《液壓與氣壓傳動(dòng)》課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)組合機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)

1、液壓與氣壓傳動(dòng)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)設(shè)計(jì)題目：組合機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化班 級(jí)： 機(jī)械設(shè)計(jì)074班 學(xué) 號(hào)： 設(shè) 計(jì) 人：指導(dǎo)老師： 完成日期 ：2010年1月19日課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)20092010 學(xué)年第 1 學(xué)期 機(jī)械工程 學(xué)院（系、部） 機(jī)械設(shè)計(jì) 專業(yè)074 班級(jí)課程名稱： 液壓與氣壓傳動(dòng) 設(shè)計(jì)題目： 設(shè)計(jì)一臺(tái)組合機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng) 完成期限：自 2010年 1月 12 日至 2010 年 1 月 19 日共 1 周內(nèi)容及任務(wù)一、 設(shè)計(jì)的主要技術(shù)參數(shù)運(yùn)動(dòng)部件總重力g=25000n，切削力fw=18000n，快進(jìn)、快退速度v1=v3=5m/min，最大行程l=300m

2、m，工進(jìn)速度v2=100600mm/min，靜摩擦系數(shù)fs=0.2，動(dòng)摩擦系數(shù)fd=0.1。二、設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)一臺(tái)臥式單面鉆孔組合機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)。1）機(jī)床要求的工作循環(huán)是：快速接近工件，然后以工作速度鉆孔，加工完畢后快速退回原始位置，最后自動(dòng)停止；動(dòng)力滑臺(tái)采用平導(dǎo)軌，往復(fù)運(yùn)動(dòng)的加速、減速時(shí)間為0.2s。2）機(jī)床自動(dòng)化要求：要求系統(tǒng)采用電液結(jié)合，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)循環(huán)，速度換接無(wú)沖擊，且速度要穩(wěn)定，能承受一定量的反向負(fù)荷。三、設(shè)計(jì)工作量按機(jī)床要求設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)，繪出液壓系統(tǒng)圖。確定滑臺(tái)液壓缸的結(jié)構(gòu)參數(shù)。計(jì)算系統(tǒng)各參數(shù)，列出電磁鐵動(dòng)作順序表。選擇液壓元件型號(hào)，列出元件明細(xì)表。驗(yàn)算液壓系統(tǒng)性能。進(jìn)度安排起止

3、日期工作內(nèi)容2010112老師講授設(shè)計(jì)的一般步驟和方法和要求、布置設(shè)計(jì)題目201011315按任務(wù)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)201011619教師檢查驗(yàn)收，學(xué)生撰寫(xiě)、打印設(shè)計(jì)報(bào)告主要參考資料1徐灝 主編 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 第5卷 機(jī)械工業(yè)出版社 19922金清肅 主編 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè) 華中科技大學(xué)出版社20073許福玲 陳堯明 主編 液壓與氣壓傳動(dòng) 第三版 機(jī)械工業(yè)出版社20073張利平 主編 液壓氣動(dòng)技術(shù)速查手冊(cè) 化學(xué)工業(yè)出版社2007指導(dǎo)教師（簽字）： 年 月 日系（教研室）主任（簽字）： 年 月 日 目 錄第1章 液壓系統(tǒng)使用要求及負(fù)載分析41.1 負(fù)載及運(yùn)動(dòng)分析4第2章 液壓系統(tǒng)的參數(shù)計(jì)算62.1

4、 確定液壓缸參數(shù)6第3章 擬定液壓系統(tǒng)圖83.1選擇基本回路83.2組成液壓系統(tǒng)原理圖、電磁鐵動(dòng)作順序表9第4章 液壓元件、附件的選擇104.1選擇液壓泵和初選電機(jī)104.2其它元件的選擇11第5章 液壓系統(tǒng)主要性能驗(yàn)算135.1系統(tǒng)壓力損失、效率的計(jì)算135.2系統(tǒng)發(fā)熱和溫升計(jì)算15參考文獻(xiàn)16第1章 液壓系統(tǒng)使用要求及負(fù)載分析1.1 負(fù)載及運(yùn)動(dòng)分析組合機(jī)床是由通用部件和部分專用部件組成的高效、專用、自動(dòng)化程度較高的機(jī)床。它能完成鉆、擴(kuò)、鉸、鏜、銑、攻螺紋等加工工序。動(dòng)力滑臺(tái)是組合機(jī)床的通用部件，它上面安裝著各種旋轉(zhuǎn)刀具，常用液壓或機(jī)械裝置驅(qū)動(dòng)滑臺(tái)按一定的動(dòng)作循環(huán)完成進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。組合機(jī)床要求動(dòng)

