【正文】 度校核，以防止系統(tǒng)在使用中被擊穿?？组g壁厚可按公式進(jìn)行校核。但考慮到集成 塊上的孔大，多細(xì)而長(zhǎng)，鉆孔加工時(shí)可能會(huì)偏斜，實(shí)際壁厚應(yīng)在計(jì)算基礎(chǔ)上適當(dāng)取大一些。 公式如下： 式中 d —— 壓力油孔道直徑， m ； ? —— 壓力油孔間壁厚， m ； p —— 孔道內(nèi)最高工作壓力， MPa ； b? —— 油路板材料抗拉強(qiáng)度， MPa ； n —— 安全系數(shù)（鋼件取值見(jiàn)表 6） 表 6 安全系數(shù)（鋼件） 孔道內(nèi)最高工作壓力 7 7— 安全系數(shù) 8 6 4 油箱的設(shè)計(jì) 油箱的作用是儲(chǔ)油，散發(fā)油的熱量，沉淀油中雜質(zhì)，逸出油中的氣體。其形式有開(kāi)式和閉式兩種：開(kāi)式油箱油液液面 與大氣相通；閉式油箱油液液面與大氣隔絕。開(kāi)式油箱應(yīng)用較多。 (1)油箱應(yīng)有足夠的容積以滿足散熱，同時(shí)其容積應(yīng)保證系統(tǒng)中油液全部流回油箱時(shí)不滲出，油液液面不應(yīng)超過(guò)油箱高度的 80%。 (2)吸箱管和回油管的間距應(yīng)盡量大。 (3)油箱底部應(yīng)有適當(dāng)斜度，泄油口置于最低處，以便排油。 bpdn?? 2?河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 26 (4)注油器上應(yīng)裝濾網(wǎng)。 (5)油箱的箱壁應(yīng)涂耐油防銹涂料。 油箱的有效容量 V可近似用液壓泵單位時(shí)間內(nèi)排出油液的體積確定。 V=KΣq 式中 K為系數(shù)，低壓系統(tǒng)取 2～ 4，中、高壓系統(tǒng)取 5～ 7； Σq 為同 一油箱供油的各液壓泵流量總和。 該系統(tǒng)油箱 K取 6。 布置集成塊的液壓元件 在確定集成塊中公用油道孔的數(shù)目、直徑及在塊間連接面中的位置與集成塊的外形尺寸后，即可逐塊不止液壓塊的元件了，液壓元件在通道塊上的安裝位置合理與否，直接影響集成塊體內(nèi)孔道結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度、加工工藝性的好壞急壓力損失的大小，元件放置位置不僅與典型單元回路的合理性有關(guān)，還要受到元件結(jié)構(gòu)、操縱調(diào)整的方便性等因素的影響。即使單元回路完全合理，若元件位置不當(dāng)，也難于設(shè)計(jì)好集成塊體。因此，它往往與設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)多寡、細(xì)心程度有很大的關(guān)系。 。中間塊的側(cè)面安裝各種液壓控制元件，當(dāng)需與執(zhí)行裝置連接時(shí)，三個(gè)側(cè)面安裝元件，一個(gè)側(cè)面安裝管接頭，注意事項(xiàng)如下： （ 1） 應(yīng)給安裝液壓閥、管接頭、傳感器及其他元件的各個(gè)面留有足夠的空間 （ 2） 集成塊體上要設(shè)置足夠的測(cè)壓點(diǎn)，以便調(diào)試和工作是用。 （ 3） 需要經(jīng)常調(diào)節(jié)的控制閥、如各壓力閥和流量閥等安裝在便于調(diào)節(jié)和觀察的位置。應(yīng)該避免相鄰側(cè)面發(fā)生干涉。 （ 4） 應(yīng)使與各元件相通的油孔盡量的安排在同一水平面內(nèi)，并在公用通油孔道的直徑范圍內(nèi)，以減少中間連接孔（工藝孔）、深度和斜孔的數(shù)量?；ゲ幌嗤ǖ目组g保持一定的壁 厚。以防止工作時(shí)擊穿。 （ 5） 集成孔的工藝孔均應(yīng)封堵，封堵有螺塞、焊接和球漲三種方式，螺塞塞堵是將螺塞旋入螺紋孔內(nèi)口，多用于可能要打開(kāi)或改接測(cè)壓等元件的工藝孔的封堵，螺塞應(yīng)按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制造，焊接封堵是將短圓柱周邊牢固焊接在封堵處，對(duì)于直徑小于 5mm 的工藝孔可以省略圓柱而直接焊接封堵，多用于靠近集成塊邊壁的交叉孔的封堵，制造球漲式堵頭及封堵孔的材料及尺寸應(yīng)符合 ZBJ22021— 1988 標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，封堵用螺塞、圓柱和鋼球均不得凸出集成塊的壁面，焊接封堵后應(yīng)將焊接處磨平。封 堵后的密封質(zhì)量以河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 27 不漏油為難。 （ 6） 在集成塊間的疊積面上（塊的上面），公用油道孔出口處要安裝 O形密封圈，以實(shí)現(xiàn)塊間的密封。應(yīng)在公用的油道 孔出口處按選用的 O形密封圈的規(guī)格加工出沉孔，O形圈深溝槽尺寸應(yīng)滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)（ — 1998）規(guī)定。 （底板）。基塊的作用是將集成塊組件固定在油箱頂蓋或?qū)Ｓ玫鬃?，并將公用通油孔道通過(guò)管接頭與液壓泵和油箱連接，有時(shí)需要在基塊側(cè)面上安裝壓力開(kāi)關(guān)表。設(shè)計(jì)時(shí)要留有安裝閥蘭、壓力表開(kāi)關(guān)和管接頭等的足夠空間。當(dāng)液壓泵出油 口經(jīng)單向閥進(jìn)入主油路時(shí)，可采用管式單向閥，并將其裝在基塊外。 （蓋板）。頂塊的作用是封閉公用通油孔道，并在其側(cè)面安裝壓力表開(kāi)關(guān)以便測(cè)壓，有時(shí)也可以頂塊上安裝一些控制閥，以減少中間塊數(shù)量。 ，為了改變閥的通油口位置或?yàn)榱思蓧K上追加、安裝較多的元件，可按需要在集成塊上采用過(guò)度板，過(guò)度板的高度應(yīng)比集成塊的高度至少小于 2mm ，其寬度可大于集成塊但不應(yīng)與相鄰側(cè)面元件相干涉。 。為了充分利用集成塊空間，減少過(guò)度板，可采用嵌入式和疊加式兩種 集成專用閥。前者將油路上的串接的元件，如單向閥，背壓閥等直接嵌入集成塊內(nèi)；后者通常將疊加閥疊積在集成塊和換向閥之間。 ，油液在流經(jīng)集成塊孔系后要產(chǎn)生一定的壓力損失，其數(shù)值是反映塊式集成裝置設(shè)計(jì)質(zhì)量與水平的重要標(biāo)志之一，顯然，集成塊中的工藝孔愈少，附加的壓力損失就愈小。 集成塊的壓力損失，是指貫通全部集成塊的進(jìn)油、回油孔道的壓力損失。在孔道布置一定后，壓力損失隨流量增加而增加。 液壓集成塊虛擬設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 液壓集成塊是一個(gè)長(zhǎng)方體 ,在長(zhǎng)方體中進(jìn)行設(shè)計(jì) ,可以把虛擬的想 象變?yōu)檎鎸?shí)的視覺(jué)實(shí)體感和真實(shí)感，以三維實(shí)體形式表現(xiàn)出來(lái)，根據(jù)合理的安排，選取最佳方案。虛擬技術(shù)的實(shí)現(xiàn)需要進(jìn)行軟件環(huán)境的建設(shè) ,因此研究的首要問(wèn)題是如何進(jìn)行計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)。需解決的關(guān)鍵性問(wèn)題 : 1. 進(jìn)行液壓閥空間規(guī)劃設(shè)計(jì)。研究?jī)?nèi)容包括 : 液壓閥空間規(guī)劃的原則和方法 液壓閥空間規(guī)劃的優(yōu)化 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 28 液壓集成塊空間規(guī)劃的設(shè)計(jì)。 2. 