【正文】 hydraulic system, position, advantages and disadvantages and its application. First through the analysis to develop hydraulic system principle diagram. In the second preliminary calculation basis, determine the hydraulic cylinder structure parameters and putational analysis of hydraulic system supply mode, speed, speed switching mode. Again on the circulation of the element flow calculation, a reasonable choice of hydraulic ponents. Finally, based on the pressure loss and the system temperature checking, the hydraulic system performance analysis, so as to achieve the bination of hydraulic system design requirements. [ Key words] Operating condition analysis Schematic diagram of hydraulic system Hydraulic cylinder structure parameters Hydraulic system Hydraulic ponents XXXXXXXXXXXXXXXXXX 4 引言 組合機床是由通用部件和部分專用部件組成的高效率專用機床。它能完成鉆、擴、鉸、銑和工件的轉(zhuǎn)位、定位、夾緊、輸送等工序，可以用來組成加工自動線。為了縮短加工的輔助時間，滿足各工序的進(jìn)給速度要求，組合機床液壓系統(tǒng)必須具有良好的換接性能與調(diào)速特性。因此它是一種以速度變換為主的液壓系統(tǒng)，它的控制系統(tǒng)大多采用機、液、電氣相結(jié)合的控制方式。 液壓傳動相對于機械傳動來說，是一門新技術(shù)。自 1795 年制成第一臺水壓機起，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，由于軍事工業(yè)迫切需 要發(fā)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)、大型船艦及計算機技術(shù)的發(fā)展，不斷地對液壓技術(shù)提出新的要求，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)得到普遍應(yīng)用。近年來液壓技術(shù)已廣泛應(yīng)用于智能機器人、海洋開發(fā)、宇宙航行、地震預(yù)測及各種電液伺服系統(tǒng)，使液壓技術(shù)的應(yīng)用提高到一個嶄新的高度。目前，液壓技 術(shù)正向高壓、高速、大功率、高效率、低噪聲和高度集成化等方向發(fā)展。 同時，減小元件的重量和體積、提高元件壽命、 研制新的傳動介質(zhì)以及液壓傳動系統(tǒng)的計算機輔助設(shè)計、計算機仿真和優(yōu)化設(shè)計、微機控制等工作，也日益取得顯著成果。解放前，我國經(jīng)濟落后，液壓工業(yè)完全是空白。解放后，我國經(jīng)濟獲得迅速發(fā)展，液壓工業(yè)也和其它工業(yè)一樣，發(fā)展很快。 20 世紀(jì) 50 年代就開始生產(chǎn)各種通用液壓元件。當(dāng)前，我國已生產(chǎn)出許多新型和自行設(shè)計的系列產(chǎn)品，如插裝式錐閥、電液比例閥、電液伺服閥、電液脈沖馬達(dá)以及其它新型液壓元件等。但由于過去基礎(chǔ)薄弱，所生產(chǎn)的液壓元件，在品種與質(zhì)量等方面和國外先進(jìn)水平相比，還存在一定差 距，我國液壓技術(shù)也將獲得進(jìn)一步發(fā)展 。 現(xiàn)代機械一 般多是機械、電氣、液壓三者緊密聯(lián)系，結(jié)合的一個綜合體。液壓傳動、 機械傳動、電氣傳動并列為三大傳統(tǒng)形式，液壓傳動系統(tǒng)的設(shè)計在現(xiàn)代機械的設(shè)計工作中占有重要的地位。 液壓傳動控制是工業(yè)中經(jīng)常用到的一種控制方式，它采用液壓完成傳遞能量的過程。因為液壓傳動控制方式的靈活性和便捷性，液壓控制在工業(yè)上受到廣泛的重視。液壓傳動是研究以有壓流體為能源介質(zhì)，來實現(xiàn)各種機械和自動控制的學(xué)科。液壓傳動利用這種元件來組成所需要的各種控制回路，再由若干回路有機組合成為完成一定控制功能的傳動 系統(tǒng)來完成能量的傳遞、轉(zhuǎn)換和控制。