臥式單面多軸鉆孔組合機(jī)床液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1、液壓與氣壓傳動(dòng)課程設(shè)十說(shuō)明書(shū)設(shè)計(jì)題目: 臥式單面多軸鉆孔組合機(jī)床液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)姓名（學(xué)號(hào)）：專(zhuān)業(yè)班級(jí)：指導(dǎo)老師：院系名稱(chēng)：時(shí) 間：2015年7月合肥工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 液壓傳動(dòng)課程設(shè)計(jì)教學(xué)大綱4 HYPERLINK l bookmark8 o Current Document 設(shè)計(jì)基本要求： 5 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 1.1基本結(jié)構(gòu)與動(dòng)作順序5 HYPERLINK l bookmark12 o Curr

2、ent Document 1.2主要性能參數(shù)5 HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 工況分析5 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 擬定液壓系統(tǒng)原理圖6 HYPERLINK l bookmark18 o Current Document 3.1確定供油方式6 HYPERLINK l bookmark20 o Current Document 3.2調(diào)速方式的選擇7 HYPERLINK l bookmark22 o Current Document 3.3速度換接方式的選擇7 HYPERLINK l

3、bookmark24 o Current Document 3.4液壓系統(tǒng)原理圖7 HYPERLINK l bookmark26 o Current Document 液壓系統(tǒng)的計(jì)算和選擇液壓元件7 HYPERLINK l bookmark28 o Current Document 4.1液壓缸主要尺寸的確定7 HYPERLINK l bookmark32 o Current Document 4.2確定液壓泵的流量、壓力和選擇泵的規(guī)格9 HYPERLINK l bookmark34 o Current Document 4.3液壓閥的選擇10 HYPERLINK l bookmark36 o

4、 Current Document 4.4確定管道尺寸10 HYPERLINK l bookmark38 o Current Document 4.5液壓油箱容積的確定10 HYPERLINK l bookmark40 o Current Document 液壓系統(tǒng)的參數(shù)計(jì)算11 HYPERLINK l bookmark42 o Current Document 5.1液壓系統(tǒng)的參數(shù)計(jì)算11 HYPERLINK l bookmark44 o Current Document 5.2確定液壓缸的主要結(jié)構(gòu)尺寸11 HYPERLINK l bookmark46 o Current Document

5、5.3計(jì)算液壓缸各工作階段的工作壓力、流量和功率12 HYPERLINK l bookmark48 o Current Document 5.4液壓泵的參數(shù)計(jì)算12 HYPERLINK l bookmark52 o Current Document 5.5電動(dòng)機(jī)的選擇13 HYPERLINK l bookmark54 o Current Document 其它尺寸的確定14 HYPERLINK l bookmark56 o Current Document 6.1油管的選擇14 HYPERLINK l bookmark58 o Current Document 6.2油箱容積的確定14 HYP

6、ERLINK l bookmark60 o Current Document 驗(yàn)算液壓系統(tǒng)性能15 HYPERLINK l bookmark62 o Current Document 7.1壓力損失的驗(yàn)算及泵壓力的調(diào)整15 HYPERLINK l bookmark64 o Current Document 7.2快退時(shí)的壓力損失驗(yàn)算及大流量泵卸載壓力的調(diào)整15 HYPERLINK l bookmark66 o Current Document 7.3液壓系統(tǒng)的發(fā)熱和溫升驗(yàn)算17 HYPERLINK l bookmark68 o Current Document 課程設(shè)計(jì)總結(jié)18 HYPERLI

7、NK l bookmark70 o Current Document 教材及參考書(shū)18設(shè)計(jì) 題目臥式單面多軸鉆孔組合機(jī)床液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)成績(jī)主 要 內(nèi) 容單面多軸鉆孔組合機(jī)床，動(dòng)力滑臺(tái)的工作循環(huán)是：快進(jìn)工進(jìn)快退一一停止。液壓系統(tǒng)的主要性能參數(shù)要求如下，軸向切削力 為24000N；滑臺(tái)移動(dòng)部件總質(zhì)量為510kg；力口、減速時(shí)間為0.2s； 采用平導(dǎo)軌，靜摩擦系數(shù)為0.2,動(dòng)摩擦系數(shù)為0.1,；快進(jìn)行程為 200mm，工進(jìn)行程為100mm,快進(jìn)與快退速度相等，均為3.5m / min,工進(jìn)速度為3040mm / min。工作時(shí)要求運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，且可隨 時(shí)停止運(yùn)動(dòng)。試設(shè)計(jì)動(dòng)力滑臺(tái)的液壓系統(tǒng)。指導(dǎo)教師意見(jiàn)簽

