立式組合機床液壓系統(tǒng)設(shè)計課件

1、攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計（論文）立式組合機床液壓系統(tǒng)設(shè)計 學(xué)生姓名： 學(xué)生學(xué)號： 院（系）： 機械工程學(xué)院 年級專業(yè)： 2011級機制2班 指導(dǎo)教師： 張勇 教授 二一四年六月攀枝花學(xué)院本科學(xué)生課程設(shè)計任務(wù)書題目組合機床液壓系統(tǒng)設(shè)計1、課程設(shè)計的目的在完成液壓傳動課程學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，運用所學(xué)的液壓基本知識，理論聯(lián)系實際，把知識運用到實際生產(chǎn)時實踐中來，設(shè)計一臺專用銑床液壓系統(tǒng)。2、課程設(shè)計的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）設(shè)計立式組合機床的液壓系統(tǒng)，工作臺要求完成：快進(jìn)工進(jìn)快退原位停止、工件松開液壓泵卸荷。動力滑臺采用平面導(dǎo)軌，其靜摩擦系數(shù)為f =0.2，動摩擦系數(shù)為f=0.1，往

2、復(fù)運動的加（減速）的時間=0.05，系統(tǒng)的參數(shù)如下:滑臺的重量為133000N 快進(jìn)快退的速度6m/min滑臺工進(jìn)速度50 mm/s 快進(jìn)行程100mm工進(jìn)行程50mm 切削負(fù)載為31000N3、主要參考文獻(xiàn)1 王積偉液壓傳動北京：機械工業(yè)出版社，20102 俞啟榮機床液壓傳動北京：機械工業(yè)出版社，19833 席偉光機械設(shè)計課程設(shè)計北京：高等教育出版社，20034 李壯云中國機械設(shè)計大典南昌：江西科學(xué)技術(shù)出版社，20025 王文斌機械設(shè)計手冊北京：機械工業(yè)出版社，20044、課程設(shè)計工作進(jìn)度計劃 1.用三天的時間進(jìn)行查閱資料，初步計算，請教老師等設(shè)計準(zhǔn)備。 2.用兩天的時間進(jìn)行計算、設(shè)計、畫圖

3、。 3兩天的時間自己查找問題、老師審核、交圖等工作。指導(dǎo)教師（簽字）日期年 月 日教研室意見：年 月 日學(xué)生（簽字）： 接受任務(wù)時間： 年 月 日注：任務(wù)書由指導(dǎo)教師填寫。課程設(shè)計（論文）指導(dǎo)教師成績評定表題目名稱評分項目分值得分評價內(nèi)涵工作表現(xiàn)20%01學(xué)習(xí)態(tài)度6遵守各項紀(jì)律，工作刻苦努力，具有良好的科學(xué)工作態(tài)度。02科學(xué)實踐、調(diào)研7通過實驗、試驗、查閱文獻(xiàn)、深入生產(chǎn)實踐等渠道獲取與課程設(shè)計有關(guān)的材料。03課題工作量7按期圓滿完成規(guī)定的任務(wù)，工作量飽滿。能力水平35%04綜合運用知識的能力10能運用所學(xué)知識和技能去發(fā)現(xiàn)與解決實際問題，能正確處理實驗數(shù)據(jù)，能對課題進(jìn)行理論分析，得出有價值的結(jié)論

4、。05應(yīng)用文獻(xiàn)的能力5能獨立查閱相關(guān)文獻(xiàn)和從事其他調(diào)研；能提出并較好地論述課題的實施方案；有收集、加工各種信息及獲取新知識的能力。06設(shè)計（實驗）能力，方案的設(shè)計能力5能正確設(shè)計實驗方案，獨立進(jìn)行裝置安裝、調(diào)試、操作等實驗工作，數(shù)據(jù)正確、可靠；研究思路清晰、完整。07計算及計算機應(yīng)用能力5具有較強的數(shù)據(jù)運算與處理能力；能運用計算機進(jìn)行資料搜集、加工、處理和輔助設(shè)計等。08對計算或?qū)嶒灲Y(jié)果的分析能力（綜合分析能力、技術(shù)經(jīng)濟分析能力）10具有較強的數(shù)據(jù)收集、分析、處理、綜合的能力。成果質(zhì)量45%09插圖（或圖紙）質(zhì)量、篇幅、設(shè)計（論文）規(guī)范化程度5符合本專業(yè)相關(guān)規(guī)范或規(guī)定要求；規(guī)范化符合本文件第五

