【正文】 或缸蓋上，油口直徑 0d 應(yīng)根據(jù)活塞最大速度 max? 和油口最高流速 0? 確定，計(jì)算公式如下： 0max0 ???d 式中 D— 液壓缸內(nèi)經(jīng)， m； max? — 液壓缸最大輸出流速， m/min； 0? — 油口流動(dòng)速度， m/min，一般不大于 5m/s。 即上面各閥的通徑取 10mm，現(xiàn)查找參考設(shè)計(jì) 書 ，參照 YB4/25 變量泵吸油口連接尺寸，故可取吸油管內(nèi)徑 d 為 63mm。 取 總 效率為 ????= 則驅(qū) 動(dòng)電機(jī)的功率為 ????= ????????103????=??105??29??10?3103??60?? = 按 產(chǎn)品目錄選 用 Y90L4 型 電動(dòng)機(jī)，其功率為 ,轉(zhuǎn) 速為 1400r/min。 由液壓 缸工況圖可知，液壓缸的最 大 功率出現(xiàn)在快退階段，這時(shí)液壓泵的供油壓力值為 。 則 大 流量泵的最高工作壓力為 ????2 ≥（ +） Mpa= 確 定泵的流量 ???? 由液壓 缸工況圖知，在快速 運(yùn)動(dòng) 時(shí)，兩個(gè)液壓 泵 應(yīng)向 液壓 缸提供的最大流量為，由于 系統(tǒng)存在 泄漏 ，如取泄漏量 ?p=，則兩個(gè)液壓泵的總供油量為 ????==由于溢 流閥的最小穩(wěn)定溢流量為 3L/min， 工 進(jìn) 時(shí)的流量為 ， 因 而 小流量 液壓 泵的最小流量應(yīng)為 。則 小流量泵的最 大 工作壓 力 ????1 ≥ ?p1+?p2+ ?p3 =(+++)Mpa= 大 流量泵只在快進(jìn) 和快退 時(shí)向液壓缸供油，由上液壓缸工作表可見(jiàn)，快退時(shí)液壓缸 的工作壓力 高 于 快 進(jìn)時(shí)的工作壓力。 制動(dòng)：此時(shí) 主缸處三位四通閥處于靜止位置，缸內(nèi) 油 無(wú)法流動(dòng)，從而制動(dòng) 卸料 ： 2DT 通電 ，雙泵 經(jīng) 減壓閥 通過(guò) 單向閥后 進(jìn)入 夾緊缸，從而夾緊缸快退。泵 2 單獨(dú) 給液壓缸供油， 油 在回油路經(jīng)調(diào)速閥 進(jìn)入油箱 ，從而控制 缸 的速度。 、 執(zhí)行其動(dòng)作 電磁鐵 1DT 2DT 3DT 4DT 5DT 物料 加緊 + 啟動(dòng) + 快進(jìn) + 工進(jìn) + + 快退 + + 制動(dòng) + 卸料 + 5）系統(tǒng)工作 過(guò)程 物料加緊 ： 3DT 通電 ，雙泵 的 流量 經(jīng) 加壓閥后 通過(guò) 三 位四通閥 經(jīng) 調(diào)速閥 進(jìn)入夾緊缸，從而使物料加緊 快速空程 ： 3DT 斷電 ，夾緊缸 保壓 ， 5DT 通電，雙泵 經(jīng)調(diào)速閥后 ， 經(jīng) 差動(dòng) 方式 進(jìn)入 油缸，從而 使 缸快速 前進(jìn)。快進(jìn)和工進(jìn)的速度換接用二位三通電磁閥來(lái)實(shí)現(xiàn)。要求工作臺(tái)能在任意位置停止，泵不卸載，故電磁閥必須選擇 O型機(jī)能的三位四通閥。 當(dāng)快退 和快進(jìn)是泵 1（ 低壓大流量） 與泵 2（ 高壓小流量） 同時(shí) 供油，當(dāng)工進(jìn)時(shí) ， 系統(tǒng)壓力升高，從而 打開(kāi) 順序閥 6 使泵 1 卸荷 。 且 由工況圖的曲線可知，液壓系統(tǒng)的工作主要是 有 低壓大流量和高壓小流量的兩階段組成，其最 大 流量和最小流量之比 k=,而工進(jìn)和快進(jìn)的時(shí)間比為 ??1??2= = 第 11 頁(yè) 共 32 頁(yè) 35。 為了 減少 主缸換向時(shí)的沖擊，顧 將 調(diào)速回路放置回油路線，提供背壓，以提高運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性。 液壓缸 無(wú)桿腔和有桿腔的實(shí)際有效面積 ?? ??2為 ??1 = ????24 =?? 