液壓畢業(yè)論文--- 組合機床動力滑臺液壓設(shè)計

1、<p><b>　　畢 業(yè) 論 文</b></p><p>　　題 目 組合機床動力滑臺液壓設(shè)計</p><p>　　學(xué) 生 姓 名 </p><p>　　系 部 名 稱 機 電 一 體 化 </p><p>　　專 業(yè) 班 級 <

2、/p><p>　　指 導(dǎo) 教 師 </p><p>　　起 止 時 間 </p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本文首先對液壓系統(tǒng)進(jìn)行工況分析，通過分析計算，繪制速度、負(fù)載循環(huán)圖，初步選定液壓缸工作壓力，并計算加緊液壓缸和工作缸尺寸以及各階段流經(jīng)液壓缸的流量；其

3、次根據(jù)液壓系統(tǒng)供油方式、調(diào)速方式、速度換接方式以及加緊回路的選擇擬定液壓系統(tǒng)圖，并且對系統(tǒng)工作狀態(tài)分析；再次通過對流通各元件的的流量的計算，合理選擇液壓系統(tǒng)元件；最后通過對壓力損失和系統(tǒng)升溫的驗算，對液壓系統(tǒng)進(jìn)行性能分析，達(dá)到要求。</p><p>　　關(guān)鍵詞：液壓泵；液壓閥；</p><p><b>　　Abstract</b></p><p&g

4、t;　　According to the requirements of the mission statement title, the first condition of the hydraulic system analysis, through analysis and calculation, rendering speed, duty cyclegraph, the initial selection of hydraul

5、ic cylinders working pressure, and calculated to intensify the work of hydraulic cylinders and cylinder size and flow of the various stages The hydraulic cylinder of the flow; second oil hydraulic system according to mod

6、e, speed mode, the speed-for-access approach and the choicewww.5</p><p>　　Engineering Analysis; hydraulic system diagram; hydraulic pump; hydraulic valve; pressure loss </p><p><b>　　目 錄&l

7、t;/b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　目 錄1</b></p><p>　　第1章 液壓傳動的發(fā)展概況和應(yīng)用3</p><p>　　1.1 液壓傳動的發(fā)展概況3<

8、;/p><p>　　1.2 液壓傳動在機械行業(yè)中的應(yīng)用4</p><p>　　1.3 靜液壓傳動裝置的應(yīng)用4</p><p>　　第2章 液壓傳動的工作原理和組成5</p><p>　　2.1 工作原理5</p><p>　　2.2 液壓系統(tǒng)的基本組成5</p><p>　　第3章 液壓傳

9、動的優(yōu)缺點6</p><p>　　3.1 液壓傳動的優(yōu)點6</p><p>　　3.2 液壓傳動的缺點6</p><p>　　第4章 液壓系統(tǒng)工況分析7</p><p>　　4.2 負(fù)載分析8</p><p>　　4.2.1 負(fù)載計算8</p><p>　　4.2.2 液壓缸各階段工

10、作負(fù)載計算：8</p><p>　　4.2.4 確定液壓缸的工作壓力10</p><p>　　4.2.5 確定缸筒內(nèi)徑D，活塞桿直徑d10</p><p>　　4.2.6 液壓缸實際有效面積計算10</p><p>　　4.2.7 最低穩(wěn)定速度驗算10</p><p>　　計算液壓缸在工作循環(huán)中各階段所需的壓

11、力、流量、功率列于表（1）11</p><p>　　第5章 擬定液壓系統(tǒng)圖13</p><p>　　5.1液壓泵型式的選擇13</p><p>　　1、調(diào)速方式的選擇14</p><p>　　2、快速回路和速度換接方式的選擇14</p><p>　　5.2夾緊回路的選擇16</p><

12、;p>　　用三位四通電磁閥來控制夾緊、松動換向動作時，為了避免工作時突然失電而松開，應(yīng)采用失電夾緊方式?？紤]到夾緊時間可調(diào)節(jié)和當(dāng)進(jìn)油路壓力瞬時下降時仍能保持夾緊力，所以接入節(jié)流閥調(diào)速和單向閥保壓。在該回路中還裝有減壓閥，用來調(diào)節(jié)夾緊力的大小和保持夾緊力的穩(wěn)定 。其基本回路選擇如圖216</p><p>　　第6章 液壓元件選擇18</p><p>　　選擇液壓泵和電機18<

13、;/p><p>　　6.1 確定管道尺寸21</p><p>　　6.2輔件元件的選擇21</p><p>　　第7章 液壓系統(tǒng)的性能驗算24</p><p>　　7.1管路系統(tǒng)壓力損失驗算24</p><p>　　7.1.1 判斷油流類型24</p><p>　　7.1.2 沿程壓力損失

14、∑△P124</p><p>　　7.2 液壓系統(tǒng)的發(fā)熱與溫升驗算25</p><p>　　7.2.1 液壓泵的輸入功率25</p><p>　　7.2.2 有效功率25</p><p>　　7.2.3 系統(tǒng)發(fā)熱功率Ph25</p><p>　　7.2.4 散熱面積26</p><p&g

15、t;　　7.2.5 油液溫升△t26</p><p>　　第8章 注意事項26</p><p><b>　　結(jié) 論28</b></p><p><b>　　附 錄31</b></p><p><b>　　緒 論</b></p><p&g

