臥式單面多軸鉆孔組合機(jī)床液壓系統(tǒng)

1、湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院課程設(shè)計(jì)說明書課程名稱：液壓傳動(dòng)課程設(shè)計(jì)題目名稱：臥式單面多軸鉆孔組合機(jī)床液壓系統(tǒng)班級：2013級農(nóng)機(jī)專業(yè)一班姓名：李亞軍學(xué)號：20134065110指導(dǎo)教師：陳文凱評定成績：教師評語:指導(dǎo)老師簽名:20引言1一、液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求2二、負(fù)載與運(yùn)動(dòng)分析22.1、負(fù)載分析22.2、運(yùn)動(dòng)分析3三、確定執(zhí)行元件主要參數(shù)43.1、確定液壓缸工作壓力43.2、計(jì)算液壓缸的結(jié)構(gòu)尺寸43.3、繪制液壓缸工況圖6四、設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)方案和擬定系統(tǒng)原理圖64.1、液壓系統(tǒng)方案64.1.1、調(diào)速回路及油源形式64.1.2、選擇基本回路74.1.3、速度換接回路的選擇84.2、系統(tǒng)圖的原理10五、液壓

2、元件的選擇125.1、確定液壓泵的規(guī)格和電動(dòng)機(jī)功率125.1.1、液壓泵的規(guī)格125.1.2、電動(dòng)機(jī)功率135.2、確定其他元件及輔件135.2.1、閥類元件及輔件135.2.2、油管145.2.3、油箱15六、液壓系統(tǒng)性能驗(yàn)算156.1驗(yàn)算系統(tǒng)壓力損失并確定壓力閥的調(diào)整值156.2油液溫升驗(yàn)算16七、設(shè)計(jì)小結(jié)18八、參考文獻(xiàn)18液壓系統(tǒng)的作用為通過改變壓強(qiáng)增大作用力。以傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)為主要功能。液壓控制系統(tǒng)則要使液壓系統(tǒng)輸出滿足特定的性能要求特別是動(dòng)態(tài)性能，通常所說的液壓系統(tǒng)主要指液壓傳動(dòng)系統(tǒng)。一個(gè)完整的液壓系統(tǒng)由五個(gè)部分組成，即動(dòng)力元件、執(zhí)行元件、控制元件、輔助元件和液壓油。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)由信號

3、控制和液壓動(dòng)力兩部分組成，信號控制部分用丁驅(qū)動(dòng)液壓動(dòng)力部分中的控制閥動(dòng)作。而且液壓系統(tǒng)易丁獲得較大的力或力矩，功率重量比大，易丁實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，易丁實(shí)現(xiàn)較大范圍的無級變速，傳遞運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，可實(shí)現(xiàn)快速而且無沖擊，與機(jī)械傳動(dòng)相比易丁布局和操縱，易丁防止過載事故，自動(dòng)潤滑、元件壽命較長，易丁實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化等優(yōu)點(diǎn)，使得在各個(gè)部門得到越來越廣泛的應(yīng)用，而且越先進(jìn)的設(shè)備，其應(yīng)用液壓系統(tǒng)的部門就越多。一、液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)一臺臥式單面多軸鉆孔組合機(jī)床動(dòng)力滑臺的液壓系統(tǒng)。要求實(shí)現(xiàn)的動(dòng)作順序?yàn)椋簡?dòng)T加速T快進(jìn)T減速T工進(jìn)T快退T停止。液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)與性能要求如下：1、軸向切削力總和Fg=12700N移

