數(shù)控車床中心架和托料裝置液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　引言2</b></p><p><b>　　第一章 概述3</b></p><p>　　1.1 液壓技術(shù)起源3</p><p>　　1.2 液壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)4</p><p>

2、;　　1.3 液壓系統(tǒng)的發(fā)展方向5</p><p>　　第二章 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)依據(jù)和負(fù)載特性分析6</p><p>　　2.1液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)依據(jù)6</p><p>　　2.2 液壓系統(tǒng)的負(fù)載特性分析7</p><p>　　2.2.1 托料油缸的負(fù)載計(jì)算7</p><p>　　2.2.2 中心架定位裝置負(fù)載計(jì)算

3、9</p><p>　　第三章 液壓系統(tǒng)主要參數(shù)的確定11</p><p>　　3.1 系統(tǒng)工作壓力的確定11</p><p>　　3.2 執(zhí)行元件主要參數(shù)的確定12</p><p>　　3.2.1 托料油缸參數(shù)的確定12</p><p>　　3.2.2 中心架油缸參數(shù)的確定13</p>&l

4、t;p>　　3.3執(zhí)行元件流量的確定15</p><p>　　第四章 液壓系統(tǒng)的方案選擇和原理圖的擬定16</p><p>　　4.1 基本方案的擬定16</p><p>　　4.1.1 油路循環(huán)方式的分析和選擇16</p><p>　　4.1.2 調(diào)速方案的分析和選擇17</p><p>　　4.1.

5、3 液壓回路的分析、選擇與合成18</p><p>　　4.1.4 液壓原理圖的擬定與設(shè)計(jì)19</p><p>　　第五章 液壓元件的基本參數(shù)計(jì)算和選型20</p><p>　　5.1 液壓泵的選擇20</p><p>　　5.1.1 液壓泵的類型選擇20</p><p>　　5.1.2 液壓泵站組件的選擇

6、20</p><p>　　5.1.3 液壓泵的計(jì)算與選擇21</p><p>　　5.2 液壓控制閥的選擇24</p><p>　　5.3 液壓附件的參數(shù)計(jì)算和選擇24</p><p>　　5.3.1管件的尺寸的確定25</p><p>　　5.3.2油箱容積的確定26</p><p>

7、;　　第六章 液壓系統(tǒng)性能驗(yàn)算27</p><p>　　6.1 液壓系統(tǒng)壓力損失驗(yàn)算27</p><p>　　6.1.1 托料油缸的壓力損失驗(yàn)算27</p><p>　　6.2 系統(tǒng)效率的估算28</p><p>　　6.3 系統(tǒng)的發(fā)熱和溫升計(jì)算30</p><p>　　第七章 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)32&

8、lt;/p><p>　　7.1 液壓系統(tǒng)總體布局32</p><p>　　7.2 集成塊的設(shè)計(jì)33</p><p>　　7.3 液壓閥的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)33</p><p>　　第八章 液壓系統(tǒng)密封裝置的選用34</p><p>　　8.1 影響密封裝置性能的因素34</p><p>　　8.2

9、密封裝置的選用要求35</p><p>　　8.3 密封裝置的使用要素35</p><p>　　8.4 密封裝置的選擇35</p><p>　　第九章 液壓系統(tǒng)工作介質(zhì)的選擇36</p><p>　　9.1 工業(yè)生產(chǎn)對(duì)液壓油的使用要求：36</p><p>　　9.2 液壓油的選用：38</p>

10、;<p>　　第十章 液壓系統(tǒng)的安裝、調(diào)試與維護(hù)38</p><p>　　10.1 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的安裝38</p><p>　　10.1.1 液壓管路的安裝39</p><p>　　10.1.2 液壓元件的安裝40</p><p>　　10.2 液壓系統(tǒng)的清洗與試壓40</p><p>　　10

11、.2.1 第一次清洗40</p><p>　　10.2.2 第二次清洗41</p><p>　　10.2.3 液壓系統(tǒng)的試壓41</p><p>　　10.3 液壓系統(tǒng)的調(diào)試42</p><p>　　10.3.1 調(diào)試前的檢查42</p><p>　　10.3.2 啟動(dòng)液壓泵42</p>&l

12、t;p>　　10.3.3 系統(tǒng)排氣42</p><p>　　10.3.4 系統(tǒng)耐壓試驗(yàn)43</p><p>　　10.3.5 空載調(diào)試43</p><p>　　10.3.6 負(fù)載試車43</p><p>　　10.4 液壓系統(tǒng)的維護(hù)43</p><p>　　第十一章 結(jié)論43</p>&

13、lt;p><b>　　致謝信44</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)45</b></p><p><b>　　引言</b></p><p>　　隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)進(jìn)入以計(jì)算機(jī)、數(shù)控和液壓技術(shù)為主體的發(fā)展階段，進(jìn)而邁入以網(wǎng)絡(luò)和信息技術(shù)為核心的經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段。由于液壓技術(shù)獨(dú)

14、特的優(yōu)越性，使其得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。液壓技術(shù)介于機(jī)械和電子技術(shù)之間，同時(shí)又包含了機(jī)械和電子的有關(guān)內(nèi)容。所以研究液壓系統(tǒng)的應(yīng)用應(yīng)有很好的應(yīng)有價(jià)值和廣闊的發(fā)展前景。</p><p>　　液壓系統(tǒng)已經(jīng)在各個(gè)工業(yè)部門及農(nóng)、林、牧、漁等許多部門得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，而且越先進(jìn)的設(shè)備，其應(yīng)用液壓系統(tǒng)的部分就越多。</p><p>　　在造紙、紡織、塑料、橡膠等輕工行業(yè)，造紙機(jī)、紡織機(jī)、注塑機(jī)、橡膠

15、壓塊機(jī)等機(jī)械設(shè)備上都大量使用著液壓系統(tǒng)。在礦山、石油、冶金、壓力加工等重工業(yè)中，由于液壓系統(tǒng)能傳遞很大的能量而設(shè)備的重量相對(duì)其他傳動(dòng)方式來(lái)說(shuō)又較小，所以有著更廣泛的應(yīng)用。例如礦井支架、石油鉆井平臺(tái)、高爐爐頂設(shè)備、鋼坯連鑄機(jī)、壓力機(jī)、快鍛機(jī)等設(shè)備上液壓系統(tǒng)被更廣泛地應(yīng)用。其他在電力、建筑、水利、交通、船舶、航空、汽車等行業(yè)，液壓系統(tǒng)也是重要的組成部分。至于航天、軍工等廣泛采用先進(jìn)技術(shù)的部門，液壓系統(tǒng)更是得到廣泛應(yīng)用。機(jī)床行業(yè)是最早使用液壓

