【正文】 ??????????? 22 6 . 2 估算油箱的長、寬、高 ????????????????? 22 確定油箱壁厚 ????????????????????????? 22 確定液位計的安裝尺寸 ?????????????????????? 22 隔板尺寸的計算 ???????????????????????? 23 油箱結(jié)構(gòu)的設(shè)計 ??????????????????????? 23 ??????????????????????? 25 ?????? ???????????????? 25 7 液壓系統(tǒng)的性能驗算 ??????????????????????? 26 驗算系統(tǒng)壓力損失和確定壓力閥調(diào)定值 ??????????????? 26 ???????????????????????? 28 液壓系統(tǒng)的效率 ???????????????????????? 30 油液溫升驗算 ????????????????????????? 31 結(jié)論 ??????????????????????????????? 32參考文獻 ??????????? ?????????????????? 33 攀枝花學院課程設(shè)計（論文） 方案的確定 7 題目五：組合機床液壓系統(tǒng)設(shè)計 試設(shè)計立式組合機床的液壓系統(tǒng)。已知切削負載為25456 牛，滑臺工進速度為 50 毫米 /分，快進和快退速度為 米 /分，滑臺（包括動力頭）的重量為 117123 牛，往復(fù)運動的加速（減速）的時間為 △ t= 秒，滑臺用平面導軌，靜摩擦系數(shù) fs=，動摩擦系數(shù) fd=，快進行程為 113毫米，工進行程為 57 毫米。 1 方案的確定 整體性分析 要求此液壓系統(tǒng)實現(xiàn)的工作循環(huán)是：工件夾緊 工作快進 工作臺工進 工作臺快退 工作臺原位停止 工件松開 液壓泵卸荷。滑臺的重量為 117123N,快進快退的速度 米／分 ,滑臺工進速度 50 mm/s ,快進行程 113mm,工進行程 57mm ,切削負載為 25456N. 對于立式組合機床的液壓系統(tǒng)而言，加工的零件需要精度高，定位準確。所以整個系統(tǒng)的設(shè)計要求定位精度高，換向速度快。在設(shè)計閥的時候，考慮這些方面變的尤其重要，要考慮到工作在最低速度時調(diào)速閥的最小調(diào)節(jié)流量能否滿足要求。在行程方面，應(yīng)該比要求的 工作行程大點，包括工作行程、最大行程和夾緊缸行程，主要是考慮到在安全方面和實際運用中。在壓力方面也要考慮到滿足最大負載要求。而且在液壓系統(tǒng)能滿足要求的前提下，使液壓系統(tǒng)的成本較低。 擬定方案 方案一 液壓系統(tǒng)中工作臺的執(zhí)行元件為伸縮缸，工件的夾緊用單桿活塞缸；工作臺采用節(jié)流閥實現(xiàn)出油口節(jié)流調(diào)速，用行程閥實現(xiàn)工作臺從快進到工進的轉(zhuǎn)換，在工進回路上串接個背壓閥；為了防止工件在加工過程中松動，在夾緊進油路上串接個單向閥；工作臺的進、退采用電磁換向閥；夾緊缸的夾緊與放松用電磁閥控制。 攀枝花學院課程設(shè)計（論文） 工況分析 8 方案二 液壓 系統(tǒng)中工作臺的執(zhí)行元件為單桿活塞缸，工件的夾緊也采用單桿活塞缸；工作臺采用調(diào)速閥實現(xiàn)進油口節(jié)流調(diào)速，也采用行程閥實現(xiàn)工作臺從快進到工進的轉(zhuǎn)換，工進時，為了避免前沖現(xiàn)象，在回路上串接個背壓閥；夾緊缸上串接個蓄能器和單向閥，避免工件在加工過程中松動；工作臺的進、退換向采用電液換向閥，工作臺快進時，采用差動連接；夾緊缸的夾緊與放松用電磁閥控制。 比較方案并確定方案 單桿活塞缸比伸縮缸結(jié)構(gòu)簡單，價格便宜，易維護，而且也能滿足要求；調(diào)速閥的性能比節(jié)流閥穩(wěn)定，調(diào)速較好，用于負載變化大而運動要求穩(wěn)定的系統(tǒng)中； 采用出油口調(diào)速回路中油液通過節(jié)流閥產(chǎn)生的熱量直接排回油箱散熱；夾緊缸進油口處串接蓄能器，更好的保證工件的夾緊力，使工件在加工過程中始終在夾緊狀態(tài)。