4、動(dòng)部件總重量820000N2、行程長度400mm其中工進(jìn)行程100mm快進(jìn)、快退的速度為7m/min,工進(jìn)速度201000mm/min其中20mm/min為粗加工，1000mm/min為精加工；3、啟動(dòng)換向時(shí)間t<0.15s;4、該動(dòng)力滑臺采用水平放置的平導(dǎo)軌；5、靜摩擦系數(shù)fs,動(dòng)摩擦系數(shù)fd=0.1。二、負(fù)載與運(yùn)動(dòng)分析2.1、負(fù)載分析1外負(fù)載外負(fù)載是在工作過程中由丁機(jī)器特定的工作情況而產(chǎn)生的負(fù)載，對丁金屆切削機(jī)床液壓系統(tǒng)來說，沿液壓缸軸線方向的切削力即為外負(fù)載，即Ft12700N2慣性負(fù)載最大慣性負(fù)載取決丁移動(dòng)部件的質(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(dòng)速度和加速時(shí)間進(jìn)

5、行計(jì)算。已知啟動(dòng)換向時(shí)間為0.15s,工作臺最大移動(dòng)速度，即快進(jìn)、快退速度為7m/min,因此慣性負(fù)載可表小為v200007FmmN1585.68Nt9.81600.153阻力負(fù)載Ff阻力負(fù)載主要是工作臺的機(jī)械摩擦阻力，分為靜摩擦阻力和動(dòng)摩擦阻力兩部分。導(dǎo)軌的正壓力等丁動(dòng)力部件的重力，設(shè)導(dǎo)軌的靜摩擦力為Ff,則靜摩擦阻力Ffs0.2200004000N動(dòng)摩擦阻力Ffd0.1200002000N(4)重力阻力因工作部件是臥式安置，故重力阻力為零(5)密封阻力將密封阻力考慮在液壓泵的機(jī)械效率中去，取液壓泵機(jī)械效率根據(jù)上述負(fù)載力計(jì)算結(jié)果，可得出液壓缸在各個(gè)工況下所受到的負(fù)載力和液壓缸所需推力情況，如

6、表1所示表1液壓缸總運(yùn)動(dòng)階段負(fù)載表單位：N工況負(fù)載組成庶值F/N推力F/w/N啟動(dòng)FFfs4000加速FFfdFm9快進(jìn)FFfd2000工進(jìn)FFfdFt14700快退FFfd20002.2、運(yùn)動(dòng)分析快進(jìn)速度Vl與快退速度V3相等,V1V37m/min。行程分別為l1300mm,其中V2min20mm/min為粗加工,l3400mm.工進(jìn)速度v2201000mn/min100mmoV2max1000mm/min為精加工，工進(jìn)行程l2根據(jù)上述已知數(shù)據(jù)和表1中的數(shù)值繪制組合機(jī)床動(dòng)力滑臺液壓系統(tǒng)繪制負(fù)載圖F-l如圖1(a),速度圖V-l如圖1b)所示。如圖8.4P246確定執(zhí)行元件主要參數(shù)3.1、確定

7、液壓缸工作壓力由表2和表3可知，組合機(jī)床液壓系統(tǒng)在最大負(fù)載約為17000N時(shí)宜取p1=3MPa表2按負(fù)載選擇工作壓力源/KN<5510102020303050>50工作壓力/MPa<0.811.522.533445法5表3各種機(jī)械常用的系統(tǒng)工作壓力機(jī)械類型機(jī)床農(nóng)業(yè)機(jī)械小型工程機(jī)械建筑機(jī)械液壓鑿巖機(jī)液壓機(jī)大中型挖掘機(jī)重型機(jī)械起重運(yùn)輸機(jī)械磨床組合機(jī)床龍門刨床拉床工作壓力/MPa0.823528810101820323.2、計(jì)算液壓缸的結(jié)構(gòu)尺寸鑒丁動(dòng)力滑臺要求快進(jìn)、快退速度相等，這里的液壓缸可選用單活塞桿式的，并在快進(jìn)時(shí)作差動(dòng)連接。這種情況下液壓缸無桿腔的工作面積A1應(yīng)為有桿腔7作

