熱鋸機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計

1、 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 I 頁熱鋸機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計摘 要型鋼是一種有一定截面形狀和尺寸的條型鋼材，在社會生產(chǎn)中起到了重要作用。主要用于各種鋼軌的生產(chǎn)，也廣泛用于大型船舶的制造和建筑工程等，而一些熱軋圓鋼和方鋼等則用于制造各種機(jī)械零件、自行車配件、螺栓螺母。型鋼的種類很多，每種型鋼都有其特點及用途。這就需要根據(jù)不同的用途來選擇合適的型鋼，為了使生產(chǎn)出的型鋼長度達(dá)到要求則必須用鋸機(jī)將其切斷，同時也保證了下個工序正常的進(jìn)行。本設(shè)計主要是針對熱鋸機(jī)的液壓系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計，本系統(tǒng)主要有四個支路組成：鋸片的升降、機(jī)座的橫移、軌道的卡緊及軋材的夾緊。在設(shè)計過程中，對各支路的受力進(jìn)行詳細(xì)的計算，對各元件的

2、選用進(jìn)行詳細(xì)的說明。關(guān)鍵詞：液壓系統(tǒng)；熱鋸機(jī)；液壓閥；泵站 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 II 頁hydraulic system design of Hot saw machine AbstractThe type steel is a kind of type steel material, there is important function in the social production.Mainly used for the production of various steel rail, also extensively used for the manufacturing

3、 and construction engineering etc. of large ships, but some hot Ya circle the steel and square steel classes and grades is used for making various machine spare parts, bicycle accessories and stud bolt Luo a mother.The category of type steel is a lot of, each type steel has it characteristics and us

4、e.This needs to choose a suitable type according to the different use a steel, then have to use to saw machine to cut off for the sake of making the type steel length of producing attained to request it, also promised in the meantime next work preface as usual carry on.This design is mainly the hydr

5、aulic system that aims at heat to saw machine to carry on a design, this system mainly has four roads to constitute:Saw the rise and fall of slice, machine of horizontal move, the card of orbit is tight and the clipping of Ya material is tightly.In the process of designing in, is carried on by dint

6、to each road detailed calculation, carry on expatiation to the choice of each component, carry on a detailed design to the hydraulic performance component, hydraulic valve and hydraulic assistance component and the pump station.Key words: Hydraulic system；Hot saw machine；Hydraulic valve；Umping stati

7、on 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 III頁目 錄1緒論.11.1型鋼生產(chǎn)的發(fā)展概況 .11.2熱鋸機(jī)的主要結(jié)構(gòu)及形式 .21.3液壓傳動的特點發(fā)展.21.4課題的研究方法和內(nèi)容.32液壓系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)計參數(shù).53制定系統(tǒng)方案和擬定液壓系統(tǒng)圖.63.1液壓系統(tǒng)的組成及設(shè)計要求.63.2制定系統(tǒng)方案.63.3擬定液壓系統(tǒng)原理圖.74載荷的組成和計算.94.1液壓缸載荷組成.94.2各液壓缸載荷的計算.104.2.1軋材卡緊缸的載荷計算.104.2.2鋸片升降缸的載荷計算.104.2.3機(jī)座橫移缸的載荷計算.114.2.4軌頭夾緊缸的載荷計算.115計算液壓缸的的主要結(jié)構(gòu)尺寸.125.1初選系統(tǒng)工

8、作壓力.125.2液壓缸的主要結(jié)構(gòu)尺寸計算.125.2.1液壓缸的主要結(jié)構(gòu)尺寸組成.125.2.2液壓缸的主要結(jié)構(gòu)尺寸計算.135.3計算液壓缸所需流量及實際工作壓力.145.3.1軋材卡緊缸所需流量和實際工作壓力.15 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 IV 頁5.3.2鋸片升降缸所需流量和實際工作壓力.155.3.3機(jī)座橫移缸所需流量和實際工作壓力.155.3.4軌頭夾緊缸所需流量和實際工作壓力.166液壓元件的選擇.176.1液壓缸的選用.176.2液壓泵的選用.176.3電動機(jī)的選用 .186.4液壓閥的選用 .186.5油管尺寸的計算 .196.5.1管道內(nèi)徑的計算.196.5.2管道

9、的選擇.206.5.3管接頭的選擇.216.6油箱容積確定.216.7蓄能器的選擇.226.8液壓介質(zhì)的選擇.236.9其余液壓輔助元件的選擇.237液壓系統(tǒng)性能驗算.257.1液壓系統(tǒng)壓力損失.257.1.1沿程壓力損失.257.1.2局部壓力損失.267.1.3總的壓力損失.267.2液壓系統(tǒng)的發(fā)熱溫升計算 .267.2.1計算液壓系統(tǒng)的發(fā)熱功率.267.2.2計算油箱的散熱功率.298閥塊的設(shè)計.30 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 V 頁9泵站的設(shè)計.3110 環(huán)境性能分析.3210.1 環(huán)境污染簡介.3210.2 機(jī)械工業(yè)（尤指液壓）對環(huán)境的危害和防治.3310.2.1液壓工業(yè)對環(huán)境

10、的危害.3310.2.2解決方法.3310.3 液壓系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性分析.34結(jié) 論 .35致 謝 .36參考文獻(xiàn) .37 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 1 頁1. 緒論1.1型鋼生產(chǎn)的發(fā)展概況型鋼用途很廣，如修建鐵路、橋梁、礦山、工廠以及船只、汽車、農(nóng)機(jī)等制造部門都需要大量的型鋼。世界各國型鋼生產(chǎn)占鋼材比重各自不同，工業(yè)較發(fā)達(dá)的國家的型鋼生產(chǎn)比重較??；發(fā)展中國家型鋼的比重較大。型鋼生產(chǎn)的總的趨勢是占生產(chǎn)鋼材的比重越來越小，但其產(chǎn)量和品種是逐年增加的。1948 年全國缸的年產(chǎn)量只有 7.6 萬噸，只能生產(chǎn)少量的簡單斷面型鋼，如方、圓、扁、工、槽、角鋼和輕軌等產(chǎn)品。絕大多數(shù)鋼材依靠外國進(jìn)口。解放后在

