臥式單面多軸鉆孔組合機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)的液壓系統(tǒng)的課設(shè)計(jì)說(shuō)明

1、 液壓傳動(dòng)課程設(shè)計(jì)課題名稱臥式單面多軸鉆孔組合機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)的液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)19 / 21目 錄任務(wù)書(shū)引 言1第一章 明確液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求2第二章 負(fù)載與運(yùn)動(dòng)分析2第三章 負(fù)載圖和速度圖的繪制3第四章 確定液壓系統(tǒng)主要參數(shù)54.1 確定液壓缸工作壓力54.2 計(jì)算液壓缸主要結(jié)構(gòu)參數(shù)54.3 繪制液壓缸工況圖7第五章 液壓系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)75.1 選用執(zhí)行元件85.2 速度控制回路的選擇85.3 選擇快速運(yùn)動(dòng)和換向回路95.4 速度換接回路的選擇95.5 選擇調(diào)壓和卸荷回路95.6 組成液壓系統(tǒng)原理圖105.7 系統(tǒng)圖的原理11第六章 液壓元件的選擇126.1 確定液壓泵的規(guī)格和電動(dòng)機(jī)功率136.2

2、確定其它元件與輔件14第七章 液壓系統(tǒng)性能驗(yàn)算167.1 驗(yàn)算系統(tǒng)壓力損失并確定壓力閥的調(diào)整值167.2 油液溫升驗(yàn)算18設(shè)計(jì)小結(jié)20參考文獻(xiàn)21引 言液壓系統(tǒng)已經(jīng)在各個(gè)部門得到越來(lái)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。液壓傳動(dòng)是用液體作為來(lái)傳遞能量的，液壓傳動(dòng)有以下優(yōu)點(diǎn)：易于獲得較大的力或力矩，功率重量比大，易于實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，易于實(shí)現(xiàn)較大圍的無(wú)級(jí)變速，傳遞運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，可實(shí)現(xiàn)快速而且無(wú)沖擊，與機(jī)械傳動(dòng)相比易于布局和操縱，易于防止過(guò)載事故，自動(dòng)潤(rùn)滑、元件壽命較長(zhǎng)，易于實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。液壓傳動(dòng)的基本目的就是用液壓介質(zhì)來(lái)傳遞能量，而液壓介質(zhì)的能量是由其所具有的壓力與力流量來(lái)表

3、現(xiàn)的。而所有的基本回路的作用就是控制液壓介質(zhì)的壓力和流量，因此液壓基本回路的作用就是三個(gè)方面：控制壓力、控制流量的大小、控制流動(dòng)的方向。所以基本回路可以按照這三方面的作用而分成三大類：壓力控制回路、流量控制回路、方向控制回路。第一章 明確液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)一臺(tái)臥式單面多軸鉆孔組合機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)的液壓系統(tǒng)。已知參數(shù)：切削負(fù)載,機(jī)床工作部件總質(zhì)量，快進(jìn)、快退速度均為，工進(jìn)速度圍可無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)?；_(tái)最大行程其中工進(jìn)行程，往復(fù)運(yùn)動(dòng)加、減速時(shí)間，滑臺(tái)采用平導(dǎo)軌，其摩擦系數(shù)，動(dòng)摩擦系數(shù)?；_(tái)要求完成“快進(jìn)工進(jìn)快退停止”的工作循環(huán)。工作時(shí)要求運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，且可隨時(shí)停止運(yùn)動(dòng)。第二章 負(fù)載與運(yùn)動(dòng)分析負(fù)載分析中，暫不考

