【正文】 （ ） 22 ???? ?dv （ ）畢業(yè)設(shè)計（論文） 29 3275Re75 22 ???? （ ） 回油管道的沿程壓力損失 Δp21為 PaPavdl 622212 100 1 2 ?????????? ??? （ ） 回油路中沒有多余的閥體會增加壓力損失，故回油路總壓力損失 Δp2為 6122 P????? 變量泵出口處的壓力 pp 11 22 pA pAFp cmp ????? ? （ ） Pa) 100 1 7 0( 6464 ??? ??????? ?? 系統(tǒng)溫升的驗算 在整個工作循環(huán)中，工進(jìn)階段所占的時間最長，為了簡化計算，主要考慮工進(jìn)時的發(fā)熱量?！?)，油箱的散熱面積 A 為 223 23 2 mmVA ????? 系統(tǒng)的溫升為 3 ??????? ?KAPt ℃ （ ） 驗算表明系統(tǒng)的溫升在許可范圍內(nèi)。 液壓元件和管道安裝 a. 液壓元件的安裝 液壓 泵安裝：液壓泵與原動力、液壓馬達(dá)與其拖動的主機(jī)工作機(jī)構(gòu)間的同軸度偏差應(yīng)在 以內(nèi)，軸線間的傾角不得大于 1176。行程較長和油溫較高的液壓缸，一端應(yīng)保持浮動，不補償熱膨脹的影響 。 液壓缸：安裝前應(yīng)仔細(xì)檢查其活塞桿是否彎曲。為此，在液壓站安裝調(diào)試中，必須熟悉主機(jī)的工況特點及其液壓系統(tǒng)的工作原理與液壓站各組成部分的 結(jié)構(gòu)、功能和作用并嚴(yán)格按照設(shè)計要求來進(jìn)行：在液壓站使用維護(hù)中應(yīng)對其加強日常維護(hù)和管理。 當(dāng) v=10cm/min 時 m i n/ i n/ i n/ 33322 LmmvDq ??????? ??? 此時泵的效率 ，泵的出口壓力為 ，則有 WP 7 8 ????輸入 kWkWFvP 0 0 1 4 7 0 32 ?????? ??輸出 此時的功率損失為 畢業(yè)設(shè)計（論文） 30 WPPP ???? 輸出輸入 當(dāng) v=150cm/min 時， q=，總效率 η=，則有 WWP ????輸入 WWFP k0 2 1 7 5 08 7 0v 32 ??????輸出 此時的功率損失為 WPPP ??? 輸出輸入 可見在工進(jìn)速度低時，功率損失為 ，發(fā)熱量最大。 7 液壓系統(tǒng)的驗算 28 7 液壓系統(tǒng)的驗算 已知該液壓系統(tǒng)中進(jìn)、回油管的內(nèi)徑均為 10mm，各段管道長度 l 進(jìn) =，l 回 =。 液壓油應(yīng)具有適當(dāng)?shù)恼扯?，良好的粘溫特性，良好的潤滑性，能抗氧化、無腐蝕作用，抗燃燒，不易乳化，不破壞密封材料，無毒，有一定的消泡能力。表示粘性大小的量稱為粘度。 圖 卡套式管接頭 液壓油的選擇 液壓油引就是利用液體壓力能的液壓系統(tǒng)使用的液壓介質(zhì)，在液壓系統(tǒng)中起著能量傳遞、系統(tǒng)潤滑、防腐、防銹、冷卻等作用。由于旋轉(zhuǎn)螺母時套管不轉(zhuǎn)動，故管子不受扭轉(zhuǎn)作用即完成裝配。另一種采用普通細(xì)牙螺紋，此時接頭體和機(jī)件端的連接處需加密封墊圈?？ㄌ资焦芙宇^在國外使用很普遍，但對管子的徑向尺寸精度要求很高，用于高壓系統(tǒng)應(yīng)該謹(jǐn)慎。壓力為 G、 J（ 2 40MP）的卡套式管接頭采用普通細(xì)牙螺紋與機(jī)體連接。管子連接的種類有螺紋式，接頭式、法蘭式、擴(kuò)口試、壓縮套式、卡套式。由于膠管制造比較困難，成本高，因此非必要時盡量不用。 膠管用作聯(lián)接兩個相對運動部件之間的管道。 鋼管能承受較高的壓力，低廉； 但彎制比較困難，彎曲半徑不能太小，多用在壓力較高、裝配位置比較方便的地方。