【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 液換向閥2和單向順序閥18。單向閥13的額定流量為250L/min， MPa。通過(guò)各閥的局部壓力損失之和為：由以上計(jì)算結(jié)果可求得快速注射時(shí)，小泵到注射缸之間總的壓力損失為∑p1＝(＋)MPa＝大泵到注射缸之間總的壓力損失為∑p 2＝(＋)MPa＝由計(jì)算結(jié)果看，大小泵的實(shí)際出口壓力距泵的額定壓力還有一定的壓力裕度，所選泵是適合的。另外要說(shuō)明的一點(diǎn)是：在整個(gè)注射過(guò)程中，注射壓力是不斷變化的，注射缸的進(jìn)口壓力也隨之由小到大變化，當(dāng)注射壓力達(dá)到最大時(shí)，注射缸活塞的運(yùn)動(dòng)速度也將近似等于零，此時(shí)管路的壓力損失隨流量的減小而減少。泵的實(shí)際出口壓力要比以上計(jì)算值小一些。綜合考慮各工況的需要，也就是溢流閥7的調(diào)定壓力。⑴計(jì)算發(fā)熱功率 液壓系統(tǒng)的功率損失全部轉(zhuǎn)化為熱量。發(fā)熱功率計(jì)算如下Phr＝Pr－Pc對(duì)本系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，Pr是整個(gè)工作循環(huán)中雙泵的平均輸入功率。具體的pi、qi、ti值見(jiàn)表7。這樣，可算得雙泵平均輸入功率Pr＝12kW。工況泵工作狀態(tài)出口壓力總輸入功率工作時(shí)間說(shuō)明小泵大泵小泵大泵慢速合模61小泵額定流量大泵額定流量泵的總效率：正常工作時(shí)卸荷時(shí)快速合模42增壓鎖模注射3保壓16進(jìn)料15冷卻15快速開(kāi)模18.慢速開(kāi)模1注：表中表示正常工作，表示卸荷。系統(tǒng)總輸出功率求系統(tǒng)的輸出有效功率：由前面給定參數(shù)及計(jì)算結(jié)果可知：合模缸的外載荷為90kN，；注射缸的外載荷為192kN，；預(yù)塑螺桿有效功率5kW，工作時(shí)間15s；開(kāi)模時(shí)外載荷近同合模，行程也相同。注射機(jī)輸出有效功率主要是以上這些。總的發(fā)熱功率為：Phr＝(－3)kW＝⑵計(jì)算散熱功率 前面初步求得油箱的有效容積為1m3，按V＝：abh＝1/＝，b、h分別為1m。求得油箱散熱面積為：At＝(a＋b)＋＝(l(＋1) ＋)m2 ＝油箱的散熱功率為：Phc＝K1AtΔT式中 K1——油箱散熱系數(shù)，查表5—1，K1取16W/(m2℃)；ΔT——油溫與環(huán)境溫度之差，取ΔT＝35℃。Phc＝1635kW＝＜Phr＝由此可見(jiàn)，油箱的散熱遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了系統(tǒng)散熱的要求，管路散熱是極小的，需要另設(shè)冷卻器。⑶冷卻器所需冷卻面積的計(jì)算冷卻面積為： 式中 K——傳熱系數(shù)，用管式冷卻器時(shí)，取K＝116W／(m2．℃)； Δtm—平均溫升(℃)；取油進(jìn)入冷卻器的溫度T1＝60℃，油流出冷卻器的溫度T2＝50℃，冷卻水入口溫度tl＝25℃，冷卻水出口溫度t2＝30℃。則：℃ 所需冷卻器的散熱面積為：考慮到冷卻器長(zhǎng)期使用時(shí)，設(shè)備腐蝕和油垢、水垢對(duì)傳熱的影響，冷卻面積應(yīng)比計(jì)算值大30％，實(shí)際選用冷卻器散熱面積為：A＝＝ 注意；系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方案不是唯一的，關(guān)鍵要進(jìn)行方案論證，從中選擇較為合理的方案。同一個(gè)方案，設(shè)計(jì)者不同，也可以設(shè)計(jì)出不同的結(jié)果，例如系統(tǒng)壓力的選擇、執(zhí)行元件的選擇、閥類(lèi)元件的選擇等等都可能不同。