 液壓缸的機械效率通常取 0.90.95,此處取 0.9。 2 不考慮動力滑臺上顛覆力矩的作用。參考資料1 2.2.3 負載圖和速度圖的繪制 負載圖按上面表中數(shù)值繪制,如圖 11。速度圖按已知數(shù)值 , 、，快退行程和工 13 3.5/ minvvm 1 210smm 2 100smm 312 310sssmm 進速度等的繪制，如圖 12，v2=0.030m/min 2 v 圖 2.1 負載圖 圖 2.2 速度圖 2.2

11、.4 液壓缸主要參數(shù)的確定 a 初選系統(tǒng)工作壓力 工況負載組成負載值 f 推力/ m ff 起動 fs ff9801089 加速 fdm fff672746 快進 fd ff490544 工進 fd fffa2249024988 快退 fd ff490544 p/mpa,q(l/min),p/kw v(m/min) 湖北文理學(xué)院課程設(shè)計 負載分析計算 7 7 由資料2中表 11-2 可知，臥式單面多軸鉆孔組合機床液壓系統(tǒng)的最大負載 為 25000n 時，可以取 34mpa，參考資料1中表 42.45 中推薦液壓系統(tǒng)的公 稱壓力，取=3.5mpa。 1 p 1 p b 確定液壓缸型式、規(guī)格及尺寸

12、 由于工作進給速度與快速運動速差較大，且快進、快退速度要求相等，從降 低總流量需求考慮，確定采用最適的差動液壓缸。利用這時活塞桿較粗可以通油 的有利條件，沿用活塞桿固定，缸體隨滑臺運動的常用典型安裝形式。 由于快進、快退的速度相等，故可以知，推出液壓缸特征： 2dd 。鉆孔加工時，液壓缸回路上必須具有背壓，以防孔被鉆通時突然 12 2aa 2 p t f 消失而造成滑臺突然前沖而設(shè)置的回油腔背壓 0.8mpa?？爝M時液壓缸雖作差動聯(lián) 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，估算時可取p 。快退時回油腔中是有背壓的，這時可按 0.6mpa 估算?？梢运愠?.5pmpa 2 p 工

13、作腔需要的工作面積 1 a 由工進時的推力式（53）得： 11221112 2 m fa pa pa pap 故有 622 2 11 0.8 24988 103.50.0081 22 m pf apmm ； 1 44 0.0081 3.14101.6damm 0.7070.707 101.671.8ddmm 根據(jù)資料1表 42.42（液壓缸缸筒內(nèi)徑尺寸系列）和表 42.43（液壓缸 活塞桿外徑尺寸系列）將這些直徑圓整成就近標(biāo)準值時得;d=100mm,d=70mm。由 此求得液壓缸兩腔的實際有效面積為： 2242 1 43.14 100478.5 10adm 222242 2 / 43.1410

14、070440 10addm 經(jīng)檢驗，活塞桿的強度和穩(wěn)定性均符合要求。 c 計算最大流量需求： 44 max12max 78.05 1040 103.5/600.450 /0.5 /qaavl sl s 此流量較為適中，可以接受。 湖北文理學(xué)院課程設(shè)計 負載分析計算 8 8 根據(jù)以上 d 與 d 的值，可估算液壓缸在各個工作階段中的壓力、流量和功率 值，如表 2-2 所示。 表 22 液壓缸在各個工作階段中的壓力、流量和功率值 工況計算公式 推力 /fn 回油腔 壓力 2 p mpa 進油腔 壓力 1 p mpa 輸入 流量 1 /minq l 輸入 功率 /p kw 起 動 108900.28

15、3_ 加 速 7461.2130.713_ 快 進 恒 速 1212 pfapaa 121 ()qaa v 1 pp q 21 ppp 5441.120.6613.480.148 工進 1221 pfp aa , 1 2 qav 1 pp q 249880.83.590.240.014 起 動 108900.272 加 速 7460.61.36 快 退 恒 速 1212 pfp aa 2 3 qa v 1 pp q 5440.61.31140.306 并根據(jù)此繪出工況圖如圖 23 圖 2.3 組合機液壓缸工況 p/mpa,q(l/min),p/kw 湖北文理學(xué)院課程設(shè)計 負載分析計算 9 9

