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)說明書1份 3 參考資料以及說明：（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：課程設(shè)計(jì)總評(píng)成績：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)過程中，數(shù)控車床得到了廣泛的運(yùn)用，而我國也在這個(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)、航空航天以及國防建設(shè)等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，為國民經(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)技能來解決設(shè)計(jì)過程中的實(shí)際問題的能力；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

8、盤松開動(dòng)作原理圖2.1.2 負(fù)載分析 負(fù)載分析主要是研究一臺(tái)機(jī)器在工作過程中，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)來說，也就是通過試驗(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，并注意工作過程中可能產(chǎn)生的沖擊和過載等問題，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，也可以通過樣機(jī)試驗(yàn)來確定。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)，通過查閱書籍

9、及一些參考文獻(xiàn)，同時(shí)根據(jù)數(shù)控機(jī)床的特點(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

10、，單位mmS每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，單位mm/rHBS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，潤滑條件以及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)：F=mg=9810N靜摩擦力：           =0.2×9810N=1962N 動(dòng)摩擦力： 0.1×9810N=981N 式中F為運(yùn)動(dòng)部件及外負(fù)載對(duì)

11、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?shù)葋碚f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

12、，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)及適用場合名稱特點(diǎn)適用場合雙活塞桿缸雙向?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

13、擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)名稱特點(diǎn)適用場合葉片馬達(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)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-

14、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=Ff19622180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

15、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/×103N<510102020

16、303050>50工作壓力p/Mpa<0.811.52.533445>57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/Mpa5388101016625203282128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

17、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)用場合來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

18、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（即有桿腔與無桿腔與液壓泵的來油連接），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桿腔，參考表2-6，估算時(shí)p0.5Mpa。快退時(shí)回油腔中也是有背壓的，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液壓缸無桿腔壓力，MPa，取2MPa； p2液壓缸有桿腔壓力，MPa，取0.

19、8MPa；因此，根據(jù)已知參數(shù)，液壓缸無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=0.707×112.8=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

20、，CK6152機(jī)床快進(jìn)過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/min2.3 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)簡單，

21、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)過程中所需要的功率較小，系統(tǒng)的效率和發(fā)熱問題并不突出，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)流調(diào)速回路雖然效率低，但是結(jié)構(gòu)簡單、成本低，因此更適合用于這種小功率的應(yīng)用場合。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

22、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受的壓力和通過的流量，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)來說這個(gè)壓力是由溢流閥調(diào)定的，對(duì)于變量泵系統(tǒng)來說這個(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)

23、。 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，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)速閥和管路簡單的系統(tǒng)取=0.20.5MPa。（2）確定液壓泵的

24、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)中的平均流量來選擇。 （3-3）式中T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，按流過各元件的最大流量來選擇液元件的規(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)過參考

25、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，則通過閥的流量為q時(shí)閥的壓力損失p為 （4-1）通過計(jì)算得出此壓