專用鉆床液壓系統(tǒng)-課程設(shè)計(jì)專屬.doc

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機(jī)械工程課程設(shè)計(jì)說書 設(shè)計(jì)題目 指導(dǎo)教師： XXX 設(shè)計(jì)者： XXX XXX XXX 系 別： 機(jī)械工程學(xué)院 班 級(jí)： 機(jī)自XXX班 學(xué) 號(hào)： XXXX、XXXX、XXXX XXXXXXXXXXXXXX大學(xué) 液壓課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 （一）設(shè)計(jì)課題 設(shè)計(jì)一臺(tái)臥式單面多軸鉆孔機(jī)床的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)，有三個(gè)液壓缸，分別完成鉆削（快進(jìn)、工進(jìn)、快退）、夾緊工件（夾緊、松開）、工件定位（定位、拔銷）。其工作循環(huán)為：定位 夾緊 快進(jìn) 工進(jìn) 快退 拔銷松開，如1圖所示： （二）原始數(shù)據(jù) 1. 主軸數(shù)及孔徑：主軸6根，孔徑14mm; 2. 總軸向切削阻力：12400N 3. 運(yùn)動(dòng)部件重量：9800N 4. 快進(jìn)、快退速度：5m/min; 5. 工進(jìn)速度：0.04~~0.1m/min 6. 行程長度：320mm 7. 導(dǎo)軌形式及摩擦系數(shù)：平導(dǎo)軌， 8. 加速、減速時(shí)間：大于0.2秒 9. 夾緊力：5000~~6000N 10. 夾緊時(shí)間：1~2秒 11. 夾緊液壓缸行程長度：16mm （三）系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求 1. 夾緊后在工作中如突然停電時(shí)，要保證安全可靠，當(dāng)主油路壓力瞬時(shí)下降時(shí)，夾緊缸保持夾緊力； 2. 快進(jìn)轉(zhuǎn)工進(jìn)時(shí)要平穩(wěn)可靠 3. 鉆削是速度平穩(wěn)，不受外載干擾，孔鉆透時(shí)不前沖 （四）最后提交內(nèi)容（電子稿和打印稿各一份） 1. 設(shè)計(jì)說明書各一份 2. 系統(tǒng)原理圖一份，含電磁鐵動(dòng)作順序表，主要元件明細(xì)表 3. 液壓閥塊二維CAD零件圖（A3，比例1：1或者1：2） 4. 液壓閥塊三位實(shí)體圖 5. 可選部分，包含液壓閥塊，閥塊安裝件的三維實(shí)體圖 目錄 液壓課程設(shè)計(jì)任務(wù)書I 1工況分析1 1.1動(dòng)作要求分析 1 1.2設(shè)計(jì)要求及工況分析1 1.3負(fù)載圖和速度圖的繪制 1 2液壓系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)2 2.1確定液壓泵類型及調(diào)速方式2 2.2選用執(zhí)行元件2 2.3快速運(yùn)動(dòng)回路和速度換接回路2 2.4換向回路的選擇2 2.5定位夾緊回路的選擇2 2.6動(dòng)作換接的控制方式選擇 2 2.7液壓基本回路的組成3 3液壓系統(tǒng)的參數(shù)計(jì)算4 3.1液壓缸參數(shù)計(jì)算4 3.1.1初選液壓缸的工作壓力4 3.1.2計(jì)算液壓缸主要尺寸4 3.1.3確定夾緊缸的內(nèi)徑和活塞直徑6 3.1.4計(jì)算液壓缸各工作階段的工作壓力、流量和功率6 3.2確定液壓泵的規(guī)格和電動(dòng)機(jī)功率及型號(hào)7 3.2.1計(jì)算液壓泵的壓力7 3.2.2．計(jì)算液壓泵的流量7 3.2.3．