16、技術(shù)的行業(yè)之一，目前雖然由于電機(jī)傳動(dòng)技術(shù)中交流變頻技術(shù)的發(fā)展而使電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)奪回不少液壓驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用范圍，但在大功率驅(qū)動(dòng)或往復(fù)運(yùn)動(dòng)的場(chǎng)合，液壓系統(tǒng)還是處于不可取代的地位。</p><p>　　本文正是從此處入手，對(duì)數(shù)控機(jī)床的中心架和托料裝置控制系統(tǒng)進(jìn)行深入研究，并設(shè)計(jì)出專門供數(shù)控車床中心架和托料裝置使用的液壓站。在設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中使用了液壓傳動(dòng)的一般規(guī)律和設(shè)計(jì)原則，最后完成設(shè)計(jì)使其滿足系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，符合設(shè)計(jì)宗旨。&l

17、t;/p><p><b>　　第一章 概述</b></p><p>　　1.1 液壓技術(shù)起源</p><p>　　液壓技術(shù)的發(fā)展是與流體力學(xué)的理論研究成果和工程材料、液壓介質(zhì)等相關(guān)學(xué)科的發(fā)展緊密相聯(lián)的。1650年帕斯卡提出了封閉靜止液體中壓力傳播的帕斯卡定律；1686年牛頓揭示了粘性流體的內(nèi)摩擦定律；到18世紀(jì)，流體力學(xué)的兩個(gè)重要方程－連續(xù)性方程和

18、伯努力能量方程相繼建立，這些理論成果為液壓技術(shù)的發(fā)展奠定了理論基礎(chǔ)。1795年英國(guó)人布拉默發(fā)明了世界上第一臺(tái)水壓機(jī)，是他首先利用水不僅進(jìn)行了能量傳遞，而且傳遞控制信號(hào)，標(biāo)志現(xiàn)代液壓技術(shù)工程應(yīng)用的開(kāi)始。水壓機(jī)的發(fā)明還與當(dāng)時(shí)鑄鐵等工程材料及一些新的制造方法的出現(xiàn)密切姓關(guān)。1851年阿姆斯特朗發(fā)明重錘式蓄能器之后，促使液壓傳動(dòng)的應(yīng)用迅速增加，到19世紀(jì)90年代，液壓傳動(dòng)已應(yīng)用于壓力機(jī)、起重機(jī)、卷?yè)P(yáng)機(jī)、包裝機(jī)、實(shí)驗(yàn)機(jī)等許多工業(yè)部門。</p

19、><p>　　由于水的潤(rùn)滑性差，易產(chǎn)生銹蝕。電力傳動(dòng)的興起曾一度使水壓傳動(dòng)應(yīng)用減少。知道1905-1908年威廉斯和詹尼兩位美國(guó)工程師發(fā)明了用油作介質(zhì)的軸向柱塞式液壓傳動(dòng)裝置以后，液壓技術(shù)這種停滯不前的情況才有所改觀。加之，1910年肖研制出用油做介質(zhì)的徑向柱塞泵，威克斯于1936年又發(fā)明了先導(dǎo)式溢流閥，特別是20世紀(jì)30年代定睛橡膠等耐油密封材料的出現(xiàn)，使液壓傳動(dòng)逐步取代了水壓傳動(dòng)，并迅速發(fā)展。到了現(xiàn)在，隨著液壓技

20、術(shù)的不斷發(fā)展和完善，它已經(jīng)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)部門占據(jù)了主導(dǎo)地位。</p><p>　　1.2 液壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)</p><p>　　1）易于獲得較大的力或者力矩</p><p>　　液壓傳動(dòng)是利用液體的壓力來(lái)傳遞力或力矩的。液壓泵可以獲得較高的壓力，目前液壓泵可以達(dá)到35MPa的壓力，因此液壓剛可獲得很大的力或者力矩。例如一個(gè)30cm直徑的液壓缸，壓力為21MPa時(shí)

21、，可獲得1480kN的推力，因此被廣泛應(yīng)用于需要很大力或者力矩的重型機(jī)械上。</p><p><b>　　2） 功率重量大</b></p><p>　　功率重量比是指其輸出功率于其重量的比值。功率重量比大的設(shè)備即重量和體積較小而輸出較大的功率。例如飛機(jī)上的液壓泵，每1kW功率的重量只有0.209kg，而電動(dòng)機(jī)每kW的重量將達(dá)到1.52kg。所以在要求傳遞大功率而又不允

22、許有較大體積的情況下應(yīng)采用液壓傳動(dòng)。</p><p>　　3）易于實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)</p><p>　　液壓缸對(duì)實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)是最方便的，而電動(dòng)機(jī)則須通過(guò)齒輪、齒條等機(jī)構(gòu)把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變成直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　4） 易于實(shí)現(xiàn)較大范圍的無(wú)級(jí)變速</p><p>　　液壓傳動(dòng)通過(guò)調(diào)節(jié)液體的流量就可以方便地實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速，而且速比范圍大。例如用節(jié)

23、流閥調(diào)節(jié)流量時(shí)，其流量變化可從0.02變到100速比可達(dá)5000，其他傳動(dòng)形式的速比是無(wú)法比擬的。</p><p><b>　　5）傳遞運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)</b></p><p>　　由于液壓流體的控制可以在非常小的流量時(shí)仍然很均勻，所以設(shè)備的運(yùn)動(dòng)速度可以很平穩(wěn)，例如機(jī)床可以實(shí)現(xiàn)1以下的無(wú)爬行穩(wěn)定進(jìn)給。</p><p>　　6） 可以實(shí)現(xiàn)快速而且無(wú)沖擊的

24、變速和換向</p><p>　　這是由于液壓機(jī)構(gòu)的功率重量比大，所以液壓設(shè)備的慣性小，因此反應(yīng)速度就快。例如液壓馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)慣量不超過(guò)同功率電動(dòng)機(jī)的10%，故啟動(dòng)中等功率電動(dòng)機(jī)要12s，而同功率的液壓機(jī)械的啟動(dòng)時(shí)間不超過(guò)0.1s。故在高速換向頻繁的機(jī)床上（如平面磨床、龍門刨床）采用液壓傳動(dòng)可使換向沖擊大大減少。</p><p>　　7）與機(jī)械傳動(dòng)相比易于布局和操縱</p>&l

25、t;p>　　液壓傳動(dòng)部件由管道相連，故在安裝位置上有很大的自由度，各部件可以安放在設(shè)計(jì)人員所希望的位置上。例如把泵源放到不影響機(jī)器布局的地方，把操縱機(jī)構(gòu)放在最方便的地方，這是用機(jī)械傳動(dòng)很難實(shí)現(xiàn)的，而液壓傳動(dòng)則沒(méi)有困難。</p><p>　　8） 易于防止過(guò)載事故</p><p>　　在液壓傳動(dòng)中可以方便地用壓力閥來(lái)控制系統(tǒng)的壓力，從而防止過(guò)載，避免事故的發(fā)生，而且可以通過(guò)裝在系統(tǒng)中的

