【正文】 （ 4－ 2） 式中 K—— 考慮系統(tǒng)泄漏和溢流閥保持最小溢流量的系數(shù)，一般取 K＝ ～ ， max)q?? —— 同時工作的執(zhí)行元件的最大總流量（ ? 3=） 畢業(yè)設(shè)計（論文） 14 本設(shè)計取泄漏系數(shù)為 ，所以： pq ＝ ＝ 由液壓元件產(chǎn)品樣本查得 CBNE312 齒輪泵滿足上述估算得到的壓力和流量要求：該泵的額定壓力為 16MPa，公稱排量 V＝ 12 mL/rev，額定轉(zhuǎn)速為1800r/min。初算時按經(jīng)驗數(shù)據(jù)選?。汗苈泛唵?，管中流速不大時，取 p?? ＝ ～ ；管路復(fù)雜而且管中流速較大或者有調(diào)速元件時，取 p?? ＝ ～ 。選擇元件時應(yīng)盡量選擇標準件。 在合成液壓系統(tǒng)時要注意以下幾點：防止油路間可能存在的相互干擾；系統(tǒng)應(yīng)力求簡單，并將作用相同或者相近的回路合并，避免存在多余回路；系統(tǒng)要安全可靠，力求控制油路可靠；組成系統(tǒng)的元件要盡量少，并應(yīng)盡量采用標準元件；組成系統(tǒng)時還要考慮節(jié)省能源，提高效率減少發(fā)熱，防止液壓沖擊；測壓點分布合理等。 2）根據(jù)系統(tǒng)的負載特性和特殊要求選擇基本回路，在本系統(tǒng)中考慮到安全的要求，設(shè)置了背壓回路，同時由 于是兩個執(zhí)行元件先后動作，且沒有順序聯(lián)動關(guān)系，所以設(shè)置了互不干擾回路。根據(jù)液壓設(shè)備所處環(huán)境及對溫升的要求，還要考慮加熱、冷卻等措施。一般泵的入口要裝有粗過濾器，進入系統(tǒng)的油液根據(jù)被保護元件的要求，通過相應(yīng)的精過濾器再次過濾。對長時間所需流量較小的情況，可增設(shè)蓄能器做輔助油源。 為節(jié)省能源提高效率，液壓泵的供油量要盡量與系統(tǒng)所需流量相匹配。節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)一般用定量泵供油，在無其他輔助油源的情況下，液壓泵的供油量要大于系統(tǒng)的需油量，多余的油經(jīng)溢流閥流回油箱，溢流閥同時起到控制并穩(wěn)定油源壓力的作用。 考慮到系統(tǒng)本身的性能要求和一些使用要求以及負載特性，本設(shè)計決定采用節(jié)流調(diào)速。閉式系統(tǒng)中，液壓泵的吸油口直接與執(zhí)行元件的排油口相通，形成一個封閉的循環(huán)回路。開式回路結(jié)構(gòu)簡單，散熱性好，但油箱體積大，容易混入空氣。 節(jié)流調(diào)速一般采用開式循環(huán)形式。進油節(jié)流起動沖擊較小 ，回油節(jié)流常用于有負載荷的場合，旁路節(jié)流多用于高速。此種調(diào)速回路效率也較高，速度穩(wěn)定性較好，但其結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。此種調(diào)速方式適用于功率大、運動速度高的液壓系統(tǒng)。其優(yōu)點是沒有溢流損失和節(jié)流損失，效率較高。此種調(diào)速方式結(jié)構(gòu)簡單 ，由于這種系統(tǒng)必須用閃流閥，故效率低，發(fā)熱量大，多用于功率不大的場合。 相應(yīng)的調(diào)整方式有節(jié)流調(diào)速、容積調(diào)速以及二者的結(jié)合 — 容積節(jié)流調(diào)速。在本設(shè)計中，油泵向兩個液壓執(zhí)行元件供油而且功率較小，整個系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)也比較簡單，所以本設(shè)計采用開式系統(tǒng)。 ? ?2 2 24 3 . 1 4 4 0 . 2 3 . 1 4 4 cmD d D F???? ? ? ? ? ? ??? 得 D=（ mm） 按 GB/T23481980 ,取標準值： D=50（ mm） 又 d=，得 d=25（ mm），取標準值 d=28（ mm） 則液壓缸無桿腔實際有效面積為： 21 4AD?? ??? =? ?2cm 有桿腔實際有效面積為： ? ?222 4A D d??? ? ? ??? =? ?2cm Ⅱ工位夾緊缸主要結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定 Ⅱ工位夾緊缸的無桿腔作為主工作腔，則有公式： 1 1 2 2 m a x cmP A P A F ??? 畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 則有 ? ?2 2 24 3 . 