4、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，重力的水平分力為零，這樣需要考慮的力有：夾緊力，導(dǎo)軌摩擦力，慣性力。在對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行工況分析時(shí)，本設(shè)計(jì)實(shí)例只考慮組合機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)所受到的工作負(fù)載、慣性負(fù)載和機(jī)械摩擦阻力負(fù)載，其他負(fù)載可忽略。（1）工作負(fù)載工作負(fù)載是在工作過(guò)程中由于機(jī)器特定的工作情況而產(chǎn)生的負(fù)載，對(duì)于金屬切削機(jī)床液壓系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，沿液壓缸軸線方向的切削力即為工作負(fù)載，即（2）阻力負(fù)載阻力負(fù)載主要是工作臺(tái)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)軌的正壓力等于動(dòng)力部件的重力，設(shè)導(dǎo)軌的靜摩擦力為，則靜摩擦阻力 ，動(dòng)摩擦阻力（3）慣性負(fù)載

5、最大慣性負(fù)載取決于移動(dòng)部件的質(zhì)量和最大加速度，其中最大加速度可通過(guò)工作臺(tái)最大移動(dòng)速度和加速時(shí)間進(jìn)行計(jì)算。因此慣性負(fù)載可表示為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，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)載組成負(fù)載值推力啟動(dòng)18621939.58加速1366.421423.35快進(jìn)931969.79工進(jìn)3093132219.79反向啟動(dòng)18621939.58加速1366.421423.35快退931969.79第三章 負(fù)載圖和速度圖的繪制 根據(jù)負(fù)載計(jì)算結(jié)果和已知的

6、個(gè)階段的速度，可繪制出工作循環(huán)圖如圖1（a）所示，所設(shè)計(jì)組合機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)的速度循環(huán)圖可根據(jù)已知的設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行繪制，已知快進(jìn)和快退速度、快進(jìn)行程、工進(jìn)行程、快退行程，工進(jìn)速度?？爝M(jìn)、工進(jìn)和快退的時(shí)間可由下式分析求出。 快進(jìn)時(shí)間： 工進(jìn)時(shí)間： 快退時(shí)間：根據(jù)上述已知數(shù)據(jù)繪制組合機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)繪制負(fù)載圖（F-t）如圖1(b),速度循環(huán)圖如圖1（c)所示。b)c)圖1 速度負(fù)載循環(huán)圖a)工作循環(huán)圖 b）速度圖 c)負(fù)載圖第四章 確定液壓系統(tǒng)主要參數(shù)4.1 確定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31000 N時(shí)宜取。表2按負(fù)載選擇工作壓力負(fù)載/ KN50工作壓力

7、/MPa 0.811.522.5334455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/MPa0.823528810101820324.2計(jì)算液壓缸主要結(jié)構(gòu)參數(shù)由于工作進(jìn)給速度與快速運(yùn)動(dòng)速度差別較大，且快進(jìn)、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(dòng)連接方式。通常利用差動(dòng)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(tái)運(yùn)動(dòng)的常用典型安裝形式。這種情況下，應(yīng)把液壓缸設(shè)計(jì)成無(wú)桿腔工作面積是有桿腔工作面積兩倍的，即，

8、而活塞桿直徑d與缸筒直徑D成d = 0.707D的關(guān)系。工進(jìn)過(guò)程中，當(dāng)孔被鉆通時(shí)，由于負(fù)載突然消失，液壓缸有可能會(huì)發(fā)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(guò)設(shè)置背壓閥的方式)，選取此背壓值為p2=0.6MPa。快進(jìn)時(shí)液壓缸雖然作差動(dòng)連接（即有桿腔與無(wú)桿腔均與液壓泵的來(lái)油連接），但連接管路中不可避免地存在著壓降，且有桿腔的壓力必須大于無(wú)桿腔，估算時(shí)取0.5MPa。快退時(shí)回油腔中也是有背壓的，這時(shí)選取被壓值=0.6MPa。由工進(jìn)時(shí)得負(fù)載值由公式計(jì)算液壓缸面積，液壓缸缸筒直徑為由于有前述差動(dòng)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=0.707105.3