應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和遺傳算法進(jìn)行工藝孔自動(dòng)設(shè)計(jì)推理 ,完成集成塊路徑設(shè)計(jì)優(yōu)化等工作 ,此部分為液壓集成塊虛擬設(shè)計(jì)的核心部分。研究?jī)?nèi)容包括 : 工藝孔路徑設(shè)計(jì)的原則和方法 工藝孔智能路徑設(shè)計(jì) 工藝孔路徑設(shè)計(jì)的步驟和實(shí)現(xiàn)。 3. 在 CAD/ CAM/ CAPP 技術(shù)方面 ,應(yīng)用 AutoCAD 2021 作為支撐軟件 。 相關(guān)技術(shù) 建立一個(gè)液壓集成塊設(shè)計(jì)的虛擬環(huán)境 ,需要設(shè)計(jì)者研制開(kāi)發(fā)出相應(yīng)的軟件。本文利用 UML 標(biāo)準(zhǔn)建模語(yǔ)言進(jìn)行軟件系統(tǒng)建模。 UML 標(biāo)準(zhǔn)建模語(yǔ)言是基于面向?qū)ο蟮慕ＵZ(yǔ)言。標(biāo)準(zhǔn)建模語(yǔ)言 UML定義了 5 類 ,共 10 種模型圖 :第一類是用例圖 。第二類是靜態(tài)圖 ,包括類圖、對(duì)象圖和包圖 。第三類是行為圖 ,包括狀態(tài)圖和活動(dòng)圖 。第四類是交互圖 ,包括順序圖、合作圖 。第五類是實(shí) 現(xiàn)圖 ,包括構(gòu)件圖和配置圖。 用戶的最終目的是獲得孔道數(shù)據(jù)的分析 ,獲得二維平面圖的輸出 ,以及孔道列表。而這些要求的完成是使用了軟件內(nèi)部的數(shù)據(jù)對(duì)象列表。數(shù)據(jù)對(duì)象列表是數(shù)據(jù)源 (即數(shù)據(jù)來(lái)源于外部數(shù)據(jù)庫(kù) ) 的擴(kuò)展 ,同時(shí)使用虛擬編輯器。虛擬編輯器是系統(tǒng)推理機(jī) ,完成虛擬設(shè)計(jì)過(guò)程的推理工作 ,它使用校驗(yàn)孔道功能、視圖顯示以及連通關(guān)系的選擇等工作。 隨著軟件技術(shù)的快速發(fā)展 ,如何開(kāi)發(fā)出使用簡(jiǎn)單、功能強(qiáng)大的軟件成為軟件設(shè)計(jì)者追求的目標(biāo)之一。軟件設(shè)計(jì)要求軟件的設(shè)計(jì)者對(duì)軟件的使用者所處的各種情況了如指掌 ,這樣才能夠使 軟件在使用過(guò)程中對(duì)各種情況有所預(yù)見(jiàn)。隨著智能技術(shù)的發(fā)展 ,智能技術(shù)也被應(yīng)用于軟件的開(kāi)發(fā)中 ,使軟件的推理、預(yù)測(cè)能力得到增強(qiáng)。液壓閥塊設(shè)計(jì)中的空間規(guī)劃以及路徑自動(dòng)設(shè)計(jì)都要應(yīng)用到推理和設(shè)計(jì)結(jié)果的優(yōu)化處理。 隨著計(jì)算機(jī)軟件和硬件技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展 ,各種設(shè)計(jì)方法已經(jīng)或正在應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)也應(yīng)拋棄早先計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的舊模式 2二維電子圖版 ,而以虛擬設(shè)計(jì)取而代之。如何建立一個(gè)液壓集成塊設(shè)計(jì)的虛擬環(huán)境是研究的重點(diǎn)內(nèi)容。