【正文】 及資料不多，難免有些錯誤和不足，歡迎各位老師批評與指正。 機床上經(jīng)常使用的平導(dǎo)軌水平放置時，摩擦阻力計算公式是 Ff=fFn （ 1） 式中 FN—— 作用在導(dǎo)軌上的法向力； f—— 導(dǎo)軌摩擦系數(shù)。導(dǎo)軌的正壓力等于動力部件的重力，設(shè)導(dǎo)軌的靜摩擦力為 Ffs， 動摩擦力為 Ffd，由式（ 1）可得 Ffs=fsFn= 103N=1960N Ffd=fdFn= 103N=980N 慣性力 Fm 指運動部件在啟動或制動過程中的慣性力，其計算公式如下： tvmaFm ???? （ 2） 式中 m— 運動部件質(zhì)量； a— 運動部件的加速度； Δν — 啟動或制動前后的速度差； Δ t—— 啟動或制動時間。 表 1 液壓缸各工作階段負(fù)載表 7 運動階段 計算公式 總機械負(fù)載 F(N) 啟動 F=fs/η m 2063 加速 F=(fd+Fm)/η m 1558 快進(jìn) F=fd/η m 1032 工進(jìn) F=(Ft+Ffd)/ η m 16821 快退 F=Ffd/η m 1032 根據(jù)負(fù)載計算結(jié)果和已知的各階段的速度，可繪出左滑臺負(fù)載圖(FL)和速度圖 (VL)，見圖 1。 確定液壓缸的主要結(jié)構(gòu)尺寸 （ 1）工作壓力的確定 工作壓力 P 可根據(jù)負(fù)載大小及機器類型來初步確定。 （ 2） 計算液壓缸內(nèi)徑 D 和活塞桿直徑 d 由于機床的快進(jìn)、快退速度相等，故宜采用缸體固定的單桿式液壓缸。 為了防止在鉆孔鉆通時滑臺突然前沖，在回油路中加背壓，按《液壓與氣壓傳動》表 83，初選背壓 PB=8 105Pa。 圓整后，得 D=8 ㎝ d= ㎝ 按標(biāo)準(zhǔn)直徑算出 A1=π D2/4=π 82/4 ㎝ = ㎝ 2 A2=π（ D2d2） =π（ ） = ㎝ 2 按最低工進(jìn)速度演算液壓缸尺寸，查《機械零件設(shè)計手冊》，調(diào)速閥最小穩(wěn)定流量 qmin=，因工進(jìn)速度 v= 為最小速度，則 A1≥ qmin/vmin= 103/ 102㎝ 2=25 ㎝ 2 A1=50 ㎝ 2＞ 25 ㎝ 2 9 因此，滿足最低的速度要求。 在計算工進(jìn)時，按 pb=8 105Pa 代入，快進(jìn)時背壓按 pb=5 105Pa代入，計算公式和計算結(jié)果列于表 2 中。開式系統(tǒng)可適應(yīng)多種工況，泵可以向多10 個液壓執(zhí)行元件供油，散熱方便。這種高速回路具有較好的低速穩(wěn)定性和速度負(fù)載特性。顯然采用單個定量泵供油功率損失較大，系統(tǒng)效率低，而選用雙泵或限壓式變量泵作為油源就比較合理，其中雙泵源的結(jié)構(gòu)簡單、噪聲小、壽命長、成本低。 （ 2）快速運動回路和速度換接回路 根據(jù)此機床的運動方式和要 求，采用差動連接與雙泵供油兩種快速運動回路來實現(xiàn)快速運動。工進(jìn)時由小流量泵單獨供油，使活塞慢速移動。 采用用行程閥的速度換接回路，控制由快進(jìn)轉(zhuǎn)為工進(jìn)。這種回路在機床液壓系統(tǒng)中較為常見。因此速度換接回路為行程 與壓力聯(lián)合控制形式。并且本系統(tǒng)對換向的平穩(wěn)性沒有嚴(yán)格的要求，由于電液換向閥價格比較貴，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，因此選用電磁換向閥的換向回路。為了保證機床調(diào)整時可停在任意位置上，現(xiàn)采用中位機能為 O 型。見圖 2 （ 4）壓力控制回路 高壓泵設(shè)一電磁溢流閥調(diào)壓，低壓泵設(shè)一卸荷閥調(diào)壓。見圖 3 （ 5） 定位、夾緊系統(tǒng)的減壓順序回路 因定位、夾緊系統(tǒng)的液壓缸的工作面積、行程 均不大，完全可由小泵對其單獨供油。加緊壓力比系統(tǒng)壓力低，且要求既穩(wěn)定又可調(diào)，故采用減壓閥減壓，減壓閥后設(shè)置一單向閥，這可增加加緊的可靠性和安全性。為了使松開工件不受順序閥的影響，使單向閥與順序閥并聯(lián)。 