16、t;　　第1章 液壓傳動的發(fā)展概況和應(yīng)用</p><p>　　1.1 液壓傳動的發(fā)展概況</p><p>　　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)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。第一個使用液壓原理的是1795年英國約瑟夫·布拉曼(Joseph

17、 Braman,1749-1814)，在倫敦用水作為工作介質(zhì),以水壓機的形式將其應(yīng)用于工業(yè)上,誕生了世界上第一臺水壓機。1905年他又將工作介質(zhì)水改為油,進(jìn)一步得到改善。 第一次世界大戰(zhàn)(1914-1918)后液壓傳動廣泛應(yīng)用,特別是1920年以后,發(fā)展更為迅速。液壓元件大約在 19 世紀(jì)末 20 世紀(jì)初的20年間,才開始進(jìn)入正規(guī)的工業(yè)生產(chǎn)階段。1925 年維克斯(F.Vikers)發(fā)明了壓力平衡式葉片泵,為近代

18、液壓元件工業(yè)或液壓傳動 的逐步建立奠定了基礎(chǔ)。20 世紀(jì)初康斯坦丁·尼斯克(G·Constantimsco)對能量波動傳遞所進(jìn)行的理論及實際研究;1910年對液力傳動(液力聯(lián)軸節(jié)、液力變矩器等)方面的貢獻(xiàn)，使這兩方面領(lǐng)域得到了發(fā)展。 </p><p>　　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)用于機床和鍛壓設(shè)備。60年代獲得較大發(fā)展，已滲透到各個工業(yè)部門，在機床、工程機械、冶金、

19、農(nóng)業(yè)機械、汽車、船舶、航空、石油以及軍工等工業(yè)中都得到了普遍的應(yīng)用。當(dāng)前液壓技術(shù)正向高壓、高速、大功率、高效率、低噪聲、低能耗、長壽命、高度集成化等方向發(fā)展。同時，新元件的應(yīng)用、系統(tǒng)計算機輔助設(shè)計、計算機仿真和優(yōu)化、微機控制等工作，也取得了顯著成果。</p><p>　　目前，我國的液壓件已從低壓到高壓形成系列，并生產(chǎn)出許多新型元件，如插裝式錐閥、電液比例閥、電液伺服閥、電業(yè)數(shù)字控制閥等。我國機械工業(yè)在認(rèn)真消化、

20、推廣國外引進(jìn)的先進(jìn)液壓技術(shù)的同時，大力研制、開發(fā)國產(chǎn)液壓件新產(chǎn)品，加強產(chǎn)品質(zhì)量可靠性和新技術(shù)應(yīng)用的研究，積極采用國際標(biāo)準(zhǔn)，合理調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，對一些性能差而且不符合國家標(biāo)準(zhǔn)的液壓件產(chǎn)品，采用逐步淘汰的措施。由此可見，隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，液壓技術(shù)將獲得進(jìn)一步發(fā)展，在各種機械設(shè)備上的應(yīng)用將更加廣泛。</p><p>　　1.2 液壓傳動在機械行業(yè)中的應(yīng)用</p><p>　　機床工業(yè)——磨床

21、、銑床、刨床、拉床、壓力機、自動機床、組合機床、數(shù)控機</p><p><b>　　床、加工中心等</b></p><p>　　工程機械——挖掘機、裝載機、推土機等</p><p>　　汽車工業(yè)——自卸式汽車、平板車、高空作業(yè)車等</p><p>　　農(nóng)業(yè)機械——聯(lián)合收割機的控制系統(tǒng)、拖拉機的懸掛裝置等</p>

22、;<p>　　輕工機械——打包機、注塑機、校直機、橡膠硫化機、造紙機等</p><p>　　冶金機械——電爐控制系統(tǒng)、軋鋼機控制系統(tǒng)等</p><p>　　起重運輸機械——起重機、叉車、裝卸機械、液壓千斤頂?shù)?lt;/p><p>　　礦山機械——開采機、提升機、液壓支架等</p><p>　　建筑機械——打樁機、平地機等</p

23、><p>　　船舶港口機械——起貨機、錨機、舵機等</p><p>　　鑄造機械——砂型壓實機、加料機、壓鑄機等</p><p>　　1.3 靜液壓傳動裝置的應(yīng)用</p><p>　　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，在工程機械中具有良好的應(yīng)用前景。但是在鏟土運輸機械和起重機械中作為主要傳動就用

24、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的裝載機，但在國內(nèi)市場所占份額很小。從國內(nèi)工程機械市場的實際出發(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：</p><p>　?。?）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動性能（尤

25、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，加快開發(fā)的速度。</p><p>　　（2）中小型多功能工程機械由于具有挖掘，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)

26、尤其是城市建設(shè)的發(fā)展，中小型多功能工程機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)工程機械企業(yè)應(yīng)該看到中小型多功能工程機械的發(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械在我國的發(fā)展。</p><p>　?。?）在國內(nèi)大型鏟土運輸和起重機械中，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

27、將靜液壓傳</p><p>　　動研究開發(fā)的重點放在與大型鏟土運輸和起重機械配套上，而應(yīng)將重點放在上述兩類工程機械上。</p><p>　　第2章 液壓傳動的工作原理和組成</p><p>　　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)行機構(gòu)的傳動方式。 驅(qū)動機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

28、管、接頭等組成。</p><p><b>　　2.1 工作原理</b></p><p>　?。?）電動機驅(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。</p><p>　　（2）工作臺的移動速度是通過節(jié)流閥來調(diào)節(jié)的。

