組合機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)--課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

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)設(shè)1302學(xué) 號(hào)：1312110220姓名：柳團(tuán)洋扌旨導(dǎo)老師：舁右芳完成日期：2015年12月30 1=1一、課程設(shè)計(jì)任務(wù) 二、負(fù)載分析2. 1負(fù)載計(jì)算2. 2負(fù)載速度圖三、液壓系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)3. 1方案的分析3. 2組合機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)原理圖4. 1液壓缸參數(shù)計(jì)算4. 2液壓泵的參數(shù)計(jì)算1043電動(dòng)機(jī)的選擇11五、液壓元件的選擇125. 1液壓附件1215155. 2液壓主元件六、驗(yàn)算液壓系統(tǒng)性能6.1液壓損失的驗(yàn)算及泵壓力的調(diào)整156. 2液壓系統(tǒng)的發(fā)熱和溫升驗(yàn)算18七. 心得體會(huì)19八、參

2、考文獻(xiàn)19、課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)課程名稱：液壓與氣壓傳動(dòng)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目：組合機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)內(nèi)容及任務(wù)"55 co 稈支=1 - 過(guò) 胡varn o <1 夬 亠n. oc4(o m 。 岡 竹紹 95 一一 口 結(jié)荷 出 動(dòng)明 一廠/ 辦 ° 0 液負(fù) 繪。鐵件 f' 憲發(fā) 電向 ，數(shù)磁元 九te:蠹 歸反 憲蓼電出 仍;fr系 壓對(duì) 採(cǎi)的 系構(gòu)出列 攵jj'$ 擦 液：。統(tǒng)量 壓結(jié)列，。 議;t77/摩 臺(tái)壬軌系定 液的，號(hào)能 彥onoo/動(dòng) 滑祕(mì)導(dǎo)號(hào)一 計(jì)缸數(shù)型性 術(shù)50102;力酬平要受 設(shè)ffi-參件統(tǒng) 技=40.2動(dòng)何用 承 求液各元系 贊

3、:g60- 床出采 站能量要臺(tái)統(tǒng)壓壓 、三力 -z 與機(jī)處臺(tái) 超，乍床滑系液液 胡 動(dòng) e 矽合歸滑 訛定出機(jī)定算擇算 陽(yáng) 總 :數(shù) 詡組對(duì)力 動(dòng)稔 口按確計(jì)選驗(yàn) 洶件必m'母臺(tái)腰分泊要洶®1®帥 設(shè)郤 速 擦 設(shè) 蹄 麻妾設(shè) 1 前遊摩 2計(jì)機(jī)山權(quán)詢3 1.運(yùn) 工 靜1 .設(shè)1 )停。2)且1 .進(jìn)度安排81111 11 20 11 11 11 201413 1a 1a 1a 20主要參考資料230反92c劭 7 9 2 - 丁 1x - 一 hdt?懺版皿 械常三學(xué) 機(jī)帥第化 卷冊(cè)勸冊(cè) 5罰傳可 第廿壓命 編鐘礙諭 主f t"指導(dǎo)教師（簽字）：系（教研

4、室）主任（簽字）：二、負(fù)載分析組合機(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 主的機(jī)床。它能完成鉆、擴(kuò)、較、鎮(zhèn)、銃、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)力滑臺(tái)空載時(shí)速度快、推力?。还みM(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 求的工作和循環(huán)是：要求實(shí)現(xiàn)工作快進(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。機(jī)床自動(dòng)化耍求：要求系統(tǒng)釆用電液結(jié)合，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)循環(huán)，速度換

