【正文】 ，安裝、調(diào)整、使用、維修方便，通用性大。由于在慢進(jìn)時(shí)液壓泵的效率急劇下降，一般當(dāng)流量在 1 / minL? 范圍內(nèi)時(shí)，可取η p= 2BP nPq P? ? 式中 nP —— 所選電動(dòng)機(jī)額定功率； BP —— 限壓式變量泵的限定壓力； Pq —— 壓力為 BP 時(shí)，液壓泵的輸出流量。 為了使葉片泵可靠的吸油，其轉(zhuǎn)速必須按照產(chǎn)品規(guī)定。單作用式的可做成各種變量型。 （ 2）泵的流量確定 其次確定液壓泵的最大供油量，由工況圖可知，液壓缸所需最大流量為 ，若取系統(tǒng)泄露系數(shù) k=，則兩泵的總流量為： Qp=K179。 （ 4）夾緊回路的選擇 用二位四通電磁閥來控制夾緊、松開換向動(dòng)作 時(shí)，為了避免工作時(shí)突然失電 而松開，應(yīng)采用失電夾緊方式。 以下是對(duì)液壓系統(tǒng)回路選擇進(jìn)行的簡(jiǎn)要分析： （ 1）確定供油方式 考慮到該機(jī)床進(jìn)給時(shí)負(fù)載較大，速度較低。 由于 A1A 穩(wěn)，所以能滿足最小穩(wěn)定要求 。 （ 5）密封阻力 密F 一般按經(jīng)驗(yàn)取 FF ?密 (F為總的負(fù)載） （ 6）背壓阻力 背F 這是液壓缸回油路上的阻力，粗算時(shí)，可不考慮。 蘭州工業(yè)高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 2 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是整個(gè)機(jī)器設(shè)計(jì)的一部分，它的任務(wù)是根據(jù)機(jī)器的用途、特點(diǎn)和要求，利用液壓傳動(dòng)的基本原理，擬定合理的液壓系統(tǒng)原理圖，再經(jīng)過必要的計(jì)算來確定液壓系統(tǒng)的參數(shù)，然后按照參數(shù)來選用液壓元件的規(guī)格。液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括了 液壓系統(tǒng)原理圖的擬定，液壓元件的選擇，液壓系統(tǒng)參數(shù)的計(jì)算與校核以及液壓缸參數(shù)的確定；控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要包括電氣控制原理圖的擬定，電氣元件的選型。 1）計(jì)算液壓缸的主要尺寸以及所需的壓力和流量。 確定調(diào)速方案和速度換接方法。 （ 1）液壓系統(tǒng)的工況 分析 在開始設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)時(shí)，首先要對(duì)機(jī)器的工況進(jìn)行詳細(xì)的分析，一般要考慮下面幾個(gè)問題。 此外，高壓大流量小型化 與液壓集成技術(shù)、液壓節(jié)能與能量回收技術(shù)也成為近年研究的重要課題。微電子技術(shù)與液壓技術(shù)相結(jié)合，創(chuàng)造出了很多高可能性、低成本的微型節(jié)能元件，為液壓技術(shù)在工業(yè)中的應(yīng)用開辟了更為廣闊的前景。第二次世界大戰(zhàn)期間，一些兵器采用惡劣反應(yīng)快、精度高、功率大的液壓傳動(dòng)裝置，大大提高了兵器的性能，同時(shí)推動(dòng)了液壓技術(shù)的發(fā)展。 隨著 機(jī)械化進(jìn)程不斷加劇， 數(shù)控編程 開始廣泛應(yīng)用與于機(jī)床類操作，極大的釋放了勞動(dòng)力。專用銑床是根據(jù)工件加工需要，以液壓傳動(dòng)為基礎(chǔ)，配以少量專用部件組成的一種機(jī)床。繪 制部件總裝圖（展開圖，裝配圖）和零件工作圖等方面的基本訓(xùn)練及基本技能。 I 摘 要 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的是半自動(dòng)液壓專用銑床的液壓設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)主要是將自己所學(xué)的知識(shí)結(jié)合輔助材料運(yùn)用到設(shè)計(jì)中， 初步掌握正確的設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)的基本方法步驟 ,鞏固深化和擴(kuò)大所學(xué)的知識(shí) ,培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的工作方法和獨(dú)立工作能力，以及達(dá)到正確繪制部件總裝圖和零件工作圖等方面的基本訓(xùn)練及基本技能。 