選用液壓泵規(guī)格和型號(hào)7 4液壓原件的選擇8 4.1液壓閥及過濾器的選擇 8 4.2油管的選擇 8 4.3油箱容積的確定8 5驗(yàn)算液壓系統(tǒng)性能9 5.1壓力損失的驗(yàn)算及泵壓力的調(diào)整9 5.1.1工進(jìn)時(shí)的壓力損失驗(yàn)算和泵的壓力調(diào)整9 5.1.2快退時(shí)的壓力損失驗(yàn)算9 5.2液壓系統(tǒng)的熱和溫升驗(yàn)算11 5.2.1系統(tǒng)發(fā)熱量的計(jì)算11 5.2.2系統(tǒng)溫升的驗(yàn)算11 6總結(jié) 12 7參考文獻(xiàn) 12 1、工況分析 1.1動(dòng)作要求分析 根據(jù)主機(jī)動(dòng)作要求畫出動(dòng)作循環(huán)圖如圖1-1 快進(jìn) 工進(jìn) 快退 拔銷松開 定位夾緊 圖1-1 動(dòng)作循環(huán)圖 1.2負(fù)載分析 負(fù)載分析中，暫不考慮回油腔的背壓力，液壓缸的密封裝置產(chǎn)生的摩擦阻力在機(jī)械效率中加以考慮。因工作部件是臥式放置，重力的水平分力為零，這樣需要考慮的力有：切削力，導(dǎo)軌摩擦力和慣性力。導(dǎo)軌的正壓力等于動(dòng)力部件的重力，設(shè)導(dǎo)軌的靜壓力為Ffs，動(dòng)摩擦力為Ffd，則 Ffs=fsFN=0.29800N=1960N Ffd=fdFN=0.19800N=980N 而慣性力 Fm=N=417N 如果忽略切削力引起的顛覆力矩對(duì)導(dǎo)軌摩擦里的影響，并設(shè)液壓缸的機(jī)械效率ηm=0.95，則液壓缸在各工作階段的總機(jī)械負(fù)載可以算出，見表1-1 表1-1 液壓缸各運(yùn)動(dòng)階段負(fù)載表 運(yùn)動(dòng)階段 計(jì)算公式 總機(jī)械負(fù)載F/N 定位夾緊  ━ 5000 快 進(jìn) 啟動(dòng) F=Ffs/ηm 2063 加速 F=(Ffd+Fm)/ ηm 1471 快進(jìn) F=Ffd/ηm 1032 工進(jìn) F=(Ft+ Ffd)/ ηm 14084 快退 F= Ffd/ηm 1032 1.3負(fù)載圖和速度圖的繪制 根據(jù)負(fù)載計(jì)算結(jié)果和已知的各個(gè)階段的速度，由于行程是320mm，設(shè)定快進(jìn)時(shí)的行程L1=250mm，工進(jìn)時(shí)的行程L2=70mm?？衫L出負(fù)載圖（F-l）和速度圖（v-l），見圖1-2a、b。橫坐標(biāo)以上為液壓缸活塞前進(jìn)時(shí)的曲線，以下為液壓缸退回時(shí)的曲線。 a)負(fù)載圖 圖1-2 負(fù)載速度圖 b)速度圖 2、液壓系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 2.1確定液壓泵類型及調(diào)速方式 參考同類組合機(jī)床，由于快進(jìn)、快退和工進(jìn)速度相差比較大，為了減少功率損耗，采用限壓式變量葉片泵供油、調(diào)速閥進(jìn)油節(jié)流調(diào)速的開式回路，溢流閥作定壓閥。為防止鉆孔鉆通時(shí)滑臺(tái)突然失去負(fù)載向前沖，回油路上設(shè)置背壓閥，初定背壓值Pb=0.8Mpa。 2.2選用執(zhí)行元件 因系統(tǒng)動(dòng)作循環(huán)要求正向快進(jìn)和工作，反向快退，且快進(jìn)、快退速度相等，因此選用單活塞桿液壓缸，快進(jìn)時(shí)差動(dòng)連接，無桿腔面積A1等于有桿腔面積A2的兩倍。由于結(jié)構(gòu)上的原因和為了有較大的有效工作面積，定位缸和夾緊缸也采用單桿活塞液壓缸。 2.3快速運(yùn)動(dòng)回路和速度換接回路 根據(jù)運(yùn)動(dòng)方式和要求，采用差動(dòng)連接快速運(yùn)動(dòng)回路來實(shí)現(xiàn)快速運(yùn)動(dòng)。