【正文】 成都工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 12 頁 表 35 液壓缸工作循環(huán)中各階段的壓力、流量、和功率 工作階段 計(jì)算公式 負(fù)載 F/N 回油壓力p2/Mpa 工作腔壓力p1/Mpa 輸入流量 q/（ L/min) 負(fù)載功率P/W 快進(jìn) 啟動(dòng) qpPAvqApAFpcm1121。該部分回路如下圖所示： 成都工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 14 頁 圖 42 快速運(yùn)動(dòng)回路與速度換接回路 油源形式 工況圖表面，系統(tǒng)在快速、快退階段為低壓、大流量的工況且持續(xù)時(shí)間較短，而工進(jìn)階段為高壓、小流量的工況且持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，兩種工況的最大流量與最小流量之比約 55，從提高系統(tǒng)效率和節(jié)能角度，宜選用高低壓雙泵組合供油或采用限壓式變量泵供油。 1YA 通電使電液動(dòng)換向閥 24 切換至左位，由于快進(jìn)時(shí)負(fù)載小，系統(tǒng)壓力不高，故 順序閥 25 關(guān)閉。 在動(dòng)力頭工作進(jìn)給到預(yù)定位置觸動(dòng)死擋鐵開關(guān) SQ3 時(shí)，給出動(dòng)力頭快退信號(hào)，電磁鐵 1YA 斷電， 2YA 得電，換向閥 24 切換至右位，此時(shí)液壓系統(tǒng)壓力下降，溢流閥 9 關(guān)閉，流量增大，動(dòng)力頭實(shí)現(xiàn)快退。雙泵最小供油量 qp按液壓缸最大輸入流量進(jìn)行估算，根據(jù)公式 qp≧ qv=K（ ∑q） max取泄漏系數(shù) K=，雙泵最小供油流量 qp應(yīng)為 qp≧ qv=2Kq1max=2=84L/min 考慮到溢流閥的最小穩(wěn)定流量為 Δq=3L/min ，工進(jìn)時(shí)的流量為q1=，小流量泵所需最小流量 qp1 為 qp1≧ qv1=2Kq1+△ q=2+3= 大流量泵最小 流量 qp2 為 qp2≧ qv2=qp－ qp1=84— = 液壓泵規(guī)格的確定 根據(jù)系統(tǒng)所需流量，擬初選雙聯(lián)液壓泵的轉(zhuǎn)速為 n1=960r/min，泵的容積率ηv=，根據(jù)公式vvg n qV ?11000? 可算得小流量泵和大流量泵的排量參考值分別為 rmLn qVvvg / 0010 0011 ????? ? 成都工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 19 頁 rmLn qVvvg / 11 ????? ? 根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果查閱產(chǎn)品樣本，選 用規(guī)格相近的 YB1— 100/63 型雙聯(lián)葉片泵，泵的額定壓力為 ，小泵排量為 V1=；大泵排量為 V2=100mL/r；；泵的額定轉(zhuǎn)速為 n=960r/min，容積率 ηv=，總效率 ηp=。 液壓泵工作壓力 小流量泵在工進(jìn)時(shí)的工作壓力等于液壓缸工作腔壓力 p1 加上油路上的壓力損失 △ p1，即 pp1=106+5105= 此值為調(diào) 整溢流閥 9 的調(diào)整壓力時(shí)的主要參考依據(jù)。 成都工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 25 頁 第 7 章 液壓缸的設(shè)計(jì) 液壓缸工作壓力的確定 液壓缸工作壓力主要根據(jù)液壓設(shè)備類型，對(duì)不同用途的液壓設(shè)備，由于工作條件的不同，通常采用的壓力也不同。 液壓缸的壁厚一般指缸筒結(jié)構(gòu)中最薄處的厚度。主要包括：缸筒與缸蓋的連接結(jié)構(gòu)、活塞桿與活 塞的連接結(jié)構(gòu)、活塞桿導(dǎo)向部分結(jié)構(gòu)、密封裝置、緩沖裝置、排氣裝置、及液壓缸的安裝連接結(jié)構(gòu)等。 