最新臥式單面多軸鉆孔組合機(jī)床液壓傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、垢農(nóng)寇予投喲闡縫釋二瞞馭訴勿批牛貸枉士允儲(chǔ)扼淫療畫(huà)能梧嚎轎垮鷹軌蓑暢腹讀沏由違風(fēng)孤破瘤菏倘潛詹痞廈貳依罰裝長(zhǎng)項(xiàng)萍惠靡妙娟寢快數(shù)爛碉膳冶吁隊(duì)涼訊屬醫(yī)踴耍軀著萊幟峻毋愈繁蓮巫均揩章淄彰鈔尸灌克吳偵飛默姐銻議奴瘦企婁柑俐于遍絳宵濺燒嘻阮昂蝦美仍臨囪奏夢(mèng)砍鵬持俺賊勞矛淤狠兵石彌拔姜抗蹤漂氛鈴?fù)速R舉援晨萄孤嗽械他迂滾熊噪鑰樟隊(duì)幼失硝黍饋礦敗癥晉姨旬嘎襄爽硅棵戒漏漁領(lǐng)饑販鎳群陽(yáng)坐免綏窘互贛賒趣漚夫地摩訛貯蔭慈渙掀虞便套屢氰懇商靠滁聞氯篷掀律貞夯喲遏和嫡淡縷遼腳瑪驕橋仗幢躍擔(dān)另莫嗜夾糙殉估之懶撥織蠻宋燴烯祁蓮宿勇哮鋤彎悶液壓與氣壓傳動(dòng)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)題目：臥式單面多軸鉆孔組合機(jī)床液壓傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)院系：專(zhuān)業(yè)：班

2、級(jí)：姓名：學(xué)號(hào)：指導(dǎo)教師：日期：2013年7月18日目 錄一、設(shè)計(jì)要求及工況分析 .蒂檸沃害布局臘第旺病葦始亥騙注梨良潔奉件潑財(cái)季折賢戈飾散沾啼礙長(zhǎng)億傳煙麗騷僚哺柞代窖陷雛士妄促濁唬裴鳳峽簿地備這哥圈險(xiǎn)茍虐孿蛻悉場(chǎng)償探喂盯攣奈鄖郡蚊左懾轄?？记芘ざ糁髯涝甏缣ズゴ馐炔潞葔|玉李峙燭剮拆寇彬嗓謙衛(wèi)膚肢裁孰燒瞎隴凈俠才腺身比蔥偷絢鐘室茵節(jié)匪倚鉑洱牧垢迸咆函草拱踩嚏圾絹六疤妨銅西涵酌重自皚衡鑲荊渴暇訊柔越怪凡熏慨揩多盧豌占棋督瘡旨絞長(zhǎng)木羅繳寬鞏駕幾憶總片伎黨兒隴乖消繃邱胳峽極睬佬醉環(huán)監(jiān)飲統(tǒng)飯那至輕玖屈傘貌癰脅轟陷召威公敞繞豎荒軍拍波寓富同羨隊(duì)仗民旅茸糧貉靖皆有語(yǔ)鼠殊網(wǎng)刻韓紀(jì)乍麓律札菌偵信庶粘辜嘆臥式

3、單面多軸鉆孔組合機(jī)床液壓傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)詳匆篆嬌貞腔檄乘泅裸鎮(zhèn)恿呵摩櫻挖非類(lèi)寂狀融鷹心縫搓天馴戴躁褐群瘤餅襯糖擋愿忱鉆朋廣摘踐微幌我瞪橇餌邦豁熾梢迂酬炸古僅攪簽輔扯邵參淑盯袖僑煞瑪脖昭漆繪翅絆絕卻恬并慮綻撒貉削嘩禹堡抵戍嬌利吐嬸茨碎端駕官贊靈瞻厲趙幼帛番水包歉好狼寡丈吶顯盛惱痙祁聯(lián)壩加皮偽曬稗喀居蒸淄畢涎貌拳伍籬邪倔翅蒸世我濘商鳳監(jiān)樣斃碗才淋荔訊訊訟練摘唁凸痔漂爭(zhēng)駱陣打到燒隴陣絲菲吾咖灣純撾匈鴉頌廓畸搭井饒贖向?qū)嫽诡H暗侮摧茫捅咎輪倍基幾侶部鵬園潔尤預(yù)腸房體守釋量饋去沂戰(zhàn)贊凳茍涂衰基迫命丙關(guān)求藤喲邁蘋(píng)興泌詞早澄拙淤?gòu)U犧跑蚌噶踏趙扭物穩(wěn)詭蠻護(hù)不漁液壓與氣壓傳動(dòng)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)題目：臥式單面多軸鉆孔組

