臥式單面多軸鉆孔組合機床動力滑臺的液壓系統(tǒng)的課設(shè)計劉申_20170522204324

1、下載可編輯液壓傳動課程設(shè)計臥式單面多軸鉆孔組合機床動力課題名稱滑臺的液壓系統(tǒng)設(shè)計專業(yè)班級16 機制升本學(xué)生姓名劉申學(xué)號51601111031指導(dǎo)教師沈武群機械與車輛工程學(xué)院二一七年五月二十日.專業(yè) .整理 .下載可編輯目錄任務(wù)書引言1第一章明確液壓系統(tǒng)的設(shè)計要求2第二章負載與運動分析2第三章負載圖和速度圖的繪制3第四章確定液壓系統(tǒng)主要參數(shù)54.1 確定液壓缸工作壓力54.2 計算液壓缸主要結(jié)構(gòu)參數(shù)54.3 繪制液壓缸工況圖7第五章液壓系統(tǒng)方案設(shè)計75.1 選用執(zhí)行元件85.2 速度控制回路的選擇85.3 選擇快速運動和換向回路95.4 速度換接回路的選擇95.5 選擇調(diào)壓和卸荷回路105.6

2、組成液壓系統(tǒng)原理圖105.7 系統(tǒng)圖的原理11第六章液壓元件的選擇136.1 確定液壓泵的規(guī)格和電動機功率136.2 確定其它元件及輔件14第七章液壓系統(tǒng)性能驗算167.1 驗算系統(tǒng)壓力損失并確定壓力閥的調(diào)整值167.2 油液溫升驗算18設(shè)計小結(jié)20參考文獻21.專業(yè) .整理 .下載可編輯.專業(yè) .整理 .下載可編輯引言液壓系統(tǒng)已經(jīng)在各個部門得到越來越廣泛的應(yīng)用，而且越先進的設(shè)備 ，其應(yīng)用液壓系統(tǒng)的部門就越多。液壓傳動是用液體作為來傳遞能量的，液壓傳動有以下優(yōu)點 ：易于獲得較大的力或力矩 ，功率重量比大 ，易于實現(xiàn)往復(fù)運動 ，易于實現(xiàn)較大范圍的無級變速，傳遞運動平穩(wěn)，可實現(xiàn)快速而且無沖擊，與機

3、械傳動相比易于布局和操縱，易于防止過載事故，自動潤滑 、元件壽命較長，易于實現(xiàn)標準化、系列化。液壓傳動的基本目的就是用液壓介質(zhì)來傳遞能量，而液壓介質(zhì)的能量是由其所具有的壓力及力流量來表現(xiàn)的。而所有的基本回路的作用就是控制液壓介質(zhì)的壓力和流量 ，因此液壓基本回路的作用就是三個方面：控制壓力 、控制流量的大小 、控制流動的方向 。 所以基本回路可以按照這三方面的作用而分成三大類：壓力控制回路 、流量控制回路 、方向控制回路 。.專業(yè) .整理 .下載可編輯第一章明確液壓系統(tǒng)的設(shè)計要求設(shè)計一臺臥式單面多軸鉆孔組合機床動力滑臺的液壓系統(tǒng)。已知參數(shù) ：切削負載FL30000 N , 機床工作部件總質(zhì)量m9

4、50kg ，快進 、快退速度均為5.5m / min ，工進 速度 20 100mm / min 范圍內(nèi) 可無級調(diào) 節(jié) 。 滑臺最 大行程 400mm 其中工進行程 150mm ，往復(fù)運動加 、減速時間 0.2s ，滑臺采用平導(dǎo)軌，其摩擦系數(shù) fs 0.2 ，動摩擦系數(shù) f d 0.1。 滑臺要求完成 “快進 工進 快退 停止 ”的工作循環(huán) 。工作時要求運動平穩(wěn) ，且可隨時停止運動 。第二章負載與運動分析負載分析中 ，暫不考慮回油腔的背壓力 ，液壓缸的密封裝置產(chǎn)生的摩擦阻力在機械效率中加以考慮 。 因工作部件是臥式放置 ，重力的水平分力為零 ，這樣需要考慮的力有 ：夾緊力，導(dǎo)軌摩擦力 ，慣性力

