機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-軸銷兩端孔組合鉆床液壓傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)【全套圖紙】

AutoCAD 軸銷兩端孔組合鉆床液壓傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘 要 目前，液壓系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用在機(jī)械、建筑、航空等領(lǐng)域中，成為一種新型的動(dòng)力源。 由于液壓元件的制造精度越來(lái)越高，再配合電信號(hào)的控制，使液壓系統(tǒng)在換向方面可以 達(dá)到較高的頻率。不管是在重型機(jī)械和精密設(shè)備上都能滿足要求。 液壓系統(tǒng)本身有較多的優(yōu)點(diǎn)，比如：在同等的體積下，液壓裝置產(chǎn)生的動(dòng)力更大； 由于它的質(zhì)量和慣性小、反映快，使液壓裝置工作比較平穩(wěn)；能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，特別 是在運(yùn)動(dòng)中進(jìn)行調(diào)速；液壓裝置自身能實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)；實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)遠(yuǎn)比機(jī)械傳動(dòng)簡(jiǎn)單。 但是液壓傳動(dòng)對(duì)溫度的變化比較敏感，不宜在很高或很低的溫度下工作。 液壓系統(tǒng)應(yīng)用在機(jī)床上，實(shí)現(xiàn)對(duì)工作臺(tái)和夾緊工件的循環(huán)控制起著重要的作用。本 次畢業(yè)設(shè)計(jì)以變速箱殼體專用多軸鉆孔機(jī)床為研究對(duì)象，構(gòu)建其液壓控制回路。實(shí)習(xí)進(jìn) 給缸的順序動(dòng)作及互鎖要求。 關(guān)鍵詞：液壓傳動(dòng)；鉆孔機(jī)床；運(yùn)用 全套圖紙，加全套圖紙，加 153893706 ABSTRACT At present, the hydraulic system is widely used in machinery, construction, aviation, etc, become a new kind of power supply. Due to the manufacturing precision of hydraulic components increasingly high, coupled with signals of the hydraulic system control and made in reversing aspects can achieve higher frequency. Whether in heavy machinery and precision equipment can meet the requirements. Hydraulic system itself has more advantages, such as: in the same volume, hydraulic device under the power generated larger; Because of its quality and inertia small, reflecting the quickly, make hydraulic equipment work smoothly; Can realize step less speed regulation, especially in sports for speed; Hydraulic device itself can achieve overload protection; Realizing linear motion than mechanical transmission is simple. But hydraulic transmission is more sensitive to temperature changes, not in very high or very low temperatures. Hydraulic system used in machine tools, realize the clamping work piece working platforms and the cycle control play an important role. The graduation design with gearbox shell special multi-axis drilling machine as research object, construct its hydraulic control circuit. The order for cylinder internship into action and interlock requirements. KeyKey wordswords：Hydraulic transmission; Drilling machine; use 目 錄 1.