5、條要求。10設(shè)計說明書（論文）質(zhì)量30綜述簡練完整，有見解；立論正確，論述充分，結(jié)論嚴(yán)謹(jǐn)合理；實驗正確，分析處理科學(xué)。11創(chuàng)新10對前人工作有改進(jìn)或突破，或有獨特見解。成績指導(dǎo)教師評語指導(dǎo)教師簽名： 年月日攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計（論文） 摘 要摘 要 目前，液壓系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用在機械、建筑、航空等領(lǐng)域中，成為一種新型的動力源。由于液壓元件的制造精度越來越高，再配合電信號的控制，使液壓系統(tǒng)在換向方面可以達(dá)到較高的頻率。不管是在重型機械和精密設(shè)備上都能滿足要求。液壓系統(tǒng)本身有較多的優(yōu)點，比如：在同等的體積下，液壓裝置產(chǎn)生的動力更大；由于它的質(zhì)量和慣性小、反映快，使液壓裝置工作比較平穩(wěn)；能夠?qū)崿F(xiàn)無級調(diào)

6、速，特別是在運動中進(jìn)行調(diào)速；液壓裝置自身能實現(xiàn)過載保護(hù)；實現(xiàn)直線運動遠(yuǎn)比機械傳動簡單。但是液壓傳動對溫度的變化比較敏感，不宜在很高或很低的溫度下工作。液壓系統(tǒng)應(yīng)用在機床上，實現(xiàn)對工作臺和夾緊工件的循環(huán)控制起著重要的作用。對銑削類組合機床，運用液壓來控制運動循環(huán)，結(jié)構(gòu)簡單，所占空間小，而且能滿足較大的切削負(fù)載要求。關(guān)鍵詞：液壓系統(tǒng)，組合機床，運用II攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計（論文） ABSTRACTAbstract At present, the hydraulic system are widely used in machinery, construction, aviation, etc,

7、become a kind of new type of power supply. Because the manufacturing precision of the hydraulic element more and more high, combined with electrical signal control, hydraulic system in the reversing of the higher frequency. Whether in heavy machinery and precision equipment can meet the requirements

8、. Hydraulic system itself has more advantages, such as: in the same volume, hydraulic device the power generated larger; Because of its quality and the inertia small, reflecting the quickly, make hydraulic equipment work smoothly; Can realize stepless speed regulation, especially in the movement spe

9、ed; Hydraulic device itself can realize overload protection; Realize the linear motion than simple mechanical transmission. But hydraulic transmission is more sensitive to temperature changes, not in very high or very low temperatures. Hydraulic system used in the machine, and to realize the clampin

10、g workpiece table and the cycle control play an important role. Of milling class combination machine tools, using hydraulic pressure to control movement cycle, simple structure, accounting for the space is little, and can meet the requirements of the larger cutting load. Keywords: hydraulic system,

11、combination machine tools, use III 攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計（論文） 目錄目 錄摘 要 ABSTRACT1 方案的確定1 1.1整體性分析1 1.2擬定方案1 1.3比較方案并確定方案22工況分析22.1運動參數(shù)分析22.2動力參數(shù)分析32.3負(fù)載圖和速度圖的繪制33液壓缸尺寸和所需流量43.1液壓缸尺寸計算43.2確定液壓缸所需流量53.3夾緊缸的有效面積、工作壓力和流量的確定54擬定液壓系統(tǒng)圖64.1確定液壓傳動系統(tǒng)的類型74.2液壓回路的選擇74.2.1調(diào)壓回路74.2.2調(diào)速回路84.2.3平衡回路94.24換向回路104.2.5卸荷回路10 4.3擬定

12、液壓系統(tǒng)原理圖105選擇液壓元件的確定輔助裝置115.1選擇液壓泵115.2電機的選擇125.3選擇閥類元件125.4確定油管尺寸136油箱的設(shè)計14 6.1油箱容量的確定14 6.2估算油箱的長、寬、高14 6.3確定油箱壁厚14 6.4確定液位計的安裝尺寸14 6.5隔板尺寸的計算14 6.6油箱結(jié)構(gòu)的設(shè)計15 6.7輔助元件的選擇15 6.8油箱其他附件的選擇167液壓系統(tǒng)的性能驗算167.1回路中壓力損失 16 7.2確定液壓泵工作壓力18 7.3 液壓系統(tǒng)的效率 197.4 液壓系統(tǒng)的發(fā)熱溫升驗算 19結(jié)論21參考文獻(xiàn)23致 謝 24 攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計（論文） 方案的分析題目五

13、：組合機床液壓系統(tǒng)設(shè)計20V攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 工況的分析試設(shè)計立式組合機床的液壓系統(tǒng)，已知切削負(fù)載為31000N，滑臺工作速度為50mm/min,快進(jìn)和快退速度為6m/min，滑臺（包括動力頭）的重量為133000N,往復(fù)運動的加速（減速）的時間為 =0.05 S,滑臺用平面導(dǎo)軌，靜摩擦系數(shù) fs=0.2，動摩擦系數(shù)fd=0.1，快進(jìn)行程為100mm,工進(jìn)行程為50mm.攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計（論文） 工況分析1 方案的確定1.1整體性分析要求此液壓系統(tǒng)實現(xiàn)的工作循環(huán)是：工作快進(jìn) 工作臺工進(jìn) 工作臺快退 工作臺原位停止 ?；_的重量為133000N,快進(jìn)快退的速度6m/min,滑

