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数控车床中心架和托料装置液压系统设计说明书.doc

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数控车床中心架和托料装置液压系统设计说明书.doc

WWWYANZIEDUCOM目录引言2第一章概述311液压技术起源312液压传动的优缺点413液压系统的发展方向5第二章液压系统的设计依据和负载特性分析621液压系统的设计依据622液压系统的负载特性分析7221托料油缸的负载计算7222中心架定位装置负载计算9第三章液压系统主要参数的确定1131系统工作压力的确定1132执行元件主要参数的确定12321托料油缸参数的确定12322中心架油缸参数的确定1333执行元件流量的确定15第四章液压系统的方案选择和原理图的拟定1641基本方案的拟定16411油路循环方式的分析和选择16412调速方案的分析和选择17413液压回路的分析、选择与合成18414液压原理图的拟定与设计19第五章液压元件的基本参数计算和选型2051液压泵的选择20511液压泵的类型选择20512液压泵站组件的选择20513液压泵的计算与选择2152液压控制阀的选择2453液压附件的参数计算和选择24531管件的尺寸的确定25532油箱容积的确定26第六章液压系统性能验算2761液压系统压力损失验算27611托料油缸的压力损失验算2762系统效率的估算2863系统的发热和温升计算30第七章液压传动系统的结构设计3271液压系统总体布局3272集成块的设计3373液压阀的结构设计33第八章液压系统密封装置的选用3481影响密封装置性能的因素34282密封装置的选用要求3583密封装置的使用要素3584密封装置的选择35第九章液压系统工作介质的选择3691工业生产对液压油的使用要求3692液压油的选用38第十章液压系统的安装、调试与维护38101液压传动系统的安装381011液压管路的安装391012液压元件的安装40102液压系统的清洗与试压401021第一次清洗401022第二次清洗411023液压系统的试压41103液压系统的调试421031调试前的检查421032启动液压泵421033系统排气421034系统耐压试验431035空载调试431036负载试车43104液压系统的维护43第十一章结论43致谢信44参考文献45引言随着科学技术的迅速发展,工业生产进入以计算机、数控和液压技术为主体的发展阶段,进而迈入以网络和信息技术为核心的经济发展阶段。由于液压技术独特的优越性,使其得到了越来越广泛的应用。液压技术介于机械和电子技术之间,同时又包含了机械和电子的有关内容。所以研究液压系统的应用应有很好的应有价值和广阔的发展前景。4液压系统已经在各个工业部门及农、林、牧、渔等许多部门得到越来越广泛的应用,而且越先进的设备,其应用液压系统的部分就越多。在造纸、纺织、塑料、橡胶等轻工行业,造纸机、纺织机、注塑机、橡胶压块机等机械设备上都大量使用着液压系统。在矿山、石油、冶金、压力加工等重工业中,由于液压系统能传递很大的能量而设备的重量相对其他传动方式来说又较小,所以有着更广泛的应用。例如矿井支架、石油钻井平台、高炉炉顶设备、钢坯连铸机、压力机、快锻机等设备WWWYANZIEDUCOM上液压系统被更广泛地应用。其他在电力、建筑、水利、交通、船舶、航空、汽车等行业,液压系统也是重要的组成部分。至于航天、军工等广泛采用先进技术的部门,液压系统更是得到广泛应用。机床行业是最早使用液压技术的行业之一,目前虽然由于电机传动技术中交流变频技术的发展而使电动机驱动夺回不少液压驱动的应用范围,但在大功率驱动或往复运动的场合,液压系统还是处于不可取代的地位。本文正是从此处入手,对数控机床的中心架和托料装置控制系统进行深入研究,并设计出专门供数控车床中心架和托料装置使用的液压站。在设计的过程当中使用了液压传动的一般规律和设计原则,最后完成设计使其满足系统的设计要求,符合设计宗旨。第一章概述11液压技术起源6液压技术的发展是与流体力学的理论研究成果和工程材料、液压介质等相关学科的发展紧密相联的。1650年帕斯卡提出了封闭静止液体中压力传播的帕斯卡定律;1686年牛顿揭示了粘性流体的内摩擦定律;到18世纪,流体力学的两个重要方程-连续性方程和伯努力能量方程相继建立,这些理论成果为液压技术的发展奠定了理论基础。1795年英国人布拉默发明了世界上第一台水压机,是他首先利用水不仅进行了能量传递,而且传递控制信号,标志现代液压技术工程应用的开始。水压机的发明还与当时铸铁等工程材料及一些新的制造方法的出现密切姓关。1851年阿姆斯特朗发明重锤式蓄能器之后,促使液压传动的应用迅速增加,到19世纪90年代,液压传动已应用于压力机、起重机、卷扬机、包装机、实验机等许多工业部门。由于水的润滑性差,易产生锈蚀。电力传动的兴起曾一度使水压传动应用减少。知4道19051908年威廉斯和詹尼两位美国工程师发明了用油作介质的轴向柱塞式液压传动装置以后,液压技术这种停滞不前的情况才有所改观。加之,1910年肖研制出用油做介质的径向柱塞泵,威克斯于1936年又发明了先导式溢流阀,特别是20世纪30年代定睛橡胶等耐油密封材料的出现,使液压传动逐步取代了水压传动,并迅速发展。到了现在,随着液压技术的不断发展和完善,它已经在工农业生产的各个部门占据了主导地位。12液压传动的优缺点1)易于获得较大的力或者力矩液压传动是利用液体的压力来传递力或力矩的。液压泵可以获得较高的压力,目前液压泵可以达到35MPA的压力,因此液压刚可获得很大的力或者力矩。例如一个30CM直径的液压缸,压力为21MPA时,可获得1480KN的推力,因此被广泛应用于需要很大力或者力矩的重型机械上。2)功率重量大功率重量比是指其输出功率于其重量的比值。功率重量比大的设备即重量和体积较小而输出较大的功率。例如飞机上的液压泵,每1KW功率的重量只有0209KG,而电动机每KW的重量将达到152KG。所以在要求传递大功率而又不允许有较大体积的情况下应采用液压传动。3)易于实现往复运动液压缸对实现往复运动是最方便的,而电动机则须通过齿轮、齿条等机构把旋转运动变成直线往复运动。4)易于实现较大范围的无级变速液压传动通过调节液体的流量就可以方便地实现无级变速,而且速比范围大。例如用节流阀调节流量时,其流量变化可从0021MINL变到1001MINL速比可达5000,其他传动形式的速比是无法比拟的。5)传递运动平稳由于液压流体的控制可以在非常小的流量时仍然很均匀,所以设备的运动速度可以很平稳,例如机床可以实现11MINMM以下的无爬行稳定进给。6)可以实现快速而且无冲击的变速和换向这是由于液压机构的功率重量比大,所以液压设备的惯性小,因此反应速度就快。例如液压马达的旋转惯量不超过同功率电动机的10,故启动中等功率电动机要12S,而同

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