5、力滑臺(tái)空載時(shí)速度快、推力??；工進(jìn)時(shí)速度慢、推力大，速度穩(wěn)定；速度換接平穩(wěn)；功率利用合理、效率高、發(fā)熱少。根據(jù)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，要求設(shè)計(jì)一臺(tái)組合機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)。機(jī)床要求的工作循環(huán)是：要求實(shí)現(xiàn)工件快進(jìn)、工進(jìn)、快退過(guò)程，最后自動(dòng)停止；動(dòng)力滑臺(tái)采用平導(dǎo)軌，往復(fù)運(yùn)動(dòng)的加速、減速時(shí)間為0.2s。機(jī)床自動(dòng)化要求：要求系統(tǒng)采用電液結(jié)合，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)循環(huán)，速度換接無(wú)沖擊，且速度要穩(wěn)定，能承受一定量的反向負(fù)載。液壓系統(tǒng)的工作條件和環(huán)境條件， 經(jīng)濟(jì)性與成本等方面的要求。負(fù)載特性分析是擬定液壓系統(tǒng)方案、選擇或設(shè)計(jì)液壓元件的依據(jù)。負(fù)載特性分析包括動(dòng)力參數(shù)分析和運(yùn)動(dòng)參數(shù)分析兩部分。通過(guò)計(jì)算確定液壓執(zhí)行元件的負(fù)載大小和方向

6、，并分析執(zhí)行元件在工作過(guò)程中可能產(chǎn)生的沖擊、振動(dòng)及過(guò)載等情況。負(fù)載分析中，暫不考慮回油腔的背壓力，液壓缸的密封裝置產(chǎn)生的摩擦阻力在機(jī)械效率中加以考慮。因工作部件是平導(dǎo)軌放置，重力的水平分力為零，需要考慮的力有：切削力，導(dǎo)軌摩擦力和慣性力。1.1.1工作負(fù)載導(dǎo)軌的正壓力等于有動(dòng)力部件的重力運(yùn)動(dòng)部件總重力g=25000n切削力fw=18000n1.1.2摩擦負(fù)載靜摩擦力 =fs=動(dòng)摩擦力 =fd=1.1.3慣性負(fù)載慣性力 =ma=n=1063n1.1.4各工況負(fù)載若忽略切削力引起的顛覆力矩對(duì)導(dǎo)軌摩擦力的影響，并設(shè)液壓缸的機(jī)械效率=0.95,則液壓缸在各工作階段的總機(jī)械負(fù)載可以算出，如下：起動(dòng) =5

7、000/0.95=5263n加速 =(2500+1063)/0.95=3751n快進(jìn) =2500/0.95=2632n工進(jìn) =(18000+2500)/0.95=21579n快退 =2500/0.95=2632n 表1 液壓缸各運(yùn)動(dòng)階段負(fù)載表運(yùn)動(dòng)階段計(jì)算公式總機(jī)械負(fù)載f（n）起動(dòng)f=/5263加速f=(+)/3751快進(jìn)f=/2632工進(jìn)f=(+)/21579快退f=/2632 1.1.5快進(jìn)、工進(jìn)和快退時(shí)間和速度并繪制負(fù)載-時(shí)間圖和速度-時(shí)間圖研究主機(jī)依據(jù)工藝要求應(yīng)以何種運(yùn)動(dòng)規(guī)律完成一個(gè)工作循環(huán)，即研究運(yùn)動(dòng)形式（是平移、回轉(zhuǎn)或擺動(dòng)）、運(yùn)動(dòng)的速度大小和變化范圍、運(yùn)動(dòng)行程長(zhǎng)短，運(yùn)動(dòng)變化規(guī)律（循環(huán)

8、過(guò)程與周期）等。根據(jù)負(fù)載計(jì)算結(jié)果和已知的各階段的速度，可繪制出負(fù)載圖（f-l）和速度圖（v-l），見(jiàn)圖1（a）、（b）。橫坐標(biāo)以上為液壓缸前進(jìn)時(shí)的曲線，以下為液壓缸活塞缸退回時(shí)的曲線。（a）負(fù)載時(shí)間圖 （b）速度時(shí)間圖 圖1第2章 液壓系統(tǒng)的參數(shù)計(jì)算2.1 確定液壓缸參數(shù)液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)設(shè)計(jì)是指確定液壓執(zhí)行元件的工作壓力和最大流量。液壓執(zhí)行元件的工況圖是選擇系統(tǒng)中其它液壓元件和液壓基本回路的依據(jù)，也是擬定液壓系統(tǒng)方案的依據(jù)。液壓執(zhí)行元件的類型，根據(jù)主機(jī)所要實(shí)現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)形式(移動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)或擺動(dòng))和性質(zhì)(速度和負(fù)載的大小)而定。2.1.1初選液壓缸的工作壓力按3（課本）中表8-2即表2，初定液壓缸的

