【導(dǎo)讀】秒，工作臺用平導(dǎo)軌靜摩擦系數(shù)?該機床的液壓系統(tǒng)。同時考慮到液壓缸密封裝置的摩擦阻力（取液壓缸的機械效率??根據(jù)液壓缸推力為3978N,按表的推薦值，初選工作壓力為5310?,快進時采用差動連接，因管路中有壓力損失，快進時回油路壓力。,可求出液壓缸大腔面積1A為。，根據(jù)GB2348-80就近圓整成標(biāo)準(zhǔn)值d=99mm，于是液壓

　　

【正文】 （ ） 這里： F 分別表示快速啟動、加速、快速時油缸的推力， P— 分別表示快速啟動、加速、快速時油缸的壓力。 p? 表示管路中壓力損失大小，這里我 們?nèi)≈禐?。 （ 6）、快退時油缸壓力 2 1 2/ ) / 0 .7 7mP F P A A M P a?? ? ?啟 動 （ 2 1 2/ ) / 1 .6 1mP F P A A M P a?? ? ?加 速 （ 2 1 2/ ) / 1 .2 8mP F P A A M P a?? ? ?快 退 （ F— 分別表示快速啟動、加速、快速時油缸的推力， P— 分別表示快速啟動、加速、快速時油缸的壓力。 P2 的值為 油缸工作循環(huán)中各階段的壓力、流量、功率實際值如表 2 所示： 表 2 液壓缸在不同工作階段的壓力、流量和功率值 工況 負載 F/N 回油腔壓力 2/P MPa 進油腔壓力 1/P MPa 輸入流量 q/ 3/minm 輸入功率 P/kW 快進 (差動 ) 啟動 1160 0 — — 加速 1073 1PP?? — — 快進 580 工進 8580 快退 啟動 1160 0 — — 加速 1073 — — 快退 580 由以上所計算的數(shù)據(jù)我們繪制出工況圖如下所示： 攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計 總結(jié) 30 五、 確定液壓系統(tǒng)方案和擬訂液壓系統(tǒng)原理圖 (一 ) 確定油源及調(diào)速方式 由以上的計算可以知道， 銑床液壓系統(tǒng)的功率不大， 工作負載的變化情況很小，因此， 為使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，決定采用定量泵供油?？紤]到銑床可能受到負值負載，故采用回油路調(diào)速閥節(jié)流調(diào)速方式 ，并選用開式循環(huán)。 從工況圖中我們可以清楚的看出，在液壓系統(tǒng)的工作循環(huán)中 ，液壓缸要求油源提供的流量變化并不是很大， 因 此 工進和快 進 的過程中，所需流量差別較 小 。 故我們選用定量單液壓泵供油。 流量壓力功率圖 3 液壓缸工況圖 攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計 總結(jié) 31 （二）選擇基本回路 1. 選擇換向回路及速度換接方式 由設(shè)計依據(jù)可以知道，設(shè)計過程中不考慮工件夾緊這一工序，并且從快進到工進時，輸入液壓缸的流量從 ，速度變化不是很大，所以采用電磁換向閥來實現(xiàn)速度的換接。 壓力繼電器發(fā)訊，由電磁換向閥實現(xiàn)工作臺的自動啟動和換向。 同時為了實現(xiàn) 工作臺能在任意位置停止，泵不卸載，故電磁閥必須選擇 O 型機能的三位四通閥 ， 如下圖所示： 由于要求工作臺快進與快退速度相等，故快進時采用差動連接 來實現(xiàn)快速運動回路 ，且 要求 液壓缸活塞桿直徑 d≈。 攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計 總結(jié) 32 （三）選擇調(diào)壓回路 設(shè)計過程中，在油源中采用溢流閥來調(diào)定系統(tǒng)的工作壓力，因此調(diào)壓問題基本上已經(jīng)在油 源中解決，無須在另外設(shè)置調(diào)壓系統(tǒng)。這里的溢流閥同時還能起到安全閥的作用。 組合成液壓系統(tǒng)圖 將上面所選的液壓基本回路組合在一起，便可得到以下的液壓系統(tǒng)原理圖。同時電磁鐵的動作順序表如下： 表 3 液壓專用銑床電磁鐵動作順序表 攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計 總結(jié) 33 工序 1Y 2Y 3Y 4Y 5Y YJ 工作缸快進 + — + — — + 工作缸工進 + — — — — + 工作缸快退 — + — — — + 圖 4 專用銑床液壓系統(tǒng)原理圖 1油箱 ； 2過濾器； 3葉片泵； 4溢流閥； 5三位四通電磁換向閥 6 單向調(diào)速閥； 7兩位三通電磁換向閥 ； 8工作缸； 9壓力繼電器 六、選擇液壓元氣件 （一） 液壓泵的選擇 攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計 總結(jié) 34 由以上的設(shè)計可以得到，液壓缸在整個工作過程中的最大壓力是，如取進油路上的壓力損失為 ，則此時液壓泵的最大工作壓力是 pP =+=。 由以上的計算可得，液壓泵提供的最大流量是 ,因為系統(tǒng)較為簡單，取泄 漏系數(shù) ? ，則兩個液壓泵的實際流量應(yīng)為： / m in 8 / m inpq L L? ? ? 由于溢流閥的最小穩(wěn)定溢流量為 3L/min，而工進時輸入到液壓缸的流量是 ，由流量液壓泵單獨供油，所以液壓泵的流量規(guī)格最少應(yīng)為 。 根據(jù)以上的壓力和流量的數(shù)值查閱機械設(shè)計手冊，最后選用 型單葉片液壓泵，其排量大小為 ,當(dāng)液壓泵的轉(zhuǎn)速為1450r/min 時，該液壓泵的理論流量為 。