組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)的設計【畢業(yè)論文答辯資料】

需要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 畢 業(yè) 設 計（論文） 說 明 書 專業(yè)班次： 機電一體化（班 姓 名： 需要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 陽泉職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計（論文）題目 機電 系（部） 年級專業(yè) 機電一體化 姓名 設計（論文）題目： 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)的設計 設計開始時間： 年 月 日 設計結束時間： 年 月 日 設計指導人： 教研室主任： 系 主 任： 需要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 陽泉職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計（論文）評閱書 題目： 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)的設計 機電 系（部） 年級專業(yè) 機電一體化 姓名 評閱意見： 成績： 指導教師： 職 務： 年 月 日 需要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 陽泉職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計（論文）答辯評定書 年級專業(yè)班級： 05 機電一體化二班 姓 名： 答辯過程 問題提問 回答情況 記錄員： 成績評定 指導教師 答辯小組 綜合成績 專業(yè)答辯組組長： 年 月 日 需要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 陽泉職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計（論文）任務 書 畢業(yè)設計（論文）題目： 組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)的設計 畢業(yè)設計 （論文）要求及原始數據（資料）： 一、 要求 1 工作循環(huán)為“快進工進死擋鐵停留快退原位停止” 2 采用平導軌 二、原始數據： 1 加工時最大切削力為 28000N 2 快進、快退速度相等， V=s 3 往復運動加速、減速時間為 靜摩擦系數為 摩擦系數為 滑臺快進行程長度為 100進行程為 50 滑臺工進速度 50mm/ 運動部件總重 G=14700N 需要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 需要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 畢業(yè)設計（論文）主要內容： 1 用簡明的文字說明設計的原理、依據。畫出設計相關的圖形、圖標、表格等。 2 用手畫圖，用 圖 學生應交出的設計文件（論文）： 說明書，設計的液壓系統(tǒng)圖、液壓缸裝配圖。 需要購買對應 紙 咨詢 14951605 買對應的 紙 14951605 或 1304139763 專業(yè)班級 學生 要求設計（論文）工作起止日期 指 導 教 師 簽 字 日期 教研室主任審查簽 字 日期 系主任批準簽 字 日期 畢業(yè)設計（論文）說明書 1 前言 本設計主要是為機床設計的液壓傳動系統(tǒng)。