11、政府的領(lǐng)導(dǎo)下，我國鋼鐵工業(yè)得到了迅速的發(fā)展。經(jīng)過三年恢復(fù)時期，絕大多數(shù)軋鋼廠都恢復(fù)了生產(chǎn)，1952 年鋼材產(chǎn)量就超過了解放前最高生產(chǎn)水平。在第一個五年計劃期間，除新建一批中、小型軋鋼廠外，還對原有軋鋼廠進(jìn)行了改建和擴(kuò)建，大搞技術(shù)革新和技術(shù)革命，使這些軋機(jī)的機(jī)械化和自動化水平有所提高，改善了工人勞動條件，技術(shù)水平不斷提高，機(jī)時產(chǎn)量增加，生產(chǎn)品種不斷擴(kuò)大，許多復(fù)雜斷面型鋼已經(jīng)開始生產(chǎn)，改變了我國型鋼生產(chǎn)的落后狀態(tài)。到目前為止，已經(jīng)建成了一大批現(xiàn)代化粗軋機(jī)、軌梁軋機(jī)、冷彎型軋機(jī)。近年來，隨著操作技術(shù)水平的不斷提高，品種不斷擴(kuò)大，軋機(jī)產(chǎn)量不斷增加，不少中型軋機(jī)的主電機(jī)的能力加大了，為實現(xiàn)交叉和多根軋制

12、輕型薄壁鋼材創(chuàng)造了有力條件。為了適應(yīng)軋鋼機(jī)的能力，改進(jìn)了熱鋸工藝，除采用滾輪式熱鋸?fù)?，還采用了二路鋸的新工藝。拿 H 型鋼的生產(chǎn)工藝流程舉例： 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 2 頁1.2熱鋸機(jī)的主要機(jī)構(gòu)及形式熱鋸機(jī)的主要機(jī)構(gòu)有三部分：鋸片傳動機(jī)構(gòu)、鋸片送進(jìn)機(jī)構(gòu)和調(diào)整定尺的鋸機(jī)橫移機(jī)構(gòu)。鋸片的傳動方式有兩種：由電動機(jī)直接傳動及電動機(jī)經(jīng)三角皮帶或其他方式傳動。前者因其傳動效率高，空載能耗少，大型熱鋸機(jī)都采用這種方式。但是為了防止電動機(jī)工作時受熱態(tài)軋件的熱輻射影響，必須要采用防護(hù)措施。熱鋸機(jī)大致可分為固定式和可動式兩大類。固定式熱鋸機(jī)機(jī)體不動，鋼材靠另外機(jī)構(gòu)送到鋸口處鋸斷；可動式熱鋸機(jī)載工作時，靠

13、鋸機(jī)機(jī)體移動將停放著的鋼材鋸斷。一般地說，固定式熱鋸機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，易于維護(hù)，運行平穩(wěn)，造價便宜。但是由于送進(jìn)機(jī)構(gòu)的影響，鋼材的切頭質(zhì)量部夠穩(wěn)定。雨固定式熱鋸機(jī)相配合的鋼材送進(jìn)機(jī)構(gòu)，有曲柄連桿式和風(fēng)動小車式等。風(fēng)動小車送進(jìn)速度較快，而且送進(jìn)速度可借操作風(fēng)動開關(guān)調(diào)節(jié)。可動式熱鋸機(jī)有擺式、杠桿式、滑座式、滾輪式、四連桿式等。擺式熱鋸機(jī)有占用位置小的優(yōu)點，但它鋸切過程不夠穩(wěn)定，尤其是工作行程較小，所以現(xiàn)在已很少采用。杠桿式熱鋸機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，操作方便但生產(chǎn)效率低，現(xiàn)在也很少采用?；綗徜彊C(jī)是應(yīng)用比較廣泛的，它生產(chǎn)效率較高、工作行程大、沖除切屑方便、切口整齊是主要優(yōu)點；但是它存在著滑板磨損的嚴(yán)重缺點，給維修

14、造成很大困難。另外，它的體重較大，慣性較大，需要有一定時間進(jìn)行啟動、加速、停止、退回等過程，延長了句切周期，限制了熱鋸機(jī)生產(chǎn)效率的提高。滾輪式熱鋸機(jī)和四連桿式熱鋸機(jī)，除了具備滑座式熱鋸機(jī)的優(yōu)點外，它還克服了滑座式熱鋸機(jī)的滑板磨損現(xiàn)象，維護(hù)方便，而且進(jìn)退鋸速度較快；因此，目前它正逐步地取代滑座式熱鋸機(jī)。應(yīng)該指出，它仍然存在著體積大、慣性大的弱點。1.3液壓傳動的特點發(fā)展液壓傳動是以液體為工作介質(zhì)，通過液體壓力能傳遞能量，與機(jī)械傳動相比有了不少優(yōu)點，故近年來發(fā)展較快。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，經(jīng)濟(jì)的騰飛，液壓技術(shù)正向高壓、高速、大功率、高效率、低噪聲、經(jīng)久耐用、高速集成化等方向發(fā)展；同時，新的液壓元件和

15、液壓系統(tǒng)的計算機(jī)輔助設(shè)計、計算機(jī)仿真和優(yōu)化、微機(jī)控制等工作，也日益取得顯著的成果。液壓傳動具有很多不可替代的優(yōu)點，主要如下： 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 3 頁1、在同等的體積下，液壓裝置能比電氣裝置產(chǎn)生出更大的動力，因為液壓系統(tǒng)中的壓力可以比電樞磁場中的磁力大出 3040 倍。在同等功率的情況下，液壓裝置的體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊。液壓馬達(dá)的體積和重量只有同等功率電動機(jī)的 12左右。2、液壓裝置工作比較平穩(wěn)。由于重量輕、慣性小、反應(yīng)快液壓裝置易于實現(xiàn)快速啟動、制動和頻繁的換向。液壓裝置的換向頻率，在實現(xiàn)往復(fù)回轉(zhuǎn)運動是時可達(dá)每分鐘 500 次，實現(xiàn)往復(fù)直線運動時可達(dá)到每分鐘 1000 次。

16、3、液壓裝置能在大范圍內(nèi)實現(xiàn)無級調(diào)速（調(diào)速范圍可達(dá) 2000） ，還可以在液壓裝置運行的過程中進(jìn)行調(diào)速。4、液壓傳動容易實現(xiàn)自動化，因為它對液體的壓力、流量或流動方向進(jìn)行控制或調(diào)節(jié)，操縱很方便。當(dāng)液壓控制和電氣控制或氣動控制結(jié)合在一起使用時，能實現(xiàn)復(fù)雜的順序動作和遠(yuǎn)程控制。5、液壓裝置易于實現(xiàn)過載保護(hù)。液壓缸和液壓馬達(dá)都能長期在失速狀態(tài)下工作而不會過熱，這是電氣傳動裝置和機(jī)械傳動裝置無法辦到的。液壓件能自行潤滑，使用壽命較長。6、由于液壓元件已實現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化，液壓系統(tǒng)的設(shè)計、制造和使用都比較方便。液壓元件的排列布置也具有較大的機(jī)動性。7、用液壓傳動來實現(xiàn)直線運動遠(yuǎn)比用機(jī)械傳動簡單

