專用銑床液壓傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

1、專用銃床液壓傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)第1章引言液壓傳動(dòng)技術(shù)是一門應(yīng)用廣泛的技術(shù)，液壓傳動(dòng)系統(tǒng)是由液壓泵、液壓閥、執(zhí)行器及其 它輔助元件等組成，其原理是把液壓泵或原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤耗?，然后通過控制、調(diào) 節(jié)閥和液壓執(zhí)行器，把液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，以驅(qū)動(dòng)工作機(jī)構(gòu)完成所需求的各種動(dòng)作。液壓傳動(dòng)技術(shù)是各傳動(dòng)技術(shù)發(fā)展速度最快的技術(shù)之一，其發(fā)展速度僅次于電子技術(shù)，特 別是近年來液壓與微電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，使液壓技術(shù)的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)新的階段。從70年代開始，電子學(xué)和計(jì)算機(jī)進(jìn)入了液壓技術(shù)領(lǐng)域，并獲得了重大的效益。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造和測(cè)試方面，通過利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)進(jìn)行液壓系統(tǒng)和元件的設(shè)計(jì)計(jì)算、性能仿真、自動(dòng) 繪圖以及

2、數(shù)據(jù)的采取和處理，可大大提高液壓產(chǎn)品的質(zhì)量、降低其成本?？傊?，液壓技術(shù)在 與微電子技術(shù)緊密結(jié)合后，在微計(jì)算機(jī)或微處理器的控制下， 可以進(jìn)一步拓寬它的應(yīng)用領(lǐng)域, 使得液壓傳動(dòng)技術(shù)發(fā)展成為包括傳動(dòng)、控制、檢測(cè)在內(nèi)的一門完整的自動(dòng)化技術(shù)，使它在國(guó) 民經(jīng)濟(jì)的各方面都得到了應(yīng)用。隨著液壓技術(shù)與微電子技術(shù)的結(jié)合，已研制出許多新的獨(dú)立產(chǎn)品，其中咼技術(shù)產(chǎn)品發(fā)展 到把已經(jīng)編程的芯片和液壓控制件、液壓執(zhí)行件、能源件、檢測(cè)反饋裝置、數(shù)模轉(zhuǎn)換裝置、 集成電路等匯成一體。這種匯集在一起的聯(lián)結(jié)體只要一收到微處理器或微計(jì)算機(jī)處送來的信 息，就能實(shí)現(xiàn)預(yù)先規(guī)定的任務(wù)，它實(shí)際上已經(jīng)成為一個(gè)獨(dú)立的完整的智能單元。正是因?yàn)橐?壓技術(shù)

3、在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的作用很大，它常作為衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)水平的重要標(biāo)志之一。目前機(jī) 械制造業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地逐漸得到提高，這就對(duì)液壓機(jī)械的需求也越來越廣泛，對(duì)其性能 也提出了更高的要求。在結(jié)構(gòu)方面，液壓機(jī)械正向著集成化方向發(fā)展，使機(jī)床體積越來越小, 結(jié)構(gòu)更緊湊更優(yōu)化。正是這種美好的發(fā)展前景，決定了對(duì)液壓技術(shù)進(jìn)行革新已是刻不容緩。本設(shè)計(jì)是專用銑床液壓傳動(dòng)的設(shè)計(jì)，其設(shè)計(jì)思路基本上體現(xiàn)了典型的液壓傳動(dòng)的思路, 液壓傳動(dòng)在各類金屬切削機(jī)車中廣泛的使用。如磨床、車床、銑床、鉆床以及組合機(jī)床等的 進(jìn)給裝置多采用液壓傳動(dòng)，它可以在較大范圍內(nèi)進(jìn)行無級(jí)調(diào)速，有良好的換向性能，并易實(shí) 現(xiàn)自動(dòng)工作循環(huán)。本設(shè)計(jì)采用疊加閥元件

4、進(jìn)行設(shè)計(jì)，疊加閥組成的液壓系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)很多，如結(jié) 構(gòu)緊湊、體積小、標(biāo)準(zhǔn)化等，因此，近年來疊加閥產(chǎn)品系列不斷增多，其應(yīng)用領(lǐng)域逐漸擴(kuò)大。由于實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的欠缺和知識(shí)的局限性，設(shè)計(jì)中存在不少的缺點(diǎn)和錯(cuò)誤之處，敬請(qǐng)?jiān)u閱老 師批評(píng)指正。第2章液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求2.1 用途及主要結(jié)構(gòu)本專用銑床主要用于擴(kuò)孔、鉸孔等加工工藝，本課題設(shè)計(jì)的液壓系統(tǒng)必需符合一般銑床 的工作條件。2.2 工作臺(tái)工作循環(huán)及其行程機(jī)床的工作臺(tái)循環(huán)：?jiǎn)?dòng)-快進(jìn)-工進(jìn)-停留-快退。作為液壓執(zhí)行元件的液壓缸在工作時(shí)執(zhí)行水平的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。液壓缸的快進(jìn)行程為300mm。液壓缸的工進(jìn)行程為100mm。2.3 負(fù)載和速度參數(shù)工作臺(tái)重量為400KG，工件和

