組合機(jī)床動力滑臺液壓系統(tǒng)解析

1、畢業(yè)設(shè)計（論文）題目：組合機(jī)床動力滑臺液壓系統(tǒng)的設(shè)計畢業(yè)設(shè)計（論文）要求及原始數(shù)據(jù)（資料）：一、 要求 1 工作循環(huán)為“快進(jìn)工進(jìn)死擋鐵停留快退原位停止” 2 采用平導(dǎo)軌二、原始數(shù)據(jù)： 1 加工時最大切削力為28000N 2 快進(jìn)、快退速度相等，V=0.1m/s 3往復(fù)運(yùn)動加速、減速時間為0.05s 4 靜摩擦系數(shù)為0.2，動摩擦系數(shù)為0.15滑臺快進(jìn)行程長度為100mm，工進(jìn)行程為50mm 6 滑臺工進(jìn)速度50mm/min 7 運(yùn)動部件總重G=14700N畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 畢業(yè)設(shè)計（論文）主要內(nèi)容：1 用簡明的文字說明設(shè)計的原理、依據(jù)。畫出設(shè)計相關(guān)的圖形、圖標(biāo)、表格等。2 用手畫圖，用C

2、AD畫圖學(xué)生應(yīng)交出的設(shè)計文件（論文）：說明書，設(shè)計的液壓系統(tǒng)圖、液壓缸裝配圖。組合機(jī)床液壓動力滑臺實驗系統(tǒng)設(shè)計機(jī)電一體化專業(yè)學(xué)生：× × 指導(dǎo)老師： × × ×【摘 要】 本論文主要闡述了組合機(jī)床動力滑臺液壓系統(tǒng)，能實現(xiàn)的工作循環(huán)是：快進(jìn)工進(jìn)死擋鐵停留快退原位停止,液壓技術(shù)是機(jī)械設(shè)備中發(fā)展速度最快的技術(shù)之一。特別是近年可與微電子、計算機(jī)技術(shù)相結(jié)合、使液壓技術(shù)進(jìn)入了一個新的發(fā)展階段。目前，已廣泛應(yīng)用在工業(yè)各領(lǐng)域。由于近年來微電子、計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，液壓元器件制造技術(shù)的進(jìn)一步提高，使液壓技術(shù)不僅在作為一種基本的傳統(tǒng)形式上的占有重要地位而且以優(yōu)良的靜

3、態(tài)、動態(tài)性能成為一種重要的控制手段。面對我國經(jīng)濟(jì)近年來的快速發(fā)展，機(jī)械制造工業(yè)的壯大，在國民經(jīng)濟(jì)中占重要地位的制造也領(lǐng)域得以健康快速的發(fā)展。制造裝備的改進(jìn)，使得作為制造工業(yè)重要設(shè)備的各類機(jī)加工藝裝備也有了許多新的變化，尤其是孔加工，其在今天的液壓系統(tǒng)的地位越來越重要。本液壓系統(tǒng)的設(shè)計，除了滿足主機(jī)在動作和性能方面規(guī)定的要求外，還必須符合體積小、重量輕、成本低、效率高、結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、使用和維修方便等一些公認(rèn)的普遍設(shè)計原則。液壓系統(tǒng)的設(shè)計主要是根據(jù)已知的條件，來確定液壓工作方案、液壓流量、壓力和液壓泵及其他元件的設(shè)計。綜上所述，完成整個設(shè)計過程需要進(jìn)行一系列艱巨的工作。設(shè)計者首先應(yīng)樹立正確的

4、設(shè)計思想，努力掌握先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)知識和科學(xué)的辯證的思想方法。同時，還要堅持理論聯(lián)系實際，并在實踐中不斷總結(jié)和積累設(shè)計經(jīng)驗，向有關(guān)領(lǐng)域的科技工作者和從事生產(chǎn)實踐的工作者學(xué)習(xí)，不斷發(fā)展和創(chuàng)新，才能較好地完成機(jī)械設(shè)計任務(wù)。關(guān)鍵詞： 組合機(jī)床 液壓系統(tǒng) 液壓缸 液壓泵換向閥 實驗裝置【Abstract】 This paper mainly expounds the combination machine tools power slippery Taiwan hydraulic system, which can work be cycle is: fast forward - work into -

5、 dead against iron stay - fast rewind - insitustop,hydraulic pressure technology is the mechanical equipment fastest developing speed in one of the technology. Especially in recent years, but with Microelectronicsand computer technology to combine together, make hydraulic technology has entered a ne

6、w development stage. At present, is widely used in the industrial fields. Because the recent years microelectronics, the development of computer technology, hydraulic components manufacturing technology further improved, and make fluid pressure technology not only as a kind of basic in the tradition

