仿形銑床液壓夾具液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)

西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 PAGE38仿形銑床液壓夾具液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要本論文是MCP-1000數(shù)控仿行銑床液壓夾具液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。在現(xiàn)代化的生產(chǎn)中，減少停工檢修期是提高生產(chǎn)力、使生產(chǎn)能力利用系數(shù)最大化的一項(xiàng)重要因素，然而零件加工過程中的精確定位和裝夾的重復(fù)精度也是改進(jìn)效率和質(zhì)量的關(guān)鍵。使用液壓夾具的主要優(yōu)勢是能節(jié)省夾緊和松卸工件時(shí)所花的大量的時(shí)間，只需要通過控制油路的通斷就可實(shí)現(xiàn)夾具的完整的順序動(dòng)作控制。本論文第一章介紹了機(jī)床夾具和液壓技術(shù)的相關(guān)知識；第二章到第五章是液壓系統(tǒng)的具體設(shè)計(jì)計(jì)算；第六章是對液壓系統(tǒng)主要性能的估算。關(guān)鍵詞：數(shù)控仿形銑床、液壓夾具、液壓系統(tǒng)AbstractThisthesisisMCP-1000thenumberscontroltoimitatetogoamillerliquidtopressatongsliquidtopresssystemofdesign.Inthemodernizationoftheproduction,reduceceaseworkcheck'sfixingtoexpectisanimportantfactorwhichraisesproductivityandmakestheproductionabilitymakeuseofcoefficienttomaximize,howeverthesparepartsprocesstheaccuratefixedpositionintheprocessandpacktoclipofrepeatedtheaccuracyisalsothekeywhichimprovesefficiencyandquality.Themainadvantagewhichusesaliquidtopresstongsiscansavetocliptightlywithlooseunloadaworkpiecespendofagreatdealoftime,whichneedstopasscontroloilroadbreakandthencancarryouttongsofintegrityofinproperorderctioncontrol.Thisthesischapter1introducedtoolmachinetongsandliquidtopresstechnicalrelatedknowledge;Chapter2'sarrivingchapter5istheconcretedesigncalculationthattheliquidpressessystem;Chapter6pressesthesystemmainfunctiontoestimatetotheliquid.Keywords:ThenumbercontrolstoimitateformmillerTheliquidpressestongsTheliquidpressessystem前言液壓傳動(dòng)是以流體作為工作介質(zhì)對能量進(jìn)行傳動(dòng)和控制的一種傳動(dòng)形式。利用有壓的液體經(jīng)由一些機(jī)件控制之后來傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。液壓技術(shù)滲透到很多領(lǐng)域，不斷在民用工業(yè)、在機(jī)床、工程機(jī)械、冶金機(jī)械、塑料機(jī)械、農(nóng)林機(jī)械、汽車、船舶等行業(yè)得到大幅度的應(yīng)用和發(fā)展，而且發(fā)展成為包括傳動(dòng)、控制和檢測在內(nèi)的一門完整的自動(dòng)化技術(shù)。現(xiàn)今，采用液壓傳動(dòng)的程度已成為衡量一個(gè)國家工業(yè)水平的重要標(biāo)志之一。如發(fā)達(dá)國家生產(chǎn)的95%的工程機(jī)械、90%的數(shù)控加工中心、95%以上的自動(dòng)線都采用了液壓傳動(dòng)技術(shù)。近年來，我國液壓氣動(dòng)密封行業(yè)堅(jiān)持技術(shù)進(jìn)步，加快新產(chǎn)品開發(fā)，取得良好成效，涌現(xiàn)出一批各具特色的高新技術(shù)產(chǎn)品。北京機(jī)床所的直動(dòng)式電液伺服閥、杭州精工液壓機(jī)電公司的低噪聲比例溢流閥（擁有專利）、寧波華液公司的電液比例壓力流量閥（已申請專利），均為機(jī)電一體化的高新技術(shù)產(chǎn)品，并已投入批量生產(chǎn)，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。北京華德液壓集團(tuán)公司的恒功率變量柱塞泵，填補(bǔ)了國內(nèi)大排量柱塞泵的空白，適用于冶金、鍛壓、礦山等大型成套設(shè)備的配套。天津特精液壓股份有限公司的三種齒輪泵，具有結(jié)構(gòu)新穎、體積小、耐高壓、噪聲低、性能指標(biāo)先進(jìn)等特點(diǎn)。榆次液壓件有限公司的高性能組合齒輪泵，可廣泛用于工程、冶金、礦山機(jī)械等領(lǐng)域。另外，還有廣東廣液公司的高壓高性能葉片泵、寧波永華公司的超高壓軟管總成、無錫氣動(dòng)技術(shù)研究所有限公司為各種自控設(shè)備配套的WPI新型氣缸系列都是很有特色的新產(chǎn)品。通過對液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，使我們對液壓缸的結(jié)構(gòu)，液壓元件的選擇，液壓回路有了更深刻的理解，同時(shí)也使我們對液壓系統(tǒng)甚至一般機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有了初步的了解。由于編者的知識水平有限，加上時(shí)間短促，有不足的地方，請給于批評指正。目錄1緒論 51.1文獻(xiàn)綜述 51.1.1機(jī)床夾具 51.1.2液壓夾具 61.1.3機(jī)床夾具的發(fā)展方向 71.2液壓技術(shù)簡介 81.2.1液壓技術(shù)的優(yōu)點(diǎn) 91.2.2液壓技術(shù)的缺點(diǎn) 101.2.3液壓技術(shù)的發(fā)展 102液壓缸各部分尺寸計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 122.1液壓系統(tǒng)已知條件 122.1.1對液壓系統(tǒng)的要求 122.1.2液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù) 122.2計(jì)算液壓缸的主要結(jié)構(gòu)尺寸 122.2.1壓桿穩(wěn)定性校核 142.3液壓缸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 142.3.1缸體缸的連接形式 142.3.2活塞桿與活塞的連接結(jié)構(gòu) 152.3.3活塞與活塞桿處密封選用 152.3.4液壓缸的緩沖裝置 162.3.5液壓缸的排氣裝置 163液壓系統(tǒng)主要參數(shù)分析計(jì)算 173.1工況分析 173.1.1液壓缸載荷的組成與計(jì)算 173.2初選系統(tǒng)工作壓力 184液壓元件的選擇 194.1液壓泵工作壓力的確定 194.1.1確定液壓泵的流量qp 194.2計(jì)算液壓缸所需流量 204.2.1液壓缸工作時(shí)所需流量 204.2.2選擇液壓泵規(guī)格 204.2.3電動(dòng)機(jī)的選擇 214.2.4液壓閥的選擇 214.2.5確定油管尺寸 224.2.6確定油箱容積 235擬定液壓系統(tǒng)回路 235.1調(diào)速方案擬定 235.1.1進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路 245.1.2回油節(jié)流調(diào)速回路 245.1.3旁路節(jié)流調(diào)速 255.2方向控制回路擬定 265.3液壓動(dòng)力源選擇 275.4液壓系統(tǒng)的組合 276液壓系統(tǒng)主要性能估算 276.1液壓系統(tǒng)壓力損失 286.2液壓系統(tǒng)發(fā)熱溫升計(jì)算 31結(jié)束語 34謝辭 35參考文獻(xiàn) 361緒論液壓傳動(dòng)是利用密封系統(tǒng)中的受壓液體來傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的一種傳動(dòng)方式。液壓傳動(dòng)與機(jī)械傳動(dòng)相比，具有許多優(yōu)點(diǎn)，所以在機(jī)械設(shè)備中，液壓傳動(dòng)是廣泛采用的傳動(dòng)方式之一。1.1文獻(xiàn)綜述在機(jī)床行業(yè)中，液壓傳動(dòng)應(yīng)用較為普遍，如磨床、車床、拉床、銑床、刨床、沖床、組合機(jī)床、數(shù)控機(jī)床、仿形機(jī)床和自動(dòng)線等。具體在機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)、夾具中最為廣泛。其他如龍門刨床的滑枕等都有應(yīng)用。