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压缩包内含有CAD图纸和说明书,咨询Q 197216396 或 11970985摘 要液压传动是通过流动液体的压力能来实现运动的。液压传动在各个领域都有着非常广泛的运动，尤其在工业生产中，而且，越高科技的设备，运用的液压部分就越多。此次设计主要是将自己所学的知识结合辅助材料运用到设计中，掌握并深入了解已学知识，熟悉液压系统设计的步骤和方法，合理的选取执行机构并选用液压元件和液压基本回路，最终设计出满足要求的液压系统。关键词：铣加工、专用机床、液压站、 液压传动2AbstractHydraulic transmission is realized through the pressure of flowing liquid. Hydraulic transmission in various fields has a very wide range of sports, especially in industrial production, and, the more high-tech equipment, the more the use of hydraulic parts. This design is mainly will be applied to design of auxiliary materials according to the knowledge of their own master and in-depth understanding of knowledge, familiar with the procedures and methods of the hydraulic system design, reasonable selection of actuating mechanism and selection of hydraulic components and hydraulic basic circuit, final design satisfy the request of the hydraulic system.Key words: Milling; Special purpose machines; Hydraulic pressure station; Hydraulic transmission目 录摘要IAbstractII目录III绪论10.1 课题研究背景10.2 国内外研究现状10.3 课题研究的主要内容1第1章 液压传动的发展概况及应用31.1 液压传动的发展概况31.2 液压传动的特点及应用3第2章 液压传动的工作原理及组成52.1 液压传动的工作原理52.2 液压系统的基本组成5第3章 液压系统的工况分析63.1 确定执行元件63.2 动力分析63.2.1 液压缸负载分析63.2.2 夹紧缸与定位负载分析83.3 运动分析83.4 绘制负载循环图和速度循环图9第4章 确定主要技术参数104.1 初选液压缸工作压力104.2 确定液压缸主要尺寸104.2.1 进给液压缸的尺寸计算104.2.2 夹紧液压缸的尺寸计算124.2.3 定位液压缸的尺寸计算134.3 计算最大流量144.3.1 进给液压缸的流量计算144.3.2 夹紧液压缸的流量计算144.3.3 定位液压缸的流量计算154.4 绘制液压系统工况图15第5章 拟定液压系统原理图165.1 速度控制回路的选择165.2 换向和速度换接回路的选择165.3 油源的选择和能耗控制165.4 压力控制回路的选择175.5 拟定液压系统原理图17第6章 液压元件的选择186.1 液压泵和电动机规格的选择186.1.1 泵的选择186.1.2 电动机的选择196.2 阀类元件和辅助元件的选择206.3 油管的选择206.4 油箱的设计22第7章 液压系统的性能验算237.1 管路系统压力损失验算237.2 液压系统的发热与温升验算25第8章 结论27参考文献28致谢29绪 论0.1 课题研究背景随着生产工艺的发展和科学技术的发展，人们对高功率、高效率、高精度、高响应的工业领域和技术领域的追求更大，液压控制系统的需求量正在逐步矿大，尤其在液压系统中使用越来越多的就是反馈控制，它将先进的液压技术与电子技术结合在了一起，这一技术无论在元件系统还是在理论运用上，都已经变得完善和成熟，并使液压系统在当今机械设计中拥有着重要的位置。0.2 国内外研究现状近几年来，由于国外液压技术普遍应用了高新技术成果，使基础产品在品种、水平及扩展应用规模方面都有很大的提高和发展。目前我国的液压技术水平已经达到前列，并且科研体系也已经基本完善，尤其是近十几年以来，我国大力支持基础产品工业，使得生产水平相对提高，已经能够生产品种齐全的产品，而且也能为各个领域提供品种基本齐全的产品。并且在产品CAD和CAT方面取得了显著地成绩，其应用也非常的广泛。而且在海内成立了不少独资和合资企业，在提高我国技术水平的同时，也为客户提供了足以满足他们需求的高科技产品。尽管已取得了上述成果，但目前就国内的需求和国外的先进水平相比较还有很大的差距，包含产品趋同化、构成不合理、性能较低、可靠性较差、创新和自我开发能力较弱以及自行设计水平较低。为了在目前的市场中能够站稳脚步，这对设计师是一个足够大的考验，通过此次设计，使我们在机械制图、液压设计与计算、工程软件的应用、英文翻译、独立工作能力等方面应获得作为一个工程师的初步训练，能达到培养专业目标的要求。0.3 课题研究的主要内容我本次毕业设计的题目为立式成型铣加工专用机床液压动力系统设计。该系统是根据工件的具体加工工况来实现工作的。机床的驱动由液压系统来完成，再和一些专用部件构成了专用机床。组合机床在现在工业生产过程中有着相当关键的作用，它是通过液压驱动力的大小来进行钻孔的。本设计主要是依据各种文献材料灵活的设计，根据我在学校所学的知识以及深入学习书本知识，熟悉液压设计的流程以及一些计算过程，然后选取正确的执行元件以及其他液压元件，并且选取合理的液压基本回路，用以液压系统在实际生产中的基本要求。在设计过程中，最重要的是图纸的绘制，这不仅可以清晰的展示出设计的内容，而且可以看出所掌握的知识是否准确。 本设计在经过对专用机床技术要求的细心分析下，依据对其功能的一些需求后才进行的，主要在于介绍该系统的工作原理和它的系统的设计、选件及其组成部分，数据的计算和校核，保证系统具有良好的性能、稳定的工作。同时，也满足效率高、体积小、成本低、工作可靠、结构简单操作和维修方便等设计原则。 第1章 液压传动的发展概况及应用第1章 液压传动的发展概况及应用1.1 液压传动的发展概况在十九世纪初，石油工业逐渐发展壮大，从而推动了近代液压技术的发展，然而战舰上的炮塔转位器是最早应用液压的，随后又出现了一些简单的通用机床，直到二十世纪三十年代末，液压传动技术才真正走向成熟。二战期间，由于战争的需要，出现了以电液伺服系统为基础的高科技液压产品，从而推动了液压技术的快速发展。到二十世纪五十年代，随着世界各国的经济逐渐恢复，自动化水平越来越高，从而导致液压技术运用到了民用工业上，在机械、航空等众多领域得到了广泛而深入的应用。二十世纪六十年代以来，核能、航天技术得到飞速发展，以至于液压技术有了更广泛的应用，国民经济的各个方面有了空前的提高。