組合機(jī)床的液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、課題名稱(chēng) 組合機(jī)床的液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘摘 要要液壓系統(tǒng)通常都是由液壓元件（包括能源元件、執(zhí)行元件、控制元件、輔助元件）和工作介質(zhì)兩大部分組成。而本文對(duì)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)中進(jìn)行了系統(tǒng)的分析、系統(tǒng)圖的擬定、元件的選擇以及系統(tǒng)的性能驗(yàn)算等一系列的設(shè)計(jì)。利用 CAD 軟件繪出了液壓缸簡(jiǎn)圖及運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖，在負(fù)載分析中進(jìn)行了液壓缸的外部負(fù)載計(jì)算計(jì)算。確定了液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)以及液壓元件的選擇，還進(jìn)行了性能驗(yàn)算。而本文著重在液壓系統(tǒng)圖，先畫(huà)出了各液壓回圖，然后合成液壓系統(tǒng)圖，在合成液壓系統(tǒng)時(shí)有相應(yīng)的比較，選擇更符合的液壓系統(tǒng)圖。液壓系統(tǒng)是按照這樣的工作循環(huán)工作的：定位夾緊快進(jìn)工進(jìn)止擋塊停留快退原位停止松開(kāi)拔銷(xiāo)。關(guān)鍵字

2、：液壓系統(tǒng)；CAD；負(fù)載；液壓回路目 錄1 1 液壓系統(tǒng)的背景及發(fā)展液壓系統(tǒng)的背景及發(fā)展 .1 11.1 液壓系統(tǒng)的背景 .11.2 液壓系統(tǒng)的發(fā)展 .11.2.1 國(guó)外液壓系統(tǒng)的發(fā)展 .12 2 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)的概述液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)的概述 .2 22.1 液壓系統(tǒng)的組成與表示 .22.1.1 液壓系統(tǒng)的組成 .22.1.2 液壓系統(tǒng)的表示 .32.2 液壓系統(tǒng)的原理及分類(lèi) .32.2.1 液壓系統(tǒng)的原理 .32.2.2 液壓系統(tǒng)的分類(lèi) .32.3 液壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn) .42.3.1 液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn) .42.3.2 液壓傳動(dòng)的缺點(diǎn) .43 3 液壓系統(tǒng)的工況分析液壓系統(tǒng)的工況分析 .5 53.1 負(fù)載

3、分析的計(jì)算 .53.1.1 液壓缸的外部負(fù)載計(jì)算 .63.2 運(yùn)動(dòng)分析 .74 4 確定液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)確定液壓系統(tǒng)的主要參數(shù) .8 84.1 確定液壓缸的工作壓力 .84.2 確定缸筒內(nèi)徑 D，活塞桿直徑D.84.3 液壓缸實(shí)際有效面積 .85 5 液壓系統(tǒng)圖的擬定液壓系統(tǒng)圖的擬定 .10105.1 制定液壓回路方案 .105.2 擬定液壓系統(tǒng)圖 .135.2.1 液壓系統(tǒng)圖的比較 .135.2.2 鉆孔的組合機(jī)床液壓系統(tǒng)圖 .156 6 元件選擇元件選擇 .18186.1 選擇液壓泵 .196.1.1 液壓泵的最高工作壓力 .196.1.2 液壓泵的最大流量 .196.2 選擇電機(jī) .2

4、06.3 液壓控制閥的選擇 .217 7 液壓系統(tǒng)性能驗(yàn)算液壓系統(tǒng)性能驗(yàn)算 .23237.1 液壓系統(tǒng)壓力損失驗(yàn)算 .237.2 估算液壓系統(tǒng)的效率、發(fā)熱和溫升 .25結(jié)結(jié) 論論 .2727致致 謝謝 .2828參參 考考 文文 獻(xiàn)獻(xiàn) .292901 1 液壓系統(tǒng)的背景及發(fā)展液壓系統(tǒng)的背景及發(fā)展1.11.1 液壓系統(tǒng)的背景液壓系統(tǒng)的背景液壓技術(shù)作為實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代傳動(dòng)與控制的關(guān)鍵基礎(chǔ)技術(shù)之一，已成為工業(yè)機(jī)械、工程建設(shè)機(jī)械及國(guó)際尖端產(chǎn)品不可缺少的重要技術(shù)基礎(chǔ)，是它們向自動(dòng)化、高精度、高效率、高速度、小型化、輕量化方向發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。世界工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家都將液壓工業(yè)列為競(jìng)爭(zhēng)發(fā)展的行業(yè)，其發(fā)展速度遠(yuǎn)高于機(jī)械工業(yè)

5、的發(fā)展速度。液壓元件及其控制已發(fā)展成為綜合的液壓工程技術(shù)。液壓技術(shù)的應(yīng)用也在不斷地向其他領(lǐng)域拓展，幾乎囊括了國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門(mén)：從機(jī)械加工及裝配線到材料壓延和塑性成型設(shè)備；從材料及構(gòu)件試驗(yàn)機(jī)到電液仿真試驗(yàn)臺(tái)；從建筑機(jī)械及工程機(jī)械到農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)設(shè)備；從電力、煤炭等能源機(jī)械到石油天然氣的探采及各類(lèi)化工設(shè)備。液壓傳動(dòng)與控制已成為現(xiàn)代機(jī)械工程的基本要素和工程控制的關(guān)鍵技術(shù)之一。1.21.2 液壓系統(tǒng)的發(fā)展液壓系統(tǒng)的發(fā)展1.2.1 國(guó)外液壓系統(tǒng)的發(fā)展在流體產(chǎn)品領(lǐng)域內(nèi)，目前世界上最大的流體產(chǎn)品(主要是液壓件、密封件及液壓附件等)制造企業(yè)，美國(guó)的派克(Parket)公司，成立于 1918 年，也有近100