12 圖 1 圖 2 13 圖 3 圖 4 組成液壓系統(tǒng) 將上述所選定的液壓回路進(jìn)行組合，并根據(jù)要求作必要的修改補充，即組成如圖 5 所示的液壓系統(tǒng)原理圖。這樣只需一個壓力表即能觀測各點的壓力。 確定泵的的最大工作壓力 Pp Pp≥ P1＋∑Δ p （ 3） 式中 p1— 執(zhí)行元件的最高工作壓力； ∑Δ p— 執(zhí)行元件進(jìn)油路上壓力損失。 電動機的選擇 本系統(tǒng)為雙聯(lián)泵供油系統(tǒng)。下面分別計算三個階段電動機所需的電動機功率 P。查《機械零件設(shè)計手冊》表 301 泵總的η 1=η2= 效率，則可計算出泵 1 的出口壓力 Pp！ =（ +） 105Pa= 105Pa 泵 2 的出口壓力為 Pp2=（ +） 105Pa= 105Pa 則電動機的功率為 P1=Pp1q1/η 1＋ Pp2q2/η 2=814W （ 2）工進(jìn) 則電動機的功率為 P2= Pp1q1/η 1＋ Pp2q2/η 2=1201W （ 3）快退時 則電動機的功率為 P3= Pp1q1/η 1＋ Pp2q2/η 2=997W 綜合比較，工進(jìn)時所需功率最大。額定轉(zhuǎn)速為 940r/min。 （ 1）三位五通電磁閥： 最大通過流量 40L/min,所受壓力為 105Pa。 （ 2）單向閥： 最大通過流量 20L/min，所受壓力為 105Pa。 （ 3）單向行程調(diào)速閥： 查《機械設(shè)計手冊》表 37421 選用 QCI63 型號單向行程調(diào)速閥。 （ 5）背壓閥： 最大通過流量 10L/min，所受壓力為低壓。調(diào)壓范圍 37Mpa，額定流量 20L/min。查表《機械設(shè)計手冊》3251 選用 DFB10K1 型號單向閥。查表《 機械零件設(shè)計手冊》 3226 選用 X4FB10F 型號液控順序閥。 （ 8）電磁溢流閥： 最大通過流量 10L/min,所受壓力為 105Pa。調(diào)范圍，額定流量 20L/min。查表《機械零件設(shè)計手冊》 3217 選用 JFB10G 型號減壓閥。 （ 10）單向閥： 最大通過流量 10L/min，所受壓力小于 105Pa。 （ 11）二位五通電磁閥； 最大通過流量 10L/min 左右，所受壓力小于 105Pa。額定電流 15L/min。查《機械零件設(shè)計手冊》表 230 選 X2FB10F 型號單向順流閥 。 （ 13）壓力繼電器： 查《機械零件設(shè)計手冊》表 32157 選用型號 HED20A20/63 的彈簧管式壓力繼電器。 （ 14）過濾器： 最大流量 40L/min 左右，所受壓力小于 105pa。公稱通經(jīng) 20mm,額定流量 40min。查《機械零件設(shè)計手冊》表 7211 選用型號 K3B 壓力表開關(guān)。 （ 16）單向閥 : 最大通過流量 20L/min,所受壓力為 105pa。 油管的選擇 液壓泵進(jìn)出口油管的選擇 根據(jù)選定的液壓閥的連接油口尺寸確定管道尺寸。 泵吸油口徑為 Z3/4。 泵開油口徑 為 Z1/4。 根據(jù)液壓缸輸入、排出的最大流量選取。查《機械零件設(shè)計手冊》表 379 選膠管內(nèi)徑為 16mm,公稱通徑 15mm 的 A 型扣壓式膠管接頭，接頭體螺母 D=M27。本例取6 倍，因本系統(tǒng)有兩個泵，故油箱容積為 V=（ 6 2 20） L=240L 驗算液壓系統(tǒng)的性能 壓力 損失的驗算及泵壓力的調(diào)整 （ 1）工進(jìn)時的壓力損失驗算及泵壓力的調(diào)整 工進(jìn)時管路中的流量小，流速也小，所以沿程壓力損失和 局部壓力損失都非常小，可以忽略不計。 （ 2）快進(jìn)時的壓力損失驗算及泵 2 卸在壓力的高調(diào)整。 已知：油管直徑 d=16 103 ㎜，通過的流量進(jìn)油路最大為qL=20L/min= 103m3/s，回油路最大為 qL=40L/min=103m3/s。估算進(jìn)油管長度分別為 L1=， L2=。 20 2）沿程壓力損失 由《液壓與氣壓 傳動》式（ 137）可算出進(jìn)油路和回油路的壓力損失。 Pap 53 22 ????? ?????? ?? 