【文章內(nèi)容簡介】 鈕，方便操作，提高效率。 ．結(jié)構(gòu)簡述 主機 參看圖（ 4） 主機由負(fù)荷框架、動橫梁、移動臺三部分組成。負(fù)荷框架由棟梁 左右立柱 底座 21 構(gòu)成，其作用是承受壓件反力、油罩反力和脫模油缸的負(fù)荷以及匯集排出淬火冷卻油液。 動橫梁同主油缸 模具缸 上模具、油罩 2導(dǎo)向柱 排油管 1密封條 28 構(gòu)成。其作用是完成淬火和脫模。固定在上橫的升降，左右導(dǎo)柱 5 起導(dǎo)向作用，當(dāng)油罩降到工作臺面時，上下模具對中壓緊工件，罩底的密封條 28 被壓縮，從而住經(jīng)由工作臺面涌出的淬火油，當(dāng)油面上升到溢流口時，通過兩側(cè)的排油管11 流向底座 21 再經(jīng)回流管流回池槽，脫模油缸能有效地將模具與被淬工件分開，以便機械手卸料。 移動工作臺由導(dǎo)軌座 2工作臺 2油 缸 3壓板 1聯(lián) 17 接板 2進(jìn)油管 3擋鐵 19 構(gòu)成。其作用是方便裝卸料，當(dāng)工作臺伸出時裝卸。回位后實現(xiàn)淬火。 調(diào)整擋鐵 19，可使模具中心與機械手中心重合，保證工件對中。當(dāng)工作臺到終點后，從冷卻系統(tǒng)來的淬火油經(jīng)過進(jìn)油管 31 進(jìn)入工作臺腹腔，再上涌充滿淬火罩內(nèi)。 18 第三章 淬火 壓床液壓系統(tǒng)的設(shè)計 液壓系統(tǒng)的組成 液壓系統(tǒng)主要由：動力元件（油泵）、執(zhí)行元件（油缸或液壓馬達(dá)）、控制元件（各種閥）、輔助元件和工作介質(zhì)等五部分組成。 1）能源裝置（或稱動力元件）： 它的作用是把液體利用原動機的機 械能轉(zhuǎn)換成液壓力能；是液壓傳動中的動力部分。 常見的是液壓泵。 2）執(zhí)行裝置（或稱執(zhí)行元件）： 把液體壓力能轉(zhuǎn)化成機械能的裝 置， 其中，油缸做直線運動，馬達(dá)做旋轉(zhuǎn)運動。 一般常見的形式是液壓缸和液壓馬達(dá)。 3）控制調(diào)節(jié)裝置（或稱控制元件）： 包括壓力閥、流量閥和方向閥等。它們的作用是根據(jù)需要無級調(diào)節(jié)液動機的速度，并對液壓系統(tǒng)中工作液體的壓力、流量和流向進(jìn)行調(diào)節(jié)控制 的裝置。這類元件主要包括各類控制閥或者由各種閥構(gòu)成的組合裝置。這些元件的不同組合組成了能完成不同功能的液壓系統(tǒng)。 4）輔助裝置（或稱 輔助元件）： 指以上三種組成部分以外的其它裝置，如各種管接件、油管、油箱、過濾器、蓄能器、壓力表、冷卻器等，起連接、輸油、貯油、過濾、貯存壓力能和測量等作用。 它們同樣十分重要。 5）傳動介質(zhì)： 傳動 介質(zhì)（即各種液壓工作介質(zhì)）是指各類液壓傳動中的液壓 19 油或乳化液，它經(jīng)過油泵和液動機實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換。 6） 力比例關(guān)系 液壓傳動區(qū)別于其它傳動方式的基本特征一： 力（或力矩）的傳遞是靠液體壓力來實現(xiàn)的，或者說，力（或力矩）的傳遞是按帕斯卡原理（即靜壓傳遞原理）進(jìn)行的。 因此，有 人把液壓傳動稱為 “ 靜壓傳動 ” 。 帕斯卡原理（即靜壓傳遞原理） :“ 在密閉容器內(nèi)，施加于靜止液體上的壓力將以等值同時傳到液體各點 ” 。 