29、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。由此可見，速度是由油量決定的。</p><p>　　2.2 液壓系統(tǒng)的基本組成</p><p>　　（1）能源裝置——液壓泵。它將動力部分（電動機或其它遠(yuǎn)動機）所輸出的機械能轉(zhuǎn)換成液壓能，給系統(tǒng)提供壓力油液。</p><p>　?。?）執(zhí)行裝置——

30、液壓機（液壓缸、液壓馬達(dá)）。通過它將液壓能轉(zhuǎn)換成機械能，推動負(fù)載做功。</p><p>　?。?）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。</p><p>　　（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)。<

31、/p><p>　?。?）工作介質(zhì)——液壓油。絕大多數(shù)液壓油采用礦物油，系統(tǒng)用它來傳遞能</p><p><b>　　量或信息。</b></p><p>　　第3章 液壓傳動的優(yōu)缺點</p><p>　　3.1 液壓傳動的優(yōu)點</p><p>　?。?）在相同的體積下，液壓執(zhí)行裝置能比電氣裝置產(chǎn)生出更大

32、的動力。在同等功率的情況下，液壓執(zhí)行裝置的體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊。液壓馬達(dá)的體積重量只有同等功率電動機的12%左右。</p><p>　?。?）液壓執(zhí)行裝置的工作比較平穩(wěn)。由于液壓執(zhí)行裝置重量輕、慣性小、反應(yīng)快，所以易于實現(xiàn)快速起動、制動和頻繁地?fù)Q向。液壓裝置的換向頻率，在實現(xiàn)往復(fù)回轉(zhuǎn)運動時可達(dá)到每分鐘500次，實現(xiàn)往復(fù)直線運動時可達(dá)每分鐘1000次。</p><p>　?。?）液壓傳動

33、可在大范圍內(nèi)實現(xiàn)無級調(diào)速（調(diào)速比可達(dá)1：2000），并可在液壓裝置運行的過程中進(jìn)行調(diào)速。</p><p>　?。?）液壓傳動容易實現(xiàn)自動化，因為它是對液體的壓力、流量和流動方向進(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)合使用時，能實現(xiàn)較復(fù)雜的順序動作和遠(yuǎn)程控制。</p><p>　?。?）液壓裝置易于實現(xiàn)過載保護(hù)且液壓件能自行潤滑，因此使用壽命長。</p>

34、<p>　?。?）由于液壓元件已實現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化，所以液壓系統(tǒng)的設(shè)計、制造和使用都比較方便。</p><p>　　3.2 液壓傳動的缺點</p><p>　?。?）液壓傳動是以液體為工作介質(zhì)，在相對運動表面間不可避免地要有泄漏。同時，液體又不是絕對不可壓縮的，因此不宜在傳動比要求嚴(yán)格的場合采用，例如螺紋和齒輪加工機床的內(nèi)傳動鏈系統(tǒng)。</p><p&

35、gt;　?。?）液壓傳動在工作過程中有較多的能量損失，如摩擦損失、泄漏損失等，故不宜于遠(yuǎn)距離傳動。</p><p>　　（3）液壓傳動對油溫的變化比較敏感，油溫變化會影響運動的穩(wěn)定性。因此，在低溫和高溫條件下，采用液壓傳動有一定的困難。</p><p>　?。?）為了減少泄露，液壓元件的制造精度要求高，因此，液壓元件的制造成本高，而且對油液的污染比較敏感。</p><p

36、>　?。?）液壓系統(tǒng)故障的診斷比較困難，因此對維修人員提出了更高的要求，既要系統(tǒng)地掌握液壓傳動的理論知識，又要有一定的實踐經(jīng)驗。</p><p>　?。?）隨著高壓、高速、高效率和大流量化，液壓元件和系統(tǒng)的噪聲日益增大，這也是要解決的問題。</p><p>　　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

37、傳動方式的結(jié)合更是前途無量。</p><p>　　第4章 液壓系統(tǒng)工況分析</p><p>　　4.1 運動分析 繪制動力滑臺的工作循環(huán)圖</p><p><b>　　4.2 負(fù)載分析</b></p><p>　　4.2.1 負(fù)載計算</p><p><b>　　（1）工作負(fù)載&l

38、t;/b></p><p>　　工作負(fù)載為已知 最大切削力 F=25103N</p><p>　　工作臺快進(jìn)與快退速度（相等）V=6m/min 工作臺最大行程L=450mm 工作行程L1=250mm 工作臺自重G =5103N</p><p>　　（2）摩擦阻力負(fù)載 </p><p>　　已知采用平導(dǎo)軌，且

39、靜摩擦因數(shù)=0.2,動摩擦因數(shù)ud=0.1;則：</p><p>　　靜摩擦阻力 =0.2×5000N=1000N</p><p>　　動摩擦阻力 =0.1×5000N=500N</p><p>　?。?） 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

40、為：</p><p>　　=G△u/g△t=（5000×6）÷（9.8×15）=204N</p><p>　?。?）由于動力滑臺為臥式放置，所以不考慮重力負(fù)載。</p><p>　　（5）關(guān)于液壓缸內(nèi)部密封裝置摩擦阻力Fm的影響，計入液壓缸的機械效率中。</p><p>　　4.2.2 液壓缸各階段工作負(fù)載計算：

41、</p><p>　　（1）啟動 F1=/ηcm=1000/0.9=1111N</p><p>　?。?）加速 F2=（+）/ηcm=（500+82）/0.9=647N</p><p>　?。?）快進(jìn) F3=/ηcm=500/0.9N=556N</p><p>　?。?）工進(jìn) F4=(+)/ηcm=(25000+500)/0.