8、名：200年 月 日液壓傳動(dòng)課程設(shè)計(jì)教學(xué)大綱一、課程性質(zhì)與任務(wù)（一）課程性質(zhì)液壓傳動(dòng)課程設(shè)計(jì)是學(xué)生學(xué)習(xí)液壓與氣壓傳動(dòng)課程后進(jìn)行的一個(gè)十分重要的實(shí)踐 性環(huán)節(jié)。（二）課程任務(wù)培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用液壓與氣壓傳動(dòng)課程的理論知識(shí)和生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)分析、解決工程實(shí)際 問(wèn)題的能力，以進(jìn)一步鞏固、深化、擴(kuò)展本課程所學(xué)到的理論知識(shí)。通過(guò)設(shè)計(jì)基本技能的訓(xùn)練，使學(xué)生掌握液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般方法和步驟，為 以后的畢業(yè)設(shè)計(jì)乃至實(shí)際工程設(shè)計(jì)奠定必要的基礎(chǔ)。二、課程基本要求（一）掌握液壓與氣動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本方法和步驟；（二）能查閱和液壓與氣動(dòng)有關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊(cè)、圖冊(cè)等技術(shù)資料；（三）掌握液壓與氣動(dòng)元件的結(jié)構(gòu)、工作原

9、理與性能，并能合理地選用；（三）掌握液壓與氣動(dòng)典型基本回路的工作原理與特點(diǎn)，并能合理地應(yīng)用；（四）能正確地繪制和閱讀液壓與氣動(dòng)系統(tǒng)圖；（五）能根據(jù)液壓與氣動(dòng)系統(tǒng)圖和各個(gè)元件的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)液壓與氣動(dòng)系統(tǒng)的集成塊；三、課程內(nèi)容（一）基本內(nèi)容：1、設(shè)計(jì)液壓與氣動(dòng)系統(tǒng)的工作原理圖；2、設(shè)計(jì)并繪制液壓與氣動(dòng)系統(tǒng)的集成塊；（二）基本要求：1、掌握對(duì)液壓與氣動(dòng)系統(tǒng)的集成塊設(shè)計(jì)2、能根據(jù)液壓與氣動(dòng)系統(tǒng)圖和各個(gè)元件的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)液壓與氣動(dòng)系統(tǒng)的集成塊；（三）設(shè)計(jì)工作量：1、液壓與氣動(dòng)系統(tǒng)、集成塊裝配圖各一張，2XA12、液壓與氣動(dòng)系統(tǒng)、集成塊設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份，5000字。四、課程與其它課程的關(guān)系本課程為專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，為以后

10、的畢業(yè)設(shè)計(jì)乃至實(shí)際工程設(shè)計(jì)奠定必要的基礎(chǔ)。液壓傳動(dòng)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)設(shè)計(jì)基本要求：11基本結(jié)構(gòu)與動(dòng)作順序臥式單面多軸組合機(jī)床主要由工作臺(tái)、床身、單面動(dòng)力滑臺(tái)、定位夾緊機(jī)構(gòu) 等組成，加工對(duì)象為鑄鐵變速箱體，能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定位夾緊、加工等功能。工作循 環(huán)如下：工件輸送至工作臺(tái)一自動(dòng)定位一夾緊一動(dòng)力滑臺(tái)快進(jìn)一工進(jìn)一 快退.夾緊松開(kāi)一定位退回f 工件送出。(其中工作輸送系統(tǒng)不考慮)12主要性能參數(shù)1軸向切削力Ft=24000N；2滑臺(tái)移動(dòng)部件質(zhì)量m=510kg；3.加減速時(shí)間t=0.2s；4靜摩擦系數(shù)fs=0.2，動(dòng)摩擦系數(shù)fd=0.1，采用平導(dǎo)軌；快進(jìn)行程l1=200mm；工進(jìn)行程l2=100mm,工進(jìn)速度