16、3 液壓系統(tǒng)原理圖的擬定 3.1 液壓回路的選擇 鉆削負載為阻力負載，在鉆入鑄件表面及鉆通孔時的開始和結(jié)束時間存在先 后等因素影響下，負載存在突變的可能。但從工況圖 2.3 中可知功率較小，故工 作進給采用具有壓差補償?shù)倪M口調(diào)速閥的調(diào)速方式。 由于液壓系統(tǒng)選用了節(jié)流節(jié)流調(diào)速的方式和為了更好的散熱，系統(tǒng)中油液的 循環(huán)選項取是開式的。 3.2 流量和方向控制設(shè)計 快進、工進采用與調(diào)節(jié)器速閥并聯(lián)的兩位二通閥換接實現(xiàn)。 差動液壓缸實現(xiàn)快進時，需要能利用回流的差動回路配合，故選用三位五通 閥實現(xiàn)通斷、換向、差動連接等功能。 由于流量及功率均較小，控制閥均用普通滑閥式結(jié)構(gòu)。另外尚需要采用單向 閥配合控制油

17、流方向。 3.3 壓力控制設(shè)計 系統(tǒng)工作壓力由溢流閥控制調(diào)節(jié)。 負載阻力在鉆削過程中的突變，特別是加工完畢后負載突然消失，采用附有 壓差補償控制的調(diào)速閥，而不用節(jié)流閥，再在回流路上附加可調(diào)背壓閥，就可使 工作速度穩(wěn)定和避免發(fā)生前沖現(xiàn)象。 3.4 能耗控制設(shè)計 在流量、方向和壓力液壓系統(tǒng)關(guān)鍵參數(shù)決定后，還要考慮能耗控制，用盡量 少的能量來實現(xiàn)控制，以達到節(jié)能的目的和降低生產(chǎn)成本的目的。 由工況圖知： maxmin 26.93 0.178151.3qq 湖北文理學(xué)院課程設(shè)計 負載分析計算 10 10 (快進所花時間) 111 210 603.5 10003.6ts vss (工進所花時間) 222

18、 60 1000.030 1000200tsvss （快退所花時間） 333 60 3103.5 10005.3tsvss 213 200 3.65.322.5ttt 數(shù)據(jù)表明： 即，這表明在一個工作循環(huán)中的大部分時 21 200/3.656tt 間都處于高壓小流量工作。從提高系統(tǒng)效率、節(jié)省能量角度來看，選用單定量泵 油源顯然是不合理的，為此可選用限壓式變量泵或雙聯(lián)葉片泵作為油源。此系統(tǒng) 大部分時間在高壓小流量下工作顯然采用單定量泵溢流動力源，長時大流量溢流 會造成能量大量損失，是不可取的?？紤]到前者流量突變時液壓沖擊較大，工作 平穩(wěn)性差，且后者可雙泵同時向液壓缸供油實現(xiàn)快速運動，最后確定選用

19、雙聯(lián)葉 片泵方案， 。故在此采用雙泵供油動力源，有得于降低度能耗，有利于生產(chǎn)成本。 如圖 3.1-a 所示。 （a）油源 （b）換向回路 （c）速度換接回路 圖 3.1 液壓回路的選擇元件 為了防止快進轉(zhuǎn)工進時速差變化太大，達倍而產(chǎn)生壓1 23.5 0.030117v v 力沖擊，選擇快速運動和換向回路 本系統(tǒng)已選定液壓缸差動連接和雙泵供油兩 種快速運動回路實現(xiàn)快速運動?？紤]到從工進轉(zhuǎn)快退時回油路流量較大，故選用 換向時間可調(diào)的電液換向閥式換向回路，以減小液壓沖擊。由于要實現(xiàn)液壓缸差 動連接，所以選用三位五通電液換向閥，選用電液控制型，以利于按要求調(diào)節(jié)換 向過和的時間，防止壓力沖擊。如圖 3.

20、1-b 所示。 切換速度用的二位二通閥先用行程式開關(guān)控制型。如圖 3.1-c 所示。 背壓閥選用可調(diào)的，以備根據(jù)工作需要調(diào)節(jié)。 為了解決滑臺工進時進、回油路串通使系統(tǒng)壓力無法建立的問題，增設(shè)了單 向閥 a。 為了解決滑臺快進的時候回油路接通油箱，無法實現(xiàn)液壓缸差動連接的問題， 湖北文理學(xué)院課程設(shè)計 負載分析計算 11 11 必須在回油路上串接一個液控順序閥 8，這里作背壓閥。以阻止油液在快進階段 返回油箱。 為了避免機床停止工作時回路中的油液流回油箱，導(dǎo)致空氣進入系統(tǒng)，影響 滑臺運動的平穩(wěn)性，圖中添置了一個單向閥 11。 考慮到這臺機床用于鉆孔（通孔與不通孔）加工，對位置定位精度要求較高， 圖