但虛擬環(huán)境的建立不僅僅是建立一個(gè)三維方式的設(shè)計(jì)軟件 ,還包括 :虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、計(jì)算機(jī) 硬件河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 29 技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟件工程技術(shù)及編程技術(shù) (OO) 、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)技術(shù)、 CAD/ CAM/ CAPP 技術(shù)、人工智能理論技術(shù)、空間規(guī)劃及裝配技術(shù)、產(chǎn)品建模技術(shù) (基于特征 ) 、數(shù)據(jù)庫(kù)管理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)工程技術(shù)等。因此可以稱為虛擬工程。 液壓集成塊空間孔道設(shè)計(jì)是應(yīng)相互兼顧的。如果集成塊空間規(guī)劃得好 ,幾何尺寸恰當(dāng) ,在進(jìn)行孔道設(shè)計(jì)時(shí) ,孔道連通方便 ,工藝孔數(shù)目少。否則工藝孔數(shù)目多 ,并且孔道間很容易發(fā)生干涉 ,就要反復(fù)進(jìn)行路徑設(shè)計(jì)。甚至多次修改設(shè)計(jì)也無(wú)法保證設(shè)計(jì)結(jié)果正確 ,此時(shí)必須要修改集成塊的空間規(guī)劃方案 。因此集成塊的空間規(guī)劃不能盲目進(jìn)行 ,要依據(jù)所要設(shè)計(jì)的閥塊的原理圖中孔道的連通關(guān)系 ,它為路徑設(shè)計(jì)提供依據(jù) ,并為路徑設(shè)計(jì)順利進(jìn)行創(chuàng)造條件。結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和遺傳算法獲得系統(tǒng)推理中的最優(yōu)解。因此在以螺紋插裝閥為主的集成塊的設(shè)計(jì)是一個(gè)多階段優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程 ,它包括兩部分內(nèi)容 : （ 1） 集成塊的空間規(guī)劃設(shè)計(jì)方案最優(yōu)化 ,即在空間規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)盡量避免產(chǎn)生工藝孔 ,避免干涉 。 （ 2） 在空間孔道設(shè)計(jì)完成時(shí) ,進(jìn)行路徑設(shè)計(jì)時(shí)盡量保證工藝孔數(shù)目最少和工藝孔深度最淺等。進(jìn)行自動(dòng)和半自動(dòng)設(shè)計(jì) 。集成塊設(shè)計(jì)問(wèn)題著眼于空間規(guī)劃和路徑設(shè)計(jì)問(wèn)題?？臻g 規(guī)劃是指液壓元件在閥塊上的合理擺放問(wèn)題 ,解決液壓元件空間干涉問(wèn)題 。路徑設(shè)計(jì)是指設(shè)計(jì)合理地滿足液壓系統(tǒng)油路要求的路徑 ,解決閥塊內(nèi)部路線設(shè)計(jì)問(wèn)題。 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 30 第 3 章 表面粗糙度的選擇 表面粗糙度 選取原則 表面粗糙度，一般只規(guī)定上限值，必要時(shí)，還要給出下限值。在規(guī)定表面粗糙度平定參數(shù)的允許值時(shí)，應(yīng)考慮以下原則： ，盡量選用較大的表面粗糙度參數(shù)值； ，工作表面的粗糙度參數(shù)值應(yīng)小于非工作表面的粗糙度參數(shù)值； ，滾動(dòng)摩 擦表面比滑動(dòng)摩擦表面的粗糙度參數(shù)值要小； 、單位面積壓力大的表面，受交變應(yīng)力作用的重要零件的圓角溝槽表面粗糙度值應(yīng)小些； （如小間隙配合的配合表面），受重載荷作用的過(guò)盈配合表面 粗糙度參數(shù)值也都應(yīng)小些； ，一般來(lái)說(shuō)，尺寸與形狀公差，要求越嚴(yán)，粗糙度要求也就越嚴(yán)； ，小尺寸比大尺寸、軸比孔的粗糙度值要?。? （如與滾動(dòng)軸承配合的軸頸和外殼孔的表面等），則應(yīng)按該標(biāo) 準(zhǔn)確定表面粗糙度參數(shù)值。 