1.2 液压传动的特点及应用液压技术是关于液体流动和液体压力规律的研究。现如今，随着工业的迅速发展，液压技术也得到了空前绝后的快速发展，涉及的领域几乎包涵了各个工业生产部门。特别是在机床行业中，液压传动可以实现无级调速，并在往复运动中实现频繁换向，所以其应用在不断扩大和改进。液压传动相比于机械传动有着机械传动无法比拟的优势，它是靠着液体传递动力，轻而易举的可实现非常大的力和力矩，并且传动的功率大，可无级调速，并且可使执行机构运动更加平稳，操作更简单。对操作者的要求也不高，还具有结构形式简单、维护保养方便以及元件使用寿命长等等的优点。通过与其他的传动方式比较，液压传动有以下优缺点：（1）优点1）、功率密度大。2）、布局安置灵活方便。3）、调速范围大。4）、工作平稳、快速性好。5）、操作控制方便，易于实现过载保护。6）、便于实现自动化控制以及机电液一体化。7）、易于实现直线运动。8）、可简化设备结构，减少零件数目。9）、便于液压系统的设计制造、推广使用和维护。（2）缺点1）、不能保证定比传动。2）、传动效率偏低。3）、工作安全性容易受温度所影响。4）、造价及使用维护要求较高。5）、故障诊断排除困难。4 第2章 液压传动的工作原理及组成第2章 液压传动的工作原理及组成2.1 液压传动的工作原理液压传动是一种以液体（液压油）作为传递动力和运动的工作介质，经过两次能量转换，先把机械能转化为液体压力能，然后把液压能转化为机械能对外做功，通过密封容积内容积的变化来传递能量的。首先电动机带动液压泵旋转，从油箱中吸油，液压油通过滤油器进入液压泵，随后油液通过泵输出进入压力管中，经过开停阀、节流阀、换向阀等元件流进液压缸左腔，从而推动活塞右移。此时，液压缸右腔的液压油通过换向阀和回油管流回油箱。若是换向阀换向，则压力管中的液压油将通过开停阀、节流阀和换向阀等元件流进液压缸右腔，从而推动活塞左移，并使液压缸左腔的液压油通过换向阀和回油管流回油箱。2.2 液压系统的基本组成在拥有液压传动的机械装置中，其液压系统多数都选用的是液压油等作为工作介质的。通过液压泵将机械能转化为液体压力能，然后经过各种控制阀将液压油送至执行元件中，最终转化为机械能来驱动。一般液压系统由五个部分组成，分别为动力装置、执行装置、控制调节装置、辅助装置以及工作介质。5 第3章 液压系统的工况分析第3章 液压系统的工况分析3.1 确定执行元件根据设计要求，所设计的专用机床工作循环是：工件上位-夹具定位夹紧-工作头垂直快进-成型铣刀进给加工-工作台快退-夹具松开-手工卸料。定位缸推力1000N，行程50mm；夹紧缸夹紧力5000N，行程60mm；定位、夹紧运动时间都约为1s。铣削加工进给缸负载4000N，运动部件总重量约5500N，快进、快退速度为5m/min，工进速度0.030m/min。快进、工进、快退行程分别为300mm、10mm、310mm。启动和制动时间都为0.5s。滑台均采用平导轨，动、静摩擦系数分别为0.1和0.2。根据要求可知，夹紧缸只需实现简单的夹紧和松夹作用。而定位缸同理也只需实现简单的定位作用，两缸并无其他特殊的要求。据文献5表21-2-9知一般用于工件夹紧或定位的液压缸为活塞缸或者是柱塞缸，这里选择为活塞缸。而又因该缸只需在缸一端作用，故选定夹紧缸的类型为单出杆活塞缸。而进给液压缸需要实现的工艺运动循环为：“快进工进快退”。其对缸出杆的速度以及出杆的力均有要求。参考文献5表21-2-9与夹紧缸一样选择工作缸为单出杆的活塞缸。其特点为：一般连接时往返速度和出力不同，差动连接可以实现快进，其应用范围较广。 因此确定一下（表3.1）执行元件：表3.1 执行元件表机构名称执行缸名称执行元件夹紧机构夹紧缸单杆活塞缸定位机构定位缸单杆活塞缸加工机构进给液压缸单杆活塞缸3.2 动力分析3.2.1 液压缸负载分析首先进给液压缸各个阶段的负载需要计算，具体有如下：启动、快速、加速、工进等阶段的负载。这里取液压缸的机械效率为0.9。l 启动阶段的负载=G式中 静摩擦阻力。=0.2。 G运动部件的总重。G=5500N。 即：=0.25500=1100Nl 加速阶段的负载=G+惯性阻力。牛顿第二定律求出：=ma=93N动摩擦阻力， =0.1；已知快进的速度为0.083m/s，取加速时间为0.5s； 所以=0.15500+93=643Nl 快速阶段的负载=G式中动摩擦阻力。=0.1。=55000.1=550Nl 工进阶段的负载 =+式中 铣削力4000N；所以：=+=0.15500+4000=4550Nl 快退启动负载与快进启动负载一样l 快退加速负载与快进加速负载一样l 快速阶段的负载与快进一样l 各工况分析计算见表3.2表3.2 执行件液压缸的负载计算工况计算公式负载/N液压缸驱动力/N快进启动=G11001222加速=G+643714快进=G550611工进=G +45505056快退启动=G11001222加速=G+643714快退=G550611设液压缸的机械效率=0.93.2.2 夹紧缸与定位负载分析由于已知，定位缸推力1000N。夹紧缸夹紧力5000N。很容易得知负载力。3.3 运动分析快进 工进 快退 L1为快进行程；L2为工进行程； L3为快退行程； V1为快进速度；V2为工进速度；V3为快退速度。3.4 绘制负载循环图和速度循环图根据上述计算结果绘制进给液压缸的负载循环图F-L和速度循环图v-L，如下3-1图：图3-1 液压缸负载循环图与速度循环图29 第4章 确定主要技术参数第4章 确定主要技术参数4.1 初选液压缸工作压力由工况分析，负载力最大为工进阶段，工作压力可根据负载来确定。所以根据表4.1，现取工作压力P=3 MPa。表4.1 按负载确定工作压力负载/KN50工作压/MPa=54.2 确定液压缸主要尺寸4.2.1 进给液压缸的尺寸计算根据进给液压缸的速度循环可知，液压缸在快速运动和快速快退时的运动速度相差不大。考虑到液压系统的节能、成本和空间，液压缸的连接形式我们选用差动连接的方式，即液压缸排出的油回到供油端，可节省液压泵对系统的供油，这样选取泵的排量时，可以选的小一点。液压缸采用差动连接时，根据文献430-2-10可知，我们应把液压缸设计成速度比为2的结构形式，即无杆腔的工作面积为有杆腔的面积的2倍，即A1=2A2，这样的话，d=0.707D （d-活塞杆直径，D-缸筒直径）。在差动连接的情况下，尽管液压缸排出的油与液压泵的油会流向液压缸的无杆腔。但是，只要有管路的连接，就会存在着一定的压降。因此，液压缸无杆腔的压力必须小于有杆腔的压力。计算时取0.6MPa。表4.3 执行元件背压力系统类型背压力/MPa简单系统 回油路有节流阀的系统 回油路有背压阀的系统 补油泵闭式系统 回油路相对复杂的工程机械系统 回油路路短且直接回油忽略不计负载力F的计算公式：，（液压缸在工进的情况下）式中：F 负载力 hm液压缸机械效率 A1液压缸无杆腔的有效面积 A2液压缸有杆腔的有效面积 p1液压缸无杆腔压力 p2液压缸有杆腔压力所以，有上述数据可得。液压缸无杆腔的有效作用面积： 液压缸缸筒直径为 根据设计的标准（GB/T2348-1993）下表4.4与4.5所示。对计算所得的液压缸缸筒直径和活塞杆的直径进行取整。取D=50mm。 通过前面所得可知选取液压缸的连接方式为差动连接，活塞杆与缸筒的关系公式为d=0.70750=35.35mm，根据下表4.5取活塞杆直径为36mm。