9、設(shè)計(jì)壓力為=4mpa。表2 液壓缸參考背壓 系統(tǒng)類型 背壓 /（1pa）回油路上有節(jié)流閥的調(diào)速系統(tǒng) 25回油路上有調(diào)速閥的調(diào)速系統(tǒng) 58回油路上裝有背壓閥 515帶補(bǔ)油泵的閉式回路 8152.1.2計(jì)算液壓缸的主要尺寸該設(shè)計(jì)要求動(dòng)力滑臺(tái)的快進(jìn)、快退速度相等，故采用活塞桿固定的單桿式液壓缸?？爝M(jìn)時(shí)采用差動(dòng)連接，并取無(wú)桿腔有效面積等于有桿腔有效面積的兩倍，即=2。為了防止在鉆孔鉆通時(shí)滑臺(tái)突然前沖，在回油路中安裝有背壓閥，按3（課本）中表8-2，初選背壓pb=0.8mpa。負(fù)載分析得最大負(fù)載為工進(jìn)階段的負(fù)載f=21579n，按此計(jì)算，則 =6.16 =61.6cm液壓缸直徑 d=8.86 cm 由=

10、2可知活塞桿直徑 d=0.707d=0.7078.86=6.26cm按gb/t2348-1993將所計(jì)算的 d與d值分別圓整到相近的標(biāo)準(zhǔn)直徑，以便采用標(biāo)準(zhǔn)的密封裝置。圓整后得：d=9cm d=6.3cm按標(biāo)準(zhǔn)直徑算出 cm按最低工進(jìn)速度驗(yàn)算液壓缸尺寸查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，調(diào)速閥最小穩(wěn)定流量=0.05l/min，因工進(jìn)速度v=0.1m/min為最小速度，則有式得： ，滿足最低速度的要求。2.1.3計(jì)算液壓缸在工作循環(huán)中各工作階段的工作壓力、流量和功率根據(jù)液壓缸的負(fù)載圖和速度圖以及液壓缸的有效面積，可以算出液壓缸工作過(guò)程各階段的壓力、流量和功率，在計(jì)算工進(jìn)時(shí)背壓按pb=0.8mpa代入計(jì)算公式，快退時(shí)背

11、壓按pb=0.5mpa代入計(jì)算公式，如下：快進(jìn) 工進(jìn) 快退 計(jì)算結(jié)果列于表3中。表3 液壓缸所需的實(shí)際流量、壓力和功率工作循環(huán)負(fù)載f(n)進(jìn)油壓力pj(pa)回油壓力pb(pa)所需流量q(l/min)輸入功率p(kw)差動(dòng)快進(jìn)263215.60.4工進(jìn)2157980.3820.024快退263216.20.4注：1.差動(dòng)連接時(shí)，液壓缸的回路口到進(jìn)油口之間的壓力損失p=0.5mpa，而pb=pj+p。 2. 快退時(shí)，液壓缸有桿腔進(jìn)油，壓力為pj，無(wú)桿腔回油，壓力為pb。第3章 擬定液壓系統(tǒng)圖液壓系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)是根據(jù)主機(jī)的工作情況、主機(jī)對(duì)液壓系統(tǒng)的技術(shù)要求、液壓系統(tǒng)的工作條件和環(huán)境條件以及成本，經(jīng)

12、濟(jì)性、供貨情況等諸多因素，進(jìn)行全面、綜合的設(shè)計(jì)，從而擬定出一個(gè)各方面比較合理的、可實(shí)現(xiàn)的液壓系統(tǒng)的方案來(lái)。其內(nèi)容包括：油路循環(huán)方式的分析與選擇，油源形式的分析與選擇，液壓回路的分析、選擇與合成，液壓系統(tǒng)原理圖的擬定、設(shè)計(jì)與分析。3.1選擇基本回路（1）液壓泵種類的確定參考同類組合機(jī)床，選用雙作用葉片泵雙泵供油、調(diào)速閥進(jìn)油節(jié)流調(diào)速的開(kāi)式回路，溢流閥作定壓閥。為防止鉆通時(shí)滑臺(tái)突然失去負(fù)載向前沖，回油路上設(shè)置背壓閥（定壓式），初定背閥值pb=0.8mpa.因系統(tǒng)動(dòng)作循環(huán)要求正向快進(jìn)和工作，方向快退，且快進(jìn)、快退速度相等，因此選用單桿活塞液壓缸，快進(jìn)時(shí)差動(dòng)連接，無(wú)桿腔面積等于有桿腔面積的兩倍。（2）快

