機械專業——畢業設計——組合機床動力滑臺液壓系統的設計(完整版)

　　

【正文】 ...............................................................................................................17 選擇電機 ..................................................................................................................................17 輔件元件的選擇 ...............................................................................................................................20 確定管道尺寸 ...................................................................................................................................21 7 液壓系統的性能驗算 ..............................................................................................................................22 管路系統壓力損失驗算 ...................................................................................................................22 判斷油流類型 ..........................................................................................................................22 沿程壓力損失∑△ P1 ..............................................................................................................22 畢業設計論文 4 局部壓力損失∑△ P2 ..............................................................................................................22 液壓系統的發熱與溫升驗算 ..........................................................................................................25 液壓泵的輸入功率 ..................................................................................................................25 有效功率 ..................................................................................................................................25 系統發熱功率 Ph......................................................................................................................25 散熱面積 ..................................................................................................................................25 油液溫升△ t ............................................................................................................................25 8 液壓系統最新發展狀況 ..........................................................................................................................26 國外液壓系統的發展 ......................................................................................................................26 遠程液壓傳動系統的發展 ..............................................................................................................27 9 注意事項 ...................................................................................................................................................29 結束語 .......................................................................................................................................................30 謝辭 ...........................................................................................................................................................31 文 獻 ..........................................................................................................................................................32 畢業設計論文 5 1 液壓傳動的發展 概況 和應用 液壓傳動 的發展 概況 液壓傳動和氣壓傳 動稱為流體傳動，是根據 17 世紀帕斯卡提出的液體靜壓力傳動原理而發展起來的一門新興技術，是工農業生產中廣為應用的一門技術。 20 世紀初康斯坦丁 目前，我國的液壓件已從低壓到高壓形成系列，并生產出許多新型元件，如插裝式錐閥、電液比例閥、電液伺服閥、電業數字控制閥等。也可以采用與國際靜液壓元件制造公司聯合開發的方式，加快開發的速度。 驅動機床工作臺的液壓系統是由油箱、過濾器、液壓泵、溢流閥、開停閥、節流閥、換向閥、液壓缸以及連接這些元件的油管、接頭等組成。它將動力部分（電動機或其它遠動機）所輸出的機械能轉換成液壓能，給系統提供壓力油液。 5）工作介質 —— 液壓油。 3）液壓傳動可在大范圍內實現無級調速（調速比可達 1： 2021），并可在液壓裝置運行的過程中進行調速。因此，在低溫和高溫條件下，采用液壓傳動有一定的困難。 （ 6）背壓 負載 初算時暫不考慮 液壓缸各階段工作負載計算： （ 1） 啟動時 F1= ujF /η cm=1962/=2180N （ 2）加速 時 F2=（ udF + aF ） /η cm=（ 981+4004） /=5538N （ 3）快進 時 F3= udF /η cm=981/=1090N （ 4）工進 時 F4=( qF + udF )/η cm=(28000+981)/=32201N 畢業設計論文 11 （ 5）快退 時 F5= udF /η cm=981/=1090N 繪制動力滑臺負載 循環 圖，速度 循環 圖（見圖 1） 圖 1 畢業設計論文 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 液壓缸實際有效面積計算 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 最低穩定速度驗算 最低 穩定 速度為工進時 u=50mm/min，工進采用無桿腔進油，單向行程調速閥調速，查得最小穩定流量 qmin= A1≥ qmin/umin= 滿足最低 穩定 速度要求。從提高系統效率 、節省能量角度來看，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葉片泵作為油源。在滑臺工進和停止時，低壓大流量泵通過液控順序閥卸荷，高壓小流量泵在滑臺停止時雖未卸荷，但功率損失較小，故可不需再設卸荷回路。 液壓泵的公稱工作壓力 Pr 為 Pr= Pp1 = = 大流量泵只在快速時向液壓缸輸油，由壓力圖可知，液壓缸快退時的工作壓力比快進時大，這時壓力油不通過調速閥，進油路比較簡單，但流經管道和閥的油流量較大。 油管壁厚一般不需計算，根據選用的管材和管內徑查液壓傳動手冊的有關表格得管的壁厚δ。 進油路上 △ P1= ／ d4= 1012 103／ 124Pa = 105Pa 回油路上，其 流量 qv= L／ min（ 103m3／ s）（差動液壓缸 A1≈ 2A2） , 壓力損失為 △ P1= ／ d4= 1012 103／ 124Pa = 105Pa 由于是差動液壓缸，且 A1≈ 2A2，故回油路的損失只有一半折合到進油腔，所以 工進時總的沿程損失為 ∑△ P1=（ + ） 105Pa= 105Pa 局部壓力損失∑△ P2 在管道結構尚未確定的情況 下，管道的局部壓力損失 ?pζ 常按下式作經驗計算 lζ pp ??? 各工況下的閥類元件的局部壓力損失可根據下式計算 畢業設計論文 23 2nnv ??????????? qqpp 其中的 ?pn由產品樣本查出， qn和 q數值 查表可 列出。 考慮到壓力繼電器的可靠動作要求壓差 ?pe=，則小流量泵的工作壓力為 M P ????????? ? pppp 此值與估算值基本相符，是調整溢流閥 10 的調整壓力的主要參考數據。 工進時大流量泵卸荷，順序閥的壓力損失△ P= 105Pa，即大流量泵的工作壓力 Pp2= 105Pa，流量 qvp2=18L／ min ( 103m3／ s)大流量泵的功率P2為 P2= Pp2qvp2／η p= 102／ =60W 故雙聯泵的合計輸出功率 Pi為 Pi= P1+ P2=1440+60W=2040W 有效功率 工進時，液壓缸的負載 F=32744N，取工進速度 v= 103m／ s 輸出功率 P0為 P0=Fv=32744 =27W 系統發熱功率 Ph 系統總的發熱功率 Ph為 Ph= P i－ P0=2021W 散熱面積 油箱容積 V=210L，油箱近似散熱面積 A 為 A= 332 2 2 20. 06 5 10 5 2. 29 6V m m?