1024 = 2 ??2 = ??4 (??2 ???2) = ??4 (102 ?72) = ????2 計(jì)算 液壓缸工作循環(huán)中各階段的壓力 、流量 和功率的 實(shí)際 值如下表 工況 負(fù)數(shù)/N 液壓缸 計(jì)算公式 回油 腔 壓力 p2105/???? 輸 入 流量 q/(L/min) 進(jìn)油腔 壓力 p1105/???? 輸入功率 P/Kw 差動(dòng) 啟動(dòng)階段 ??1 =?? +??2?????1 ???2 q= （ ??1???2） ??1 P = ??1q 加速階段 快進(jìn)階段 工 進(jìn)階段 21489.32 8 ??1 =??+??2??2??1 q= ??1??2 ?? = ??1?? 快退 階段 5 ??1 =??+??1??2??2 q= ??2??3 ?? = ??1?? 第 10 頁(yè) 共 32 頁(yè) （ 2） 夾緊缸 由 上可知其最大負(fù)載 F=，則 根據(jù) 文獻(xiàn) 3 表 91， 選取其工作 壓力為 2Mpa。3??2 D = √4????1 = √4?? 10。 ② 計(jì)算液壓 缸的 尺寸 由于 是組合機(jī)床，為了使 共進(jìn) 完畢后不致前沖， 在 回油路上要裝背壓閥或采用 回油節(jié)流調(diào)速，按 文獻(xiàn) 3表 93 選定背壓 為 ??2 = ??????。 主缸 及夾緊缸的 運(yùn)動(dòng)分析 根據(jù)已知參數(shù)對(duì) 運(yùn)動(dòng) 過(guò)程進(jìn)行 進(jìn)行計(jì)算，其計(jì)算結(jié)果見(jiàn)下： 加緊運(yùn)動(dòng)時(shí)間 ： ???? = 2s 啟動(dòng) 時(shí)間 ： t= 第 5 頁(yè) 共 32 頁(yè) 快 進(jìn)時(shí)間 已知 ： 工作臺(tái)快進(jìn)速度 ??1 = ； 工作臺(tái)液壓缸快進(jìn)行程 ??1 = 280???? 所以 ，工作臺(tái)快進(jìn)時(shí)間為 ??快 = L1??1= 時(shí)間： 已知 ： 工作臺(tái)工進(jìn)速度 ??2 = 40??m/min； 工作臺(tái)液壓缸工進(jìn)行程 ??2 = 70???? 所以 ，工作臺(tái)快進(jìn)時(shí)間為 ??工 = L2??2=105s 快退時(shí)間： 已知 ： 工作臺(tái)快退速度 ??3 = ； 工作臺(tái)液壓缸工進(jìn)行程 ??3 = ??1 +??2 = 70+ 280 = 350???? 所以 ，工作臺(tái)快進(jìn)時(shí)間為 ??退 = L3??3= 則 主缸與夾緊缸的 理想 運(yùn)動(dòng)階段圖如下 主缸 工作循環(huán)圖 如下： 加緊 缸 工作 圖 如下 ： 第 6 頁(yè) 共 32 頁(yè) 主缸 位移循環(huán)圖 ,速度圖 及速度循環(huán)圖如下 0 280 350 0 0100200300400快進(jìn) 工進(jìn) 快退 位移/mm t/s 位移循環(huán)圖 位移 0 580 580 40 40 580 580 0 60040020002004006008000 20 40 60 80 100 120速度/(mm/min) t/s 速度圖 0 580 580 40 40 580 580 60040020002004006008000 50 100 150 200 250 300 350 400速度/(mm/min) 位移 /mm 速度循環(huán)圖 第 7 頁(yè) 共 32 頁(yè) 負(fù)載分析 (1)工作缸 工作負(fù)載 工件的壓制抗力即為工作負(fù)載： ???? = 20???? 摩擦負(fù)載 靜摩擦阻力： fsF = 2021=400N 動(dòng)摩擦阻力： fdF = 2021=200N 慣性負(fù)載 tvgGFa ???? 其中 ： g— 重力 加速度 ； g=??2 ?v— 速度變化 量（ m/??2） ； ?v= ?t— 為 啟動(dòng)或制動(dòng)時(shí)間（ s） ； ?t= 所以 )( NtvgGF a ???????? 則各階段 的外載荷 ????為： 啟動(dòng)： ????