5、夾具重量為150KG移動(dòng)部件的總重:G=550Kg 10m/S 2 =5500 N(取 g=10 m/S 2)銑削動(dòng)力頭電動(dòng)機(jī)功率為：7.5KW，銑刀直徑100mm,轉(zhuǎn)速300r/minP 7 5KW則切削力為：Ft= = .=30000NV 50mmx5r/s作為執(zhí)行元件的液壓缸的運(yùn)動(dòng)速度大小為:快進(jìn)速度:工進(jìn)速度:v 2=0.05 mm/min加減速時(shí)間為:t=0.5 s靜摩擦系數(shù):jjs=0.2動(dòng)摩擦系數(shù):pd=0.1v 1=2 m/min2.4 工作環(huán)境和工作條件本設(shè)計(jì)專用銑床的液壓系統(tǒng)傳動(dòng)是在一般機(jī)械車間使用，對(duì)工作環(huán)境要求不高，對(duì)環(huán)境 的溫度、濕度、灰塵等情況沒有特殊的要求，但是整

6、個(gè)的液壓系統(tǒng)的安裝必需穩(wěn)定，避免對(duì) 其造成直接的沖擊振動(dòng)。2.5 液壓系統(tǒng)的要求本液壓系統(tǒng)裝置通過電磁節(jié)流閥來控制液壓系統(tǒng)流量的大小從而來控制液壓缸的運(yùn)動(dòng)速 度進(jìn)而實(shí)現(xiàn)具體的工況要求。整個(gè)液壓系統(tǒng)應(yīng)具備調(diào)壓、調(diào)速、卸荷等特殊的要求，同時(shí)工 作時(shí)必需平穩(wěn)可靠。本課題所設(shè)計(jì)的液壓系統(tǒng)對(duì)重量、外形尺寸、經(jīng)濟(jì)性沒有特殊的要求, 但是必需符合一些公認(rèn)的普遍設(shè)計(jì)原則即要求重量輕、體積小、成本低、效率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、 工作可靠、使用維護(hù)方便。本設(shè)計(jì)液壓閥類元件采用疊加閥元件進(jìn)行設(shè)計(jì)。5第3章工況分析及系統(tǒng)參數(shù)的確定本章在明確了液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求后，針對(duì)液壓系統(tǒng)在性能和動(dòng)作方面的特性，要確定系統(tǒng)的工作壓力等一些

7、具體的系統(tǒng)主參數(shù)。本系統(tǒng)采用液壓缸筒固定，活塞動(dòng)作的方式。3.1系統(tǒng)工況分析液壓系統(tǒng)的工況分析，就是要計(jì)算出它的每個(gè)執(zhí)行元件在各自工作過程中負(fù)載的變化規(guī) 律。當(dāng)用理論分析確定系統(tǒng)的實(shí)際負(fù)載時(shí)，就需要確定工作負(fù)載、慣性負(fù)載和阻力負(fù)載等。取液壓泵的機(jī)械效率為nm=0.9，則靜摩擦負(fù)載:Ffs= psG= 0.2 咒 5500N =1100N動(dòng)摩擦負(fù)載:Ffd= mG= 0.1X5500N =550N慣性負(fù)載:Fm= 550X2 =36.67Ngd 60X0.5液壓缸的負(fù)載情況:1. 啟動(dòng)負(fù)載:F= Ffs=1100N液壓缸的推力:F0= F = 1100N=1222.2N 人 0.92. 加速負(fù)載

8、:F= Ffd+ F =550N+36.7N=586.7N液壓缸的推力：F0=m負(fù)載:F= Ffd=550N液壓缸的推力：f0=F550550N=611.1N0.9負(fù)載:F=Ft +F fd=(30000+550)N=30550N液壓缸的推力:F0= = 30550N=33944.4NJ 0.9負(fù)載:F=Ffd=550N液壓缸的推力:F0= = 550=611.1N m 0.9rmn:.i4J：I.I】9圖2-1液壓缸的負(fù)載圖圖2-2液壓缸的速度圖3.2 確定主要參數(shù)3.2.1 初選液壓缸的工作壓力設(shè)計(jì)要求給定的銑床工進(jìn)負(fù)載為 33944.4N,由GB/T2346-1988 可初選工作壓力P

