多級減壓回路實(shí)驗(yàn)裝置臺方案設(shè)計(jì)書

1、本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )題目：多級減壓回路實(shí)驗(yàn)裝置臺設(shè)計(jì)系別： 機(jī)電信息系專業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化班級：學(xué)生：學(xué)號：指導(dǎo)教師：2013 年 05 月多級減壓回路實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)摘要任何液壓系統(tǒng)都是由一些基本回路所組成的，所謂的液壓基本回路是指能實(shí)現(xiàn)某種規(guī)定功能的液壓元件的組合。壓力控制回路是控制整個系統(tǒng)或局部油路的工作壓力。壓力控制回路是利用壓力控制閥來控制整個系統(tǒng)或局部油路的壓力，達(dá)到調(diào)壓 卸載 減壓 增壓 平衡 保壓 泄壓等目的，以滿足執(zhí)行元件對力或力矩的要求。對于液壓基本回路的實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)，能使我們更好的掌握也壓得基本原理及液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本流程，并且對設(shè)計(jì)的一般步驟與方法有了更好的掌

2、握。本文闡述了多級減壓回路實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)，主要對工作原理、結(jié)構(gòu)組成、參數(shù)計(jì)算等發(fā)面做了詳細(xì)的分析與研究，得出一套較為合適的方法來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)臺。主要通過查閱相關(guān)資料，應(yīng)用相關(guān)公式，對各個運(yùn)動階段的流量的計(jì)算，然后對油箱進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后來選擇液壓站的動力裝置，確定電機(jī)與泵的安裝方式，最后在根據(jù)原理圖以及各項(xiàng)參數(shù)來進(jìn)行管路與管接頭的選擇，從而完成整個設(shè)計(jì)。論文首先綜述了國內(nèi)外液壓技術(shù)的研究進(jìn)展及研究現(xiàn)狀、分析課題的研究背景、闡述課題研究的意義和內(nèi)容。然后重點(diǎn)從原理設(shè)計(jì)、各回路的功能分析與選擇入手，從而選擇液壓元件，計(jì)算其性能是否符合指標(biāo)，最后在校核溫升。關(guān)鍵詞： 液壓；基本回路；增壓回路；實(shí)驗(yàn)臺Desi

3、gn of multi-stage decompression circuit experiment deviceAbstractThis paper describes the design of multi-stage decompression circuit experiment device, mainly on the working principle, structure, parameter calculation etc to do a detailed analysis and research, to design the experiment obtains a se

4、t of suitable method. Through access to relevant information, related formulas, calculation of each movement stage flow, then carries on the design to the fuel tank, power plant and then to select the hydraulic station, the installation mode of motor and pump, finally to pipeline according to the sc

5、hematic and the various parameters and selection of pipe joints, so as to complete the whole design.The paper first summarizes the analysis of the status quo, and research progress of study on the hydraulic technology at home and abroad and the significance of research background, describes the rese

6、archtopics. Then the focus from the design principle, the circuit analysis and selection of function, thus the selection of hydraulic components, its performance meets the index calculation, the temperature rise in check.Keywords: Hydraulic 。 basic loop。 boost circuit 。 experiment platform目錄1 緒論錯誤！未

7、定義書簽。1.1 題目背景 錯誤！未定義書簽。1.2 研究意義 .錯 誤！未定義書簽。1.3 國內(nèi)外相關(guān)研究情況 .錯誤！未定義書簽。2 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 62.1 液壓傳動綜述 .62.1.1液壓系統(tǒng)的組成 .62.1.2液壓技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn) .72.1.3液壓傳動的發(fā)展趨勢 .82.1.5液壓系統(tǒng)的分類 .102.2 本課題研究的主要內(nèi)容和擬采用的研究方案、研究方法或措施.102.3 多級減壓回路實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì) .112.3.1液壓系統(tǒng)的工礦分析； .112.3.2擬定液壓原理圖 .112.3.3液壓系統(tǒng)的計(jì)算及液壓元件的選擇 .122.4 液壓油箱的設(shè)計(jì) .172.4.1液壓油箱的外形尺寸 .1

8、72.4.2液壓油箱的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì) .182.4.3防止雜質(zhì)侵入 .182.4.4實(shí)驗(yàn)臺空氣濾清器的選擇 .192.4.5吸油管與回油管 .192.4.6液面指示 .202.4.7油箱頂蓋設(shè)計(jì) .202.5 液壓泵的安裝方式 .212.5.1液壓站的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng) .222.5.2液壓站的組裝 .222.5.3確定管道尺寸和管道的選用 .222.5.4管子材料的分析。 .232.5.5管接頭的選擇 .232.5.6濾油器的選擇 .242.5.7液壓油的選擇 .253 液壓系統(tǒng)的驗(yàn)算錯誤！未定義書簽。3.1壓力損失的驗(yàn)算 .錯誤！未定義書簽。3.2液壓系統(tǒng)的發(fā)熱和溫升校核驗(yàn)算 .錯誤！未定義