14、臺工進(jìn)速度50 mm/s 快進(jìn)行程100mm,工進(jìn)行程50mm ,切削負(fù)載為31000N.對于立式組合機床的液壓系統(tǒng)而言，加工的零件需要精度高，定位準(zhǔn)確。所以整個系統(tǒng)的設(shè)計要求定位精度高，換向速度快。在設(shè)計閥的時候，考慮這些方面變的尤其重要，要考慮到工作在最低速度時調(diào)速閥的最小調(diào)節(jié)流量能否滿足要求。在行程方面，應(yīng)該比要求的工作行程大點，包括工作行程、最大行程和夾緊缸行程，主要是考慮到在安全方面和實際運用中。在壓力方面也要考慮到滿足最大負(fù)載要求。而且在液壓系統(tǒng)能滿足要求的前提下，使液壓系統(tǒng)的成本較低。1.2 擬定方案方案一 液壓系統(tǒng)中工作臺的執(zhí)行元件為伸縮缸，工件的夾緊用單桿活塞缸；工作臺采用節(jié)

15、流閥實現(xiàn)出油口節(jié)流調(diào)速，用行程閥實現(xiàn)工作臺從快進(jìn)到工進(jìn)的轉(zhuǎn)換，在工進(jìn)回路上串接個背壓閥；為了防止工件在加工過程中松動，在夾緊進(jìn)油路上串接個單向閥；工作臺的進(jìn)、退采用電磁換向閥；夾緊缸的夾緊與放松用電磁閥控制。方案二 液壓系統(tǒng)中工作臺的執(zhí)行元件為單桿活塞缸，工件的夾緊也采用單桿活塞缸；工作臺采用調(diào)速閥實現(xiàn)進(jìn)油口節(jié)流調(diào)速，也采用行程閥實現(xiàn)工作臺從快進(jìn)到工進(jìn)的轉(zhuǎn)換，工進(jìn)時，為了避免前沖現(xiàn)象，在回路上串接個背壓閥；夾緊缸上串接個蓄能器和單向閥，避免工件在加工過程中松動；工作臺的進(jìn)、退換向采用電液換向閥，工作臺快進(jìn)時，采用差動連接；夾緊缸的夾緊與放松用電磁閥控制。V攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 液壓缸

16、尺寸和所需流量1.3比較方案并確定方案單桿活塞缸比伸縮缸結(jié)構(gòu)簡單，價格便宜，易維護(hù)，而且也能滿足要求；調(diào)速閥的性能比節(jié)流閥穩(wěn)定，調(diào)速較好，用于負(fù)載變化大而運動要求穩(wěn)定的系統(tǒng)中；采用出油口調(diào)速回路中油液通過節(jié)流閥產(chǎn)生的熱量直接排回油箱散熱；攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計（論文） 工況分析夾緊缸進(jìn)油口處串接蓄能器，更好的保證工件的夾緊力，使工件在加工過程中始終在夾緊狀態(tài)。電液換向閥的信號傳遞快，配合液壓動力的輸出力大、慣性小、反映快的優(yōu)點使控制靈活、精度高、快速性好。綜上比較選擇方案二較好。2 工況分析2.1運動參數(shù)分析首先根據(jù)主機要求畫出動作循環(huán)圖（圖一）?？爝M(jìn)工進(jìn)快退放松夾緊圖一2.2動力參數(shù)分析計算

17、各階段的負(fù)載 工作負(fù)載：由已知條件可知切削力=31000N。慣性負(fù)載：=27142.85N（參考機床的工作臺加速時間，取=0.05s）阻力負(fù)載：靜摩擦阻力 動摩擦阻力（滑動導(dǎo)軌：鑄鐵對鑄鐵啟動低速時,v<0.16m/s）6攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 液壓缸尺寸和所需流量表1 液壓缸在各個工作階段的負(fù)載值其中=0.9工況負(fù)載組成負(fù)載值（N）推力（N）夾緊27143快進(jìn)起動2660029555加速4044344937快進(jìn)1330014778工進(jìn)工進(jìn)4430049222快退1330014778攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計（論文） 液壓缸尺寸和所需流量2.3負(fù)載圖和速度圖的繪制負(fù)載圖按上面的數(shù)值繪