液壓系統(tǒng)應用在機床中，可以實現(xiàn)機床的 自動進給，刀具的自動轉換等。而且可以使機床的運動更平衡，加工精度更高，效率更高，從而實現(xiàn)機床的自動化。為了達到以上效果，我們做了這個設計。 本設計的主要涉及的內容有機床負載的分析，運動特性的分析，液壓系統(tǒng)圖的設計，液壓元件的選擇，液壓缸的設計等。 畢業(yè)設計（論文）說明書 2 目錄 前言 . 1 目錄 . 2 一、液壓傳動的發(fā)展概況 . 4 二、液壓傳動的工作原理和組成 . 5 三、液壓傳動的優(yōu)缺點 . 5 1、優(yōu)點 . 6 2、液壓傳動的缺點： . 6 四、液壓系統(tǒng)的應用領域 . 7 1、液壓傳動在機械行業(yè)中的應用： . 7 2、靜液壓傳動裝置的應用 . 7 五、液壓系統(tǒng)工況分析 . 9 1、運動分析 . 9 七、擬定液壓系統(tǒng)圖 . 13 1、 調速方式的選擇 . 13 2、快速回路和速度換接方式的選擇 . 13 液壓工作原理： . 14 八、液壓元件選擇 . 17 1、選擇液壓泵和電機 . 17 2、 元、輔件的選擇 . 21 九、液壓系統(tǒng)驗算 . 24 1管路系統(tǒng)壓力損失驗算 . 24 2、液壓系統(tǒng)的發(fā)熱與溫升驗算 . 27 十、液壓系統(tǒng)最新發(fā)展狀況 . 29 1、國外液壓系統(tǒng)的發(fā)展 . 29 2、遠程液壓傳動系統(tǒng)的發(fā)展 . 30 十一、注意事項 . 32 十二、總結 . 錯誤 !未定義書簽。 致謝 . 33 參考文獻 . 34 畢業(yè)設計（論文）說明書 3 畢業(yè)設計（論文）說明書 4 一、液壓傳動的發(fā)展概況 液壓傳動和氣壓傳動稱為流體傳動，是根據 17 世紀帕斯卡提出的液體靜壓力傳動原理而發(fā)展起來的一門新興技術，是工農業(yè)生產中廣為應用的一門技術。如今，流體傳動技術水平的高低已成為一個國家工業(yè)發(fā)展水平的重要標志。 第一個使用液壓原理的是 1795 年英國約瑟夫 布拉曼 (749在倫敦用水作為工作介質 ,以水壓機的形式將其應用于工業(yè)上 ,誕生了世界上第一臺水壓機。 1905 年 他又 將工作介質水改為油 ,進一步得到改善。 第一次世界大戰(zhàn) (1914液壓傳動廣泛應用 ,特別是 1920 年以后 ,發(fā)展更為迅速。液壓元件大約在 19 世紀末 20 世紀初的 20 年間 ,才開始進入正規(guī)的工業(yè)生產階段。 1925 年維克斯 (明了壓力平衡式葉片泵 ,為近代液壓元件工業(yè)或液壓傳動 的逐步建立奠定了基礎。 20 世紀初康斯坦丁 尼斯克 (G能量波動傳遞所進行的理論及實際研究 ;1910年對液力傳動 (液力聯(lián)軸節(jié)、液力變矩器等 )方面的貢獻，使這兩方面領域得到了發(fā)展。 我國的液壓工業(yè)開始于 20 世紀 50 年代，液壓元件最初應用于機床和鍛壓設備。 60 年代獲得較大發(fā)展，已滲透到各個工業(yè)部門，在機床、工程機械、冶金、農業(yè)機械、汽車、船舶、航空、石油以及軍工等工業(yè)中都得到了普遍的應用。當前液壓技術正向高壓、高速、大功率、高效率、低噪聲、低能耗、長壽命、高度集成化等方向發(fā)展。同時，新元件的應用、系統(tǒng)計算機輔助設計、計算機仿真和優(yōu)化、微機控制等工作，也取得了顯著成果。 目前，我國的液壓件已從低壓到高壓形成系列，并生產出許多新型元件，如插裝式錐閥、電液比例閥、電液伺服閥、電業(yè)數字控制閥等 。我國機械工業(yè)在認真消化、推廣國外引進的先進液壓技術的同時，大力研制、開發(fā)國產液壓件新產品，加強產品質量可靠性和新技術應用的研究，積極采用國際標準，合理調整產品結構，對一些性能差而且不符合國家標準的液壓件產品，采用逐步淘汰的措施。