26、壓力表來(lái)了解各處的工作情況和負(fù)載大小，而在機(jī)械傳動(dòng)中各處的負(fù)載大小就不易觀察。</p><p>　　9） 自動(dòng)潤(rùn)滑、元件壽命長(zhǎng)</p><p>　　液壓傳動(dòng)中使用的介質(zhì)大多為礦物油，它對(duì)液壓部件產(chǎn)生潤(rùn)滑作用，因此液壓元件有自動(dòng)潤(rùn)滑作用，其壽命較長(zhǎng)。</p><p>　　10）易于實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化</p><p>　　各種液壓系統(tǒng)都是由液壓元

27、件構(gòu)成，因此對(duì)液壓元件實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，可大大提高生產(chǎn)效率，降低成本，提高生產(chǎn)質(zhì)量。</p><p>　　與其他傳動(dòng)形式比較，液壓傳動(dòng)有以下缺點(diǎn)：</p><p>　　1） 易于出現(xiàn)泄漏；</p><p>　　2） 油的黏度隨溫度變化，引起動(dòng)作機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)不穩(wěn)定；</p><p>　　3） 空氣滲入液壓油后會(huì)引起爬行、振動(dòng)、噪聲；</p&

28、gt;<p>　　4） 用礦物油做液壓介質(zhì)時(shí)，有燃燒危險(xiǎn)，應(yīng)注意防火；</p><p>　　5） 礦物油與空氣接觸會(huì)發(fā)生氧化，使油變質(zhì)，必須定期換油；</p><p>　　6） 液壓件的零件加工質(zhì)量要求較高。</p><p>　　1.3 液壓系統(tǒng)的發(fā)展方向</p><p>　　1）提高效率，降低能耗；</p>&l

29、t;p>　　2）提高控制性能，適應(yīng)機(jī)電一體化主機(jī)發(fā)展的需要；</p><p>　　3）發(fā)展集成、復(fù)合、小型化、輕量化元件；</p><p>　　4）加強(qiáng)以提高安全性和保護(hù)環(huán)境為目標(biāo)的研究開(kāi)發(fā)；</p><p>　　5）提高液壓元件和系統(tǒng)的可靠性；</p><p>　　6）標(biāo)準(zhǔn)化和多樣化；</p><p>　　7）

30、開(kāi)拓新的應(yīng)用領(lǐng)域。</p><p>　　綜上所述，在機(jī)床行業(yè)，尤其是在中心定位和拖料架等需要往復(fù)運(yùn)動(dòng)并且頻繁換向的機(jī)構(gòu)上，選用液壓系統(tǒng)作為其控制系統(tǒng)是最為合理的。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要盡量發(fā)揮液壓傳動(dòng)與其他傳動(dòng)形式相比所體現(xiàn)出的長(zhǎng)處，把液壓系統(tǒng)的缺點(diǎn)限制到最小，還必須符合重量輕、體積小、成本低、效率高等特點(diǎn)，盡量滿足顧客的所有要求。</p><p>　　第二章 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)依據(jù)和負(fù)載特性分析

31、</p><p>　　2.1液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)依據(jù)</p><p>　　本次設(shè)計(jì)是完成CK3180QZ-4001數(shù)控車床上中心架和托料裝置液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。其具體的設(shè)計(jì)要求如下：</p><p>　　托料裝置要實(shí)現(xiàn)“托料油缸進(jìn)料－托料油缸卸料－托料油缸后退”的行程循環(huán)。中心架定位裝置要完成“中心架前進(jìn)－中心架中心定位－中心架后退”的工作循環(huán)。兩個(gè)裝置全部采用滑臺(tái)裝置，其靜

32、摩擦系數(shù)＝0.2，動(dòng)摩擦系數(shù)＝0.1，往復(fù)運(yùn)動(dòng)的加速、減速時(shí)間不希望超過(guò)0.12s：運(yùn)動(dòng)行程如下表所示：</p><p>　　表2-1 托料裝置的設(shè)計(jì)要求</p><p>　　Tab.2-1 Design demand of the support material frame</p><p>　　表2-2中心架裝置的設(shè)計(jì)要求</p><p>

33、;　　Tab.2-2 Design demand of the center frame</p><p>　　2.2 液壓系統(tǒng)的負(fù)載特性分析</p><p>　　2.2.1 托料油缸的負(fù)載計(jì)算</p><p><b>　　1）外負(fù)載</b></p><p>　　鑒于托料裝置是一個(gè)自動(dòng)送料裝置，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，除了承受物料重

34、載外，在水平方向上沒(méi)有別的外負(fù)載。</p><p><b>　　2） 慣性負(fù)載</b></p><p><b>　　送料過(guò)程 </b></p><p>　?。?-1） </p><p&g

35、t;<b>　?。?00N</b></p><p><b>　　式中 慣性負(fù)載；</b></p><p><b>　　m物料的質(zhì)量；</b></p><p><b>　　速度變化值；</b></p><p>　　速度變化所需的時(shí)間。</p>

36、<p><b>　　返回過(guò)程</b></p><p><b>　?。?30N</b></p><p><b>　　3） 阻力負(fù)載</b></p><p>　　送料時(shí)，托料架與負(fù)載共重800kg</p><p>　　對(duì)動(dòng)力滑臺(tái)的法向力為</p><p

37、>　?。?-2） </p><p><b>　?。?0010</b></p><p><b>　?。?000N</b></p><p><b>　　靜摩擦力為</b></p><p><b>　?。?-3）</b></p

38、><p><b>　?。?.2×8000</b></p><p><b>　　= 1600N</b></p><p><b>　　動(dòng)摩擦力為</b></p><p>　　（2-4）

39、 </p><p><b>　?。?.1×8000</b></p><p><b>　?。?00N</b></p><p>　　返回時(shí) 托料架自重為500kg</p><p>　　對(duì)動(dòng)力滑臺(tái)的法向力為</p><p><b>　　＝500×

40、10</b></p><p><b>　　＝5000N</b></p><p><b>　　靜摩擦力為</b></p><p><b>　?。?.2×5000</b></p><p><b>　?。?000N</b></p>

41、;<p><b>　　動(dòng)摩擦力為</b></p><p><b>　?。?.1×5000</b></p><p><b>　　＝500N</b></p><p>　　2.2.2 中心架定位裝置負(fù)載計(jì)算</p><p><b>　　1）外負(fù)載&l

42、t;/b></p><p>　　當(dāng)中心架在定位卡緊時(shí)所受到的外負(fù)載為已知條件，大小為2500N</p><p><b>　　2）慣性負(fù)載</b></p><p>　　機(jī)床中心架的總體質(zhì)量為200kg，所以慣性負(fù)載為</p><p><b>　?。?10N</b></p><

43、p><b>　　3） 阻力負(fù)載</b></p><p>　　因?yàn)閙＝200kg，對(duì)動(dòng)力滑臺(tái)的法向力為</p><p><b>　?。?00×10</b></p><p><b>　?。?000N</b></p><p><b>　　靜摩擦力為</