9、書簽。4 實(shí)驗(yàn)臺面板的結(jié)構(gòu)錯誤！未定義書簽。4.1實(shí)驗(yàn)臺面板的設(shè)計(jì) .錯 誤！未定義書簽。4.2液壓元件的布局 .錯 誤！未定義書簽。4.3 確定油孔的位置與尺寸 .錯誤！未定義書簽。4.4繪制實(shí)驗(yàn)臺面板零件圖 .錯誤！未定義書簽。5 液壓元件和管道安裝錯誤！未定義書簽。5.1液壓元件的安裝.錯 誤！未定義書簽。5.2管道安裝 .錯 誤！未定義書簽。6 液壓站的使用與檢查錯誤！未定義書簽。6.1使用的一般注意事項(xiàng).錯 誤！未定義書簽。6.2 實(shí)驗(yàn)臺的操作方法 .錯誤！未定義書簽。6.3檢查 .錯 誤！未定義書簽。7 結(jié)論錯誤！未定義書簽。致謝錯誤！未定義書簽。參考文獻(xiàn)錯誤！未定義書簽。畢業(yè)設(shè)計(jì)

10、（論文）知識產(chǎn)權(quán)聲明錯誤！未定義書簽。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）獨(dú)創(chuàng)性聲明錯誤！未定義書簽。主要符號FnFf acmPpqpVv1Re1paCTT慣性負(fù)載動摩檫負(fù)載液壓缸的機(jī)械效率液壓泵最大工作壓力液壓泵允許最大流量液壓缸壁厚度液壓油箱的有效容積液壓油在管道內(nèi)的流速雷諾數(shù)沿程阻力系數(shù)系統(tǒng)效率泵的效率液壓執(zhí)行效率液壓回路效率油箱散熱系數(shù)溫度圖紙和說明書聯(lián)系QQ25766365382 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)2.1 液壓傳動綜述液壓系統(tǒng)的組成液壓系統(tǒng)主要由以下五個主要部分來組成：a.能源裝置 液壓泵將動力部分（電動機(jī)或其它遠(yuǎn)動機(jī)）所輸出的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液壓能，給系統(tǒng)提供壓力油液。b. 執(zhí)行裝置 液壓機(jī)（液壓缸、液壓馬達(dá)

11、）。通過它將液壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，推動負(fù)載做功。c. 控制裝置 液壓閥。通過它們的控制和調(diào)節(jié)，使液流的壓力、流速和方向得以改變，從而改變執(zhí)行元件的力（或力矩）、速度和方向，根據(jù)控制功能的不同，液壓閥可分為村力控制閥、流量控制閥和方向控制閥。壓力控制閥又分為益流閥(安全閥 ) 、減壓閥、順序閥、壓力繼電器等；流量控制閥包括節(jié)流閥、調(diào)整閥、分流集流閥等；方向控制閥包括單向閥、液控單向閥、梭閥、換向閥等。根據(jù)控制方式不同，液壓閥可分為開關(guān)式控制閥、定值控制閥和比例控制閥。d. 輔助裝置 油箱、管路、蓄能器、濾油器、管接頭、壓力表開關(guān)等.通過這些元件把系統(tǒng)聯(lián)接起來，以實(shí)現(xiàn)各種工作循環(huán)。e. 工作介質(zhì) 液

12、壓油。絕大多數(shù)液壓油采用礦物油，系統(tǒng)用它來傳遞能量或信息。液壓技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)a. 與機(jī)械傳動和電氣拖動系統(tǒng)相比，液壓傳動具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1) 在相同的體積下，液壓執(zhí)行裝置能比電氣裝置產(chǎn)生出更大的動力。在同等功率的情況下，液壓執(zhí)行裝置的體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊。液壓馬達(dá)的體積重量只有同等功率電動機(jī)的 12%左右。由于液壓傳動是油管連接，所以借助油管的連接可以方便靈活地布置傳動機(jī)構(gòu)，這是比機(jī)械傳動優(yōu)越的地方。例如，在井下抽取石油的泵可采用液壓傳動來驅(qū)動，以克服長驅(qū)動軸效率低的缺點(diǎn)。由于液壓缸的推力很大，又加之極易布置，在挖掘機(jī)等重型工程機(jī)械上，已基本取代了老式的機(jī)械傳動，不僅操作方便，而且外形美觀大

