864234529YA32315剪板機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文

1、 ya32-315型剪板機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 系 、 部： 機(jī)械工程系 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 職稱 專 業(yè)： 班 級(jí)： 完成時(shí)間： 摘 要液壓技術(shù)是現(xiàn)代制造的基礎(chǔ)，它的廣泛應(yīng)用，很大程度上代替了普通成型加工，全球制造業(yè)發(fā)生了根本性變化。因此，液壓技術(shù)的水準(zhǔn)、擁有和普及程度，已經(jīng)成為衡量一個(gè)國家綜合國力和現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志。為適合這種行勢(shì)，需要大量設(shè)計(jì)一些液壓機(jī)的工作系統(tǒng)。本次就是要設(shè)計(jì)一款剪板機(jī)液壓系統(tǒng)。液壓技術(shù)已被世界各國列為優(yōu)先發(fā)展的關(guān)鍵工業(yè)技術(shù)，成為當(dāng)代國際間科技競(jìng)爭(zhēng)的重點(diǎn)。本書為機(jī)械類液壓設(shè)計(jì)說明書，是根據(jù)液壓設(shè)計(jì)手冊(cè)上的設(shè)計(jì)程序及步驟編寫的。本書的主要內(nèi)容包括：剪板機(jī)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)課題

2、及有關(guān)參數(shù)；液壓缸工作壓力和流量的確定；液壓系統(tǒng)圖的擬定；驅(qū)動(dòng)電機(jī)及液壓元件的選擇；液壓系統(tǒng)主要性能的驗(yàn)算；設(shè)計(jì)體會(huì)；參考文獻(xiàn)等。編寫本說明書時(shí)，力求符合設(shè)計(jì)步驟，詳細(xì)說明了液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，以及各種參數(shù)的具體計(jì)算方法，如液壓元件的規(guī)格選取等。本書在編寫過程中，得到李老師和同學(xué)的大力支持和幫助，在此一起表示衷心的感謝。由于編寫水平有限，書中難免有缺點(diǎn)和錯(cuò)誤之處，懇請(qǐng)老師批評(píng)指正。關(guān)鍵詞 剪板機(jī)；液壓缸；液壓泵；系統(tǒng)壓力abstracthydraulic technology is the foundation of modern manufacturing, and its wider ap

3、plication, to a large extent replaced the ordinary forming, the global manufacturing sector has undergone fundamental changes. therefore, the hydraulic technology standards, possession and penetration, has become of a countrys comprehensive national strength and an important indicator of the level o

4、f modernization. this trip is suitable for potential, a lot needs to design some hydraulic system of work. this is to design a cutting plate machine hydraulic system. hydraulic technology has been around the world as a priority the development of key industrial technology, a contemporary internation

5、al competition in science and technology focus. the book for hydraulic machinery design specification is based on hydraulic design manual on the design of the procedures and steps to prepare. the main content of this book include: cutting plate machine hydraulic system design issues and related para

6、meters; hydraulic cylinder pressure and flow of work to be confirmed; hydraulic system of the plan drawn up; drive motor and hydraulic components of choice; hydraulic system checking performance of the major design experience, references, etc. the preparation of this statement, to step in with the d

7、esign, a detailed description of the design of the hydraulic system, as well as various parameters of the specific calculation methods, such as hydraulic components, such as selecting the specifications. the book in the preparation process, teacher li and students have the full support and assistanc

8、e in this together to express my sincere thanks. since the preparation of the limited level, the book will inevitably have shortcomings and errors, ask the teacher criticized the correction. key words cutting plate machine; hydraulic cylinder; hydraulic pump; pressure system目 錄1 緒 論51.1 剪板機(jī)液壓傳動(dòng)的應(yīng)用、發(fā)

9、展及國內(nèi)現(xiàn)狀51.2 液壓傳動(dòng)與機(jī)械傳動(dòng)比較72 剪板機(jī)液壓系統(tǒng)的工作原理及機(jī)構(gòu)組成102.1 剪板機(jī)液壓系統(tǒng)的工作原理103 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)計(jì)與工作原理173.1 液壓剪板機(jī)參數(shù)設(shè)計(jì)173.2 主要參數(shù)設(shè)計(jì)203.3 液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)243.4 缸筒結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)284 設(shè)計(jì)選取液壓系統(tǒng)圖294.1液壓系統(tǒng)圖294.2計(jì)算和選取液壓元件30表 4.2液壓元件305 液壓系統(tǒng)工作原理315.1 液壓系統(tǒng)基本工作原理315.2 液壓系統(tǒng)的特點(diǎn)326 結(jié) 論33參 考 文 獻(xiàn)34致 謝35附 錄361 緒 論1.1 剪板機(jī)液壓傳動(dòng)的應(yīng)用、發(fā)展及國內(nèi)現(xiàn)狀1.1.1 剪板機(jī)的簡介隨著現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展剪

10、板機(jī)工藝也發(fā)生了很大變化，已由傳統(tǒng)的手工操作發(fā)展到今天的全自動(dòng)機(jī)械化。剪板機(jī)是一種用于剪切金屬板料的機(jī)床。大中型剪板機(jī)的主運(yùn)動(dòng)（剪刀上、下）多數(shù)采用液壓傳動(dòng)，即采用液壓缸帶動(dòng)剪刀（架）上下。為了防止板料翹起或移動(dòng)，剪切時(shí)必須用壓料腳將板材壓緊。而為了減少送料時(shí)摩擦力，送料時(shí)采用拖料球支承板料。這些輔助動(dòng)作用若干個(gè)小輔助缸完成。剪切時(shí)主缸的典型動(dòng)作循環(huán)為：空程下行剪切緩沖快速回程。在下行過程中主缸可隨時(shí)停止運(yùn)動(dòng)并退回（點(diǎn)動(dòng)）。為了對(duì)刀，剪板機(jī)中有一個(gè)輕壓對(duì)線狀態(tài)，此時(shí)剪刀下行的力很小，不會(huì)損害板料。1.1.2 液壓傳動(dòng)在各類機(jī)械中的應(yīng)用液壓傳動(dòng)在機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用非常廣泛。有的設(shè)備是利用其能傳遞大

11、的動(dòng)力，且結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕的優(yōu)點(diǎn)，如工程機(jī)械、礦山機(jī)械、冶金機(jī)械等；有的設(shè)備是利用它操縱控制方便，能較容易地實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜工作循環(huán)的優(yōu)點(diǎn)，如各類金屬切削機(jī)床、輕工機(jī)械、運(yùn)輸機(jī)械、軍工機(jī)械、各類裝載機(jī)等。液壓傳動(dòng)控制是工業(yè)中經(jīng)常用到的一種控制方式，它采用液壓完成傳遞能量的過程。因?yàn)橐簤簜鲃?dòng)控制方式的靈活性和便捷性，液壓控制在工業(yè)上受到廣泛的重視。液壓傳動(dòng)是研究以有壓流體為能源介質(zhì)，來實(shí)現(xiàn)各種機(jī)械和自動(dòng)控制的學(xué)科。液壓傳動(dòng)利用這種元件來組成所需要的各種控制回路，再由若干回路有機(jī)組合成為完成一定控制功能的傳動(dòng)系統(tǒng)來完成能量的傳遞、轉(zhuǎn)換和控制。 從原理上來說，液壓傳動(dòng)所基于的最基本的原理就是帕斯卡