前言 .1 2.方案的確定 2 2.1 整體性分析 2 2.2 任務(wù)書 2 2.3 確定方案 3 3.工況分析 3 3.1 運(yùn)動(dòng)參數(shù)分析 3 3.2 動(dòng)力參數(shù)分析 3 3.3 負(fù)載圖和速度圖的繪制 4 4.液壓缸尺寸和所需流量 5 4.1 液壓缸尺寸計(jì)算 5 4.1.1 工作壓力的確定 5 4.1.2 計(jì)算液壓缸尺寸 5 4.1.3 缸徑、桿徑取標(biāo)準(zhǔn)值后的有效工作面積 5 4.2 確定液壓缸所需流量 6 4.3 夾緊缸的有效面積、工作壓力和流量確定 6 4.3.1 確定夾緊缸的工作壓力 .6 4.3.2 計(jì)算夾緊缸的流量 .6 5.擬定液壓系統(tǒng)圖 7 5.1 確定執(zhí)行元件類型 8 5.1.1 工作缸 .8 5.1.2 夾緊缸 .8 5.2 快速運(yùn)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)和供油部分的設(shè)計(jì) 8 5.3 液壓系統(tǒng)回路的確定 8 6.選擇液壓元件和確定輔助裝置 9 6.1 選擇液壓泵 9 6.2 電動(dòng)機(jī)的選擇 9 6.3 選擇閥類元件 9 6.4 確定油管尺寸 .10 6.4.1 油管內(nèi)徑的確定 10 7.油箱的設(shè)計(jì) .11 7.1 油箱容量的確定 .11 7.2 估算油箱的長(zhǎng)、寬、高 .11 7.3 確定油箱壁厚 .11 7.4 確定液位計(jì)的安裝尺寸 .11 7.5 隔板的尺寸計(jì)算 .11 8.液壓系統(tǒng)性能的驗(yàn)算 .12 8.1 回路中壓力損失 .12 8.1.1 工進(jìn)時(shí)壓力損失 .12 8.1.2 快退時(shí)壓力損失 .13 8.2 確定液壓泵工作壓力 .14 8.3 液壓系統(tǒng)的效率 .14 9.結(jié)論 .15 參考文獻(xiàn) 17 致 謝 18 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 1 前言 液壓技術(shù)滲透到很多領(lǐng)域，不斷在民用工業(yè)，在機(jī)床、工程機(jī)械、冶金機(jī)械、塑料 機(jī)械、農(nóng)林機(jī)械，汽車、船舶等行業(yè)得到大幅度的應(yīng)用和發(fā)展，而且發(fā)展為包括傳動(dòng)、 控制和檢測(cè)在內(nèi)的一門完整的自動(dòng)化技術(shù)?，F(xiàn)今，采用液壓傳動(dòng)的程度已經(jīng)成為衡量一 個(gè)國(guó)家工業(yè)水平的重要標(biāo)志之一。如發(fā)達(dá)國(guó)家生產(chǎn)的 95%的工程機(jī)械，90%的數(shù)控加工中 心，95%以上的自動(dòng)線都采用了液壓傳動(dòng)技術(shù)。 液壓傳動(dòng)相對(duì)于機(jī)械傳動(dòng)來(lái)說(shuō)，是一門新技術(shù)。自 1795 年制成第一臺(tái)水壓機(jī)起，液 壓技術(shù)就進(jìn)入了工程領(lǐng)域，1906 年開(kāi)始應(yīng)用于國(guó)防戰(zhàn)備武器。第二次世界大戰(zhàn)期間，由 于軍事工業(yè)迫切需要反應(yīng)快和精度高的自動(dòng)控制系統(tǒng)，因而出現(xiàn)了液壓伺服系統(tǒng)。20 世 紀(jì) 60 年代以后，由于原子能，空間技術(shù)，大型船艦一級(jí)計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，不斷地對(duì)液 壓技術(shù)提出新的要求，液壓技術(shù)也相應(yīng)得到了很大發(fā)展，滲透到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域中。 在工程機(jī)械，冶金，軍工，農(nóng)機(jī)，汽車，輕紡，船舶，石油，航空和機(jī)床工業(yè)中，液壓 技術(shù)得到普遍應(yīng)用。近年來(lái)液壓技術(shù)已廣泛應(yīng)用于智能機(jī)器人，海洋開(kāi)發(fā)，宇宙航行， 地震預(yù)測(cè)及各種電液伺服系統(tǒng)，使液壓技術(shù)的應(yīng)用提高到一個(gè)嶄新的高度。目前， 液壓 技術(shù)正向高壓，高速，大功率，高效率，低噪聲和高度集成化的方向發(fā)展。解放前，我 國(guó)經(jīng)濟(jì)落后，液壓工業(yè)完全是空白，解放后，我國(guó)經(jīng)濟(jì)獲得迅速發(fā)展，液壓工業(yè)也和其 他工業(yè)一樣，發(fā)展很快。