1.1.1機(jī)床夾具機(jī)床夾具：在機(jī)床上用來固定加工對象，使之占有正確加工位置的工藝裝備，稱機(jī)床夾具，以后簡稱夾具。機(jī)床夾具有保證加工精度；提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低成本；降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度；擴(kuò)大機(jī)床的使用范圍等特點(diǎn)。機(jī)床夾具按特點(diǎn)和夾緊動(dòng)力源等的不同可以分為通用夾具、專用夾具、手動(dòng)夾具、液壓夾具等。具體夾具的分類見圖1-1。圖1-1機(jī)床夾具的分類1.1.2液壓夾具傳統(tǒng)的機(jī)械夾具在松開和夾緊工件時(shí)都要費(fèi)力的用扳手旋擰螺母和移動(dòng)壓板。然而液壓夾具只需要通過控制油路的通斷就可實(shí)現(xiàn)夾具的完整的順序動(dòng)作控制。有關(guān)統(tǒng)計(jì)資料表明液壓夾緊相比機(jī)械夾緊節(jié)省90%~95%的時(shí)間，縮小了生產(chǎn)循環(huán)周期，從而增加了產(chǎn)量也就意味著降低了成本。見表1-1例子的成本比較，采用液壓夾具不僅單件成本降低19.26元，而且完成時(shí)間由兩年縮短至18個(gè)月。表1-1液壓夾具與機(jī)械夾具的比較參數(shù)液壓夾具機(jī)械夾具產(chǎn)品數(shù)量60000件60000件原材料成本/單價(jià)250.00元250.00元設(shè)備成本/小時(shí)1500.00元1500.00元夾具體成本3000.00元50000.00元零件數(shù)量/單個(gè)夾具體4件4件裝卸時(shí)間20秒240秒加工時(shí)間720秒720秒勞動(dòng)力成本/小時(shí)30.00元30.00元單件成本統(tǒng)計(jì)原材料250.00元250.00元設(shè)備77.00元100.00元夾具5.00元0.80元?jiǎng)趧?dòng)力（8小時(shí)1班）單件總成本333.54元352.80元液壓夾具系統(tǒng)的第二項(xiàng)重要特點(diǎn)是可實(shí)現(xiàn)非常高的定位精度。關(guān)鍵在于夾緊力在定位和夾緊過程中保持恒定不變。從而確保了同一道工序下的加工質(zhì)量一致性，即提高重復(fù)精度，故此由于變形造成的廢品率將會(huì)微乎其微。成批零部件的互換性也會(huì)達(dá)到理想的指標(biāo)。然而這一點(diǎn)幾乎是機(jī)械夾具無法做到的。在針對無法設(shè)定剛性支撐或加工薄壁零件時(shí)，液壓輔助支撐是最佳的選擇。它可以在任意的位置對工件產(chǎn)生支撐力，起到輔助定位的作用，尤其對于非加工表面的支撐定位更是非它莫屬，有力的解決了困擾我們的過定位問題。液壓夾具的第三個(gè)優(yōu)勢就是最適合加工零件擺放緊湊和采用手動(dòng)夾緊時(shí)空間受限制的場合，這是流體控制得天獨(dú)厚的優(yōu)勢。這就可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)零件在一個(gè)夾具體上同時(shí)裝夾和加工。圖1-2鋼球增力液壓夾具液壓夾具的工作原理與液壓系統(tǒng)的工作原理相似，以鋼球增力液壓夾具（圖1-2）為例。圖1-2所示為雙鋼球增力機(jī)構(gòu)與無桿液壓缸組成的液壓夾具，其工作原理是：當(dāng)換向閥在圖示位置，壓力油通往液壓缸左腔，活塞向右運(yùn)動(dòng)，置于活塞中部孔中的鋼球推動(dòng)在其右上方的鋼球向上運(yùn)動(dòng)；其右上方的鋼球以輸出力F推動(dòng)夾具上的夾緊元件來對工件進(jìn)行夾緊。當(dāng)換向閥切換至右位工作時(shí)，活塞向左運(yùn)動(dòng)，使工件松動(dòng)。由此可見，液壓夾具有許多地方都優(yōu)越與機(jī)械夾具，因此廣泛應(yīng)用于機(jī)床中及大批量的現(xiàn)代化的生產(chǎn)中。1.1.3機(jī)床夾具的發(fā)展方向夾具是機(jī)械加工不可缺少的部件，在機(jī)床技術(shù)向高速、高效、精密、復(fù)合、智能、環(huán)保方向發(fā)展的帶動(dòng)下，夾具技術(shù)正朝著高精、高效、模塊、組合、通用、經(jīng)濟(jì)方向發(fā)展。一、高精隨著機(jī)床加工精度的提高，為了降低定位誤差，提高加工精度，對夾具的制造精度要求更高。高精度夾具的定位孔距精度高達(dá)±5μm，夾具支承面的垂直度達(dá)到0.01mm/300mm，平行度高達(dá)0.01mm/500mm。德國demmeler（戴美樂）公司制造的4m長、2m寬的孔系列組合焊接夾具平臺，其等高誤差為±0.03mm；精密平口鉗的平行度和垂直度在5μm以內(nèi)；夾具重復(fù)安裝的定位精度高達(dá)±5μm；瑞士EROWA柔性夾具的重復(fù)定位精度高達(dá)2～5μm。機(jī)床夾具的精度已提高到微米級，世界知名的夾具制造公司都是精密機(jī)械制造企業(yè)。誠然，為了適應(yīng)不同行業(yè)的需求和經(jīng)濟(jì)性，夾具有不同的型號，以及不同檔次的精度標(biāo)準(zhǔn)供選擇。二、高效為了提高機(jī)床的生產(chǎn)效率，雙面、四面和多件裝夾的夾具產(chǎn)品越來越多。為了減少工件的安裝時(shí)間，各種自動(dòng)定心夾緊、精密平口鉗、杠桿夾緊、凸輪夾緊、氣動(dòng)和液壓夾緊等，快速夾緊功能部件不斷地推陳出新。新型的電控永磁夾具，加緊和松開工件只用1～2秒，夾具結(jié)構(gòu)簡化，為機(jī)床進(jìn)行多工位、多面和多件加工創(chuàng)造了條件。為了縮短在機(jī)床上安裝與調(diào)整夾具的時(shí)間，瑞典3R夾具僅用1分鐘，即可完成線切割機(jī)床夾具的安裝與校正。采用美國Jergens（杰金斯）公司的球鎖裝夾系統(tǒng)，1分鐘內(nèi)就能將夾具定位和鎖緊在機(jī)床工作臺上，球鎖裝夾系統(tǒng)用于柔性生產(chǎn)線上更換夾具，起到縮短停機(jī)時(shí)間，提高生產(chǎn)效率的作用。三、模塊、組合夾具元件模塊化是實(shí)現(xiàn)組合化的基礎(chǔ)。利用模塊化設(shè)計(jì)的系列化、標(biāo)準(zhǔn)化夾具元件，快速組裝成各種夾具，已成為夾具技術(shù)開發(fā)的基點(diǎn)。省工、省時(shí)，節(jié)材、節(jié)能，體現(xiàn)在各種先進(jìn)夾具系統(tǒng)的創(chuàng)新之中。模塊化設(shè)計(jì)為夾具的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與組裝打下基礎(chǔ)，應(yīng)用CAD技術(shù)，可建立元件庫、典型夾具庫、標(biāo)準(zhǔn)和用戶使用檔案庫，進(jìn)行夾具優(yōu)化設(shè)計(jì)，為用戶三維實(shí)體組裝夾具。模擬仿真刀具的切削過程，既能為用戶提供正確、合理的夾具與元件配套方案，又能積累使用經(jīng)驗(yàn)，了解市場需求，不斷地改進(jìn)和完善夾具系統(tǒng)。組合夾具分會(huì)與華中科技大學(xué)合作，正在著手創(chuàng)建夾具專業(yè)技術(shù)網(wǎng)站，為夾具行業(yè)提供信息交流、夾具產(chǎn)品咨詢與開發(fā)的公共平臺，爭取實(shí)現(xiàn)夾具設(shè)計(jì)與服務(wù)的通用化、遠(yuǎn)程信息化和經(jīng)營電子商務(wù)化。四、通用、經(jīng)濟(jì)夾具的通用性直接影響其經(jīng)濟(jì)性。采用模塊、組合式的夾具系統(tǒng)，一次性投資比較大，只有夾具系統(tǒng)的可重組性、可重構(gòu)性及可擴(kuò)展性功能強(qiáng)，應(yīng)用范圍廣，通用性好，夾具利用率高，收回投資快，才能體現(xiàn)出經(jīng)濟(jì)性好。德國demmeler（戴美樂）公司的孔系列組合焊接夾具，僅用品種、規(guī)格很少的配套元件，即能組裝成多種多樣的焊接夾具。元件的功能強(qiáng)，使得夾具的通用性好，元件少而精，配套的費(fèi)用低，經(jīng)濟(jì)實(shí)用才有推廣應(yīng)用的價(jià)值。1.2液壓技術(shù)簡介液壓傳動(dòng)是以液體為工作介質(zhì)，利用壓力能來驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)。以機(jī)床工作臺為例說明液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的原理（圖1-3）。 圖1-3機(jī)床工作臺液壓系統(tǒng)原理圖電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)液壓泵從油箱中吸油，將油液加壓后輸入管路。油液經(jīng)開停閥、節(jié)流閥、換向閥進(jìn)入液壓缸左腔，推動(dòng)活塞而使工作臺向右移動(dòng)。這時(shí)液壓缸右腔的油液經(jīng)換向閥和回油管流回油箱。1.2.1液壓技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)液壓技術(shù)與機(jī)械傳動(dòng)、電氣傳動(dòng)等具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）體積小、重量輕，因此慣性力較小，當(dāng)突然過載或停車時(shí)，不會(huì)發(fā)生大的沖擊；（2）能在給定范圍內(nèi)平穩(wěn)的自動(dòng)調(diào)節(jié)牽引速度，并可實(shí)現(xiàn)無極調(diào)速；