12、原理，就是說，液體各處的壓強(qiáng)是一致的，這樣，在平衡的系統(tǒng)中，比較小的活塞上面施加的壓力比較小，而大的活塞上施加的壓力也比較大，這樣能夠保持液體的靜止。所以通過液體的傳遞，可以得到不同端上的不同的壓力，這樣就可以達(dá)到一個(gè)變換的目的。我們所常見到的液壓千斤頂就是利用了這個(gè)原理來達(dá)到力的傳遞。液壓傳動(dòng)中所需要的元件主要有動(dòng)力元件、執(zhí)行元件、控制元件、輔助元件等。其中液壓動(dòng)力元件是為液壓系統(tǒng)產(chǎn)生動(dòng)力的部件，主要包括各種液壓泵。液壓泵依靠容積變化原理來工作，所以一般也稱為容積液壓泵。齒輪泵是最常見的一種液壓泵，它通過兩個(gè)嚙合的齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)使得液體進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。其他的液壓泵還有葉片泵、柱塞泵，在選擇液壓泵的時(shí)候

13、主要需要注意的問題包括消耗的能量、效率、降低噪音。液壓執(zhí)行元件是用來執(zhí)行將液壓泵提供的液壓能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能的裝置，主要包括液壓缸和液壓馬達(dá)。液壓馬達(dá)是與液壓泵做相反的工作的裝置，也就是把液壓的能量轉(zhuǎn)換稱為機(jī)械能，從而對(duì)外做功。 液壓控制元件用來控制液體流動(dòng)的方向、壓力的高低以及對(duì)流量的大小進(jìn)行預(yù)期的控制，以滿足特定的工作要求。正是因?yàn)橐簤嚎刂圃骷撵`活性，使得液壓控制系統(tǒng)能夠完成不同的活動(dòng)。液壓控制元件按照用途可以分成壓力控制閥、流量控制閥、方向控制閥。按照操作方式可以分成人力操縱閥、機(jī)械操縱法、電動(dòng)操縱閥等。 除了上述的元件以外，液壓控制系統(tǒng)還需要液壓輔助元件。這些元件包括管路和管接頭、油箱

14、、過濾器、蓄能器和密封裝置。通過以上的各個(gè)器件，我們就能夠建設(shè)出一個(gè)液壓回路。所謂液壓回路就是通過各種液壓器件構(gòu)成的相應(yīng)的控制回路。根據(jù)不同的控制目標(biāo)，我們能夠設(shè)計(jì)不同的回路，比如壓力控制回路、速度控制回路、多缸工作控制回路等。 根據(jù)液壓傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)，在液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，首先要進(jìn)行系統(tǒng)分析，然后擬定系統(tǒng)的原理圖，其中這個(gè)原理圖是用液壓機(jī)械符號(hào)來表示的。之后通過計(jì)算選擇液壓器件，進(jìn)而再完成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和調(diào)試。這個(gè)過程中，原理圖的繪制是最關(guān)鍵的。它決定了一個(gè)設(shè)計(jì)系統(tǒng)的優(yōu)劣。 液壓傳動(dòng)的應(yīng)用性是很強(qiáng)的，比如裝卸堆碼機(jī)液壓系統(tǒng)，它作為一種倉儲(chǔ)機(jī)械，在現(xiàn)代化的倉庫里利用它實(shí)現(xiàn)紡織品包、油桶、木桶等貨

15、物的裝卸機(jī)械化工作。也可以應(yīng)用在萬能外圓磨床液壓系統(tǒng)等生產(chǎn)實(shí)踐中。這些系統(tǒng)的特點(diǎn)是功率比較大，生產(chǎn)的效率比較高，平穩(wěn)性比較好。 液壓作為一個(gè)廣泛應(yīng)用的技術(shù)，在未來更是有廣闊的前景。隨著計(jì)算機(jī)的深入發(fā)展，液壓控制系統(tǒng)可以和智能控制的技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制的技術(shù)等技術(shù)結(jié)合起來，這樣就能夠在更多的場(chǎng)合中發(fā)揮作用，也可以更加精巧的、更加靈活地完成預(yù)期的控制任務(wù)。液壓傳動(dòng)在其他機(jī)械工業(yè)部門的應(yīng)用情況見表1-1所示。1.1.3 液壓傳動(dòng)技術(shù)的發(fā)展概況液壓傳動(dòng)相對(duì)于機(jī)械傳動(dòng)來說，是一門發(fā)展較晚的技術(shù)。自18世紀(jì)末英國制成世界上第一臺(tái)水壓機(jī)算起，液壓傳動(dòng)技術(shù)只有二三百年的歷史。直到20世紀(jì)30年代它才較普遍地用于起

16、重機(jī)、機(jī)床及工程機(jī)械。在第二次世界大戰(zhàn)期間，由于戰(zhàn)爭(zhēng)需要，出現(xiàn)了由響應(yīng)迅速、精度高的液壓控制機(jī)構(gòu)所裝備的各種軍事武器。第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后，戰(zhàn)后液壓技術(shù)迅速轉(zhuǎn)向民用工業(yè)，液壓技術(shù)不斷應(yīng)用于各種自動(dòng)機(jī)及自動(dòng)生產(chǎn)線，從而使它在機(jī)械制造、工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、汽車制造等行業(yè)得到推廣應(yīng)用。20世紀(jì)60年代以來，液壓技術(shù)隨著原子能、空間技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展，并滲透到各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域中。液壓技術(shù)開始向高速、高壓、大功率、高效率、低噪聲、經(jīng)久耐用、高度集成化的方向發(fā)展。同時(shí)，新型液壓元件和液壓系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(cad)、計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試(cat)、計(jì)算機(jī)直接控制(cdc)、機(jī)電一體化技術(shù)、可靠性技術(shù)

17、等方面也是當(dāng)前液壓傳動(dòng)及控制技術(shù)發(fā)展和研究的方向。我國的液壓工業(yè)開始于20世紀(jì)50年代，最初只應(yīng)用于機(jī)床和鍛壓設(shè)備上，后來又用于拖拉機(jī)、剪板機(jī)和工程機(jī)械。現(xiàn)在，我國的液壓元件隨著從國外引進(jìn)一些液壓元件、生產(chǎn)技術(shù)以及進(jìn)行自行設(shè)計(jì)，現(xiàn)已形成了系列，并在各種機(jī)械設(shè)備上得到了廣泛的使用。盡管如此，我國的液壓元件與國外先進(jìn)的同類產(chǎn)品相比，在性能上，在種類上、在規(guī)格上仍存在著較大的差距。我國已瞄準(zhǔn)世界發(fā)展主流的液壓元件系列型譜，有計(jì)劃地引進(jìn)、消化、吸收國外最先進(jìn)的液壓技術(shù)和產(chǎn)品，大力開展產(chǎn)品國產(chǎn)化工作。我國的液壓技術(shù)在21世紀(jì)必將獲得更快的發(fā)展。1.2 液壓傳動(dòng)與機(jī)械傳動(dòng)比較1.2.1 機(jī)械傳動(dòng)純機(jī)械傳動(dòng)

