折彎機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)全部套畢業(yè)設(shè)計(jì)
折彎機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)全部套畢業(yè)設(shè)計(jì),折彎,液壓,系統(tǒng),設(shè)計(jì),全部,全體,整個(gè),畢業(yè)設(shè)計(jì)
鎮(zhèn) 江 高 專
ZHENJIANG COLLEGE
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論 文)
折彎機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)
（the Design of Folding Machine Hydraulic System）
系 名： 機(jī)械工程系
專業(yè)班級： 機(jī)電D091
學(xué)生姓名： 干艾林
學(xué) 號： 090104141
指導(dǎo)教師姓名： 戴月紅
指導(dǎo)教師職稱： 講師
二○一二 年 二月
目 錄
引 言 ６
第一章 緒論 ７
1.1液壓技術(shù)現(xiàn)狀 ７
1.2本課題主要研究內(nèi)容 ７
1.3設(shè)計(jì)步驟 ８
第二章 任務(wù)分析 １０
2.1技術(shù)要求 １０
2.2任務(wù)分析 １０
第三章 負(fù)載與運(yùn)動分析 １１
3.1工況分析 １１
3.2負(fù)載圖和速度圖的繪制 １２
第四章 液壓缸主要參數(shù)的確定 １３
4.1折彎機(jī)工況圖的編制 １３
第五章 液壓系統(tǒng)圖的擬定 １６
5.1 制定基本方案 １６
5.2折彎機(jī)工作原理 １７
第六章 液壓元件的選擇 １９
6.1 液壓泵的選擇 １９
6.2 閥類元件及輔助元件 １９
6.3 油管元件 ２０
6.4油箱的容積計(jì)算 ２１
6.5油箱的長寬高確 ２１
6.6油箱地面傾斜度 ２２
6.7吸油管和過濾器之間管接頭的選擇 ２２
6.8過濾器的選取 ２２
6.9堵塞的選取 ２３
6.10液位/溫度計(jì)的選取 ２３
第七章 液壓系統(tǒng)性能的運(yùn)算 ２４
7.1 壓力損失和調(diào)定壓力的確定 ２４
7.1.1沿程壓力損失 ２４
7.1.2局部壓力損失 ２４
7.1.3壓力閥的調(diào)定值計(jì)算 ２５
7.2 油液溫升的計(jì)算 ２５
7.2.1快進(jìn)時(shí)液壓系統(tǒng)的發(fā)熱量 ２５
7.2.2 快退時(shí)液壓缸的發(fā)熱量 ２６
7.2.3壓制時(shí)液壓缸的發(fā)熱量 ２６
7.3油箱的散熱量計(jì)算 ２６
7.3.1系統(tǒng)發(fā)熱量的計(jì)算 ２６
7.3.2 散熱量的計(jì)算 ２７
結(jié)論 ２７
致謝 ２９
參考文獻(xiàn) ３０
折彎機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)
專業(yè)班級：機(jī)電D091 學(xué)生姓名：干艾林
指導(dǎo)教師：戴月紅 職稱：講師
摘 要 折彎機(jī)屬于鍛壓機(jī)械中的一種，主要用于金屬加工行業(yè)。產(chǎn)品廣泛適用于：輕工、航空、船舶、電器、不銹鋼制品、鋼結(jié)構(gòu)建筑及裝潢行業(yè)。
本次設(shè)計(jì)為上下運(yùn)動式液壓折彎機(jī)，通過本次液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)對液壓傳動有了更清楚的認(rèn)識，對液壓系統(tǒng)的組成，液壓系統(tǒng)的各部分零件得設(shè)計(jì)有了更深刻的理解。文中用精確的數(shù)據(jù)，詳細(xì)的作圖，展現(xiàn)了液壓折彎機(jī)的設(shè)計(jì)過程，以及工作原理，設(shè)計(jì)過程根據(jù)不同工作需要，對缸筒，活塞桿進(jìn)行了設(shè)計(jì)，最終達(dá)到一個(gè)較為合理的設(shè)計(jì)目的。
關(guān)鍵詞：液壓折彎機(jī) 液壓缸 液壓回路
the Design of Folding Machine Hydraulic System
Abstract The folding machine belongs to a kind of forging Machinery.It is a major role in the metal processing industry. Products are widely applied to: light industry, aviation, shipping, metallurgy, instruments, electrical appliances, stainless steel products, steel structure construction and decoration industries.
The design for the fixed -the next dynamic hydraulic bending machine. This design is mainly through hydraulic system design of hydraulic drive more clear understanding of the hydraulic system, composed of hydraulic system,and each of the parts have concrete deep understanding. The use of data ,the detailed drawing , hydraulic sheet metal bending machine design process, and the working principle, design process, according to the different work need to cylinder piston rod, the change of design, and modify the partial matching parts tools,and eventually reach a reasonable design purposes.