8、面積A2的兩倍，即4=A1/A2=2,而活塞桿直徑d與缸筒直徑D成d=0.707D的關(guān)系。在鉆孔加工時(shí)，液壓缸回油路上必須具有背壓p2,以防止孔鉆通時(shí)滑臺突然前沖。選取此背壓值為p2=0.8MPa快進(jìn)時(shí)液壓缸作差動(dòng)連接，但連接管路中不時(shí)取p算。因此,可防止地存在著壓降P,有桿腔的壓力應(yīng)略大丁無桿腔，但其差值較小，估算0.5MPa考慮?？焱藭r(shí)回油腔中是有背壓的，這時(shí)p2也可按0.6MPa估根據(jù)已知參數(shù)，液壓缸無桿腔A1的有效作用面積可計(jì)算為Aimp1FP2216333.330.006282m23堅(jiān)1062液壓缶工缶工筒直徑為D.4A89.43mm活塞桿直徑d與缸筒直徑D成d=0.707D的關(guān)系，

9、因此活塞桿直徑為x根據(jù)GB/T234K2001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，圓整后成就近標(biāo)準(zhǔn)值得液壓缸缸筒直徑為D=10cm活塞桿直徑為d=7cm由此求得液壓缸兩腔的實(shí)際有效面積為無桿腔面積：A1=D2/4=m2,有桿腔面積：A2=tt(D2-d2)/4=40.04cm2。40.m2查得調(diào)速閥Q-10Q-100(或Q-10BQ-100B)的最小穩(wěn)定流量為3qvmin0.005L/min50cm/min。檢驗(yàn)液壓缸的的有效工作面積，即A=78.50cm250cm225cm2Vmin2所以流量控制閥無論放在進(jìn)油路上，還是回油路上，有效面積A1,A2都能滿足工作部件的最低速度要求

10、。根據(jù)上述液壓缸直徑及流量計(jì)算結(jié)果，進(jìn)一步計(jì)算液壓缸在各個(gè)工作階段中的壓力、流量和功率值，如表4所示。表4各工況下的主要參數(shù)值工況推力F/N回油腔壓力P2/MPa進(jìn)油腔壓力P/MPa輸入流量-1輸入功率P/Kw計(jì)算公式快進(jìn)啟動(dòng)444401.15一一一'如/.如P1F丹p/AiA2qA1A2v1ppqP2P1p加速39842.061.56一一恒速22221.60工進(jìn)163330.007P1F'p2AJAiqAV2ppq快退起動(dòng)44440一一RF'p2Ai/A2qA2V3ppq加速3984一一恒速22221.733.3、繪制液壓缸工況圖并據(jù)表4可繪制出液壓缸的工況圖，如圖2

11、所示如圖8.5P248四、設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)方案和擬定系統(tǒng)原理圖4.1、液壓系統(tǒng)方案由丁該機(jī)床是固定式機(jī)械，且不存在外負(fù)載對系統(tǒng)作功的工況，并所設(shè)計(jì)機(jī)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(jī)床要解決的主要問題。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)簡單，成本低，節(jié)約能源，工作可靠。4.1.1、調(diào)速回路及油源形式由工況圖可知，該機(jī)床液壓系統(tǒng)功率1KW，速度較低；鉆鯉加工為連續(xù)切削，切削力變化較小。故采用節(jié)流調(diào)速回路開式回路。為增加運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性，防止當(dāng)工件鉆通時(shí)滑臺突然前沖的問題，采用調(diào)速閥的出口節(jié)流調(diào)速回路。由丁選定了節(jié)流調(diào)速方案，所以油路采用開式循環(huán)回路，以

12、提高散熱效率，防止油液溫升過局0從工況圖中也可以活楚地看到，在這個(gè)液壓系統(tǒng)的工作循環(huán)內(nèi)，液壓缸要求油源交替地提供低壓大流量和高壓小流量的油液。其最大流量與最小流量之比：qmaxqmin26.920.1577.85171.53.4而快進(jìn)加快退所需的時(shí)間t1和工進(jìn)所需的時(shí)間t2分別為t1l1v1l3v360300710006040071000s6st2l2v2100602010006300s亦即是t2/t1501。因此從提高系統(tǒng)效率、節(jié)省能量的角度來看，采用單個(gè)定量液壓泵作為油源顯然是不合適的，而宜采用大、小兩個(gè)液壓泵自動(dòng)兩級并聯(lián)供油的油源方案圖3a)4.1.2、選擇基本回路由丁不存在負(fù)載對系統(tǒng)作

