單面多軸鉆孔組合機床液壓系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)設(shè)計_第1頁
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文檔簡介

1、 畢業(yè)設(shè)計報告(2015屆)題 目: 單面多軸鉆孔組合機床液壓系統(tǒng)設(shè)計所 屬 院 系: 機電與汽車工程學院 摘 要液壓傳動是用液體作為介質(zhì)來傳遞能量的,液壓傳動有以下優(yōu)點:易于獲得較大的力或力矩,功率重量比大,易于實現(xiàn)往復(fù)運動,易于實現(xiàn)較大范圍的無級變速,傳遞運動平穩(wěn),可實現(xiàn)快速而且無沖擊,與機械傳動相比易于布局和操縱,易于防止過載事故,自動潤滑、元件壽命較長,易于實現(xiàn)標準化、系列化。本設(shè)計主要是為設(shè)計組合機床動力滑臺液壓傳動系統(tǒng)。液壓系統(tǒng)應(yīng)用在機床中,可以實現(xiàn)機床自動進給,而且可以使機床的運動更平衡,加工精度更高,效率更高,從而實現(xiàn)機床的自動化。鉆孔組合機床是以系列化,標準化的通用部件為基礎(chǔ)

2、,配以少量的專用部件組成的專用機床,適于對產(chǎn)品大批大量,一面或多面同時成組多加工的高效機加工設(shè)備,其中液壓動力滑臺是其重要組成部件。通過本課題設(shè)計訓練,使我們?nèi)媸煜ぜ庸すに?,組合機床液壓動力滑臺的組成和工作原理。在此基礎(chǔ)上,完成給定參數(shù)的動力滑臺液壓系統(tǒng)設(shè)計。關(guān)鍵詞 液壓系統(tǒng) 組合機床 差動快進 abstracthydraulic transmission is liquid as the medium to transmit energy, hydraulic transmission has the following advantages: easy to obtain large f

3、orce or torque, power to weight ratio, easy to realize the reciprocating motion, easy to realize a wide range of stepless variable speed, stable motion transfer, realize fast and no impact, compared with the mechanical transmission, easy structure and operation, easy to prevent the overload accident

4、, automatic lubrication, components and long service life, easy to realize the standardization and seriation.this design is mainly for power hydraulic transmission platform system design of modular machine tool. the application of hydraulic system in machine tool can realize machine tool automatic f

5、eed, and can make machine tool movement more balanced, machining accuracy higher, more efficiency, so as to realize machine tool automation. combination drilling machine series, standardization of the general components as the foundation, special-purpose machine tool with a small number of special c

6、omponents composition, suitable for product mass, one or more at the same time group processing, machine processing equipment, which hydraulic power sliding table is an important group into parts. through this topic design training, enable us to fully familiar with the process, combination machine t

7、ools, hydraulic power sliding table composition and working principle. on this basis, the design of hydraulic system of power slipway to complete a given parameter.key words hydraulic system combination machine tool differential fast forward目 錄前言51.液壓系統(tǒng)的技術(shù)要求分析62.總體方案的論證與擬定63.液壓系統(tǒng)原理設(shè)計83.1配置執(zhí)行元件83.2執(zhí)行

8、機構(gòu)的負載分析、運動分析計算 93.3選擇設(shè)計參數(shù),繪制執(zhí)行元件工況圖 103.4制訂基本回路方案,繪制液壓系統(tǒng)圖 123.5標準液壓元件及輔件選型 143.6驗算液壓系統(tǒng)的主要性能 174. 液壓裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計205. 設(shè)計結(jié)果與討論236. 使用、維護說明247. 結(jié)論268. 致謝279. 參考文獻 2810.附錄30前 言畢業(yè)設(shè)計是學習過程最后階段的重要實踐性環(huán)節(jié),其目的是培養(yǎng)學生綜合運用所學基礎(chǔ)理論、基礎(chǔ)知識、基本技能分析和解決實際問題的能力。掌握設(shè)計的基本方法和步驟、掌握查閱和使用國家手冊規(guī)范等技術(shù)資料的方法、掌握液壓傳動系統(tǒng)的設(shè)計原理和一般規(guī)律,具有工程設(shè)計的基礎(chǔ)知識和初步的工程設(shè)

