双头组合车床的液压系统设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985本科毕业论文双头组合车床的液压系统设计DOUBLETHEHYDRAULICSYSTEMDESIGNCOMBINATIONLATHE学院名称专业班级机械设计制造及其自动化学生姓名指导教师姓名指导教师职称买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985摘要本文是关于双头车床液压系统设计过程的阐述。主要包括系统方案的确定、液压集成块与控制系统的设计和总体布局的设计几个方面的内容。双头车床加工时，由于零件较长，拟采用零件固定，刀具旋转和进给的加工方式，其加工动作循环方式是快进工进快退停止，同时要求各个车削头能单独调整。显而易见，采用双头车床能使原需多道工序的产品能一次切削完成，使工序简化，生产效益大大提高。且这种设计所产生的产品对成均匀，精度高。对于双头车床的动力执行部分，本设计采用液压伺服机构。液压伺服机构较其他机构有传动平稳、噪音小、驱动力大等优点，同时也存在漏油、爬行、体积大等缺点。为了尽量避免液压系统的上述缺点，系统设计时用集成块来代替管路，在液压系统采用液压阀集成配置，可以显著减少管路联接和接头，降低系统的复杂性，增强现场添加和更改回路的柔性，具有结构紧凑、安装维护方便、泄漏少、振动小、利于实现典型液压系统的集成化和标准化等优点。关键词双头车床液压系统液压伺服机构买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985ABSTRACTTHISTEXTISACONCERNINGOFHYDRAULICSYSTEMOFTHEDOUBLEHEADLATHEINTHISTEXT,ITPRIMARILYINCLUDESTHEDETERMINATIONOFHYDRAULICSYSTEMPROGRAM,THEDESIGNOFTHEHYDRAULICMANIFOLDBLOCKANDCONTROLSYSTEM,ANDTHEDESIGNOFTHETOTALLAYOUTOFTHECONTENTSWHENWEUSETHEDOUBLEHEADLATHETOWORKTHECOMPONENTS,BECAUSETHEYARERELATIVELYLONG,WEPLANADOPTTHEWAYOFCOMPONENTSFIXING,CUTTINGTOOLREVOLVINGANDAHEADINGTHECIRCULATEPATTERNOFWORKINGMOVEMENTISSPEEDINGAHEADINGWITHDRAWINGHALTINGMEANWHILE,EACHTURNINGHEADISREQUIREDTOADJUSTSOLELYTELLITSOWNTALE,ITCANMADETHEPRODUCENEEDEDSEVERALWORKINGPROCEDUREFORMERLYCUTCOMPLETELYONLYONCE,PREDIGESTTHEWORKINGPROCEDUREANDIMPROVETHEMANUFACTUREBENEFITENORMOUSLYANDTHEPRODUCEMANUFACTUREDBYTHEDESIGNMAYBESYMMETRY,UNIFORMITYANDHIGHPRECISIONFORTHEDRIVEPERFORMPARTOFTHEDOUBLEHEADLATHE,THEDESIGNADOPTSHYDRAULICPRESSURESERVOMECHANISMWHENCOMPAREDTOOTHERINSTITUTIONS,ITHASMANYADVANCESSUCHASDRIVINGCALMLY,SMALLNOISE,DRIVEPOWERGREATCONTEMPORARY,ITEXISTSSEVERALSHORTCOMINGSSUCHASLEAKINGOIL,CREEPINGBIGVULUMEINORDERTOAVOIDTHEABOVESHORTCOMINGSASFARASPOSSIBLE,DURINGTHEDESIGNOFHYDRAULICSYSTEMIUSETHEHYDRAULICMANIFOLDBLOCKTOREPLACETHEOILTUBESOTHATITCANUSELESSOILTUBEANDTUBEJOINT,DECREASECOMPLEXITYOFTHESYSTEM,INCREASETHEFLEXIBILITYOFAPPENDINGANDALTERINGTHESYSTEMONTHESPOT,TIGHTTHESYSTEM,INSTALLANDUPHOLDHANDILY,LITTLERSEEPINGOIL,LOWERVIBRATION,ANDHELPFORACCOMPLISHTHEINTEGRATIONANDSTANDARDIZATIONOFTHECHARACTERISTICHYDRAULICSYSTEMKEYWORDSDOUBLEHEADLATHE；HYDRAULICSYSTEM；HYDRAULICSERVO买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709850目录引言1第一章制定基本方案及绘制液压系统原理图511确定对液压系统的工作要求5111执行机构5112方向回路5113调速回路612拟定液压系统工作原理图7第二章计算和选择液压元件1121原始数据1122工作负载及惯性负载计算11221密封阻力的计算12222导轨摩擦阻力的计算12223回油背压造成的阻力计算13224确定液压缸的结构尺寸和工作压力1423油泵的计算18231确定油泵的实际工作压力，选择油泵18232确定液压泵电机的功率19第三章液压元件计算与选择2031选择控制元件2032油管的计算和选择2233管接头的选择2434油箱的设计2435液压油的选择27第四章液压系统性能的验算27买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985141计算液压缸各运动阶段的进、排油量28412验算进给油路在快进、工进和快退时的压力损失28413计算液压泵各运动阶段的输出压力32414计算回路效率34415验算系统温升34结论35致谢36参考文献37买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709852买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709853买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709854引言随着电子信息技术的发展，世界机床业已进入了以数字化制造技术为核心的机电一体化时代，其中数控机床就是代表产品之一。数控机床是制造业的加工母机和国民经济的重要基础。它为国民经济各个部门提供装备和手段，具有无限放大的经济与社会效应。目前，欧、美、日等工业化国家已先后完成了数控机床产业化进程，而中国从20世纪80年代开始起步，仍处于发展阶段。可以预见，未来普通机床的市场份额将不断下滑,数控机床的消费会逐渐扩大。国外公司在中国数控系统销量中的80以上是普及型数控系统。如果我们能在普及型数控系统产品快速产业化上取得突破，中国数控系统产业就有望从根本上实现战略反击。在这样一个大背景下，我们的选择设计了数控车床的液压系统，以提高生产效率和产品质量和降低工人劳动强度。通过本次设计培养综合运用基础知识和专业知识，解决工程实际问题的能力，使工程绘图、数据处理、外文文献阅读、程序编制、使用手册等基本技能及能力得到训练和提高。此外，力求完成设计的同时，熟悉国内外数控技术及数控机床的现状及发展趋势,增强对如何发展民族数控机床产业的认识和使命感。1、液压传动的组成（1）液压泵把机械能转换为液体压力能的元件。（2）执行元件把液体压力能转换为机械能的元件。如液压缸、液压马达等。（3）控制元件通过对液压的压力、流量和方向的控制来实现对执行元件的运动速度、方向、作用力等控制，也用于实现过载保护程序控制等，其中包括压力控制阀、流量阀、方向控制阀等。（4）辅助元件以上组成部分以外的其他元件，如接头油箱、管道、滤油器、冷却器、加热器等。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709855随着工业的发展，机械化、自动化程度的日益提高，对液压元件及液压装置的标准化、集成化、微型化提出了更高的要求。于是出现了由液压系统组成的液压站。液压站不仅满足了日益发展数控机床、组合机床自动线及一般专用组合机床对液压系统的要求，而且适用于小批单件生产的非标准设备。2、液压传动的优缺点液压系统以液压液作为工作介质，而液体不可以压缩的特性使液压系统运动的平稳性得到保证。在工业的许多领域，液压系统的应用越来越广泛。其优点和缺点有以下几个方面（1）在相同的体积下，液压装置能比电气装置产生出更多的动力。在相等的功率下，液压装置的体积小，重量轻，功率密度大，结构紧凑。液压马达的体积和重量只有同等功率电动机的20左右。（2）液压装置工作比较平稳。由于重量轻，惯性小，反应快，液压装置易于实现快速启动，制动和频繁的换向。（3）液压装置能在大范围内实现无级调速（调速范围可达2000），它还可以在运行的过程中进行调速。（4）液压传动易于实现自动化，它对液体压力、流量或流动方向易于进行调速或控制。当将液压控制和电气控制、电子控制或气动控制结合起来使用时，整个传动装置能够实现很复杂的顺序动作，也能方便的实现远程控制。（5）液压装置易于实现过载保护。液压缸和液压马达都能长期在堵转状态下工作而不会过热，这是电气传动装置和机械传动装置无法办到的。（6）由于液压元件已经实现了标准化、系列化和通用化，液压系统的设计、制造和使用都比较方便。（7）用液压传动实现直线运动远比用机械传动简单，这一点在本设计中体现的比较出色。但液压传动也存在着一些缺点（1）液压传动在工作过程中常有较多的能量损失（摩擦损失，泄漏损失等），长距离传动时更是如此。