b 獲得機(jī)床總體設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，零件計(jì)算，編寫說明書。銑床除能銑削平面、溝槽、輪齒、螺紋和花鍵軸外，還能加工比較復(fù)雜的型面，效率較刨床高，在機(jī)械制造和修理部門得到廣泛應(yīng)用。尤其是 70 年代以后，微處理機(jī)的數(shù)字 控制系統(tǒng) 和自動(dòng)換刀系統(tǒng)在銑床上得到應(yīng)用，擴(kuò)大了銑床的加工范圍，提高了 加工精度 與效率。 19 世紀(jì)末，德國(guó)制造出液壓龍門刨床，美國(guó)制成液壓六角車床和液壓磨床，但因當(dāng)時(shí)沒有成熟的液壓元件以及機(jī)械制造工藝水平的限制，液壓技術(shù)的應(yīng)用仍不普遍。 液壓技術(shù)中的重大進(jìn)展是微電子 技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)在液壓系統(tǒng)中的應(yīng)用。計(jì)算機(jī)輔助試驗(yàn)則可運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)液壓元件及液壓系統(tǒng)的靜、動(dòng)態(tài)性能進(jìn)行測(cè)試，對(duì)液壓設(shè)備故障進(jìn)行診斷和對(duì)液壓蘭州工業(yè)高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 元件和系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型辨識(shí)等。 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟和內(nèi)容 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是整個(gè)機(jī)器設(shè)計(jì)的一部分，它的任務(wù)是根據(jù)機(jī)器的用途、特點(diǎn)和要求，利用液壓傳動(dòng)的基本原理，擬定出合理的液壓系統(tǒng)圖，再經(jīng)過必要的計(jì)算來確定液壓系統(tǒng)的參數(shù)，然后按照這些參數(shù)來選取液壓元件的規(guī)格和進(jìn)行系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 采用何種形式的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 （ 3）液壓系統(tǒng)計(jì)算和選擇液壓元件 液壓系統(tǒng)計(jì)算的目的是確定液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)，以便按照這些參數(shù)合理選擇液壓元件和設(shè)計(jì)非標(biāo)準(zhǔn)元件。 本文的主要研究工作 本次設(shè)計(jì)主要包括液壓升降臺(tái)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 本章小結(jié) 本章主要介紹了銑床的定義和用途、液壓系統(tǒng)的發(fā)展和特點(diǎn)、以及液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟和本文主要研究的工作。 （ 4）重力 因氣動(dòng)部件是水平安置，故重力在運(yùn)動(dòng)方向的分力為零。 根據(jù)液壓缸快進(jìn)和快退速度相等，可選擇單出桿液壓缸差動(dòng)連接，活塞桿直徑可按下式計(jì)算： cmDd ???? 按活塞桿尺寸系列，取 d=55mm 根據(jù)已知的缸徑和活塞桿直徑，計(jì)算液壓缸實(shí)際有效工作面積，無桿腔面積 1A 和有桿腔面積 2A 分別為： 221 cmDA ?? ? ? ? 2222 cmdDA ??? ? 液壓缸面積確定后，還需驗(yàn)算液壓缸能否獲得最小穩(wěn)定速度，如果驗(yàn)算后不能獲得穩(wěn)定速度時(shí)，還需相應(yīng)加大液壓缸直徑，直至滿足穩(wěn)定速度為止，其驗(yàn)算方法如下： 2m inm in cmVQA ???穩(wěn) 蘭州工業(yè)高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 式中 穩(wěn)A — 能保證最小穩(wěn)定速度的最小有效面積； minQ — 調(diào)速閥最小穩(wěn)定流量，從手冊(cè)查得 Q=25l/min，流量閥 Q=70cm2/min； minV — 執(zhí)行機(jī)構(gòu)最低速度，取 V=4cm/min。