軟管安裝時應(yīng)避免發(fā)生扭轉(zhuǎn)，以名影響使用壽命。 畢業(yè)設(shè)計（論文） 24 (4) 液壓泵與機(jī)床相聯(lián)的管道一般都先集中接到機(jī)床的中間接頭上，然后再分別通向不同部件的各個執(zhí)行機(jī)構(gòu)中去，這樣做有利于搬運、裝拆和維修。 (3) 在閥類元件的布置中，行程閥的安放位置必須靠近運動部件。為增加電動機(jī)與液壓泵的聯(lián)接剛性，避免產(chǎn)生共振，可以把液壓泵和電動機(jī)先裝在剛性較好的底板上使其成為一體，然后底板加墊再裝到液壓油箱蓋上。 c. 法蘭支架式 電動機(jī)與液壓泵先以法蘭連接，法蘭再與支架連接，最后支架再裝在底板上。這種結(jié)構(gòu)拆裝方便。液壓泵及掛到都安裝在液壓油箱外面，安裝維 修方便，散熱條件好。 a. 立式安裝 將液壓泵和與之相聯(lián)的油管放到液壓油箱內(nèi)，這種結(jié)構(gòu)型式緊湊、美觀，同時電動機(jī)與液壓泵的同軸度能保證，吸油條件好，漏油可直接回液壓油箱，并節(jié)省占地面積。因此，需設(shè)置冷卻設(shè)備。C。液壓油溫度一般希望保持在 30176。 e. 液面指示 畢業(yè)設(shè)計（論文） 22 為觀察液壓油箱內(nèi)的液面情況，應(yīng)在箱的側(cè)面安裝液位指示計，指示最高、最低油位。液壓泵及液壓馬達(dá)的底座要與上頂蓋分開，另行制做?？諝鉃V清器常設(shè)計成既能過濾空氣又能加油的結(jié)構(gòu)。同時應(yīng)盡量避免將液壓泵及馬達(dá)直接裝在液壓油箱頂蓋上。 (5) 吸油管與回油管的方向 為了使油液流動具有方向性，要綜合考慮隔板、吸油管和回油管的配置，盡量把吸油管和回油管用隔板開。 (4) 吸油管 吸油管前一般應(yīng)設(shè)置濾油器，其 精度為 100～ 200 目的網(wǎng)式或線隙式濾油器。 (2) 回油集管 單獨設(shè)置回油管當(dāng)然是理想的，但不得已時則應(yīng)使用回油集管。 畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 圖 隔板 b. 吸油管與回油管 (1) 油管出口 回油管的出口形式有直口、斜口、彎管直口、帶擴(kuò)散器的出口等幾 種型式，斜口應(yīng)用得較多，一般為 45176。 圖 油箱主視圖 液壓油箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計 在一般設(shè)備中，液壓油箱多采用鋼板焊接的分離式液壓油箱。如果所設(shè)計的液壓油箱能滿足下列尺寸的要求，則可以從中選 擇一種。為了防止液壓油從油箱中溢出，油箱中的液壓油位不能太高，一般不應(yīng)超過液壓油箱高度的 80%。 液壓油箱有效容積的確定 液壓油箱在不同的工作條件下，影響散熱的條件很多，通常按壓力范圍來考慮。采用的方法是可以把油路板設(shè)計成偏心油孔，只要兩孔有公共部分即可保證油路的暢通。當(dāng)液壓元件布置完畢后，基本位置就確定了。 d. 液壓元件之間的距離應(yīng)大于 5mm，換向閥上的電磁鐵、壓力閥的先導(dǎo)閥以及壓力表等可伸到面板的輪廓外。本次采用的是 12mm外徑的鋼管來作為油管，管接頭將采用卡套式直通管接頭，然后連接油管。本次采用螺栓直接固定在用角鋼焊接而成實驗臺支架上。結(jié)構(gòu)以 20mm的鋼板為主，在上面分布的是各種螺孔與通孔，用來安裝各個液壓元件。本系統(tǒng)主油路流量為 q=，壓油管的允許流速取 v＝4m/s，則內(nèi)徑 d 為 mmmmvqd ??＝＝ （ ） 若系統(tǒng)主油路流量按快退時取 q=,則可算得油管內(nèi)徑 d=. 綜合諸因素，現(xiàn)取油管的內(nèi)徑 d 為 10mm，外徑為 12mm。 