18、制，如圖2所示。速度圖按已知數(shù)值，工進(jìn)的速度。3 液壓缸尺寸和所需流量3.1液壓缸尺寸計算3.1.1工作壓力的確定：工作壓力可根據(jù)負(fù)載和主機類型確定，由（書）表113得出：3.1.2計算液壓缸尺寸：由于立式組合機床工作臺快進(jìn)和快退速度相同，因此選用單桿活塞式液壓缸，并使,快進(jìn)時采用差動連接，因管路中有壓力損失，快進(jìn)時回油路壓力損失取Pa，快退時回油路壓力損失亦取Pa。工進(jìn)時，為使運動平穩(wěn)，在液壓缸回路油路上須加背壓閥，背壓力值一般為,選取背壓Pa。根據(jù),可求出液壓缸大腔面積為 根據(jù)GB2348-80圓整成就近的標(biāo)準(zhǔn)值，得D=220mm，液壓缸活塞桿直徑，根據(jù)GB2348-80就近圓整成標(biāo)準(zhǔn)值d

19、=160mm。3.1.3缸徑、桿徑取標(biāo)準(zhǔn)值后的有效工作面積：無桿腔有效面積 活塞桿面積 有桿腔有效面積 3.2確定液壓缸所需流量 3.3夾緊缸的有效面積、工作壓力和流量確定3.3.1確定夾緊缸的工作壓力：根據(jù)最大夾緊力，由液壓傳動中的表11-2（書）取工作壓力。計算夾緊缸有效面積、缸徑和桿徑：夾緊缸面積 夾緊缸直徑 取標(biāo)準(zhǔn)值 D=220mm活塞桿直徑，一般取。攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計（論文） 擬定液壓系統(tǒng)圖 取標(biāo)準(zhǔn)值=110mm3.3.2計算夾緊缸的流量：液壓缸回油路上有背壓P2 ，保證速度平穩(wěn)。根據(jù)現(xiàn)代機械設(shè)備設(shè)計手冊中推薦值，取P2=0.8MPa，快進(jìn)時液壓缸雖做差動連接，但油管中有壓降，取

20、=0.5MPa?？焱耸杏颓恢杏斜粔?，這時可取=0.6MPa根據(jù)上述計算數(shù)據(jù)，可估算液壓缸在各個工作段中的壓力、流量和功率，如下表所示： 表2工況推力F/N回油腔壓力 進(jìn)油腔壓力輸入流量輸入功率計算式夾緊2714303.50.990.057快進(jìn)起動2955501.916 加速449372.681恒速147781.181120.62.374工進(jìn)492220.81.671.900.052快退起動2955501.651 加速449370.63.784恒速147780.62.159107.33.8614 擬定液壓系統(tǒng)圖液壓傳動系統(tǒng)的草圖是從液壓系統(tǒng)的工作原理和結(jié)構(gòu)組成上來具體體現(xiàn)設(shè)計任務(wù)所提出的各項要求

21、，它包括三項內(nèi)容：確定液壓傳動系統(tǒng)的類型、選擇液壓回路和組成液壓系統(tǒng)。確定液壓傳動系統(tǒng)的類型就是在根據(jù)課題提供的要求下，參照立式組合機床液壓系統(tǒng)的具體特點，選擇適合的系統(tǒng)類型。選擇液壓回路就是在根據(jù)課題提供的要求和液壓傳動系統(tǒng)具體運動特點，選擇適合本課題的液壓回路。組成液壓系統(tǒng)就是在確定各個液壓回路的基礎(chǔ)上，將各個液壓回路綜合在一起，根據(jù)課題的實際要求，對液壓系統(tǒng)草圖進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和改進(jìn)，最終形成一個合理有效、符合課題設(shè)計要求的液壓傳動系統(tǒng)原理圖。4.1 確定液壓傳動系統(tǒng)的類型液壓傳動系統(tǒng)的類型究竟采用開式還是采用閉式，主要取決于它的調(diào)速方式和散熱要求。一般的設(shè)計，凡具備較大空間可以存放油箱且

22、不另設(shè)置散熱裝置的系統(tǒng)，要求盡可能簡單的系統(tǒng)，或采用節(jié)流調(diào)速或容積-節(jié)流調(diào)速的系統(tǒng)，都宜采用開式。在開式回路中，液壓泵從油箱吸油，把壓力油輸送給執(zhí)行元件，執(zhí)行元件排出的油則直接流回油箱。開式回路結(jié)構(gòu)簡單，油液能得到較好的冷卻，但油箱的尺寸大，空氣和贓物易進(jìn)入回路；凡容許采用輔助泵進(jìn)行補油并通過換油來達(dá)到冷卻目的的系統(tǒng)，對工作穩(wěn)定和效率有較高要求的系統(tǒng)，或采用容積調(diào)速的系統(tǒng)都宜采用閉式。在閉式回路中，液壓泵的排油管直接與執(zhí)行元件的進(jìn)油管相連，執(zhí)行元件的回油管直接與液壓泵的吸油管相連，兩者形成封閉的環(huán)狀回路。閉式回路的特點是雙向液壓泵直接控制液壓缸的換向，不需要換向閥及其控制回路，液壓元件顯著減少