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，速度換接要平穩(wěn)可靠，另外是專業(yè)設(shè)備，所以可采用行程閥的速度換接回路。若采用電磁閥的速度換接回路，調(diào)節(jié)行程比較方便，閥的安裝也比較容易，但速度換接的平穩(wěn)性較差。 2.4換向回路的選擇 由速度圖可知，快進(jìn)時(shí)流量不大，運(yùn)動(dòng)部件的重量也較小，在換向方面無特殊要求，所以可選擇電磁閥控制的換向回路。為方便連接，選擇三位五通電磁換向閥。 2.5定位夾緊回路的選擇 按先定位后夾緊的要求，可選擇單向順序閥的順序動(dòng)作回路。通常夾緊缸的工作壓力低于進(jìn)給缸的工作壓力，并由同一液壓泵供油，所以在夾緊回路中設(shè)減壓閥減壓，同時(shí)還需滿足；夾緊時(shí)間可調(diào)，在進(jìn)給回路壓力下降時(shí)能保持夾緊力，所以要接入節(jié)流閥調(diào)速和單向閥保壓。換向閥可連接成斷電夾擊方式，也可以采用帶定位的電磁換向閥，以免工作時(shí)突然斷電松開。 2.6動(dòng)作換接的控制方式選擇 為了確保夾緊后才能進(jìn)行切削，夾緊與進(jìn)給的順序動(dòng)作應(yīng)采用壓力繼電器控制。當(dāng)工作進(jìn)給結(jié)束轉(zhuǎn)為快退時(shí)，由于加工零件是通孔，位置精度不高，轉(zhuǎn)換控制方式可采用行程開關(guān)控制。 2.7液壓基本回路的組成 將已選擇的液壓回路，組成符合設(shè)計(jì)要求的液壓系統(tǒng)并繪制液壓系統(tǒng)原理圖。此原理圖除應(yīng)用了回路原有的原件外，又增加了液控順序閥6和單向閥等，其目的是防止回路間干擾及連鎖反映。從原理圖中進(jìn)行簡(jiǎn)要分析： 1）工件定位夾緊： （1）先定位 壓力油→減壓閥8→單向閥9→電磁換向閥10→定位缸18無桿腔 定位缸18有桿腔→電磁換向閥10→油箱 （2）再夾緊 工件定位后，壓力油壓力升高到單向順序閥開啟的壓力，單向順序閥開啟。 壓力油→單向順序閥11→單向調(diào)速閥12→夾緊缸17無桿腔 夾緊缸17有桿腔→電磁換向閥10→油箱 2）快進(jìn)：2YA通電，電磁換向閥3左位工作，由于系統(tǒng)壓力低，液控順序閥6關(guān)閉，液壓缸有桿腔的回油只能經(jīng)換向閥3、單向閥5和泵流量合流經(jīng)單向行程調(diào)速閥4中的行程閥進(jìn)入無桿腔而實(shí)現(xiàn)差動(dòng)快進(jìn)，顯然不增加閥6，那么液壓缸回油通過閥7回油箱而不能實(shí)現(xiàn)差動(dòng)。 葉片泵1→單向閥2→電磁換向閥3→單向行程調(diào)速閥4→主液壓缸19（差動(dòng)連接） 3）工進(jìn)：4YA通電，切斷差動(dòng)油路。快進(jìn)行程到位，擋鐵壓下行程開關(guān)，切斷快進(jìn)油路，4YA通電，切斷差動(dòng)油路，快進(jìn)轉(zhuǎn)工進(jìn)，系統(tǒng)壓力升高，液控順序閥6被打開，回油腔油液經(jīng)液控順序閥6和背壓閥7流回油箱，此時(shí)，單向閥5關(guān)閉，將進(jìn)、回油路隔開，使液壓缸實(shí)現(xiàn)工進(jìn)。 葉片泵1→單向閥2→電磁換向閥3→單向行程調(diào)速閥4→主液壓缸19無桿腔 主液壓缸19有桿腔→電磁換向閥3→液控順序閥6→背壓閥7→油箱 4）快退：3YA通電，工進(jìn)結(jié)束后，液壓缸碰上死擋鐵，壓力升高到壓力繼電器調(diào)定壓力，壓力繼電器發(fā)出信息，2YA斷電，3YA、4YA通電。 葉片泵→單向閥4→電磁換向閥3→主液壓缸有桿腔 主液壓缸無桿腔→單向行程閥4→電磁換向閥3→油箱 主液壓缸無桿腔快退到位碰行程開關(guān)，行程開關(guān)發(fā)信息，下步工件拔銷松夾。 