附：系統(tǒng)工況圖液壓缸壁厚和外經(jīng)的計(jì)算液壓缸的壁厚由液壓缸的強(qiáng)度條件來(lái)計(jì)算。液壓缸的壁厚一般指缸筒結(jié)構(gòu)中最薄處的厚度。從材料力學(xué)可知，承受內(nèi)壓力的圓筒，其內(nèi)應(yīng)力分布規(guī)律應(yīng)壁厚的不同而各異。一般計(jì)算時(shí)可分為薄壁圓筒和厚壁圓筒。液壓缸的內(nèi)徑D與其壁厚的比值的圓筒稱為薄壁圓筒。工程機(jī)械的液壓缸，一般用無(wú)縫鋼管材料，大多屬于薄壁圓筒結(jié)構(gòu)，其壁厚按薄壁圓筒公式計(jì)算 式中 ——液壓缸壁厚(m)；D——液壓缸內(nèi)徑(m)；——試驗(yàn)壓力，一般取最大工作壓力的(~)倍；——缸筒材料的許用應(yīng)力。無(wú)縫鋼管。則：在中低壓液壓系統(tǒng)中，按上式計(jì)算所得液壓缸的壁厚往往很小，使缸體的剛度往往很不夠，如在切削過(guò)程中的變形、安裝變形等引起液壓缸工作過(guò)程卡死或漏油。因此一般不作計(jì)算，按經(jīng)驗(yàn)選取，必要時(shí)按上式進(jìn)行校核。液壓缸壁厚算出后，即可求出缸體的外經(jīng)為為同理 夾緊與定位液壓缸的壁厚與外徑為：缸體外徑夾緊與定位液壓缸的壁厚與外徑為：，2）液壓缸工作行程的確定液壓缸工作行程長(zhǎng)度，可根據(jù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)際工作的最大行程來(lái)確定，并參閱液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)P12表26中的系列尺寸來(lái)選取標(biāo)準(zhǔn)值。液壓缸工作行程選 夾緊與定位液壓缸選 3) 缸蓋厚度的確定一般液壓缸多為平底缸蓋，其有效厚度t按強(qiáng)度要求可用下面兩式進(jìn)行近似計(jì)算。無(wú)孔時(shí) 有孔時(shí) 式中 t——缸蓋有效厚度(m)；——缸蓋止口內(nèi)徑(m)；——缸蓋孔的直徑(m)。液壓缸：無(wú)孔時(shí) ，取 t=20mm有孔時(shí)，取 t’=50mm夾緊與定位液壓缸：無(wú)孔時(shí)，取t=17mm有孔時(shí)：，取t’=35mm4) 最小導(dǎo)向長(zhǎng)度的確定當(dāng)活塞桿全部外伸時(shí)，從活塞支承面中點(diǎn)到缸蓋滑動(dòng)支承面中點(diǎn)的距離H稱為最小導(dǎo)向長(zhǎng)度（如下圖2所示）。如果導(dǎo)向長(zhǎng)度過(guò)小，將使液壓缸的初始撓度（間隙引起的撓度）增大，影響液壓缸的穩(wěn)定性，因此設(shè)計(jì)時(shí)必須保證有一定的最小導(dǎo)向長(zhǎng)度。 圖2 液壓缸的導(dǎo)向長(zhǎng)度對(duì)一般的液壓缸，最小導(dǎo)向長(zhǎng)度H應(yīng)滿足以下要求：式中 L——液壓缸的最大行程； D——液壓缸的內(nèi)徑?；钊膶挾菳一般取B=(~10)D；缸蓋滑動(dòng)支承面的長(zhǎng)度，根據(jù)液壓缸內(nèi)徑D而定；當(dāng)D80mm時(shí)，取；當(dāng)D80mm時(shí)，取。為保證最小導(dǎo)向長(zhǎng)度H，若過(guò)分增大和B都是不適宜的，必要時(shí)可在缸蓋與活塞之間增加一隔套K來(lái)增加H的值。隔套的長(zhǎng)度C由需要的最小導(dǎo)向長(zhǎng)度H決定，即液壓缸：最小導(dǎo)向長(zhǎng)度：，取 H=72mm活塞寬度：B==64mm缸蓋滑動(dòng)支承面長(zhǎng)度：隔套長(zhǎng)度：夾緊與定位液壓缸：最小導(dǎo)向長(zhǎng)度：，取 H=47mm活塞寬度：B==，取 B=50mm缸蓋滑動(dòng)支承面長(zhǎng)度：隔套長(zhǎng)度：5) 缸體長(zhǎng)度的確定液壓缸缸體內(nèi)部長(zhǎng)度應(yīng)等于活塞的行程與活塞的寬度之和。