11、3050mm/min，快 進(jìn)與快退速度均為3.5m/min；工作臺(tái)要求運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，但可以隨時(shí)停止運(yùn)動(dòng)，兩動(dòng)力滑臺(tái)完成各自循環(huán) 時(shí)互不干擾，夾緊可調(diào)并能保證。工況分析首先根據(jù)已知條件，繪制運(yùn)動(dòng)部件的速度循環(huán)圖，如圖1.1所示，然后計(jì)算 各階段的外負(fù)載并繪制負(fù)載圖。液壓缸所受外負(fù)載F包括三種類(lèi)型，即F=Fw + F + FafF為工作負(fù)載，對(duì)于金屬切削機(jī)床來(lái)說(shuō)，即為沿活塞運(yùn)動(dòng)方向的切削力，W在本例中為30000N；Fa-運(yùn)動(dòng)部件速度變化時(shí)的慣性負(fù)載；F-導(dǎo)軌摩擦阻力負(fù)載，啟動(dòng)時(shí)為靜摩擦阻力，啟動(dòng)后為動(dòng)摩擦阻力，f對(duì)于平導(dǎo)軌可出下式求得Ff=f (G+F )RnG運(yùn)動(dòng)部件動(dòng)力；F -垂直于導(dǎo)軌的工作負(fù)

12、載，事例中為零Rnf-導(dǎo)軌摩擦系數(shù)，本例中取靜摩擦系數(shù)0.2,動(dòng)摩擦系數(shù)0.1。求得:FfS=0.2X11000N=2200NFfa=0.1X11000N=1100N上式中Ffs為靜摩擦阻力，F(xiàn)fa為動(dòng)摩擦阻力。Fa=(G/g) X (v/At)g-重力加速度；t-加速度或減速度，一般At=0。010.5sv-At時(shí)間內(nèi)的速度變化量。在本例中Fa= (11000/9.8)X(4.5/0.1X60) =842N根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，列出各工作階段所受的外負(fù)載(見(jiàn)表1.1),并畫(huà)出 如圖1.1所示的負(fù)載循環(huán)圖Fa=(G/g) X(Av/At)圖1.1速度和負(fù)載循環(huán)圖表1.1工作階段所受的外負(fù)載工作循環(huán)

13、外負(fù)載F (N)工作循環(huán)外負(fù)載F (N)啟動(dòng)、加速F=Ffs+Fa3042工進(jìn)F二Ffs+Fw31100快進(jìn)F=Ffa1100快退F=Ffa1100擬定液壓系統(tǒng)原理圖31確定供油方式該機(jī)床在工作進(jìn)給時(shí)負(fù)載不是很大，速度較低。在快進(jìn)、快退時(shí)負(fù)載較小,速度較高?，F(xiàn)采用定量泵和溢流閥共有。32調(diào)速方式的選擇在中小型專(zhuān)用機(jī)床的液壓系統(tǒng)中，進(jìn)給速度的控制一般采用節(jié)流閥或調(diào)速 閥。根據(jù)鉆削類(lèi)專(zhuān)用機(jī)床工作時(shí)對(duì)低速性能和速度負(fù)載特性都有一定要求的特 點(diǎn)，決定采用單向調(diào)速閥回油路調(diào)速。33速度換接方式的選擇本系統(tǒng)采用電磁閥的快慢速換接回路，它的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)節(jié)行程比較 方便，閥的安裝也比較容易，但速度換接平

14、穩(wěn)性差。若要提高系統(tǒng)換接的平穩(wěn)性, 則可改用行程閥切換的速度換接回路。3.4液壓系統(tǒng)原理圖液壓系統(tǒng)的計(jì)算和選擇液壓元件4.1液壓缸主要尺寸的確定4.1.1工作壓力p的確定。工作壓力p可確定根據(jù)負(fù)載大小及機(jī)器的類(lèi)型來(lái)初步確定，表1.1取液壓缸 工作壓力為4MPa。4.1.2計(jì)算液壓缸內(nèi)徑D和活塞桿直徑do有負(fù)載圖知最大負(fù)載F為31100N,按表1.2可取P2為0.5Mpa, cm為0.95, 考慮到快進(jìn)、快退速度相等，取d/D為0.7。將上數(shù)據(jù)代入式可得dm3. 14 x p x 105 x n x 1 - -2 1 - (d/D)2 p4 x 31100=105mm3. 14 x 40 x 1