要擬訂一個(gè)比較完善的液壓系統(tǒng)，就必須對(duì)各種基本回路、典型液壓系統(tǒng)有全面深刻的了解。由于快進(jìn)轉(zhuǎn)工進(jìn)時(shí)，速度變化較大，故選用行程閥來實(shí)現(xiàn)速度的平穩(wěn)換接。初算時(shí)簡(jiǎn)單系統(tǒng)可取 ~，復(fù)雜系統(tǒng)取~ Mpa，本例中取 Mpa。 葉片泵根據(jù)工作原理可分為單作用式和雙作用式。由于它在低壓時(shí)流量大，高壓時(shí)流量小，特別適合驅(qū)動(dòng)快速推力小，慢速推力大的工作機(jī) 構(gòu)，例如在組合機(jī)床上驅(qū)動(dòng)動(dòng)力滑臺(tái)實(shí)現(xiàn)快速趨近→工作進(jìn)給→快速退回的半自動(dòng)循環(huán)運(yùn)動(dòng)等。 （ 4）與液壓泵匹配的電動(dòng)機(jī)的選擇 首先，分別算出工進(jìn)時(shí)的功率作為選擇電動(dòng)機(jī)規(guī)格的依據(jù)。 密封性能好。 2）油液流過時(shí)壓力損失小。其中位為常態(tài)位置。其因其自動(dòng)化程度高，操縱輕便，易實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離自動(dòng)控制，因而應(yīng)用非常廣泛。 溢流閥根據(jù)結(jié)構(gòu)和工作原理可分為：直動(dòng)式溢流閥和先導(dǎo)式溢流閥。主要按壓力和工作環(huán)境選擇。低壓膠管是麻線或棉線編織體為骨架的膠管，多用于壓力較低的油路中。 （ 1）壓力損失的計(jì)算 1）工作進(jìn)給時(shí)進(jìn)油路壓力損失。 106pa，換向閥 24D— 25P的壓力損失為 ?? ?32p 179。 （ 2）系統(tǒng)溫升的驗(yàn)算 在整個(gè)工作循環(huán)中，工進(jìn)階段所占的時(shí)間最長(zhǎng)，為了簡(jiǎn)化計(jì)算，主要考慮 工進(jìn)時(shí)的發(fā)熱量。柱塞缸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠，因此在液壓系統(tǒng)中得到了廣泛的使用。 1．缸體的內(nèi)徑 因?yàn)轫毰c活塞配合，防止漏油，所以要盡量減少表面粗糙度，可采用H H9配合。所以缸體端部選用螺紋連接，螺紋連接徑向尺寸小，質(zhì)量輕，使用廣泛。 4．活塞與缸體的密封結(jié)構(gòu)由前可以選用 Y 型密封圈。由此取 D=100mm，d=70mm。一般計(jì)算時(shí)可分為薄壁圓筒和厚壁圓筒。 A=， Amin=，因?yàn)?A? Amin，所以滿足速度穩(wěn)定的要求。 液壓缸內(nèi)徑 D和活塞桿直徑 d 的確定 該液壓缸為單活塞桿，由圖 3— 1 可知： ? ?? ? ? ?2 2 2122 2 2 211444fcfcD P F D d P FFF PD D dPP???? ? ? ??? ? ? 式中 。本設(shè)計(jì)冶壓缸活塞材蘭州工業(yè)高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 料選用 45 號(hào)鋼 ，需要經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理。 4．缸體與缸頭采用螺紋連接時(shí)，螺紋應(yīng)用 6級(jí)精度的米制螺紋。由于球墨鑄鐵具有較高的抗拉強(qiáng)度和彎曲疲勞強(qiáng)度，也具有良好的塑性和韌性，其屈服度比鋼高。 103kw/(cm2178。 快進(jìn)時(shí)液壓缸為差動(dòng)連接，自會(huì)流點(diǎn) A 至液壓缸進(jìn)油口 C 之間的管路 AC 中，流量為液壓泵出口流量的兩倍即 34L/min， AC 段管路的沿程壓力損失 11??p 為： 1 5 4 7 275Re754 7 2 9 0Re/5 9 0/10404411112321????????????????vdvscmscmdqv papavdlp 622211 0 5 ????????? ?? ?? 同樣可求管道 AB段及 AD 段的沿程壓力損失 21??p 和 31??p 為： scmscmdqv /295/1020442322??? ???? ? 12 ???? vdv 23675Re75 22 ???? papaP 62221 100 3 2 ???????? ?? papaP 62231 101 8 2 ???????? ? 