21、中增設(shè)了一個壓力繼電器 15。當(dāng)滑臺碰上死擋塊后，系統(tǒng)壓力升高，它發(fā)出快 退信號，操縱電液換向閥換向。 在進油路上設(shè)有壓力表開關(guān)和壓力表。鉆孔行程終點定位精度不高，采用行 行程開關(guān)控制即可。 綜合以上設(shè)計和優(yōu)化后可給出 3.2 液壓系統(tǒng)原理圖： 13 14 圖 3.2 液壓系統(tǒng)原理圖 湖北文理學(xué)院課程設(shè)計 負載分析計算 12 12 4 4 液壓元件的選擇液壓元件的選擇 4.1 液壓泵及驅(qū)動電機規(guī)格選擇 4.1.1 大、小泵最高工作壓力計算 液壓缸在整個工作循環(huán)中的最大工作壓力為 3.59mpa，由表 11-4 得，進油路 壓力損失的范圍為 0.51.5mpa，取進油路上的壓力損失為 0.8mp

22、a，壓力繼電器 調(diào)整壓力高出系統(tǒng)工作壓力之值為 0.5mpa 則小泵的最大工作壓力為 1 3.590.80.54.89 p pmpampa 大泵快退時液壓缸的工作壓力比快進大，取進油路上的壓力損失為 0.5mpa, 則大流量的最高工作壓力為 2 0.5 1.311.81 p pmpampa 4.1.2 總需供油量 兩個泵應(yīng)向液壓缸提供最大的流量為 14l/min,若回路中的泄露按液壓缸輸入 流量的 10%計算，則兩缸的總流量為： 1.1 14min15.4min p qll 工進進給時需流量為),但不得不考慮溢流閥的最小穩(wěn)定溢流量0.5minl ,故小流量泵的供油量最少應(yīng)為。 3minl 3.

23、5minl 據(jù)據(jù)以上壓力和流量的數(shù)值，上網(wǎng)查 yuken 日本油研 pv2r 型雙聯(lián)葉片泵， 選取 pv2r126/26 型雙聯(lián)葉片泵，其小泵的排量為，大泵的排量為 6ml r ，若取液壓泵的容積效率=0.9，則當(dāng)泵的轉(zhuǎn)速=940r/min 時，液壓泵26ml r v p n 的實際輸出流量為： 6339400.9 1000min32.994min p qll 由于液壓缸在快退時輸入功率最大，這時液壓泵泵工作為 1.81 mpa 湖北文理學(xué)院課程設(shè)計 液壓元件的選擇 13 13 流量為。取泵的總效率=0.75，則液壓泵驅(qū)動電動機所需的功率27.1minl p 為： 1.81 27.1 1.09

24、 60 0.75 pp p p q pkwkw 4.1.3 電動機的選擇 根據(jù)此數(shù)值，查資料4中表 939，選取 y90l6 型電動機，其額定功率 =1.1kw，額定轉(zhuǎn)速=910r/min。 n p n n 4.2 閥類元件及輔助元件的選擇 4.2.1 閥類元件及輔助元件的選擇 表 41 閥類元件及輔助元件的選擇 規(guī)格序號元件名稱估計通進 閥的流量 1 / minl 額定流量 1 / minl 額定壓力 mpa 型號 1 雙聯(lián)葉片 泵 (5.1+22) 查得只知 最高壓力 為：16 mpa pv2r126/26 =(6+26)ml/r vp 2 三位五通 電液閥 50801635dy-100b

25、y 3 行程閥 60631622c-100bh 4 調(diào)速閥 0.5616q-6b 5 單向閥 606316i-100b 6 單向閥 256316i-63b 7 液控單向 閥 226316ydf63b 8 背壓閥 0.36316b-10b 9 溢流閥 5.16316y-10b 10 壓力表開 關(guān) k-6b 湖北文理學(xué)院課程設(shè)計 液壓元件的選擇 14 14 11 單向閥 226316i-100b 12 單向閥 606316i-63b 13 順序閥 32636.3xy-63b 14 過濾器 36506.3xu-50 200 4.2.2 油管 各元件間邊接管道的規(guī)格按元件接口處尺寸決定，液壓缸進、出油

26、管見分曉 按輸入、排出的最大流量計算。由于液壓泵具體選定之后液壓缸在各個階段的進、 出流量已與原定數(shù)值不同，所以要重新計算如下表 4-2 所示。表中的數(shù)值說明， 液壓缸快進、快退的速度與、與設(shè)計相近。這表明上邊所選液壓泵的型號、 1 v 3 v 規(guī)格是合適的。 表 42 液壓缸的進、出流量和運動速度 流量、速度快進工進快退 輸入流量 1 / minl 1112p qaqaa 78.5 27.178.540 55.28 1 0.24q 1 27.1 p qq 排出流量 1 / minl 2211 qa qa 40 55.2878.5 28.17 2211 qa qa 40 0.5 78.5 0.

