G10鋼管自動切斷機床液壓系統(tǒng)設(shè)計-機械專業(yè)畢業(yè)設(shè)計學位論文范文模板參考資料

武漢工程大學畢業(yè)設(shè)計〔論文〕說明書論文題目G10鋼管自動切斷機床液壓系統(tǒng)設(shè)計學號學生姓名專業(yè)班級指導(dǎo)教師總評成績2011年5月25日目錄TOC\o"1-2"\h\u12449目錄 II.管路及其它功率損失此項功率損失包括很多復(fù)雜的因素，由于其值較小，加上管路散熱的關(guān)系，在計算時常予以忽略，一般取全部量0.03～0.05倍，取0.04倍，即：系統(tǒng)總功率損失H=H1+H2=240W散熱計算液壓系統(tǒng)的各局部產(chǎn)生的熱量，在開始時一局部由運動介質(zhì)及裝置本體所吸收，較少一局部向周圍輻射，當溫度到達一定的數(shù)值，散熱量與發(fā)熱量相平衡，系統(tǒng)即保持一定的溫度不再上升，假設(shè)只考慮油液溫度升高所吸收的熱量和油箱本身所散發(fā)的熱量時，系統(tǒng)的溫度T隨運轉(zhuǎn)時間t的變化關(guān)系如下：〔3.9〕式中：T0為環(huán)境溫度為20°CK為油箱的傳熱系數(shù)k=15A為油箱的散熱面積m2當時，系統(tǒng)的平衡溫度為：油箱容積計算由此可見，環(huán)境溫度為T0時，最高允許溫度為TY的油箱最小散熱面積Amin為如果油箱尺寸的高、寬、長比為〔1:1:1〕~〔1:2:3〕,油面高度達油箱高度的0.8倍時，油箱靠自然冷卻使系統(tǒng)允許溫度TY以下，那么油箱散熱面積可用以下近似公式計算：當?shù)糜拖涞淖匀簧岬淖钚◇w積：假設(shè)油箱尺寸按高、寬、長之比為1:2:2來計算，設(shè)高為x，那么寬為2x，長為3x，有方程為：即有高114mm，寬228mm，長228mm。液壓油的選用液壓油對液壓系統(tǒng)的壓力損失、發(fā)熱、泄露和系統(tǒng)效率都有直接影響，由于該系統(tǒng)為室內(nèi)固定液壓系統(tǒng)，壓力在9MPa以下，綜合考慮選用牌號L-HL-32的普通液壓油即可，運動粘度v=32cst。第四章液壓系統(tǒng)性能驗算4.1系統(tǒng)壓力損失驗算計算的目的除了分析設(shè)計質(zhì)量外，還可作為調(diào)整液壓元件工作壓力上下的依據(jù)，系統(tǒng)的總壓力損失包括沿程壓力損失、局部壓力損失和控制元件的壓力損失三局部組成。雷諾數(shù)式中——管內(nèi)平均流速，m/s——流體的運動粘度，cst——圓管內(nèi)徑，m故液體流動狀態(tài)為層流。沿程壓力計算此時的沿程力系數(shù)所以，沿程壓力損失式中——圓管的長度——圓管的內(nèi)徑——流體密度，kg/m2——管內(nèi)平均流速m/s所以沿程壓力損失為：局部壓力損失計算節(jié)流閥壓力損失調(diào)速閥壓力損失所以取閥類壓力損失為3〕控制元件的壓力損失查?機械設(shè)計手冊?有控制元件溢流閥調(diào)速閥單向閥換向閥繼電器濾油器進油缸夾緊缸PV值〔MPa〕0.050.050.050.050.010.0050.030.001閥數(shù)量12332111注：PV值為元件的壓力損失。綜上所述：所以驗算合格。4.2系統(tǒng)溫升驗算由于循環(huán)動作過程中工進階段所要時間占整個工作循環(huán)總時間，所以計算過程中可以只考慮工進階段的工作情況。