13、功的工況，也不存在負(fù)載制動(dòng)過程，故不需要設(shè)置平衡及制動(dòng)回路。但必須具有快速運(yùn)動(dòng)、換向、速度換接以及調(diào)壓、卸荷等回路。1快速回路系統(tǒng)中采用節(jié)流調(diào)速回路后，不管采用何種油源形式都必須有單獨(dú)的油路直接通向液壓缸兩腔，以實(shí)現(xiàn)快速運(yùn)動(dòng)。在本系統(tǒng)中，因要求快進(jìn)、快退的速度相等，因此選用單活塞桿液壓缸，無桿腔面積A1等丁有桿腔面積A2的兩倍，快進(jìn)時(shí)采用液壓缶工差動(dòng)連接。(2) 換向回路所設(shè)計(jì)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(jià)格較低的電磁換向閥控制換向回路即可。由丁這一回路還要實(shí)現(xiàn)液壓缸的差動(dòng)連接，所以換向閥必須是五通的，所以選用三位五通電磁換向閥。為了調(diào)整方便和便丁增設(shè)液

14、壓夾緊支路，應(yīng)考慮選用Y型中位機(jī)能。圖4(3) 速度換接回路快進(jìn)和減速的速度換接采用二位二通行程閥實(shí)現(xiàn)，以減少速度換接過程中的液壓沖擊；控制由減速轉(zhuǎn)為工進(jìn)采用二位二通電磁閥的速度換接回路，并在回路上并聯(lián)了一個(gè)單向閥以實(shí)現(xiàn)速度換接。另外采用液控順序閥與單向閥來切斷差動(dòng)油路。因此速度換接回路為行程與壓力聯(lián)合控制形式。圖5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終點(diǎn)轉(zhuǎn)換控制。(4) 調(diào)壓和卸荷回路油源中有溢流閥圖3，調(diào)定系統(tǒng)工作壓力，因此調(diào)壓問題已在油源中解決,無須另外再設(shè)置調(diào)壓回路。而且，系統(tǒng)采用進(jìn)油節(jié)流調(diào)速，故溢流閥常開，即使滑臺被卡住，系統(tǒng)壓力也不會超過溢流閥的調(diào)定

15、值，所以乂起安全作用。在圖3所示的雙液壓泵自動(dòng)兩級供油的油源中設(shè)有卸荷閥，當(dāng)滑臺工進(jìn)和停止時(shí)，低壓、大流量液壓泵都可經(jīng)此閥卸荷。由丁工進(jìn)在整個(gè)工作循環(huán)周期中占了絕大部分時(shí)間，且高壓、小流量液壓泵的功率較小，故可以認(rèn)為卸荷問題已基本解決，就不需要再設(shè)置卸荷回路。4.1.3、組成液壓系統(tǒng)圖把上面選出的各種液壓回路組合畫在一起，就可以得到一張?jiān)嫉囊簤合到y(tǒng)原理圖。將此圖仔細(xì)檢查一遍，可以發(fā)現(xiàn)，該圖所示系統(tǒng)在工作中還存在問題。為了防止干擾、簡化系統(tǒng)并使其功能更加完善，必須對圖所示系統(tǒng)進(jìn)行如下修整：1為了解決滑臺工進(jìn)時(shí)圖中進(jìn)、回油路相互接通，系統(tǒng)無法建立壓力的問題，必須在換向回路中申接一個(gè)單向閥6,將進(jìn)