Key words: hydraulic folding machine; hydraulic cylinder ; Hydraulic loop
引 言
畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們在完成大學(xué)全部課程及《機(jī)械設(shè)計(jì)制造》、《液壓傳動》等多門課程設(shè)計(jì)并進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)習(xí)之后進(jìn)行的，它是對我們大學(xué)三年學(xué)習(xí)的一次深入的綜合性考察，也是我們步入社會所要從事工作的提前預(yù)測，同時(shí)還是我們將在校期間所學(xué)到的理論基礎(chǔ)知識運(yùn)用到實(shí)踐中去解決問題的一次很好的鍛煉。我們應(yīng)該學(xué)會各種思考問題、解決問題的方法，來提高我們認(rèn)識、分析和解決問題的能力，從而為我們今后的學(xué)習(xí)、工作奠定堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)和實(shí)踐基礎(chǔ)。畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們走向工作崗位之前的一次大練兵，也是提高個(gè)人能力的一次良好的機(jī)會，同時(shí)還是對我們每一個(gè)人實(shí)際水平的綜合評估，因此在設(shè)計(jì)中我們堅(jiān)持了實(shí)事求是、理論聯(lián)系實(shí)際的指導(dǎo)思想，以嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度完成各項(xiàng)設(shè)計(jì)內(nèi)容，這對我們今后的工作、生活都將有重要、深遠(yuǎn)的意義。
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的主要有以下幾點(diǎn)：
1、綜合運(yùn)用液壓傳動課程及其他有關(guān)先修課程的理論知識結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，進(jìn)行液壓傳動設(shè)計(jì)實(shí)踐，使理論知識和生產(chǎn)實(shí)踐緊密結(jié)合起來，從而使這些知識得到進(jìn)一步的鞏固、加深提高和擴(kuò)展。
2、掌握回路的組合方法，培養(yǎng)設(shè)計(jì)技能，提高分析和嫁接生產(chǎn)實(shí)際問題的能力，為今后的設(shè)計(jì)工作打下良好的基礎(chǔ)。
3、通過設(shè)計(jì)，應(yīng)在計(jì)算、繪圖、運(yùn)用和熟悉設(shè)計(jì)資料（包括設(shè)計(jì)手冊、產(chǎn)品樣本、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范）以及進(jìn)行估算方面得到實(shí)際訓(xùn)練
對本人來講在設(shè)計(jì)中提高了重視程度，并投入了全部精力和熱情，以嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度認(rèn)真完成了全部的設(shè)計(jì)內(nèi)容。在設(shè)計(jì)過程中，承蒙戴月紅老師和其他同學(xué)提供資料和指導(dǎo)，謹(jǐn)表謝意。限于本人水平，經(jīng)驗(yàn)不足，設(shè)計(jì)中難免有錯誤和不妥之處，敬請各位老師指正。
第一章 緒論
1.1液壓技術(shù)現(xiàn)狀
當(dāng)前，液壓技術(shù)在實(shí)現(xiàn)高壓、高速、大功率、高效率、低噪聲，經(jīng)久耐用，高度集成化等各項(xiàng)要求方面都取得了重大的發(fā)展，在完善比例控制，伺服控制，數(shù)字控制等技術(shù)上也有許多新成就。此外，在液壓元件和液壓系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，計(jì)算機(jī)仿真和優(yōu)化以及微機(jī)控制等開發(fā)性工作方面，日益顯示出顯著的優(yōu)勢。
今天，為了和最新技術(shù)的發(fā)展保持同步，液壓技術(shù)必須不斷創(chuàng)新，不斷地提高和改進(jìn)元件和系統(tǒng)的性能，以滿足日益變化的市場需求，體現(xiàn)在如下一些比較重要的特征上：