1 4 4 0 . 2 3 . 1 4 4cmD D d F???? ? ? ? ? ? ??? 得 D=（ mm） 按 GB/T2348— 1980 ,取標準值： D=32（ mm） 又 d=， 得 d=16（ mm）， 取標準值 d=20（ mm） 則液壓缸無桿腔實際有效面積為： 21 4AD?? ??? =? ?2cm 有桿腔實際有效面積為： ? ?222 4A D d??? ? ? ??? =? ?2cm 液壓缸工作循環(huán)中各階段的各項參數(shù) 根據(jù)上述假定條件經(jīng)計算得到液壓缸工作循環(huán)中各階段的壓力、流量和功率，如下表所示： 表 28 Ⅰ工位夾緊缸工作循環(huán)個階段的壓力、流量和功率 工作階段 計算公式 負載 /N 回油腔壓力 2p /MPa 工作腔壓力 1p /MPa 輸入流量 Q 1/ minL ? 輸入功率 /w 啟動 2112()cmF pAp A??? 21q Av? 1N pq? 490 — — — 加速 304 — — 夾緊 5245 70..96 畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 反向啟動 2211()cmF pAp A??? 12q Av? 1N pq? 490 — — — 加速 420 — — 松開 245 表 29 Ⅱ工位夾緊缸工作循環(huán)各個階段的壓力、流量和功率 工作階段 計算公式 負載 /N 回油腔壓力 2p /MPa 工作腔壓力 1p /MPa 輸入流量 Q 1/ minL ? 輸入功率 /w 啟動 2211()cmF pAp A??? 11q Av? 1N pq? 300 — — — 加速 532 — — 夾緊 2150 反向啟動 2112()cmF pAp A??? 22q Av? 1N pq? 300 — — — 加速 915 — — 松開 150 畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 3 液壓系統(tǒng)原理圖的擬定和方案論證 油路循環(huán)方式的分析和選擇 液壓系統(tǒng)油路循環(huán)方式分為開式和閉式兩種，他們各自的特點及相互比較見下表 表 31開式系統(tǒng)和閉式系統(tǒng)的比較 油液循 環(huán)方式 開式 閉式 散熱 條件 較方便 ，但是油箱較大 較復(fù)雜，需要用輔泵來換油冷卻 抗污 染性 較差，但可采用壓力油 箱或者油箱呼吸器來改善 較好，但是油液過濾要求較高 系統(tǒng) 效率 管路壓力損失較大，用節(jié) 流調(diào)速時效率低 管路腰里損失較小，容積調(diào)速時效率較高 限速 制動 形式 用平衡閥進行能耗限速， 用制動閥進行能耗制動， 引起油液發(fā)熱 液壓泵由電動機拖動時，限速及制動 過程中拖動電能向電網(wǎng)輸電，回收部分能量，即是再生限速和再生制動 其他 對泵的自吸性能要求高 對主泵的自吸性能要求低 油路循環(huán)方式的選擇主要取決于液壓系統(tǒng)的調(diào)速 方式和散熱條件。本設(shè)計取 ? =。 當計算液壓缸的結(jié)構(gòu)參數(shù)時，還需確定活塞桿直徑與液壓缸內(nèi)徑 的關(guān)系，以便在計算出液壓缸內(nèi)徑 D 時，利用這一關(guān)系獲得活塞桿的直徑 d。 為了防止夾緊時發(fā)生沖擊，液壓缸需保持一定回油背壓。 表 21 機床工位夾緊裝置的運動參數(shù)和動力參數(shù) 工況 行程 /mm 速度 1/v ms?? 時間 / 1ts? 運動部件重力 G/N 負載 eF /N 啟動、制動時間 t? /s Ⅰ工位夾緊缸 夾緊 35 1t 2450 5000 3 松開 2t — 1 Ⅱ工位夾緊缸 夾緊 25 3t 1500 2020 松開 4t — 工況分析 Ⅰ工位夾緊缸的負載計算 慣性負載 夾 緊： i GF gt??? ? =2450/ =59N 松開： 畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 i GF gt??? ? =2450/ =175N 靜摩擦負載 ? ?fs s nF G F??? =（ 2450+0） = 490N 動摩擦負載 ? ?fd d nF G F??? =（ 2450+0） =245N Ⅱ工位夾緊缸的負載計算 此處省略 NNNNNNNNNNNN 字。