6、年歷史，可以提供品種齊全的、高技術(shù)水平的液壓件、密封件及所有的液壓附件。目前世界上最大的用于靜液壓系統(tǒng)的變量液壓元件制造企業(yè)，德國(guó)的博士力士樂(lè)公司，已有 200 多年的歷史，從 1953 年開(kāi)始全面制造液壓元件，也有 50 年以上歷史。其最具特色的產(chǎn)品是用于靜液壓傳動(dòng)的變量系統(tǒng)液壓元件，無(wú)論是斜盤(pán)式或斜軸式，閉式(泵控)或開(kāi)式(閥控)系統(tǒng)液壓元件品種都非常齊全，能為各種需要靜液壓系統(tǒng)元件的工程機(jī)械整個(gè)系統(tǒng)成套配套。還有世界上最大的傳動(dòng)部件制造企業(yè)，德國(guó)的 ZF 公司，成立于 1915 年，也有近 100 年歷史，能為各種工程機(jī)械提供品種齊全的傳動(dòng)部件。2 2 液壓系統(tǒng)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)的概述設(shè)計(jì)的概

7、述2.12.1 液壓系統(tǒng)的組成液壓系統(tǒng)的組成與表示與表示2.1.1 液壓系統(tǒng)的組成12 液壓系統(tǒng)通常都是由液壓元件（包括能源元件、執(zhí)行元件、控制元件、輔1助元件）和工作介質(zhì)兩大部分組成，各部分的功用如表 2-1 所列。表 2-1 液壓系統(tǒng)的組成部分和功用組成部分功用能源元件液壓泵及其驅(qū)動(dòng)原動(dòng)機(jī)將原動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w的壓力能執(zhí)行元件液壓缸、液壓馬達(dá)和擺動(dòng)液壓馬達(dá)將液體的壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，用以驅(qū)動(dòng)工作機(jī)構(gòu)的負(fù)載做功控制元件壓力、流量、方向控制閥及其他控制元件控制調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)中從泵到執(zhí)行器的油液壓力、流量和方向液壓元件輔助元件油箱、管件、過(guò)濾器等用來(lái)存放、提供和回收液壓介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)液壓元件之

8、間的連接及傳輸能液壓介質(zhì)工作介質(zhì)液壓油或其他合成液體作為系統(tǒng)的載能介質(zhì)，在傳遞能量的同時(shí)并起潤(rùn)滑冷卻的作用 由于液壓元件多數(shù)已實(shí)現(xiàn)了通用化、系列化和標(biāo)準(zhǔn)化，從而為液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造和使用維護(hù)以及縮短機(jī)器設(shè)備的設(shè)計(jì)制造周期、降低制造成本提供了有利條件。2.1.2 液壓系統(tǒng)的表示液壓系統(tǒng)的組成、工作原理、功能、工作循環(huán)及控制方式等，通常是利用標(biāo)準(zhǔn)圖形符號(hào)繪制成的液壓系統(tǒng)原理在圖進(jìn)行表示。在此種表示法中，圖形符號(hào)僅表示組成系統(tǒng)的各液壓元件的功能、操作（控制）方法及外部連接口，并不表示液壓元件的具體結(jié)構(gòu)、性能參數(shù)、連接口的實(shí)際位置及元件的安裝位置。2.22.2 液壓系統(tǒng)的原理及分類(lèi)液壓系統(tǒng)的原理及分

9、類(lèi)2.2.1 液壓系統(tǒng)的原理 電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)液壓泵經(jīng)濾油器從油箱中吸油，油液被加壓后,從泵的輸出口輸入管路。油液經(jīng)開(kāi)停閥、節(jié)流閥、換向閥進(jìn)入液壓缸，推動(dòng)活塞而使工作臺(tái)左右移動(dòng)。液壓缸里的油液經(jīng)換向閥和回油管排回油箱。 2.2.2 液壓系統(tǒng)的分類(lèi)液壓系統(tǒng)是以壓力液體作為工作介質(zhì)，將動(dòng)力元件、執(zhí)行元件、控制元件、輔助元件按照主機(jī)的功能要求，進(jìn)行組合而形成的能夠完成一定動(dòng)作和運(yùn)動(dòng)要求的系統(tǒng)。2按常規(guī)的分類(lèi)方法，液壓系統(tǒng)有以下幾種類(lèi)型 （1）開(kāi)式循環(huán)系統(tǒng)和閉式循環(huán)系統(tǒng) 在開(kāi)式循環(huán)系統(tǒng)中，執(zhí)行元件的開(kāi)、停和換向是由換向閥操縱來(lái)實(shí)現(xiàn)的。開(kāi)式循環(huán)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，散熱條件好，維護(hù)方便；缺點(diǎn)是油液與空氣接觸機(jī)

10、會(huì)多，容易受到污染。在閉式循環(huán)系統(tǒng)中，要設(shè)置輔助泵或補(bǔ)油油箱用來(lái)補(bǔ)償?shù)男孤?，?duì)系統(tǒng)進(jìn)行熱交換和排出系統(tǒng)運(yùn)行中產(chǎn)生的雜質(zhì)。閉式循環(huán)系統(tǒng)一般用在容積調(diào)速中，它的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，效率高，傳動(dòng)平穩(wěn)性好，油液不易受到污染，但散熱和沉淀雜質(zhì)條件差，因此系統(tǒng)必須增加冷卻或過(guò)濾裝置。 （2）單泵系統(tǒng)和多泵系統(tǒng)單泵系統(tǒng)指由一個(gè)液壓泵向一個(gè)或一組執(zhí)行元件供油的液壓系統(tǒng)。單泵系統(tǒng)的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，但由于各個(gè)執(zhí)行元件要求的壓力和流量不同，原動(dòng)機(jī)的功率難以得到充分的利用。 多泵系統(tǒng)指采用兩臺(tái)以上的液壓系統(tǒng)供油，各泵可以單獨(dú)驅(qū)動(dòng)一個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，也可以多泵合流驅(qū)動(dòng)一個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，以提高執(zhí)行機(jī)構(gòu)的速度，還可以實(shí)現(xiàn)復(fù)合動(dòng)作

