【正文】 在 3MPa 以下的取 ~3m/s；管道短時取大值；油液粘度大時取小值），回油管取 ~，短管及局部收縮處取 5~7m/s。 代入 數(shù)據(jù) : a) 進(jìn)油管 35 .6 4 1 0 / 6 02 2 1 0 .9 43 .1 4 1qd m mv???? ? ?? b) 回油管 35 .6 4 1 0 / 6 02 2 7 .7 43 .1 4 2qd m mv???? ? ?? c) 壓油管 35 .6 4 1 0 / 6 02 2 6 .3 23 .1 4 3qd m mv???? ? ?? 2）管接頭 是管道之間，管道與元件之間的可拆式連接件。管接頭在滿足強度足夠的 前提下，應(yīng)當(dāng)拆裝方便，連接牢固，密封性好，外形尺寸小，壓力損失小以及公益性好。 管接頭的種類很多，其規(guī)格品種可查閱有關(guān)手冊。液壓和氣動系統(tǒng)中常用的管接頭有，焊接式管接頭，卡套式管接頭，擴口式管接頭，扣壓式管接頭，快換式管接頭，快插式管接頭和固定鉸接管接頭。 本液壓系統(tǒng) 可采用卡套式管接頭，利用管子變形卡住管子并進(jìn)行密封，重量輕，體積小，使用方便。 管接頭的連接螺紋采用國家標(biāo)準(zhǔn)錐螺紋 （ ZM）和普通細(xì)牙螺紋（ M）。錐螺紋可依靠自身的錐體旋緊和采用四氟乙烯生料帶進(jìn)密封，廣泛應(yīng)用于中、低壓系統(tǒng)；細(xì)牙螺紋常在采用組合 墊圈或 O形圈，有時也采用紫銅墊圈進(jìn)行端面密封后用于高壓液壓系統(tǒng)。 [1] 油管的安裝與檢修直接影響液壓系統(tǒng)的工作性能。如果油管安裝不合理，不僅會給安裝、檢修帶來很大的困難，而且會使壓力損失增大，甚至產(chǎn)生嚴(yán)重的噪聲和振動。因此，必須十分重視油管的安裝與檢修。管路安裝前應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求正確選擇油管和管接頭。安裝時應(yīng)注意： 油管安裝前清洗； 管路盡量平行布置，減少交叉； 管路應(yīng)盡量短，少拐彎，布置整齊，并保持油管有必要的伸縮余地，規(guī)定鋼管和銅管彎曲半徑應(yīng)大于其直徑的 3 倍，管徑小時應(yīng)取大值 。 油箱的 設(shè)計計算 油箱的作用主要是儲油；此外，油箱有一定的表面積，能夠散發(fā)油液工作時產(chǎn)生的熱量，沉淀油液中的污物，逸出滲入油液中的空氣，有時它還兼作液壓元件和閥塊的安裝臺。 1） 油箱容積計算 初始設(shè)計時，可依據(jù)使用情況，按照經(jīng)驗公式確定油箱容積： pVQ?? （ ） 式中 : V — 油 箱的容積 ； pQ — 液壓泵的流量 ； ?— 經(jīng)驗系數(shù) ， 見下表 。 表 行走機械 低壓系統(tǒng) 中壓系統(tǒng) 鍛壓系統(tǒng) 冶金機械 ? 1— 2 2— 4 5— 7 6— 12 10 油箱容量定為： ( 2 ~ 4) 19 .38 38 .76 ~ 77 .6pV Q L?? ? ? ? 2） 散熱量計算 油箱中油液的溫度一般推薦為 30500C ，最高不超過 650C ，最低不低于 150C ，對于工具機及其它裝置，工作溫度允許在 40550C 。 液壓系統(tǒng)工作時會產(chǎn)生壓力損失，機械損失和容積損失。所有各類消耗的能量最終都會轉(zhuǎn)換成熱能，是油溫升高，從而導(dǎo)致使油的粘度降低，油液變質(zhì)。油溫升高還使機器零部件產(chǎn)生熱變形，從而影響機器的正常工作，所以油的溫升 T? 必須控制在允許的范圍內(nèi)。對于本套設(shè)備， T? 應(yīng)小于 30C 。 由于功率損失使系統(tǒng)發(fā)熱，所以單位時間的發(fā)熱量為： 12pp??? （ ） 式中： P1— 系統(tǒng)的輸入功率 ； P2— 系統(tǒng)的輸出功率 。 