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)度不應(yīng)大于內(nèi)徑的20~30倍。液壓缸：缸體內(nèi)部長(zhǎng)度夾緊與定位液壓缸：缸體內(nèi)部長(zhǎng)度 液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)液壓缸主要尺寸確定以后，就進(jìn)行各部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。主要包括：缸體與缸蓋的連接結(jié)構(gòu)、活塞與活塞桿的連接結(jié)構(gòu)、活塞桿導(dǎo)向部分結(jié)構(gòu)、密封裝置、排氣裝置及液壓缸的安裝連接結(jié)構(gòu)等。由于工作條件不同，結(jié)構(gòu)形式也各不相同。設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)具體情況進(jìn)行選擇。缸體與缸蓋的連接形式缸體與缸蓋的連接形式與工作壓力、缸體材料以及工作條件有關(guān)。本次設(shè)計(jì)中采用外半環(huán)連接，如下圖3所示：圖3 缸體與缸蓋外半環(huán)連接方式優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單；加工裝配方便缺點(diǎn)：外型尺寸大；缸筒開(kāi)槽，削弱了強(qiáng)度，需增加缸筒壁厚2) 活塞桿與活塞的連接結(jié)構(gòu)參閱液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)P15表28，采用組合式結(jié)構(gòu)中的螺紋連接。如下圖4所示：圖4 活塞桿與活塞螺紋連接方式特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在振動(dòng)的工作條件下容易松動(dòng)，必須用鎖緊裝置。應(yīng)用較多，如組合機(jī)床與工程機(jī)械上的液壓缸?；钊麠U導(dǎo)向部分的結(jié)構(gòu)(1)活塞桿導(dǎo)向部分的結(jié)構(gòu)，包括活塞桿與端蓋、導(dǎo)向套的結(jié)構(gòu)，以及密封、防塵和鎖緊裝置等。導(dǎo)向套的結(jié)構(gòu)可以做成端蓋整體式直接導(dǎo)向，也可做成與端蓋分開(kāi)的導(dǎo)向套結(jié)構(gòu)。后者導(dǎo)向套磨損后便于更換，所以應(yīng)用較普遍。導(dǎo)向套的位置可安裝在密封圈的內(nèi)側(cè)，也可以裝在外側(cè)。機(jī)床和工程機(jī)械中一般采用裝在內(nèi)側(cè)的結(jié)構(gòu)，有利于導(dǎo)向套的潤(rùn)滑；而油壓機(jī)常采用裝在外側(cè)的結(jié)構(gòu)，在高壓下工作時(shí)，使密封圈有足夠的油壓將唇邊張開(kāi)，以提高密封性能。在本次設(shè)計(jì)中，采用導(dǎo)向套導(dǎo)向的結(jié)構(gòu)形式，其特點(diǎn)為：導(dǎo)向套與活塞桿接觸支承導(dǎo)向，磨損后便于更換，導(dǎo)向套也可用耐磨材料。蓋與桿的密封常采用Y形、V形密封裝置。密封可靠適用于中高壓液壓缸。防塵方式常用J形或三角形防塵裝置。活塞及活塞桿處密封圈的選用活塞及活塞桿處的密封圈的選用，應(yīng)根據(jù)密封的部位、使用的壓力、溫度、運(yùn)動(dòng)速度的范圍不同而選擇不同類(lèi)型的密封圈。在本次設(shè)計(jì)中采用O形密封圈。第三章 液壓集成塊的設(shè)計(jì)塊式集成是按典型液壓系統(tǒng)的各種基本回路，做成通用化的6面體油路塊（集成塊），通常其四周除1面安裝通向液壓執(zhí)行器（液壓缸或液壓馬達(dá)）的