5、。在對液壓系統(tǒng)進行工況分析時，本設(shè)計實例只考慮組合機床動力滑臺所受到的工作負載 、慣性負載和機械摩擦阻力負載，其他負載可忽略 。（1）工作負載工作負載是在工作過程中由于機器特定的工作情況而產(chǎn)生的負載，對于金屬切削機床液壓系統(tǒng)來說，沿液壓缸軸線方向的切削力即為工作負載，即Ft30000 N（2）阻力負載阻力負載主要是工作臺的機械摩擦阻力 ，分為靜摩擦阻力和動摩擦阻力兩部分 。導(dǎo)軌的正壓力等于動力部件的重力 ，設(shè)導(dǎo)軌的靜摩擦力為 Ff ，則靜摩擦阻力F fs0.293101862N ，動摩擦阻力F fd0.19310931N（3）慣性負載最大慣性負載取決于移動部件的質(zhì)量和最大加速度 ，其中最大加速

6、度可通過工作臺最大移動速度和加速時間進行計算 。 因此慣性負載可表示為Fmmv /t9505.5 / 60 / 0.2 N435.42N如果忽略切削力引起的顛覆力矩對導(dǎo)軌摩擦力的影響，并設(shè)液壓缸的機械效率 w 0.96 ，根據(jù)上述負載力計算結(jié)果 ，可得出液壓缸在各個工況下所受到的負載力和液壓缸所需推力情況 ，如表 1 所示 。.專業(yè) .整理 .下載可編輯表 1 液壓缸總運動階段負載表（單位 ： N ）工況負載組成負載值 F /N推力F/ W/N啟動FFfs18621939.58加速FFfdFm1366.421423.35快進FFfd931969.79工進FFfdFt3093132219.79反

7、向啟動FFfs18621939.58加速FFfdFm1366.421423.35快退FFfd931969.79第三章負載圖和速度圖的繪制根據(jù)負載計算結(jié)果和已知的個階段的速度，可繪制出工作循環(huán)圖如圖1（ a）所示，所設(shè)計組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)的速度循環(huán)圖可根據(jù)已知的設(shè)計參 數(shù) 進 行 繪 制 ， 已 知 快 進 和 快 退 速 度 v1 v3 5.5m/min 、 快 進 行 程 L1 400 150 250mm 、工進行程 L2 150mm 、快退行程 L3 400mm ，工進速度 v2100mm/min 。快進、工進和快退的時間可由下式分析求出。L10.25快進時間 ： t15.52.73

8、sv160L20.15工進時間 ： t210090sv 21000 60L1L20.4快退時間 ： t34.34sv35.5 60.專業(yè) .整理 .下載可編輯根據(jù)上述已知數(shù)據(jù)繪制組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)繪制負載圖（F-t ）如圖1(b),速度循環(huán)圖如圖1（c)所示 。b)c)圖 1 速度負載循環(huán)圖a)工作循環(huán)圖b ）速度圖c)負載圖.專業(yè) .整理 .A2兩倍的，即A1 是有桿腔工作面積下載可編輯第四章確定液壓系統(tǒng)主要參數(shù)4.1 確定液壓缸工作壓力由表 2 和表 3 可知，組合機床液壓系統(tǒng)在最大負載約為31000 N 時宜取14MP。P表 2 按負載選擇工作壓力負載/KN工作壓力 /MPa500

9、0 0.811.522.5334455表 3各種機械常用的系統(tǒng)工作壓力機 床農(nóng)業(yè)機械液壓機機械類型小型工程機械建大中型挖掘機組合龍門筑機械重型機械磨床拉床機床刨床液壓鑿巖機起重運輸機械工作壓力0.82352881010182032/MPa4.2 計算液壓缸主要結(jié)構(gòu)參數(shù)由于工作進給速度與快速運動速度差別較大，且快進、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連接方式 。通常利用差動液壓缸活塞桿較粗 、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 ，而液壓缸缸體隨滑臺運動的常用典型安裝形式 。 這種情況下，應(yīng)把液壓缸設(shè)計成無桿腔工作面積A1 / A22