44、b></p><p><b>　　＝0.2×2000</b></p><p><b>　?。?00N</b></p><p><b>　　動(dòng)摩擦力為</b></p><p><b>　?。?.1×2000</b></p>

45、;<p><b>　?。?00N</b></p><p>　　由此得到了托料架油缸和中心架油缸在工作的各個(gè)階段所受的負(fù)載，見(jiàn)表2-3和表2-4。</p><p>　　表2-3 托料油缸的負(fù)載分析</p><p>　　Tab.2-3 Loads analyze of the support material frame cylind

46、er</p><p>　　表2-4中心架油缸的負(fù)載分析</p><p>　　Tab.2-4 Loads analyze of the center frame cylinder</p><p>　　第三章 液壓系統(tǒng)主要參數(shù)的確定</p><p>　　3.1 系統(tǒng)工作壓力的確定</p><p>　　根據(jù)液壓執(zhí)行元件的負(fù)載

47、圖可以確定系統(tǒng)的最大負(fù)載數(shù)，在充分考慮系統(tǒng)所需的流量、性能等因素后，可參照表3－1或者表3－2選擇系統(tǒng)的工作壓力。</p><p>　　表3-1 按負(fù)載選擇工作壓力</p><p>　　Tab.3-1 Choose actuating pressure according to the loads</p><p>　　表3-2 按主機(jī)類型選擇系統(tǒng)工作壓力</p

48、><p>　　Tab.3-2 Choose actuating pressure according to the types</p><p>　　本設(shè)計(jì)根據(jù)主機(jī)類型是數(shù)控車床，初步選擇系統(tǒng)壓力為3Mpa。</p><p>　　3.2 執(zhí)行元件主要參數(shù)的確定</p><p>　　3.2.1 托料油缸參數(shù)的確定</p><p&g

49、t;　　根據(jù)公式（3－1）計(jì)算液壓缸的工作面積。</p><p><b>　?。?－1）</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=0.0005</b></p><p>　　式中 A油缸的有效工作面積；</p><p>

50、;<b>　　F油缸的外負(fù)載；</b></p><p>　　油缸的機(jī)械效率，一般取0.90.96；</p><p><b>　　系統(tǒng)的工作壓力；</b></p><p>　　油缸的速比，可由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查得；</p><p>　　系統(tǒng)的背壓，本設(shè)計(jì)取0.5Mpa。</p><p&

51、gt;　　又由面積公式（3－2）和速比公式（3－3）得</p><p>　　（3－2） </p><p><b>　　=0.0005</b></p><p><b>　?。?－3）</b></p><p>

52、;<b>　　=1.33</b></p><p><b>　　D=0.033m</b></p><p><b>　　d＝0.017m</b></p><p>　　其中 D液壓缸內(nèi)徑；</p><p>　　d液壓缸內(nèi)活塞桿的直徑。</p><p>　　查機(jī)

53、械設(shè)計(jì)手冊(cè)，根據(jù)液壓缸的技術(shù)參數(shù)，將兩個(gè)參數(shù)進(jìn)行圓整得</p><p><b>　　D＝40mm</b></p><p><b>　　d＝20mm</b></p><p>　　3.2.2 中心架油缸參數(shù)的確定</p><p>　　同樣由公式（3－1）計(jì)算得</p><p>&

54、lt;b>　　=</b></p><p><b>　　=0.0007</b></p><p>　　又由面積公式（3－2）和速比公式（3－3）得</p><p><b>　　=0.0007</b></p><p><b>　　=1.33</b></p>

55、;<p><b>　　D=0.036m</b></p><p><b>　　d＝0.018m</b></p><p>　　查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，根據(jù)液壓缸的技術(shù)參數(shù)，將兩個(gè)參數(shù)進(jìn)行圓整得</p><p><b>　　D＝40mm</b></p><p><b>

56、;　　d＝20mm</b></p><p>　　根據(jù)上述條件經(jīng)計(jì)算得到液壓缸工作循環(huán)中各階段的壓力、流量和功率，如表3－3所示。</p><p>　　表3-3 托料油缸工作循環(huán)各階段的壓力、流量和功率</p><p>　　Tab.3-3 The pressure, rate of flow and power of the support materia

57、l frame at different stage</p><p>　　工作階段 計(jì)算公式 負(fù)載 回油腔壓力 工作腔壓力 輸入流量 輸入功率</p><p>　　/N /MPa /MPa Q/ /w</p><p>　　快 啟動(dòng) 1600 2.5

58、 </p><p>　　加速 Q= 1200 0.5 2.0 </p><p>　　進(jìn) 恒速 N= 800 0.5 1.5 3.4 71</p><p><b>　　

59、反向 </b></p><p>　　快 啟動(dòng) 1000 1.23 </p><p>　　加速 Q= 800 0.5 1.0 </p><p>　　退 恒退 N=

60、 500 0.5 0.8 6.3 86</p><p>　　上表中 油缸的工作腔面積；</p><p><b>　　油缸回油腔面積；</b></p><p><b>　　液壓缸機(jī)械效率；</b></p><p><b>　　

61、F外負(fù)載。</b></p><p>　　表3-4 中心架油缸工作循環(huán)各個(gè)階段的壓力、流量和功率</p><p>　　Tab.3-4 The pressure, rate of flow and power of the center frame at different stage</p><p>　　工作階段 計(jì)算公式 負(fù)載 回

62、油腔壓力 工作腔壓力 輸入流量 輸入功率</p><p>　　/N /MPa /MPa Q/ /w</p><p>　　快 啟動(dòng) 400 1.1 </p><p>　　加速 Q= 310 0.5 1.0

63、 </p><p>　　進(jìn) 恒速 N= 200 0.5 0.89 3.4 42</p><p><b>　　中 心</b></p><p>　　定 位 2500 0.5 3.5

64、 3.5 163</p><p><b>　　反向 </b></p><p>　　快 啟動(dòng) 400 1.1 </p><p>　　加速 Q= 310 0.5 1.0 </p>

65、;<p>　　退 恒退 N= 200 0.5 0.89 6.3 89</p><p>　　3.3執(zhí)行元件流量的確定</p><p>　　液壓缸所需最大流量按其實(shí)際有效工作面積和所要求的最大速度來(lái)計(jì)算，即</p><p><b>　?。?－4）</b>&

66、lt;/p><p><b>　?。?.3L </b></p><p>　　其中 執(zhí)行元件的容積效率，取0.93；</p><p>　　A液壓缸有效工作面積；</p><p><b>　　液壓缸的最大速度。</b></p><p>　　同理，液壓缸所需最小流量按其實(shí)際有效工作面積和