9、計的能力。本設(shè)計主要是對單面多軸鉆孔組合機床液壓系統(tǒng)的設(shè)計,單面多軸鉆孔機床是一種孔加工組合機床,是以相對獨立的通用部件為基礎(chǔ),配以部分專用部件組成的高效率自動化加工設(shè)備,其傳動系統(tǒng)多采用電氣技術(shù)和液壓傳動系統(tǒng)相結(jié)合的驅(qū)動方式,其控制過程則是典型的順序控制:既可采用傳統(tǒng)的繼電器和接觸器系統(tǒng),也可采用plc構(gòu)成。機床工作時,可自動完成快進、工進(工退)、快退、停止等程序。單面多軸鉆孔組合機床主要由床身、運動滑臺、主軸、夾具、液壓傳動系、冷卻系統(tǒng)等組成。所有孔夾具安裝在動力頭上,由運動滑臺驅(qū)動完成各種動作,具有通流能力大、響應(yīng)快、結(jié)構(gòu)簡單、密封性好、動作準確可靠、易于集成等突出優(yōu)點。 液壓系統(tǒng)已經(jīng)

10、在各個部門得到越來越廣泛的應(yīng)用,而且越先進的設(shè)備,其應(yīng)用液壓系統(tǒng)的部門就越多。 液壓傳動是以液體作為介質(zhì)來傳遞能量的,液壓傳動有以下優(yōu)點:易于獲得較大的力或力矩,功率重量比大,易于實現(xiàn)往復(fù)運動,易于實現(xiàn)較大范圍的無級變速,傳遞運動平穩(wěn),可實現(xiàn)快速而且無沖擊,與機械傳動相比易于布局和操縱,易于防止過載事故,自動潤滑、元件壽命較長,易于實現(xiàn)標準化、系列化。 液壓傳動的基本目的就是用液壓介質(zhì)來傳遞能量,而液壓介質(zhì)的能量是由其所具有的壓力及力流量來表現(xiàn)的。而所有的基本回路的作用就是控制液壓介質(zhì)的壓力和流量,因此液壓基本回路的作用就是三個方面:控制壓力、控制流量的大小、控制流動的方向。所以基本回路可以按

11、照這三方面的作用而分成三大類:壓力控制回路、流量控制回路、方向控制回路。本設(shè)計在液壓系統(tǒng)的設(shè)計中采用配置執(zhí)行元件,執(zhí)行機構(gòu)的負載分析、運動分析計算,選擇設(shè)計參數(shù),確定液壓系統(tǒng)的工作壓力、流量和執(zhí)行元件主要幾何參數(shù),繪制執(zhí)行元件工況圖,制訂基本回路方案,繪制液壓系統(tǒng)圖,標準液壓元件及輔件選型,驗算液壓系統(tǒng)的主要性能,液壓裝置的總體布局這樣的步驟進行設(shè)計。而且其中運用了各種換向閥,溢流閥,減壓閥等重要液壓元件。通過對本設(shè)計的學習可以讓我們更好的掌握液壓知識。懂得有關(guān)液壓系統(tǒng)的設(shè)計、構(gòu)造、查略資料等多方面的認識??梢造柟踢@三年來學習的關(guān)于液壓以及其他學科的知識,豐富了我們的視野,分析并解決問題的綜合

12、能力得到了提高。1液壓系統(tǒng)的技術(shù)要求分析要求設(shè)計一臺單面多軸鉆孔組合機床,其臥式動力滑臺液壓系統(tǒng)需實現(xiàn)“快進工進快退原位停止” 的動作循環(huán),工件采用液壓定位和夾緊。主要參數(shù):機床的快進、快退速度為6m/min,工進速度為53mm/min,最大行程為150mm(其中工進行程50mm),最大切削力ft為30000n,運動部件自重為10000n,導軌為平導軌,靜、動摩擦系數(shù)為fs=0.2、fd=0.1,啟動、制動時間為0.2s。工件所需夾緊力不得超過6000n,最小不低于3000n。技術(shù)要求:低速運動時要求平穩(wěn),鉆通孔時不能出現(xiàn)前沖現(xiàn)象,功率利用合理。2. 總體方案的論證與擬定設(shè)計方案:(1)配置執(zhí)

