哈工大_液壓傳動大作業(yè)_組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)設(shè)計.

1、哈爾濱工業(yè)大學(xué)液壓傳動大作業(yè)設(shè)計說明書設(shè)計題目 臥式組合機床液壓動力滑臺機電工程學(xué)院 班設(shè)計者2010年9月10日流體控制及自動化系哈爾濱工業(yè)大學(xué)液壓傳動大作業(yè)任務(wù)書學(xué)生姓名班號設(shè)計題目鉆鏜兩用臥式組合機床液壓動力滑臺1. 液壓系統(tǒng)用途（包括工作環(huán)境和工作條件）及主要參數(shù)：臥式組合機床液壓動力滑臺。切削阻力F=15kN,滑臺自重 G=22kN,平面導(dǎo)軌，靜摩擦系數(shù)0.2，動摩擦系數(shù)0.1，快進/退速度5m/min，工進速度100mm/min， 最大行程350mm，其中工進行程 200mm,啟動換向時間0.1s,液壓缸機械效率 0.9。2. 執(zhí)行元件類型：液壓油缸3. 液壓系統(tǒng)名稱：鉆鏜兩用臥式

2、組合機床液壓動力滑臺。設(shè) 計 內(nèi) 容1. 擬訂液壓系統(tǒng)原理圖；2. 選擇系統(tǒng)所選用的液壓元件及輔件；3. 驗算液壓系統(tǒng)性能；4. 編寫上述1、2、3的計算說明書。設(shè)計指導(dǎo)教師簽字教研室主任簽字年 月日簽發(fā)-1 -目錄1序言'-1 -2設(shè)計的技術(shù)要求和設(shè)計參數(shù) -2-3工況分析-2 -3.1 確定執(zhí)行元件 -2-3.2分析系統(tǒng)工況-2 -3.3負載循環(huán)圖和速度循環(huán)圖的繪制 -4-3.4確定系統(tǒng)主要參數(shù)'-5 -3.4.1初選液壓缸工作壓力 -5 -3.4.2 確定液壓缸主要尺寸 -5 -3.4.3計算最大流量需求- 7 -3.5擬定液壓系統(tǒng)原理圖-8 -3.5.1速度控制回路的選

3、擇- 8 -3.5.2換向和速度換接回路的選擇 -9 -3.5.3油源的選擇和能耗控制- 10 -3.5.4壓力控制回路的選擇- 11 -3.6液壓元件的選擇- 12 -3.6.1確定液壓泵和電機規(guī)格- 13 -3.6.2閥類元件和輔助元件的選擇 - 14 -3.6.3油管的選擇- 16 -3.6.4油箱的設(shè)計- 18 -3.7液壓系統(tǒng)性能的驗算- 19 -3.7.1回路壓力損失驗算-19 -3.7.2油液溫升驗算- 20 -2 -1序言作為一種高效率的專用機床，組合機床在大批、大量機械加工生產(chǎn) 中應(yīng)用廣泛。本次課程設(shè)計將以組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)設(shè)計為例， 介紹該組合機床液壓系統(tǒng)的設(shè)計方法和

4、設(shè)計步驟，其中包括組合機床動 力滑臺液壓系統(tǒng)的工況分析、主要參數(shù)確定、液壓系統(tǒng)原理圖的擬定、 液壓元件的選擇以及系統(tǒng)性能驗算等。組合機床是以通用部件為基礎(chǔ)，配以按工件特定外形和加工工藝設(shè) 計的專用部件和夾具而組成的半自動或自動專用機床。組合機床一般采 用多軸、多刀、多工序、多面或多工位同時加工的方式，生產(chǎn)效率比通 用機床高幾倍至幾十倍。組合機床兼有低成本和高效率的優(yōu)點，在大批、 大量生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，并可用以組成自動生產(chǎn)線。組合機床通常采 用多軸、多刀、多面、多工位同時加工的方式，能完成鉆、擴、鉸、鏜 孔、攻絲、車、銑、磨削及其他精加工工序，生產(chǎn)效率比通用機床高幾 倍至幾十倍。液壓系統(tǒng)由于具

