【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 構(gòu)緊湊。液壓馬達(dá)的體積重量只有同等功率電動(dòng)機(jī)的 12%左右。 （ 2）液壓執(zhí)行裝置的工作穩(wěn)定。液壓執(zhí)行裝置重量輕、慣性小、反應(yīng)快，所以易于實(shí)現(xiàn)快速起動(dòng)、制動(dòng)和頻繁地?fù)Q向。液壓裝置的換向頻率，在實(shí)現(xiàn)往復(fù)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)可達(dá)到每分鐘 500 次，實(shí)現(xiàn)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)時(shí)可達(dá)每分鐘 1000 次。 （ 3）液壓傳動(dòng)能大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速且調(diào)速比 可達(dá) 1:2021，可在液壓裝置運(yùn)行的過程中進(jìn)行調(diào)速。 （ 4）因?yàn)橐簤簜鲃?dòng)是對(duì)液體的壓力、流量和流動(dòng)方向進(jìn)行控制或調(diào)節(jié)，操縱很方便容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。結(jié)合電氣控制或氣動(dòng)控制使用，能實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜的順序動(dòng)作和遠(yuǎn)程控制。 （ 5）液壓裝置易于實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)且液壓件能自行潤(rùn)滑，因此使用壽命長(zhǎng)。 （ 6）由于液壓元件已實(shí)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(jì)、制造和使用都比較方便。 液壓傳動(dòng)的缺點(diǎn) （ 1)液壓傳動(dòng)是以液體為工作介質(zhì)，在相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面間必然會(huì)有不同程度的泄漏。同時(shí)，液體吧并不是絕對(duì)不可壓縮的，因此不 宜在傳動(dòng)比要求嚴(yán)格的場(chǎng)合使用，例如螺紋和齒輪加工機(jī)床的內(nèi)傳動(dòng)鏈系統(tǒng)。 （ 2）液壓傳動(dòng)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(dòng)。 （ 3）液壓傳動(dòng)對(duì)油溫的變化比較敏感，油溫變化會(huì)影響運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性。因此，在低溫和高溫條件下，采用液壓傳動(dòng)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，液壓元件對(duì)油液的污染也比較敏感。因此，使用液壓傳動(dòng)的成本高。 （ 5）液壓系統(tǒng)故障的診斷比較困難。 （ 6）隨著高壓、高速、高效率和大流量化，必然會(huì)使液壓元件和系統(tǒng)的噪聲日益增大，這也是要解決 的問題。 液壓傳動(dòng)的應(yīng)用 液壓傳動(dòng)是用液體作為工作介質(zhì)來傳遞能量和進(jìn)行控制的傳動(dòng)方式。液壓傳動(dòng)和氣壓傳動(dòng)稱為流體傳動(dòng)，是根據(jù) 17 世紀(jì)帕斯卡提出的液體靜壓力傳動(dòng)原理而發(fā)展起來的一門新興技術(shù)，是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣為應(yīng)用的一門技術(shù)。如今，流體傳動(dòng)技術(shù)水平的高低已成為一個(gè)國(guó)家工業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。 