液壓課程設(shè)計(jì)

1、數(shù)控專業(yè)方向綜合課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書數(shù)控車床卡盤液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)學(xué) 院 機(jī)械工程學(xué)院 專 業(yè) 機(jī)械工程及自動(dòng)化 班 級(jí) 2012級(jí)機(jī)械4班 學(xué)生姓名 梁子桐 指導(dǎo)老師 繆丹云 2015年 11 月27日課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書茲發(fā)給 2012級(jí)機(jī)械工程及自動(dòng)化4 班學(xué)生 梁子桐 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書，內(nèi)容如下：1 設(shè)計(jì)題目： 數(shù)控車床卡盤液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 2 應(yīng)完成的項(xiàng)目： （1）搜查資料，定機(jī)床型號(hào)及相關(guān)參數(shù) （2）工況分析 （3）液壓系統(tǒng)方案的確定 （液壓系統(tǒng)原理圖的擬定） （4）液壓系統(tǒng)的計(jì)算 （液壓元件的選擇及參數(shù)計(jì)算） （5） 液壓系統(tǒng)性能驗(yàn)算 （6）設(shè)計(jì)說(shuō)明書1份 3 參考資料以及說(shuō)明：（1）左

2、健民.液壓與氣壓傳動(dòng)M. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2013.09 （2）劉忠.液壓傳動(dòng)與控制實(shí)用技術(shù)M. 北京:北京大學(xué)出版社,2009.09（3）翼宏.液壓氣壓傳動(dòng)與控制M.武漢:華中科技大學(xué)出版社,2009.09 （4）崔培雪，馮憲琴.典型液壓氣動(dòng)回路600例M.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2011.08 （5）謝群,崔廣臣,王健編.液壓與氣壓傳動(dòng)M.北京:國(guó)防工業(yè)出版社,2011.03 4 本設(shè)計(jì)任務(wù)書于2015年 10月 13日發(fā)出，應(yīng)于2015年11月 27日前完成，然后進(jìn)行答辯。指導(dǎo)教師 簽發(fā) 2015 年10 月 13日課程設(shè)計(jì)評(píng)語(yǔ)：課程設(shè)計(jì)總評(píng)成績(jī)：指導(dǎo)教師簽字：2015年11月27日

3、目錄摘 要1第一章 緒論21.1 引言21.2課程設(shè)計(jì)的目的及意義21.2.1課程設(shè)計(jì)的目的21.2.2課程設(shè)計(jì)主要內(nèi)容2第二章 數(shù)控車床卡盤液壓系統(tǒng)總體方案的擬定及分析32.1工況分析32.1.1 運(yùn)動(dòng)分析32.1.2 負(fù)載分析52.1.3 液壓系統(tǒng)的初步確定62.1.4負(fù)載循環(huán)圖和速度循環(huán)圖的繪制72.2執(zhí)行元件的參數(shù)確定82.2.1 初選工作壓力82.2.2 確定液壓缸主要尺寸92.2.3 計(jì)算最大流量102.3 液壓系統(tǒng)原理圖的擬定112.3.1 速度控制回路的選擇112.3.2 換向回路的選擇12第三章 液壓元件的計(jì)算與選擇133.1 液壓泵的選擇133.2 控制與輔助元件選擇14第

4、四章 液壓系統(tǒng)的性能驗(yàn)算154.1 壓力損失的驗(yàn)算154.2 油液溫升驗(yàn)算15結(jié)論16參考文獻(xiàn)17摘 要在現(xiàn)代的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，數(shù)控車床得到了廣泛的運(yùn)用，而我國(guó)也在這個(gè)領(lǐng)域得到了較好的發(fā)展。所以本次綜合設(shè)計(jì)針對(duì)目前國(guó)內(nèi)外數(shù)控車床的現(xiàn)狀、發(fā)展動(dòng)態(tài)和發(fā)展方向及其現(xiàn)代工業(yè)中的重要作用，結(jié)合液壓傳動(dòng)與控制基本理論，對(duì)數(shù)控車床卡盤液壓系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。本次綜合設(shè)計(jì)主要是了解數(shù)控車床及卡盤的液壓系統(tǒng)，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行工況和負(fù)載分析，并繪制液壓系統(tǒng)原理圖，求出負(fù)載、流量、工作壓力等參數(shù)。最后根據(jù)要求選擇液壓元件及對(duì)液壓系穩(wěn)定性進(jìn)行最后的校核。關(guān)鍵詞：數(shù)控車床；卡盤；液壓系統(tǒng)；優(yōu)化設(shè)計(jì)第1章 緒論1.

