【正文】 流量是 4 L/min，通過(guò)調(diào)速閥 5 的流量是 ，通過(guò)換向閥 13 的流量是 ， 因此閥總的壓降為 ???3 = 2105 （ 463） 2+3105 ( )2 +3105 ( )2 =?????? Δ??1 = 105?? = 105 10。 2. 選擇缸的結(jié)構(gòu)類型：根據(jù)《液壓傳動(dòng)與控制課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表 32，分析拉桿型、焊接型、法蘭型液壓缸的特性。綜合來(lái)看，我們選擇了拉桿型液壓缸，但前 端蓋 連接處采用了法蘭連接，前段處采用如《液壓傳動(dòng)與控制課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》中圖 31 所示前端法蘭安裝方式。缸筒的直線度公差在 500mm 長(zhǎng)度上不大于。 8. 活塞桿的粗糙度值選擇為 ，因?yàn)樘饣蛱还饣瑫?huì)分別導(dǎo)致不能形成油膜或磨損較大?；钊耐S度等各項(xiàng)形位公差和尺寸公差都應(yīng)具有一定的要求，圖上未詳細(xì)注明。 第 29 頁(yè) 共 32 頁(yè) 6. 缸筒加工要求：由于缸筒內(nèi)徑采用 H7 或 H8 級(jí)配合，表面粗糙度值 應(yīng)該為~ 之間，需要進(jìn)行研磨。但由于前端蓋螺紋強(qiáng)度和預(yù)緊時(shí)端蓋該對(duì)操作的限制，因此不適用于過(guò)大缸內(nèi)徑和大壓力。 繪制主油缸裝配圖 圖紙選擇 A2 號(hào)圖紙，由于圖紙較大字體較小，所以放大部分字體 根據(jù)初步設(shè)計(jì)，整個(gè)主油缸大致分為 13 個(gè)主要零件 第 27 頁(yè) 共 32 頁(yè) 選型： 根據(jù)計(jì)算，確定主油缸各主要尺寸參數(shù)，然后需根據(jù)書上選型方法進(jìn)行選型。 第 22 頁(yè) 共 32 頁(yè) 液壓系統(tǒng)壓力損失 已知：工作缸進(jìn)、回油管長(zhǎng)度均為 l=3m,油管直徑 d=63 103m,選用 LHL32 型液壓油，油的最低工作溫度為 15℃ ，由設(shè)計(jì)手冊(cè)查出此時(shí)油的運(yùn)動(dòng)粘度 υ= cm2/s，油的密度 ρ=900kg/m3，液壓系統(tǒng)元件采用集成塊式配置形成。 緩沖裝置 第 21 頁(yè) 共 32 頁(yè) 液壓缸的行程終端緩沖裝置可使帶著負(fù)載 的活塞，在到達(dá)行程終端減速到零，目的是消除因活塞的慣性力和液壓力所造成的活塞與端蓋的機(jī)械撞擊，同時(shí)也為了降低活塞在改變運(yùn)動(dòng)方向時(shí)液體發(fā)出的噪聲，使液壓系統(tǒng)速度換接平穩(wěn)，速度穩(wěn)定。 導(dǎo)向套外圓與端蓋內(nèi)孔的配合采用 H7/g6。參見參考文獻(xiàn) [4]， 表53常用活塞桿端部結(jié)構(gòu)形式，則本設(shè)計(jì)選用法蘭結(jié)構(gòu)形式。 選擇活塞及活塞桿的材料 由參考文獻(xiàn) [5]可選活塞選擇 ZQSn663為材料； 活塞的材料通常采用鋼，耐磨鑄鐵，灰鐵 HT1533, HT2040 和鋁合金等。 排氣裝置 排氣裝置用于排除液壓缸內(nèi)的空氣，使其工作穩(wěn)定，一般把排氣閥安裝在液壓缸兩端的最高位置與壓力腔相通，以便安裝后、調(diào)試前排除液壓缸內(nèi)的空氣。 即上面各閥的通徑取 10mm，現(xiàn)查找參考設(shè)計(jì) 書 ，參照 YB4/25 變量泵吸油口連接尺寸，故可取吸油管內(nèi)徑 d為 63mm。則 小流量泵的最 大 工作壓 力 ????1 ≥ ?p1+?p2+?p3 =(+++)Mpa= 大 流量泵只在快進(jìn) 和快退 時(shí)向液壓缸供油，由上液壓缸工作表可見，快退時(shí)液壓缸 的工作壓力 高 于 快 進(jìn)時(shí)的工作壓力?？