9、1=4MPa。3.2.2 確定液壓缸的主要尺寸4x339444液壓缸內(nèi)徑:6 mm =117.1mmY3.14x(4-0.5)x106x0.9由GB/T2348-1993 可將其圓整為125mm,即液壓缸的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)徑為 D=125mm?；钊麠U的外徑可為活塞內(nèi)徑的1/31/5，由GB/T2348-1993 可取為60mm 則取活塞 桿內(nèi)徑d=60mm活塞桿的材料多為45號(hào)鋼，其材料屈服極限為os=335Mpa,取屈服全系數(shù)為ns=5，則 =335 MPa =67 MPas5校核活塞桿的強(qiáng)度:4F(T=2 =_MPa =12.1M Pa 241285.C.缸筒內(nèi)徑D的圓度、錐度、圓柱度不大于內(nèi)徑公差

10、之半。d .缸筒直線度公差在 500mm 長(zhǎng)度上不大于0.03mm。e .缸筒端面T對(duì)內(nèi)徑的垂直度在直徑100mm 上不大于0.04mm.f.當(dāng)缸筒為尾部和中部耳軸型時(shí)(a)孔d 1的軸線對(duì)缸徑 D的偏移不大于0.03mm。(b)孔di的軸線對(duì)缸徑D的垂直度在100mm 長(zhǎng)度上不大于0.1mm 。(C)軸徑d2對(duì)缸徑軸線的垂直度在100mm 長(zhǎng)度上不大于0.1mm 。此外，還有通往油口、排氣閥的內(nèi)孔口必須倒角，不允許有飛邊、毛刺，以免劃傷密封件。為便于裝配和不損壞密封件，缸筒內(nèi)孔口應(yīng)倒角15度。需要在缸筒上焊接法蘭、油口、排氣閥座時(shí)，都必須在半精加工以前進(jìn)行，以免精加工后焊接而引起內(nèi)孔變形。如

11、欲防止腐 蝕生銹和提高使用壽命，在缸筒內(nèi)表面可以鍍鉻，再進(jìn)行研磨和拋光，在缸筒外表面涂耐油 油漆?？傊淄彩且簤焊椎闹饕慵?，它與缸蓋、缸底、油口等零件構(gòu)成密封容腔，用與 容納壓力油液，同時(shí)還是活塞的運(yùn)動(dòng)軌道。在設(shè)計(jì)液壓缸筒時(shí)，應(yīng)該正確確定各部分的尺寸, 保證液壓缸有足夠的輸出力運(yùn)動(dòng)速度和有效行程，同時(shí)，還必須具有一定的強(qiáng)度，能承受液 壓力、負(fù)載力和意外的沖擊力，缸筒的內(nèi)表面應(yīng)具有合適的配合公差等級(jí)、表面粗糙度和行 位公差等級(jí)，以保證液壓缸的密封性、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性和耐用性。其圖如下:UT11色一 一圖2-8 液壓缸圖532活塞的設(shè)計(jì)由于活塞在液體壓力的作用下沿缸筒往復(fù)滑動(dòng)，因此，它與缸筒的配合應(yīng)

12、適當(dāng)，既不能 過緊，也不能有間隙過大。配合過緊，不僅使最低啟動(dòng)壓力增大，降低機(jī)械效率，而且容易 損壞缸筒和活塞的滑動(dòng)配合表面；間隙過大，會(huì)引起液壓缸內(nèi)部泄露，降低容積效率，使液 壓缸達(dá)不到要求的設(shè)計(jì)性能。液壓力的大小與活塞的有效工作面積有關(guān)，活塞直徑應(yīng)與缸筒內(nèi)徑一致。所以設(shè)計(jì)活塞 式的主要任務(wù)是確定活塞的結(jié)構(gòu)型式。1、活塞結(jié)構(gòu)型式根據(jù)密封裝置型式來選用活塞結(jié)構(gòu)型式。通常分為整體活塞和組合活塞兩類。整體活塞在活塞四周上開溝槽，安置密封圈，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但給活塞的加工帶來困難，密 封圈安裝時(shí)也容易拉傷和扭曲。組合式活塞結(jié)構(gòu)多樣，主要受密封型式?jīng)Q定。組合式活塞大 多可以多次拆裝，密封件使用壽命長(zhǎng)。依據(jù)以

