設(shè)計(jì)臥式雙面銑削組合機(jī)床液壓系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)

1、沈陽(yáng)城市學(xué)院液壓與氣壓傳動(dòng)技術(shù)課 程 設(shè) 計(jì)說(shuō)明書(shū)學(xué) 院： 機(jī)電工程學(xué)院 班 級(jí)： 機(jī)自二班 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 2014年1月 10日課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)學(xué)院機(jī)電學(xué)院班級(jí)姓名設(shè)計(jì)起止日期2013年12月30日-2014年1月10日設(shè)計(jì)題目：設(shè)計(jì)臥式雙面銑削組合機(jī)床的液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)（主要技術(shù)參數(shù)）：已知：機(jī)床的加工對(duì)象為鑄鐵變速箱箱體，動(dòng)作順序?yàn)閵A緊缸夾緊工作臺(tái)快速趨近工件工作臺(tái)進(jìn)給工作臺(tái)快退夾緊缸松開(kāi)原位停止。工作臺(tái)移動(dòng)部件的總重力為3000N，加、減速時(shí)間為0.1s，采用平導(dǎo)軌，靜、動(dòng)摩擦因數(shù)s=0.2，d=0.1。夾緊缸行程為40mm，夾緊力為900N，工作臺(tái)快進(jìn)行程為100mm

2、，快進(jìn)速度為3.5m/min，工進(jìn)行程為200mm，工進(jìn)速度為60250m/min，軸向工作負(fù)載為13000N，快退速度為5m/min。要求完成以下工作：1 進(jìn)行液壓系統(tǒng)工況分析，繪制工況圖；2 設(shè)計(jì)液壓缸；3 制訂液壓系統(tǒng)原理圖，繪制控制元件動(dòng)作順序表；4 計(jì)算液壓系統(tǒng)，選擇標(biāo)準(zhǔn)液壓元件；5 繪制液壓系統(tǒng)原理圖；6 驗(yàn)算液壓系統(tǒng)的性能；7 編寫(xiě)、整理設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。指導(dǎo)教師評(píng)分：項(xiàng)目分值出勤情況10一次缺席扣2分，兩次缺席扣4分，三次缺席扣10分，出勤情況連帶影響學(xué)習(xí)態(tài)度和質(zhì)疑答辯成績(jī)。學(xué)習(xí)態(tài)度10學(xué)習(xí)態(tài)度認(rèn)真，遵守紀(jì)律質(zhì)疑答辯第一次10負(fù)載圖正確（3分）；速度圖正確（2分）；液壓缸設(shè)計(jì)步驟準(zhǔn)確

3、（2分）；工況圖填寫(xiě)正確（2分）；工況圖畫(huà)法正確（1分）第二次10液壓系統(tǒng)圖設(shè)計(jì)正確（3分）；液壓泵規(guī)格選擇正確（2分）；電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算準(zhǔn)確（1分）；液壓閥選擇準(zhǔn)確（3分）；輔助元件的設(shè)計(jì)（1分）。第三次10液壓系統(tǒng)速度驗(yàn)算（3分）；效率驗(yàn)算（4分）；溫升驗(yàn)算（3分）答辯20抽題答辯說(shuō)明書(shū)質(zhì)量30內(nèi)容完整（5分），結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理（5分），計(jì)算準(zhǔn)確（5分） ，結(jié)論準(zhǔn)確（5分），撰寫(xiě)規(guī)范工整（5分），排版準(zhǔn)確（5分）總 分 教師簽字：年 月 日目 錄1 課程設(shè)計(jì)的目的- 1 -2 負(fù)載分析- 1 -2.1負(fù)載計(jì)算 負(fù)載圖- 2 -2.2速度分析 速度圖- 3 -3 初步確定液壓缸的結(jié)構(gòu)尺寸- 3 -