5、1 引言 液壓技術(shù)由于具有功率重量比大、響應(yīng)速度快、易于實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化和自動(dòng)化等特點(diǎn)，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、航空航天以及國(guó)防建設(shè)等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展發(fā)揮了不可磨滅的作用。綜合設(shè)計(jì)主要是對(duì)數(shù)控車床卡盤液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。液壓系統(tǒng)應(yīng)用在數(shù)控機(jī)床中，可以實(shí)現(xiàn)卡盤的自動(dòng)加緊,而且可以使機(jī)床的運(yùn)動(dòng)更平衡，加工精度更高，效率更高，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)床的自動(dòng)化。1.2課程設(shè)計(jì)的目的及意義1.2.1課程設(shè)計(jì)的目的通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)以達(dá)到以下目的：1、培養(yǎng)綜合運(yùn)用專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)技能來(lái)解決設(shè)計(jì)過(guò)程中的實(shí)際問(wèn)題的能力；2、增強(qiáng)個(gè)人實(shí)踐能力和實(shí)踐意識(shí)，提高綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力；3、熟練的運(yùn)用畫圖軟件，提高數(shù)據(jù)處

6、理、資料查找的能力；4、培養(yǎng)正確的設(shè)計(jì)思路。1.2.2課程設(shè)計(jì)主要內(nèi)容課程設(shè)計(jì)主要內(nèi)容：1. 分析工況，確定液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)；2. 液壓系統(tǒng)原理圖的擬定；3. 液壓元件的計(jì)算與選擇；4. 液壓系統(tǒng)的性能驗(yàn)算。第2章 數(shù)控車床卡盤液壓系統(tǒng)總體方案的擬定及分析2.1工況分析 本次課程設(shè)計(jì)選用的數(shù)控機(jī)床是CK6152數(shù)控機(jī)床，液壓系統(tǒng)的工況分析是指對(duì)液壓執(zhí)行元件進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析和負(fù)載分析，目的是查明每個(gè)執(zhí)行元件在各自工作過(guò)程中的流量、壓力、功率的變化規(guī)律，作為擬定液壓系統(tǒng)方案，確定系統(tǒng)主要參數(shù)（壓力和流量）的依據(jù)。2.1.1 運(yùn)動(dòng)分析CK6152數(shù)控機(jī)床具有高剛性、高精度等特點(diǎn)，整體式底座結(jié)構(gòu)，剛性好

7、，精度保持性好。本機(jī)床床身最大回轉(zhuǎn)直徑520mm，刀架上最大工件回轉(zhuǎn)直徑300mm，頂尖距為1000mm，主軸轉(zhuǎn)速為12.51000r/min。數(shù)控機(jī)床CK6152負(fù)載變化小，要求低速運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性好速度負(fù)載性好，因此采用調(diào)速閥的進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路，選用差動(dòng)液壓缸實(shí)現(xiàn)“快慢快”的回路。對(duì)普通CK6152數(shù)控車床機(jī)床卡盤卡緊動(dòng)作的觀察和分析可知，液壓卡盤執(zhí)行元件，即液壓缸運(yùn)動(dòng)過(guò)程可分解為：向前卡緊，保持不動(dòng)，向后松開。其運(yùn)動(dòng)循環(huán)如圖2-1。圖2-1 卡盤液壓缸運(yùn)功循環(huán)圖 卡盤向前夾緊原理如圖2-2，卡盤松開原理如圖2-3。圖2-2 卡盤向前夾緊原理圖圖2-3 三爪卡盤松開動(dòng)作原理圖2.1.2 負(fù)載分析