10、，而活塞桿直徑 d 與缸筒直徑 D 成 d = 0.707 D 的關(guān)系 。工進過程中 ，當孔被鉆通時 ，由于負載突然消失 ，液壓缸有可能會發(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 (通過設(shè)置背壓閥的方式 )，選取此背壓值為 p 2=0.6MPa 。.專業(yè) .整理 .下載可編輯快進時液壓缸雖然作差動連接 （即有桿腔與無桿腔均與液壓泵的來油連接），但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，估算時取 p 0.5MPa?？焱藭r回油腔中也是有背壓的 ，這時選取被壓值 p2 =0.6MPa 。由工進時得負載值由公式計算液壓缸面積A2F3093143.54 10 4

11、m 2 ，mP1 P20.96 4 2 0.6A1A2 2 A2 87.0810 4 m 2液壓缸缸筒直徑為D4 A1105.3mm由于有前述差動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=0.707105.3=74.45mm ，根據(jù) GB/T2348 2001 對液壓缸缸筒內(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 。此時液壓缸兩腔的實際有效面積分別為：A1D 2 495.0310 4 m2A2D 2d 2444.2710 4 m2工作臺在快進過程中 ，液壓缸采用差動連接 ，此時系統(tǒng)所需要的流

12、量為q快進A1A2v127.64 L min工作臺在快退過程中所需要的流量為q快退A2v324.62 L min工作臺在工進過程中所需要的流量為q工進A1v20.95 L min根據(jù)上述液壓缸直徑及流量計算結(jié)果，進一步計算液壓缸在各個工作階段中的壓力 、流量和功率值 ，如表 4 所示 。表 4各工況下的主要參數(shù)值回油腔進油腔推力壓 力壓力輸入流量輸入功工況計算公式F /NP2/ MPP1/ MPq/L.min -1率 P/Kwaa.專業(yè) .整理 .下載可編輯啟動1939.5800.39p1 FA2p / A1 A2快qA1A2v1進加速1423.551.230.73Pp1q恒速969.791.

13、140.6427.640.295p2p1p回油腔進油腔工況推力壓 力壓 力輸入流量輸入功計算公式F /NP2/ MPP1/ MPq/L.min -1率 P/Kwaa32219.7p1Fp2 A2工進0.63.60.950.0579qA1 v2Pp1q起動1939.5800.43P1Fp2 A1快1423.551.59qA2v3加速0.6退969.791.4924.620.61Pp1q恒速A1A24.3 繪制液壓缸工況圖據(jù)表 4 可繪制出液壓缸的工況圖，如圖所示 。.專業(yè) .整理 .下載可編輯第五章液壓系統(tǒng)方案設(shè)計根據(jù)組合機床液壓系統(tǒng)的設(shè)計任務(wù)和工況分析，所設(shè)計機床對調(diào)速范圍、低速穩(wěn)定性有一定要

14、求，因此速度控制是該機床要解決的主要問題。速度的換接、穩(wěn)定性和調(diào)節(jié)是該機床液壓系統(tǒng)設(shè)計的核心。此外，與所有液壓系統(tǒng)的設(shè)計要求一樣 ，該組合機床液壓系統(tǒng)應(yīng)盡可能結(jié)構(gòu)簡單，成本低 ，節(jié)約能源 ，工作可靠。5.1 選用執(zhí)行元件因系統(tǒng)運動循環(huán)要求正向快進和工進，反向快退 ，且快進 ，快退速度相等，因此選用單活塞桿液壓缸 ，快進時差動連接 ，無桿腔面積 A1 等于有桿腔面積 A2 的兩倍。5.2 速度控制回路的選擇工況圖表明 ，所設(shè)計組合機床液壓系統(tǒng)在整個工作循環(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 。雖然節(jié)流調(diào)速回路效率低 ，但適合于小功率場合 ，而且