13、速、換向和速度換接回路確定根據(jù)該設(shè)計(jì)的運(yùn)動(dòng)方式和要求，采用差動(dòng)連接與雙泵供油兩種快速運(yùn)動(dòng)回路來(lái)實(shí)現(xiàn)快速運(yùn)動(dòng)。即快進(jìn)時(shí)，由大小泵同時(shí)供油，液壓缸實(shí)現(xiàn)差動(dòng)連接。該系統(tǒng)對(duì)換向要求平穩(wěn)較高，選用電液換向閥的換向回路。為便于實(shí)現(xiàn)差動(dòng)，選用三位五通閥。為提高換向的位置精度，采用死擋鐵和壓力繼電器的行程終點(diǎn)往返控制。（3）調(diào)速回路與油路循環(huán)方式的確定選定調(diào)速方案和液壓基本回路后，再增添一些必要的元件和配置一些輔助性油路，如控制油路、潤(rùn)滑油路、測(cè)壓油路等，并對(duì)回路進(jìn)行歸并和整理，就可將液壓回路合成為液壓系統(tǒng)。a.快進(jìn)按下啟動(dòng)按鈕，電磁鐵1y得電，電磁換向閥3處于左位。主油路的進(jìn)油路：小泵1單向閥11單向閥2電

14、磁換向閥3左位行程閥4液壓缸右腔。由于快進(jìn)時(shí)動(dòng)力滑臺(tái)負(fù)載小，泵的出口壓力較低，液控順序閥8關(guān)閉。所以液壓缸左腔回油電磁換向閥3左位單向閥7行程4液壓缸右腔。液壓缸實(shí)現(xiàn)差動(dòng)連接，且此時(shí)兩泵同時(shí)供量流量最大，滑臺(tái)右向快進(jìn)。b.工進(jìn)快進(jìn)到預(yù)定位置，滑臺(tái)上的行程擋塊壓下行程閥4，切斷了原來(lái)進(jìn)入液壓缸右腔的油路。此時(shí)，從電磁換向閥3左位來(lái)的油液調(diào)速閥5液壓缸右腔。由于調(diào)速閥的接入使系統(tǒng)的壓力升高，達(dá)到或超過(guò)卸載閥10的調(diào)定壓力，大流量泵通過(guò)卸載閥3卸載，單向閥11自動(dòng)關(guān)閉，只有小流量泵向系統(tǒng)供油，滑臺(tái)慢速向右工進(jìn)。c.快退當(dāng)滑臺(tái)碰到死擋鐵后停止運(yùn)動(dòng)。這時(shí)，泵的壓力升高，流量減小，直至輸出流量?jī)H能補(bǔ)償系統(tǒng)

15、內(nèi)部泄漏為止。此時(shí)，液壓缸右腔壓力隨之升高，壓力繼電器動(dòng)作并發(fā)出快退信號(hào)，1y失電，2y得電，電磁換向閥3處于右位。主油路的進(jìn)油路：泵1單向閥2電磁換向閥3左位液壓缸左腔?；赜吐罚阂簤焊子仪恍谐涕y4電磁換向閥3右位油箱。由于此時(shí)空載，泵的供油壓力低，輸出流量大，滑臺(tái)快速退回。d.原位停止 當(dāng)滑臺(tái)快退到遠(yuǎn)位時(shí)，擋塊壓下行程閥開(kāi)關(guān)，使電磁鐵1y，2y失電，電磁換向閥3處于中位，滑臺(tái)停止運(yùn)動(dòng)，泵1通過(guò)電磁換向閥3處于中位卸載。為了使卸載狀態(tài)下控制油路保持一定預(yù)控壓力，泵1和電磁換向閥3之間的單向閥2起背壓閥作用。3.2組成液壓系統(tǒng)原理圖、電磁鐵動(dòng)作順序表圖2 組合機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)圖 表3為該滑臺(tái)

16、的電磁鐵動(dòng)作順序表（表中“+”代表電磁鐵得電）。1y2y壓力繼電器6行程閥4快進(jìn)+-通工進(jìn)+-斷快退-+ +斷通原位停止-通第4章 液壓元件、附件的選擇液壓能源裝置是液壓系統(tǒng)的重要組成部分。通常有兩種形式：一種是液壓裝置與主機(jī)分離的液壓泵站；一種是液壓裝置與主機(jī)合為一體的液壓泵組(包括單個(gè)液壓泵)。4.1選擇液壓泵和初選電機(jī) （1）液壓泵工作壓力的計(jì)算 由以上計(jì)算的相關(guān)數(shù)據(jù)可知，工進(jìn)階段液壓缸的工作壓力最大，若取進(jìn)油壓力損失p=0.5mpa,壓力繼電器可靠動(dòng)作需要壓力0.5mpa，則液壓泵最高工作壓力可按=+0.5mpa=4.8mpa故泵的額定壓力可取pr=1.254.8mpa=6mpa（2）