42、9N=28333N</p><p>　?。?）快退 F5=/ηcm=500/0.9N=556N</p><p>　　4.2.3 繪制動力滑臺負(fù)載循環(huán)圖，速度循環(huán)圖（見圖1）</p><p><b>　?。▓D1）</b></p><p>　　4.2.4 確定液壓缸的工作壓力</p><p>　

43、　參考課本資料,初選液壓缸工作壓力p1=4.5×106 Pa</p><p>　　4.2.5 確定缸筒內(nèi)徑D，活塞桿直徑d</p><p><b>　　D=</b></p><p>　　按GB/T2348——1993，取D=100mm</p><p>　　d=0.71D=71mm</p><

44、p>　　按GB/T2348——1993，取d=70mm</p><p>　　4.2.6 液壓缸實際有效面積計算</p><p>　　無桿腔面積 A1=πD2/4=3.14×1002/4 mm2=7850mm2</p><p>　　有桿腔面積 A2=π（D2－d2）/4=3.14×（1002－702）/4 mm2=4004 mm2

45、</p><p>　　活塞桿面積 A3=πD2/4=3.14×702/4 mm2=3846 mm2</p><p>　　4.2.7 最低穩(wěn)定速度驗算</p><p>　　最低速度為工進(jìn)時u=50mm/min，工進(jìn)采用</p><p>　　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</p&g

46、t;<p>　　A1≥qmin/umin=0.1/50=0.002 m2=2000 mm2滿足最低速度要求。</p><p>　　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）</p><p>　　表（1）液壓缸壓力、流量、功率計算</p><p>　　第5章 擬定液壓系統(tǒng)圖 </p><p>　　5.1液壓泵

47、型式的選擇 </p><p>　　1、油源的選擇 由液壓缸工況圖（圖2）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（見表3）考慮本機床要求系統(tǒng)平穩(wěn)、工作可靠。因而采用齒輪泵。</p><p><b>　　表3 </b></p><p>　　5.1.1夾緊回路的

48、選擇 </p><p>　?。?）啟動 F1=/ηcm=2940/0.9=3267N</p><p>　　（2）加速 F2=（+）/ηcm=（1470+3000）/0.9=4470N</p><p>　?。?）快進(jìn) F3=/ηcm=1740/0.9N=1633N</p><p>　　（4）工進(jìn) F4=(+)/ηcm=(2800

49、0+1470)/0.9N=32744N</p><p>　?。?）快退 F5=/ηcm=1470/0.9N=1633N</p><p>　　5.1.2擬定的液壓系統(tǒng)原理圖 </p><p><b>　　調(diào)速方式的選擇 </b></p><p>　　該機床負(fù)載變化小，功率中等，且要求低速運動平穩(wěn)性好速度負(fù)載特性好，

50、因此采用調(diào)速閥的進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路，并在回油路上加背油閥。</p><p>　　快速回路和速度換接方式的選擇</p><p>　　本題已選用差動型液壓缸實現(xiàn)“快、慢、快”的回路。由于快進(jìn)轉(zhuǎn)工進(jìn)時有平穩(wěn)性要求，故采用行程閥或電磁閥皆可來實現(xiàn)（比較表如下表2），工進(jìn)轉(zhuǎn)快退則利用壓力繼電器來實現(xiàn)。</p><p><b>　　系統(tǒng)工作循環(huán)表</b>&l

51、t;/p><p>　　表2 快進(jìn)工進(jìn)的控制方法比較</p><p>　　綜上所述，本系統(tǒng)為進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路與差動回路的組合，為此可以列出不同的方案進(jìn)行綜合比較后，畫出回路圖，見圖0號圖縱紙。</p><p>　　油源的選擇 由液壓缸工況圖（圖2）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

52、較（見表3）考慮本機床要求系統(tǒng)平穩(wěn)、工作可靠。因而采用齒輪泵。</p><p><b>　　表3</b></p><p>　　5.2夾緊回路的選擇 </p><p>　　用三位四通電磁閥來控制夾緊、松動換向動作時，為了避免工作時突然失電而松開，應(yīng)采用失電夾緊方式?？紤]到夾緊時間可調(diào)節(jié)和當(dāng)進(jìn)油路壓力瞬時下降時仍能保持夾緊力，所以接入節(jié)流閥調(diào)速

53、和單向閥保壓。在該回路中還裝有減壓閥，用來調(diào)節(jié)夾緊力的大小和保持夾緊力的穩(wěn)定 。其基本回路選擇如圖2 </p><p><b>　　圖2</b></p><p><b>　　5.3組成液壓系統(tǒng)</b></p><p>　　第6章 液壓元件選擇</p><p><b>　　選擇液壓泵和電機&

54、lt;/b></p><p>　?。?）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：</p><p>　　Pp1=（4.4+0.6+0.5）MPa=5.5MPa</p>&

55、lt;p>　　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。</p><p>　　液壓泵的公稱工作壓力Pr為</p><p>　　Pr=1.25 Pp1 =1.25×5.5MPa=6.7MPa</p><p>　　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，這時壓力油不通過調(diào)速閥，進(jìn)油路比較簡單，但流