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709856（2）液压传动对油温变化比较敏感，它的工作稳定性很易受到温度的影响，因此它不能在很高或很低的温度条件下工作。（3）为了减少泄漏，液压元件在制造精度上要求较高，因此它的造价较贵，而且对工作介质的污染比较敏感。液压传动出现故障时不易找出原因。总的来说，液压传动的优点是主要的，而它们的缺点通过技术的进步和多年的不懈努力，已得到了很大的改善。3、液压技术的应用及其发展趋势（1）国内液压技术的现状及发展趋势我国液压产品有一定生产能力和技术水平的生产科研体系。尤其是近十年来基础产品工业得到国家支持，装备水平有所提高，目前已能生产品种规格齐全的产品。近年来，我国液压气动密封行业坚持技术进步，加快新产品开发，取得良好成效，涌现出一批各具特色的高新技术产品。但取得的这些成果和目前国内需求和国外先进水平相比较还有好大差距。包括产品趋同化，构成不合理，性能低，可靠性差，创新和自我开发能力弱，自行设计水平低。具体表现在产品水平，产品体系与市场需求存在较大的结构性矛盾。因此，在众多低档产品压价竞争的同时，不得不让出一块巨大的市场给国外产品。这表明，在市场丰富多样的需求面前，第一国内企业必修依靠科技进步，不断调整产品结构；第二适应国际传动技术产品工业向国际化发展趋向，对现有国内企业进行改组，合并。是企业开发能力，装备能力，管理水平和服务水平不断提高，以保持一定竞争能力第三不断提高企业产品的开发能力和创新能力，加强产学研结合，充分利用高等院校的科研开发人力资源，发展由自主产权的产品和技术；第四完善质保体系，不断提高产品质量及可靠性，计划地进行技术改造设备更新，挺高产品知名度，创立品牌。（2）液压技术及产品发展方向（1）节省能耗，提高效率，采用液压传动与控制系统的节能技术（2）重视环保，提高电液压自动控制系统性能，开发水压传动与控制技术，大力开发水压系统和元件，扩大其应用领域买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709857（3）先进设计技术，如计算机辅助设计与实验，仿真技术。4、液压技术在本课题中的具体应用加工压缩机拖车上一根长轴两端轴颈时，如果我们采用传统的车削加工思路，即一端夹紧，另一端用顶针顶住，车削完一端后卸下重新换向一夹一顶加工另外一端轴颈，那么，由于长轴零件自身刚度不足，加工精度很难得到保证，而且上述加工流程务必会降低加工效率。因此，国内外设计人员提出了许多可行的方案。其中，本课题中的双头车床方案表现出了相对的优势。双头车床加工时，由于零件较长，拟采用零件固定，刀具旋转和进给的加工方式，其加工动作循环方式是快进工进快退停止，同时要求各个车削头能单独调整。显而易见，采用双头车床能使原需多道工序的产品能一次切削完成，使工序简化，生产效益大大提高，比原先提高一倍以上，且这种设计所产生的产品对成均匀，精度高。总之，我们相信采用双头车床加工长轴零件，加工精度和效率都会得到显著的改善，双头车床在机械加工中必将开辟更加广阔的前景。通过这次毕业设计，可以达到以下目的1，培养综合运用专业基础知识和专业技能来解决工程实际问题的能力；2，强化工程实践能力和意识,提高本人综合素质和创新能力；3，使本人受到从事本专业工程技术和科学研究工作的基本训练,提高工程绘图、计算、数据处理、外文资料文献阅读、使用计算机、使用文献资和手册、文字表达等各方面的能力；4，培养正确的设计思想和工程经济观点，理论联系实际的工作作风，严肃认真的科学态度以及积极向上的团队合作精神。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709858第一章制定基本方案及绘制液压系统原理图11确定对液压系统的工作要求双头车床，加工压缩机拖车上一根长轴两端的轴颈。由于零件较长，拟采用零件固定，刀具旋转和进给的加工方式。其加工动作循环是快进工进快退停止。同时要求各个车削头能单独调整。其最大切削力在导轨中心线方向估计为11000N，所要移动的总重量估计为16000N，工作进给要求能在002511M/MIN范围内进行无级调速，快进、快退速度一致，为4M/MIN，试设计该液压传动系统。图11为该机床的外形示意图。图11双头车床外形示意图111执行机构根据加工要求，刀具旋转由机械传动来实现；主轴头沿导轨中心线方向的“快进工进快退停止”工作循环拟采用液压传动方式来实现，故拟选定液压缸作执行机构。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709859112方向回路液压缸的工作循环运动采用三位五通O型电磁换向阀，其工作原理是利用阀心在阀体中的相对运动，使液流的通路接通、关断，或变换流动方向，从而使执行元件启动、停止或变换运动方向。它能使执行元件正反运动时可以得到不同的回油方式并在任何一位置上停止运动。为了自动实现上述工作循环，并保证零件有一定的加工长度该长度并无过高的精度要求，拟采用行程开关及电磁换向阀实现顺序动作。