15、結(jié)構(gòu)簡單 、成本低 。該機床的進給運動要求有較好的低速穩(wěn)定性和速度 - 負載特性 ，因此有三種速度控制方案可以選擇 ，即進口節(jié)流調(diào)速 、出口節(jié)流調(diào)速 、限壓式變量泵加調(diào)速閥的容積節(jié)流調(diào)速 。鉆孔加工屬于連續(xù)切削加工，加工過程中切削力變化不大，因此鉆削過程中負載變化不大 ，采用節(jié)流閥的節(jié)流調(diào)速回路即可 。 但由于在鉆頭鉆入鑄件表面及孔被鉆通時的瞬間 ，存在負載突變的可能 ，因此考慮在工作進給過程中采用具有壓差補償?shù)倪M口調(diào)速閥的調(diào)速方式 ，且在回油路上設(shè)置背壓閥 。由于選定了節(jié)流調(diào)速方案，所以油路采用開式循環(huán)回路，以提高散熱效率，防止油液溫升過高 。從工況圖中可以清楚地看到，在這個液壓系統(tǒng)的工作循

16、環(huán)內(nèi)，液壓要求油源交替地提供低壓大流量和高壓小流量的油液 。而快進快退所需的時間 t1 和工進所需的時間 t 2 分別為t1l1 v1l3 v3602505.51000604005.5 1000 s7.1s.專業(yè) .整理 .下載可編輯t 2l 2 v2601500.1 1000 s90s由于 t2 / t1 12.7 因此從提高系統(tǒng)效率 、節(jié)省能量角度來看 ，如果選用單個定量泵作為整個系統(tǒng)的油源 ，這樣的設(shè)計顯然是不合理的 。 而宜采用大 、小兩個液壓泵自動兩級并聯(lián)供油的油源方式 ，如圖 3 所示 。圖 3 雙泵供油油源5.3 選擇快速運動和換向回路系統(tǒng)中采用節(jié)流調(diào)速回路后 ，不論采用何種油源

17、方式都必須有單獨的油路直接通向液壓缸兩腔 ，以實現(xiàn)快速運動 。在本系統(tǒng)中 ，快進、快退換向回路應(yīng)采用如圖 4a 所示形式 。5.4 速度換接回路的選擇由工況圖可知，當滑臺從快進轉(zhuǎn)為工進時，進入液壓缸的流量由 27.64L/min 降 0.95 L/min ，可選行程閥來進行速度換接 ，以減少液壓沖擊 （如圖 4b ）。 由工進轉(zhuǎn)為快退時，回路中通過的流量很大 進油路中通過24.62L/min ，回油路中通過24.6295.0344.77 L min52.26 L min 。 為了保證換向平穩(wěn)起見 ，宜采用換向時間可調(diào)的電液換向閥換接回路（如圖 4a）。由于這一回路還要實現(xiàn)液壓缸的差動連接，所以

18、換向閥必須是五通的。a.換向回路b.速度換接回路圖 4液壓回路的選擇.專業(yè) .整理 .下載可編輯5.5 選擇調(diào)壓和卸荷回路油源中有溢流閥 ，調(diào)定系統(tǒng)工作壓力 ，因此調(diào)壓問題已在油源中解決 ，無須另外再設(shè)置調(diào)壓回路 。而且 ，系統(tǒng)采用進油節(jié)流調(diào)速 ，故溢流閥常開 ，即使滑臺被卡主 ，系統(tǒng)壓力也不會超過溢流閥的調(diào)定值 ，所以又起安全作用 。在圖 4a 所示的雙液壓泵自動兩級供油的油源中設(shè)有卸荷閥 ，當滑臺工進和停止時 ，低壓、大流量液壓泵都可經(jīng)此卸荷閥 。 有于工進在整個工作循環(huán)周期中占了絕大部分時間 ，且高壓 、小流量液壓泵的功率較小 ，故可以認為卸荷問題已基本解決 ，就不需要再設(shè)置卸荷回路 。