17、液壓泵流量的計(jì)算工進(jìn)時(shí)所需最小流量是0.382l/min,設(shè)溢流閥最小溢流量為2.5l/min，小泵流量按(1.10.382+2.5)l/min，泵的總流量為=1.116.2=17.82l/min 大泵流量=-=17.82-2.92=14.9l/min（3）液壓泵的確定和初選電機(jī) 根據(jù)計(jì)算的壓力和流量查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，選用 yb-4/12型雙聯(lián)葉片泵，該泵的額定壓力6.3mpa ，轉(zhuǎn)速960 r/min；小泵流量q1=4l/min,大泵流量q2=12l/min。差動(dòng)快進(jìn)、快退時(shí)兩個(gè)泵同時(shí)向系統(tǒng)供油；工進(jìn)時(shí)，小泵向系統(tǒng)供油，大泵卸載。下面分三個(gè)階段計(jì)算所需要的電動(dòng)機(jī)功率p。1.差動(dòng)快進(jìn)差動(dòng)快進(jìn)時(shí)，

18、大腔的壓力p1=pj=14pa，查樣本可知，小泵的出口壓力損失為4.5pa，大泵出口到小泵出口的壓力損失為1.5pa。可得小泵的出口壓力pp1=18.5pa(總效率n1=0.5),大泵出口壓力pp2=20pa(總效率n2=0.5)。電動(dòng)機(jī)功率2.工進(jìn)考慮到調(diào)速閥所需最里小壓力差為5pa。壓力繼電器可靠動(dòng)作需要壓力差為5pa。因此工進(jìn)時(shí)小泵的出口壓力pp1=48pa。大泵的卸載壓力取壓力pp1=2pa。(小泵的總效率n2=0.565，大泵的總效率n2=0.3)電動(dòng)機(jī)功率3.快退小泵的出口壓力pp1=23pa(總效率n2=0.5),大泵出口壓力pp2=24.5pa(總效率n2=0.51)。電動(dòng)機(jī)功

19、率 綜合比較，快退功率最大。由此，可以選擇相應(yīng)的電動(dòng)機(jī)為y100l-6型，額定功率為1.5kw，滿載轉(zhuǎn)速940 r/min，同步轉(zhuǎn)速1000 r/min。4.2其它元件的選擇（1）各元件和輔件列表1) 過(guò)濾器的選擇為了保證液壓系統(tǒng)的正常工作和可靠性，必須對(duì)液壓油液污染進(jìn)行控制，因此就需要過(guò)濾油液。過(guò)濾的功用就是過(guò)濾掉油液中的雜質(zhì)，維護(hù)油液的清潔，防止油液污染，保證液壓系統(tǒng)正常工作。選用的過(guò)濾器的精度應(yīng)滿足系統(tǒng)要求，要有足夠的通流能力，結(jié)合過(guò)濾裝置在液壓系統(tǒng)中的安裝位置，根據(jù)相關(guān)資料來(lái)選取。按表5所示，可知道系統(tǒng)的過(guò)濾精度，由此可查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得到合適的過(guò)濾器，查得過(guò)濾器的型號(hào)為xu-c6310

20、0。 表5 各種液壓系統(tǒng)的過(guò)濾精度要求系統(tǒng)類型潤(rùn)滑系統(tǒng) 傳動(dòng)系統(tǒng)伺服系統(tǒng)特殊要求系統(tǒng)壓力/mpa02.577352135顆粒度/mm 0.10.050.0250.0050.0050.001該設(shè)計(jì)中，過(guò)濾器安裝在泵的吸油口，防止大顆粒雜質(zhì)進(jìn)入泵內(nèi)，同時(shí)有較大的通流能力，防止空穴現(xiàn)象。2) 熱交換器的選用熱交換器是冷卻器和加熱器的總稱。液壓系統(tǒng)油液溫度一般控制在正常工作溫度范圍（2065）內(nèi)。因此在過(guò)冷或過(guò)熱的環(huán)境中就需要加熱或冷卻，以控制油溫在合理范圍內(nèi)。a冷卻器對(duì)冷卻器基本要求是在保證散熱面積足夠大，散熱效率和壓力損失小的前提下，要求結(jié)構(gòu)緊湊、堅(jiān)固、體積小和重量輕，有自動(dòng)控溫裝置以保證油溫控制