13、上知識(shí)，本設(shè)計(jì)采用整體式活塞。2、活塞的材料無導(dǎo)向環(huán)活塞：用高強(qiáng)度鑄鐵 HT200300或球墨鑄鐵。有導(dǎo)向環(huán)活塞：用優(yōu)質(zhì)碳素鋼 20號(hào)、35號(hào)及45號(hào)。本設(shè)計(jì)采用含導(dǎo)向環(huán)的活塞，則采用 35號(hào)鋼。3、活塞尺寸及加工公差活塞寬度一般為活塞外徑的0.61.0倍，但也要根據(jù)密封件的型式、數(shù)量和安裝導(dǎo)向環(huán) 的溝槽尺寸而定。有時(shí)，可以結(jié)合中隔圈的布置確定活塞寬度?；钊鈴降呐浜弦话悴捎胒9，外徑對(duì)內(nèi)孔的同軸度公差不大于 0.02mm，端面與軸線的垂直度公差不大于0.04mm/100mm ，外表面的圓度和圓柱度一般不大于外徑公差之半，表面粗糙度視結(jié)構(gòu)型式不同而各異。依據(jù)以上知識(shí)及前面計(jì)算可確定活塞的尺寸為

14、寬度80mm,夕卜徑為1250.imm?；钊拿芊饷芄绱缧问脚c活塞的結(jié)構(gòu)有關(guān)，可根據(jù)液壓缸的不同作用和不同工作壓力來選擇。一般有 密圭寸圈密圭寸、活塞環(huán)密圭寸、間隙密圭寸。這里采用 0形密圭寸圈密圭寸。5、活塞的技術(shù)要求活塞外徑對(duì)內(nèi)孔的徑向跳動(dòng)公差值，按 7、8級(jí)精度選取。端面對(duì)內(nèi)孔軸線的垂直度公差值，應(yīng)該按照 7級(jí)精度選取。外徑的圓柱度公差值，按9、10或者11級(jí)精度選取。其圖如下:2, _ II.-/ / / / / 1/ /,/ / / / :/ h/ /Z /V J-/ / / / / / Z /X / *L-rmII圖2-9 活塞圖533導(dǎo)向環(huán)的設(shè)計(jì)導(dǎo)向環(huán)安裝在活塞外圓的溝槽內(nèi)或活塞

15、桿導(dǎo)向套內(nèi)圓的溝槽內(nèi)，以保持活塞與缸筒或活塞桿與其導(dǎo)向套同軸度，并用以承受活塞或活塞桿的側(cè)向力。1、導(dǎo)向環(huán)的型式有嵌入型和浮動(dòng)型。嵌入型導(dǎo)向環(huán)：在活塞外圓加工出燕尾型截面溝槽，用QAL9-4或紫銅制的銅帶，表面45度斜加工成略帶拱形，用木槌鉚入溝槽內(nèi)，最后加工導(dǎo)向環(huán)外圓。導(dǎo)向環(huán)圓周切出一個(gè) 口。浮動(dòng)型導(dǎo)向環(huán)：用高強(qiáng)度塑料等制的帶，裝在活塞外圓的矩形截面溝槽內(nèi)，側(cè)向保持有 間隙，導(dǎo)向環(huán)可在溝槽內(nèi)移動(dòng)，并有一個(gè) 45度斜開口。也可在溝槽底用粘合劑固定導(dǎo)向環(huán)。本設(shè)計(jì)采用浮動(dòng)型導(dǎo)向環(huán)。2、導(dǎo)向環(huán)的尺寸采用不同的材料，導(dǎo)向環(huán)的尺寸也不同。聚四氟乙烯（也有摻青銅粉）導(dǎo)向環(huán)：根據(jù)活塞外圓直徑或?qū)蛱變?nèi)圓直徑

16、，導(dǎo)向環(huán)厚 度可為1.52.5mm,寬度可為5.625mm 。纖維增強(qiáng)酚醛樹脂摻石墨導(dǎo)向環(huán)，厚度可為35mm，寬度可為2.525mm。基于此，本設(shè)計(jì)采用聚四氟乙烯導(dǎo)向環(huán)，其厚度為1.5mm，寬度為10mm。5.3.4 活塞桿的設(shè)計(jì)1、活塞桿的結(jié)構(gòu)與材料活塞桿的材料為45號(hào)鋼，采用實(shí)心結(jié)構(gòu)，調(diào)質(zhì)處理，并對(duì)其淬火，淬火深度一般為0.51.0mm，或活塞桿直徑每毫米深0.03mm。兩個(gè)端部均采用螺紋連接，當(dāng)活塞桿的端部為螺紋連接時(shí)，其尺寸可依據(jù)GB2350-80液壓缸活塞桿螺紋尺寸系列查表求得。2、活塞桿尺寸的確定活塞桿的總長(zhǎng)要根據(jù)油缸的行程來確定，本課題的工作臺(tái)行程為400伽，再綜合其它方面的要求