11、。多泵系統(tǒng)比單泵系統(tǒng)功率利用率高，缺點(diǎn)是造價(jià)高。 采用變量元件的液壓系統(tǒng)成為變量系統(tǒng)。如恒功率變量系統(tǒng)能使原動(dòng)機(jī)的功率利用充分，可以得到較為理想的特性。2.32.3 液壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)液壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)2.3.1 液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn) （1）在相同的體積下，液壓執(zhí)行裝置能比電氣裝置產(chǎn)生出更大的動(dòng)力。在同等功率的情況下，液壓執(zhí)行裝置的體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊。液壓馬達(dá)的體積重量只有同等功率電動(dòng)機(jī)的 12%左右。 （2）液壓執(zhí)行裝置的工作比較平穩(wěn)。由于液壓執(zhí)行裝置重量輕、慣性小、反應(yīng)快，所以易于實(shí)現(xiàn)快速起動(dòng)、制動(dòng)和頻繁地?fù)Q向。液壓裝置的換向頻率，在實(shí)現(xiàn)往復(fù)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)可達(dá)到每分鐘 500 次，實(shí)現(xiàn)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)

12、時(shí)可達(dá)每分鐘31000 次。 （3）液壓傳動(dòng)可在大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速（調(diào)速比可達(dá) 1：2000） ，并可在液壓裝置運(yùn)行的過(guò)程中進(jìn)行調(diào)速。 （4）液壓傳動(dòng)容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，因?yàn)樗菍?duì)液體的壓力、流量和流動(dòng)方向進(jìn)行控制或調(diào)節(jié)，操縱很方便。當(dāng)液壓控制和電氣控制或氣動(dòng)控制結(jié)合使用時(shí)，能實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜的順序動(dòng)作和遠(yuǎn)程控制。 （5）液壓裝置易于實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)且液壓件能自行潤(rùn)滑，因此使用壽命長(zhǎng)。2.3.2 液壓傳動(dòng)的缺點(diǎn) （1）液壓傳動(dòng)是以液體為工作介質(zhì)，在相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面間不可避免地要有泄漏，同時(shí)，液體又不是絕對(duì)不可壓縮的，因此不宜在傳動(dòng)比要求嚴(yán)格的場(chǎng)合采用，例如螺紋和齒輪加工機(jī)床的內(nèi)傳動(dòng)鏈系統(tǒng)。 （2）液壓傳動(dòng)在工

13、作過(guò)程中有較多的能量損失，如摩擦損失、泄漏損失等，故不宜于遠(yuǎn)距離傳動(dòng)。 （3）液壓傳動(dòng)對(duì)油溫的變化比較敏感，油溫變化會(huì)影響運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性。因此，在低溫和高溫條件下，采用液壓傳動(dòng)有一定的困難。 （4）為了減少泄露，液壓元件的制造精度要求高，因此，液壓元件的制造成本高，而且對(duì)油液的污染比較敏感。 （5）液壓系統(tǒng)故障的診斷比較困難，因此對(duì)維修人員提出了更高的要求，既要系統(tǒng)地掌握液壓傳動(dòng)的理論知識(shí)，又要有一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。 總而言之，液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是突出的，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，液壓傳動(dòng)的缺點(diǎn)將得到克服，液壓傳動(dòng)將日益完善，液壓技術(shù)與電子技術(shù)及其它傳動(dòng)方式的結(jié)合更是前途無(wú)量。3 3 液壓系統(tǒng)的工況分析液壓系

14、統(tǒng)的工況分析123123 負(fù)載分析和運(yùn)動(dòng)分析統(tǒng)稱(chēng)為液壓系統(tǒng)的工程分析，它是確定液壓系統(tǒng)主要參數(shù)的基本依據(jù)。工程分析就是分析每個(gè)液壓執(zhí)行元件在各自工作循環(huán)中的負(fù)載和速度隨時(shí)間的變化規(guī)律，并用負(fù)載循環(huán)圖和運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖加以表示，以便了解運(yùn)動(dòng)過(guò)程的本質(zhì)。 液壓動(dòng)力滑臺(tái)是利用液壓缸將泵站所提供的液壓能轉(zhuǎn)變成滑臺(tái)動(dòng)力所需的4機(jī)械能。它對(duì)液壓系統(tǒng)性能的主要要求是速度換接平穩(wěn)，進(jìn)給速度穩(wěn)定，功率利用合理，效率高，發(fā)熱少。 技術(shù)要求：自動(dòng)線上的一臺(tái)多軸鉆孔組合機(jī)床的動(dòng)力滑臺(tái)為臥式布置（導(dǎo)軌為水平導(dǎo)軌， ）假設(shè)運(yùn)動(dòng)部件重力 G=9000N，其靜、動(dòng)摩擦因數(shù)0.2，=0.1，=0.1m/s，0.88 10-3m/s。

15、擬采用液壓缸驅(qū)動(dòng)，要sd12求的工作循環(huán)時(shí)：定位夾緊快進(jìn)工進(jìn)止擋塊停留快退原位停止松開(kāi)拔銷(xiāo)。3.13.1 負(fù)載分析的計(jì)算負(fù)載分析的計(jì)算液壓執(zhí)行元件的外負(fù)載包括工作負(fù)載、摩擦負(fù)載和慣性負(fù)載三類(lèi)。其中工作負(fù)載有阻力負(fù)載和超越負(fù)載；摩擦負(fù)載是指液壓執(zhí)行元件驅(qū)動(dòng)工作機(jī)構(gòu)時(shí)所要克服的機(jī)械摩擦阻力負(fù)載，它又有靜摩擦負(fù)載和動(dòng)摩擦負(fù)載兩種；慣性負(fù)載是由于速度變化產(chǎn)生的負(fù)載。執(zhí)行元件的負(fù)載大小可由主機(jī)規(guī)格確定，也可用實(shí)驗(yàn)方法或理論分析計(jì)算得到。一般的組合機(jī)床液壓系統(tǒng)圖中液壓缸有水平（X 軸和 Y 軸）和垂直的放置，但本課題的研究的是多軸鉆孔組合機(jī)床的動(dòng)力滑臺(tái)臥式布置，因?yàn)槭桥P式的所以只研究水平的，而因?yàn)橐簤焊自?/p>