21、的準(zhǔn)確性。此處，采用最簡(jiǎn)單常用的方法是多管水冷式冷卻器。b加熱器 該設(shè)計(jì)選用電加熱器。電加熱器使用方便，易于自動(dòng)控制溫度，故采用電加熱器。發(fā)熱部分全部浸在油液流動(dòng)處，便于熱量交換，電加熱器表面溫度功率密度不得超過(guò)3w/ ，以免油液局部溫度過(guò)高而變質(zhì)。3） 壓力表輔件壓力表輔件主要包括壓力表及壓力表開(kāi)關(guān)。a壓力表液壓系統(tǒng)各工作點(diǎn)的壓力一般都用壓力表來(lái)觀測(cè)，以調(diào)整到要求的工作壓力。該設(shè)計(jì)采用最常用的彈簧管式壓力表，在選用壓力表時(shí)，其量程比液壓系統(tǒng)壓力要高，應(yīng)為系統(tǒng)最高工作壓力的1.5倍左右。選用精度等級(jí)2.5的壓力表。b壓力表開(kāi)關(guān)壓力表開(kāi)關(guān)用于切斷忽然接通壓力表與油路的通道，壓力表相當(dāng)于一個(gè)小型截

22、止閥。該設(shè)計(jì)采用六點(diǎn)壓力表開(kāi)關(guān)，型號(hào)為k-6，其中四點(diǎn)與四個(gè)測(cè)點(diǎn)油路相通，測(cè)得相應(yīng)的油液壓力。（2）管路尺寸a油管的選擇根據(jù)選定的液壓閥的連接油口尺寸確定管道尺寸。液壓缸的進(jìn)出油管按輸入、排出的最大流量來(lái)計(jì)算。由于該系統(tǒng)液壓缸差動(dòng)連接快進(jìn)快退時(shí)油管內(nèi)流量最大，其實(shí)際流量為泵的額定流量的兩倍達(dá)32l/min，液壓缸進(jìn)出油管直徑d，按機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查得，選用內(nèi)徑為15mm，外徑為19mm,鋼管接頭螺紋為m191.5，管子壁厚為1.6mm，10號(hào)冷拔無(wú)縫鋼管（yb231-70）。b管接頭的選擇管接頭用于管道與管道或管道與液壓元件之間的連接，必須在強(qiáng)度足夠的前提下，安裝、拆卸方便，抗振動(dòng)、沖擊，密封性能

23、好，外形尺寸小、加工工藝性好。該液壓系統(tǒng)為不超過(guò)8mpa 的中低壓系統(tǒng)，可才用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能良好、體積小、加工方便、成本低和重復(fù)使用性好的擴(kuò)口式管接頭。根據(jù)液壓閥在系統(tǒng)中的最高工作壓力與通過(guò)該閥的最大流量，可選出這些元件的型號(hào)及規(guī)格。該設(shè)計(jì)中所有閥的額定壓力都為63pa，額定流量根據(jù)各閥通過(guò)的流量，確定為10l/min，25 l/min和63 l/min三種規(guī)格，所有元件的規(guī)格型號(hào)列于表6中。表中的序號(hào)與系統(tǒng)原理圖中的序號(hào)一致。表6 液壓元件明細(xì)表序號(hào)元件名稱最大通過(guò)流量（l/min）型號(hào)1雙聯(lián)葉片泵16yb-4/122單向閥16i-25b3三位五通電磁閥3235d1-63by4行程開(kāi)關(guān)322

24、2c-63b5調(diào)速閥0.32q-10b6壓力繼電器dp1-63b7單向閥16i-25b8液控順序閥0.1635d-63b9背壓閥0.16b-10b10液控順序閥（卸載）12xy-25b11單向閥12i-25b12溢流閥4y-10b13過(guò)濾器32xu-b3210014壓力表開(kāi)關(guān)k-6b（3）油箱容量油箱在液壓系統(tǒng)中主要功能是儲(chǔ)存液壓系統(tǒng)所需要的足夠油液，散發(fā)油液的熱量，分離油液中氣體及沉淀物。采用分離式油箱，它是一個(gè)單獨(dú)的與主機(jī)分開(kāi)的裝置，布置靈活，維修保養(yǎng)方便，減少油箱發(fā)熱和油液振動(dòng)對(duì)工作精度的影響，便于采用通用化、系列化的產(chǎn)品，得到廣泛的應(yīng)用。a油箱容量的確定 油箱容積的確定，是油箱設(shè)計(jì)的關(guān)