8、 負(fù)載分析主要是研究一臺(tái)機(jī)器在工作過(guò)程中，其執(zhí)行機(jī)構(gòu)的受力情況，又稱為動(dòng)力分析。對(duì)液壓系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，也就是通過(guò)試驗(yàn)或計(jì)算確定各液壓執(zhí)行元件上負(fù)載力或力矩的大小和方向，即確定液壓缸或液壓馬達(dá)的負(fù)載隨時(shí)間變化的情況，并注意工作過(guò)程中可能產(chǎn)生的沖擊和過(guò)載等問(wèn)題，這是最終確定液壓系統(tǒng)工作壓力的依據(jù)。液壓系統(tǒng)承受的負(fù)載可以由理論分析確定，也可以通過(guò)樣機(jī)試驗(yàn)來(lái)確定。用理論分析方法確定液壓系統(tǒng)的工作機(jī)構(gòu)負(fù)載時(shí)必須考慮到所受到的各種力和力矩的作用，例如工作負(fù)載（如切削力，擠壓力，彈性塑性變形抗力，重力等）、慣性負(fù)載和阻力負(fù)載等。在設(shè)計(jì)CK6152數(shù)控機(jī)床液壓系統(tǒng)時(shí)，通過(guò)查閱書籍及一些參考文獻(xiàn)，同時(shí)根據(jù)數(shù)控機(jī)床的特

9、點(diǎn)，進(jìn)行綜合考慮以后，最終按照設(shè)計(jì)要求實(shí)現(xiàn)“快進(jìn)工進(jìn)快退停止”的工作循環(huán)。刀架材料為高速鋼，工件材料為鑄鐵，硬度為240HBS，通過(guò)查閱資料所得機(jī)床工件部件總質(zhì)量m=1000kg；快進(jìn)v1為5.5m/min，快進(jìn)0.157s其靜摩擦為fs=0.2，動(dòng)摩擦fd=0.1，系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)如表21所示。所以液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件選擇使用液壓缸。表21 設(shè)計(jì)參數(shù)工進(jìn)速度/(mm/min)20180快進(jìn)快退速度/(m/min)5.5最大行程/mm400工進(jìn)行程/mm180材料硬度HB240 （1）外負(fù)載 高速鋼鉆頭鑄鐵孔時(shí)軸向切削力Ft(單位為N)為 （2-1）式中D鉆頭直徑，單位mmS每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，單位mm/r

10、HBS鑄件硬度，HBS=240 （2）摩擦阻力負(fù)載Ff摩擦阻力是指運(yùn)動(dòng)部件與支撐面間的摩擦力，前進(jìn)與后退時(shí)的動(dòng)摩擦負(fù)載。這些負(fù)載都是單向負(fù)載，是與運(yùn)動(dòng)方向相反的正值負(fù)載，近似為恒定的負(fù)載，并且負(fù)載力的方向與液壓缸活塞軸線重合。它與支撐面的形狀，放置情況，潤(rùn)滑條件以及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)：F=mg=9810N靜摩擦力：=0.29810N=1962N 動(dòng)摩擦力： 0.19810N=981N 式中F為運(yùn)動(dòng)部件及外負(fù)載對(duì)支撐面的壓力； f為摩擦系數(shù)，分為靜摩擦系數(shù)fs和fd（3）向前卡緊工進(jìn)時(shí)的工作負(fù)載Fl工作負(fù)載與設(shè)備的工作情況有關(guān)，在機(jī)床上，與運(yùn)動(dòng)件的方向同軸的切削力的分量是工作負(fù)載，而對(duì)于提升機(jī)，千斤頂

