雙頭鉆床液壓系統(tǒng)說(shuō)明

1、青島理工大學(xué)琴島學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)課題名稱：液壓與氣壓傳動(dòng)課程設(shè)計(jì)學(xué) 院：機(jī)電項(xiàng)目系專業(yè)班級(jí)：學(xué) 號(hào)：學(xué) 生：指導(dǎo)老師：學(xué)院教務(wù)處2018 年1222液壓與氣壓傳動(dòng)課程設(shè)計(jì)評(píng)閱書(shū)題目液壓與氣壓傳動(dòng)課程設(shè)計(jì)學(xué)生姓名學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)及成績(jī)年 月曰指導(dǎo)教師簽名：答辯評(píng)語(yǔ)及成績(jī)年 月曰答辯教師簽名：教研室意見(jiàn) 總成績(jī)： 室主任簽名:年月日本文是關(guān)于雙頭鉆床液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程的闡述。主要包括系統(tǒng)方案的確定、液壓與控 制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和總體布局的設(shè)計(jì)幾個(gè)方面的 內(nèi)容。液壓傳動(dòng)是利用液體壓力勢(shì)能的液體傳動(dòng)，它以液體作為工作介質(zhì)進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換、傳遞和控制。相對(duì)于機(jī)械傳動(dòng)來(lái)說(shuō)，它是一門(mén)新技術(shù)，但如從17世紀(jì)末巴斯卡提出

2、靜壓傳遞原理，18世紀(jì)末英國(guó)制成世界上第一臺(tái)水壓機(jī)算起，液壓及流體技術(shù) 已經(jīng)有二三百年的歷史了，而近代液壓傳動(dòng)在工業(yè)上的真正推廣使用，則是在上世紀(jì) 中以后的事。近幾十年來(lái)，隨著微電子技術(shù)的迅速發(fā)展，且滲透到液壓技術(shù)中并與之 密切結(jié)合，使其應(yīng)用領(lǐng)域遍及到各個(gè)工業(yè)部門(mén)，已成為實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化、提高勞 動(dòng)生產(chǎn)率等必不可少的重要手段之一。液壓傳動(dòng)的組成。 <1 ） 液 壓 泵 ： 把 機(jī) 械 能 轉(zhuǎn) 換 為 液 體 壓 力 能 的 元 件 。 <2）執(zhí)行元件：把液體壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的元件。如液壓缸、液壓馬達(dá)等。 <3）控制元件：通過(guò)對(duì)液壓的壓力、流量和方向的控制來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)執(zhí)行元件的

3、運(yùn)動(dòng)速 度、方向、作用力等控制，也用于實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)程序控制等，其中包括壓力控制閥、 流量閥、方向控制閥等。 <4）輔助元件：以上組成部分以外的其他元件，如接頭油箱、管道、濾油器、冷卻 器、加熱器等。隨著工業(yè)的發(fā)展，機(jī)械化、自動(dòng)化程度的日益提高，對(duì)液壓元件及液壓裝置的 標(biāo)準(zhǔn)化、集成化、微型化提出了更高的要求。于是出現(xiàn)了由液壓系統(tǒng)組成的液壓站。 液壓站不僅滿足了日益發(fā)展數(shù)控機(jī)床、組合機(jī)床自動(dòng)線及一般專用組合機(jī)床對(duì)液壓系 統(tǒng)的要求，而且適用于小批單件生產(chǎn)的非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。關(guān)鍵詞： 雙頭鉆床 液壓系統(tǒng)目錄摘要 II1 設(shè)計(jì)任務(wù) 12 液壓回路的工況分析 22.1 設(shè)計(jì)要求及工況分析 22.2 確定液

4、壓系統(tǒng)主要參數(shù) 33. 擬定液壓系統(tǒng)原理圖 63.1 初選液壓件及基本回路 63.2 組成液壓系統(tǒng) 74 計(jì)算和選擇液壓件及驗(yàn)算液壓系統(tǒng)性能 11總結(jié) 15參 考 文 獻(xiàn) 171設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)一臺(tái)立式雙頭鉆床的液壓系統(tǒng)，鉆孔行程相同，要求同步完成加工，要求該 系統(tǒng)完成：快進(jìn)一工進(jìn)一死擋鐵停留一快退一原位停止的半自動(dòng)循環(huán)。采用雙泵供油的快進(jìn)回路和帶補(bǔ)正措施的串聯(lián)同步回路，數(shù)據(jù)如下：切削阻力Fl=31500N;運(yùn)動(dòng)部件所受重力 &8900N;快進(jìn)、快退速度 回尸回3=0.08m/s，工進(jìn) 速度回2=1.5 x 10-3m/s ;快進(jìn)行程 Li=100mm 工進(jìn)行程 L2=28mm往復(fù)運(yùn)動(dòng)的加

5、速時(shí)間 t 1=0.25s ;制動(dòng)時(shí)間 t 2=0.25s動(dòng)力滑臺(tái)采用平導(dǎo) 軌，靜摩擦系數(shù)卩s=0.2，動(dòng)摩擦系數(shù)卩d=0.1。液壓系統(tǒng)執(zhí)行元件選為液壓缸。1. 液壓系統(tǒng)工況分析在開(kāi)始設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)時(shí)，首先要對(duì)機(jī)器的工作情況進(jìn)行詳細(xì)分析，一般要考慮下 面幾個(gè)問(wèn)題。1）確定該機(jī)器中哪些運(yùn)動(dòng)需要液壓傳動(dòng)來(lái)完成。2）確定各運(yùn)動(dòng)的工作順序和各執(zhí)行元件的工作循環(huán)。3）確定液壓系統(tǒng)的主要工作性能。例如：執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度、調(diào)速范圍、最 大行程以及對(duì)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性要求等。4）確定各執(zhí)行元件所承受的負(fù)載及其變化范圍。2. 擬定液壓系統(tǒng)原理圖擬定液壓系統(tǒng)原理圖一般要考慮以下幾個(gè)問(wèn)題。1）米用何種形式的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。2）確

6、定調(diào)速方案和速度換接方法。3）如何完成執(zhí)行機(jī)構(gòu)的自動(dòng)循環(huán)和順序動(dòng)作。4）系統(tǒng)的調(diào)壓、卸荷及執(zhí)行機(jī)構(gòu)的換向和安全互鎖等要求。5）壓力測(cè)量點(diǎn)的合理選擇。根據(jù)上述要求選擇基本回路，然后將各基本回路組合成液壓系統(tǒng)。當(dāng)液壓系統(tǒng)中 有多個(gè)執(zhí)行部件時(shí)，要注意到它們相互間的聯(lián)系和影響，有時(shí)要采用防干擾回路。在液壓系統(tǒng)原理圖中，應(yīng)該附有運(yùn)動(dòng)部件的動(dòng)作循環(huán)圖和電磁鐵動(dòng)作順序表。5）液壓系統(tǒng)的計(jì)算和選擇液壓元件液壓系統(tǒng)計(jì)算的目的是確定液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)，以便按照這些參數(shù)合理選擇液 壓元件和設(shè)計(jì)非標(biāo)準(zhǔn)元件。具體計(jì)算步驟如下：1）計(jì)算液壓缸的主要尺寸以及所需的壓力和流量。2 ）計(jì)算液壓泵的工作壓力、流量和傳動(dòng)功率。3

7、）選擇液壓泵的電動(dòng)機(jī)的類型和規(guī)格。4 ）選擇閥類元件和輔助元件的規(guī)格。4. 對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)算必要時(shí)，對(duì)液壓系統(tǒng)的壓力損失和發(fā)熱溫升要進(jìn)行驗(yàn)算，但是有經(jīng)過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐考 驗(yàn)過(guò)的同類型設(shè)備可供類比參考，或有可靠的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，那么也可以不再進(jìn)行驗(yàn)算。5. 繪制正式工作圖和編制技術(shù)文件設(shè)計(jì)的最后一步就是要整理出全部圖紙和技術(shù)文件。正式工作圖一般包括如下內(nèi) 容：液壓系統(tǒng)原理圖；自行設(shè)計(jì)的全套工作圖指液壓缸和液壓油箱等非標(biāo)準(zhǔn)液壓元件）；液壓泵、液壓閥及管路的安裝總圖。2液壓回路的工況分析設(shè)液壓缸的機(jī)械效率 所列。n cf0.9，得出液壓缸在各工作階段的負(fù)載和推力，如表 1 表1液壓缸各階段的負(fù)載和推力液壓系統(tǒng)