16、水平方向時(shí)，X 軸和 Y 軸的分析情況一樣，所以下面就研究液壓缸為 X 軸方向的情況。3.1.1 液壓缸的外部負(fù)載計(jì)算 圖 3-1 所示為液壓缸計(jì)算簡(jiǎn)圖，有關(guān)參數(shù)標(biāo)注在圖中。其中 F 為作用于活塞桿上的外部負(fù)載，F(xiàn)m 為液壓缸密封處的內(nèi)部密封阻力，F(xiàn)n 工作負(fù)載在導(dǎo)軌上的垂直分力，A1是液壓缸無(wú)桿腔有效面積，A2是液壓缸有桿腔的有效面積，P1是液壓缸無(wú)桿腔壓力，P2是液壓腔有桿腔壓力。5圖 3-1 液壓缸計(jì)算簡(jiǎn)圖 （1） 工作負(fù)載 Fe 液壓缸的常見(jiàn)工作負(fù)載有重力、切削力、擠壓力等。阻力負(fù)載為正，超越負(fù)載為負(fù),已知工作負(fù)載。 （已知 Fe=30000N) （2） 機(jī)械摩擦負(fù)載 Ff 對(duì)于機(jī)床而

17、言，即導(dǎo)軌的摩擦阻力。 此處分析采用平導(dǎo)軌，平導(dǎo)軌的摩擦阻力因?qū)к壍陌卜判问讲煌悺?水平安放的平導(dǎo)軌見(jiàn)圖 3-2 圖 3-2 水平 靜摩擦阻力 =0.2 （9000+0）=1800N)(FnGsFfs6 動(dòng)摩擦阻力 =0.1 (9000+0)=900N)(FnGdFfd （3）慣性負(fù)載 Fi 慣性負(fù)載是運(yùn)動(dòng)部件在啟動(dòng)和制動(dòng)過(guò)程中的慣性力.動(dòng)力滑臺(tái)起動(dòng)加速，反向起動(dòng)加速和快退減速制動(dòng)的加速度的絕對(duì)值相等，既u=0.1m/s，t=0.2s，故慣性阻力為：=459NtgGFi.201.89.109000利用上述分析計(jì)算結(jié)果，即可列出表 3-1。表 3-1 動(dòng)力滑臺(tái)液壓缸外負(fù)載計(jì)算結(jié)果外負(fù)載 F/

18、N工況計(jì)算公式結(jié)果啟動(dòng)FfsF 1800加速tgGFfdF1359快進(jìn)恒速FfdF 900工進(jìn)FfdFeF30900啟動(dòng)FfsF 1800加速tgGFfdF1359快退恒速FfdF 9003.23.2 運(yùn)動(dòng)分析運(yùn)動(dòng)分析 運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖即速度循圖，反映了執(zhí)行機(jī)構(gòu)在一個(gè)工作循環(huán)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。繪制速度循環(huán)圖是為了計(jì)算執(zhí)行元件的慣性負(fù)載及繪制負(fù)載循環(huán)圖，故繪制速度循環(huán)圖通常與負(fù)載循環(huán)圖同時(shí)進(jìn)行。而在日常中典型工作循環(huán)圖是關(guān)于組合機(jī)床的圖，下圖是鉆孔動(dòng)力滑臺(tái)的工作循環(huán)圖，工作循環(huán)為：定位夾緊快進(jìn)工進(jìn)止擋塊停留快退原位停止松開(kāi)拔銷(xiāo)，見(jiàn)圖 3-3，其中一些動(dòng)作略。7圖 3-3 動(dòng)力滑臺(tái)的工作循環(huán)圖4 4 確定液

19、壓系統(tǒng)的主要參數(shù)確定液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)4.14.1 確定液壓缸的工作壓力確定液壓缸的工作壓力 參考課本資料,初選液壓缸工作壓力 p1=4106 Pa。4.24.2 確定缸筒內(nèi)徑確定缸筒內(nèi)徑 D D，活塞桿直徑，活塞桿直徑 d d為了滿足工作臺(tái)快速進(jìn)退相等，并減小液壓泵的流量，將液壓缸的無(wú)桿腔作為主工作腔，并在快進(jìn)時(shí)差動(dòng)連接，則液壓缸無(wú)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 和液壓缸內(nèi)徑 D 間應(yīng)滿足 d=0.71D)。為防止工進(jìn)結(jié)束時(shí)發(fā)生前沖，液壓缸需保持一定回油背壓。已知背壓 p2為0.6 1060Pa，并知液壓缸機(jī)械效率=0.9，則可算得液壓缸無(wú)桿腔的有

20、效面cm積A1=/106 =0.0092m)221(ppcmF）（2.604.9030900液壓缸內(nèi)徑 =0.108m0092. 0414AD按 GB/T 2348-1993,取 D=110mm=11cm。因?yàn)?A1=2A2,故活塞桿直徑為 d=0.71D=0.71 110=78.1mm按 GB/T 2348-1993,取活塞桿直徑圓整為 d=80mm=8cm。4.34.3 液壓缸實(shí)際有效面積液壓缸實(shí)際有效面積 無(wú)桿腔面積 A1=95cmD41148有桿腔面積 A2=- )=)=- )=)=cmD(4d114（8.744則液壓缸實(shí)際有效面積 A=A1-A2=50.3cm 差動(dòng)連接快進(jìn)時(shí)，液壓缸

21、有桿腔壓力 p2必須大于無(wú)桿腔壓力 p1，其差值估值暫取p2 -p1=0.5MPa，并注意到啟動(dòng)瞬間液壓缸尚未移動(dòng)，此外=0；pp另外，暫取快退時(shí)的回油壓力損失為 0.7MPa。5 5 液壓系統(tǒng)圖的擬定液壓系統(tǒng)圖的擬定 擬定液壓系統(tǒng)圖是液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作中關(guān)鍵的一步，它將影響到系統(tǒng)的性能與設(shè)計(jì)方案的經(jīng)濟(jì)性、合理性。一般方法是根據(jù)主機(jī)工作部件的運(yùn)動(dòng)要求，確定液壓執(zhí)行元件的類(lèi)型，然后通過(guò)比較選擇合適的液壓回路方案，最后進(jìn)行液壓系統(tǒng)的合成及原理草圖的繪制。5.15.1 制定液壓回路方案制定液壓回路方案25-1025-10 構(gòu)成液壓系統(tǒng)的回路有主回路（直接控制液壓執(zhí)行元件的部分）和輔助回（保持液壓系統(tǒng)連