4、3.1初選液壓缸的工作壓力- 3 -3.2計(jì)算確定液壓缸的主要結(jié)構(gòu)尺寸- 3 -4 液壓缸的工況分析與工況圖- 6 -5 擬訂液壓系統(tǒng)原理圖- 7 -5.1選擇液壓基本回路- 7 -5.2將液壓回路綜合成液壓系統(tǒng)- 9 -5.3 控制元件動(dòng)作順序表- 10 -6 計(jì)算和選擇液壓元件- 11 -6.1確定液壓泵的規(guī)格與電動(dòng)機(jī)功率- 11 -6.1.1 液壓泵規(guī)格- 11 -6.1.2 電動(dòng)機(jī)功率- 12 -6.2 液壓閥的選擇- 13 -6.3 油管設(shè)計(jì)- 14 -6.4 確定油箱容積- 14 -7 液壓系統(tǒng)主要性能的驗(yàn)算- 14 -7.1 液壓缸速度的驗(yàn)算- 14 -7.2 系統(tǒng)中的壓力損失驗(yàn)

5、算- 15 -7.3 系統(tǒng)中壓力閥的調(diào)整- 19 -7.4 液壓系統(tǒng)的效率和溫升的驗(yàn)算- 20 -7.4.1液壓系統(tǒng)的效率- 20 -7.4.2液壓系統(tǒng)的發(fā)熱與溫升的驗(yàn)算- 20 -參考文獻(xiàn)- 21 -液壓與氣壓傳動(dòng)技術(shù)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1 課程設(shè)計(jì)的目的液壓傳動(dòng)課程設(shè)計(jì)是本課程的一個(gè)綜合實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，通過(guò)該教學(xué)環(huán)節(jié)，要求達(dá)到以下目的： 1.鞏固和深化已學(xué)知識(shí)，掌握液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算的一般方法和步驟，培養(yǎng)學(xué)生工程設(shè)計(jì)能力和綜合分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力； 2.正確合理地確定執(zhí)行機(jī)構(gòu)，選用標(biāo)準(zhǔn)液壓元件；能熟練地運(yùn)用液壓基本回路、組合成滿足基本性能要求的液壓系統(tǒng)； 3.熟悉并會(huì)運(yùn)用有關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、部頒標(biāo)準(zhǔn)

6、、設(shè)計(jì)手冊(cè)和產(chǎn)品樣本等技術(shù)資料。對(duì)學(xué)生在計(jì)算、制圖、運(yùn)用設(shè)計(jì)資料以及經(jīng)驗(yàn)估算、考慮技術(shù)決策、CAD技術(shù)等方面的基本技能進(jìn)行一次訓(xùn)練，以提高這些技能的水平。2 負(fù)載分析負(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。因工作部件是臥式放置，重力的的水平分力為零，這樣需要考慮的力有：切削力，導(dǎo)軌摩擦力和慣性力。導(dǎo)軌的正壓力等于動(dòng)力部件的重力，設(shè)導(dǎo)軌的靜摩擦力為Ffs，動(dòng)摩擦力為Ffd,則工作負(fù)載 FL=13000 FG=3000N靜摩擦阻力 Ffs=FsFG=0.23000=600N動(dòng)摩擦阻力 Ffd=FdFG=0.13000=300N慣性力、快進(jìn) 快退重力阻

7、力 因工作部件是臥式放置，故重力阻力為0密封阻力 作為內(nèi)負(fù)載阻力，考慮計(jì)入液壓缸的機(jī)械效率，取液壓缸的機(jī)械效率 m=0.9 。背壓阻力 由回油管路上的液壓阻力決定的，在系統(tǒng)方案與結(jié)構(gòu)尚未確定前，暫不定，待后定。2.1負(fù)載計(jì)算 負(fù)載圖如果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，則液壓缸在各工作階段的總機(jī)械負(fù)載可以算出如表1：液壓缸各運(yùn)動(dòng)階段負(fù)載表 工作循環(huán)負(fù)載組成負(fù)載值F/N推力起動(dòng)600667N加速475528N快進(jìn)300333N工進(jìn)1330014778N快退300333N表1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-s）如圖一 圖一 圖二2.2速度分

