【正文】 EP = 33 2 9 8 1 2 .8 0 .8 5bbbQ P ? ??=4488W 快速退回 ： 4bP = 1p P??? =+= 3bQ =k 3Q == 4EP = 34 1 1 5 3 0 . 9 7 0 . 8 5bbbQ P ? ??=1316W 系統(tǒng)的發(fā)熱量為： H=[( 1EP 1oP ) 1t? +( 2EP 2oP ) 2t? +( 3EP 3oP ) 3t? +( 4EP 4oP ) 4t? ]/T =[()+()+() +()] / = 2）系統(tǒng)熱平衡溫度計算 設(shè)油箱邊長比為 1： 1： 1～ 1： 2： 3 范圍，油箱散熱面積為 A==378= 假定自然通風不好，取油箱散熱系數(shù)為 tC = 室內(nèi)環(huán)境溫度為 30 攝氏度，系統(tǒng)熱平衡溫度為 河南理工大學畢業(yè)設(shè)計說明書 28 2t=1t+t ACH =30+ 0 .3 4 7 8 3 .4 0 .0 0 1??=43 滿足2t≤[t]=50,油箱容量合適。 由此可算得： 流速 4 4 23 86 3. 2Qv d? ??? ?=297cm/s=河南理工大學畢業(yè)設(shè)計說明書 23 雷諾數(shù) 2 9 7 3 . 2Re 2 0 0 . 0 1vd ? ?? ? ??4752,紊流； 沿程阻力系數(shù) λ＝ ?14 =475214 = 沿程壓力損失 211 2l p dvP ??? ? 20 . 0 3 8 9 0 0 0 . 0 3 2 22 . 9 7??? ?== 局部壓力損失 2rP?? = eP?2Q()Qe ＋ eP?2Q()Qe1 = 2 61 . 1 2 9 0 0 2 2 . 9 7 1 0 ? ? ? = 回油路總壓力損失 2lP?? ＝ 2lP?? + 2rP?? =+= （ 2）慢速折彎時 從快速退回行程的壓力損失計算可看出，沿程壓力損失與局部壓力損失相比很小。管徑 d=32mm。所以根據(jù)快退階段功率計算電動機功率。液壓缸 在工作循環(huán)各階段的工作壓力 P 按 下面的公式計算得出。 分析液壓系統(tǒng)的工況 工進階段： F=wmF? = = 工退階段： F=wmF? = 表 33 液壓系統(tǒng)在各階段的速度和負載 階段 速度 v/(m/s) 負載 F/N 工進 ～ 工退 ～ 根據(jù)計算得出各階段負載值的最大值，曲液壓缸的工作壓力為 。 （ 4）各動作順序有相應(yīng)的互鎖關(guān)系，以保證 根據(jù)升降舞臺的動作順序確定該系統(tǒng)的工作循環(huán)為：快速前進 — 工作進給 — 快速退回 — 原位停止。使得臺面水平方向不發(fā)生運動，只是垂直方向的往復運動。采用水平絲杠傳動，通過剪叉結(jié)構(gòu)實現(xiàn)臺面的升降運動，在行程范圍內(nèi)可任意停止。這一要求在舞臺升降臺上是完全能滿足的，因為由升降行程所決定的絲杠長度較長，一般為 5～ 7 m ，根據(jù)剛度要求，絲杠直徑本身就要求較粗 。 目前，國內(nèi)外普遍采用的是滑動螺母絲杠升降臺。 2)執(zhí)行裝置 —— 把油液的液壓能轉(zhuǎn)換成機械能的裝置。采用液壓傳動方式可有效利用現(xiàn)場的有限空間，盡可能地減少傳動裝置的占地面積，可靠保證舞臺平穩(wěn)升降。 上述的概略說明不包括所有 應(yīng)用的可能性。目前，我國在消化、 推廣國外先進液壓技術(shù)的同時，大力開展國產(chǎn)液壓新產(chǎn)品的研制工作，并已取得一定成效。 從 20 世紀 70 年代開始，電子技術(shù)和計算機技術(shù)迅速發(fā)展井進入了液壓技術(shù)領(lǐng)域，在產(chǎn)品設(shè)計、制造和測試方面采用廠這些先進技術(shù)，取得了顯著的效益。從 17 世紀中葉巴斯卡提出靜壓傳遞原理、 18世紀末英國制成第一臺水壓機算起，液壓傳動只有二三百年的歷史。當然，畢業(yè)設(shè)計成果的質(zhì)量，也是學生畢業(yè)資格認定的一個重要依據(jù)，是對學校人才培養(yǎng)效果的全面檢驗，是學校教育教學質(zhì)量評價的重要內(nèi)容。我們可以緊緊抓住這個機會認真學習并搞好畢業(yè)設(shè)計，眾所周知，它對我們即將走上工作崗位或者更進一步深造有非常重要的意義。 