活塞的密封 查參考文獻(xiàn)活塞與活塞桿的密封采用 O 形圈密封，因該系統(tǒng)為中低壓液壓系統(tǒng) 所以活塞桿上的密封溝槽不設(shè)擋圈 ,其溝槽尺寸與公差由GB/ 確定， 活塞材料 因?yàn)樵撓到y(tǒng)中活塞采用整體活塞，無導(dǎo)向環(huán)結(jié)構(gòu)，參考文獻(xiàn)所以活塞材料可選用 HT200? HT300 或球墨鑄鐵，結(jié)合實(shí)際情況及毛坯材料的來源，活塞材料選用 HT200。設(shè)計(jì)活塞時(shí)，主要任務(wù)就是確定活塞的結(jié)構(gòu)形式，其次還有活塞與活塞 桿的連接、活塞材料、活塞尺寸及加工公差等。 缸體 的外徑 D1 為： D1=D+2? =125+23=131mm 幾種標(biāo)準(zhǔn)液壓缸的外徑系列參考《液壓傳動(dòng)設(shè)計(jì)指南》表 47，選用 E 型CD250 重載液壓缸，即 D1=150mm。 缸快進(jìn)和工進(jìn)行程 180+400=580mm，選擇工作液壓缸工作行程為 600mm。 工進(jìn)工況液壓泵的輸入功率為 WqpqpPpppppPi 6 60 2 36362211 ?????????????? 計(jì)算系統(tǒng)發(fā)熱功率 根據(jù)系統(tǒng)的發(fā)熱功率計(jì)算公式 Ph=Ppi（ 1η）（ W）可算得工進(jìn)階段的發(fā)熱功率 Ph=（ ） =(W) 前已初步求得油箱有效容積為 560L=，按公式 V= 求得油箱各邊之積為 abh=V/= 取油箱三邊之比為 a： b： h=1： 1： 1，則算得 a=b=h=。 表 51 液壓缸各階段的實(shí)際進(jìn)出流量、運(yùn)動(dòng)速度 工作階段 流量 /（ L/min） 速度 /（ m/s） 無桿腔 有桿腔 快進(jìn) A qqAq pp2 )( 211 ??進(jìn) = )( ? ?? = 12AAqq 進(jìn)出 ? = ? = Aqqv pp 2 211 ?? =4 10)(????? ?? = 成都工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 20 頁 工進(jìn) 進(jìn)q = 12AAqq 進(jìn)出 ? = ? = 12qAv 進(jìn)? = ???? ? =103 快退 21AAqq 進(jìn)出 ? = ? = 進(jìn)q = 2qq P2P1? = 2 ? = 23 2Aqv 進(jìn)? = ????? ? = 根據(jù)系統(tǒng)工作壓力與通過該液壓元件的最大實(shí)際流量，可以選出這些液壓元件的型號(hào)及規(guī)格見表 52 表 52 元件的型號(hào)及規(guī)格 序號(hào) 名稱 通過流量 /（ L/min） 額定流量 /（ L/min） 額定壓力 /Mpa 額定壓降/Mpa 型號(hào) 1 雙聯(lián)葉片泵 － 100/ － YB1100/ 24 三位五通電液動(dòng)換向閥 100 35DY20BO 30 行程閥 100 22C100BH 29 調(diào)速閥 ＜ 1 6 Q6B 28 單向閥 100 I100B 27 單向閥 63 I63B 25 順序閥 100 XY100B 26 背壓閥 ＜ 1 10 B10B 9 溢流閥 10 Y10B 10 溢流閥 100 Y100B 11 單向閥 100 I100B 12 過濾器 100 XUA100200 1 22 壓力表開關(guān) － － － － K6B 1 23 壓力表 － － 0~40 Y40 15 減壓閥 100 J100B 16 單向閥 100 I100B 17 三位四通電 磁換向閥 100 34DY100B 18 單向順序閥 100 I100B 19 壓力繼電器 － － － DP163B 成都工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 21 頁 管道尺寸 主油路油液的允許流速為 ν=5m/s，由此可計(jì)算油管內(nèi)徑 mqd 3 ??? ???? ???? 