67、所要求的最小速度來(lái)計(jì)算，即</p><p><b>　　＝3.4L</b></p><p>　　其中 執(zhí)行元件的容積效率，取0.93； </p><p>　　A液壓缸有效工作面積；</p><p><b>　　液壓缸的最大速度。</b></p><p>　　第四章 液壓系統(tǒng)的

68、方案選擇和原理圖的擬定</p><p>　　4.1 基本方案的擬定</p><p>　　液壓系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)是根據(jù)主機(jī)的工作情況、主機(jī)對(duì)液壓系統(tǒng)的技術(shù)要求、液壓系統(tǒng)的工作條件和環(huán)境條件以及成本、經(jīng)濟(jì)性、供貨情況等諸多因素，進(jìn)行全面、綜合的設(shè)計(jì)，從而擬訂出一個(gè)各方面比較合理的、可實(shí)現(xiàn)的液壓系統(tǒng)的方案。其內(nèi)容包括：</p><p>　　1）油路循環(huán)方式的分析與選擇；<

69、/p><p>　　2）調(diào)速方案的分析和選擇；</p><p>　　3）油源形式的分析與選擇；</p><p>　　4）液壓回路的分析、選擇與合成；</p><p>　　5）液壓系統(tǒng)原理圖的擬訂與設(shè)計(jì)。</p><p>　　4.1.1 油路循環(huán)方式的分析和選擇</p><p>　　液壓系統(tǒng)油路循環(huán)方式

70、分為開(kāi)式和閉式兩種，他們各自的特點(diǎn)及相互比較見(jiàn)下表</p><p>　　表4-1 開(kāi)式系統(tǒng)和閉式系統(tǒng)的比較</p><p>　　Tab.4-1 Compare of Hold dyadic system and Shut dyadic system</p><p>　　油路循環(huán)方式的選擇主要取決于液壓系統(tǒng)的調(diào)速方式和散熱條件。一般來(lái)說(shuō)，凡是有較大空間可以存放油箱而且

71、不需要另設(shè)散熱裝置的系統(tǒng)，要求結(jié)構(gòu)盡可能簡(jiǎn)單的系統(tǒng)，采用節(jié)流調(diào)速或者容積節(jié)流調(diào)速的系統(tǒng)，均宜采用開(kāi)式系統(tǒng)。在本設(shè)計(jì)中，油泵向兩個(gè)液壓執(zhí)行元件供油而且功率較小，整個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)也比較簡(jiǎn)單，所以本設(shè)計(jì)采用開(kāi)式系統(tǒng)。</p><p>　　4.1.2 調(diào)速方案的分析和選擇</p><p>　　調(diào)速方案對(duì)主機(jī)的性能起到?jīng)Q定性的作用。調(diào)速方案包括節(jié)流調(diào)速、容積調(diào)速和容積－節(jié)流調(diào)速三種。選擇調(diào)速方案時(shí)，應(yīng)

72、根據(jù)液壓執(zhí)行元件的負(fù)載特性和調(diào)速范圍以及經(jīng)濟(jì)性能因素，最后選出合適的調(diào)速方案。考慮到系統(tǒng)本身的性能要求和一些使用要求以及負(fù)載特性，參照表4－2 本設(shè)計(jì)決定采用容積－節(jié)流調(diào)速</p><p>　　表4-2 各種調(diào)速方式的性能比較</p><p>　　Tab.4-2 various forms of Speed Performance Comparison</p><p&g

73、t;　　液壓系統(tǒng)的工作介質(zhì)完全由液壓源來(lái)提供，液壓源的核心是液壓泵。節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)一般用定量泵供油，在無(wú)其他輔助油源的情況下，液壓泵的供油量要大于系統(tǒng)的需油量，多余的油經(jīng)溢流閥流回油箱，溢流閥同時(shí)起到控制并穩(wěn)定油源壓力的作用。容積調(diào)速系統(tǒng)多數(shù)是用變量泵供油，用安全閥限定系統(tǒng)的最高壓力。</p><p>　　為節(jié)省能源提高效率，液壓泵的供油量要盡量與系統(tǒng)所需流量相匹配。對(duì)在工作循環(huán)各階段中系統(tǒng)所需油量相差較大的情況，

74、一般采用多泵供油或變量泵供油。對(duì)長(zhǎng)時(shí)間所需流量較小的情況，可增設(shè)蓄能器做輔助油源。</p><p>　　油液的凈化裝置是液壓源中不可缺少的。一般泵的入口要裝有粗過(guò)濾器，進(jìn)入系統(tǒng)的油液根據(jù)被保護(hù)元件的要求，通過(guò)相應(yīng)的精過(guò)濾器再次過(guò)濾。為防止系統(tǒng)中雜質(zhì)流回油箱，可在回油路上設(shè)置磁性過(guò)濾器或其他型式的過(guò)濾器。根據(jù)液壓設(shè)備所處環(huán)境及對(duì)溫升的要求，還要考慮加熱、冷卻等措施。</p><p>　　本設(shè)

75、計(jì)采用容積節(jié)流調(diào)速，所以使用變量泵供油。</p><p>　　4.1.3 液壓回路的分析、選擇與合成</p><p>　　1）選擇系統(tǒng)一般都必須設(shè)置的基本回路，包括調(diào)壓回路、向回路、卸荷回路及安全回路等。</p><p>　　2）根據(jù)系統(tǒng)的負(fù)載特性和特殊要求選擇基本回路，在本系統(tǒng)中考慮到安全的要求，設(shè)置了背壓回路，同時(shí)由于是兩個(gè)執(zhí)行元件先后動(dòng)作，且沒(méi)有順序聯(lián)動(dòng)關(guān)系，

76、所以設(shè)置了互不干擾回路。</p><p>　　3）合成系統(tǒng) 選定液壓基本回路之后，配以輔助性回路，如控制油路，潤(rùn)滑油路、測(cè)壓油路等，可以組成一個(gè)完整的液壓系統(tǒng)。。</p><p>　　在合成液壓系統(tǒng)時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：防止油路間可能存在的相互干擾；系統(tǒng)應(yīng)力求簡(jiǎn)單，并將作用相同或者相近的回路合并，避免存在多余回路；系統(tǒng)要安全可靠，力求控制油路可靠；組成系統(tǒng)的元件要盡量少，并應(yīng)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)元件；

77、組成系統(tǒng)時(shí)還要考慮節(jié)省能源，提高效率減少發(fā)熱，防止液壓沖擊；測(cè)壓點(diǎn)分布合理等。</p><p>　　4.1.4 液壓原理圖的擬定與設(shè)計(jì)</p><p>　　根據(jù)上述分析，可以擬定整個(gè)液壓系統(tǒng)的原理圖如下：</p><p>　　1－油箱 2－液壓泵 3－空氣濾清器 4－液位計(jì)5－液壓泵</p><p>　　6－電機(jī) 7－單向閥 8－壓力繼電器9