56、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</p><p>　　Pp2=（0.99+0.5）MPa=1.49MPa</p><p>　　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)。</p><p>　?。?）液壓泵的流量 由流量圖2（b）可知，在快進(jìn)時，最大流量值為23L／min,</p>

57、<p>　　取K=1.1，則可計算泵的最大流量</p><p><b>　　≥K(∑)max</b></p><p>　　=1.1×23L／min=25.3L／min</p><p>　　在工進(jìn)時，最小流量值為0.39 L／min.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 L／min（約0

58、.017×10-3m3／s）故最小流量泵應(yīng)取1.39L／min</p><p>　　根據(jù)以上計算數(shù)值，選用公稱流量分別為18L／min、12L／min；公稱壓力為70MPa壓力的齒輪泵。</p><p>　?。?）選擇電機 由功率圖（2）可知，最大功率出現(xiàn)在快退階段，其數(shù)值按下式計算</p><p>　　Pp= Pp2（qv1+ qv2）／ηp=1.35

59、×106（0.2+0.3）×10-3／0.75=993W</p><p>　　式中 qv1——大泵流量，qv1=18 L／min（約0.3×10-3m3／s）</p><p>　　qv2——小泵流量，qv2=12L／min（約0.2×10-3m3／s）</p><p>　　ηp——液壓泵總效率，取ηp =0.75。<

60、/p><p><b>　　圖2</b></p><p>　　根據(jù)快退階段所需功率993W及齒輪泵要求的轉(zhuǎn)速，選用功率為1.1KWJ52－6型的異步電機。</p><p>　　6.1 確定管道尺寸 </p><p>　　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 </p><p>　　

61、qv ≈24 L／min(0.5×10-3m3／s),取允許流速u=0.5m／s,則主壓力油管d</p><p><b>　　用下式計算</b></p><p><b>　　d=</b></p><p>　　圓整化，取d=12mm。</p><p>　　油管壁厚一般不需計算，根據(jù)選用的管材

62、和管內(nèi)徑查液壓傳動手冊的有關(guān)表格得管的壁厚δ。選用14mm×12mm冷拔無縫鋼管。其它油管按元件連接口尺寸決定尺寸，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。</p><p>　　確定油箱容量 中壓系統(tǒng)油箱的容量，一般取液壓泵公稱流量的5～7倍 </p><p>　　V=7 =7×30L=210L</p>

63、;<p>　　6.2輔件元件的選擇</p><p>　　表5 閥類元件的選擇</p><p>　　注：以下元件除液壓泵、濾油器外，均為板式連接。</p><p>　　第7章 液壓系統(tǒng)的性能驗算</p><p>　　7.1管路系統(tǒng)壓力損失驗算 </p><p>　　由于有同類型液壓系統(tǒng)的壓力損失值可以參考

64、，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：</p><p>　　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 L／min（0.0065×10-3m3／s），選用L－HM32全損耗系統(tǒng)用油，考慮最低溫度為15℃，v=1.5㎝2／s。</p><p>　　7.1.1 判斷油流類型 </p>

65、;<p>　　利用下式計算出雷諾數(shù)</p><p>　　Re=1.273×104／=1.273×0.0065×10-3×104／1.2×10-3/1.5≈66<2000</p><p><b>　　為層流。</b></p><p>　　7.1.2 沿程壓力損失∑△P1 &l

66、t;/p><p>　　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。</p><p><b>　　進(jìn)油路上</b></p><p>　　△P1=4.4×1012v.l.qv／d4=4.3×1012×1.5×1.5×0.0065×10-3／124Pa</p>&

67、lt;p>　　=0.0313×105Pa</p><p>　　回油路上，其流量qv=0.75 L／min（0.0125×10-3m3／s）（差動液壓缸A1≈2A2）,</p><p><b>　　壓力損失為</b></p><p>　　△P1=4.3×1012v.l.qv／d4=4.3×1012&#

68、215;1.5×1.5×0.00325×10-3／124Pa</p><p>　　=0.01532×105Pa</p><p>　　由于是差動液壓缸，且A1≈2A2，故回油路的損失只有一半折合到進(jìn)油腔，所以</p><p>　　工進(jìn)時總的沿程損失為</p><p>　　∑△P1=（0.03103+0.5

69、×0.01532）×105Pa=0.039×105Pa</p><p>　　7.2 液壓系統(tǒng)的發(fā)熱與溫升驗算 </p><p>　　本機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。</p><p>　　7.2.1 液壓泵的輸入功率 </p><p>　　工進(jìn)

70、時小流量泵的壓力Pp1=54×105Pa，流量</p><p>　　qvp1=12L／min (0.2×10-3m3／s)小流量泵的功率為</p><p>　　P1= Pp1qvp1／ηp=54×0.2×102／0.75W=1440W</p><p>　　式中 ηp——液壓泵的總效率。</p><p>

71、;　　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=18L／min (0.3×10-3m3／s)大流量泵的功率P2為</p><p>　　P2= Pp2qvp2／ηp=1.5×0.3×102／0.75W=60W</p><p>　　故雙聯(lián)泵的合計輸出功率Pi為&l

72、t;/p><p>　　Pi= P1+ P2=1440+60W=2040W</p><p>　　7.2.2 有效功率 </p><p>　　工進(jìn)時，液壓缸的負(fù)載F=32744N，取工進(jìn)速度v=0.00083×10-3m／s</p><p><b>　　輸出功率P0為</b></p><p>