13、行元件(2)執(zhí)行機構(gòu)的負載分析、運動分析計算(3)選擇設(shè)計參數(shù)繪制執(zhí)行元件工況圖。(4)制訂基本回路方案,繪制液壓系統(tǒng)圖。(5)標準液壓元件及輔件選型。(6)驗算液壓系統(tǒng)的主要性能。(7)液壓裝置的總體布局。出三張圖:(1) 液壓裝置原理圖:電磁閥得失電的動作順序圖和明細表(2) 液壓裝置集成塊圖:明細表(3) 單個集成塊機械結(jié)構(gòu)圖:尺寸,明細表3.液壓系統(tǒng)原理設(shè)計3.1 明確設(shè)計要求要求設(shè)計一臺單面多軸鉆孔組合機床,其臥式動力滑臺液壓系統(tǒng)需實現(xiàn)“快進工進快退原位停止” 的動作循環(huán),工件采用液壓定位和夾緊。主要參數(shù):機床的快進、快退速度為6m/min,工進速度為53mm/min,最大行程為15

14、0mm(其中工進行程50mm),最大切削力ft為30000n,運動部件自重為10000n,導軌為平導軌,靜、動摩擦系數(shù)為fs=0.2、fd=0.1,啟動、制動時間為0.2s。工件所需夾緊力不得超過6000n,最小不低于3000n。技術(shù)要求:低速運動時要求平穩(wěn),鉆通孔時不能出現(xiàn)前沖現(xiàn)象,功率利用合理。3.2 配置執(zhí)行元件因系統(tǒng)運動循環(huán)要求正向快進和工進,反向快退,且快進,快退速度相等,因此選用單活塞桿液壓缸,快進時差動連接,無桿腔面積a1等于有桿腔面積a2的兩倍。定位和夾緊控制裝置則選用缸筒固定的單活塞桿液壓缸作為液壓執(zhí)行元件。3.3執(zhí)行機構(gòu)的負載分析、運動分析計算負載分析中,暫不考慮回油腔的背

15、壓力,液壓缸的密封裝置產(chǎn)生的摩擦阻力在機械效率中加以考慮。因工作部件是臥式放置,重力的水平分力為零,這樣需要考慮的力有:切削力,導軌摩擦力和慣性力。導軌的正壓力等于動力部件的重力,設(shè)導軌的靜摩擦力為ffs,動摩擦力為ffd,則: 靜摩擦負載:動摩擦負載:慣性負載:(其中v表示快進快退速度,t表示制動時間,g表示運動部件自重)設(shè)液壓缸的機械效率表1 液壓缸各運動階段負載表運動階段計算公式總機械負載啟動2222加速1677快進1111工進34444快退1111運動分析:動力滑臺在快速進、退階段,啟動時的外負載是導軌靜摩擦阻力,加速時的外負載是導軌動摩擦阻力和慣性力,恒速時是動摩擦阻力;在工進階段,

16、外負載是工作負載及動摩擦阻力。根據(jù)負載計算結(jié)果和已知的各階段的速度,可繪制出工作循環(huán)圖如圖(a)所示,所設(shè)計組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)的速度循環(huán)圖可根據(jù)已知的設(shè)計參數(shù)進行繪制,已知快進和快退速度v1=v3=0.1m/s、快進行程l1=150-50=100mm、工進行程l2=50mm、快退行程l3=150mm,工進速度v2=53mm/min。快進:工進:快退:快進工進快退1-a工作循環(huán)圖t1t2t3+f/n2222111134444t 1-b 負載循環(huán)圖t1t2t3660.053m/min1-c時間速度循環(huán)圖t 圖1 各運動分析圖3.4液壓系統(tǒng)主要參數(shù)計算和工況圖的編制3.4.1預(yù)選系統(tǒng)設(shè)計壓力由

17、表2和表3可知,組合機床液壓系統(tǒng)在最大負載為34444 n時宜取p1=4mpa。表2按負載選擇工作壓力負載/ kn50工作壓力/mpa 0.8-11.5-22.5-33-44-55表3 各種機械常用的系統(tǒng)工作壓力機械類型機 床農(nóng)業(yè)機械小型工程機械建筑機械液壓鑿巖機液壓機大中型挖掘機重型機械起重運輸機械磨床組合機床龍門刨床拉床工作壓力/mpa0.8-23-52-88-1010-1820-323.4.2計算液壓缸主要結(jié)構(gòu)尺寸為了滿足滑臺快速進退速度相等,并減小液壓泵的流量,將液壓缸的無桿腔作為主工作腔,并在快進時差動連接,則液壓缸無桿腔與有桿腔的有效面積a1與a2應(yīng)滿足a1=2a2,即活塞桿直徑d