20 世紀(jì) 50 年代就開(kāi)始生產(chǎn)各種通用液壓元件。當(dāng)前我國(guó)已生產(chǎn) 出許多新型和自行設(shè)計(jì)的系列產(chǎn)品。但是由于過(guò)去基礎(chǔ)薄弱，所生產(chǎn)的液壓元件，在品 種與質(zhì)量等方面和國(guó)外先進(jìn)水平相比，還存在一定差距，我國(guó)液壓技術(shù)也將獲得進(jìn)一步 發(fā)展，它在各個(gè)工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，可以預(yù)見(jiàn)，液壓技術(shù)也將獲得一步發(fā)展，它在各個(gè)工 業(yè)部門中的應(yīng)用也將會(huì)越來(lái)越廣泛。 近年來(lái)，我國(guó)液壓氣動(dòng)密封行業(yè)堅(jiān)持技術(shù)進(jìn)步，加快新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，取得良好成效， 涌現(xiàn)出一批各具特色的高新技術(shù)產(chǎn)品。 北京機(jī)床所得直動(dòng)式電液伺服閥，杭州精工液壓機(jī)電公司的低噪聲比例溢流閥，寧 波華液公司的電液比例壓力流量閥，均為機(jī)電一體化的高新技術(shù)產(chǎn)品，并已投入大批量 生產(chǎn)，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。 盡管我國(guó)液壓行業(yè)各企業(yè)加速科技創(chuàng)新，不斷提升產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，一批優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品 成功地成為國(guó)家重點(diǎn)工程和重點(diǎn)主機(jī)配套，取得較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 但是目前國(guó)內(nèi)的需求和國(guó)外先進(jìn)水平相比還有較大差距，包括產(chǎn)品趨同化，構(gòu)成不 合理，性能低，可靠性差，創(chuàng)新和自我開(kāi)發(fā)能力弱，自行設(shè)計(jì)水平低，具體表現(xiàn)在產(chǎn)品 水平產(chǎn)品體系與市場(chǎng)需求存在較大的結(jié)構(gòu)性矛盾。 2 方案的確定 2.1 整體性分析 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 要求此液壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的工作循環(huán)是：工件夾緊 工作快進(jìn) 工作臺(tái)工進(jìn) 工作臺(tái)快退 工作臺(tái)原位停止 工件松開(kāi) 液壓泵卸荷?；_(tái)的重量為 132000N,快進(jìn)快退的速度 6 米分,滑臺(tái)工進(jìn)速度 50 mm/s ,快進(jìn)行程 100mm,工進(jìn)行程 80mm ,切削負(fù)載為 30000N。 對(duì)于軸銷兩端孔組合鉆床機(jī)床而言需要精度高，定位準(zhǔn)確。所以整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要 求定位精度高，換向速度快。在設(shè)計(jì)閥的時(shí)候，考慮這些方面變的尤其重要，要考慮到 工作在最低速度時(shí)調(diào)速閥的最小調(diào)節(jié)流量能否滿足要求。在行程方面，應(yīng)該比要求的工 作行程大點(diǎn)，包括工作行程、最大行程和夾緊缸行程，主要是考慮到在安全方面和實(shí)際 運(yùn)用中。在壓力方面也要考慮到滿足最大負(fù)載要求。而且在液壓系統(tǒng)能滿足要求的前提 下，使液壓系統(tǒng)的成本較低。 2.2 任務(wù)書 圖一 2.2 確定方案 雙桿活塞缸比伸縮缸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，易維護(hù)，而且也能滿足要求；調(diào)速閥的 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 性能比節(jié)流閥穩(wěn)定，調(diào)速較好，用于負(fù)載變化大而運(yùn)動(dòng)要求穩(wěn)定的系統(tǒng)中；采用出油口 調(diào)速回路中油液通過(guò)節(jié)流閥產(chǎn)生的熱量直接排回油箱散熱； 夾緊缸進(jìn)油口處串接蓄能器，更好的保證工件的夾緊力，使工件在加工過(guò)程中始終 在夾緊狀態(tài)。電液換向閥的信號(hào)傳遞快，配合液壓動(dòng)力的輸出力大、慣性小、反映快的 優(yōu)點(diǎn)使控制靈活、精度高、快速性好。 