本系統(tǒng)的工作循環(huán)分為多個階段，按 1211 ()ni P P tT ? ? ?? ???? （ ） 式中： T— 工作循環(huán)周期 ； t— 各個階段時間 。 T hA??? （ ） 式 中 ： h— 散熱系數(shù)，取 3215 10 / ( )kW m C??； A— 油箱散熱面積， 取 42100 10 m?? 。 經(jīng)計算， T? 30C 液壓油的選擇 液壓油是液壓傳動系統(tǒng)的工作介質(zhì)，又是液壓元件的潤滑劑。液壓油分為礦油型、乳化型和合成型三大類。 液體流動時，流層之間的內(nèi)部摩擦力稱為液體的粘性。表示粘性大小的量稱為粘度。它是選擇用油的主要指標(biāo)。常用動力粘度、運動粘度及相對粘度來表示。目前我國主要采用運動粘度。 液壓油應(yīng)具有適當(dāng)?shù)恼扯?，良好的粘溫特性，良好的潤滑性，能抗氧化、無腐蝕作用，抗燃燒 ，不易乳化，不破壞密封材料，無毒，有一定的消泡能力。 選擇液壓油時，應(yīng)根據(jù)泵的種類、工作溫度、系統(tǒng)壓力等，確定適用粘度范圍，再選擇合適的液壓油品種。 本系統(tǒng)選用 LHL46 液壓油。 要綜合考慮液壓油的價格、使用壽命、以及液壓系統(tǒng)和維護(hù)、安全運行周期等情況，著眼于經(jīng)濟效益好的 。 [171 本章小結(jié) 液壓系統(tǒng)的設(shè)計，在滿足主機在動作循環(huán)和靜，動態(tài)性能等方面等要求外，還需滿足結(jié)構(gòu)簡單，成本低，性能 好，壽命長等條件。本章在明確設(shè)計要求的基礎(chǔ)上，對執(zhí)行元件， 做了設(shè)計計算，并分析了它在各階段的工作狀況。然后給出了個 參數(shù)的計算。然后選定了液壓系統(tǒng)的工作回路，選擇了液壓閥，泵，及液壓系統(tǒng)的附件。至此，液壓系統(tǒng)功能設(shè)計，基本結(jié)束 。 第 五 章 液壓泵站 與液壓集成塊 液壓泵站 液壓泵站 是液壓系統(tǒng)的動力源，它向系統(tǒng)提供一定的壓力，流量和清潔的工作介質(zhì)，是液壓系統(tǒng)的重要組成部分，液壓泵站適用于主機與液壓裝置可以分離的各種液壓機械上。 液壓 泵站的組成及分類 液壓泵站按其泵組的布置方式有上置式，柜式 ，非上置式三種。其中上置式又包括立式和臥式兩種。 泵組布置在油箱之上的上置式液壓泵站，當(dāng)電機采用立式安裝，液壓泵置 于油箱之內(nèi)時，稱為立式液壓泵站，本液壓系統(tǒng)即采用該種泵站作為動力源，它具有結(jié)構(gòu)緊湊，占地小，廣泛應(yīng)用于中小功率液壓系統(tǒng)中的特點。 液壓泵站通常有以下五個相對獨立的單元組合而成，它們是泵組，油箱組件，控溫組件，蓄能器組件，及過濾器組件，實際應(yīng)用中可以根據(jù)不同的要求進(jìn)行取舍。 泵組由液壓泵，原動機，連軸器，傳動底座，管路附件等組成。 油箱用于儲存系統(tǒng)所需要的足夠的油液，散發(fā)系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量，以及分離油液中的氣體沉淀污染物。 控溫組件有升溫和降溫兩種組件組成，當(dāng)液壓系統(tǒng)的自身熱平衡不能使工作介質(zhì)處于合適的溫度范圍內(nèi) 時，應(yīng)在液壓系統(tǒng)中設(shè)置控溫組件，使介質(zhì)溫度始終處于可控的范圍內(nèi)。 蓄能器組件通常由蓄能器，控制裝置，支撐臺架等部件組成的。 過濾器組件的作用是從液體中分離出非溶性固體顆粒，防止顆粒污染物對液壓元件的摩擦和堵塞小截面流道，防止油液本身的劣化變質(zhì)。為了保護(hù)液壓泵，在吸油口應(yīng)安裝過濾器，過濾器的選擇應(yīng)考慮以下幾點： 具有足夠大的通油能力，壓力損失小，一般過濾器的通油能力大于實際流量的二倍，或大于管路的最大流量。 