7、al form and occupies an important position with excellent static and dynamic performance becomes a kind of important means of control. Facing our country economy in recent years of rapid development, machinery manufacturing industry prosperity, in the national economy, which occupies an important po

8、sition in the field of manufacturing also may be healthy and rapid development. system made improvement, makes as equipment manufacturing industry important equipment all kinds of machining outfit Prepare also had many new changes, especially in the hole processing, its in today's hydraulic syst

9、em position more and more important. This hydraulic system design, besides contented and host in action and performance stipulated request outside, still must comply with small volume, light weight, low cost, high efficiency and structure simple, reliable work, use and convenient maintenance and som

10、e other recognized universal design principles . Hydraulic system is designed according to the known condition, to determine the hydraulic pressure working party case, hydraulic flow rate, pressure and hydraulic pump and other components design. To sum up, complete the whole design process need to u

11、ndertake a series of hard work. Designers first should establish correct design ideas, trying hard to grasp the advanced science and technology knowledge and scientific dialectical thinking approach. In the meantime, even insists the theory with practice in practice, and continuously review and accu

12、mulate design experience, to relevant areas of science and technology work The author and engaged in the production practice workers learning, the constant development and innovation, to more finish to mechanical design task. Keywords: combination machine tools hydraulic system hydraulic cylinder hy

13、draulic pump reversing valves experiment device畢業(yè)設(shè)計（論文）要求及原始數(shù)據(jù)（資料）：一、 要求 1 工作循環(huán)為“快進(jìn)工進(jìn)死擋鐵停留快退原位停止” 2 采用平導(dǎo)軌二、原始數(shù)據(jù)： 1 加工時最大切削力為28000N 2 快進(jìn)、快退速度相等，V=0.1m/s 3 往復(fù)運(yùn)動加速、減速時間為0.05s 4 靜摩擦系數(shù)為0.2，動摩擦系數(shù)為0.15 滑臺快進(jìn)行程長度為100mm，工進(jìn)行程為50mm 6 滑臺工進(jìn)速度50mm/min 7 運(yùn)動部件總重G=14700N目錄1.液壓傳動的發(fā)展概況12.液壓傳動的工作原理和組成12.1工作原理：12.2液壓系統(tǒng)的基

14、本組成：23.1優(yōu)點23.2缺點34.液壓系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域44.1液壓傳動在機(jī)械行業(yè)中的應(yīng)用：44.2靜液壓傳動裝置的應(yīng)用45.液壓系統(tǒng)工況分析55.1運(yùn)動分析55.2負(fù)載分析56.擬定液壓系統(tǒng)圖96.1液壓泵型式的選擇96.2選擇液壓回路96.3組成液壓系統(tǒng)圖107.液壓元件選擇117.1選擇液壓泵和電機(jī)117.2輔件元件的選擇137.3確定管道尺寸157.4確定郵箱容量168.液壓系統(tǒng)驗算168.1管道系統(tǒng)壓力損失驗算168.2液壓系統(tǒng)的發(fā)熱與溫升驗算189.注意事項19致謝20參考文獻(xiàn)211.液壓傳動的發(fā)展概況液壓傳動和氣壓傳動稱為流體傳動，是根據(jù)17世紀(jì)帕斯卡提出的液體靜壓力傳動原理而發(fā)

15、展起來的一門新興技術(shù)，是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣為應(yīng)用的一門技術(shù)。如今，流體傳動技術(shù)水平的高低已成為一個國家工業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。 液壓傳動是用密封在系統(tǒng)中的液體作為介質(zhì)，把液壓能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，這種只利用液體的壓力能的傳動叫液壓傳動。 從1795年英國制成第一臺水壓機(jī)算起，液壓傳動只有200多年的歷史。19世紀(jì)末，德國制成了液壓龍門刨床，美國制成了液壓轉(zhuǎn)塔車床和磨床。由于缺乏成熟的液壓元件，一些通用機(jī)床到20世紀(jì)30年代才用上了液壓傳動。 第二次世界大戰(zhàn)期間，軍事工業(yè)需要反應(yīng)快、動作精準(zhǔn)、操作靈活的自動控制系統(tǒng)，促進(jìn)了液壓技術(shù)的發(fā)展。戰(zhàn)后液壓技術(shù)迅速轉(zhuǎn)向民用，在機(jī)床、工程機(jī)械、冶金機(jī)械等行業(yè)得到運(yùn)用。

