組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)的設計

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1、1各專業(yè)全套優(yōu)秀畢業(yè)設計圖紙組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)的設計組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)的設計目錄目錄1 液壓傳動的發(fā)展概況和應用液壓傳動的發(fā)展概況和應用.71.1 液壓傳動的發(fā)展概況.71.2 液壓傳動在機械行業(yè)中的應用.72 液壓傳動的工作原理和組成液壓傳動的工作原理和組成.92.1 工作原理.92.2 液壓系統(tǒng)的基本組成.93 液壓傳動的優(yōu)缺點液壓傳動的優(yōu)缺點.103.1 液壓傳動的優(yōu)點.103.2 液壓傳動的缺點.104 設計的技術要求和設計參數(shù)設計的技術要求和設計參數(shù).65 液壓系統(tǒng)工況分析液壓系統(tǒng)工況分析.124.1 運動分析.124.2 負載分析.124.2.1 負載計算.124.2.

2、2 液壓缸各階段工作負載計算：.124.2.3 繪制動力滑臺負載循環(huán)圖，速度循環(huán)圖（見圖 1）.134.2.4 確定液壓缸的工作壓力.144.2.5 確定缸筒內(nèi)徑 D，活塞桿直徑 d.144.2.6 液壓缸實際有效面積計算.144.2.7 最低穩(wěn)定速度驗算。.144.2.7 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）.145 擬定液壓系統(tǒng)圖擬定液壓系統(tǒng)圖.165.1 液壓泵型式的選擇 .165.2 選擇液壓回路.165.3 組成液壓系統(tǒng) .176 液壓元件選擇液壓元件選擇.196.1 選擇液壓泵和電機.196.1.1 確定液壓泵的工作壓力.196.1.2 液壓泵的流量.19

3、6.1.3 選擇電機.196.2 輔件元件的選擇 .2226.3 確定管道尺寸.237 液壓系統(tǒng)的性能驗算液壓系統(tǒng)的性能驗算.247.1 管路系統(tǒng)壓力損失驗算 .247.1.1 判斷油流類型.247.1.2 沿程壓力損失P1.247.1.3 局部壓力損失P2.247.2 液壓系統(tǒng)的發(fā)熱與溫升驗算.277.2.1 液壓泵的輸入功率.277.2.2 有效功率.277.2.3 系統(tǒng)發(fā)熱功率 Ph.277.2.4 散熱面積.277.2.5 油液溫升t.278 注意事項注意事項.31結束語 .32謝辭 .33文 獻.3431 液壓傳動的發(fā)展液壓傳動的發(fā)展概況概況和應用和應用1.11.1 液壓傳動的發(fā)展液

4、壓傳動的發(fā)展概況概況液壓傳動和氣壓傳動稱為流體傳動，是根據(jù) 1650 年帕斯卡提出的液體靜壓力傳動規(guī)律-帕斯卡原理，18 世紀建立的兩個原理-連續(xù)方程和伯努力方程奠定基礎，而發(fā)展起來的一門新興技術，是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣為應用的一門技術。如今，流體傳動技術水平的高低已成為一個國家工業(yè)發(fā)展水平的重要標志。第一個使用液壓原理的是 1795 年英國約瑟夫布拉曼(Joseph 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,進一步得到改善。 我國的液壓工業(yè)開始于 20 世紀 50 年代，液壓元件最初應用

5、于機床和鍛壓設備。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、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用。當前液壓技術正向高壓、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，新元件的應用、系統(tǒng)計算機輔助設計、計算機仿真和優(yōu)化、微機控制等工作，也取得了顯著成果。 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)在認真消化、推廣國外引進的先進液壓技術的同時，大力研制、開發(fā)國產(chǎn)液壓件新產(chǎn)品，加強產(chǎn)品質(zhì)量可靠性和新技術應用的研究，積極采用國際