78、－疊加式節(jié)流閥</p><p>　　10－疊加式減壓閥 11－疊加式單向閥 12－電磁換向閥</p><p>　　圖4-1 液壓系統(tǒng)的原理圖</p><p>　　Fig.4-1 Hydraulic system diagram</p><p>　　電磁鐵的動(dòng)作順序見(jiàn)表4－3</p><p>　　表4-3電磁鐵動(dòng)作順序表

79、</p><p>　　Tab.4-3 Action sequence table of the solenoid valve</p><p>　　第五章 液壓元件的基本參數(shù)計(jì)算和選型</p><p>　　液壓元件的計(jì)算是指計(jì)算元件在工作中承受的壓力和流量，以便選擇零件的規(guī)格和型號(hào)，此外還要計(jì)算原動(dòng)機(jī)的功率和油箱的容量。選擇元件時(shí)應(yīng)盡量選擇標(biāo)準(zhǔn)件。</p>

80、<p>　　5.1 液壓泵的選擇</p><p>　　5.1.1 液壓泵的類型選擇</p><p>　　液壓泵站按照泵組的布置方式可以分為上置式、柜式和非上置式。液壓泵組置于油箱之上的上置式液壓泵站，分為立式和臥式兩種，上置式液壓泵站結(jié)構(gòu)緊湊，占地小，被廣泛應(yīng)用于中、小功率液壓系統(tǒng)中。考慮到整個(gè)安裝空間的布置，本設(shè)計(jì)選擇上置式的臥式安裝。</p><p&g

81、t;　　5.1.2 液壓泵站組件的選擇</p><p>　　液壓泵站一般由液壓泵組、油箱組件、過(guò)濾器組件和蓄能器組件等組成。根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際需要，本設(shè)計(jì)選擇液壓泵組、油箱組件、過(guò)濾器組件。液壓泵組由液壓泵，原動(dòng)機(jī)，連軸器及管路附件等組成。油箱組件由油箱面板，空氣濾清器，液位顯示計(jì)等組成。過(guò)濾器組將是保持工作介質(zhì)清潔度必備的組將，可根據(jù)系統(tǒng)對(duì)介質(zhì)清潔度的不同要求設(shè)置不同等級(jí)的粗過(guò)濾器，精過(guò)濾器等。</p>

82、<p>　　5.1.3 液壓泵的計(jì)算與選擇</p><p>　　液壓泵的最大工作壓力根據(jù)公式（5－1）進(jìn)行計(jì)算。</p><p>　　>=＋ （5－1）</p><p>　　其中 液壓執(zhí)行元件最大工作壓力；</p><p>　　液壓泵出口大執(zhí)行元件入口之間所有的沿程

83、壓力損失和局部壓力損失之和。初算時(shí)按經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)選?。汗苈泛?jiǎn)單，管中流速不大時(shí)，?。?.2MPa－0.5MPa;管路復(fù)雜而且管中流速較大或者有調(diào)速元件時(shí)，?。?.5MPa－1.5MPa。</p><p>　　由上述選?。?.5MPa，然后帶入公式（5－1）計(jì)算得</p><p>　　>=3.5+0.5＝4MPa</p><p>　　在選擇泵的額定壓力時(shí)應(yīng)考慮到動(dòng)態(tài)

84、過(guò)程和制造質(zhì)量等因素，要使液壓泵有一定的壓力儲(chǔ)備。一般泵的額定工作壓力應(yīng)比上述最大工作壓力高20％－60％，所有最后算得的液壓泵的額定壓力應(yīng)為</p><p>　　4×（1+0.2）＝4.8MPa</p><p>　　液壓泵的流量按下式計(jì)算</p><p>　　＝K （5－2）

85、 </p><p>　　式中 K考慮系統(tǒng)泄漏和溢流閥保持最小溢流量的系數(shù)，一般取K＝1.11.3；</p><p>　　同時(shí)工作的執(zhí)行元件的最大總流量。</p><p>　　本設(shè)計(jì)取泄漏系數(shù)為1.1，所以</p><p>　?。?.1×6.3＝7.0L/min&l

86、t;/p><p>　　由維樂(lè)樣本查的VP－12－FA2低壓變量葉片泵滿足上述估算得到的壓力和流量要求：該泵的額定壓力為5.5MPa，公稱排量V＝6.67 mL/r，額定轉(zhuǎn)速為1800r/min?，F(xiàn)取泵的容積效率＝0.83，當(dāng)選用轉(zhuǎn)速n＝1450 r/min的驅(qū)動(dòng)電機(jī)時(shí)，泵的流量為</p><p>　?。絍n （5－3）</p>

87、<p>　?。?.67×0.83×1450×</p><p><b>　　＝8.0L/min</b></p><p>　　式中 V泵的公稱排量；</p><p><b>　　n電機(jī)轉(zhuǎn)速；</b></p><p><b>　　泵的容積效率。</b

88、></p><p>　　由前面的計(jì)算可知泵的最大功率出現(xiàn)在定位卡緊階段，現(xiàn)根據(jù)表5－1取泵的總效率為＝0.75則 根據(jù)公式（5－4）得 </p><p>　　＝ （5－4） </p><p><b>　?。?lt;/b>

89、;</p><p><b>　?。?22W</b></p><p>　　選用電動(dòng)機(jī)型號(hào)：由于內(nèi)軸式電動(dòng)機(jī)可以與相對(duì)應(yīng)的泵直接連接，無(wú)需用連軸器，從而減少安裝空間，裝配方便。所以由維樂(lè)樣本查的CT－01－1HP－4P－3－J－V式電動(dòng)機(jī)滿足上述要求，其轉(zhuǎn)速為1450r/min，額定功率為0.735KW。</p><p>　　表5-1 液壓泵的總

90、效率</p><p>　　Tab.5-1 The total efficiency of hydraulic pumps</p><p>　　根據(jù)所選擇的液壓泵規(guī)格及系統(tǒng)工作情況，可計(jì)算出液壓缸在各個(gè)階段的實(shí)際進(jìn)出流量，運(yùn)動(dòng)速度和持續(xù)時(shí)間，從而為其他液壓元件的選擇及系統(tǒng)的性能計(jì)算奠定了基礎(chǔ)。計(jì)算結(jié)果如下表所示：</p><p>　　表5-2托料架油缸的實(shí)際工況<

91、;/p><p>　　Tab.5-2 The actual working conditions of the support material frame</p><p>　　工 作 無(wú)桿腔 有桿腔 速度 時(shí)間</p><p>　　階 段 / / /

92、 /s</p><p>　　恒 = = = </p><p>　　進(jìn) = =8 = =</p><p>　　=10.6 =0.1 =5s</p><

93、p>　　恒 = = = </p><p>　　退 = = = =</p><p>　　=10.6 =8 =0.14 =3.6s</p><p>　　上表中油缸的工作腔面積；</p>