16、20世紀(jì)60年代以后隨著院子能工業(yè)、空間技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)等的發(fā)展，液壓技術(shù)得到了很大的發(fā)展，滲透到了國民經(jīng)濟(jì)的各個領(lǐng)域。 從發(fā)展趨勢來看，液壓技術(shù)正向高壓、高速、大功率、高效、低噪聲、高可靠性和高度集成化等方向發(fā)展。 我國的液壓工業(yè)開始于20世紀(jì)50年代，液壓元件最初應(yīng)用于機(jī)床和鍛壓設(shè)備。60年代引進(jìn)的液壓元件生產(chǎn)技術(shù)使我國液壓行業(yè)得到廣大發(fā)展，同時又自行研究液壓產(chǎn)品，并形成系列廣泛運(yùn)用于各種機(jī)械設(shè)備上。80年代改革開放以來，液壓工業(yè)在吸取消化國外新技術(shù)，了解國外新產(chǎn)品，使我國液壓工業(yè)又達(dá)到了一個新的高度。但我國的產(chǎn)品種類和技術(shù)與世界先進(jìn)水平間的差距依然很大，所以進(jìn)一步的發(fā)展液壓研究已成為我國

17、迫切的任務(wù)。2.液壓傳動的工作原理和組成液壓傳動是以液體為工作介質(zhì)，利用壓力能來驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的傳動方式。 驅(qū)動機(jī)床工作臺的液壓系統(tǒng)是由油箱、過濾器、液壓泵、溢流閥、開停閥、節(jié)流閥、換向閥、液壓缸以及連接這些元件的油管、接頭等組成。2.1工作原理：1)電動機(jī)驅(qū)動液壓泵經(jīng)濾油器從油箱中吸油，油液被加壓后,從泵的輸出口輸入管路。油液經(jīng)開停閥、節(jié)流閥、換向閥進(jìn)入液壓缸，推動活塞而使工作臺左右移動。液壓缸里的油液經(jīng)換向閥和回油管排回油箱。2)工作臺的移動速度是通過節(jié)流閥來調(diào)節(jié)的。當(dāng)節(jié)流閥開大時，進(jìn)入液壓缸的油量增多，工作臺的移動速度增大；當(dāng)節(jié)流閥關(guān)小時，進(jìn)入液壓缸的油量減少，工作臺的移動速度減少。由此可

18、見，速度是由油量決定的。2.2液壓系統(tǒng)的基本組成：1）能源裝置液壓泵。它將動力部分（如電動機(jī)）所輸出的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液壓能，給系統(tǒng)提供壓力油液。2）執(zhí)行裝置液壓機(jī)（液壓缸、液壓馬達(dá)）。通過它將液壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，推動負(fù)載做功。3）控制裝置液壓閥（流量閥、壓力閥、方向閥等）。通過它們的控制和調(diào)節(jié)，使液流的壓力、流速和方向得以改變，從而改變執(zhí)行元件的力（或力矩）、速度和方向。4）輔助裝置油箱、管路、蓄能器、濾油器、管接頭、壓力表開關(guān)等.通過這些元件把系統(tǒng)聯(lián)接起來，以實現(xiàn)各種工作循環(huán)。5）工作介質(zhì)液壓油。3.液壓傳動的優(yōu)缺點 3.1優(yōu)點 1）傳動平穩(wěn) 在液壓傳動裝置中，由于油液的壓縮量非常小，在通常壓

19、力下可以認(rèn)為不可壓縮，依靠油液的連續(xù)流動進(jìn)行傳動。油液有吸振能力，在油路中還可以設(shè)置液壓緩沖裝置，故不像機(jī)械機(jī)構(gòu)因加工和裝配誤差會引起振動扣撞擊，使傳動十分平穩(wěn)，便于實現(xiàn)頻繁的換向；因此它廣泛地應(yīng)用在要求傳動平穩(wěn)的機(jī)械上，例如磨床幾乎全都采用了液壓傳動。 2）質(zhì)量輕體積小 液壓傳動與機(jī)械、電力等傳動方式相比，在輸出同樣功率的條件下，體積和質(zhì)量可以減少很多，因此慣性小、動作靈敏；這對液壓仿形、液壓自動控制和要求減輕質(zhì)量的機(jī)器來說，是特別重要的。例如我國生產(chǎn)的1m3挖掘機(jī)在采用液壓傳動后，比采用機(jī)械傳動時的質(zhì)量減輕了1t。 3）承載能力大 液壓傳動易于獲得很大的力和轉(zhuǎn)矩，因此廣泛用于壓制機(jī)、隧道掘