表面粗糙度參數(shù)的選取 輪廓算數(shù)平均偏差 aR 是各國(guó)普遍采用的一個(gè)參數(shù)，在表面粗糙度的常用參數(shù)值范圍（即 aR 為 ～ m? ， zR 為 ～ 25 m? 范圍內(nèi)）推薦優(yōu)先選用 aR 。 aR 既能反映加工表面微觀幾何形狀特征又能反映凸峰高度。微觀不平度十點(diǎn)高度 zR 概念較嚴(yán)密、直觀，也用的較多，但反映的表面信息較局限，只能反映被測(cè)表面輪廓突出的五個(gè)峰和谷的數(shù)值，不能全面反映輪廓微觀幾何特征。由于工廠現(xiàn)有測(cè)量?jī)x器只能測(cè)得 zR 的范圍為aR ＞ m? ， aR ＜ m? ，因此這些范圍適用于 zR ，且零件表面不需評(píng)定其綜合微觀幾何形狀特征是用。輪廓最大高度 yR 只能反映輪廓的最大高度，不能反映輪廓的微河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 31 觀幾何特征，只對(duì)其表面不允許出現(xiàn)微觀較深的加工痕跡（影響疲勞強(qiáng)度）和小零件表面（如軸承、儀表等）有其實(shí)用意義。 yR 可和 zR 或 aR 同時(shí)選用，以控制多功能的 要求，但 zR 和 aR 不能同時(shí)選用。 對(duì)于零件表面，一般選用高度參數(shù) aR 、 zR 、 yR 控制表 面粗糙度已能滿足功能要求 ，但對(duì)某些關(guān)鍵零件有更多的功能要求時(shí)，如由于涂其性能、抗振性、抗腐蝕性、減小流體流動(dòng)摩擦阻力的附加要求，就要選用 mS 或 S 來(lái)控制表面微觀不平度橫向間距的細(xì)密度。對(duì)耐磨性、接觸剛度要求較高的零件（如軸瓦、軸承、量具等）要附加選用形狀參數(shù) pt ，以控制加工表面質(zhì)量，在給定 pt 值時(shí)，必須同時(shí)給出輪廓水平截距 C的值。附加評(píng)定參數(shù) mS 、 S 、 pt 見(jiàn)標(biāo)準(zhǔn) GB/T1031— 1995 全文。 因此綜合各種方面的要求 和考慮工作環(huán)境因素在這液壓集成塊上在安裝面上選用aR ，在螺紋孔上則可以選用 aR 。 所有螺孔均有加工精度要求 ,一般選 7H。閥塊上的 O 形密封圈溝槽的表面粗糙度為 ?aR , 一般油道孔的內(nèi)表面粗糙度為 ?aR , 插裝閥安裝孔的粗糙度 ?aR 。此外 , 還要有尺寸公差和形位公 差要求 , 閥塊上接合表面不能有劃痕 , 要有去毛刺、清洗等技術(shù)要求。 河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 32 第 4 章 機(jī)械手動(dòng)作的執(zhí)行介紹 操作機(jī)械手的平行上升 當(dāng) CYA6a 得電，油從電液換向閥左路進(jìn)入活塞缸的無(wú)桿腔，使活塞受到油的壓力上移，從而油從缸的另一管道排出進(jìn)入柱塞缸，由于活塞剛和柱塞缸作用面積相等，而活塞缸的排油量等于柱塞缸的進(jìn)油量，所以兩缸的作用力相等從而實(shí)現(xiàn)了等速度平行上升。 操作機(jī)械手的平行下降 由于操作機(jī)械手的自身重力作用，液壓油從柱塞缸排出，而柱塞缸的一側(cè)由于單向閥和溢流閥的作 用又也不能進(jìn)入回油路，而是進(jìn)入了活塞缸有桿腔，此時(shí)電磁換向閥左位 CYA6b 得電，油液從電液換向閥右路進(jìn)入回油路，即呢人回到油箱。這樣就實(shí)現(xiàn)了操作機(jī)械手的平行下降。 操作機(jī)械手的向上傾斜 當(dāng)電液換向閥 CYA5a 得電，油從電液換向閥 5的左側(cè)通過(guò)，進(jìn)而進(jìn)入了液壓?jiǎn)蜗蜷y后再進(jìn)入單向節(jié)流閥，最后進(jìn)入柱塞缸的下腔而活塞缸則不再供油，所以按裝載機(jī)械手