17、。液壓系統(tǒng)的設(shè)計，應(yīng)是綜合考慮動力源、元件、基本回路等方面的因素，除滿足整機(jī)的動作循環(huán)，靜、動態(tài)性能要求外，還應(yīng)在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、節(jié)能、降低噪聲、減少液壓沖擊、使用維修、方便可靠等各方面效果最佳。1.4課題的研究方法和內(nèi)容在型材生產(chǎn)車間，一般都是采用熱鋸將鋼材鋸成所需要的定尺長度。這是因為鋼材在局段時，端部斷面的幾何形狀不容易變形，而且熱鋸比冷鋸速度快，節(jié)省能量。本次設(shè)計的是熱鋸機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計。鋸切做為型鋼生產(chǎn)工藝的重要組成部分，它直接影響到型鋼的出廠規(guī)格，為了達(dá)到要求需要達(dá)到一定的準(zhǔn)確度,從而影響產(chǎn)品的質(zhì)量。本次設(shè)計的執(zhí)行動作主要由液壓傳動來實現(xiàn)的，主要有機(jī)座的水平移動、鋸片的升降、軋材的卡緊和

18、軌頭的夾緊，均采用液壓缸做為執(zhí)行機(jī)構(gòu)。由上得出系統(tǒng)需用四個液壓缸來實現(xiàn)其動作。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 4 頁由于需要對液壓缸抬起速度和步進(jìn)速度進(jìn)行控制，故需要在升降支路上布置二個單向節(jié)流閥，以實現(xiàn)對其進(jìn)油和回油路的速度調(diào)節(jié)；同理在機(jī)座橫移缸系統(tǒng)回路中也加入了用來調(diào)速的單向節(jié)流閥；在軋材卡緊缸回路中，為了緩和沖擊力，在油路上裝有安全溢流閥；同時為了避免系統(tǒng)回油和產(chǎn)生一定的背壓力在軋材卡緊缸回路和軌頭夾緊缸回路中加入了單向閥。為了吸收系統(tǒng)的脈動需加入蓄能器來完善系統(tǒng)。除了蓄能器還需在主回路中加入起調(diào)壓作用的電磁溢流閥，同時為了使油液在長期工作狀態(tài)下保持系統(tǒng)需要的質(zhì)量要求，則需在一些地方加

19、過濾器來保證。2液壓系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)計參數(shù) 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 5 頁工藝參數(shù)如下： 鋸切軋材的斷面尺寸（高合金鋼） 30100mmf 鋸片直徑 1300mm鋸片轉(zhuǎn)速 1460r/min鋸片最大行程 355mm 鋸片常用行程 255mm 鋸片最大上升速度 0.04m/s 鋸片最大下降速度 0.03m/s 鋸片質(zhì)量 90kg 機(jī)座橫移行程 400mm 機(jī)座橫移最大速度 0.15m/s 軋材卡緊裝置卡緊速度 0.03m/s 軋材卡緊裝置松開速度 0.06m/s注意：在機(jī)座橫移時，軌頭夾緊裝置必須松開，鋸機(jī)不能進(jìn)行鋸切工作，同時軋材卡緊裝置必須呈松開狀態(tài)，鋸片處于上限位置，反之在鋸切時，軌頭

20、夾緊裝置必須夾緊，機(jī)座不能移動。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 6 頁3. 制定系統(tǒng)方案和擬定液壓系統(tǒng)圖液壓系統(tǒng)的組成及設(shè)計要求液壓傳動是借助于密封容器內(nèi)液體的加壓來傳遞能量或動力的。一個完整的液壓系統(tǒng)由能量（壓力）發(fā)生源、能量控制和分配裝置及工作執(zhí)行機(jī)構(gòu)四個部分組成。在本設(shè)計系統(tǒng)中，采用油泵作為系統(tǒng)的液壓發(fā)生機(jī)構(gòu)，即壓力源；采用液壓缸作為工作的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，將壓力能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。在它們之間通過管道以及附件進(jìn)行能量傳遞；通過各種閥作為控制機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制。通常液壓系統(tǒng)的一般要求是：1、保證工作部件所需要的動力；2、實現(xiàn)工作部件所需要的運動、工作循環(huán)，保證運動的平穩(wěn)性和精確性；3、要求傳動效率高，工作

21、液體升溫低；4、結(jié)構(gòu)簡單緊湊，工作安全可靠，操作容易，維修方便等。 同時，在滿足工作性能的前提下，應(yīng)力求簡單、經(jīng)濟(jì)及滿足環(huán)保要求。液壓系統(tǒng)工作介質(zhì)最常用的是乳化液和油。由于乳化液的粘性小易泄漏，潤滑性差，易腐蝕，并且實現(xiàn)自動控制比較困難等缺陷?，F(xiàn)在越來越多的液壓系統(tǒng)采用油液作為工作介質(zhì)。本液壓系統(tǒng)通過對負(fù)載力和流量的初步估算，初步定為中高壓系統(tǒng)，即為P32MPa。3.2制定系統(tǒng)方案1、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的確定 本系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)均是以液壓缸作往復(fù)運動帶動執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行運動的機(jī)械結(jié)構(gòu)。根據(jù)需要初步選擇一個升降缸完成托鋸片的升降動作，三個平移缸完成鋸機(jī)機(jī)座的水平移動、鋸機(jī)軌道的夾緊和軋材的卡緊。2、升降缸動作回路

22、 升降缸要實現(xiàn)支撐機(jī)構(gòu)及鋸片的升降動作，此液壓缸的動作由換向閥控制，系統(tǒng)要求動作平穩(wěn)。系統(tǒng)采用雙單向節(jié)流閥進(jìn)行回油節(jié)流調(diào)速。為避免壓力過高和安全方面考慮，在回路中加溢流閥調(diào)節(jié)。3、平移缸動作回路 平移缸要實現(xiàn)對鋸機(jī)的水平移送動作，此液壓缸的動作由換向閥控制，當(dāng)換向閥位于位置一時，鋸機(jī)機(jī)座退回，在缸的回油路上用單向節(jié)流閥調(diào)速；當(dāng)換向閥位于位置二時，鋸機(jī)機(jī)座前進(jìn)，要求速度穩(wěn)定可靠，因此，在回油路上 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 7 頁采用單向節(jié)流調(diào)速；當(dāng)換向閥位于位置零時，用兩個液控單向閥將液壓缸活塞鎖在要求的位置上，鋸機(jī)機(jī)座停止不動。4、鋸片卡緊缸動作回路 此液壓缸的動作由換向閥控制，在缸的進(jìn)

