鉆鏜專用機(jī)床液壓系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)

鉆鏜專用機(jī)床液壓系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN液壓傳動課程設(shè)計(jì)學(xué)號指導(dǎo)教師

鉆鏜專用機(jī)床液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)15級機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化（升本）劉備xxxxxxxxxxx諸葛亮機(jī)械與車輛工程系二○一四年六月六日目錄一、任務(wù)書 3二、指導(dǎo)教師評閱表 4三、設(shè)計(jì)內(nèi)容 5（一） 5（二） 5（三） 5（四） 6（五） 6四、設(shè)計(jì)小結(jié) 14五、參考資料 14蚌埠學(xué)院機(jī)械與車輛工程系液壓傳動課程設(shè)計(jì)任務(wù)書班級2015機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動化升本姓名劉備學(xué)號指導(dǎo)教師：諸葛亮一、設(shè)計(jì)題目：s 設(shè)計(jì)一臺臥式多軸鏜孔專用機(jī)床的液壓傳動系統(tǒng)，要完成的工作循環(huán)是“快進(jìn)—工進(jìn)—快退—原位停止”，液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)與性能要求如下：加120000NG=22000N；導(dǎo)軌形式為矩f＝；f＝，100mm，快進(jìn)與快退的速6m/min60mm50mm/mins 二、設(shè)計(jì)要求：液壓系統(tǒng)圖擬定時(shí)需要提供2種以上的設(shè)計(jì)方案的選擇比較。從中選擇你認(rèn)為更好的一種進(jìn)行系統(tǒng)元件選擇計(jì)算。三、工作量要求1·液壓系統(tǒng)圖1張（A1）2·液壓缸裝配圖1張3·設(shè)計(jì)計(jì)算說明書1份四、設(shè)計(jì)時(shí)間201666日--2016610日蚌埠學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)評閱表學(xué)生姓名劉備學(xué)號XXXXXXX課題名稱鉆鏜專用機(jī)床液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師評語：指導(dǎo)教師（簽名）：2016學(xué)生姓名劉備學(xué)號XXXXXXX課題名稱鉆鏜專用機(jī)床液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師評語：指導(dǎo)教師（簽名）：2016616日評定成績引言液壓系統(tǒng)已經(jīng)在各個(gè)部門得到越來越廣泛的應(yīng)用，而且越先進(jìn)的設(shè)備，其應(yīng)用液壓系統(tǒng)的部門就越多?？v，易于防止過載事故，自動潤滑、元件壽命較長，易于實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。液壓傳動的基本目的就是用液壓介質(zhì)來傳遞能量，而液壓介質(zhì)的能量是由其所具有的壓力及力流量來表現(xiàn)的。而所有的基本回路的作用就是控制液壓介質(zhì)的壓力和流量，因此液壓基本回路的作用就是三個(gè)方面：控制壓力、控制流量的大小、控制流動的方向。所以基本回路可以按照這三方面的作用而分成三大類：壓力控制回路、流量控制回路、方向控制回路。第一章明確液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)一臺臥式多軸鏜孔專用機(jī)床的液壓傳動系統(tǒng)，要完成的工作循環(huán)是“快進(jìn)—工進(jìn)—快退—原位停止”，液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)與性能要求如下：加120000NG=22000N；導(dǎo)軌形式為矩fs＝；fd＝，100mm，快進(jìn)與快退的速6m/min60mm50mm/min，加速和減速時(shí)間要求不大于，機(jī)床加工時(shí)，要求快進(jìn)轉(zhuǎn)工進(jìn)平穩(wěn)可靠，請?jiān)O(shè)計(jì)該組合機(jī)床的液壓傳動系統(tǒng)。第二章負(fù)載與運(yùn)動分析負(fù)載分析中，暫不考慮回油腔的背壓力，液壓缸的密封裝置產(chǎn)生的摩擦阻力在機(jī)械效率中加以考慮。因工作部件是臥式放置，重力的水平分力為零，這樣需要考慮的力有：夾緊力，導(dǎo)軌摩擦力，慣性力。在對液壓系統(tǒng)進(jìn)行工況分析時(shí)，本設(shè)計(jì)實(shí)例只考慮組合機(jī)床動力滑臺所受到的工作負(fù)載、慣性負(fù)載和機(jī)械摩擦阻力負(fù)載，其他負(fù)載可忽略。FW工作負(fù)載是在工作過程中由于機(jī)器特定的工作情況而產(chǎn)生的負(fù)載，對于金屬切削機(jī)床液壓系統(tǒng)來說，沿液壓缸軸線方向的切削力即為工作負(fù)載，即Ft=120000N阻力負(fù)載Ff阻力負(fù)載主要是工作臺的機(jī)械摩擦阻力，分為靜摩擦阻力和動摩擦阻力兩F，則f靜摩擦阻力F 0.2220004400Nfs動摩擦阻力F 0.1220002200Nfd慣性負(fù)載最大慣性負(fù)載取決于移動部件的質(zhì)量和最大加速度，其中最大加速度可通過工作臺最大移動速度和加速時(shí)間進(jìn)行計(jì)算。已知啟動換向時(shí)間為，工作臺最大移動速度，即快進(jìn)、快退速度為min，因此慣性負(fù)載可表示為Δv 22000 5mΔt