過濾精度應(yīng)滿足設(shè)計要求，一般液壓系統(tǒng)的壓力不同，對過濾精度的要求也不同，系統(tǒng)壓力越高，要求液壓元件 的間隙越小，所以過濾精度要求越高， 考慮本油路對過濾精度不高，可采用網(wǎng)式過濾器 液壓 泵站的選擇 所選擇的液壓泵站為 UZ 系列 液壓泵站，是由電動機泵組，油箱，液壓閥集成塊等組成的小型液壓動力源。其電機全部立式安裝在油箱上。 UZ 站以各種螺紋插裝閥為主體，兼用各種板式閥和疊加閥，結(jié)構(gòu)緊湊、功能齊全。 [1] UZ 系列為性液壓泵站由天津優(yōu)瑞納斯油缸有限公司生產(chǎn)。所選液壓泵站型號如下： 型號： ?60 額定壓力： ，齒輪泵； 額定流量 20L/min； 電動機功率： 液壓集成塊 液壓元件的配置形式，目前有板式和集成塊式，液壓元件的配置形式現(xiàn)在多為集成塊式，這些形式各有優(yōu)點和缺點，板式配置是板前接閥，板后接管，安裝維修方便，各高校的液壓實驗平臺多為板式，各元件的連接比較直觀，但管路復(fù)雜時接管不便；箱體式配置是箱體內(nèi)鉆孔組成所需油路，結(jié)構(gòu)緊湊但維修不便，系統(tǒng)也不能變化；集成塊式配置是用基本回路做成的通用化集成塊疊加組成的液壓系統(tǒng)裝置，其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)緊湊，更改方便，可節(jié)省設(shè)計工作量，是當(dāng)前應(yīng)用較多的一種配置形式。 塊體的結(jié)構(gòu) 集成塊的材料一般為鑄鐵或鍛鋼，低壓固定設(shè)備可用鑄鐵，高壓強震場合要用鍛鋼。塊體加工成正方體或長方體。 對于較簡單的液壓系統(tǒng)，其液壓元件較少，可安裝在同一個集成塊上。如果液壓系統(tǒng)復(fù)雜，控制液 壓閥件較多，就要采取多個集成塊疊積的形式，本系統(tǒng)液壓元件相對較多 ，采用集成塊疊積的形式。 本設(shè)計參考 JK系列集成塊。 相互疊積的集成塊，上下面一般為疊積接合面，鉆有公共壓力油孔 P，公用回油孔 T，和 4 個用以疊積緊固的螺栓孔。 P 孔，液壓泵輸出的壓力油經(jīng)過調(diào)壓后進(jìn)入公用壓力油孔 P，作為供給各單元回路壓力油的公用油 源。 T 孔，各單元回路的回油均通到公用回油孔 T，流回到油箱。集成塊的其余四個表面，一般后面接通液壓執(zhí)行元件的油管，另三個面用以安裝液壓閥。塊體內(nèi)部按系統(tǒng)圖的要求，鉆有溝通各閥的孔道 。 集成 塊結(jié)構(gòu)尺寸的確定 外形尺寸要滿足液壓元件的安裝，孔道布置及其它工藝要求。為減少工藝孔，縮短孔道長度，液壓閥的安裝位置要仔細(xì)考慮，使相通油孔盡量在同一水平面或是同一豎直面上。對于復(fù)雜的液壓系統(tǒng)，需要多個集成塊疊積時，一定要保證三個主通道。各油孔的內(nèi)徑要滿足允許流速的要求，一般來說，與液壓閥直接相通的孔徑應(yīng)等于所裝液 壓閥的油孔通徑。油孔之間的壁厚 ? 不能太小，一方面防止使用過程中，由于油的壓力而擊穿，另一方面避免加工時，因油孔的偏斜而誤通。 [22] 集成塊的加工 由于集成塊的安裝面要與液壓元件連接，而且要保證不漏油，所以安裝面有形位公差要求：平面度 57 級；表面粗糙度為輪廓算術(shù)平均偏差 R。 微米；起孔的垂直度，臺肩同軸度要求精度 57級。 集成塊是多孔加工，內(nèi)部通孔縱橫交錯，制圖時最好采用 1： 1 的比例繪制，這樣比較直觀。 集成塊的材料一般選用鑄 鐵或者中低碳優(yōu)質(zhì)缸，原則上是既要保證強度，又要便于加工。鑄鐵要經(jīng)過退火或者人工時效處理。有的流道可以鑄造，但必須清砂干凈，鍛件要經(jīng)過退火處理，以消除內(nèi)應(yīng)力。內(nèi)部要進(jìn)行探傷，防止裂紋。 [22] 本章小結(jié) 由于液壓泵站與集成塊結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)計者經(jīng)驗的多寡對于設(shè)計的成敗及質(zhì)量的優(yōu)劣有很大影響。