8、設(shè)計(jì)計(jì)算是液壓傳動(dòng)課程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容，包括明確設(shè)計(jì)要求進(jìn)行工況 分析、確定液壓系統(tǒng)主要參數(shù)、擬定液壓系統(tǒng)原理圖、計(jì)算和選擇液壓件以及驗(yàn)算液 壓系統(tǒng)性能等?，F(xiàn)以一臺(tái)臥式單面多軸鉆孔組合機(jī)床動(dòng)力滑臺(tái)液壓系統(tǒng)為例，介紹液 壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算方法。2.1 設(shè)計(jì)要求及工況分析1 設(shè)計(jì)要求要求設(shè)計(jì)的動(dòng)力滑臺(tái)實(shí)現(xiàn)的工作循環(huán)是：快進(jìn)一工進(jìn)一快退一停止。主要性能參 數(shù)與性能要求如下：切削阻力Fl=31500N運(yùn)動(dòng)部件所受重力 G=8900N快進(jìn)、快退速度目1=日3=0.08m/s，工進(jìn)速度 園2=1.5 x 10-3m/s ;快進(jìn)行程 Li=100mm工進(jìn)行程 L=28mm往復(fù)運(yùn)動(dòng)的加速時(shí)間 t i=0.25s,

9、制動(dòng)時(shí)間 t 2=0.25s ;動(dòng)力滑臺(tái)采用平導(dǎo) 軌，靜摩擦系數(shù)卩s=0.2，動(dòng)摩擦系數(shù)卩d=0.1。液壓系統(tǒng)執(zhí)行元件選為液壓缸。2 負(fù)載與運(yùn)動(dòng)分析(1工作負(fù)載 工作負(fù)載即為切削阻力Fl=31500M(2摩擦負(fù)載摩擦負(fù)載即為導(dǎo)軌的摩擦阻力：靜摩擦阻力II動(dòng)摩擦阻力(3慣性負(fù)載(4運(yùn)動(dòng)時(shí)間快進(jìn)工進(jìn)啟動(dòng)加速快進(jìn)工進(jìn)反向啟動(dòng)加速快退1EE)1 11 = | = |凹178011928903239017801192890197713249883598819771324988根據(jù)液壓缸在上述各階段內(nèi)的負(fù)載和運(yùn) 動(dòng)時(shí)間，即可繪制出負(fù)載循環(huán)圖 F-t和速 度循環(huán)圖-t，如圖1所示。2.2 確定液壓系統(tǒng)主要參

10、數(shù)1 初選液壓缸工作壓力所設(shè)計(jì)的動(dòng)力滑臺(tái)在工進(jìn)時(shí)負(fù)載最大， 在其它工況負(fù)載都不太高，參考表2和表3, 初選液壓缸的工作壓力 p1=4MPa2 計(jì)算液壓缸主要尺寸鑒于動(dòng)力滑臺(tái)快進(jìn)和快退速度相等，這 里的液壓缸可選用雙桿式液壓缸，因?yàn)閹аa(bǔ) 正A=A）。工進(jìn)時(shí)為防止孔鉆通時(shí)負(fù)載突 然消失發(fā)生前沖現(xiàn)象，液壓缸的回油腔應(yīng)有 背壓，參考表4選此背壓p2=0.5MPcb圖1 F-t與v-t關(guān)系圖表2按負(fù)載選擇工作壓力負(fù)載/KN<5510102020303050>50工作壓力/Mpa<0.811.522.533445> 5表3各種機(jī)械常用的系統(tǒng)工作壓力機(jī)械類型機(jī)床農(nóng)業(yè)機(jī)械 小型項(xiàng)目機(jī)械