17、，我選取活塞桿的總長(zhǎng)為 500mm。3、活塞桿的技術(shù)要求a .活塞桿的熱處理：粗加工后調(diào)質(zhì)到硬度為229-285HB，必要時(shí)，再經(jīng)高頻淬火，硬57度達(dá)到HRC45-55 。b 活塞桿在導(dǎo)向套中滑動(dòng)，一般采用H8/h7或H8/f7配合。C.圓度和圓柱度公差不大于直徑公差之半。d.安裝活塞的軸頸與外圓的同軸度公差不大于0.01mm 。e .安裝活塞的軸肩端面與活塞桿的軸線的垂直度公差不大于0.04mm/100mm 。f.活塞桿的外圓粗糙度Ra值一般為0.10.3 pm。g.為了提高耐磨性和防銹性，活塞桿表面需鍍鉻處理，并進(jìn)行拋光或磨削加工。h 活塞桿內(nèi)端的卡環(huán)槽、螺紋和緩沖柱塞也要保證與軸線的同心

18、，特別是緩沖柱塞，最 好與活塞桿做成一體。5.3.5活塞與活塞桿的連接活塞與活塞桿連接有多種型式，卡環(huán)型，軸套型，螺母型等。所有型式均需有鎖緊措施, 以防止工作時(shí)由于往復(fù)運(yùn)動(dòng)而松開。同時(shí)在活塞與活塞桿之間設(shè)置許靜密封。本設(shè)計(jì)采用螺母型連接，其圖如下:f圖2-10 活塞桿圖536缸蓋的設(shè)計(jì)1、缸蓋的材料和結(jié)構(gòu)缸蓋分為左缸蓋和右缸蓋，其中一個(gè)油口位于左缸蓋之上。缸蓋的材料選擇45號(hào)鋼。2、缸蓋的尺寸的確定缸蓋的尺寸是由導(dǎo)向套、缸筒、活塞桿及固定裝置的尺寸來確定。其法蘭的尺寸由安裝 條件確定。缸蓋與缸筒內(nèi)壁的接觸面為其定位基準(zhǔn)。 為了保證缸蓋與缸筒兩者軸線的同軸度, 其裝配面要經(jīng)過磨削加工。3、缸蓋

19、的技術(shù)要求a.與缸筒內(nèi)徑配合的直徑采用h8 ,與活塞桿上的緩沖柱塞的配合的直徑采用H9。這三個(gè)尺寸的圓度和圓柱度誤差不大于各自直徑公差的一半，三個(gè)直徑的同軸度誤差不大于0.03mm。100mm上不大b .與缸筒接觸的端面和與活塞接觸的端面對(duì)軸線的垂直度誤差在直徑 于 0.04mm。c.導(dǎo)向孔的表面粗糙度應(yīng)不超過Ra=1.6 pm o左端蓋圖圖 2-11圖2-12右端蓋圖537導(dǎo)向套的設(shè)計(jì)活塞桿導(dǎo)向套裝在液壓缸的有桿側(cè)端蓋內(nèi)，用以對(duì)活塞桿進(jìn)行導(dǎo)向，內(nèi)裝有密封裝置以保證缸筒有桿腔密封。外側(cè)裝有防塵圈，以防止活塞桿后退是把雜質(zhì)、灰塵及水分帶到密封 裝置處損壞密封裝置。導(dǎo)向套的典型結(jié)構(gòu)形式有軸套式和端

20、蓋式。由上面的計(jì)算可知，本系 統(tǒng)為低壓、低速、小行程液壓缸，所以本設(shè)計(jì)采用端蓋式。1、導(dǎo)向套的材料端蓋式直接導(dǎo)向型的導(dǎo)向套材料用灰鑄鐵、球墨鑄鐵、氧化鑄鐵等，本設(shè)計(jì)采用HT3002、導(dǎo)向套長(zhǎng)度的確定導(dǎo)向套長(zhǎng)度過短，將使缸因配合間隙引起的初始撓度增大。影響液壓缸的工作性能和穩(wěn) 定性，因此，設(shè)計(jì)必須保證缸有一定的最小導(dǎo)向長(zhǎng)度，一般缸的最小導(dǎo)向長(zhǎng)度應(yīng)滿足:H亠D20式中:S為液壓缸的最大行程，S=400 mm;D為液壓缸筒內(nèi)徑，D=125 m;H為導(dǎo)向套最小導(dǎo)向長(zhǎng)度;則:125,cc廠+ )mm=82.5mm85mm 。20 2最終根據(jù)設(shè)計(jì)要求的需要，選擇導(dǎo)向套的長(zhǎng)度為3、導(dǎo)向套的密封導(dǎo)向套與活塞桿