23、、回油路之間安裝有安全溢流閥，保護(hù)系統(tǒng)回路。5、軌頭夾緊缸動作回路 用兩位四通換向閥控制，并將一口堵死。3.3擬定液壓系統(tǒng)原理圖通過上述對執(zhí)行機(jī)構(gòu)、基本回路的設(shè)計，將它們有機(jī)的結(jié)合起來，再加上一些輔助元件，便構(gòu)成了設(shè)計的液壓原理圖。見圖 3.1 圖3.1液壓系統(tǒng)原理圖此外，由于系統(tǒng)有很多電控閥的使用，電磁鐵工作順序表如下表 3.1 。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 8 頁表 3.1 電磁鐵動作表1DT2DT3DT4DT5DT6DT7DT8DT鋸片升降缸上升+鋸片升降缸下降+機(jī)座橫移缸前進(jìn)+機(jī)座橫移缸后退+軋材卡緊缸卡緊+軋材卡緊缸放松+軌頭夾緊缸放松+系統(tǒng)卸載+ 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計

24、第 9 頁4 載荷的組成和計算液壓缸載荷組成1)工作負(fù)載 常見的工作載荷有作用于活塞桿軸線上的重力、切削力、擠壓力等。這些作用力的方向與活塞運動方向相同為負(fù)，相反為正。2)導(dǎo)軌摩擦負(fù)載 對于水平軌 (4.1.1)= （ + ）對于 V 型導(dǎo)軌 (4.1.2)= （ + ）/2式中 G-運動部件所受的重力（N）; -外載荷作用于導(dǎo)軌上的正壓力（N）; -摩擦系數(shù)； -V 型導(dǎo)軌的夾角，一般為。903)慣性負(fù)載 慣性負(fù)載是運動部件在啟動加速或制動減速時的慣性力，其值可按牛頓第二定律求出 (4.1.3)=式中 g重力加速度，； = 9.8 2 時間內(nèi)的速度變化值； 啟動，制動速度轉(zhuǎn)換時間，一般機(jī)械取

25、，對輕載低速運 = 0.010.05動部件取小值，對重載高速部件取大值。行走機(jī)械一般 = 0.5 1.5 2。以上三種載荷之和稱為液壓缸的外載荷 啟動加速時 (4.1.4) = + + 穩(wěn)態(tài)運動時 (4.1.5) = + 減速制動時 (4.1.6)= + 工作載荷并非每階段都存在，如該階段沒有工作，則。 = 0除外載荷外，作用于活塞上的載荷 F 還包括液壓密封處的摩擦阻力，由于 各種缸的密封材質(zhì)和密封形式不同，密封阻力難以精確計算，一般估算為： 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 10頁 = （1 ）式中 -液壓缸的機(jī)械效率，一般取. 0.90 0.95 = =（1 ） (4.1.7)總載荷為 (

26、4.1.8) = + 4.2各液壓缸載荷的計算4.2.1軋材卡緊缸 A 的載荷計算1) 工作負(fù)載 估取 A 工作時所要克服的重量 50kg Fgmg509.8490kN=2)摩擦阻力 取，由公式(4.1.7)可得：m0.9 mmwm110.9FF49054.4kN0.9- h-=h3)總載荷 由公式(4.1.8)可得： gmFFF49054.4544.4kN=+=+=4.2.2鋸片升降缸 B 的載荷計算1) 工作負(fù)載 估取 B 工作時所要克服的重量 150kg Fgmg1509.81470kN=2)慣性負(fù)載 取 =2m/，由公式(4.1.3)可得：2 aGFa902180kNg= 遼寧科技大學(xué)

27、本科生畢業(yè)設(shè)計 第 11頁3)摩擦阻力 取由公式(4.1.7)可得：m0.9 ()()mmgam110.9FFF1470180183kN0.9- h-=+=+=h4)總載荷 由公式(4.1.8)可得： gamFFFF14701801831833kN=+=+=4.2.3機(jī)座橫移缸 C 的載荷計算1) 導(dǎo)軌摩擦負(fù)載 取由公式(4.1.1)可得： = 0.06 ， fFG0.06909.853kN= m =2)摩擦阻力 取，由公式(4.1.7)可得：m0.9 mmfm110.9FF536kN0.9- h-=h3)總載荷 由公式(4.1.8)可得： fmFFF53659kN=+=+=1131PPP0.

28、0370.320.357MPa1MPa=+=+=VVV4.2.4軌頭加緊缸 D 的載荷計算1)工作負(fù)載 Fgmg509.8490kN=2)摩擦阻力 取，由公式(4.1.7)可得：m0.9 mmwm110.9FF49054.4kN0.9- h-=h3)總載荷 由公式(4.1.8)可得： gmFFF49054.4544.4kN=+=+= 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 12頁 5 計算液壓缸的的主要結(jié)構(gòu)尺寸初選系統(tǒng)工作壓力壓力的選擇要根據(jù)載荷大小和設(shè)備類型而定。還要考慮執(zhí)行元件的裝配空間、經(jīng)濟(jì)條件及元件供應(yīng)情況等的限制。在載荷一定的情況下，工作壓力低，勢必要加大執(zhí)行元件的結(jié)構(gòu)尺寸，對某些設(shè)備來說，

29、尺寸要受到限制，從材料消耗角度看也不經(jīng)濟(jì)；反之，壓力選得太高，對泵、缸、閥等元件的材質(zhì)、密封、制造精度也要求很高，必然要提高設(shè)備成本。一般來說，對于固定的尺寸不太受限的設(shè)備，壓力可以選低一些，行走機(jī)械重載設(shè)備壓力要高些。具體參考表 5.1。表 5.1 工作壓力初選表載荷kN50工作壓力 Mpa0.811.522.5334455系統(tǒng)工作壓力選定得是否合理，關(guān)系到整個系統(tǒng)的合理程度。在本液壓系統(tǒng)中，其中抬起缸具有最大工作壓力。根據(jù)以上計算可知系統(tǒng)最大負(fù)載約為 1833kN，參照表5.1 可知工作壓力應(yīng)大于 5MPa，故初選系統(tǒng)的工作壓力為 12MPa。5.2液壓缸的主要結(jié)構(gòu)尺寸計算5.2.1液壓缸

30、的主要結(jié)構(gòu)尺寸組成活塞桿受壓時 (5.2.1) = 1 1 2 2活塞桿受拉時 (5.2.2) = 1 2 2 1式中 無桿腔活塞有效作用面積（） ；1=422 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 13頁 有桿腔活塞有效作用面積（） ；1=4（2 2）2 液壓缸工作腔壓力（） ；1液壓缸回油腔壓力（） ，即背壓力。其值很據(jù)回路的具體情況而定， 2初算時可參照表 5.2 取值，差動連接時要另行考慮；活塞直徑（m） ；活塞桿直徑（m） 。表 5.2 背壓選擇標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)類型背壓力MPa簡單系統(tǒng)或輕載節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)0.20.5回油節(jié)流調(diào)速閥的系統(tǒng)0.40.6回油路設(shè)置有背壓閥的系統(tǒng)0.51.5用補(bǔ)油泵的閉式回