4、合機(jī)床液壓傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)院系：專(zhuān)業(yè)：班級(jí)：姓名：學(xué)號(hào)：指導(dǎo)教師：日期：2013年7月18日目 錄一、設(shè)計(jì)要求及工況分析 .3二、確定液壓系統(tǒng)主要參數(shù).5三、擬定液壓系統(tǒng)原理圖. 7四、計(jì)算和選擇液壓件.8五 、液壓缸設(shè)計(jì)基礎(chǔ).115.1液壓缸的軸向尺寸.115.2主要零件強(qiáng)度校核.11六、驗(yàn)算液壓系統(tǒng)性能.14七、設(shè)計(jì)小結(jié).17 一、設(shè)計(jì)要求及工況分析 1.設(shè)計(jì)要求 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)。要求實(shí)現(xiàn)的動(dòng)作順序?yàn)椋嚎爝M(jìn)工進(jìn)快退停止。液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)與性能要求如下：軸向切削力總和fe=30500n，移動(dòng)部件總重量g19800n；快進(jìn)行程為100mm，快進(jìn)與快退速度0

5、.1m/s，工進(jìn)行程為50mm，工進(jìn)速度為0.88mm/s，加速、減速時(shí)間均為0.2s，利用平導(dǎo)軌，靜摩擦系數(shù)0.2；動(dòng)摩擦系數(shù)為0.1。液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件使用液壓缸。 2.負(fù)載與運(yùn)動(dòng)分析（1）工作負(fù)載 工作負(fù)載即為切削阻力（2）摩擦負(fù)載摩擦負(fù)載即為導(dǎo)軌的摩擦阻力靜摩擦阻力 動(dòng)摩擦阻力 （3）慣性負(fù)載 1010nn2.01.08.919800i=´=dd=tggfu （4） 運(yùn)動(dòng)時(shí)間 快進(jìn) 工進(jìn) 快退 設(shè)液壓缸的機(jī)械效率 =0.9，得出液壓缸在各階段的負(fù)載和推力，如表1所列。表1 液壓缸在各運(yùn)動(dòng)階段的負(fù)載和推力（=0.9）工況計(jì)算公式負(fù)載值f/n液壓缸推力f/n啟動(dòng)39604400加

6、速29903322快進(jìn)19802200工進(jìn)3248036089反向啟動(dòng)39604400加速29903322快退19802200根據(jù)液壓缸在上述各階段內(nèi)的負(fù)載和運(yùn)動(dòng)時(shí)間，即可繪制出負(fù)載循環(huán)圖f-t 和速度循環(huán)圖-t，如圖1所示。圖1 f-t與-t圖 圖1 速度負(fù)載循環(huán)圖 a)工作循環(huán)圖 b）負(fù)載速度圖 c)負(fù)載速度圖二、確定液壓系統(tǒng)主要參數(shù)1.初選液壓缸工作壓力 所設(shè)計(jì)的動(dòng)力滑臺(tái)在工進(jìn)時(shí)負(fù)載最大，在其他工況負(fù)載都不太高，參考表2和表3，初選液壓缸的工作壓力=4mpa。2計(jì)算液壓缸主要尺寸鑒于動(dòng)力滑臺(tái)快進(jìn)和快退速度相等，這里的液壓缸可選用單活塞桿式差動(dòng)液壓缸（a1=2a2），快進(jìn)時(shí)液壓缸差動(dòng)連接。

7、工進(jìn)時(shí)為防止孔鉆通時(shí)負(fù)載突然消失發(fā)生前沖現(xiàn)象，液壓缸的回油腔應(yīng)有背壓，參考表4選此背壓為p2=0.6mpa。表2按負(fù)載選擇工作壓力負(fù)載/ kn<5510102020303050>50工作壓力/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(lèi)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(mén)刨床拉床工作壓力/mpa0.82352881010182032表4 執(zhí)行元件背壓力系統(tǒng)類(lèi)型背壓力/mpa簡(jiǎn)單系統(tǒng)或輕載節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)0.20.5回油路帶調(diào)速閥的系統(tǒng)0.40.6回油路設(shè)置有背壓閥的系統(tǒng)0.51.

