【正文】 、執(zhí)行元件、控制元件、輔助元件等。液壓泵 依靠容積變化原理來工作，所以一般也稱為容積液壓泵。其他的液壓泵還有葉片泵、柱塞泵，在選擇液壓泵的時候主要需要注意的問題包括消耗的能量、效率、降低噪音。因此對組合機床液壓控制系統(tǒng)的設(shè)計也將圍繞著對液壓動力元件、液壓執(zhí)行元件、液壓控制元件、液壓輔助元件以及液壓回路的選擇而進行。本畢業(yè)設(shè)計題目為《組合機床液壓系統(tǒng)的設(shè)計》， 我在設(shè)計過程中除結(jié)合自己所學(xué)的專業(yè)知識外，還查閱了類似課題案例，并得出自己的基本思路。確保認(rèn)真進行工況分析計和精確地計算，是實現(xiàn)課題要求的必要條件。 它是由兩個大小不同的液 壓 缸組成的，在液 壓 缸里充滿水或油 （ 充水的叫水壓機 ，充油的稱油壓機 ） 。設(shè)小活塞的橫截面積是 1S ，加在小活塞上的向下的壓力是 1F 。大活塞所受到的壓強必然也等于 P 。在小活塞上加一較小的力，則在大活塞上會得到很大的力，為此用液壓機來壓制膠合板、榨油、提取重物、鍛壓鋼材等。 （ 1）動力裝置：將原動機的機械能轉(zhuǎn)換成液體的液壓能，指液壓系統(tǒng)中的油泵，它向整個液壓系統(tǒng)提供動力。 （ 3）控制裝置：液壓閥控制和調(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、方向。壓力控制閥又分為益流閥 (安全閥 )、減壓閥、順序閥、壓力繼電器等；流量控制閥包括節(jié)流閥、調(diào)整閥、分流集流閥等；方向 控制閥包括單向閥、液控單向閥、梭閥、換向閥等。 （ 4）輔助裝置：油箱、管路、蓄能器、濾油器、管接頭、壓力表開關(guān)等。 （ 5）工作介質(zhì)：液壓油，絕大多數(shù)液壓油采用礦物油，系統(tǒng)用它來傳遞能量或信息 。 圖 1 液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu) XXXXXXXXXXXXXXXXXX 8 2 液壓傳動的優(yōu)缺點與應(yīng)用 液壓系統(tǒng)的優(yōu)缺點 液壓傳動的優(yōu)點 （ 1）在相同的體積下，液壓執(zhí)行裝置能比電氣裝置產(chǎn)生出更大的動力。液壓馬達(dá)的體積重量只有同等功率電動機的 12%左右。液壓執(zhí)行裝置重量輕、慣性小、反應(yīng)快，所以易于實現(xiàn)快速起動、制動和頻繁地?fù)Q向。 （ 3）液壓傳動能大范圍內(nèi)實現(xiàn)無級調(diào)速且調(diào)速比 可達(dá) 1:2021，可在液壓裝置運行的過程中進行調(diào)速。結(jié)合電氣控制或氣動控制使用，能實現(xiàn)較復(fù)雜的順序動作和遠(yuǎn)程控制。 （ 6）由于液壓元件已實現(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、制造和使用都比較方便。同時，液體吧并不是絕對不可壓縮的，因此不 宜在傳動比要求嚴(yán)格的場合使用，例如螺紋和齒輪加工機床的內(nèi)傳動鏈系統(tǒng)。 （ 3）液壓傳動對油溫的變化比較敏感，油溫變化會影響運動的穩(wěn)定性。 （ 4）為了減少泄露，液壓元件的制造精度要求高，液壓元件對油液的污染也比較敏感。 （ 5）液壓系統(tǒng)故障的診斷比較困難。 液壓傳動的應(yīng)用 液壓傳動是用液體作為工作介質(zhì)來傳遞能量和進行控制的傳動方式。如今，流體傳動技術(shù)水平的高低已成為一個國家工業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。幾乎所有工程機械裝備都能見到液壓技術(shù)的蹤跡，其中不少已成為主要的傳動和控制方式。 XXXXXXXXXXXXXXXXXX 9 液壓應(yīng)用實例 展示： 圖 2 液壓升降平臺 液壓升降平臺廣泛適用于汽車、集裝箱、模具制造 、 木材加工 、 化工灌裝等各類工業(yè)企業(yè)及生產(chǎn)流水線，滿足不同作業(yè)高度的升降需求 。 有效解決工業(yè)企業(yè)中各類升降作業(yè)難點，使生產(chǎn)作業(yè)輕松自如 。 XXXXXXXXXXXXXXXXXX 10 圖 4 液壓叉車 液壓 叉車是一種高起升裝卸和短距離運輸兩用車 。該產(chǎn)品具有升降平 衡、轉(zhuǎn)動靈活、操作方便等特點 。動力滑臺采用平面導(dǎo)軌，其靜摩擦系數(shù)為 ? ， 動摩擦系數(shù)為 ? ，往復(fù)運動的加（減速）的時間 .05s0t ?? ，系統(tǒng)的參數(shù) 如下 : 滑臺的重量為 N4500 快進快退的速度 為 min/5m 滑臺工進速度 為 smm/60 快進行程 為 mm300 工進行程 為 mm100 切削負(fù)載為 N10000 液壓系統(tǒng)要求電液結(jié)合，可實現(xiàn)自動循環(huán)，速度穩(wěn)定、換接無沖擊，能承受一定量的反向負(fù)荷。 