8、析 速度圖速度分析就是對(duì)執(zhí)行元件在整個(gè)工作循環(huán)中各階段所要求的速度進(jìn)行分析，速度圖即是用圖形將這種分析結(jié)果表示出來(lái)的圖形。速度圖一般用速度時(shí)間（vt）或速度位移（vl）曲線表示，速度圖（v-s）如圖二：3 初步確定液壓缸的結(jié)構(gòu)尺寸3.1初選液壓缸的工作壓力表2 不同負(fù)載條件下的工作壓力負(fù)載 F/ N50000液壓缸工作壓力 / MPa0.811.522.53344557表3 常用液壓設(shè)備工作壓力設(shè)備類(lèi)型機(jī)床農(nóng)業(yè)機(jī)械小型工程機(jī)械液壓機(jī)挖掘機(jī)重型機(jī)械啟重機(jī)械磨床車(chē)、銑、刨床組合機(jī)床 拉床龍門(mén)刨床工作壓力 / MPa08224351010152032由表2、表3可知，組合機(jī)床的最大負(fù)載為14778N

9、時(shí)宜初選液壓缸的工作壓力p1=3MPa。3.2計(jì)算確定液壓缸的主要結(jié)構(gòu)尺寸為了減小液壓泵的流量，這里的液壓缸可選用單桿式的，并在快進(jìn)時(shí)差動(dòng)連接，則液壓缸無(wú)桿腔與有桿腔的等效面積由式子，計(jì)算得出A1與A2應(yīng)滿足0.7A1=A2（即液壓缸內(nèi)徑D和活塞桿直徑d應(yīng)滿足：d=0.547D）。為防止銑削后工件突然前沖，液壓缸需保持一定的回油背壓，根據(jù)表4暫取背壓為0.5MPa，并取液壓缸機(jī)械效率。表4 液壓系統(tǒng)中背壓力的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)系統(tǒng)類(lèi)型背壓/MPa中、低壓系統(tǒng)（08MPa）簡(jiǎn)單系統(tǒng)和一般輕載的節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)0.2 0.5回油路帶調(diào)速閥的節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)0.5 0.8回油路帶背壓閥0.5 1.5采用帶補(bǔ)油泵的閉式

10、回路0.8 1.5中、高壓系統(tǒng)（816MPa）同上比中低壓系統(tǒng)高（50100）%高壓系統(tǒng)（1632MPa）如鍛壓機(jī)械系統(tǒng)初算時(shí)背壓可忽略不計(jì)液壓缸上的平衡方程 F 負(fù)載力 A1液壓缸無(wú)桿腔的有效作用面積 A2液壓缸有桿腔的有效作用面積 p1液壓缸無(wú)桿腔壓力 p2液壓有無(wú)桿腔壓力故液壓缸無(wú)桿腔的有效面積：液壓缸內(nèi)徑： 按GB/T2348-1980，取標(biāo)準(zhǔn)值D=80mm；因A2=0.7A1，故活塞桿直徑d=0.547D=46.490mm（標(biāo)準(zhǔn)直徑）取標(biāo)準(zhǔn)直徑50mm則液壓缸有效面積為：查得調(diào)速閥（Q-10BQ100B）的最小穩(wěn)定流量為Qvmin=0.05L/min=0.0510-3m3/min，由

11、式 驗(yàn)算液壓缸的有效作用面積。即 由此可見(jiàn)，這類(lèi)調(diào)速閥無(wú)論是放在進(jìn)油路還是放在回油路上，液壓缸的有效作用面積A1、A2均可滿足工作部件最低穩(wěn)定速度的要求。4 液壓缸的工況分析與工況圖工作階段計(jì)算公式負(fù)載F（N）速度v(m/min)回油腔壓力P2（MPa）進(jìn)油腔壓力P1（MPa）輸入流量q（L/min）輸入功率P（KW）快進(jìn)啟動(dòng) 667/00.340/快進(jìn)加速 528/1.551.05/快進(jìn)恒速 3333.51.340.946.860.107工進(jìn)147770.060.250.83.40.31.260.0120.048快退啟動(dòng) 667/00.2100快退加速 528/0.30.66/快退恒速 33