（1）提高元件性能，創(chuàng)制新型元件，體積不斷縮小。為了能在盡可能小的空間內(nèi)傳遞盡可能大的功率，液壓元件的結(jié)構(gòu)不斷地在向小型化方向發(fā)展。
（2）高度的組成化、集成化和模塊化。液壓系統(tǒng)由管式配置經(jīng)板式配置，箱式配置、集成塊式配置發(fā)展到疊加式配置、插裝式配置，使連接的通道越來越短，這種組合件不但結(jié)構(gòu)緊湊、工作可靠，而且使用簡便，也容易維護(hù)保養(yǎng)。模塊化發(fā)展也是非常重要的方面，完整的模塊以及獨(dú)立的功能單元，對用戶而言，只需要簡單地進(jìn)行組裝即可投入使用，這樣不僅可以大大節(jié)約用戶的裝配時(shí)間，同時(shí)用戶也無須配備各種經(jīng)專門培訓(xùn)的技術(shù)人員。
（3）和微電子結(jié)合，走向智能化。匯在一起的聯(lián)接體只要一收到微處理機(jī)或者微型計(jì)算機(jī)處送來的信息，就能實(shí)現(xiàn)預(yù)先規(guī)定的任務(wù)。
綜上所述可以看到，液壓工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的作用實(shí)在是很大的，它常?？梢杂脕碜鳛楹饬恳粋€(gè)國家工業(yè)水平的重要標(biāo)志之一。與世界上主要的工業(yè)國家相比，我國的液壓工業(yè)還是相當(dāng)落后的，標(biāo)準(zhǔn)化的工作有待于繼續(xù)做好，優(yōu)質(zhì)化的工作須形成聲勢，智能化的工作則剛剛在準(zhǔn)備起步，為此必須奮起直追，才能迎頭趕上。
1.2本課題主要研究內(nèi)容
（1）液壓折彎機(jī)基本概況和研究背景介紹
（2）液壓原理圖分析設(shè)計(jì)
（3）液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
（4）繪制液壓原理圖、總裝圖及部分零件圖。
1.3設(shè)計(jì)步驟
一臺機(jī)器究竟采用什么樣的傳動方式，必須根據(jù)機(jī)器的工作要求，對機(jī)械、電力、液壓和氣壓等各種傳動方案進(jìn)行全面的方案論證，正確估計(jì)應(yīng)用液壓傳動的必要性。當(dāng)確定采用液壓傳動后，其設(shè)計(jì)內(nèi)容和步驟大體如下所述,這里所述的設(shè)計(jì)內(nèi)容和步驟只是一般的系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程，在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中不是一成不變的，對于較簡單的液壓系統(tǒng)，可以簡化其設(shè)計(jì)程序；對于重大工程的復(fù)雜液壓系統(tǒng)，往往還需在初步設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)，或者局部地進(jìn)行實(shí)物實(shí)驗(yàn)，反復(fù)修改，才能確定設(shè)計(jì)方案。另外，這些步驟又是相互關(guān)聯(lián)，彼此影響的，因此常需穿插交叉進(jìn)行。
液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟大體如下：
（1）液壓系統(tǒng)的工況分析
在開始設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)時(shí)，首先要對機(jī)器的工作情況進(jìn)行詳細(xì)的分析，一般要考慮下面幾個(gè)問題：
l 確定該機(jī)器中哪些運(yùn)動需要液壓傳動來完成
l 確定各運(yùn)動的工作順序和各執(zhí)行元件的工作循環(huán)
l 確定液壓系統(tǒng)的主要工作性能。例如：執(zhí)行元件的運(yùn)動速度、調(diào)速范圍、最大行程以及對運(yùn)動平穩(wěn)性要求等
l 確定各執(zhí)行元件所承受的負(fù)載及其變化范圍
（2）擬訂液壓系統(tǒng)原理圖
擬訂液壓系統(tǒng)原理圖一般要考慮以下幾個(gè)問題：
l 采用何種形式的執(zhí)行機(jī)構(gòu)
l 確定調(diào)速方案和速度換接方法
l 如何完成執(zhí)行機(jī)構(gòu)的自動循環(huán)和順序動作