由此可見，隨著科學技術的迅速發(fā)展，液壓技術將獲得進一步發(fā)展，在各種機械設備上的應用將更加廣泛。 畢業(yè)設計（論文）說明書 5 二、液壓傳動的工作原理和組成 液壓傳動是以液體為工作介質，利用壓力能來驅動執(zhí)行機構的傳動方式。 驅動機床工作臺的液壓系統(tǒng)是由油箱、過濾器、液壓泵、溢流閥、開停閥、節(jié)流閥、換向閥、液 壓缸以及連接這些元件的油管、接頭等組成。 1、工作原理： 1)電動機驅動液壓泵經濾油器從油箱中吸油，油液被加壓后 ,從泵的輸出口輸入管路。油液經開停閥、節(jié)流閥、換向閥進入液壓缸，推動活塞而使工作臺左右移動。液壓缸里的油液經換向閥和回油管排回油箱。 2)工作臺的移動速度是通過節(jié)流閥來調節(jié)的。當節(jié)流閥開大時，進入液壓缸的油量增多，工作臺的移動速度增大；當節(jié)流閥關小時，進入液壓缸的油量減少，工作臺的移動速度減少。由此可見，速度是由油量決定的。 2、液壓系統(tǒng)的基本組成： 1）能源裝置 液壓泵。它將動力部分（電動機或 其它遠動機）所輸出的機械能轉換成液壓能，給系統(tǒng)提供壓力油液。 2）執(zhí)行裝置 液壓機（液壓缸、液壓馬達）。通過它將液壓能轉換成機械能，推動負載做功。 3）控制裝置 液壓閥（流量閥、壓力閥、方向閥等）。通過它們的控制和調節(jié)，使液流的壓力、流速和方向得以改變，從而改變執(zhí)行元件的力（或力矩）、速度和方向。 4）輔助裝置 油箱、管路、蓄能器、濾油器、管接頭、壓力表開關等 實現(xiàn)各種工作循環(huán)。 5）工作介質 液壓油。絕大多數液壓油采用礦物油，系統(tǒng)用它來傳遞能量或信息。 三、液壓傳 動的優(yōu)缺點 畢業(yè)設計（論文）說明書 6 1、優(yōu)點 1）在相同的體積下，液壓執(zhí)行裝置能比電氣裝置產生出更大的動力。在同等功率的情況下，液壓執(zhí)行裝置的體積小、重量輕、結構緊湊。液壓馬達的體積重量只有同等功率電動機的 12%左右。 2）液壓執(zhí)行裝置的工作比較平穩(wěn)。由于液壓執(zhí)行裝置重量輕、慣性小、反應快，所以易于實現(xiàn)快速起動、制動和頻繁地換向。液壓裝置的換向頻率，在實現(xiàn)往復回轉運動時可達到每分鐘 500 次，實現(xiàn)往復直線運動時可達每分鐘 1000 次。 3）液壓傳動可在大范圍內實現(xiàn)無級調速（調速比可達 1： 2000），并可在液壓裝置運行的過程中進行調速。 4）液壓傳動容易實現(xiàn)自動化，因為它是對液體的壓力、流量和流動方向進行控制或調節(jié)，操縱很方便。當液壓控制和電氣控制或氣動控制結合使用時，能實現(xiàn)較復雜的順序動作和遠程控制。 5）液壓裝置易于實現(xiàn)過載保護且液壓件能自行潤滑，因此使用壽命長。 6）由于液壓元件已實現(xiàn)了標準化、系列化和通用化，所以液壓系統(tǒng)的設計、制造和使用都比較方便。 2、液壓傳動的缺點： 1)液壓傳動是以液體為工作介質，在相對運動表面間不可避免地要有泄漏，同時，液體又不是絕對不可壓縮的，因此不宜在傳動比要求嚴格的場合采用，例如螺紋和齒輪加工機 床的內傳動鏈系統(tǒng)。 2）液壓傳動在工作過程中有較多的能量損失，如摩擦損失、泄漏損失等，故不宜于遠距離傳動。 3）液壓傳動對油溫的變化比較敏感，油溫變化會影響運動的穩(wěn)定性。因此，在低溫和高溫條件下，采用液壓傳動有一定的困難。 4）為了減少泄露，液壓元件的制造精度要求高，因此，液壓元件的制造成本高，而且對油液的污染比較敏感。 5）液壓系統(tǒng)故障的診斷比較困難，因此對維修人員提出了更高的要求，既要系統(tǒng)地掌握液壓傳動的理論知識，又要有一定的實踐經驗。 