9、=74.45mm，根據(jù)GB/T23482001對(duì)液壓缸缸筒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(shí)液壓缸兩腔的實(shí)際有效面積分別為：工作臺(tái)在快進(jìn)過(guò)程中，液壓缸采用差動(dòng)連接，此時(shí)系統(tǒng)所需要的流量為工作臺(tái)在快退過(guò)程中所需要的流量為工作臺(tái)在工進(jìn)過(guò)程中所需要的流量為根據(jù)上述液壓缸直徑與流量計(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/N回油腔壓 力P2/MPa進(jìn)油腔壓力P1/MPa輸入流量q/L.min-1輸入功率P/Kw計(jì)算公式快進(jìn)啟動(dòng)1939.5800.39加速1423

10、.551.230.73恒速969.791.140.6427.640.295工況推力/N回油腔壓 力P2/MPa進(jìn)油腔壓力P1/MPa輸入流量q/L.min-1輸入功率P/Kw計(jì)算公式工進(jìn)32219.790.63.60.950.057快退起動(dòng)1939.5800.43加速1423.550.61.59恒速969.791.4924.620.614.3繪制液壓缸工況圖據(jù)表4可繪制出液壓缸的工況圖，如圖所示。第五章 液壓系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)根據(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(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

11、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選用執(zhí)行元件因系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)循環(huán)要求正向快進(jìn)和工進(jìn)，反向快退，且快進(jìn)，快退速度相等，因此選用單活塞桿液壓缸，快進(jìn)時(shí)差動(dòng)連接，無(wú)桿腔面積A1等于有桿腔面積A2的兩倍。5.2速度控制回路的選擇工況圖表明，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

12、、限壓式變量泵加調(diào)速閥的容積節(jié)流調(diào)速。鉆孔加工屬于連續(xù)切削加工，加工過(guò)程中切削力變化不大，因此鉆削過(guò)程中負(fù)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與孔被鉆通時(shí)的瞬間，存在負(fù)載突變的可能，因此考慮在工作進(jìn)給過(guò)程中采用具有壓差補(bǔ)償?shù)倪M(jìn)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(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)，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)間分別為由于因此從提高系統(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

13、統(tǒng)的油源，這樣的設(shè)計(jì)顯然是不合理的。而宜采用大、小兩個(gè)液壓泵自動(dòng)兩級(jí)并聯(lián)供油的油源方式，如圖3所示。圖3 雙泵供油油源5.3選擇快速運(yùn)動(dòng)和換向回路系統(tǒng)中采用節(jié)流調(diào)速回路后，不論采用何種油源方式都必須有單獨(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，快進(jìn)、快退換向回路應(yīng)采用如圖4a所示形式。5.4速度換接回路的選擇由工況圖可知，當(dāng)滑臺(tái)從快進(jìn)轉(zhuǎn)為工進(jìn)時(shí)，進(jìn)入液壓缸的流量由27.64L/min降0.95 L/min，可選行程閥來(lái)進(jìn)行速度換接，以減少液壓沖擊（如圖4b）。由工進(jìn)轉(zhuǎn)為快退時(shí)，回路過(guò)的流量很大進(jìn)油路過(guò)24.62L/min，回油路過(guò)。為了保證換向平穩(wěn)起見(jiàn)，宜采用換向時(shí)間可調(diào)的電液換

14、向閥換接回路（如圖4a）。由于這一回路還要實(shí)現(xiàn)液壓缸的差動(dòng)連接，所以換向閥必須是五通的。a.換向回路 b.速度換接回路圖4液壓回路的選擇5.5選擇調(diào)壓和卸荷回路油源中有溢流閥，調(diào)定系統(tǒng)工作壓力，因此調(diào)壓?jiǎn)栴}已在油源中解決，無(wú)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(kāi)，即使滑臺(tái)被卡主，系統(tǒng)壓力也不會(huì)超過(guò)溢流閥的調(diào)定值，所以又起安全作用。在圖4a所示的雙液壓泵自動(dòng)兩級(jí)供油的油源中設(shè)有卸荷閥，當(dāng)滑臺(tái)工進(jìn)和停止時(shí)，低壓、大流量液壓泵都可經(jīng)此卸荷閥。有于工進(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(wèn)題已基本解決，就不需要再設(shè)置卸荷回路。5.