5、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)性與成木等方面的要求。負(fù)載特性分析和運(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，并分析執(zhí)行元件在工作過(guò) 程屮可能產(chǎn)和的沖擊、振動(dòng)及過(guò)載等情況。負(fù)載分析中，暫不考慮冋油腔的背壓力，液壓缸的密封裝置產(chǎn)生的摩擦阻 力在機(jī)械效率屮加以考慮。因是平導(dǎo)軌，重力的水平力為零，需要考慮的力有: 切削力，導(dǎo)軌摩擦力和慣性力。2. 1負(fù)載計(jì)算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二4500n切削力化=9500n2. 摩擦負(fù)載靜摩擦力 ffs二f/ fn=0. 2x9500=1900n動(dòng)摩擦力

6、 fd二fdxfz二0. 1 x 9500=950n3. 慣性負(fù)載慣性力 fm二ma二g/gx a v/ a t二4500x4. 5/9. 8x0. 5 x 60=294n4. 齊工況負(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：?jiǎn)?dòng) f二ffs/ 嘰二 1900/0. 95二2000加速 f二（ffd+fj/ g二（950+61.2）/0. 95二 1064快進(jìn) f二ffd/ 嘰二950/0. 95二 1000工進(jìn) f二（fu+fq/ 嘰二（9500+950）/0. 95二 11000快退 f二陥/ 嘰二

7、950/0. 95=1000表2.1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）啟動(dòng)2000加速尸=（© +化）/久1064快進(jìn)1000工進(jìn)11000快退f = ffd 嘰10005. 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)對(duì)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)過(guò)程與周期）等。22負(fù)載速度圖根據(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（f1）和速度 圖（v1）,見(jiàn)圖1 （a）、（b）o橫坐標(biāo)以上為液壓缸前進(jìn)時(shí)的曲線，以下為液壓 缸

8、活 塞 缸 退 回 時(shí) 的 曲 線。l/mm1 a液壓缸各階段負(fù)載圖v/m/min300390l/nn5圖1b液壓缸各階段速度圖三、液壓系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)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)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

9、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fh=mpa.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)桿腔面積人等于有桿腔面積a2的 兩倍。工作臺(tái)要完成單向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，先采用固定的單活塞桿液壓缸。其動(dòng)作如上 圖所示。（2）快速、換向和速度換接冋路確定根據(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)冋路來(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

10、置精度，采用死扌當(dāng)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，再增添一些必耍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 液壓冋路合成為液壓系統(tǒng)。a快進(jìn)按下啟動(dòng)按鈕，電磁鐵1y得電，電磁換向閥7處于左位，在控制油咱的驅(qū) 動(dòng)卜，液動(dòng)換向閥6切換至左位。主油路的進(jìn)油路：小泵1-單向閥2-順序閥 5 (預(yù)控壓力閥)一液動(dòng)閥6左位一行程閥11-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9關(guān)閉。所以液壓缸左腔冋油一液動(dòng) 閥6左位一單向閥8行程11 一液壓缸右腔。液壓缸實(shí)現(xiàn)

11、差動(dòng)連接，且此吋兩泵 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11,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6左位來(lái)的油液一調(diào)速閥12-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3的調(diào)定壓力，大流量 泵通過(guò)卸載閥3卸載，單向閥2自動(dòng)關(guān)閉，只冇小流量泵向系統(tǒng)供油，滑臺(tái)慢速 向右工進(jìn)。c快退當(dāng)滑臺(tái)碰到死扌肖鐵后停止運(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)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，電磁先導(dǎo)閥7、液動(dòng)換向閥6處于右 位。主油路的進(jìn)油路：

12、泵1-順序閥5-液動(dòng)閥6右位一液壓缸左腔?；赜吐罚?液壓缸右腔一行程閥11-流動(dòng)閥6右位一油箱。由于此時(shí)空載，泵的供油壓力 低，輸出流量大，滑臺(tái)快速退冋。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，液動(dòng) 閥6、電磁先導(dǎo)閥7處于中位，滑臺(tái)停止運(yùn)動(dòng)，泵1通過(guò)液動(dòng)閥6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和液動(dòng)閥6 z間裝冇參院控 壓力閥5。3. 2組合機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)原理圖組成液壓系統(tǒng)原理圖、電磁鐵動(dòng)作順序表表3. 1為該滑臺(tái)的電磁鐵動(dòng)作順序表1y2y壓力繼電器15行程閥11快進(jìn)+通工進(jìn)+斷快退+斷通原位停止-通四. 液壓系統(tǒng)的參數(shù)的計(jì)