18、與液壓缸內(nèi)徑d的關(guān)系應(yīng)為d=0.71d。為防止工進結(jié)束時發(fā)生前沖,液壓缸保持一定的回油背壓。取背壓值0.6mpa,并取液壓缸機械效率,則可算得液壓缸無桿腔的有效面積液壓缸內(nèi)徑按gb/t 2348-1993 將液壓缸內(nèi)徑整為d=125mm=12.5cm因a1=2a2,故活塞桿直徑為d = 0.71d = 0.71x125 = 88.75mm 按gb/t 2348-1993 將活塞桿外徑整為d = 90mm = 9cm則液壓缸實際有效面積為3.4.3編制工況圖差動連接快進時,液壓缸的回油口到進油口之間的壓力損失估取p=0.6mpa,取快退時的回油壓力損失為0.7mpa,而。快退時,液壓缸有桿腔進油

19、,壓力為pj,無桿腔回油壓力為 pb 工作循環(huán)計算公式負載進油壓力回油壓力所需流量輸入功率nmpapa/sw差動快進11110.731.330.64467工進344443.140.70.0131快退11111.640.70.6984表3液壓缸所需的實際流量、壓力和功率pqp0p/mpa3.14q/ml/s0.6p/w984t/st1t2t3圖2 單面多軸組合機床工況圖3.5制訂基本回路方案,繪制液壓系統(tǒng)圖1)調(diào)速回路工況圖表明,液壓系統(tǒng)功率較小,負載為阻力負載且工作中變化小,故采用調(diào)速閥的進油節(jié)流調(diào)速回路。為防止在孔鉆通時負載突然消失引起滑臺前沖,回油路設(shè)置背壓閥。2)油源型式工況圖表明,系統(tǒng)

20、在快速進、退階段為低壓、大流量的工況且持續(xù)時間較短而工進階段為高壓、小流量的工況且持續(xù)時間長,兩種工況的最大流量與最小流量之比約達60,從提高系統(tǒng)效率和節(jié)能角度,宜選用高低壓雙泵組合供油或采用限壓式變量泵供油。兩者各有利弊,現(xiàn)決定采用雙聯(lián)葉片泵供油方案。3)換向與速度換接回路系統(tǒng)已選定差動回路作快速回路,同時考慮到工進一快過時回油流量較大,為保證換向平穩(wěn),故選用三位五通?!皔”型中位機能電液動換向閥作主換向閥并實現(xiàn)差動連接。由于本機床工作部件終點的定位精度無特殊要求,故采用行程控制方式即活動擋塊壓下電氣行程開關(guān),控制換向閥電磁鐵的通斷電即可實現(xiàn)自動換向和速度換接。4)壓力控制回路在高壓泵出口并

21、聯(lián)一溢流閥,實現(xiàn)系統(tǒng)的溢流定壓;在低壓泵出口并聯(lián)一外控順序閥.實現(xiàn)系統(tǒng)高壓工作階段的卸荷。5)定位夾緊回路為了保證工件的夾緊力可靠且能單獨調(diào)節(jié),在該回路上串接減壓閥和單向閥;為保證定位到夾緊的順序動作,采用壓力控制方式,即在后動作的夾緊缸進油路上串接單向順序閥,當定位缸達到順序閥的調(diào)壓值時,夾緊缸才動作;為保證工件確已夾緊后滑臺液壓缸才能動作,在夾緊缸進油口處裝一壓力繼電器。6)輔助回路在液壓泵進口設(shè)置一過濾器以保證吸入液壓泵的油液清潔;出口設(shè)一壓力表其開關(guān),以便各壓力控制元件的調(diào)壓和觀測。 原理圖:圖3 液壓原理圖原理分析:1)定位 液壓油從雙聯(lián)液壓泵的左泵進入減壓閥15,經(jīng)過單向閥16經(jīng)過