6、標準，合理調(diào)整產(chǎn)品結構，對一些性能差而且不符合國家標準的液壓件產(chǎn)品，采用逐步淘汰的措施。由此可見，隨著科學技術的迅速發(fā)展，液壓技術將獲得進一步發(fā)展，在各種機械設備上的應用將更加廣泛。1.21.2 液壓傳動在機械行業(yè)中的應用液壓傳動在機械行業(yè)中的應用機床工業(yè)磨床、銑床、刨床、拉床、壓力機、自動機床、組合機床、數(shù)控機床、加工中心等工程機械挖掘機、裝載機、推土機等汽車工業(yè)自卸式汽車、平板車、高空作業(yè)車等農(nóng)業(yè)機械聯(lián)合收割機的控制系統(tǒng)、拖拉機的懸掛裝置等.2.2 液壓傳動的工作原理和組成液壓傳動的工作原理和組成液壓傳動是用液體作為工作介質(zhì)來傳遞能量和進行控制的傳動方式。液壓系統(tǒng)利用液壓泵將原動機的機械能

7、轉換為液體的壓力能，通過液體壓力能的變4化來傳遞能量，經(jīng)過各種控制閥和管路的傳遞，借助于液壓執(zhí)行元件(缸或馬達)把液體壓力能轉換為機械能，從而驅動工作機構，實現(xiàn)直線往復運動和回轉運動。 驅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管、接頭等組成。2.12.1 工作原理工作原理1)電動機驅動液壓泵經(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。當節(jié)流閥開大時，進入液壓缸的油量

8、增多，工作臺的移動速度增大；當節(jié)流閥關小時，進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。2.22.2 液壓系統(tǒng)的基本組成液壓系統(tǒng)的基本組成1）能源裝置液壓泵。它將動力部分（電動機或其它遠動機）所輸出的機械能轉換成液壓能，給系統(tǒng)提供壓力油液。2）執(zhí)行裝置液壓機（液壓缸、液壓馬達） 。通過它將液壓能轉換成機械能，推動負載做功。3）控制裝置液壓閥。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，根據(jù)控制功能的不同，液壓閥可分為村力控制閥、流量控制閥和方向控制閥。壓力控制閥又分為益流閥(安全閥)、減壓閥、順序閥、壓力繼

9、電器等；流量控制閥包括節(jié)流閥、調(diào)整閥、分流集流閥等；方向控制閥包括單向閥、液控單向閥、梭閥、換向閥等。根據(jù)控制方式不同，液壓閥可分為開關式控制閥、定值控制閥和比例控制閥。4）輔助裝置油箱、管路、蓄能器、濾油器、管接頭、壓力表開關等.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。絕大多數(shù)液壓油采用礦物油，系統(tǒng)用它來傳遞能量或信息。53 3 液壓傳動的優(yōu)缺點液壓傳動的優(yōu)缺點3.13.1 液壓傳動的優(yōu)點液壓傳動的優(yōu)點1）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、結構緊湊。液壓馬達的體積重量只有同等功率電動機的 1

10、2%左右。2）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、反應快，所以易于實現(xiàn)快速起動、制動和頻繁地換向。液壓裝置的換向頻率，在實現(xiàn)往復回轉運動時可達到每分鐘 500 次，實現(xiàn)往復直線運動時可達每分鐘1000 次。3）液壓傳動可在大范圍內(nèi)實現(xiàn)無級調(diào)速（調(diào)速比可達 1：2000） ，并可在液壓裝置運行的過程中進行調(diào)速。 4）液壓傳動容易實現(xiàn)自動化，因為它是對液體的壓力、流量和流動方向進行控制或調(diào)節(jié)，操縱很方便。當液壓控制和電氣控制或氣動控制結合使用時，能實現(xiàn)較復雜的順序動作和遠程控制。5）液壓裝置易于實現(xiàn)過載保護且液壓件能自行潤滑，因此使用壽命長。 6）由于液壓元件已實現(xiàn)了標準化

11、、系列化和通用化，所以液壓系統(tǒng)的設計、制造和使用都比較方便。3.23.2 液壓傳動的缺點液壓傳動的缺點1)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)。2）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，故不宜于遠距離傳動。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。4）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。 5）液壓系統(tǒng)故障的診斷比

