專用銑床液壓系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

1、<p>　　蕿腿膂莆袇膈芄薁螃膇莆莄蠆膆膆蕿蚅膆羋蒂羄膅莀蚈袀膄蒃蒁螆膃膂蚆螞蝿芅葿薈衿莇蚄袇袈肇蕆螃袇艿蚃蝿袆莁薅蚅裊蒄莈羃襖膃薄衿襖芆莇螅羃莈薂蟻羂肈蒞薇羈膀薀羆羀莂莃袂罿蒅蠆螈羈膄蒁蚄羈芆蚇薀羇荿蒀袈肆肈蚅螄肅膁蒈蝕肄芃蚃薆肅蒅蒆羅肂膅荿袁肂芇薅螇肁莀莇蚃肀聿薃蕿腿膂莆袇膈芄薁螃膇莆莄蠆膆膆蕿蚅膆羋蒂羄膅莀蚈袀膄蒃蒁螆膃膂蚆螞蝿芅葿薈衿莇蚄袇袈肇蕆螃袇艿蚃蝿袆莁薅蚅裊蒄莈羃襖膃薄衿襖芆莇螅羃莈薂蟻羂肈蒞薇羈膀薀羆羀莂莃袂

2、罿蒅蠆螈羈膄蒁蚄羈芆蚇薀羇荿蒀袈肆肈蚅螄肅膁蒈蝕肄芃蚃薆肅蒅蒆羅肂膅荿袁肂芇薅螇肁莀莇蚃肀聿薃蕿腿膂莆袇膈芄薁螃膇莆莄蠆膆膆蕿蚅膆羋蒂羄膅莀蚈袀膄蒃蒁螆膃膂蚆螞蝿芅葿薈衿莇蚄袇袈肇蕆螃袇艿蚃蝿袆莁薅蚅裊蒄莈羃襖膃薄衿襖芆莇螅羃莈薂蟻羂肈蒞薇羈膀薀羆羀莂莃袂罿蒅蠆螈羈膄蒁蚄羈芆蚇薀羇荿蒀袈肆肈蚅螄肅膁蒈蝕肄芃蚃薆肅蒅蒆羅肂膅荿袁肂芇薅螇肁莀莇蚃肀聿薃蕿腿膂莆袇膈芄薁螃膇莆莄蠆膆膆蕿蚅膆羋蒂羄膅莀蚈袀膄蒃蒁螆膃膂蚆螞蝿芅葿薈衿莇蚄袇袈肇蕆螃

3、袇艿蚃蝿袆莁薅蚅裊蒄莈羃襖膃薄衿襖芆莇螅羃莈薂蟻羂肈蒞薇羈膀薀羆羀莂莃袂罿蒅蠆螈羈膄蒁蚄羈芆蚇薀羇荿蒀袈肆肈蚅螄肅膁蒈蝕肄芃蚃薆肅蒅蒆羅肂膅荿</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的是半自動(dòng)液壓專用銑床的液壓設(shè)計(jì)，專用銑床是根據(jù)工件加工需要，以液壓傳動(dòng)為基礎(chǔ)，配以少量專用部件組成的一種機(jī)床。在生產(chǎn)中液壓專用銑床有著較大實(shí)用性，

4、可以以液壓傳動(dòng)的大小產(chǎn)生不同性質(zhì)的銑床。此次設(shè)計(jì)主要是將自己所學(xué)的知識(shí)結(jié)合輔助材料運(yùn)用到設(shè)計(jì)中，鞏固和深化已學(xué)知識(shí)，掌握液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算的一般步驟和方法，正確合理的確定執(zhí)行機(jī)構(gòu)，選用標(biāo)準(zhǔn)液壓元件，能熟練的運(yùn)用液壓基本回路，組成滿足基本性能要求的液壓系統(tǒng)。在設(shè)計(jì)過程中最主要的是圖紙的繪制，這不僅可以清楚的將所設(shè)計(jì)的內(nèi)容完整的顯示出來，還能看出所學(xué)知識(shí)是否已完全掌握了。  整個(gè)設(shè)計(jì)過程主要分成六個(gè)部分：參數(shù)的選擇、方案的制定

5、、圖卡的編制、專用銑床的設(shè)計(jì)、液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及最后有關(guān)的驗(yàn)算。主體部分基本在圖的編制和液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)兩部分中完成的。</p><p>　　關(guān)鍵詞 專用銑床，液壓傳動(dòng)，回路，夾具</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　The graduation design is semi-automatic hydra

6、ulic special milling machine, hydraulic design special milling machine is based on needs of work, based on hydraulic transmission, match with a few special parts of a machine tool. During production has great practical h

7、ydraulic special milling machine, can with hydraulic drive size produces different nature of the milling machine. This design is mainly with my own knowledge will be applied to design of auxiliary materials, strengthenin

8、g and deepening</p><p>　　The whole design process mainly divided into six parts: parameter selection, plan formulation, the figure card planning, special milling machine design, hydraulic system design and f

9、inal relevant calculating. Theme part includes graph preparation and hydraulic system design </p><p>　　Key Words Special milling machine, hydraulic transmission, loop, fixture </p><p><b>

10、　　目 錄</b></p><p><b>　　中文摘要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p>　　1 引 言- 1 -</p><p>　　1.1設(shè)計(jì)目的及要求- 2 -</p><p>　　1.2 設(shè)計(jì)的內(nèi)容及步驟- 2 -</p

11、><p>　　1.3 設(shè)計(jì)任務(wù)- 3 -</p><p>　　2.負(fù)載與工況分析- 5 -</p><p>　　2.1分析工況及設(shè)計(jì)要求- 5 -</p><p>　　2.2工作負(fù)載- 5 -</p><p>　　2.3摩擦負(fù)載- 5 -</p><p>　　2.4 慣性負(fù)載- 6 -&