113调速回路液压传动系统中的速度控制回路的分类调节液压执行元件的速度的调速回路；使之获得快速运动的快速运动回路；和工作进给速度以及工作进给速度之间的速度换接回路等。调速的目的调速是为了满足液压执行元件对工作速度的要求。在不考虑液压油的压缩性和泄漏的情况下，液压缸的运动速度为VAQ液压马达的转速为MVNQ输入液压执行元件的流量A液压缸的有效面积液压马达的排量MV由此可知，通过改变输入液压执行元件的流量Q或液压缸的有效面积A（或液压马达的排量）均可以达到改变速度的目的，但改变液压缸的工作M面积是困难的，因此，只能用改变进入液压执行元件的流量或改变变量液压马达的排量的方法来调速。由此产生了两种调速方法节流调速和容积调速，而同时用变量泵和流量阀来达到调速目的的又称为容积节流调速。A节流调速回路买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098510节流调速回路的工作原理是通过改变回路中流量控制元件（节流阀和调速阀）通流截面的大小来控制流入执行元件或自执行元件流出的流量，以调节其运动速度。根据流量阀在回路中的位置不同，分为进油节流调速、回油节流调速和旁路节流调速三种回路。前两种调速回路由于在工作中回路的供油压力不随负载变化而变化，故又称为定压式节流调速回路；而旁路节流调速回路中，由于回路的供油压力随负载的变化而变化，故又称为变压式节流调速回路。B容积调速回路容积调速回路是用改变泵或马达的排量来实现调速的。主要优点是没有节流损失和溢流损失，因而效率高，油液温升小，适用于高速、大功率调速系统。缺点是变量泵和变量马达的结构复杂，成本高。C容积节流调速回路容积节流调速回路采用压力补偿型变量泵供油，用流量控制阀调节进入或流出液压缸的流量来调节其运动速度，并使变量泵的输油量自动地与液压缸所需流量相适应。这种调速回路没有溢流损失，效率较高，速度稳定性比容积调速回路好，常用在速度范围大、中小功率场合，例如组合机床的进给系统等。考虑到车削进给系统传动功率不大，且要求低速稳定性好，粗加工时负载有较大变化，故液压缸的工作循环运动拟选用调速阀、变量泵组成的容积节流调速方式。12拟定液压系统工作原理图该系统同时驱动两个车削头，且动作循环完全相同。为了保证快速进、退速度相等，并减小液压泵的流量规格，拟选用差动连接回路。差动缸基本原理，如图12所示单杆活塞缸的左右腔同时接通压力油称为差动连接，此缸为差动液压缸。差动液压缸左、右腔压力相等，但左右腔有效面积不相等。因此，活塞向右运动，差动连接时因回油液进入左腔，从而提高活塞运动速度。对于差动缸而言，DD。2买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098511图12液压缸结构简图在行程控制中，由快进转工进时，采用机动滑阀。使速度转换平稳，且工作安全可靠。工进终了时。压下电器行程开关返回。快退到终点，压下电器行程开关，运动停止。快进转工进后，因系统压力升高，遥控顺序阀打开，回油经背压阀回油箱，系统不再为差动连接。此处放置背压阀使工进时运动平稳，且因系统压力升高，变量泵自动减少输出流量。两个车削头可分别进行调节。要调整一个时，另一个应停止，三位五通阀处中位即可。分别调节两个调速阀，可得到不同进给速度；同时，可使两车削头有较高的同步精度。由此拟定的液压系统原理图如图13所示。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098512图13双头车床液压系统工作原理图根据设计的要求列出电磁铁动作顺序表11和表12。表11机床电磁铁动作顺序示意表元件左液压缸1YA2YA行程阀静止快进工进买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098513表12机床电磁铁动作顺序示意表注两车削头可分别调节，调节一个时，另一个应停止，三位五通阀处于中位即可。快退元件右液压缸3YA4YA行程阀不动快进工进快退买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098514第二章计算和选择液压元件21原始数据1导轨中心线方向最大切削力11000N；2运动部件重量16000N；3快进、快退速度4M/MIN；4工进速度002511M/MIN；22工作负载及惯性负载计算计算液压缸的总机械载荷，根据机构的工作情况，液压缸受力如图14所示，其在不同阶段的总机械载荷可参照式104107计算。图14液压缸受力图根据题意，工作负载N11000WF油缸所要移动负载总重量N16000G买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098515根据题意选取工进时速度的最大变化量M/S，根据具体情况选0250V取S其范围通常在00105S，则惯性力为250T（N）163250025081916000TVGGFA221密封阻力的计算液压缸的密封阻力通常折算为克服密封阻力所需的等效压力乘以液压缸的进油腔的有效作用面积。