16、、回油路隔斷。2為了解決滑臺快進(jìn)時(shí)回油路接通油箱，無法實(shí)現(xiàn)液壓缸差動(dòng)連接的問題，必須在回油路上申接一個(gè)液控順序閥7。這樣，滑臺快進(jìn)時(shí)因負(fù)載較小而系統(tǒng)壓力較低，使閥8關(guān)閉，便阻止了油液返回油箱。3為了解決機(jī)床停止工作后回路中的油液流回油箱，導(dǎo)致空氣進(jìn)入系統(tǒng)，影響滑臺運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性的問題，必須在電液換向閥的回油口增設(shè)一個(gè)單向閥13。4為了在滑臺工進(jìn)后系統(tǒng)能自動(dòng)發(fā)出快退信號，須在調(diào)速閥輸出端增設(shè)一個(gè)壓力繼電器14。5假設(shè)將順序閥7和背壓閥8的位置對調(diào)一下，就可以將順序閥與油源處的卸荷閥合并，從而省去一個(gè)閥。經(jīng)過修改、整理后的液壓系統(tǒng)原理圖如圖6所示。要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的動(dòng)作，即要求實(shí)現(xiàn)的動(dòng)作順序?yàn)椋簡?dòng)t加速t

17、快進(jìn)t減速t工進(jìn)T快退T停止。則可得出液壓系統(tǒng)中各電磁鐵的動(dòng)作順序如表5所小。表中“+”號表示電磁鐵通電或行程閥壓下；“一”號表示電磁鐵斷電或行程閥復(fù)位。表5電磁鐵的動(dòng)作順序表1YA2YA3YA行程閥快進(jìn)+減速+工進(jìn)+死檔鐵停留+快退+原位停止圖6液壓系統(tǒng)圖4.2、系統(tǒng)圖的原理1、快進(jìn)快進(jìn)如下圖，按下啟動(dòng)按鈕，電磁鐵1YA通電，由泵輸出地壓力油經(jīng)2三位五通換向閥的左側(cè)，這時(shí)的主油路為：進(jìn)油路：泵t單向閥10t三位五通換向閥21YA得電t行程閥3t液壓缸左腔?；赜吐罚阂簤焊子仪籘三位五通換向閥21YA得電T單向閥6T行程閥3T液壓缶工左腔。由此形成液壓缸兩腔連通，實(shí)現(xiàn)差動(dòng)快進(jìn)，由于快進(jìn)負(fù)載壓力小

18、，系統(tǒng)壓力低，變量泵輸出最大流量。2、減速當(dāng)滑臺快到預(yù)定位置時(shí)，此時(shí)要減速。擋塊壓下行程閥3,切斷了該通路，電磁閥繼續(xù)通電，這時(shí)，壓力油只能經(jīng)過調(diào)速閥4,電磁換向閥16進(jìn)入液壓缸的左腔。由于減速時(shí)系統(tǒng)壓力升高，變量泵的輸出油量便自動(dòng)減小，且與調(diào)速閥4開口向適應(yīng)，此時(shí)液控順序7打開，單向閥6關(guān)閉，切斷了液壓缸的差動(dòng)連接油路，液壓缸右腔的回油經(jīng)背壓閥8流回油箱，這樣經(jīng)過調(diào)速閥就實(shí)現(xiàn)了液壓油的速度下降，從而實(shí)現(xiàn)減速，其主油路為：進(jìn)油路：泵t向閥10t三位五通換向閥21YA得電t調(diào)速閥4t電磁換向閥16t液壓缶工左腔?；赜吐罚阂簤后竟び仪籘二位五通換向閥2t背壓閥8t液控順序閥7t油箱。3、工進(jìn)減速終

19、了時(shí)，擋塊還是壓下，行程開關(guān)使3YA通電，二位二通換向閥將通路切斷，這時(shí)油必須經(jīng)調(diào)速閥4和15才能進(jìn)入液壓缸左腔，回油路和減速回油完全相同，此時(shí)變量泵輸出地流量自動(dòng)與工進(jìn)調(diào)速閥15的開口相適應(yīng)，故進(jìn)給量大小由調(diào)速閥15調(diào)節(jié)，其主油路為：進(jìn)油路：泵T向閥10T二位五通換向閥21YA得電T調(diào)速閥4t調(diào)速閥15t液壓缶工左腔?；赜吐罚阂簤后竟び仪籘二位五通換向閥2t背壓閥8t液控順序閥7t油箱。4、死擋鐵停留當(dāng)滑臺完成工進(jìn)進(jìn)給碰到死鐵時(shí)，滑臺即停留在死擋鐵處，此時(shí)液壓缸左腔的壓力升高，使壓力繼電器14發(fā)出信號給時(shí)間繼電器，滑臺停留時(shí)間由時(shí)間繼電器調(diào)定。5、快退滑臺停留時(shí)間結(jié)束后，時(shí)間繼電器發(fā)出信號，

