【正文】 設(shè)計(jì)是一個(gè)系統(tǒng)性的工程，越做到后面，越發(fā)現(xiàn)自己知識(shí)的局限性，在今后的學(xué)習(xí)中，還得加緊學(xué)習(xí)。 通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，讓我們每個(gè)人都再一次切身體驗(yàn)了課程設(shè)計(jì)的基本模式和相關(guān)流程?；赜吐飞峡倝航禐? M P aM P ap 63 2222 ????????? ?????????????????????????? 此值與表 3 的估計(jì)值相近，故不必重算。 回油路上，液壓缸有桿腔中的油液通過(guò)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(wú)桿腔。 主要零件強(qiáng)度校核 ① 缸筒壁厚 δ =4 ㎜ 因?yàn)榉桨甘堑蛪合到y(tǒng)，校核公式 ? ??? 2eDP?, ? 式中：?缸筒壁厚（m） eP實(shí)驗(yàn)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(yīng)力。 (2) 確定油管 在選定了液壓泵后，液壓缸在實(shí)際快進(jìn)、工進(jìn)和快退運(yùn)動(dòng)階段的運(yùn)動(dòng)速度、 17 時(shí)間以及進(jìn)入和流出液壓缸的流 量，與原定數(shù)值不同，重新計(jì)算的結(jié)果如表 7所列。 （ 1）計(jì)算液壓泵的最大工作壓力 由于本設(shè)計(jì)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(jìn)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(dòng)作順序表 13 圖 5 液壓系統(tǒng)圖 系統(tǒng)圖的原理 1． 快進(jìn) 快進(jìn)如圖所示，按下啟動(dòng)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(shí)的主油路為： 進(jìn)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(diǎn)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(tái)的行程開(kāi)關(guān)控制，管路較簡(jiǎn)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(lái)切斷差動(dòng)油路。 由于選定了節(jié)流調(diào)速方案，所以油路采用開(kāi)式循環(huán)回路，以提高散熱效率，防止油液溫升過(guò)高。速度的換接、穩(wěn)定性和調(diào)節(jié)是該機(jī)床液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心。 此時(shí)液壓缸兩腔的實(shí)際有效面積分別為： 2421 105 8 mDA ???? ? ? ? 24222 mdDA ????? ? 工作臺(tái)在快進(jìn) 過(guò)程中，液壓缸采用差動(dòng)連接，此時(shí)系統(tǒng)所需要的流量為 ? ? m i 121 LAAq ????快進(jìn) 工作臺(tái)在快退過(guò)程中所需要的流量為 m 32 LA ???快退 工作臺(tái)在工進(jìn)過(guò)程中所需要的流量為 q 工進(jìn) =A1 v1’= L/min 根據(jù)上述液壓缸直徑及流量計(jì)算結(jié)果，進(jìn)一步計(jì)算液壓缸在各個(gè)工作階段中的壓力、流量和功率值，如表 4 所示。 圖 1 速度負(fù)載循環(huán)圖 a)工作循環(huán)圖 b）負(fù)載速度圖 c)負(fù)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(jī)床液壓系統(tǒng)在最大負(fù)載約為 17000 N時(shí)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(dǎo)軌摩擦力，慣性力。 液壓傳動(dòng)是用液體作為來(lái)傳遞能量的，液壓傳動(dòng)有以下優(yōu)點(diǎn)：易于獲得較大的力或力矩，功率重量比大，易于實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，易于實(shí)現(xiàn)較大范圍的無(wú)級(jí)變速，傳遞運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，可實(shí)現(xiàn)快速而且無(wú)沖擊，與機(jī)械傳動(dòng)相比易于布局和操縱，易于防止過(guò)載事故，自動(dòng)潤(rùn)滑、元件壽命較長(zhǎng) ，易于實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。要求實(shí)現(xiàn)的動(dòng)作順序?yàn)椋?夾緊→快進(jìn)→工進(jìn)→快退→停止→松開(kāi)。 表 1 液壓缸總運(yùn)動(dòng)階段負(fù)載表（單位： N） 工況 負(fù)載 組成 負(fù)載值 F/N 推力 F/ w? /N 啟動(dòng) fsFF? 3000 加速 mfd FFF ?? 快進(jìn) fdFF? 1500 工進(jìn) tfd FFF ?? 14700 反向啟動(dòng) fsFF? 3000 加速 mfd FFF ?? 快退 fdFF? 1500 制動(dòng) mfd FFF ?? 