13、算液壓系統(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木回路的依據(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?。┒ā?. 1液壓缸參數(shù)計(jì)算1 初選液壓缸的工作壓力按課本中表8-1即表2,初定液壓缸的工作壓力為p=30xw5pa表4.1液壓缸參考背壓系統(tǒng)類型背壓 p2 /(lxlo5ptz)回油路上有節(jié)流閥的調(diào)速系統(tǒng)25回汕路上有調(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.計(jì)算液壓缸的主耍尺寸該設(shè)計(jì)要求動(dòng)力滑臺(tái)的快進(jìn)、快退

14、速度相等，故采用活塞桿固定的單桿式 液壓缸?？爝M(jìn)吋采用差動(dòng)邊接，并取無(wú)桿腔有效面積a1等于有桿腔有效面積a2 的兩倍，即a1二2a2。為了防止在鉆孔鉆通時(shí)滑臺(tái)突然前沖，在回油路中安裝冇背壓閥，按課本屮表8-2,初選背壓pb=0.smpao負(fù)載分析得最大負(fù)載為工進(jìn)階段的負(fù)載f=10421n,按此計(jì)算a1,則m2 = 2.9xl0"3m2f _10421p,-ph 30x105-|x8x105二29cm2液壓缸宜徑由a,= 2a2可知活塞桿直徑d二0. 707d二0. 707x6. 08=4. 30cm按gb/ t2348-1993將所讓算的d與d值分別圓整到相近的標(biāo)準(zhǔn)直徑，以便 采用標(biāo)

15、準(zhǔn)的密封裝置。圓整后得：d=6. 3cm d=4. 5cm按標(biāo)準(zhǔn)直徑算出a產(chǎn)彳cp = 31.2c加2a, =-(z)2-j2) = 15.3cm2 -4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)速閥最小流定量紐血=0.051/min ,因工進(jìn)速度v二0. 06m/min為最小速度，則有式£ = qmin/vmin的：9min _0.05x100.06 xlo2cm2 = 8.33cm2故滿足最低速度的要求。3計(jì)算液壓缸在工作循環(huán)中齊工作階段的工作壓力了、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冇效而積，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)吋背壓

16、按人二0.8mpa代入公式, 快退市背壓按£二0. 5mpa代入計(jì)算公式，如下：片 + r m 快進(jìn) q =-) = 45x15.9x10_2£/min = 7.15l/minpl/+嚴(yán) 10421 +星0空.3><血=30乜31.2xl(r4工進(jìn) nlin = 4vmin =31.2xl0"2 xo.6l/min = °87l/minqax = a vr = 31.2x10 2 x 10£/min = 3-12l/minmaxmax= 37.3x10,32xl060= 194w = 0.194wpj =£ + pb 他a

17、2947.4 + 5乂1015.3><10"15.3x10 一 4112m£快退 q = va =45xl5.3xl02li min = 6.88厶/minp = pjq = 11.2x105x« = 1281v = 0.128kw計(jì)算結(jié)果列于表3屮表4.2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p (bar)$回油壓力pb (bar)所需流量 q (l/min)輸入功率p (kw)差動(dòng) 快進(jìn)100010.715.77. 150. 128工進(jìn)1100037.380. 1870. 194快退100011. 256. 880. 128

18、注：1、差動(dòng)連接時(shí)，液壓缸的回路口到進(jìn)汕口之間的壓力損失ap二05mpa,而ph= pj +apo2、快退時(shí)，液壓缸有桿腔進(jìn)油，壓力為號(hào)，無(wú)桿腔冋油壓力為。液壓能源裝置吋是液壓系統(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)。4.2液壓泵的參數(shù)計(jì)1 選擇液壓泵(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 力損失!ap = 05mpa,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 pp二呂+ap+05mpa二(37. 3+5+5) xlo5