21、之間的密封采用 0形密封圈。并且采用防塵圈以防止活塞在后退時(shí)把雜質(zhì)、灰塵及水份帶到密封裝置處。4、導(dǎo)向套的加工技術(shù)要求a .導(dǎo)向套外圓與端蓋的配合為H8/f7。b .內(nèi)孔與活塞桿外圓的配合為H9/f9。C.外圓與內(nèi)孔的同軸度公差不大于 0.03mm，圓度和圓柱度公差不大于直徑之半。d .內(nèi)孔中的環(huán)形油槽和直油槽要淺而寬，以保證良好的潤(rùn)滑。其圖如下:538緩沖裝置的設(shè)計(jì)液壓缸的活塞桿具有一定的質(zhì)量，在液壓力的驅(qū)動(dòng)下運(yùn)動(dòng)時(shí)具有很大的動(dòng)量。在它們的 行程終端，當(dāng)桿頭進(jìn)入液壓缸的終端和缸底部分市，匯引起機(jī)械碰撞，產(chǎn)生很大的沖擊力和 噪聲。采用緩沖裝置，就是為了避免這種機(jī)械碰撞，但沖擊力仍在，這就必然會(huì)

22、嚴(yán)重影響液 壓缸和整個(gè)液壓系統(tǒng)的強(qiáng)度及正常的工作。緩沖裝置可以防止和減少液壓缸活塞及活塞桿等 運(yùn)動(dòng)部件在運(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)缸底或端蓋的沖擊，在它們的行程終端實(shí)現(xiàn)速度的遞減，直至為零。緩沖裝置的工作原理是使缸筒低壓腔內(nèi)油液（全部或部分）通過節(jié)流把動(dòng)能轉(zhuǎn)換為熱能, 熱能則由循環(huán)的油液帶到液壓缸外。在液壓缸中常用的緩沖裝置有恒節(jié)流型和變節(jié)流型兩種。本設(shè)計(jì)采用變節(jié)流型。539油口的設(shè)計(jì)油口包括油口孔和油口連接螺紋。液壓缸的進(jìn)、出油口可布置在端蓋或缸筒上。本設(shè)計(jì)將油口布置在缸筒上和缸蓋上。油口孔大多屬于薄壁孔（指孔的長(zhǎng)度與直徑之比l/d X）.5的孔）。油口面積的計(jì)算公式為:A= QCP1 - p2 )式中：A油

23、孔的截面積，m2.Q 油孔的流量，m3/s ;C流量系數(shù)，接頭處大孔與小孔之比大于7時(shí)，C=0.662，小于7時(shí),C=0.7 0.8 ;P液壓油的密度，Kg/m 3;P1油孔前腔的壓力，Pa；P2 油孔后腔的壓力，Pa；本系統(tǒng)采用YN32液壓油，其密度為0.87 X103 Kg/m 3;流量系數(shù)C取0.7,則:.34.45= =2.5 X10-5 m 22J(3.58-1.56)V0.87由此可得油口直徑為d= GA=5.0mm,依此由GB/T2878-1993 可取油口連接螺紋尺寸為 M16 X1.5。5.3.10液壓缸固定螺栓直徑校核式中： Z固定螺栓數(shù);F液壓缸負(fù)載;k 螺紋擰緊系數(shù) k

24、=1.12 1.5，這里取1.3 ;司 材料的許用應(yīng)力。 錯(cuò)誤！未指定書簽。Z取較小值時(shí)，為滿足要求螺栓的直徑將取更大值，從而加大安裝空間，可能會(huì)發(fā)生安裝干涉的情況；如果Z值取得太大，則會(huì)加大調(diào)整時(shí)的難度，經(jīng)過綜合考慮，這里取Z=6 （均 布）。b】=空,其中ns的值為1.22.5,這里取ns=1.5，貝U b = 223.33MPa nsds X6.27mm圓整8mm。根據(jù)實(shí)際情況，選取六角螺栓。由機(jī)械設(shè)計(jì)指導(dǎo)選取規(guī)格為直徑為12mm 的螺栓。第6章液壓元件的選擇與傳動(dòng)裝置總體設(shè)計(jì)6. 1液壓元件的選擇及安裝方式根據(jù)液壓系統(tǒng)要求和設(shè)計(jì)方案，選擇合適的液壓元件，對(duì)液壓系統(tǒng)有決定作用，所以對(duì) 液