12、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。 6）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。 總而言之，液壓傳動的優(yōu)點是突出的，隨著科學技術的進步，液壓傳動的缺點將得到克服，液壓傳動將日益完善，液壓技術與電子技術及其它傳動方式6的結合更是前途無量。4 設計要求和設計參數(shù)設計要求和設計參數(shù)工作循環(huán)：快進工進快退停止；系統(tǒng)設計參數(shù)如表所示，動力滑臺采用水平放置的平導軌，其靜摩擦系數(shù)fs0.2；動摩擦系數(shù) fd0.1。表 1 設計參數(shù)參數(shù)數(shù)值切削阻力（N）30000滑臺自重(N)3000快進，快退速度（M/

13、MIN）4工進速度（MM/MIN）50-1000最大行程（MM）400工進行程（MM）200啟動換向時間（S）0.55 5 液壓系統(tǒng)工況分析液壓系統(tǒng)工況分析5 5. .1 1 運動分析運動分析 繪制動力滑臺的工作循環(huán)圖5.25.2 負載分析負載分析5.2.15.2.1 負載計算負載計算（1）工作負載 切削阻力為已知 FL=30000N（2）摩擦阻力負載 已知采用平導軌，且靜摩擦因數(shù) fs=0.2,動摩擦因數(shù) fd=0.1,則：7 靜摩擦阻力 Fs=0.13000N=300N 動摩擦阻力 Fd=0.23000N=600N （3）慣性負載 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

14、值相等，既u=0.067m/s，t=0.5s，故慣性阻力為 =ma=Gu/gt=3000/9.80.5/0.067=41NaF（4）由于動力滑臺為臥式放置，所以不考慮重力負載。（5）關于液壓缸內(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。（6）背壓負載 初算時暫不考慮5.2.25.2.2 液壓缸各階段工作負載計算：液壓缸各階段工作負載計算：（1）啟動時 F1=/cm=300/0.9=333NujF（2）加速時 F2=（+）/cm=（600+41）/0.9=712NudFaF（3）快進時 F3=/cm=600/0.9N=666NudF （4）工進時 F4=(+)/cm=(30000

15、+600)/0.9N=34000NqFudF（5）快退時 F5=/cm=600/0.9N=666NudF5.2.35.2.3 繪制動力滑臺負載循環(huán)圖，速度循環(huán)圖（見圖繪制動力滑臺負載循環(huán)圖，速度循環(huán)圖（見圖 1 1）圖 1 8 5.2.4、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（、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（表（1）液壓缸壓力、流量、功率計算）液壓缸壓力、流量、功率計算9 Pa5.2.55.2.5 確確定定缸缸筒筒內(nèi)內(nèi)徑徑D D，活活塞塞桿桿直直徑徑d dA=Fmaxp=7276D=644 7276 10963.14Ammmm差 動 快

16、進快 退工況啟 動加 速恒 速工 進啟 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=310-4510-3u3=0.1有 效面 積 m2A1=785010-6A2=400410-6A3=384610-6負 載 N32663000163332744326630001633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

17、壓 力p2=0.3MP10 按 GB/T23481993，取 D=100mm d=0.71D=71mm 按 GB/T23481993，取 d=70mm5.2.65.2.6 液壓缸實際有效面積計算液壓缸實際有效面積計算 無桿腔面積 A1=D2/4=3.141002/4 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=3.14702/4 mm2=3846 mm25.2.75.2.7 最低穩(wěn)定速度驗算最低穩(wěn)定速度驗算最低穩(wěn)定速度為工進時 u=50mm/min，工進采用無桿腔進油，單向行程調(diào)速閥調(diào)速，查得

18、最小穩(wěn)定流量 qmin=0.1L/min A1qmin/umin=0.1/50=0.002 m2=2000 mm2 滿足最低穩(wěn)定速度要求。6 6 擬定液壓系統(tǒng)圖擬定液壓系統(tǒng)圖 6.16.1 液壓泵型式的選擇液壓泵型式的選擇 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)葉片泵教適宜。將兩者進行比較（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，定子反應滯后，液壓沖擊大2 內(nèi)部徑向力平衡，壓力平衡，噪聲小，工作性能較好。2內(nèi)部徑向力