15、6組成液壓系統(tǒng)原理圖選定調(diào)速方案和液壓基本回路后，再增添一些必要的元件和配置一些輔助性油路，并對(duì)回路進(jìn)行歸并和整理，就可將液壓回路合成為液壓系統(tǒng)，即組成如圖5所示的液壓系統(tǒng)圖。為便于觀察調(diào)整壓力，在液壓泵的進(jìn)口處，背壓閥和液壓腔進(jìn)口處設(shè)置測(cè)壓點(diǎn)，并設(shè)置多點(diǎn)壓力表開(kāi)關(guān)，這樣只需一個(gè)壓力表即能觀察各壓力。要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的動(dòng)作，即要現(xiàn)的動(dòng)作順序?yàn)椋簡(jiǎn)?dòng)快進(jìn)工進(jìn)快退停止。則可得出液壓系統(tǒng)中各電磁鐵的動(dòng)作順序如表5所示。表中“+”號(hào)表示電磁鐵通電或行程閥壓下；“”號(hào)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)+工進(jìn)+快退+停止圖 5 液壓系統(tǒng)圖5.7系統(tǒng)圖的原理1.快進(jìn)快

16、進(jìn)如圖所示，按下啟動(dòng)按鈕，電磁鐵1YA通電，由泵輸出的壓力油經(jīng)2三位五通換向閥的右側(cè)，這時(shí)的主油路為：進(jìn)油路：泵過(guò)濾器11單向閥10三位五通換向閥2（1YA得電）行程閥3液壓缸右腔?；赜吐罚阂簤焊鬃笄蝗晃逋〒Q向閥2（1YA得電）單向閥6行程閥3液壓缸右腔。2.工進(jìn)行程開(kāi)關(guān)使3YA通電，二位二通換向閥將通路切斷,其主油路為：進(jìn)油路：泵過(guò)濾器11單向閥10三位五通換向閥2（1YA得電）調(diào)速閥4液壓缸右腔?；赜吐罚阂簤焊鬃笄蝗晃逋〒Q向閥2背壓閥8順序閥7油箱。3.快退滑臺(tái)停留時(shí)間結(jié)束后，時(shí)間繼電器發(fā)出信號(hào)，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(tái)返回時(shí)的負(fù)載小

17、，系統(tǒng)壓力下降，變量泵輸出流量又自動(dòng)恢復(fù)到最大，滑快速退回，其主油路為：進(jìn)油路：泵過(guò)濾器11單向閥10三位五通換向閥2（2YA得電）液壓缸左腔。回油路：液壓缸右腔單向閥5三位五通換向閥2（右位）油箱。4.原位停止當(dāng)滑臺(tái)退回到原位時(shí)，時(shí)間繼電器發(fā)出信號(hào)，使2YA斷電，換向閥處于中位，液壓兩腔油路封閉，滑臺(tái)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。第六章 液壓元件的選擇6.1 確定液壓泵的規(guī)格和電動(dòng)機(jī)功率本設(shè)計(jì)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(jìn)行選擇即可。（1）計(jì)算液壓泵的最大工作壓力由于本設(shè)計(jì)采用雙泵供油方

18、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，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)速閥進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路，選取進(jìn)油路上的總壓力損失，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，則小流量泵的最大工作壓力應(yīng)為大流量液壓泵在快進(jìn)和快退運(yùn)動(dòng)時(shí)才向液壓缸供油，由圖4可知，快退時(shí)液壓缸中的工作壓力比快進(jìn)時(shí)大，如取進(jìn)

19、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)算總流量表3表明，在整個(gè)工作循環(huán)過(guò)程中，因系統(tǒng)較簡(jiǎn)單，取泄漏系數(shù),則兩個(gè)液壓泵的實(shí)際流量應(yīng)為：工作進(jìn)給時(shí)，輸入液壓缸流量約為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，故小液壓泵的供油量最少應(yīng)為3.95L/min。據(jù)據(jù)以上壓力和流量的數(shù)值查閱產(chǎn)品樣本，因此選取PV2R12-6/26型雙聯(lián)葉片泵，其中小泵的排量為6mL/r，大泵的排量為26mL/r，當(dāng)泵的轉(zhuǎn)速=940r/min時(shí)該液壓泵的理論流量為30.08L/min，若取液壓泵的容積效率=0.9，液壓泵的實(shí)際輸出流量為由于液壓缸在快退時(shí)輸入功率最大