11、等來(lái)說(shuō)鎖移動(dòng)的物體的重量就是工作負(fù)載，工作負(fù)載可以是定量，也可以是變量，可以是正值，也可以是負(fù)值，有時(shí)還可能是變的。（4）慣性負(fù)載Fa慣性負(fù)載是運(yùn)動(dòng)部件的速度變化時(shí)，由其慣性而生產(chǎn)的負(fù)載，可由牛頓第二定律計(jì)算 （2-2） =式中m為運(yùn)動(dòng)部件的質(zhì)量；a為運(yùn)動(dòng)部件的加速度； G為運(yùn)動(dòng)部件的重力；g為重力加速度；為速度的變化量；為速度變化所需的時(shí)間。液壓卡盤的主要作用是在加工工件時(shí)限制工件兩個(gè)自由度，以卡緊工件，保證加工的順利完成。2.1.3 液壓系統(tǒng)的初步確定初步確定液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案主要是確定液壓系統(tǒng)執(zhí)行元件的方案，即確定液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件是采用液壓缸還是液壓馬達(dá)以及采用何種結(jié)構(gòu)形式的液壓缸或液

12、壓馬達(dá)，前者可以實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)，后者可以實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。二者的類型，特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合如表2-2所示。表2-2 液壓執(zhí)行元件類型、特點(diǎn)及適用場(chǎng)合名稱特點(diǎn)適用場(chǎng)合雙活塞桿缸雙向?qū)ΨQ雙向工作的往復(fù)運(yùn)動(dòng)單活塞桿缸有效工作面積大、雙 向不對(duì)稱往返不對(duì)稱的直線運(yùn)動(dòng)、差動(dòng)連接可實(shí)現(xiàn)快進(jìn)柱塞缸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造公益性好單向工作、靠重力或其他形式外力返回?cái)[動(dòng)缸單葉片式擺角范圍大，最大擺角360度；小于360度的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)小于180度的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)名稱特點(diǎn)適用場(chǎng)合葉片馬達(dá)體積小、輸出扭矩大高速、低扭矩、動(dòng)作靈敏的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)擺線齒輪馬達(dá)體積小、輸出扭矩大低速，小功率、大扭矩的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)軸向柱塞馬達(dá)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、扭矩大、轉(zhuǎn)速范圍寬大扭矩回轉(zhuǎn)

13、運(yùn)動(dòng)徑向柱塞馬達(dá)轉(zhuǎn)速低、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、輸出扭矩大低速大扭矩回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)齒輪馬達(dá)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低高速，低扭矩的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)綜合各種要求，本次設(shè)計(jì)選擇單活塞桿缸。2.1.4負(fù)載循環(huán)圖和速度循環(huán)圖的繪制已知快進(jìn)速度和快退速度V1=V3=5.5m/min，快進(jìn)行程l1=400-180=220mm，工進(jìn)行程l2=180mm，快退行程l3=400mm。根據(jù)上述負(fù)載力的計(jì)算結(jié)果，可得出液壓缸所需要的推力情況，如表2-3所示。表2-3 液壓缸在各工作階段的負(fù)載工況負(fù)載組成負(fù)載值F/N液壓缸推力/NF=F/m啟動(dòng)F=Ff19622180快進(jìn)F=Fsd9811090工進(jìn)F=Fsd+Ft3715241280反向啟動(dòng)F=Ff19

14、622180快退F=Fsd9811090根據(jù)表2-3中計(jì)算結(jié)果，繪制CK6152數(shù)控機(jī)床卡盤液壓系統(tǒng)的負(fù)載循環(huán)圖如圖2-4所示。圖2-4 負(fù)載循環(huán)圖圖2-4表明，當(dāng)數(shù)控機(jī)床處于工作進(jìn)給狀態(tài)時(shí)，負(fù)載力最大為41280N，其他工況下負(fù)載力相對(duì)較小。根據(jù)上述計(jì)算得到的數(shù)據(jù)，繪制CK6152數(shù)控機(jī)床卡盤液壓系統(tǒng)的速度循環(huán)圖如圖2-5所示。圖2-5 速度循環(huán)圖2.2執(zhí)行元件的參數(shù)確定 壓力和流量是液壓系統(tǒng)的兩個(gè)最主要的技術(shù)參數(shù)，液壓元件、輔助元件以及原動(dòng)機(jī)的規(guī)格都是很據(jù)這兩個(gè)參數(shù)來(lái)確定的。在這一設(shè)計(jì)階段確定液壓系統(tǒng)的主要技術(shù)參數(shù)是確定液壓執(zhí)行元件的工作壓力和最大流量，通常是首先選定執(zhí)行元件的工作壓力和最