表4.4 液压缸内径尺寸系列810121620253240506380（90）100（110）125（140）160（180）200（220）250320400500表4.5 活塞杆直径系列4568101214161820222528323640455056637080901001101251401601802002202502803203604004.2.2 夹紧液压缸的尺寸计算 液压缸缸筒直径为 根据设计的标准（GB/T2348-1993）上表4.4与4.5所示。对计算所得的液压缸缸筒直径和活塞杆的直径进行取整。取D=50mm。根据下表4.6与4.7，缸筒和活塞杆直径的关系。选择速比为1.33，所以缸筒与活塞杆的关系为：d=0.550=25mm，根据上表4.5取活塞杆直径为25mm。表4.6 按工作压力选取 工作压力/MPa 表4.7 按速比要求确定 1.151.251.331.461.612 0.30.40.50.550.620.71注：V1有杆腔进油时活塞运动速度V2无杆腔进油时活塞运动速度4.2.3 定位液压缸的尺寸计算 液压缸缸筒直径为 根据设计的标准（GB/T2348-1993）上表4.4与4.5所示。对计算所得的液压缸缸筒直径和活塞杆的直径进行取整。取D=25mm。根据上表4.6与4.7，缸筒和活塞杆直径的关系。选择速比为1.33，所以缸筒与活塞杆的关系为：d=0.525=12.5mm，根据上表4.5取活塞杆直径为14mm。4.3 计算最大流量4.3.1 进给液压缸的流量计算根据前面的计算。下表4.8更详细的计算执行件在各个工况中的压力流量以及功率的值。如下图所示：表4.8各工况下的主要参数值工况推力 回油腔压力 进油腔压力 输入流量 输入功率 计算公式快进 启动动122201.76加速7141.861.26恒速6111.761.165.010.098工进50560.62.860.060.003 快退启动122202.54 加速7140.62.00恒速6110.61.894.730.1494.3.2 夹紧液压缸的流量计算按液压缸流量计算公式： Q1=AV0.1 式中 V油缸伸出速度，m/min A液压缸无杆腔的面积，cm；所以Q1=（3.145/4）3.60.1=7 L/min4.3.3 定位液压缸的流量计算按液压缸流量计算公式： Q1=AV0.1 式中 V油缸伸出速度，m/min A液压缸无杆腔的面积，cm；所以Q1=（3.142.5/4）30.1=1.5 L/min4.4 绘制液压系统工况图 第5章 拟定液压系统原理图第5章 拟定液压系统原理图5.1 速度控制回路的选择液压油缸的形式明确后，液压运动的控制方向与速度的回路是重点要选择的。在流量不大的场合中，液压系统大部分采用的是通过常规的阀与阀之间有效的配合来实现各种工况要求的动作。而在流量较大的高压场合中，为了满足大流量的工作需求，液压系统则需要利用插装阀与先导控制阀的逻辑组合去实现。液压系统回路中，速度控制的原理是去改变进入执行器的流量或在密闭的空间内改变体积来实现。对应的控制方法有节流调速和容积调速，或者有时也使用双容积节流调速的形式。容积调速的回路，是去改变动力源泵或者马达的排量达到调速的要求。采用此种调速回路有很多优点，其中最大特点就是无溢流和节流的压力损失。还有在效率方面，节流调速的效率要高。但是为了散热和补充回路中的泄漏，不得不添加辅助泵。此种调速的回路，一般经常用于功率较大，速度较高的场合，因此设计成本也较高。所以本系统采用节流调速。节流调速通常是在定量回路中调节节流阀阀口的大小，控制开口度和进入液压缸的流量，通过这样的方法调节速度。此种调速方式拥有以下优点：结构简单以及成本低。节流控制有三种形式：进气节流阀、回油节流阀和旁路节流阀。进气节流阀的影响较小，而回油节流阀通常用于负载轴承，而旁路节流阀则用于高速。5.2 换向和速度换接回路的选择该设计要求快进和快退时速度较大，且保证工作平稳以及连接方式为差动连接，所以，我们选用三位五通换向阀来实现这些要求。5.3 油源的选择和能耗控制在一个系统工作循环内，液压缸要保证系统动力部分能够在快进和快退时提供低压大流量，并且能够在工进时提供高压小流量，所以可以看出高压小流量要在系统的一个工作循环中占用绝大部分时间。因此要提高系统的工作效率并且降低制造成本，选用单定量叶片泵是不合理的。所以本次设计的动力源要选用双联叶片泵，或者是限压式变量泵。限压式变量泵作为动力源时在工作时容易造成系统流量的不稳定，很容易使机床工作台在运行过程中不稳，这样会影响工件的加工效果。由于双联叶片泵能够实现同时供油，并且能够加快油缸的运动速度。综合考虑，选取双联式叶片泵是最适合本次设计的液压系统。5.4 压力控制回路的选择本设计要求液压缸在工作时其工作压力要在正常范围内。但有时候需要多级调节，这就要通过溢流阀来调低。而在容积调速系统中，通常是由溢流阀当安全阀使用，起到保护系统安全的作用。一般在定量泵供油的系统中，溢流阀的作用是调节工作需要的压力。5.5 拟定液压系统原理图经过前面对系统的分析与选择回路。综合考虑分析，去掉多余的元件，保证执行件的准确运行，使系统尽量简单，尽可能使回路的压力损失小，发挥液压系统的优点，保证工作效率，拟定如下5-1液压原理图：图5-1 液压系统原理图 第6章 液压元件的选择第6章 液压元件的选择6.1 液压泵和电动机规格的选择6.1.1 泵的选择(1) 计算液压泵的最大工作压力 由于小流量泵在系统快进和工进的时候会向液压缸不断地提供液压油，由上面计算可知，液压缸工进时的最大工作压力为 ，假如在进油时进口节流调速回路总压力损失选 ，而压力继电器运作时需要压差为，所以小流量泵所要承受的最大工作压力为： 由原理图可知，在液压缸快进和快退的时候，大流量泵要向液压缸不断地提供大量的油。通过前面的计算可知，液压缸在快退时最大工作压力为。通过原理图可以知道，液压缸在快退的时候液压油是不经过调速阀的，因此压力损失较小。可选取 ，则大流量泵能够承受的最大工作压力大约为：(2) 计算液压泵的流量 由上表可知，在快退时，液压缸流进的最大流量值为 。如果取回路泄漏系数K=1.1。则两个泵的总流量为：由文献可知，在溢流阀工作的最低流量为3L/min，工进时的流量为0.06L/min的情况下，所以小流量泵最低流量为3.1L/min。(3) 确定液压泵的规格 通过以上计算数值可知，并查阅相关资料，可以知道泵的额定压力一定要比最大工作压力高20%-60%。所以可以求得：只要液压泵的额定流量大于系统计算的最大流量都是可以的。综合考虑选取双联定量叶片泵，其型号为PV2R12-14/6。额定流量则只须满足上述最大流量即可。最后确定选取PV2R12-14/6型双联叶片泵，其额定的压力值为14MPa，小流量泵排量为6mL/r，大流量泵的排量为14mL/r。当液压泵的转速取np=940r/min时，流量理论值分别为5.6L/min和13L/min。如果液压泵容积效率取v=0.9。则液压泵的实际输出流量为5L/min和11.7L/min。6.1.2 电动机的选择电动机的选取首先要计算好其功率，但应当注意的是匹配泵的转速一定在电动机转速允许范围内。由于输入功率最大的时候为液压缸在快退的时候。若取液压泵总效率 。液压泵的总效率见表6.1所示。表6.1液压泵的总效率液压泵的类型齿轮泵叶片泵柱塞泵螺杆泵总效率 这时液压泵的驱动电动机功率为： 根据数据查阅相关资料可得，我们选用电动机规格相近的Y90L6型电动机。其额定功率为1.1KW。额定转速为940r/min。