94、<p><b>　　油缸回油腔面積；</b></p><p><b>　　進(jìn)油缸流量；</b></p><p><b>　　出油缸流量；</b></p><p><b>　　油缸的運(yùn)動(dòng)速度；</b></p><p><b>　　油缸

95、的運(yùn)動(dòng)時(shí)間。</b></p><p>　　表5-3中心架油缸的實(shí)際工況</p><p>　　Tab.5-3 The actual working conditions of the center frame</p><p>　　工 作 無(wú)桿腔 有桿腔 速度 時(shí)間</p>

96、<p>　　階 段 / / / /s</p><p>　　恒 = = = </p><p>　　進(jìn) = = 8 = =</p><p>　　=10.6

97、 =0.1 =1s</p><p>　　恒 = = = </p><p>　　退 = = = =</p><p>　　=10.6 =8 =0.14 =

98、0.7s</p><p>　　5.2 液壓控制閥的選擇</p><p>　　根據(jù)本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，本系統(tǒng)需要有管式單向閥，疊加式單向節(jié)流閥，減壓閥，疊加式單向閥，電磁換向閥。</p><p>　　閥類元件的規(guī)格應(yīng)按閥所在回路的最大工作壓力和通過(guò)該閥的最大流量從產(chǎn)品樣本上選定。選用閥類元件時(shí)應(yīng)考慮其結(jié)構(gòu)形式、特性、壓力等級(jí)，等等。選擇壓力控制閥時(shí)，應(yīng)考慮壓力控制閥的壓

99、力調(diào)節(jié)范圍、流量變化范圍、所要求的壓力靈敏度和平穩(wěn)性等.選擇流量控制閥時(shí)，應(yīng)考慮流量閥的流量調(diào)節(jié)范圍，流量壓力特性，最小穩(wěn)定流量，壓力補(bǔ)償要求或者溫度補(bǔ)償要求，對(duì)濾油器過(guò)濾精度的要求，閥進(jìn)出口壓差的大小以及閥內(nèi)泄漏的大小等。選擇方向控制閥時(shí)，應(yīng)考慮方向閥的換向頻率，響應(yīng)時(shí)間，閥口的壓力損失以及閥的內(nèi)泄漏的大小等。通過(guò)各類閥的實(shí)際流量最多不應(yīng)超過(guò)其額定流量的120％。</p><p>　　根據(jù)以上要求，現(xiàn)選定此中心

100、架和托料裝置液壓系統(tǒng)的液壓元件型號(hào)如表5－4所示：</p><p>　　表5-4 各種液壓元件的類型選擇</p><p>　　Tab.5-4 Various types of hydraulic components of choice</p><p>　　5.3 液壓附件的參數(shù)計(jì)算和選擇</p><p>　　5.3.1管件的尺寸的確定<

101、;/p><p>　　由表5－2和5－3 得知液壓缸有桿腔和無(wú)桿腔油管的實(shí)際最大流量分別為10.6L/min和8L/min，按照表5－5的推薦值取油管內(nèi)油液的允許流速為4m/min，按管徑的計(jì)算公式（5－5）得</p><p>　　d＝ （5－5）</p><p>　　式中q通過(guò)油管的最大流量；</p&

102、gt;<p><b>　　V油管中允許流速；</b></p><p><b>　　d油管內(nèi)徑。</b></p><p>　　將數(shù)值帶入公式（5－5）得</p><p><b>　?。?lt;/b></p><p><b>　?。?.3mm</b>&

103、lt;/p><p><b>　　＝</b></p><p><b>　?。?.5mm</b></p><p>　　根據(jù)JB827－66，同時(shí)考慮到制作方便，兩根油管同時(shí)選用10×1（外徑10mm，壁厚1mm）的冷拔無(wú)縫鋼管。由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查得管材的抗拉強(qiáng)度為412MPa，由表5－6取安全系數(shù)為8，按公式（5－6）對(duì)管

104、子的強(qiáng)度進(jìn)行校核：</p><p>　　＝ （5－6） </p><p>　　式中 p管內(nèi)最高工作壓力；</p><p><b>　　d油管內(nèi)徑；</b></p><p><b>　　n安全系

105、數(shù)；</b></p><p><b>　　管材抗拉強(qiáng)度；</b></p><p><b>　　油管壁厚。</b></p><p>　　將數(shù)值帶入公式（5－6）得</p><p><b>　?。?lt;/b></p><p><b>　　＝

106、0.2mm</b></p><p>　　因?yàn)?.2mm<1mm,所以選的油管壁厚安全。</p><p>　　表5-5 油管中的允許流速</p><p>　　Tab.5-5 the allowing pipeline flow</p><p><b>　　表5-6 安全系數(shù)</b></p>

107、<p>　　Tab.5-6 Safety Factor</p><p>　　5.3.2油箱容積的確定</p><p>　　液壓系統(tǒng)的散熱主要是靠油箱，油箱大散熱塊，油箱小則油溫較高。初始設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注意以下幾個(gè)方面：</p><p>　　1）油箱必須有足夠大的容積。一方面盡可能地滿足散熱的要求，另一方面在液壓系統(tǒng)停止工作時(shí)應(yīng)能容納系統(tǒng)中的所有工作介質(zhì)；而工

108、作時(shí)又能保持適當(dāng)?shù)囊何弧?lt;/p><p>　　2）吸油管及回油管應(yīng)插入最低液面以下，以防止吸空和回油飛濺產(chǎn)生氣泡。管口與箱底、箱壁距離一般不小于管徑的3倍。吸油管可安裝100μm左右的網(wǎng)式或線隙式過(guò)濾器，安裝位置要便于裝卸和清洗過(guò)濾器?；赜凸芸谝鼻?5°角并面向箱壁，以防止回油沖擊油箱底部的沉積物，同時(shí)也有利于散熱。</p><p>　　3）吸油管和回油管之間的距離要盡可能地遠(yuǎn)

109、些，之間應(yīng)設(shè)置隔板，以加大液流循環(huán)的途徑，這樣能提高散熱、分離空氣及沉淀雜質(zhì)的效果。隔板高度為液面高度的2/3～3/4。</p><p>　　油箱的容積可以按照經(jīng)驗(yàn)公式（5－7）進(jìn)行計(jì)算：</p><p>　　V＝ （5－7）</p><p>　　式中 液壓泵每分鐘排出的液體體積；</p><p

110、>　　經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，低壓系統(tǒng)取24，中壓系統(tǒng)取57，高壓系統(tǒng)取612，行走機(jī)械取12。</p><p>　　將數(shù)值帶入公式（5－7）得</p><p><b>　　V＝4×8</b></p><p><b>　　＝32L</b></p><p>　　第六章 液壓系統(tǒng)性能驗(yàn)算</p&