5）拔銷松夾：1YA通電 液壓油→減壓閥8單向閥9→電磁閥10→定位缸18和夾緊缸17的有桿腔 定位缸18無桿腔→電磁閥10→油箱 夾緊缸16無桿腔→單向調(diào)速閥12的單向閥→單向順序閥11的單向閥→電磁閥10→油箱 工件松夾后發(fā)出信息，操作人員取出工件。 6）系統(tǒng)組成后，應(yīng)合理安排幾個(gè)測(cè)壓點(diǎn)，這些測(cè)壓點(diǎn)通過壓力表開關(guān)與壓力表相接，可分別觀察各點(diǎn)的壓力，用于檢查和調(diào)試液壓系統(tǒng)。 系統(tǒng)原理圖如下 圖2-1 臥式單面多軸鉆孔機(jī)床液壓系統(tǒng)原理圖 表2-1 電磁鐵動(dòng)作順序表 1Y 2Y 3Y 4Y 定位夾緊 - - - - 快進(jìn) - + - - 工進(jìn) - + - + 快退 - - + + 拔銷松開 + - - - 3、液壓系統(tǒng)的參數(shù)計(jì)算 3.1液壓缸參數(shù)計(jì)算 3.1.1初選液壓缸的工作壓力 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3-1和表3-2，根據(jù)F=14084N初選液壓缸的工作壓力p1=3MPa。 3.1.2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單活塞桿式差動(dòng)液壓缸（A1=2A2），快進(jìn)時(shí)液壓缸差動(dòng)連接。工進(jìn)時(shí)為防止鉆透時(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3-3選此背壓為p2=0.6Mpa。 表3-1 按負(fù)載選擇工作壓力 負(fù)載/ KN <5 5~10 10~20 20~30 30~50 >50 工作壓力/MPa <0.8~1 1.5~2 2.5~3 3~4 4~5 ≥5 表3-2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 小型工程機(jī)械 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 龍門刨床 拉床 工作壓力/MPa 0.8~2 3~5 2~8 8~10 10~18 20~32 表3-3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) 0.2~0.5 回油路帶調(diào)速閥的系統(tǒng) 0.4~0.6 回油路設(shè)置有背壓閥的系統(tǒng) 0.5~1.5 用補(bǔ)油泵的閉式回路 0.8~1.5 回油路較復(fù)雜的工程機(jī)械 1.2~3 回油路較短且直接回油 可忽略不計(jì) 由表1-1可知最大負(fù)載為工進(jìn)階段的負(fù)載F=14084N，按此計(jì)算A1則 A1===54.2cm2 液壓缸直徑D= 由A1=2A2可知活塞桿直徑 d=0.707D=0.7078.31cm=5.87cm 按GB/T2348-1993將所計(jì)算的D與d值分別圓整到相近的標(biāo)準(zhǔn)直徑，以便采用標(biāo)準(zhǔn)的密封裝置。圓整后得 D=9cm d=6.3cm 按標(biāo)準(zhǔn)直徑算出 A1= 則液壓缸的實(shí)際計(jì)算工作壓力為： 則實(shí)際選取的工作壓力P=3MPa滿足要求。 按最低工作速度驗(yàn)算液壓缸的最小穩(wěn)定速度。若驗(yàn)算后不能獲得最小的穩(wěn)定速度是，還需要響應(yīng)加大液壓缸的直徑，直至滿足穩(wěn)定速度為止。查產(chǎn)品樣本，調(diào)速閥最小穩(wěn)定流量，因工進(jìn)速度v =0.1m/min由課本式（8-11） 本例A1=63.6cm2>12.5cm2，滿足最低速度要求。 