25、壓元件一定要有合理的選擇。6.1.1疊加閥簡(jiǎn)介及選擇1、概述疊加閥是在板式閥集成化的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新型液壓元件，但它在配置形式上和板式閥、插裝閥截然不同。疊加閥是安裝在板式換向閥和底板之間，是由有關(guān)的壓力閥、流量閥 和單向控制閥等組成的一個(gè)集成化控制回路。每個(gè)疊加閥除了具有液壓閥功能外，還起油路 通道的作用。因此，由疊加閥組成的液壓系統(tǒng)，閥與閥之間不需要另外的連接體，而是以疊 加閥閥體作為連接體，直接疊合再用螺栓結(jié)合而成。疊加閥與一般閥在工作原理上基本相同，但在具體結(jié)構(gòu)和連接方式上有其特點(diǎn)，因而它 自成體系。每個(gè)疊加閥既起到控制元件功能作用，又起油路通道的作用。每種規(guī)格通徑的疊 加閥主油路的

26、位置和數(shù)量都與相應(yīng)通徑主換向閥相同。因此，同一通徑系列的疊加閥都可以 疊加起來組成不同的系統(tǒng)。通常一個(gè)液壓系統(tǒng)可以疊成一疊或多疊。在每疊中，液壓系統(tǒng)的 主換向閥安置在最上面；與執(zhí)行部件連接用的底板塊放在最下面；疊加閥均安放在換向閥與 底板塊之間，其順序按液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)作要求而定。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的疊加閥通徑有 憶、巾10、巾16、巾20和巾32五個(gè)系列，公稱壓力系列為10、20和31.5Mpa，其中以20Mpa的產(chǎn)品產(chǎn)量較大，我國(guó)生產(chǎn)的疊加閥連接尺寸符合ISO4401國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。生產(chǎn)企業(yè)有大連組合機(jī)床研究所、江蘇海門液壓件廠、河北保定液壓件廠和浙江 象山液壓件廠等。疊加閥組成的液壓系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn):a .標(biāo)

27、準(zhǔn)化、通用化、集成化程度高;b .結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、占地面積小;C.設(shè)計(jì)、加工、裝配周期短;d .液壓系統(tǒng)改變而需增減元件時(shí)，重新組裝方便迅速;e .元件之間是無管連接，消除了因油管、管接頭等引起的漏油、振動(dòng)和噪聲;f.配置形式靈活、使用安全可靠、外觀整齊美觀、維修保養(yǎng)容易;g.采用我國(guó)疊加閥組成的集中供油系統(tǒng)節(jié)電效果顯著。3、疊加閥的選用用油管和管接件將液壓元件連接起來，是過去應(yīng)用最廣泛的一種連接形式。這種連接形 式需要的油管和管接頭數(shù)量較多，裝拆困難，占用空間大，空氣容易進(jìn)入，目前已經(jīng)很少采 用。隨著液壓技術(shù)的不斷發(fā)展，目前多數(shù)采用無管連接。其中一種方法就是將液壓閥元件安 裝在通用

28、的底板上，在板內(nèi)鉆孔作為回路的通油孔。通油板壽命長(zhǎng)，泄露少，不易出故障, 維修方便，但要鉆孔深，液阻損失較大，占用面積也較大，追加元件較困難；另一種方法是 將液壓閥元件疊加起來安裝在底板上，在液壓閥和底板內(nèi)鉆孔作為回路的通油孔，稱為液壓 疊加閥回路。其通路不用管連接，目前已經(jīng)趨于標(biāo)準(zhǔn)化。根據(jù)液壓系統(tǒng)的工作壓力和通過閥類元件和輔助元件的實(shí)際流量，結(jié)合本課題設(shè)計(jì)要求, 選出液壓元件的具體型號(hào)和規(guī)格，見下表序號(hào)名稱通過流量型號(hào)規(guī)格1電磁溢流閥40L/minY1-F 探 10D-P/O-120Mpa2電磁節(jié)流閥40L/minLE-F10D-B20Mpa3壓力表開關(guān)4K-F10D-120Mpa4電磁換向

29、閥40L/min34DF3M-E10B-B20Mpa設(shè)計(jì)所大連組合機(jī)床研究所6.1.2液壓泵的選擇液壓泵是系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換裝置，它向系統(tǒng)提供一定壓力和流量的液體，把機(jī)械能轉(zhuǎn)換為 液體的壓力能。由前面的分析和設(shè)計(jì)可知，液壓泵選用限壓式變量葉片泵。1、確定液壓泵的最大工作壓力 PmPm Pi+式中:Pi 液壓缸的最大工作壓力從泵出口到缸的入口之間總的管路損失。其中XZP可以按實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)選取，管路簡(jiǎn)單，流速不大的取刀 P= (0.20.5) MPa,管路復(fù)雜，進(jìn)口有調(diào)速閥的取刀卩二(0.51.5 MPa )。由于工進(jìn)階段液壓缸輸入流量很小，進(jìn)油 路中元件較少，故泵至缸間的進(jìn)油路壓力損失選取刀 P=0.5