31、路0.81.5回油路較復(fù)雜的工程機(jī)械1.23回油路較短，且直接回油箱可忽略不計一般，液壓缸在受壓狀態(tài)下工作，其活塞面積為 1= 2 21 （5.2.3）運用上式須事先確定與的關(guān)系，或是活塞桿徑 與活塞直徑 的關(guān)系，令桿 1 2 徑比，其值可按表 5.3 選取 =表 5.35.3 桿徑比選擇標(biāo)準(zhǔn)工作壓力 MPa5.05.07.07.00.50.550.620.700.7 =41 2（1 2）(5.2.4) 液壓缸直徑和活塞桿徑的計算值要按國標(biāo)規(guī)定的液壓缸的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行圓整。 如與標(biāo)準(zhǔn)缸參數(shù)相近，最好選用國產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)液壓缸，免于自行設(shè)計加工。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 14頁5.2.2液壓缸的主

32、要結(jié)構(gòu)尺寸計算1.)軋材卡緊缸 A 的主要結(jié)構(gòu)尺寸根據(jù)外載荷力選取工作壓力為，根據(jù)系統(tǒng)取背壓為 0.2Mpa，即按工122aP0.2MP=作壓力選取見表 5.2 取。 =， = 0.7 由公式(5.2.4)可得： 4214A4490 10D25 10m3.14-=pd0.7D0.7250175mm=查表圓整得 D=250mm，d=180mm2.)鋸片升降缸 B 的主要結(jié)構(gòu)尺寸根據(jù)外載荷力選取工作壓力為 21Mpa 根據(jù)系統(tǒng)取背壓為 0.6Mpa，即按工作壓力選取 見表 5.2 取2P0.6MPa= =， = 0.7 由公式(5.2.4)可得： 414A4984 10D354mm3.14-=pd

33、0.7D0.7354248mm=查表圓整得 D=360mm，d=250mm3.)機(jī)座橫移缸 C 的主要結(jié)構(gòu)尺寸根據(jù)外載荷力選取工作壓力為 12Mpa，根據(jù)系統(tǒng)取背壓為 0.6Mpa，即按2P0.6MPa=工作壓力選取，見表 5.2 取。 = = 0.7 由公式(5.2.4)可得： 414A4 118 10D123mm3.14-=pd0.7D0.7 12386mm=查表圓整得 D=125mm，d=90mm4.)軌頭夾緊缸 D 的主要結(jié)構(gòu)尺寸根據(jù)外載荷力選取工作壓力為 12Mpa，根據(jù)系統(tǒng)取背壓為 0.2Mpa，即按工作壓力選取，見表 5.2 取。 2aP0.2MP= = = 0.7 由公式(5.

34、2.4)可得： 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 15頁 414A4484 10D248mm3.14-=pd0.7D0.7248174mm=查表圓整得 D=250mm，d=180mm5.3計算液壓缸所需流量及實際工作壓力液壓缸工作時所需流量 (5.4.1) = 式中 液壓缸有效作用面積（） ；2 活塞與缸體的相對速度（） 。 實際工作壓力有公式：1= + 2 21轉(zhuǎn)化為： (5.4.2) 1= + 2 215.3.1軋材卡緊缸 A 所需流量和實際工作壓力1.)所需流量由公式(5.4.1)可得：無桿腔， 41QA v490 100.036088.2L/min-=有桿腔：42QA v250 100.

35、066090L/min-=2.)實際工作壓力由公式(5.4.2)可得： 22m11F544.4P A0.20.0250.9P12.4MPaA0.049+h=5.3.2鋸片升降缸 B 所需流量和實際工作壓力1.)所需流量 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 16頁由公式(5.4.1)可得：無桿腔： 41QA v1000 100.03 60180L/min-=有桿腔： 42QA v510 100.0460122L/min-=2.)實際工作壓力由公式(5.4.2)可得： 22m11F1833P A0.60.0510.9P20.7MPaA0.1+h=5.3.3機(jī)座橫移缸 C 所需流量和實際工作壓力1.)所

36、需流量 由公式(5.4.1)可得：無桿腔： 41QA v120 100.1 6073.8L/min-=有桿腔： 42QA v60 100.156035.4L/min-=2.)實際工作壓力由公式(5.4.2)可得： 21m12F59P A0.60.0120.9P12MPaA0.006+h=5.3.4軌頭夾緊缸 D 所需流量和實際工作壓力1.)所需流量 由公式(5.4.1)可得：無桿腔： 41QA v490 100.01 6029L/min-=總流量maxQ3Q32987L/min= 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 17頁2.)實際工作壓力由公式(5.4.2)可得： 1m1F544.4P12.3M

37、PaA0.90.049=h6 液壓元件的選擇液壓缸的選用根據(jù)計算的尺寸和液壓系統(tǒng)的主要數(shù)據(jù),由文獻(xiàn)6選擇液壓缸：軋材卡緊缸 A 為： UYWF 10 250/180鋸片升降缸 B 為： UYWF 10 360/250機(jī)座橫移缸 C 為： UYWF 10 125/90軌頭夾緊缸 D 為： UYWF 10 250/1806.2液壓泵的選用1.)液壓泵的最大工作壓力的確定 1+式中 -液壓缸或液壓馬達(dá)最大工作壓力，對于本系統(tǒng)，最高壓力為 21MPa.1 -從液壓泵出口到液壓缸或液壓馬達(dá)入口之間的總的管損失。的準(zhǔn)確計算要待元件選定并繪出管路圖時才能進(jìn)行，初算時可按工作經(jīng)驗選取:管路簡單、流速不大的，取

38、=（0.20.5）；管路復(fù)雜，進(jìn)口有調(diào)速閥的， 取=（0.51.5）。本系統(tǒng)取. = 1 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 18頁 pP21122MPa=+=2.)液壓泵流量的確定 ()式中 -系統(tǒng)泄漏系數(shù)，一般取=1.11.3; -同時工作的液壓缸或液壓馬達(dá)的最大總流量，對于在工作過程中用節(jié)流調(diào)速的系統(tǒng)，還須加上溢流閥的最小溢流量，一般取 。0.5 10 43 從系統(tǒng)的工作原理可知，本系統(tǒng)的各液支路獨自工作，只有兩個升降缸同時工作，所以整個系統(tǒng)所需最大流量即是兩個升降缸工作時的流量之和。又因為在這個系統(tǒng)中有節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)的存在，所以需要加 的最小流量。0.510 43/取泄漏系數(shù) K 為 1.3