73、;　　P0=Fv=32744×0.00083W=27W</p><p>　　7.2.3 系統(tǒng)發(fā)熱功率Ph </p><p>　　系統(tǒng)總的發(fā)熱功率Ph為 </p><p>　　Ph= P i－P0=2013W</p><p>　　7.2.4 散熱面積 </p><p>　　油箱容積V=210L，

74、油箱近似散熱面積A為</p><p><b>　　A=0.065</b></p><p>　　7.2.5 油液溫升△t </p><p>　　假定采用風(fēng)冷，取油箱的傳熱系數(shù)K t =23W／(㎡.℃),可得</p><p><b>　　油液溫升為</b></p><p>

75、　　t= Ph／∑K t A=1198／（23×2.296）℃=22.7℃</p><p>　　設(shè)夏天的室溫為30℃，則油溫為（30+22.7）℃=52.7℃，沒有超過最高允許油溫（50～65℃）。</p><p><b>　　第8章 注意事項</b></p><p>　　1）使用者應(yīng)明白液壓系統(tǒng)的工作原理，熟悉各種操作和調(diào)整手柄的位

76、置及旋向等。</p><p>　　2）開車前應(yīng)檢查系統(tǒng)上各調(diào)整手柄、手輪是否被無關(guān)人員動過，電氣開關(guān)</p><p>　　和行程開關(guān)的位置是否正常，主機上工具的安裝是否正確和牢固等，再對導(dǎo)軌和活塞桿的外露部分進(jìn)行擦拭，而后才可開車。</p><p>　　3）開車時，首先啟動控制油路的液壓泵，無專用的控制油路液壓泵時，可直接啟動主液壓泵。</p><

77、;p>　　4）液壓油要定期檢查更換，對于新投入使用的液壓設(shè)備，使用3 個月左右即應(yīng)清洗油箱，更換新油。以后每隔半年至1 年進(jìn)行清洗和換油一次。</p><p>　　5）工作中應(yīng)隨時注意油液，正常工作時，油箱中油液溫度應(yīng)不超過60℃。油溫過高應(yīng)設(shè)法冷卻，并使用粘度較高的液壓油。溫度過低時，應(yīng)進(jìn)行預(yù)熱，或在運轉(zhuǎn)前進(jìn)行間歇運轉(zhuǎn)，使油溫逐步升高后，再進(jìn)入正式工作運轉(zhuǎn)狀態(tài)。</p><p>　

78、　6）檢查油面，保證系統(tǒng)有足夠的油量。</p><p>　　7）有排氣裝置的系統(tǒng)應(yīng)進(jìn)行排氣，無排氣裝置的系統(tǒng)應(yīng)往復(fù)運轉(zhuǎn)多次，使之自然排出氣體。</p><p>　　8）油箱應(yīng)加蓋密封，油箱上面的通氣孔處應(yīng)設(shè)置空氣過濾器，防止污物和水分的侵入。加油時應(yīng)進(jìn)行過濾，使油液清潔。</p><p>　　9）系統(tǒng)中應(yīng)根據(jù)需要配置粗、精過濾器，對過濾器應(yīng)經(jīng)常地檢查、清洗和更換。&

79、lt;/p><p>　　10）對壓力控制元件的調(diào)整，一般首先調(diào)整系統(tǒng)壓力控制閥----溢流閥，從壓力為零時開調(diào)，逐步提高壓力，使之達(dá)到規(guī)定壓力值；然后依次調(diào)整各回路的壓力控制閥。主油路液壓泵的安全溢流閥的調(diào)整壓力一般要大于執(zhí)行元件所需工作壓力的10%--25%?？焖龠\動液壓泵的壓力閥，其調(diào)整壓力一般大于所需壓力10%--20%。如果用卸荷壓力供給控制油路和潤滑油路時，壓力應(yīng)保持在0.3--0.6MPa范圍內(nèi)。壓力繼電

80、器的調(diào)整壓力一般應(yīng)低于供油壓力0.3--0.5MPa。</p><p>　　11）流量控制閥要從小流量調(diào)到大流量，并且應(yīng)逐步調(diào)整。同步運動執(zhí)行元件的流量控制閥應(yīng)同時調(diào)整，要保證運動的平穩(wěn)性。</p><p><b>　　結(jié) 論</b></p><p>　　液壓技術(shù)滲透到很多領(lǐng)域，不斷在民用工業(yè)、在機床、工程機械、冶金機械、塑料機械、農(nóng)林機械

81、、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)展成為傳動、控制和檢測在內(nèi)的一門完整的自動化技術(shù)?，F(xiàn)今，采用液壓傳動的程度已成為衡量一個國家工業(yè)水平的重要標(biāo)志之一。如發(fā)達(dá)國家生產(chǎn)的95%的工程機械、90%的數(shù)控加工中心、95%以上的自動線都采用了液壓傳動技術(shù)。  液壓傳動相對于機械傳動來說，是一門新技術(shù)。子1975年制成的第一臺水壓機起，液壓技術(shù)就進(jìn)入了工程領(lǐng)域，1906年開始應(yīng)用于國防戰(zhàn)備武器。第二次世界大戰(zhàn)期間，由于