15、05 x 0. 95 x 1 一 1 一 (0. 7)2 40根據(jù)指導(dǎo)書(shū)表2.1，將液壓缸內(nèi)徑圓整為標(biāo)準(zhǔn)系列直徑D=110mm；活塞桿直 徑d,按d/D=0.7及表2.2活塞桿直徑系列取d=80mm。按工作要求夾緊力由兩個(gè)夾緊缸提供，考慮到夾緊力的穩(wěn)定，夾緊缸的工作 壓力應(yīng)低于進(jìn)給液壓缸的工作壓力，先去夾緊缸的工作壓力為3.5MPa，回油背 壓力為零，n為0.95，可得4 x 4 x 3000D= =33.9mmD= 3. 14 x 35 x 105 x 0. 95按表2.1及2.2液壓缸和活塞桿的尺系列，取夾緊液壓缸的D和d分別為40mm及28mm。按最低工進(jìn)速度驗(yàn)算液壓缸的最小穩(wěn)定速度，由

16、式可得q 0.05 x 105A-i 二cm2=25 cm2vmin本例中調(diào)速閥是安裝在回油路上，故液壓缸節(jié)流腔有效工作面積應(yīng)選取液壓缸由桿腔的實(shí)際面積，即 TOC o 1-5 h z 兀兀A二(D2 一 d2) = x (112 一 82) cm2=45 cm244可見(jiàn)上述不等式能滿足，液壓缸能達(dá)到所需低速。4.1.3計(jì)算在各工作階段液壓缸所需的流量兀兀q 快進(jìn)二d 2v=x (8 x 10-2)2 x 5=22.6X 10-3 m3/min=22.6L/min4 快進(jìn) 4兀兀q 工進(jìn)二一D2V= x 0.112 X 0.1=0.95 X 10-3 ms/min=0.95L/min4 進(jìn)工

17、4兀兀q 快退二一(D 2 一 d 2)= x (0.112 - 0. 082) x 4.5=20X4快退 410-3m3/min=20L/minq 夾二叟 D 2v = x 0. 042 x 20 x 10-3 x 60 = 1.51 X 10-3m3/min =1.51L/min 4 夾夾 44.2確定液壓泵的流量、壓力和選擇泵的規(guī)格4.2.1泵的工作壓力的確定考慮到正常工作中進(jìn)油管路有一定的壓力損失，所以泵的工作壓力為Pp=P1+EpPP液壓泵最大工作壓力；P1執(zhí)行元件最大工作壓力Ep進(jìn)油管路中的壓力損失，初算時(shí)簡(jiǎn)單系統(tǒng)可取0.20.5MPa，復(fù)雜系 統(tǒng)取0.51.5MPa，本題取0.5

18、MPa。pP=p1+EP= (4+0.5) =4.5MPa上述計(jì)算所得的Pp是系統(tǒng)的靜態(tài)壓力，考慮到系統(tǒng)在各種工況的過(guò)渡階段 出現(xiàn)的動(dòng)態(tài)壓力往往超過(guò)靜態(tài)壓力。另外考慮到一定的壓力貯備量，并確保泵的 壽命，因此選泵的額定壓力Pn應(yīng)滿足Pn(1.251.6) Pp。中低壓系統(tǒng)取小 值，高壓系統(tǒng)取大值。在本題中Pn=1.3 Pp=5.85MPa。4.2.2泵的流量確定液壓泵的最大流量應(yīng)為q 三KL(Eq)minpq 液壓泵的最大流量；pEq) min同時(shí)動(dòng)作的各執(zhí)行元件所需流量之和的最大值。如果這時(shí)溢流 閥正進(jìn)行工作，尚須加溢流閥的最小溢流量23L/ min；KL系統(tǒng)泄露系數(shù)，一般取KL=1.11.

19、3，現(xiàn)取KL=1.2q 三KL(Eq)min=1.2X45L/min=54L/minp4.2.3選擇液壓泵的規(guī)格根據(jù)以上算得的q和q，再查閱有關(guān)手冊(cè)，現(xiàn)選用YBX-16限壓式變量葉片pp泵，該泵的基本參數(shù)為：每轉(zhuǎn)排量16mL/r，泵的額定壓力6.3MPa,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 1450r/min，容積效率0.85，總效率0.7。4.3液壓閥的選擇本液壓系統(tǒng)可米用力士樂(lè)系統(tǒng)或GE系列的閥。方案一：控制液壓缸部分選 用力士樂(lè)系列的閥，其夾緊部分選用疊加閥。方案二：均選用GE系列閥。根據(jù) 所擬定的液壓系統(tǒng)圖，按通過(guò)各元件的最大流量來(lái)選擇液壓元件的規(guī)格。選定的 液壓元件如表所示：液壓元件明細(xì)表序號(hào)元件名稱(chēng)通過(guò)流