12、lt;/p><p>　　2.5運(yùn)動(dòng)時(shí)間- 6 -</p><p>　　3.確定液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)- 8 -</p><p>　　3.1初選液壓缸工作壓力- 8 -</p><p>　　3.2計(jì)算液壓缸的主要尺寸- 8 -</p><p>　　4.擬定液壓系統(tǒng)原理圖- 11 -</p><p&g

13、t;　　4.1選擇基本回路- 11 -</p><p>　　4.1.1選擇調(diào)速回路- 11 -</p><p>　　4.1.2選擇油源方式- 11 -</p><p>　　4.1.3選擇快速運(yùn)動(dòng)和換向回路- 11 -</p><p>　　4.1.4選擇速度換向回路- 12 -</p><p>　　4.1.5選

14、擇調(diào)壓和卸荷回路- 12 -</p><p>　　4.2組成液壓系統(tǒng)- 12 -</p><p>　　5計(jì)算和選擇液壓件- 14 -</p><p>　　5.1確定液壓泵的規(guī)格和電動(dòng)機(jī)功率- 14 -</p><p>　　5.1.1計(jì)算液壓泵的最大工作壓力- 14 -</p><p>　　5.1.2計(jì)算液壓泵

15、的流量- 14 -</p><p>　　5.1.3確定液壓泵的規(guī)格及電動(dòng)機(jī)功率- 14 -</p><p>　　5.2確定其他元件及輔件- 15 -</p><p>　　5.2.1確定閥類元件及輔件- 15 -</p><p>　　5.2.2確定油管- 15 -</p><p>　　6.驗(yàn)算液壓系統(tǒng)性能-

16、18 -</p><p>　　6.1驗(yàn)算系統(tǒng)壓力損失- 18 -</p><p>　　6.2驗(yàn)算系統(tǒng)發(fā)熱與溫升- 20 -</p><p><b>　　結(jié)論- 22 -</b></p><p><b>　　致謝- 23 -</b></p><p>　　參考文獻(xiàn)- 2

17、4 -</p><p><b>　　1 引 言</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)目的及要求</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)的目的 </b></p><p>　　隨著制造業(yè)的發(fā)展，數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用越來越廣泛，相關(guān)數(shù)控機(jī)床控制技術(shù)方面文章本也很多，但對(duì)傳統(tǒng)控制的了解

18、論述不是很多。在該設(shè)計(jì)過程中，學(xué)生可以通過掌握的數(shù)控機(jī)床機(jī)械本體、液壓等知識(shí)設(shè)計(jì)專用銑床液壓系統(tǒng)，為學(xué)生走向“機(jī)電液類”的工作崗位做好鋪墊。</p><p>　　1.掌握液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算的一般方法和步驟，培養(yǎng)學(xué)生工程設(shè)計(jì)能力和綜合分析問題、解決問題能力； </p><p>　　2.正確合理地確定執(zhí)行機(jī)構(gòu)，選用標(biāo)準(zhǔn)液壓元件；能熟練地運(yùn)用液壓基本回路、組成滿足基本性能要求的液壓系統(tǒng)； <

19、/p><p>　　3.熟悉并會(huì)運(yùn)用有關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、部頒標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)手冊(cè)和產(chǎn)品樣本等技術(shù)資料。對(duì)學(xué)生在計(jì)算、制圖、運(yùn)用設(shè)計(jì)資料以及經(jīng)驗(yàn)估算、考慮技術(shù)決策、CAD技術(shù)等方面的基本技能進(jìn)行一次訓(xùn)練，以提高這些技能的水平。</p><p><b>　?、嬖O(shè)計(jì)的要求</b></p><p>　　1.設(shè)計(jì)時(shí)必須從實(shí)際出發(fā)，綜合考慮實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性、先進(jìn)性及操作維修

20、方便。如果可以用簡(jiǎn)單的回路實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的要求，就不必過分強(qiáng)調(diào)先進(jìn)性。并非是越先進(jìn)越好。同樣，在安全性、方便性要求較高的地方，應(yīng)不惜多用一些元件或采用性能較好的元件，不能單獨(dú)考慮簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)；</p><p>　　2.獨(dú)立完成設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)時(shí)可以收集、參考同類機(jī)械的資料，但必須深入理解，消化后再借鑒。不能抄襲；</p><p>　　3.在課程設(shè)計(jì)的過程中，要隨時(shí)復(fù)習(xí)液壓元件的工作原理、基本回路及典型系

21、統(tǒng)的組成，積極思考。不能直接向老師索取答案。</p><p>　　4.液壓傳動(dòng)課程設(shè)計(jì)的題目均為中等復(fù)雜程度液壓設(shè)備的液壓傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)。</p><p>　　1.2 設(shè)計(jì)的內(nèi)容及步驟</p><p><b>　?。ㄒ唬┰O(shè)計(jì)內(nèi)容</b></p><p>　　1. 液壓系統(tǒng)的工況分析，繪制負(fù)載和速度循環(huán)圖；</p>

22、;<p>　　2. 進(jìn)行方案設(shè)計(jì)和擬定液壓系統(tǒng)原理圖；</p><p>　　3. 計(jì)算和選擇液壓元件；</p><p>　　4. 驗(yàn)算液壓系統(tǒng)性能；</p><p>　　5. 繪制正式工作圖，編制設(shè)計(jì)計(jì)算說明書。</p><p><b>　?。ǘ┰O(shè)計(jì)步驟</b></p><p>　