82、軍事工業(yè)迫切需要反應(yīng)快和精度高的自動控制系統(tǒng)，因而出現(xiàn)了液壓伺服系統(tǒng)。20世紀(jì)60年代以后，由于原子能、空間技術(shù)、大型船艦以及計算機技術(shù)的發(fā)展，不斷地對液壓技術(shù)提出了新要求，液壓技術(shù)相應(yīng)也得到了很大發(fā)展，滲透到國民經(jīng)濟(jì)的各個領(lǐng)域中。在工程機械、冶金、軍工、農(nóng)機、汽車、輕紡、船舶、石油、航空和機床工業(yè)中，液壓技術(shù)得到了普遍應(yīng)用。近年來液壓技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于智能機器人、海洋開發(fā)、宇宙航空、地震預(yù)測及各種電液伺服系統(tǒng)，使得液壓技術(shù)的應(yīng)用提高到

83、一個嶄新的高度。目前，液壓技術(shù)正向高壓、高速</p><p>　　由于時間的緣故及條件的不足，所以本課題的研究中還存在很多不足，有待繼續(xù)研究。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1 王春行主編. 液壓控制系統(tǒng)[M]. 甘肅工業(yè)大學(xué)： 機械工業(yè)出版社</p><p>　　2 姜佩東

84、主編. 液壓與氣動技術(shù)[M]. 北京： 高等教育出版社</p><p>　　3 楊培元、朱福元主編. 液壓系統(tǒng)設(shè)計簡明手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社</p><p>　　4 趙波、王宏元主編. 液壓與氣動技術(shù)[M]. 北京： 機械工業(yè)出版社</p><p>　　5 陸元章. 現(xiàn)代機械設(shè)備設(shè)計手冊（2）[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，19

85、96</p><p>　　6 左健民. 液壓與氣壓傳動（4）[M] 北京：機械工業(yè)出版社， 2007.</p><p>　　7 周士昌. 液壓系統(tǒng)設(shè)計圖集[M] 北京：機械工業(yè)出版社，2006.</p><p>　　8 楊幫文. 液壓閥和氣動閥選型手冊[M] 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2009.</p><p>　　9 楊培元，朱

86、福元. 液壓系統(tǒng)設(shè)計簡明手冊[M] 北京：機械工業(yè)出版社，1998.</p><p>　　10 Fekete，Thomas 5．Connectivity of Progranunable logic controllers And their networks to host of the ISA/92 Canada General Program．Apr 1999：127～154</p><

87、;p>　　11 John．Macphee and John T．Lind．The Primary Paper Property that Affects Density Range．TAGA Proceedings．1994：800～856</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　經(jīng)過一個月的緊張有序的工作，完成了課程設(shè)計，其中我

88、們在設(shè)計的過程中遇到很多難題，但是經(jīng)過xx師的認(rèn)真講解，使我對其加深了認(rèn)識。本次設(shè)計培養(yǎng)了我們對設(shè)計工程的設(shè)計能力，學(xué)習(xí)和掌握課件的基本制作方法和步驟，并給我們以后的工作打下堅實的基礎(chǔ)，通過本次設(shè)計，我們把以前在課本中學(xué)習(xí)到的理論知識在此次設(shè)計中加以綜合運用設(shè)計資料，并懂得，這樣才不至于在設(shè)計過程中出現(xiàn)太多錯誤。</p><p>　　真誠的感謝輔導(dǎo)xx老師我的指導(dǎo)和幫助。</p><p>

89、　　感謝我的同學(xué)和朋友們對我的關(guān)心和幫助。</p><p><b>　　附 錄</b></p><p>　　工程機械主要配套件有動力元件、傳動元件、液壓元件及電氣元件等。目前工程機械動力元件基本上都用內(nèi)燃式柴油發(fā)動機(簡稱柴油機)；傳動分機械傳動、液力機械傳動、靜液壓傳動、電傳動等。但目前工程機械用得最多、最普遍的為液力機械傳動及靜液壓傳動。整個傳動系統(tǒng)還包括傳動

90、軸、驅(qū)動橋等。靜液壓傳動有多種結(jié)構(gòu)形式，有的有傳動軸、驅(qū)動橋，有的沒有，視情況而定；液壓元件主要有缸、泵、閥、密封件及液壓附件等。靜液壓元件的泵(主要是變量泵)、馬達(dá)(變量與定量)，以及相應(yīng)的減速機等；電氣元件以前對工程機械的影響還并不大，最早的工程機械電氣系統(tǒng)，主要是起動電路及照明電路，系統(tǒng)及元件都非常簡單，起動可以用拖起動，白天干活不用照明，因此，這兩個電路系統(tǒng)出了故障也能勉強維持工作。但工程機械發(fā)展到今天，電氣系統(tǒng)及電氣元件已經(jīng)成

91、了工程機械一個非常關(guān)鍵的部分，可以說今天的絕大多數(shù)工程機械，電氣系統(tǒng)出了故障根本就不能工作，有的甚至寸步難行，等于一堆廢鋼鐵。因此電氣系統(tǒng)、電器元件目前也是工程機械最關(guān)鍵最主要的配套件之一。主要電器元件除傳統(tǒng)的元件外，還有各種傳感器，各種控制元件及微處理機等等。下面就國際上這些工程機械主要配套件的基本</p><p>　　目前國外工程機械主要配套件大多數(shù)都生產(chǎn)歷史悠久，技術(shù)成熟、供應(yīng)充足，生產(chǎn)集中度高，品牌效應(yīng)突