111、gt;<p>　　6.1 液壓系統(tǒng)壓力損失驗(yàn)算</p><p>　　由于系統(tǒng)的管路布置尚未具體確定，整個(gè)系統(tǒng)的壓力損失無(wú)法全面的計(jì)算，故只能先估算閥類元件的壓力損失，待設(shè)計(jì)好管路布置圖后，加上管路的沿程損失和局部損失即可。</p><p>　　6.1.1 托料油缸的壓力損失驗(yàn)算</p><p>　　在油缸快進(jìn)時(shí)，油液依次經(jīng)過(guò)單向閥，疊加式減壓閥，疊加式

112、單向閥，電磁換向閥疊加式節(jié)流閥，。所以進(jìn)油路上的壓力損失按公式（6－1）進(jìn)行計(jì)算。</p><p>　?。?（6－1）</p><p>　　＝0.2×（+0.1×+0.2×+0.1×</p><p><b>　　=0.02MPa</b></p>

113、<p>　　式中 總的壓力損失；</p><p><b>　　各種閥的壓降；</b></p><p><b>　　流經(jīng)閥的設(shè)計(jì)流量；</b></p><p><b>　　閥的額定流量。</b></p><p>　　在油缸快退時(shí)，油液依次經(jīng)過(guò)疊加式節(jié)流閥，電磁換向閥

114、，所以退油路上的壓力損失為</p><p><b>　　＝</b></p><p>　?。?.2×（+0.1×（</p><p><b>　?。?.015MPa</b></p><p>　　由此可以看出，系統(tǒng)閥的壓力損失都小于原先的估計(jì)值，所以滿足系統(tǒng)的使用要求。因?yàn)橹行募苡透椎?/p>

115、運(yùn)動(dòng)過(guò)程是一樣的，所以對(duì)此油缸的壓力校驗(yàn)過(guò)程和上面的計(jì)算過(guò)程是一樣的。如下所示：</p><p>　　在油缸快進(jìn)時(shí)，油液依次經(jīng)過(guò)單向閥，疊加式減壓閥，疊加式單向閥，電磁換向閥，疊加式節(jié)流閥。 進(jìn)油路上的壓力損失為</p><p><b>　?。?lt;/b></p><p>　?。?.2×（+0.1×+0.2×+0.1&

116、#215;</p><p><b>　　=0.02MPa</b></p><p>　　在油缸快退是，油液依次經(jīng)過(guò)疊加式節(jié)流閥，電磁換向閥，所以退油路上的壓力損失為</p><p><b>　?。?lt;/b></p><p>　　＝0.2×（+0.1×（</p><

117、p><b>　　＝0.015MPa</b></p><p>　　由此看出各種閥同樣滿足使用要求。</p><p>　　6.2 系統(tǒng)效率的估算</p><p>　　由表4－2和4－3可以看出，本液壓系統(tǒng)在整個(gè)工作循環(huán)過(guò)程中，快進(jìn)和快退是主要的工作過(guò)程，所以系統(tǒng)效率、發(fā)熱和溫升等可一概用快進(jìn)和快退的數(shù)值計(jì)算。</p><p

118、>　　系統(tǒng)效率的計(jì)算公式為</p><p>　?。?（6－2） </p><p>　　式中 執(zhí)行元件的負(fù)載壓力；</p><p>　　執(zhí)行元件的負(fù)載流量；</p><p><b>　　液壓泵的供油壓力；</b></p><p>&l

119、t;b>　　液壓泵的供油流量。</b></p><p>　　托料架快進(jìn)時(shí) 將數(shù)值帶入公式（6－2）得</p><p><b>　　＝</b></p><p><b>　?。?.159</b></p><p>　　托料架快退時(shí)，將數(shù)值帶入公式（6－2）得</p><

120、;p><b>　?。?lt;/b></p><p><b>　?。?.157</b></p><p>　　中心架快進(jìn)時(shí)，將數(shù)值帶入公式（6－2）得</p><p><b>　　＝</b></p><p><b>　?。?.095</b></p>

121、<p>　　中心架快退時(shí)，將數(shù)值帶入公式（6－2）得</p><p><b>　?。?lt;/b></p><p><b>　　＝0.175</b></p><p>　　系統(tǒng)在一個(gè)完整的循環(huán)周期內(nèi)的平均回路效率可按下式計(jì)算：</p><p>　?。?

122、 （6－3）</p><p>　　式中 一個(gè)周期的平均回路效率；</p><p>　　各工作階段的液壓回路效率； </p><p>　　各個(gè)工作階段的持續(xù)時(shí)間</p><p>　　T一個(gè)完整循環(huán)的時(shí)間。</p><p>　　分別將托料架和中心架的數(shù)值帶入公式（6－3）得</p><

123、;p><b>　?。?lt;/b></p><p><b>　?。?.16</b></p><p><b>　?。?lt;/b></p><p><b>　　＝0.13</b></p><p>　　系統(tǒng)的總效率按公式（6－4）進(jìn)行計(jì)算。</p>&

124、lt;p>　?。?（6－4）</p><p>　　式中 液壓泵的總效率，取0.75；</p><p><b>　　液壓回路的效率；</b></p><p>　　液壓執(zhí)行元件的總效率，取0.93。</p><p>　　由以上分析，只要帶入較小的一個(gè)效率值就可定出范

125、圍，所以</p><p>　　＝0.75×0.93×0.13</p><p><b>　?。?.09</b></p><p>　　由于中心架在中心定位時(shí)會(huì)使系統(tǒng)形成一個(gè)較高的效率，所以由公式（6－4）計(jì)算得此時(shí)的效率為</p><p>　　=0.75×0.93×0.31</p

126、><p><b>　　=0.22</b></p><p>　　所以算得本系統(tǒng)的效率是0.090.22。整個(gè)系統(tǒng)的效率很低只要是由于減壓損失和節(jié)流損失造成的。</p><p>　　6.3 系統(tǒng)的發(fā)熱和溫升計(jì)算 </p><p>　　液壓系統(tǒng)的壓力、容積和機(jī)械損失構(gòu)成總的能量損失，這些能量損失都將轉(zhuǎn)化為熱量，是系統(tǒng)的油溫升高，產(chǎn)

127、生一系列不良的影響。為此，必須對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)熱和溫升計(jì)算，以便對(duì)系統(tǒng)溫升進(jìn)行控制。可按下式估算系統(tǒng)的發(fā)熱能量：</p><p>　　H＝（1－） （6－5） </p><p>　　式中 H系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量；</p><p><b>　　液壓泵的輸入功率。</b></p><p>

128、　　將數(shù)值帶入公式（6－5）得</p><p>　　H＝622×（1－0.09）</p><p><b>　?。?66w</b></p><p>　　液壓系統(tǒng)中產(chǎn)生的熱量，由系統(tǒng)中各個(gè)散熱面散發(fā)至空氣中，其中油箱是主要散熱面。因?yàn)楣艿赖纳崦嫦鄬?duì)較小，且與其自身的壓力損失產(chǎn)生的熱量基本平衡，故一般濾去不計(jì)。當(dāng)只考慮油箱散熱時(shí)，其散熱量