39、，則有： ()()pmaxQKQ1.31803238L/min=+3.)液壓泵的規(guī)格確定為了使泵有一定的壓力儲備，所選泵的額定壓力一般比工作壓力大，泵25%60%的流量需大于系統(tǒng)所需的最大流量，由文獻(xiàn)6,43-114。選擇：250MCY14-1B 型柱塞泵250MCY14-1B 型軸向柱塞泵的技術(shù)參數(shù)如下： 壓力：31.5MPa 排量：250ml/r 額定轉(zhuǎn)速：1000r/min 4.)液壓泵的驅(qū)動功率確定在工作循環(huán)中，如果液壓泵的壓力和流量比較恒定，則： (6.2.1)泵= 式中：液壓泵的最大工作壓力（MPa） ； 液壓泵的流量（） ；3/ 液壓泵的總效率。 取,由公式(6.2.1)可得：=

40、 0.85 6pppP Q22 10238P103kW0.85 100060=h泵 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 19頁6.3電動機(jī)的選用取聯(lián)軸器為 HL 型彈性柱銷聯(lián)軸器，其工作效率為 0.95。 6P22 10238P103kW0.950.85 100060=泵電所以選擇大于 103kw 的電機(jī)即可滿足要求，由文獻(xiàn)14,40-116,選擇型號 Y225M-4。額定功率：125 額定轉(zhuǎn)速：1480r/min 6.4液壓閥的選用1.)閥的規(guī)格，根據(jù)系統(tǒng)的工作壓力和實際通過該閥的最大流量，選擇有定型產(chǎn)品的閥件。溢流閥按液壓泵的最大流量選??；選擇節(jié)流閥和調(diào)速閥時，要考慮最小穩(wěn)定流量應(yīng)滿足執(zhí)行機(jī)構(gòu)

41、最低穩(wěn)定速度的要求?？刂崎y的流量一般要選得比實際通過的流量大一些，必要時也許有以內(nèi)的短時20間過流量。2.)閥的型式，按安裝和操作方式選擇。根據(jù)各支路的流量與壓力，選擇閥類元件見表 8.1。表 8.1 選用的閥 序號名稱選用規(guī)格數(shù)量通過流量（L/min）工作壓力(MPa)1電液換向閥H-4WEH16J5/6AG242300282電磁換向閥4WE10-20/G241120253電磁換向閥3WE10-20/G24112031.54疊加單向閥Z1S16120031.55疊加式單向節(jié)流閥Z2FS16225035.06疊加式溢流閥Z2DB16VD2-30/315220031.57疊加單向閥Z1S1028

42、031.58疊加式溢流閥ZDB10VD2-30/315210031.56.5油管尺寸的計算在液壓傳動中常用的管子有鋼管、銅管、膠管、尼龍管和塑料管等。根據(jù)系統(tǒng)的壓力和流量等選擇鋼管，鋼管能承受較高的壓力，價格低廉，但安裝時彎曲半徑不能太小，多在配置位置比較方便的地方。常用的鋼管是無縫鋼管。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 20頁6.5.1管道內(nèi)徑的計算 管子內(nèi)徑 d（單位：mm） ，按流速選取 p4Qd =pn 式中: -通過管道內(nèi)的流量（L/min） ；pQ -管內(nèi)允許流速（m/s）.薦用流速：對于吸油管；對于壓 12 油管（壓力高、管道短或油粘度小的情況取大值，反之，取小值，局部或 36

43、特殊情況取） ；對于回油路。 10 1.52.5 本系統(tǒng)取吸油管道，壓油管道，回油管道。 = 1.5/ = 5/ = 2.5/1.)液壓泵吸油管 p4Q4250d59mm3.14 1.560 1000=pn吸2.)泵到閥臺的壓油管 p4Q4238d31mm3.14 1.560 1000=pn壓3.)無桿腔段管道 p4Q4 88.2d19mm3.14560 1000=pnA p4Q4 180d28mm3.14560 1000=pnBp4Q473.8d18mm3.14560 1000=pnC p4Q4 87d19mm3.14560 1000=pnD4.)有桿腔段管道 p4Q490d28mm3.14

44、2.560 1000=pnA p4Q4 122d32mm3.142.560 1000=pnB 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 21頁 p4Q435.4d17mm3.142.560 1000=pnC6.5.2管道的選擇按照以上內(nèi)徑的計算以及壓力的計算，查表 43.9-2，選擇管徑如下：1.)液壓泵段管徑液壓泵吸油管取標(biāo)準(zhǔn)管內(nèi)徑為d60mm=吸泵到閥臺的壓油管取標(biāo)準(zhǔn)管內(nèi)徑為d32mm=壓2.)控制閥到各液壓缸的無桿腔段 取標(biāo)準(zhǔn)管內(nèi)徑為 d20mm=A取標(biāo)準(zhǔn)管內(nèi)徑為 d32mm=B取標(biāo)準(zhǔn)管內(nèi)徑為 d20mm=C取標(biāo)準(zhǔn)管內(nèi)徑為d20mm=D3.)控制閥到各液壓缸的有桿腔段 取標(biāo)準(zhǔn)管內(nèi)徑為 d32mm=

45、A 取標(biāo)準(zhǔn)管內(nèi)徑為 d32mm=B 取標(biāo)準(zhǔn)管內(nèi)徑為 d20mm=C6.5.3管接頭的選擇上述所選鋼管均需與管接頭連接使用才能與液壓執(zhí)行元件和液壓泵相連，所以選擇要管接頭，由文獻(xiàn)6,43-589取焊接式端直通管接頭 JBT966-1997。公稱壓力32MPa;工作溫度 t=-2580；型號分別為：； 。22/M22 1.534 33 2()()v10120.04Q P 0.0164Lt0.04 18031.50.016450V1.7LPP31.520-=-63/M6026.6油箱容積確定油箱在液壓系統(tǒng)中除了儲油外，還起著散熱、分離油液中的氣泡、沉淀雜質(zhì)等作 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 22頁

46、用。油箱中安裝有很多輔件，如溫度儀表、壓力儀表、空氣過濾器及液位計等。油箱可分為開式油箱和閉式油箱兩種。開式油箱，箱中液面與大氣相通，在油箱蓋上裝有空氣過濾器。開式油箱結(jié)構(gòu)簡單，安裝維護(hù)方便，液壓系統(tǒng)普遍采用這種形式。閉式油箱一般用于壓力油箱，內(nèi)充一定壓力的惰性氣體，充氣壓力可達(dá)0.05MPa。如果按油箱的形狀來分，還可分為矩形油箱和圓罐型油箱。矩形油箱制造容易，箱上易于安放液壓器件，所以被廣泛采用。本系統(tǒng)使用的是開式矩形油箱。油箱設(shè)計時應(yīng)考慮如下幾點。1.)油箱必須有足夠大的容積。2.)吸油管及回油管應(yīng)插入最低液面以下，以防止吸空和回油飛濺產(chǎn)生氣泡。3.)吸油管和回油管之間的距離要盡可能地遠(yuǎn)