（3）換向容易，在不改變電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向的情況下，可以較方便地實(shí)現(xiàn)工作機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)和直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換；

（4）液壓泵和液壓馬達(dá)之間用油管連接，在空間布置上彼此不受嚴(yán)格限制；

（5）由于采用油液為工作介質(zhì)，元件相對運(yùn)動(dòng)表面間能自行潤滑，磨損小，使用壽命長；

（6）操縱控制簡便，自動(dòng)化程度高；

（7）容易實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)。液壓傳動(dòng)有許多突出的優(yōu)點(diǎn)，因此它的應(yīng)用非常廣泛，如一般工業(yè)用的塑料加工機(jī)械、壓力機(jī)械、機(jī)床等；行走機(jī)械中的工程機(jī)械、建筑機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、汽車等；鋼鐵工業(yè)用的冶金機(jī)械、提升裝置、軋輥調(diào)整裝置等；土木水利工程用的防洪閘門及堤壩裝置、河床升降裝置、橋梁操縱機(jī)構(gòu)等；發(fā)電廠渦輪機(jī)調(diào)速裝置等等；船舶用的甲板起重機(jī)械、船頭門、艙壁閥、船尾推進(jìn)器等；特殊技術(shù)用的控制裝置、測量浮標(biāo)、升降旋轉(zhuǎn)舞臺等；軍事工業(yè)用的火炮操縱裝置、船舶減搖裝置、飛行器仿真、飛機(jī)起落架的收放裝置和方向舵控制裝置等。1.2.2液壓技術(shù)的缺點(diǎn)由于液壓傳動(dòng)存在過程中的能量損失等因素，因此液壓傳動(dòng)也具有其不足的地方：（1）使用液壓傳動(dòng)對維護(hù)的要求高，工作油要始終保持清潔；