23、　以一般常規(guī)設(shè)計(jì)為例，課程設(shè)計(jì)可分為以下幾個(gè)階段進(jìn)行。</p><p><b>　　1.明確設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　　⑴閱讀和研究設(shè)計(jì)任務(wù)書，明確設(shè)計(jì)任務(wù)與要求；分析設(shè)計(jì)題目，了解原始數(shù)據(jù)和工作條件。</p><p>　?、茀㈤喤c本課題相關(guān)內(nèi)容，明確并擬訂設(shè)計(jì)過程和進(jìn)度計(jì)劃。</p><p><b>

24、;　　2.進(jìn)行工況分析</b></p><p>　?、抛鏊俣?位移曲線，以便找出最大速度點(diǎn)；</p><p>　　⑵做負(fù)載-位移曲線，以便找出最大負(fù)載點(diǎn)。</p><p><b>　　⑶確定液壓缸尺寸</b></p><p>　　確定液壓缸尺寸前應(yīng)參照教材選擇液壓缸的類型，根據(jù)設(shè)備的速度要求確定d/D的比值、

25、選取液壓缸的工作壓力，然后計(jì)算活塞的有效面積，經(jīng)計(jì)算確定的液壓缸和活塞桿直徑必須按照直徑標(biāo)準(zhǔn)系列進(jìn)行圓整。計(jì)算時(shí)應(yīng)注意考慮液壓缸的背壓力，背壓力可參考下表選取。</p><p><b>　?、壤L制液壓缸工況圖</b></p><p>　　液壓缸工況圖包括壓力循環(huán)圖（p-s）、流量循環(huán)圖（q-s）和功率循環(huán)圖（P-s），繪制目的是為了方便地找出最大壓力點(diǎn)、最大流量點(diǎn)和最

26、大功率點(diǎn)。</p><p>　　3.進(jìn)行方案設(shè)計(jì)和擬定液壓系統(tǒng)原理圖</p><p>　　方案設(shè)計(jì)包括供油方式、調(diào)速回路、速度轉(zhuǎn)接控制方式、系統(tǒng)安全可靠性（平衡、鎖緊）及節(jié)約能量等性能的方案比較，根據(jù)工況分析選擇出合理的基本回路，并將這些回路組合成液壓系統(tǒng)，初步擬定液壓系統(tǒng)原理圖。</p><p>　　選擇液壓基本回路，最主要的就是確定調(diào)速回路。應(yīng)考慮回路的調(diào)速范圍

27、、低速穩(wěn)定性、效率等問題，同時(shí)盡量做到結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低。</p><p>　　4.計(jì)算和選擇液壓組件</p><p>　　⑴計(jì)算液壓泵的工作壓力</p><p><b>　?、朴?jì)算液壓泵的流量</b></p><p><b>　　⑶選擇液壓泵的規(guī)格</b></p><p>　

28、?、扔?jì)算功率，選擇原動(dòng)機(jī)</p><p><b>　?、蛇x擇控制閥</b></p><p><b>　?、蔬x擇液壓輔助元件</b></p><p>　　5.驗(yàn)算液壓系統(tǒng)性能</p><p>　　⑴驗(yàn)算液壓系統(tǒng)的效率</p><p>　?、乞?yàn)算液壓系統(tǒng)的溫升</p>

29、<p><b>　　6.設(shè)計(jì)總結(jié)與答辯</b></p><p>　?、磐瓿纱疝q前的準(zhǔn)備工作。</p><p><b>　?、茀⒓哟疝q。</b></p><p><b>　　1.3 設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p>　　設(shè)計(jì)一臺(tái)用成型銑刀在加工件上加工出成型面的液壓

30、專用銑床，工作循環(huán)：手工上料——自動(dòng)夾緊——工作臺(tái)快進(jìn)——銑削進(jìn)給——工作臺(tái)快退——夾具松開——手工卸料。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)參數(shù)</b></p><p>　　設(shè)計(jì)參數(shù)見下表。其中：</p><p>　　工作臺(tái)液壓缸負(fù)載力（KN）：FL=28 </p><p>　　夾緊液壓缸負(fù)載力（KN）

31、：Fc=4.8 </p><p>　　工作臺(tái)液壓缸移動(dòng)件重力（KN）：G=1.5 </p><p>　　夾緊液壓缸負(fù)移動(dòng)件重力（N）：Gc=55 </p><p>　　工作臺(tái)快進(jìn)、快退速度（m/min）：V1=V3=5.6 </p><p>　　夾緊液壓缸行程（mm）：Lc=10 </p>

32、;<p>　　工作臺(tái)工進(jìn)速度（mm/min）：V2=45 </p><p>　　夾緊液壓缸運(yùn)動(dòng)時(shí)間（S）：tc=1 </p><p>　　工作臺(tái)液壓缸快進(jìn)行程（mm）：L1=250 </p><p>　　工作臺(tái)液壓缸工進(jìn)行程（mm）：L2=70 </p><p>　　導(dǎo)軌面靜摩

33、擦系數(shù)：μs=0.2</p><p>　　導(dǎo)軌面動(dòng)摩擦系數(shù)：μd=0.1</p><p>　　工作臺(tái)啟動(dòng)時(shí)間（S）：t=0.5 </p><p><b>　　2.負(fù)載與工況分析</b></p><p>　　2.1分析工況及設(shè)計(jì)要求</p><p>　　機(jī)床工況由題可知為：</p>