47、些，之間應(yīng)設(shè)置隔板，以加大液流循環(huán)的途徑。 4.)為保持油液清潔，油箱應(yīng)有周邊密封的蓋板，蓋板上裝有空氣過濾器，注油及通氣一般有一個空氣過濾器來完成。5.)油箱底部應(yīng)距地面 150mm 以上，以便搬運、放油和散熱。6.)對油箱內(nèi)表面的防腐處理要給予充分的準(zhǔn)備。初設(shè)計時，先按下式確定油箱的容量，待系數(shù)確定后，再按散熱的要求進(jìn)行校核。油箱容量的經(jīng)驗公式為： = 式中 -液壓泵每分鐘排出壓力油的容積； a-經(jīng)驗系數(shù)，冶金機(jī)械通常取 a =10。vVaQ100.2382380L=由文獻(xiàn)6.43-583取油箱容量為 2500L。在確定油箱尺寸時，一方面要滿足系統(tǒng)供油的要求，還要保證執(zhí)行元件全部排油時，油

48、箱不能溢出，以及系統(tǒng)中最大可能充滿油時，油箱的油位不低于最低限度。6.7蓄能器的選擇根據(jù)蓄能器在液壓系統(tǒng)中的功用，確定其類型和主要參數(shù)。由于此蓄能器主要緩和液壓沖擊時的容量計算。所以計算公式用： 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 23頁0=0.041(0.0164 )1 2式中 蓄能器的容量，單位為 L；0 閥口關(guān)閉前管內(nèi)流量，單位為 L/min； 閥口關(guān)閉前管內(nèi)壓力（絕對壓力） ，單位為 MPa；2 系統(tǒng)允許的最大沖擊壓力（絕對壓力） ，單位為 MPa；1 發(fā)生沖擊的管長，即壓力油源到閥口的管道長度，單位為 m； 閥口關(guān)閉時間，單位為 s，突然關(guān)閉時取 t=0；()()v10120.04Q P

49、 0.0164Lt0.04 18031.50.016450V1.7LPP31.520-=-由于上述計算沒有考慮液體的壓縮性和管道的彈性，所以所計算的容積偏小，須適當(dāng)放大。由于容積較小，所需蓄能器也就相應(yīng)的較小，所以在選擇蓄能器的時候應(yīng)該選擇比較靈敏的蓄能器，而整個液壓系統(tǒng)的最大壓力為 20MPa，由文獻(xiàn)6,43-476，選擇 NXQ 型氣囊式蓄能器，具體型號為：NXQ1-L420-L-H，公稱容量為 4.0L，公稱壓力為 20MPa，公稱通經(jīng)為 32mm，質(zhì)量為 18kg。6.8液壓介質(zhì)的選擇液壓介質(zhì)應(yīng)該具有適宜的粘度和良好的粘溫特性，油膜強(qiáng)度要求高，具有較好的潤滑性能，抗氧化，穩(wěn)定性好，腐蝕

50、作用小，對涂料、密封材料等具有良好的適應(yīng)性；同時具有一定的消泡能力。根據(jù)這些選擇條件以及以上對本液壓系統(tǒng)的液壓元件的選擇要求，同時，有設(shè)計可知整個系統(tǒng)的溫度變化不大，對液壓油的各項要求不高，故選擇普通液壓液即可，具體型號型號為 L-HH VG68 此液壓油的運動粘度為，密度為 。261.2 74.8mm /s850960 36.9其余液壓輔助元件的選擇1.)過濾器的選擇 濾油器是保持液壓油清潔，使液壓系統(tǒng)正常工作所不可缺少的液壓輔助元件。據(jù)統(tǒng)計，液壓系統(tǒng)發(fā)生故障的原因，有 60%70%是由于油的污染所引起的。因此，液壓系統(tǒng)中設(shè)置濾油器是十分必要。 選用濾油器時，應(yīng)考慮以下諸點： 遼寧科技大學(xué)本

51、科生畢業(yè)設(shè)計 第 24頁（1）過濾精度滿足預(yù)定要求；（2） 具有足夠大的通油能力，壓力損失??；（3） 濾芯具有足夠的強(qiáng)度；（4） 濾芯便于清洗和維修。濾油器在液壓系統(tǒng)中的安裝位置主要有：（1）安裝在液壓泵的吸油管上；（2）安裝在回油路上； 根據(jù)系統(tǒng)的需要進(jìn)行如下選擇，共需要三個過濾器。吸油過濾器選擇網(wǎng)式過濾器，一般安裝在液壓泵吸油管端部，起保護(hù)泵的作用，具有結(jié)構(gòu)簡單，通油能力大，阻力小，易清洗等優(yōu)點。缺點是過濾精度低。本系統(tǒng)選用型號為：WU-400180F，由于液壓泵為一供一備，故選用兩個此系列過濾器，以滿足系統(tǒng)需要?；赜瓦^濾器一個，選擇型號：YLH-40040。2.)壓力儀表的選擇根據(jù)系統(tǒng)的

52、最大工作壓力選擇壓力儀表，選擇電接點的壓力儀表系列，具體的型號為：YX-100。3.)空氣濾清器的選擇空氣濾清器通常有兩大作用，清潔空氣、補(bǔ)油。當(dāng)液壓系統(tǒng)正常工作時，油箱內(nèi)油面時而上升時而下降，上升時油箱由里向外排出空氣；下降時由外向里吸入空氣，為了凈化箱內(nèi)油液，在油箱蓋上垂直安裝空氣濾清器就可以過濾吸入的空氣。補(bǔ)油時，空氣濾清器又是注油口，每次注入新的油液時，必須過過濾再進(jìn)入油箱，濾除了油液內(nèi)的臟物顆粒。 由于過濾油器具有上述功能，因此它能夠延長濾油器的工作周期和使用壽命，從而保證了液壓系統(tǒng)的正常工作。此外液壓系統(tǒng)工作時空氣濾清器能維持油箱內(nèi)壓力和大氣壓平衡，從而避免了液壓泵可能出現(xiàn)的空穴現(xiàn)

53、象。 選用空氣濾清器時，一般根據(jù)泵的流量計算出空氣流速應(yīng)具有一定的裕度，故此處選用空氣流量大于泵流量的 1.5 倍的空氣濾清器。綜上所述，選用型空氣濾清器。3 20 2.54.)液位液溫儀表的選擇 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 25頁根據(jù)油箱的參數(shù)選擇 CYW 型液位計，具體型號是： CYW-400。7 液壓系統(tǒng)性能驗算液壓系統(tǒng)初步設(shè)計是在某些估計參數(shù)情況下進(jìn)行的，當(dāng)各回路形式、液壓元件及聯(lián)接管路等完全確定后，針對實際情況對所設(shè)計的系統(tǒng)進(jìn)行各項性能分析。對一般的液壓傳動系統(tǒng)來說，主要是進(jìn)一步確切的計算液壓回路各段壓力損失、容積損失及系數(shù)效率，壓力沖擊和發(fā)熱溫升等。根據(jù)分析計算發(fā)現(xiàn)問題，對某些