5、有結(jié)構(gòu)簡單、動作靈活、操作方便、調(diào)速 范圍大、可無級連讀調(diào)節(jié)等優(yōu)點，在組合機床中得到了廣泛應(yīng)用。液壓系統(tǒng)在組合機床上主要是用于實現(xiàn)工作臺的直線運動和回轉(zhuǎn)運 動，如圖1所示，如果動力滑臺要實現(xiàn)二次進給，則動力滑臺要完成的動 作循環(huán)通常包括：原位停止 快進 I工進 II工進 死擋鐵停留快退 原位停止。工進快退快進死擋鐵 停留圖1組合機床動力滑臺工作循環(huán)2設(shè)計的技術(shù)要求和設(shè)計參數(shù)工作循環(huán)：快進；工進；快退；停止；系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)如表1所示，動力滑臺采用平面導(dǎo)軌，其靜、動摩擦 系數(shù)分別為fs = 0.2、fd = 0.1。表1設(shè)計參數(shù)參數(shù)數(shù)值切削阻力（N）15000滑臺自重（N）22000快進、快退速度（

6、m/min）5工進速度（mm/min）100取大仃程（mm）350工進行程（mm）200啟動換向時間（s）0.1液壓缸機械效率0.93工況分析3.1確定執(zhí)行元件金屬切削機床的工作特點要求液壓系統(tǒng)完成的主要是直線運動，因 此液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件確定為液壓缸。3.2分析系統(tǒng)工況在對液壓系統(tǒng)進行工況分析時，本設(shè)計實例只考慮組合機床動力滑 臺所受到的工作負載、慣性負載和機械摩擦阻力負載，其他負載可忽略（1）工作負載Fw工作負載是在工作過程中由于機器特定的工作情況而產(chǎn)生的負載， 對于金屬切削機床液壓系統(tǒng)來說，沿液壓缸軸線方向的切削力即為工作負載，即Fw=15000N（2）慣性負載最大慣性負載取決于移動部件

7、的質(zhì)量和最大加速度，其中最大加速度可通過工作臺最大移動速度和加速時間進行計算。已知啟動換向時間 為0.1s,工作臺最大移動速度，即快進、快退速度為5m/min，因此慣性負載可表示為Fm丹小71"Av 22000 =mt 9.8（3）阻力負載阻力負載主要是工作臺的機械摩擦阻力，分為靜摩擦阻力和動摩擦 阻力兩部分。靜摩擦阻力 Ffj = fj xn二 Ffs 二 0.2 22000 二 4400 N動摩擦阻力 Ffd= fdXN =Ffd =0.1 22000 = 2200N根據(jù)上述負載力計算結(jié)果，可得出液壓缸在各個工況下所受到的負 載力和液壓缸所需推力情況，如表 2所示。表2液壓缸在各

8、工作階段的負載（單位：N）工況負載組成負載值F液壓缸推力F'=F“m起動F = Ffs4400 N4889 N加速F = Ffd + Fm4071 N4523 N快進F = Ffd2200 N2444 N工進F = Ffd + R17200 N19111 N反向起動F = Ffs4400 N4889 N加速F = Ffd + Fm4071 N4523 N快退F = Ffd2200 N2444 N注：此處未考慮滑臺上的顛覆力矩的影響。3.3負載循環(huán)圖和速度循環(huán)圖的繪制根據(jù)表2中計算結(jié)果，繪制組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)的負載循環(huán) 圖如圖2所示。1911144000.15-4071-2444圖