取液壓泵的容積效率為 ?? ，則液壓泵的實際流量大小為： 6. 3 12 00 0. 9 / 10 00 6. 8 / m inpqL? ? ? ? 由于由以上的計算過程中，我們知道了液壓缸在快退時的輸入功率最大，此時液壓泵的工作壓力是 +（進油路上的壓力損失）攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計 總結(jié) 35 =，流量為 ，查表可得，取液壓泵的總效率 p? ?，則液壓泵驅(qū)動電機所需的功率為 1 .6 8 6 .8 0 .36 0 0 .7ppppqP kW? ?? ? ?? 根據(jù)以上的數(shù)據(jù)查機械設(shè)計手冊選用 Y801 型電動機，其額定功率為 ，額定轉(zhuǎn)速為 1200r/min。 （二）閥類元氣件及輔助元氣件的選擇 根據(jù)閥類及輔助元氣件所在油路的最大工作壓力和通過的最大實際流量，可選擇這些器件的型號和規(guī)格如下表： 序號 元件名稱 額定流量（ L/min） 額定壓力(Mpa) 質(zhì)量(kg) 型號 1 單葉片泵 2 三位四通電磁閥 25 — 34D25BOP 3 二位三通 25 — 23D25B 表 4 元氣件的型號及規(guī)格 攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計 總結(jié) 36 電磁閥 4 單向調(diào)速閥 （最?。? QI10B 5 溢流閥 20 Y10B 6 壓力繼電器 — DP163B 7 濾油器 16 XUB16X100 8 開關(guān)閥 25 — 22D25B （三）確定油管直徑 由于液壓泵在選定之后液壓缸在各個工作階段的進、出流量已與原來的數(shù)值不同，所以要重新計算，計算如下表 4 所示： 快進 工進 快退 輸入流量 1 1 1 2/( )( 6 ) /( 6 )pq A q A A??? ? ?? 1 ? 1 ?? 表 5 液壓缸的進出、流量 攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計 總結(jié) 37 （ L/min） 輸出流量 (L/min) 2 2 1 1/(15 .7 15 .3 ) / 28 .2 68. 5q A q A???? 2 2 1 1/ / q A q A???? 2 1 1 2/ /q A q A???? 運動速度 (m/min) 1 1 2/( )6 .8 1 0 /( 2 8 .2 6 1 5 .7 )5 .4pu q A A??? ? ?? 2 1 1/ 10 / u q A???? 3 1 2/ 10 /u q A???? 由上表中的數(shù)值，按照書中推薦的油液在壓油管的流速 u=3m/s可得，液壓缸有桿腔和無桿腔相連的油管內(nèi)徑分別為： 632 /( ) 2 ( 6 .8 1 0 / 6 0 ) / 3 .1 4 3 1 0 6 .9 4d q u m m?? ? ? ? ? ? ? ?632 /( ) 2 ( 1 5 .3 1 0 / 6 0 ) / 3 .1 4 3 1 0 1 0 .4d q u m m?? ? ? ? ? ? ? ? 兩根油管按 YB231— 64 選用外徑為 13mm，壁厚為 的冷拔無縫鋼管。 （四） 油箱的設(shè)計 對油箱容積我們進行估算，取經(jīng)驗數(shù)據(jù) 7?? ，故其 容積為： 7 47 .6pV q L L?? ? ? ? 攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計 總結(jié) 38 取靠其最近的標(biāo)準(zhǔn)值 V=50L 七、驗算液壓系統(tǒng)性能 —— 油液溫升的驗算 工進在整個工作循環(huán)中所占的時間比例是很長的，所以系統(tǒng)發(fā)熱和油液溫升可按工進時的工況來計算。 工進時液壓缸的有效功率是 2 33 5 8 0 0 .2 8 0 .0 1 6 71 0 6 0eP F u k W?? ? ?? 由以上的計算可知，液壓泵在工進時的工作壓力為p=+( 進油路上的壓力損失 )=2Mpa,流量為 ,所以液壓泵 的輸入功率為： 2 6. 8 / 60 0. 22 7ppP p q k W? ? ? ? 所以可得，液壓系統(tǒng)的發(fā)熱功率為： 0. 22 7 0. 01 67 0. 21peP P P k W? ? ? ? ? ? 攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計 總結(jié) 39 油箱的散熱面積為： 22 32336 . 5 6 . 5 ( 5 0 1 0 ) 0 . 8 8A V m?? ? ? ? 查表可得油箱的散熱系數(shù) 29 /( . )oK W m C? ，則可得油液的溫升為： 30 . 2 1 1 0 2 9 . 88 0 . 8 8 o OPt C CKA?? ? ? ? ?? 查表知，此溫升值沒有超出允許范圍，故液壓系統(tǒng)不需要設(shè)置冷卻器。 參考 文獻： 液壓傳動設(shè)計手冊 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 機床設(shè)計手冊 —— 液壓、氣動系統(tǒng)設(shè)計及機床現(xiàn)代設(shè)計方法 機械工業(yè)出版社 攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計 總結(jié) 40 新編銑工計算手冊 劉承啟 主編 機械零件手冊 高等教育出版社 液壓與氣壓傳動 機械工業(yè)出版社