6.2 阀类元件和辅助元件的选择 阀类元件和辅助元件见下表6.2所示：表6.2液压元件规格及型号序号元件名称规格型号额定流量 额定压力 1双联叶片泵 11.7/5142三位五通电液换向阀 636.33行程阀 636.34调速阀 66.35单向阀 1006.36单向阀 1006.37液控顺序阀 636.38背压阀 106.39溢流阀 106.310单向阀 1006.311滤油器 806.312压力表开关 13单向阀 1006.314压力继电器 1415减压阀 302.56.3 油管的选择按设计要求，根据表6.3，取油管内允许流速为：压力油：回油管：表6.3推荐流量管道推荐流速/(m/s)吸油管道 ，一般取1以下压油管道 ，压力高，管道短，粘度小取大回油管道 整个系统中，压力油管最大流量为泵出口，由于油缸的速比为2，因此回油量为进油量的2倍，因此，回油量为26L/min。（1）进油管内径的确定可按下式计算：d=（2）回油管内径的确定（3）按标准选取油管可按标准选取：进油管内径,壁厚为2mm的无缝钢管；回油管内径,壁厚为1mm的无缝钢管。6.4 油箱的设计油箱的容量按式估算，现取=7，得v=117L。根据下表6.4，我们可以确定该油箱容量为160L。又实际装油量为油箱容积的80%，故设计油箱的容积约为200L。表6.4 油箱容量 如果取油箱内宽W1，高H1，长L1比例为1:1.5:2，可得长L1=825mm,宽W1=454mm,高h1=596mm，取油箱的壁厚为3mm，油箱的底部厚度为4mm，由于油箱顶部需要安放众多其他元件，故取油箱顶部厚度为10mm，因为油箱需要散热，且方便搬移，故取油箱底部到地面的距离为80mm。因此，油箱基底的总长、总宽以及总高分别为:长L=831mm，宽W=460mm，高H=690mm 第7章 液压系统的性能计算第7章 液压系统的性能验算7.1 管路系统压力损失验算因为系统管路还没有选定，所以只能初步确定系统的压力损失。首先估算时先要了解液体的压力损失，并且计算各种状态下总的压力损失，如果没有问题，再取进油管道长度和回油管道长度各为L=2m以及油液的运动粘度取和油液的密度取。(1)判断流动状态通过之前的各种计算可以知道，在进油和回油管路中，以快退时所通过的回油流量最大，同时，油液流动的雷诺数也是最大的。所以可以推得各种工况下的进油和回油油路中，其流动状态全为流层。(2)计算系统压力损失由相关资料可知层流的流动状态沿程阻力系数公式为，以及在管道内油液的速度为，然后将这两个公式带入沿程压力损失公式，并将上述已经得到的数据带入这个公式后，得由此可见，沿程压力损失是与液压系统中的流量成正比的。由于管道的结构还没有定下，因此管道的压力损失可按公式计算，可以根据公式来计算各工况下的阀类元件的局部压力损失。各种工况下的压力损失的计算如下：在快进的进油管路上，压力损失分别为： 在回油管路上，压力损失分别为最后将回油管路上的压力损失带入进油管路的压力损失中去，可以得到总的压力损失为：在工的进油管路上， 若不计算管路的沿程压力损失以及局部压力损失，那么在进油管路上总的压力损失为：可见该值与之前所预估的背压基本相同。因此液压缸的工作压力需要再一次计算，计算所得为由于压力继电器的动作压差。所以则小流量泵的工作压力为该值也与之前预估的值基本相同，这可以作为调整溢流阀压力的参考。在快退的进油管路上总的压力损失为：该值远远小于之前预估的值，因此电机的功率符合液压泵所需要的驱动功率。在回油管路上总的压力损失为7.2 液压系统的发热与温升验算由于整个过程工进的时间是最长的，所以可以按工进时来计算系统的发热与温升则压力损失：液压系统的总输入功率就可知为：液压缸的输出有效功率也可知为：通过上面的计算可以得到系统的发热功率为：工进时系统中的油液温升可以按照公式进行计算，即为：公式中的传热系数。设环境温度，则热平衡温度为： 故满足要求。 第8章 结论第8章 结 论本次设计是对立式成型铣加工专用机床液压动力系统的设计，首先我要熟悉液压系统的有关知识，绘出液压系统原理图，再根据设计要求对每一个环节进行计算，最后选定元件。通过此次课题的液压系统设计的一系列过程，我了解到做一个系统必须先对整个系统的工作循环和工况进行整体了解，利用学到的液压知识，设计计算液压系统的各方面的参数，并为系统选取回路以及元件。本次设计可以基本达到任务要求的轻质量、低成本、小体积、结构简洁、高工作效率并经常使用及维修方便。当然，在自己现在的知识水平上，设计有可能会显得有点单一。虽然本次设计的液压系统和其他相比较具有很多优点，也基本符合了此次设计的基本要求，但是由于本人是初次设计，对液压方面的设计经验还不是很足，设计中如有什么不足之处，望各位老师们多多指点，在今后设计中我一定会加以注意。 参考文献参考文献1张福臣.液压与气压传动.机械工业出版社，20082张利平.现代液压技术应用220例.化学工业出版社，20063杨培元.液压系统设计简明手册.机械工业出版社，20024张利平.液压站设计与使用.海洋出版社，20045杨帮文.液压阀和气动阀选型手册.化学工业出版社，20096文斌.管接头和管件选用手册.机械工业出版社，20067张建中.机械设计基础.高等教育出版社，20078章宏甲.液压传动M.机械工业出版社，19939陈松楷.机床液压系统设计手册M.广东高教出版社，199310张利平.液压传动系统设计与使用.化学工业出版社，201011张利平.液压气动技术速查手册.化学工业出版社，200712王守成.液压元件及选用.化学工业出版社，200713孙如军.液压与气压传动.清华大学出版社，201114王春行.液压伺服控制系统.北京：机械工业出版社，198715何存兴.液压元件.北京：机械工业出版社，198216李洪人.液压控制系统.北京：国防工业出版社，198117许福玲.液压与气压传动.北京：机械工业出版社,2007 致谢致 谢在这次设计当中，由于缺少这方面的设计的经验，设计中有一些考虑不周全的方面以及一些选用的错误，如果没有老师的指导，完成设计任务还有一定的困难。指导老师对我们进行细心的指导，每个阶段的任务都督促我们完成，使我们能够按时完成毕业系统里的任务，帮我指导设计过程中的一些错误，我对指导老师表示衷心的感谢！其次感谢大学四年所有的老师，为我们打下了专业知识基础，使毕业设计才能顺利地完成。