19、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116.26.2 選擇液壓回路選擇液壓回路(1) 選擇油源形式 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、快退行程的低壓大流量和工進行程的高壓小流量的油液。最大流量與最小流量之比qmax/qmin=0.5/(0.8410-2)60；其相應的時間之比(t1+t3)/t2=(1+1.5)/56.8=0.044。這表明在一個工作循環(huán)中的大部分時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

20、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]到前者流量突變時液壓沖擊較大，工作平穩(wěn)性差，且后者可雙泵同時向液壓缸供油實現(xiàn)快速運動，最后確定選用雙聯(lián)葉片泵方案，如圖 2a 所示。 (2) 選擇快速運動和換向回路 本系統(tǒng)已選定液壓缸差動連接和雙泵供油兩種快速運動回路實現(xiàn)快速運動?？紤]到從工進轉快退時回油路流量較大，故選用換向時間可調(diào)的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 2b 所示。(3) 選擇速度換接回路 由于本系統(tǒng)滑臺由快進轉為工進時，速度變化大（1/2=0.1/(0.8810-3)114） ，為減少速度換接時的

21、液壓沖擊，選用行程閥控制的換接回路，如圖 2c 所示。(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。即滑臺工進時，高壓小流量泵的出口壓力由油源中的溢流閥調(diào)定，無需另設調(diào)壓回路。在滑臺工進和停止時，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，故可不需再設卸荷回路。圖 2 選擇的基本回路126.36.3組成液壓系統(tǒng)組成液壓系統(tǒng)將上面選出的液壓基本回路組合在一起，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 3 所示。在圖 3 中，為了解決滑臺工進時進、回油路串通使系統(tǒng)壓力無法建立的問題，增設了單向閥 6。為了避免

22、機床停止工作時回路中的油液流回油箱，導致空氣進入系統(tǒng)，影響滑臺運動的平穩(wěn)性，圖中添置了一個單向閥 13?？紤]到這臺機床用于鉆孔（通孔與不通孔）加工，對位置定位精度要求較高，圖中增設了一個壓力繼電器 14。當滑臺碰上死擋塊后，系統(tǒng)壓力升高，它發(fā)出快退信號，操縱電液換向閥換向。13 圖 3 整理后的液壓系統(tǒng)原理圖147 7 液壓元件選擇液壓元件選擇7.17.1 選擇液壓泵和電機選擇液壓泵和電機7.1.17.1.1 確定液壓泵的工作壓力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)速閥進油節(jié)流調(diào)速，選取進油管道壓力損失為 0.6MPa。由于采用壓

23、力繼電器，溢流閥的調(diào)整壓力一般應比系統(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 =1.255.5MPa=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時大，這時壓力油不通過調(diào)速閥，進油路比較簡單，但流經(jīng)管道和閥的油流量較大。取進油路壓力損失為 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

24、 和 8 調(diào)整的參考數(shù)據(jù)。157.1.27.1.2 液壓泵的流量液壓泵的流量 由流量圖 4（b）可知，在快進時，最大流量值為 23Lmin,取 K=1.1，則可計算泵的最大流量 K()maxvpqvq =1.123Lmin=25.3Lminvpq在工進時，最小流量值為 0.39 Lmin.為保證工進時系統(tǒng)壓力較穩(wěn)定，應考慮溢流閥有一定的最小溢流量，取最小溢流量為 1 Lmin（約 0.01710-3m3s）故小流量泵應取 1.39Lmin 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。7.1.37.1.3 選擇電機選擇電機 由功率圖

