【正文】 ................................................................................................................... 31 致 謝 ................................................................................................................................. 32 參考文獻 ........................................................................................................................... 33 第 1章 液壓傳動概述 液壓氣動技術是機械設備中發(fā)展最快的技術 之一。特別是近年來與微電子、計算機技術相結合，使液壓氣動技術進入了一個新的發(fā)展階段。目前，已廣泛應用在工業(yè)各領域。由于近年來微電子、計算機技術的發(fā)展，液壓、氣動元器件制造技術的進一步提高，使液壓氣動技術不僅作為一種基本的傳動形式上占有重要地位，而且以優(yōu)良的靜態(tài)、動態(tài)性能成為一種重要的控制手段。 液壓傳動的工作原理及組成 工業(yè)各部門使用液壓傳動的出發(fā)點是不盡相同的：如工程機械、壓力機械是利用它們在傳遞動力上的長處；航空工業(yè)是利用其結構簡單、體積小、重量輕、輸出功率大的特點；機床是利用它們在操 縱控制上的優(yōu)點，利用其能在工作過程中實現無級變速，易于實現頻繁的換向，易于實現自動化等。 液壓傳動的工作原理：液壓傳動是利用液體的壓力能來傳遞動力的一種傳動式， 液壓傳動的過程是將機械能轉換和傳遞的過程。 液壓系統(tǒng)的組成 液壓系統(tǒng)除工作介質外有下列四部分組成。 （ 1）動力裝置 將原動機的機械能轉換為液體壓力能的裝置，如千斤頂中的在手動柱塞泵； （ 2）執(zhí)行裝置 將液壓泵輸入的液體壓力能轉化為機械能的裝置。執(zhí)行元件有液壓缸和液壓馬達等； （ 3）控制調節(jié)裝置 用來控制和調節(jié)液體的壓力、流量和流動方向的裝 置?？刂圃袎毫刂崎y、流量控制閥和方向控制閥等； （ 4）輔助裝置 除上面以外的其他裝置。如各種管接件、油管、油箱、過濾器、蓄能器、和壓力表等。 液壓傳動的特點 ，反應快，慣性小，能高速啟動，制動和換向。 ，液壓傳動裝置體積小，重量輕，結構緊湊。例如同功率液壓馬達的重量只有電動機的 10%20%。 ，且調速范圍最大可達 1：2021（一般為 1： 1000）。 ，易于實現 自動化。當它電氣聯合控制時。能實現復雜的自動工作循環(huán)和遠距離控制。 。液壓元件能自行潤滑，使用壽命較長。 、系列化、通用化，便于設計、制造和使用。 ． 2 液壓傳動的缺點 ，這是由于液壓油的可壓縮性和泄露造成的。 ，這會影響它的工作穩(wěn)定性。因此液壓傳動不宜在很高或很低的溫度下工作，一般工作溫度在 15℃～ 60℃范圍內較合適。 ，液壓元件在制造精度上要求較高，因此它的造價高，且對油液 的污染比較敏感。 。 （機械能 — 壓力能 — 機械能）的過程中，特別是在節(jié)流調速系統(tǒng)中，其壓力、流量損失大，故系統(tǒng)效率低。 ，其壓力、流量損失大，故系統(tǒng)效率低。 液壓工作的介質 物理性質 。礦物油型液壓油在 15℃時的密度為 900㎏ /m3左右，在實際使用中可以認為不受溫度和壓力的影響。 液體受壓力的作用而使體積發(fā)生變化的性質稱為液體的可壓縮性。液體受溫度的影響而使體積發(fā)生變化的性質成為液體的膨脹性。 