20、進(jìn)機(jī)、萬噸輪船操舵機(jī)和萬噸水壓機(jī)等。 4）容易實現(xiàn)無級調(diào)速 在液壓傳動中，調(diào)節(jié)液體的流量就可實現(xiàn)無級凋速，并且凋速范圍很大，可達(dá)2000：1，很容易獲得極低的速度。 5）易于實現(xiàn)過載保護(hù) 液壓系統(tǒng)中采取了很多安全保護(hù)措施，能夠自動防止過載，避免發(fā)生事故。 6）液壓元件能夠自動潤滑 由于采用液壓油作為工作介質(zhì)，使液壓傳動裝置能自動潤滑，因此元件的使用壽命較長。 7）容易實現(xiàn)復(fù)雜的動作 采用液壓傳動能獲得各種復(fù)雜的機(jī)械動作，如仿形車床的液壓仿形刀架、數(shù)控銑床的液壓工作臺，可加工出不規(guī)則形狀的零件。 8）簡化機(jī)構(gòu) 采用液壓傳動可大大地簡化機(jī)械結(jié)構(gòu)，從而減少了機(jī)械零部件數(shù)目。 9）便于實現(xiàn)自動化 液壓

21、系統(tǒng)中，液體的壓力、流量和方向是非常容易控制的，再加上電氣裝置的配合，很容易實現(xiàn)復(fù)雜的自動工作循環(huán)。目前，液壓傳動在組合機(jī)床和自動線上應(yīng)用得很普遍。 10）便于實現(xiàn)“三化” 液壓元件易于實現(xiàn)系列比、標(biāo)準(zhǔn)化和通用化也易于設(shè)計和組織專業(yè)性大批量生產(chǎn)，從而可提高生產(chǎn)率、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本。3.2缺點 1）液壓元件制造精度要求高 由于元件的技術(shù)要求高和裝配比較困難，使用維護(hù)比較嚴(yán)格。 2）實現(xiàn)定比傳動困難 液壓傳動是以液壓油為工作介質(zhì)，在相對運(yùn)動表面間不可避免的要有泄漏，同時油液也不是絕對不可壓縮的。因此不宜應(yīng)用在在傳動比要求嚴(yán)格的場合，例如螺紋和齒輪加工機(jī)床的傳動系統(tǒng)。 3）油液受溫度的影響 由

22、于油的粘度隨溫度的改變而改變，故不宜在高溫或低溫的環(huán)境下工作。 4)不適宜遠(yuǎn)距離輸送動力 由于采用油管傳輸壓力油，壓力損失較大，故不宜遠(yuǎn)距離輸送動力。 5）油液中混入空氣易影響工作性能 油液中混入空氣后，容易引起爬行、振動和噪聲，使系統(tǒng)的工作性能受到影響。 6）油液容易污染 油液污染后，會影響系統(tǒng)工作的可靠性。7）發(fā)生故障不易檢查和排除 總而言之，液壓傳動的優(yōu)點是突出的，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，液壓傳動的缺點將得到克服，液壓傳動將日益完善，液壓技術(shù)與電子技術(shù)及其它傳動方式的結(jié)合更是前途無量。4.液壓系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域4.1液壓傳動在機(jī)械行業(yè)中的應(yīng)用：機(jī)床工業(yè)磨床、銑床、刨床、拉床、數(shù)控機(jī)床、加工中心等

23、工程機(jī)械挖掘機(jī)、裝載機(jī)、推土機(jī)等汽車工業(yè)自卸式汽車、平板車、高空作業(yè)車等農(nóng)業(yè)機(jī)械聯(lián)合收割機(jī)的控制系統(tǒng)、拖拉機(jī)的懸掛裝置等輕工機(jī)械打包機(jī)、注塑機(jī)、校直機(jī)等冶金機(jī)械電爐控制系統(tǒng)、軋鋼機(jī)控制系統(tǒng)等起重運(yùn)輸機(jī)械起重機(jī)、液壓千斤頂?shù)鹊V山機(jī)械開采機(jī)、提升機(jī)、液壓支架等建筑機(jī)械打樁機(jī)、平地機(jī)等船舶港口機(jī)械起貨機(jī)、錨機(jī)、舵機(jī)等鑄造機(jī)械砂型壓實機(jī)、加料機(jī)、壓鑄機(jī)等4.2靜液壓傳動裝置的應(yīng)用靜液壓傳動由于具有無級變速，調(diào)速范圍寬，可以實現(xiàn)恒扭或恒功率調(diào)速，容易實現(xiàn)電控等優(yōu)點，在工程機(jī)械中具有良好的應(yīng)用前景。但是在鏟土運(yùn)輸機(jī)械和起重機(jī)械中作為主要傳動就用卻很少，其主要問題是在于國內(nèi)液壓元件質(zhì)量差，而國外的液壓元件價