25、 4（c）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=1.35106（0.2+0.3）10-30.75=993W式中 qv1大泵流量，qv1=18 Lmin（約 0.310-3m3s） qv2小泵流量，qv2=12Lmin（約 0.210-3m3s） p液壓泵總效率，取 p =0.75。圖 4 16 (a) （b）17 (c)根據(jù)快退階段所需功率 993W 及雙聯(lián)葉片泵要求的轉速，選用功率為1.1KWJ526 型的異步電機。7.27.2 輔件元件的選擇輔件元件的選擇 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。表 2 液壓

26、元件及型號規(guī)格序號元件名稱通過的最大流量q/L/min型號額定流量qn/L/min額定壓力Pn/MPa額定壓降Pn/MPa1雙聯(lián)葉片泵PV2R12-6/335.1/27.9*162三位五通電液換向閥7035DY100BY1006.30.33行程閥62.322C100BH1006.30.34調(diào)速閥1Q6B66.35單向閥70I100B1006.30.2186單向閥29.3I100B1006.30.27液控順序閥28.1XY63B636.30.38背壓閥1B10B106.39溢流閥5.1Y10B106.310單向閥27.9I100B1006.30.211濾油器36.6XU80200806.30.0

27、212壓力表開關K6B13單向閥70I100B1006.30.214壓力繼電器PFB8L14 注：以上元件除液壓泵、濾油器外，均為板式連接。7.37.3 確定管道尺寸確定管道尺寸 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(0.510-3m3s),取允許流速 u=0.5ms,則主壓力油管 d用下式計算 d=3340.5 101.131.1311.3 105vvqqmmvv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表格得管的壁厚 。 選用 14mm12mm 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

28、選用 4mm3mm 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。4、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vq57 倍 V=7 =730L=210Lvq198 8 液壓系統(tǒng)的性能驗算液壓系統(tǒng)的性能驗算8.18.1 管路系統(tǒng)壓力損失驗算管路系統(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。下面以工進時的管路壓力損失為例計算如下：已知：進油管、回油管長約為 l=1.5m，油管內(nèi)徑 d=1.210-3m，通過流量 =0.39 Lmin（0.006510-3m3s） ，選用 LHM32 全損耗系統(tǒng)用油，考慮最vq低溫度為 15，v=

29、1.52s。8.1.18.1.1 判斷油流類型判斷油流類型 利用下式計算出雷諾數(shù) Re=1.273104=1.2730.006510-31041.210-3/1.5662000vqdv為層流。8.1.28.1.2 沿程壓力損失沿程壓力損失PP1 1 利用公式分別算出進、回油壓力損失，然后相加即得到總的沿程損失。20 進油路上P1=4.41012v.l.qvd4=4.310121.51.50.006510-3124Pa=0.0313105Pa 回油路上，其流量 qv=0.75 Lmin（0.012510-3m3s） （差動液壓缸A12A2）,壓力損失為P1=4.31012v.l.qvd4=4.3

30、10121.51.50.0032510-3124Pa=0.01532105Pa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油腔，所以工進時總的沿程損失為 P1=（0.03103+0.50.01532）105Pa=0.039105Pa8.1.38.1.3 局部壓力損失局部壓力損失PP2 2 在管道結構尚未確定的情況下，管道的局部壓力損失p常按下式作經(jīng)驗計算l1 . 0pp各工況下的閥類元件的局部壓力損失可根據(jù)下式計算2nnvqqpp其中的 pn由產(chǎn)品樣本查出，qn和q數(shù)值查表可列出?；_在快進、工進和快退工況下的壓力損失計算如下：1快進滑臺快進時，液壓缸通過電液換向閥差動連接

31、。在進油路上，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匯合通過行程閥 3 進入無桿腔。在進油路上，壓力損失分別為MPa05688. 0MPa1060103 .62105478. 0105478. 06388liqpMPa005688. 0MPa05688. 01 . 01 . 0liippMPa1647. 0MPa1003 .623 . 0100333 . 01009 .272 . 0222vipMPa2273. 0MPa1647. 0005688. 005688. 0viiliipppp21在回油路上，壓力損失分別為MPa02675. 0MPa1060103 .2910