畢業(yè)設計（論文）說明書 7 6）隨著高壓、高速、高效率和大流量化，液壓元件和系統(tǒng)的噪聲日益增大，這也是要解決的問題。 總而言之，液壓傳動的優(yōu)點是突出的，隨著科學技術的進步，液壓傳動的缺點將得到克服，液壓傳動將日益完善，液壓技術與電子技術及其它傳動方式的結合更是前途無量。 四、液壓系統(tǒng)的應用領域 1、液壓傳動在機械行業(yè)中的應用： 機床工業(yè) 磨床、銑床、刨床、拉床、壓力機、自動機床、組合機床、數控機床、加工中心等 工程機械 挖掘機、裝載機、推土機等 汽車工業(yè) 自卸式汽車、平板車、高空作業(yè)車等 農業(yè)機械 聯(lián)合收割機的控制系統(tǒng)、拖拉機的懸掛裝置等 輕工機械 打包機、注塑機、校直機、橡膠硫化 機、造紙機等 冶金機械 電爐控制系統(tǒng)、軋鋼機控制系統(tǒng)等 起重運輸機械 起重機、叉車、裝卸機械、液壓千斤頂等 礦山機械 開采機、提升機、液壓支架等 建筑機械 打樁機、平地機等 船舶港口機械 起貨機、錨機、舵機等 鑄造機械 砂型壓實機、加料機、壓鑄機等 2、靜液壓傳動裝置的應用 靜液壓傳動由于具有無級變速，調速范圍寬，可以實現(xiàn)恒扭或恒功率調速，容易實現(xiàn)電控等優(yōu)點，在工程機械中具有良好的應用前景。但是在鏟土畢業(yè)設計（論文）說明書 8 運輸機械和起重機械中作為主要傳動就用卻很少，其主要問題是在于國內液壓元件質量差，而國外的液壓元件 價格又太高，會造成主同成本過高。 90年代以來，國內已引進了德國林德公司靜液壓叉車，以及利勃海爾公司靜液壓推土機的裝載機，但在國內市場所占份額很小。從國內工程機械市場的實際出發(fā)，本文對靜液壓傳動在國內的推廣應用提出探討性的意見如下： （ 1）靜液壓傳動叉車在發(fā)達國家已經被廣泛采用，由于國內部分倉庫、碼頭和工廠等使用部門對叉車的機動性能（尤其是低速性能）、噪聲已經有較高的要求，因此這些部門正在成為國內靜液壓叉車用戶。國內叉車和液壓元件生產企業(yè)應該看到靜液壓叉車的良好前景，聯(lián)合研究開發(fā)適合我國國情的叉車靜液壓系統(tǒng)， 提供能先進，工作可靠，價格適中的產品。也可以采用與國際靜液壓元件制造公司聯(lián)合開發(fā)的方式，加快開發(fā)的速度。 （ 2）中小型多功能工程機械由于具有挖掘，裝載，叉車和起重等多功能，在發(fā)達國家已經得到了廣泛的應用。隨著我國經濟建設尤其是城市建設的發(fā)展，中小型多功能工程機械也將在我國推廣應用，而它們無疑將首先采用靜液壓傳動作為其主要傳動裝置。國內工程機械企業(yè)應該看到中小型多功能工程機械的發(fā)前景，聯(lián)合國內外靜液壓元件生產企業(yè)共同開展對它們的研究開發(fā)，以促進中小型多功能工程機械在我國的發(fā)展。 （ 3）在國內大型鏟土運輸和起重 機械中，由于配套的靜液壓與電子控制元件的技術難度大，價格太高，在國內用戶中難以接受。因此，在我國暫時不宜將靜液壓傳動研究開發(fā)的重點放在與大型鏟土運輸和起重機械配套上，而應將重點放在上述兩類工程機械上。 畢業(yè)設計（論文）說明書 9 五、液壓系統(tǒng)工況分析 1、運動分析 繪制動力滑臺的工作循環(huán)圖 2、負載分析 （ 1）阻力計算 1）切削阻力 切削阻力為已知 8000N 2）摩擦阻力 取靜摩擦系數 =摩擦系數 ： 靜摩擦阻力 14700N=2940N 動摩擦阻力 =14700N=1470N 3）慣性阻力 動力滑臺起動加速，反向起動加速和快退減速制動的加速度的絕對值相等，既 u=s， t=慣性阻力為： G u/g t=14700 000N 4）由于動力滑臺為臥式放置，所以不考慮重力負載。 