液壓傳動(dòng)在工程機(jī)械中得到了廣泛的應(yīng)用。幾乎所有工程機(jī)械裝備都能見到液壓技術(shù)的蹤跡，其中不少已成為主要的傳動(dòng)和控制方式。極限負(fù)荷調(diào)節(jié)閉式回路，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制的恒壓，恒功率組合調(diào)節(jié)的變量系統(tǒng)開發(fā)，給液壓傳動(dòng)應(yīng)用于工程 機(jī)械行走系提供了廣闊的發(fā)展前景。 XXXXXXXXXXXXXXXXXX 9 液壓應(yīng)用實(shí)例 展示： 圖 2 液壓升降平臺(tái) 液壓升降平臺(tái)廣泛適用于汽車、集裝箱、模具制造 、 木材加工 、 化工灌裝等各類工業(yè)企業(yè)及生產(chǎn)流水線，滿足不同作業(yè)高度的升降需求 。 同時(shí)可配裝各類臺(tái)面形式（如滾珠、滾筒、轉(zhuǎn)盤、轉(zhuǎn)向、傾翻、伸縮），配合各種控制方式（ 分動(dòng)、聯(lián)動(dòng)、防爆），具有升降平穩(wěn)準(zhǔn)確、頻繁啟動(dòng)、載重量大等特點(diǎn) 。 有效解決工業(yè)企業(yè)中各類升降作業(yè)難點(diǎn)，使生產(chǎn)作業(yè)輕松自如 。 圖 3 液壓 壓鑄機(jī) 液壓系統(tǒng) 為壓鑄機(jī)的運(yùn)行提供足夠的動(dòng)力和能量 。 XXXXXXXXXXXXXXXXXX 10 圖 4 液壓叉車 液壓 叉車是一種高起升裝卸和短距離運(yùn)輸兩用車 。 由于不產(chǎn)生火花 和 電磁 場(chǎng) ， 特別適用于 汽車 裝卸及車間、倉(cāng)庫(kù)、碼頭、 車站 、貨場(chǎng)等地的易燃、易爆和禁火物品的裝卸運(yùn)輸。該產(chǎn)品具有升降平 衡、轉(zhuǎn)動(dòng)靈活、操作方便等特點(diǎn) 。 XXXXXXXXXXXXXXXXXX 11 3 設(shè)計(jì)要求 設(shè)計(jì)任務(wù) 設(shè)計(jì)一組合機(jī)床的液壓系統(tǒng)，工作臺(tái)要求完成：工件夾緊 —— 快進(jìn) —— 工進(jìn) —— 快退 —— 原位停止、工件松開 —— 液壓泵卸荷。動(dòng)力滑臺(tái)采用平面導(dǎo)軌，其靜摩擦系數(shù)為 ? ， 動(dòng)摩擦系數(shù)為 ? ，往復(fù)運(yùn)動(dòng)的加（減速）的時(shí)間 .05s0t ?? ，系統(tǒng)的參數(shù) 如下 : 滑臺(tái)的重量為 N4500 快進(jìn)快退的速度 為 min/5m 滑臺(tái)工進(jìn)速度 為 smm/60 快進(jìn)行程 為 mm300 工進(jìn)行程 為 mm100 切削負(fù)載為 N10000 液壓系統(tǒng)要求電液結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)循環(huán)，速度穩(wěn)定、換接無沖擊，能承受一定量的反向負(fù)荷。 設(shè)計(jì)工作點(diǎn) 設(shè)計(jì)過程 中需要 完成以下 工作點(diǎn) ： (1）進(jìn)行工況 分析，繪制工況圖； (2）擬定液壓系統(tǒng)原理圖（ A3），要求圖面布置合理、符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及有關(guān)規(guī)定； (3）確定液壓缸的結(jié)構(gòu)參數(shù)，畫出液壓缸安裝圖； (4）計(jì)算液壓系統(tǒng)，列出電磁鐵動(dòng)作順序表； (5）選擇液壓元件型號(hào)，列出元件明細(xì)表。 XXXXXXXXXXXXXXXXXX 12 4 液壓系統(tǒng) 分析 運(yùn)動(dòng)分析 結(jié)合對(duì)工作臺(tái)要完成的動(dòng)作分析，得到如下工況圖。 