32、5478. 0105478. 06388loqpMPa002675. 0MPa02675. 01 . 01 . 0looppMPa1594. 0MPa1003 .623 . 01003 .292 . 01003 .293 . 0222vopMPa1888. 0MPa1594. 0002675. 002675. 0vooloopppp將回油路上的壓力損失折算到進油路上去，便得出差動快速運動時的總的壓力損失MPa316. 0MPa957 .441888. 02273. 0p2工進滑臺工進時，在進油路上，油液通過電液換向閥 2、調(diào)速閥 4 進入液壓缸無桿腔，在調(diào)速閥 4 處的壓力損失為 0.5MPa

33、。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，則在進油路上總的壓力損失為MPa5 . 0MPa5 . 01005 . 03 . 02viipp此值略小于估計值。在回油路上總的壓力損失為MPa66. 0MPa639 .2724. 03 . 06 . 010024. 03 . 022voopp該值即為液壓缸的回油腔壓力p2=0.66MPa，可見此值與初算時參考表 4 選取的背壓值基本相符。按表 7 的公式重新計算液壓缸的工作壓力為MPa99. 3MPa1010

34、95107 .441066. 034942644612201AApFp此略高于表 7 數(shù)值?？紤]到壓力繼電器的可靠動作要求壓差 pe=0.5MPa，則小流量泵的工作壓力為MPa99. 45 . 05 . 099. 3ei11ppppp22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)。3快退滑臺快退時，在進油路上，油液通過單向閥 10、電液換向閥 2 進入液壓缸有桿腔。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。在進油路上總的壓力損失為MPa048. 0MPa100333 . 01009 .272 . 022viipp此值遠小于估計值，因此液壓

35、泵的驅動電動機的功率是足夠的。在回油路上總的壓力損失為MPa343. 0MPa100702 . 0100703 . 0100702 . 0222voopp此值與表 7 的數(shù)值基本相符，故不必重算。大流量泵的工作壓力為MPa48. 1048. 043. 112pippp此值是調(diào)整液控順序閥 7 的調(diào)整壓力的主要參考數(shù)據(jù)。8.28.2 液壓系統(tǒng)的發(fā)熱與溫升驗算液壓系統(tǒng)的發(fā)熱與溫升驗算 本機床的工作時間主要是工進工況，為簡化計算，主要考慮工進時的發(fā)熱，故按工進工況驗算系統(tǒng)溫升。8.2.18.2.1 液壓泵的輸入功率液壓泵的輸入功率 工進時小流量泵的壓力 Pp1=54105Pa，流量qvp1=12Lm

36、in (0.210-3m3s)小流量泵的功率為 P1= Pp1qvp1p=540.21020.75W=1440W式中 p液壓泵的總效率。工進時大流量泵卸荷，順序閥的壓力損失P=1.5105Pa，即大流量泵的工作壓力 Pp2=1.5105Pa，流量 qvp2=18Lmin (0.310-3m3s)大流量泵的功率P2為 P2= Pp2qvp2p=1.50.31020.75W=60W故雙聯(lián)泵的合計輸出功率 Pi為 Pi= P1+ P2=1440+60W=2040W8.2.28.2.2 有效功率有效功率 工進時，液壓缸的負載 F=32744N，取工進速度 v=0.0008310-3ms23輸出功率 P

37、0為 P0=Fv=327440.00083W=27W8.2.38.2.3 系統(tǒng)發(fā)熱功率系統(tǒng)發(fā)熱功率 P Ph h 系統(tǒng)總的發(fā)熱功率 Ph 為 Ph= P iP0=2013W8.2.48.2.4 散熱面積散熱面積 油箱容積 V=210L，油箱近似散熱面積 A 為 A=0.0653322220.0651052.296Vmm8.2.58.2.5 油液溫升油液溫升tt 假定采用風冷，取油箱的傳熱系數(shù) K t =23W(.),可得油液溫升為t= PhK t A=1198（232.296）=22.7 設夏天的室溫為 30，則油溫為（30+22.7）=52.7，沒有超過最高允許油溫（5065） 。9 9 注