22、二位四通電磁換向閥的右位進入液壓缸21的下腔,進行定位插銷動作?;赜瓦M過二位四通電磁換向閥的右位流回油箱。2)夾緊 液壓油從雙聯(lián)液壓泵的左泵進入減壓閥15,經(jīng)過單向閥16經(jīng)過二位四通電磁換向閥的右位進入單向順序閥18進入液壓缸22,完成夾緊動作,同時減壓閥15達到調(diào)定壓力關(guān)閉保壓,使得夾緊動作得以保持。回油進過二位四通電磁換向閥的右位流回油箱。3)快進 液壓油雙聯(lián)液壓泵的右泵進入單向閥10,此時1ya得電,經(jīng)過三位五通電液換向閥的左位進入行程換向閥3,進入液壓缸23的右腔,完成快進。同時液壓油從液壓共23的左腔流入換向閥2經(jīng)過單向閥6,進過行程換向閥3到達液壓缸的右腔完成差動快進。4)工進 液

23、壓油雙聯(lián)液壓泵的右泵進入單向閥10,此時1ya得電,經(jīng)過三位五通電液換向閥的左位進入調(diào)速閥4(行程閥3關(guān)閉),進入液壓缸23的右腔,完成工進?;赜瓦M過三位無通電液換向閥的左位流入溢流閥8,順序閥7流回油箱。5)快退 此時2ya得電。液壓油雙聯(lián)液壓泵的右泵進入單向閥10,經(jīng)過三位五通電液換向閥的右位進入液壓缸23的左腔,完成快退動作?;赜瓦M過液壓缸的右腔流向單向閥5,再進過經(jīng)過三位五通電液換向閥的右位進入液壓缸23的左腔流回油箱。6)松開、拔銷 電磁閥都失電 液壓油從雙聯(lián)液壓泵的左泵進入減壓閥15,經(jīng)過單向閥16經(jīng)過二位四通電磁換向閥的左位進入液壓缸21的上腔和液壓缸22的下腔,完成動作。7)原

24、位停止 表4 系統(tǒng)的電磁鐵和行程閥動作順序表工況電磁鐵及行程閥狀態(tài)1ya2ya3ya行程閥狀態(tài)定位-+-夾緊-+-快進+-+-工進+-+快退-+原位停止-+-松開-拔銷-3.6標準液壓元件及輔件選型3.6.1液壓泵及驅(qū)動電機計算與選定(1)液壓泵最大工作壓力的計算由工況圖和表3可知,液壓缸的最高工作壓力在工進階段,即p1=3.14mpa,而壓力繼電器的調(diào)整壓力應(yīng)比液壓缸的最高工作壓力大0.5mpa。此時缸的輸入流量較小,且進油路元件較少,故泵的進油壓力損失為0.8mpa。則小流量泵的最高工作壓力 = 3.14+0.5+0.8 = 4.44mpa。大流量泵僅在快進快退時供油,由工況圖可知快退時液

25、壓缸的工作壓里比快進時大,取進油口壓力損失為0.4mpa,則大流量泵的工作壓力為=1.64+0.4=2.04mpa(2)液壓泵的流量計算雙泵最小供油量qp按液壓缸的最大輸入流量q1max=0.64x 進行估算,根據(jù)液壓傳動系統(tǒng)設(shè)計與使用上的公式(2-32)去泄露系數(shù)k = 1.2,雙泵最小供油量qp應(yīng)為考慮到溢流閥的最小穩(wěn)定流量為,工進時的流量為小流量泵最小流量qp1 為大流量泵最小流量qp2為(3)確定液壓泵的規(guī)格根據(jù)系統(tǒng)所需流量,擬初選雙聯(lián)液壓泵的轉(zhuǎn)速為n1=1000r/min,泵的容積效率,根據(jù)液壓傳動系統(tǒng)設(shè)計與使用公式(2-37)可算得小流量泵和大流量泵排量分別為根據(jù)以上計算結(jié)果查閱產(chǎn)

26、品樣本,根據(jù)液壓設(shè)計手冊軟件版選用規(guī)格相近的yb1-50/6.3型雙聯(lián)葉片泵,泵的額定壓力為,小泵排量v1=6.3ml/r;大泵排量為v2 =50ml/r,泵的額定轉(zhuǎn)速為n=960r/min,容積效率,總效率。倒推算得小泵和大泵的額定流量分別為雙泵流量 為(4)確定液壓泵驅(qū)動功率及電機的規(guī)格、型號由工況圖可知最大公率出現(xiàn)在快退階段,則液壓泵快退所需的驅(qū)動功率為查液壓傳動系統(tǒng)設(shè)計與使用p107頁的表2-13,選用y系列中規(guī)格相近的y112m-6-b3型臥式三相異步電動機其額定功率2.2kw,轉(zhuǎn)速為940r/min。用此轉(zhuǎn)速驅(qū)動液壓泵時,小泵和大泵的實際流量分別為5.33l/min和42.3l/m