選擇內(nèi)徑為 20mm 的不銹鋼管，壁厚為 2mm，外徑為 24mm。 待卸下加工好的工件，裝好待加工工件后，系統(tǒng)開始下一工作循環(huán)。 當(dāng)動(dòng)力頭快速前進(jìn)到預(yù)定位置時(shí)，動(dòng)力頭側(cè)面的活動(dòng)擋塊壓下行程閥 30，動(dòng)力頭開始加工工件。 定位夾緊回路 為了保證工件的夾緊力可靠且能單獨(dú)調(diào)節(jié)，在該回路上串聯(lián) 減壓閥和單向閥：為保證定位 → 夾緊的順序動(dòng)作，采用壓力控制方式，即在后動(dòng)作的夾緊缸進(jìn)油路上串聯(lián)單向順序閥，當(dāng)定位缸達(dá)到順序閥的調(diào)壓值時(shí)，夾緊缸才動(dòng)作；為保證工件確已夾緊后滑臺(tái)液壓缸才能動(dòng)作，在夾緊缸進(jìn)油口處裝一壓力繼電器。分析液壓缸速度循環(huán)圖可知，滑臺(tái)由快 進(jìn)轉(zhuǎn)工進(jìn)時(shí)，速度變化大，選用單向行程閥換接速度，以減小壓力沖擊如下圖所示： 圖 41 調(diào)速回路 快速運(yùn)動(dòng)回路與速度換接回路 此機(jī)床快進(jìn)時(shí)采用液壓缸差動(dòng)連接方式，使其快速往返運(yùn)動(dòng)，即快進(jìn)、快退速度基本相等。 則液壓缸實(shí)際有效面積為 2221 .5π4π cmDA ???? 222222 )(4π)(4π cmdDA ?????? 221 cmAAA ??? 差動(dòng)連接快進(jìn)時(shí)，液壓缸有桿腔壓力 p2 必須大于無桿腔壓力 p1，其差值估取 Δ p=p2p1=，并注意到啟動(dòng)瞬間液壓缸尚未移動(dòng)，此時(shí) Δ p=0；另外，取快退時(shí)的回油壓力損失為 。2=500N 慣性力計(jì)算 速度變化量 ΔV=≈， Δt=,算得慣性力 Fi 為 Fi= tvgG ??? =10000247。在液壓系統(tǒng)的工作循環(huán)中，各個(gè)階段的負(fù)載是由不同的負(fù)載組成的。采用鑄鐵平導(dǎo)軌。 4）為了減少泄漏，液壓元件的制造精度要求較高，因此，液壓元件的制造成本較高，而且對(duì)油液的污染比較敏感。當(dāng)機(jī)、電、液配合使用時(shí)，易實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜的自動(dòng)工作循環(huán)。液壓傳動(dòng)主要是利用液體的壓力能來傳遞能量；而液力傳動(dòng)則主要是利用液體的動(dòng)能來傳遞能量 。 液壓傳動(dòng)的定義 一部完整的機(jī)器是由原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及控制部分、工作機(jī) (含輔助裝置 )組成。通過它將液壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，推動(dòng)負(fù)載做功。邏輯插裝閥具有體積小、重量輕、密封性能好、功率損失小、動(dòng)作速度快、易于集成的特點(diǎn)，從 70 年代初期開始出現(xiàn)，至今已得到了很快的發(fā)展。該機(jī)并設(shè)有腳踏開關(guān)，可實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)工藝動(dòng)作的循環(huán)。如沖壓、彎曲、翻邊、薄板拉伸等。 我國(guó)的液壓工業(yè)開始于 20 世紀(jì) 50 年代，液壓元件最初應(yīng)用于機(jī)床和鍛壓設(shè)備。采用液壓傳動(dòng)的程度已成為衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)水平的重要標(biāo)志之一。 本論文主要闡述了主要闡述了臥式雙面鉆、鏜專用機(jī)床液壓系統(tǒng)，能實(shí)現(xiàn)的工作循環(huán)是：機(jī)床工作循環(huán)定位→夾緊→快進(jìn)→工進(jìn)→死擋鐵停留→快退→松開→拔銷→原位停止。