（2）對液壓元件制造精度要求高，工藝復(fù)雜，成本較高；

（3）液壓元件維修較復(fù)雜，且需有較高的技術(shù)水平；

（4）用油做工作介質(zhì)，在工作面存在火災(zāi)隱患；

（5）傳動(dòng)效率低?？傊?，液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是主要的，隨著設(shè)計(jì)制造和使用水平的不斷提高，有些缺點(diǎn)正在逐步加以克服。液壓傳動(dòng)有著廣泛的發(fā)展前景。1.2.3液壓技術(shù)的發(fā)展從前面介紹液壓技術(shù)的特點(diǎn)可以看出，液壓技術(shù)的發(fā)展前景十分廣大。液壓技術(shù)是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化傳動(dòng)與控制的關(guān)鍵技術(shù)之一，世界各國對液壓工業(yè)的發(fā)展都給予很大重視。世界液壓元件的總銷售額為350億美元。據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界各主要國家液壓工業(yè)銷售額占機(jī)械工業(yè)產(chǎn)值的2%~3.5%，而我國只占1%左右，這充分說明我國液壓技術(shù)使用率較低，努力擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域，將有廣闊的發(fā)展前景。液壓氣動(dòng)技術(shù)具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，如:液壓技術(shù)具有功率重量比大，體積小，頻響高，壓力、流量可控性好，可柔性傳送動(dòng)力，易實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)；氣動(dòng)傳動(dòng)具有節(jié)能、無污染、低成本、安全可靠、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點(diǎn)，并易與微電子、電氣技術(shù)相結(jié)合，形成自動(dòng)控制系統(tǒng)。因此，液壓氣動(dòng)技術(shù)廣泛用于國民經(jīng)濟(jì)各部門。但是近年來，液壓氣動(dòng)技術(shù)面臨與機(jī)械傳動(dòng)和電氣傳動(dòng)的競爭，如：數(shù)控機(jī)床、中小型塑機(jī)已采用電控伺服系統(tǒng)取代或部分取代液壓傳動(dòng)。其主要原因是液壓技術(shù)存在滲漏、維護(hù)性差等缺點(diǎn)。為此，必須努力發(fā)揮液壓氣動(dòng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，克服缺點(diǎn)，注意和電子技術(shù)相結(jié)合，不斷擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域，同時(shí)降低能耗，提高效率，適應(yīng)環(huán)保需求，提高可靠性，這些都是液壓氣動(dòng)技術(shù)繼續(xù)努力的永恒目標(biāo)，也是液壓氣動(dòng)產(chǎn)品參與市場競爭是否取勝的關(guān)鍵。其主要的發(fā)展趨勢將集中在以下幾個(gè)方面。

（1）減少損耗，充分利用能量

液壓技術(shù)在將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成壓力能及反轉(zhuǎn)換過程中，總存在能量損耗。為減少能量的損失，必須解決下面幾個(gè)問題：減少元件和系統(tǒng)的內(nèi)部壓力損失，以減少功率損失；減少或消除系統(tǒng)的節(jié)流損失，盡量減少非安全需要的溢流量；采用靜壓技術(shù)和新型密封材料，減少摩擦損失；改善液壓系統(tǒng)性能，采用負(fù)荷傳感系統(tǒng)、二次調(diào)節(jié)系統(tǒng)和采用蓄能器回路。

（2）泄漏控制

泄漏控制包括：防止液體泄漏到外部造成環(huán)境污染和外部環(huán)境對系統(tǒng)的侵害兩個(gè)方面。今后，將發(fā)展無泄漏元件和系統(tǒng)，如發(fā)展集成化和復(fù)合化的元件和系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)無管連接，研制新型密封和無泄漏管接頭，電機(jī)油泵組合裝置等。無泄漏將是世界液壓界今后努力的重要方向之一。

（3）污染控制

過去，液壓界主要致力于控制固體顆粒的污染，而對水、空氣等的污染控制往往不夠重視。今后應(yīng)重視解決：嚴(yán)格控制產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的污染，發(fā)展封閉式系統(tǒng)，防止外部污染物侵入系統(tǒng)；應(yīng)改進(jìn)元件和系統(tǒng)設(shè)計(jì)，使之具有更大的耐污染能力。同時(shí)開發(fā)耐污染能力強(qiáng)的高效濾材和過濾器。研究對污染的在線測量；開發(fā)油水分離凈化裝置和排濕元件，以及開發(fā)能清除油中的氣體、水分、化學(xué)物質(zhì)和微生物的過濾元江及檢測裝置。

（4）主動(dòng)維護(hù)

開展液壓系統(tǒng)的故障預(yù)測，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)維護(hù)技術(shù)。必須使液壓系統(tǒng)故障診斷現(xiàn)代化，加強(qiáng)專家系統(tǒng)的開發(fā)研究，建立完整的、具有學(xué)習(xí)功能的專家知識庫，并利用計(jì)算機(jī)和知識庫中的知識，推算出引起故障的原因，提出維修方案和預(yù)防措施。要進(jìn)一步開發(fā)液壓系統(tǒng)故障診斷專家系統(tǒng)通用工具軟件，開發(fā)液壓系統(tǒng)自補(bǔ)償系統(tǒng)，包括自調(diào)整、自校正，在故障發(fā)生之前進(jìn)行補(bǔ)償，這是液壓行業(yè)努力的方向。