毕 业 设 计（论 文）外 文 参 考 资 料 及 译 文译文题目： Machine Tool Hydraulic System 学生姓名： 学 号： 专 业： 所在学院： 指导教师： 职 称： 20xx年 2月 27日Machine Tool Hydraulic SystemHydraulic transmission There are many outstanding advantages, it is widely used, such as general industrial use of plastics processing machinery, the pressure of machinery, machine tools, etc.; operating machinery engineering machinery, construction machinery, agricultural machinery, automobiles, etc.; iron and steel industry metallurgical machinery, lifting equipment, such as roller adjustment device; civil water projects with flood control and dam gate devices, bed lifts installations, bridges and other manipulation of institutions; speed turbine power plant installations, nuclear power plants, etc.; ship from the deck heavy machinery (winch), the bow doors, bulkhead valve, stern thruster, etc.; special antenna technology giant with control devices, measurement buoys, movements such as rotating stage; military industrial control devices used in artillery, ship devices, aircraft simulation, aircraft retractable landing gear and rudder control devices and other devices.A complete hydraulic system consists of five parts, namely, power components, the implementation of components, control components, auxiliary components and hydraulic oil. The role of dynamic components of the original motive fluid is into mechanical energy to the pressure that the hydraulic system of pumps, it is to power the entire hydraulic system. The structure of the form of hydraulic pump is generally pump, vane pump and piston pump. Implementation of components (such as hydraulic cylinders and hydraulic motors) which is the pressure of the liquid can be converted to mechanical energy to drive the load for a straight line reciprocating movement or rotational movement.Control components (that is, the various hydraulic valves) in the hydraulic system to control and regulate the pressure of liquid, flow rate and direction. According to the different control functions, hydraulic pressure control valve can be divided into valves, flow control valves and directional control valve. Pressure control valves are divided into benefits flow valve (safety valve), pressure relief valve, sequence valve, pressure relays, etc.; flow control valves including throttle, adjusting the valves, flow diversion valve sets, etc.; directional control valve includes a one-way valve , one-way fluid control valve, shuttle valve, valve and so on. Under the control of different ways, it can be divided into the hydraulic valve control switch valve, control valve and set the value of the ratio control valve. Auxiliary components, including fuel tanks, oil filters, tubing and pipe joints, seals, pressure gauge, oil level, such as oil dollars. Hydraulic oil in the hydraulic system is the work of the energy transfer medium, there are a variety of mineral oil, emulsion oil hydraulic molding Hop categories.The role of the hydraulic system is to help humanity work. Mainly by the implementation of components turn pressure into a rotating or reciprocating motion. Hydraulic principle ：it consists of two cylinders of different sizes and composition of fluid in the fluid full of water or oil. Water is called hydraulic press; the said oilfilled hydraulic machine. Each of the two liquid a sliding piston, if the increase in the small piston on the pressure of a certain value, according to Pascals law, small piston to the pressure of the pressure through the liquid passed to the large piston, piston top will go a long way to go. Based cross-sectional area of the small piston is