20、使電磁鐵1YA、3YA斷電，2YA通電，這時(shí)三位五通換向閥2接通右位，因滑臺返回時(shí)的負(fù)載小，系統(tǒng)壓力下降，變量泵輸出流量乂自動(dòng)恢復(fù)到最大，滑快速退回，其主油路為：進(jìn)油路：泵t向閥10t二位五通換向閥22YA得電t液壓缶工右腔?；赜吐罚阂簤焊鬃笄籘單向閥5T三位五通換向閥2右位T油箱。6、原位停止當(dāng)滑臺退回到原位時(shí)，擋塊壓下原位行程開關(guān)，發(fā)出信號，使2YA斷電，換向閥處于中位，液壓兩腔油路封閉，滑臺停止運(yùn)動(dòng)。這時(shí)液壓泵輸出的油液經(jīng)換向2直接回油箱，泵在低壓下卸荷。系統(tǒng)圖的動(dòng)作順序表如表5所示。五、液壓元件的選擇5.1、確定液壓泵的規(guī)格和電動(dòng)機(jī)功率5.1.1、液壓泵的規(guī)格1液壓泵工作壓力的計(jì)算小流

21、量液壓泵在快速運(yùn)動(dòng)和工進(jìn)時(shí)都向液壓缶工供油，液壓缶工在整個(gè)工作循環(huán)中的最大工作壓力為2.49MPa,如取進(jìn)油路上的壓力損失為0.8MPa,為使壓力繼電器能可靠地工作，取其調(diào)整壓力高出系統(tǒng)最大工作壓力0.5MPa,則小流量液壓泵的最大工作壓力應(yīng)為：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，快退時(shí)液壓缸的工作壓力比快進(jìn)時(shí)大，如取進(jìn)油路上的壓力損失為0.5MPa因?yàn)榇藭r(shí)進(jìn)油不經(jīng)調(diào)速閥故壓力損失減小，則大流量液壓泵的最高工作壓力為：2液壓泵流量的計(jì)算由表4可知，兩個(gè)液壓泵應(yīng)向液壓缸提供的最大流量為26.92L/min,因系統(tǒng)較簡單，取泄漏系數(shù)KL=1.2,則兩個(gè)液壓泵的實(shí)

22、際流量應(yīng)為：x由丁溢流閥的最小穩(wěn)定溢流量為3L/min,而工進(jìn)時(shí)輸入液壓缸的最大流量為7.85L/min,由小流量液壓泵單獨(dú)供油，所以小液壓泵的流量規(guī)格最少應(yīng)為10.85L/min。3液壓泵規(guī)格確實(shí)定按式Ppmx=Pp1X1+(2560)%=4.746.06MPa及qp=32.30L/min查產(chǎn)品樣本或設(shè)計(jì)手冊，選取YB12/22型雙聯(lián)葉片液壓泵，其小液壓泵和大液壓泵的排量分別為12mL/r和22mL/r,額定壓力為6.3MPa,當(dāng)液壓泵的轉(zhuǎn)速np=960r/min時(shí)該液壓泵的理論流量為32.64L/min，假設(shè)取液壓泵的容積效率可v=0.9,則液壓泵的實(shí)際輸出流量為：qp=(12+22)X9