3 工況分析 3.1 運(yùn)動(dòng)參數(shù)分析 首先根據(jù)主機(jī)要求畫出動(dòng)作循環(huán)圖（圖二） 。 圖二 動(dòng)作循環(huán)圖 左滑臺(tái)油缸實(shí)現(xiàn)：快進(jìn)、工進(jìn)、快退動(dòng)作運(yùn)動(dòng) 右滑臺(tái)油缸實(shí)現(xiàn)：快進(jìn)、工進(jìn)、快退動(dòng)作運(yùn)動(dòng) 夾緊油缸實(shí)現(xiàn)：松開(kāi)、夾緊動(dòng)作運(yùn)動(dòng) 3.2 動(dòng)力參數(shù)分析 計(jì)算各階段的負(fù)載 工作負(fù)載：由已知條件可知切削力 =30000N。 t F 慣性負(fù)載： =26938.78N m F t V g G 6005. 0 6 8 . 9 132000 （參考機(jī)床的工作臺(tái)加速時(shí)間，取=0.05s） t 阻力負(fù)載： 靜摩擦阻力 NFfs264001320002 . 0 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 動(dòng)摩擦阻力 NFfd132001320001 . 0 （滑動(dòng)導(dǎo)軌：鑄鐵對(duì)鑄鐵啟動(dòng)低速時(shí),v0.16m/s） 0.1 0.20u 表 1 液壓缸在各個(gè)工作階段的負(fù)載值其中=0.9 m 工況負(fù)載組成負(fù)載值（N）推力 （N）/ m F 夾緊 26939 起動(dòng) fs FF 2640029332 加速 fdm FFF 4019344600 快 進(jìn) 快進(jìn) fd FF 1320014667 工 進(jìn) 工進(jìn) fdt FFF 4320048000 快退 fd FF 1320014667 3.3 負(fù)載圖和速度圖的繪制 負(fù)載圖按上面的數(shù)值繪制，如圖所示。速度圖按已知數(shù)值，工進(jìn)的 13 6/ minvvm 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 速度。 2 50/ minvmm 14667 速度 14667 44600 29332 位移/ 位移/ 圖三 4 液壓缸尺寸和所需流量 4.1 液壓缸尺寸計(jì)算 4.1.1 工作壓力的確定 工作壓力可根據(jù)負(fù)載和主機(jī)類型確定，由（書）表 113 得出： 4 a pMP 4.1.2 計(jì)算液壓缸尺寸 由于立式組合機(jī)床工作臺(tái)快進(jìn)和快退速度相同，因此選用單桿活塞式液壓缸，并使 ,快進(jìn)時(shí)采用差動(dòng)連接，因管路中有壓力損失，快進(jìn)時(shí)回油路壓力損失取 12 2AA Pa，快退時(shí)回油路壓力損失亦取Pa。工進(jìn)時(shí)，為使運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，在液 5 5 10p 5 5 10p 壓缸回路油路上須加背壓閥，背壓力值一般為,選取背壓Pa。 a P 5 10)105( 5 2 6 10p 根據(jù),可求出液壓缸大腔面積為 11220 p Ap AF 1 A )(035 . 0 1065 . 0104 132000 5 . 0 2 56 21 0 1 m PP F A 負(fù)載圖速度圖 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 )(212 . 0 14 . 3 035135 . 0 44 1 m A D 根據(jù) GB2348-80 圓整成就近的標(biāo)準(zhǔn)值，得 D=220mm，液壓缸活塞桿直徑 mm D d56.155 2 220 2 根據(jù) GB2348-80 就近圓整成標(biāo)準(zhǔn)值 d=160mm。 4.1.3 缸徑、桿徑取標(biāo)準(zhǔn)值后的有效工作面積 無(wú)桿腔有效面積： 22 1 37994220220 44 mmDA 活塞桿面積： 22 3 20096160160 44 mmdA 有桿腔有效面積： 2 312 178982009637994mmAAA 4.2 確定液壓缸所需流量 min/96.227min/1022796461037994 366 1 LmVAQ 快快進(jìn) min/58.120min/1012057661020096 366 2 LmVAQ 快快退 min/90 . 1 min/10 7 . 189905 . 0 1037994 366 1 LmVAQ 工進(jìn)工進(jìn) 4.3 夾緊缸的有效面積、工作壓力和流量確定 4.3.1 確定夾緊缸的工作壓力 根據(jù)最大夾緊力，由液壓傳動(dòng)中的表 11-2（書）取工作壓力 。MPaP4 夾 計(jì)算夾緊缸有效面積、缸徑和桿徑： 夾緊缸面積： 26 6 1033000 104 132000 m P F A 夾 夾 夾 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 夾緊缸直徑： mmm A D205205 . 