S1, plus a small piston in the downward pressure on the F1. Thus, a small piston on the liquid pressure to P = F1/SI, Can be the same size in all directions to the transmission of liquid. By the large piston is also equivalent to the inevitable pressure P. If the large piston is the cross-sectional area S2, the pressure P on the piston in the upward pressure generated F2 = PxS2 Cross-sectional area is a small multiple of the piston cross-sectional area. From the type known to add in a small piston of a smaller force, the piston will be in great force, for which the hydraulic machine used to suppress plywood, oil, extract heavy objects, such as forging steel.The present invention relates to a hydraulic system in a machine, particularly suitable for the drive of a member, such as a machine tool cutter, which may be subjected to a suddenly increasing load.When the load on a hydraulically driven machine tool member, such as a slide or rotating tool, increases, the load on the hydraulic motor which drives the member increases accordingly. With this increased load, the pressure of the hydraulic fluid supplied through a pressure line by a pump to the inlet side of the motor increases, and the fluid undergoes a slight compression. To provide continued operation of the motor without a drop in speed, the pump must not only supply the fluid required to keep the motor operating at the desired speed, but, because of the pressure increase resulting from the increased load, must also supply additional fluid to make up for the compression of fluid in the pressure line.If the increase of load on the motor is gradual, the compression of fluid in the pressure line is gradual and, under these conditions, the pump can usually supply fluid at a rate to compensate for the gradual compression of fluid in the pressure line while, at the same time, supplying sufficient fluid at the rate required to keep the motor operating without a significant drop in speed. However, a sudden increase of the load on the motor results in a sudden compression of the fluid in the pressure line, and fluid for continued operation of the motor is not available until the pump has had time to supply the additional fluid in the pressure line required because of the compression of the fluid therein.In some instances, particularly where the pressure line between the pump and the motor is relatively long, the momentary hesitation resulting from the application of a sudden load can have serious consequences. For example, in a large milling machine, where a cutter mounted on a carriage is rotated by a hydraulic motor mounted on the carriage remote from the pump in the base, a sudden increase in the load on the motor due, for example, to full sudden engagement of the cutter with a workpiece, will cause the motor to hesitate until the long pressure line between the pump and the motor can be filled by the pump as the fluid in the line compresses under the increased pressure therein caused by the increased load. However, during the time required for the pump to supply the fluid necessary to compensate for compression in the pressure line