15、大流量，通常是首先選定執(zhí)行元件的工作壓力，然后根據(jù)工作壓力確定液壓缸的主要尺寸，最后根據(jù)液壓缸的速度確定其流量。2.2.1 初選工作壓力 通常液壓系統(tǒng)執(zhí)行元件的工作壓力可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)按照負(fù)載大小或主機(jī)的類型進(jìn)行選擇，選擇方法如表24和表25所示，執(zhí)行元件的回油背壓經(jīng)驗(yàn)值如表26所示，液壓系統(tǒng)的壓力損失經(jīng)驗(yàn)值如表27所示。表24 按負(fù)載選擇執(zhí)行元件工作壓力負(fù)載F/103N50工作壓力p/Mpa57表25 按主機(jī)類型選擇執(zhí)行元件工作壓力主機(jī)類型機(jī)床農(nóng)業(yè)機(jī)械、小型工程機(jī)械、工程機(jī)械輔助機(jī)構(gòu)塑料機(jī)械液壓機(jī)、大中型工程機(jī)械、起重運(yùn)輸機(jī)械船舵機(jī)航空航天磨床組合機(jī)床龍門刨床拉床工作壓力/Mpa53881010

16、16625203282128表26 執(zhí)行元件回油背壓系統(tǒng)類型背壓/Mpa系統(tǒng)類型背壓/Mpa簡(jiǎn)單系統(tǒng)或輕載節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)0.20.5用補(bǔ)油泵的閉式回路0.81.5回油路帶調(diào)速閥的系統(tǒng)0.40.6回油路較復(fù)雜的工程機(jī)械1.23回油路設(shè)置有背壓閥的系統(tǒng)0.51.5回油路較短,且直接回油箱可忽略不計(jì)表2-7 液壓回路壓力損失系統(tǒng)結(jié)構(gòu)情況總壓力損失/Mpa采用節(jié)流閥調(diào)速及管路簡(jiǎn)單的系統(tǒng)0.20.5進(jìn)油路有調(diào)速閥及管路復(fù)雜的系統(tǒng)0.51.5 參考表2-5和表2-7按照負(fù)載大小或按照液壓系統(tǒng)應(yīng)用場(chǎng)合來(lái)選擇工作壓力的方法,初選液壓缸的工作壓力p1=4.5MPa。2.2.2 確定液壓缸主要尺寸 由于工作進(jìn)給速度

17、與快速運(yùn)動(dòng)速度差別較大,且設(shè)計(jì)要求中給出的快進(jìn)、快退速度相等，從降低總流量需求考慮，應(yīng)確定采用單作用液壓缸的差動(dòng)連接方式。在這種情況下，液壓缸設(shè)計(jì)成無(wú)桿腔的工作面積A1是有桿腔A2的2倍，即活塞桿直徑d與缸筒直徑D呈d=0.707D的關(guān)系。工作過(guò)程中，當(dāng)負(fù)載突然消失時(shí)，液壓缸有可能發(fā)生前沖現(xiàn)象，因此液壓缸的回油腔應(yīng)設(shè)置一定的背壓，參考表2-6中所建議的執(zhí)行元件背壓值，選取此背壓值p2=0.8Mpa?？爝M(jìn)時(shí)液壓缸雖然作差動(dòng)連接（即有桿腔與無(wú)桿腔與液壓泵的來(lái)油連接），但是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(wú)桿腔，參考表2-6，估算時(shí)p0.5Mpa?？焱藭r(shí)回油腔中也是有背壓的，