12、350.30.615.320.153差動(dòng)連接快進(jìn)時(shí)，液壓缸有桿腔壓力P2必須大于無(wú)桿腔壓力P1，其差值估取P2P1=0.5MPa，并注意到啟動(dòng)瞬間液壓缸尚未移動(dòng)，此時(shí)P=0；另外取快退時(shí)的回油壓力損失為0.5MPa。根據(jù)假定條件經(jīng)計(jì)算得到液壓缸工作循環(huán)中各階段的壓力、流量和功率，詳見(jiàn)表5，并可繪出其工況圖如圖三。表5液壓缸在不同工作階段的壓力、流量和功率值注：1.差動(dòng)連接時(shí)，液壓缸的回油口到進(jìn)油口之間的壓力損失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。液壓缸的工況圖見(jiàn)圖三：圖三5 擬訂液壓系統(tǒng)原理圖據(jù)組合機(jī)床液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)和工況分析，所設(shè)計(jì)機(jī)床對(duì)調(diào)速范圍、低速穩(wěn)定性

13、有一定要求，因此速度控制是該機(jī)床要解決的主要問(wèn)題。速度的換接、穩(wěn)定性和調(diào)節(jié)是該機(jī)床液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心。此外，與所有液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求一樣，該組合機(jī)床液壓系統(tǒng)應(yīng)盡可能結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，節(jié)約能源，工作可靠。5.1選擇液壓基本回路1）調(diào)速回路與油源形式的選擇工況圖表明，所設(shè)計(jì)組合機(jī)床液壓系統(tǒng)在整個(gè)工作循環(huán)過(guò)程中所需要的功率較小，系統(tǒng)的效率和發(fā)熱問(wèn)題并不突出，因此考慮采用節(jié)流調(diào)速回路即可。雖然節(jié)流調(diào)速回路效率低，但適合于小功率場(chǎng)合，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低。該機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)要求有較好的低速穩(wěn)定性和速度-負(fù)載特性，因此有三種速度控制方案可以選擇，即進(jìn)口節(jié)流調(diào)速、出口節(jié)流調(diào)速、限壓式變量泵加調(diào)速閥的容積節(jié)流調(diào)

14、速。在中小型專(zhuān)用機(jī)床的液壓系統(tǒng)中，進(jìn)給速度的控制一般采用節(jié)流閥或調(diào)速閥。最終決定選用回油節(jié)流調(diào)速回路。2） 油源控制形式及其壓力控制回路由于選定了節(jié)流調(diào)速方案，所以油路采用開(kāi)式循環(huán)回路，以提高散熱效率，防止油液溫升過(guò)高。從工況圖中可以清楚地看到，在這個(gè)液壓系統(tǒng)的工作循環(huán)內(nèi)，液壓要求油源交替地提供低壓大流量和高壓小流量的油液。而快進(jìn)快退所需的時(shí)間和工進(jìn)所需的時(shí)間分別為 即是 =37.7因此從提高系統(tǒng)效率、節(jié)省能量角度來(lái)看，如果選用單個(gè)定量泵作為整個(gè)系統(tǒng)的油源，液壓系統(tǒng)會(huì)長(zhǎng)時(shí)間處于大流量溢流狀態(tài)，從而造成能量的大量損失，這樣的設(shè)計(jì)顯然是不合理的。如果采用一個(gè)大流量定量泵和一個(gè)小流量定量泵雙泵串聯(lián)的