XXXXXXXXXXXXXXXXXX 12 4 液壓系統(tǒng) 分析 運動分析 結(jié)合對工作臺要完成的動作分析，得到如下工況圖。在此情況下，通常液壓缸無桿腔的工作面積 1A 為有桿腔工作面積 2A 的兩倍 。 XXXXXXXXXXXXXXXXXX 15 5 擬定液壓系統(tǒng)原理圖 工作缸 根據(jù)組合機床特點和要求 退快 VV ?，所以選用無桿腔面積等于兩倍的有桿腔面積的差動液壓缸 。 換向方式確定 為了便于工作臺在任意位置停止，使 其 調(diào)整方便，所以采用三位換向閥。閥的中位機能的選擇對保證系統(tǒng)工作性能有很大作用，為了滿足工作位置調(diào)整的方便性和液壓夾緊的具體情況，決定采用“ Y”型中位機能。根據(jù)銑削類專機工作時對低速性能和速度負(fù)載特性都有一定的要求，因此采用調(diào)速閥進行調(diào)整。 圖 7 XXXXXXXXXXXXXXXXXX 16 控制方式的選擇 為了保證轉(zhuǎn)換平穩(wěn)、可靠、精度高，采用行程閥控制快進轉(zhuǎn)工進的控制和用壓力開關(guān)控制一工進和二工進的轉(zhuǎn)換。 夾緊回路的確定 由于夾緊回路的壓力大于進給系統(tǒng)壓力，為了防止夾緊系統(tǒng)的主壓力下降，在夾緊系統(tǒng)串接個單向閥和蓄能器。為了實現(xiàn)夾緊后能讓工作臺快進的順序動作和保證進給系統(tǒng)工作時夾緊系統(tǒng)壓力始終不低于最小夾緊壓力，所以在夾緊回路上安裝個壓力繼電器實現(xiàn)順序控制。 液壓泵型式的選擇 由工況圖可知，系統(tǒng)循環(huán)主要由低壓大流量和高壓小流量兩個階段組成，而且是順序進行的。將兩者進行比較如下表 5。 流量突變時，定子反應(yīng)滯后，液壓沖擊大 。 內(nèi)部徑向力不平衡，軸承較大，壓力波動及噪聲較大，工作平衡性差 。 系統(tǒng)較簡單 。 無溢流損失，系統(tǒng)效率較高，溫升較低 。 XXXXXXXXXXXXXXXXXX 17 擬定系統(tǒng)原理圖 綜上分析 后 ，擬定如下原理圖 ： 圖 8 液壓系統(tǒng)原理圖 1— 雙聯(lián)葉片泵 2— 三位五通電液閥 3— 行程閥 4— 調(diào)速閥 13— 單向閥 7— 順序閥 8— 背壓閥 9— 溢流閥 11— 過濾器 12— 壓力表 14— 壓力繼電器 XXXXXXXXXXXXXXXXXX 18 6 液壓系統(tǒng)的計算 驗算系統(tǒng)壓力損失 由于系統(tǒng)的管路布置尚未確定，整個系統(tǒng)的壓力損失無法全面估算，故只能先估算閥類元件的壓力損失，對壓力損失的驗算按一個工作循環(huán)中不同階段分別進行。因此進油路上的總壓降為 ： 2 2 22 2 2 7 . 1 4 2 . 3 40 . 2 0 . 5 0 . 3 0 . 2 26 3 8 0 6 3Vp M P a? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? 回油路上，液壓缸有桿腔中的油液通過電液換向閥 2 和單向閥 6 的流量都是 ，然后與液壓泵的供油合并，經(jīng)行程閥 3 流入無桿腔。 工進時 工進時，油液在進油路上通過電液換向閥 2 的流量為 ，在調(diào)速閥 4 處的壓力損失為 ， 油液在回路上通過換向閥 2 的流量是 ， 在背壓閥 8處的壓力損失為 ， 通過順序閥 7 的流量為 L / m i / m i ?? ）（ ，折算到進油路上因閥類元件造成的總壓力損失為 ： 2 2 20 . 3 9 2 0 . 1 4 2 2 . 1 4 2 8 . 2 60 . 5 0 . 5 0 . 5 0 . 6 0 . 3 0 . 7 38 0 8 0 6 3 7 8 . 5Vp M P a??? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ???? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ??? 液壓缸回油腔的壓力 2p 為： 222 0 . 1 4 2 2 . 1 40 . 5 0 . 6 0 . 3 0 . 6 3 78 0 6 3p M P a? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? 此值略大于原估計值。 因此進油路上總壓降為： 221 2 2 2 7 .10 .2 0 .5 0 .0 8 26 3 8 0Vp M P a? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? 此值小于原估計值，所以液壓泵驅(qū)動電動機的功率是足夠的。 驗算油液溫升 工進在整個工作循環(huán)過程中所占的時間比例達(dá) 95﹪ ,所以系統(tǒng)發(fā)熱和油液溫升應(yīng)按工進時的工況來計算。大流量液壓泵通