結(jié)論： 在液壓傳動中工作壓力取決于負(fù)載，而與流入的液體多少無關(guān)。注意：負(fù)載包括：有效負(fù)載、無效負(fù)載（如摩擦力）以及液體的流動阻力。 2） 運動關(guān)系 液壓傳動區(qū)別于其它傳動方式的基本特征二： 運動速度（或轉(zhuǎn)速）的傳遞是按照 “ 容積變化相等 ” 的原則進(jìn)行的?；诖耍腥税岩簤簜鲃映蔀?“ 容積式液體傳動 ” 。 在流體力學(xué)中，把單位時間內(nèi)流過某一通流截面 A的流體體積稱為流量，則流量 q = vA 結(jié)論： ①活塞移動速度正比于流入液壓缸中油液流量 q，與負(fù)載無關(guān)。也就是說，活塞的運動速度可以通過改變流量的方式進(jìn)行調(diào)節(jié)?；谶@一點，液壓傳動可以實現(xiàn)無級調(diào)速。 ②活塞的運動速度反比于活塞面積，可以通過對活塞面積的控 20 制來控制速度。 3） 功率關(guān)系 由前述可得 : P=Fv=Wv=pq 上式說明，在不計各種功率損失的條件下，液壓傳動系統(tǒng)的輸出功率 Wv 等于輸入功率 Fv，并且液壓傳動中的功率可以用壓力 p和流量 q 的乘積來表示。 總結(jié)上述： 在液壓傳動中壓力 p 和流量 q是最基本、最重要的兩個參 數(shù)。 任務(wù)分析 系統(tǒng)壓緊力 F=50000N。工件重 G=10000N；機械手重 G=800N；模具重 G=50000N；滑臺重 G=1000N；系統(tǒng)要求最大速度V=75mm/s=則有； 橫梁；下降 V=； 上升 V=： L=250mm 工作臺：前進(jìn) V=；后退 V=： L=500mm 模具油缸：下降 V=； 上升 V=： L=280mm 其導(dǎo)軌面的夾角為 90 度，已知 垂直作用于導(dǎo)軌的載荷 FN=120N， 靜摩擦因數(shù)： Fs=,動摩擦因數(shù)： Fd=。 液壓缸的機械效率為 η =。 液壓系統(tǒng) 方案的確定 液壓工作過程： 工作臺液壓缸：后退 —— 前進(jìn)； 動橫梁： 下降 —— 上升； 21 模具缸：下降 —— 上升； 綜上所述，考慮到系統(tǒng)的流量很大，變量泵不好選，第二種方案的經(jīng)濟性好，系統(tǒng)效率高，因此從提高系統(tǒng)的效率，節(jié)省能源的角度考慮，采用單個定量泵的、供油方式不太適，宜選用雙聯(lián)式定量葉片泵作為油源，所以選第二種方案。 負(fù)載分析 工作負(fù)載 動橫梁；工作 最大 負(fù)載： F=10000+800N=10800N 工作臺：工作 最大 負(fù)載 F=（ 10000+1000） N=2200N 模具油缸：工作 最大 負(fù)載 F=50000N 模具油缸有兩個相同的油缸，所以每個的工作負(fù)載滿載時為 F=50000/2N=25000N。 磨擦負(fù)載 由于工件為垂直起升，所以垂直作用于導(dǎo)軌的載荷可由其間隙和結(jié)構(gòu)尺寸可根據(jù)公式 22 XN FlKF COS? ?? 計算出滑臺垂直作用于導(dǎo)軌的壓力約為 120N，取 ??， 則有： 靜摩擦負(fù)載 ( 0 . 2 1 2 0 / s in 4 5 ) 3 3 . 9 4fsF N N? ? ? ? 動磨擦負(fù)載 ( 0 .1 1 2 0 / sin 4 5 ) 1 6 .9 7fdF N N? ? ? ? 