15、供油方式，由雙聯(lián)泵組成的油源在工進(jìn)和快進(jìn)過(guò)程中所輸出的流量是不同的，除采用雙聯(lián)泵作為油源外，也可選用限壓式變量泵作油源。但限壓式變量泵結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高，且流量突變時(shí)液壓沖擊較大，工作平穩(wěn)性差，最后確定選用雙聯(lián)液壓泵供油方案，有利于降低能耗和生產(chǎn)成本，如圖四所示。圖四 雙泵供油油源3）快速運(yùn)動(dòng)與換向回路由于系統(tǒng)要求快進(jìn)與快退速度V1/V3=0.7因此在雙泵供油的基礎(chǔ)上，快進(jìn)時(shí)采用液壓缸差動(dòng)連接快速運(yùn)動(dòng)回路；快退時(shí)采用液壓缸有桿腔進(jìn)油、無(wú)桿腔回油的快速運(yùn)動(dòng)回路；并且將液壓缸兩腔作用面積比設(shè)計(jì)為A1=1.428A2。由工況圖可以看出，系統(tǒng)在快退時(shí)的進(jìn)油量為15.32L/min，回油流量為15.325

16、1.24/30.63=25.6L/min，系統(tǒng)流量不大，工作壓力也不高,故采用電磁換向閥的換向回路。為便于實(shí)現(xiàn)差動(dòng)連接，采用二位三通電磁閥。由于節(jié)流閥的調(diào)定壓力比快進(jìn)與快退時(shí)泵的工作壓力高，但比工進(jìn)時(shí)泵的工作壓力低，確?？爝M(jìn)時(shí)，形成差動(dòng)連接回路，工進(jìn)時(shí)斷開(kāi)此差動(dòng)連接。4）速度換接回路由工況圖中可以看出，當(dāng)動(dòng)力頭部件從快進(jìn)轉(zhuǎn)為工進(jìn)時(shí)，輸入液壓缸得流量由11.35L/min降至0.3L/min，速度變化較大，可選用二位三通電磁閥來(lái)控制快進(jìn)轉(zhuǎn)工進(jìn)的速度換接，同時(shí)外接時(shí)間繼電器，用其設(shè)置快進(jìn)的時(shí)間，即時(shí)間一到，二位三通電磁閥動(dòng)作，使快進(jìn)轉(zhuǎn)為工進(jìn)，實(shí)現(xiàn)速度換接。圖五 換向與速度換接回路5.2將液壓回路綜

17、合成液壓系統(tǒng)將上述所選定的液壓回路進(jìn)行組合，并根據(jù)要求作必要的修改補(bǔ)充，即組成如下圖六所示的液壓系統(tǒng)圖。圖六其詳細(xì)名稱(chēng)見(jiàn)表61濾油器7順序閥2雙聯(lián)葉片泵 8單向閥3單向閥9二位三通電磁閥4溢流閥10時(shí)間繼電器5三位四通電磁閥11液壓缸6調(diào)速閥12二位四通手動(dòng)換向閥表 65.3 控制元件動(dòng)作順序表控制元件動(dòng)作順序如表7動(dòng)作名稱(chēng)1YA2YA工作臺(tái)快進(jìn)-+工作臺(tái)工進(jìn)-+工作臺(tái)快退+-液壓泵卸載-表7注：表中“+”表示電磁鐵通電，“-”表示電磁鐵斷電；6 計(jì)算和選擇液壓元件6.1確定液壓泵的規(guī)格與電動(dòng)機(jī)功率6.1.1 液壓泵規(guī)格在參照產(chǎn)品樣本選取液壓液壓泵的規(guī)格時(shí)，泵的額定壓力應(yīng)選得比上述最大工作壓力