（5）新材料、新工藝的應(yīng)用

新型材料的使用，如陶瓷、聚合物或涂敷料，可使液壓的發(fā)展引起新的飛躍。為了保護(hù)環(huán)境，研究采用生物降解迅速的壓力流體，如采用菜油基和合成脂基或者水及海水等介質(zhì)替代礦物液壓油。鑄造工藝的發(fā)展，將促進(jìn)液壓元件性能的提高，如鑄造流道在閥體和集成塊中的廣泛使用，可優(yōu)化元件內(nèi)部流動(dòng)，減少壓力損失和降低噪聲，實(shí)現(xiàn)元件小型化。2液壓缸各部分尺寸計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)MCP-1000數(shù)控仿行銑床主要用于加工直線成形面（如盤形凸輪、曲線樣板）和立體成形面（如鍛模、壓模、葉片及螺旋槳的曲面）。仿形精度可達(dá)0.01~0.02mm,靈敏性好，靠模接觸力小，壽命長。2.1液壓系統(tǒng)已知條件2.1.1對液壓系統(tǒng)的要求根據(jù)仿行銑床設(shè)備液壓夾具工作要求，設(shè)計(jì)一液壓系統(tǒng)。要求該液壓系統(tǒng)具有節(jié)能及保壓功能，同時(shí)具有安全保護(hù)功能，即在液壓系統(tǒng)壓力在17Kg/cm2時(shí)，該設(shè)備電氣控制系統(tǒng)鎖死，設(shè)備不能工作。2.1.2液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)活塞直徑80mm,液壓缸輸出最大力3080N,工作壓力3MPa。2.2計(jì)算液壓缸的主要結(jié)構(gòu)尺寸液壓缸主要設(shè)計(jì)參數(shù)如圖（2—1）圖a為液壓缸活塞桿工作在受壓狀態(tài)，圖b為活塞桿工作在受拉狀態(tài)。A1A2V1dDFWP2圖（a）P1A1A2V1dDFWP2P1圖（b）圖2—1液壓缸主要設(shè)計(jì)參數(shù)活塞桿受壓時(shí)F==P1A1－P2A2活塞桿受拉時(shí)F==P1A2－P2A1式中A1=—無桿腔活塞有效作用面積（m2）A2=—有桿腔活塞有效作用面積(m2)P1—液壓缸工作腔壓力（Pa）P2—液壓缸回油腔壓力（Pa）即背壓力，其值根據(jù)回路具體情況而定初算時(shí)可參考表2—1取值，差動(dòng)連接時(shí)另行考慮。D—活塞直徑（m）d—活塞桿直徑（m）表2—1執(zhí)行元件背壓力系統(tǒng)類型背壓力/MPa簡單系統(tǒng)或輕載節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)0.2～0.5回油路帶調(diào)速閥的系統(tǒng)0.4～0.6回油路設(shè)置有背壓閥的系統(tǒng)0.5～1.5用補(bǔ)油泵的閉式回路0.8～1.5回油路較復(fù)雜的工程機(jī)械1.2～3回油路較短，且直接回油箱不忽略不計(jì)本設(shè)計(jì)方案取背壓力為0.5MPa。一般液壓缸在受壓狀態(tài)下工作，其活塞面積為A1=試用上式須事先確定A1和A2的關(guān)系或是活塞桿徑d與活塞直徑D的關(guān)系，令桿徑比φ=d/D可按表2—2、2—3選取表2—2按工作壓力選取d/D工作壓力/MPa≤5.05.0～7.0≥7.0d/D0.55～0.550.62～0.700.7表2—3按速比要求確定d/DV1/V31.461.612d/D0.550.620.7本設(shè)計(jì)方案取φ=d/D=0.7因?yàn)镈=80mm,所以d=56mm。當(dāng)工作速度很低時(shí)，還必須按最低速度要求驗(yàn)算液壓缸尺寸A≥式中A—液壓缸有效工作面積(m2)qmin—系統(tǒng)最小穩(wěn)定流量（m2/S）在節(jié)流調(diào)速中取決于回路中所設(shè)調(diào)速閥的最小穩(wěn)定流量，容積調(diào)速中決定于變量泵的最小穩(wěn)定流量Vmin—運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)要求的最小工作速度（m/s）從液壓元件手冊中查qmin=0.05L/minVmin為0.3mA==16.7cm2而有桿腔有效作用面積為25.62cm2無桿腔有效作用面積為50.24cm2故A＜A1＜A2滿足穩(wěn)定性要求2.2.1壓桿穩(wěn)定性校核因?yàn)樾谐膛c活塞桿直徑比L/d＞10時(shí)需要做壓桿穩(wěn)定性驗(yàn)算，已知活塞在液壓缸里的移動(dòng)不超過10kg，所以取L=180mm，==3.21<10故不需要做壓桿穩(wěn)定性校核，活塞桿滿足穩(wěn)定性要求。2.3液壓缸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.3.1缸體缸的連接形式由于要求設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)較為簡單故采用對焊方式，如圖2-4圖2-42.3.2活塞桿與活塞的連接結(jié)構(gòu)活塞桿與活塞的連接有幾種常見的連接方式，分整體式結(jié)構(gòu)和組合式結(jié)構(gòu)，組合式結(jié)構(gòu)又分為螺紋連接，半環(huán)連接和錐銷連接。本設(shè)計(jì)方案采用螺紋式連接：該連接方式加工容易應(yīng)用較多，如組合機(jī)床與工程機(jī)械上的液壓缸如圖2—5圖2-52.3.3活塞與活塞桿處密封選用活塞桿處密封圓形有O型、Y型、V型和YX型密封圓等。為了清除活塞桿處外露部分沾附的飛塵，保證油液清潔及減少磨損，在端蓋外側(cè)增加防塵圈，常用的有無骨架防塵圈和j型橡膠防塵圈，也可用毛氈圈防塵，活塞及活塞桿處的密封圈選用、應(yīng)根據(jù)密封部位使用壓力，溫度，運(yùn)動(dòng)速度的范圍不同而選擇不同類型的密封圈。如圖2-6，2-7圖2-6圖2-72.3.4液壓缸的緩沖裝置液壓缸帶動(dòng)工作部件運(yùn)動(dòng)時(shí)，固運(yùn)動(dòng)的質(zhì)量較大，速度高，則在到在行程終點(diǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生液壓沖擊，甚至使活塞與缸筒端蓋之間產(chǎn)生機(jī)械碰撞，為防止此現(xiàn)象發(fā)生，在行程末端，設(shè)置緩沖裝置。由于本設(shè)計(jì)方案的液壓回路中使用回油調(diào)速，故在時(shí)油時(shí)，回油路上有背壓，所以不會(huì)產(chǎn)生沖動(dòng)現(xiàn)象，進(jìn)油穩(wěn)定，既在設(shè)計(jì)液壓缸是緩沖裝置可以省略。2.3.5液壓缸的排氣裝置對于運(yùn)動(dòng)速度穩(wěn)定性要求較高的機(jī)床液壓缸和大型液壓缸，則需要設(shè)置排氣裝置，如排氣閥等。排氣閥一般安裝在液壓缸兩端的最高處，雙作用液壓缸需設(shè)兩個(gè)排氣閥，當(dāng)液壓缸需要排氣時(shí)，打開相應(yīng)的排氣閥，空氣連同油液過錐部縫隙和小孔排出缸外，直至連續(xù)排油時(shí)（不易氣）就將排氣閥關(guān)閉。