20、量/L min-1型號(hào)1過(guò)濾器24XU-B32X1002定量葉片泵24YBX-163壓力表KF3-EA10B4三位四通電磁閥2034EF30-E10B5二位三通電磁閥2023EF3B-E10B6單向調(diào)速閥20AQF3-E10B7先導(dǎo)溢流閥9.4YF3-10BC8壓力表KF3-EA10B9單向閥9.4AF3-EA10B4.4確定管道尺寸油管內(nèi)徑尺寸一般可參照選用的液壓元件接口尺寸而定，也可按管路允 許流速進(jìn)行計(jì)算。本系統(tǒng)主油路流量為差動(dòng)時(shí)流量q=40L/min，壓油管的允許流 速取u=4m/s，內(nèi)徑d為|45d=4.6=4.6=15.4mmv4若系統(tǒng)主油路流量按快退時(shí)取q=20L/min,則可算

21、得油管內(nèi)徑d=10.3mm。 綜合諸因素，現(xiàn)取油管的內(nèi)徑d為12mm。吸油管同樣可按上式計(jì)算 (q=24L/min、v=1.5m/s),現(xiàn)參照YBX-16變量泵吸油口連接尺寸，取吸油管內(nèi) 徑d為28mm。4.5液壓油箱容積的確定本題為中壓液壓系統(tǒng)，液壓油箱有效容積按泵的流量的57倍來(lái)確定，現(xiàn) 選用容量為400L的油箱。液壓系統(tǒng)的參數(shù)計(jì)算51液壓系統(tǒng)的參數(shù)計(jì)算5.1.1.初選液壓缸的工作壓力參考同類(lèi)型組合機(jī)床，初定液壓缸的工作壓力為pi =40* I05 Pa52確定液壓缸的主要結(jié)構(gòu)尺寸本例要求動(dòng)力滑臺(tái)的快進(jìn)、快退速度相等，現(xiàn)采用活塞桿固定的單杠式液壓 缸?？爝M(jìn)時(shí)采用差動(dòng)聯(lián)接，并取無(wú)桿腔有效面積

22、A1等于有桿腔有效面積A2的兩 倍，即A1 =2 A2。為了防止在鉆孔鉆通時(shí)滑臺(tái)突然向前沖，在回油路中裝有背壓閥，按表8-1，初選背壓pb=8X105 Pa。由表1-1可知最大負(fù)載為工進(jìn)階段的負(fù)載F=25789N,按此計(jì)算Ai則F =25789叮2人 40 x105 -2x8x105 m 2 = 7.16 x10-3 m2 = 71.6cm2由A1=2 A2可知活塞桿直徑d=0.707D=0.707*9.55cm=6.75cm按GB/T23481993將所計(jì)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)準(zhǔn)的密封裝置。圓整后得D=10cm d=7cm按標(biāo)準(zhǔn)直徑算出102 cm 2 = 78.5

23、cm24cm2 cm2 = 40.0cm2A2 = 4（D2 -d2）=十102-72）按最低工進(jìn)速度驗(yàn)算液壓缸尺寸，查產(chǎn)品樣本，調(diào)速閥最小穩(wěn)定流量qminqmin=0.05L/min，因工進(jìn)速度qmin.5 X103cm2=10cm20.05 x102本例Ai=6.36cm210cm2，滿足最低速度的要求。53計(jì)算液壓缸各工作階段的工作壓力、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有效面積，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)時(shí)背壓按pb=8 X105Pa代入，快退 時(shí)背壓按pb=5 X105 Pa代入計(jì)算公式和計(jì)算結(jié)果列于下表中。表51液壓缸所需的實(shí)際流量、

24、壓力和功率工作循環(huán)計(jì)算公式負(fù)載F進(jìn)油壓力pj回油壓力pb所需流量輸入功率PNPapbL/minkW差動(dòng)快進(jìn)F + APAP =2-j A - A1 2q = v（A 一 A ）1 2P = p qj5266.5 x10511.5 X10513.50.146工進(jìn)F + p AP =b_2-jA1q = Av1P = pqj2578936.9 x1058 X1050.3140.019快退F + p A P =jA2q = A v2P = p qj52611.1X1055 X105140.26654液壓泵的參數(shù)計(jì)算由表二可知工進(jìn)階段液壓缸壓力最大，若取進(jìn)油路總壓力損失3 = 5X105Pa，壓力繼電