0 14 . 3 103300044 6 夾 夾 取標(biāo)準(zhǔn)值 D=220mm 夾 活塞桿直徑，一般取。0.5D夾 mm1102205 . 0D5 . 0 夾夾 d 取標(biāo)準(zhǔn)值=32mmd夾 4.3.2 計(jì)算夾緊缸的流量 min/99 . 0 s 1 1030 1033000VA 3 6 LQ 夾夾夾 液壓缸回油路上有背壓 P2 ，保證速度平穩(wěn)。根據(jù)現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)手冊(cè)中推薦 值，取 P2=0.8MPa，快進(jìn)時(shí)液壓缸雖做差動(dòng)連接，但油管中有壓降，取=0.5MPa?？靝:p: 退市油腔中有被壓，這時(shí)可取=0.6MPap: 根據(jù)上述計(jì)算數(shù)據(jù)，可估算液壓缸在各個(gè)工作段中的壓力、流量和功率，如下表所 示： 表 2 工況推力 F/N 回油腔壓力 2/ pMPa 進(jìn)油腔 壓力 1/ pMPa 輸入流 量 1 /minq L : 輸入功率 /P KW 計(jì)算式 夾緊 2693903.50.990.0571 Ppq 起動(dòng) 2933201.459 加速 446002.665 快進(jìn) 恒速 14667 ppp 12 MPap5 . 0 0.745132.51.645 )/()( 2121 AAPAFp 121 ()qAA V 1 Pp q 工進(jìn) 480000.81.641.8990.052 1221 12 1 ()/pFp AA qAV Pp q 起動(dòng) 2933201.639 快退 加速 446000.62.492 1222 24 1 ()/pFp AA qAV Pp q 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 恒速 146670.61.419107.32.538 5 擬定液壓系統(tǒng)圖 5.1 確定執(zhí)行元件類型 5.1.1 工作缸 根據(jù)組合機(jī)床特點(diǎn)和要求，所以選用無(wú)桿腔面積等于兩倍的有桿腔面積的差VV 退快 動(dòng)液壓缸。 5.1.2 夾緊缸 由于結(jié)構(gòu)上的原因和為了有較大的有效工作面積，也采用雙桿活塞液壓缸。 5.2 快速運(yùn)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)和供油部分的設(shè)計(jì) 因?yàn)榭爝M(jìn)、快退和工進(jìn)的速度相差比較大，為了減少功率損耗，采用變量泵。 5.3 液壓系統(tǒng)回路的確定 根據(jù)上述分析，畫出液壓系統(tǒng)草圖，如下圖所示： 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 圖四 液壓系統(tǒng)原理圖 主要實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)夾緊缸夾緊，左右滑臺(tái)油缸快進(jìn)、快退，夾緊油缸松開(kāi)動(dòng)作運(yùn)動(dòng) 夾緊 小流量泵單向閥20 減壓閥18 電磁閥夾緊缸無(wú)桿腔 快進(jìn) 進(jìn)油回路：大流量泵單向閥5 單向閥1、10 電磁閥M1、M2 行程調(diào)速閥工進(jìn)缸無(wú)桿腔 回油回路：工進(jìn)缸有桿腔4、13 單向閥1、10 電磁閥M1、M2 行程調(diào)速閥工進(jìn)缸無(wú)桿腔 工進(jìn) 進(jìn)油回路:小流量泵5 單向閥1、10 電磁閥M1、M2 行程調(diào)速閥工進(jìn)缸無(wú)桿腔 回油回路：工進(jìn)缸有桿腔2、3、11、12 單向閥1、10 電磁閥油箱 快退 進(jìn)油回路大流量泵單向閥5 單向閥1、10 電磁閥2、3、11、12 單向順序閥工進(jìn)缸有桿腔 回油回路工進(jìn)缸無(wú)桿腔M1、M2 行程調(diào)速閥1、10 電磁閥5 單向閥油箱 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 6 選擇液壓元件和確定輔助裝置 6.1 選擇液壓泵 取液壓系統(tǒng)的泄漏系數(shù) K=1.1 則液壓泵的最大流量 ，min/75.145 5 . 1321 . 1)( max LQKQ iB 即 。min/75.145LQB 根據(jù)擬定的液壓系統(tǒng)是采用回油路節(jié)流調(diào)速，進(jìn)油路壓力損失選取 ， 5 5 10pPa 故液壓泵工作壓力為： PaPPpB 55 1 1019.1910)519.14( 考慮到系統(tǒng)動(dòng)態(tài)壓力因素的影響，液壓泵的額定工作壓力為： MPapPap aB 399 . 