對于經(jīng)驗缺乏的我來說 ，在設(shè)計中，研究和參考現(xiàn)有通用系列泵站和集成塊的結(jié)構(gòu)及特點，便于加快設(shè)計進(jìn)程，減少設(shè)計失誤，提高設(shè)計工作效率。 第六章 結(jié) 論 本文介紹了 機電一體化實驗臺 的液壓系統(tǒng) ，其 傳動部分由液壓系統(tǒng)構(gòu)成，液壓系統(tǒng)通過換向閥控制液壓缸 ，液壓馬達(dá) 完成各個加工動作。 全文共分為六章，第一章是緒論部分，主要介紹了 本課題的背景和意義 。第二章主要介紹了 設(shè)計任務(wù)的主要方案 。并對 系統(tǒng) 各個部分 做出分析。第三章介紹了液壓 執(zhí)行元件 設(shè)計 ，尤其對夾具液壓缸進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計計算。第四章是對液壓元件，輔件進(jìn)行選取 ，包括液壓泵、液壓閥、液壓油等。第五章介紹了液壓泵站，液壓集成塊的設(shè)計。 第六章是本文的結(jié)論部分。 畢業(yè)設(shè)計是本科學(xué)習(xí)階段一次非常難得的理論與實際相結(jié)合的機會，通過這次比較完整的進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)計，我擺脫了單純的 理論知識學(xué)習(xí)狀態(tài)，和實際設(shè)計的結(jié)合鍛煉了我的綜合運用所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)知識，解決實際工程問題的能力，同時也提高我查閱文獻(xiàn)資料、設(shè)計手冊、設(shè)計規(guī)范以及電腦制圖等其他專業(yè)能力水平，而且通過對整體的掌控，對局部的取舍，以及對細(xì)節(jié)的斟酌處理，都使我的能力得到了鍛煉，經(jīng)驗得到了豐富，并且意志品質(zhì)力，抗壓能力及耐力也都得到了不同程度的提升。這是大家都希望看到的也正是我進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計的目的所在。 致謝 經(jīng)過近一學(xué)期的忙碌，本次畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)接近尾聲，由于實踐經(jīng)驗的缺乏和對設(shè)計項目本身了解不夠透徹 ，故在設(shè)計中遇到了很多難題，但通過和指導(dǎo)老師及周圍同學(xué)的探討都一一得到了解決，在此首先感謝張 玉峰 老師，還有我的學(xué)友 張云騰，張宗升 ，在我的設(shè)計過程中他們給了我悉心指導(dǎo)和細(xì)心幫助。同時感謝大學(xué)四年來所有的老師，為我們打下機械專業(yè)知識的基礎(chǔ)。 畢業(yè)設(shè)計是對學(xué)生所學(xué)本專業(yè)知識的一次全面考核，它是綜合運用所學(xué)知識和技能，理論聯(lián)系實際，獨立分析、解決實際問題，從事專業(yè)工程技術(shù)和科學(xué)研究工作基本訓(xùn)練的過程。畢業(yè)設(shè)計為我以后研究生階段的繼櫝學(xué)習(xí)打下了良好好的基礎(chǔ)，它不像以前的課程設(shè)計那樣只是按照一定的樣本去模仿，它是展現(xiàn)自 我才智，發(fā)揮見解和創(chuàng)造能力的機會。所以從一開始，就本著嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的態(tài)度，開始了畢業(yè)設(shè)計。雖然在設(shè)計中存在許多不中，但收獲很大，學(xué)到了很多知識。在張老師的精心指導(dǎo)和耐心講解下，我所學(xué)的基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識得到了充分的運用，一些不足的地方，張老師也指出了錯誤。 在這三個月的畢業(yè)設(shè)計中，我通過互聯(lián)網(wǎng)，