23、60X5.1.2、電動(dòng)機(jī)功率由丁液壓缶工在快退時(shí)輸入功率最大，這時(shí)液壓泵工作壓力為2.23MPa流量為L/min。取液壓泵的總效率可p=0.75,則液壓泵驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)所需的功率為PpQpp2.2329.38600.75kW1.46kW根據(jù)此數(shù)值查閱電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品樣本選取Y100L-6型電動(dòng)機(jī)，其額定功率Pn=1.5kW額定轉(zhuǎn)速nn=960r/min。5.2、確定其它元件及輔件5.2.1、閥類元件及輔件在選定了液壓泵后，液壓缸在實(shí)際快進(jìn)、工進(jìn)和快退運(yùn)動(dòng)階段的運(yùn)動(dòng)速度以及進(jìn)入和流出液壓缸的流量，與原定數(shù)值不同，重新計(jì)算的結(jié)果如表6所列表6各工況實(shí)際運(yùn)動(dòng)速度和流量流量、速度快進(jìn)工進(jìn)快退輸入流量/(L/mi

24、nAqpqiAiA278.5029.3878.5040.0460.0q10.1577.85q1qp29.38排出流量/(L/minA?qiq2AT40.0460.0“小onAA?q1q2M0.1577.8540.04Aqq27T78.5029.3830.678.5078.500.084.0040.0457.60運(yùn)動(dòng)速度/(m/minqpViaaA1A229.3810-3v業(yè)2A0.1577.8510v蟲V3A29.381078.5040.0410-47.6478.500.02140.047.34由表可以看出，液壓缸在各階段的實(shí)際運(yùn)動(dòng)速度符合設(shè)計(jì)要求根據(jù)閥類及輔助元件所在油路的最大工作壓力和通過

25、該元件的最大實(shí)際流量，查閱產(chǎn)品樣本，選出的閥類元件和輔件規(guī)格如表7所列。表7液壓元件規(guī)格及型號序號元件名稱通過流量q/L/min規(guī)格型號額定流量qn/L/min額定壓力Pn/MPa額定壓降?Pn/MPa1雙聯(lián)葉片泵YEH12/22(+)2三位五通電液換向閥6035DYF3Y-E10B803行程閥60AXQ已E10B634調(diào)速閥120CH25B255單向閥I63B636單向閥I63B637液控順序閥XI63B638背壓閥<1B10B109溢流閥Y10B1010單向閥I-63B6311過濾器XL50X2005012壓力表開關(guān)K6B13單向閥I-63B6314壓力繼電器DP"63B1

26、5調(diào)速閥2<4Q-6B616電磁換向閥2020D-25B25*注：此為電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速為960r/min時(shí)的流量5.2.2、油管根據(jù)表7中數(shù)值，當(dāng)油液在壓力管中流速取3m/s時(shí)，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：d2、.qv2.60.0106310360mm20.6mm取標(biāo)準(zhǔn)值20mmd2qv229.38106310360mm14.42mm取標(biāo)準(zhǔn)值15mm這兩根油管都按GB/T2351993選用公稱通徑20和15的冷拔無縫鋼5.2.3、油箱油箱的主要用途是貯存油液，同時(shí)也起到散熱的作用，參考相關(guān)文獻(xiàn)及設(shè)計(jì)資料，油箱的設(shè)計(jì)可先根據(jù)液壓泵的額定流量按照經(jīng)驗(yàn)計(jì)算方法計(jì)算油箱的體積

27、，然后再根據(jù)散熱要求對油箱的容積進(jìn)行校核。油箱中能夠容納的油液容積按JB/T7938-1999標(biāo)準(zhǔn)估算，取7時(shí)，求得其容積為Vqp729.38L205.66L按JB/T79381999規(guī)定，取標(biāo)準(zhǔn)值V=250L六、液壓系統(tǒng)性能驗(yàn)算6.1、驗(yàn)算系統(tǒng)壓力損失并確定壓力閥的調(diào)整由丁系統(tǒng)的管路布置尚未具體確定，整個(gè)系統(tǒng)的壓力損失無法全面估算，故只能先粗略的估算閥類元件的壓力損失，待設(shè)計(jì)好管路布局圖后，加上管路的沿程損失和局部損失即可。但對丁中小型液壓系統(tǒng)，管路的壓力損失甚微，可以不予考慮。壓力損失的驗(yàn)算應(yīng)按一個(gè)工作循環(huán)中不同階段分別進(jìn)行。1快進(jìn)通過行程閥3并進(jìn)入無桿腔。因此進(jìn)滑臺快進(jìn)時(shí)，液壓缸差動(dòng)連接