液壓系統(tǒng)總效率：式中——工進時泵的輸入功率——液壓系統(tǒng)總效率——工進階段液壓缸進油壓力——工進階段液壓缸進油流量——液壓泵的機械效率——液壓泵的流量——液壓泵的總效率工進時調(diào)壓閥壓力損失：工進時泵的輸入功率液壓系統(tǒng)總效率所以，工進時泵的功率損失系統(tǒng)的散熱只考慮油箱的散熱，取散熱系數(shù)k=15×10-3w/cm2c,油箱的散熱面積A=0.2m2。.那么：系統(tǒng)的溫升一般來說，室內(nèi)液壓系統(tǒng)的溫升不能超過30°C，本系統(tǒng)符合要求，可以正常工作，且不需要加冷卻設(shè)備，驗算合格。第五章液壓裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計前面幾章已經(jīng)完成了對系統(tǒng)方案論證、技術(shù)參數(shù)的計算和主要元件的選用，并在此根底上對系統(tǒng)的壓力損失和溫升進行了校核。本章主要完成液壓泵站的結(jié)構(gòu)設(shè)計。液壓裝置的設(shè)計，泛指液壓系統(tǒng)中需要自行設(shè)計的那些零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計，目的在于選擇并確定元件和輔助元件的連接裝配方案，具體結(jié)構(gòu)設(shè)計和繪制液壓系統(tǒng)產(chǎn)品工作樣圖，并編制技術(shù)文件，為制造、組裝和調(diào)試液壓系統(tǒng)提供依據(jù)。5.1液壓泵站的類型及其組件的選擇液壓泵站類型的選擇液壓泵站由液壓控制裝置和液壓動力源兩大局部組成。液壓控制裝置包括液壓控制閥和安裝油路板等連接體的統(tǒng)稱；液壓動力源包括液壓泵組和油箱。液壓泵站含有兩種形式：1.液壓泵站與主機分類；2.液壓泵站與主機合為一體。其結(jié)構(gòu)形式包括上置式和非上置整體式兩種。上置式液壓站是將亞也罷組置于油箱之上，根據(jù)電動機安裝方式的不同，分為立式和臥式。上置式液壓泵站的結(jié)構(gòu)緊湊、占地小、被廣泛應(yīng)用于中小功率液壓系統(tǒng)中。非上置式液壓泵按液壓泵組與油箱是否共用一個底座而分為整體式和別離式。非上置整體式液壓泵站的液壓泵組安置形式又有旁置式和下置式。非上置式液壓泵站的泵組置于油箱液面以下，有效地改善了液壓泵的吸入性能，且裝置高度低，便于維護，適用于功率較大的液壓系統(tǒng)。另外，還有柜式液壓站，其外觀整齊美觀，不易受外界污染，維修不方便，散熱條件不好，而且一般需要冷卻設(shè)備，適用于中、小功率的系統(tǒng)。按標準大學，液壓泵站還分為單機型、機組型和中央型三種。單機型液壓站規(guī)模較小，通常將控制閥組一并置于油箱面板上，組成較完整的液壓系統(tǒng)，這樣液壓泵站應(yīng)用比擬廣泛；機組型液壓泵站適用于中等規(guī)模的液壓系統(tǒng)中；中央型液壓泵站適用于大型液壓系統(tǒng)。本次設(shè)計的液壓系統(tǒng)是一個小功率的液壓系統(tǒng)，綜上所述，本次設(shè)計選用上置式單機型的液壓泵。液壓站閥類元件的配置閥類元件的配置形式目前廣泛采用集成化配置，包括：板式配置、集成塊式集成配置、疊加閥式集成配置。根據(jù)液壓系統(tǒng)各種根本回路坐車通用化的集成塊，用他們來拼搭除所需的液壓系統(tǒng)。集成塊上下兩面為塊與塊之間的連接面，塊內(nèi)有外鉆孔形成油路，其它四面除一面安裝管接頭通向執(zhí)行元件外，其余都供固體標準元件用。這種配置形式的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)緊湊、油管少、設(shè)計方便、便于設(shè)計生產(chǎn)、油路壓力損失小。