19、5.6 組成液壓系統(tǒng)原理圖選定調(diào)速方案和液壓基本回路后 ，再增添一些必要的元件和配置一些輔助性油路 ，并對回路進行歸并和整理 ，就可將液壓回路合成為液壓系統(tǒng) ，即組成如圖 5 所示的液壓系統(tǒng)圖 。為便于觀察調(diào)整壓力 ，在液壓泵的進口處 ，背壓閥和液壓腔進口處設(shè)置測壓點，并設(shè)置多點壓力表開關(guān) ，這樣只需一個壓力表即能觀察各壓力 。要實現(xiàn)系統(tǒng)的動作 ，即要求實現(xiàn)的動作順序為 ：啟動 快進 工進 快退停止。則可得出液壓系統(tǒng)中各電磁鐵的動作順序如表 5 所示 。表中 “+ ”號表示電磁鐵通電或行程閥壓下 ；“號”表示電磁鐵斷電或行程閥復(fù)位 。表 5電磁鐵的動作順序表1YA2YA3YA行程閥快進+工進+

20、快退+停止.專業(yè) .整理 .下載可編輯圖 5 液壓系統(tǒng)圖5.7 系統(tǒng)圖的原理1.快進快進如圖所示 ，按下啟動按鈕 ，電磁鐵 1YA 通電，由泵輸出的壓力油經(jīng) 2 三位五通換向閥的右側(cè) ，這時的主油路為 ：進油路：泵 過濾器 11 單向閥 10 三位五通換向閥2（ 1YA 得電）行程閥 3液壓缸右腔 ?；赜吐罚阂簤焊鬃笄?三位五通換向閥 2（ 1YA 得電）單向閥 6行程閥3液壓缸右腔 。2.工進行程開關(guān)使 3YA 通電，二位二通換向閥將通路切斷,其主油路為 ：進油路：泵 過濾器 11 單向閥 10 三位五通換向閥2（ 1YA 得電）調(diào)速閥 4液壓缸右腔 ?；赜吐罚阂簤焊鬃笄?三位五通換向閥 2

21、背壓閥 8順序閥 7油箱。3.快退滑臺停留時間結(jié)束后 ，時間繼電器發(fā)出信號 ，使電磁鐵1YA、3YA 斷電，.專業(yè) .整理 .下載可編輯2YA 通電，這時三位五通換向閥 2 接通右位 ，因滑臺返回時的負載小 ，系統(tǒng)壓力下降，變量泵輸出流量又自動恢復(fù)到最大 ，滑快速退回 ，其主油路為 ：進油路：泵 過濾器 11 單向閥 10 三位五通換向閥 2（ 2YA 得電）液壓缸左腔 。回油路：液壓缸右腔 單向閥 5三位五通換向閥2（右位） 油箱 。4.原位停止當滑臺退回到原位時 ，時間繼電器發(fā)出信號 ，使 2YA 斷電，換向閥處于中位，液壓兩腔油路封閉 ，滑臺停止運動 。這時液壓泵輸出的油液經(jīng)換向 2 直

22、接回油箱，泵在低壓下卸荷 。.專業(yè) .整理 .下載可編輯第六章液壓元件的選擇6.1 確定液壓泵的規(guī)格和電動機功率本設(shè)計所使用液壓元件均為標準液壓元件 ，因此只需確定各液壓元件的主要參數(shù)和規(guī)格 ，然后根據(jù)現(xiàn)有的液壓元件產(chǎn)品進行選擇即可 。（1）計算液壓泵的最大工作壓力由于本設(shè)計采用雙泵供油方式 ，根據(jù)液壓系統(tǒng)的工況圖 ，大流量液壓泵只需在快進和快退階段向液壓缸供油 ，因此大流量泵工作壓力較低 。 小流量液壓泵在快速運動和工進時都向液壓缸供油 ，而液壓缸在工進時工作壓力最大 ，因此對大流量液壓泵和小流量液壓泵的工作壓力分別進行計算 。根據(jù)液壓泵的最大工作壓力計算方法 ，液壓泵的最大工作壓力可表示為