13、方。(2)液壓傳動裝置的重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、慣性小。例如，相同功率液壓馬達(dá)的體積為電動機(jī)的 12% 13%。液壓泵和液壓馬達(dá)單位功率的重量指標(biāo)，目前是發(fā)電機(jī)和電動機(jī)的十分之一，液壓泵和液壓馬達(dá)可小至 0.0025N/W(牛/瓦),發(fā)電機(jī)和電動機(jī)則約為 0.03N/W 。(3) 可在大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速。 借助閥或變量泵、變量馬達(dá)，可以實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速，調(diào)速范圍可達(dá)12000，并可在液壓裝置運(yùn)行的過程中進(jìn)行調(diào)速。(4) 傳遞運(yùn)動均勻平穩(wěn)，負(fù)載變化時速度較穩(wěn)定。正因?yàn)榇颂攸c(diǎn)，金屬切削機(jī)床中的磨床傳動現(xiàn)在幾乎都采用液壓傳動。(5) 液壓裝置易于實(shí)現(xiàn)過載保護(hù) 借助于設(shè)置溢流閥等，同時液壓件能自行潤滑，因此使

14、用壽命長。(6) 液壓傳動容易實(shí)現(xiàn)自動化 借助于各種控制閥 .特別是采用液壓控制和電氣控制結(jié)合使用時，能很容易地實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的自動工作循環(huán)，而且可以實(shí)現(xiàn)遙控。b. 液壓傳動的缺點(diǎn)：(1) 液壓傳動是以液體為工作介質(zhì) .在相對運(yùn)動表面間不可避免地要有泄漏，同時，液體又不是絕對不可壓縮的，因此不宜在傳動比要求嚴(yán)格的場合采用，例如螺紋和齒輪加工機(jī)床的內(nèi)傳動鏈系統(tǒng)。(2) 液壓傳動在工作過程中有較多的能量損失，如摩擦損失、泄漏損失等，故不宜于遠(yuǎn)距離傳動。(3) 液壓傳動對油溫的變化比較敏感，油溫變化會影響運(yùn)動的穩(wěn)定性。 因此，在低溫和高溫條件下，采用液壓傳動有一定的困難。(4) 為了減少泄露，液壓元件的制

15、造精度要求高，因此，液壓元件的制造成本高，而且對油液的污染比較敏感。(5) 液壓系統(tǒng)故障的診斷比較困難 ，因此對維修人員提出了更高的要求，既要系統(tǒng)地掌握液壓傳動的理論知識，又要有一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。(6) 隨著高壓、高速、高效率和大流量化，液壓元件和系統(tǒng)的噪聲日益增大，這也是要解決的問題?？傊?，液壓傳動的優(yōu)點(diǎn)是主要的，隨著設(shè)計(jì)制造和使用水平的不斷提高，有些缺點(diǎn)正在逐步加以克服。液壓傳動將日益完善，液壓技術(shù)與電子技術(shù)及其它傳動方式的結(jié)合更是前途無量。液壓傳動的發(fā)展趨勢由于液壓技術(shù)廣泛應(yīng)用了高技術(shù)成果，如自動控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、磨擦磨損技術(shù)、可靠性技術(shù)及新工藝和新材料，使傳統(tǒng)技術(shù)有了新的

16、發(fā)展，也使液壓系統(tǒng)和元件的質(zhì)量、水平有一定的提高。 18 盡管如此，走向二十一世紀(jì)的液壓技術(shù)不可能有驚人的技術(shù)突破，應(yīng)當(dāng)主要靠現(xiàn)有技術(shù)的改進(jìn)和擴(kuò)展，不斷擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域以滿足未來的要求。綜合國內(nèi)外專家的意見，其主要的發(fā)展趨勢將集中在以下幾個方面：a. 減少能耗 ,充分利用能量液壓技術(shù)在將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成壓力能及反轉(zhuǎn)換方面，已取得很大進(jìn)展，但一直存在能量損耗，主要反映在系統(tǒng)的容積損失和機(jī)械損失上。如果全部壓力能都能得到充分利用，則將使能量轉(zhuǎn)換過程的效率得到顯著提高。為減少壓力能的損失，必須解決下面幾個問題：(1) 減少元件和系統(tǒng)的內(nèi)部壓力損失，以減少功率損失。主要表現(xiàn)在改進(jìn)元件內(nèi)部流道的壓力損失 ,采