27、in;雙泵總?cè)萘繛?7.63l/min;工進時溢流量為5.33-0.6=4.73l/min,仍能滿足系統(tǒng)各工況對流量的要求。3.6.2液壓控制閥和液壓輔助元件的選定首先根據(jù)所選擇的液壓泵規(guī)格及系統(tǒng)工況,算出液壓缸在各階段的實際進、出流量,運動速度和持續(xù)時間,見表4,以方便選擇其他液壓輔件。表5 液壓缸的實際進出流量、運動速度和持續(xù)時間工作階段流量/(l/min)速度/(m/s)時間/s無桿腔有桿腔快進工進快退表6 控制閥及部分輔助元件尺寸規(guī)格序號名稱通過流量/(l/min)額定流量/(l/min)額定壓力/mpa額定壓降/mpa型號1雙聯(lián)葉片泵-50/6.36.3-yb1-50/6.32三位五

28、通電液換向閥91.891006.30.335dy-100by3行程閥91.891006.30.322c-100bh4調(diào)速閥166.3-q-6b5單向閥98.891006.30.2i-100b6單向閥44.26636.30.2i-63b7順序閥42.3506.3-x3f-l20f8背壓閥1106.3-b-10b9溢流閥4.73106.3-y-10b10單向閥44.26636.30.2i-63b11過濾器47.63606.30.5pma060ft1h21b512壓力表開關(guān)-k-6b13單向閥98.891006.30.2i-100b14壓力繼電器-6.3-ipd01-ha6l-y215減壓閥42.3

29、636.3j-d10b16單向閥42.3636.30.2i-63b17二位四通電磁換向閥42.3606.30.34we650ag2418單向順序閥42.3456.3-rt-03-d19壓力繼電器-6.3-ipd01-ha6l-y220壓力繼電器-6.3-ipd01-ha6l-y2其中,估取夾緊缸無桿腔的面積為40平方厘米,夾緊力大小最大是6000n,取夾緊速度為4dm、min則所得結(jié)果均在額定數(shù)值以內(nèi),故符合選用減壓閥要求。管件尺寸由選定的標準元件油口尺寸確定油箱容量按液壓傳動系統(tǒng)設(shè)計與使用公式(2-41)計算,本系統(tǒng)屬于中壓系統(tǒng),但考慮到要將泵組和閥組安裝在油箱頂蓋上,故取經(jīng)驗系數(shù)=10,根

30、據(jù)液壓泵站油箱公稱容量系列得油箱容量為3.7驗算液壓系統(tǒng)性能 (1)驗算系統(tǒng)壓力損失按選定的液壓元件接口尺寸確定管道直徑為d=18mm,進、回油管道長度均為l=2m;取油液運動粘度v=,油液密度。由表5查得工作循環(huán)中進、回油管道中通過的最大流量q=98.89l/min,發(fā)生在快退階段,由此計算的液流雷諾數(shù)小于臨界雷諾數(shù),故可推論出,各工況下的進回油路中的液流均為層流。 將適用于層流的沿程阻力系數(shù)和管道中的液體流速代入液壓傳動系統(tǒng)設(shè)計與使用的沿程壓力損失計算公式(2-50)得在管道具體結(jié)構(gòu)尚未確定的情況下,管道局部壓力損失常按以下經(jīng)驗公式計算各工況下的閥類元件的局部壓力損失按公式(2-52)計算

31、,即根據(jù)以上三式子計算出的各工況下的進回油管道的沿程、局部和閥類壓力元件損失見表6表7 壓力損失表管道壓力損失/pa工況快進工進快退進油管道1.1050.006960.5450.1110.0006960.05452.10150.4603.24151.0596出由管道0.4840.003481.15840.04840.0003480.115840.66564.851.19766.1242將回油路上的壓力損失折算到進油路上,可求的總的壓力損失。例如在快進工況下總的壓力損失為其余工況以此類推。盡管上述計算結(jié)果與估取值不同,但不使系統(tǒng)工作壓力超過能達到的最高壓力。(2)液壓泵工作壓力的估算小流量泵在工

