【正文】 ＝ ＝ ＝根據(jù)JB827－66，同時考慮到制作方便，Ⅰ工位夾緊液壓缸兩根油管同時選用101（外徑10mm，壁厚1mm）的10號冷拔無縫鋼管。 液壓控制閥的選擇 選擇依據(jù)選擇依據(jù)為：額定壓力，最大流量，動作方式，安裝固定方式，壓力損失數(shù)值，工作性能參數(shù)和工作壽命等?，F(xiàn)取泵的容積效率＝，當(dāng)選用轉(zhuǎn)速n＝1400 r/min的驅(qū)動電機時，泵的流量為： ＝Vn ＝12 mL/rev1400r/min ＝14L/min由前面的計算可知泵的最大功率出現(xiàn)在Ⅱ工位夾緊階段，現(xiàn)取泵的總效率為 ＝，則： ＝ ＝ ＝840W選用電動機型號：Y90S—4B5型封閉式三相異步電動機滿足上述要求，其轉(zhuǎn)速為1400r/min。 液壓泵的計算與選擇液壓泵的最大工作壓力： =＋ （4－1）其中 ——液壓執(zhí)行元件最大工作壓力； ——液壓泵出口大執(zhí)行元件入口之間所有的沿程壓力損失和局部壓力損失之和。根據(jù)系統(tǒng)的實際需要，本設(shè)計選擇液壓泵組、油箱組件、過濾器組件。 在合成液壓系統(tǒng)時要注意以下幾點：防止油路間可能存在的相互干擾；系統(tǒng)應(yīng)力求簡單，并將作用相同或者相近的回路合并，避免存在多余回路；系統(tǒng)要安全可靠，力求控制油路可靠；組成系統(tǒng)的元件要盡量少，并應(yīng)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)元件；組成系統(tǒng)時還要考慮節(jié)省能源，提高效率減少發(fā)熱，防止液壓沖擊；測壓點分布合理等。本設(shè)計采用節(jié)流調(diào)速，所以使用定量泵供油。油液的凈化裝置是液壓源中不可缺少的。容積調(diào)速系統(tǒng)多數(shù)是用變量泵供油，用安全閥限定系統(tǒng)的最高壓力。其結(jié)構(gòu)緊湊，但散熱條件差。在開式系統(tǒng)中，液壓泵從油箱吸油，壓力油流經(jīng)系統(tǒng)釋放能量后，再排回油箱。節(jié)流調(diào)速又分別有進油節(jié)流、回油節(jié)流和旁路節(jié)流三種形式。但為了散熱和補充泄漏，需要有輔助泵。 節(jié)流調(diào)速一般采用定量泵供油，用流量控制閥改變輸入或輸出液壓執(zhí)行元件的流量來調(diào)節(jié)速度。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行能耗限速，用制動閥進行能耗制動，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=。為了防止夾緊時發(fā)生沖擊，液壓缸需保持一定回油背壓。 2 液壓系統(tǒng)的設(shè)計本設(shè)計是完成某機床需要對零件進行兩工位裝夾裝置（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的機器，以便能加快我國國民經(jīng)濟的增長速度，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）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1000：1。當(dāng)液壓系統(tǒng)超負荷（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；5）易于設(shè)計、制造。液壓傳動的缺點：1）不能保證嚴格的傳動比。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速度時間/運動部件重力G/N負載/N啟動、制動時間Ⅰ工位夾緊缸夾緊35245050003松開—1Ⅱ工位夾緊缸夾緊2515002000松開— Ⅰ工位夾緊缸的負載計算慣性負載夾緊： =2450/ =59N松開： =2450/ =175N靜摩擦負載 =（2450+0） = 490N動摩擦負載 =（2450+0） =245N Ⅱ工位夾緊缸的負載計算慣性負載夾緊：=1500/ =382N松開： =1500/ =765 靜摩擦負載 =（1500+0） = 300N動摩擦負載 =（1500+0） =150N由此得Ⅰ工位夾緊缸和Ⅱ工位夾緊缸在工作的各個階段所受的負載，由表22所示表22Ⅰ工位夾緊缸的外負載計算結(jié)果 The load calculation results of clamping cylinderⅠ工況負載組成外負載F/N啟動490加速304夾緊5245反向啟動490加速420松開245表23Ⅱ工位夾緊缸的外負載計算結(jié)果 The load calculation results of clamping cylinderⅡ工況負載組成外負載F/N啟動300加速532夾緊2150工況負載組成外負載F/N反向啟動300加速915松開150 液壓系統(tǒng)主要參數(shù)的確定根據(jù)液壓執(zhí)行元件的負載表可以確定系統(tǒng)的最大負載數(shù)，在充分考慮系統(tǒng)所需的流量、性能等因素后，可參照表24或者25選擇系統(tǒng)的工作壓力表24按負載選擇工作壓力 Choose actuating pressure according to the loads負載 /kN551010202030305050系統(tǒng)壓力/MPa344557表25 按主機類型選擇系統(tǒng)工作壓力 Select system pressure By the types主機類型設(shè)計壓力/MPa機床精加工機床～2半精加工機床3～5龍門刨床2～8拉床8～10農(nóng)業(yè)機械、小型工程機械、工程機械輔助機構(gòu)10～16液壓機、大中型挖掘機、中型機械、起重運輸機械20～32地質(zhì)機械、冶金機械、鐵道車輛維護機械、各類液壓機具等25～100本設(shè)計根據(jù)主機類型是數(shù)控銑床，初步選擇系統(tǒng)壓力為4MPa。通常是由液壓缸的往返速比確定這一關(guān)系，即，按這一關(guān)系得到的d的計算公式入如下表表27根據(jù)往返速度比計算活塞桿直徑d的公式 The remended values of The piston rod diameter d往返速度比2活塞桿直徑d油缸的速比，可由機械設(shè)計手冊查得。本液壓系統(tǒng)設(shè)計的內(nèi)容大致為： 1）油路循環(huán)方式的分析與選擇；2）調(diào)速方案的分析和選擇；3）液壓動力源的分析與選擇；4）液壓回路的分析、選擇與合成；5）液壓系統(tǒng)原理圖的擬訂。調(diào)速方案對主機的性能起到?jīng)Q定性的作用。其優(yōu)點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 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～～～～液壓泵的流量按下式計算 ＝K （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＝～，——同時工作的執(zhí)行元件的最大總流量（=），所以： ＝＝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工位夾緊缸的實際工況 The actual working conditions of the clamping cylinderⅠ工作階段流量/速度/時間/s無桿腔有桿腔夾緊＝ = =＝＝== = =3松開= =