【文章內(nèi)容簡介】 F→換向閥 A→油箱。于是，換向閥 B 的閥芯右移，使其左位接入系統(tǒng)。主油路進(jìn)油路：過濾器 1→變量泵 1→單向閥 3→換向閥 B→行程閥 11→液壓缸左腔。回油路：液壓缸右腔→換向閥 B→單向閥 6→行程閥 11→液壓缸左腔，形成差動連接。此時由于負(fù)載較小，液壓系統(tǒng)的工作壓力較低，所以液控順序閥 5 關(guān)閉，液壓缸形成差動連接，又因變量泵 2 在低壓下輸出流量為最大，所以動力滑臺完成快速前進(jìn)。當(dāng)滑臺運(yùn)動到預(yù)定位置時，控制擋鐵壓下行程閥 11。切斷了快進(jìn)油路，電液動換向閥 7 的工作狀態(tài)不變(閥 B 和閥 A 的左位仍接入系統(tǒng)工作 )，壓力油須經(jīng)調(diào)速閥 二位二通電磁 12 才能進(jìn)入液壓缸的左腔，由于油液流經(jīng)調(diào)速閥而使系統(tǒng)壓力升高，于是液控順序閥 5 打開，單向閥 6 關(guān)閉，使液壓缸右腔的油液經(jīng)閥背壓閥 4 流回油箱，使滑臺轉(zhuǎn)換為工作進(jìn)給運(yùn)動。其主要油路：進(jìn)油路：過濾器 1 →變量泵 2→單向閥 3→換向閥 B →調(diào)速閥 8→電磁閥 12→液壓缸左腔?；赜吐罚阂簤焊子仪?→換向閥 B→順序閥 5→背壓閥 4→油箱。因為工作進(jìn)給時系統(tǒng)壓力升高，所以變量泵 2 的輸出流量便自動減小，以適應(yīng)工作進(jìn)給的城要，進(jìn)給速率的大小由調(diào)速閥 8 來調(diào)節(jié)。當(dāng)滑臺第二次工作進(jìn)給完畢，碰上死擋鐵后停止前進(jìn)，停留在死擋鐵處，這時液壓缸左腔油液的壓力升高，當(dāng)升高到壓力繼電器 13 的調(diào)整值時，壓力繼電器動作，發(fā)出信號給時間繼電器，其停留時間由時間繼電器控制，經(jīng)過時間繼電器的延時，再發(fā)出信號使滑臺返回。時間繼電器延時發(fā)出信號，使電磁鐵 YA 停電，2YA 通電，這時換向閥 A 的右位接入回路，控制油液換向閥 B 的右位拉入系統(tǒng)工作，此時，由于滑臺返回的負(fù)載小，系統(tǒng)壓力較低，變量泵 2 的流量自動增大至最大，所以動力滑臺快速退回。這時系統(tǒng)油液的通路為：控制油路進(jìn)油路：過濾器 1→變量泵 2→換向閥 A→單向閥 D→換向閥 B 右端?；赜吐罚簱Q向閥 B 左端→節(jié)流閥 E→換向閥 A→油箱。主油路進(jìn)油路：過濾器 1→變量泵 2→單向閥 3→換向閥 B→液壓缸右腔?；赜吐罚阂簤焊鬃笄弧鷨蜗蜷y 10→換向閥 B→油箱。動力滑臺快速后退，當(dāng)其快退到一定位置(即工進(jìn)的起始位置)時，行程閥 11復(fù)位，使回油路更為暢通，但不影響快速退回動作。當(dāng)滑臺退回到原位時，擋鐵壓下行程開關(guān)而發(fā)出信號，使 2YA 斷電，換向閥 A、B 都處于中位，液壓缸失去動力源，滑臺停止運(yùn)動。變量泵 2 輸出的油液經(jīng)單向閥 3 換向閥 B 流回油箱，液壓泵卸荷。單向閥 3 使泵卸荷時，控制油路中仍保持一定的壓力。這樣，當(dāng)電磁換向閥 A 通電時，可保證液動換向閥 B 能正常工作。油源的選擇 由液壓缸工況圖（圖 2）清楚的看出，其系統(tǒng)特點是快速時低壓、大流量、時間短，工進(jìn)時高壓、小流量、時間長，故采用雙聯(lián)葉片泵或限壓式變量泵。將兩者進(jìn)行比較（見表 3）考慮本機(jī)床要求系統(tǒng)平穩(wěn)、工作可靠。因而采用雙聯(lián)葉片泵。表 3 葉片泵的選擇雙聯(lián)葉片泵 限壓式變量葉片泵1．流量突變時，液壓沖擊取決于溢流閥的性能，一般沖擊較小1．流量突變時，定子反應(yīng)滯后，液壓沖擊大2 內(nèi)部徑向力平衡，壓力平衡，噪聲小， 2．內(nèi)部徑向力不平衡，軸承較大，壓力雙聯(lián)葉片泵 限壓式變量葉片泵工作性能較好。 波動及噪聲較大，工作平衡性差3．須配有溢流閥、卸載閥組，系統(tǒng)較復(fù)雜3．系統(tǒng)較簡單4．有溢流損失，系統(tǒng)效率較低，溫升較高4．無溢流損失，系統(tǒng)效率較高，溫升較低系統(tǒng)工作循環(huán)表 4電 磁 鐵 元件名稱 動作循環(huán) 1Y 2Y行 程 閥 壓力繼電器快 進(jìn) ＋ － ／ －工 進(jìn) ＋ － 壓 下 ＋（工進(jìn)終了）快 退 － ＋ ／ －停止（或中途停止） － － ／ － 液壓系統(tǒng)的基本組成1）能源裝置——液壓泵。