17、用集成化回路和鑄造流道,可減少管道損失 ,同時還可減少漏油損失。(2) 減少或消除系統(tǒng)的節(jié)流損失，盡量減少非安全需要的溢流量，避免采用節(jié)流系統(tǒng)來調(diào)節(jié)流量和壓力。(3) 采用靜壓技術(shù)，新型密封材料，減少磨擦損失。(4) 發(fā)展小型化、輕量化、復(fù)合化、廣泛發(fā)展3 通徑、 4 通徑電磁閥以及低功率電磁閥。(5) 改善液壓系統(tǒng)性能，采用負(fù)荷傳感系統(tǒng)，二次調(diào)節(jié)系統(tǒng)和采用蓄能器回路。(6) 為及時維護(hù)液壓系統(tǒng)，防止污染對系統(tǒng)壽命和可靠性造成影響，必須發(fā)展新的污染檢測方法，對污染進(jìn)行在線測量，要及時調(diào)整，不允許滯后，以免由于處理不及時而造成損失。b. 主動維護(hù)液壓系統(tǒng)維護(hù)已從過去簡單的故障拆修，發(fā)展到故障預(yù)測

18、，即發(fā)現(xiàn)故障苗頭時，預(yù)先進(jìn)行維修，清除故障隱患，避免設(shè)備惡性事故的發(fā)展。要實(shí)現(xiàn)主動維護(hù)技術(shù)必須要加強(qiáng)液壓系統(tǒng)故障診斷方法的研究，當(dāng)前，憑有經(jīng)驗(yàn)的維修技術(shù)人員的感宮和經(jīng)驗(yàn)，通過看、聽、觸、測等判斷找故障已不適于現(xiàn)代工業(yè)向大型化、連續(xù)化和現(xiàn)代化方向發(fā)展，必須使液壓系統(tǒng)故障診斷現(xiàn)代化，加強(qiáng)專家系統(tǒng)的研究，要總結(jié)專家的知識 ,建立完整的、具有學(xué)習(xí)功能的專家知識庫，并利用計(jì)算機(jī)根據(jù)輸入的現(xiàn)象和知識庫中知識，用推理機(jī)中存在的推理方法，推算出引出故障的原因，提高維修方案和預(yù)防措施。要進(jìn)一步引發(fā)液壓系統(tǒng)故障診斷專家系統(tǒng)通用工具軟件，對于不同的液壓系統(tǒng)只需修改和增減少量的規(guī)則。另外，還應(yīng)開發(fā)液壓系統(tǒng)自補(bǔ)償系統(tǒng)，

19、包括自調(diào)整、自潤滑、自校正，在故障發(fā)生之前，進(jìn)市補(bǔ)償，這是液壓行業(yè)努力的方向。c. 機(jī)電一體化電子技術(shù)和液壓傳動技術(shù)相結(jié)合，使傳統(tǒng)的液壓傳協(xié)與控制技術(shù)增加了活力，擴(kuò)大了應(yīng)用領(lǐng)域。實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化可以提高工作可靠性，實(shí)現(xiàn)液壓系統(tǒng)柔性化、智能化，改變液壓系統(tǒng)效率低，漏油、維修性差等缺點(diǎn)，充分發(fā)揮液壓傳動出力大、貫性小、響應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn),其主要發(fā)展動向如下：(1) 電液伺服比例技術(shù)的應(yīng)用將不斷擴(kuò)大。 液壓系統(tǒng)將由過去的電氣液壓 on-oE 系統(tǒng)和開環(huán)比例控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)向閉環(huán)比例伺服系統(tǒng) ,為適應(yīng)上述發(fā)展 ,壓力、流量、位置、溫度、速度、加速度等傳感器應(yīng)實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。計(jì)算機(jī)接口也應(yīng)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一和兼容。(2) 發(fā)展和計(jì)

20、算機(jī)直接接口的功耗為 5mA 以下電磁閥，以及用于脈寬調(diào)制系統(tǒng)的高頻電磁閥(小于 3mS)等。(3) 液壓系統(tǒng)的流量、壓力、溫度、油的污染等數(shù)值將實(shí)現(xiàn)自動測量和診斷價格降低 ,監(jiān)控系統(tǒng) ,包括集中監(jiān)控和自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)將得到發(fā)展。,由于計(jì)算機(jī)的(4) 計(jì)算機(jī)仿真標(biāo)準(zhǔn)化，特別對高精度、 “高級 ”系統(tǒng)更有此要求。(5) 由電子直接控制元件將得到廣泛采用，如電子直接控制液壓泵，采用通用化控制機(jī)構(gòu)也是今后需要探討的問題，液壓產(chǎn)品機(jī)電一體化現(xiàn)狀及發(fā)展。液壓系統(tǒng)的應(yīng)用a. 液壓傳動在機(jī)械行業(yè)中的應(yīng)用機(jī)床工業(yè) 磨床、銑床、刨床、拉床、壓力機(jī)、自動機(jī)床、組合機(jī)床、數(shù)控機(jī)床、加工中心等；工程機(jī)械 挖掘機(jī)、裝載機(jī)、