5）關于液壓缸內部密封裝置摩擦阻力 入液壓缸的機畢業(yè)設計（論文）說明書 10 械效率中。 6）背壓力 初算時暫不考慮。 （ 2）液壓缸各階段工作負載計算： 1）啟動 940/267N 2）加速 / 1470+3000） /470N 3）快進 740/633N 4）工進 (28000+1470)/2744N 5）快退 470/633N （ 3）繪制動力滑臺負載 位移曲線圖，速度 位移曲線圖（見圖 1） 圖 1 畢業(yè)設計（論文）說明書 11 （ 3）、確定缸筒內徑 D，活塞桿直徑 d D= 64 4 7 2 7 6 1 0 963 . 1 4A m m m m 按 2348 1993，取 D=100mm d=1 2348 1993，取 d=70 4）、液壓缸實際有效面積計算 無桿腔面積 =1002/4 850業(yè)設計（論文）說明書 12 有桿腔面積 （ （ 1002 702） /4 004 塞桿面積 =702/4 846 5）、最低穩(wěn)定速度驗算。最低速度為工進時 u=50mm/進采用 無桿腔進油，單向行程調速閥調速，查 得最小穩(wěn)定流量 1 0=000 足最低速度要求。 （ 6）、計算液壓缸在工作循環(huán)中各階段所需的壓力、流量、功率列于表（ 1） 表（ 1）液壓缸壓力、流量、功率計算 工 況 差 動 快 進 工 進 快 退 啟 動 加 速 恒 速 啟 動 加 速 恒 速 計 算公 式 p= F/A3 q= =pq p=(F+ (F+ 10 10-3 效面 積1=7850 102=4004 103=3846 10 載N 3266 3000 1633 32744 3266 3000 1633 壓 力業(yè)設計（論文）說明書 13 工 況 差 動 快 進 工 進 快 退 啟 動 加 速 恒 速 啟 動 加 速 恒 速 流 量L/23 率 背 壓 力 背 壓 力 、擬定液壓系統(tǒng)圖 擬定的液壓系統(tǒng)原理圖 1、 調速方式的選擇 該機床負載變化小，功率中等，且要求低速運動平穩(wěn)性好速度負載特性好，因此采用調速閥的進油節(jié)流調速回路，并在回油路上加背油閥。 2、快速回路和速度換接方式的選擇 本題已選用差動型液壓缸實現(xiàn)“快、慢、快”的回路。由于快進轉工進時有平穩(wěn)性要求，故采用行程閥或電磁閥皆可來實現(xiàn)（比較表如下表 2），工進轉快退則利用壓力繼電器來實現(xiàn)。 畢業(yè)設計（論文）說明書 14 表 2 快進工進的控制方法比較 項目 采用行程閥 采用 電磁閥 轉 換 性 能 1 液壓沖擊小 2 轉換精度高 3 可靠性好 4 控制靈活性小 1 液壓沖擊較大 2 轉換精度較低 3 可靠性較差 4 控制靈活性大 安 裝 特 點 1 行程閥裝在滑座上 2 管路較復雜 3 須設置液壓撞塊機構（撞塊長度大于工進行程） 1 電磁閥可裝在液壓站（或控制板）上，安裝靈活性大 2 管路較簡單 3 須設置電氣撞塊機構 綜上所述，本系統(tǒng)為進油節(jié)流調速回路與差動回路的組合，為此可以列出不同的方案進行綜合比較后，畫出回路圖，見圖 0 號圖縱紙。 液壓工作原理： 1. 快速前進 按下起動按鈕，電磁 經鐵 1電，電磁換向閥 A 的左拉 接入回路，液動換向閥 B 在制油液的作用下其左位接入系統(tǒng)工作，這時系統(tǒng)中油液的通路為： 進油路：過濾器 1 變量泵 1 換向閥 A 單向閥 C 換向閥 B 左端 回油路：換向閥右端 節(jié)流閥 F 換向閥 A 油箱。 于是，換向閥 B 的閥芯右移，使其左位接入系統(tǒng)。 畢業(yè)設計（論文）說明書 15 主油路 進油路：過濾器 1 變量泵 1 單向閥 3 換向閥 B 行程閥 11 液壓缸左腔。 回油路：液壓缸右腔 換向閥 B 單向閥 6 行程閥 11 液壓缸左腔，形成差動連接。 