22 、慣性負(fù)載 動橫梁： 加速時 最大 慣性負(fù)載 F= G/g△ v/△ t =10800/ 制動時 最大 慣性負(fù)載 F= G/g△ v/△ t =10800/ 工作臺 : 加速時 最大 慣性負(fù)載 F=G/g△ v/△ t=2200/ 制動時 最大 慣性負(fù)載 F=G/g△ v/△ t=2200/ 模具油缸： 加速時 最大 慣性負(fù)載 F=G/g△ v/△ t=25000/ 制動時 最大 慣性負(fù)載 F=G/g△ v/△ t=25000/ 反 根據(jù)以上計算，考慮到模具，動橫梁液壓缸垂直安放，其重量較大，為防止因自重而下滑，系統(tǒng)中應(yīng)設(shè)置平衡回路。因此在對快速向下運動的負(fù)載分析時，就不考慮滑臺 2 的重量。 、最大負(fù)載 動橫梁 F=（ 10800++） /= 工作臺 : F=（ 2200++） /= 23 模具油缸： F=（ 25000++） /= 液壓缸主要參數(shù)的確定 液壓缸：是液壓系統(tǒng)中的執(zhí)行元件，它的職能是將液壓能轉(zhuǎn)換成機械能。液壓缸的輸入量是流體的流量和壓力，輸出的是直線運動速度和力。液壓缸的活塞能完成直線往復(fù)運動，輸出的直線位移是有限的。 結(jié)構(gòu)形式可分為：缸體 固定和活塞桿固定 缸體固定－工作臺往復(fù)運動范圍為活塞有效行程的三倍，（占地面積較大）。常用于小型設(shè)備。 活塞桿固定－工作臺往復(fù)運動的范圍為活塞有效行程的兩倍（活塞桿固定，缸筒與工作臺相連，進(jìn)出油口可以做在活塞桿的兩端（油液從空心的活塞桿中進(jìn)去）。也可以做在缸筒的兩端（需用軟管連接）。動力由缸筒傳出。常用于中、大型設(shè)備上。 單活塞桿式液壓缸的特點： 往復(fù)運動速度不同－常用于實現(xiàn)機床的快速退回和慢速工作進(jìn)給。 兩端面積不同，輸出推力不相等。無桿腔吸油時－工作進(jìn)給運動（克服較大的外負(fù)載）。有桿腔進(jìn)油時－驅(qū)動工作部 件快速退回運動（只克服摩擦力的作用）。 工作臺運動范圍等于活塞桿有效行程的兩倍。 缸體 和底蓋焊接成一體。活塞靠支撐環(huán)導(dǎo)向用 Y型密封圈密封，活塞與活塞桿用螺紋連接?；钊麠U靠導(dǎo)向套導(dǎo)向，用 V型密封圈密封。端蓋和缸體用螺紋連接，螺母用來調(diào)整 V型密封圈的松緊。 24 缸底端蓋和活塞桿頭部都有耳環(huán)，便于鉸接。因此這種液壓缸在往復(fù)運動時，其軸線可隨工作需要自由擺動 。 綜上所述，選擇單活塞桿式液壓缸 、初選液壓缸的工作壓力 根據(jù)分析此設(shè)備的負(fù)載，按類型屬組合機床類，所以初選液壓缸的工作壓力為 計 算液壓缸的尺寸 動橫梁 A=F/P=^2= 10^3 m^2 D=(4A/∏ )^=(4 )^= 按標(biāo)準(zhǔn)?。?D? 63mm。 工作臺 A=F/P=^2= 10^3 m^2 D=(4A/∏ )^=(4 )^= 按標(biāo)準(zhǔn)取： D? 32mm。 模具油缸： A=F/P=^2= 10^3 m^2 D=(4A/∏ )^=(4 )^= 按標(biāo)準(zhǔn)取： D? 100mm。 根據(jù)快上和快下的速度比值來確定活塞桿的直徑： 橫梁： D^2/(D^2d^2)=75/65 25 d= 按標(biāo)準(zhǔn)取： d=25mm。 無桿腔面積 A=(∏ D^2)/4