l 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
l 壓力測量點(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)動部件的動作循環(huán)圖和電磁鐵動作順序表。
（3）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)合理地選擇液壓元件和設(shè)計(jì)非標(biāo)準(zhǔn)元件。具體計(jì)算步驟如下：
l 計(jì)算液壓缸的主要尺寸以及所需的壓力和流量
l 計(jì)算液壓泵的工作壓力、流量和傳動功率
l 選擇液壓泵和電動機(jī)的類型和規(guī)格
l 選擇閥類元件和輔助元件的規(guī)格
（4）對液壓系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)算
必要時(shí)，對液壓系統(tǒng)的壓力損失和發(fā)熱溫升要進(jìn)行演算，但是有經(jīng)過生產(chǎn)實(shí)踐考驗(yàn)過的同類型設(shè)備可供類比參考，或者有可靠的試驗(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。
技術(shù)文件一般包括以下內(nèi)容：基本件、標(biāo)準(zhǔn)件、通用件及外購件匯總表，液壓系統(tǒng)安裝和調(diào)試要求，設(shè)計(jì)說明書等。
第二章 任務(wù)分析
2.1技術(shù)要求
設(shè)計(jì)制造一臺立式折彎機(jī)，該機(jī)壓頭的上下運(yùn)動用液壓傳動，其工作循環(huán)為：快速下降、慢速下壓（折彎）、快速退回。給定條件為：
折彎力 N
滑塊重量
快速空載下降 行程 180mm
速度（） 23
慢速下壓（折彎） 行程 20mm
速度（） 12
快速回程 行程 200mm
速度（） 53
2.2任務(wù)分析
根據(jù)滑塊重量為，為了防止滑塊受重力下滑，可用液壓方式平衡滑塊重量，滑塊導(dǎo)軌的摩擦力可以忽略不計(jì)。設(shè)計(jì)液壓缸的啟動、制動時(shí)間為。折彎機(jī)滑塊上下為直線往復(fù)運(yùn)動，且行程較小（200mm）,故可選單桿液壓缸作執(zhí)行器,且液壓缸的機(jī)械效率。
第三章 負(fù)載與運(yùn)動分析
3.1工況分析
要求設(shè)計(jì)的板料折彎機(jī)實(shí)現(xiàn)的工作循環(huán)是：快速下降工作下壓(折彎)快速回程停止。主要性能參數(shù)與性能要求如下：折彎力F=；板料折彎機(jī)的滑塊重量G= ；快速空載下降速度=0.023m/s，工作下壓速度=0.012m/s，快速回程速度=53mm/s=0.053m/s，板料折彎機(jī)快速空載下降行程=175mm=0.175m，板料折彎機(jī)工作下壓行程=20mm=0.02m，板料折彎機(jī)快速回程：H=200mm=0.20m；啟動制動時(shí)間，液壓系統(tǒng)執(zhí)行元件選為液壓缸。液壓缸采用V型密封圈，其機(jī)械效率。由式
式中 —工作部件總質(zhì)量 —快進(jìn)或快退速度
—運(yùn)動的加速、減速時(shí)間
求得慣性負(fù)載
再求得阻力負(fù)載 靜摩擦阻力
動摩擦阻力
表3.1 液壓缸在各工作階段的負(fù)載值 (單位:N)
工況
負(fù)載組成
負(fù)載值F
推力
起動
3000
3297
加速
1676
1842
快進(jìn)
1500
1648
工進(jìn)
1001500
1100549
快退
1500
1648
注:液壓缸的機(jī)械效率取
3.2負(fù)載圖和速度圖的繪制
負(fù)載圖按上面數(shù)據(jù)繪制，如下圖a)所示。速度圖按己知數(shù)值,,,,,快速回程
圖3.1 板料折彎機(jī)液壓缸的負(fù)載圖和速度圖
第四章 液壓缸主要參數(shù)的確定
4.1折彎機(jī)工況圖的編制
由表4-1和表4-2可知，板料折彎機(jī)液壓系統(tǒng)在最大負(fù)載約為110KN時(shí)工作壓力。將液壓缸的無桿腔作為主工作腔，考慮到缸下行時(shí)，滑塊自重采用液壓方式平衡，則可計(jì)算出液壓缸無桿腔的有效面積，取液壓缸的機(jī)械效率ηcm=0.91。
液壓缸內(nèi)徑：
參考[1]，按GB/T2348-1993，取標(biāo)準(zhǔn)值D=280mm=28cm