54、不合理的設(shè)計要進(jìn)行重新調(diào)整，或許采取其他必要的措施。液壓系統(tǒng)壓力損失壓力損失包括管路的沿程損失，管路的局部壓力損失和閥類元件的局部損1 2 失，總的壓力損失為3 = 1+ 2+ 3 （7.1.1）本系統(tǒng)管路較為復(fù)雜，有多個液壓缸作為執(zhí)行元件的動作回路，管路損失較大。但是由于只有升降時有兩個缸同時動作，且需流量較大，同時移送缸工作時通過的流量也很大。所以驗算這兩個回路的壓力損失即可。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 26頁7.1.1沿程壓力損失沿程壓力損失主要是從閥臺到各個液壓缸的壓油管的壓力損失。油路段：管道長假設(shè)為 5m，當(dāng)液壓系統(tǒng)正常工作時，液壓油的運動粘度為 ,密度為 270mm /s

55、。900 3在本系統(tǒng)回路中鋸片升降缸 B 的壓力最大，故沿程壓力損失最大，所以只需驗算 B 缸的沿程壓力損失。鋸片升降缸回路沿程壓力損失 11= 22（7.1.2）式中 管道的長度（m） ； 管道的內(nèi)徑（m） ； 液流平均速度（m/s） ； 液壓油密度（kg/m ） 。 3油在管路中的實際流速為： v22180Q60V3.7m/s3.14d0.03244=p e6vd3.70.032R1691232070 10-=n所以油在管路中成層流狀態(tài)，其沿程阻力系數(shù)為： e64640.038R1691l =由公式（7.1.2）可得： 2211lv59003.7P0.0380.037MPad 20.032

56、2r= l=V7.1.2局部壓力損失局部壓力損失包括通過管路中的折管和管接頭等處的局部壓力損失 ，以及通2過控制閥的局部壓力損失。其中通過管路的局部壓力損失很小，可以忽略，所32以只要驗算通過控制閥的局部壓力損失。3 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 27頁 3= （）2式中 -閥的額定流量； -通過閥的實際流量； -閥的額定壓力損失（可從產(chǎn)品樣本中查到） 。即：鋸片升降缸局部壓力損失 31= 0.327.1.3總的壓力損失鋸片升降缸1131PPP0.0370.320.357MPaV 由()()2A=1.8h a+b1.5ab1.8 1.321.41.52 1.412.2m+=+= 油箱的散熱功

57、率為： = 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 30頁 -油箱散熱系數(shù)， 取 ；()222w/ mC -油溫與環(huán)境溫度差，取 。T40 C=V hcPKA T22 12.24013.4kwPhr=V由此可見，油箱的散熱完全滿足系統(tǒng)得散熱要求，不需要另外設(shè)置散熱器了，而所設(shè)計得油箱容積及尺寸也符合要求。8 閥塊的設(shè)計閥塊是液壓系統(tǒng)的重要部件，閥座是其主體，由于閥座是各類閥的安裝體，所以其加工精度要求很高。由于座體上要加工各類閥口以及聯(lián)接孔口，故設(shè)計時則必須考慮到加工時各孔口不得有位置上的沖突，同時應(yīng)相通的孔口必須保證相通，不相通的孔口絕對不可相通，且相臨的孔口之間應(yīng)有一定的距離。一般在中低壓力下，為

58、保證孔壁強(qiáng)度，相臨的不相通的孔口間最小壁厚不得小于 5 毫米，否則孔壁就有可能在壓力沖擊下崩潰，使壓力油進(jìn)入其他孔道，系統(tǒng)將會出現(xiàn)不可預(yù)見性事故。閥座在設(shè)計安裝時應(yīng)綜合考慮多方面因素。主要是，重要尺寸設(shè)計時，尊重設(shè)計時理論數(shù)值，一般情況下，小數(shù)點后僅有一位數(shù)值時（單位為毫米） ，不得對非整數(shù)尺寸進(jìn)行進(jìn)位或退位圓整。閥塊布置時閥塊間距一般不應(yīng)小于 10 毫米，布置時不得有任何干涉現(xiàn)象出現(xiàn)。同時還應(yīng)考慮易于加工，在可以實現(xiàn)預(yù)期功能以及安裝方便的前提下應(yīng)盡量減小閥座尺寸，從而節(jié)省材料，降低加工強(qiáng)度和難度，減少成本。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 31頁按照設(shè)計要求，盡管本設(shè)計中的各種閥件數(shù)量不多可

59、分散布置，但考慮到閥站具有明顯的控制集成度高，故障易于發(fā)現(xiàn)和排除的優(yōu)點，因此決定選取疊加閥實現(xiàn)設(shè)計要求。參與疊加以閥分別為，疊加式溢流閥（四個） 、疊加式單向閥（三個） 、疊加式單向節(jié)流閥（四個） 。根據(jù)閥塊上疊加、集成各閥的具體尺寸，從避免尺寸干涉和打孔的強(qiáng)度需要角度考慮所設(shè)計閥塊的基本尺寸為長 480 毫米，寬 150 毫米，高 150 毫米。閥塊上各工藝孔位置、深度以及其余具體尺寸見閥塊零件圖。9 泵站的設(shè)計液壓泵站是液壓系統(tǒng)的重要組成部分（動力源） 。它向液壓系統(tǒng)提供一定壓力、流量的工作介質(zhì)。在液壓泵站上必須的液壓閥可以直接控制液壓執(zhí)行元件工作。液壓泵站上泵組的布置方式分為上置式和非上

60、置式。泵組置于油箱上的上置式液壓泵站中，采用立式電動機(jī)并將液壓泵置于油箱之內(nèi)時，稱為立式；采用臥式電動機(jī)稱為臥式。非上置式液壓泵站中，泵組與油箱并列布置的為旁置式；泵組置于油箱下面時為下置式。在本次設(shè)計中采用的是旁置式，具體見圖紙。 遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 第 32頁10 環(huán)境性能分析環(huán)境污染簡介人一直以為地球上的海、陸、空是無窮盡的，所以從不擔(dān)心把千萬噸廢氣送到天空去，又把數(shù)以億噸計的垃圾倒進(jìn)海洋。大家都認(rèn)為世界這么大，這一點廢物算什么？我們錯了，其實地球雖大（半徑 6300 多公里） ，但生物只能在海拔 8 公里到海底 11 公里的范圍內(nèi)生活，而占了百分之九十五的生物都只能生存在中間約