【正文】 e fdFF? 2150 反向啟動 fsF 300 加速 fd GF gt??? ? 915 松開 fdF 150 液壓系統(tǒng)主要參數(shù)的確定 執(zhí)行元件的工作壓力和流量是液壓系統(tǒng)最主要的兩個參數(shù)。 液壓工作介質(zhì) —— 傳遞能量的介質(zhì)，同時起著潤滑、冷卻等作用。 控制調(diào)節(jié)裝置 —— 控制液壓系統(tǒng)油液壓力、流量和方向，以保證執(zhí)行器驅(qū)動的工作機(jī) 構(gòu)完成預(yù)期動作。 液壓系統(tǒng)原理及組成 以液體作 為工作介質(zhì)來進(jìn)行能量傳遞和控制的傳動形式稱為液壓傳動，與利用液體動能的液力傳動不同的是它以液體的壓力能來傳遞動力，是根據(jù) 17 世紀(jì)帕斯卡提出液體靜壓力傳動原理來實(shí)現(xiàn)的。 本設(shè)計是完成銑床夾緊裝置液壓系統(tǒng)的設(shè)計（裝夾裝置靜動摩擦因數(shù)?? ， ? ? ）的設(shè)計，擬采用缸筒固定的液壓缸驅(qū)動夾緊裝置，完成工件裝夾運(yùn)動。 (4) 為了減少泄漏，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。 液壓傳動系統(tǒng)的主要缺點(diǎn)： (1) 液壓傳動不能保證嚴(yán)格的傳動比，這是由于液壓油的可壓縮性泄漏造成的。 (5) 一般采用礦物油為工作介質(zhì)，相對運(yùn)動面可自行潤滑，使用壽命長。例如同功率液壓馬達(dá)的重量約只有電動機(jī)的 1/6 左右。 隨著應(yīng)用了電子技術(shù)、計算及技術(shù)、信息技術(shù)、自動控制技術(shù)及新工藝、新材料的發(fā)展和應(yīng)用液壓傳動技術(shù)也在不斷創(chuàng)新。 20 世紀(jì) 60 年代以后，工藝水平有了很大的提高，液壓技術(shù)隨著電氣控制技術(shù)、傳感器技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展成為包括傳動、控制、檢測在內(nèi)的一門完整的自動化技術(shù)。 1925 年維克斯 ()發(fā)明了壓力平衡式葉片泵 ,為近代液壓元件工業(yè)或液壓傳動的逐步建立奠定了基礎(chǔ)。與機(jī)械傳動相比，它是一門比較新興的技術(shù)。它們通過各種元件組成不同功能的基本回路，再由若干基本回路有機(jī)地組合成具有一定控制功能的傳動系統(tǒng)。液壓傳動，是機(jī)械設(shè)備中發(fā)展速度最快的技術(shù)之一。從 1795 年英國制成的液壓傳動技術(shù)和液壓元件，且工藝水平低下，發(fā)展緩慢。 20 世紀(jì)初康斯坦丁?尼斯克 (G?Constantimsco)對能量波動傳遞所進(jìn)行的理論及實(shí)際研究 。在國民經(jīng)濟(jì)的各個部門都得到了應(yīng)用，如工程機(jī)械、數(shù)控加工中心、冶金自動線等。液壓傳動 技術(shù)已成為工業(yè)機(jī)械、工程建筑機(jī)械及國防尖端產(chǎn)品不可缺少的重要技術(shù)。 (2) 液壓傳動的各種元件，可根據(jù)需要方便、靈活地來布置。 (6) 容易實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動。 (2) 工作性能易受溫度變化的影響，因此不宜在很高或很低的溫度條件下工作。 總的說來，液壓傳動的優(yōu)點(diǎn)最突出的，它的一些缺點(diǎn)有的現(xiàn)已大為改善，有的將隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而進(jìn)一步得到克服。夾緊裝置由液壓與電氣配合實(shí)現(xiàn)的自動循環(huán)要求為： Ⅰ工位夾緊缸夾緊→Ⅰ工位夾緊缸松開→Ⅱ工位夾緊缸夾緊→Ⅱ工位夾緊缸松開。 液壓系統(tǒng)一般是由以下 5個部分組成： 動力源 —— 用來將原動機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w的壓力能，輸出有一定壓力的油液，最常見的形式就是液壓泵。有各種液壓閥。有各種液壓油。 這兩個參數(shù)是計算和選擇元件、輔件和原動機(jī)的規(guī)格型號的依據(jù)。 工作壓力過高，會提高對元件的強(qiáng)度、剛度及密封要求和制造精度要求，不但達(dá)不到預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效果，反而會降低元件的容積效率、 增加系統(tǒng)發(fā)熱、降低元件壽命和系統(tǒng)可靠性。