23、液壓缸最大工作壓力與液壓泵到液壓缸之間壓力損失之和 。對于調(diào)速閥進口節(jié)流調(diào)速回路，選取進油路上的總壓力損失p 0.8MPa ，為使壓力繼電器能可靠地工作 ，取其調(diào)整壓力高出系統(tǒng)最大工作壓力 0.5MPa，則小流量泵的最大工作壓力應(yīng)為Pp13.60.80.5 MPa4.9MPa大流量液壓泵在快進和快退運動時才向液壓缸供油 ，由圖 4 可知，快退時液壓缸中的工作壓力比快進時大 ，如取進油路上的壓力損失為 0.5MPa ，則大流量泵的最高工作壓力為 ：Pp21.490.5 MPa1.99MPa（2）計算總流量表 3 表明，在整個工作循環(huán)過程中 ，因系統(tǒng)較簡單 ，取泄漏系數(shù) K L 1.05 , 則兩

24、個液壓泵的實際流量應(yīng)為 ：qp1.0527.64 L min29.02 L min工作進給時 ，輸入液壓缸流量約為0.95 L/min ，但由于要考慮溢流閥的最小穩(wěn)定溢流量 3 L/min ，故小液壓泵的供油量最少應(yīng)為3.95L/min 。據(jù)據(jù)以上壓力和流量的數(shù)值查閱產(chǎn)品樣本，因此選取 PV2R12 6/26 型雙聯(lián)葉片泵 ，其中小泵的排量為6mL/r ，大泵的排量為26mL/r ， 當泵的轉(zhuǎn)速n p =940r/min 時該液壓泵的理論流量為 30.08L/min ，若取液壓泵的容積效率 nv =0.9 ，液壓泵的實際輸出流量為qp6269400.9 1000 L min （5.122） 2

25、7.1L min.專業(yè) .整理 .下載可編輯由于液壓缸在快退時輸入功率最大，這時液壓泵工作壓力為1.99MPa 、流量為 27.1L / min 。 取泵的總效率p0.75 ，則液壓泵驅(qū)動電動機所需的功率為：pp qp1.9927.1P60kW 1.20kWp0.75根據(jù)上述功率計算數(shù)據(jù)查閱電動機產(chǎn)品樣本，選取 Y100L-6 型電動機 ，其額定功率 Pn1.5kW ，額定轉(zhuǎn)速 nn940 r min 。6.2 確定其它元件及輔件(1) 確定閥類元件及輔件根據(jù)系統(tǒng)的最高工作壓力和通過各閥類元件及輔件的實際流量 ，查閱產(chǎn)品樣本，選出的閥類元件和輔件規(guī)格如表 6 所列 。表 6 液壓元件規(guī)格及型號

26、通過的最規(guī)格序號元件名稱大流量型號額定流量額定壓力額定壓降/(L/min)/(L/min)/MPa/MPa1雙聯(lián)葉片泵PV2R12-6/26(5.1+22)17.52三位五通電6035DYF3Y E10B8016 0.5液換向閥3行程閥50AXQF E10B6316 0.34調(diào)速閥0.5AXQF E10B6165單向閥60AXQF E10B63160.26單向閥25AF3-Ea10B63160.27液控順序閥25XF3 E10B63160.38背壓閥0.6YF3 E10B63169溢流閥5.1YF3 E10B631610單向閥22AF3-Ea10B6316 0.211濾油器30XU 63 80

27、-J63 0.0212壓力表開關(guān)KF3-E3B 3 測點1613單向閥60AF3-Fa10B100160.214壓力繼電器PF B8L10.專業(yè) .整理 .下載可編輯*注：此為電動機額定轉(zhuǎn)速為940r/min時的流量 。(2) 確定油管在選定了液壓泵后 ，液壓缸在實際快進 、工進和快退運動階段的運動速度、時間以及進入和流出液壓缸的流量 ，與原定數(shù)值不同 ，重新計算的結(jié)果如表7所列。表 7 各工況實際運動速度、時間和流量流量、速度快進工進快退輸入流量A1qpq1A2A1q1 0.95q1qp27.1/(L/min ）95.0327.195.0344.7751.24排出流量A2 q1A2 q1q2