22、續(xù)穩(wěn)定地運(yùn)行狀態(tài)的部分）兩大類(lèi)。 主回路 調(diào)速回路液壓系統(tǒng)功率較小，負(fù)載為阻力負(fù)載且工作中變化小，故采用調(diào)速閥的進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路。為防止在孔鉆時(shí)負(fù)載突然消失引起滑臺(tái)前沖，回油路設(shè)置背壓閥。由于已選用節(jié)流調(diào)速回路，故系統(tǒng)必然為開(kāi)式循環(huán)。 油源型式 系統(tǒng)在快速進(jìn)、退階段為低壓、大流量的工況且持續(xù)時(shí)間短，而工進(jìn)階段為高壓、小流量的工況持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，兩種工況的最大流量與最小流量約達(dá) 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，如圖 5-1 所示。9圖 5-1 油源型回路 換向與速度換接回路本系統(tǒng)已選定液壓缸差動(dòng)連接和雙泵供油

23、兩種快速運(yùn)動(dòng)回路實(shí)現(xiàn)快速運(yùn)動(dòng)?？紤]到從工進(jìn)轉(zhuǎn)快退時(shí)回油路流量較大，故選用換向時(shí)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(shí)現(xiàn)液壓缸差動(dòng)連接，所以選用三位五通電液換向閥，如圖 5-2 所示。10圖 5-2 換向與速度換接回路 選擇速度換接回路 由于本系統(tǒng)滑臺(tái)由快進(jìn)轉(zhuǎn)為工進(jìn)時(shí)，速度變化大，為減少速度換接時(shí)的液壓沖擊，選用行程閥控制的換接回路，如圖 5-3 所示。圖 5-3 選擇速度換接回路 選擇調(diào)壓和卸荷回路在雙泵供油的油源形式確定后，調(diào)壓和卸荷問(wèn)題都已基本解決。即滑臺(tái)工進(jìn)時(shí)，高壓小流量泵的出口壓力由油源中的溢流閥調(diào)定，無(wú)需另設(shè)調(diào)壓回路。在滑臺(tái)工進(jìn)和停止時(shí)，低壓大流量泵通過(guò)液控順序閥卸荷

24、，高壓小流量泵在滑臺(tái)停止時(shí)雖未卸荷，但功率損失較小，故可不需再設(shè)卸荷回路。 輔助回路11在液壓泵進(jìn)口設(shè)置一過(guò)濾器以保證吸入液壓泵的油液清潔；出口設(shè)一壓力表及其開(kāi)關(guān)，以便觀測(cè)泵的壓力。 選擇回路時(shí)可能有多種方案，這時(shí)需要反復(fù)對(duì)比。還應(yīng)多參考或吸收同類(lèi)設(shè)備液壓系統(tǒng)中回路選擇的成熟經(jīng)驗(yàn)。5.25.2 擬定液壓系統(tǒng)圖擬定液壓系統(tǒng)圖2182185.2.1 液壓系統(tǒng)圖的比較在確定了滿足系統(tǒng)要求的主液壓回路和必要的輔助回路方案之后，即可將它們組合成一個(gè)完整的液壓系統(tǒng)并繪制出其原理草圖了。把上述各基本回路組合畫(huà)在一起，得到如圖 5-4 所示的液壓系統(tǒng)原理圖。 5-4 初步的液壓系統(tǒng)原理圖1-雙聯(lián)葉片泵；2-換

25、向閥；3-行程閥； 4-調(diào)速閥；5，10，13-單向閥；7-順序閥； 8，9-先導(dǎo)型背壓閥；11-濾油器；12-管道；23-液壓缸12將此圖仔細(xì)檢查一遍，可以發(fā)現(xiàn)，這個(gè)圖所示系統(tǒng)在工作中還存在問(wèn)題，必須進(jìn)行修改和整理： （1）滑臺(tái)工進(jìn)時(shí)，液壓缸的進(jìn)、回油路相互接通不能實(shí)現(xiàn)工進(jìn)，應(yīng)該在換向回路中串聯(lián)單向閥，將進(jìn)、回油路隔斷。 （2）為實(shí)現(xiàn)液壓缸差動(dòng)連接，應(yīng)該在換向回路上串接一個(gè)順序閥，阻止油液流回油箱。 （3）滑臺(tái)工進(jìn)后應(yīng)能自動(dòng)轉(zhuǎn)為快退，考慮到這臺(tái)機(jī)床用于鉆孔（通孔與不通孔）加工，對(duì)位置定位精度要求較高因而需在調(diào)速閥出口處接壓力繼電器。當(dāng)滑臺(tái)碰上死擋塊后，系統(tǒng)壓力升高，它發(fā)出快退信號(hào)，操縱電液換

26、向閥換向。 （4）將順序閥與背壓閥的位置對(duì)調(diào)，將順序閥與油源處的卸荷閥合并，省去一個(gè)元件。綜合整理后得到圖 5-5 的液壓系統(tǒng)圖。組合與繪制液壓系統(tǒng)草圖時(shí)應(yīng)注意下列事項(xiàng)。 （1） 力求系統(tǒng)簡(jiǎn)單可靠。 （2） 從實(shí)際出發(fā)，盡量采用具有互換性的標(biāo)準(zhǔn)液壓元件。 （3） 管路盡量要短。 （4） 保證工作循環(huán)中的每一動(dòng)作均安全可靠。 （5） 組合而成的液壓系統(tǒng)應(yīng)經(jīng)濟(jì)合理。135.2.2 鉆孔的組合機(jī)床液壓系統(tǒng)圖一般的多軸鉆孔組合機(jī)床液壓系統(tǒng)中都有定位、夾緊、松開(kāi)、拔銷(xiāo)，因此在上圖 5-5 中加入這些工況動(dòng)作，則整理后可得的鉆孔組合機(jī)床液壓系統(tǒng)圖如圖 5-6 所示。5-5 整理后的液壓系統(tǒng)原理圖1-雙聯(lián)葉