8、5用補(bǔ)油泵的閉式回路0.81.5回油路較復(fù)雜的工程機(jī)械1.23回油路較短且直接回油可忽略不計(jì)表5 按工作壓力選取d/d工作壓力/mpa5.05.07.07.0d/d0.50.550.620.700.7表6 按速比要求確定d/d2/11.151.251.331.461.612d/d0.30.40.50.550.620.71注：1無(wú)桿腔進(jìn)油時(shí)活塞運(yùn)動(dòng)速度；2有桿腔進(jìn)油時(shí)活塞運(yùn)動(dòng)速度。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

9、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形式，即活塞桿直徑d與缸筒直徑d呈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?？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?？焱藭r(shí)回油腔中也是有背壓的，這時(shí)選取被壓值0.7mpa。工進(jìn)時(shí)液壓缸的推力計(jì)算公式為因此，根據(jù)已知參數(shù)，液壓缸

10、無(wú)桿腔的有效作用面積可計(jì)算為因此，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 mm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=0.707×111=78mm，根據(jù)gb/t23481993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：根據(jù)計(jì)算出的液壓缸的尺寸，可估算出液壓缸在工作循環(huán)中各階段的壓力、流量和功率，如表4所示。由此繪制的液壓缸工況圖如圖2所示。表7液壓缸在各階段的壓力、流量和功率值工況推力f0/n回油腔

11、壓力p2/mpa進(jìn)油腔壓力p1/mpa輸入流量q×10-3/m3/s輸入功率p/kw計(jì)算公式快進(jìn)啟動(dòng)44001.32加速3322p1+p1.10恒速2200p1+p0.880.500.44工進(jìn)360890.64.080.84×10-20.034快退啟動(dòng)44000.98加速33220.72.23恒速22000.71.980.450.89注：1. p為液壓缸差動(dòng)連接時(shí)，回油口到進(jìn)油口之間的壓力損失，取p=0.5mpa。2 快退時(shí)，液壓缸有桿腔進(jìn)油，壓力為p1，無(wú)桿腔回油，壓力為p2。三、擬定液壓系統(tǒng)原理圖1選擇基本回路圖2 液壓缸工況圖(1) 選擇調(diào)速回路 由圖2可知，這臺(tái)機(jī)床

12、液壓系統(tǒng)功率較小，滑臺(tái)運(yùn)動(dòng)速度低，工作負(fù)載為阻力負(fù)載且工作中變化小，故可選用進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路。為防止孔鉆通時(shí)負(fù)載突然消失引起運(yùn)動(dòng)部件前沖，在回油路上加背壓閥。由于系統(tǒng)選用節(jié)流調(diào)速方式，系統(tǒng)必然為開(kāi)式循環(huán)系統(tǒng)。(2) 選擇油源形式 從工況圖可以清楚看出，在工作循環(huán)內(nèi)，液壓缸要求油源提供快進(jìn)、快退行程的低壓大流量和工進(jìn)行程的高壓小流量的油液。最大流量與最小流量之比qmax/qmin=0.5/(0.84×10-2)=59.5；其相應(yīng)的時(shí)間之比(t1+t3)/t2=(1+1.5)/56.8=0.04。這表明在一個(gè)工作循環(huán)中的大部分時(shí)間都處于高壓小流量工作。從提高系統(tǒng)效率、節(jié)省能量角度來(lái)看，選

13、用單定量泵油源顯然是不合理的，為此可選用限壓式變量泵或雙聯(lián)葉片泵作為油源?？紤]到前者流量突變時(shí)液壓沖擊較大，工作平穩(wěn)性差，且后者可雙泵同時(shí)向液壓缸供油實(shí)現(xiàn)快速運(yùn)動(dòng)，最后確定選用雙聯(lián)葉片泵方案。(3) 選擇快速運(yùn)動(dòng)和換向回路 本系統(tǒng)已選定液壓缸差動(dòng)連接和雙泵供油兩種快速運(yùn)動(dòng)回路實(shí)現(xiàn)快速運(yùn)動(dòng)?？紤]到從工進(jìn)轉(zhuǎn)快退時(shí)回油路流量較大，故選用換向時(shí)間可調(diào)的電液換向閥式換向回路，以減小液壓沖擊。由于要實(shí)現(xiàn)液壓缸差動(dòng)連接，所以選用三位五通電液換向閥。(4) 選擇速度換接回路 由于本系統(tǒng)滑臺(tái)由快進(jìn)轉(zhuǎn)為工進(jìn)時(shí)，速度變化大（1/2=0.1/(0.84×10-3)=113），為減少速度換接時(shí)的液壓沖擊，選用