18、的發(fā)動(dòng)機(jī)平均負(fù)荷系數(shù)低，因此一般只能進(jìn)行有級(jí)變速，并且布局方式受到限制。但由于其具有在穩(wěn)態(tài)傳動(dòng)效率高和制造成本低方面的優(yōu)勢(shì)，在調(diào)速范圍比較小的通用客貨汽車和對(duì)經(jīng)濟(jì)性要求苛刻、作業(yè)速度恒定的農(nóng)用拖拉機(jī)領(lǐng)域迄今仍然占據(jù)著霸主地位。1.2.2 液壓傳動(dòng)（1） 液壓傳動(dòng)與機(jī)械、電力等傳動(dòng)相比，有以下優(yōu)點(diǎn)： 能方便地進(jìn)行無級(jí)調(diào)速，調(diào)速范圍大。 體積小、質(zhì)量輕、功率大，即功率質(zhì)量比大。一方面，在相同輸出功率前提下，其體積小、質(zhì)量輕、慣性小、動(dòng)作靈敏，這對(duì)于液壓自動(dòng)控制系統(tǒng)具有重要的意義。另一方面，在體積或重量相近的情況下，其輸出功率大，能傳遞較大的扭矩或推力。 控制和調(diào)節(jié)簡單、方便、省力，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制

19、和過載保護(hù)。 可實(shí)現(xiàn)無間隙傳動(dòng)，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)。 因傳動(dòng)介質(zhì)為油液，幫液壓元件有自我潤滑作用，使用壽命長。 可以采用大推力的液壓缸和大扭矩的液壓馬達(dá)直接帶動(dòng)負(fù)載，從而省去了中間的減速裝置，使傳動(dòng)簡化。（） 液壓傳動(dòng)的主要缺點(diǎn)是： 漏。由于作為傳動(dòng)介質(zhì)的液體是一定的壓力下，有時(shí)是在較高的壓力下工作的， 因此在有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的表面間不可避免地要產(chǎn)生泄漏，同時(shí)，由于湍流并不是絕對(duì)不可以壓縮的，油管等也會(huì)彈性變形，所以液壓傳動(dòng)不宜用在傳動(dòng)比要求較嚴(yán)格的場(chǎng)合。 振。液壓傳動(dòng)中的“液壓沖擊和空穴現(xiàn)象”會(huì)產(chǎn)生很大的振動(dòng)和噪聲。 熱。在能量轉(zhuǎn)換和傳遞過程中，由于存在機(jī)械摩擦、壓力損失、泄漏損失，因而易使油液發(fā)熱，總效率

20、降低，故液壓傳動(dòng)不宜用于遠(yuǎn)距離傳動(dòng)。 液壓傳動(dòng)性能對(duì)溫度比較敏感，故不易在高溫及低溫下工作。液壓傳動(dòng)裝置對(duì)油液的污染亦敏感，故要求有良好的過濾設(shè)施。 液壓元件加工精度要求高，一般情況下又要求有獨(dú)立的能源（如液壓泵站），這些可能使產(chǎn)品成本提高。 液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)不易追查原因，不易迅速排除。綜合所述，液壓傳動(dòng)由開其優(yōu)點(diǎn)比較突出，故在工農(nóng)業(yè)各個(gè)部門獲得廣泛應(yīng)用。它的某些缺點(diǎn)隨著生產(chǎn)技術(shù)的不斷發(fā)展、提高，正在逐步得到克服。采用液壓傳動(dòng)可使工程機(jī)械易于實(shí)現(xiàn)智能化、節(jié)能化和環(huán)?；@已成為當(dāng)前和未來工程機(jī)械的發(fā)展趨勢(shì)。1.2.3 發(fā)展中的復(fù)合傳動(dòng)技術(shù)目前的情況可以分析看出，單一技術(shù)的傳動(dòng)方式構(gòu)成簡單、

21、傳動(dòng)可靠，適用于某些特定的場(chǎng)合和領(lǐng)域。而在大多數(shù)的實(shí)際應(yīng)用中，這些傳動(dòng)技術(shù)往往不是孤立存在的，彼此之間都存在著相互的滲透和結(jié)合，如液力、液壓和電力的傳動(dòng)裝置中都或多或少的包含有機(jī)械傳動(dòng)環(huán)節(jié)，而新型的機(jī)械和液力傳動(dòng)裝置中也設(shè)置了電氣和液壓控制系統(tǒng)。換句話說，采用有針對(duì)性的復(fù)合集成的方式，可以充分發(fā)揮各種傳動(dòng)方式各自的優(yōu)勢(shì)，揚(yáng)長避短，從而獲得最佳的綜合效益。值得注意的是，兼有調(diào)節(jié)與布局靈活性及高功率密度的液壓傳動(dòng)裝置在其中充當(dāng)著重要角色。 日本小松公司開發(fā)的這種復(fù)合方式的液壓傳動(dòng)變速器，已經(jīng)應(yīng)用在裝載機(jī)、推土機(jī)等工程機(jī)械上。德國fendt拖拉機(jī)生產(chǎn)的采用vario型無級(jí)變速器裝備的農(nóng)用拖拉機(jī)，到2

22、003年總銷量超過了30000臺(tái)。 由此可以看出，這種新型的傳動(dòng)裝置已日益成為大中功率液力傳動(dòng)和動(dòng)力換檔變速器的有力競(jìng)爭(zhēng)者。1.2.4 總結(jié)自20世紀(jì)90年代以來，工程機(jī)械進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期，新技術(shù)的廣泛應(yīng)用使得新結(jié)構(gòu)和新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)。隨著微電子技術(shù)向工程機(jī)械的滲透，工程機(jī)械日益向智能化和機(jī)電一體化方向發(fā)展，對(duì)工程機(jī)械行走驅(qū)動(dòng)裝置提出的要求也越來越苛刻。近年來，液壓技術(shù)迅速發(fā)展，液壓元件日臻完善，使得液壓傳動(dòng)在工程機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中的應(yīng)用突飛猛進(jìn)，液壓傳動(dòng)所具有的優(yōu)勢(shì)也日漸凸現(xiàn)?？梢韵嘈?，隨著液壓技術(shù)與微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)以及傳感技術(shù)的緊密結(jié)合，液壓傳動(dòng)技術(shù)必將在工程機(jī)械行走驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)

