【正文】 小型壓力機(jī)的液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘要 作為現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)與控制的重要技術(shù)手段，液壓技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。與其他傳動(dòng)控制技術(shù)相比，液壓技術(shù)具有能量密度高﹑配置靈活方便﹑調(diào)速范圍大﹑工作平穩(wěn)且快速性好﹑易于控制并過(guò)載保護(hù)﹑易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和機(jī)電液一體化整合﹑系統(tǒng)設(shè)計(jì)制造和使用維護(hù)方便等多種顯著的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，因而使其成為現(xiàn)代機(jī)械工程的基本技術(shù)構(gòu)成和現(xiàn)代控制工程的基本技術(shù)要素。 液壓壓力機(jī)是壓縮成型和壓注成型的主要設(shè)備， 適用于可塑性材料的壓制工藝。如沖壓、彎曲、翻邊、薄板拉伸等。也可以從事校 正、壓裝、砂輪成型、冷擠金屬零件成型、塑料制品及粉末制品的壓制成型。本文根據(jù)小型壓力機(jī)的用途﹑特點(diǎn)和要求，利用液壓傳動(dòng)的基本原理，擬定出合理的液壓系統(tǒng)圖，再經(jīng)過(guò)必要的計(jì)算來(lái)確定液壓系統(tǒng)的參數(shù)，然后按照這些參數(shù)來(lái)選用液壓元件的規(guī)格和進(jìn)行系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。小型壓力機(jī)的液壓系統(tǒng)呈長(zhǎng)方形布置，外形新穎美觀，動(dòng)力系統(tǒng)采用液壓系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、動(dòng)作靈敏可靠。該機(jī)并設(shè)有腳踏開關(guān)，可實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)工藝動(dòng)作的循環(huán)。 關(guān)鍵詞 ： 液壓系統(tǒng) 。 過(guò)載保護(hù) 。 機(jī)電液一體化 目錄 第一章 前言 ................................................ 1 液壓傳動(dòng)的發(fā)展概況 ......................................................... 4 液壓傳動(dòng)在機(jī)械行業(yè)中的應(yīng)用 ................................................. 4 液壓機(jī)的發(fā)展及工藝特點(diǎn) .................................................... 5 液壓系統(tǒng)的基本組成 ......................................................... 6 第二章 小型 壓力機(jī) 的液壓 系統(tǒng)原理設(shè)計(jì) .......................... 7 液壓壓力機(jī)的基本結(jié)構(gòu) ....................................................... 7 工況分析 .................................................................. 7 負(fù)載循環(huán)圖和速度循環(huán)圖的繪制 .................................................... 8 2． 3 擬定液壓 系統(tǒng)原理圖 ........................................................ 9 確定供油方式 .................................................................... 9 自動(dòng)補(bǔ)油保壓回路的設(shè)計(jì) .......................................................... 9 釋壓回路的設(shè)計(jì) ................................................................. 10 液壓系統(tǒng)圖的總體設(shè)計(jì) ...................................................... 10 主缸運(yùn)動(dòng)工作循環(huán) ............................................................... 11 頂出缸運(yùn)動(dòng)工作循環(huán) ............................................................. 12 第三章 液壓系統(tǒng)的計(jì)算和元件選型 ............................ 12 3． 1 確定液壓缸主要參數(shù) ...................................................... 12 液壓缸內(nèi)徑 D 和活塞桿直徑 d 的確定 ............................................... 12 液壓缸實(shí)際所需流量計(jì)算 ......................................................... 13 3． 2 液壓元件的選擇 ........................................................... 14 3． 確定液壓泵規(guī)格和驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率 .................................................. 