從原理上來說，液壓傳動所基于的最基本的原理就是帕斯卡原理，就是說，液體各處的壓強是一致的，這樣，在平衡的系統(tǒng)中，比較小的活塞上面施加的壓力比較小，而大的活塞上施加的壓力也比較大，這樣能夠保持液體的靜止。所以通過液體的傳遞，可以得到不同端上的不同的壓力，這樣就可以達(dá)到一個變換的目的。我們所常見到的液壓千斤頂就是利用了這個原理來達(dá)到力的傳遞。 液壓傳動中所需要的元件主要有動力元件、執(zhí)行元件、控制元件、輔助元件等。液壓動力元件是為液壓系統(tǒng)產(chǎn)生動力的部件，主要包括各種液壓泵。液壓泵 依靠容積變化原理來工作，所以一般也稱為容積液壓泵。齒輪泵是最常見的一種液壓泵，它通過兩個嚙合的齒輪的轉(zhuǎn)動使得液體進(jìn)行運動。其他的液壓泵還有葉片泵、柱塞泵，在選擇液壓泵的時候主要需要注意的問題包括消耗的能量、效率、降低噪音。 在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的組合機床，其傳動及控制系統(tǒng)大部份采用的是液壓裝置。因此對組合機床液壓控制系統(tǒng)的設(shè)計也將圍繞著對液壓動力元件、液壓執(zhí)行元件、液壓控制元件、液壓輔助元件以及液壓回路的選擇而進(jìn)行。 畢業(yè)設(shè)計是大學(xué)教育的重要階段，是畢業(yè)前重要的綜合教學(xué)過程 ,是對大學(xué)期間所XXXXXXXXXXXXXXXXXX 5 學(xué)專業(yè)知識的全面總 結(jié)。本畢業(yè)設(shè)計題目為《組合機床液壓系統(tǒng)的設(shè)計》， 我在設(shè)計過程中除結(jié)合自己所學(xué)的專業(yè)知識外，還查閱了類似課題案例，并得出自己的基本思路。本課題要求設(shè)計出的液壓系統(tǒng)速度穩(wěn)定、換接無沖擊、能承受一定量的反向負(fù)荷，這是本次設(shè)計能否合格的重要技術(shù)指標(biāo)。確保認(rèn)真進(jìn)行工況分析計和精確地計算，是實現(xiàn)課題要求的必要條件。 XXXXXXXXXXXXXXXXXX 6 1 液壓系統(tǒng)的原理、 組成 與結(jié)構(gòu) 液壓系統(tǒng)的原理 在一定的機械、電子系統(tǒng)內(nèi)，將機械能轉(zhuǎn)換為液壓能，借助于液壓執(zhí)行裝置 把液壓能轉(zhuǎn)換為機械能，從而驅(qū)動工作機構(gòu)，實現(xiàn)直線往復(fù)運動和回轉(zhuǎn)運動。 它是由兩個大小不同的液 壓 缸組成的，在液 壓 缸里充滿水或油 （ 充水的叫水壓機 ，充油的稱油壓機 ） 。兩個液 壓 缸里各有一個可以滑動的活塞，如果在小活塞上加一定值的壓力，根據(jù)帕斯卡定律，小活塞將這一壓力通過液體的壓強傳遞給大活塞，將大活塞頂上去。設(shè)小活塞的橫截面積是 1S ，加在小活塞上的向下的壓力是 1F 。 則 ，小活塞對液體的壓強為 11 /SFP? ， 能夠大小不變地被液體向各個方向傳遞。大活塞所受到的壓強必然也等于 P 。若大活塞的橫截面積是 2S ，壓強 P 在大活塞上所產(chǎn)生的向上的壓力 2F 是小活塞橫截面積的倍數(shù)。在小活塞上加一較小的力，則在大活塞上會得到很大的力，為此用液壓機來壓制膠合板、榨油、提取重物、鍛壓鋼材等。 液壓系統(tǒng)的組成 與結(jié)構(gòu) 組成 一個完整的液壓系統(tǒng)由五個 部分組成，即 動力裝置 、 執(zhí)行裝置 、 控制裝置 、 輔助裝置 和 工作介質(zhì) 。 （ 1）動力裝置：將原動機的機械能轉(zhuǎn)換成液體的液壓能，指液壓系統(tǒng)中的油泵，它向整個液壓系統(tǒng)提供動力。 （ 2）執(zhí)行裝置：液壓機將液壓能轉(zhuǎn)換成機械能，推動負(fù)載做功。 （ 3）控制裝置：液壓閥控制和調(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、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(guān)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(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)。 （ 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 。 XXXXXXXXXXXXXXXXXX 7 結(jié)構(gòu) 下 圖 1 表明液壓系統(tǒng)由信號控制和液壓動力兩部分組成，信號控制部分用于驅(qū)動液壓動力部分中的控制閥動作 。 圖 1 液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu) XXXXXXXXXXXXXXXXXX 8 2 液壓傳動的優(yōu)缺點與應(yīng)用 液壓系統(tǒng)的優(yōu)缺點 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(jié)