38、意事項注意事項 1）使用者應明白液壓系統(tǒng)的工作原理，熟悉各種操作和調(diào)整手柄的位置及旋向等。2）開車前應檢查系統(tǒng)上各調(diào)整手柄、手輪是否被無關人員動過，電氣開關和行程開關的位置是否正常，主機上工具的安裝是否正確和牢固等，再對導軌和活塞桿的外露部分進行擦拭，而后才可開車。 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。4）液壓油要定期檢查更換，對于新投入使用的液壓設備，使用 3 個月左右即應清洗油箱，更換新油。以后每隔半年至 1 年進行清洗和換油一次。 5）工作中應隨時注意油液，正常工作時，油箱中油液溫度應不超過 60。油溫過高應設法冷卻，并使用粘度較高的液壓油

39、。溫度過低時，應進行預熱，或在運轉前進行間歇運轉，使油溫逐步升高后，再進入正式工作運轉狀態(tài)。 6）檢查油面，保證系統(tǒng)有足夠的油量。 7）有排氣裝置的系統(tǒng)應進行排氣，無排氣裝置的系統(tǒng)應往復運轉多次，使之自然排出氣體。24 8）油箱應加蓋密封，油箱上面的通氣孔處應設置空氣過濾器，防止污物和水分的侵入。加油時應進行過濾，使油液清潔。 9）系統(tǒng)中應根據(jù)需要配置粗、精過濾器，對過濾器應經(jīng)常地檢查、清洗和更換。 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

40、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，壓力應保持在0.3-0.6MPa 范圍內(nèi)。壓力繼電器的調(diào)整壓力一般應低于供油壓力 0.3-0.5MPa。 11）流量控制閥要從小流量調(diào)到大流量，并且應逐步調(diào)整。同步運動執(zhí)行元件的流量控制閥應同時調(diào)整，要保證運動的平穩(wěn)性。結束語結束語 完成情況：經(jīng)過 1 個月緊張有序的工作，以完成組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)的設計。所得收獲：這次畢業(yè)設計我對在學校三年間的所有知識有了一個系統(tǒng)的復習和總結，對各個科目有了更深刻的認識，還通過各種渠道對所學知識進行了一定的擴展和

41、深入，還學到了很多以前不知道的東西，才知道以前的自己對課本上的內(nèi)容只是知其然不知其所以然，并不知道如何把自己所學到的知識應用起來，通過這次的設計我才了解到所學知識是多么的重要，以前只是茫然的在學，現(xiàn)在感覺好像找到了目標一樣，相信這次的畢業(yè)設計會對我以后的工作和生活有很大的影響的，以后我會更加努力的，學習更多的知識來武裝自己！25謝辭謝辭經(jīng)過緊張的畢業(yè)設計，我如愿地，較圓滿地完成了設計任務。從中得到了以前許多注意的問題。本次設計培養(yǎng)了我們對設計工程的設計能力，學習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，通過本次設計，我們把以前在課本中學習到的理論知識在此次設計中加以綜合

42、運用設計資料，并懂得，這樣才不至于在設計過程中出現(xiàn)太多錯誤。經(jīng)過一個月的緊張有序的工作，完成了畢業(yè)設計，其中我們在設計的過程中遇到很多難題，但是經(jīng)過岳老師的認真講解，使我對其加深了認識。最后，真誠的感謝輔導老師對我們的指導和幫助。由于我們對所學知識不夠徹底，而且時間較短，又缺乏經(jīng)驗，設計書中難免會存在疏漏和欠缺之處，懇請老師批評指正，以便在以后的工作和學習中不犯類似的錯誤。26文文 獻獻1 王春行主編. 液壓控制系統(tǒng)M. 甘肅工業(yè)大學： 機械工業(yè)出版社2 劉忠偉主編. 液壓與氣動傳動. 北京：化學工業(yè)出版社3 楊培元、朱福元主編. 液壓系統(tǒng)設計簡明手冊M.北京：機械工業(yè)出版社4 趙波、王宏元主編. 液壓與氣動技術M. 北京： 機械工業(yè)出版社27