27、片泵；2-換向閥；3-行程閥；4-調(diào)速閥；5，6,10,13-單向閥；7-順序閥；8，9-先導(dǎo)型背壓閥；11-濾油器；12-管道；14-壓力繼電器；23-液壓缸141-雙聯(lián)葉片泵；2-三位五通電液換向閥；3-行程閥；4-調(diào)速閥；5，6,10,13,16-單向閥；7-外控順序閥；8，9-先導(dǎo)型背壓閥； 11-濾油器；12-管道；14，19,20-壓力繼電器；15-減壓閥；17-二位四通電磁換向閥； 18-單向順序閥；21-定壓閥；22-夾緊缸；23-液壓缸；24-壓力表；25-壓力表開(kāi)關(guān)以下是各工況時(shí)進(jìn)、出油路的情況： (1) 夾緊進(jìn)油路：雙聯(lián)葉片泵 1單向閥 10減壓閥 15單向閥 16二位四

28、通電磁換向閥 17（左位）單向順序閥 18夾緊缸 22（上腔） ；回油路：夾緊缸 22（下腔）油箱。 （2）快進(jìn) 當(dāng)進(jìn)給系統(tǒng)需要開(kāi)始自動(dòng)加工循環(huán)時(shí)，人工按下自動(dòng)循環(huán)起動(dòng)按鈕，使電磁鐵 2YA 通電，在控制油路驅(qū)動(dòng)下，液動(dòng)換向閥 2 右位接入系統(tǒng)，系統(tǒng)開(kāi)始快進(jìn)。由于快進(jìn)時(shí)滑臺(tái)為空載，液壓系統(tǒng)只需克服滑臺(tái)上負(fù)載的慣性力和導(dǎo)軌的摩擦力，系統(tǒng)工作壓力很低，葉片泵 1 處于最大偏心距狀態(tài)，輸出最大流量，5-6 鉆孔組合機(jī)床液壓系統(tǒng)圖15且外控式順序閥 7 處于關(guān)閉狀態(tài)，通過(guò)單向閥 10 的正向?qū)ê蛽Q向閥左位接入系統(tǒng)，使液壓缸處于差動(dòng)連接狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)液壓缸快速運(yùn)動(dòng)。此時(shí)，系統(tǒng)中油液流動(dòng)的情況為： 進(jìn)油路：

29、雙聯(lián)葉片泵 1單向閥 10換向閥 2行程閥 3液壓缸 23(右腔)； 回油路：液壓缸 23（左腔）換向閥 2單向閥 6行程閥 3液壓缸23（右腔） 。 （2）工作 當(dāng)滑臺(tái)快進(jìn)到預(yù)定位置時(shí)（事先已經(jīng)調(diào)好） ，裝在滑臺(tái)（工作臺(tái)）前側(cè)面的行程擋塊壓下行程閥 3，電磁鐵 2YA 繼續(xù)通電，使行程閥的下位接入系統(tǒng)，由于 38 之間油路被切斷，單向閥 6 反向截止，壓力油只有經(jīng)換向閥 2、調(diào)速閥 4 后進(jìn)入液壓缸右腔。此時(shí)，系統(tǒng)中油液流動(dòng)的情況為： 進(jìn)油路：雙聯(lián)葉片泵 1單向閥 10換向閥 2調(diào)速閥 4液壓缸 23（右腔） ；回油路：液壓缸 23（左腔）換向閥 2背壓閥 8順序閥 7油箱。 （3）止擋塊停

30、留當(dāng)滑臺(tái)進(jìn)到終點(diǎn)時(shí)，碰上事先調(diào)整好的死擋塊，使滑臺(tái)不能繼續(xù)前進(jìn)，被迫停留。此時(shí)，油路狀態(tài)保持不變，泵 1 仍在繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，使系統(tǒng)壓力將不斷升高，泵的輸出流量不斷減少直至與系統(tǒng)(含液壓泵)的泄漏量相適應(yīng)；與此同時(shí)，由于流過(guò)調(diào)速閥 4 的流量為零，閥前后的壓力差為零，從泵 1 出口到缸右腔之間的壓力油路段變?yōu)殪o壓狀態(tài)，使整個(gè)壓力油路上的油壓力相等，即缸右腔的壓力升高到泵出口的壓力，由于缸右腔壓力的升高，引起壓力繼電器 14 動(dòng)作并發(fā)信號(hào)給時(shí)間繼電器(圖 7-4 中未畫(huà)出)，經(jīng)過(guò)時(shí)間繼電器的延時(shí)處理，使滑臺(tái)停留一小段時(shí)間后再返回?；_(tái)在死擋鐵處的停留時(shí)間通過(guò)時(shí)間繼電器靈活調(diào)節(jié)。 （4）快退 當(dāng)滑臺(tái)按調(diào)

31、定時(shí)間在死擋塊處停留后，時(shí)間繼電器發(fā)出信號(hào)，使電磁鐵1YA 通電，電磁鐵 2YA 斷電，使閥 2 左位接入系統(tǒng)，因而主油路換向。由于此時(shí)滑臺(tái)沒(méi)有外負(fù)載，系統(tǒng)壓力下降，液壓泵 1 的流量又自動(dòng)增至最大，缸小腔進(jìn)油、大腔回油，使滑臺(tái)實(shí)現(xiàn)快速退回。此時(shí)，系統(tǒng)中油液的流動(dòng)情況為：16 進(jìn)油路：雙聯(lián)葉片泵 1單向閥 10換向閥 2換向閥 4液壓缸 23(右腔)；回油路：液壓缸 23（右腔）單向閥 5換向閥 2單向閥 13油箱。 （5）原位停止 當(dāng)滑臺(tái)快速退回到原位時(shí)，另一個(gè)行程擋塊壓下終點(diǎn)行程開(kāi)關(guān)，使電磁鐵1YA斷電，閥 2 左右兩邊的控制油路都通油箱，因而閥 2 也在其對(duì)中彈簧作用下回到中位，液壓缸兩