25、鍵。主要根據(jù)熱平衡來(lái)確定。通常油箱的容量去液壓泵額定流量57倍進(jìn)行估算，此處取7倍。此外，還要考慮到液壓系統(tǒng)回油到油箱不至于溢出來(lái)，油面高度一般不超過(guò)油箱高度的80%。 油箱的容積 v=7q=716=112lb油箱中設(shè)有吸油過(guò)濾器，要有足夠的通流能力?？紤]到要經(jīng)常清洗過(guò)濾器，油箱結(jié)構(gòu)要便于拆卸。c油箱底部做成適當(dāng)斜度，并設(shè)有放油塞。油箱箱蓋上設(shè)有通氣孔，其大小在最大吸油量和回油量時(shí)能保證在正常氣壓下供油。在較臟的工作環(huán)境中。則加設(shè)空氣過(guò)濾器，其通氣量不小于泵流量的1.5倍，以保證具有良好的抗污能力。d油箱側(cè)壁安裝油位指示器，用來(lái)指示最低、最高油位。主油器應(yīng)帶有濾網(wǎng)。油箱上裝設(shè)有溫度計(jì)。并在新油

26、箱內(nèi)壁經(jīng)噴丸、酸洗和表面清洗后涂一層與工作油液相溶的塑料薄膜或耐油清漆，以防銹、防凝水。e吸油管和回油管要盡量離遠(yuǎn)些，增加油液循環(huán)的距離，使油液有足夠的時(shí)間分離氣泡、沉淀雜質(zhì)。吸油管理油箱底面距離h2d(d吸油管內(nèi)徑)，距離箱壁不小于3d，以利于吸油暢通?；赜凸懿迦胱畹陀兔嬉韵?，防止回油時(shí)帶入空氣，距離油箱底面h2d(d回油管內(nèi)徑)，回油管排油口應(yīng)面向箱壁，管端切成45，以增大通流面積。吸油側(cè)和回油側(cè)用隔板分開(kāi)，用來(lái)分離回油帶來(lái)的氣泡和臟物。隔板高度不低于油面到箱底高度的3/4。第5章 液壓系統(tǒng)主要性能驗(yàn)算5.1系統(tǒng)壓力損失、效率的計(jì)算 （1）工進(jìn)時(shí)的壓力損失驗(yàn)算和小流量泵壓力的調(diào)整工進(jìn)時(shí)管路

27、中的最大流量?jī)H為0.76l/min，因此流速很小，所以沿程壓力損失和局部壓力損失都非常小，可以忽略不計(jì)。這時(shí)進(jìn)油路上僅考慮調(diào)速閥的壓力損失= ，回油路上只有背壓閥的壓力損失，小流量泵的調(diào)整壓力等于工進(jìn)時(shí)液壓缸的工作壓力加上進(jìn)油路壓差，并考慮壓力繼電器動(dòng)作需要，則=（38+5+5）=48即小流量泵的溢流閥4應(yīng)按此壓力=48進(jìn)行調(diào)整。（2） 快退時(shí)的壓力損失驗(yàn)算和大流量泵卸載壓力的調(diào)整因快退時(shí)，液壓缸無(wú)桿腔的回油量是進(jìn)油的兩倍，其壓力損失比快進(jìn)時(shí)要大，因此必須計(jì)算快退時(shí)的進(jìn)油路與回油路的壓力損失，以便確定大流量泵的卸載壓力。已知：快退時(shí)進(jìn)油管和回油管長(zhǎng)度均按l=1.8m計(jì)算，油管直徑 d=，通過(guò)的

28、流量為進(jìn)油路，回油路。液壓系統(tǒng)選用n32號(hào)液壓油，考慮最低工作溫度為15，由手冊(cè)查出此時(shí)油的運(yùn)動(dòng)粘度=1.5st=1.5 ，油的密度=900 ，液壓系統(tǒng)元件采用集成塊式的配置形式。a確定油液的流動(dòng)狀態(tài)按式式中 v平均流速（m/s）； d油管內(nèi)徑（m）； 油的運(yùn)動(dòng)粘度（）； q通過(guò)的流量（）。則進(jìn)油路中液流的雷諾數(shù)為 回油路中液流的雷諾數(shù)為 由上可知，進(jìn)有路中的流動(dòng)都是層流。b沿程壓力損失由式可算出進(jìn)油路和回油路的壓力損失。在進(jìn)油路上，流速，則壓力損失為 在回油路上，流速為進(jìn)油流速的兩倍即v=5.492m/s，則壓力損失為 c局部壓力損失由于采用集成塊式的液壓裝置，所以只考慮閥類元件和集成塊內(nèi)油