34、<p>　　按設(shè)計(jì)要求，希望系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，估計(jì)到系統(tǒng)的功率不會(huì)很大，且連續(xù)工作，所以決定采用單個(gè)定量泵，非卸荷式供油系統(tǒng)；考慮到銑削時(shí)可能有負(fù)的負(fù)載力產(chǎn)生，故采用回油節(jié)流調(diào)速的方法；為提高夾緊力的穩(wěn)定性與可靠性，夾緊系統(tǒng)采用單向閥與蓄能器的保壓回路，并且不用減壓閥，使夾緊油源壓力與系統(tǒng)的調(diào)整壓力一致，以減少液壓元件數(shù)量，簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；定位液壓缸和夾緊液壓缸之間的動(dòng)作次序采用單向順序閥來完成，并采用壓力繼電器發(fā)訊啟動(dòng)工

35、作，以簡(jiǎn)化電氣發(fā)訊與控制系統(tǒng)，提高系統(tǒng)可靠性。</p><p><b>　　2.2工作負(fù)載 </b></p><p><b>　　（1）定位液壓缸</b></p><p>　　已知負(fù)載力 R≈200N（慣性力與摩擦力可以忽略不計(jì)）</p><p><b>　?。?）加緊液壓缸</

36、b></p><p>　　已知負(fù)載力 R≈4000N（慣性力與摩擦力可以忽略不計(jì)）</p><p><b>　　(3)工作液壓缸</b></p><p><b>　　工作負(fù)載即為切削力</b></p><p><b>　　2.3摩擦負(fù)載 </b></p>

37、<p>　　摩擦負(fù)載即為導(dǎo)軌的摩擦阻力:</p><p><b>　　靜摩擦阻力</b></p><p><b>　　動(dòng)摩擦阻力</b></p><p><b>　　2.4 慣性負(fù)載</b></p><p><b>　　2.5運(yùn)動(dòng)時(shí)間</b>&

38、lt;/p><p><b>　　快進(jìn)</b></p><p><b>　　工進(jìn)</b></p><p><b>　　快退</b></p><p>　　設(shè)液壓缸的機(jī)械效率，得出液壓缸在各個(gè)階段的負(fù)載忽然推力如表1所示 </p><p>　　表1 液壓缸各階段的

39、負(fù)載和推力</p><p>　　根據(jù)液壓缸在上述各階段內(nèi)的負(fù)載和運(yùn)動(dòng)時(shí)間，即可繪出負(fù)載循環(huán)圖F-t和速度循環(huán)圖。如圖1所示。</p><p><b>　　圖1</b></p><p>　　3.確定液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)</p><p>　　3.1初選液壓缸工作壓力</p><p>　　所設(shè)計(jì)的動(dòng)力滑臺(tái)

40、在工進(jìn)時(shí)負(fù)載最大，在其他工況負(fù)載都不太高，參考表2和表3，粗選液壓缸的工作壓力。</p><p>　　3.2計(jì)算液壓缸的主要尺寸</p><p>　　鑒于動(dòng)力滑臺(tái)快進(jìn)和快退速度相等，這里的液壓缸可選用單活塞桿式差動(dòng)液壓缸（），快進(jìn)時(shí)液壓缸差動(dòng)連接。工進(jìn)時(shí)為防止孔鉆通時(shí)負(fù)載突然消失發(fā)生前沖現(xiàn)象，液壓缸的回油腔應(yīng)有背壓，參考表4選背壓力為。</p><p>　　表2 按

41、負(fù)載選擇工作壓力</p><p>　　表3 各種機(jī)械常用的系統(tǒng)壓力</p><p>　　表4 執(zhí)行元件背壓力</p><p>　　表5 按工作壓力選取d/D</p><p>　　表6 按速比要求確定d/D</p><p>　　注：——無桿腔進(jìn)油時(shí)活塞運(yùn)動(dòng)速度；</p><p>　　——有桿腔進(jìn)油

42、時(shí)活塞運(yùn)動(dòng)速度。</p><p><b>　　由式得</b></p><p><b>　　則活塞直徑</b></p><p>　　參考表5表6，得d≈0.71，D=77mm.圓整后取標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值得D=110mm.d=80mm.</p><p>　　由此求得液壓缸兩腔的實(shí)際有效面積為</p>

43、<p>　　因?yàn)榛钊麠U總行程為320mm，而活塞桿直徑為110mm，l/d=320/110=2.9<10,不穩(wěn)定性校核需進(jìn)行</p><p>　　根據(jù)計(jì)算出的液壓缸的尺寸，可估算出液壓缸在工作循環(huán)中各階段的壓力﹑流量和功率，如表7所列由此繪制的液壓缸工況圖如圖2所示。</p><p>　　表7 液壓缸在各階段的壓力﹑流量和功率值</p><p>　

44、　注：1.為液壓缸差動(dòng)連接時(shí)，回油口到進(jìn)油口之間的壓力損失，取=0.5MPa;</p><p>　　2.快退時(shí)液壓缸有桿腔進(jìn)油，壓力為，無桿腔回油，壓力為。</p><p>　　4.擬定液壓系統(tǒng)原理圖</p><p><b>　　4.1選擇基本回路</b></p><p>　　4.1.1選擇調(diào)速回路</p>

45、<p>　　由圖2可知這臺(tái)機(jī)床液壓系統(tǒng)功率較小，滑臺(tái)運(yùn)動(dòng)速度低，工作負(fù)載為阻力負(fù)載且工作中變化小，故可選用進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路。為防止孔鉆通時(shí)負(fù)載突然消失發(fā)生前沖現(xiàn)象，在液壓缸的回路上加背壓閥。由于系統(tǒng)選用節(jié)流調(diào)速方式，系統(tǒng)必然為開路循環(huán)系統(tǒng)。</p><p>　　4.1.2選擇油源方式</p><p>　　從工況圖可以清楚看出，在工作循環(huán)內(nèi)，液壓缸要求油源提供快進(jìn)﹑快退行程的低壓