23、，液壓系統(tǒng)簡單，用油不多而且動作迅速，但閉式回路也有其缺點，就是回路的散熱條件較差，并且所用的雙向液壓泵比較復(fù)雜而且系統(tǒng)要增設(shè)補、排油裝置，成本較高，故應(yīng)用還不普遍。本課題設(shè)計的液壓傳動系統(tǒng)類型采用開式液壓系統(tǒng)，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡單。4.2 液壓回路的選擇液壓機械的液壓系統(tǒng)雖然越來越復(fù)雜，但是一個復(fù)雜的液壓系統(tǒng)往往是由一些基本回路組成的。液壓基本回路就是由有關(guān)液壓元件組成，能夠完成某一特定功能的基本回路。在本設(shè)計中選擇五種回路，分別為調(diào)壓回路、調(diào)速回路、平衡回路、換向回路和卸荷回路。4.2.1 調(diào)壓回路調(diào)壓回路的功用在于調(diào)定或限制液壓源的最高工作壓力，也就是說能夠控制系統(tǒng)的工作壓力，使它不超過某一預(yù)

24、先調(diào)定好的數(shù)值，或使工作機構(gòu)在運動過程中的各個階段具有不同的工作壓力。調(diào)壓控制回路包括連續(xù)調(diào)壓回路、多級調(diào)壓回路、恒壓控制回路等。液壓源工作壓力級的多少，壓力在調(diào)節(jié)、控制或切換方式上的差異，是這種回路出現(xiàn)多種結(jié)構(gòu)方案的原因，也是對它進(jìn)行評比、選擇時要考慮的因素。該設(shè)計選擇溢流閥單級調(diào)壓回路，溢流閥開啟壓力可通過調(diào)壓彈簧調(diào)定，如果調(diào)定溢流閥調(diào)壓彈簧的頂壓縮量，便可設(shè)定供油壓力的最高值。系統(tǒng)的實際工作壓力有負(fù)載決定，當(dāng)外負(fù)載壓力小于溢流閥調(diào)定壓力時，溢流閥處無溢流流量，此時溢流閥起安全閥作用。圖示4-1油路可靠，價格便宜。 圖4-1 調(diào)壓回路4.2.2 調(diào)速回路調(diào)速閥調(diào)速回路由調(diào)速閥、溢流閥、液壓

25、泵和執(zhí)行元件等組成。它通過改變調(diào)速閥的通流面積來控制和調(diào)節(jié)進(jìn)入或流出執(zhí)行元件的流量，從而達(dá)到調(diào)速的目的。這種調(diào)速回路具有結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、成本低、使用維護(hù)方便、調(diào)速范圍大等優(yōu)點。用流量控制閥實現(xiàn)速度控制的回路有三種基本方式，節(jié)流調(diào)速回路分為進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路、出口節(jié)流調(diào)速回路、旁通節(jié)流調(diào)速回路等。本設(shè)計選用單向進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路。用溢流閥和串聯(lián)在執(zhí)行元件進(jìn)油路上的調(diào)速閥調(diào)節(jié)流入執(zhí)行元件的油液流量，從而控制執(zhí)行元件的速度?；净芈啡鐖D4-2所示：圖4-2 調(diào)速回路4.2.3 平衡回路平衡回路的功用在于防止垂直或傾斜放置的液壓缸和與之相連的工作部件因自重而自行下落。下圖是一種使用單向順序閥的平衡平很

26、平衡回路。由圖可見，當(dāng)換向閥左位接入回路使活塞下行時，回油路上存在著一定的背壓；只要將這個背壓閥調(diào)得使液壓缸內(nèi)的背壓能支承得住活塞與之相連的工作部件，活塞就可以平穩(wěn)的下落。當(dāng)換向閥處于中位時，活塞就停止運動，不在繼續(xù)下移。這種回路在活塞向下快速運動時功率損失較大，鎖住時活塞和與之相連的工作部件會因單向順序閥和換向閥的泄漏而緩慢下落；因此它只使用于工作部件重量不大、活塞鎖住時定位要求不高的場合。圖4-3 平衡回路 4.2.4換向回路往復(fù)直線運動換向回路的功用是使液壓缸和與之相連的主機運動部件在其行程終端處迅速、平穩(wěn)、準(zhǔn)確地變換運動方向。簡單的換向回路只須采用標(biāo)準(zhǔn)的普通換向閥。 4.2.5 卸荷回