它將動力部分（電動機(jī)或其它遠(yuǎn)動機(jī)）所輸出的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液壓能，給系統(tǒng)提供壓力油液。2）執(zhí)行裝置——液壓機(jī)（液壓缸、液壓馬達(dá)） 。通過它將液壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，推動負(fù)載做功。3）控制裝置——液壓閥。通過它們的控制和調(diào)節(jié)，使液流的壓力、流速和方向得以改變，從而改變執(zhí)行元件的力（或力矩） 、速度和方向，根據(jù)控制功能的不同，液壓閥可分為村力控制閥、流量控制閥和方向控制閥。壓力控制閥又分為益流閥( 安全閥 )、減壓閥、順序閥、壓力繼電器等；流量控制閥包括節(jié)流閥、調(diào)整閥、分流集流閥等；方向控制閥包括單向閥、液控單向閥、梭閥、換向閥等。根據(jù)控制方式不同，液壓閥可分為開關(guān)式控制閥、定值控制閥和比例控制閥。4）輔助裝置——油箱、管路、蓄能器、濾油器、管接頭、過這些元件把系統(tǒng)聯(lián)接起來，以實現(xiàn)各種工作循環(huán)。5）工作介質(zhì)——液壓油。絕大多數(shù)液壓油采用礦物油，系統(tǒng)用它來傳遞能量或信息。第 3 章 液壓傳動的優(yōu)缺點 液壓傳動的優(yōu)點1）在相同的體積下，液壓執(zhí)行裝置能比電氣裝置產(chǎn)生出更大的動力。在同等功率的情況下，液壓執(zhí)行裝置的體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊。液壓馬達(dá)的體積重量只有同等功率電動機(jī)的 12%左右。2）液壓執(zhí)行裝置的工作比較平穩(wěn)。由于液壓執(zhí)行裝置重量輕、慣性小、反應(yīng)快，所以易于實現(xiàn)快速起動、制動和頻繁地?fù)Q向。液壓裝置的換向頻率，在實現(xiàn)往復(fù)回轉(zhuǎn)運(yùn)動時可達(dá)到每分鐘 500 次，實現(xiàn)往復(fù)直線運(yùn)動時可達(dá)每分鐘 1000次。3）液壓傳動可在大范圍內(nèi)實現(xiàn)無級調(diào)速（調(diào)速比可達(dá) 1：2022） ，并可在液壓裝置運(yùn)行的過程中進(jìn)行調(diào)速。 4）液壓傳動容易實現(xiàn)自動化，因為它是對液體的壓力、流量和流動方向進(jìn)行控制或調(diào)節(jié)，操縱很方便。當(dāng)液壓控制和電氣控制或氣動控制結(jié)合使用時，能實現(xiàn)較復(fù)雜的順序動作和遠(yuǎn)程控制。5）液壓裝置易于實現(xiàn)過載保護(hù)且液壓件能自行潤滑，因此使用壽命長。 6）由于液壓元件已實現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化，所以液壓系統(tǒng)的設(shè)計、制造和使用都比較方便。 液壓傳動的缺點1)液壓傳動是以液體為工作介質(zhì)，在相對運(yùn)動表面間不可避免地要有泄漏，同時，液體又不是絕對不可壓縮的，因此不宜在傳動比要求嚴(yán)格的場合采用，例如螺紋和齒輪加工機(jī)床的內(nèi)傳動鏈系統(tǒng)。2）液壓傳動在工作過程中有較多的能量損失，如摩擦損失、泄漏損失等，故不宜于遠(yuǎn)距離傳動。3）液壓傳動對油溫的變化比較敏感，油溫變化會影響運(yùn)動的穩(wěn)定性。因此，在低溫和高溫條件下，采用液壓傳動有一定的困難。4）為了減少泄露，液壓元件的制造精度要求高，因此，液壓元件的制造成本高，而且對油液的污染比較敏感。 5）液壓系統(tǒng)故障的診斷比較困難，因此對維修人員提出了更高的要求，既要系統(tǒng)地掌握液壓傳動的理論知識，又要有一定的實踐經(jīng)驗。 6）隨著高壓、高速、高效率和大流量化，液壓元件和系統(tǒng)的噪聲日益增大，這也是要解決的問題。 總而言之，液壓傳動的優(yōu)點是突出的，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，液壓傳動的缺點將得到克服，液壓傳動將日益完善，液壓技術(shù)與電子技術(shù)及其它傳動方式的結(jié)合更是前途無量。