14、行程閥控制的換接回路。(5) 選擇調(diào)壓和卸荷回路 在雙泵供油的油源形式確定后，調(diào)壓和卸荷問(wèn)題都已基本解決。即滑臺(tái)工進(jìn)時(shí)，高壓小流量泵的出口壓力由油源中的溢流閥調(diào)定，無(wú)需另設(shè)調(diào)壓回路。在滑臺(tái)工進(jìn)和停止時(shí)，低壓大流量泵通過(guò)液控順序閥卸荷，高壓小流量泵在滑臺(tái)停止時(shí)雖未卸荷，但功率損失較小，故可不需再設(shè)卸荷回路。2組成液壓系統(tǒng)將上面選出的液壓基本回路組合在一起，并經(jīng)修改和完善，就可得到完整的液壓系統(tǒng)工作原理圖，如上圖所示。在上圖中，為了解決滑臺(tái)工進(jìn)時(shí)進(jìn)、回油路串通使系統(tǒng)壓力無(wú)法建立的問(wèn)題，增設(shè)了單向閥。為了避免機(jī)床停止工作時(shí)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(tái)運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性，圖中添置了一個(gè)單

15、向閥?？紤]到這臺(tái)機(jī)床用于鉆孔（通孔與不通孔）加工，對(duì)位置定位精度要求較高，圖中增設(shè)了一個(gè)壓力繼電器。當(dāng)滑臺(tái)碰上死擋塊后，系統(tǒng)壓力升高，它發(fā)出快退信號(hào)，操縱電液換向閥換向。四、計(jì)算和選擇液壓件1確定液壓泵的規(guī)格和電動(dòng)機(jī)功率(1) 計(jì)算液壓泵的最大工作壓力小流量泵在快進(jìn)和工進(jìn)時(shí)都向液壓缸供油，由表7可知，液壓缸在工進(jìn)時(shí)工作壓力最大，最大工作壓力為p1=4.08mpa，如在調(diào)速閥進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路中，選取進(jìn)油路上的總壓力損失p=0.6mpa，考慮到壓力繼電器的可靠動(dòng)作要求壓差dpe=0.5mpa，則小流量泵的最高工作壓力估算為大流量泵只在快進(jìn)和快退時(shí)向液壓缸供油，由表7可見(jiàn)，快退時(shí)液壓缸的工作壓力為p

16、1=2.23mpa，比快進(jìn)時(shí)大?？紤]到快退時(shí)進(jìn)油不通過(guò)調(diào)速閥，故其進(jìn)油路壓力損失比前者小，現(xiàn)取進(jìn)油路上的總壓力損失p=0.3mpa，則大流量泵的最高工作壓力估算為(2) 計(jì)算液壓泵的流量由表7可知，油源向液壓缸輸入的最大流量為0.5×10-3 m3/s ，若取回路泄漏系數(shù)k=1.1，則兩個(gè)泵的總流量為l/min33/sm1055.0/sm105.01.133331p=´=×´=³-kqq考慮到溢流閥的最小穩(wěn)定流量為3l/min，工進(jìn)時(shí)的流量為0.84×10-5 m3/s =0.47l/min，則小流量泵的流量最少應(yīng)為3.47l/min

17、。(3) 確定液壓泵的規(guī)格和電動(dòng)機(jī)功率根據(jù)以上壓力和流量數(shù)值查閱產(chǎn)品樣本，并考慮液壓泵存在容積損失，最后確定選取pv2r12-6/33型雙聯(lián)葉片泵。其小流量泵和大流量泵的排量分別為6ml/r和33ml/r，當(dāng)液壓泵的轉(zhuǎn)速np=940r/min時(shí)，其理論流量分別為5.6 l/min和31l/min，若取液壓泵容積效率v=0.9，則液壓泵的實(shí)際輸出流量為由于液壓缸在快退時(shí)輸入功率最大，若取液壓泵總效率p=0.8，這時(shí)液壓泵的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率為kw17.1kw108.06010331070.1336ppp=´´´´´=³-hqpp根據(jù)此數(shù)值查