19、pa=4. 73mpa故泵的額定壓力可取pr=l. 25x4. 73mpa=5. 9mpa(2) 液壓泵流量的計(jì)算工進(jìn)吋所需最小流量是0. 187l/min,設(shè)溢流閥最小溢流量為2. 5l/min,小 泵流量按 (1.1 x0.187 + 2.50)l/min = 2.7l/min,快進(jìn)快退時(shí)液壓所需要的最大流量是7. 15l/min,則泵的總流量為=1. 1 x 7. 15=7. 865l/min大泵流量 -= 7.865 -2.7 = 5.165厶/min(3) 液壓泵的確定根據(jù)計(jì)算的壓力和流量差表，選用yb1型葉片泵，給泵的額定壓力為6. 3mpa, 轉(zhuǎn)速為960-1450r/min,公

20、稱排量為2.5-100ml/ro大泵取6l/min,轉(zhuǎn)速為 960r/mino屯動(dòng)機(jī)的選擇系統(tǒng)為雙葉泵供油系統(tǒng)，其中小泵1的流量4 x ()q. =ni3 / s = 0.067 x 10 " in' / sp 60大泵流量= 6x10 0 s'/s乳60差動(dòng)快進(jìn)是，快退時(shí)兩泵同時(shí)向系統(tǒng)供油；工進(jìn)時(shí)，小泵向系統(tǒng)供油，大泵 卸載。下面分別計(jì)算三個(gè)階段所需要的電動(dòng)機(jī)功率p。4. 3電動(dòng)機(jī)的選擇1、快進(jìn)快退差動(dòng)快進(jìn)時(shí)，大泵的出口壓力油經(jīng)單向閥2后于小泵回匯合，然后經(jīng) 順序閥5三位五通電液換向閥6、7及行程閥11進(jìn)入液壓缸的大腔，犬腔的壓力 p = =10.7xl05pd,差

21、樣本可知，小泵的出口壓力損失aa=4.5x10"g,大 泵的出口壓力損失 £=1.5x10'。于是計(jì)算可得小泵的出口壓力為15. 2xl05 pa (總效率為0.5),大泵出口壓力為16. 7xl05pa (總效率為0. 5)0 電動(dòng)機(jī)功率n 片血 ppr 15.2xl05x 0.067x1 o'316.7xl05 xo.lxlo-3 ti7r = - + 丄=+w1 a 2().5().5=538w2.工進(jìn)考慮到調(diào)速閥所需最小壓力差4p=5x05pao壓力繼電器可靠動(dòng)作需要壓力 差4 £=5x10pg。因此工進(jìn)時(shí)小泵的出口壓力=a + ar +

22、ap 產(chǎn)(37.3 + 5 + 5)x10 =47.5x10po而大泵的卸載壓力取pp = 02mpa (小泵的總效率為0.565,大泵的總效率 為 0.3)電動(dòng)機(jī)的功率0.5加險(xiǎn) + 生 j5xl()'x().()67xl()6.5xl()'x().lxl()l7i %0.5二628w3、快進(jìn)類似差動(dòng)快進(jìn)分析知：小泵的出口壓力5產(chǎn)l5mpa,（總效率為0.5）；出口壓力位16. 5mpao屯動(dòng)機(jī)效率強(qiáng) + 生=15xl0'x0.067xl(t3 + 16.5xl05x0.1xl(rs巾 ?20.50.51=524w由以上結(jié)果，快進(jìn)時(shí)的功率最大。據(jù)此可以選擇相應(yīng)的電動(dòng)機(jī)