21、推土機(jī)等；汽車工業(yè) 自卸式汽車、平板車、高空作業(yè)車等；農(nóng)業(yè)機(jī)械 聯(lián)合收割機(jī)的控制系統(tǒng)、拖拉機(jī)的懸掛裝置等；輕工機(jī)械 打包機(jī)、注塑機(jī)、校直機(jī)、橡膠硫化機(jī)、造紙機(jī)等；冶金機(jī)械 電爐控制系統(tǒng)、軋鋼機(jī)控制系統(tǒng)等；起重運(yùn)輸機(jī)械 起重機(jī)、叉車、裝卸機(jī)械、液壓千斤頂?shù)龋坏V山機(jī)械 開采機(jī)、提升機(jī)、液壓支架等；建筑機(jī)械 打樁機(jī)、平地機(jī)等；船舶港口機(jī)械 起貨機(jī)、錨機(jī)、舵機(jī)等；鑄造機(jī)械 砂型壓實(shí)機(jī)、加料機(jī)、壓鑄機(jī)等；b. 靜液壓傳動裝置的應(yīng)用靜液壓傳動由于具有無級變速，調(diào)速范圍寬，可以實(shí)現(xiàn)恒扭或恒功率調(diào)速，容易實(shí)現(xiàn)電控等優(yōu)點(diǎn)，在工程機(jī)械中具有良好的應(yīng)用前景。但是在鏟土運(yùn)輸機(jī)械和起重機(jī)械中作為主要傳動就用卻很少，其主

22、要問題是在于國內(nèi)液壓元件質(zhì)量差，而國外的液壓元件價格又太高，會造成主同成本過高。90 年代以來，國內(nèi)已引進(jìn)了德國林德公司靜液壓叉車，以及利勃海爾公司靜液壓推土機(jī)的裝載機(jī)，但在國內(nèi)市場所占份額很小。c. 遠(yuǎn)程液壓傳動裝置的應(yīng)用在科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展的今天，計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)等現(xiàn)代化信息技術(shù)正對人類的生產(chǎn)生活產(chǎn)生著前所未有的影響。這些信息技術(shù)的進(jìn)步，為今后制造業(yè)的發(fā)展，設(shè)計(jì)方法與制造技術(shù)模式的改變指明了方向，為數(shù)字化設(shè)計(jì)資源與制造資源的遠(yuǎn)程共享，進(jìn)一步提高產(chǎn)品開發(fā)效率奠定了基礎(chǔ)。這一點(diǎn)已經(jīng)引起了學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注，并且有很多科研學(xué)者已經(jīng)投入到了這方面的研究。目前在液壓領(lǐng)域中，特別是中小企業(yè)在

23、進(jìn)行液壓傳動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時，存在著零部件種類繁多、系統(tǒng)集成復(fù)雜、參考資料缺乏等一系列困難，而遠(yuǎn)程設(shè)計(jì)服務(wù)可以解決這些問題。為減輕液壓設(shè)計(jì)人員的工作負(fù)擔(dān)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化設(shè)計(jì)。液壓系統(tǒng)的分類液壓系統(tǒng)可以按如下方法進(jìn)行分類：a. 按液流循環(huán)方式不同，液壓系統(tǒng)可分為開式系統(tǒng)和閉式系統(tǒng)。開式系統(tǒng)是：液壓泵從油箱吸油，經(jīng)節(jié)流閥、換向閥進(jìn)入液壓缸或液壓馬達(dá)，液壓缸或液壓馬達(dá)的回油排油油箱，工作液在油箱中冷卻及沉淀后再進(jìn)行工作循環(huán).閉式系統(tǒng)是 :液壓泵的吸油管路直接與液壓馬達(dá)的回油管路相連通，形成一個閉合回路，補(bǔ)油泵經(jīng)單向閥補(bǔ)償系統(tǒng)中各液壓元件的泄漏損失。b. 按工作特征不同，液壓系統(tǒng)可分為液壓傳動系統(tǒng)和液壓控制系