第 4 章 液壓系統(tǒng)工況分析 運(yùn)動分析 繪制動力滑臺的工作循環(huán)圖 負(fù)載分析 負(fù)載計算（1）工作負(fù)載工作負(fù)載為已知 FL=28000`N（2）摩擦阻力負(fù)載 已知采用平導(dǎo)軌，且靜摩擦因數(shù) ud=,動摩擦因數(shù) ud=,則： 靜摩擦阻力 uj=9810N=981N 動摩擦阻力 dF=9810N=1962N （3）慣性負(fù)載 動力滑臺起動加速，反向起動加速和快退減速制動的加速度的絕對值相等，既△u=，△t= ，故慣性阻力為：aF=ma=G△u/g△t=（9810）247。（）=4004N（4）由于動力滑臺為臥式放置，所以不考慮重力負(fù)載。（5）關(guān)于液壓缸內(nèi)部密封裝置摩擦阻力 Fm 的影響，計入液壓缸的機(jī)械效率中。（6）背壓負(fù)載 初算時暫不考慮 液壓缸各階段工作負(fù)載計算：（1）啟動時 F1= ujF/ηcm=1962/=2180N（2）加速時 F2=（ d+ a）/ηcm=（981+4004）/=5538N（3）快進(jìn)時 F3= u/ηcm=981/=1090N （4）工進(jìn)時 F4=( q+ d)/ηcm=(28000+981)/=32201N（5）快退時 F5= uF/η cm=981/=1090N 繪制動力滑臺負(fù)載循環(huán)圖，速度循環(huán)圖（見圖 1） 圖 1 確定液壓缸的工作壓力 參考課本資料,初選液壓缸工作壓力 p1=40106 Pa 確定缸筒內(nèi)徑 D，活塞桿直徑 dA=Fmax／pη=7276D=100mm????? 按 GB/T2348——1993，取 D=100mm d==71mm 按 GB/T2348——1993，取 d=70mm 液壓缸實際有效面積計算 無桿腔面積 A1=πD 2/4=1002/4 mm2=7850mm2 有桿腔面積 A2=π（D 2－d 2）/4= 4（100 2－70 2）/4 mm 2=4004 mm2 活塞桿面積 A3=πD 2/4=702/4 mm2=3846 mm2 最低穩(wěn)定速度驗算最低穩(wěn)定速度為工進(jìn)時 u=50mm/min，工進(jìn)采用無桿腔進(jìn)油，單向行程調(diào)速閥調(diào)速，查得最小穩(wěn)定流量 qmin= A1≥q min/umin= 滿足最低穩(wěn)定速度要求。 計算液壓缸在工作循環(huán)中各階段所需的壓力、流量、功率列于表（1）表（1）液壓缸壓力、流量、功率計算差 動 快 進(jìn) 快 退工況 啟 動 加 速 恒 速工 進(jìn)啟 動 加 速 恒 速計 算公 式p= F/A3q= u3A3P=pq p=(F+ p2A2) / A1q= u1 A1P=pq p=(F+ p2A1) / A2q= u2 A2P=pq速 度m/su2= u1=3104~5103 u3=有 效面 積m2A1=7850106 A2=4004106 A3=3846106負(fù) 載N3266 3000 1633 32744 3266 3000 1633壓 力MPa 流 量L/min23 功 率KW 取 背 壓 力p2=取 背 壓 力p2=第 5 章 確定液壓系統(tǒng)圖 液壓泵型式的選擇 由工況圖可知，系統(tǒng)循環(huán)主要由低壓大流量和高壓小流量兩個階段組成，而且是順序進(jìn)行的。從提高系統(tǒng)效率考慮，選用限壓式變量葉片或雙聯(lián)葉片泵教適宜。將兩者進(jìn)行比較（見表 2）故采用雙聯(lián)葉片泵較好。表 2雙聯(lián)葉片泵 限壓式變量葉片泵1．流量突變時，液壓沖擊取決于溢流閥的性能，一般沖擊較小1．流量突變時，定子反應(yīng)滯后，液壓沖擊大2 內(nèi)部徑向力平衡，壓力平衡，噪聲小，工作性能較好。2．內(nèi)部徑向力不平衡，軸承較大，壓力波動及噪聲較大，工作平衡性差3．須配有溢流閥、卸載閥組，系統(tǒng)較復(fù)雜3．系統(tǒng)較簡單4．有溢流損失，系統(tǒng)效率較低，溫升較高4．無溢流損失，系統(tǒng)效率較高，溫升較低 選擇液壓回路(1) 選擇油源形式 從工況圖可以清楚看出，在工作循環(huán)內(nèi)，液壓缸要求油源提供快進(jìn)、快退行程的低壓大流量和工進(jìn)行程的高壓小流量的油液。最大流量與最小流量之比 qmax/qmin=(102)?60；其相應(yīng)的時間之比( t1+t3)/t2=(1+)/=。這表明在一個工作循環(huán)中的大部分時間都處于高壓小流量工作。從提高系統(tǒng)效率、節(jié)省能量角度來看，選用單定量