23、展中發(fā)揮出越來越重要的作用。2 剪板機(jī)液壓系統(tǒng)的工作原理及機(jī)構(gòu)組成2.1 剪板機(jī)液壓系統(tǒng)的工作原理2.1.1 液壓系統(tǒng)基本工作原理由于剪刀有一定寬度，剪切刀架用兩個(gè)主缸驅(qū)動(dòng)。一般將兩個(gè)活塞桿直接和剪切刀架固定連接，液壓系統(tǒng)中不再采用保證兩缸運(yùn)動(dòng)保持同步的回路。液壓系統(tǒng)中有三個(gè)壓料缸和三個(gè)托料缸，這些缸都是單作用缸，即都利用彈簧實(shí)現(xiàn)回程。 空載啟動(dòng)泵啟動(dòng)時(shí)電磁閥10處于中位，插裝閥主閥1的彈簧腔直接通回油，泵出口通過主閥1和油箱連通，泵卸荷。 空程下行按下循環(huán)開始按鈕時(shí)，電磁鐵2dt，3dt通電。2dt通電時(shí)閥1的彈簧腔和回油路斷開，閥1的開啟壓力亦即系統(tǒng)的最高壓力由閥8調(diào)定。3dt通電使閥2關(guān)

24、閉，閥3開啟，泵輸出的壓力油經(jīng)閥3進(jìn)入壓料缸和托料缸，使板材壓緊和托料球縮回。當(dāng)泵的供油壓力升至由主閥6和先導(dǎo)閥16組成的順序閥的調(diào)定壓力時(shí)，油液進(jìn)入主缸上腔，這保證了只有在具有足夠的壓緊力時(shí)，剪刀刀架才能開始下行。同時(shí)主缸下腔的壓力必須到由主閥5和先導(dǎo)閥15組成的壓力閥的調(diào)定壓力時(shí)油液才能排出。主缸下腔形成背壓，此背壓起平衡剪切刀架自重的作用，使主缸空程下行的速度僅與泵的供油量有關(guān)。 剪切當(dāng)空程下行至剪刀與被剪板料接觸時(shí)，主缸上腔壓力進(jìn)一步升高，壓力繼電器18發(fā)出信號(hào)，使4dt通電。此時(shí)主閥5的彈簧腔通過單向閥19和電磁閥12的左位和回油連接，主缸下腔不再存在背壓。主缸的最大有效作用力即剪刀

25、上的剪切力增加，對(duì)板料進(jìn)行剪切。 緩沖板料剪斷后主缸上負(fù)載突然消失，主缸上腔壓力降低，壓力繼電器18復(fù)位，4dt斷電。主缸下腔又恢復(fù)背壓，以避免剪切刀架的運(yùn)動(dòng)速度失控。 刀架回程刀架下行到終點(diǎn)時(shí)行程開關(guān)使3dt斷電，2dt，5dt通電。此時(shí)閥3關(guān)閉，閥2，閥4開啟。壓力油經(jīng)閥4進(jìn)入主缸下腔，而上腔則經(jīng)單向閥7，主閥2回油，刀架回程運(yùn)動(dòng)。同時(shí)壓料缸和托料缸（閥17右側(cè)門打開）進(jìn)油腔也經(jīng)閥2通回油，在彈簧作用下退回。當(dāng)主缸退到原位時(shí)，原位行程開關(guān)使全部電磁鐵斷電，油路恢復(fù)啟動(dòng)前的狀態(tài)，油泵卸荷。 輕壓對(duì)線按下對(duì)刀按鈕，電磁鐵1dt，3dt通電。此時(shí)除主閥1的開啟壓力（亦即系統(tǒng)的最高壓力）由先導(dǎo)閥1

26、1調(diào)定外，其他情況和下行相同。由于將先導(dǎo)閥11的壓力調(diào)整得較低，當(dāng)剪刀接觸工件，壓力上升后，其剪切力不足以將板料剪斷，故可以用來觀察并調(diào)整板料的位置。2.1.2 主要機(jī)構(gòu)組成 ya32-315型剪板機(jī)液壓系統(tǒng)主要由插裝閥主閥、單向閥、電磁閥、梭閥、壓力繼電器等組成。它的工作流程：空載啟動(dòng)空程下行剪切緩沖快速回程。液壓剪板機(jī)由主機(jī)及動(dòng)力機(jī)構(gòu)兩大部分組成。主機(jī)部分包括機(jī)身、主缸、頂出缸及充液裝置等。動(dòng)力機(jī)構(gòu)由油箱、高壓泵、低壓控制系統(tǒng)、電動(dòng)機(jī)及各種壓力閥和方向閥等組成。電氣裝置按照液壓系統(tǒng)規(guī)定的動(dòng)作程序，選擇規(guī)定的工作方式，在發(fā)出訊號(hào)的指令下，完成規(guī)定的工藝動(dòng)作循環(huán)。 動(dòng)力機(jī)構(gòu)在電氣裝置的控制下，

27、通過泵和油缸及各種液壓閥，實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換，調(diào)節(jié)和輸送，完成各種工藝動(dòng)作的循環(huán)。液壓傳動(dòng)控制是工業(yè)中經(jīng)常用到的一種控制方式，它采用液壓完成傳遞能量的過程。因?yàn)橐簤簜鲃?dòng)控制方式的靈活性和便捷性，液壓控制在工業(yè)上受到廣泛的重視。液壓傳動(dòng)是研究以有壓流體為能源介質(zhì)，來實(shí)現(xiàn)各種機(jī)械和自動(dòng)控制的學(xué)科。液壓傳動(dòng)利用這種元件來組成所需要的各種控制回路，再由若干回路有機(jī)組合成為完成一定控制功能的傳動(dòng)系統(tǒng)來完成能量的傳遞、轉(zhuǎn)換和控制。圖2.2 液壓傳動(dòng)原理圖從原理上來說，液壓傳動(dòng)所基于的最基本的原理就是帕斯卡原理，就是說，液體各處的壓強(qiáng)是一致的，這樣，在平衡的系統(tǒng)中，比較小的活塞上面施加的壓力比較小，而大的活塞上

28、施加的壓力也比較大，這樣能夠保持液體的靜止。所以通過液體的傳遞，可以得到不同端上的不同的壓力，這樣就可以達(dá)到一個(gè)變換的目的。我們所常見到的液壓千斤頂就是利用了這個(gè)原理來達(dá)到力的傳遞。 圖2.3 帕斯卡原理圖液壓傳動(dòng)中所需要的元件主要有動(dòng)力元件、執(zhí)行元件、控制元件、輔助元件等。其中液壓動(dòng)力元件是為液壓系統(tǒng)產(chǎn)生動(dòng)力的部件，主要包括各種液壓泵。液壓泵依靠容積變化原理來工作，所以一般也稱為容積液壓泵。齒輪泵是最常見的一種液壓泵，它通過兩個(gè)嚙合的齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)使得液體進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。其他的液壓泵還有葉片泵、柱塞泵，在選擇液壓泵的時(shí)候主要需要注意的問題包括消耗的能量、效率、降低噪音。 液壓執(zhí)行元件是用來執(zhí)行將液壓泵