24、統(tǒng)。前者以傳遞動力為主，以信息傳遞為次，追求傳動特征的完善。后者則以傳遞信息為主，以傳遞動力為次，追求控制特性的完善。但是，隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和現(xiàn)在機(jī)械設(shè)備技術(shù)性能要求的不斷提高，這種分類方法并非是絕對的。因?yàn)楝F(xiàn)代機(jī)械設(shè)備（如兵器、數(shù)控機(jī)床和航空航天設(shè)備等）的動力傳遞和控制指標(biāo)都很重要，所以其液壓傳動系統(tǒng)和液壓控制系統(tǒng)在具體結(jié)構(gòu)上往往融為一體，這時就很難斷定這樣的系統(tǒng)是傳動系統(tǒng)或控制系統(tǒng)。c. 按執(zhí)行器的速度控制與調(diào)節(jié)方式不同，液壓系統(tǒng)可分為閥控系統(tǒng)和泵控系統(tǒng)。前者通過改變閥的開口度控制流量，從而控制執(zhí)行器的速度。后者通過改變泵的排量來改變泵的流量，從而控制速度。一般而言，閥控系統(tǒng)效率較低

25、；而泵控系統(tǒng)效率較高。2.2 本課題研究的主要內(nèi)容和擬采用的研究方案、研究方法或措施(1) 研究采用先導(dǎo)式減壓閥的多級減壓回路原理；(2) 設(shè)計(jì)合理的、能滿足使用要求的五級減壓回路實(shí)驗(yàn)裝置；(3) 采用壓力表和壓力開關(guān)實(shí)現(xiàn)壓力的測量；(4) 繪制主要零件圖；(5) 選擇液壓元件型號；(6) 對系統(tǒng)進(jìn)行溫升校核。2.3 多級減壓回路實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)的工礦分析；由已知得：系統(tǒng)為單缸系統(tǒng)因此外負(fù)載F 為零。取重力為 150N因此液壓缸所受外負(fù)載F 包括兩種類型，即FF fFaFa 為運(yùn)動部件速度變化時的慣性負(fù)載；F f 為摩擦力，取靜摩擦系數(shù)為0.2，取動摩擦系數(shù)為0.1。F fs0.2150N

26、30NF fa0.1150N15NF fs 為靜摩擦阻力；F fa 為動摩擦阻力。GvFagtg 為重力加速度；t 為加速或減速時間，一般取 0.010.5s；v 為 t 時間的速度變化量。Fa1503 N918.36N9.80.05FFa FfF30N918.36N948.36NF 為最大外負(fù)載取。擬定液壓原理圖當(dāng)葉片泵轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，葉片在離心力和壓力油的作用下，尖部緊貼在定子內(nèi)表面上。這樣兩個葉片與轉(zhuǎn)子和定子內(nèi)表面所構(gòu)成的工作容積，先由小到大吸油后再由大到小排油，葉片旋轉(zhuǎn)一周時，完成兩次吸油與排油。單作用葉片泵轉(zhuǎn)自每轉(zhuǎn)一周，吸、壓油各一次，故稱為單作用。調(diào)壓回路的功能在于調(diào)定或限制液壓系統(tǒng)的

27、最高工作壓力，或執(zhí)行機(jī)構(gòu)在工作過程不同階段實(shí)現(xiàn)多級壓力變換。一般由溢流閥來實(shí)現(xiàn)這一功能。減壓回路的功能在于使系統(tǒng)某一支路具有低于系統(tǒng)壓力調(diào)定值的穩(wěn)定工作壓力，機(jī)床的工件夾緊、導(dǎo)軌潤滑及液壓系統(tǒng)的控制油路常需用減壓回路。如圖2.1 所示為三級調(diào)壓回路。主溢流閥1 的控制端口通過三位四通換向閥分別接有不同的遠(yuǎn)程調(diào)壓閥2 和3.當(dāng)換向閥處于左位時壓力由閥2 調(diào)定；換向閥右位時由閥3 控制；換向閥在中位時，由溢流閥1 來調(diào)定系統(tǒng)最高壓力。圖 2.1 三級調(diào)壓回路原理圖將先導(dǎo)式溢流閥換成先導(dǎo)式減壓閥將可的到3 級減壓，在將先導(dǎo)式減壓閥控制端口通過兩個三位四通換向閥來并聯(lián)連接，再通過調(diào)定閥來實(shí)現(xiàn)控制將可實(shí)

28、現(xiàn)5 級減壓。如圖2.2所示圖 2.2 五級調(diào)壓回路原理圖液壓系統(tǒng)的計(jì)算及液壓元件的選擇a. 液壓缸的主要尺寸計(jì)算F fc 為液壓缸密封處摩擦力常進(jìn)行估算；FmaxFmaxF fccmcm 一般取0.90.97故得 F fc49.91N由公式可算出 D 和 d；D2 4 FF fcD2d2 P2P1P1 ；表 2.1 液壓設(shè)備常用得工作壓力設(shè)備類型機(jī)床農(nóng)業(yè)機(jī)械或中型液壓機(jī)、重型機(jī)械、工程機(jī)械起重運(yùn)輸機(jī)械磨床組合機(jī)床龍門刨床拉床工作壓力0.8-2.03-52-88-1010-1620-32（ MPa）b 液壓泵的工作壓力的計(jì)算P1 系統(tǒng)工作壓力取2.5Mpa，P2 取 0.2Mpa 液壓泵的工作