11、建筑機(jī)械 液壓鑿巖機(jī)液壓機(jī) 大中型挖掘機(jī) 重型機(jī)械 起重運(yùn)輸機(jī)械磨床組合機(jī)床龍門(mén)刨床拉床工作壓力/MPa0.82352881010182032表4執(zhí)行元件背壓力系統(tǒng)類型背壓力/MPa簡(jiǎn)單系統(tǒng)或輕載節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)0.20.5回油路帶調(diào)速閥的系統(tǒng)0.40.6回油路設(shè)置有背壓閥的系統(tǒng)0.51.5用補(bǔ)油泵的閉式回路0.81.5回油路較復(fù)雜的項(xiàng)目機(jī)械1.23回油路較短且直接回油可忽略不計(jì)表5按工作壓力選取d/D工作壓力 /MPa< 5.05.07.0> 7.0d/D0.50.550.620.700.7表6按速比要求確定 d/D二 2/ 勺 11.151.251.331.461.612d/D0.

12、30.40.50.550.620.71注：i 無(wú)桿腔進(jìn)油時(shí)活塞運(yùn)動(dòng)速度;2有桿腔進(jìn)油時(shí)活塞運(yùn)動(dòng)速度。兩液壓缸面積相等，由式X 得則活塞直徑:參考表5及表6,得d0.5D =67mm圓整后取標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值得 D=140mm d =70mm 由此求得液壓缸兩腔的實(shí)際有效面積為：根據(jù)計(jì)算出的液壓缸的尺寸，可估算出液壓缸在工作循環(huán)中各階段的壓力、流量和功率，如表7所列，由此繪制的液壓缸工況圖如圖 2所示。表7液壓缸在各階段的壓力、流量和功率值工況推力Fa/N回油腔 壓力P2/MPa進(jìn)油腔壓 力P1/MPa輸入流量q x 10-3/m3/s輸入功 率P/KW計(jì)算公式快進(jìn)啟動(dòng)19770.18加速13240.50

13、.69恒速9880.50.690.5860.404工進(jìn)359880.53,990.7X 10-20.028KI快退啟動(dòng)19770.18加速132400.12恒98800.090.5860.053速3.擬定液壓系統(tǒng)原理圖3.1初選液壓件及基本回路1.選擇基本回路(1>選擇調(diào)速回路 由圖2可知，這臺(tái)機(jī) 床液壓系統(tǒng)功率較小，滑臺(tái)運(yùn)動(dòng)速度低，工作 負(fù)載為阻力負(fù)載且工作中變化小，故可選用進(jìn) 口節(jié)流調(diào)速回路。為防止孔鉆通時(shí)負(fù)載突然消 失引起運(yùn)動(dòng)部件前沖，在回油路上加背壓閥。 因?yàn)橄到y(tǒng)選用節(jié)流調(diào)速方式，系統(tǒng)必然為開(kāi)式 循環(huán)系統(tǒng)。(2>選擇油源形式 從工況圖可以清楚看出，在工作循環(huán)內(nèi)，液壓缸要求油

14、源提 供快進(jìn)、快退行程的低壓大流量和工進(jìn)行程的高壓小流量的油液。最大流量與最小流 量之比qma(qmin=0.586/(0.7X 10-2>=83 ; 其相 應(yīng)的時(shí) 間 之 比(ti+t3>/t2=(1.2+1.5>/19=0.14。這表明在一個(gè)工作循環(huán)中的大部分時(shí)間都處于高壓小流量工作。根據(jù)要求采用雙泵供油，最后確定選用定量葉片泵方案，如圖3a所示。(3>選擇快速運(yùn)動(dòng)和換向回路本系統(tǒng)采用雙泵供油快速運(yùn)動(dòng)回路實(shí)現(xiàn)快速運(yùn)動(dòng)?？紤]到從工進(jìn)轉(zhuǎn)快退時(shí)回油路流量較大，故選用電磁式換向閥式換向回路，以減 小液壓沖擊。實(shí)現(xiàn)快進(jìn)有背壓，快退無(wú)背壓；所以選用三位五通電液換向閥，如圖 3b