9、2組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)負載循環(huán)圖圖2表明，當(dāng)組合機床動力滑臺處于工作進給狀態(tài)時，負載力最大 為19111N,其他工況下負載力相對較小。所設(shè)計組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)的速度循環(huán)圖可根據(jù)已知的設(shè)計參數(shù)進行繪制，已知快進和快退速度5 m/min、快進行程h =350 - 200 二 15mm、工進行程 12 = 200mm、快退行程 |3 = 350mm，工進速度：2 =100 mm/min。根據(jù)上述已知數(shù)據(jù)繪制組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)的速度循環(huán)圖如圖3所示。3.4確定系統(tǒng)主要參數(shù)341初選液壓缸工作壓力所設(shè)計的動力滑臺在工進時負載最大，其值為19111N,其它工況時的負載都相對較低，參考第2章

10、表3和表4按照負載大小或按照液壓系 統(tǒng)應(yīng)用場合來選擇工作壓力的方法，初選液壓缸的工作壓力p1=2.5MPa。3.4.2確定液壓缸主要尺寸由于工作進給速度與快速運動速度差別較大，且快進、快退速度要 求相等，從降低總流量需求考慮，應(yīng)確定采用單桿雙作用液壓缸的差動 連接方式。通常利用差動液壓缸活塞桿較粗、可以在活塞桿中設(shè)置通油 孔的有利條件，最好采用活塞桿固定，而液壓缸缸體隨滑臺運動的常用 典型安裝形式。這種情況下，應(yīng)把液壓缸設(shè)計成無桿腔工作面積A是有桿腔工作面積A2兩倍的形式，即活塞桿直徑 d與缸筒直徑 D呈d = 0.707D的關(guān)系。工進過程中，當(dāng)孔被鉆通時，由于負載突然消失，液壓缸有可能會 發(fā)

11、生前沖的現(xiàn)象，因此液壓缸的回油腔應(yīng)設(shè)置一定的背壓(通過設(shè)置背壓 閥的方式)，選取此背壓值為p2=0.8MPa?？爝M時液壓缸雖然作差動連接(即有桿腔與無桿腔均與液壓泵的來油連接)，但連接管路中不可避免地存在著壓降p，且有桿腔的壓力必須大于無桿腔，估算時取p 0.5MPao快退時回油腔中也是有背壓的，這時選取被壓值p2=0.6MPa。工進時液壓缸的推力計算公式為F 宀=AP1-AP2 = APi - (A/2)P2，式中：F負載力m液壓缸機械效率Ai液壓缸無桿腔的有效作用面積A2液壓缸有桿腔的有效作用面積 pi液壓缸無桿腔壓力P2液壓有無桿腔壓力因此，根據(jù)已知參數(shù)，液壓缸無桿腔的有效作用面積可計算

12、為A = (E)/(Pim191112.5 -0.81062=0.0091 m液壓缸缸筒直徑為D 二、(4A)二二,(4 0.0091 106)二=107.6 mm由于有前述差動液壓缸缸筒和活塞桿直徑之間的關(guān)系，d = 0.707D，因此活塞桿直徑為 d=0.707 X107.6=76.1mm,根據(jù) GB/T23481993對液 壓缸缸筒內(nèi)徑尺寸和液壓缸活塞桿外徑尺寸的規(guī)定，圓整后取液壓缸缸 筒直徑為D=110mm，活塞桿直徑為d=80mm。此時液壓缸兩腔的實際有效面積分別為：=jtD2/9.<13 m2宀- (D2 - d2)/4 = 4.48 10 m2343計算最大流量需求工作臺在

13、快進過程中，液壓缸采用差動連接，此時系統(tǒng)所需要的流 量為q快進= (A1-A2)刈1=25.1 L/min工作臺在快退過程中所需要的流量為q 快退=A2 X/2=22.4/mi n工作臺在工進過程中所需要的流量為q 工進=Ai X/i' =095 L/min其中最大流量為快進流量為25.2L/min。根據(jù)上述液壓缸直徑及流量計算結(jié)果，進一步計算液壓缸在各個工 作階段中的壓力、流量和功率值，如表3所示。表3各工況下的主要參數(shù)值工況推力>F/N回油腔壓力 P?/MPa進油腔壓力 PMPa輸入流量q/L.min-1輸入功率P/Kw計算公式快進啟動488901.42P1=錯誤！未找到引用