如圖2-8圖2-83液壓系統(tǒng)主要參數(shù)分析計(jì)算3.1工況分析通過工況分析，可以看出液壓執(zhí)行元件在工作過程中速度和載荷變化情況，為確定系統(tǒng)各執(zhí)行的參數(shù)提供依據(jù)。液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)是壓力和流量，它們是設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)，選擇液壓元件的主要依據(jù)。壓力決定于外載荷。流量取決于液壓執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度和結(jié)構(gòu)尺寸。3.1.1液壓缸載荷的組成與計(jì)算液壓缸的載荷包括三種類型（1）工作載荷Fg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(yùn)動(dòng)方向相同為負(fù)，相反為正。本設(shè)計(jì)中Fg=3080N。（2）導(dǎo)軌摩擦載荷Ff由于本設(shè)計(jì)中的液壓系統(tǒng)中無需導(dǎo)軌，故在此不做考慮（3）慣性載荷FaFa=ma=式中g(shù)—重力加速度(g=9.8m/s2)△V—速度變化量（m/s）△t—起動(dòng)或制動(dòng)時(shí)間（s）一般機(jī)械△t=0.1–0.5s，對載低速運(yùn)動(dòng)部件取小值，對重載高速部件取大值，行走機(jī)械一般取△V/△t=0.5—1.5m/s2以上三種載荷之和稱為液壓缸的外載荷Fw起動(dòng)加速時(shí)Fw=Fg+Ff+Fa穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)Fw=Fg+Ff減速制動(dòng)時(shí)Fw=Fg+Ff-Fa工作載荷Fa并非每階段都存在，如該階段沒有工作，則Fg=0除外載荷外，作用于活塞上的載荷F還包括液壓缸密封處的摩擦阻力Fm。由于各種缸口密封材質(zhì)和密封形成不同，密封阻力難以精確計(jì)算，一般估算為：Fm=(1-ηm)F式中ηm—液壓缸的機(jī)械效率，一般取0.90—0.95F=由于機(jī)床本身的質(zhì)量就很大，而液壓缸所占部分質(zhì)量對整體的影響不大，故在本設(shè)計(jì)中慣性載荷部分可以忽略不計(jì)。由于無加、減速運(yùn)行，本設(shè)計(jì)中Fw=Fg=3080N，故F==因?yàn)橐簤簥A具對液壓缸的密封性能要求較高，相對而言密封阻力應(yīng)取大值，本設(shè)計(jì)取ηm=0.95所以F===3242N故作用于活塞桿的載荷為3242N。3.2初選系統(tǒng)工作壓力壓力的選擇要根據(jù)載荷的大小和設(shè)備的類型而定，還要考慮到執(zhí)行元件的裝配空間，經(jīng)濟(jì)條件及元件供應(yīng)情況的限制，在載荷一定的情況下，工作壓力低，要加大執(zhí)行元件的結(jié)構(gòu)尺寸，對某些設(shè)備來說，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制的設(shè)備，壓力可以選低一些，行走機(jī)械重載設(shè)備要選得高一些，具體可以參考表(3—1)和(3—2)。表3—1按載荷選擇工作壓力載荷/KN＜55～1010～2020～3030～50＞50工作壓力＜0.8～11.5～22.5～33～44～5≥5表3—2各種機(jī)械常用的系統(tǒng)工作壓力機(jī)械類型機(jī)床農(nóng)業(yè)機(jī)械小型機(jī)械建筑機(jī)械液壓機(jī)液壓機(jī)大中型挖掘機(jī)重型機(jī)械起重運(yùn)輸機(jī)械磨床組合機(jī)床龍門刨床拉床工作壓力/MPa0.8～23～52～88～1010～1820～30本設(shè)計(jì)是液壓夾具，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，本設(shè)計(jì)方案取工作壓力為：Pa=3MPa。4液壓元件的選擇4.1液壓泵工作壓力的確定PP≥P1+∑△P式中P1—液壓缸或液壓馬達(dá)的最大工作壓力∑△P—從液泵出口到液壓馬達(dá)入口之間總的管路損失，∑△P的準(zhǔn)確計(jì)算要待執(zhí)行元件選定并給出管路圖時(shí)才能進(jìn)行，初算時(shí)可按經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)選取。簡單管路，流速不大的取∑△P=(0.2—0.5)MPa復(fù)雜管路，進(jìn)口有調(diào)速閥的取∑△P=（0.5—1.5）MPa本設(shè)計(jì)方案取∑△P=0.5MPaPP≥3+0.5=3.5MPa4.1.1確定液壓泵的流量qpqp≥K∑qmax式中K—系統(tǒng)泄漏系數(shù)，一般取K=1.1—1.3∑qmax—同時(shí)動(dòng)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)，還必須加上溢流閥的最小溢流量一般取0.5×10－4m4.2計(jì)算液壓缸所需流量4.2.1液壓缸工作時(shí)所需流量q=AV式中A—液壓缸有效作用面積（m2）V—活塞與缸體相對速度（m/s）(1)、計(jì)算無桿腔排量A=50.24cm2當(dāng)V=0.5m/min即(0.00833m/s)時(shí)q=AV=0.005024m2×=0.00004184992=4L(2)、計(jì)算有桿腔排量A=25.62當(dāng)V=0.5m/min即（0.00833m/s）時(shí)q=VA=0.00833×0.002562=0.00002134146m=2L當(dāng)V=0.3m/min即(0.005m/s)時(shí)q=VA=0.005×0.002562=0.00001281m=1L故qmax=4L/minqp≥K（∑qmax）計(jì)算（K取1.2）qp≥1.2(4+0.05)≥4.86L/min4.2.2選擇液壓泵規(guī)格根據(jù)上述計(jì)算得Pa=3.5Mpa,qp=4.86L/min按系統(tǒng)中擬定的液壓泵形式，從產(chǎn)品樣本中選擇相應(yīng)的液壓泵，為使液壓泵有一定的壓力儲(chǔ)備，所選泵的額定壓力一般要比最大工作大25%—60%查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊選定YB1-4雙作用葉片泵排量為6L額定壓力6.3MPa額定轉(zhuǎn)速1450r/min驅(qū)動(dòng)功率0.9kW容積效率＞80%最高壓力8MPa4.2.3電動(dòng)機(jī)的選擇P=式中PP—液壓泵最大工作壓力Paqp—液壓泵流量m3/sηP—液壓泵總效率（見表5—1）表4—1液壓泵總效率液壓泵類型齒輪泵螺桿泵葉片泵柱塞泵總效率0.60—0.700.65—0.800.60—0．750.80—0．85本設(shè)計(jì)方案采用的是葉片泵故ηP在0.60-0.75中取選。