根據(jù)快速下降與快速上升進(jìn)的速度比確定活塞桿直徑d:
取標(biāo)準(zhǔn)值d=180mm=18cm
則：無桿腔實(shí)際有效面積
有桿腔實(shí)際有效面積
液壓缸在工作循環(huán)中各階段的壓力和流量計(jì)算見表4.1。
表4.1 各階段的壓力和流量
工作階段
計(jì)算公式
負(fù)載F/N
工作腔壓力p/Pa
輸入流量
/
快速下降
啟動
;
176
1786
82.8
等速
0
0
_
工作下壓
（折彎）
;
1100549
43.2
快速回程
啟動
;
3297
0.1
_
等速
1842
0．056
101．5
制動
1648
0.0501
_
液壓缸在工作循環(huán)中各階段的功率計(jì)算見表4.2
表4.2 工作循環(huán)中各階段的功率
快速下降
啟動
恒速
工作下壓
（折彎）
快速回程
啟動
恒速
制動
根據(jù)以上分析與計(jì)算數(shù)據(jù)處理可繪出液壓缸的工況圖4.1：
圖4.1 液壓缸的工況圖
第五章 液壓系統(tǒng)圖的擬定
5.1 制定基本方案
（1）考慮到液壓機(jī)工作時(shí)所需功率較大，固采用容積調(diào)速方式；為滿足速度的變化，采用壓力補(bǔ)償變量液壓泵供油，即在快速下降的時(shí)候，液壓泵以全流量供油。當(dāng)轉(zhuǎn)化成慢速加壓壓制時(shí)，泵的流量減小，最后流量為0；
（2）當(dāng)液壓缸反向回程時(shí)，泵的流量恢復(fù)為全流量供油。液壓缸的運(yùn)動方向采用三位四通M型電磁換向閥控制。停機(jī)時(shí)三位四通換向閥處于中位，使液壓泵卸荷；
（3）為了防止壓力頭在下降過程中因自重而出現(xiàn)速度失控的現(xiàn)象，在液壓缸有桿腔回路上設(shè)置一個(gè)內(nèi)控單向順序閥；
（4）為了使液壓缸下降過程中壓力頭由于自重使下降速度越來越快，在三位四通換向閥處于右位時(shí)，回油路口應(yīng)設(shè)置一個(gè)溢流閥作背壓閥用于系統(tǒng)的安全保護(hù)；
（5）為了保護(hù)系統(tǒng)，在泵的出口設(shè)置一個(gè)溢流閥，做安全法使用。
（6）為使液壓缸在壓制時(shí)不至于壓力過大，設(shè)置一個(gè)壓力繼電器，利用壓力繼電器控制最大壓力，當(dāng)壓力達(dá)到調(diào)定壓力時(shí)，壓力繼電器發(fā)出電信號，控制電磁閥實(shí)現(xiàn)保壓；
綜上的折彎機(jī)液壓系統(tǒng)原理如下圖：
１６
圖5.1折彎機(jī)液壓系統(tǒng)原理
1-變量泵 2-溢流閥 3-壓力表及其開關(guān) 4-單向閥5-三位四通電液換向閥 6-單向順序閥 7-液壓缸8-過濾器 9-行程閥10-調(diào)速閥 11-單向閥 12-壓力繼電器
5.2折彎機(jī)工作原理
因?yàn)榘辶险蹚潤C(jī)的工作循環(huán)為快速下降、慢速加壓（折彎）、快速回程三個(gè)階段。各個(gè)階段的轉(zhuǎn)換由一個(gè)三位四通的電液換向閥控制。當(dāng)電液換向閥工作在左位時(shí)實(shí)現(xiàn)快速回程。中位時(shí)實(shí)現(xiàn)液壓泵的卸荷，工作在右位時(shí)實(shí)現(xiàn)液壓泵的快速和工進(jìn)。其工進(jìn)速度由一個(gè)調(diào)速閥來控制。快進(jìn)和工進(jìn)之間的轉(zhuǎn)換由行程開關(guān)控制。折彎機(jī)快速下降時(shí)，要求其速度較快，減少空行程時(shí)間，液壓泵采用全壓式供油。其活塞運(yùn)動行程由一個(gè)行程閥來控制。當(dāng)活塞以恒定的速度移動到一定位置時(shí)，行程閥接受到信號，并產(chǎn)生動作，實(shí)現(xiàn)由快進(jìn)到工進(jìn)的轉(zhuǎn)換。當(dāng)活塞移動到終止階段時(shí)，壓力繼電器接受到信號，使電液換向閥換向。由于折彎機(jī)壓力比較大，所以此時(shí)進(jìn)油腔的壓力比較大，所以在由工進(jìn)到快速回程階段須要一個(gè)預(yù)先卸壓回路，以防在高壓沖擊液壓元件，并可使油路卸荷平穩(wěn)。所以在快速回程的油路上可設(shè)計(jì)一個(gè)預(yù)先卸壓回路，回路的卸荷快慢用一個(gè)節(jié)流閥來調(diào)節(jié)，此時(shí)換向閥處于中位。當(dāng)卸壓到一定壓力大小時(shí)，換向閥再換到左位，實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)卸荷。為了對油路壓力進(jìn)行監(jiān)控，在液壓泵出口安裝一個(gè)壓力表和溢流閥，同時(shí)也對系統(tǒng)起過載保護(hù)作用。因?yàn)榛瑝K受自身重力作用，滑快要產(chǎn)生下滑運(yùn)動。所以油路要設(shè)計(jì)一個(gè)液控單向閥，以構(gòu)成一個(gè)平衡回路，產(chǎn)生一定大小的背壓力，同時(shí)也使工進(jìn)過程平穩(wěn)。在液壓力泵的出油口設(shè)計(jì)一個(gè)單向閥，可防止油壓對液壓泵的沖擊，對泵起到保護(hù)作用。