18、這時(shí)也選取背壓值p2=0.8Mpa。工作時(shí)液壓缸的推力計(jì)算公式為F/m=A1p1-A2p2 （2-3）式中 F負(fù)載力，N； m液壓缸機(jī)械效率； A1液壓缸無(wú)桿腔的有效作用面積，m2； A2液壓缸有桿腔的有效作用面積，m2； p1液壓缸無(wú)桿腔壓力，MPa，取2MPa； p2液壓缸有桿腔壓力，MPa，取0.8MPa；因此，根據(jù)已知參數(shù)，液壓缸無(wú)桿腔的有效作用面積可計(jì)算為液壓缸缸筒直徑為根據(jù)前面差動(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d=0.707112.8=79.7。根據(jù)GB/T2348-1993對(duì)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

19、為D=125mm，活塞桿直徑為d=90mm。此時(shí)液壓缸兩腔的實(shí)際有效面積分別為帶入式2-3中，計(jì)算得到液壓系統(tǒng)的實(shí)際工作壓力為2.2.3 計(jì)算最大流量 CK6152機(jī)床在快進(jìn)過(guò)程中，液壓缸采用差動(dòng)連接，原理圖如圖2-6所示，此時(shí)有q+q=q+A2v1=A1v1。圖2-6 差動(dòng)連接原理圖 因此，CK6152機(jī)床快進(jìn)過(guò)程中液壓缸所需要的流量為Q快進(jìn)=（A1-A2）v1=34.98L/min CK6152機(jī)床快退過(guò)程中液壓缸所需要的流量為Q快退=A2v2=32.51L/min CK6152機(jī)床工進(jìn)過(guò)程中液壓缸所需要的流量為Q工進(jìn)=A1v1=2.52L/min 其中最大流量為快進(jìn)流量34.98L/mi

20、n2.3 液壓系統(tǒng)原理圖的擬定 根據(jù)CK6152機(jī)床卡盤液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)與公況分析結(jié)果,所設(shè)計(jì)機(jī)床對(duì)調(diào)速范圍、低速穩(wěn)定有一定要求。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，和所有液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求一樣，該機(jī)床液壓系統(tǒng)應(yīng)該盡可能結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，節(jié)約能源，工作可靠。2.3.1 速度控制回路的選擇本次設(shè)計(jì)的數(shù)控機(jī)床液壓系統(tǒng)在整個(gè)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。節(jié)流調(diào)速回路就是通過(guò)改變流量控制閥（節(jié)流閥，調(diào)速閥等）通流截面積的大小來(lái)調(diào)節(jié)流入或流出液壓執(zhí)行元件的流量，從而調(diào)節(jié)其速度的回路。節(jié)

21、流調(diào)速回路雖然效率低，但是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，因此更適合用于這種小功率的應(yīng)用場(chǎng)合。2.3.2 換向回路的選擇所設(shè)計(jì)的數(shù)控機(jī)床液壓系統(tǒng)對(duì)換向平穩(wěn)性要求不高，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，為便于實(shí)現(xiàn)差動(dòng)連接，換向閥可以選用一個(gè)三位五通電磁換向閥。液壓系統(tǒng)原理圖如圖2-7圖2-7 液壓系統(tǒng)原理圖 1液壓泵； 2溢流閥； 3三位五通電磁換向閥 4單向節(jié)流閥； 5液壓缸 電磁鐵動(dòng)作順序表如表2-8所示。表2-8 電磁鐵動(dòng)作順序表動(dòng)作1YA2YA快進(jìn)+-工進(jìn)+-快退-+停止-第3章 液壓元件的計(jì)算與選擇3.1 液壓泵的選擇所謂液壓原件的選擇與計(jì)算，是要計(jì)算該元件在工作中承