14、源。q=(A 1-A2MP=p1qP2=p1+ p加速45231.851.35恒速24441.430.9325.10.39工進191110.82.390.950.038>P1 =(F +p2A2)/A 1 q=A1V2 P=P1q快退起動488901.09>P1=(F +P2A1)/A2q=A2V3P=p1q加速45230.62.28恒速24440.61.8222.40.6790把表3中計算結(jié)果繪制成工況圖，如圖4所示。Z5.1 111石11 1.417.1 H k0-930.15：922 2S224圖4液壓系統(tǒng)工況圖3.5擬定液壓系統(tǒng)原理圖根據(jù)組合機床液壓系統(tǒng)的設(shè)計任務(wù)和工況分析

15、，所設(shè)計機床對調(diào)速 范圍、低速穩(wěn)定性有一定要求，因此速度控制是該機床要解決的主要問 題。速度的換接、穩(wěn)定性和調(diào)節(jié)是該機床液壓系統(tǒng)設(shè)計的核心。此外， 與所有液壓系統(tǒng)的設(shè)計要求一樣，該組合機床液壓系統(tǒng)應(yīng)盡可能結(jié)構(gòu)簡 單，成本低，節(jié)約能源，工作可靠。3.5.1速度控制回路的選擇工況圖4表明，所設(shè)計組合機床液壓系統(tǒng)在整個工作循環(huán)過程中所 需要的功率較小，系統(tǒng)的效率和發(fā)熱問題并不突出，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，但適合于小功率場合，而且 結(jié)構(gòu)簡單、成本低。該機床的進給運動要求有較好的低速穩(wěn)定性和速度負載特性，因此有三種速度控制方案可以選擇，即進口節(jié)流調(diào)速、出口 節(jié)流調(diào)速、限壓

16、式變量泵加調(diào)速閥的容積節(jié)流調(diào)速。鉆鏜加工屬于連續(xù) 切削加工，加工過程中切削力變化不大，因此鉆削過程中負載變化不大, 采用節(jié)流閥的節(jié)流調(diào)速回路即可。但由于在鉆頭鉆入鑄件表面及孔被鉆 通時的瞬間，存在負載突變的可能，因此考慮在工作進給過程中采用具 有壓差補償?shù)倪M口調(diào)速閥的調(diào)速方式，且在回油路上設(shè)置背壓閥。由于 選定了節(jié)流調(diào)速方案，所以油路采用開式循環(huán)回路，以提高散熱效率， 防止油液溫升過咼。3.5.2換向和速度換接回路的選擇所設(shè)計多軸鉆床液壓系統(tǒng)對換向平穩(wěn)性的要求不高，流量不大，壓 力不高，所以選用價格較低的電磁換向閥控制換向回路即可。為便于實 現(xiàn)差動連接，選用三位五通電磁換向閥。為了調(diào)整方便和便

17、于增設(shè)液壓 夾緊支路，應(yīng)考慮選用丫型中位機能。由前述計算可知，當(dāng)工作臺從快 進轉(zhuǎn)為工進時，進入液壓缸的流量由25.1 L/min降為0.95 L/min，可選二 位二通行程換向閥來進行速度換接，以減少速度換接過程中的液壓沖擊， 如圖5所示。由于工作壓力較低，控制閥均用普通滑閥式結(jié)構(gòu)即可。由 工進轉(zhuǎn)為快退時，在回路上并聯(lián)了一個單向閥以實現(xiàn)速度換接。為了控 制軸向加工尺寸，提高換向位置精度，采用死擋塊加壓力繼電器的行程-11 -# -圖5換向和速度切換回路的選擇-# -3.5.3油源的選擇和能耗控制表3表明，本設(shè)計多軸鉆床液壓系統(tǒng)的供油工況主要為快進、快退 時的低壓大流量供油和工進時的高壓小流量供