參考表 26液壓執(zhí)行器的背壓力取 。本設(shè)計取 ? =。 步驟： 1）確定系統(tǒng)類型 2）選擇回路 3）組成系統(tǒng) 供油方式的選擇 液壓系統(tǒng)油路循環(huán)方式分為開式和閉式兩種，他們各自的特點(diǎn)及相互比較見下表 表 31 開式系統(tǒng)和閉式系統(tǒng)的比較 油液循 環(huán)方式 開式 閉式 散熱 條件 較方便，但是油箱較大 較復(fù)雜，需要用輔泵來換油冷卻 抗污 染性 較差，但可采用壓力油 箱或者油箱呼吸器來改善 較好，但是油液過濾要求較高 系統(tǒng) 管路壓力損失較大，用節(jié) 效率 流調(diào)速時效率低 管路腰里損失較小，容積調(diào)速時效率較 高 限速 制動 形式 用平衡閥進(jìn)行能耗限速， 用制動閥進(jìn)行能耗制動， 引起油液發(fā)熱 液壓泵由電動機(jī)拖動時，限速及制動 過程中拖動電能向電網(wǎng)輸電，回收部分能量，即是再生限速和再生制動 其他 對泵的自吸性能要求高 對主泵的自吸性能要求低 油路循環(huán)方式的選擇主要取決于液壓系統(tǒng)的調(diào)速方式和散熱條件。 相應(yīng)的調(diào)整方式有節(jié)流調(diào)速、容積調(diào)速以及二者的結(jié)合 — 容積節(jié)流調(diào)速。其優(yōu)點(diǎn)是沒有溢流損失和節(jié)流損失，效率較高。此種調(diào)速回路效率也較高，速度穩(wěn)定性較好，但其結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。 節(jié)流調(diào)速一般采用開式循環(huán)形式。閉式系統(tǒng)中，液壓泵的吸油口直接與執(zhí)行元件的排油口相通，形成一個封閉的循環(huán)回路。節(jié)流調(diào) 速系統(tǒng)一般用定量泵供油，在無其他輔助油源的情況下，液壓泵的供油量要大于系統(tǒng)的需油量，多余的油經(jīng)溢流閥流回油箱，溢流閥同時起到控制并穩(wěn)定油源壓力的作用。對長時間所需流量較小的情況，可增設(shè)蓄能器做輔助油源。根據(jù)液壓設(shè)備所處環(huán)境及對溫升的要求，還要考慮加熱、冷卻等措施。 3）合成系統(tǒng) 選定液壓基本回路之后，配以輔助性回路，如控制油路，潤滑油路、測壓油路等，可以組成一個完整的液壓系統(tǒng)。 液壓泵的選擇 液壓泵站組件的選擇 液壓泵站一般由液壓泵組、油箱組件、過濾器組件和蓄能器組件等組成。過濾器組將是保持工作介質(zhì)清潔度必備的組將，可根據(jù)系統(tǒng) 對介質(zhì)清潔度的不同要求設(shè)置不同等級的粗過濾器，精過濾器等。一般泵的額定工作壓力應(yīng)比上述最大工作壓力高 20％ － 60％ ，所有最后算得的液壓泵的額定壓力應(yīng)為： （ 1+）＝ 表 41 液壓泵的總效率 液壓泵類型 齒輪泵 螺桿泵 葉片泵 柱塞泵 總效率 ～ ～ ～ ～ 液壓泵的流量 pq 按下式計算 pq ＝ K max)q?? （ 4－ 2） 式中 K—— 考慮系統(tǒng)泄漏和溢流閥保持最小溢流量的系數(shù)，一般取 K＝ ～ ， max)q?? —— 同時工作的執(zhí)行元件的最大總流量（ ? 3=） 本設(shè)計取泄漏系數(shù)為 ，所以： pq ＝ ＝ 由液壓元件產(chǎn)品樣本查得 CBNE312 齒輪泵滿足上述估算得到的壓力和流 量要求：該泵的額定壓力為 16MPa，公稱排量 V＝ 12 mL/rev，額定轉(zhuǎn)速為1800r/min。計算結(jié)果如下表所示： 表 42Ⅰ工位液壓缸的實(shí)際工況 工作階段 流量 / 1minL ? 速度 / 1ms? 時間 /s 無桿腔 有桿腔 夾緊 q出 ＝ 12Aq A進(jìn) = ? = q進(jìn) ＝ 1v ＝2qA進(jìn) = 341060 10?????????? = 111Lt V? = 335 ?? =3 松開 q進(jìn) = 3qP =143 = q出 =q進(jìn) 21AA = ＝ 2v ＝1qA進(jìn) = 341060 10????????? = 122Lt V? = 335 10?? ＝ 1 表 43Ⅱ工位夾緊缸的實(shí)際工況 工作階段 流量 / 1minL ? 速度 / 1ms? 