2 1099.2310)251 (19.19 55 0 0 根據(jù)、和已選定的單向定量泵型式，查手冊(cè)書（二）選用 PVL3-153-F-2R-D-1 B Q B p 型定量葉片泵。該泵額定排量為 153mL/r,額定轉(zhuǎn)速 960r/min，其額定流量為 146.88m /s。 3 6.2 電動(dòng)機(jī)的選擇 最大功率在快退階段，如果取液壓泵的效率為為 0.75，驅(qū)動(dòng)液壓泵最大輸入功率 為： B P kwkw QP P B B B 22 . 6 75 . 0 60 75.145919 . 1 1 查電工手冊(cè)選取 7.5kw 的電動(dòng)機(jī) YCT2004B。 6.3 選擇閥類元件和元器件 各類閥可通過(guò)最大流量和實(shí)際工作壓力選擇，元器件的規(guī)格如下表所示： 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 6.4 確定油管尺寸 6.4.1 油管內(nèi)徑的確定 可按下式計(jì)算： 4Q d V 泵的總流量為 1.29L/min，但快速時(shí)，部分回油管流量可達(dá) 132.5L/min，故按 132.5L/min 計(jì)算：V 取 6m/min 6 3 4 132.5 10 21.65 6 1060 dmm 取標(biāo)準(zhǔn)值 d=25mm，外徑為、內(nèi)徑為的紫銅34mm25mm 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 7 油箱的設(shè)計(jì) 7.1 油箱容量的確定 中壓系統(tǒng)中，油箱有效容積可按泵每分鐘內(nèi)公稱流量的 57 倍來(lái)確定，即油箱的容 積 V=5 145.75728.75 B QL 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得油箱的標(biāo)準(zhǔn)值為 800L。 7.2 估算油箱的長(zhǎng)、寬、高 設(shè)油箱的長(zhǎng)、寬、高分別為 1000mm，700mm，680mm，由于在選擇油箱的容量時(shí)系 數(shù)選的較大，在此就不在考慮油箱的壁厚，即油箱的壁厚包括在上面計(jì)算的長(zhǎng)、寬、高 中。 7.3 確定油箱壁厚 800 以上容量的油箱箱壁厚取 4mm。箱底厚度應(yīng)大于箱壁，取箱底厚度為 6mm，箱 蓋厚度應(yīng)為箱壁的 34 倍，取箱蓋厚度為 12mm。 7.4 確定液位計(jì)的安裝尺寸 在設(shè)計(jì)液位計(jì)時(shí)，要考慮液位計(jì)的顯示最大刻度與最小刻度之間的差值和油箱的高 度。油箱內(nèi)的液面高度為油箱高度的 80%，所以： mm64080800 0 0 液面 H 選擇液位計(jì) XYW1000，最大刻度與最小刻度之間為 700mm。安裝時(shí)，液位計(jì)的中 心位置與上述的液面高度在同一水平面。 7.5 隔板的尺寸計(jì)算 隔板的長(zhǎng)度由油箱的內(nèi)部尺寸可以確定，主要計(jì)算隔板的高度。隔板的高度一般為 油箱內(nèi)液面高度的 3/4。但是也要考慮到當(dāng)油箱內(nèi)的油液降到最低位置時(shí)，液壓油也能流 入到吸油腔，避免液壓系統(tǒng)吸入空氣。所以隔板的高度為 mmH5951035640 液面 回油腔一側(cè)的隔板要考慮吸油腔快速吸油時(shí)，油箱底部的沉淀雜質(zhì)不能流入吸油腔 中，再此取隔板離油箱底的尺寸為 300mm。 8 液壓系統(tǒng)性能的驗(yàn)算 8.1 回路中壓力損失 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 回路壓力損失計(jì)算應(yīng)在管道布置圖完成后進(jìn)行，必須知道管道的長(zhǎng)度和直徑。管道 直徑按選定元件的接口尺寸確定，即 d=15mm,長(zhǎng)度在管道布置圖未完成前暫按進(jìn)油管、 回油管均為 L=4m 估算。油液運(yùn)動(dòng)粘度取，在此設(shè)計(jì)中主要驗(yàn)算工進(jìn) 42 1.5 10/ms 和快退工況時(shí)的壓力損失。 8.1.1 工進(jìn)時(shí)壓力損失 進(jìn)油管路壓力損失：首先判別進(jìn)油管液流狀態(tài)，由于雷諾數(shù) 2320212 105 . 11025 10 5 . 13244 43 3 dv Q v d Re 故為層流。 管路沿層壓力損失： pa d LQ P 512 4 34 12 4 10083 . 0 10 25 410 5 . 132105 . 141 10 41 取管道局部損失 PaPP 5 100083 . 0 1 . 0 油液流經(jīng)單向閥和三位五通換向閥的壓力損失按下面公式計(jì)算 MPa Q Q PP Vn V VnV 424 . 0 160 75.145 5 . 0 140 30 2 . 0 22 2 工進(jìn)時(shí)進(jìn)油路總壓力損失： MPaPPPP V 433 . 