28、,由表6和表7可知，進(jìn)油路上油液通過單向閥10的流量是19.01L/min,通過電液換向閥2的流量是29.38L/min,然后與液壓缸有桿腔的回油匯合，以流量60.0L/min油路上的總壓降為Pv0.2219.01630.5229.38800.3260MPa630.0180.0670.272此值不大，不會使壓力閥開啟，故能確保兩個(gè)泵的流量全部進(jìn)入液壓缸?；赜吐飞?，液壓缸有桿腔中的油液通過電液換向閥2和單向閥6的流量都是由此可算出快0.357MPa30.6L/min，然后與液壓泵的供油合并，經(jīng)行程閥3流入無桿腔。進(jìn)時(shí)有桿腔壓力p2與無桿腔壓力p1之差。230.6pp2p10.50.280230.

29、6630.360632MPa2的流量是4L/min,在0.5MPa,通過順序閥7的流量為29.38L/min,因此這p2為22429.380.50.3MPa0.566MPa8063p20.5可見此值小丁原估計(jì)值0.8MP&故可按表2中公式重新計(jì)算工進(jìn)時(shí)液壓缸進(jìn)油腔壓力p1,即F'p2A2pi16333.330.56610640.04104MPa2.37MPa78.50104106A1此值與表4中數(shù)值2.49MPa相近?？紤]到壓力繼電器可靠動(dòng)作需要壓差pe=0.5MPa故溢流閥9的調(diào)壓pp1A應(yīng)為Pp1P12c4cp1pe2.370.50.5MPa2.87MPa800.0730.

30、0470.2720.392MPa此值小丁原估計(jì)值0.5MPa見表4,所以是偏安全的。2工進(jìn)工進(jìn)時(shí)，油液在進(jìn)油路上通過電液換向閥2的流量為10.37L/min，在調(diào)速閥4處的壓力損失為0.5MPa；油液在回油路上通過換向閥背壓閥8處的壓力損失為時(shí)液壓缸回油腔的壓力為3快退快退時(shí)，油液在進(jìn)油路上通過單向閥10的流量為19.01L/min,通過換向閥2的流量為29.38L/min;油液在回油路上通過單向閥的流量都是57.60L/min。因此進(jìn)油路上總壓降為219.01Pv10.25、換向閥2和單向閥132cl29.380.56380此值較小，所以液壓泵驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的功率是足夠的。MPa0.086MPa

31、257.60P20.263此值與表4的估計(jì)值相近,力pp應(yīng)為57.600.580故不必重算20.2所以,回油路上總壓降為257.60MPa0.593MPa63快退時(shí)液壓泵的最大工作壓PpP1因此大流量液壓泵卸荷的順序閥pv11.730.086MPa1.816MPa7的調(diào)壓應(yīng)大丁1.816MPa6.2、驗(yàn)算油液溫升液壓傳動(dòng)系統(tǒng)在工作時(shí)，有壓力損失、容積損失和機(jī)械損失，這些損失所消耗的能量多數(shù)轉(zhuǎn)化為熱能，使油溫升高，導(dǎo)致油的粘度下降、油液變質(zhì)、機(jī)器零件變形等，影響正常工作。為此，必須控制溫升T在允許的范圍內(nèi)，如一般機(jī)床=2530C；數(shù)控機(jī)床<25C；粗加工機(jī)械、工程機(jī)械和機(jī)車車輛：3540C。已知快進(jìn)和快退速度v&Tm/min、快進(jìn)行程L1=400-100=300mm工進(jìn)行程L2=100mm快退行程L3=400m