我所選擇的畢業(yè)設(shè) 計題目升降舞臺液壓系統(tǒng)的設(shè)計 。隨著工業(yè)水平的不斷提高，各種液壓九件的研制不斷完善井實現(xiàn)了各類元件產(chǎn)品的標準化、系列化和通用化，從而使它在機械制造、上程機械、農(nóng)業(yè)機械、汽車制造等行業(yè)得到推廣應(yīng)用。 我國的液壓工業(yè)開始于 20 世紀 50 年代，其產(chǎn)品最初只用于機床和鍛壓設(shè)備，后來又用于拖拉機和工程機械。 液壓技術(shù)的應(yīng)用與特點 液壓技術(shù)的應(yīng)用 液壓技術(shù)是涉及液體流動和液體壓力規(guī)律的科學技術(shù)。其升降功能由 4 根液壓缸頂升叉架完成， 4根液壓缸的同步由帶補正裝置的同步回路完成。 (6)液壓 元件易于實現(xiàn) 系列化、標準化；和通用化，便于設(shè)計、制造和推廣使用 當然， 壓傳動還存在以下一些明顯缺點： (1)液壓傳動中的泄漏和液體的可壓縮件，使這種傳動無法保證嚴格的傳動比； (2)液壓傳動有較多的能量損失 (泄漏損失、摩擦損失等 )，因此，傳動效率相對低； (3)液壓傳動對油溫的變化比較敏感不宜在較高或較低的溫度下工作： (4)液壓傳動在出現(xiàn)故障時不易找出原因。它們對保證系統(tǒng)正常工作也有重要作用。為此，我們將金屬切削機床上采用的滾柱螺母絲杠副用于舞臺升降臺的升降傳動中。 (2)垂直絲杠升降臺 采用絲杠傳動方式，實現(xiàn)雙層臺面的升降。當舞臺建在 2 層以上的建筑物時因空間受到限制時尤為適合。 河南理工大學畢業(yè)設(shè)計說明書 13 3 單層 升降舞臺液壓系統(tǒng)的設(shè)計計算 （左側(cè)） 確定液壓系統(tǒng)的工作要求 總體要求： （ 1）要求單層升降臺的伸出與縮回采用“快進 — 慢速接近 — 快退”的動作循環(huán)。根據(jù)具體加工要求就計算得出：工作進給時的速度應(yīng)在 20～ 120mm/min(~)范圍內(nèi)作無極調(diào)速，運動部件的最大行程為 3m，其中工作行程為 2m。 流量和功率 （ 1）計算工作壓力 根據(jù)有關(guān)資料，系統(tǒng)的背壓在 ～ 范圍內(nèi)選取。應(yīng)加上溢流閥穩(wěn)定工作時的最小溢流量一般取為 3L/min。 油箱容量定位： Vm?pQ=(5~7)19=95~133L 液壓系統(tǒng)性能的驗算 系統(tǒng)壓力損失計算 （ 1）快速退回時 快速退回階段的流量最大，并且液壓缸有 桿腔進油，故回油流量最大，是進油量的 1/c 倍，即： 1/C=1/= 倍，進回油路壓力損失應(yīng)分別計算。管長 l≈1m。從速度循環(huán)圖可近 似計算各階段的時間： 快速下降 1t? ≈ 11sv 18023? =； 慢速折彎 啟動時 初壓 2t? = 22sv 1512? = 終壓 3t? = 222sv =2512? = 快速退回 4t? ＝ 3320213s v ? = 循環(huán)周期 T= 1t? + 2t? + 3t? + 4t? =+++ = 從功率循環(huán)圖可求出各階段液壓缸的輸出功率。 分析液壓系統(tǒng)的工況 工進階段： F=wmF? = = 工退階段： F=wmF? = 表 41 液壓系統(tǒng)在各階段的速度和負載 階段 速度 v/(m/s) 負載 F/N 工進 ～ 工退 ～ 根據(jù)計算得出各階段負載值的最大值，并參照同類升降舞臺取液壓缸工作壓力河南理工大學畢業(yè)設(shè)計說明書 30 為 。 工作進給階段： P =1FA+ 21bAPA 河南理工大學畢業(yè)設(shè)計說明書 31 =36 5 5 3 .3 9 4 .9 9 210 ???+ 65 0 .2 4 0 .8 9 4 .9 910 ??? = 工作退回階段 P =1FA+ 12bAPA ＝ 36 5 5 3 .3 5 0 .2 4 210 ???＋ 610 = 2）計算液壓缸的輸入流量 根據(jù)最大工進 工退速度 V=。 河南理工大學畢業(yè)設(shè)計說明書 34 液壓泵站 工作原理圖 油箱內(nèi)徑可參照所接元件的接頭尺寸確定，也可以根據(jù)管路的允許流速計算。 