32、腔封閉，滑臺(tái)停止運(yùn)動(dòng)，液壓泵卸荷。（6）松開(kāi)進(jìn)油路：雙聯(lián)葉片泵 1單向閥 10減壓閥 15單向閥 16二位四通電磁換向閥 17（左位）單向順序閥 18夾緊缸 22（有桿腔） ；回油路：夾緊缸 22（上腔）單向順序閥 18二位四通電磁換向閥17（左位）油箱。系統(tǒng)圖中各電磁鐵及行程閥的動(dòng)作順序見(jiàn)表 5-1(電磁鐵通電、行程閥壓下時(shí)，表中記“+”號(hào)，反之記“-”號(hào)） 。表 5-1 電磁鐵和行程閥的動(dòng)作順序電磁鐵工況1YA2YA3YA行程閥定位-+-夾緊-+-快進(jìn)+-工進(jìn)+-+止擋塊停留+-+快退-+-+滑臺(tái)原位停止-+-松開(kāi)-拔銷(xiāo)-6 6 元件選元件選擇擇23182318 液壓系統(tǒng)的組成元件包括標(biāo)準(zhǔn)

33、元件和專(zhuān)用元件。在滿足系統(tǒng)性能要求的前提下，應(yīng)盡量選用現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)液壓元件，不得已時(shí)才自行設(shè)計(jì)液壓元件。17 選擇液壓元件時(shí)一般應(yīng)考慮以下問(wèn)題。 （1） 應(yīng)用方面的問(wèn)題，如主機(jī)的問(wèn)題、原動(dòng)機(jī)的特性等。 （2） 系統(tǒng)要求，如壓力和流量的大小、工作介質(zhì)的種類(lèi)、循環(huán)周期等。 （3） 經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，如使用量，購(gòu)置及更換成本等。 （4） 應(yīng)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)化。6.16.1 選擇液壓泵選擇液壓泵 常用液壓泵主要有齒輪泵、葉片泵和柱塞泵等類(lèi)型，各種泵間的特性有很大差異。選擇液壓泵的主要依據(jù)是其最高工作壓力和最大流量。6.1.1 液壓泵的最高工作壓力由圖 6-1 可知，液壓缸在整個(gè)工作循環(huán)中的最大工作壓力為 4.4MP

34、a，本系統(tǒng)采用調(diào)速閥進(jìn)油節(jié)流調(diào)速，選取進(jìn)油管道壓力損失為 0.6MPa。由于采用壓力繼電器，溢流閥的調(diào)整壓力一般應(yīng)比系統(tǒng)最高壓力大0.5MPa，故泵的最高壓力 Pp1=（4.4+0.6+0.5）MPa=5.5MPa 這是小流量泵的最高工作壓力（穩(wěn)態(tài)） ，即溢流閥的調(diào)整工作壓力。 液壓泵的公稱(chēng)工作壓力 Pr 為 Pr=1.25 Pp1 =1.255.5MPa=6.7MPa 大流量泵只在快速時(shí)向液壓缸輸油，由壓力圖可知，液壓缸快退時(shí)的工作壓力比快進(jìn)時(shí)大，這時(shí)壓力油不通過(guò)調(diào)速閥，進(jìn)油路比較簡(jiǎn)單，但流經(jīng)管道和閥的油流量較大。取進(jìn)油路壓力損失為 0.5MPa，故快退時(shí)泵的工作壓力為 Pp2=（0.99+

35、0.5）MPa=1.49MPa 這是大流量泵的最高工作壓力。186.1.2 液壓泵的最大流量由流量圖 6-2 可知，在快進(jìn)時(shí)，最大流量值為 23Lmin, 取 K=1.1，則可計(jì)算泵的最大流量 K()maxvpqvq =1.123Lmin=25.3Lminvpq在工進(jìn)時(shí)，最小流量值為 0.39Lmin.為保證工進(jìn)時(shí)系統(tǒng)壓力較穩(wěn)定，應(yīng)考慮溢流閥有一定的最小溢流量，取最小溢流量為 1Lmin（約 0.01710-3m3s）故小流量泵應(yīng)取 1.39Lmin。 根據(jù)以上計(jì)算數(shù)值，選用公稱(chēng)流量分別為 18Lmin、12Lmin；公稱(chēng)壓力為 70MPa 壓力的雙聯(lián)葉片泵。6.26.2 選擇電機(jī)選擇電機(jī)由功

36、率圖 6-3 可知，最大功率出現(xiàn)在快退階段，其數(shù)值按下式計(jì)算Pp= Pp2（qv1+ qv2）=1.49106（0.2+0.3）10-30.75=1096Wp式中 qv1大泵流量，qv1=18Lmin（約 0.310-3m3s） qv2小泵流量，qv2=12Lmin（約 0.210-3m3s） 液壓泵總效率，取=0.75。pp圖 6-1 工作壓力19 圖 6-2 流量圖 6-3 功率6.36.3 液壓控制閥的選擇液壓控制閥的選擇 液壓控制閥是液壓技術(shù)中品種與規(guī)格最多、應(yīng)用最廣泛、最活躍的元件。選擇液壓控制閥時(shí)應(yīng)注意事項(xiàng)如下。 （1）類(lèi)型應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的工作特征選取閥的類(lèi)型，例如對(duì)于以動(dòng)力傳動(dòng)為主的

37、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)可選用普通液壓閥、疊加閥或插裝閥；對(duì)于控制性能要求較高的場(chǎng)合則應(yīng)選用電液控制閥。 （2）規(guī)格型號(hào)各種液壓控制閥的規(guī)格型號(hào)，可以系統(tǒng)的最高壓力和通過(guò)閥的實(shí)際流量為依據(jù)并考慮閥的控制特性、穩(wěn)定性及油口尺寸、外形尺寸、安裝連接方式、操縱方式等。20 （3）實(shí)際流量液壓閥的實(shí)際流量與油路的串、并聯(lián)有關(guān)；串聯(lián)油路各處流量相等；同時(shí)工作的并聯(lián)油路的流量等于各條油路流量之和。此外，對(duì)于采用單活塞桿液壓缸的系統(tǒng)，要注意活塞外伸和內(nèi)縮時(shí)的回油流量的不同：內(nèi)縮時(shí)無(wú)桿腔回油有與外伸時(shí)有桿腔回油的流量之比，與兩腔面積之比相等。7 7 液壓系統(tǒng)性能驗(yàn)算液壓系統(tǒng)性能驗(yàn)算當(dāng)液壓系統(tǒng)原理圖、組成元件及連接管路等完