若选取中压液压缸，且密封结构为Y型密封，效压力取20EQPMPA，液压缸的进油腔的有效作用面积初估值为801AMM，则密封力为启动时16081025APFEQS（N）运动时51EQS（N）222导轨摩擦阻力的计算若该机床材料选用铸铁对铸铁，其结构受力情况如图15，根据机床切削原理，一般情况下，3041ZYXF，由题意知，N，则11000WXFF由于切削力所产生的与重力方向相一致的分力N，选取摩擦366673011000ZF系数10F，V型导轨的夹角90，则导轨的摩擦力为买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098516NFFGFFGFZZF526645SIN102366671600010236667160002SIN22图15导轨结构受力示意图223回油背压造成的阻力计算回油背压，一般为0305MPA，取回油背压30BPMPA，考虑两边差动比为2，且已知液压缸进油腔的活塞面积81AMM，取有杆腔活塞面积40AMM，将上述值代入公式得12040362PFB（N）分析液压缸各工作阶段中受力情况，得知在工进阶段受力最大，作用在活塞上的总载荷买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098517（N）184291200526680016311000BFSAWFFFFFF这是液压缸回油路上的阻力。初计算时，可不考虑，其数值待系统确定后才能定下来。根据上述分析，可计算出液压缸各动作阶段中的负载。计算公式及数值见表13所示工况算公式计液压缸的负载N启动阶段SFF启82401640启加速阶段SAF加7593801364加快进阶段SFF快740860快工进阶段SFWFF工1940864012工快退阶段SF快740860快表2买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098518224确定液压缸的结构尺寸和工作压力1确定进给液压缸的内径和活塞杆直径根据经验确定系统工作压力，选取P3MPA，则工作腔的有效工作面积和活塞直径分别为261M00184010318429PFAM0230001840441AD因为液压缸的差动比为2，所以活塞杆直径为M01600230702DD根据液压技术行业标准，选取标准直径90DM63D则液压缸实际计算工作压力为PA108920901842944622DFP实际选取的工作压力为PA10926P买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098519由于左右两个切削头工作时需做低速进给运动，在确定油缸活塞面积1A之后，还必须按最低进绘速度验算油缸尺寸。即应保证油缸有效工作面积为MIN1VQA式中MINQ流量阀最小稳定流量，在此取调速阀最小稳定流量为50ML/MIN；IV活塞最低进绘速度，本题给定为20MM/MIN；根据上面确定的液压缸直径，油缸有效工作面积为23221M106904DA23MIN512VQ验算说明活塞面积能满足最小稳定速度要求。2液压缸壁厚和外径的计算液压缸的壁厚由液压缸的强度条件来计算。液压缸的壁厚一般指缸体结构中最薄处的厚度。承受内压力的圆筒，其内应力的圆筒，其内应力分布规律因壁厚的不同而各异，一般计算时可分为薄壁圆筒和厚壁圆筒。当缸体壁厚与内径之比小于01时，称为薄壁缸体，薄壁缸体的壁厚按材料力学中计算公式买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098520M2PD式中缸体壁厚（M）P液压缸的最大工作压力（）PAD缸体内径（M）缸体材料的许用应力（）铸钢（10001100）510PA锻钢（10001200）选用铸钢作为缸体材料65371090152PDM在中低压机床液压系统中，缸体壁厚的强度是次要的，缸体壁厚一般由结构，工艺上的需要而定，只有在压力较高和直径较大时，才由必要校核缸体最薄处的壁厚强度。当缸体壁厚与内径D之比值大于01时，称为厚壁缸体，通常按中第二强度理论计算厚壁缸体的壁厚560412370910134PM因此缸体壁厚应不小于15MM，又因为该系统为中低压液压系统，所以不必对缸体最薄处壁厚强度进行校核。缸体的外径为1290153D3液压缸工作行程的确定液压缸的工作行程长度，可根据执行机构实际工作的最大行程来确定。以液压左滑台为例，用表3液压缸活塞参数（GB234980）做参考。