圖 5 工況圖 負(fù)載計(jì)算 （ 1） 工作負(fù)載： 由已知條件知 切削力 10000NF? （ 2） 摩擦阻力負(fù)載： 已知采用平面導(dǎo)軌，且靜摩擦系數(shù)為 ? ，動(dòng)摩擦系數(shù)為 ? 則： 靜摩擦阻力 NNF g ??? 動(dòng)摩擦阻力 NNF d ??? (3)慣性負(fù)載： NgGF TVm ??????? 參考：機(jī)床快進(jìn)快退速度，取 smV /?? 往復(fù)運(yùn)動(dòng)的加減速時(shí)間，取 sT ?? XXXXXXXXXXXXXXXXXX 13 負(fù)載循環(huán)圖和速度循環(huán)圖 液壓系統(tǒng)主要參數(shù)的確定 選擇系統(tǒng)工作壓力 根據(jù)表 表 2 可知，當(dāng)組合機(jī)床在最大負(fù)載約為 10450N 時(shí)，取液壓系統(tǒng)工作壓力 aMPP 31 ? 表 1 按負(fù)載選擇系統(tǒng)工作壓力 負(fù)載 /KN 5 5～ 10 10～ 20 20～ 30 30～ 50 50 系統(tǒng)壓力/MPa ～ 1 ～ 2 ～ 3 3～ 4 4～ 5 5～ 7 圖 6 XXXXXXXXXXXXXXXXXX 14 表 2 按主機(jī)類型選擇系統(tǒng)工作壓力 設(shè)備類型 機(jī) 床 農(nóng)用機(jī)械或中型工程 機(jī)械 液壓機(jī)、重型機(jī)械、起重運(yùn)輸機(jī)械 磨 床 組 合 機(jī) 床 龍 門 刨 床 拉 床 工作壓力)/(MPap ～ 3～ 5 2～ 8 8～ 10 10～ 16 20～ 32 鑒于要求動(dòng)力滑臺(tái)快進(jìn)、快退速度相等，液壓缸可選用雙作用單活塞桿式，并在快進(jìn)時(shí)作差動(dòng)連接。在此情況下，通常液壓缸無桿腔的工作面積 1A 為有桿腔工作面積 2A 的兩倍 。 選取 d/D 表 3 按工 作壓力選取 Dd/ 工作壓力 /MPa ≤ ～ ≥ Dd/ ～ ～ 表 4 按速比要求確定 Dd/ 12/VV 2 Dd/ 注： 1V — 無桿腔進(jìn)油時(shí)活塞運(yùn)動(dòng)速度 ， 2V — 有桿腔進(jìn)油時(shí)活塞運(yùn)動(dòng)速度。 XXXXXXXXXXXXXXXXXX 15 5 擬定液壓系統(tǒng)原理圖 工作缸 根據(jù)組合機(jī)床特點(diǎn)和要求 退快 VV ?，所以選用無桿腔面積等于兩倍的有桿腔面積的差動(dòng)液壓缸 。 夾緊缸 由于結(jié)構(gòu)上的原因和為了有較大的有效工作面積， 采用單桿活塞液壓缸。 換向方式確定 為了便于工作臺(tái)在任意位置停止，使 其 調(diào)整方便，所以采用三位換向閥。 為了便于組成差動(dòng)連接，應(yīng)采用三位五通電液換向閥。閥的中位機(jī)能的選擇對(duì)保證系統(tǒng)工作性能有很大作用，為了滿足工作位置調(diào)整的方便性和液壓夾緊的具體情況，決定采用“ Y”型中位機(jī)能。 調(diào)速、卸荷 的選擇 在組合機(jī)床的液壓系統(tǒng)中，進(jìn)給速度的控制一般采用節(jié)流閥或調(diào)速閥。根據(jù)銑削類專機(jī)工作時(shí)對(duì)低速性能和速度負(fù)載特性都有一定的要求，因此采用調(diào)速閥進(jìn)行調(diào)整。為了便于實(shí)現(xiàn)壓力控制，采用進(jìn)油節(jié)流調(diào)速，同時(shí)為了滿足低速進(jìn)給時(shí)平穩(wěn)性，以及避免出現(xiàn)前沖現(xiàn)象，在回路上設(shè)有背壓閥。 圖 7 XXXXXXXXXXXXXXXXXX 16 控制方式的選擇 為了保證轉(zhuǎn)換平穩(wěn)、可靠、精度高，采用行程閥控制快進(jìn)轉(zhuǎn)工進(jìn)的控制和用壓力開關(guān)控制一工進(jìn)和二工進(jìn)的轉(zhuǎn)換。為了安全和機(jī)器平穩(wěn)的工作，采用行程開關(guān)和加死擋塊控制。 夾緊回路的確定 由于夾緊回路的壓力大于進(jìn)給系統(tǒng)壓力，為了防止夾緊系統(tǒng)的主壓力下降，在夾緊系統(tǒng)串接個(gè)單向閥和蓄能器。 夾緊缸不用中間停留，故采用二位閥控制即可