29、提供的液壓能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能的裝置，主要包括液壓缸和液壓馬達(dá)。液壓馬達(dá)是與液壓泵做相反的工作的裝置，也就是把液壓的能量轉(zhuǎn)換稱為機(jī)械能，從而對(duì)外做功。 液壓控制元件用來控制液體流動(dòng)的方向、壓力的高低以及對(duì)流量的大小進(jìn)行預(yù)期的控制，以滿足特定的工作要求。正是因?yàn)橐簤嚎刂圃骷撵`活性，使得液壓控制系統(tǒng)能夠完成不同的活動(dòng)。液壓控制元件按照用途可以分成壓力控制閥、流量控制閥、方向控制閥。按照操作方式可以分成人力操縱閥、機(jī)械操縱法、電動(dòng)操縱閥等。 除了上述的元件以外，液壓控制系統(tǒng)還需要液壓輔助元件。這些元件包括管路和管接頭、油箱、過濾器、蓄能器和密封裝置。通過以上的各個(gè)器件，我們就能夠建設(shè)出一個(gè)液壓回路。所

30、謂液壓回路就是通過各種液壓器件構(gòu)成的相應(yīng)的控制回路。根據(jù)不同的控制目標(biāo)，我們能夠設(shè)計(jì)不同的回路，比如壓力控制回路、速度控制回路、多缸工作控制回路等。 根據(jù)液壓傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)，在液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，首先要進(jìn)行系統(tǒng)分析，然后擬定系統(tǒng)的原理圖，其中這個(gè)原理圖是用液壓機(jī)械符號(hào)來表示的。之后通過計(jì)算選擇液壓器件，進(jìn)而再完成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和調(diào)試。這個(gè)過程中，原理圖的繪制是最關(guān)鍵的。它決定了一個(gè)設(shè)計(jì)系統(tǒng)的優(yōu)劣。 液壓傳動(dòng)的應(yīng)用性是很強(qiáng)的，比如裝卸堆碼機(jī)液壓系統(tǒng)，它作為一種倉儲(chǔ)機(jī)械，在現(xiàn)代化的倉庫里利用它實(shí)現(xiàn)紡織品包、油桶、木桶等貨物的裝卸機(jī)械化工作。也可以應(yīng)用在萬能外圓磨床液壓系統(tǒng)等生產(chǎn)實(shí)踐中。這些系統(tǒng)的特點(diǎn)

31、是功率比較大，生產(chǎn)的效率比較高，平穩(wěn)性比較好。 液壓作為一個(gè)廣泛應(yīng)用的技術(shù)，在未來更是有廣闊的前景。隨著計(jì)算機(jī)的深入發(fā)展，液壓控制系統(tǒng)可以和智能控制的技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制的技術(shù)等技術(shù)結(jié)合起來，這樣就能夠在更多的場(chǎng)合中發(fā)揮作用，也可以更加精巧的、更加靈活地完成預(yù)期的控制任務(wù)。2.1.3 用途和特點(diǎn) 該系列液壓機(jī)適用于可塑性材料的壓制工藝。如粉末制品成型、塑料制品成型、冷（熱）擠壓金屬成型、薄板拉伸以及橫壓、彎壓、翻透、校正等工藝。 2.1.4 流量控制閥簡介對(duì)流量控制閥的主要性能要求是：l）當(dāng)閥前后的壓力差發(fā)生變化時(shí)，通過閥的流量變化要小；2）當(dāng)油溫發(fā)生變化時(shí)，通過節(jié)流閥的流量變化要?。?）要有較大

32、的流量調(diào)節(jié)范圍，在小流量時(shí)不易堵塞，這樣使節(jié)流閥能得到很小的穩(wěn)定流量，不會(huì)在連續(xù)工作一段時(shí)閥后因節(jié)流口堵塞而使流量減小，甚至斷流；4）當(dāng)閥全開時(shí)，液流通過節(jié)流閥的壓力損失要??；5）閥的泄漏量要小。對(duì)于高壓閥來說，還希望其調(diào)節(jié)力矩要小。插裝閥（邏輯閥），是一種較新型的液壓元件，它的特點(diǎn)是通流能力大，密封性能好，動(dòng)作靈敏、結(jié)構(gòu)簡單，因而主要用于流量較大系統(tǒng)或?qū)γ芊庑阅芤筝^高的系統(tǒng)。 圖2.4 插裝閥邏輯單元 (a)結(jié)構(gòu)原理圖； (b)圖形符號(hào) 圖2.5 插裝閥的組成1先導(dǎo)控制閥； 2-控制蓋板； 3-邏輯單元（主閥）、 4-閥塊體（1）插裝閥的工作原理插裝閥的結(jié)構(gòu)及圖形符號(hào)如圖7.15所示。它由

33、控制蓋板、插裝單元（由閥套、彈簧、閥芯及密封件組成）、插裝塊體和先導(dǎo)控制閥（如先導(dǎo)閥為二位三通電磁換向閥，見圖7.16）組成。由于這種閥的插裝單元在回路中主要起通、斷作用，故又稱二通插裝閥。二通插裝閥的工作原理相當(dāng)于一個(gè)液控單向閥。圖中a和b為主油路僅有的兩個(gè)工作油口，k為控制油口（與先導(dǎo)閥相接）。當(dāng)k口無液壓力作用時(shí)，閥芯受到的向上的液壓力大于彈簧力，閥芯開啟，a與b相通，至于液流的方向，視a、b口的壓力大小而定。反之，當(dāng)k口有液壓力作用時(shí)，且k口的油液壓力大于a和b口的油液壓力，才能保證a與b之間關(guān)閉。插裝閥與各種先導(dǎo)閥組合，便可組成方向控制閥、壓力控制閥和流量控制閥。（2）方向控制插裝閥

34、圖2.6 插裝閥用作方向控制閥（a）單向閥；(b)二位二通閥；(c)二位三通閥;(d)二位四通閥圖2.7 插裝閥用作壓力控制閥（a）溢流閥； (b)電磁溢流閥插裝閥組成各種方向控制閥如圖 2.5所示。圖 2.5（a）為單向閥，當(dāng)pa pb時(shí)，閥芯關(guān)閉，a與b不通；而當(dāng) pb pa時(shí)，閥芯開啟，油液從 b流向 a。圖 7.17（b）為二位二通閥，當(dāng)二位三通電磁閥斷電時(shí)，閥芯開啟，a與b接通；電磁閥通電時(shí)，閥心關(guān)閉，a與b不通。圖2.5（c）為二位四通閥，當(dāng)二位四通電磁閥斷電時(shí)，a與t接通；電磁閥通電時(shí)，a與p接通。圖2.5（d）為二位四通閥，電磁閥斷電時(shí)，p與b接通，a與t接通；電磁閥通電時(shí)，p