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098521表14活塞杆直径系列（GB/T234880）MM255080100125160200250320400500630800100012501600200025003200400040639011014018022028036045055070090011001400180022002800390024026030034038042048053060065075085095010501200130015001700190021002400260030003800买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709852223油泵的计算231确定油泵的实际工作压力，选择油泵对于调速阀进油节流调速系统，管路的局部压力损失一般取PA105，在系统的结构布局未定之前，可用局部损失代替总的压力损失，现选取总的压力损失PA105LP，则液压泵的实际计算工作压力PA10433555LP当液压缸左右两个切削头快进时，所需的最大流量之和为MIN/L2540632422MAXMAXVDQ按照常规选取液压系统的泄露系数THECOEFFICIENTOFTHELEAKAGE1LK，则液压泵的流量为MIN/L5271MAXQLP根据求得的液压泵的流量和压力，又要求泵变量，选取YBN40M型叶片泵232确定液压泵电机的功率因该系统选用变量泵，所以应算出空载快速、最大工进时所需的功率，按两者的最大值选取电机的功率。最大工进此时所需的最大流量为MIN/L6712904MAX2MAXWWVDQ买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098523选取液压泵的总效率为08，则工进时所需的液压泵的最大功率为KW3610867143225MAXWPWQP快速空载此时，液压缸承受以下载荷惯性力N5432060/481916000TVGGFA密封阻力150634142252DPEQS导轨摩擦力N192845SIN10216000102160002SIN22FGFGFF空载条件下的总负载N17261028155543FSAEFFFF选取空载快速条件下的系统压力损失PA1056ELP，则空载快速条件下液压泵的输出压力为PA10291105006301726446622ELEEPPDFP空载快速时液压泵所需的最大功率为KW7401806527916PEQP买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098524故应按最大工进时所需功率选取电机。第三章液压元件计算与选择31选择控制元件控制元件的规格应根据系统最高工作压力和通过该阀的最大流量，在标准元件的产品样本中选取。方向阀按PA10346P，MIN/L52Q选35D25B（滑阀机能O型）；单向阀按PA1036P，IN/L25Q选I25B；调速阀按工进最大流量MIN/L67Q，工作压力PA1036P选Q10B背压阀调至PA1036P，流量为IN/L67Q选B10；顺序阀调至大于PA1036P，保证快进时不打开。MIN/L67Q选XB10B买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098525行程阀按PA10296P，MIN/L52Q选22C25B；根据所拟订的液压系统图，计算或分析通过各元件的最大流量和最高工作压力，选择液压元件的规格。查阅液压系统的计算与结构设计，选取的元件规格如表15所示表15元件规格表序号元件名称流量（L/MIN）压力（01MPA）选用规格1单向变量叶片泵27543YBN40M2三位五通电磁阀1254335D25B滑阀机能O型3单向行程调速阀2533QCI25B4单向阀2533I255背压阀7633B10B6顺序阀7633XB10B买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985267压力表开关K18压力表Y609滤油器XU2580J32油管的计算和选择1管道的种类选择液压系统中使用的油管有钢管、紫铜管、尼龙管、塑料管和橡胶管等，须依其按照位置、工作条件和工作压力来正确选用。本系统选择冷拔钢管。2管道的内径的确定管内径尺寸一般可参照元件接口尺寸而定，也可以按管路允许流速进行计算。按照下式计算MVQD1304（325）式中Q通过管道的最大流量（M3/S）V管道内液流的允许流速（M/S），吸油管取0515M/S，高压管取255M/S（压力高的取大值，低的取小值，如压力在6MPA以上的取5M/S，在36MPA之间的取4M/S，在3MPA以下的取253M/S；管道短时取大值；油液粘度大时取小值）回油管取1525M/S，短管及局部收缩处取57M/SD管道内径（MM）由流体力学知识得知，提高流速会使压力损失增大，减小流速势必增加管道内径及其辅件的体积和质量。同时流速与液体冲击密切相关，流速增大，冲击压力也增大。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098527另外，管内液流速度与元件、回路的正常工作也有密切关系，如液压泵吸油管路上的压力降低即流速不能太大，否则会造成泵的气穴现象；回油管路的压力损失过大会产生高的背压，影响元件正常工作性能，因此，在设计液压系统管路时，要限制流速。选择油管时，内径不宜过大，以免使液压装置不紧凑，但也不能过大，以免使管内液体流速过大，压力损失增大以及产生振动和噪声。在强度保证的情况下，尽量选用薄壁管。薄壁管易弯，规格较多，连接容易。