14 閥類元件及輔助元件的選擇 ....................................................... 15 管道尺寸的確定 ................................................................. 17 液壓系統(tǒng)的驗(yàn)算 ............................................................ 19 系統(tǒng)溫升的驗(yàn)算 ................................................................. 19 第四章 液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ................................... 21 液壓缸主要尺寸的確定 ..................................................... 21 液壓缸的 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ......................................................... 23 第五章 液壓集成油路的設(shè)計(jì) .................................. 25 液壓油路板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ...................................................... 25 液壓集成塊結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì) ...................................................... 26 液壓集成回路設(shè)計(jì) ............................................................... 26 液壓集成塊及其設(shè)計(jì) ............................................................. 26 第六章 液壓站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ..................................... 28 6． 1 液壓站的結(jié)構(gòu)型式 ........................................................ 28 6． 2 液壓泵的安裝方式 ........................................................ 28 液壓油箱的設(shè)計(jì) ............................................................ 28 液壓油箱有效容積的確定 ......................................................... 28 液壓油箱的外形尺寸設(shè)計(jì) ........................................................ 29 液壓油箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ............................................................ 29 液壓站的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .......................................................... 31 電動(dòng)機(jī)與液壓泵的聯(lián)接方式 ...................................................... 31 液壓泵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng) ....................................................... 32 電動(dòng)機(jī)的選擇 .................................................................. 32 第 七 章 總結(jié) ................................................ 33 參 考 文 獻(xiàn) ................................................. 33 第一章 前言 液壓傳動(dòng)的發(fā)展概況 液壓傳動(dòng)和氣壓傳動(dòng)稱為流體傳動(dòng)，是根據(jù) 17世紀(jì)帕斯卡提出的液體靜壓力傳動(dòng)原理而發(fā)展起來(lái)的一門新興技術(shù)，是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣為應(yīng)用的一門技術(shù)。如今，流體傳動(dòng)技術(shù)水平的高低已成為一個(gè)國(guó)家工業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。 第 一 個(gè) 使 用 液 壓 原 理 的 是 1795 年 英 國(guó) 約 瑟 夫 布 拉 曼 (Joseph Braman,17491814)，在倫敦用水作為工作介質(zhì) ,以水壓機(jī)的形式將其應(yīng)用于工業(yè)上 ,誕生了世界上第一臺(tái)水壓機(jī)。 1905年他又將工作介質(zhì)水改為油 ,進(jìn)一步得到改善。 我國(guó)的液壓工業(yè) 開始于 20 世紀(jì) 50 年代，液壓元件最初應(yīng)用于機(jī)床和鍛壓設(shè)備。 