35、與a接通，b與t接通。3 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)計(jì)與工作原理3.1 液壓剪板機(jī)參數(shù)設(shè)計(jì)3.1.1 設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)ya32-315型剪板機(jī)液壓系統(tǒng)。要求主機(jī)中能完成空載啟動(dòng)，空程下行、剪切、緩沖和快速回程動(dòng)作。輔助動(dòng)作包括：輕壓對(duì)線、剪切中途回程、點(diǎn)動(dòng)向上、點(diǎn)動(dòng)向下等四個(gè)動(dòng)作。設(shè)計(jì)過程中液壓元件所選用型號(hào)正確、有理有據(jù)；整個(gè)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)科學(xué)、規(guī)范、合理。3.1.2 參考設(shè)計(jì)參數(shù)： 表1.1 設(shè)計(jì)參數(shù)項(xiàng)目單位ya32-315公稱力kn3150回程力kn600最高工作壓力mpa32選用壓力mpa16主液壓缸快 下mm/s120慢下工作mm/s1012回 程mm/s60頂出液壓缸頂出行程mm/s60回程m

36、m/s1403.1.3 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟與設(shè)計(jì)要求液壓傳動(dòng)系統(tǒng)是液壓機(jī)械的一個(gè)組成部分，液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要同主機(jī)的總體設(shè)計(jì)同時(shí)進(jìn)行。著手設(shè)計(jì)時(shí)，必須從實(shí)際情況出發(fā)，有機(jī)地結(jié)合各種傳動(dòng)形式，充分發(fā)揮液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)，力求設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、成本低、效率高、操作簡單、維修方便的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)。（1）設(shè)計(jì)步驟：液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟并無嚴(yán)格的順序，各步驟間往往要相互穿插進(jìn)行。一般來說，在明確設(shè)計(jì)要求之后，大致按如下步驟進(jìn)行。1）確定液壓執(zhí)行元件的形式；2）進(jìn)行工況分析，確定系統(tǒng)的主要參數(shù)； 3）制定基本方案，擬定液壓系統(tǒng)原理圖； 4）選擇液壓元件； 5）液壓系統(tǒng)的性能驗(yàn)算；6）繪制工作圖，編制技術(shù)

37、文件。（2）明確設(shè)計(jì)要求 設(shè)計(jì)要求是進(jìn)行每項(xiàng)工程設(shè)計(jì)的依據(jù)。在制定基本方案并進(jìn)一步著手液壓系統(tǒng)各部分設(shè)計(jì)之前，必須把設(shè)計(jì)要求以及與該設(shè)計(jì)內(nèi)容有關(guān)的其他方面了解清楚。 1）主機(jī)的概況：用途、性能、工藝流程、作業(yè)環(huán)境、總體布局等； 2）液壓系統(tǒng)要完成哪些動(dòng)作，動(dòng)作順序及彼此聯(lián)鎖關(guān)系如何； 3）液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)形式，運(yùn)動(dòng)速度； 4）各動(dòng)作機(jī)構(gòu)的載荷大小及其性質(zhì)； 5）對(duì)調(diào)速范圍、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性、轉(zhuǎn)換精度等性能方面的要求； 6）自動(dòng)化程序、操作控制方式的要求； 7）對(duì)防塵、防爆、防寒、噪聲、安全可靠性的要求；8）對(duì)效率、成本等方面的要求。3.1.4 定基本方案和繪制液壓系統(tǒng)圖（1） 制定調(diào)速方案 液壓執(zhí)

38、行元件確定之后，其運(yùn)動(dòng)方向和運(yùn)動(dòng)速度的控制是擬定液壓回路的核心問題。 方向控制用換向閥或邏輯控制單元來實(shí)現(xiàn)。對(duì)于一般中小流量的液壓系統(tǒng)，大多通過換向閥的有機(jī)組合實(shí)現(xiàn)所要求的動(dòng)作。對(duì)高壓大流量的液壓系統(tǒng)，現(xiàn)多采用插裝閥與先導(dǎo)控制閥的邏輯組合來實(shí)現(xiàn)。 速度控制通過改變液壓執(zhí)行元件輸入或輸出的流量或者利用密封空間的容積變化來實(shí)現(xiàn)。相應(yīng)的調(diào)整方式有節(jié)流調(diào)速、容積調(diào)速以及二者的結(jié)合容積節(jié)流調(diào)速。 節(jié)流調(diào)速一般采用定量泵供油，用流量控制閥改變輸入或輸出液壓執(zhí)行元件的流量來調(diào)節(jié)速度。此種調(diào)速方式結(jié)構(gòu)簡單，由于這種系統(tǒng)必須用閃流閥，故效率低，發(fā)熱量大，多用于功率不大的場(chǎng)合。 容積調(diào)速是靠改變液壓泵或液壓馬達(dá)的

39、排量來達(dá)到調(diào)速的目的。其優(yōu)點(diǎn)是沒有溢流損失和節(jié)流損失，效率較高。但為了散熱和補(bǔ)充泄漏，需要有輔助泵。此種調(diào)速方式適用于功率大、運(yùn)動(dòng)速度高的液壓系統(tǒng)。 容積節(jié)流調(diào)速一般是用變量泵供油，用流量控制閥調(diào)節(jié)輸入或輸出液壓執(zhí)行元件的流量，并使其供油量與需油量相適應(yīng)。此種調(diào)速回路效率也較高，速度穩(wěn)定性較好，但其結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。 節(jié)流調(diào)速又分別有進(jìn)油節(jié)流、回油節(jié)流和旁路節(jié)流三種形式。進(jìn)油節(jié)流起動(dòng)沖擊較小，回油節(jié)流常用于有負(fù)載荷的場(chǎng)合，旁路節(jié)流多用于高速。 調(diào)速回路一經(jīng)確定，回路的循環(huán)形式也就隨之確定了。 節(jié)流調(diào)速一般采用開式循環(huán)形式。在開式系統(tǒng)中，液壓泵從油箱吸油，壓力油流經(jīng)系統(tǒng)釋放能量后，再排回油箱。開式回

40、路結(jié)構(gòu)簡單，散熱性好，但油箱體積大，容易混入空氣。 容積調(diào)速大多采用閉式循環(huán)形式。閉式系統(tǒng)中，液壓泵的吸油口直接與執(zhí)行元件的排油口相通，形成一個(gè)封閉的循環(huán)回路。其結(jié)構(gòu)緊湊，但散熱條件差。（2） 制定壓力控制方案 液壓執(zhí)行元件工作時(shí)，要求系統(tǒng)保持一定的工作壓力或在一定壓力范圍內(nèi)工作，也有的需要多級(jí)或無級(jí)連續(xù)地調(diào)節(jié)壓力，一般在節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)中，通常由定量泵供油，用溢流閥調(diào)節(jié)所需壓力，并保持恒定。在容積調(diào)速系統(tǒng)中，用變量泵供油，用安全閥起安全保護(hù)作用。 在有些液壓系統(tǒng)中，有時(shí)需要流量不大的高壓油，這時(shí)可考慮用增壓回路得到高壓，而不用單設(shè)高壓泵。液壓執(zhí)行元件在工作循環(huán)中，某段時(shí)間不需要供油，而又不便停泵