27、25 2112 qaqa 27.1 78.5 40 53.18 運動速度 1 / minm 112p vqaa 27.1 1078.540 3.21 211 vqa 0.24 10 78.5 0.030 312 vqa 32.994 10 25.12 3.62 根據(jù)表 42 中數(shù)值，當(dāng)油液在壓力管中流速取 5m/min 時，按資料2中 7-9 算得與液壓缸無桿腔和有桿腔相連的油管內(nèi)徑分別為： 63 2254.54 103.145 106019.04 q dmmmm v 取標(biāo)準值 18mm 63 2232.994 103.145 106015.28 q dmmmm v 湖北文理學(xué)院課程設(shè)計 液壓

28、元件的選擇 15 15 取標(biāo)準值 15mm 這兩根油管都根據(jù)資料1表 42.7133 選用公稱通徑為和的無縫鋼2218 管。 4.2.3 油箱 油箱容積按式 78 估算，取時，求得其容積為 7 7 27.1189.7 p vqll 按 jb/t79381999 規(guī)定，取標(biāo)準值 v=250l。 湖北文理學(xué)院課程設(shè)計 液壓系統(tǒng)性能的驗算 16 16 湖北文理學(xué)院課程設(shè)計 液壓系統(tǒng)性能的驗算 17 第 17 頁 共 24 頁 5 液壓系統(tǒng)性能的驗算 本系統(tǒng)屬壓力不高的中低壓范圍，無迅速起動、制動需求，設(shè)計中已考慮了 防沖擊可調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)及相關(guān)防沖措施；故不必進行沖擊驗算。這里僅驗算系統(tǒng)壓力 損失并確定壓

29、力閥的調(diào)整值和油液溫升驗算。 5.1 驗算系統(tǒng)壓力損失并確定閥的調(diào)整值 由于系統(tǒng)的管路布置尚未具體確定，整個系統(tǒng)的壓力損失無法全面估算，故 只能先按書上式 346 估算閥類元件的壓力損失，待設(shè)計好管路布局圖后，加上 管路的沿程損失和局部損失即可。但對于中小型液壓系統(tǒng)，管路的壓力損失甚微， 可以不予考慮。壓力損失的驗算應(yīng)按一個工作循環(huán)中不同階段分別進行。 快進 滑臺快進時，液壓缸差動連接，由表 41 和表 42 可知，進油路上油液通 過單向閥 12 的流量是 22l/min,通過電流換向閥 2 的流量是 27.1l/min,然后與液 壓缸有桿腔的回油匯合，以流量 55.28l/min 通過行程閥

30、 3 并進入無桿腔。因此 進油路上的總壓降為： 222 2227.155.28 0.20.50.30.312 638063 v pmpampa 此值不大，不會使壓力閥開啟，故能確保兩個泵的流量全部進入液壓缸。 回油路上，液壓缸有桿腔中的油液通過電液換向閥 2 和單向閥 6 的流量都是 21.94l/min,然后與液壓泵的供油合并，經(jīng)行程閥 3 流入無桿腔。由此可算出快 進時有桿腔壓力與無桿腔壓力之差。 2 p 1 p 222 21 28.1728.1755.28 0.50.20.30.333 806363 pppmpampa 此值小于原估值 0.5mpa，所以是偏安全的。 工進 工進時，油液在

31、進油路上通過電液換向閥 2 的流量為 0.5l/min，在調(diào)速閥 4 處的壓力損失為 0.5mpa；油液在回油路上通過電液換向閥的流量是 0.24l/min， 在液控單向閥 7 處的流量為 22+0.24=22.24l/min,在背壓閥 8 處的壓力損失為為 湖北文理學(xué)院課程設(shè)計 液壓系統(tǒng)性能的驗算 18 18 0.5mpa。因此這時液壓缸回油腔的壓力為： 2 p 22 2 0.2522.24 0.50.50.30.537 8063 pmpampa 因為 0.537mpa 小于原估計值 0.8mpa，故可按照表 11-6 中公式重新計算工進 時液壓缸進腔壓力，即： 1 p 64 22 46 1