表 4 閥類元件局部壓力損失 元件名稱 額定流量 qn （ L/min） 實際通過 的流 量 q（ L/min） 額定壓力損失 Δ pn 105（ Pa） 實際壓力損失 （ Pa） 單向閥 18 30 20 2 單向閥 8 30 10 2 三位五通閥 3 63 20/40 4 行程閥 63 20 2 若取集成塊進(jìn)油路的壓力損失Δ Pj1= 105Pa 回油路壓力損失為Δ Pj2= 105Pa 則進(jìn)油路和回油路總的壓力損失為 21 ∑Δ p1=∑Δ pλ 1 ＋∑Δ p ξ ＋Δ Pj1=（ +＋ ＋++） 105=3 105Pa ∑Δ p2=∑Δ pλ 2＋∑Δ pξ ＋Δ Pj2=（ ++） 105Pa = 105Pa 查表 1 知快退時液壓缸負(fù)載 F=1032N，則快退時液壓缸的工作壓力為 P1=（ F＋∑Δ P2A1） A2=[（ 1032+ 105 104） /104]Pa= 105Pa 則快進(jìn)時泵的工作壓力為 Pp=P1＋∑Δ P1=（ 105+3 105） Pa= 105Pa 因此 ,泵 2 卸載閥 9 的調(diào)整壓力應(yīng)大于 105Pa. 從以上驗算結(jié)果可以看出 ,各種工況下的實際壓力損失都小于初選的壓力損失值 ,而且比較接近 ,說明液壓系統(tǒng)的油路結(jié)構(gòu) ,元件的參數(shù)是合理的 ,能滿足要求 . 液壓系統(tǒng)的發(fā)熱和溫升驗算 在整個工作循環(huán)中，工進(jìn)階段所占用的時間最長所以系統(tǒng)的發(fā)熱主要是工進(jìn)階段造成的，故按工進(jìn)工況驗算 系統(tǒng)溫升。 2. 集成塊設(shè)計 我設(shè)計的是左滑臺的液壓系集成塊 由于本系統(tǒng)元件較多，比較復(fù)雜，若設(shè)計一個集成塊比較困難，也比較復(fù)雜，且不易加工。 底座設(shè)計 底座上下不裝液壓閥。另兩個是 P1 孔與 P2 孔分別與泵的兩個壓力油口相連。 下塊設(shè)計 下塊安四個液壓件：單向閥 8，單向閥 18，卸荷閥 9 和電磁溢流閥 10。 上塊 上塊安裝 5 個閥。 油孔直徑的確定 直接與閥相通的孔，塊體上的孔徑應(yīng)等于閥的油孔直徑，如單向閥的油孔直徑為 10mm，則集成塊上與該閥相通的孔也應(yīng)為 10mm。不直接與閥相通工藝孔，應(yīng)用螺塞堵死。 油孔間最小間隙的確定 若相鄰的油孔間的距離太近，則在油液壓力作用下可能造成油道串通，致使集成塊報廢。 24 結(jié) 論 通過各位老師的指導(dǎo)、檢查，我完成了雙面鉆通臥式組合機床液壓系統(tǒng)的設(shè)計。最終確定了液壓系統(tǒng)，我認(rèn)為此系統(tǒng)能夠能滿足所要求的工況。設(shè)計出來的閥塊只是一部分且互換性較差，不能夠用于其他系統(tǒng)。 由于資料有限、水平和經(jīng)驗的局限，我設(shè)計的內(nèi)容本身還會有很多的缺點和不足，希望老師能給與指正。在這四年里，我所學(xué)到的不僅僅是書本上的東西，重要的是懂得了怎樣做人，為步入社會打好了很好的基礎(chǔ)。 在做設(shè)計期間，我盡了自己最大的努力，把四年來我所學(xué)到的知識綜合的運用起來，雖然不是很完善但是基本上完成了設(shè)計。這也為我將來進(jìn)入企業(yè)、工廠打下了堅實的基礎(chǔ)。尤其是沈越老師她不僅在工作期間耐心的解答我們提出的問題，指導(dǎo)我們進(jìn)行設(shè)計，而且還占用自己的時間不厭其煩的為我們答疑。正是這孜孜不倦的教誨，使得我們無論在學(xué)習(xí)方面還是自身的素質(zhì)都有了一個長足的提高。 6a*CZ7H$dq8Kqqf HVZFedswSyXTyamp。 UE9aQGn8xp$Ramp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 qYpEh5pDx2zVkum amp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 ksv*3tnGK8! z89Am UE9aQGn8xp$Ramp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 ksv*3tnGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 qY