15、所示。(4>選擇速度換接回路因?yàn)楸鞠到y(tǒng)滑臺(tái)由快進(jìn)轉(zhuǎn)為工進(jìn)時(shí)，速度變化大< i/2=0.08心.5 X 10-3>=53)，為減少速度換接時(shí)的液壓沖擊，選用行程閥控制的換接回路，如圖3c所示。(5>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(wèn)題都已 基本解決。即滑臺(tái)工進(jìn)時(shí)，高壓小流量泵的出口壓力由油源中的溢流閥調(diào)定，無(wú)需另 設(shè)調(diào)壓回路。在滑臺(tái)工進(jìn)和停止時(shí)，低壓大流量泵通過(guò)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。圖3選擇的基本回路2.組成液壓系統(tǒng)6.T-nMMU-O10將上面選出的液壓基本回路組合在一 起，并

16、經(jīng)修改和完善，就可得到完整的液壓 系統(tǒng)工作原理圖，如圖 3所示。在圖3中, 為了避免機(jī)床停止工作時(shí)回路中的油液流回 油箱，導(dǎo)致空氣進(jìn)入系統(tǒng)，影響滑臺(tái)運(yùn)動(dòng)的IlLL-J平穩(wěn)性，圖中添置了一個(gè)單向閥14?？紤]到這臺(tái)機(jī)床用于鉆孔 通孔與不通孔)加工， 對(duì)位置定位精度要求較高，圖中增設(shè)了一個(gè) 壓力繼電器12。當(dāng)滑臺(tái)碰上死擋塊后，系統(tǒng) 壓力升高，它發(fā)出快退信號(hào)，操縱電磁換向 閥換向。3.2組成液壓系統(tǒng)圖4最終液壓回路1.確定液壓泵規(guī)格和電動(dòng)機(jī)功率(1計(jì)算液壓泵的最大工作壓力小流量泵在快進(jìn)和工進(jìn)時(shí)都向液壓缸供油，由表7可知，液壓缸在工進(jìn)時(shí)工作壓力最大，最大工作壓力為pi=2.99MPa如在調(diào)速閥進(jìn)口節(jié)流調(diào)

17、速回路中，選取進(jìn)油路 上的總壓力損失刀？p=0.6MPa考慮到壓力繼電器的可靠動(dòng)作要求壓差Pe=0.5MPa則小流量泵的最高工作壓力估算為大流量泵只在快進(jìn)和快退時(shí)向液壓缸供油，由表7可見(jiàn)，快進(jìn)時(shí)液壓缸的工作壓力為pi=0.73MPa比快退時(shí)大?？紤]到快退時(shí)進(jìn)油不通過(guò)調(diào)速閥，故其進(jìn)油路壓力損 失比前者小，現(xiàn)取進(jìn)油路上的總壓力損失刀?p=0.3MPa則大流量泵的最高工作壓力估算為(2計(jì)算液壓泵的流量由表7可知，油源向液壓缸輸入的最大流量為0.915 x 10-3 m3/s，若取回路泄漏系數(shù)K=1.1，貝U兩個(gè)泵的總流量為考慮到溢流閥的最小穩(wěn)定流量為3L/min,工進(jìn)時(shí)的流量為0.7 x 10-5

18、vm/s =0.42L/min，則小流量泵的流量最少應(yīng)為 3.42L/min 。(3確定液壓泵的規(guī)格和電動(dòng)機(jī)功率根據(jù)以上壓力和流量數(shù)值查閱產(chǎn)品樣本，并考慮液壓泵存在容積損失，最后確定4mL/r 和選取.f型葉片泵。其小流量泵和大流量泵的排量分別為40mL/r，當(dāng)小流量液壓泵的轉(zhuǎn)速np=1450r/min時(shí)，當(dāng)大流量液壓泵的轉(zhuǎn)速 np=960r/min時(shí)其理論流量分別為 5.8 L/min 和38.4L/min，若取小液壓泵容積效率n v=0.82，大液壓泵容積效率n v=0.92則液壓泵的總的實(shí)際輸出流量為因?yàn)橐簤焊自诳焱藭r(shí)輸入功率最大，若取小液壓泵總效率n pi=0.62，大液壓泵總效率n