29、路的壓力損失。通過(guò)各閥的局部壓力損失按式計(jì)算 式中 q通過(guò)閥的實(shí)際流量（l/min） 閥的額定流量(l/min) 閥在額定流量下的壓力損失。計(jì)算結(jié)果列于表7中。 表7 閥類元件局部壓力損失元件名稱額定流量實(shí)際通過(guò)的流量額定壓力損失實(shí)際壓力損失順序閥5251620.82三位五通液動(dòng)閥66316/3240.26/1.03二位二通行程閥11633241.03單向閥8251220.46注：快退與經(jīng)過(guò)三位五通液動(dòng)閥的兩油道流量不同，壓力損失也不同。若取集成塊進(jìn)油路的壓力損失，回油路壓力損失為，則進(jìn)油路和回油路總的壓力損失為=（0.52+0.82+0.26+0.46+0.3）=2.36=（1.04+1.0

30、3+1.03+0.5）=3.6由表1-1可知快退的液壓缸負(fù)載f=3094.74n；快退時(shí)液壓缸的工作壓力為 =（2632+3.663.6）/32.4pa =15.19按式可算出快退時(shí)泵的工作壓力為 =（15.19+2.36）pa=17.55pa因此，大流量泵卸載閥3的調(diào)整壓力應(yīng)大于17.55pa。從以上驗(yàn)算結(jié)果可以看出，各種工況下的實(shí)際壓力損失都小于初選的壓力損失值，說(shuō)明液壓系統(tǒng)的油路結(jié)構(gòu)、元件的參數(shù)是合理的，滿足要求。5.2系統(tǒng)發(fā)熱和溫升計(jì)算在整個(gè)工作循環(huán)中，工進(jìn)階段所占用的時(shí)間最長(zhǎng)，所以系統(tǒng)的發(fā)熱主要是工進(jìn)階段造成的，因此按工進(jìn)工況驗(yàn)算系統(tǒng)溫升。工進(jìn)時(shí)液壓泵的輸入功率p1=700w工進(jìn)時(shí)液

31、壓缸的輸出功率 =（215790.02/60）w=7.193w系統(tǒng)總的發(fā)熱功率為： =（700-7.193）w=692.8w已知油箱容積v=112l=112，則按式，油箱近似散熱面積a為 假定通風(fēng)良好，取油箱散熱系數(shù)，則利用式，可得到油液溫升為 30.6設(shè)環(huán)境溫度=25，則熱平衡溫度為 =25+30.6=55.6=60所以油箱散熱基本可達(dá)到要求。參考文獻(xiàn)1徐灝 主編 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 第5卷 機(jī)械工業(yè)出版社 19922金清肅 主編 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè) 華中科技大學(xué)出版社20073許福玲 陳堯明 主編 液壓與氣壓傳動(dòng) 第三版 機(jī)械工業(yè)出版社20073張利平 主編 液壓氣動(dòng)技術(shù)速查手冊(cè) 化學(xué)工業(yè)出版

32、社2007ut2apodfxxc02gybkskcww97mrqqwhoj5tl15zt6jipyytycummtarp3v1n5luizi3xh3bhwyreko8d9g7nmzqowpjetldrw08gvs8dsdqqygc3ce7moo2tlf0jf1gk74iuxybmtivr97ckrfvqult5fn2t6mpjr6rbzvpsortzvij5nb5ndvvsr4iwr1twlfkglspzuhrjq3cmzu98euouijdlszqpmvrw9zkupxf8wfug9l2g9277g2rtipa1ypczeuqxpkbhtvdcooqozxuz3vjrzmocijym62zc

33、hmeootyes8ebmm932tbz2yo09rtszeys8zrd2yktj8l6jeazvajnfbtrylvsm6ofbftoxvrffn7owiygjlamkunxjybz5rrb7r4vsur9zpfzfmfsjhcfca37lnw2vvlrkn7r8psz1bn6oric5hu5z6hcxayqynpog8duybawqsl20csg06dh2sm8hltgpkicskrgopdpuhbj1lmpk7lydvc6nnmwl3fwhzftfvyaary7lhssxj10v3ph3y19bxyr77ib7cpzsu2tijqe3hkqkkau9kskcphkxuikvvyjzpg2yijrkqfbggovyqkuxnwi9omnjtt6qilzxtyrf7d20fbmabcfiixrqkusvnxbppfuxyq1fjskfsubkgs2duvqc9sz4jkbgn4qqv66pyoarjurnfj3txyfclzieeptwfjthpheipdfnqnr2hjqkv2dzwtmpdjqkbcxmovdsjqctjagjmdlskpgad2s0h0vmzgaht36gyuez7umank1ndreubeqdgrx0venqgnsyib2ilq3siqrnl4m56t7z8y8da5k0kupn5nzg4jvjdtffhyt82