【正文】 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際最大流量分別為遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 23 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。計花小涵 : 銑床夾緊裝置液壓系統(tǒng)設(shè)計 20 算結(jié)果如下表所示： 表 42Ⅰ工位夾緊缸的實際工況 The actual working conditions of the clamping cylinderⅠ 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 ?? ＝ 1 表 43Ⅱ工位夾緊缸的實際工況 The actual working conditions of the clamping cylinderⅡ 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進(jìn) =q進(jìn) 12AA =14 q出 = pq =14 2v ＝2qA進(jìn) 22Lt V? 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 21 ＝ = 341060 10??????? = = 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—— 油缸的運動速度； 12,tt—— 油缸的運動時間。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+）＝ 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 表 41 液壓泵的總效率 The total efficiency of hydraulic pumps 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。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。 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。 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)。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。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。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。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)速一般采用開式循環(huán)形式。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。其優(yōu)點是沒有溢流損失和節(jié)流損失，效率較高。 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。 油路循環(huán)方式的分析和選擇 液壓系統(tǒng)油路循環(huán)方式分為開式和閉式兩種，他們各自的特點及相互比較見下表 表 31開式系統(tǒng)和閉式系統(tǒng)的比較 Compare of Hold dyadic system and Shut dyadic system 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) 效率 管路壓力損失較大，用節(jié) 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。本設(shè)計取 ? =。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 為了防止夾緊時發(fā)生沖擊，液壓缸需保持一定回油背壓。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 2 液壓系統(tǒng)的設(shè)計 技術(shù)要求 本設(shè)計是完成某機床需要對零件進(jìn)行兩工位裝夾裝置（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，完成工件裝夾運動。著是由于液壓介質(zhì)的可壓縮性和不可避免的泄露等因素引起的； 2） 系統(tǒng)工作時，對溫度的變化較為敏感。液壓元件已實現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化。液壓傳動裝置可在極低的速度下輸出很大的力，如果采用機械傳動裝置減速，其減速器結(jié)構(gòu)往往十分龐大； 2）在輸出相同功率的情況下，液壓傳動裝置的體積小、質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、慣性小。但是氣動傳 動的致命弱點是空氣壓縮性大，無法獲得均勻而穩(wěn)定的運動。電氣控制，特別是電子計算機控制，具有信號變化方便，遠(yuǎn)距離操縱容易等獨特優(yōu)點，在自動化程度要求高的場合是必不可少的。具有傳動準(zhǔn)確可靠，操作簡單，機構(gòu)直觀易掌握，負(fù)荷變化對傳動比影響小等優(yōu)點。 此外，高壓、高轉(zhuǎn)速、低噪聲組件的研究，高效濾材的研究，環(huán)保型工作介質(zhì)及其相應(yīng)高壓液壓組件的研究等也是值得關(guān)注的動向。 3）提高液壓傳動的可靠性 由于有限元法在液壓元件設(shè)計中的應(yīng)用，可靠性實驗、研究工作的廣泛開展以及新材料、新工藝的發(fā)展等，是液壓元件的壽命得到提高。 20 世紀(jì) 70 年代后期，德、美等國相繼研制成功負(fù)載敏感泵及低功率電磁鐵等。因此作為二十一世紀(jì)的主人，我們更應(yīng)該通過作大量的設(shè)計制造和廣泛地使用各種先進(jìn)的機器，以便能加快我國國民經(jīng)濟(jì)的增長速度，加快我國現(xiàn)代化建設(shè)。 液壓傳動在機械設(shè)備中的應(yīng)用非常廣泛。這種機床是一種綜合應(yīng)用了計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)、精密測量和機械設(shè)計等新技術(shù)的機電一體化的產(chǎn)品。遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 數(shù)控銑床夾緊裝置液壓系統(tǒng)設(shè)計 前言 與其他傳動方式相比較，液壓傳動具有其獨特的技術(shù)優(yōu)勢，其應(yīng)用領(lǐng)域幾乎囊括了國民經(jīng)濟(jì)各工業(yè)部門。用普通的機床加工精度低，效率低，勞動度大，已經(jīng)無法滿足生產(chǎn)要求，從而一種新型的數(shù)字程序控制的機床應(yīng)運而生。隨著數(shù)控車床自動化程度的提高，使用液壓系統(tǒng)控制這一過程已經(jīng)大大提高了自動化和加工精度。 我國進(jìn)入世界貿(mào)易組織之后，對我國的機械行業(yè)是個機遇，更是一個艱難的挑戰(zhàn)。 1）節(jié)能 近年來，由于世界能源的緊缺，各國都把液壓傳動的節(jié)能問題作為液壓技術(shù)發(fā)展的重要課題。隨著微電子、計算機技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了各種數(shù)字閥和數(shù)字泵，并出現(xiàn)了把單片機直接裝在液壓組件上的具有位置或力反 饋的閉環(huán)控制液壓元件及裝置。 4）高度集成化 疊加閥、集成塊、插裝閥的應(yīng)用以及把各種控制閥集成于液壓泵及液壓執(zhí)行元件上形成組合元件，有些還把單片機等集成在其控制機構(gòu)上， 達(dá)到了集機、電、液于一體的高度集成化。 機械傳動是發(fā)展最早而且應(yīng)用最普遍的一種傳動方式。但交流電機一般難于進(jìn)行無級變速，而直流電機雖然可以實現(xiàn)無級變速，但支流電源價格比較昂貴?？諝怵ざ刃。使艿缐毫p失小，流速大，而且可獲得高速度。 液壓傳動是用液體作為介質(zhì)來傳遞能量的，液壓傳動與上述三種傳動比較有以下一些優(yōu)點： 1）液壓傳動可在運行過程中方便地實現(xiàn)大范圍的無級調(diào)速，調(diào)速范圍可達(dá) 1000： 1。當(dāng)液壓系統(tǒng)超負(fù)荷（或系統(tǒng)承受液壓沖擊）時，液壓油可以經(jīng)溢流閥排回油箱，系統(tǒng)得到過載保護(hù)； 花小涵 : 銑床夾緊裝置液壓系統(tǒng)設(shè)計 4 5）易于設(shè)計、制造。 液壓傳動的缺點： 1） 不能保證嚴(yán)格的傳動比。采用液壓傳動符合本次設(shè)計的工位夾緊裝置的工作條件。 表 21 機床工位夾緊裝置的運動參數(shù)和動力參數(shù) The movement and dynamic parameters of Machinist clamping device 工況 行程 /mm 速度 1/v ms?? 時間 / 1ts? 運動部件重力 G/N 負(fù)載 eF /N 啟動、制動時間 t? /s Ⅰ工位夾緊缸 夾緊 35 1t 2450 5000 3 松開 2t — 1 Ⅱ工位夾緊缸 夾緊 25 3t 1500 2020 松開 4t — 動力分析和運動分析 Ⅰ工位夾緊缸的負(fù)載計算 慣性負(fù)載 夾緊： 花小涵 : 銑床夾緊裝置液壓系統(tǒng)設(shè)計 6 i GF gt??? ? =2450/ =59N 松開： i GF gt??? ? =2450/ =175N 靜摩擦負(fù)載 ? ?fs s nF G F??? =（ 2450+0） = 490N 動摩擦負(fù)載 ? ?fd d nF G F??? =（ 2450+0） =245N Ⅱ工位夾緊缸的負(fù)載計算 慣性負(fù)載 夾緊： i GF gt??? ? =1500/ =382N 松開： i GF gt??? ? =1500/ =765 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 靜摩擦負(fù)載 ? ?fs s nF G F??? =（ 1500+0）