根據(jù)以上算得的 pp 和 qp 再查閱有關(guān)手冊，現(xiàn)選用YB1 型液壓泵，該泵的基本參數(shù)為：公稱排量為 ，轉(zhuǎn)速為 1450r/min，額定壓力為 ，容積效率為 ，總效率為 ，驅(qū)動功率為 。 ?pp=p1+ΣΔp=+=3MPa b. 液壓泵流量的確定。 解得 Ffc= ? F+Ffc= D2= 1)(4 pFF fc ?? +（ D2d2） 12 pp （ ） 式中 p1液壓缸工作壓力； p2液壓缸回油腔背壓力，由表 可知； d/D活塞桿直 徑與液壓缸內(nèi)經(jīng)之比，由表 可知 d=； 帶入式（ ）得 D=35mm 表 執(zhí)行元件背壓的估算值 系 統(tǒng) 類 型 背壓 p2（ MPa） 中、低壓系統(tǒng) 0~8MPa 簡單系統(tǒng)、一般輕載的節(jié)流調(diào)速系統(tǒng) ~ 回油路帶調(diào)速閥的調(diào)速系統(tǒng) ~ 回油路帶背壓閥 ~ 采用帶補液壓泵的閉式回路 ~ 中高壓系統(tǒng) 8~16MPa 同上 比中低壓系統(tǒng)高50%~100% 高壓系統(tǒng) 16~32MPa 如鍛壓機(jī)械等 初 算時背壓可忽略不計 畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 表 液壓缸內(nèi)經(jīng) D 與活塞桿直徑 d 的關(guān)系 按機(jī)床類型選取 d/D 按液壓缸工作壓力選取 d/D 機(jī)床類別 d/D 工作壓力 p/（ MPa） d/D 磨床、絎磨及研磨機(jī)床 ~ ≤2 ~ 插床、拉床、刨床 2~5 ~ 鉆、鏜、車、銑床 5~7 ~ — — 7 通過查詢表 、表 可知 D 取 40mm，取 20mm。 表 液壓設(shè)備常用的工作壓力 設(shè)備類型 機(jī) 床 農(nóng)業(yè)機(jī)械或中型工程機(jī)械 液壓機(jī)、重型機(jī)械、起重運輸機(jī)械 磨床 組合機(jī)床 龍門刨床 拉床 工作壓力 p/(MPa) ~ 3~5 2~8 8~10 10~16 20~32 b. 計算液壓缸內(nèi)徑 D 和活塞桿直徑 d。 畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 圖 二調(diào)速閥并聯(lián)的兩工進(jìn)速度換接回路原理圖 c. 實驗原理圖的完善 在一個液壓站的實驗裝置設(shè)計實驗中，要求完成兩種工進(jìn)速度換接回路實驗裝置的設(shè)計，可實現(xiàn)兩個調(diào)速閥的串聯(lián)、并聯(lián)換接實驗，原理圖如圖 。 5) 原位停止 工作臺快速退回到原位后，工作臺上的擋塊壓下行程開關(guān)、發(fā)出信號，使電磁鐵 2YA 斷電，至此全部電磁鐵皆斷電，閥 1 處于中位，液壓缸兩腔油路均被切斷，活塞與工作臺原位停止。 3) 二工進(jìn) 電磁鐵 1YA 仍通電，閥 1 左位仍接入系統(tǒng)工作；此時電磁鐵 4YA 失電（與已有回路圖 中通電剛好相反，從而可節(jié)約用電）、 3YA 通電，閥 3 的右位和閥 2 的左位接入系統(tǒng)工作；從油泵來的壓力經(jīng)過閥 1 左位后，會流過閥 3 的右位，再流經(jīng)調(diào)速閥 B 而進(jìn)入液壓缸左腔；液壓缸右腔的油經(jīng)閥 1 后回油箱；活塞推動工作臺慢速右移，實現(xiàn)了第二次工作進(jìn)給，進(jìn)給量的大小由調(diào)速閥 B 來調(diào)節(jié)，不受調(diào)速閥 A 通流面積大小的限制。如圖 所示，這就是新回路的組成。 原理圖的設(shè)計 a. 二調(diào)速閥串聯(lián)兩工進(jìn)速度換接回路的設(shè)計 (1) 二調(diào)速閥串聯(lián)的兩工進(jìn)速度換接回路 如圖 所示為我們教材中常見的二調(diào)速閥串聯(lián)的兩工進(jìn)速度換接回路。 