32、 249880.537 1040 10 13.46 78.5 1010 fp a pmpampa a 與表中的 3.59mpa 相近。 考慮到壓力繼電器可靠動作需要壓差。故溢流閥的調(diào)壓為： 0.5 e pmpa 2 11e 0.5 3.460.50.50.54.46 80 ppppmpampa 溢流 快退 快退時，油液在進油路上通過單向閥 12 的流量為 22l/min，通過電液換向閥 2 的流量為 27.1l/min；油液在回油路上通過單向閥 5、換向閥 2 和單向閥 11 的 流量都是 57.52l/min。因為進油路上總壓降為： 22 1 2227.1 0.20.50.082 6380

33、v pmpampa 此值較小，所以液壓泵驅(qū)動電動機的功率是足夠的。回油路上的總壓降為： 222 2 53.1853.1853.18 0.20.50.20.506 638063 v pmpampa 故快退時液壓泵的最大工作壓力應(yīng)為 p p 11 1.360.0821.442 pv pppmpampa 因此大流量液壓泵卸荷的順序閥 7 的調(diào)壓應(yīng)大于 1.442 mpa。 5.2 油液溫升驗算 工進在整個工作循環(huán)中所占比 2 123 200 0.957495.74% 3.62005.3 t ttt 因此系統(tǒng)發(fā)熱和油液溫升可用工進時的情況來計算。 湖北文理學(xué)院課程設(shè)計 液壓系統(tǒng)性能的驗算 19 19

34、工進時液壓缸的有效功率（即系統(tǒng)輸出功率）為 3 22490 0.030 0.0112 1060 o pfvkwkw 這時大流量泵通過順序閥 13 卸荷，小流量泵在高壓下供油，所以兩泵的總 輸出功率（即系統(tǒng)輸入功率）為： 1122 pqpq pppp p i 2 6363 3 32325.1 0.3 10104.46 1010 636060 0.75 10 0.5233 kw kw 由此得液壓系統(tǒng)的發(fā)熱量為 0.52330.01120.5121 iio hppkwkw 按書上 112 求出油液溫升近似值 3 2 3 0.5121 10 12.8 250 tcc 溫升沒有超出允許范圍，液壓系統(tǒng)中不

35、需設(shè)置冷卻器。 湖北文理學(xué)院課程設(shè)計 液壓系統(tǒng)油箱結(jié)構(gòu)設(shè)計 20 20 6 液壓系統(tǒng)油箱結(jié)構(gòu)設(shè)計液壓系統(tǒng)油箱結(jié)構(gòu)設(shè)計 6.1 容積的確定 油箱的體積為：（此處取 0.8 參照資料2給出的值。 ） 0.8 v v 容量 250 312.5 0.80.8 v vl 容量 =0.3125 3 m 且選擇開式油箱，考慮到油箱的整體美觀大方,將其設(shè)計成為帶支撐腳的長方體 形油箱。所以其長、寬、高尺寸均按國家規(guī)格選取，其外形圖如圖 6 所示。 液 位 計 注油器 清 洗 孔 個固定孔 離地 間隙 圖 6.1 油箱外形圖 根據(jù)有關(guān)手冊及資料初步確定其外形尺寸為如表 7-1 所示： 表 6.1 油箱的輪廓參數(shù)

36、 工作 容量 工作 容積 b1b21l12l21hd2 最小 壁厚 250l46l620mm570mm1010mm912mm670mm14mm3mm 湖北文理學(xué)院課程設(shè)計 液壓系統(tǒng)油箱結(jié)構(gòu)設(shè)計 21 21 6.2 壁厚、箱頂及箱頂元件的設(shè)計 由表中數(shù)據(jù)分析可采取鋼板焊接而成，故取油箱的壁厚為：，并采3mm 用將液壓泵安裝在油箱的上表面的方式，故上表面應(yīng)比其壁要厚，同時為避免產(chǎn) 生振動，則頂扳的厚度應(yīng)為壁厚的 4 倍以上，所以取： ，并在液壓泵與箱頂之間設(shè)置隔振墊。55 315mm 頂 在箱頂設(shè)置回油管、泄油管、吸油管、通氣器并附帶注油口，即取下通氣帽 時便可以進行注油，當(dāng)放回通氣帽地就構(gòu)成通氣過濾器，其注油過濾器的濾網(wǎng)的 網(wǎng)眼小于，過流量應(yīng)大于 40l/min。另外，由于要將液壓泵安裝在油箱的 250 m 頂部，為了防止污物落入油箱內(nèi)，在油箱頂部的各螺紋孔均采用盲孔形式，其具 體結(jié)構(gòu)見油箱的結(jié)構(gòu)圖。 6.3 箱壁、清洗孔、吊耳、液位計的設(shè)計 在此次設(shè)計中采用箱頂與箱壁為不可拆的連接方式，由于油箱的體積也相對 不大，采用在油箱壁上開設(shè)一個