此時由于負載較小，液壓系統(tǒng)的工作壓力較低，所以液控順序閥 5 關閉，液壓缸形成差動連接，又因變量泵 2 在低壓 下輸出流量為最大，所以動力滑臺完成快速前進。 當滑臺運動到預定位置時，控制擋鐵壓下行程閥 11。切斷了快進油路，電液動換向閥 7 的工作狀態(tài)不變 (閥 B 和閥 A 的左位仍接入系統(tǒng)工作 )，壓力油須經調速閥 8、二位二通電磁 12 才能進入液壓缸的左腔，由于油液流經調速閥而使系統(tǒng)壓力升高，于是液控順序閥 5 打開，單向閥 6 關閉，使液壓缸右腔的油液經閥 5、背壓閥 4 流回油箱，使滑臺轉換為工作進給運動。其主要油路： 進油路： 過濾器 1 變量泵 2 單向閥 3 換向閥 B 調速閥 8 電磁閥 12 液壓缸左腔。 回油路： 液壓缸右 腔 換向閥 B 順序閥 5 背壓閥 4 油箱。 因為工作進給時系統(tǒng)壓力升高，所以變量泵 2 的輸出流量便自動減小，以適應工作進給的城要，進給速率的大小由調速閥 8 來調節(jié)。 當滑臺第二次工作進給完畢，碰上死擋鐵后停止前進，停留在死擋鐵處，這時液壓缸左腔油液的壓力升高，當升高到壓力繼電器 13 的調整值時，壓力繼電器動作，發(fā)出信號給時間繼電器，其停留時間由時間繼電器控制，經過時間繼電器的延時，再發(fā)出信號使滑臺返回。 時間繼電器延時發(fā)出信號，使電磁鐵 電， 2電，這時換向閥A 的右位接入回路 ，控制油液換向閥 B 的右位拉入系統(tǒng)工作，此時，由于滑臺返回的負載小，系統(tǒng)壓力較低，變量泵 2 的流量自動增大至最大，所以動力滑臺快速退回。這時系統(tǒng)油液的通路為： 控制油路 進油路： 過濾器 1 變量泵 2 換向閥 A 單向閥 D 換向閥 B 右端。 回油路： 換向閥 B 左端 節(jié)流閥 E 換向閥 A 油箱。 畢業(yè)設計（論文）說明書 16 主油路 進油路： 過濾器 1 變量泵 2 單向閥 3 換向閥 B 液壓缸右腔。 回油路： 液壓缸左腔 單向閥 10 換向閥 B 油箱。 動力滑臺快速后退，當其快退到一定位置 (即工進的起始位置 )時，行程閥 11 復位，使回油路更為暢通 ，但不影響快 速退回動作。 當滑臺退回到原位時，擋鐵壓下行程開關而發(fā)出信號，使 2電，換向閥 A、 B 都處于中位，液壓缸失去動力源，滑臺停止運動。變量泵 2 輸出的油液經單向閥 3、換向閥 B 流回油箱，液壓泵卸荷。單向閥 3 使泵卸荷時，控制油路中仍保持一定的壓力。這樣，當電磁換向閥 A 通電時，可保證液動換向閥 B 能正常工作。 3、油源的選擇 由液壓缸工況圖（圖 2）清楚的看出，其系統(tǒng)特點是快速時低壓、大流量、時間短，工進時高壓、小流量、時間長，故采用雙聯(lián)葉片泵或限壓式變量泵。將兩者進行比較（見表 3）考慮本機床要求系統(tǒng)平穩(wěn) 、工作可靠。因而采用雙聯(lián)葉片泵。 表 3 雙聯(lián)葉片泵 限壓式變量葉片泵 1流量突變時，液壓沖擊取決于溢流閥的性能，一般沖擊較小 1流量突變時，定子反應滯后，液壓沖擊大 2 內部徑向力平衡，壓力平衡，噪聲小，工作性能較好。 2內部徑向力不平衡，軸承較大，壓力波動及噪聲較大，工作平衡性差 3須配有溢流閥、卸載閥組，系統(tǒng)較復雜 3系統(tǒng)較簡單 4有溢流損失，系統(tǒng)效率較低，溫升較高 4無溢流損失，系統(tǒng)效率較高，溫升較低 畢業(yè)設計（論文）說明書 17 系統(tǒng)工作循環(huán)表 4 元件名稱 動作循環(huán) 電磁鐵 行 程 閥 壓力繼電器 1Y 2Y 快 進 工 進 壓 下 （工進終 了） 快 退 停止（或中途停止） 八、液壓元件選擇 1、選擇液壓泵和電機 （ 1）確定液壓泵的工作壓力 由前面可知，液壓缸在整個工作循環(huán)中的最大工作 壓力為 系統(tǒng)采用調速閥進油節(jié)流調速，選取進油管道壓力損失為 由于采用壓力繼電器，泵的 最高壓力為 是小流量泵的最高工作壓力（穩(wěn)態(tài)），即溢流閥的調整工作壓力。 