第六章 液壓元件的選擇
6.1 液壓泵的選擇
由液壓缸的工況圖，可以看出液壓缸的最高工作壓力出現(xiàn)在加壓壓制階段時(shí)，此時(shí)液壓缸的輸入流量極小，且進(jìn)油路元件較少故泵到液壓缸的進(jìn)油壓力損失估計(jì)取為。所以泵的最高工作壓力。
液壓泵的最大供油量按液壓缸最大輸入流量（82.8L/min）計(jì)算，取泄漏系數(shù)K=1.1,則。
根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果查閱《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》表，選用規(guī)格為160*CY14-1B的壓力補(bǔ)償變量型軸向柱塞泵，其額定壓力P=32MPa，排量為160mL/r,額定轉(zhuǎn)速為1000r/min，流量為q=160L/min。
由于液壓缸在保壓時(shí)輸入功率最大，這時(shí)液壓缸的工作壓力為20.16+0.5=20.66MPa，流量為,取泵的總效率，則液壓泵的驅(qū)動電機(jī)所要的功率為
根據(jù)此數(shù)據(jù)按JB/T9619-1999，選取Y225M-6型電動機(jī)，其額定功率，額定轉(zhuǎn)速2100r/min,按所選電動機(jī)的轉(zhuǎn)速和液壓泵的排量，液壓泵最大理論流量，大于計(jì)算所需的流量91.08L/min，滿足使用要求。
6.2 閥類元件及輔助元件
根據(jù)閥類元件及輔助元件所在油路的最大工作壓力和通過該元件的最大實(shí)際流量可選出這些液壓元件的型號及規(guī)格，結(jié)果見表6.1。
表6.1 液壓元件的型號及規(guī)格
序號
元件名稱
額定壓力/Pa
額定流量ml/r
型號及規(guī)格
說明
1
變量泵
35
80
A7V
額定轉(zhuǎn)速2100r/min驅(qū)動電機(jī)功率為35KW
2
溢流閥
調(diào)壓0.5~32
160
YF3-*-20B-C
通徑20mm
3
行程閥
-
-
YF3-*-20B-C
4
三位四通換向閥
28
160
WEH10G
通徑10mm
5
單項(xiàng)順序閥
最大工作壓力32MPa
160
HCT06L1
(單向行程調(diào)速閥)
6
節(jié)流閥
-
-
FBG-3-125-10
7
單向閥
開啟0.15MPa
最大200
S20A220
通徑20mm
8
壓力繼電器
2．5
HED20
9
調(diào)速閥
2FRM10-21
6.3 油管元件
各元件間連接管道的規(guī)格按元件接口處尺寸決定，液壓缸進(jìn)、出油管則按輸入、排出的最大流量計(jì)算，由于液壓泵具體選定之后液壓缸在各個(gè)階段的進(jìn)出流量已與已定數(shù)值不同，所以重新計(jì)算如表6.2，表中數(shù)值說明液壓缸壓制、快退速度, 與設(shè)計(jì)要求相近，這表明所選液壓泵的型號，規(guī)格是適宜的。
表6.2 液壓缸在各個(gè)階段的進(jìn)出流量
流量速度
快進(jìn)
壓制
快退
輸入流量L/min
=
排出流量L/min
運(yùn)動速度m/min
由表中數(shù)值可知，當(dāng)油液在壓力管中速度取5m/s時(shí)，按下式
算得，
液壓缸進(jìn)油路油管內(nèi)徑；
液壓缸回油路管內(nèi)徑；
這兩根油管選用參照《液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡明手冊》，進(jìn)油管的外徑，內(nèi)徑，回油路管的外徑，內(nèi)徑。
6.4油箱的容積計(jì)算
容量(單位為L)計(jì)算按教材公式 : ，由于液壓機(jī)是高壓系統(tǒng)，。所以油箱的容量， 按JB/T7938-1999規(guī)定容積取標(biāo)準(zhǔn)值.