25、器可靠動(dòng)作需要壓力差為5X105Pa，則液壓泵最高 工作壓力可按式算出p = p +EAp + 5 x105 = (36.9+5 + 5) x105 Pa = 46.9 x105 Pap 1因此泵的額定壓力可取pr n 1.25X 46.9x 105 Pa=59x 105 Pa。由表二可知，工進(jìn)時(shí)所需要流量最小是0.32L/min，設(shè)溢流閥最小溢流量為2.5L/min,則小流量泵的流量應(yīng)為J工(小回4 +沁/min - 285L/min ,快進(jìn)快退時(shí)液壓缸所需的最大流量是14L/min,則泵的總流量為即大流量泵的流量q -1.1 x 14L/min = 15.4L/min即大流量泵的流量pq

26、q -q = (15.4-2.85)L/min = 12.55L/minp 2pp1。根據(jù)上面計(jì)算的壓力和流量，查產(chǎn)品樣本，選用YB-4/12型的雙聯(lián)葉片泵, 該泵額定壓力為6.3MPa，額定轉(zhuǎn)速960r/min。55電動(dòng)機(jī)的選擇系統(tǒng)為雙泵供油系統(tǒng)，其中小泵1的流量q = (4 x 10-3 / 60)m3 / s = 0.0667 x10-3 m3 / s 大泵流量q廣(12x10-3/60) m3/ s=2 x10-3 m3/s。差動(dòng)快進(jìn)、快退時(shí)兩個(gè)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。551差動(dòng)快進(jìn)差動(dòng)快進(jìn)時(shí)，大泵2的出口壓力油

27、經(jīng)單向閥11后與小泵1匯合，然后經(jīng)單 向閥2,三位五通閥4進(jìn)入液壓缸大腔，大腔的壓力P1 = Pj = 6.5X108Pa，查樣 本可知，小泵的出口壓力損失Ap1 = 4.5x 105Pa，大泵出口到小泵出口的壓力損 失Ap2 =1.5x 105Pa。于是計(jì)算可得小泵的出口壓力Pp1 =11x105Pa (總效率 “ 1=0.5)，大泵出 口壓力 Pp2 =12.5X105Pa (總效率2 =0.5)。電動(dòng)機(jī)效率1x101x105 x 0.0667 x10-30512.5 x105 x 0.2 x10-305)W = 646.74W552工進(jìn)考慮到調(diào)速閥所需最小壓力差A(yù)p1 = 5x105Pa

28、。壓力繼電器可靠動(dòng)作需要壓 力差A(yù) p 2 = 5 x105 Pa。因此工進(jìn)時(shí)小泵的出口壓力（小泵PP1 = P1 +AP1 +AP2 = 46-9 X105 Pa。而大泵的卸載壓力取 Pp2 = 2 X105 Pa（小泵的總效率U =0.565，大泵的總效率1 =0.3）。電動(dòng)機(jī)功率p q p qp = pp q p qp = pl 1 + p 222 耳 耳1 2=687W46.9 x 105 x 0.0667 x10-30.5652 x 105 x 0.2 x10-3)W0.3553快退類(lèi)似差動(dòng)快進(jìn)分析知：小泵的出口壓力pp1 =14.5x105Pa （總效率U =0.5） 大泵出口壓力

29、卩卩2 =16x105Pa （總效率1 =0.5）。電動(dòng)機(jī)功率p q p q,14.5 x105 x 0.0667 x10-3 16 x105 x 0.2 x10-3p p1 1 += （+）W2 耳 耳0.50.511 2821W綜合比較，快退時(shí)所需功率最大。據(jù)此查樣本選用Y90L-6異步電動(dòng)機(jī)。表5.2 Y90L-6異步電動(dòng)機(jī)主要參數(shù)表功率KW額定轉(zhuǎn)速r/min電流A效率凈重kg1.19103.1573.525其它尺寸的確定61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。由于本系統(tǒng)液壓缸差動(dòng)連接快進(jìn)快退時(shí)，油管內(nèi)通 油量最大，其實(shí)