液壓泵的公稱工作壓力 流量泵只在快速時向液壓缸輸油，由壓力圖可知，液壓缸快退時的工畢業(yè)設計（論文）說明書 18 作壓力比快進時大，這時壓力油不通過調速閥，進油路比較簡單，但流經管道和閥的油流 量較大。取進油路壓力損失為 快退時泵的工作壓力為 是大流量泵的最高工作壓力，此值是液控順序閥 7 和 8 調整的參考數據。 （ 2）液壓泵的流量 由 流量圖 2（ b） 可知，在快進時，最大流量值為23L 取 K=可計算泵的最大流量 K(vq)23L 工進時，最小流量值為 考慮 溢流閥有一定的最小溢流量，取最小溢流量為 1 L 0s）故 小流量泵應取 據以上計算數值，選用公稱流量分別為 18L 12L 稱壓力為 70力的雙聯(lián)葉片泵。 （ 3）選擇電 機 由功率圖 2（ c） 可知，最大功率出現(xiàn)在快退階段，其數值按下式計算 p=106（ 1093W 式中 大泵流量， 8 L 10s） 小泵流量， 2L 10s） p 液壓泵總效率，取 p = 畢業(yè)設計（論文）說明書 19 圖 2 畢業(yè)設計（論文）說明書 20 a b 畢業(yè)設計（論文）說明書 21 c 根據快退階段所需功率 993W 及雙聯(lián)葉片泵要求的轉速，6 型的異步電機。 2、 元、輔件的選擇 根據液壓泵的工作壓力和通過閥的實際流量，選擇各種液壓元件和輔助元件的規(guī)格。 液壓元件說明 編號 元 件 名 稱 型 號 技術數據 P(L 調整壓力 P（ 1 葉 片 泵 12 18 雙聯(lián) p=12 P=業(yè)設計（論文）說明書 22 編號 元 件 名 稱 型 號 技術數據 P(L 調整壓力 P（ 2 葉 片 泵 12 18 雙聯(lián) p=18 P= 三位五通電磁換向閥 35D 25B p=25 4 單向行程調速閥 25 p=25 P=2 3 溢 流 閥 Y 10 p= 4 10，卸荷壓p 6 背 壓 閥 B 10B p=10 背壓力 p=際通過流量 7 液 動 順 序 閥 p=10 卸荷壓力 p 9（做卸荷閥用） P= 液 動 順 序 閥 p=10 卸荷壓力 p = 9 單 向 閥 I 25B p=5 P 2 最大實際通過流量 22 畢業(yè)設計（論文）說明書 23 編號 元 件 名 稱 型 號 技術數據 P(L 調整壓力 P（ 10 單 向 閥 I 25B p=5 P 2 實際通過 流量 10 11 單 向 閥 I 25B p=5 P 2 實際通過 流量 15 12 單 向 閥 I 25B p=5 P 2 實際通過 流量 30 13 壓 力 繼 電 器 63B P=1 向區(qū)間壓力調整范圍為 14 壓 力 表 開 關 K 6B p=量 6 點壓力值，實測 4點壓力值 15 濾 油 器 25 180公稱直徑 15 10稱流 25（ 10s） 注：以上元件除液壓泵、濾油器外，均為板式連接。 3、確定管道尺 寸 由于本系統(tǒng)液壓缸差動連接時，油管內通油量較大，其 實際流量 24 L 10s),取允許流速 u=s,則主壓力油管 d 用下式計算 畢業(yè)設計（論文）說明書 24 d= 334 0 . 5 1 01 . 1 3 1 . 1 3 1 1 . 3 1 05 圓整化，取 d=12 油管壁厚一般不需計算，根據選用的管材和管內徑查液壓傳動手冊的有關表格 得管的壁厚。 選用 1412 其它油管按元件連接口尺寸決定尺寸，測壓管選用 43管接頭選用 卡套式管接頭，其規(guī)格按油管通徑選取。 