6.5油箱的長寬高確
２２
因?yàn)橛拖涞膶挕⒏?、長的比例范圍是1：1：1~1：2：3，此處選擇比例是1：1.5：2由此可算出油箱的寬、長、高大約分別是1600MM,1100MM,770MM。并選擇
開式油箱中的分離式油箱設(shè)計(jì)。其優(yōu)點(diǎn)是維修調(diào)試方便，減少了液壓油的溫升和液壓泵的振動對機(jī)械工作性能的影響；其缺點(diǎn)是占地面積較大。
由于系統(tǒng)比較簡單，回路較短，各種元件較少，所以預(yù)估回路中各種元件和管道所占的油液體積為0.8L。因?yàn)橥茥U總行程為205mm，選取缸的內(nèi)腔長度為360mm。忽略推桿所占的體積，則液壓缸的體積為
當(dāng)液壓缸中油液注滿時(shí)，此時(shí)油箱中的液體體積達(dá)到最小為：
則油箱中油液的高度為：
由此可以得出油液體下降高度很小，因此選取隔板的高度為44cm,并選用兩塊隔板。此分離式油箱采用普通鋼板焊接而成，參照書上取鋼板的厚度為：t=4mm。
為了易于散熱和便于對油箱進(jìn)行搬移及維護(hù)保養(yǎng)，取箱底離地的距離為200mm。
故可知，油箱的總長總寬總高為：
長為：
寬為：
高為：
6.6油箱地面傾斜度
為了更好的清洗油箱，取油箱底面傾斜度為：1°
6.7吸油管和過濾器之間管接頭的選擇
在此選用卡套式軟管接頭
查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》得其連接尺寸如下表：
表6.3 管接頭 單位：mm
公稱壓力
MPa
管子
內(nèi)徑
mm
卡套式管接頭
公稱尺寸
極限偏差
G(25)
22
18.5
25
0.105
38
22
6.8過濾器的選取
取過濾器的流量至少是泵流量的兩倍的原則，取過濾器的流量為泵流量的2.5倍。故有 ：
查表如下，先取通用型WU系列網(wǎng)式吸油中過濾器：
表6.4過濾器
型號
通徑
Mm
公稱流量
過濾精度
CXL-250100
50
250
100
6.9堵塞的選取
考慮到鋼板厚度只有4mm，加工螺紋孔不能太大，查《中國機(jī)械設(shè)計(jì)大典》表選取外六角螺塞作為堵塞，詳細(xì)尺寸見下表：
表6.5堵塞
d
D
e
S
L
h
b
R
C
重量Kg
基本尺寸
極限偏差
10.2
22
15
13
4
12
3
3
1
1.0
0.032
6.10液位/溫度計(jì)的選取
選取YWZ系列液位液溫計(jì)，參照《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》選用YWZ-150T 型。考慮到鋼板的剛度，將其按在偏左邊的地方。
第七章 液壓系統(tǒng)性能的運(yùn)算
7.1 壓力損失和調(diào)定壓力的確定
由上述計(jì)算可知，工進(jìn)時(shí)油液流動速度較小，通過的流量為43.2L/min,主要壓力損失為閥件兩端的壓降可以省略不計(jì)?？爝M(jìn)時(shí)液壓桿的速度，此時(shí)油液在進(jìn)油管的速度
7.1.1沿程壓力損失
沿程壓力損失首先要判斷管中的流動狀態(tài)，此系統(tǒng)采用N32號液壓油，室溫為20度時(shí)，所以有 ， 油液在管中的流動狀態(tài)為層流，則阻力損失系數(shù)，若取進(jìn)油和回油的管路長均為2m，油液的密度為，則進(jìn)油路上的沿程壓力損失為。
7.1.2局部壓力損失
局部壓力損失包括管道安裝和管接頭的壓力損失和通過液壓閥的局部壓力損失，由于管道安裝和管接頭的壓力損失一般取沿程壓力損失的10%，而通過液壓閥的局部壓力損失則與通過閥的流量大小有關(guān)，若閥的額定流量和額定壓力損失分別為，則當(dāng)通過閥的流量為q時(shí)的閥的壓力損失，由算得小于原估算值0.5MPa,所以是安全的。
同理快進(jìn)時(shí)回油路上的流量則回油管路中的速度；由此可以計(jì)算出
（448<2320,所以為層流）; ,所以回油路上的沿程壓力損失為。
由上面的計(jì)算所得求出：總的壓力損失
這與估算值有差異，應(yīng)該計(jì)算出結(jié)果來確定系統(tǒng)中的壓力閥的調(diào)定值
7.1.3壓力閥的調(diào)定值計(jì)算
由于液壓泵的流量大，在工進(jìn)泵要卸荷，則在系統(tǒng)中卸荷閥的調(diào)定值應(yīng)該滿足快進(jìn)時(shí)要求，因此卸荷閥的調(diào)定值應(yīng)大于快進(jìn)時(shí)的供油壓力，所以卸荷閥的調(diào)定壓力值應(yīng)該取3MPa為好。溢流閥的調(diào)定壓力值應(yīng)大于卸荷閥的調(diào)定壓力值0.3~0.5MPa，所以取溢流閥的調(diào)定壓力值為3.5MPa。背壓閥的調(diào)定壓力以平衡板料折變機(jī)的自重，即
7.2 油液溫升的計(jì)算
在整個(gè)工作循環(huán)中，工進(jìn)和快進(jìn)快退所占的時(shí)間相差不大，所以，系統(tǒng)的發(fā)熱和油液溫升可用一個(gè)循環(huán)的情況來計(jì)算。