29、壓力的確定；PPPp1Pp 液壓泵的最大工作壓力；P1 執(zhí)行元件的最大工作壓力；p 壓力損失取 0.5Mpa。故可得： Pp2.7Mpa ；取 0.5Dd ；表 2.2 液壓缸內(nèi)徑 D 與活塞桿直徑d 之間的關(guān)系按機(jī)床類型選取d/D按液壓缸工作壓力選取d/D機(jī)床類別D工作壓力 p/（ MPa ）d/D磨床及研磨機(jī)床0.20.3<20.20.3插床、拉床、刨床0.70.5>25鉆、鏜、車、銑、床>570.620.70其他<70.7c 液壓缸壁厚和外徑的計(jì)算液壓缸的壁厚一般是指缸筒結(jié)構(gòu)中最薄處的厚度。從材料力學(xué)可知，承受內(nèi)壓力的圓筒，其內(nèi)應(yīng)力分布規(guī)律因厚度不同而各異。一般計(jì)

30、算時可分為薄壁圓筒和厚壁圓筒。D10液壓缸的內(nèi)徑 D 與其厚壁的比值的圓筒稱為薄壁圓筒。一般用無縫鋼管材料，大多屬于薄壁圓筒結(jié)構(gòu)，其薄壁按薄壁圓筒公式計(jì)算py D2式中為液壓缸壁厚；D 為液壓缸內(nèi)徑；py 為實(shí)驗(yàn)壓力一般取最大工作壓力的1.251.5 倍；為缸筒材料的許用應(yīng)力。其值為：鍛鋼；鑄鋼100 110Mpa；無縫鋼管100 110Mpa；110 120Mpa高強(qiáng)度鑄鐵60Mpa；灰鑄鐵25Mpa。在中低壓系統(tǒng)中，按上式計(jì)算所得液壓缸壁厚往往很小，使缸體剛度不夠容易產(chǎn)生變形，因此一般不做計(jì)算，按經(jīng)驗(yàn)選取，必要時按上式進(jìn)行校核。py1.252.7Mpa3.375Mpa取100MpaD40m

31、m0.04m4.050.040.675mm2100現(xiàn)取液壓缸的壁厚為7mm。d 液壓缸的外徑計(jì)算因此液壓缸的外徑 D 為D1D2故得 D140mm27mmD154mm取D160mme 缸蓋的厚度確定液壓缸多為平底缸蓋，其有效厚度t 按強(qiáng)度要求可用兩式計(jì)算。tp y0.433D2無孔時tp y D20.433D2d 0有孔時D 2式中 t 為缸蓋有效厚度；D 2 為缸蓋止口內(nèi)徑；d現(xiàn)取D 230 mm可得 t 0.433 0.033.375m100t2.38mm取缸蓋厚度為 8mm，如圖 2.3 所示。圖 2.3 液壓缸缸蓋f 最小導(dǎo)向長度的確定對一般的液壓缸，最小導(dǎo)向長度H 應(yīng)滿足以下要求LD

32、H220取 D 為160mm可得 H16040202H28mm活塞的寬度 B 一般取 B=（ 0.61.0）D缸蓋滑動支承面的長度 l1 ，根據(jù)液壓缸內(nèi)徑 D 而定當(dāng)；D80mm時, 取l 10.6 1.0 DD80mm時，取 l 10.6 1.0 d可得 l 124 mm。g 缸體長度的確定液壓缸缸體內(nèi)部長度應(yīng)等于活塞的行程與活塞的寬度之和?？伤愕臑?184mm。缸體外形長度還要考慮到兩端端蓋的寬度。一般液壓缸缸體長度不應(yīng)大于內(nèi)徑的2030倍。如圖 2.4 所示。圖 2.4 液壓缸h 進(jìn)行流量計(jì)算； q 拉 =3.77L/minQ 縮=2.82L/min。液壓泵的流量確定，液壓泵的最大流量應(yīng)