19、p2=0.8這時(shí)大液壓泵的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率為這時(shí)小液壓泵的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率為2 確定其它元件及輔件(1確定閥類元件及輔件根據(jù)系統(tǒng)的最高工作壓力和通過(guò)各閥類元件及輔件的實(shí)際流量，查閱產(chǎn)品樣本，選出的閥類元件和輔件規(guī)格如表8所列。其中，溢流閥9按小流量泵的額定流量選取，調(diào)速閥4選用Q-6B型，其最小穩(wěn)定流量為0.03 L/min，小于本系統(tǒng)工進(jìn)時(shí)的 流量 0.5L/min。表8液壓元件規(guī)格及型號(hào)上序號(hào)元件名稱通過(guò)的最大流量 q/L/min規(guī)格型號(hào)額定流量qn/L/min額定壓力Pn/MPa額定壓降? Pn/MPa1小流量葉片泵4.86.32大流量葉片泵| LHJ |366.33液控順序閥58XY 12

20、0C1206.30.34單向閥58I 100B1006.30.25先導(dǎo)式溢流閥4.8Y 10B106.30.26三位五通電磁 換向閥62.835YF316E16B180180160.37兩位三通電磁 換向閥8兩位三通電磁 換向閥9單向閥I 100B1006.30.210壓力繼電器PF-B88L411單向閥62.8I 100B1006.30.212調(diào)速閥<1Q-6B66.30.313行程閥62.822C100BH1006.30.314濾油器62.8XU-80X200806.30.02注：此為小流量泵電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速為1450r/min時(shí)的流量,大流量泵電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速為960r/min時(shí)的流量

21、。(2>確定油管在選定了液壓泵后，液壓缸在實(shí)際快進(jìn)、工進(jìn)和快退運(yùn)動(dòng)階段的運(yùn)動(dòng)速度、時(shí)間以及進(jìn)入和流出液壓缸的流量，與原定數(shù)值不同，重新計(jì)算的結(jié)果如表9所列。表9各工況實(shí)際運(yùn)動(dòng)速度、時(shí)間和流量快進(jìn)工進(jìn)快退1 1-EJ1 1 1S11表10允許流速推薦值管道推薦流速/(m/s>吸油管道0. 51.5, 一般取1以下壓油管道36,壓力高，管道短，粘度小取大值回油管道1.5 3由表9可以看出，液壓缸在各階段的實(shí)際運(yùn)動(dòng)速度符合設(shè)計(jì)要求根據(jù)表9數(shù)值，按表10推薦的管道內(nèi)允許速度取=4 m/s，由式 丨計(jì)算得與液壓缸無(wú)桿腔和有桿腔相連的油管內(nèi)徑分別為為了統(tǒng)一規(guī)格，按產(chǎn)品樣本選取所有管子均為內(nèi)徑2

22、0mm外徑28mm0勺10號(hào)冷拔鋼管。(3確定油箱油箱的容量按式1=1估算，其中a為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，低壓系統(tǒng)，a =24;中壓系統(tǒng)，a =57;高壓系統(tǒng)，a =612?，F(xiàn)取a =6,得4計(jì)算和選擇液壓件及驗(yàn)算液壓系統(tǒng)性能1 .驗(yàn)算系統(tǒng)壓力損失因?yàn)橄到y(tǒng)管路布置尚未確定，所以只能估算系統(tǒng)壓力損失。估算時(shí)，首先確定管 道內(nèi)液體的流動(dòng)狀態(tài)，然后計(jì)算各種工況下總的壓力損失?，F(xiàn)取進(jìn)、回油管道長(zhǎng)為 l =2m油液的運(yùn)動(dòng)粘度取=1 10-4m/s，油液的密度取=0.9174 103kg/m3。(1判斷流動(dòng)狀態(tài)在快進(jìn)、工進(jìn)和快退三種工況下，進(jìn)、回油管路中所通過(guò)的流量以快退時(shí)回油流 量q2=62.8L/min為最大，此