爝M(jìn)和工進(jìn)的速度換接用二位三通電磁閥來(lái)實(shí)現(xiàn)。 為了 減少 主缸換向時(shí)的沖擊，顧 將 調(diào)速回路放置回油路線，提供背壓，以提高運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性。 主缸 及夾緊缸的 運(yùn)動(dòng)分析 根據(jù)已知參數(shù)對(duì) 運(yùn)動(dòng) 過(guò)程進(jìn)行 進(jìn)行計(jì)算，其計(jì)算結(jié)果見下： 加緊運(yùn)動(dòng)時(shí)間 ： ???? = 2s 啟動(dòng) 時(shí)間 ： t= 第 5 頁(yè) 共 32 頁(yè) 快 進(jìn)時(shí)間 已知 ： 工作臺(tái)快進(jìn)速度 ??1 = ； 工作臺(tái)液壓缸快進(jìn)行程 ??1 = 280???? 所以 ，工作臺(tái)快進(jìn)時(shí)間為 ??快 = L1??1= 時(shí)間： 已知 ： 工作臺(tái)工進(jìn)速度 ??2 = 40??m/min； 工作臺(tái)液壓缸工進(jìn)行程 ??2 = 70???? 所以 ，工作臺(tái)快進(jìn)時(shí)間為 ??工 = L2??2=105s 快退時(shí)間： 已知 ： 工作臺(tái)快退速度 ??3 = ； 工作臺(tái)液壓缸工進(jìn)行程 ??3 = ??1 +??2 = 70+280 = 350???? 所以 ，工作臺(tái)快進(jìn)時(shí)間為 ??退 = L3??3= 則 主缸與夾緊缸的 理想 運(yùn)動(dòng)階段圖如下 主缸 工作循環(huán)圖 如下： 加緊 缸 工作 圖 如下 ： 第 6 頁(yè) 共 32 頁(yè) 主缸 位移循環(huán)圖 ,速度圖 及速度循環(huán)圖如下 0 280 350 0 0100200300400快進(jìn) 工進(jìn) 快退 位移/mm t/s 位移循環(huán)圖 位移 0 580 580 40 40 580 580 0 60040020002004006008000 20 40 60 80 100 120速度/(mm/min) t/s 速度圖 0 580 580 40 40 580 580 60040020002004006008000 50 100 150 200 250 300 350 400速度/(mm/min) 位移 /mm 速度循環(huán)圖 第 7 頁(yè) 共 32 頁(yè) 負(fù)載分析 (1)工作缸 工作負(fù)載 工件的壓制抗力即為工作負(fù)載： ???? = 20???? 摩擦負(fù)載 靜摩擦阻力： fsF = 2022=400N 動(dòng)摩擦阻力： fdF = 2022=200N 慣性負(fù)載 tvgGFa ???? 其中 ： g— 重力 加速度 ； g=??2 ?v— 速度變化 量（ m/??2） ； ?v= ?t— 為 啟動(dòng)或制動(dòng)時(shí)間（ s） ； ?t= 所以 )( NtvgGF a ???????? 則各階段 的外載荷 ????為： 啟動(dòng)： ????=???? +???? +????=0+400=400N 加速： ????=???? +???? +????=0+200+= 快速進(jìn)給 ： ????=???? +????=0+200=200N 共進(jìn)： ????=???? +????=20220+200=20200N 快退 ： ????=???? +????=0+200=200N 制動(dòng)： ????=???? +???? ?????=0+= 除外載荷外 ，作用于活塞上的載荷 F 還包括 液壓缸密封處的 摩擦阻力 ， ????由于各種缸的密封材質(zhì)和密封方式不同，密封 阻力 難以精確 計(jì)算 ，一般估算為： ???? = (1?????） F 式中： ????