6 第三章 負(fù)載圖和速度圖的繪制 根據(jù)負(fù)載計(jì)算結(jié)果和已知的個(gè)階段的速度，可繪制出工作循環(huán)圖如圖 1（ a）所示，所設(shè)計(jì)組合機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)的速度循環(huán)圖可根據(jù)已知的設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行繪制，已知快進(jìn)和快退速度 V1=V2=8m/min、快進(jìn)行程 L1=400100=150mm、工進(jìn)行程 L2=50mm、快退行程 L3=200mm，工進(jìn)速度 40～ 50m/min。 快進(jìn)時(shí)液壓缸雖然作差動(dòng)連接（即有桿腔與無(wú)桿腔均與液壓泵的來(lái)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(wú)桿腔，估算時(shí)取 p??。 ?FF ? 。該機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)要求有較好的低速穩(wěn)定性和速度 負(fù)載特性，因此有三種速度控制方案可以選擇，即進(jìn)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(yùn)動(dòng)和換向回路 根據(jù)本設(shè)計(jì)的運(yùn)動(dòng)方式和要求，采用差動(dòng)連接與雙泵供油兩種快速運(yùn)動(dòng)回路來(lái)實(shí)現(xiàn)快速運(yùn)動(dòng)。 由前述計(jì)算 可知，當(dāng)工作臺(tái)從快進(jìn)轉(zhuǎn)為工進(jìn)時(shí)，進(jìn)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(lái)進(jìn)行速度換接，以減少速度換接過(guò)程中的液壓沖擊 ， 如圖 4 所示 。 要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的動(dòng)作，即 要求實(shí)現(xiàn)的動(dòng)作順序?yàn)椋簡(jiǎn)?dòng)→加速→快進(jìn)→減速→工進(jìn)→快退→停止 。由于減速時(shí)系統(tǒng)壓力升高，變量泵的輸出油量便自動(dòng)減小，且與調(diào)速閥4開(kāi)口向適應(yīng)，此時(shí)液控順序 7 打開(kāi)，單向閥 6關(guān)閉，切斷了液壓缸的差動(dòng)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(guò)調(diào)速閥就實(shí)現(xiàn)了液壓油的速度下降，從而實(shí)現(xiàn)減速，其主油路為： 進(jìn)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(shí)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(dòng)電動(dòng)機(jī)所需的功率為： kWkWqpPppp ????? ? 根據(jù)上述功率計(jì)算數(shù)據(jù)，此 系統(tǒng)選取 Y100L6 型電動(dòng)機(jī)，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(wú)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(yàn)算應(yīng)按一個(gè)工作循環(huán)中不同階段分別進(jìn)行。 64461221 ??? ??????? ? ? 此值與表 3中數(shù)值 相近。 若在一個(gè)工作 循環(huán)中有幾個(gè)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(duì)于本 次 設(shè)計(jì) 的 組合機(jī)床液壓系統(tǒng)，其工進(jìn)過(guò)程在整個(gè)工作循環(huán)中所占時(shí)間比例 達(dá) 95% % 2 ????? tt t? 因此系統(tǒng)發(fā)熱和油液溫升可用工進(jìn)時(shí)的發(fā)熱情況來(lái)計(jì)算。設(shè)計(jì)是一個(gè)龐大而復(fù)雜的系統(tǒng)工程，單槍匹馬是很難順利完成任務(wù)的，這就要求我們要有合理的分工和密切的配合，將一個(gè)個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題分解成一個(gè)個(gè)小問(wèn)題，然后再各個(gè)擊破，只 有這樣才能設(shè)計(jì)出很實(shí)用的產(chǎn)品，同時(shí)也可以大大提高工作效率。 參考文獻(xiàn) [1] 王積偉，章宏甲，黃誼 .液壓傳動(dòng) .第二版 .北京：機(jī)械工業(yè)出版社，（ 20218 重?。? [2] 馬振福 .液壓與氣動(dòng)傳動(dòng) .第二版 .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， [3] 成大先 .機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) [單行本液壓傳動(dòng) ]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2021 [4] 陳啟松 .液壓傳動(dòng)與控制手冊(cè) [M]. 上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社， 2021 [5]明仁雄 .萬(wàn)會(huì)雄 .液壓與氣壓傳動(dòng)，國(guó)防工業(yè)出版社， 2021 [6]液壓氣壓技術(shù)速查手冊(cè) .張利平 .化學(xué)工業(yè)出版社， 2021 [7]雷天覺(jué) .液壓工程手冊(cè) .北京