46、大流量和工進(jìn)行程的高壓小流量的油源。最大流量與最小流量之比，其相應(yīng)的時(shí)間之比=0.044這表明在一個(gè)工作循環(huán)中的大部分時(shí)間都處于高壓小流量工作，從提高系統(tǒng)效率﹑節(jié)省能量角度來看，選用單定量泵油源顯然是不合理的，為此可選用限壓式變量泵或雙聯(lián)葉片泵作為油源?？紤]到前者流量突變時(shí)液壓沖擊較大，工作平穩(wěn)性差，且后者可雙泵同時(shí)向液壓缸供油實(shí)現(xiàn)快速運(yùn)動(dòng)，最后確定選用雙聯(lián)葉片泵，如圖3a所示。</p><p>　　a

47、 b c</p><p><b>　　圖3</b></p><p>　　4.1.3選擇快速運(yùn)動(dòng)和換向回路 </p><p>　　本系統(tǒng)已選定液壓缸差動(dòng)連接和雙泵供油兩種快速運(yùn)動(dòng)回路實(shí)現(xiàn)快速運(yùn)動(dòng)?？紤]到從工進(jìn)轉(zhuǎn)快進(jìn)快退時(shí)回路流量較大，故選用換向時(shí)間可調(diào)的電液換向閥

48、式換向回路，以減小液壓沖擊。由于要實(shí)現(xiàn)液壓缸差動(dòng)連接，所以選用三位五通電液換向閥，如圖3b所示。</p><p>　　4.1.4選擇速度換向回路 </p><p>　　由于本系統(tǒng)滑臺(tái)由快進(jìn)轉(zhuǎn)為工進(jìn)時(shí)，速度變化大（），為減少速度換向時(shí)的液壓沖擊，選用行程閥控制的換向回路，如圖3c所示。</p><p>　　4.1.5選擇調(diào)壓和卸荷回路</p><p

49、>　　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。即滑臺(tái)工進(jìn)時(shí)，高壓小流量泵的出口壓力由油源中的溢流閥確定，無需另設(shè)調(diào)壓回路。在滑臺(tái)工進(jìn)和停止時(shí)，低壓大流量泵通過液控順序閥卸荷，高壓小流量泵在滑臺(tái)停止時(shí)雖為卸荷，但功率損失較小，故可不許再設(shè)卸荷回路。</p><p><b>　　4.2組成液壓系統(tǒng)</b></p><p>　　將上面選出的液壓基本回路

50、組合在一起，并經(jīng)修改和完善，就可得到完整的液壓系統(tǒng)工作原理圖，如圖4所示，在圖4中，為了解決滑臺(tái)工進(jìn)時(shí)進(jìn)回油路串通使系統(tǒng)壓力無法建立的問題，增設(shè)了單向閥6。為了避免機(jī)床停止工作時(shí)回路中的油液流回油箱，導(dǎo)致空氣進(jìn)入系統(tǒng)，影響滑臺(tái)運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性，圖中添設(shè)了一個(gè)單向閥13?？紤]到這臺(tái)機(jī)床用于鉆孔（通孔與不通孔）加工，對(duì)位置定位精度要求較高，圖中增設(shè)了一個(gè)壓力繼電器14。當(dāng)滑臺(tái)碰上死擋塊后，系統(tǒng)壓力升高，它發(fā)出快退信號(hào)，操縱電液換向閥換向。<

51、;/p><p><b>　　5計(jì)算和選擇液壓件</b></p><p>　　5.1確定液壓泵的規(guī)格和電動(dòng)機(jī)功率</p><p>　　5.1.1計(jì)算液壓泵的最大工作壓力</p><p>　　小流量泵在快進(jìn)和工進(jìn)是都向液壓泵供油，由表7可知，液壓泵在工進(jìn)時(shí)工作壓力最大，最大工作壓力=3.96MPa，如在調(diào)速閥進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路中，

52、選取進(jìn)油路上的中壓力損失ΣΔP=0.6MPa，考慮到壓力繼電器的可靠動(dòng)作要求壓差，則小流量泵的最高工作壓力估算為</p><p>　　大流量泵只在快進(jìn)和快退是想液壓缸供油，由表7可見，快進(jìn)時(shí)液壓缸的工作壓力為，比快進(jìn)時(shí)大。考慮到快退時(shí)進(jìn)油不通過調(diào)速閥，故其進(jìn)油路壓力損失比前者小。現(xiàn)去進(jìn)油路上的總壓力損失為ΣΔP=0.3MPa，則大流量泵的最高工作壓力估算為</p><p>　　5.1.2計(jì)

53、算液壓泵的流量</p><p>　　由表7可知，油源向液壓缸輸入的最大流量為，若取回路泄露系數(shù)K=1.1，則兩個(gè)泵的總流量為考慮到溢流閥的最小穩(wěn)定流量為3L/min，工進(jìn)時(shí)的流量為，則小流量泵的流量最少應(yīng)為3.5L/min。</p><p>　　5.1.3確定液壓泵的規(guī)格及電動(dòng)機(jī)功率</p><p>　　根據(jù)以上壓力和流量數(shù)值查閱產(chǎn)品樣本，并考慮液壓泵存在容積損失，