7.2.1快進(jìn)時(shí)液壓系統(tǒng)的發(fā)熱量
快進(jìn)時(shí)液壓缸的有效功率為：
泵的輸出功率為：
因此快進(jìn)液壓系統(tǒng)的發(fā)熱量為:
7.2.2 快退時(shí)液壓缸的發(fā)熱量
快退時(shí)液壓缸的有效功率為：
泵的輸出功率為：
快退時(shí)液壓系統(tǒng)的發(fā)熱量為：
7.2.3壓制時(shí)液壓缸的發(fā)熱量
壓制時(shí)液壓缸的有效功率為：
泵的輸出功率
因此壓制時(shí)液壓系統(tǒng)的發(fā)熱量為：
總的發(fā)熱量為
按教材公式求出油液溫升近似值
溫升沒有超出允許范圍，液壓系統(tǒng)中不需要設(shè)置冷卻器。
7.3油箱的散熱量計(jì)算
由前面計(jì)算得出油箱的容積為1000L。
7.3.1系統(tǒng)發(fā)熱量的計(jì)算
在液壓系統(tǒng)中，損失都變成熱量散發(fā)出來。發(fā)熱量已在油溫驗(yàn)算時(shí)計(jì)算出，所以
7.3.2 散熱量的計(jì)算
當(dāng)忽略系統(tǒng)中其他地方的散熱，只考慮油箱散熱時(shí)，顯然系統(tǒng)的總發(fā)熱功率H全部由油箱來考慮。這時(shí)油箱散熱面積A的計(jì)算公式為
式中 A—油箱的散熱面積（）
H—油箱需要的散熱功率（W）
—油溫（一般以考慮）與周圍環(huán)境溫度的溫差
K—散熱系數(shù)。與油箱周圍通風(fēng)條件的好壞而不同，通風(fēng)很差時(shí)K=8～9；良好時(shí)K=15～17.5；風(fēng)扇強(qiáng)行冷卻時(shí)K=20～23；強(qiáng)迫水冷時(shí)K=110～175。
所以油箱散熱面積A為：
結(jié)論
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)歷時(shí)將近三個(gè)月，在這段時(shí)間里，在老師耐心指導(dǎo)下，使我對大學(xué)期間所學(xué)課程有了更深的理解，更深入了對專業(yè)知識的了解。通過這次關(guān)于液壓的設(shè)計(jì)，我更加了解了液壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)、分析以及液壓在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用。
我主要設(shè)計(jì)的是折彎機(jī)液壓系統(tǒng)，接到課題后，感覺有些迷茫不知從哪里著手，主要是運(yùn)用各類手冊、產(chǎn)品樣本來完成設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)中遇到了諸多的問題，通過解決這些問題，使我對液壓系統(tǒng)有了更加深入的了解，同時(shí)也發(fā)現(xiàn)我對液壓系統(tǒng)掌握的遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，這促使我以后還要更加努力地學(xué)習(xí)來不斷完善自己。
在這次設(shè)計(jì)中我完成了老師交給的任務(wù)，但是因?yàn)樽约喝狈@方面的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)中還存在著很多的不足之處，希望各位老師給予批評和指正，以便我將來在實(shí)際工作中能夠更好地完成任務(wù)。
致謝
通過這次設(shè)計(jì)，我的專業(yè)知識的掌握有了很大的飛躍，非常感謝我的指導(dǎo)老師的指導(dǎo)，戴月紅任課老師在百忙之中對我們進(jìn)行著詳細(xì)耐心的輔導(dǎo)，并為我們提供了許多非常重要的資料。同時(shí)還要感謝我同組的同學(xué)們，設(shè)計(jì)期間，他們給了我無私的幫助，通過此次設(shè)計(jì)我們不僅增長了專業(yè)知識，還增進(jìn)了我們的友誼。
設(shè)計(jì)的圓滿完成也要感謝所有的任課老師們，是他們將我領(lǐng)入機(jī)械世界的大門，傳授給我知識，是這種知識的積累幫助我完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。
經(jīng)過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我不但學(xué)到了更多的知識，而且還學(xué)到了老師們那種態(tài)度認(rèn)真作風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn)和誨人不倦的優(yōu)良品質(zhì)，愿老師們工作順利，機(jī)械工程系發(fā)展更強(qiáng)大，鎮(zhèn)江高專建設(shè)得更美好！
參考文獻(xiàn)
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