18、油兩種工況，若采用單個 定量泵供油，顯然系統(tǒng)的功率損失大、效率低。在液壓系統(tǒng)的流量、方 向和壓力等關(guān)鍵參數(shù)確定后，還要考慮能耗控制，用盡量少的能量來完 成系統(tǒng)的動作要求，以達到節(jié)能和降低生產(chǎn)成本的目的。在圖4工況圖的一個工作循環(huán)內(nèi)，液壓缸在快進和快退行程中要求 油源以低壓大流量供油，工進行程中油源以高壓小流量供油。其中最大 流量與最小流量之比qmax /qmin二25.1/ 0.95、26.4,而快進和快退所 需的時間11與工進所需的時間t?分別為：ti =(h/ 1)仏/ 3)=(60 150)/(5 1000) (60 350)/(5 1000)=6st2 二山/ 2) =(60200)/

19、(0.11000)=120s上述數(shù)據(jù)表明，在一個工作循環(huán)中，液壓油源在大部分時間都處于 高壓小流量供油狀態(tài)，只有小部分時間工作在低壓大流量供油狀態(tài)。從 提高系統(tǒng)效率、節(jié)省能量角度來看，如果選用單個定量泵作為整個系統(tǒng) 的油源，液壓系統(tǒng)會長時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)計顯然是不合理的。如果采用單個定量泵供油方式，液壓泵所輸出的流量假設(shè)為液壓缸 所需要的最大流量25.1L/min，假設(shè)忽略油路中的所有壓力和流量損失， 液壓系統(tǒng)在整個工作循環(huán)過程中所需要消耗的功率估算為快進時 P=0.93 25.1=0.39Kw工進時 P=p qmax=2.39 25.1=1Kw快退時

20、P=1.82 25.仁0.76Kw如果采用一個大流量定量泵和一個小流量定量泵雙泵串聯(lián)的供油方 式，由雙聯(lián)泵組成的油源在工進和快進過程中所輸出的流量是不同的， 此時液壓系統(tǒng)在整個工作循環(huán)過程中所需要消耗的功率估算為快進時 P=0.93 25.1=0.39Kw工進時，大泵卸荷，大泵出口供油壓力幾近于零，因此P=p qmax=2.39 0.95=0.038Kw快退時 P=1.82 25.仁0.76Kw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6所示。3

21、.5.4壓力控制回路的選擇由于采用雙泵供油回路，故采用液控順序閥實現(xiàn)低壓大流量泵卸荷， 用溢流閥調(diào)整高壓小流量泵的供油壓力。為了便于觀察和調(diào)整壓力，在 液壓泵的出口處、背壓閥和液壓缸無桿腔進口處設(shè)測壓點。將上述所選定的液壓回路進行整理歸并，并根據(jù)需要作必要的修改 和調(diào)整，最后畫出液壓系統(tǒng)原理圖如圖 7所示。為了解決滑臺快進時回油路接通油箱，無法實現(xiàn)液壓缸差動連接的 問題，必須在回油路上串接一個液控順序閥 10,以阻止油液在快進階段 返回油箱。同時閥9起背壓閥的作用。為了避免機床停止工作時回路中的油液流回油箱，導(dǎo)致空氣進入系 統(tǒng)，影響滑臺運動的平穩(wěn)性，圖中添置了一個單向閥 11?？紤]到這臺機床用