本方案采用ηP=0.60P==1.33Kw考慮到25%的過載能力P=1.25×1.33=1.66Kw查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊選擇電機(jī)：Y90L-2型封閉繞組型三相異步電動(dòng)機(jī)額定功率2.2Kw轉(zhuǎn)速2840r/min效率82%功率因數(shù)COSφ=0.86最大轉(zhuǎn)矩/額定轉(zhuǎn)矩=2.2該型電動(dòng)機(jī)由于結(jié)構(gòu)型式為封閉式，因此鐵屑、冷卻液等不易進(jìn)入機(jī)體內(nèi)部，適用于機(jī)加車間。4.2.4液壓閥的選擇閥的規(guī)格根據(jù)系統(tǒng)的工作壓力和實(shí)際通過該閥的最大流量選擇有定型產(chǎn)品的閥件，溢流閥按液壓泵最大流量選取，選擇節(jié)流閥和調(diào)速閥時(shí)要考慮最小穩(wěn)定流量應(yīng)滿足執(zhí)行機(jī)構(gòu)最低速度要求控制閥的流量一般要選的比實(shí)際通過的流量大一些，必要時(shí)，也允許有20%以內(nèi)的短時(shí)間過流量。選擇閥的型號見表4—2表4—2液壓閥型號規(guī)格元件名稱型號工作壓力（MPa）通過流量（L/min）數(shù)量液控單向閥2AY—F10D—AB31.540I三位四通閥34SM—L10H—T2120I單向節(jié)流閥LA—F10D—AB31.540I溢流閥Y2—Ha103240I濾油器3XU—B48×10048I壓力計(jì)開關(guān)KF—L8/EI壓力計(jì)Y—100TI4.2.5確定油管尺寸管道內(nèi)徑計(jì)算d=2式中q—通過管道的流量(m3/s)V—管道內(nèi)允許的流速（m/s）見表4—3表4—3管道液壓泵吸油管道m(xù)/s液壓系統(tǒng)壓力管道m(xù)/s液壓系統(tǒng)回油管道m(xù)/s推薦流速0.5—2.0一般取以下2.5-5.0壓力高，管道短，粘度大1.5—2．5在本設(shè)計(jì)方案中取油泵吸油管道流速為1m/s，壓油管道流速為3m/s，回油管道流速為2m/s，則進(jìn)油管道直徑d=2=2=11.3mm查液壓傳動(dòng)設(shè)計(jì)手冊取d=12mm無縫鋼管，鋼管外徑為18mm油泵回油管徑d=2=2=7.9mm查液壓傳動(dòng)設(shè)計(jì)手冊d=8mm無縫鋼管外徑為14mm油泵壓油管徑d=2=2=6.5mm查液壓傳動(dòng)設(shè)計(jì)手冊取d=8mm無縫鋼管，外徑為14mm。4.2.6確定油箱容積初始計(jì)算設(shè)計(jì)，先按下式確定油箱容量，待系統(tǒng)確定后，再按散墊要求進(jìn)行校核，油箱容積的經(jīng)驗(yàn)公式為V=aqv式中qv為液壓泵每分鐘排出動(dòng)壓力油的容積為m3a經(jīng)驗(yàn)系數(shù)表4-4系統(tǒng)類型行走機(jī)械低壓系統(tǒng)中壓系統(tǒng)鍛壓機(jī)械冶金機(jī)械a1—22—45—76—1210本設(shè)計(jì)方案a取4V=aqv=4×6×10－3=24在確定油箱尺寸時(shí)，一方面滿足系統(tǒng)供油需求，還要保證執(zhí)行元件全部排油時(shí)，油箱不可能溢出，以及系統(tǒng)中最大可能充滿油時(shí)，油箱的油位不能低于最低限度。5擬定液壓系統(tǒng)回路5.1調(diào)速方案擬定液壓執(zhí)行元件確定之后，其運(yùn)動(dòng)方向和運(yùn)動(dòng)速度的控制是擬定液壓回路的核心問題，速度控制是指通過改變液壓執(zhí)行元件輸入或輸出的流量或者利用密封空間的容積變化來實(shí)現(xiàn)的控制方法，相應(yīng)的調(diào)速方式有節(jié)流調(diào)速，容積調(diào)速以及二者結(jié)合——容積節(jié)流調(diào)速節(jié)流調(diào)速是指靠改變定量泵供油，用流量控制閥改變輸入或輸出液壓執(zhí)行元件的流量來調(diào)節(jié)速度，此種調(diào)速方式結(jié)構(gòu)簡單。而容積調(diào)速是靠改變液壓泵或液壓馬達(dá)的排量來達(dá)到調(diào)速的目的，其優(yōu)點(diǎn)是沒有溢流損失和節(jié)流損失，效率高，但為了散熱和補(bǔ)充泄露，需要有輔助泵，此種調(diào)速方案適用于功率大運(yùn)動(dòng)速度高的液壓系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)本著滿足控制要求，經(jīng)濟(jì)，結(jié)構(gòu)簡單可行的原則，綜合考點(diǎn)選擇節(jié)流調(diào)速而節(jié)流調(diào)速又分別有進(jìn)油節(jié)流調(diào)速，回油節(jié)流調(diào)速和旁路節(jié)流調(diào)速三種形式。5.1.1進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路節(jié)流閥串接在進(jìn)油路上，改變其通流面積，可以調(diào)節(jié)液壓缸運(yùn)動(dòng)速度，如圖（5—1）這種調(diào)速方式起動(dòng)沖擊小，平穩(wěn)。圖5-15.1.2回油節(jié)流調(diào)速回路節(jié)流閥串接在回油路上，改變節(jié)流口通流面積調(diào)節(jié)液壓缸的運(yùn)動(dòng)速度，常用于有負(fù)載的場合，如圖（5—2）所示圖5-25.1.3旁路節(jié)流調(diào)速節(jié)流閥與液壓缸并聯(lián)調(diào)節(jié)節(jié)流閥的通流面積可以控制液壓缸的運(yùn)動(dòng)速度，這種回路結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格低廉，效率高，但調(diào)速范圍小，承載能力受速度變化影響，多用于高速，不能承受負(fù)載，如圖（5-3）。圖5-3故綜合上述三種節(jié)流調(diào)速方式，本設(shè)計(jì)采用回油節(jié)流調(diào)速如圖（5—4）圖5-45.2方向控制回路擬定本設(shè)計(jì)液壓夾具隨著工件的大小，需不斷調(diào)整夾具的開合大小，在調(diào)整時(shí)能停止在一定的位置，液壓缸的夾緊、松開，需改變液壓油的方向。采用三位四通閥，利用其中間機(jī)能，當(dāng)某個(gè)工作狀態(tài)執(zhí)行元件需停止，以保證夾具的安裝工作完成。本設(shè)計(jì)方案擬采用M型三位四通閥，因?yàn)樘幱谥虚g位置時(shí)它能使液壓缸能夠鎖緊，且液壓泵此時(shí)處于卸荷狀態(tài)，從節(jié)約能源角度和滿足控制要求，經(jīng)濟(jì)實(shí)用幾個(gè)方面綜合考慮，M型三位四通閥均能滿足要求。