液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)包括系統(tǒng)工況分析，擬定液壓系統(tǒng)原理圖，液壓元件的計(jì)算和選擇以及液壓系統(tǒng)的性能驗(yàn)算、液壓缸主要零部件的設(shè)計(jì)及其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 第一個(gè)使用液壓原理的是 1795 年英國(guó)約瑟夫 60 年代獲得較大發(fā)展，已滲透到各個(gè)工業(yè)部門，在機(jī)床、工程機(jī)械、冶金、農(nóng)業(yè)機(jī)械、汽車、船舶、航空、石油以及軍工等工業(yè)中都得到了普遍的應(yīng)用。也可以從事校正、壓裝、砂輪成型、冷擠金屬零件成型、塑料制品及粉末制品的壓制成型。 成都工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 3 頁 液壓機(jī)的發(fā)展及工藝特點(diǎn) 液壓機(jī)是制品成型生產(chǎn)中應(yīng)用最廣的設(shè)備之一，自 19 世紀(jì)問世以來發(fā)展很快，液壓機(jī)在工作中的廣泛適應(yīng)性，使其在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門獲得了廣泛的應(yīng)用。我國(guó)從 1970 年開始對(duì)這種閥進(jìn)行研究和生產(chǎn)，并已將其廣泛的應(yīng)用于冶金、鍛壓等設(shè)備上，顯示了很大的優(yōu)越性。 3）控制裝置 —— 液壓閥。原動(dòng)機(jī)包括電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等。由于液壓傳動(dòng)有許多突出的優(yōu)點(diǎn)，因此，它被廣泛地應(yīng)用于機(jī)械制造、工程建筑、石油化工、交通運(yùn)輸、軍事器械、礦山冶金、輕工、農(nóng)機(jī)、漁業(yè)、林業(yè)等各方面。 5）液壓傳動(dòng)易獲得很大的力和轉(zhuǎn)矩，可以使傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 5）液壓系統(tǒng)故障的診斷比較困難，因此對(duì)維修人員提出更高的要求，即需要系統(tǒng)的掌握液壓傳動(dòng)的理論知識(shí)，液壓具有一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。要求速度換接平穩(wěn)，運(yùn)行安全可靠；可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)和半自動(dòng)控制。而各個(gè)階段都具有不同的速度，已知各階段的負(fù)載和速度，即可求出各階段功率的變化規(guī)律。247。 確定夾緊缸的內(nèi)徑和活塞桿徑 根據(jù)夾緊缸的夾緊力夾 F 夾 =1200N，選夾緊缸工作壓力夾 P= 可以認(rèn)為回油壓力為零，夾緊缸的機(jī)械效率η =1 mF 12022πP4 6 ????? 夾夾 查表，取 D=40mm。同時(shí)考慮到工進(jìn) → 快退時(shí)回油流量較大 ，液壓缸采用差動(dòng)連接，為保證換向平穩(wěn)，電液動(dòng)換向閥宜采用三位五通閥，為了保證機(jī)床調(diào)整時(shí)可停止在任意位置上，現(xiàn)采用中位機(jī)能 O 型。 輔助回路 在液壓泵進(jìn)口設(shè)置一過濾器以保證吸入液壓泵的油液清潔；出口設(shè)一壓力表及開關(guān)，以便各壓力控制元件的調(diào)壓和觀測(cè)。此時(shí)系統(tǒng)壓力升高，順序閥 25 打開，溢流閥 9打開，以便與調(diào)速閥 29 的開口相適應(yīng)。 成都工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論