41、的情況下，需考慮選擇卸荷回路。 在系統(tǒng)的某個(gè)局部，工作壓力需低于主油源壓力時(shí)，要考慮采用減壓回路來獲得所需的工作壓力。（3） 制定順序動(dòng)作方案 主機(jī)各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的順序動(dòng)作，根據(jù)設(shè)備類型不同，有的按固定程序運(yùn)行，有的則是隨機(jī)的或人為的。工程機(jī)械的操縱機(jī)構(gòu)多為手動(dòng)，一般用手動(dòng)的多路換向閥控制。加工機(jī)械的各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的順序動(dòng)作多采用行程控制，當(dāng)工作部件移動(dòng)到一定位置時(shí)，通過電氣行程開關(guān)發(fā)出電信號(hào)給電磁鐵推動(dòng)電磁閥或直接壓下行程閥來控制接續(xù)的動(dòng)作。行程開關(guān)安裝比較方便，而用行程閥需連接相應(yīng)的油路，因此只適用于管路聯(lián)接比較方便的場(chǎng)合。（4） 選擇液壓動(dòng)力源 液壓系統(tǒng)的工作介質(zhì)完全由液壓源來提供，液壓源的核心

42、是液壓泵。節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)一般用定量泵供油，在無其他輔助油源的情況下，液壓泵的供油量要大于系統(tǒng)的需油量，多余的油經(jīng)溢流閥流回油箱，溢流閥同時(shí)起到控制并穩(wěn)定油源壓力的作用。容積調(diào)速系統(tǒng)多數(shù)是用變量泵供油，用安全閥限定系統(tǒng)的最高壓力。 為節(jié)省能源提高效率，液壓泵的供油量要盡量與系統(tǒng)所需流量相匹配。對(duì)在工作循環(huán)各階段中系統(tǒng)所需油量相差較大的情況，一般采用多泵供油或變量泵供油。對(duì)長時(shí)間所需流量較小的情況，可增設(shè)蓄能器做輔助油源。 油液的凈化裝置是液壓源中不可缺少的。一般泵的入口要裝有粗過濾器，進(jìn)入系統(tǒng)的油液根據(jù)被保護(hù)元件的要求，通過相應(yīng)的精過濾器再次過濾。為防止系統(tǒng)中雜質(zhì)流回油箱，可在回油路上設(shè)置磁性過濾

43、器或其他型式的過濾器。根據(jù)液壓設(shè)備所處環(huán)境及對(duì)溫升的要求，還要考慮加熱、冷卻等措施。（5）繪制液壓系統(tǒng)圖整機(jī)的液壓系統(tǒng)圖由擬定好的控制回路及液壓源組合而成。各回路相互組合時(shí)要去掉重復(fù)多余的元件，力求系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單。注意各元件間的聯(lián)鎖關(guān)系，避免誤動(dòng)作發(fā)生。要盡量減少能量損失環(huán)節(jié)。提高系統(tǒng)的工作效率。 為便于液壓系統(tǒng)的維護(hù)和監(jiān)測(cè)，在系統(tǒng)中的主要路段要裝設(shè)必要的檢測(cè)元件（如壓力表、溫度計(jì)等）。 各液壓元件盡量采用國產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)件，在圖中要按國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的液壓元件職能符號(hào)的常態(tài)位置繪制。對(duì)于自行設(shè)計(jì)的非標(biāo)準(zhǔn)元件可用結(jié)構(gòu)原理圖繪制。 系統(tǒng)圖中應(yīng)注明各液壓執(zhí)行元件的名稱和動(dòng)作，注明各液壓元件的序號(hào)以及各電磁鐵的代

44、號(hào)，并附有電磁鐵、行程閥及其他控制元件的動(dòng)作表。 3.2 主要參數(shù)設(shè)計(jì)3.2.1 設(shè)計(jì)計(jì)算主液壓缸、頂出液壓缸結(jié)構(gòu)尺寸： 圖3.1 液壓缸 圖3.2 缸液壓(1) 主液壓缸參數(shù)設(shè)計(jì)：a 主液壓缸內(nèi)徑d:=500.7mm 3.1根據(jù)gb/t23461993，取標(biāo)準(zhǔn)值d主=500mmb 主液壓缸活塞桿徑d：0.4497m=449.7mm 3.2根據(jù)gb/t23461993，取標(biāo)準(zhǔn)值 450mmc 主液壓缸有效面積：1.96mm3.73mm 1.59mmd 主液壓缸實(shí)際壓制力和回程力：161.96=3136kn3.3e 主液壓缸的工作力：a、主液壓缸的平衡壓力0.26mpa3.4 b、主液壓缸工進(jìn)作

45、壓力16.05 mpa3.5 c、主液壓缸回程壓力16.09mpa3.6（2） 頂出液壓缸參數(shù)設(shè)計(jì)a 頂出液壓缸內(nèi)徑：0.21851m=218.51mm3.7根據(jù)gb/t23461993，取標(biāo)準(zhǔn)值220mmb 頂出液壓缸活塞桿徑d頂：0.02554m=25.54mm 3.8根據(jù)gb/t23461993，取標(biāo)準(zhǔn)值25mmc 頂出液壓缸有效面積：3.810mm3.7510mm4.9110mmd 頂出液壓缸實(shí)際頂出力和回程力：16mpa3.810mm=608kn3.9e 主液壓缸的工作力：16.21mpa3.10（3）主液壓缸運(yùn)動(dòng)中的供油量a 主液壓缸的進(jìn)出油量a 主液壓缸空程快速下行的進(jìn)出油量：1

46、.96120=2.3510mm/s3.73120=4.7810mm/sb 主液壓缸工作行程的進(jìn)出油量：1.9612=2.35210mm/s3.7312=4.47610mm/sc 主液壓缸回程進(jìn)出油量：3.7360=2.23810mm/s1.9660=1.17610mm/sb 頂出液壓缸的進(jìn)出油量a 頂出液壓缸頂出行程的進(jìn)出油量：1.9660=1.17610mm/s3.7360=2.23810mm/sb 頂出液壓缸退回行程的進(jìn)出油量：3.73140=5.22210mm/s1.96140=2.74410mm/s（4） 確定快速空程供油方式，液壓泵的規(guī)格，驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率a 液壓系統(tǒng)快速空程供油方式：2

47、.3510mm/s由于供油量大，不宜采用由液壓泵供油方式，利用主液壓缸活塞等自重快速下行，形成負(fù)壓空腔，通過吸入閥從油箱吸油，同時(shí)使液壓系統(tǒng)規(guī)格降低檔次。b 選定液壓泵的流量及規(guī)格：設(shè)計(jì)的液壓系統(tǒng)最高工作壓力主液壓缸工作行程，主液壓缸的無桿腔進(jìn)油量為：2.35210mm/s主液壓缸的有桿腔進(jìn)油量為：2.23810mm/s頂出液壓缸頂出行程的無桿腔進(jìn)油量為：1.17610mm/s設(shè)選主液壓缸工作行程和頂出液壓缸頂出行程工作壓力最高（）工件頂出后不需要高壓。主液壓缸工作行程（即壓制）流量為85.5 l/min, 選用1zxb732型斜盤式軸向變量柱塞泵。雖然在只有257l/min，主液壓缸活塞返回