32、進時的工作壓力等于液壓缸工作腔壓力p1加上進油路上的壓力損失p1及壓力繼電器比缸工作腔壓力所大壓力值p2,即此值即為溢流閥9的調(diào)整壓力時的主要參考依據(jù)。大流量泵在快退時的工作壓力最高,其數(shù)值為此值為調(diào)整順序閥7的調(diào)整壓力時的主要參考依據(jù)。(3)估算系統(tǒng)效率發(fā)熱和溫升由表5可看到,快速進退僅占工作循環(huán)持續(xù)時間的2%,而工作進給達98%,所以系統(tǒng)效率,發(fā)熱和溫升可概括用工進時的數(shù)值來代表。1) 計算系統(tǒng)效率根據(jù)液壓傳動系統(tǒng)設(shè)計與使用公式(2-54)可算得工進階段的回路效率 其中,大流量泵的工作壓力pp2就是此泵通過順序閥7卸荷時所產(chǎn)生的壓力損失和節(jié)流損失造成的,因此,其數(shù)值為前已取雙聯(lián)液壓泵的總效

33、率=0.8,現(xiàn)取液壓缸的總效率,則按液壓傳動系統(tǒng)設(shè)計與使用公式(2-53)可算得本液壓系統(tǒng)的效率可見工進時的液壓系統(tǒng)效率極低,這主要是由于溢流損失和節(jié)流損失造成的。工進工況液壓泵的輸入功率為 2)計算系統(tǒng)發(fā)熱功率根據(jù)液壓傳動系統(tǒng)設(shè)計與使用發(fā)熱系統(tǒng)計算公式(2-57)可算得工進階段的發(fā)熱功率計算系統(tǒng)散熱功率前已初步求得油箱有效面積為500l=0.5m,按液壓傳動系統(tǒng)設(shè)計與使用公式(2-61)即v=0.8abh求得油箱個邊之積為去油箱三邊之比為a:b:c=1:1:1,則算得a=b=h=0.854m按液壓傳動系統(tǒng)設(shè)計與使用公式(2-62)算得油箱散熱面積為由液壓傳動系統(tǒng)設(shè)計與使用公式(2-58)知油

34、箱的散熱功率為取油箱散熱系數(shù)k=15w/(),油溫與環(huán)境溫差取.算得可見油箱散熱能夠滿足液壓系統(tǒng)的散熱要求,不需加其他散熱裝置。 4. 液壓裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計及單個集成塊制圖液壓裝置的結(jié)構(gòu)類型有很多種,有管式的,無管式的等等,本設(shè)計采用集成塊式的方法制作油路塊完成液壓裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計。4.1集成塊原理圖的設(shè)計要求:(1)將液壓原理圖中的公用油路集中引至系統(tǒng)圖的一邊(2)根據(jù)執(zhí)行元件的動作功能及需要將系統(tǒng)分解為若干單元回路。各單元回路用點劃線畫出輪廓,并在其中標明以下內(nèi)容。l 每一單元回路上具體安裝的控制閥及數(shù)目;l 是否再用過渡板或?qū)S瞄y;l 各閥之間的油路聯(lián)系情況和測壓點數(shù)量及位置;所畫圖形如下圖:

35、圖4 集成塊原理圖選擇其中的一個中間集成塊,畫出三維立體圖,再轉(zhuǎn)換為二維圖4.2集成塊的設(shè)計選擇單個集成塊(中間集成塊1)如下圖: l o p 圖5中間集成塊1(1) 明確公用油道數(shù)目本設(shè)計所選油道為泄油道l和主油路p,所以為兩個。表8元件名稱型號數(shù)量減壓閥j-d10b1溢流閥y-10b1單向閥i-63b1(2) 查液壓設(shè)計手冊軟件版,得出元件各個安裝面尺寸圖 減壓閥安裝面 溢流閥安裝面 單向閥安裝面 圖6 各種閥的安裝面主油路p孔的大小可由液壓傳動系統(tǒng)設(shè)計與使用公式(2-47)算得泄油路l孔的大小可由經(jīng)驗算得d=10mm。形式如下:lop圖7 各油路位置簡圖用三維軟件可畫的如下圖形:圖8 油