23、為y90s1-6型,額定功率為o. 75kw,滿載轉(zhuǎn)速960 r/min,同步轉(zhuǎn)速1000r/mino五、液壓元件的選擇5.1液壓附件（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)的止常工作和可靠性，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，保證油液系統(tǒng)正常工作。選用的過(guò)濾器的精度應(yīng)滿足系統(tǒng)耍求，要有做夠的通路能力，結(jié)合過(guò)濾裝置 在液壓系統(tǒng)小的安裝位置，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，因此課程機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得到合適的過(guò)濾器，井得過(guò)濾器的型號(hào)為xu-c63x100o表5. 1各種液壓系統(tǒng)的過(guò)濾

24、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0-2. 5<7>7<35<21<35顆粒度/mm<0.1<0.05< 0.025< 0.005<0.05< 0.001該設(shè)計(jì)屮，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)，同吋有較大的通流能力，防止空穴現(xiàn)象。2）熱交換的選用熱交換器是泠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)泠 或過(guò)熱的環(huán)境屮就需要加熱或領(lǐng)泠卻，以控制油溫在合理范圍內(nèi)。a. 泠卻器對(duì)泠卻器基本要求是在保證散熱面積足夠大，散熱功率和壓力損失大小的 前提下，要

25、求結(jié)構(gòu)緊湊、堅(jiān)固、體積小和重量輕，冇自動(dòng)控溫裝置以保證油溫控 制的準(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/cm2,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。

26、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的通道，壓力表相當(dāng)于一個(gè)小型截止閥。 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)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)流量最人， 其實(shí)際流量為泵的額定流量的兩倍達(dá)20l/niin,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8mm,外徑為14mm,鋼管接頭螺紋為m14xl.5, 管子壁厚為2mm。c. 管接頭的選擇 管接頭用于管道與管道式管道與液壓元件之間的連接，

27、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的屮低壓系統(tǒng)，可采用結(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。(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)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

28、流量57倍進(jìn)行估算，此處取7倍。 此外，述要考慮到液壓系統(tǒng)回油到油箱不至于溢出來(lái)，油而高度一般不超過(guò)油箱 高度的80% o油箱的容積v二7q二7x10二70lb. 油箱中設(shè)冇吸油過(guò)濾器，要冇足夠的通流能力?？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)冇放油塞。油箱箱蓋上設(shè)有通氣孔，-其大 小在最大吸油量和冋油量時(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15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)帶冇濾 網(wǎng)。油箱上裝設(shè)有溫度計(jì)。并在新油箱內(nèi)壁經(jīng)噴丸、酸洗和表面清洗后

29、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. 吸油管和冋油管要盡量離遠(yuǎn)些，增加油液循環(huán)的距離，使油液有足夠的 吋間分離氣泡、沉淀雜質(zhì)。吸油管理油箱底面距離hm2d(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h22d(d回油管內(nèi)徑)，回油管排油口應(yīng)面向箱壁，管端切 成45。，以增大通流而積。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3/4o5. 2液壓主元件根據(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，可選在這些元 件的型號(hào)及規(guī)格。該設(shè)墳中所有的閥的額定

30、壓力都為63/cm2,額定流量根據(jù) 各閥通過(guò)的流量，確定為10l/min, 25l/min和63l/n)in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。5. 2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雙葉泵4/6yb1-4, yb1-62單向閥6df-b10k33液壓順序閥(卸載)6xy-10b4溢流閥4yf-b8b5預(yù)控壓力閥10q-10b6流動(dòng)閥2035y-25b7電磁先導(dǎo)閥0.235d-25b8單向閥10dk-b10k39液壓順序閥0. 093xy-25b10背壓閥(定壓式)0. 093b-10b11二位二通行程閥2022c-63b12調(diào)速