18、高20%60%，以便留有一定的壓力儲(chǔ)備；額定流量則只須滿足上述最大流量即可。1） 計(jì)算液壓泵的最大工作壓力液壓泵的最大工作壓力可表示為液壓缸最大工作壓力與液壓泵到液壓缸之間壓力損失之和。由于本設(shè)計(jì)采用雙泵供油方式，根據(jù)液壓系統(tǒng)的工況圖，大流量液壓泵只需在快進(jìn)和快退階段向液壓缸供油，因此大流量泵工作壓力較低。小流量液壓泵在快速運(yùn)動(dòng)和工進(jìn)時(shí)都向液壓缸供油，而液壓缸在工進(jìn)時(shí)工作壓力最大，因此對(duì)大流量液壓泵和小流量液壓泵的工作壓力分別進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)液壓泵的最大工作壓力計(jì)算方法，式中 p1max執(zhí)行元件進(jìn)油腔的最大工作壓力，可從工況圖中找到；p1與執(zhí)行元件最大工作壓力同一工況下進(jìn)油路上的總壓力損失，它包

19、括沿程壓力損失和局部壓力損失。在此只能先按經(jīng)驗(yàn)資料估計(jì)：一般節(jié)流調(diào)速和管路較簡(jiǎn)單的系統(tǒng)取p1=0.20.5MPa,進(jìn)油路上有調(diào)速閥或管路復(fù)雜的系統(tǒng)取p1=0.51.5MPa。液壓泵的最大工作壓力可表示為液壓缸最大工作壓力與液壓泵到液壓缸之間壓力損失之和。 對(duì)于調(diào)速閥出口節(jié)流調(diào)速回路，選取進(jìn)油路上的總壓力損失，則小流量泵的最高工作壓力可估算為大流量泵只在快進(jìn)和快退時(shí)向液壓缸供油，表5看出，快進(jìn)時(shí)液壓缸中的工作壓力比快退時(shí)大，如取進(jìn)油路上的壓力損失為0.5MPa，則大流量泵的最高工作壓力為：2）計(jì)算總流量液壓泵供油流量Qp必須大于或等于同時(shí)工作的執(zhí)行元件流量之和的最大值即式中 Qi工作循環(huán)中某一執(zhí)

20、行元件在第i個(gè)動(dòng)作階段所需的流量； K回路的泄漏折算系數(shù)，K=1.11.3。對(duì)于節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)，若最大流量點(diǎn)處于調(diào)速狀態(tài)，則在泵的供油量中還要增加溢流閥穩(wěn)壓時(shí)的最小溢流量3L/min。在整個(gè)工作循環(huán)過(guò)程中，液壓油源應(yīng)向液壓缸提供的最大流量出現(xiàn)在快退工作階段，為15.32 L/min，則液壓油源所需提供的總流量為：工作進(jìn)給時(shí)，液壓缸所需流量約為1.26L/min，但由于要考慮溢流閥的最小穩(wěn)定溢流量3 L/min，故小流量泵的供油量最少應(yīng)為4.26L/min。按液壓泵的額定壓力Ppm應(yīng)高于最大工作壓力的的（25-60）%，即Ppm=Ppmax1+(0.250.6)=4.2(1.251.6)=（5.2

21、56.72）Mpa液壓泵額定流量Qpm應(yīng)滿足所需的最大流量18.39L/min即可。查產(chǎn)品樣本設(shè)計(jì)手冊(cè)選取YB-5/15型雙聯(lián)葉片泵，其額定壓力為6.3Mpa,Qpa=5L/min.Qpb=15L/min6.1.2 電動(dòng)機(jī)功率按式計(jì)算出整個(gè)工作循環(huán)中各階段的電動(dòng)機(jī)功率。式中 Npi整個(gè)工作循環(huán)中，第i階段液壓泵所需功率； ppi第i階段液壓泵的工作壓力； Qpi第i階段液壓泵的輸出流量。整個(gè)工作循環(huán)中功率均不大，功進(jìn)的時(shí)間占整個(gè)循環(huán)時(shí)間比例大，因此首先按攻進(jìn)時(shí)泵的輸出功率來(lái)計(jì)算所需的電動(dòng)機(jī)功率，由以上計(jì)算可知，工進(jìn)時(shí)A泵的工作壓力Ppa=4.2MPa,流量Qpa=5L/min,B泵的工作流量Q