23、時(shí)，油液流動(dòng)的雷諾數(shù)也為最大。因?yàn)樽畲蟮睦字Z數(shù)小于臨界雷諾數(shù)2000)，故可推出：各工況下的進(jìn)、回油路中的油液的流動(dòng)狀態(tài)全為層流。(2計(jì)算系統(tǒng)壓力損失 將層流流動(dòng)狀態(tài)沿程阻力系數(shù)和油液在管道內(nèi)流速回同時(shí)代入沿程壓力損失計(jì)算公式，并將已知數(shù)據(jù)代入后，得可見(jiàn)，沿程壓力損失的大小與流量成正比，這是由層流流動(dòng)所決定的。在管道結(jié)構(gòu)尚未確定的情況下，管道的局部壓力損失 ？Pz常按下式作經(jīng)驗(yàn)計(jì)算各工況下的閥類元件的局部壓力損失可根據(jù)下式計(jì)算其中的Pn由產(chǎn)品樣本查出，qn和q數(shù)值由表8和表9列出?；_(tái)在快進(jìn)、工進(jìn)和快 退工況下的壓力損失計(jì)算如下：1.快進(jìn)滑臺(tái)快進(jìn)時(shí)，在進(jìn)油路上，油液通過(guò)單向閥 4、電磁換向閥6

24、,通過(guò)行程閥13進(jìn) 入I缸上桿腔。在進(jìn)油路上，壓力損失分別為在回油路上，壓力損失分別為將回油路上的壓力損失折算到進(jìn)油路上去，便得出快速運(yùn)動(dòng)時(shí)的總的壓力損失此值與估算值基本相符，故不必重算。2.工進(jìn)滑臺(tái)工進(jìn)時(shí)，在進(jìn)油路上，油液通過(guò)電磁換向閥6、調(diào)速閥12進(jìn)入液壓缸I上桿腔，在調(diào)速閥10處的壓力損失為0.5MP&在回油路上，油液通過(guò)電磁換向閥 6、 背壓閥6返回油箱，在背壓閥6處的壓力損失為0.5MP&若忽略管路的沿程壓力損 失和局部壓力損失，則在進(jìn)油路上總的壓力損失為此值略小于估計(jì)值。在回油路上總的壓力損失為該值即為液壓缸的回油腔壓力 p2=0.5MPa可見(jiàn)此值與初算時(shí)參考表 4

25、選取的背壓值 基本相符。按表7的公式重新計(jì)算液壓缸的工作壓力為，略高于表7數(shù)值?？紤]到壓力繼電器的可靠動(dòng)作要求壓差.pe=0.5MPa則小流量泵的工作壓力為此值與估算值基本相符，是調(diào)整溢流閥 5的調(diào)整壓力的主要參考數(shù)據(jù)。3 .快退滑臺(tái)快退時(shí)，在進(jìn)油路上，油液通過(guò)單向閥4、電磁換向閥6進(jìn)入液壓缸II缸的下桿腔。在回油路上，油液通過(guò)單向閥11、電磁換向閥6返回油箱。在進(jìn)油路上總的壓力損失為此值遠(yuǎn)小于估計(jì)值，因此液壓泵的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的功率是足夠的 在回油路上總的壓力損失為此值與表7的數(shù)值基本相符，故不必重算 大流量泵的工作壓力為比快進(jìn)時(shí)值小,是調(diào)整溢流閥7的調(diào)整壓力的主要參考數(shù)據(jù)。2.驗(yàn)算系統(tǒng)發(fā)熱與溫