54、最后確定選取PV2R12-6/33型雙聯(lián)葉片泵，其小流量泵和大流量泵的排量分別為6mL/r和33mL/r，當(dāng)液壓泵的轉(zhuǎn)速時(shí)，其理論流量分別為5.6L/min和31L/min，若取液壓泵容積效率，則液壓泵的實(shí)際輸出流量為=（6×940×0.9/1000+33×940×0.9/1000）L/min=(5.1+27.9)L/min=33L/min</p><p>　　由于液壓缸在

55、快退時(shí)輸入功率最大，若取液壓泵總功率，這時(shí)液壓泵的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率為</p><p>　　根據(jù)此數(shù)值查閱產(chǎn)品樣本，選用規(guī)格相近的Y100L-6型電動(dòng)機(jī)，其額定功率為1.5KW，額定轉(zhuǎn)速為940r/min。</p><p>　　5.2確定其他元件及輔件</p><p>　　5.2.1確定閥類元件及輔件</p><p>　　根據(jù)系統(tǒng)的最高工作壓力和

56、通過各閥類元件及輔件的實(shí)際流量，查閱產(chǎn)品樣本，選出的閥類元件和輔件規(guī)格如表8所列。其中，溢流閥9按小流量泵的額定流量選取，調(diào)速閥4選用Q-6B型，其最小穩(wěn)定流量為0.03L/min，小于本系統(tǒng)工進(jìn)時(shí)的流量0.5L/min。</p><p>　　表8 液壓元件規(guī)格及型號(hào)</p><p>　　注：此為電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速為940r/min時(shí)的流量。</p><p><b

57、>　　5.2.2確定油管</b></p><p>　　在選定了液壓泵后，液壓缸在實(shí)際快進(jìn)﹑工進(jìn)和快退運(yùn)動(dòng)階段的運(yùn)動(dòng)速度﹑時(shí)間以及進(jìn)入和流出液壓缸的流量，與原定數(shù)值不同，重新計(jì)算的結(jié)果如表9所列。</p><p>　　表9 各工況實(shí)際運(yùn)動(dòng)速度﹑時(shí)間和流量</p><p>　　表10 允許流量推薦值</p><p>　　由表9可

58、以看出，液壓缸在各階段的實(shí)際運(yùn)動(dòng)速度符合設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　根據(jù)表9數(shù)值，按表10推薦的管道內(nèi)允許速度取v=4m/s,由式計(jì)算得與液壓缸無桿腔和有桿腔相連的油管內(nèi)徑分別為</p><p>　　為了統(tǒng)一規(guī)格，按產(chǎn)品樣本選取所有管子均為內(nèi)徑20mm，外徑28mm的10號(hào)冷拔鋼管。</p><p><b>　　(2)確定油箱</b><

59、;/p><p>　　油箱的容量按估算，其中α為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，低壓系統(tǒng)α=2~4；中壓系統(tǒng)α=5~7；高壓系統(tǒng)α=6~12?，F(xiàn)取α=6，得</p><p>　　6.驗(yàn)算液壓系統(tǒng)性能</p><p>　　6.1驗(yàn)算系統(tǒng)壓力損失</p><p>　　由于系統(tǒng)管路布置尚未確定，所以只能估算系統(tǒng)壓力損失。估算時(shí)，首選確定管道內(nèi)液體的流動(dòng)狀態(tài)，然后計(jì)算各種工況下

60、總的壓力損失。現(xiàn)取進(jìn)回油管長(zhǎng)l=2m,油液的運(yùn)動(dòng)粘度取，油液的密度取</p><p><b>　　(1)判斷流動(dòng)狀態(tài)</b></p><p>　　在快進(jìn)﹑工進(jìn)和快退三種工況下，進(jìn)﹑回油管路中所通過的流量以快退時(shí)回油流量=70L/min為最大，此時(shí)，油液流動(dòng)的雷諾數(shù)也為最大，因?yàn)樽畲蟮睦字Z數(shù)小于臨界雷諾數(shù)（2000），故可推出：各工況下的進(jìn)﹑回油路中的油液的流動(dòng)狀態(tài)全為

61、層流。</p><p>　　(2)計(jì)算系統(tǒng)壓力損失</p><p>　　將層流流動(dòng)狀態(tài)沿程阻力系數(shù)和油液在管道內(nèi)流速同時(shí)帶入沿程壓力損失計(jì)算公式，并將已知數(shù)據(jù)帶入后，得</p><p>　　可見，沿程壓力損失的大小與流量成正比，這是由層流流動(dòng)所決定的。</p><p>　　在管道結(jié)構(gòu)尚未確定的情況下，管道的局部壓力損失常按下式作經(jīng)驗(yàn)計(jì)算<

62、;/p><p>　　各工況下的閥類元件的局部壓力損失可根據(jù)下式計(jì)算，其中的由產(chǎn)品樣本查出。和數(shù)值由表8和表9列出。滑臺(tái)在快進(jìn)﹑工進(jìn)和快退工況下的壓力損失計(jì)算如下：</p><p><b>　　6.1.1快進(jìn)</b></p><p>　　滑臺(tái)快進(jìn)時(shí)，液壓缸通過電液換向閥差動(dòng)連接，在進(jìn)油路上，油液通過單向閥10﹑電液換向閥2，然后與液壓缸有桿腔的回油回

63、合通過行程閥3進(jìn)入無桿腔。在進(jìn)油路上，壓力損失分別為</p><p>　　在回路上，壓力損失分別為</p><p>　　將回油路上的壓力損失折算到進(jìn)油路上去，使得出差動(dòng)連接運(yùn)動(dòng)時(shí)的總的壓力損失</p><p><b>　　6.1.2工進(jìn)</b></p><p>　　滑臺(tái)工進(jìn)時(shí)，在進(jìn)油路上，油液通過電液換向閥2﹑調(diào)速閥4進(jìn)