查JB82766钢管公称通径、外径、壁厚、连接螺纹及推荐流量表。在液压泵的出口，按流量，查表取管路通径为；在液压泵MIN/527L10的入口，选择较粗的管道，选取管径为；其余油管按流量，查表1MIN/52L取。833管接头的选择管接头是油管之间、油管与液压件之间的可拆式连接件。在选择管接头时，必须使它具有足够的通油能力和较小的压力损失，同时做到装卸方便，连接牢固，密封可靠，外形美观。管接头包括四种卡套式、焊接式、薄壁扩口式管接头和钢丝编织胶管接头。1卡套式管接头适用于油、气为介质的管路系统，适用的压力范围有二级中压级（Z）160KGF/CM2、高压级（G）320KGF/CM2。特点结构先进，性能良好，重量轻，体积小，使用方便，不用焊接等一系列优点。但卡套式管接头要求配用冷拔钢管，且卡套式制造精度要求很高。2焊接式管接头适用于油为介质的管路系统。工作压力320KGF/CM2，工作温度为2580。特点具有结构简单，制造容易，密封性能好等优点，但缺点是安装时焊买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098528接量大，要求焊接质量高，且装拆不便。3薄壁式扩口式管接头适用于中低压油压管路系统，对于水和气压管路系统亦可适用，最大工作压力取决于管材和管径，规定为35160KGF/CM2。特点具有结构先进，性能良好，体积小，加工方便，成本低和使用简单等优点，因此在飞机、汽车、机床等行业中广泛采用。综上考虑，决定选用卡套式管接头。34油箱的设计1油箱容积的确定油箱在液压系统中的主要功用是A贮存供系统循环所需的油液；B散发系统工作时所产生的热量；C释出混在油液中的气体；D为系统中元件的安装提供位置。所以合理确定油箱容量是保证液压系统正常工作的重要条件，油箱有整体式、分离式油箱；开式油箱、闭式油箱；上置式油箱、下置式油箱、旁置式油箱等之分。根据经验公式有效容积V0Q其中V0油箱容量，单位为LQ液压泵的额定流量L/MIN经验系数，其数值大体如下低压系统24；中高压系统510。对于行走机械或经常间断工作的设备，其系数可取较小值，对安装空间允许的固定设备，其系数可取较大值。本系统为中压系统，按经验，油箱的容积一般取泵流量的35倍。即3V5PQ35827L137买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098529可选择YX100型油箱。1油箱结构的合理设计A为了防止灰尘或其他污物落入油箱内，油箱应采用密封结构，但不允许完全密封，要保持油箱内外的气压相等，并可让油中析出的气体排出。因此，必须在油箱上设置能透气的空气过滤器。空气过滤器常设计成既能过滤空气又能加油的结构，经查阅选取型空气过滤器。251EFB液压泵的吸油管上应安装过滤精度为80或100UM的网式或线隙式滤油器。选择滤油器的主要依据是过滤精度、通油能力、工作压力、允许压降等。如果工作管道上下宜过高的工作阻力，或者过滤器不宜在高压下工作，则安装在回油管路上。这种安装方法不能直接防止液压机件中侵入杂质，仅仅是经常的清除系统中的杂质，它要求回油路中有一定的压力。本系统安装在液压泵吸油管路上，用于保护液压泵不使较大颗粒杂质进入。要求过滤器有很大的通流能力（要大于液压泵流量的两倍）和较小的压力损失（不大于001002MPA）。一般都采用过滤精度较低的网式过滤器。经查阅选取XU2580J型滤油器。滤油器与箱底间的距离应不小于20MM。管接头和液压泵本身必须严密密封，防止空气吸入泵内。吸油管和回油管应插入最低油面以下，防止吸油时卷吸空气或因流入油箱的油流搅动油面，而致使油中混如气泡。回油管末端距离底部距离不应小于三倍管径。泄漏管不宜插入油中，以免增大元件泄漏腔处的背压和将空气混入油中。C为了加长油箱内油流的路程，吸油管和回油管的距离应尽量远些，两管之间最好用隔板隔开，以增加油液流动的距离，提高散热效果，并使油液有足够长时间去分离空气、沉淀污物和浮释气泡。隔板的高度大约为最低油面高度的2/3或加一层网式金属滤网和防止油箱底部胀物泛起。D为了便于排放污油，油箱底宜作成倾斜形，且与地面保持一定距离。放油塞应放在油箱最底处。油箱结构还应考虑能够方便地拆装滤油器和清洗内部，其侧壁应开有足够大的清洗孔。E用钢板焊接的油箱壁厚，一般为24MM。壁厚小于2MM时焊接较困难。容积较小的油箱壁厚可取225MM；容量为100300L时壁厚，可采用3MM大买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098530于300L时，可采用4MM。企图用增加壁厚的办法来增加油箱的刚度是不合理的。对于大型油箱或箱盖需要支承液压泵装置时，可用型钢来加强油箱的强度和刚度。F油箱应有液位计。经查阅选取YWZ80型液位计。油箱中如需要安装热交换装置时，必须在结构上考虑其安装位置。为了便于测量油温，可在油箱上装设温度计。此外，油箱内壁应涂耐油防锈涂料。从有利于散热角度出发，在油箱容积一定的条件下，其散热面积越大越好。油箱的容积必须保证在设备停止时，系统中油液在自重作用下，能全部返回油箱。