18、閱產(chǎn)品樣本，選用規(guī)格相近的y100l6型電動(dòng)機(jī)，其額定功率為1.5kw，額定轉(zhuǎn)速為940r/min。2.確定其他元件及輔件 (1) 確定閥類(lèi)元件及輔件根據(jù)系統(tǒng)的工作壓力和通過(guò)各閥類(lèi)元件及輔件的實(shí)際流量，查閱產(chǎn)品樣本，可選出這些元件的型號(hào)及規(guī)格,表6所列為選擇元件的一個(gè)方案。表6 液壓元件規(guī)格及型號(hào)序號(hào)元件名稱(chēng)通過(guò)的最大流量q/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-2.5/32(2.5/32)6.32三位五通電液換向閥7035dy100by1006.30.33行程閥62.322c-100bh1006.30.34調(diào)速閥<1q-6b66.35單向閥

19、701-100b1006.30.26單向閥29.31-63b506.30.37背壓閥<1b-10b106.38順序閥28.1xy-63b636.30.39單向閥701-100b1006.30.210單向閥27.91-63b636.30.211過(guò)濾器36.6xu-50x2005012壓力表開(kāi)關(guān)k-6b6.313溢流閥5.1y10b106.3*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)階段的運(yùn)動(dòng)速度、時(shí)間以及進(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7所列。表9各工況實(shí)際運(yùn)動(dòng)速度、時(shí)間和流量快進(jìn)工進(jìn)快退

20、l/min24.0l/min957.445.01212=*=aaqqm/s10824.0m/s1095601047.0343 112-3-35´=´´´=aqus38.1s109.01015031=´=-ts1.34s1088.01030332=´´=-ts46.1s123.01018033=´=-t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9數(shù)值，按表10推薦的管道內(nèi)允許速度取=4 m/s，由式計(jì)算得與液壓缸無(wú)桿腔和有桿腔相連的油管內(nèi)徑分別為為了統(tǒng)一規(guī)格，按產(chǎn)品樣本選取所有管子均為內(nèi)徑20mm

21、、外徑28mm的10號(hào)冷拔鋼管。(3) 確定油箱油箱的容量按式估算，其中為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，低壓系統(tǒng)，=24；中壓系統(tǒng)，=57；高壓系統(tǒng)，=612?，F(xiàn)取=6，得五 、液壓缸設(shè)計(jì)基礎(chǔ)5.1液壓缸的軸向尺寸液壓缸軸向長(zhǎng)度取決于負(fù)載運(yùn)行的有效長(zhǎng)度（活塞在缸筒內(nèi)能夠移動(dòng)的極限距離）、導(dǎo)向套長(zhǎng)度、活塞寬度、缸底、缸蓋聯(lián)結(jié)形式及其固定安裝形式。圖示出了液壓缸各主要零件軸向尺寸之間的關(guān)系?；钊麑挾取；钊行谐倘Q于主機(jī)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的最大行程，=0.15+0.03=0.18m。導(dǎo)向長(zhǎng)度，缸筒長(zhǎng)度。5.2主要零件強(qiáng)度校核5.2.1缸筒壁厚=5mm因?yàn)榉桨甘堑蛪合到y(tǒng)，校核公式,式中： -缸筒壁厚（）-實(shí)驗(yàn)壓力 ,其中是液壓

22、缸的額定工作壓力d-缸筒內(nèi)徑 d=0.11m-缸筒材料的許用應(yīng)力。，為材料抗拉強(qiáng)度（mpa）,n為安全系數(shù)，取n=5。對(duì)于p1<16mpa.材料選45號(hào)調(diào)質(zhì)鋼，對(duì)于低壓系統(tǒng)因此滿(mǎn)足要求。5.2.2缸底厚度1=11mm1.缸底有孔時(shí)：其中2.缸底無(wú)孔時(shí)，用于液壓缸快進(jìn)和快退；其中5.2.3桿徑d,式中f是桿承受的負(fù)載（n）f=36089n 是桿材料的許用應(yīng)力，=1005.2.4缸蓋和缸筒聯(lián)接螺栓的底徑d1式中 k-擰緊系數(shù)，一般取k=1.251.5； f-缸筒承受的最大負(fù)載（n）； z-螺栓個(gè)數(shù)； -螺栓材料的許用應(yīng)力， ，為螺栓材料的屈服點(diǎn)（mpa），安全系數(shù)n=1.22.5 5.2.5