4、確定油箱容量 中壓系統(tǒng)油箱的容量，一般取液壓泵公稱流量 5 7倍 V=7 =7 30L=210L 九、液壓系統(tǒng)驗算 1管路系統(tǒng)壓力損失驗算 由于有同類型液壓系統(tǒng)的壓力損失值可以參考，故 一般不必驗算壓力損失值。下面以工進時的管路壓力損失為例計算如下： 已知：進油管、回油管長約為 l=管內徑 d=10過流量 = 10s），選用 L 損耗系統(tǒng)用油，考慮最低溫度 為 15， v= 2 s。 1）判斷油流類型 利用下式計算出雷諾數 104 =10104 0業(yè)設計（論文）說明書 25 662000 為層流。 （ 2）沿程壓力損失 利用公式分別算出進、回油壓力損失，然后相加即 得到總的沿程損失。 進油路上 1012 10124105油路上，其流量 10s）（差動液壓缸2, 壓力損失為 1012 10124105于是差動液壓缸，且 2回油路的損失只有一半折合到進油腔，所以 工進時總的沿程損失為 105105 3）局部壓力損失 由于采用液壓裝置為集成塊式，故考慮閥類元件和集成塊內的壓力損失。 為方便起見，將工進時油流通過各種閥的流量和壓力損失列于下 畢業(yè)設計（論文）說明書 26 閥的流量和壓力損失 編 號 名 稱 實際通過流量 公 稱 流 量 公稱壓力損失 05(1 單 向 閥 5 2 2 三位五通電磁換向 閥 5 2 3 單向行程調速閥 5 5 4 液 動 順 序 閥 5 荷時壓力損失） 5 液 動 順 序 閥 0 6 計算各閥局部壓力損失之和 2 105（ 25） 2+2 105（ 25） +5 105+ 25） 2+6 105 =105油流通過集成塊時的壓力損失為 105工進時總的局部壓力損失為 105105業(yè)設計（論文）說明書 27 所以 P=（ 105 105個數值加上液壓缸的工作壓力（由外負載決定的壓力）和壓力繼電器要求系統(tǒng)調高的壓力（取其值為 5 105可作為溢流閥調整壓 力的參考數據。其壓力調整值 p 為 P= P 5 105 式中 液壓缸工進時克服外負載所需壓力。 而 2744 7850 10105以 P=（ +5） 105105個值比估算的溢流閥調整壓力值 67 105此，主油路上的元件和油管直徑均可不變。 2、液壓系統(tǒng)的發(fā)熱與溫升驗算 本機床的工作時間主要是工進工況，為簡化計算，主要考 慮工進時的發(fā)熱，故按工進工況驗算系統(tǒng)溫升。 （ 1）液壓泵的輸入功率 工進時小流量泵的壓力 4 105量 2L 10s)小流量泵的功率為 p=54 102 440W 式中 p 液壓泵的總效率。 工進時大流量泵卸荷，順序閥的壓力損失 P=105大流量泵的工作壓力 105量 8L 10s)大流量泵的功率 p=102 0W 畢業(yè)設計（論文）說明書 28 故雙聯(lián)泵的合計輸出功率 440+60W=2040W （ 2）有效功率 工進時，液壓缸的負載 F=32744N，取工進速度v=10s 輸出功率 v=32744 7W （ 3）系統(tǒng)發(fā)熱功率 系統(tǒng)總的發(fā)熱功率 P i 013W （ 4）散熱面積 油箱容積 V=210L，油箱近似散熱面積 A 為 A=32 2 2 20 . 0 6 5 1 0 5 2 . 2 9 6V m m （ 5）油液溫升 t 假定采用風冷，取油箱的傳熱系數 K t =23W ( . ),可得 油液溫升為 t= K t A=1198（ 23 = 設夏天的室溫為 30，則油溫為（ 30+ =沒有超過最高允許油溫（ 50 65）。 畢業(yè)設計（論文）說明書 29 十、液壓系統(tǒng)最新發(fā) 展狀況 1、國外液壓系統(tǒng)的發(fā)展 工程機械主要配套件有動力元件、傳動元件、液壓元件及電氣元件等。目前工程機械動力元件基本上都用內燃式柴油發(fā)動機 (簡稱柴