28、A1q1q2q2A2A1A1/(L/min ）44.7751.240.95 44.7727.1 95.0395.0324.1444.7795.030.4557.52運動速度qpq1q1v1A2v2v3A1A1A2/(L/min ）27.1 100.95 1027.11095.0344.775.444.7795.030.16.05由表可以看出 ，液壓缸在各階段的實際運動速度符合設(shè)計要求。根據(jù)表中數(shù)值 ，取油液在壓力管中流速v3m/ ，按式（2-30 ）算得與液壓缸無桿腔和有桿腔相連的油管內(nèi)徑分別為：d2 qv251.24 1063 10360 mm19.04mm取標準值 18mm ；d2qv22

29、7.1 1063 10360 mm13.85mm取標準值 15mm 。因此與液壓缸相連的兩根油管可以按照標準選用公稱通徑為18mm 和15mm 的無縫鋼管或高壓軟管。如果液壓缸采用缸筒固定式，則兩根連接管采用無縫鋼管連接在液壓缸缸筒上即可。如果液壓缸采用活塞桿固定式，則與液.專業(yè) .整理 .下載可編輯壓缸相連的兩根油管可以采用無縫鋼管連接在液壓缸活塞桿上或采用高壓軟管連接在缸筒上 。(3) 油箱的設(shè)計油箱的主要用途是貯存油液 ，同時也起到散熱的作用 ，參考相關(guān)文獻及設(shè)計資料 ，油箱的設(shè)計可先根據(jù)液壓泵的額定流量按照經(jīng)驗計算方法計算油箱的體積，然后再根據(jù)散熱要求對油箱的容積進行校核 。油箱容積按

30、式 Vq p ，取經(jīng)驗數(shù)據(jù)7 時，求得其容積為V qp 7 27.1L 189.7L按 JB/T7938 1999 規(guī)定，取最靠近的標準值 V=200L 。第七章液壓系統(tǒng)性能驗算7.1 驗算系統(tǒng)壓力損失并確定壓力閥的調(diào)整值由于系統(tǒng)的管路布置尚未具體確定，整個系統(tǒng)的壓力損失無法全面估算，故只能先按式 p p1 p2 A2 / A1 估算閥類元件的壓力損失 ，待設(shè)計好管路布局圖后 ，加上管路的沿程損失和局部損失即可 。 但對于中小型液壓系統(tǒng) ，管路的壓力損失甚微 ，可以不予考慮 。 壓力損失的驗算應(yīng)按一個工作循環(huán)中不同階段分別進行 ?？爝M滑臺快進時 ，液壓缸差動連接 ，由表 6 和表 7 可知，進

31、油路上油液通過單向閥 10 的流量是 22L/min ，通過電液換向閥 2 的流量是 27.1L/min ，然后與液壓缸有桿腔的回油匯合 ，以流量 51.24L/min 通過行程閥 3 并進入無桿腔 。 因此進油路上的總壓降為22222pv0.527.151.240.20.3MPa6380630.0240.0570.1990.28MPa此值不大 ，不會使壓力閥開啟 ，故能確保兩個泵的流量全部進入液壓缸 ?；赜吐飞?，液壓缸有桿腔中的油液通過電液換向閥 2 和單向閥 6 的流量都是28.2L/min ，然后與液壓泵的供油合并 ，經(jīng)行程閥 3 流入無桿腔 。 由此可算出快進時有桿腔壓力 p 2 與