體積為 V的液體，當壓力變化量為△ p時，體積的絕對變化量為△ V，液體在單位壓力變化下的體積相對變化量為 ｋ =vv??p1 式中， k稱為液體的體積壓縮系數。因為壓力增大時液體的體積減少所以上式右邊加一負號，以使 ｋ為正值。 液體體積壓縮系數的倒數稱為液體的體積彈性模量，用 K表示。即 pvv ?????? ?1 體積彈性模量 K表示液體產生單位體積相對變化量時所需要的壓力增量。在使用中，可用 K值來說明液體抵抗壓縮能 力的大小。液壓油的可壓縮性對液壓傳動系統(tǒng)的動態(tài)性能影響較大，但當液壓傳動系統(tǒng)在靜態(tài)下工作時，一般可以不予考慮。 對液壓工作介質的要求 （ 1）有適當的黏度和良好的黏溫特性； （ 2）氧化安定性和剪切安定性好； (3) 抗乳化性、抗泡沫性好； （ 4）質地純凈，雜質少； （ 5）有良好的潤滑性； （ 6）對人體無害，成本低。 正確合理地選用工作介質，對于保證液壓系統(tǒng)正常工作、延長使用壽命、提高工作可靠性、防止事故發(fā)生等都有非常重要的影響。液壓油液的選用，首先根據液壓傳動系統(tǒng)的工作環(huán)境和工作條件來選擇 合適的液壓油類型，然后再選用液壓油的黏度。 第 2章 總評方案 鏜床的工況分析 分析鏜床液壓系統(tǒng)的工況： 首先，根據已知條件，繪制運動部件速度循環(huán)圖。如下圖所示，然后計算各階段的外負載并繪制負載圖。 負載循環(huán)圖 液壓缸所受外負載 F包括三種類型： 即： F=Fw +Ff +Fa 式中： Fw工作負載對于金屬切削機床來說，即為沿活塞運動方向的切削力。本系統(tǒng)中 Fw為 15000N。 Fa運動部件 速度變化時的慣性負載。 Ff導軌摩擦阻力負載。啟動時為靜摩擦力，啟動后為動摸擦力。對于平導軌 Ff可由下式求： Ff =f(G+FRn ) G運動部件重力 FRn 垂值與導軌工作負載 f導軌摩擦系數。本系統(tǒng)中靜摩擦系數為 ，動摩擦系數為 。則求的： Ffs = 20210=4000N。 Ffa = 20210=2021N。 上式中 Ffs為靜摩擦阻力， Ffa為動摩擦阻力。 Fa= 2 0 0 0 0 6 1 0 1 9 .49 .8 1 0 .2 6 0Gtgv? ? ? ??? 式中 g重力加速度 t加速度或減速度時 間﹑本系統(tǒng)中 t取 vt時間內的速度變化量 根據上述計算結果，列出各工作階段所受的外負載如下表，并畫出上圖所示的負載循環(huán)圖。 工作循環(huán)各階段的外負載 工作循環(huán) 負載組成 負載值 F/N 推力 F*n/N 啟動 F= Ffs 4000 4450 快速 F= Ffs 4000 4450 工進 F=Ft+ Ffa 17000 18900 快退 F= Ffa 2021 2220 確定液壓系統(tǒng)方案 確定供油方式 考慮到該機床在工作進給時負載較大，速度較低。而在快速，快進 是負載較小，速度較高。從節(jié)省能量，減少發(fā)熱考慮。液壓泵源系統(tǒng)宜選用雙泵供油方式或變量泵供油?，F采用帶壓力反饋的限壓式變量葉片泵。 調速方式的選擇 在中小型專用機床的液壓系統(tǒng)中 ,進給速度的控制一般采用截流閥或調速閥。根據銑削類專用機床工作時對低速性能和速度負載特性都有一定要求的特點，決定采用限壓式變量泵和調速閥組成的容積截流調速。這種調速回路具有效率高，發(fā)熱小和速度剛性好的特點，并且調速閥裝在回油路上，具有承受負切削力的能力。 速度換接方式的選擇 本系統(tǒng)采用電磁閥的快慢速換接回路，它的特點 是結構簡單，調節(jié)行程比較方便，閥的安裝也比較容易，但速度換接的平穩(wěn)性較差。若要提高系統(tǒng)的換接平穩(wěn)性，則可改用行程閥切換的速度換接回路。 最后把所選擇的液壓回路組合起來，即可組合成如 下 圖 所示 . 過濾器單向液壓泵壓力計三位四通電磁換向閥單向節(jié)流閥二位三通換向閥單向活塞缸油箱溢流閥