64、入液壓缸無桿腔，在調(diào)速閥4處的壓力損失為0.5MPa。在回油路上，油液通過電液換向閥2﹑背壓閥8和大流量泵的卸荷油液一起經(jīng)液控順序閥7返回油箱，在背壓閥8處的壓力損失為0.6MPa,若忽略管路的沿程壓力損失和局部壓力損失，則在進(jìn)油路上總的壓力損失為</p><p>　　該值即為液壓缸的回油腔壓力，可見此值與初算時(shí)參考表4選取的背壓基本相符。</p><p>　　按表7的公式重新計(jì)算液壓缸的

65、工作壓力</p><p><b>　　此略高于表7數(shù)值</b></p><p>　　考略到壓力繼電器的可靠動(dòng)作要求壓差，則小流量泵的工作壓力為</p><p>　　此值與估算值基本相符，是調(diào)整溢流閥10的調(diào)整壓力的主要參考數(shù)據(jù)。</p><p><b>　　6.1.3快退</b></p>

66、<p>　　滑臺(tái)快退時(shí)，在進(jìn)油路上，油液通過單向閥10﹑電液換向閥2進(jìn)入液壓缸有桿腔。在回油路上，油液通過單向閥5﹑電液換向閥2和單向閥13返回油箱。在進(jìn)油路上總的壓力損失為</p><p>　　此值遠(yuǎn)小于估算值，因此液壓泵的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的功率是足夠的。</p><p>　　在回油路上總的壓力損失為</p><p>　　此值與表7的數(shù)值基本相符，故不必重

67、算。</p><p>　　大流量泵的工作壓力為</p><p>　　此值是調(diào)整液控順序閥7在調(diào)整壓力的主要參考數(shù)據(jù)。</p><p>　　6.2驗(yàn)算系統(tǒng)發(fā)熱與溫升</p><p>　　由于工進(jìn)在整個(gè)工作循環(huán)中占96%，所以系統(tǒng)的發(fā)熱與溫升可按工進(jìn)工況來計(jì)算。在工進(jìn)時(shí)，大流量泵經(jīng)液控順序閥7卸荷，其出口壓力即為油液通過液控順序閥的壓力損失<

68、;/p><p>　　液壓系統(tǒng)的總輸入功率即為液壓泵的輸入功率</p><p>　　液壓系統(tǒng)輸出的有效功率即為液壓缸輸出的有效功率</p><p>　　由此可計(jì)算出系統(tǒng)的發(fā)熱功率為</p><p>　　按式計(jì)算工進(jìn)時(shí)系統(tǒng)中的油液溫升，即</p><p><b>　　其中傳熱系數(shù)。</b></p&g

69、t;<p>　　設(shè)環(huán)境溫度，則熱平衡溫度為</p><p>　　油溫在允許范圍內(nèi)，郵箱散熱面積符合要求，不必設(shè)置冷卻器。</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　隨著畢業(yè)日子的到來，畢業(yè)設(shè)計(jì)也接近了尾聲。經(jīng)過幾周的奮戰(zhàn)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成了。在沒有做畢業(yè)設(shè)計(jì)以前覺得畢業(yè)設(shè)計(jì)只是對(duì)這幾年來所學(xué)知識(shí)的單純總結(jié)，但

70、是通過這次做畢業(yè)設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)自己的看法有點(diǎn)太片面。畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，而且也是對(duì)自己能力的一種提高。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我明白了自己原來知識(shí)還比較欠缺。自己要學(xué)習(xí)的東西還太多，以前老是覺得自己什么東西都會(huì)，什么東西都懂，有點(diǎn)眼高手低。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我才明白學(xué)習(xí)是一個(gè)長(zhǎng)期積累的過程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識(shí)和綜合素質(zhì)。</p><p>　　在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中也使我們的同

71、學(xué)關(guān)系更進(jìn)一步了，同學(xué)之間互相幫助，有什么不懂的大家在一起商量，聽聽不同的看法對(duì)我們更好的理解知識(shí)，所以在這里非常感謝幫助我的同學(xué)。</p><p>　　我的心得也就這么多了，總之，不管學(xué)會(huì)的還是學(xué)不會(huì)的的確覺得困難比較多，真是萬事開頭難，不知道如何入手。最后終于做完了有種如釋重負(fù)的感覺。此外，還得出一個(gè)結(jié)論：知識(shí)必須通過應(yīng)用才能實(shí)現(xiàn)其價(jià)值！有些東西以為學(xué)會(huì)了，但真正到用的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認(rèn)為只有到真正

72、會(huì)用的時(shí)候才是真的學(xué)會(huì)了。</p><p>　　在此要感謝我的指導(dǎo)老師張文利對(duì)我悉心的指導(dǎo)，感謝老師給我的幫助。在設(shè)計(jì)過程中，我通過查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)，并向老師請(qǐng)教等方式，使自己學(xué)到了不少知識(shí)，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個(gè)設(shè)計(jì)中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力，樹立了對(duì)自己工作能力的信心，相信會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動(dòng)手的能力，使我充分體會(huì)到

73、了在創(chuàng)造過程中探索的艱難和成功時(shí)的喜悅。雖然這個(gè)設(shè)計(jì)做的也不太好，但是在設(shè)計(jì)過程中所學(xué)到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的最大收獲和財(cái)富，使我終身受益 </p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　本論文是在范智廣老師的悉心指導(dǎo)下完成的。范老師對(duì)模具設(shè)計(jì)方面有著淵博的知識(shí)，在范老師孜孜不倦的指導(dǎo)下使我們?cè)谡麄€(gè)設(shè)計(jì)過程中學(xué)到了許多在課本上無法學(xué)到的知識(shí)。