32、無桿腔壓力 p 1 之差 。.專業(yè) .整理 .下載可編輯222p p2p124.1424.1451 .240.50.20.3MPa8063630.0460.0290.1990.274 MPa此值小于原估計值0.5MPa（見表 4），所以是偏安全的 。工進工進時，油液在進油路上通過電液換向閥 2 的流量為 0.95L/min ，在調(diào)速閥4 處的壓力損失為 0.5MPa；油液在回油路上通過換向閥2 的流量是 0.45L/min ，在背壓閥 8 處的壓力損失為0.6MPa ，通過順序閥7的流量為 （ 0.45+22 ）L/min=22.45L/min ，因此這時液壓缸回油腔的壓力為p2 為0.452

33、2p20.50.6 0.622.450.676 MPa80MPa63可見此值略大于原估計值0.6MPa。故可按表 4 中公式重新計算工進時液壓缸進油腔壓力p1 ，即F p2 A230931/ 0.96 0.676 10644.7710 4p195.0310 4106M P a 3.42M P aA1此值略低于表 4 中數(shù)值 。考慮到壓力繼電器可靠動作需要壓差pe0.5MPa ，故溢流閥9 的調(diào)壓pp1A 應(yīng)為0.52Pp1Ap1p1pe4.090.50.5 0.5 MPa4.42MPa80快退快退時，油液在進油路上通過單向閥10 的流量為 22L/min ，通過換向閥 2的流量為 27.1L/

34、min ；油液在回油路上通過單向閥5、換向閥 2 和單向閥 13 的流量都是 57.52L/min 。 因此進油路上總壓降為22220.527.1MPa 0.082MPapv1 0.28063此值較小 ，所以液壓泵驅(qū)動電動機的功率是足夠的?；赜吐飞峡倝航禐?22p257 .5257.520.257 .520.20.5MPa 0.592MPa638063.專業(yè) .整理 .下載可編輯此值與表4 的估計值相近 ，故不必重算 。所以 ，快退時液壓泵的工作壓力pp 應(yīng)為ppp1pv11.590.082 MPa1.672MPa因此大流量液壓泵卸荷的順序閥7 的調(diào)壓應(yīng)大于 1.672MPa 。7.2 油液溫

35、升驗算液壓傳動系統(tǒng)在工作時，有壓力損失 、容積損失和機械損失，這些損失所消耗的能量多數(shù)轉(zhuǎn)化為熱能，使油溫升高 ，導(dǎo)致油的粘度下降 、油液變質(zhì) 、機器零件變形等 ，影響正常工作 。 為此，必須控制溫升T 在允許的范圍內(nèi) ，如一般機床25 30 0C ；數(shù)控機床25 0C ；粗加工機械 、工程機械和機車車輛35 400C 。液壓系統(tǒng)的功率損失使系統(tǒng)發(fā)熱，單位時間的發(fā)熱量（ kW ）可表示為P1P2式中P 系統(tǒng)的輸入功率 （即泵的輸入功率 ）（ kW ）；1P2 系統(tǒng)的輸出功率 （即液壓缸的輸出功率 ）（ kW ）。工進在整個工作循環(huán)過程中所占的時間比例達 92% ，所以系統(tǒng)發(fā)熱和油液溫升可按工進時

36、的工況計算 。為簡便起見 ，采用上述 “系統(tǒng)的發(fā)熱功率計算方法之二 ”來進行計算 。t29092.69%t1t2907.1工進時液壓缸的有效功率（即系統(tǒng)輸出功率 ）為PeFv 2309310.1103kW 0.0516kW60這時大流量泵通過順序閥7 卸荷，小流量泵在高壓下供油 。 大液壓泵通過順序閥 7 的流量為 q222 L / min ，由表 5 查該閥在額定流量 qn 63L / min 時的壓力損失 pn 0.3MPa，故此閥在工進時的壓力損失ppn q2 / qn20.322/66 2 MPa 0.037MPa小液壓泵工進時的工作壓力pp14.42MPa ,流量 q1 5.1L / min ，所以兩個液壓泵的總輸入功率為.專業(yè) .整理 .下載可編輯Pppp1q1pq2p4.421065.110 30.0371062210 3600.7510360kW0.501kW由此得液壓系統(tǒng)的發(fā)熱量為PPpPe0.5010.0516 kW0.496kW由此可算出油箱的散熱面積為A326.5320010