22、受的壓力和通過(guò)的流量，以便確定元件的規(guī)格和型號(hào)。（1） 確定液壓泵最高工作壓力P 液壓泵的最高工作壓力就是在系統(tǒng)正常工作時(shí)泵所能提供的最高壓力，對(duì)于定量泵系統(tǒng)來(lái)說(shuō)這個(gè)壓力是由溢流閥調(diào)定的，對(duì)于變量泵系統(tǒng)來(lái)說(shuō)這個(gè)壓力是與泵的特性曲線上的流量相對(duì)應(yīng)的，液壓泵的最高工作壓力是選擇液壓型號(hào)的重要依據(jù)。泵到最高工作壓力的確定要分兩種情況，其一是，執(zhí)行機(jī)構(gòu)在運(yùn)動(dòng)行程終了，停止時(shí)才需最高工作壓力的情況；其二是最高工作壓力是執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)行程中出現(xiàn)的。對(duì)于第一種情況，泵的最高工作壓力Pp也就是執(zhí)行機(jī)構(gòu)的所需的最大壓力P1。而對(duì)于第二種情況，除了考慮執(zhí)行機(jī)構(gòu)的壓力外還要考慮油液在管道系統(tǒng)中流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的總壓力損失

23、，即 （3-1）式中液壓泵的出口至執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)口之間的總的壓力損失，它包括遠(yuǎn)程壓力損失和局部壓力損失兩部分，要準(zhǔn)確地估算必須等管路系統(tǒng)及安裝形式完全確定以后才能做到，再次只能進(jìn)行估算，估算時(shí)可參考下述經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)；一般節(jié)流調(diào)速閥和管路簡(jiǎn)單的系統(tǒng)取=0.20.5MPa。（2）確定液壓泵的最大供油qp液壓泵的最大供油流量qp按執(zhí)行元件工況圖上的最大工作流量及回路系統(tǒng)中的泄漏量來(lái)確定。 （3-2）式中K為考慮系統(tǒng)中有泄漏等因素；一般K=1.1-1.3，小流量取大值，大流量取小值；為同時(shí)動(dòng)作的各缸所需要流量只和的最大值。若系統(tǒng)中采用了蓄能器供油時(shí)，泵的流量按一個(gè)工作循環(huán)中的平均流量來(lái)選擇。 （3-3）式中T

24、為工作循環(huán)的周期時(shí)間 Q為工作循環(huán)中第i個(gè)階段所需的流量； 為第i階段的時(shí)間； N為循環(huán)中的階段數(shù)。3.2 控制與輔助元件選擇根據(jù)所擬定的液壓原理圖及設(shè)計(jì)要求，按流過(guò)各元件的最大流量來(lái)選擇液元件的規(guī)格。本液壓系統(tǒng)的最高壓力為3.56MPa,最大流量為34.98L/min。經(jīng)過(guò)參考相關(guān)資料，最后所選擇的的閥類及其他元件清單如表3-1。表3-1 液壓元件系統(tǒng)清單序號(hào)名稱型號(hào)數(shù)量備注1油箱專用件32液壓泵SMVP-30-2-212MPaMPa3單向節(jié)流閥MCT-02-P-2014壓力繼電器DNM-02A-040K-21B15減壓閥MBR-02-P-1-K-2016換向閥WE-3C2-02-G-D2-301第4章 液壓系統(tǒng)的性能驗(yàn)算4.1 壓力損失的驗(yàn)算 本設(shè)計(jì)實(shí)例所設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)屬于壓力不高的中低壓系統(tǒng),無(wú)迅速啟動(dòng)等特殊需求,因此不必進(jìn)行沖擊驗(yàn)算。局部壓力損失包括管道和管接頭的壓力和通過(guò)液壓閥的局部壓力損失，前者視管道具體安裝結(jié)構(gòu)而定，一般取沿程壓力損失的10；而后者則與通過(guò)閥的流量大小有關(guān)，若閥的額定流量和額定壓力qn和pn，則通過(guò)閥的流量為q時(shí)閥的壓力損失p為 （4-1）通過(guò)計(jì)算得出此壓力損失計(jì)算值小于原來(lái)的壓力損失估