36、路塊三維立體圖可導出如下圖形:圖9 集成塊二維圖5. 設(shè)計結(jié)果與討論這次液壓的課程設(shè)計,是我們第一次較全面的運用液壓綜合知識。通過這次設(shè)計,使得我們對液壓基礎(chǔ)知識有了一個較為系統(tǒng)全面的認識,加深了對所學知識的理解和運用,講原來比較抽象的內(nèi)容實體化,初步培養(yǎng)了我們理論結(jié)合實際的設(shè)計思想,訓練了綜合運用相關(guān)課程的理論。結(jié)合生產(chǎn)實際分析和解決工程問題的能力,鞏固、加深和擴展了有關(guān)液壓系統(tǒng)設(shè)計方面的知識。通過制定設(shè)計方案,合理選擇各液壓零件類型,正確計算零件的工作能力,以及針對課程設(shè)計中出現(xiàn)的內(nèi)容查閱資料,大大擴展了我們的知識面,培養(yǎng)了我們在本學科方面的興趣和實際動手能力,對將來我們在工作方面有很大的

37、幫助。本次課程設(shè)計是我們所學知識運用的一次嘗試,是我們在液壓知識學習方面的一次有意義的實踐。在本次課程設(shè)計中,我獨立完成了自己的設(shè)計任務(wù),通過這次設(shè)計,弄懂了一些書本中難以理解的內(nèi)容,加深了對以前所學知識的鞏固。在設(shè)計中,通過老師的指導,使自己在設(shè)計思想、設(shè)計方法和設(shè)計技能等方面都得到了一次良好的訓練。6. 使用、維護說明設(shè)計制造優(yōu)質(zhì)的液壓系統(tǒng),通常僅需要適當?shù)木S護。在主機及其液壓系統(tǒng)磨損之前采取主動維護,與維修相比,是主動與被動、事前與事后的關(guān)系。因此,主動維護不但為設(shè)備的可靠運行提供保障。同時可大幅度降低維修成本,延長維修周期乃至設(shè)備的使用壽命。實踐表明。液壓元件或系統(tǒng)失效、損壞等問題多數(shù)

38、是由于污染,維護不足和油液選用不當造成的。為保證液壓系統(tǒng)處于良好性能狀態(tài),并延長其使用壽命,應(yīng)對其合理使用,并重視對其進行日常檢查和維護。操作者應(yīng)熟悉主機的用途和液壓系統(tǒng)的原理,掌握系統(tǒng)動作順序及液壓元件的調(diào)整方法。在開動設(shè)備前和設(shè)備運行中,應(yīng)對機器的狀態(tài)進行檢查。正確使用和維護液壓工作介質(zhì)。液壓油液的污染是液壓系統(tǒng)的主要故障源,為此,應(yīng)注意:液壓工作介質(zhì)要在干凈處存放,所用器具(如油桶、漏斗.油管、抹布等)應(yīng)保持干凈;最好用絲綢或化纖面料擦洗,以免纖維堵塞元件的細小孔道,造成故障。油箱應(yīng)加蓋密封,過濾器的濾芯應(yīng)經(jīng)常檢查、清洗和更換,經(jīng)常檢查并根據(jù)工作情況定期更換油液。一般在累計工作1000h

39、后,應(yīng)當換油。間斷使用,則應(yīng)按工作情況半年或一年換油一次。換油時應(yīng)將油箱清洗干凈,再通過120目以上的濾油器向油箱注入新油輸油鋼管要在油中浸泡24h,生成不活潑的薄膜后再使用;裝拆元件一定要清洗干凈,防止污物落入油液,污染嚴重時應(yīng)及時查明原因并消除。液壓系統(tǒng)的油溫應(yīng)控制在一定范圍內(nèi)。在低溫下,油溫應(yīng)達到20c以上才準許順序動作;油溫高干60c時應(yīng)注意系統(tǒng)的工作情況油溫過高將使液壓系統(tǒng)泄漏增大。穩(wěn)定性變差甚至影響主機的加工精度等。為此,應(yīng)注意:保持納箱中正確的液位,使系統(tǒng)中的上作介質(zhì)具有足夠的循環(huán)冷卻條件:;正確選擇液壓工作介質(zhì)的黏度,并保持其干凈,此外,還應(yīng)按期更換工作介質(zhì),系統(tǒng)間歇工作中,在等待期間順便液壓泵卸荷;保持水冷卻器內(nèi)水量充足,管路通暢。6.1 檢修液壓系統(tǒng)的注意事項在液壓系統(tǒng)使用中,由

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