時間 /s 無桿腔 有桿腔 夾緊 q進(jìn) ＝ q出 ＝ 21Aq A進(jìn) = ? = 1v ＝1qA進(jìn) = 341060 10????????? = 1 1Lt V? = 325 ?? = 松開 q出 =q進(jìn) 12AA =14 ＝ q進(jìn) = pq =14 2v ＝2qA進(jìn) = 341060 10??????? = 2 2Lt V? = 325 ?? ＝ 上表中 1A —— 油缸的工作腔面積； 2A —— 油缸回油腔面積； q進(jìn) —— 進(jìn)油缸流量； q出 —— 出油缸流量； 12,vv—— 油缸的運(yùn)動速度； 12,tt—— 油缸的運(yùn)動時間。 閥類元件的規(guī)格應(yīng)按閥所在回路的最大工作壓力和通過該閥的最大流量，從產(chǎn)品樣本中選定。選擇節(jié)流閥和調(diào)速閥時，應(yīng) 考慮其最小穩(wěn)定流量滿足機(jī)器低速性能的要求； 3)一般選擇控制閥的額定流量應(yīng)比系統(tǒng)管路實(shí)際通過的流量大一些，必要時，允許通過閥的最大流量超過其額定流量的 20%； 根據(jù)以上要求，現(xiàn)選定各類閥和組將的型號如表 44 所示： 表 44 各種液壓元件的類型選擇 序號 名稱 通過流量 /L 額定流量/ 1minL ? 額定壓力 /MPa 額定壓降 /MPa 型號規(guī)格 1 吸油過濾器 14 20 — — MF02 2 單向閥 14 40 25 CIT03A1 3 壓力繼電器 — — 25 — MJCS02BHH 4 壓力表 — — 0～ 10 — W21/2100A1 5 壓力表開關(guān) 14 21 10 — GCT02 6 疊加式溢流閥 14 35 25 MRF02PK120 7 疊加式減壓閥 14 35 25 MPR02PK102 8 疊加式單向閥 14 35 21 MPC02W0530 9 二位四通換向閥 80 25 D5023N2D2 10 疊加式單向節(jié)流閥 35 21 MTC02WKI20 11 二位四通換向閥 14 80 25 D5023N2D2 12 疊加式單向節(jié)流閥 14 35 21 MTC02WKI20 13 空氣濾清器 — — — — AB1162 14 液位計 — — — — LS3” 液壓附件的計算和選擇 確定管件的尺寸 表 45 油管中的允許流速 油液流經(jīng)油管 吸油管 高壓管 回油管 短管及局部收縮處 允許速度（ m/s） － 2． 5－ 5 － 5－ 7 表 46 安全系數(shù) 管內(nèi)最高工作壓力 7 7－ 安全系數(shù) 8 6 4 由表 42 和 43 得知Ⅰ工位夾緊液壓缸有桿腔和無桿腔油管的實(shí)際最大流量分別為 ，Ⅱ工位夾緊液壓缸有桿腔和無桿腔油管的實(shí)際最大流量分別為 14L/min 和 ，按照表 45 的推薦值取油管內(nèi)油液的允許流速為 4m/min，按計算公式： d = 4q?? （ 4－ 3） 式中 q—— 通過油管的最大流量； V—— 油管中允許流速； d—— 油管內(nèi)徑。 將數(shù)值代入公式（ 44）得： ?Ⅰ ＝ 1mm≥ 2bpdn? = 6366 .1 1 0 8 1 0 82 4 1 2 1 0 ?? ? ? ??? ＝ ?Ⅱ ＝ 1mm≥ 2bpdn? = 10 10 82 41 2 10 ?? ??? ? ??? ＝ 所以選的管子壁厚安全。開式油箱應(yīng)用較多。管口與箱底、箱壁距離一般不小于管徑的 3 倍。 油箱的容積可以按照下列經(jīng)驗公式進(jìn)行計算： V＝ pq? （ 4－ 5） 式中 V—— 油箱的有效容積 /L； pq —— 液壓泵的總額定流量 / 1minL ?? ； ? —— 與系統(tǒng)壓力有關(guān)的經(jīng)驗系數(shù)：低壓系統(tǒng)取 ? =2～ 4，中壓系統(tǒng) ? =5～7，高壓系統(tǒng)取 ? =10～ 12，對對于行走機(jī)械取或經(jīng)常間斷作業(yè)的設(shè)備，系數(shù)取較小值；對于安裝空間允許的固定機(jī)械，或需藉助油箱頂蓋安裝液壓泵及電動機(jī)和液壓閥集成裝置時，系數(shù)可適當(dāng)取較大值。 在油缸松開時，退油路上的壓力損失為 vp?? ＝ ()Qp Q??實(shí)壓 降額） ? ?2 2 2 224 .6 7 4 .6 7 4 .6 7 4 .6 70 .1 0 .2 0 .1 0 .1 54 0 8 0 3 5 3 54 .6 7 1 3 .50 .1 5 0 .13 5 1 9 .6? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ????????? ＝ 由此可以看出，系統(tǒng)閥的壓力損失都小于原先的估計值，所