30、際流量為泵的額定流量的兩倍達(dá)32L/min,則液壓缸進(jìn)、出油管 直徑d按產(chǎn)品樣本，選用內(nèi)徑為15mm，外徑為19mm的10號(hào)冷拔鋼管。62油箱容積的確定中壓系統(tǒng)的油箱容積一般取液壓泵額定流量的57倍，本設(shè)計(jì)取6倍，故油 箱容積為V (7 x16) L 112 L驗(yàn)算液壓系統(tǒng)性能71壓力損失的驗(yàn)算及泵壓力的調(diào)整7.1.1.壓力損失的驗(yàn)算及泵壓力的調(diào)整工進(jìn)時(shí)管路中的流量?jī)H為0.314L/min,因此流速很小，所以沿程壓力損失 和局部損失都非常小，可以忽略不計(jì)。這時(shí)進(jìn)油路上僅考慮調(diào)速閥的壓力損失 廣5%105Pa，回油路上只有背壓閥的壓力損失，小流量泵的調(diào)整壓力應(yīng)等于 工進(jìn)時(shí)液壓缸的工作壓力Pi加上

31、進(jìn)油路壓差A(yù)pi，并考慮壓力繼電器動(dòng)作需要， 則p = p + Ap + 5 x105 Pa = （36.9+5 + 5） x105 Pa = 46.9 x105 Pap11即小流量泵的溢流閥12應(yīng)按此壓力調(diào)整。72快退時(shí)的壓力損失驗(yàn)算及大流量泵卸載壓力的調(diào)整因快退時(shí)，液壓缸無(wú)桿腔的回游量是進(jìn)油量的兩倍，其壓力損失比快進(jìn)時(shí)要 大，因此必須計(jì)算快退時(shí)的進(jìn)油路與回油路的壓力損失，以便確定大流量泵的卸 載壓力。已知：快退時(shí)進(jìn)油管和回油管長(zhǎng)度均為l=1.8m，油管直徑d=15x10-3m,通 過(guò)的流量為進(jìn)油路q1=16L/min=0.267 x10-3m3，回油路q2 =32L/min=0.534x1

32、0-3m3 / s。液壓系統(tǒng)選用N32號(hào)液壓油，考慮最低工作溫度為15攝氏度，由手冊(cè)查出此時(shí)油的運(yùn)動(dòng)粘度v=1.5st=1.5cm2/s，油的密度P= 900kg /m，液壓系統(tǒng)元件采用集成塊式的配置形式。、式中 v平均流速（m/s）d油管內(nèi)徑（m）v 油的運(yùn)動(dòng)粘度（cm2/ s ）q通過(guò)的流量（m3/ s ）則進(jìn)油路中液流的雷諾數(shù)為Re1.2732 x Re1.2732 x 0.267 x 10-315 x 10-3 x 1.5x 104 沁 151 2300回油路中液流的雷諾數(shù)為Re21.2732 Re21.2732 x 0.534 x 10-315 x 10-3 x1.5x104 沁 3

33、02 2300由上可知，進(jìn)回油路中的流動(dòng)都是層流。（2）沿程壓力損失ZApx由式（1-37）可算出進(jìn)油路和回油路的壓力損失。4q4x0.267x10-3.v =1 m / s 沁 1.51m / s在進(jìn)油路上，流速 兀d2314x152 x 10-6則壓力損失為ZAp64 l pvZAp64 l pv2Re d 2164 xl.8 x 900 xl.512151x15 x10-3 x 2Pa 0.52 x 105 Pa在回油路上，流速為進(jìn)油路流速的兩倍即v=3.02m/s，則壓力損失為Ap Ap 0.5 x105 Paj 2，則進(jìn)油路和回油路總的壓力損失為ZAp -僅丄少-64“8x900 x

34、竺 Pa -1.04x105Pa 九2 Re d 2302 x15 x10-3 x 21（3）局部壓力損失由于采用了集成塊式的液壓裝置，所以只考慮閥類(lèi)元件和集成塊內(nèi)油路的壓力損失。通過(guò)各閥的局部損失按式（1-39）計(jì)算，結(jié)果列 于下表部分閥類(lèi)元件局部壓力損失元件名稱(chēng)額定流量q / L - min-1n實(shí)際通過(guò) 流量q / L - min-1額定壓力 損失Ap / (x105 Pa)n實(shí)際壓力 損失Ap / (x105 Pa)E單向閥2251620.82三位五通電磁閥6316/3240.26/1.03二位二通電磁閥633241.03單向閥251220.46若去集成塊進(jìn)油路的壓力損失AP1 = 0.3 x105 Pa，回油路壓力損失為ZAp =ZAp