fluid, relative feed movement between the carrier and workpiece continues, increasing the load on the motor. This can cause a complete stalling of the cutter and fracture thereof as the feed movement continues.One solution to this problem would be the installation of a large flywheel on the cutter spindle. With the cutter spindle rotating at the desired speed before the cutter is subjected to a sudden increase in load, the flywheel would define a source of stored kinetic energy which would be instantly available to keep the cutter spindle and cutter rotating while the pump is supplying fluid to the pressure line to compensate for the compression of fluid therein. However, the weight of the flywheel increases wear on the spindle bearings, and the increased inertia of the spindle cutter slows down starting and stopping of the cutter. Moreover, one advantage in using a hydraulic motor on a tool carriage to drive the tool instead of an electric motor lies in its lighter weight, which is more easily supported by the carriage, and the use of a flywheel on the spindle cutter would substantially diminish this advantage. Finally, the use of a flywheel is applicable only with rotary driven members. Another possible solution would be to increase the capacity of the pump supplying the hydraulic motor, or provide additional pump capacity available to the hydraulic motor, so that the demands of the hydraulic motor can be met at the same time the pump is supplying additional fluid to the pressure line to make up for the compression of the fluid therein when the load on the cutter increases sharply. Despite the fact that only a relatively small amount of fluid is required in the pressure line to compensate for compression of fluid therein, there is, in the case of a cutter being continuously fed into the work, only a very short time available to supply this fluid, and any additional pump capacity provided to meet this infrequent demand would have to be impractically large to be capable of supplying fluid at the high rate needed. In the present invention there is provided a hydraulic system which, like the flywheel, provides a source of energy instantly available when a sudden load in encountered, but which offers many advantages over the flywheel. With the present invention, fluid can be supplied to the pressure line leading to the inlet side of the motor when needed at a high rate without the expense of large pump capacity. In brief, an auxiliary source of stored fluid under high pressure is provided for the hydraulic motor. This source is normally isolated from the motor, and is connected to the inlet side of the motor only when a sudden increase in load on the motor is encountered. Since only a small amount of fluid is required at a high rate, the auxiliary source of fluid under pressure is connected only briefly to the inlet side of the motor and when disconnected therefrom, is recharged. It is important, in the system of the present invention, that the auxiliary source of fluid under pressure be normally isolated from the pressure line leading to the inlet side of the motor. If such a source