60年代獲得較大發(fā)展，已滲透到各個(gè)工業(yè)部門，在機(jī)床、工程機(jī)械、冶金、農(nóng)業(yè)機(jī)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(yīng)用。當(dāng)前液壓技術(shù)正向高壓、高速、大功率、高效率、低噪聲、低能耗、長(zhǎng)壽命、高度集成化等方向發(fā)展。同時(shí)，新元件的應(yīng)用、系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)仿真和優(yōu)化、微機(jī)控制等工作，也取得了顯著成果。 目前，我國(guó)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(guó)機(jī)械工業(yè) 在認(rèn)真消化、推廣國(guó)外引進(jìn)的先進(jìn)液壓技術(shù)的同時(shí)，大力研制、開發(fā)國(guó)產(chǎn)液壓件新產(chǎn)品，加強(qiáng)產(chǎn)品質(zhì)量可靠性和新技術(shù)應(yīng)用的研究，積極采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，合理調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，對(duì)一些性能差而且不符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的液壓件產(chǎn)品，采用逐步淘汰的措施。由此可見，隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，液壓技術(shù)將獲得進(jìn)一步發(fā)展，在各種機(jī)械設(shè)備上的應(yīng)用將更加廣泛 。 液壓傳動(dòng)在機(jī)械行業(yè)中的應(yīng)用 機(jī)床工業(yè) —— 磨床、銑床、刨床、拉床、壓力機(jī)、自動(dòng)機(jī)床、組合機(jī)床、數(shù)控機(jī)床、加工中心等 工程機(jī)械 —— 挖掘機(jī)、裝載機(jī)、推土機(jī)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(jī)械 —— 聯(lián)合收割機(jī)的控制系統(tǒng)、拖拉機(jī)的懸掛裝置等 輕工機(jī)械 —— 打包機(jī)、注塑機(jī)、校直機(jī)、橡膠硫化機(jī)、造紙機(jī)等 冶金機(jī)械 —— 電爐控制系統(tǒng)、軋鋼機(jī)控制系統(tǒng)等 起重運(yùn)輸機(jī)械 —— 起重機(jī)、叉車、裝卸機(jī)械、液壓千斤頂?shù)? 礦山機(jī)械 —— 開采機(jī)、提升機(jī)、液壓支架等 建筑機(jī)械 —— 打樁機(jī)、平地機(jī)等 船舶港口機(jī)械 —— 起貨機(jī)、錨機(jī)、舵機(jī)等 鑄造機(jī)械 —— 砂型壓實(shí)機(jī)、加料機(jī)、壓鑄機(jī)等 本機(jī)器適用于可塑性材料的壓制工藝。如沖壓、彎曲、翻邊、薄板拉伸等。也可以從事校正、壓裝、砂輪成型、冷擠金屬零件成型、塑料制品及粉末制品的壓制成型。 本機(jī)器具有獨(dú)立的動(dòng)力機(jī)構(gòu)和電氣系統(tǒng)。采用按鈕集中控制，可實(shí)現(xiàn)調(diào)整、手動(dòng)及半自動(dòng)三種操作方式。本機(jī)器的工作壓力、壓制速度、空載快速下行和減速的行程范圍均可根據(jù)工藝需要進(jìn)行調(diào)整，并能完成一般壓制工藝。此工藝又分定壓、定程兩種工藝動(dòng)作供選擇。定壓成型之工藝動(dòng)作在壓制后具有保壓、延時(shí)、自動(dòng)回程、延時(shí)自動(dòng)退回等動(dòng)作。 本機(jī)器主機(jī)呈長(zhǎng)方形，外形新穎美觀，動(dòng)力系統(tǒng)采用液壓系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、動(dòng)作靈敏可靠。該機(jī)并設(shè)有腳踏開關(guān)，可實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)工藝動(dòng)作的循環(huán)。 液壓機(jī)的發(fā)展及工藝特點(diǎn) 液壓機(jī)是制品成型生產(chǎn)中應(yīng)用最廣 的設(shè)備之一，自 19世紀(jì)問(wèn)世以來(lái)發(fā)展很快，液壓機(jī)在工作中的廣泛適應(yīng)性，使其在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門獲得了廣泛的應(yīng)用。由于液壓機(jī)的液壓系統(tǒng)和整機(jī)結(jié)構(gòu)方面，已經(jīng)比較成熟，目前國(guó)內(nèi)外液壓機(jī)的發(fā)展不僅體現(xiàn)在控制系統(tǒng)方面，也主要表現(xiàn)在高速化、高效化、低能耗；機(jī)電液一體化，以充分合理利用機(jī)械和電子的先進(jìn)技術(shù)促進(jìn)整個(gè)液壓系統(tǒng)的完善；自動(dòng)化、智能化，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的自動(dòng)診斷和調(diào)整，具有故障預(yù)處理功能；液壓元件集成化、標(biāo)準(zhǔn)化，以有效防止泄露和污染等四個(gè)方面。 作為液壓機(jī)兩大組成部分的主機(jī)和液壓系統(tǒng)，由于技術(shù)發(fā)展趨于成熟，國(guó)內(nèi)外機(jī)型無(wú)較大差 距，主要差別在于加工工藝和安裝方面。良好的工藝使機(jī)器在過(guò)濾、冷卻及防止沖擊和振動(dòng)方面，有較明顯改善。在油路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，國(guó)內(nèi)外液壓機(jī)都趨向于集成化、封閉式設(shè)計(jì)，插裝閥、疊加閥和復(fù)合化元件及系統(tǒng)在液壓系統(tǒng)中得到較廣泛的應(yīng)用。特別是集成塊可以進(jìn)行專業(yè)化的生產(chǎn)，其質(zhì)量好、性能可靠而且設(shè)計(jì)的周期也比較短。 近年來(lái)在集成塊基礎(chǔ)