— 液壓缸 的機(jī)械效率， 取 。 設(shè)計(jì)參數(shù)見下表。 液壓機(jī)一般由本機(jī)（主機(jī)）、動(dòng)力系統(tǒng)及液壓系統(tǒng)三部分組成。 本說(shuō)明書主要用于說(shuō)明根據(jù)工作進(jìn)程和一些工作要求設(shè)計(jì)出的小型液壓機(jī)的液壓系統(tǒng)，包含設(shè)計(jì)構(gòu)思，工作原理和過(guò)程分析，相關(guān)參數(shù)計(jì)算，元件選型和系統(tǒng)驗(yàn)算等，并以說(shuō)明書、原理圖和主油缸裝配圖的方式將最終結(jié)果表現(xiàn)出來(lái)。 第 4 頁(yè) 共 32 頁(yè) 液壓機(jī)的工作特性 一切工程領(lǐng)域，凡是有機(jī)械設(shè)備的場(chǎng)合，均可采用液壓技術(shù)。 由負(fù)載循環(huán)圖可F/N L/MM 負(fù)載循環(huán)圖 400 第 9 頁(yè) 共 32 頁(yè) 知，最大負(fù)載在工作進(jìn)給階段，采用無(wú)桿腔進(jìn)油，而且去 d=(即 ??1 = ??2),以便 采用差動(dòng)連接時(shí)，快進(jìn)與快退的速度相等，因此液壓缸的 受力 平衡式為 Ρ1??1 = ??2??2 +??(其中 ??1 = ??2) ??1 = ??Ρ1 ???22= (35?82)105= 10。 因此 ， 從提高系統(tǒng)效率的 、節(jié)省 能量的角度上來(lái)看，采用 單個(gè) 定量泵作為油源是不合適 的，宜采用雙泵供油系統(tǒng)。 工進(jìn) ： 1DT 與 5DT 通電 ， K 處系統(tǒng) 壓力變高，從而 卸壓閥 打開，泵 1 卸荷 。 選擇 液壓泵的規(guī)格 型號(hào) 由以 上壓力和流量的數(shù)值查閱產(chǎn) 品 目錄，最后確定選取 YB4/25 雙聯(lián)葉 片泵， 每 轉(zhuǎn) 排 量 ??0 =~194mL/r 額定壓力 ???? = 7?????? 第 14 頁(yè) 共 32 頁(yè) 選 擇電動(dòng)機(jī)的 功率、轉(zhuǎn)速和 型號(hào) 因 大 泵流 量 比實(shí)際 的 快速運(yùn)動(dòng)速度 較 要求的略高。 油口連接螺紋尺寸見參考文獻(xiàn) [4]，表 720。 活塞及活塞桿組件 確定活塞及活塞桿的連接形式 活塞與活塞桿的連接結(jié)構(gòu)可分為整體式和裝配式，裝配式又有螺紋連接、半環(huán)連接、彈贊擋圈連接和錐銷連接等類型。根據(jù)液壓 第 19 頁(yè) 共 32 頁(yè) 缸的工作壓力及作用選擇 Yx型密封圈進(jìn)行密封。 ○ 1 導(dǎo)向套的尺寸配置與最小導(dǎo)向長(zhǎng)度 導(dǎo)向套的主要尺寸時(shí)支承長(zhǎng)度，通常按活塞桿直徑、導(dǎo)向套的形式、導(dǎo)向套材料承受能力、可能遇到的最大側(cè)向負(fù)載等因素來(lái)考慮。 ○ 2 活塞桿的密封和防塵 參見參考文獻(xiàn) [4]，表 857活塞桿常用密封與防塵結(jié)構(gòu)，選用 J 型防塵圈。 缸體長(zhǎng)度的確定 液壓缸的缸體內(nèi)部長(zhǎng)度應(yīng)等于活塞的行程，活塞的寬度和導(dǎo)向套寬度之和，缸體外形長(zhǎng)度還要考慮到兩端端蓋的厚度，一般液壓缸缸體長(zhǎng)度不大于內(nèi)徑的20～ 30倍 ,即在本系統(tǒng)中缸體長(zhǎng)度不大于 2022～ 3000mm。360 = ???2=???1= = Mpa 進(jìn)油路總的壓力損失為 Σ?????=Δ??1 +???2 +???3 = 回油路：通過(guò)換向閥 10 和單向閥 16 的流量都是 L/min，因此總的壓降為 ???3 = 2105 （ ） 2+3105 ( )2