为了能很好地分离空气和沉淀杂质，油箱容积通常取每分钟流量的57倍。焊接油箱的钢板厚度可经验选取，侧板厚度取3MM，箱体部分（包括前、下、后面）的厚度取3MM，盖板由于承受电机及集成块管道的重量取为10MM。吸油管与滤油器相连，为有利循环将其与油箱水平放置，回油管要防止杂质和空气进入系统，要将管口放到液面下，离箱底至少300MM，管口切成45度斜面，面向箱内壁安装。35液压油的选择对液压油的要求A、粘度较高B、防锈性能好C、抗氧化性能好D、抗乳化性能好E、抗泡性好F、润滑性好G、凝固点低H、含有尽量少的杂质买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098531本设计选用20号机械油，40，运动粘度为288352CST液压油是液压传动及控制的工作介质，其最重要的要求是粘度，它是液压系统工作的必要条件。因此选择液压油的主要依据是粘度。此外还有一些因素，如使用温度，环境污染是否严重，应选择廉价常换的油等。粘度要适当，若粘度过小会使泄漏加大，甚至引起气蚀或使叶片甩不出去，影响叶片泵的正常工作。一般选用其粘度（2030）106M2/S（50）的液压油。第四章液压系统性能的验算液压系统验算主要是验算液压缸在运动阶段中的压力损失。验算后如与原估算值相差较大要进行修改。压力损失算出后，可确定液压泵各运动阶段的输出压力及某些元件的调整压力。41计算液压缸各运动阶段的进、排油量为了计算压力损失，首先应算出液压缸各运动阶段的进油量和排油量。如不计流量损失，各运动阶段的进、排油量如表5所示运动速度MIN/进油量MIN/L排油量MIN/L买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098532412验算进给油路在快进、工进和快退时的压力损失1验算快进时的压力损失管路长度进出油管均为2M泵至阀2的距离很短，可省略不计管内径8MM油液最低粘度150/2CSTMA沿程损失进油路沿程损失流量进油路上有较长的一段（阀2液压缸）为，现按此值计MIN/30L算。流态可用雷诺数判断快进阶段710463251AP7MIN/04163AQ846MIN/07132AQ工进阶段02631AQ工67130工Q08MIN/2432A快退阶段9604275AQB527B4MIN/09631A买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709853323005318014364DVRE流态为层流PAPALP554541067208进沿差动油路沿程损失流量液压缸至阀4段的流量为25，阀4至液压缸无杆腔的流MIN/L量为。MIN/30L流态仍为层流液压缸至阀4段的沿程损失PAP554106482510差沿折算到进油路的压力损失为PAA552110720463差沿折沿阀4至液压缸大腔段沿程损失值同，但要进行折算进沿P快进时的沿程损失为PAP55108290364167折沿快进时的沿程损失为PAP5510737）（折沿进沿沿B阀件局部损失快进时，油流经过元件是进油泵阀2阀MIN/L3液压缸大腔；回油液压缸小腔阀2阀4MIN/0L5阀3液压缸大腔（差动）。25IN/0L阀件局部损失可按照下式计算）额实额阀（2QP买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098534（330）快进时油流经过的阀件局部损失计算如下（差动油路上阀的压力损失要折算）PAP5523523521067691064100）（阀AP55310869202364阀PAP5410386920234阀快进的总损失51038567013）（阀沿快进PPPA5842验证工进时的验证压力损失工进时，进油路中的流量很小（013L/MIN）,回油路中的流量就更小。所以沿程损失和通过阀件的损失都很小，可忽略不计。一般取PAP510调8背工进时的总损失为12APP背调工进买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098535PA5551029406348）（快退时压力损失的验算方法与以上算法基本相同，故不再列列式验算。各运动阶段压力损失数值经计算见表16所示表16液压回路各运动阶段压力损失数值表运动阶段损失值（PA）损失类别快进时工进时快退时沿程损失PA51073忽略不计PA51067三位五通电磁阀25652单向行程调速阀3（行程阀）PA5108单向行程调速阀3（调速阀）PA510阀件局部损失单向行程调速阀3（单向阀）PA5104买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098536单向阀4PA51038背压阀5PA51073总损失PA51038258PA51064413计算液压泵各运动阶段的输出压力计算公式及计算数值如表17所示表17液压泵在各运动阶段输出压力数值表计算公式液压泵输出压力（PA）快进时快进启快进PAFP21）（快启F510382046382快进