3.1.3確定夾緊缸的內(nèi)徑和活塞直徑 根據(jù)夾緊缸的夾緊力=5000N，選夾緊缸工作壓力=1.5MPa可以認(rèn)為回油壓力為零，則夾緊缸的直徑 根據(jù)表3-4取d/D=0.5則活塞桿直徑 按GB/T2348-1993將所計(jì)算的D與d值分別圓整到相近的標(biāo)準(zhǔn)直徑，以便采用標(biāo)準(zhǔn)的密封裝置。圓整后得 D夾=7cm d夾=3.6cm 表3-4按工作壓力選取d/D 工作壓力/MPa ≤5.0 5.0~7.0 ≥7.0 d/D 0.5~0.55 0.62~0.70 0.7 3.1.4計(jì)算液壓缸各工作階段的工作壓力、流量和功率 根據(jù)液壓缸的負(fù)載圖和速度圖以及液壓缸的有效面積，可以算出液壓缸的工作過程各階段的壓力、流量和功率，在計(jì)算工進(jìn)時(shí)的背壓按代人，快退時(shí)的背壓按pb=5105Pa代入計(jì)算公式和計(jì)算結(jié)果列于表3-5中 表3-5 液壓缸所需要的實(shí)際流量、壓力和功率 工作循環(huán) 計(jì)算公式 負(fù)載F 進(jìn)油壓力 回油壓力 Pb 所需流量 輸入功率 N Pa Pa KW 定位夾緊 5000 0 1.85 0.040 差動(dòng)快進(jìn) 1032 15.6 0.221 工作循環(huán) 計(jì)算公式 負(fù)載F 進(jìn)油壓力 回油壓力 Pb 所需流量 輸入功率 N Pa Pa KW 工進(jìn) 14084 0.32 0.014 快退 1032 16.2 0.351 注：1.差動(dòng)連接時(shí)，液壓缸的回油口到進(jìn)油口之間的壓力損失，而 2. 快退時(shí)，液壓缸有桿腔進(jìn)油，壓力為，無桿腔回油，液壓為 3.2 確定液壓泵的規(guī)格和電動(dòng)機(jī)功率及型號(hào) 3.2.1．計(jì)算液壓泵的壓力 由表3-5可知工進(jìn)階段液壓缸的工作壓缸工作壓力最大，若取進(jìn)油路總壓力損，壓力繼電器可靠動(dòng)作需要壓力差為，則液壓泵最高工作壓力可按課本式（8-5）算出 因此泵的額定壓力可取 3.2.2．計(jì)算液壓泵的流量 液壓泵的最大流量q泵應(yīng)為 q泵>K(∑q)max 式中：(∑q)max----同時(shí)動(dòng)作各液壓缸所需流量之和的最大值 K----系統(tǒng)的泄露系數(shù)，一般取K=1.1～1.3，現(xiàn)取K=1.2。 由表2-6可知快退時(shí)液壓缸所需的最大流量是16.2L/min由于各階段為分時(shí)工作，所以 (∑q)max=16.2L/min q泵=K(∑q)max=1.216.2L/min=19.44L/min 3.2.3．選用液壓泵規(guī)格和型號(hào) 根據(jù)P額、q泵值查閱有關(guān)手冊(cè)，選用YBX-20型限壓式變量葉片泵。該泵的基本參數(shù)為：排量0-20L/min,額定壓力P額=6.3MPa,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速范圍0-1450r/min,容積效率ηc=0.9,總效率η=0.7 3.2.4．確定電動(dòng)機(jī)功率及型號(hào) 由表2-6可知，液壓缸最大輸入功率在快退階段，可按此階段估算電動(dòng)機(jī)功率，由于表中壓力值不包括由泵到液壓缸這段管路的壓力損失，在快退時(shí)這段管路的壓力損失若取 △P=0.5MPa,液壓泵總效率η=0.7，則電機(jī)功率P電為： 查閱電動(dòng)機(jī)樣本，選用Y90S-4電動(dòng)機(jī)，其額定功率為1.1KW，額定轉(zhuǎn)速為1500r/min. 4、液壓原件的選擇 4.1液壓閥及過濾器的選擇 根據(jù)液壓閥在液壓系統(tǒng)中的最高工作壓力與通過該閥的最高流量，可選出這些元件的型號(hào)及規(guī)格，本題中所有閥的額定壓力都為，額定流量根據(jù)各閥通過的流量，確定為三種規(guī)格，所有元件的規(guī)格型號(hào)列于表4中，過濾器按液壓泵額定流量的兩倍選取吸油用線隙式過濾器，表中序號(hào)與系統(tǒng)原理圖中的序號(hào)一致。 