38、全確定后，針對(duì)實(shí)際情況對(duì)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)進(jìn)行各項(xiàng)性能分析計(jì)算。其目的在于對(duì)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)質(zhì)量做出評(píng)價(jià)和評(píng)判，若出現(xiàn)問(wèn)題，則應(yīng)對(duì)液壓系統(tǒng)某些不合理的設(shè)計(jì)進(jìn)行修正或重新調(diào)整，或采取其他必要的措施。性能驗(yàn)算內(nèi)容一般包括壓力損失、效率、發(fā)熱與升溫、液壓沖擊等。對(duì)于較重要的系統(tǒng)，還應(yīng)對(duì)其動(dòng)態(tài)性能進(jìn)行驗(yàn)算或計(jì)算機(jī)仿真。計(jì)算時(shí)通常只采用一些簡(jiǎn)化公式以求得概略結(jié)果。7.17.1 液壓系統(tǒng)壓力損失驗(yàn)算液壓系統(tǒng)壓力損失驗(yàn)算22 驗(yàn)算的目的在于了解執(zhí)行器能否得到所需的壓力。系統(tǒng)進(jìn)油路上的壓力損失（包括回油路上即從執(zhí)行器出口到郵箱的損失折算過(guò)來(lái)的部分）由管p道的沿程壓力損失、局部壓力損失和閥類(lèi)元件的局部壓力損失pp三部分組

39、成，即pv=+（Pa)ppppv沿程壓力損失、局部壓力損失和閥類(lèi)元件的局部壓力損失的計(jì)算公式見(jiàn)表 7-1。表 7-1 損失的計(jì)算公式項(xiàng)目計(jì)算公式符號(hào)意義沿程壓力損失Pap /v22dlp局部壓力損失Pap/v22p閥類(lèi)元件的局部壓力損失Papv/2)(qnqpnpv-沿程阻力系數(shù)和局部阻力系數(shù)；、-油液密度,kg/m3；v-流液平均速度，m/s；l-管道長(zhǎng)度，m；d-管道直徑,m；-閥的額定壓力損失，Pa；pnqn-閥的額定流量，m3/s；qv-閥的實(shí)際流量，m3/s21 按選定的液壓元件接口尺寸確定管道直徑 d=18mm，進(jìn)、回管道長(zhǎng)度均取為L(zhǎng)=2m；取油液運(yùn)動(dòng)粘度=1/104m/s,油液密

40、度=0.9174 10kg/m。由表 4 查得工作循環(huán)中進(jìn)、回管道中通過(guò)的最大流量 q=83.24L/min 發(fā)生在快退階段，由此的液流雷諾數(shù)。Re=104=981186024.8344dqdRe 小于臨界雷諾數(shù) Rec=2300，故可推論出，各工況下的進(jìn)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)和管道中液體流速)4/(75Re/75qd（d）代入沿程壓力損失計(jì)算公式（見(jiàn)表 7-1）得/4q /d4=10/104(18 10-3)4q=0.835 108qqlp2754221174.90754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(yàn)p公式計(jì)算pp1 . 0各工況下的

41、閥類(lèi)元件的局部壓力損失按表 5 所列公式計(jì)算，即)(qnqpnpv根據(jù)以上三式計(jì)算的各工況下的進(jìn)回管道的沿程、局部和閥類(lèi)元件的壓力損失，如表 7-2 所示。表 7-2 各工況下的進(jìn)回管道的沿程、局部和閥類(lèi)元件的壓力損失工況管道壓力損失快進(jìn)工進(jìn)快退p1.1051050.006961050.545105p0.1111050.0006961050.0545105p2.10110551050.460105進(jìn)油管道p3.31710551051.0596105p0.4841050.003481051.1584105p0.4841050.0003481050.11584105p0.66510561054.8

42、5105 回油管道p1.19710561056.1242105 將回油路上的壓力損失折算到進(jìn)油路上，可求得總的壓力損失，例如快進(jìn)工況下的總的壓力損失為22 =（3.317 105+1.197 105）Pa=3.88 105Pa=0.338MPap95.744其余工況以此類(lèi)推。盡管上述計(jì)算結(jié)果與估取值不同，但不會(huì)使系統(tǒng)工作壓力超過(guò)其能達(dá)到的最高壓力。7.27.2 估算液壓系統(tǒng)的效率、發(fā)熱和溫升估算液壓系統(tǒng)的效率、發(fā)熱和溫升11 本液壓系統(tǒng)的進(jìn)給缸在其工作循環(huán)持續(xù)時(shí)間中，快速進(jìn)退占 3%，而工作進(jìn)給打 97%，所以系統(tǒng)效率、發(fā)熱和溫升可概略用工進(jìn)時(shí)的數(shù)值來(lái)代表。 （1）計(jì)算系統(tǒng)效率 根據(jù)式可算得工

43、進(jìn)階段的回路效率pPqpqpc11= =0.067221111qPpPqPpPqpc其中，大流量泵的工作壓力 pP2 就是此泵通過(guò)順序閥 7 卸荷時(shí)所產(chǎn)生的壓力損失，因此其數(shù)值為 Pp2=0.3 105(33.84/63)=0.087 105MPa前已取雙聯(lián)液壓泵的總效率=0.75，現(xiàn)取液壓缸的總效率p0.95，即可算得本液壓系統(tǒng)的效率 Acm=0.75 0.067 0.95=0.048足見(jiàn)工進(jìn)時(shí)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。 （2）計(jì)算系統(tǒng)發(fā)熱功率 工進(jìn)階段的發(fā)熱功率為Ph=Ppi(1-)=611.34 （1-0.051）=580.16W （3）計(jì)算系統(tǒng)散熱功率 假設(shè)油箱的有效容積為 400L=0.4m3,根據(jù) V=0.8abh，求得油箱各邊之積為abh=V/0.8=0.4/0.8=0.5m3取油箱三邊之比為，a:b:h=1:1:1,則算得 a=b=h=0.794m。根據(jù)式 A=1.8(a+b)h+1.5abA=1.8(a+b)h+1.5ab2.27+0.945=3.22(m)根據(jù)油箱的散熱功率Pho=KAt式中 K-油箱散熱系數(shù)，取 K=1