【正文】 設計是一個系統(tǒng)性的工程，越做到后面，越發(fā)現(xiàn)自己知識的局限性，在今后的學習中，還得加緊學習。 通過這次課程設計，讓我們每個人都再一次切身體驗了課程設計的基本模式和相關流程。回油路上總壓降為 M P aM P ap 63 2222 ????????? ?????????????????????????? 此值與表 3 的估計值相近，故不必重算。 回油路上，液壓缸有桿腔中的油液通過電液換向閥 2和單向閥 6的流量都是，然后與液壓泵的供油合并，經(jīng)行程閥 3 流入無桿腔。 主要零件強度校核 ① 缸筒壁厚 δ =4 ㎜ 因為方案是低壓系統(tǒng)，校核公式 ? ??? 2eDP?, ? 式中：?缸筒壁厚（m） eP實驗壓力 1e )~( PP?,其中 1p是液壓缸的額定工作壓力 D缸筒內(nèi)徑 D= ??缸筒材料的許用應力。 (2) 確定油管 在選定了液壓泵后，液壓缸在實際快進、工進和快退運動階段的運動速度、 17 時間以及進入和流出液壓缸的流 量，與原定數(shù)值不同，重新計算的結(jié)果如表 7所列。 （ 1）計算液壓泵的最大工作壓力 由于本設計采用雙泵供油方式，根據(jù)液壓系統(tǒng)的工況圖，大流量液壓泵只需在快進和快退階段向液壓缸供油，因此大流量泵工作壓力較低。 回油路：液壓缸右腔→三位五通換向閥 2→背壓閥 8→液控順序閥 7→油箱。 表 5 電磁鐵的動作順序表 13 圖 5 液壓系統(tǒng)圖 系統(tǒng)圖的原理 1． 快進 快進如圖所示，按下啟動按鈕，電磁鐵 1YA 通電，由泵輸出地壓力油經(jīng) 2三位五通換向閥的左側(cè)，這時的主油路為： 進油路：泵 → 向閥 10→三位五通換向閥 2（ 1YA 得電）→行程閥 3→液壓缸左 腔。為了控制軸向加工尺寸，提高換向位置精度，采用死擋塊加壓力繼電器的行程終點轉(zhuǎn)換控制。與采用行程閥相比，電磁閥可直接安裝在液壓站上，由工作臺的行程開關控制，管路較簡單，行程大小也容易調(diào)整，另外采用液控順序閥與單向閥來切斷差動油路。 由于選定了節(jié)流調(diào)速方案，所以油路采用開式循環(huán)回路，以提高散熱效率，防止油液溫升過高。速度的換接、穩(wěn)定性和調(diào)節(jié)是該機床液壓系統(tǒng)設計的核心。 此時液壓缸兩腔的實際有效面積分別為： 2421 105 8 mDA ???? ? ? ? 24222 mdDA ????? ? 工作臺在快進 過程中，液壓缸采用差動連接，此時系統(tǒng)所需要的流量為 ? ? m i 121 LAAq ????快進 工作臺在快退過程中所需要的流量為 m 32 LA ???快退 工作臺在工進過程中所需要的流量為 q 工進 =A1 v1’= L/min 根據(jù)上述液壓缸直徑及流量計算結(jié)果，進一步計算液壓缸在各個工作階段中的壓力、流量和功率值，如表 4 所示。 圖 1 速度負載循環(huán)圖 a)工作循環(huán)圖 b）負載速度圖 c)負載速度圖 7 第四章 確定液壓系統(tǒng)主要參數(shù) 確定液壓缸 工作壓力 由表 2和表 3可知，組合機床液壓系統(tǒng)在最大負載約為 17000 N時宜取 3MP。因工作部件是臥式放置，重力的水平分力為零，這樣需要考慮的力有：夾緊力，導軌摩擦力，慣性力。 液壓傳動是用液體作為來傳遞能量的，液壓傳動有以下優(yōu)點：易于獲得較大的力或力矩，功率重量比大，易于實現(xiàn)往復運動，易于實現(xiàn)較大范圍的無級變速，傳遞運動平穩(wěn)，可實現(xiàn)快速而且無沖擊，與機械傳動相比易于布局和操縱，易于防止過載事故，自動潤滑、元件壽命較長 ，易于實現(xiàn)標準化、系列化。要求實現(xiàn)的動作順序為： 夾緊→快進→工進→快退→停止→松開。 表 1 液壓缸總運動階段負載表（單位： N） 工況 負載 組成 負載值 F/N 推力 F/ w? /N 啟動 fsFF? 3000 加速 mfd FFF ?? 快進 fdFF? 1500 工進 tfd FFF ?? 14700 反向啟動 fsFF? 3000 加速 mfd FFF ?? 