查產(chǎn)品樣本知，流經(jīng)各閥的局部壓力損失為： 蘭州工業(yè)高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 24D— 25P 的壓力損失 =179。 進(jìn)油管道 BC的沿程壓力損失 11p?? 為： ? ? pavdl2 2 02p22211???????????? 6?? 式中 11p?? — 進(jìn)油管道 BC的沿程壓力損失； λ — 沿程阻力系數(shù)； l— 管道 BC 的長(zhǎng)度； d— 管道內(nèi)徑； ρ — 油的密度； v — 液壓油在管內(nèi)流速。 最后，參照計(jì) 算由選定的液壓元件連接油口尺寸確定油管內(nèi)徑。 尼龍管用在低壓系統(tǒng)；塑料管一般只用作回油管用。直動(dòng)式溢流閥具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，靈敏度高，成本低的優(yōu)點(diǎn)。本次設(shè)計(jì)中選用中位機(jī)能為 O型，電源為 D 型的三位四通換向閥，型號(hào)為 34D63B。換向時(shí)與 O 型性能相同。 對(duì)換向閥的主要性能要求： 1. 油液流經(jīng)換向閥時(shí)的壓力損失??； 2. 各關(guān)閉閥口的泄露量??； 3. 換向可靠，換向時(shí)平穩(wěn)迅速。 閥的基本類型 控制閥在液壓系統(tǒng)中的作用是控制液流的壓力，流量和方向，以滿足執(zhí) 行元件在輸出的力、運(yùn)動(dòng)速度及運(yùn)動(dòng)方向上的不同要求。按機(jī)能可分為：管式、 板式、法蘭式、疊加式和插裝式等。 E40～ 10176。 限壓式變量葉片泵與雙作用定量葉片泵相比，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、尺寸大，相對(duì)運(yùn)動(dòng)的機(jī)件多，軸上受單向徑向液壓力大，故泄露大，容積效率和機(jī)械效率較低。 工進(jìn)時(shí)所需流量為 L/min，考慮到溢流閥的最小穩(wěn)定流量為 3 L/min，因此，小流量泵的流量至少為 3+= L/min （ 3）選擇液壓泵規(guī)格 根據(jù)以上計(jì)算數(shù)據(jù) Pp、 qp 查閱產(chǎn)品樣本，選擇 YBX— 16 限壓式變量葉片泵，該泵的基本參數(shù)為：每轉(zhuǎn)排量 qv=16m/r，泵的額定壓力為 Pn= Mpa，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速nH=1450r/min，容積效率為η v=，總效率η = 4. 葉片泵的特點(diǎn) 葉片泵具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、流量均勻、運(yùn)動(dòng)平衡、噪音小、使用壽命較長(zhǎng)、容積效率較高等優(yōu)點(diǎn)。 ，導(dǎo)致空氣進(jìn)入系統(tǒng)， 影響蘭州工業(yè)高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 滑臺(tái)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性 ,需在三位四通電磁換向閥出口處增加一個(gè)單向閥 8?，F(xiàn)采用帶壓力反饋的限壓式變量 葉片泵。 快速進(jìn)給時(shí)液壓缸做差動(dòng)連接，由于管道中有壓力損失 ,取此項(xiàng)損失 P? ==3179。 表 21 液壓缸各階段的負(fù)載 工況 負(fù)載組成（ N） 系統(tǒng)負(fù)載 F/η m（ N） 啟動(dòng)階段 1100?? fsFF ? 加速階段 ??? mfd FFF ? 快進(jìn)階段 550?? fdFF ? 工進(jìn)階段 9550??? fdt FFF ? 快退階段 550?? fdFF ? 制動(dòng)階段 ??? mfd FFF ? 注： 1000mm/min； ； m=。 工況分析 經(jīng)過分析，銑床的工況如下所示。 第 3 章液壓缸的設(shè)計(jì) 通過相關(guān)的計(jì)算，確定液壓缸的主要結(jié)構(gòu)尺寸。 4）選擇閥類元件和輔助元件的規(guī)格。 壓力測(cè)量點(diǎn)的合理選擇。 3）確定液壓系統(tǒng)的主要工作性能。 2. 執(zhí)行元件 —— 液壓缸或液壓馬達(dá) 將液壓能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的裝置，可克服負(fù)載