22、于鉆孔（通孔與不通孔）加工，對位置定位精度 要求較高，圖中增設(shè)了一個壓力繼電器6。當(dāng)滑臺碰上死擋塊后，系統(tǒng)壓力升高，壓力繼電器發(fā)出快退信號，操縱電液換向閥換向。在進油路上設(shè)有壓力表開關(guān)和壓力表，鉆孔行程終點定位精度不高， 采用行行程開關(guān)控制即可。快進快退n7dI-f 1匚貶磁養(yǎng)和廿程閥動作表動作1 YA2YA行程騰快進匚+工進+一+-快退1+停止1 YA w k "vrv A1X3 J219w圖7液壓系統(tǒng)原理圖2 YAP"10On3.6液壓元件的選擇本設(shè)計所使用液壓元件均為標(biāo)準(zhǔn)液壓元件，因此只需確定各液壓元 件的主要參數(shù)和規(guī)格，然后根據(jù)現(xiàn)有的液壓元件產(chǎn)品進行選擇即可。-15

23、 -361確定液壓泵和電機規(guī)格(1) 計算液壓泵的最大工作壓力由于本設(shè)計采用雙泵供油方式，根據(jù)圖 4液壓系統(tǒng)的工況圖，大流 量液壓泵只需在快進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動和工進時都向液壓缸供油，而液壓缸在 工進時工作壓力最大，因此對大流量液壓泵和小流量液壓泵的工作壓力 分別進行計算。根據(jù)液壓泵的最大工作壓力計算方法，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。對于調(diào)速閥進口節(jié)流調(diào)速回路，選取進油路上的總壓力損失p =0.8MPa，同時考慮到壓力繼電器的可靠動作要求壓力繼電器動 作壓力與最大工作壓力的壓差為 0.

24、5MPa,則小流量泵的最高工作壓力可 估算為Pp廠 Pmax p損 P繼電器二(2.39 0.8 0.5)MPa 二 3.69MPa大流量泵只在快進和快退時向液壓缸供油，圖4表明，快退時液壓缸中的工作壓力比快進時大，如取進油路上的壓力損失為0.5MPa,則大流量泵的最高工作壓力為：Pp2 =(PP損)=(2.28 0.5)MPa = 2.78MPa(2) 計算總流量表3表明，在整個工作循環(huán)過程中，液壓油源應(yīng)向液壓缸提供的最大流量出現(xiàn)在快進工作階段，為25.1 L/min，若整個回路中總的泄漏量按液壓缸輸入流量的10%計算，則液壓油源所需提供的總流量為：qp =1.1 25.1L/mi n =2

25、7.61L/min工作進給時，液壓缸所需流量約為 0.95 L/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 3.95 L/min。據(jù)據(jù)以上液壓油源最大工作壓力和總流量的計算數(shù)值，上網(wǎng)或查閱 有關(guān)樣本，例如 YUKEN日本油研液壓泵樣本，確定 PV2R型雙聯(lián)葉片 泵能夠滿足上述設(shè)計要求，因此選取 PV2R12-6/33型雙聯(lián)葉片泵，其中 小泵的排量為6mL/r，大泵的排量為 33mL/r，若取液壓泵的容積效率=0.9，貝U當(dāng)泵的轉(zhuǎn)速n =940r/min時，小泵的輸出流量為vpqp 小=6 940 0.9/1000=5.076 L/min 該流量能夠滿足

26、液壓缸工進速度的需要。大泵的輸出流量為qp 大=33*940*0.9/1000=27.918 L/min雙泵供油的實際輸出流量為qp二(6+33) 940 0.9/1000L /min = 32.994 L/min 該流量能夠滿足液壓缸快速動作的需要。表4液壓泵參數(shù)元件名稱估計流量L/mi n1規(guī)格額定流量L/mi n1額定壓力MPa型號雙聯(lián)葉片泵一(5.1+27.9)最高工作壓力為 21 MPaPV2R12 6/333.電機的選擇由于液壓缸在快退時輸入功率最大，這時液壓泵工作壓力為2.78MPa,流量為32.994L/min。取泵的總效率 =0.75，則液壓泵驅(qū)動p電動機所需的功率為：Pp

