【正文】 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 19 （ b） (c) 根據(jù)快退階段所需功率 993W 及雙聯(lián)葉片泵要求的轉(zhuǎn)速，選用功率為－ 6 型的異步電機(jī)。 液壓泵的流量 由 流量圖 4（ b） 可知，在快進(jìn)時(shí)，最大流量值為 23L／ min, 取 K=，則可計(jì)算泵的最大流量 vpq ≥ K(∑ vq )max vpq = 23L／ min=／ min 在工進(jìn)時(shí)，最小流量值為 L／ ，應(yīng)考慮 溢流閥有一定的最小溢流量，取最小溢流量為 1 L／ min（約 103m3／ s）故 小流量泵應(yīng)取 ／ min 根據(jù)以上 計(jì)算數(shù)值，選用公稱流量分別為 18L／ min、 12L／ min；公稱壓力為 70MPa 壓力的雙聯(lián)葉片泵。 液壓泵的公稱工作壓力 Pr 為 Pr= Pp1 = = 大流量泵只在快速時(shí)向液壓缸輸油，由壓力圖可知，液壓缸快退時(shí)的工作壓力比快進(jìn)時(shí)大，這時(shí)壓力油不通過調(diào)速閥，進(jìn)油路比較簡單，但流經(jīng)管道和閥的油流量較大。 圖 2 選擇的基本回路 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 16 圖 3 整理后的液壓系統(tǒng)原理圖 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 17 6 液壓元件選擇 選擇液壓泵和電機(jī) 確定液壓泵的工作壓力 由前面可知，液壓缸在整個(gè)工作循環(huán)中的最大工作壓力為 ，本系統(tǒng)采用調(diào)速閥進(jìn)油節(jié)流調(diào)速，選取進(jìn)油管道壓力損失為 ?？紤]到這臺(tái)機(jī)床用于鉆孔（通孔與不通孔）加工，對位置定位精度要求較高，圖中增設(shè)了一個(gè)壓力繼電器 14。在圖 3 中，為了解決滑臺(tái)工進(jìn)時(shí)進(jìn)、回油路串通使系統(tǒng)壓力無法建立的問題，增設(shè)了單向閥 6。在滑臺(tái)工進(jìn)和停止時(shí)，低壓大流量泵通過液控順序閥卸荷，高壓小流量泵在滑臺(tái)停止時(shí)雖未卸荷，但功率損失較小，故可不需再設(shè)卸荷回路。 (4) 選擇調(diào)壓和卸荷回路 在雙泵供油的油源形式確定后，調(diào)壓和卸荷問題都已基本解決。由于要實(shí)現(xiàn)液壓缸差動(dòng)連接，所以選用三位五通電液換向閥，如圖 2b 所示。 (2) 選擇快速運(yùn)動(dòng)和換向回路 本系統(tǒng)已選定液壓缸差動(dòng)連接和雙泵供油兩種快速運(yùn)動(dòng)回路實(shí)現(xiàn)快速運(yùn)動(dòng)。從提高系統(tǒng)效率 、節(jié)省能量角度來看，選用單定量泵油源顯然是不合理的，為此可選用限壓式變量泵或雙聯(lián)葉片泵作為油源。最大流量與最小流量之比 qmax/qmin=( 102) ? 60；其相應(yīng)的時(shí)間之比(t1+t3)/t2=(1+)/=。 表 2 雙聯(lián)葉片泵 限壓式變量葉片泵 1．流量突變時(shí)，液壓沖擊取決于溢流閥的性能，一般沖擊較小 1．流量突變時(shí)，定子反應(yīng)滯后，液壓沖擊大 2 內(nèi)部徑向力平衡，壓力平衡，噪聲小，工作性能較好。從提高系統(tǒng)效率考慮，選用限壓式變量葉片或雙聯(lián)葉片泵教適宜。 （ 6）背壓 負(fù)載 初算時(shí)暫不考慮 液壓缸各階段工作負(fù)載計(jì)算： （ 1） 啟動(dòng)時(shí) F1= ujF /η cm=1962/=2180N （ 2）加速 時(shí) F2=（ udF + aF ） /η cm=（ 981+4004） /=5538N （ 3）快進(jìn) 時(shí) F3= udF /η cm=981/=1090N （ 4）工進(jìn) 時(shí) F4=( qF + udF )/η cm=(28000+981)/=32201N 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 11 （ 5）快退 時(shí) F5= udF /η cm=981/=1090N 繪制動(dòng)力滑臺(tái)負(fù)載 循環(huán) 圖，速度 循環(huán) 圖（見圖 1） 圖 1 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 12 確定液壓缸的工作壓力 參考課本資料 ,初選液壓缸工作壓力 p1=40 106 Pa 確定缸筒內(nèi)徑 D，活塞桿直徑 d A=Fmax／ pη =7276 D= 64 4 7 2 7 6 1 0 963 . 1 4A m m m m?????? 按 GB/T2348—— 1993，取 D=100mm d==71mm 按 GB/T2348—— 1993，取 d=70mm 液壓缸實(shí)際有效面積計(jì)算 無桿腔面積 A1=π D2/4= 1002/4 mm2=7850mm2 有桿腔面積 A2=π（ D2－ d2） /4=（ 1002－ 702） /4 mm2=4004 mm2 活塞桿面積 A3=π D2/4= 702/4 mm2=3846 mm2 最低穩(wěn)定速度驗(yàn)算 最低 穩(wěn)定 速度為工進(jìn)時(shí) u=50mm/min，工進(jìn)采用無桿腔進(jìn)油，單向行程調(diào)速閥調(diào)速，查得最小穩(wěn)定流量 qmin= A1≥ qmin/umin= 滿足最低 穩(wěn)定 速度要求。 （ ） =4004N （ 4）由于動(dòng) 力滑臺(tái)為臥式放置，所以不考慮重力負(fù)載。 總而言之，液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是突出的，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，液壓傳動(dòng)的缺點(diǎn)將得到克服， 液壓傳動(dòng)將日益完善，液壓技術(shù)與電子技術(shù)及其它傳動(dòng)方式 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 9 的結(jié)合更是前途無量。 5）液壓系統(tǒng)故障的診斷比較困難，因此對維修人員提出了更高的要求，既要系統(tǒng)地掌握液壓傳動(dòng)的理論知識(shí)，又要有一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。因此，在低溫和高溫條件下，采用液壓傳動(dòng)有一定的困難。 2）液壓傳動(dòng)在工作過程中有較多的能量損失，如摩擦損失、泄漏損失等，故不宜于遠(yuǎn)距離傳動(dòng)。 6）由于液壓元件已實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化，所以液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造和使用都比較方便。當(dāng)液壓控制和電氣 控制或氣動(dòng)控制結(jié)合使用時(shí)，能實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜的順序動(dòng)作和遠(yuǎn)程控制。 3）液壓傳動(dòng)可在大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速（調(diào)速比可達(dá) 1： 2021），并可在液壓裝置運(yùn)行的過程中進(jìn)行調(diào)速。由于液壓執(zhí)行裝置重量輕、慣性小、反應(yīng)快，所以易于實(shí)現(xiàn)快速起動(dòng)、制動(dòng)和頻繁地?fù)Q向。液壓馬達(dá)的體積重量只有同等功率電動(dòng)機(jī)的 12%左右。 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 8 3 液壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn) 液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn) 1）在相同的體積下，液壓執(zhí)行裝置能比電氣裝置產(chǎn)生出更大的動(dòng)力。 5）工作介質(zhì) —— 液壓油。根據(jù)控制方式不同，液壓閥可分為開關(guān)式控制閥、定值控制閥和比例控制閥 。通過它們的控制和調(diào)節(jié)，使液流的壓力、流速和方向得以改變，從而改變執(zhí)行元件的力（或力矩）、速度和方向 ， 根據(jù)控制功能的不同，液壓閥可分為村力控制閥、流量控制閥和方向控制閥。通過它將液壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，推動(dòng)負(fù)載做功。它將動(dòng)力部分（電動(dòng)機(jī)或其它遠(yuǎn)動(dòng)機(jī)）所輸出的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液壓能，給系統(tǒng)提供壓力油液。由此可見，速度是由油量決定的。 2)工作臺(tái)的移動(dòng)速度是通過節(jié)流閥來調(diào)節(jié)的。油液經(jīng)開停閥、節(jié)流閥、換向閥進(jìn)入液壓缸，推動(dòng)活塞而使工作臺(tái)左右移動(dòng)。 驅(qū)動(dòng)機(jī)床工作臺(tái)的液壓系統(tǒng)是由油箱、過濾器、液壓泵、溢流閥、開停閥、節(jié)流閥、換向閥、液壓缸以及連接這些元件的油管、接頭等組成。 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 7 2 液壓傳動(dòng)的工作原理和組成 液壓傳動(dòng)是用液體作為工作介質(zhì)來傳遞能量和進(jìn)行控制的傳動(dòng)方式。 （ 3）在國內(nèi)大型鏟土運(yùn)輸和起重機(jī)械中，由于配套的靜液壓與電子控制元件的技術(shù)難度大，價(jià)格太高，在國內(nèi)用戶中難以接受。隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)尤其是城市建設(shè)的發(fā)展，中小型多功能工程機(jī)械也將在我國推廣應(yīng)用，而它們無疑將首先采用靜液壓傳動(dòng)作為其主要傳動(dòng)裝置。也可以采用與國際靜液壓元件制造公司聯(lián)合開發(fā)的方式，加快開發(fā)的速度。