24、格又太高，會造成主同成本過高。90年代以來，國內(nèi)已引進(jìn)了德國林德公司靜液壓叉車，以及利勃海爾公司靜液壓推土機(jī)的裝載機(jī)，但在國內(nèi)市場所占份額很小。從國內(nèi)工程機(jī)械市場的實際出發(fā)，本文對靜液壓傳動在國內(nèi)的推廣應(yīng)用提出探討性的意見如下：（1）靜液壓傳動叉車在發(fā)達(dá)國家已經(jīng)被廣泛采用，由于國內(nèi)部分倉庫、碼頭和工廠等使用部門對叉車的機(jī)動性能（尤其是低速性能）、噪聲已經(jīng)有較高的要求，因此這些部門正在成為國內(nèi)靜液壓叉車用戶。國內(nèi)叉車和液壓元件生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)該看到靜液壓叉車的良好前景，聯(lián)合研究開發(fā)適合我國國情的叉車靜液壓系統(tǒng)，提供能先進(jìn)，工作可靠，價格適中的產(chǎn)品。也可以采用與國際靜液壓元件制造公司聯(lián)合開發(fā)的方式，加快

25、開發(fā)的速度。（2）中小型多功能工程機(jī)械由于具有挖掘，裝載，叉車和起重等多功能，在發(fā)達(dá)國家已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)尤其是城市建設(shè)的發(fā)展，中小型多功能工程機(jī)械也將在我國推廣應(yīng)用，而它們無疑將首先采用靜液壓傳動作為其主要傳動裝置。國內(nèi)工程機(jī)械企業(yè)應(yīng)該看到中小型多功能工程機(jī)械的發(fā)前景，聯(lián)合國內(nèi)外靜液壓元件生產(chǎn)企業(yè)共同開展對它們的研究開發(fā)，以促進(jìn)中小型多功能工程機(jī)械在我國的發(fā)展。（3）在國內(nèi)大型鏟土運(yùn)輸和起重機(jī)械中，由于配套的靜液壓與電子控制元件的技術(shù)難度大，價格太高，在國內(nèi)用戶中難以接受。因此，在我國暫時不宜將靜液壓傳動研究開發(fā)的重點放在與大型鏟土運(yùn)輸和起重機(jī)械配套上，而應(yīng)將重點放在上述

26、兩類工程機(jī)械上。5.液壓系統(tǒng)工況分析5.1運(yùn)動分析 繪制動力滑臺的工作循環(huán)圖 5.2負(fù)載分析 （1）阻力計算 1）切削阻力 切削阻力為已知 Fq=28000N 2）摩擦阻力 取靜摩擦系數(shù) =0.2,動摩擦系數(shù)ud=0.1,則： 靜摩擦阻力 =0.2×14700N=2940N 動摩擦阻力 =0.1×14700N=1470N 3）慣性阻力 動力滑臺起動加速，反向起動加速和快退減速制動的加速度的絕對值相等，既u=0.1m/s，t=0.05s，故慣性阻力為：=Gu/gt=14700×0.1÷9.8×0.05=3000N4）由于動力滑臺為臥式放置，所以不

27、考慮重力負(fù)載。 5）關(guān)于液壓缸內(nèi)部密封裝置摩擦阻力Fm的影響，計入液壓缸的機(jī)械效率中。6）背壓力 初算時暫不考慮。（2）液壓缸各階段工作負(fù)載計算：1）啟動時 F1=/cm=2940/0.9=3267N 2）加速時 F2=（+）/cm=（1470+3000）/0.9=4470N 3）快進(jìn)時 F3=/cm=1740/0.9N=1633N 4）工進(jìn)時 F4=(+)/cm=(28000+1470)/0.9N=32744N5）快退時 F5=/cm=1470/0.9N=1633N（3）繪制動力滑臺負(fù)載位移曲線圖，速度位移曲線圖 （4）、確定缸筒內(nèi)徑D，活塞桿直徑dD= 按GB/T23481993，取D=1

28、00mm d=0.71D=71mm 按GB/T23481993，取d=70mm （5）、液壓缸實際有效面積計算 無桿腔面積 A1=D2/4=3.14×1002/4 mm2=7850mm2 有桿腔面積 A2=（D2d2）/4=3.14×（1002702）/4 mm2=4004 mm2 活塞桿面積 A3=D2/4=3.14×702/4 mm2=3846 mm2 （6）、最低穩(wěn)定速度驗算。最低速度為工進(jìn)時u=50mm/min，工進(jìn)采用無桿腔進(jìn)油，單向行程調(diào)速閥調(diào)速，查得最小穩(wěn)定流量qmin=0.1L/min A1qmin/umin=0.1/50=0.002 m2=200