33、為；qpKlqK1 取 1.1；maxqp =1.1 ×3.77L/min=4.147L/min ；進(jìn)行液壓泵的選擇根據(jù)以上數(shù)據(jù)查表選泵為 YB1-6.3i 與液壓泵相匹配的電動機(jī)的選擇。公稱排量為 6.3ml/r、轉(zhuǎn)速為 1450r/min、容積效率為 0.8，總效率為 0.75 電動機(jī)功率 P 為p2.73.77 kw 0.2262 kw600.75查閱電動機(jī)產(chǎn)品樣本，選用Y-90S-2 型電動機(jī)，其額定功率為1.5kw ，額定轉(zhuǎn)速為2880r/min。即液壓元件的選擇如下2.3 表序號名稱最大通過流量（ L/min ）型號1電動機(jī)Y-90S-22單葉片油泵56.3YB1-6.3

34、3溢流閥63YF3-10B4減壓閥63JF3-10B5濾油器56.3XU-J63X6二位四通電磁換向閥6024F3-10B7三位四通電磁換向閥8034F3-10B2.4 液壓油箱的設(shè)計(jì)液壓油箱在不同的工作條件下，影響散熱的條件很多，通常按壓力范圍來考慮。液壓油箱的 有效容量 V 可概略地確定為：在低壓系統(tǒng)中 p<2.5MPa 可取：V ( 2 4)q p(4.1)在中壓系統(tǒng)中 p<6.3MPa 可?。篤 (5 7)q p(4.2)在中高壓或高壓大功率系統(tǒng)中p>6.3MPa 可?。篤 (6 12)q p(4.3)式中 V 液壓油箱有效容量；qp 液壓泵額定流量在低壓系統(tǒng)中（p2

35、.5Mpa ）取V( 2 4)qpqp4.147L/min 故可得V =12.441L/min.液壓油箱的外形尺寸表 2.4BEX 系列液壓油箱外形尺寸型號尺寸 （mm）BEX 63ABEX 100BEX 160BEX 250BEX-1000abc550450600700500600800600660100065068018001100800液壓油箱的有效容積確定后，需設(shè)計(jì)液壓油箱的外形尺寸，一般尺寸比（長：寬：高）為 1：1：11：2：3。為提高冷卻效率，在安裝位置不受時，可將液壓油箱的容量予以增大。如果所設(shè)計(jì)的液壓油箱能滿足下列尺寸的要求，則可以從中選擇一種。由于我國液壓油箱還沒有統(tǒng)一的標(biāo)

36、準(zhǔn),設(shè)備停止運(yùn)轉(zhuǎn)后，設(shè)備中的那部分油液會因策略作用而流回液壓油箱。為了防止液壓油從油箱中溢出，油箱中的液壓油位不能太高，一般不應(yīng)超過液壓油箱高度的 80%。按 1/ 2 / 3 的比例的長寬高設(shè)計(jì)液壓油箱分別為150mm；460mm； 316mm。如圖 2.5 所示。液壓油箱的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)圖 2.5 液壓油箱a. 隔板；增長液壓油流動循環(huán)時間，除去沉淀的雜質(zhì)，分離，清除水和空氣，調(diào)整溫度，吸收液壓油壓力的波動及阻止液面的波動。 如圖 2.6 所示。圖 2.6 隔板b. 液壓泵及液壓馬達(dá)在連接時應(yīng)該與頂蓋分開，另行制作。c. 清洗孔 液壓油箱上的清洗孔，應(yīng)最大限度的易于清掃液壓油箱內(nèi)的各個角落和

37、取出油箱內(nèi)的元件。d. 放油嘴應(yīng)放在最低處為了便于排放污油和雜質(zhì)。防止雜質(zhì)侵入為了防止液壓油被污染，液壓油箱應(yīng)做成完全密封型的。在結(jié)構(gòu)上應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：(1) 不要將配管簡單地插入液壓油箱，這樣空氣、雜質(zhì)和水分等便會從其周圍的間隙侵入。同時應(yīng)盡量避免將液壓泵及馬達(dá)直接裝在液壓油箱頂蓋上。(2) 在接合面上需襯入密封填料、密封膠和液態(tài)密封膠，以保證可靠的氣密性。 例如，液壓油箱的上蓋可直接焊上，也可加密封墊（ 1.5mm 厚以上的耐油密封墊）進(jìn)行密封。(3) 為保證液壓油箱通大氣并凈化抽吸空氣，需配備空氣濾清器?？諝鉃V清器常設(shè)計(jì)成既能過濾空氣又能加油的結(jié)構(gòu)。在一般設(shè)備中，液壓油箱多采用鋼板焊接的分離式液壓油箱。實(shí)驗(yàn)臺空氣濾清器的選擇本實(shí)驗(yàn)臺選用空氣濾清器選用QUQ1 型濾清器。如圖2.7。圖 2.7 空氣濾清器吸油管與回油管a. 油管出口回油管的出口形式有直口、斜口、彎管直口、帶擴(kuò)散器的出口等幾種型式，斜口應(yīng)