27、qpnp2.78 32.99460 0.75KW = 2.04KW根據(jù)上述功率計算數(shù)據(jù)，此系統(tǒng)選取 Y112M-6型電動機，其額定功 率卩門二2.2，額定轉(zhuǎn)速n 940r/min。3.6.2閥類元件和輔助元件的選擇圖7液壓系統(tǒng)原理圖中包括調(diào)速閥、換向閥、單項閥等閥類元件以 及濾油器、空氣濾清器等輔助元件。1. 閥類元件的選擇根據(jù)上述流量及壓力計算結(jié)果，對圖7初步擬定的液壓系統(tǒng)原理圖中各種閥類元件及輔助元件進行選擇。其中調(diào)速閥的選擇應(yīng)考慮使調(diào)速閥的最小穩(wěn)定流量應(yīng)小于液壓缸工進所需流量。通過圖7中5個單向閥的額定流量是各不相同的，因此最好選用不同規(guī)格的單向閥。圖7中溢流閥2、背壓閥9和順序閥10的

28、選擇可根據(jù)調(diào)定壓力和流經(jīng)閥的額定流量來選擇閥的型式和規(guī)格，其中溢流閥2的作用是調(diào)定工作進給過程中小流量液壓泵的供油壓力， 因此該閥應(yīng)選擇先導(dǎo)式溢流閥， 連接在大流量液壓泵出口處的順序閥 10用于使大流量液壓泵卸荷，因此 應(yīng)選擇外控式。背壓閥9的作用是實現(xiàn)液壓缸快進和工進的切換，同時 在工進過程中做背壓閥，因此采用內(nèi)控式順序閥。最后本設(shè)計所選擇方 案如表5所示，表中給出了各種液壓閥的型號及技術(shù)參數(shù)。表5閥類元件的選擇序號元件名稱估計流量.,.-1 L / min規(guī)格額定流量L / mi n 1額定壓力MPa型號1三位五通電磁閥66/821006.335D-100B2行程閥49.5/61.5636

29、.322C-63BH3調(diào)速閥<166.3Q-6B4單向閥66/821006.3I-100B5單向閥816.5/20.5256.3I-25B6背壓閥90.475/0.6106.3B-10B7溢流閥4.13/5106.3Y-10B8單向閥1166/821006.3I-100B9單向閥327.92/34.7636.3I-63B10單向閥45.1/5.1106.3I-10B11順序閥28.4/35.2636.3XY-63B2過濾器的選擇按照過濾器的流量至少是液壓泵總流量的兩倍的原則，取過濾器的 流量為泵流量的2.5倍。由于所設(shè)計組合機床液壓系統(tǒng)為普通的液壓傳 動系統(tǒng)，對油液的過濾精度要求不高，故

30、有q過濾器 T泵入 2.5 = (33 2.5)L/min =82.5L/min因此系統(tǒng)選取通用型 WU系列網(wǎng)式吸油過濾器，參數(shù)如表 6所示表6通用型 WU系列網(wǎng)式吸油中過濾器參數(shù)型號通徑mm公稱流量L /min過濾精度Am尺寸M (d)HDd1WU 100 X100-J32100100M 42漢2153*82一3 空氣濾清器的選擇按照空氣濾清器的流量至少為液壓泵額定流量2倍的原則，即有q過濾器2 qp = 2 33L/m66/min選用EF系列液壓空氣濾清器，其主要參數(shù)如表 7所示表7液壓空氣濾清器 參數(shù)型號 過濾 注油 口徑mm注油流量L/min空氣流 量L/min油過濾 面積L/minA

31、 mmB mma mmb mmc mm四只 螺釘 均布mm空氣過濾 精度mm油過 濾精 度AmE F2-32321410512010050*47*59© 64M5 乂80.279125注：液壓油過濾精度可以根據(jù)用戶的要求進行調(diào)節(jié)。3.6.3油管的選擇圖7中各元件間連接管道的規(guī)格可根據(jù)元件接口處尺寸來決定，液壓缸進、出油管的規(guī)格可按照輸入、排出油液的最大流量進行計算。由于液壓泵具體選定之后液壓缸在各個階段的進、出流量已與原定數(shù)值不同，所以應(yīng)對液壓缸進油和出油連接管路重新進行計算，如表8所示表8液壓缸的進、出油流量和運動速度流量、速度快進工進快退q =(Aqp)/(A A?)輸入流量L/