20、，這時(shí)液壓泵工作壓力為1.99MPa、流量為。取泵的總效率，則液壓泵驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)所需的功率為：根據(jù)上述功率計(jì)算數(shù)據(jù)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，額定轉(zhuǎn)速。6.2 確定其它元件與輔件(1) 確定閥類元件與輔件根據(jù)系統(tǒng)的最高工作壓力和通過(guò)各閥類元件與輔件的實(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6所列。表6 液壓元件規(guī)格與型號(hào)序號(hào)元件名稱通過(guò)的最大流量/(L/min)規(guī)格型號(hào)額定流量/(L/min)額定壓力/MPa額定壓降/MPa1雙聯(lián)葉片泵PV2R12-6/26(5.1+22)17.52三位五通電液換向閥6035DYF3YE10B8016 0.53行程閥5

21、0AXQFE10B6316 0.34調(diào)速閥0.5AXQFE10B6165單向閥60AXQFE10B63160.26單向閥25AF3-Ea10B63160.27液控順序閥25XF3E10B63160.38背壓閥0.6YF3E10B63169溢流閥5.1YF3E10B631610單向閥22AF3-Ea10B6316 0.211濾油器30XU6380-J63 0.0212壓力表開(kāi)關(guān)KF3-E3B 3測(cè)點(diǎn)1613單向閥60AF3-Fa10B100160.214壓力繼電器PFB8L10*注：此為電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速為940r/min時(shí)的流量。(2) 確定油管在選定了液壓泵后，液壓缸在實(shí)際快進(jìn)、工進(jìn)和快退運(yùn)動(dòng)階

22、段的運(yùn)動(dòng)速度、時(shí)間以與進(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7所列。表7各工況實(shí)際運(yùn)動(dòng)速度、時(shí)間和流量流量、速度快進(jìn)工進(jìn)快退輸入流量/(L/min）排出流量/(L/min）運(yùn)動(dòng)速度/(L/min）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)表中數(shù)值，取油液在壓力管中流速3m/，按式（2-30）算得與液壓缸無(wú)桿腔和有桿腔相連的油管徑分別為：取標(biāo)準(zhǔn)值18mm；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)選用公稱通徑為和的無(wú)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(wú)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

23、相連的兩根油管可以采用無(wú)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。(3) 油箱的設(shè)計(jì)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)與設(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，然后再根據(jù)散熱要求對(duì)油箱的容積進(jìn)行校核。油箱容積按式，取經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，求得其容積為按/T79381999規(guī)定，取最靠近的標(biāo)準(zhǔn)值V=200L。第七章 液壓系統(tǒng)性能驗(yàn)算7.1驗(yàn)算系統(tǒng)壓力損失并確定壓力閥的調(diào)整值由于系統(tǒng)的管路布置尚未具體確定，整個(gè)系統(tǒng)的壓力損失無(wú)法全面估算，故只能先按式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(duì)于

24、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。快進(jìn)滑臺(tái)快進(jìn)時(shí)，液壓缸差動(dòng)連接，由表6和表7可知，進(jìn)油路上油液通過(guò)單向閥10的流量是22L/min，通過(guò)電液換向閥2的流量是27.1L/min，然后與液壓缸有桿腔的回油匯合，以流量51.24L/min通過(guò)行程閥3并進(jìn)入無(wú)桿腔。因此進(jìn)油路上的總壓降為此值不大，不會(huì)使壓力閥開(kāi)啟，故能確保兩個(gè)泵的流量全部進(jìn)入液壓缸?；赜吐飞希簤焊子袟U腔中的油液通過(guò)電液換向閥2和單向閥6的流量都是28.2L/min，然后與液壓泵的供油合并，經(jīng)行程閥3流入無(wú)桿腔。由此可算出快進(jìn)時(shí)有桿腔壓力p2與無(wú)桿腔壓力p1之差。此值