29、0 mm2滿足最低速度要求。（7）、計算液壓缸在工作循環(huán)中各階段所需的壓力、流量、功率列于表（1）表（1）液壓缸壓力、流量、功率計算工況差 動 快 進(jìn)工 進(jìn)快 退啟 動加 速恒 速啟 動加 速恒 速計 算公 式p= F/A3q= u3A3P=pqp=(F+ p2A2) / A1q= u1 A1P=pqp=(F+ p2A1) / A2q= u2 A2P=pq速 度m/su2=0.1u1=3×10-45×10-3u3=0.1有 效面 積m2A1=7850×10-6A2=4004×10-6A3=3846×10-6負(fù) 載N326630001633327

30、44326630001633壓 力MPa0.850.780.424.41.41.10.99流 量L/min230.3924.0功 率KW0.161.7550.40取 背 壓 力p2=0.4MP取 背 壓 力p2=0.3MP6.擬定液壓系統(tǒng)圖6.1液壓泵型式的選擇 由工況圖可知，系統(tǒng)循環(huán)主要由低壓大流量和高壓小流量兩個階段組成，而且是順序進(jìn)行的。從提高系統(tǒng)效率考慮，選用限壓式變量葉片或雙聯(lián)葉片泵較適宜。將兩者進(jìn)行比較（見表2）故采用雙聯(lián)葉片泵較好。表2雙聯(lián)葉片泵限壓式變量葉片泵1流量突變時，液壓沖擊取決于溢流閥的性能，一般沖擊較小1流量突變時，定子反應(yīng)滯后，液壓沖擊大2內(nèi)部徑向力平衡，壓力平衡，

31、噪聲小，工作性能較好。2內(nèi)部徑向力不平衡，軸承較大，壓力波動及噪聲較大，工作平衡性差3須配有溢流閥、卸載閥組，系統(tǒng)較復(fù)雜3系統(tǒng)較簡單4有溢流損失，系統(tǒng)效率較低，溫升較高4無溢流損失，系統(tǒng)效率較高，溫升較低6.2選擇液壓回路 （1） 油源的選擇 由液壓缸工況圖清楚的看出，其系統(tǒng)特點是快速時低壓、大流量、時間短，工進(jìn)時高壓、小流量、時間長，故采用雙聯(lián)葉片泵或限壓式變量泵。將兩者進(jìn)行比較考慮本機(jī)床要求系統(tǒng)平穩(wěn)、工作可靠。因而采用雙聯(lián)葉片泵。如圖a （2） 選擇快速運(yùn)動和換向回路 本系統(tǒng)已選定液壓缸差動連接和雙泵供油兩種快速運(yùn)動回路實現(xiàn)快速運(yùn)動?？紤]到從工進(jìn)轉(zhuǎn)快退時回油路流量較大，故選用換向時間可調(diào)的

32、電液換向閥式換向回路，以減小液壓沖擊。由于要實現(xiàn)液壓缸差動連接，所以選用三位五通電液換向閥，如圖b （3）選擇速度換接回路 由于本系統(tǒng)滑臺由快進(jìn)轉(zhuǎn)為工進(jìn)時，速度變化大（V1/V2=0.1/(0.83×10-3)120），為減少速度換接時的液壓沖擊，選用行程閥控制的換接回路，如圖c （4） 選擇調(diào)壓和卸荷回路 在雙泵供油的油源形式確定后，調(diào)壓和卸荷問題都已基本解決。及滑臺工進(jìn)時，高壓小流量泵的出口壓力由油源中的溢流閥調(diào)定，無需另設(shè)調(diào)壓回路。在滑臺工進(jìn)和停止時，低壓大流量泵通過液控順序閥卸荷，高壓小流量泵在滑臺停止時雖未卸荷，但功率損失較小，故可不需再設(shè)卸荷回路。 6.3組成液壓系統(tǒng)圖

33、7.液壓元件選擇7.1選擇液壓泵和電機(jī) (1)確定液壓泵的工作壓力 由前面可知，液壓缸在整個工作循環(huán)中的最大工作壓力為4.4MPa，本系統(tǒng)采用調(diào)速閥進(jìn)油節(jié)流調(diào)速，選取進(jìn)油管道壓力損失為0.6MPa。由于采用壓力繼電器，溢流閥的調(diào)整壓力一般應(yīng)比系統(tǒng)最高壓力大0.5MPa，故泵的最高壓力為 Pp1=（4.4+0.6+0.5）MPa=5.5MPa 這是小流量泵的最高工作壓力（穩(wěn)態(tài)），即溢流閥的調(diào)整工作壓力。 液壓泵的公稱工作壓力Pr為 Pr=1.25 Pp1 =1.25×5.5MPa=6.7MPa 大流量泵只在快速時向液壓缸輸油，由壓力圖可知，液壓缸快退時的工作壓力比快進(jìn)時大，這時壓力油不