M型如圖（5—5）、（5—6）圖5-5圖5-65.3液壓動(dòng)力源選擇液壓系統(tǒng)的工作介質(zhì)完全由液壓源來提供，液壓源的核心是液壓泵，節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)一般采用定量泵供油，在無其它輔助油的情況下，液壓泵供油量要大于系統(tǒng)的需油量，多余的經(jīng)溢流閥流回油箱，溢流閥同時(shí)起到控制并穩(wěn)定油源壓力的作用，容積調(diào)速度系統(tǒng)多數(shù)是采用變量泵供油，用安全閥限定系統(tǒng)的最高壓力。為節(jié)省能源提高效率，液壓泵供油量要盡量與系統(tǒng)所需流量相匹配，對工作循環(huán)各階段中系統(tǒng)所需油量相差較大的情況一般采用多泵供油或變量泵供油，對長時(shí)間所需流量較小的情況，可增設(shè)蓄能器做輔助油源。液壓泵分定量泵與變量泵兩類，在這基礎(chǔ)上又分齒輪泵，葉片泵，柱塞泵三種：1、齒輪泵：它的主要優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，自吸能力強(qiáng)，對油液的污染不敏感；其缺點(diǎn)是：流量和壓力的脈動(dòng)大，噪聲大和排量不可變，存在泄漏，困油現(xiàn)象和徑向力不平衡等問題。2、柱塞泵：加工方便，可得到較高的配合精度，密封性能好，在高壓下工作仍有較高的容積效率；易于實(shí)現(xiàn)變量，結(jié)構(gòu)緊湊，效率高，流量調(diào)節(jié)方便，故在需要高壓，大流量，大功率的系統(tǒng)中和流量需要調(diào)節(jié)的場合，3、葉片泵：流量比較均勻，壓力脈動(dòng)相對較??；噪聲低，結(jié)構(gòu)緊湊，輪廓尺寸小，排量大；和柱塞泵相比，有較好的自吸能力；受力均勻，軸承受力很小，泵的壽命很長，所以被廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造中的專用機(jī)床，自動(dòng)線等中低壓系統(tǒng)中。本設(shè)計(jì)方案綜合上述因素考慮選項(xiàng)取葉片泵。5.4液壓系統(tǒng)的組合因?yàn)橐簤簥A具本身工作過程中需要速度穩(wěn)定（即流量、壓力穩(wěn)定）盡量避免沖擊，在定量泵節(jié)流調(diào)速回路中，要保證進(jìn)口壓力比較恒定系統(tǒng)壓力不再升高，故要采用溢流閥將系統(tǒng)中多余的油液送回油箱并保持壓力穩(wěn)定。此外由于機(jī)加車間鐵屑較多，當(dāng)這些雜質(zhì)進(jìn)入液壓系統(tǒng)后，會(huì)導(dǎo)致泵，閥液壓缸等元件早期磨損，不但增加了維修，管理工作，同時(shí)也縮短了液壓元件的壽命，因此還需增加濾油器。6液壓系統(tǒng)主要性能估算液壓系統(tǒng)初步設(shè)計(jì)是在某些估計(jì)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(shí)際情況對所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)時(shí)行各項(xiàng)性能分析，對一般液壓傳動(dòng)系統(tǒng)來說，主要是進(jìn)一步確切地計(jì)算液壓回路各段壓力損失，容積損失及系統(tǒng)效率，壓力沖擊和發(fā)熱溫升等，根據(jù)分析計(jì)算，發(fā)現(xiàn)問題，對某些不合理的設(shè)計(jì)重新進(jìn)行調(diào)整，或采取其他必要的措施。6.1液壓系統(tǒng)壓力損失壓力損失包括管路的沿程損失△P1管路的局部壓力損失△P2和閥類元件的局部壓力損失△P3總的壓力損失為△P1=△P1+△P2+△P3△P1=λP△P2=ξP式中L—管道長度一般?。?—5m）本設(shè)計(jì)取3md—管道內(nèi)徑（m）V—液壓油平均速度（m/s）P—液壓油密度（kg/m3）λ—冶積阻力系數(shù)ξ—局部阻力系數(shù)V===0.53m/sRe=υ—為液壓油的運(yùn)動(dòng)度m2、/s本設(shè)計(jì)采用L-HM型抗磨液壓油υ=46×10－6m2、/s故液壓油在管路中為層流狀態(tài)，其沿程阻力系數(shù)為λ只是λ選取的數(shù)值不同，對于圓管層流冶程阻力損失，理論值λ=64/Re考慮到實(shí)際圓管截面可能有變形，以及靠近管壁處的液層可能冷卻阻力略有加大實(shí)際計(jì)算時(shí)金屬管取λ=75/Re橡膠管取λ=80/Reλ===0.331、進(jìn)油路壓力損失P1===6492Pa=0.0069MPaP2=ξ本設(shè)計(jì)ξ取7.2故△P2=7.2=0.001MPa△P3=△Pn式中△Pn—液壓閥在額定流量時(shí)最大壓力損失q—通過液壓閥的額定流量q—通過液壓閥的實(shí)際流量查產(chǎn)品樣本換向閥34SM—L10H—T壓力損失為0.15—0.3MPa本設(shè)計(jì)取0.2MPaP3A=0.2()2=0.05MPa查產(chǎn)品樣本手冊溢流閥Y2—Ha10壓力損失為0.3—0.5MPa本方案取0.4MPaP3B=0.4()2=0.025MPa查產(chǎn)品樣本手冊單向閥2AY—F100—AB壓力損失為0.3MPaP3C=0.3()2=0.019MPa有四個(gè)數(shù)故△P3C×4=0.019×4=0.076查產(chǎn)品樣本手冊節(jié)流閥LA—F10D—AB壓力損失為0.3MPaP3D=0.3()2=0.019MPa有兩個(gè)數(shù)△P3D=0.019×2=0.038故ξ△P3=△P3A+△P3B+△P3C+△P3D=0.05+0.038+0.076+0.025=0.189MPa故進(jìn)油路壓力損失為P=△P1+△P2+ξ△P3=0.0069+0.001+0.189=0.197MPa2、退油時(shí)壓力損失計(jì)算退油時(shí)最大速度為0.5m/minQ退max=5L/minV===0.5m/sRe==163<2300故油液在回油管路中仍為層液λ===0.46∴△P1=λ=0.46=0.01MPa△P2=ξ=7.2=810MPa=0.00081MPa查產(chǎn)品樣本手冊換向閥34SM—L10H—T壓力損失為0.15—0.3MPa本設(shè)計(jì)取0.2MPa△P3A=0.2=0.0125MPa查產(chǎn)品樣本手冊單向閥2AY—F10D—AB壓力損失為0.3MPa△P3B=0.3=0.0047MPa有四個(gè)故△P3B×4=0.019MPa查產(chǎn)品樣本手冊溢流閥Y2-Ha10最在壓力損失為0.4MPa△P3C=0.4=0.0063MPa查產(chǎn)品樣本手冊節(jié)流閥LA-F10D-AB的最大壓力損失為0.3MPa△P3D=0.3=0.0047MPa有兩個(gè)故△P3D=0.0047×2=0.0094MPa∑△P3=△P3A+△P3B+△P3C+△P=0.0125+0.019+0.0063+0.0094=0.0472MPa由上述計(jì)算可表明系統(tǒng)工作壓力損失總和不超過0.5MPa，故以上設(shè)計(jì)方案可行，無需進(jìn)行調(diào)整。6.2液壓系統(tǒng)發(fā)熱溫升計(jì)算液壓系統(tǒng)工作時(shí)，除執(zhí)行元件驅(qū)動(dòng)外載荷輸出有效功率外，