電液換向閥的信號傳遞快，配合液壓動力的輸出力大、慣性小、反映快的優(yōu)點使控制靈活、精度高、快速性好。 綜上比較選擇方案二較好。 2 工況分析 運動參數(shù)分析 首先根據(jù)主機要求畫出動作循環(huán)圖（圖一）。 圖一 動力參數(shù)分析 計算各階段的負載 快進 工進 快退 放松 夾緊 攀枝花學院課程設(shè)計（論文） 工況分析 9 工作負載：由已知條件可知切削力 tF =25456N。 慣性負載： mF =tVgG ???= ??= （參考機床的工作臺加速時間，取 t? =） 阻力負載：靜摩擦阻力 3 4 2 41 1 7 1 2 ???fsF 動摩擦阻力 1 7 1 21 1 7 1 2 ???fdF （滑動導軌：鑄鐵對鑄鐵 — 啟動低速時 ~ ? ,v） 表 1 液壓缸在各個工作階段的負載值其中 m? = 工況 負載組成 負載值（ N） 推力 /mF?（ N） 夾緊 — — 快 進 起動 fsFF? 加速 fd mF F F?? 快進 fdFF? 工 進 工進 fd tF F F?? 快退 fdFF? 負載 圖和速度圖的繪制 負載圖按上面的數(shù)值繪制，如圖 2 所示。速度圖按已知 m mvv ?? ，工進的速度 min572 mmv ? 。 攀枝花學院課程設(shè)計（論文） 液壓缸尺寸和所需流量 10 3 液壓缸尺寸和所需流量 工作壓力的確定 ： 工作壓力可根據(jù)負載和主機類型確定，由（書）表 11— 3 得出： 4 ap MP? 計算液壓缸尺寸 ： 由于立式組合機床工作臺快進和快退速 度相同，因此選用單桿活塞式液壓缸，并使 122AA? ,快進時采用差動連接，因管路中有壓力損失，快進時回油路壓力損失取 55 10p? ? ? Pa，快退時回油路壓力損失亦取 55 10p? ? ? Pa。工進時，為使運動平穩(wěn)，在液壓缸回路油路上須加背壓閥，背壓力值一般為aP510)10~5( ? ,選取背壓 52 6 10p ?? Pa。 根據(jù) 1 1 2 2 0p A p A F??,可求出液壓缸大腔面積 1A 為 5621 01 ???????? PP FA ???? ?AD 根據(jù) GB234880 圓整成就近的標準值，得 D=200mm，液壓缸活塞桿直徑攀枝花學院課程設(shè)計（論文） 液壓缸尺寸和所需流量 11 mmDd ??? ，根據(jù) GB234880就近圓整成標準值 d=140mm。 缸徑、桿徑取標準值后的有效工作面積 ： 無桿腔有效面積 221 3141620210044 mmDA ????? ?? 活塞桿面積 223 15391414014044 mmdA ????? ?? 有桿腔有效面積 2312 1 6 0 2 21 5 3 9 43 1 4 1 6 mmAAA ????? 確定液壓缸所需流量 m i 0 1 4 1 6 61 LVAQ ????? ?快快進 m i 0 6 0 2 2 62 LVAQ ????? ?快快退 m i 1 4 1 6 61 LVAQ ????? ?工進工進 夾緊缸的有效面積、工作壓力和流量確定 確定夾緊缸的工作壓力 ： 根據(jù)最大夾緊力，由《液壓傳動》中的表 112（書）取工作壓力 MPaP ?夾 。 計算夾緊缸有效面積、缸徑和桿徑： 夾緊缸面積 266 mPFA ?????? 夾夾夾 夾緊缸直徑 mmmAD 6 ?????? ?? 夾夾 取標準值 D夾=220mm 活塞桿直徑，一般取 。 ????? 夾夾d 取標準值 d夾 =32mm 計算夾緊缸的流量 ： m i 6 LVAQ ????? ?夾夾夾 液壓缸回油路上有背壓 P2 ，保證速度平穩(wěn)。根據(jù)《現(xiàn)代機械設(shè)備設(shè)計手冊》中推薦值，取 P2=，快進時液壓缸雖做差動連接，但油管中有壓降 p ，取p =?？焱耸杏颓恢杏斜粔?，這時可取 p = 攀枝花學院課程設(shè)計（論文） 擬定液壓系統(tǒng)圖 12 根據(jù)上述計算數(shù)據(jù)，可估算液壓缸在各個工作段中的壓力、流量和功率，如下表所示： 表 2 工況 推力 F/N 回油腔壓力 2/p MPa 進油腔壓力1/p MPa 輸入流量1/ minqL? 輸入功率/PKW 計算式 夾緊 26293 0 1P p q?? 快進 起動 26027 0 — — )/()( 2121 AAPAFp ???? 1 2 1()q A A V?? 1P pq? 加速 55242 ppp ?