32、mi 門-1(9.5 匯 32.994) -(9.5-4.48) = 62.43q<i = 0.95q = qp = 32.994q2 =(A?qJ/Aq2 =(側(cè))/ Aq2=(AqJ/A2排出流量4.48x62.434.48x0.959.5x32.994L/mi-9.59.54.48= 29.44= 0.448= 69.96運動速度V1 =% -AV2 = %"%2132.9940.9532.994m /min一9.5-4.48-9.54.48= 6.57= 0.1= 7.36根據(jù)表8中數(shù)值，當(dāng)油液在壓力管中流速取3m/s時，可算得與液壓缸無桿腔和有桿腔相連的油管內(nèi)徑分別為

33、:二 269.96 106二 3 103 60=22.24mm，取標(biāo)準(zhǔn)值 20mm；32.994 106:二 3 103 60mm 二 15.28mm取標(biāo)準(zhǔn)值15mm。因此與液壓缸相連的兩根油管可以按照標(biāo)準(zhǔn)選用公稱通徑為20和15的無縫鋼管或高壓軟管。如果液壓缸采用缸筒固定式，則兩根連接 管采用無縫鋼管連接在液壓缸缸筒上即可。如果液壓缸采用活塞桿固定 式，則與液壓缸相連的兩根油管可以采用無縫鋼管連接在液壓缸活塞桿 上或采用高壓軟管連接在缸筒上。364油箱的設(shè)計1油箱長寬高的確定油箱的主要用途是貯存油液，同時也起到散熱的作用，參考相關(guān)文 獻及設(shè)計資料，油箱的設(shè)計可先根據(jù)液壓泵的額定流量按照經(jīng)驗計

34、算方 法計算油箱的體積，然后再根據(jù)散熱要求對油箱的容積進行校核。油箱中能夠容納的油液容積按 JB/T79381999標(biāo)準(zhǔn)估算，取.=7時，求得其容積為V = © 沃 q =7 32.994L 二 230.96L P按JB/T79381999規(guī)定，取標(biāo)準(zhǔn)值 V=250L。V容量2503V =亠312.5L 二 0.3125m3 依據(jù)0.8 0.8如果取油箱內(nèi)長li、寬wi、高hi比例為3: 2： 1，可得長為: h=1107mm,寬 w-, =738mm，高為 h1 =369mm。對于分離式油箱采用普通鋼板焊接即可，鋼板的厚度分別為：油箱箱壁厚3mm，箱底厚度5mm，因為箱蓋上需要安裝

35、其他液壓元件，因此 箱蓋厚度取為10mm。為了易于散熱和便于對油箱進行搬移及維護保養(yǎng)， 取箱底離地的距離為160mm。因此，油箱基體的總長總寬總高為：長為：I = h 2t = (1107 2 3)mm = 1111mm寬為：wnw 2t=738 2 3mm = 744mm高為：h“1 h0m1為了更好的清洗油箱，取油箱底面傾斜角度為 0.5 o2. 隔板尺寸的確定為起到消除氣泡和使油液中雜質(zhì)有效沉淀的作用，油箱中應(yīng)采用隔板把油箱分成兩部分。根據(jù)經(jīng)驗，隔板高度取為箱內(nèi)油面高度的3 4，根據(jù)上述計算結(jié)果，隔板的高度應(yīng)為:隔板0253 mm = 229mm1.107 0.7384隔板的厚度與箱壁厚度相同，取為 3mm。3各種油管的尺寸油箱上回油管直徑可根據(jù)前述液壓缸進、出油管直徑進行選取，上 述油管的最大內(nèi)徑為20mm，外徑取為28mm。泄漏油管的尺寸遠小于回