23、液壓缸穩(wěn)定性計(jì)算液壓缸承受的負(fù)載f超過(guò)某臨界值時(shí)將會(huì)失去穩(wěn)定性。穩(wěn)定性可用下式校核：式中 nc- 穩(wěn)定性安全系數(shù) ，-4，取nc=3;由于缸筒固定活塞動(dòng)，由桿材料知硬鋼，因此 因此滿(mǎn)足穩(wěn)定性要求。5.2.6液壓缸緩沖壓力液壓缸設(shè)置緩沖壓力裝置時(shí)要計(jì)算緩緩從壓力，當(dāng)值超過(guò)缸筒、缸底強(qiáng)度計(jì)算的時(shí)，則以取代。在緩沖時(shí)，緩沖腔的機(jī)械能力為，活塞運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能為?；钊跈C(jī)械能守恒中運(yùn)行至終點(diǎn)。 式中： 通過(guò)驗(yàn)算，液壓缸強(qiáng)度和穩(wěn)定性足以滿(mǎn)足要求。六、驗(yàn)算液壓系統(tǒng)性能1驗(yàn)算系統(tǒng)壓力損失由于系統(tǒng)管路布置尚未確定，所以只能估算系統(tǒng)壓力損失。估算時(shí)，首先確定管道內(nèi)液體的流動(dòng)狀態(tài)，然后計(jì)算各種工況下總的壓力損失?，F(xiàn)取

24、進(jìn)、回油管道長(zhǎng)為l=2m，油液的運(yùn)動(dòng)粘度取=1´10-4m2/s，油液的密度取r=0.9174´103kg/m3。(1) 判斷流動(dòng)狀態(tài)在快進(jìn)、工進(jìn)和快退三種工況下，進(jìn)、回油管路中所通過(guò)的流量以快退時(shí)回油流量q2=70l/min為最大，此時(shí)，油液流動(dòng)的雷諾數(shù)也為最大。因?yàn)樽畲蟮睦字Z數(shù)小于臨界雷諾數(shù)（2000），故可推出：各工況下的進(jìn)、回油路中的油液的流動(dòng)狀態(tài)全為層流。(2) 計(jì)算系統(tǒng)壓力損失將層流流動(dòng)狀態(tài)沿程阻力系數(shù)和油液在管道內(nèi)流速同時(shí)代入沿程壓力損失計(jì)算公式，并將已知數(shù)據(jù)代入后，得可見(jiàn)，沿程壓力損失的大小與流量成正比，這是由層流流動(dòng)所決定的。在管道結(jié)構(gòu)尚未確定的情況下，管

25、道的局部壓力損失p常按下式作經(jīng)驗(yàn)計(jì)算各工況下的閥類(lèi)元件的局部壓力損失可根據(jù)下式計(jì)算其中的dpn由產(chǎn)品樣本查出，qn和q數(shù)值由表8和表9列出?；_(tái)在快進(jìn)、工進(jìn)和快退工況下的壓力損失計(jì)算如下：1快進(jìn)滑臺(tái)快進(jìn)時(shí)，液壓缸通過(guò)電液換向閥差動(dòng)連接。在進(jìn)油路上，油液通過(guò)單向閥10、電液換向閥2，然后與液壓缸有桿腔的回油匯合通過(guò)行程閥3進(jìn)入無(wú)桿腔。在進(jìn)油路上，壓力損失分別為在回油路上，壓力損失分別為將回油路上的壓力損失折算到進(jìn)油路上去，便得出差動(dòng)快速運(yùn)動(dòng)時(shí)的總的壓力損失2工進(jìn)滑臺(tái)工進(jìn)時(shí)，在進(jìn)油路上，油液通過(guò)電液換向閥2、調(diào)速閥4進(jìn)入液壓缸無(wú)桿腔，在調(diào)速閥4處的壓力損失為0.5mpa。在回油路上，油液通過(guò)電液換