表4-1 液壓元件明細(xì)表 序號(hào) 元件名稱 最大通過流量/ 型號(hào) 1 限壓式變量葉片泵 20 YBX-20 2 單向閥 20 I-25B 3 三位五通電磁閥 40 35D1-63BY 4 單向行程調(diào)速閥 40 UCF1G-03 5 單向閥 20 I-25B 6 液控順序閥 0.16 XY-25B 7 背壓閥 0.16 B-10B 8 減壓閥 20 JF3-C10B 9 單向閥 20 I-10B 10 二位四通電磁換向閥 20 24D1-63BH 11 單向順序閥閥 20 AXF3-C-B 12 單向調(diào)速閥 20 MK-10G 13 壓力繼電器 DP1-63B 14 溢流閥 20 Y-25B 15 過濾器 40 XU-B40100 16 壓力開關(guān)表 K-6B 20 電機(jī) Y90S-4 4.2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。液壓缸的進(jìn)出油管按輸入、輸出的最大流量來計(jì)算。由于本系統(tǒng)液壓缸差動(dòng)連接快件快退時(shí)，油管內(nèi)通油量最大，其實(shí)際流量為泵的額定流量的兩倍達(dá)32L/min，則液壓缸進(jìn)、出油管直徑d按產(chǎn)品樣本，選用內(nèi)徑為15mm，外徑為19mm的10號(hào)冷拔鋼管。 4.3油箱容積的確定 中壓系統(tǒng)的油箱容積一般取液壓泵額定流量的5～7倍，本題取7本倍，故油箱容積為 5驗(yàn)算液壓系統(tǒng)性能 5.1壓力損失的驗(yàn)算及泵壓力的調(diào)整 由于定位、夾緊回路在夾緊后的流量幾乎為零，所以管路系統(tǒng)的壓力損失主要應(yīng)在工作臺(tái)液壓缸回路中進(jìn)行計(jì)算。 5.1.1工進(jìn)時(shí)的壓力損失驗(yàn)算和泵的壓力調(diào)整 工進(jìn)時(shí)管路中的流量僅為因此流速很小，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(jì)，這時(shí)進(jìn)油路上僅考慮調(diào)速閥的壓力損失,回油路上只有背壓閥的壓力損失，小流量泵的調(diào)整壓力應(yīng)等于工進(jìn)時(shí)液壓缸的工作壓力加上進(jìn)油路壓差，并考慮壓力繼電器動(dòng)作需要，則 即泵的調(diào)定壓力應(yīng)按此壓力調(diào)整。 5.1.2快退時(shí)的壓力損失驗(yàn)算 因快退時(shí)，液壓缸無缸腔的回油量是進(jìn)油量的2倍，其壓力損失比快進(jìn)時(shí)要大，因此必須計(jì)算快退時(shí)的進(jìn)油路與回油路的壓力損失。 已知：快退時(shí)進(jìn)油管和回油管長度均為，油管直徑，通過的流量為進(jìn)油路，回油路q 2=40L/min=0.6710-3m3/s，壓力系統(tǒng)選用N32號(hào)液壓油，考慮最低工作溫度為15C，由手冊(cè)查出此時(shí)油的運(yùn)動(dòng)粘度，油的密度，液壓系統(tǒng)元件采用集成塊式的配置形式。 （1） 確定油的流動(dòng)狀態(tài)，按式（1-30）經(jīng)單位換算為： 式中 則進(jìn)油路中流量的雷諾數(shù)為 回油路中液流的雷諾數(shù)為 由上可知，進(jìn)回油路中的流動(dòng)都是層流。 （2） 沿程壓力損失，由式（1-37）可算出進(jìn)油路和回油路的壓力損失。