0 此值小于 0.5MPa,所以是安全的 工進(jìn)時(shí)回油路壓力損失：因回油管路流量為： 2 Q sm Q Q/0663. 0 2 10 5 . 132 2 3 3 1 2 液流狀態(tài)經(jīng)判斷為層流 2320106 105 . 11025 10 3 . 6644 43 3 dv Q v d Re 于是沿程壓力損失： pa d LQ P 512 4 34 12 4 10042 . 0 10 25 410 3 . 66105 . 141 10 41 局部壓力損失： PaPP 5 100042 . 0 1 . 0 回油路中油液流經(jīng)調(diào)速閥和三位五通換向閥時(shí)的壓力損失計(jì)算方法同上， 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 即 MPa Q Q PP Vn V VnV 0296 160 58.120 5 . 0 140 35 2 . 0 22 2 工進(jìn)時(shí)回油路總壓力損失： MPaPPPP V 342 . 0 “ 將回油路中壓力損失折算到進(jìn)油路上，就可求出工進(jìn)時(shí)回路中整個(gè)壓力損失 0.594MPa 37994 17898 0.342433 . 0 P 1 2 A A PP ” 8.1.2 快退時(shí)壓力損失 快退時(shí)進(jìn)油路和回油路中經(jīng)檢查都是層流，進(jìn)油路壓力損失為： pa d LQ P 512 4 34 12 4 10076 . 0 10 25 41085.120105 . 141 10 41 PaPP 5 100076 . 0 1 . 0 進(jìn)油路中油液流經(jīng)單向閥、三位五通換向閥、單向調(diào)時(shí)壓力損失計(jì)算方法同前 MPa Q Q PP Vn V VnV 349 . 0 160 5 . 132 5 . 0 140 30 2 . 0 22 2 快退時(shí)進(jìn)油路總壓力損失： MPaPPPP V 433 . 0 快退時(shí)回油路中壓力損失：由于,則有 12 2QQ sm Q Q/0663 . 0 2 10 5 . 132 2 3 3 1 2 液流狀態(tài)經(jīng)判斷為層流 2320106 105 . 11025 10 3 . 6644 43 3 dv Q v d Re pa d LQ P 512 4 34 12 4 10042 . 0 10 25 410 3 . 66105 . 141 10 41 MPa Q Q PP Vn V VnV 0296 160 58.120 5 . 0 140 35 2 . 0 22 2 回油路總壓力損失： 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 MPaPPPP V 342 . 0 “ 將回油路中的壓力損失折算到進(jìn)油路上去，可得到快推時(shí)回油路中的整個(gè)壓力損失： “555 2 1 1153.2 2.6 104.5 104.3 10 () 3115.7 A pppPa A 這個(gè)數(shù)值比原來(lái)估計(jì)的數(shù)值大，因此系統(tǒng)中元件規(guī)格和管道直徑不宜再減小。 8.2 確定液壓泵工作壓力 工進(jìn)時(shí)，負(fù)載壓力 6 1 132000 103.47() 37994 L F pMPa A 液壓泵工作壓力 3.470.4333.903() gjL pppMPa 快退時(shí)，負(fù)載壓力： 6 2 17447 100.97 17898 L F pMPa A 液壓泵的工作壓力： 0.970.3421.312 ktL pppMPa 根據(jù)，則溢流閥調(diào)整壓力取。 gj p4MPa 8.3 液壓系統(tǒng)的效率 由于在整個(gè)工作循環(huán)中，工進(jìn)占用時(shí)間最長(zhǎng)，因此，系統(tǒng)的效率可以用工進(jìn)時(shí)的情 況來(lái)計(jì)算。工進(jìn)速度為，則液壓缸的輸出功率為0.0010.014/m s: 132000 0.001132() 132000 0.0091188() C C NFVW NFVW 液壓泵的輸出功率： 63 0.594 10145.75 10 1.443() 60 B NpQKW 工進(jìn)時(shí)液壓回路效率： 1321188 0.0910.823 14431443 C C B N N : 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 液壓系統(tǒng)效率,取液壓泵效率，液壓缸效率取，于是 BYC 0.75 B 0.88 Y 0.75 0.88 (0.0910.823)0.060.54 BYC : 8.4 液壓系統(tǒng)的發(fā)熱溫升驗(yàn)算 液壓系統(tǒng)總發(fā)熱功率計(jì)算 液壓泵輸入功率： 1 1.443 1.924() 0.75 B pQ NKW 液壓缸有效功率： 2 1188() C NNW 系統(tǒng)總發(fā)熱功率： 112 1924 1321792()HNNW 油液溫升近似值 300 3322 1792 1020.79 800 i H TCC V 溫升沒(méi)有超出允許范圍的范圍，液壓系統(tǒng)中不需要設(shè)置冷卻器。 