工作原理主要是當(dāng)葉片泵轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，葉片在離心力和壓力油的作用下，尖部緊貼在定子內(nèi) 表面上。其中，通過液壓回路的設(shè)計，實現(xiàn)調(diào)速閥之間的串并聯(lián)要求，以此完成題目中的任務(wù)要求。液壓系統(tǒng)的設(shè)計與主機(jī)的設(shè)計是緊密聯(lián)系的，當(dāng)從必要性、可行性和經(jīng)濟(jì)性幾方面對機(jī)械、電氣、液壓和氣動等傳動形式進(jìn)行全面比較和論證，決定應(yīng)用液壓傳動之后，二者往往同時進(jìn)行。計算機(jī)的廣泛普及與應(yīng)用為氣動技術(shù)的發(fā)展提供了更廣闊的前景。因為空氣做工作介質(zhì)具有防火、防爆、防電磁干擾，抗振動、沖擊、輻射等優(yōu)點，近年來氣動技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域已從汽車、采礦、鋼鐵，機(jī)械工業(yè)等重工業(yè)迅速擴(kuò)展到化工、輕工、食品、軍事工業(yè)等各行各業(yè)。 隨著液壓機(jī)械自動化程度的不斷提高，液壓元件應(yīng)用數(shù)量急劇增加，元件小型化、系統(tǒng)集成化是必然的發(fā)展趨勢。戰(zhàn)后，液壓技術(shù)很快轉(zhuǎn)入民用工業(yè)，在機(jī)床、工程機(jī)械、冶金機(jī)械、塑料機(jī)械、農(nóng)林機(jī)械、汽車、船舶等行業(yè)得到了大幅度的應(yīng)用和發(fā)展。 液壓技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展?fàn)顩r 液壓與氣壓傳動相對于機(jī)械傳動來說是一門新興技術(shù)。 (3) 能量損失較大，因而效率較低。 (8) 易于實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化，便于設(shè)計、制造和維修。 (5) 易于實現(xiàn)低速大扭矩；易于實現(xiàn)直線往復(fù)運動，可以直接驅(qū)動工作裝畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 置；各液壓元件間用于管道連接，因而安裝位置自由度大，易于總體布置。 (2) 慣性小，啟動、制動迅速，運動平穩(wěn)，沖擊小，換向迅速。它的性質(zhì)對液壓系統(tǒng)的正常工作有直接的重要影響。通過它們控制和調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)中液壓油的壓力、流量和流向，以保證執(zhí)行元件所要求的輸出力、速度和方向。 (2) 執(zhí)行元件 —— 包括各類液壓缸和液壓馬達(dá)。濾油器的作用是濾去工作油液中的雜質(zhì)，以減小對液壓元件的磨損。當(dāng)閥桿處于中立位置 I時，在換向閥內(nèi)部 P 口與 O 口相通， A 口與 B 口被封閉，此時液壓泵輸出的油液不通過液壓缸而直接流回油箱，液壓泵卸荷，液壓缸活塞保持在一定位置；當(dāng)閥桿在位置 II 時，換向閥內(nèi)部 P 口與 B 口相通， A 口與 O 口相通，液壓泵輸出的油液經(jīng)換向閥進(jìn)入液壓缸下腔 ，液壓缸活塞桿縮回，提升鏟刀，液壓缸上腔的油經(jīng)換向閥流回油箱；當(dāng)閥桿在位置 III 時，液壓泵輸出的油液進(jìn)入液壓缸畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 上腔，使鏟刀下降，液壓缸下腔的油經(jīng)換向閥流回油箱；當(dāng)閥桿在位置 IV時，換向閥內(nèi)部四個口全通