34、通過調(diào)速閥，進(jìn)油路比較簡單，但流經(jīng)管道和閥的油流量較大。取進(jìn)油路壓力損失為0.5MPa，故快退時泵的工作壓力為 Pp2=（0.99+0.5）MPa=1.49MPa 這是大流量泵的最高工作壓力，此值是液控順序閥7和8調(diào)整的參考數(shù)據(jù)。（2）液壓泵的流量 由流量圖4（c）可知，在快進(jìn)時，最大流量值為23Lmin,取K=1.1，則可計算泵的最大流量 K()max =1.1×23Lmin=25.3Lmin 在工進(jìn)時，最小流量值為0.39 Lmin.為保證工進(jìn)時系統(tǒng)壓力較穩(wěn)定，應(yīng)考慮溢流閥有一定的最小溢流量，取最小溢流量為1 Lmin（約0.017×10-3m3s）故小流量泵應(yīng)取1.3

35、9Lmin根據(jù)以上計算數(shù)值，選用公稱流量分別為18Lmin、12Lmin；公稱壓力為70MPa壓力的雙聯(lián)葉片泵。（3）選擇電機(jī) 由功率圖4（b）可知，最大功率出現(xiàn)在快退階段，其數(shù)值按下式計算 Pp= Pp2（qv1+ qv2）p=1.35×106（0.2+0.3）×10-30.75=993W式中 qv1大泵流量，qv1=18 Lmin（約0.3×10-3m3s） qv2小泵流量，qv2=12Lmin（約0.2×10-3m3s） p液壓泵總效率，取p =0.75。 圖4（a） 圖4（b） 圖4（c）根據(jù)快退階段所需功率993W及雙聯(lián)葉片泵要求的轉(zhuǎn)速，選用功

36、率為1.1KWJ526型的異步電機(jī)。7.2輔件元件的選擇根據(jù)液壓泵的工作壓力和通過閥的實際流量，選擇各種液壓元件和輔助元件的規(guī)格。 液壓元件及型號編號元 件 名 稱型 號技術(shù)數(shù)據(jù)P(MPa)( Lmin)調(diào)整壓力P（MPa）1葉 片 泵YB1218雙聯(lián)p=7.0，=12P=5.382葉 片 泵YB1218雙聯(lián)p=7.0，=18P=1.353三位五通電磁換向閥35D25Bp=6.3，=254單向行程調(diào)速閥QCI25p=6.3，=25 P=23 qvmin =0.035溢 流 閥Y10p=6.3，4 =10，卸荷壓p1.56背 壓 閥B10Bp=6.3，=10背壓力p=0.50.6 實際通過流量

37、1.57液 動 順 序 閥XYB10Bp=6.3，qv =10卸荷壓力p1.5實際通過流量qv =9（做卸荷閥用）P=1.358液 動 順 序 閥XYB10Bp=6.3，qv =10卸荷壓力p1.5實際通過流量qv =1.5P=1.35+（0.50.8）9單 向 閥I25Bp=6.3，qv=25 P2最大實際通過流量qv =2210單 向 閥I25Bp=6.3，qv=25 P2實際通過 流量qv =1011單 向 閥I25Bp=6.3，qv=25 P2實際通過 流量qv 1512單 向 閥I25Bp=6.3，qv=25 P2實際通過 流量qv 3013壓 力 繼 電 器DP163BP=16.3

38、，反向區(qū)間壓力調(diào)整范圍為0.50.814壓 力 表 開 關(guān)K6Bp=6.3，測量6點壓力值，實測4點壓力值15濾 油 器WU25×180J型公稱直徑15×10-3m公稱流25（0.42×10-3m3s）7.3確定管道尺寸由于本系統(tǒng)液壓缸差動連接時，油管內(nèi)通油量較大，其實際流量 qv 24 Lmin(0.5×10-3m3s),取允許流速u=0.5ms,則主壓力油管d用下式計算 d=圓整化，取d=12mm。 油管壁厚一般不需計算，根據(jù)選用的管材和管內(nèi)徑查液壓傳動手冊的有關(guān)表格得管的壁厚。 選用14mm×12mm冷拔無縫鋼管。 其它油管按元件連接口尺