were continuously connected to this line, it would take fluid from the line when the pressure in the line was high and deliver fluid to the line when the pressure in the line was low. To prevent stalling of a hydraulic motor encountering a sudden load in accordance with the present invention, however, it is necessary that fluid be supplied at a high rate to the line leading to the inlet side of the motor when the pressure in that line is rising. In the preferred form of the invention, the auxiliary source of stored hydraulic fluid under pressure comprises a hydraulic pressure accumulator which may be conveniently located in the base of the machine, a blocking valve which is preferably located near the motor, and a line connecting the accumulator to the blocking valve. The discharge line from the motor contains a restriction to establish a back pressure in the discharge line between the motor and the restriction which varies as the speed of the motor varies. The blocking valve has an operating port connected to the discharge line between the motor and the restriction, and has a discharge port connected to the inlet side of the motor. The instant the member, such as a rotary tool, driven by the hydraulic motor encounters a load sufficiently sudden to slow the hydraulic motor significantly, the back pressure drops to operate the blocking valve for the release of a surge of fluid under high pressure from the auxiliary source to the inlet side of the motor. This surge of fluid compensates for compression of the fluid in the line between the pump and the inlet side of the motor so that the motor can instantly resume normal speed despite the increase in load on the motor. As soon as the motor resumes speed, the accumulator is again isolated from the motor. Unlike the mechanical flywheel, this system does not increase wear of the spindle bearings, does not prolong starting and stopping of the spindle, and can be utilized to overcome sudden large loads applied to a slide as well as those applied to a rotary member. In a machine tool having a pump in the base, and having a movable carriage with a hydraulic drive motor thereon to drive, for example, a rotary tool mounted on the carriage, the accumulator, which is relatively heavy, is preferably mounted in the base, and the blocking valve is preferably mounted on the carriage. It is therefore one object of the present invention to provide a hydraulic system operable to prevent stalling of a hydraulic drive motor when subjected to a sudden load.机床液压系统液压传动有许多突出的优点，它的应用非常广泛，如一般工业用的塑料加工机械、压力机械、机床等；行走机械中的工程机械、建筑机械、农业机械、汽车等；钢铁工业用的冶金机械、提升装置、轧辊调整装置等；土木水利工程用的防洪闸门及堤坝装置、河床升降装置、桥梁操纵机构等；发电厂涡轮机调速装置、核发电厂等等；船舶用的甲板起重机械（绞车）、船头门、舱壁阀、船尾推进器等；特殊技术用的巨型天线控制装置、测量浮标、升降旋转舞台等；军事工业用的火炮操纵装置、船舶减摇装置、飞行器仿真、飞机起落架的收放装置和方向舵控制装置等。一个完整的液压系统由五个部分组成，即动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件和液压油。动力元件的作用是将原动机的机械能转换成液体的压力能，指液压系统中的油泵，它向整个液压系统提供动力。液压泵的结构形式一般有齿轮泵、叶片泵和柱塞泵。 执行元件(如液压缸和液压马达)的作用是将液体的压力能转换为机械能，驱动负载作直线往复运动或回转运动。 控制元件(即各种液压阀)在液压系统中控制和调节液体的压力、流量和方向。根据控制功能的不同，液压阀可分为压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀。压力控制阀又分为溢流阀(安全阀)、减压阀、顺序阀、压力继电器等；流量控制阀包括节流阀、调整阀、分流