根據(jù)本次設(shè)計的要求，選用集成塊式集成配置作為閥類元件的配置形式。5.2液壓裝置的類型液壓裝置按總體配置分為：分散配置型和集中配置型。這兩種結(jié)構(gòu)的特點如下：分散配置型液壓裝置，是將液壓系統(tǒng)的液壓泵及其驅(qū)動電機、執(zhí)行元件、液壓控制閥和輔助元件按照機器的布局、工作特性和操作要求把裝置安裝在主機的適當位置上，液壓系統(tǒng)各組成元件通過管道逐一連接起來。其優(yōu)點是節(jié)省安裝空間和占地面積；其缺點是元件布置雜亂、安裝維護復(fù)雜，動力源的震動和發(fā)熱對機床主機產(chǎn)生不利影響。此種結(jié)構(gòu)適用于結(jié)構(gòu)安裝空間受限的移動式機械設(shè)備。集中配置型液壓裝置通常是將系統(tǒng)的執(zhí)行元件安放在主機上，而將液壓控制閥組、液壓泵及其驅(qū)動電機、油箱等輔助元件獨立安裝在主機之外，即液壓站。液壓站的優(yōu)點是外形美觀，便于安裝維護，便于采集和檢測信號，有利于自動化控制，可以隔離液壓系統(tǒng)震動、發(fā)熱等對主機精度的影響；其缺點是占地面積大。其適用于固定式機械設(shè)備和局部行走機械設(shè)備。本次設(shè)計的機床液壓工作臺選用為固定式機械設(shè)備，為了安裝維護方便和便于采集和檢測電液信號，在比擬和綜合考慮之后選用集中配置，有利于消除液壓系統(tǒng)震動、發(fā)熱等對主機精度的影響。5.3油箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計油箱的設(shè)計根據(jù)設(shè)計要求，本系統(tǒng)采用別離式的開式下置式油箱，具體設(shè)計尺寸在第三章已經(jīng)計算，高、長、寬分別為114mm、228mm、228mm。油箱體一般用2.5~4mm的鋼板焊接而成，其內(nèi)裝有隔板，將泵的吸油管與泵的回油管及系統(tǒng)回油管隔開，側(cè)板上裝有油位計、注油口，油箱蓋板上裝有空氣過濾器，泵和電機的安裝板固定在油箱蓋上，油箱底部裝有排放有無是用的排泄孔。為了保證油箱是密封的，空氣過濾器與大氣相通，所以注油器應(yīng)加過慮網(wǎng)；為防止吸空現(xiàn)象和回油沖擊油面形成泡沫，泵的吸油口和回油口應(yīng)置于油箱最低油面一下，但與油箱底面距離不小于2倍管徑；回油管應(yīng)靠近管壁，管末端做成45°切口，并面向箱壁；吸油管口安裝粗濾油器，此濾油器額定流量應(yīng)是泵額定流量的2倍，以減少吸油阻力；吸油管與回油路之間的距離盡量大，以便提高散熱效果，并使油箱液有足夠時間別離氣泡和沉淀雜質(zhì)，因此一般都用隔板將吸油管和回油管分開，隔板高度為油面的2/3；油箱底部應(yīng)向排泄孔傾斜，且要與地面保持一定的距離；為了在工作中能觀察到油箱最高油面〔油箱高度的0.8倍〕和允許的最低油面為宜；當需要安裝散熱交換器、冷卻器、儲能器等裝置時，應(yīng)考慮其安裝位置；油箱壁涂耐油防銹的涂料?？諝膺^濾器的選用空氣過濾器的作用是用來去除壓縮空氣中的油污、水分和粉塵等。本系統(tǒng)油箱上配置的空氣過濾器選用EF系列中的EF-10型。液位液溫計的選用液位液溫計是油箱指示液位液溫的裝置，選用YWZ系列中的YWZ-35型。油箱清洗蓋的選用清潔蓋的作用是內(nèi)嵌密封圈來密封進油或回油管路進入油箱，以防止污染進入油箱；油箱清潔蓋是對油箱進行清洗時的工作窗口，要保證入手及工具從該窗口伸入到油箱內(nèi)部后徹底去除污染；根據(jù)需要還可以在該清潔蓋上安置注油口或液面計等裝置。