確定調(diào)速方法 調(diào)速方法有節(jié)流調(diào)速、容積調(diào)速和聯(lián)合調(diào)速。在本設(shè)計中多采用電磁換向閥實現(xiàn)回路的換向，它具有操作方便、便于布置、低速換向的特點，在泵的卸荷回路中采用了手動換向閥。這種串聯(lián)式的同步回 路只適用于負載較小的液壓系統(tǒng)，能保證嚴格同的步。在本設(shè)計中采用的順序閥控制的順序動作回路，其優(yōu)點在于動作靈敏安裝連接方便。舞臺上升時，電磁鐵 YA6 得電，升降回路升壓，大流量泵輸出的液壓油分別通過換向閥 4~8 再經(jīng)四個液控單向閥 12~15 進入四個液壓缸無桿腔，產(chǎn)生推力，克服舞臺重量和導軌副摩擦推動舞臺上升。兩種運動可以獨立控制，互不干涉。 液壓閥的選擇 根據(jù)液壓系統(tǒng)原理圖計算液壓閥在不同工況時的工作壓力和最大實際流量，將計算值填入表 5— 5— 5— 3中，最后確定液壓閥規(guī)格。 回油過濾器：查產(chǎn)品樣本手冊采用 RS60 100A10CF， 額定壓力為： aMP ，報警壓力 aMP ，過濾精度 10 m? 。 2）抑制環(huán)境噪聲。 4）對系統(tǒng)外部的各個零部件 油箱 油管和過濾器等安置于最佳散熱位置。遠離火源，禁止吸煙。 管子與軟管損壞的要及時更換。軟管應(yīng)該多彎幾次以便釋放任何滯留 的臟東西。打開油桶前，應(yīng)徹底清理桶頂及桶口，防止泥土和其他外界污染物進入油液。如果可能的話，使用熱沖洗液。沖洗之后，采取一切措施防止在重裝工件元件時滯入污染物。 6）全路管 路應(yīng)進行兩次安裝，第一次試裝，第二次正式安裝。 1）液壓泵的傳動軸與電動機驅(qū)動同軸 度誤差應(yīng)小于 ， 一般采用撓性連軸器連接。 3）不 要忘記避開熱源，如熱處理設(shè)備和熱軋機，因液壓系統(tǒng)本身就發(fā)熱嚴重 不要再添加額外熱源。 2）裝在管路上的蓄能器承受著油壓壓力的作用，因此，必須有牢固的安裝裝 置，防止蓄能器從固定位置脫開，引起事故，但不能用焊接的方法來固定。 3）判斷在設(shè)計液壓系統(tǒng)時所采用的計算方法及原理是否合理，以便改進。 5）用規(guī)定的油液灌注油箱。 8）蓄能器應(yīng)充氣到充氣壓力。要特別注意粘度。 2）把主機和分總成安裝定位，并進行必要的找正和固定。 4）使用液壓泵的系統(tǒng)與液壓泵之間應(yīng)安裝單向閥，以防止液壓泵停車時，蓄 能器的壓力油倒流而使液壓泵反轉(zhuǎn)。 5）不要將安裝在底層的油箱去操作一臺安裝上層的機器，因為這樣安裝，在 泵停止工作后，油泵中大量的油會倒流，使油溢出油箱。 3）液壓泵的吸油高度要小于 。注意安裝時不得有沙子和氧化皮等。清洗結(jié)束后要清除管道和油箱壁上附著的清洗液。這可能要在系統(tǒng)中增設(shè)截止閥，以實現(xiàn)這種方案。推薦使用帶有過濾器的輸油泵。要準確彎管，使管子不經(jīng)彈性變形即可到位。硬管要用無縫鋼管。用于裝油的工具也要清潔，裝到系統(tǒng)中的油液必須用過濾器進行過濾。最好用浸有煤油的皺紋紙或無絲紙清洗，然后用壓縮空氣吹干凈。 3)遵循油管 、軟管和接頭的手冊說明。 液壓系統(tǒng)的驗算 液壓系統(tǒng)初步設(shè)計是在某些估計參數(shù)的情況下進行的，當回路形式、液壓系統(tǒng)及聯(lián)接管路等完全確定后針對實際情況對所設(shè)計的系統(tǒng)進行各項性能分析。 1min? nP nq p 快進 慢速接近 快退 aMp /minL aMp 1 限壓式變量葉片泵 YBX40B ～ 16 2 單向閥 AF2Fa10B 100 ～ 16 3 單向節(jié)流閥 MK10G12 50 河南理工大學畢業(yè)設(shè)計說明書 44 4 溢流閥 YF310L 4 63 5 手動換向閥 22SH10B 100 6 過濾器 RS60100A10CF 1 7 手動換向閥 22SH10B 100 8 三位四通電磁換向閥 34DF3O16BA 80 ～ 16 9 三位四通電磁換向閥 34DF3M16BA 25 ～ 16 10 單向調(diào)速閥 QAF10DU 40 ～ 16 11 兩位三通電磁換向閥 23DF36B2A 25 ～ 16 12 三位四通電磁