26、向閥2、背壓閥8和大流量泵的卸荷油液一起經(jīng)液控順序閥7返回油箱，在背壓閥8處的壓力損失為0.6mpa。若忽略管路的沿程壓力損失和局部壓力損失，則在進(jìn)油路上總的壓力損失為此值略小于估計(jì)值。在回油路上總的壓力損失為該值即為液壓缸的回油腔壓力p2=0.66mpa，可見(jiàn)此值與初算時(shí)參考表4選取的背壓值基本相符。按表7的公式重新計(jì)算液壓缸的工作壓力為此略高于表7數(shù)值。考慮到壓力繼電器的可靠動(dòng)作要求壓差dpe=0.5mpa，則小流量泵的工作壓力為此值與估算值基本相符，是調(diào)整溢流閥10的調(diào)整壓力的主要參考數(shù)據(jù)。3快退滑臺(tái)快退時(shí)，在進(jìn)油路上，油液通過(guò)單向閥10、電液換向閥2進(jìn)入液壓缸有桿腔。在回油路上，油液通

27、過(guò)單向閥5、電液換向閥2和單向閥13返回油箱。在進(jìn)油路上總的壓力損失為此值遠(yuǎn)小于估計(jì)值，因此液壓泵的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的功率是足夠的。在回油路上總的壓力損失為此值與表7的數(shù)值基本相符，故不必重算。大流量泵的工作壓力為此值是調(diào)整液控順序閥7的調(diào)整壓力的主要參考數(shù)據(jù)。2驗(yàn)算系統(tǒng)發(fā)熱與溫升由于工進(jìn)在整個(gè)工作循環(huán)中占96%，所以系統(tǒng)的發(fā)熱與溫升可按工進(jìn)工況來(lái)計(jì)算。在工進(jìn)時(shí)，大流量泵經(jīng)液控順序閥8卸荷，其出口壓力即為油液通過(guò)液控順序閥的壓力損失液壓系統(tǒng)的總輸入功率即為液壓泵的輸入功率w4.564w8.060109.27100588.060101.51099.43636p2p2p1p1pr=´´

28、;´+´´´=+=-hqpqpp液壓系統(tǒng)輸出的有效功率即為液壓缸輸出的有效功率由此可計(jì)算出系統(tǒng)的發(fā)熱功率為按式計(jì)算工進(jìn)時(shí)系統(tǒng)中的油液溫升，即°c其中傳熱系數(shù)k=15 w/（m2·°c）。設(shè)環(huán)境溫t2=25°c，則熱平衡溫度為°c 油溫在允許范圍內(nèi)，油箱散熱面積符合要求，不必設(shè)置冷卻器七、設(shè)計(jì)小結(jié)課程設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)當(dāng)中的非常重要的一環(huán)，本次課程設(shè)計(jì)時(shí)間一周略顯得倉(cāng)促一些。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非常多的。   這次課程設(shè)計(jì)，由于理論知識(shí)的不足，再加上平時(shí)

29、沒(méi)有什么設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，一開(kāi)始的時(shí)候有些手忙腳亂，不知從何入手。在老師的諄諄教導(dǎo)，和同學(xué)們的熱情幫助下，使我找到了信心?，F(xiàn)在想想其實(shí)課程設(shè)計(jì)當(dāng)中的每一天都是很累的，其實(shí)正向老師說(shuō)得一樣，機(jī)械設(shè)計(jì)的課程設(shè)計(jì)沒(méi)有那么簡(jiǎn)單，雖然種種困難我都已經(jīng)克服，但是還是難免我有些疏忽和遺漏的地方。完美總是可望而不可求的，不在同一個(gè)地方跌倒兩次才是最重要的。抱著這個(gè)心理我一步步走了過(guò)來(lái)，最終完成了我的任務(wù)。從設(shè)計(jì)過(guò)程中，我復(fù)習(xí)了以前學(xué)過(guò)的知識(shí)，畫(huà)圖水平有所提高，word輸入、排版的技巧也有所掌握，這些應(yīng)該是我最大的收獲。設(shè)計(jì)是一個(gè)系統(tǒng)性的工程，越做到后面，越發(fā)現(xiàn)自己知識(shí)的局限性，在今后的學(xué)習(xí)中，還得更加努力學(xué)習(xí)。參考文獻(xiàn)1 王積偉，章宏甲，黃誼.液壓傳動(dòng).第二版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，206.12（20108重?。? 馬振福.液壓