74、范老師對(duì)模具設(shè)計(jì)軟件的了解更是我們學(xué)習(xí)的榜樣。我們學(xué)會(huì)了對(duì)模具進(jìn)行設(shè)計(jì)。老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，淵博的知識(shí)，敏銳的洞察力，和孜孜不倦的教導(dǎo)使我們受益匪淺。有了老師的細(xì)心幫助，我少出很多的錯(cuò)誤，少走很多的彎路。并且在這段期間我和老師多了很多的接觸，使我們建立了十分友好的師生情義。這使我感到我們既是師生關(guān)系，又是知心的朋友。老師不僅在學(xué)業(yè)上給了我?guī)椭€在生活上給與我鼓勵(lì)，在此論文完成之際，我謹(jǐn)向辛苦教導(dǎo)我的老師表示崇高的敬意和衷心的感謝。&l

75、t;/p><p>　　最后，向所有曾在學(xué)習(xí)、生活和工作等各方面給與我關(guān)心、支持、和幫助的輔導(dǎo)員、老師、同學(xué)和朋友表示我衷心的感謝！ </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 主編：王世輝 重慶大學(xué)出版社 2005年。</p><p>　　[2] 《機(jī)

76、械制造技術(shù)課程設(shè)計(jì)》 主編：吳雄彪 浙江大學(xué)出版社 2005年。</p><p>　　[3] 《機(jī)械制造基礎(chǔ)》 主編：吳建修 機(jī)械工業(yè)出版社 2007年。</p><p>　　[4] 《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》 主編：黃健求 機(jī)械工業(yè)出版社 2006年。</p><p><b>　?。ǖ谝话?，第二版）</b&

77、gt;</p><p>　　[5] 《機(jī)械工程材料》 主編：許德珠 高等教育出版社 2005年。</p><p>　　[6] 《機(jī)械制造技術(shù)》 主編：朱正心 機(jī)械工業(yè)出版社 1999年。</p><p>　　[7] 《金屬切削原理與刀具》 主編：王曉霞 高等教育出版社 2009年。</p>&

78、lt;p>　　[8] 《機(jī)械制圖》 主編：劉 力 高等教育出版社 2000年。</p><p>　　[9]《Pro/ENGINEER模具設(shè)計(jì)與Mastercam數(shù)控加工》</p><p>　　主編：何滿才 人民郵電出版社 2006年。</p><p>　　[10]《液壓與氣壓傳動(dòng)》（第四版） 主編：左健民 機(jī)械工業(yè)出版社

79、 2007年。</p><p>　　[11]《液壓回路與系統(tǒng)》 主編：劉延俊 化學(xué)工業(yè)出版社 2005年。</p><p>　　[12]《液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)》 主編：楊培元 機(jī)械工業(yè)出版社 2008年。</p><p>　　螆肈莂蟻肁羄莁螃襖芃莀蒃肀腿荿薅袂肅荿蚇肈羈蒈螀袁艿蕆葿蚃膅蒆螞衿膁蒅螄螂肇蒄蒄羇羃蒃薆螀節(jié)蒃蚈羆膈蒂螁螈肄

80、薁蒀羄羀薀薃螇羋蕿螅羂芄薈袇裊膀薇薇肀肆膄蠆袃羂膃螁聿芁膂蒁袁膇芁薃肇肅芀蚆袀罿芀袈蚃莈艿薈羈芄羋蝕螁膀芇螂羆肆芆蒂蝿羂芅薄羅芀莄蚇螇膆莄蝿羃肂莃葿螆肈莂蟻肁羄莁螃襖芃莀蒃肀腿荿薅袂肅荿蚇肈羈蒈螀袁艿蕆葿蚃膅蒆螞衿膁蒅螄螂肇蒄蒄羇羃蒃薆螀節(jié)蒃蚈羆膈蒂螁螈肄薁蒀羄羀薀薃螇羋蕿螅羂芄薈袇裊膀薇薇肀肆膄蠆袃羂膃螁聿芁膂蒁袁膇芁薃肇肅芀蚆袀罿芀袈蚃莈艿薈羈芄羋蝕螁膀芇螂羆肆芆蒂蝿羂芅薄羅芀莄蚇螇膆莄蝿羃肂莃葿螆肈莂蟻肁羄莁螃襖芃莀蒃肀腿荿薅袂肅

81、荿蚇肈羈蒈螀袁艿蕆葿蚃膅蒆螞衿膁蒅螄螂肇蒄蒄羇羃蒃薆螀節(jié)蒃蚈羆膈蒂螁螈肄薁蒀羄羀薀薃螇羋蕿螅羂芄薈袇裊膀薇薇肀肆膄蠆袃羂膃螁聿芁膂蒁袁膇芁薃肇肅芀蚆袀罿芀袈蚃莈艿薈羈芄羋蝕螁膀芇螂羆肆芆蒂蝿羂芅薄羅芀莄蚇螇膆莄蝿羃肂莃葿螆肈莂蟻肁羄莁螃襖芃莀蒃肀腿荿薅袂肅荿蚇肈羈蒈螀袁艿蕆葿蚃膅蒆螞衿膁蒅螄螂肇蒄蒄羇羃蒃薆螀節(jié)蒃蚈羆膈蒂螁螈肄薁蒀羄羀薀薃螇羋蕿螅羂芄薈袇裊膀薇薇肀肆膄蠆袃羂膃螁聿芁膂蒁袁膇芁薃肇肅芀蚆袀罿芀袈蚃莈艿薈羈芄羋蝕螁膀芇螂羆肆