26、升因?yàn)楣みM(jìn)在整個(gè)工作循環(huán)中占 96%所以系統(tǒng)的發(fā)熱與溫升可按工進(jìn)工況來(lái)計(jì) 算。在工進(jìn)時(shí)，大流量泵經(jīng)順序閥 3卸荷，其出口壓力即為油液通過(guò)液控順序閥的壓 力損失液壓系統(tǒng)的總輸入功率即為液壓泵的輸入功率液壓系統(tǒng)輸出的有效功率即為液壓缸輸出的有效功率由此可計(jì)算出系統(tǒng)的發(fā)熱功率為其中傳熱系數(shù)K=15 W/mC）。設(shè)環(huán)境溫T2=25 C,則熱平衡溫度為油溫在允許范圍內(nèi)，油箱散熱面積符合要求，不必設(shè)置冷卻器液壓系統(tǒng)以液壓液作為工作介質(zhì)，而液體不可以壓縮的特性使液壓系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的平 穩(wěn)性得到保證。在工業(yè)的許多領(lǐng)域，液壓系統(tǒng)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)有以下幾個(gè)方面1在相同的體積下，液壓裝置能比電氣裝置產(chǎn)生出更

27、多的動(dòng)力。在相等的功率下，液壓裝置的體積小，重量輕，功率密度大，結(jié)構(gòu)緊湊。液壓馬達(dá)的體積和重量只 有同等功率電動(dòng)機(jī)的百分之十二左右。2液壓裝置工作比較平穩(wěn)。因?yàn)橹亓枯p，慣性小，反應(yīng)快，液壓裝置易于實(shí)現(xiàn)快 速 啟 動(dòng)， 制 動(dòng) 和 頻 繁 的 換 向。3液壓裝置能在大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速 調(diào)速范圍可達(dá)2000）,它還可以在運(yùn)行 的過(guò)程中進(jìn)行調(diào)速。4液壓傳動(dòng)易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，它對(duì)液體壓力、流量或流動(dòng)方向易于進(jìn)行調(diào)速或控 制。當(dāng)將液壓控制和電氣控制、電子控制或氣動(dòng)控制結(jié)合起來(lái)使用時(shí)，整個(gè)傳動(dòng)裝置 能夠?qū)崿F(xiàn)很復(fù)雜的順序動(dòng)作，也能方便的實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。5液壓裝置易于實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)。液壓缸和液壓馬達(dá)都能長(zhǎng)期在堵轉(zhuǎn)

28、狀態(tài)下工作而不會(huì)6使7出1離2它用都比較用液壓傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)遠(yuǎn)比用機(jī)械傳動(dòng)簡(jiǎn)單，色液 壓 傳 動(dòng) 也 存 在液壓傳動(dòng)在工作過(guò)程中常有較多的能量損失傳動(dòng)時(shí)更過(guò)熱，這是電氣傳動(dòng)裝置和機(jī)械傳動(dòng)裝置無(wú)法辦到的 因?yàn)橐簤涸呀?jīng)實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化，液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造和 方便這一點(diǎn)在本設(shè)計(jì)中體現(xiàn)的比較著一些 缺 點(diǎn)摩擦損失，泄漏損失等），長(zhǎng)距 是如此對(duì)工作介質(zhì)的污染比較敏感。液壓傳動(dòng)對(duì)油溫變化比較敏感，它的工作穩(wěn)定性很易受到溫度的影響，因此 能在很高或很低的溫度條件下工作 為了減少泄漏，液壓元件在制造精度上要求較高，因此它的造價(jià)較貴，而且 液壓傳動(dòng)出現(xiàn)故障時(shí)不易找出原因總的來(lái)說(shuō)，液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是主要的，而它們的缺點(diǎn)通過(guò)技術(shù)的進(jìn)步和多年的不 懈努力，已得到了很大的改善。隨著液壓技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，液壓設(shè)備的年增長(zhǎng)率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其它設(shè)備的年增長(zhǎng) 率，其原因是因?yàn)橐簤簜鲃?dòng)在許多領(lǐng)域是機(jī)械傳動(dòng)無(wú)法取代的。液壓傳動(dòng)能實(shí)現(xiàn)低速大噸位運(yùn)動(dòng)；采用適當(dāng)?shù)墓?jié)流技術(shù)可使運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的速度十分均勻穩(wěn)定；使用伺服、仿 形、調(diào)速等機(jī)構(gòu)可使執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)精度達(dá)到很高，可以微M計(jì)；液壓