22、pb=15L/min,全部直接回油箱，設(shè)卸荷時(shí)總管路損失P=3Mpa,泵的總效率為p=0.75,則工進(jìn)時(shí)所需電動(dòng)機(jī)功率：由工況圖表可知，快退時(shí)功率最大，設(shè)快退時(shí)進(jìn)油路上的壓力為損失為P=0.5Mpa,計(jì)算泵快退時(shí)所需的功率為根據(jù)電機(jī)產(chǎn)品樣本選取Y100L-6型電動(dòng)機(jī)，其額定功率0.75KW，額定轉(zhuǎn)速為960r/min.6.2 液壓閥的選擇根據(jù)閥類(lèi)及輔助元件所在油路的最大工作壓力和通過(guò)該元件的最大實(shí)際流量，可以選出這些液壓元件的型號(hào)及規(guī)格見(jiàn)表8表8 液壓元件型號(hào)與規(guī)格 序號(hào) 液壓元件名稱(chēng)通過(guò)的最大實(shí)際流量（L/min） 型 號(hào) 規(guī) 格 接口尺寸 數(shù)量1濾油器20XU-4010040 L/min1

23、00m 2012雙聯(lián)葉片泵 20 YB-5/15（5/15）L/min6.3MPa 2013單向閥20I-25B25 L/min6.3MP2014溢流閥19.7Y-25B25 L/min6.3MPa1215三位四通電磁閥4035D-63BY63 L/min6.3MPa2016調(diào)速閥0.3Q-25B(0.0525) L/min6.3MPa1217順序閥7XY-15B15L/min3.5Mpa1218單向閥35I-63B63L/min6.3MP2019二位三通電磁閥2035D-35BY35L/min6.3MPa20111時(shí)間繼電器/DP1-63B調(diào)壓范圍16.3MPa112二位四通電磁閥1835D

24、-25BY25L/min6.3MPa2016.3 油管設(shè)計(jì)各原件間連接管道的規(guī)格可按液壓原件的接口尺寸決定，液壓缸進(jìn)，出油管接輸入，輸出的最大流量計(jì)數(shù)。由于液壓泵選定后，液壓缸在各個(gè)階段的進(jìn)出流量已不同，需要重新計(jì)算，液壓缸在快進(jìn)與快退時(shí)無(wú)桿腔流量最大，計(jì)算在快進(jìn)時(shí)候液壓缸的無(wú)桿腔進(jìn)油量 液壓缸在快退時(shí)無(wú)桿腔的排油量所以液壓缸進(jìn)出油管的流量按快進(jìn)時(shí)回油管計(jì)算，并按提到的壓力的推薦流速V=3m/s來(lái)計(jì)算油管內(nèi)徑d 因此選取內(nèi)徑為20mm的無(wú)縫鋼管。6.4 確定油箱容積按推薦公式V=(5-7)QP取V=7QP=720=140L7 液壓系統(tǒng)主要性能的驗(yàn)算7.1 液壓缸速度的驗(yàn)算各元件間連接管道的規(guī)格

25、按元件接口處尺寸決定，液壓缸進(jìn)、出油管則按輸入、輸出的最大流量計(jì)算。由于液壓泵的具體選定之后液壓缸在各階段的進(jìn)、出流量已與原定數(shù)值不同，所以要重新計(jì)算如表9所示表9液壓缸的進(jìn)、出流量和運(yùn)動(dòng)速度流量及速度工序輸入流量（L/min）排出流量（L/min）移動(dòng)速度（m/min）快進(jìn)工進(jìn)快退驗(yàn)算結(jié)果表明，工進(jìn)速度完全滿足要求，快速進(jìn)、退速度比較大，但系統(tǒng)允許。7.2 系統(tǒng)中的壓力損失驗(yàn)算系統(tǒng)中的壓力損失與回路結(jié)構(gòu)有關(guān)，查閱產(chǎn)品樣本，系統(tǒng)中用到的液壓元件的額定壓力損失表如表10 表10 元件壓力損失35D-63BY35D-35BYI-25BY-15BI-63BXY-25BQ-25Bpvn(105Pa)