27、路卸荷回路的功用是在液壓泵驅(qū)動電機不須頻繁啟閉的情況下，使液壓泵在零壓或很低壓力下運轉(zhuǎn)，以減少功率損失，降低系統(tǒng)發(fā)熱，延長液壓泵和電機的使用壽命。如圖4-4所示。圖4-4 卸荷回路4.3擬定液壓傳動系統(tǒng)原理圖一個液壓傳動系統(tǒng)都是由許多的回路組合而成，所以將上面的幾個液壓回路組合在一起.。再根據(jù)本設(shè)計課題的實際要求采用疊加閥技術(shù)，故將所選液壓元件轉(zhuǎn)換成疊加閥系列元件，并對液壓系統(tǒng)傳動原理圖進(jìn)行必要的修改和整理，擬定出完整的符合要求的液壓系統(tǒng)原理圖。經(jīng)過修改、整理后的液壓系統(tǒng)圖如圖所示，它在各方面都比較合理、完善了，能夠基本達(dá)到本課題的設(shè)計要求。5 選擇液壓元件和確定輔助裝置攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計

28、（論文） 選擇液壓元件和確定輔助裝置5.1選擇液壓泵取液壓系統(tǒng)的泄漏系數(shù)K=1.1則液壓泵的最大流量，即。根據(jù)擬定的液壓系統(tǒng)是采用回油路節(jié)流調(diào)速，進(jìn)油路壓力損失選取，故液壓泵工作壓力為： (5-1)考慮到系統(tǒng)動態(tài)壓力因素的影響，液壓泵的額定工作壓力為： (5-2)根據(jù)、和已選定的單向定量泵型式，查機械設(shè)計手冊選用YB-C148B型定量葉片泵。該泵額定排量為153.0mL/r,額定轉(zhuǎn)速1000r/min，其額定流量為136.3L/min。5.2電動機的選擇 最大功率在快退階段，如果取液壓泵的效率為為0.75，驅(qū)動液壓泵最大輸入功率為： 查機械設(shè)計手冊.單行本·電機與電器選取11kw的電

29、動機YCT225-4A。5.3選擇閥類元件各類閥可通過最大流量和實際工作壓力選擇，閥的規(guī)格如下表所示：表3序號元件名稱估計通過流量L/min額定流量L/min額定壓力MPa額定壓降MPa型號、規(guī)格1過濾器15016025<0.02XU-160X80-J2變量葉片泵101606.3YBP3單向閥6014025<0.2AF3-Ea10B4單向閥2514025<0.2AF3-Ea10B5溢流閥314025YF3-Ea10B攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計（論文） 選擇液壓元件和確定輔助裝置6二位五通電磁換向閥5016025<0.525E-25B97蓄能器NXQA-L2.5/10-H8液

30、控順序閥6014025XF3-E10B9背壓閥614025YF3-E10B10壓力繼電器DP1-6311單向閥3014025<0.2AF3-Ea10B12三位五通電液換向閥6014025<0.535DYF3Y-E10B13單向閥6014025<0.2AF3-Ea10B14行程閥4114025<0.3AXQF-E10B15調(diào)速閥1350.07140250.5QCI-63B16調(diào)速閥2350.07140250.5QCI-63B17二位二通手動換向閥2WMM10AB18油箱5.4確定油管尺寸攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計（論文） 油箱的設(shè)計5.4.1油管內(nèi)徑的確定可按下式計算：泵的總

31、流量為1.29L/min，但快速時，部分回油管流量可達(dá)120.6L/min，故按120.6L/min計算：V取6m/min取標(biāo)準(zhǔn)值d=25mm，外徑為、內(nèi)徑為的紫銅6 油箱的設(shè)計6.1油箱容量的確定中壓系統(tǒng)中，油箱有效容積可按泵每分鐘內(nèi)公稱流量的57倍來確定，即油箱的容積V=（57） 查機械設(shè)計手冊得油箱的標(biāo)準(zhǔn)值為800L。6.2估算油箱的長、寬、高設(shè)油箱的長、寬、高比值范圍為1：1：13：2：1，則根據(jù)油箱的容量可算出油箱的長、寬、高分別為a=b =c=930mm,由于在選擇油箱的容量時系數(shù)選的較大，在此就不在考慮油箱的壁厚，即油箱的壁厚包括在上面計算的長、寬、高中。6.3確定油箱壁厚800