從國內(nèi)工程機(jī)械市場的實(shí)際出發(fā)，本文對靜液壓傳動(dòng)在國內(nèi)的推廣應(yīng)用提出探討性的意見如下： （ 1）靜液壓傳動(dòng)叉車在發(fā)達(dá)國家已經(jīng)被廣泛采用，由于國內(nèi)部分倉庫、碼頭和工廠等使用部門對叉車的機(jī)動(dòng)性能（尤其是低速性能）、噪聲已經(jīng)有較高的要求，因此這些部門正在成為國內(nèi)靜液壓叉車用戶。但是在鏟土運(yùn)輸機(jī)械和起重機(jī)械中作為主要傳動(dòng)就用卻很少，其主要問題是在于國內(nèi) 液壓元件質(zhì)量差，而國外的液壓元件價(jià)格又太高，會(huì)造成主同成本過高。由此可見，隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，液壓技術(shù)將獲得進(jìn)一步發(fā)展，在各種機(jī)械設(shè)備上的應(yīng)用將更加廣泛。 目前，我國的液壓件已從低壓到高壓形成系列，并生產(chǎn)出許多新型元件，如插裝式錐閥、電液比例閥、電液伺服閥、電業(yè)數(shù)字控制閥等。當(dāng)前液壓技術(shù)正向高壓、高速、大功率、高效率、低噪聲、低能耗、長壽命、高度集成化等方向發(fā)展。 我國的液壓工業(yè)開始于 20 世紀(jì) 50 年代，液壓元件最初應(yīng)用于機(jī)床和鍛壓設(shè)備。Constantimsco)對能量波動(dòng)傳遞所進(jìn)行的理論及實(shí)際研究 。 20 世紀(jì)初康斯坦丁 液壓元件大約在 19 世紀(jì)末 20 世紀(jì)初的 20 年間 ,才開始進(jìn)入正規(guī)的工業(yè)生產(chǎn)階段。 1905 年 他又 將工作介質(zhì)水改為油 ,進(jìn)一步得到改善。 第一個(gè)使用液壓原理的是 1795 年英國約瑟夫 .............................................................................................................12 計(jì)算液壓缸在工作循環(huán)中各階段所需的壓力、流量、功率列于表（ 1） ..................12 5擬定液壓系統(tǒng)圖 ........................................................................................................................................14 液壓泵型式的選擇 ...........................................................................................................................14 選擇液壓回路 ...................................................................................................................................14 組成液壓系統(tǒng) ...................................................................................................................................15 6 液壓元件選擇 ...........................................................................................................................................17 選擇液壓泵和電機(jī) ..........................................................................................................................17 確定液壓泵的工作壓力 .........................................................................................................17 液壓泵的流量 ..........................................................................................................................17 選擇電機(jī) ..................................................................................................................................17 輔件元件的選擇 ..........................................................................................................................