快退 fdFF? 1500 制動 mfd FFF ?? 6 第三章 負載圖和速度圖的繪制 根據(jù)負載計算結(jié)果和已知的個階段的速度，可繪制出工作循環(huán)圖如圖 1（ a）所示，所設計組合機床動力滑臺液壓系統(tǒng)的速度循環(huán)圖可根據(jù)已知的設計參數(shù)進行繪制，已知快進和快退速度 V1=V2=8m/min、快進行程 L1=400100=150mm、工進行程 L2=50mm、快退行程 L3=200mm，工進速度 40～ 50m/min。 快進時液壓缸雖然作差動連接（即有桿腔與無桿腔均與液壓泵的來油連接），但連接管路中不可避免地存在著壓降 p? ，且有桿腔的壓力必須大于無桿腔，估算時取 p??。 ?FF ? 。該機床的進給運動要求有較好的低速穩(wěn)定性和速度 負載特性，因此有三種速度控制方案可以選擇，即進口節(jié)流調(diào)速、出口節(jié)流調(diào)速、限壓式變量泵加調(diào)速閥的容積節(jié)流調(diào)速。 圖 3 雙泵供油油源 選擇快速運動和換向回路 根據(jù)本設計的運動方式和要求，采用差動連接與雙泵供油兩種快速運動回路來實現(xiàn)快速運動。 由前述計算 可知，當工作臺從快進轉(zhuǎn)為工進時，進入液壓缸的流量由 L/min 降 L/min，可選二位二通行程換向閥來進行速度換接，以減少速度換接過程中的液壓沖擊 ， 如圖 4 所示 。 要實現(xiàn)系統(tǒng)的動作，即 要求實現(xiàn)的動作順序為：啟動→加速→快進→減速→工進→快退→停止 。由于減速時系統(tǒng)壓力升高，變量泵的輸出油量便自動減小，且與調(diào)速閥4開口向適應，此時液控順序 7 打開，單向閥 6關閉，切斷了液壓缸的差動連接油路，液壓缸右腔的回油經(jīng)背壓閥 8 流回 油箱，這樣經(jīng)過調(diào)速閥就實現(xiàn)了液壓油的速度下降，從而實現(xiàn)減速，其主油路為： 進油路：泵 → 向閥 10→三位五通換向閥 2（ 1YA 得電）→調(diào)速閥 4→電磁換向閥 16→液壓缸左腔。這時液壓泵輸出的油液經(jīng)換向 2 直接回油箱，泵在低壓下卸荷。 取泵的總效率 ? ? ，則液壓泵驅(qū)動電動機所需的功率為： kWkWqpPppp ????? ? 根據(jù)上述功率計算數(shù)據(jù)，此 系統(tǒng)選取 Y100L6 型電動機，其額定功率kWPn ? ，額定轉(zhuǎn)速 min960 rnn ? 。如果液壓 缸采用活塞桿固定式，則與液壓缸相連的兩根油管可以采用無縫鋼管連接在液壓缸活塞桿上或采用高壓軟管連接在缸筒上。壓力損失的驗算應按一個工作循環(huán)中不同階段分別進行。 64461221 ??? ??????? ? ? 此值與表 3中數(shù)值 相近。 若在一個工作 循環(huán)中有幾個工作階段，則可根據(jù)各階段的發(fā)熱量求出系統(tǒng)的平均發(fā)熱量 對于本 次 設計 的 組合機床液壓系統(tǒng)，其工進過程在整個工作循環(huán)中所占時間比例 達 95% % 2 ????? tt t? 因此系統(tǒng)發(fā)熱和油液溫升可用工進時的發(fā)熱情況來計算。設計是一個龐大而復雜的系統(tǒng)工程，單槍匹馬是很難順利完成任務的，這就要求我們要有合理的分工和密切的配合，將一個個復雜的問題分解成一個個小問題，然后再各個擊破，只 有這樣才能設計出很實用的產(chǎn)品，同時也可以大大提高工作效率。 參考文獻 [1] 王積偉，章宏甲，黃誼 .液壓傳動 .第二版 .北京：機械工業(yè)出版社，（ 20218 重?。? [2] 馬振福 .液壓與氣動傳動 .第二版 .北京：機械工業(yè)出版社， [3] 成大先 .機械設計手冊 [單行本液壓傳動 ]. 北京：化學工業(yè)出版社， 2021 [4] 陳啟松 .液壓傳動與控制手冊 [M]. 上海：上?？茖W技術出版社， 2021 [5]明仁雄 .萬會雄 .液壓與氣壓傳動，國防工業(yè)出版社， 2021 [6]液壓氣壓技術速查手冊 .張利平 .化學工業(yè)出版社， 2021 [7]雷天覺 .液壓工程手冊 .北京