32、以上容量的油箱箱壁厚取4mm。箱底厚度應(yīng)大于箱壁，取箱底厚度為6mm，箱蓋厚度應(yīng)為箱壁的34倍，取箱蓋厚度為12mm。6.4確定液位計的安裝尺寸在設(shè)計液位計時，要考慮液位計的顯示最大刻度與最小刻度之間的差值和油箱的高度。油箱內(nèi)的液面高度為油箱高度的80%，所以：mm選擇液位計XYW1000，最大刻度與最小刻度之間為700mm。安裝時，液位計的中心位置與上述的液面高度在同一水平面。攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 液壓系統(tǒng)性能的驗算6.5隔板的尺寸計算隔板的長度由油箱的內(nèi)部尺寸可以確定，主要計算隔板的高度。隔板的高度一般為油箱內(nèi)液面高度的3/4。但是也要考慮到當(dāng)油箱內(nèi)的油液降到最低位置時，液壓油也

33、能流入到吸油腔，避免液壓系統(tǒng)吸入空氣。所以隔板的高度為回油腔一側(cè)的隔板要考慮吸油腔快速吸油時，油箱底部的沉淀雜質(zhì)不能流入吸油腔中，再此取隔板離油箱底的尺寸為300mm。攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計（論文） 油箱設(shè)計6.6油箱結(jié)構(gòu)的設(shè)計油箱的結(jié)構(gòu)應(yīng)能使油箱實現(xiàn)存油、散熱和分離污物及防止污染的作用。結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)注意以下幾個問題：1) 開式油箱液面應(yīng)和大氣連通。為防止空氣中的污物進(jìn)入油箱，油箱上部的通氣孔上必須配置空氣過濾器。一般通氣孔兼作注油孔用。2) 在液壓泵的吸油管路上，必須安裝網(wǎng)式過濾器，以清除較大的顆粒雜質(zhì)，保護(hù)液壓泵。過濾器的安裝方式應(yīng)能便于取出過濾器。3) 液壓泵的吸入油管和回油管的距離應(yīng)盡可

34、能遠(yuǎn)些，管口都應(yīng)插入最低液面以下，以免發(fā)生吸空和回油沖濺產(chǎn)生氣泡，管口制成45º斜角，以增大吸油及回油截面，使油液流動速度變化不致過大，斜口應(yīng)面向箱壁。兩管件之間要用隔板隔開，并使油液循環(huán)，將油液中的氣泡和雜質(zhì)分離和沉淀。為了充分發(fā)揮隔板的作用，要設(shè)計兩塊隔板，上面一塊隔板隔氣泡，下面一塊隔板隔雜質(zhì)。管端與箱底、箱壁間距離均不宜小于管徑的3倍；粗濾油器距箱底不應(yīng)小于20mm。4) 為了防止油液污染，油箱上各蓋板、管口處都要妥善密封。選擇合理的密封方式進(jìn)行有效密封。為了易于散熱和便于對油箱進(jìn)行搬移及維護(hù)保養(yǎng)，按GB3766-83規(guī)定，箱底離地至少在150mm以上。箱底應(yīng)適當(dāng)傾斜，在最低

35、部位處設(shè)置堵塞或放油塞，以便排放污油。在油箱蓋上焊接四個吊鉤，油箱上焊兩個提手，以便于油箱的搬移。為了防止油箱內(nèi)部生銹，應(yīng)在油箱內(nèi)壁涂上耐油防銹的涂料。油箱結(jié)構(gòu)設(shè)計后應(yīng)布置好箱蓋上電機、泵、疊加閥的位置，疊加閥應(yīng)放在一端， 這樣不僅有利于回油，而且有利于給液壓缸供油，電機和泵的位置的確定要考慮為其他輔助元件留下合理的空間。其次，布置其他輔助元件的位置，為保證箱蓋的強度，要加厚箱蓋的尺寸，確定采用10mm厚的箱蓋鋼板。6.7輔助元件的選擇1) 過濾器的選擇過濾器的功用是在于過濾混在液壓油液中的雜質(zhì)，使進(jìn)到系統(tǒng)中去的油液的污染度降低，保證系統(tǒng)的正常工作。過濾器按過濾方式分，有表面型過過濾器、深度型

36、過濾器和中間型過濾器三種。選擇過濾器的基本要求：a.過濾精度應(yīng)滿足液壓系統(tǒng)的要求；b.具有足夠大的過濾能力，壓力損失??；c.濾芯及外殼應(yīng)有足夠的強度，不致因油壓而損壞；25攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計（論文） 液壓系統(tǒng)性能的驗算d.有良好的抗腐蝕性，不會對油液造成化學(xué)的或機械的污染；e.清洗維護(hù)方便，更換濾芯容易；f.在規(guī)定的工作溫度下，能保持性能穩(wěn)定，有足夠的耐久性；g.結(jié)構(gòu)盡量簡單、緊湊、價格低廉。根據(jù)上述要求和本課題的要求，選擇濾油器型號: XU-50×2002）空氣濾清器的選擇一般應(yīng)在油箱蓋上設(shè)置空氣過濾器，它包括空氣過濾器和注油過濾網(wǎng)。選擇：QUQ2，技術(shù)參數(shù)：空氣阻力0.02M