根據(jù)系統(tǒng)需要選用FCL-04型清潔蓋。5.4集成塊的設(shè)計集成塊組的結(jié)果組成和功能用油路和管接件將液壓元件連接起來是過去最廣泛的一種連接方式，這種連接形式需要油管和管接頭的數(shù)量較多，裝拆困難，占用空間大，空氣易入侵，現(xiàn)在根本淘汰。目前采用無管連接，包括將板式元件安裝在通油板上或集成塊上兩種方式。所謂液壓集成回路，即是將板式元件安裝在集成塊上，在塊內(nèi)鉆孔作為回路的通油孔的根本回路。集成塊組由集成塊、底板、頂蓋順序疊加而成，用四只長螺栓垂直固緊。集成塊式按回路的同路要求來鉆孔構(gòu)成通油路。底板的作用是將集成塊組件固定在油箱的板面上，并將P孔、O孔和螺釘孔合用的L孔從底板上引出，用管接頭連接到相應(yīng)的泵源或通入油箱。頂蓋的作用是封閉主油路，連接集成塊，并在右側(cè)面安裝壓力表開關(guān)以便測壓。本次設(shè)計的集成塊組不采用頂板，由最上面的第三塊集成塊代替其作用，另將壓力開關(guān)安裝在底板上。集成塊的設(shè)計1〕集成塊單元回路是將液壓系統(tǒng)圖分解，將各類閥件布置安裝相應(yīng)的分集成塊上，將其滿足空間利用的要求和功能要求。圖中應(yīng)顯示出集成塊的數(shù)量，每塊上安裝的閥數(shù)，是否采用過過渡閥或?qū)Ｓ瞄y，以及閥與閥之間的通路情況，以作為設(shè)計集成塊的依據(jù)。具體設(shè)計中采用的原那么是：優(yōu)先采用通用集成塊回路，減少設(shè)計工作量，本次設(shè)計參照了GJ系列通用集成塊回路布置方式。集成塊上單位回路安排要緊湊，塊數(shù)要少。本次設(shè)計采用了一塊底板和三塊集成塊的結(jié)構(gòu)，三塊集成塊共13個可利用的安裝面，共安置12個閥件，另外兩個安裝面分別布置進給缸和夾緊缸的出油管接頭，最大限度的利用了所有能利用的安裝面，使集成塊的數(shù)量減少到最少。布置液壓元件的位置在布置液壓元件位置時，應(yīng)注意以下幾點：電磁閥應(yīng)安裝在集成塊的前后側(cè)面，在電磁閥伸出處要防止與側(cè)面閥件相碰。盡量減少鉆孔數(shù)量，將P、O孔盡量布置在同平面的同管路中。集成塊的高度根據(jù)閥件的高度選擇，本次選用GJ系列的76mm形式。由以上原那么將G10鋼管自動切斷機床液壓系統(tǒng)原理圖分解為以下集成塊單元回路圖：1.濾油器2.變量液壓泵3、17單向閥4.溢流閥5、17壓力表6、16三位四通換向閥7.單向調(diào)速閥8.調(diào)速閥9.二位三通換向閥10、13壓力繼電器11機床動力滑臺12工作缸14夾緊缸15單向節(jié)流閥19順序閥圖5-1G10鋼管自動切斷機床集成塊單元回路圖圖5-2集成塊1立體圖詳情請參看集成塊1的裝配圖。參考文獻[1]章宏甲主編.液壓與氣壓傳動北京[M]：機械工業(yè)出版社2004年[2]周士昌主編.液壓系統(tǒng)設(shè)計圖集[M]北京：機械工業(yè)出版社2003年[3]王守成，段俊勇主編.液壓元件及選用[M]北京：化學工業(yè)出版社2007年[4]盧光賢主編.機床液壓傳動與控制[M]西安：西北工業(yè)大學出版社1993年[5]劉建華主編.機械設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)[M]北京：化學工業(yè)出版社2021年[6]張龍主編.機械設(shè)計課程設(shè)計手冊[M]北京：國防工業(yè)出版社2006年[7]成大先主編．機械設(shè)計手冊[M]北京：化學工業(yè)出版社2002年[8]