夾緊裝置由液壓與電氣配合實現(xiàn)的自動循環(huán)要求為： Ⅰ工位夾緊缸夾緊→Ⅰ工位夾緊缸松開→Ⅱ工位夾緊缸夾緊→Ⅱ工位夾緊缸松開。采用液壓傳動符合本次 設(shè)計的工位夾緊裝置的工作條件。液壓截至的粘性隨溫度變化而變化，從而使液壓系統(tǒng)不易保證在高溫和低溫下都具有良好的工作穩(wěn)定性； 3） 在液壓傳動中，能量需經(jīng)過兩次變換，且液壓能在傳遞過程中有流量和壓力的損失，所以系統(tǒng)能量損失較大，傳動效率較低； 4） 元件的制造精度高、造價高，對其使用和維護提出了較高的要求； 5） 出現(xiàn)故障時，比較難于查找和排除，對維修人員的技術(shù)水平要求較高。 液壓傳動的 缺點 1） 不能保證嚴格的傳動比。液壓系統(tǒng)的設(shè)計、制造和使用都比較方便。當液壓系統(tǒng)超負荷（或系統(tǒng)承受液壓沖擊）時，液壓油可以經(jīng)溢流閥排回油箱，系統(tǒng)得到過載保護； 5）易于設(shè)計、制造。由于液壓系統(tǒng)中的壓力比電樞磁場中單位面積上的磁力大 30 倍 ～ 40 倍，液壓傳動裝置的體 積和質(zhì)量只占相同功率電動機的 12%左右。 液壓傳動有以下一些優(yōu)點 1）液壓傳動可在運行過程中方便地實現(xiàn)大范圍的無級調(diào)速，調(diào)速范圍可達1000： 1。 液壓傳動的優(yōu)缺點 工程機械廣泛應(yīng)用的傳動方式主要有機械傳動、電氣傳動、氣壓傳動和液壓傳動。 20 世紀 70 年代后期，德、美等國相繼研制成功負載敏感泵及低功率電磁鐵等。隨著微電子、計算機技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了各種數(shù)字閥和數(shù)字泵，并出現(xiàn)了把單片機直接裝在液壓組件上的具有位置或力反饋的閉環(huán)控制液壓元件及裝置。 為應(yīng)對我國 飛速發(fā)展的經(jīng)濟 形勢，我國液壓行業(yè)各企業(yè)加速科技創(chuàng)新，不斷提升產(chǎn)品市場競爭力，一批優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品成功地為國 家重點工程和重點主機配套，取得較好的經(jīng)濟效益和社會效益。榆次液壓件有限公司的高性能組合齒輪泵，可廣泛用于工程、冶金、礦山機械等領(lǐng)域。北京華德液壓集團公司的恒功率變量柱塞泵，填補了國內(nèi)大 排量柱塞泵的空白，適用于冶金、鍛壓、礦山等大型成套設(shè)備的配套。 關(guān)鍵詞：現(xiàn)代機械；數(shù)控銑床；夾緊裝置；液壓系統(tǒng)設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計（論文） II ABSTRACT As a modern machinery equipment realization transmission and control of important technical means, hydraulic technology in the field of national economy has been widely used with other transmission way. Compared with its unique, hydraulic transmission technology advantage, its application field almost include the national economic each industrial sectors. This article according to the usage, characteristics and requirements of the purposes of CNC milling machine uses the basic principle of hydraulic transmission, draws up a reasonable hydraulic system and undergoes t