26、4322325液壓缸進(jìn)、出口油口至閥組裝置中的管道按選定的管道尺寸，即d=20mm,進(jìn)、出口回油管長(zhǎng)度暫且均按2m估算，運(yùn)動(dòng)粘度取V=46106m2 /s,壓力損失應(yīng)按整個(gè)工作循環(huán)中不同的階段分別進(jìn)行。1） 快進(jìn)（1） 進(jìn)油路損失快進(jìn)時(shí)，進(jìn)油管路中的液流的雷諾數(shù) 回油管路中的液流的流動(dòng)為層流。管道中的，應(yīng)按式計(jì)算進(jìn)油路的沿程壓力損失，其中 油液的運(yùn)動(dòng)粘度（m2/s）； Q管道中通過(guò)的流量（L/min）； l管道長(zhǎng)度（m） d管道直徑（mm）。即沿程壓力損失進(jìn)油管的局部壓力損失按p=（0.050.15）Pn可估取為 P1=0.1Pn=0.10.24105Pa=0.024105Pa由系統(tǒng)原理圖可以

27、看出，快進(jìn)時(shí)，液壓缸差動(dòng)連接，通過(guò)換向閥的流量是20L/min，進(jìn)油路上總閥壓降按式計(jì)算，即快進(jìn)時(shí)進(jìn)油路上總的壓力損失P1=Pn+P+PV1=3.04105Pa(2) 回油路損失同理可計(jì)算快進(jìn)時(shí)，回油管路中的液流的流動(dòng)為層流，回油管路的流量由表9可知為Q2=31.24L/min，其沿程壓力損失為快進(jìn)時(shí)回油路上總的局部損失P2=0.1P2=0.10.14105Pa有桿腔壓力至無(wú)桿腔閥的總壓降由此可算出有桿腔壓力P1和無(wú)桿腔壓力P2之差P1=P2+P2+PV2=(0.98+0.14+0.014)105=1.13105Pa系統(tǒng)執(zhí)行元件為液壓缸時(shí)，液壓泵的最大工作壓力pp應(yīng)滿足式中，p1、p2分別為液

28、壓缸進(jìn)、回油管路的總壓力損失。由上述數(shù)據(jù)得4.2Mpa0.5Mpa即系統(tǒng)各部分的壓力損失，在前述假設(shè)的范圍內(nèi)，符合設(shè)計(jì)要求。2）工進(jìn)由表可知，工進(jìn)時(shí)進(jìn)油路的最大流量Q1=1.26L/min,回油路的最大流量Q2=0.77L/min，同理可計(jì)算工進(jìn)時(shí)，進(jìn)油路與回油管路中的液流的流動(dòng)為層流。（1） 進(jìn)油路損失進(jìn)油管路的沿程壓力損失進(jìn)油管的局部壓力損失P1=0.1P1=0.0006105Pa由系統(tǒng)原理圖可以看出、進(jìn)油路上的總閥壓降工進(jìn)時(shí)進(jìn)油路總的進(jìn)油壓力損失P1=P1+P+PV1=2.786105Pa（2） 回油路損失工進(jìn)時(shí)回油管路的壓力損失工進(jìn)時(shí)回油路上的局部損失P2=0.1P2=0.0004105Pa回油路上總閥壓降工進(jìn)時(shí)回油路總的壓力損失P1=P1+P+PV1=1.084105Pa當(dāng)系統(tǒng)執(zhí)行元件為液壓缸時(shí)，液壓泵的最大工作壓力pp應(yīng)滿足式中，p1、p2分別為液壓缸進(jìn)、回油管路的總壓力損失。由上述數(shù)據(jù)得4.2Mpa3.3Mpa即系統(tǒng)各部分的壓力損失，在前述假設(shè)的范圍內(nèi)，符合設(shè)計(jì)要求。3）快退快退時(shí)進(jìn)油路的最大流量Q1=20L/min,回油路的最大流量Q2=32.