=???? + ???? +????=0+400=400N 加速： ????=???? + ???? +????=0+200+= 快速進(jìn)給 ： ????=???? + ????=0+200=200N 共進(jìn)： ????=???? + ????=20210+200=20200N 快退 ： ????=???? + ????=0+200=200N 制動(dòng)： ????=???? + ???? ?????=0+= 除外載荷外 ，作用于活塞上的載荷 F 還包括 液壓缸密封處的 摩擦阻力 ， ????由于各種缸的密封材質(zhì)和密封方式不同，密封 阻力 難以精確 計(jì)算 ，一般估算為： ???? = (1 ?????） F 式中： ????— 液壓缸 的機(jī)械效率， 取 。其工作特點(diǎn)之一是動(dòng)力傳動(dòng)為“ 柔性”傳動(dòng) , 不象機(jī)械加工設(shè)備一樣動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)復(fù)雜 , 這種驅(qū)動(dòng)原理避免了機(jī)器過(guò)載的情況 液壓 系統(tǒng)的工況分析及計(jì)算 確定執(zhí)行元件的形式 液壓機(jī) 采用為立式布置，工作臺(tái) 做 直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，往返速度相同； 在工作中需要加緊工件，因此還需 一個(gè) 夾緊缸 加緊 工件 ； 單桿雙作用活塞式液壓缸 , 是液壓系統(tǒng)中作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu) ， 具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，裝拆方便，易于維修，且連接方式多樣等特點(diǎn) ，能夠滿足一般小型液壓機(jī)的運(yùn)動(dòng)要求 。 液壓機(jī)采用液壓系統(tǒng)傳動(dòng)方式的優(yōu)點(diǎn)有： 液壓傳動(dòng)裝置體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、布置靈活； 易實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，調(diào)速 范圍寬，便于與電氣控制相配合實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化； 易實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)和保壓，安全可靠；元件易于實(shí)現(xiàn)系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、通用化； 液壓易與微機(jī)控制等新技術(shù)相結(jié)合，構(gòu)成“機(jī) 電 液 光”一體化便于實(shí)現(xiàn)數(shù)字化等等。 注： 計(jì)算說(shuō)明書 由 所有成員合作完成 。 設(shè)計(jì)參數(shù)見(jiàn)下表。 同時(shí)，學(xué)生通過(guò)本課程設(shè)計(jì)可在以下幾方面得到訓(xùn)練： ○ 1 正確進(jìn)行工程運(yùn)算和使用技術(shù)文件、技術(shù)資料的能力； ○ 2 掌握系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)的一般方法； ○ 3 正確表達(dá)設(shè)計(jì)思想的方法和能力； ○ 4 綜合利用所學(xué)知識(shí)解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。 關(guān)鍵詞 ： 液壓機(jī)，元件選型，原理圖，裝配圖，液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第 2 頁(yè) 共 32 頁(yè) 前言（設(shè)計(jì)任務(wù)書） 課程設(shè)計(jì)的目的 液壓傳動(dòng)與控制課程設(shè)計(jì)是機(jī)械電子