在進(jìn)油路上，流速 在回油路上，流速為進(jìn)油路上的兩倍，即，則壓力損失為 （3） 局部壓力損失 由于采用集成塊式的液壓裝置，所以只考慮閥類元件和集成塊內(nèi)油路的壓力損失。通過各閥的局部壓力損失按課本式（1-39）計(jì)算，結(jié)果列于表5-1中。 表5-1閥內(nèi)元件局部壓力損失 元件名稱 額定流量 實(shí)際通過的流量 額定壓力損失 實(shí)際壓力損失 單向閥2 25 20 2 1.28 三位五通電磁閥3 63 20/40 4 0.4/1.61 單向行程調(diào)速閥4 63 40 4 1.61 注：快退時(shí)進(jìn)過三位五通閥的兩油道流量不同，壓力損失也不同。 若取集成塊進(jìn)油路的壓力損失，回油路壓力損失Δpj1=0.3105Pa，則進(jìn)油路和回油路總的壓力損失為：查表1-1知快退時(shí)液壓缸負(fù)載F=1032N；則快退時(shí)液壓缸的工作壓力為按式（8-5）可算出快退時(shí)泵的工作壓力為 從以上驗(yàn)算結(jié)果可以看出，各種工況下的實(shí)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，滿足要求。 5.2液壓系統(tǒng)的發(fā)熱和溫升驗(yàn)算 5.2.1系統(tǒng)發(fā)熱量的計(jì)算 在整個(gè)工作循環(huán)中，工進(jìn)階段所占的時(shí)間最長，為了簡(jiǎn)化計(jì)算，主要考慮工進(jìn)時(shí)的發(fā)熱量。一般情況下，工進(jìn)速度大時(shí)發(fā)熱量較大，由于限壓式變量泵在流量不同時(shí)，效率相差極大，所以分別速度計(jì)算最大、最小時(shí)的發(fā)熱量，然后加以比較，取數(shù)值大者進(jìn)行分析。 當(dāng)v=0.04m／min時(shí) 此時(shí)泵的效率為0.1，泵的出口壓力為3.62MPa，則有 此時(shí)的功率損失為 當(dāng)v=0.1m／min時(shí)，q=0.6410-3總效率η=0.7 則 可見在工進(jìn)速度低時(shí)，功率損失為527.5W，發(fā)熱量最大。即為系統(tǒng)的發(fā)熱功率Φ。 5.2.2系統(tǒng)溫升的驗(yàn)算 已知油箱容積，則按式（8-12）油箱近似散熱面積A為 假定通風(fēng)良好，取油箱散熱系數(shù)，則利用課本式（8-11）可得油液溫升為 設(shè)環(huán)境溫度,則熱平衡溫度為 所以油箱散熱可達(dá)要求。 6、總結(jié) 通過這段時(shí)間的設(shè)計(jì)，認(rèn)識(shí)到自己的很多不足，自己知識(shí)的很多盲點(diǎn)和漏洞，知識(shí)和實(shí)踐的差距，所以說通過這次設(shè)計(jì)我深刻的認(rèn)識(shí)到理論聯(lián)系實(shí)際的能力還急需提高。 在這個(gè)過程中，遇到了一些困難，但是通過和同學(xué)的討論和資料查找還是解決了這些難題，隨著問題的解決，學(xué)習(xí)的熱情高漲。 本次設(shè)計(jì)涉及了液壓傳動(dòng)的大部分知識(shí)還有就是CAD作圖和word文檔的處理。也使我們很好的將課本上的知識(shí)與實(shí)際結(jié)合起來，收獲頗多，特別是收集資料和信息的能力，這也是我們大學(xué)期間一次難得機(jī)會(huì)，總之是獲益匪淺。 7、參考文獻(xiàn) [1] 許福玲、陳堯明.液壓與氣壓傳動(dòng)（第三版）[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007 [2] 成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第五版）[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008