39、寸決定尺寸，測壓管選用4mm×3mm紫銅管或鋁管。管接頭選用卡套式管接頭，其規(guī)格按油管通徑選取。7.4確定郵箱容量中壓系統(tǒng)油箱的容量，一般取液壓泵公稱流量的57倍 V=7 =7×30L=210L8.液壓系統(tǒng)驗算8.1管道系統(tǒng)壓力損失驗算 由于有同類型液壓系統(tǒng)的壓力損失值可以參考，故一般不必驗算壓力損失值。下面以工進(jìn)時的管路壓力損失為例計算如下：已知：進(jìn)油管、回油管長約為L=1.5m,油管內(nèi)徑d=1.2×10-3m,通過流量 =0.39 Lmin（0.0065×10-3m3s），選用LHM32全損耗系統(tǒng)用油，考慮最低溫度為15，v=1.52s。（1）、判斷

40、油流類型利用下式計算出利用下式計算出雷諾數(shù) Re=1.273×104 =1.273×0.0065×10-3×1041.2×10-3/1.5 66<2000，為層流。(2)、沿程壓力損失利用公式分別算出進(jìn)、回油壓力損失，然后相加即得到總的沿程損失。P1=4.4×1012d4=4.3×1012×1.5×1.5×0.0065×10-3124Pa=0.0313×105Pa 回油路上，其流量qv=0.75 Lmin（0.0125×10-3m3s）（差動液壓缸A12A2）

41、,壓力損失為P1=4.3×1012d4=4.3×1012×1.5×1.5×0.00325×10-3124Pa=0.01532×105Pa 由于是差動液壓缸，且A12A2，故回油路的損失只有一半折合到進(jìn)油腔，所以工進(jìn)時總的沿程損失為P1=（0.03103+0.5×0.01532）×105Pa=0.039×105Pa(3)、局部壓力損失P2 由于采用液壓裝置為集成塊式，故考慮閥類元件和集成塊內(nèi)的壓力損失。 為方便起見，將工進(jìn)時油流通過各種閥的流量和壓力損失列于下閥的流量和壓力損失編 號名 稱實際通過

42、流量 (Lmin)公 稱 流 量Lmin)公稱壓力損失Pr×105(Pa)1單 向 閥0.392522三位五通電磁換向閥0.392523單向行程調(diào)速閥0.392554液 動 順 序 閥0.195251.5（卸荷時壓力損失）5液 動 順 序 閥0.195106 計算各閥局部壓力損失之和Pv如下 Pv=2×105×（0.3925）2+2×105×（0.3925）+5×105+0.5×1.5×（0.3925）2+0.5×6×105Pa =8.1×105Pa 取油流通過集成塊時的壓力損失為 P

43、J=0.3×105Pa 故工進(jìn)時總的局部壓力損失為 P2=（8.1+0.3）×105Pa=8.4×105Pa所以 P=（0.5+8.4）×105Pa=9×105Pa 這個數(shù)值加上液壓缸的工作壓力（由外負(fù)載決定的壓力）和壓力繼電器要求系統(tǒng)調(diào)高的壓力（取其值為5×105Pa），可作為溢流閥調(diào)整壓力的參考數(shù)據(jù)。其壓力調(diào)整值p為 P= PP15×105式中 P1液壓缸工進(jìn)時克服外負(fù)載所需壓力。而 P1= F0A1=327447850×10-6Pa=41.7×105Pa所以 P=（41.7+9+5）×10

44、5Pa=55.7×105Pa這個值比估算的溢流閥調(diào)整壓力值67×105Pa小。因此，主油路上的元件和油管直徑均可不變。 8.2液壓系統(tǒng)的發(fā)熱與溫升驗算 本機(jī)床的工作時間主要是工進(jìn)工況，為簡化計算，主要考慮工進(jìn)時的發(fā)熱，故按工進(jìn)工況驗算系統(tǒng)溫升。 （1）液壓泵的輸入功率 工進(jìn)時小流量泵的壓力Pp1=54×105Pa，流量qvp1=12Lmin (0.2×10-3m3s)小流量泵的功率為 P1= Pp1qvp1p=54×0.2×1020.75W=1440W式中 p液壓泵的總效率。工進(jìn)時大流量泵卸荷，順序閥的壓力損失P=1.5×105Pa，即大流量泵的工作壓力Pp2=1.5×105Pa，流量qvp2=18Lmin (0.3×10-3m3s)大流量泵的功率P2為 P2= Pp2qvp2p=1.5×0.3×1020.75W=60W故雙聯(lián)泵的合計輸出功率Pi為 Pi= P1+ P2=1440+60W=2040W（2）有效功率 工進(jìn)時，液壓缸的負(fù)載F=327