25、小于原估計(jì)值0.5MPa（見(jiàn)表4），所以是偏安全的。工進(jìn)工進(jìn)時(shí)，油液在進(jìn)油路上通過(guò)電液換向閥2的流量為0.95L/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(guò)換向閥2的流量是0.45L/min，在背壓閥8處的壓力損失為0.6MPa，通過(guò)順序閥7的流量為（0.45+22）L/min=22.45L/min，因此這時(shí)液壓缸回油腔的壓力為為可見(jiàn)此值略大于原估計(jì)值0.6MPa。故可按表4中公式重新計(jì)算工進(jìn)時(shí)液壓缸進(jìn)油腔壓力，即此值略低于表4中數(shù)值。考慮到壓力繼電器可靠動(dòng)作需要壓差，故溢流閥9的調(diào)壓應(yīng)為快退快退時(shí)，油液在進(jìn)油路上通過(guò)單向閥10的流量為22L/min，通過(guò)換向閥2的流量為

26、27.1L/min；油液在回油路上通過(guò)單向閥5、換向閥2和單向閥13的流量都是57.52L/min。因此進(jìn)油路上總壓降為此值較小，所以液壓泵驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的功率是足夠的?；赜吐飞峡倝航禐榇酥蹬c表4的估計(jì)值相近，故不必重算。所以，快退時(shí)液壓泵的工作壓力應(yīng)為因此大流量液壓泵卸荷的順序閥7的調(diào)壓應(yīng)大于1.672MPa。7.2 油液溫升驗(yàn)算液壓傳動(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，必須控制溫升在允許的圍，如一般機(jī)床；數(shù)控機(jī)床；粗加工機(jī)械、工程機(jī)械和機(jī)車車輛。 液壓系統(tǒng)的功率損失使系統(tǒng)

27、發(fā)熱，單位時(shí)間的發(fā)熱量f（kW）可表示為式中 系統(tǒng)的輸入功率（即泵的輸入功率）（kW）； 系統(tǒng)的輸出功率（即液壓缸的輸出功率）（kW）。工進(jìn)在整個(gè)工作循環(huán)過(guò)程中所占的時(shí)間比例達(dá)92%，所以系統(tǒng)發(fā)熱和油液溫升可按工進(jìn)時(shí)的工況計(jì)算。為簡(jiǎn)便起見(jiàn)，采用上述“系統(tǒng)的發(fā)熱功率計(jì)算方法之二”來(lái)進(jìn)行計(jì)算。工進(jìn)時(shí)液壓缸的有效功率（即系統(tǒng)輸出功率）為這時(shí)大流量泵通過(guò)順序閥7卸荷，小流量泵在高壓下供油。大液壓泵通過(guò)順序閥7的流量為，由表5查該閥在額定流量時(shí)的壓力損失，故此閥在工進(jìn)時(shí)的壓力損失小液壓泵工進(jìn)時(shí)的工作壓力,流量，所以兩個(gè)液壓泵的總輸入功率為由此得液壓系統(tǒng)的發(fā)熱量為由此可算出油箱的散熱面積為即可得油液溫升近似值為溫升值沒(méi)有超出允許圍，因此液壓系統(tǒng)中不需設(shè)置冷卻器。設(shè) 計(jì) 小 結(jié)液壓傳動(dòng)課程設(shè)計(jì)是液壓傳動(dòng)學(xué)習(xí)當(dāng)中的非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，本次課程設(shè)計(jì)時(shí)間兩周，雖然我們每天都忙到很晚，但是通過(guò)本次每天都過(guò)得很充實(shí)的課程設(shè)計(jì)，從中得到的收獲還是挺多的。讓我感受最深的是，做任何