48、速度有所降低，在工作壓力為時(shí)，流量降低40%,仍可獲104.4l/min的流量，基本滿足主液壓缸工作回程85.5l/min、滿足工進(jìn)流量174l/min的進(jìn)給設(shè)計(jì)要求。由于選用電液比例控制，獲節(jié)能高效效益。c 液壓泵的驅(qū)動(dòng)功率及電動(dòng)機(jī)的選擇：主液壓缸的壓制與頂出液壓缸的頂出工作壓力均為p=32106；主液壓缸回程工作壓力為p=16.0910pa.頂出液壓缸退回行程工作壓力16.2110pa，液壓系統(tǒng)允許短期過載，因此，快速進(jìn)退選p=1610pa, 2.3510mm/s,工進(jìn)選p=32106pa, 2.35210mm/s,液壓泵的容積效率v=0.92，機(jī)械效率m=0.95，兩種工況電機(jī)驅(qū)動(dòng)功率為

49、：7.17kw1.435kwp快p工電動(dòng)機(jī)不允許短期過載。3.3 液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.3.1 缸體與缸蓋的連接形式一般來說，缸筒和缸蓋的結(jié)構(gòu)形式和其使用的材料有關(guān)。工作壓力p10mpa時(shí)，使用鑄鐵；p20mpa時(shí)，使用無縫鋼管；p20mpa時(shí)，使用鑄鋼或鍛鋼。如圖所示為缸筒和缸蓋的常見結(jié)構(gòu)形式。圖3.1(a)所示為法蘭連接式，結(jié)構(gòu)簡單，容易加工，也容易裝拆，但外形尺寸和重量都較大，常用于鑄鐵制的缸筒上。圖3.1(b)所示為半環(huán)連接式，它的缸筒壁部因開了環(huán)形槽而削弱了強(qiáng)度，為此有時(shí)要加厚缸壁，它容易加工和裝拆，重量較輕，常用于無縫鋼管或鍛鋼制的缸筒上。圖3.1(c)所示為螺紋連接式，它的缸筒端部

50、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，外徑加工時(shí)要求保證內(nèi)外徑同心，裝拆要使用專用工具，它的外形尺寸和重量都較小，常用于無縫鋼管或鑄鋼制的缸筒上。圖3.1(d)所示為拉桿連接式，結(jié)構(gòu)的通用性大，容易加工和裝拆，但外形尺寸較大，且較重。圖3.1(e)所示為焊接連接式，結(jié)構(gòu)簡單，尺寸小，但缸底處內(nèi)徑不易加工，且可能引起變形。圖3.3 缸筒和缸蓋結(jié)構(gòu)(a)法蘭連接式(b)半環(huán)連接式(c)螺紋連接式(d)拉桿連接式(e)焊接連接式1缸蓋2缸筒3壓板4半環(huán)5防松螺帽6拉桿在此使用鑄鐵，選用法蘭連接。3.3.2 活塞桿與活塞的連接結(jié)構(gòu)可以把短行程的液壓缸的活塞桿與活塞做成一體，這是最簡單的形式。但當(dāng)行程較長時(shí)，這種整體式活塞組件的加

51、工較費(fèi)事，所以常把活塞與活塞桿分開制造，然后再連接成一體。圖六所示為幾種常見的活塞與活塞桿的連接形式。圖3.2(a)所示為活塞與活塞桿之間采用螺母連接，它適用負(fù)載較小，受力無沖擊的液壓缸中。螺紋連接雖然結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便可靠，但在活塞桿上車螺紋將削弱其強(qiáng)度。圖3.2(b)和(c)所示為卡環(huán)式連接方式。圖3.2(b)中活塞桿5上開有一個(gè)環(huán)形槽，槽內(nèi)裝有兩個(gè)半圓環(huán)3以夾緊活塞4，半環(huán)3由軸套2套住，而軸套2的軸向位置用彈簧卡圈1來固定。圖3.2(c)中的活塞桿，使用了兩個(gè)半圓環(huán)4，它們分別由兩個(gè)密封圈座2套住，半圓形的活塞3安放在密封圈座的中間。圖3.2(d)所示是一種徑向銷式連接結(jié)構(gòu)，用錐銷1把

52、活塞2固連在活塞桿3上。這種連接方式特別適用于雙出桿式活塞。圖3.4 常見的活塞組件結(jié)構(gòu)形式3.3.3 活塞及活塞桿處密封圈的選用圖3.5 密封裝置(a)間隙密封 (b)摩擦環(huán)密封 (c)o形圈密封 (d)v形圈密封圖3.3(a)所示為間隙密封，它依靠運(yùn)動(dòng)間的微小間隙來防止泄漏。為了提高這種裝置的密封能力，常在活塞的表面上制出幾條細(xì)小的環(huán)形槽，以增大油液通過間隙時(shí)的阻力。它的結(jié)構(gòu)簡單，摩擦阻力小，可耐高溫，但泄漏大，加工要求高，磨損后無法恢復(fù)原有能力，只有在尺寸較小、壓力較低、相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度較高的缸筒和活塞間使用。圖3.3(b)所示為摩擦環(huán)密封，它依靠套在活塞上的摩擦環(huán)(尼龍或其他高分子材料制成

53、)在o形密封圈彈力作用下貼緊缸壁而防止泄漏。這種材料效果較好，摩擦阻力較小且穩(wěn)定，可耐高溫，磨損后有自動(dòng)補(bǔ)償能力，但加工要求高，裝拆較不便，適用于缸筒和活塞之間的密封。圖3.3(c)、圖3.3(d)所示為密封圈(o形圈、v形圈等)密封，它利用橡膠或塑料的彈性使各種截面的環(huán)形圈貼緊在靜、動(dòng)配合面之間來防止泄漏。它結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，磨損后有自動(dòng)補(bǔ)償能力，性能可靠，在缸筒和活塞之間、缸蓋和活塞桿之間、活塞和活塞桿之間、缸筒和缸蓋之間都能使用。對(duì)于活塞桿外伸部分來說，由于它很容易把臟物帶入液壓缸，使油液受污染，使密封件磨損，因此常需在活塞桿密封處增添防塵圈，并放在向著活塞桿外伸的一端。在此選o形圈加擋圈密封。3.3.4 液壓缸的緩沖裝置緩沖裝置的工作原理是利用活塞或缸筒在其走向行程終端時(shí)封住活塞和缸蓋之間的部分油液，強(qiáng)迫它從小孔或細(xì)縫中擠出，以產(chǎn)生很大的阻力，使工