2535: 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 結(jié) 論 隨著畢業(yè)日子的到來(lái)，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)完成。在沒(méi)有做畢業(yè)設(shè)計(jì)以前覺(jué)得畢業(yè)設(shè) 計(jì)只是對(duì)這幾年來(lái)所學(xué)知識(shí)的單純總結(jié)，但是通過(guò)這次做畢業(yè)設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)自己的看法有點(diǎn) 太片面。畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)綜合運(yùn)用的一種檢驗(yàn)，而且也是對(duì)自己能力的 一種提高。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我明白了自己原來(lái)知識(shí)還比較欠缺。自己要學(xué)習(xí)的東西 還太多，以前老是覺(jué)得自己什么東西都會(huì)，什么東西都懂，有點(diǎn)眼高手低。通過(guò)這次畢 業(yè)設(shè)計(jì)，我才明白學(xué)習(xí)是一個(gè)長(zhǎng)期積累的過(guò)程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué) 習(xí)，努力提高自己知識(shí)和綜合素質(zhì)。 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中也使我們的同學(xué)關(guān)系更進(jìn)一步了，同學(xué)之間互相幫助，有什么不 懂的大家在一起商量，聽(tīng)聽(tīng)不同的看法對(duì)我們更好的理解知識(shí)，所以在這里非常感謝幫 助我的同學(xué)。 我的心得也就這么多了，總之，不管學(xué)會(huì)的還是學(xué)不會(huì)的的確覺(jué)得困難比較多，真 是萬(wàn)事開(kāi)頭難，不知道如何入手。最后終于做完了有種如釋重負(fù)的感覺(jué)。此外，還得出 一個(gè)結(jié)論：知識(shí)必須通過(guò)應(yīng)用才能實(shí)現(xiàn)其價(jià)值！有些東西以為學(xué)會(huì)了，但真正到用的時(shí) 候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認(rèn)為只有到真正會(huì)用的時(shí)候才是真的學(xué)會(huì)了。 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 參考文獻(xiàn) 1 左健民，液壓與氣壓傳動(dòng). 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M北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)長(zhǎng)城學(xué)院 2012 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 致 謝 在此要感謝我的指導(dǎo)老師楊淑華對(duì)我悉心的指導(dǎo)，感謝老師給我的幫助。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我通過(guò) 查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)，并向老師請(qǐng)教等方式，使自己學(xué)到了不少知識(shí)，也經(jīng)歷 了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個(gè)設(shè)計(jì)中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力，樹(shù)立 了對(duì)自己工作能力的信心，相信會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動(dòng)手的 能力，使我充分體會(huì)到了在創(chuàng)造過(guò)程中探索的艱難和成功時(shí)的喜悅。雖然這個(gè)設(shè)計(jì)做的也不太好，但 是在設(shè)計(jì)過(guò)程中所學(xué)到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的最大收獲和財(cái)富，使我終身受益。