37、pa，加油網(wǎng)孔0.5mm。3) 選擇壓力表選擇：Y-100T4) 選擇液位計一般在油箱側(cè)壁上設(shè)置液位計，以指示液面位置。液位計應(yīng)設(shè)置在加油時容易看到的地方。這里選擇：YWZ1506.8油箱其它附件的選擇油箱的其它附件可根據(jù)中國機械設(shè)計大典上選擇。 7 液壓系統(tǒng)性能的驗算7.1 回路中壓力損失回路壓力損失計算應(yīng)在管道布置圖完成后進(jìn)行，必須知道管道的長度和直徑。管道直徑按選定元件的接口尺寸確定，即d=15mm,長度在管道布置圖未完成前暫按進(jìn)油管、回油管均為L=4m估算。油液運動粘度取，在此設(shè)計中主要驗算工進(jìn)和快退工況時的壓力損失。7.1.1 工進(jìn)時壓力損失進(jìn)油管路壓力損失：首先判別進(jìn)油管液流狀態(tài)，

38、由于雷諾數(shù) 故為層流。管路沿層壓力損失： 取管道局部損失油液流經(jīng)單向閥和三位五通換向閥的壓力損失按下面公式計算，有關(guān)數(shù)據(jù) 工進(jìn)時進(jìn)油路總壓力損失： 此值小于0.5MPa,所以是安全的 工進(jìn)時回油路壓力損失：因回油管路流量為 液流狀態(tài)經(jīng)判斷為層流（于是沿程壓力損失： (6-6)局部壓力損失： 回油路中油液流經(jīng)調(diào)速閥和三位五通換向閥時的壓力損失計算方法同上，即 工進(jìn)時回油路總壓力損失 將回油路中壓力損失折算到進(jìn)油路上，就可求出工進(jìn)時回路中整個壓力損失 7.1.2 快退時壓力損失快退時進(jìn)油路和回油路中經(jīng)檢查都是層流，進(jìn)油路壓力損失為：進(jìn)油路中油液流經(jīng)單向閥、三位五通換向閥、單向調(diào)時壓力損失計算方法同

39、前 快退時進(jìn)油路總壓力損失： 快退時回油路中壓力損失：由于,則有液流狀態(tài)經(jīng)判斷為層流(6-14) 回油路總壓力損失： 將回油路中的壓力損失折算到進(jìn)油路上去，可得到快推時回油路中的整個壓力損失： 這個數(shù)值比原來估計的數(shù)值大，因此系統(tǒng)中元件規(guī)格和管道直徑不宜再減小。7.2 確定液壓泵工作壓力 工進(jìn)時，負(fù)載壓力 液壓泵工作壓力 快退時，負(fù)載壓力： 液壓泵的工作壓力： 根據(jù)，則溢流閥調(diào)整壓力取7.3 液壓系統(tǒng)的效率由于在整個工作循環(huán)中，工進(jìn)占用時間最長，因此，系統(tǒng)的效率可以用工進(jìn)時的情況來計算。工進(jìn)速度為，則液壓缸的輸出功率為 液壓泵的輸出功率： 工進(jìn)時液壓回路效率： 液壓系統(tǒng)效率,取液壓泵效率，液壓

40、缸效率取，于是7.4 液壓系統(tǒng)的發(fā)熱溫升驗算液壓系統(tǒng)總發(fā)熱功率計算液壓泵輸入功率： 液壓缸有效功率： 系統(tǒng)總發(fā)熱功率： 油液溫升近似值 溫升沒有超出允許范圍的范圍，液壓系統(tǒng)中不需要設(shè)置冷卻器。 至此，該銑床液壓系統(tǒng)設(shè)計計算宣告全部結(jié)束。V攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 液壓系統(tǒng)性能的驗算攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計（論文） 總結(jié)總 結(jié)設(shè)計總說明任務(wù)來源：本課題來源于已有解決問題的設(shè)計。設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)：按照實際生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)，盡量向國家標(biāo)準(zhǔn)靠攏。所有圖紙應(yīng)正確、規(guī)范、設(shè)計結(jié)構(gòu)、工藝合理可行，力求達(dá)到產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化。設(shè)計原則：在設(shè)計過程中嚴(yán)格遵守學(xué)校課程設(shè)計的設(shè)計原則，根據(jù)設(shè)計要求完成堆草機動力的液壓系統(tǒng)設(shè)計，在滿足生產(chǎn)工藝和加工精度要求的前提下進(jìn)一步提高精度。使其在使用較少零部件的情況下更精、更好的完成加工要求，使操作方便、靈活、快捷易于實現(xiàn)自