31、閥0. 187q-10b13過(guò)濾器20xu-j25x8014壓力表開(kāi)關(guān)k-6b15壓力繼電器11ed20a/10z六、液壓系統(tǒng)主要系能驗(yàn)算6. 1液壓損失的驗(yàn)算級(jí)泵壓力的調(diào)整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)算的小流量泵壓力的調(diào)整工進(jìn)時(shí)管路屮的最大流量?jī)H為0. 187/min,因此流蘇很小，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)。這是進(jìn)油路上僅考慮調(diào)速閥的壓力 損失ap,=5xlo5pa,回油路上只冇背壓閥的壓力損失，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r加上上進(jìn)油路壓app并考慮壓力繼電器動(dòng)作需 要，則pp =p1+ap1+5xlo5pa = (3

32、7.34-5+5)xlo5pa = 47.3xlo5pa即小流量泵的溢流閥4應(yīng)該按此壓力pp=47.3xlo5pa進(jìn)行調(diào)整。(2)快退時(shí)進(jìn)油管和回油管長(zhǎng)度按22.0m計(jì)算，油管直徑d = 8xlo-3m,通過(guò) 的流量為進(jìn)油路qi=10l/min = 0.167xl0-3m3/5, 回油路q2 = 20l/min = 0.333x 1 o'3m3 /5 o液壓系統(tǒng)選用n32號(hào)液壓油，考慮最低工作溫度為15 °c ,由手冊(cè)查出此時(shí)油的運(yùn)動(dòng)粘度u = 1.5st = 1.5cn?/s ,油的密度= 900kg/m3,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

33、re = x104 = l2732x104vdv式中v平均油速(m/s)；d油管內(nèi)徑(m)；v油的運(yùn)動(dòng)粘度(cm2/5)；q通過(guò)的流量(n?/s )<>則進(jìn)油路屮的液流的雷諾數(shù)為«177 < 23001.2732x0 167x10-3 x1q48x10'3x1.5冋油路中液流的雷諾數(shù)為1.2732x0.333x1078xl03xl.5xl04« 353 <2300由上可知，進(jìn)油路中的流動(dòng)都是層流。b、沿程壓力損失工ap久由式ap廠書(shū)存;可算出進(jìn)油路和回油路的壓加員失。在進(jìn)油路上，流速心知鉛黑如3.32皿，則壓力損失為= 64x2x900x3.

34、322pa = ()135mpa177x8x10"3x2在回油路上，流速為進(jìn)油流速的兩倍即v = 6.64m/5,則壓力損失為eg 264 .,64x2x900x5.96-pa%q899mpa318x8x10_3x2c、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)油路的壓力損失。通過(guò)各閥的局部壓力損失按式ap,=aps()2計(jì)算式中q通過(guò)閥的實(shí)際流量(l/min)qs閥的額定流量(l/min)aps閥在額定流量匕下的壓力損失。計(jì)算結(jié)果列于表6.1中。表6.1閥類元件局部壓力損失元件名稱額定流量q5 /l min-1實(shí)際通過(guò)的流量q! lmin-1額定壓力損失p

35、,/(lxl0%)實(shí)際壓力損失a/?j(1x105p6z)單向閥230620. 08順序閥5252021.28三位五通電 液換向閥62510/2040. 64/2. 56二位二通行程閥11252042. 56注：快退與經(jīng)過(guò)三位五通液動(dòng)閥的兩汕道流暈不同，壓力損失也不同。若取集成快進(jìn)汕路的壓力損失pf=03x05paf回汕路壓力損失為ap/2 =0.5x105九，則進(jìn)油路和回油路總的壓力損失為工片=zapll+a+apfl =(0.135+ 0.08+ 0.64+ 1.28 + 0.3)x10%= 2.435x10%zp2 =zap；2+ae +pf2 = (0.899 4- 2.68 + 2.56 + 0.5) x 105 pa= 6.52x10%由表1-1可知快退的液壓缸負(fù)載f=947. 4n;快退時(shí)的液壓缸的工作壓力為片=(f +鬥人)/人2 =(47.4 + 6.52xl05 x31.2xl0_4)/15.3xl0_4pa= 19.49x1()5 刊按式打=人+工ar可算出快退時(shí)泵的工