92、出。配套件的發(fā)展隨主機的發(fā)展而發(fā)展，同時配套件自身的發(fā)展反過來又促進(jìn)主機的發(fā)展。目前國外工程機械配套件的發(fā)展形勢好過主機的發(fā)展形勢。目前國外工程機械配套件的發(fā)展形勢比較好。</p><p>　　近些年來國外工程機械有一種發(fā)展趨勢，主機制造企業(yè)逐步向組裝企業(yè)方向發(fā)展，配套件逐步由供應(yīng)商來提供。比如世界上實力最強的主機制造企業(yè)美國的卡特彼勒(Caterpillar)、凱斯(Case)、日本的小松(Komatsu)、瑞

93、典的沃爾沃(Volvo)等世界上這些大型的工程機械主機制造企業(yè)，其配套件的配套能力也是非常強的，它們的配套件外配的數(shù)量也是在逐年大幅度地增長，一些中小工程機械企業(yè)就更是如此，配套件逐步主要由零部件制造企業(yè)來提供。這樣做有幾大好處，主機企業(yè)可集中精力把自己的主機產(chǎn)品作好，減少配套件完全由主機企業(yè)自己來承擔(dān)的風(fēng)險，而配套件企業(yè)作得更強更大，有能力迅速提高配套件的質(zhì)量、技術(shù)水平，同時能為主機企業(yè)提供更多的新產(chǎn)品，這樣更容易促進(jìn)主機產(chǎn)品的發(fā)展。

94、國外工程機械主機企業(yè)從1988年達(dá)850億美元的銷售額以來，基本上沒有多大變化，而相反這些年來配套件從150億美元，增長到1000億美元，增幅是相當(dāng)大的。因此，國外工程機械配套件這些年來得到了快速發(fā)展。國外工程機械配套件生產(chǎn)歷史悠久、技術(shù)成熟、 品種齊全，完全能滿足各種工程機械的配套需求國外許多工程機械主要配套件企業(yè)都有50年，甚至10</p><p>　　在流體產(chǎn)品領(lǐng)域內(nèi)，目前世界上最大的流體產(chǎn)品(主要是液壓件

95、、密封件及液壓附件等)制造企業(yè)，美國的派克(Parket)公司，成立于1918年，也有近100年歷史，可以提供品種齊全的、高技術(shù)水平的液壓件、密封件及所有的液壓附件。目前世界上最大的用于靜液壓系統(tǒng)的變量液壓元件制造企業(yè)，德國的博士――力士樂公司，已有200多年的歷史，從1953年開始全面制造液壓元件，也有50年以上歷史。其最具特色的產(chǎn)品是用于靜液壓傳動的變量系統(tǒng)液壓元件，無論是斜盤式或斜軸式，閉式(泵控)或開式(閥控)系統(tǒng)液壓元件品種都

96、非常齊全，能為各種需要靜液壓系統(tǒng)元件的工程機械整個系統(tǒng)成套配套。還有世界上最大的傳動部件制造企業(yè)，德國的ZF公司，成立于1915年，也有近100年歷史，能為各種工程機械提供品種齊全的傳動部件。在電氣配套件方面，世界最大的德國西門子電氣公司，以及日本的東芝公司、川崎公司、德國的博士(Bose)公司等，都有50年以上，甚至100年以上的悠久歷史，能滿足工程機械各種高技術(shù)水平的電氣系統(tǒng)和電氣元件的要求。</p><p>

97、;　　在科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展的今天，計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)等現(xiàn)代化信息技術(shù)正對人類 的生產(chǎn)生活產(chǎn)生著前所未有的影響。這些信息技術(shù)的進(jìn)步，為今后制造業(yè)的發(fā)展，設(shè)計方法與制造技術(shù)模式的改變指明了方向，為數(shù)字化設(shè)計資源與制造資源的遠(yuǎn)程共享，進(jìn)一步提高產(chǎn)品開發(fā)效率奠定了基礎(chǔ)。這一點已經(jīng)引起了學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注，并且有很多科研學(xué)者已經(jīng)投入到了這方面的研究。目前在液壓領(lǐng)域中，特別是中小企業(yè)在進(jìn)行液壓傳動系統(tǒng)的設(shè)計時，存在著零部件種類繁多、系統(tǒng)集成

98、復(fù)雜、參考資料缺乏等一系列困難，而遠(yuǎn)程設(shè)計服務(wù)可以解決這些問題。為減輕液壓設(shè)計人員的工作負(fù)擔(dān)，實現(xiàn)現(xiàn)代化設(shè)計模式的轉(zhuǎn)變以及設(shè)計資源、技術(shù)資源和產(chǎn)品信息的共享，本文提出了建立基于Web的遠(yuǎn)程液壓傳動系統(tǒng)設(shè)計的新模式。基于Web的遠(yuǎn)程液壓傳動設(shè)計系統(tǒng)采用B／S(瀏覽器／服務(wù)器)模式的體系結(jié)構(gòu)，服務(wù)器端上存放了所有與設(shè)計計算相關(guān)的應(yīng)用程序，以及用戶信息數(shù)據(jù)庫、產(chǎn)品信息數(shù)據(jù)庫與專家知識數(shù)據(jù)庫等。用戶在使用該設(shè)計系統(tǒng)時，只要客戶端具備上網(wǎng)功能(即