30、MPa。由工況分析可知，液壓缸的最大工作壓力出現(xiàn)在工進(jìn)階段，即:Pi =3.58 MPa所以:Pm (3.58+0.5)MPa=4.08MPa2、液壓泵的最大流量液壓缸的輸出流量為:Qp k( XQmax )式中:k系統(tǒng)泄漏系數(shù)，一般取k=1.11.3;EQmax同時(shí)動(dòng)作的液壓缸的最大總流量， 對(duì)于在工作過程用節(jié)流調(diào)速的系統(tǒng)，還須加上溢流閥最小溢流量，一般取2L/mi n.最大流出現(xiàn)在快進(jìn)階段，所以Qp=1.3 X (24.5+2) L/min =34.45 L/min2、選擇液壓泵和電動(dòng)機(jī)為了保證系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)和泵的使用壽命，一般在固定設(shè)備系統(tǒng)中，正常工作壓力為泵的 額定壓力的80%左右。同時(shí)

31、，電動(dòng)機(jī)的選擇要與泵相配合，以滿足泵的要求。液壓泵的額定壓力:4.08/0.8 MPa =5.1 MPa根據(jù)以上求得的Qp值，從手冊(cè)中查得相應(yīng)的液壓泵： YBX-AN型，該泵的最大供油壓力為7MPa ,能滿足上述估算出來的壓力要求。該泵容許的轉(zhuǎn)速范圍為n=（6001800）r/min.當(dāng)轉(zhuǎn)速在該范圍內(nèi)時(shí)泵的流量能達(dá)到設(shè)計(jì)的最大流量34.45 L/mi n 。同時(shí)由資料查得此泵驅(qū)動(dòng)功率為 3.5KW，能滿足系統(tǒng)需要。選擇驅(qū)動(dòng)電機(jī)型號(hào)為丫132M 4型，其額定功率為7.5KW，轉(zhuǎn)速為1440r/min。6.1.3輔助元件的選擇1、過濾器過濾器的功用是在于過濾混在液壓油液中的雜質(zhì)， 使進(jìn)到系統(tǒng)中去的

32、油液的污染度降低, 保證系統(tǒng)的正常工作。選擇過濾器應(yīng)注意以下幾點(diǎn):a、過濾精度應(yīng)滿足液壓系統(tǒng)的要求;b、具有足夠大的過濾能力，壓力損失小;C、濾芯及外殼要有足夠的強(qiáng)度，不因油壓的作用而損壞;d、有良好的抗腐蝕性，不會(huì)對(duì)油液造成化學(xué)的或機(jī)械的污染;e、在規(guī)定的工作溫度下，能保持性能穩(wěn)定，有足夠的耐久性;f、清洗維護(hù)方便，更換濾芯容易，結(jié)構(gòu)盡量簡(jiǎn)單、緊湊，價(jià)格低廉。過濾器的工作能力，取決于濾芯的過濾面積，濾芯本身的性能、油的粘度與溫度、過濾 前后的壓力差以及油中固體顆粒的含量。過濾出入口的壓差越大，阻力越小時(shí)，過濾的出油 能力越大。根據(jù)上述要求和本課題的要求，選擇濾油器型號(hào)XU 40X200B其流

33、量為40 L/min，額定壓力6.18MPa，過濾精度為2002、空氣濾清器一般應(yīng)在油箱蓋上設(shè)置空氣過濾器，它包括空氣過濾器和注油過濾網(wǎng)。選擇：QUQ2，技術(shù)參數(shù)：空氣阻力0.02Mpa，加油網(wǎng)孔0.5mm 。3、壓力表選擇：Y-100T4、油位指示器一般在油箱側(cè)壁上設(shè)置液位計(jì)，以指示液面位置。液位計(jì)應(yīng)設(shè)置在加油時(shí)容易看到的地 方。這里選擇：YWZ-80T5、壓力表開關(guān)壓力表開關(guān)是小型截止閥。主要用于切斷油路與壓力表的連接，或者調(diào)節(jié)其開口大小起 阻尼作用，減緩壓力表急劇抖動(dòng)，防止損壞。選擇：4K-F10D-16.2管件、油箱的選擇設(shè)計(jì)管件包括管道和管接頭。液壓系統(tǒng)中元件與元件之間的連接，液壓能量的輸送是借助于 硬管、軟管、油路塊及連接板中的流道來實(shí)現(xiàn)的621管路在液壓系統(tǒng)中常用的管子有鋼管、銅管、橡膠軟管以及尼龍管等。油管的管徑不宜選得 過大，以免使液壓裝置的結(jié)構(gòu)龐大；但也不能選得過小，以免管內(nèi)液體流速加大、系統(tǒng)壓力 損失加大、產(chǎn)生振動(dòng)