9.81

600.2N934.420N如果忽略切削力引起的顛覆力矩對導(dǎo)軌摩擦力的影響，并設(shè)液壓缸的機(jī)械效率w=，根據(jù)上述負(fù)載力計(jì)算結(jié)果，可得出液壓缸在各個(gè)工況下所受到的負(fù)載力和液壓缸所需推力情況，如表1所表1液壓缸總運(yùn)動階段負(fù)載表（單位：N）工況工況啟動負(fù)載組成FFFF Ffsfd mFFF/N440031342200F/m488934822444fd工進(jìn)FF F2420026889快退FF22002444反向啟動FF44004889加速FF F31343482快退FF22002444制動FF Ffdtfdtfdfsfdmfdfdm負(fù)載圖按上面數(shù)值繪制，如下圖a所示。速度圖按已知數(shù)值vv1 3

6m/、l1

100mm、l2

60mm、快退行程l3

ll1

160mm和工進(jìn)速度v20.05m/min繪制，如下圖b所示圖a負(fù)載圖b速度圖第四章確定液壓系統(tǒng)主要參數(shù)機(jī)床機(jī)床機(jī)械類型磨床組合機(jī)床龍門刨床拉床農(nóng)業(yè)機(jī)械小型工程機(jī)械建筑機(jī)械液壓鑿巖機(jī)工作壓力/MPa~23~52~88~1010~18液壓機(jī)機(jī)重型機(jī)械械20~32確定液壓缸工作壓力由表2和表3可知，組合機(jī)床液壓系統(tǒng)在最大負(fù)載約為12000N時(shí)宜取3MP。表2按負(fù)載選擇工作壓力負(fù)載/KN<55~1010~2020~3030~50>50工作壓力/MPa<~1~2~33~44~5≥5系統(tǒng)類型 背壓力/MPa簡單系統(tǒng)或輕載節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)~回油路帶調(diào)速閥的系統(tǒng)~回油路設(shè)置有背壓閥的系統(tǒng)系統(tǒng)類型 背壓力/MPa簡單系統(tǒng)或輕載節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)~回油路帶調(diào)速閥的系統(tǒng)~回油路設(shè)置有背壓閥的系統(tǒng)~用補(bǔ)油泵的閉式回路~回油路較復(fù)雜的工程機(jī)械回油路較短且直接回油可忽略不計(jì)55d/D工作壓力/MPa ≤d/D ~~~≥表6按速比要求確定d/D2/12/1d/D2注：1—無桿腔進(jìn)油時(shí)活塞運(yùn)動速度；2—有桿腔進(jìn)油時(shí)活塞運(yùn)動速度。計(jì)算液壓缸主要結(jié)構(gòu)參數(shù)由于工作進(jìn)給速度與快速運(yùn)動速度差別較大，且快進(jìn)、快退速度要求相A1

A2

兩倍的形式，即dDd=的關(guān)系。工進(jìn)過程中，當(dāng)孔被鉆通時(shí)，由于負(fù)載突然消失，液壓缸有可能會發(fā)生前沖的現(xiàn)象，因此液壓缸的回油腔應(yīng)設(shè)置一定的背壓(通過設(shè)置背壓閥的方式)，選取此背壓值為p2=。快進(jìn)時(shí)液壓缸雖然作差動連接（即有桿腔與無桿腔均與液壓泵的來油連接），但連接管路中不可避免地存在著壓降，且有桿腔的壓力必須大于無桿腔，估算時(shí)取。快退時(shí)回油腔中也是有背壓的，這時(shí)選取背壓值=p2工進(jìn)時(shí)液壓缸的推力計(jì)算公式為F/m式中：F——負(fù)載力

Ap1

Ap2

Ap1

(A1

/2)p，2——液壓缸機(jī)械效率mA1A2p1——液壓缸無桿腔壓力p2——液壓有無桿腔壓力因此，根據(jù)已知參數(shù)，液壓缸無桿腔的有效作用面積可計(jì)算為F 24200A m

9958.85mm2 1 p p 2 31 2 2液壓缸缸筒直徑為D 4A1

π112.63mmmm由于有前述差動液壓缸缸筒和活塞桿直徑之間的關(guān)系，d=d=×=GB/T2348—1993對液壓缸缸筒內(nèi)徑尺寸和液壓缸活塞桿外徑D=115mmd=80mm。此時(shí)液壓缸兩腔的實(shí)際有效面積分別為：AπD2410382mm21A π（D2-d5360mm22工作臺在快進(jìn)過程中，液壓缸采用差動連接，此時(shí)系統(tǒng)所需要的流量為q 快進(jìn) 1

-Av2

30.13Lmin工作臺在快退過程中所需要的流量為q Av快退 2

32.16Lmin工作臺在工進(jìn)過程中所需要的流量為q=A1×v2L/min根據(jù)上述液壓缸直徑及流量計(jì)算結(jié)果，進(jìn)一步計(jì)算液壓缸在各個(gè)工作階段中的壓力、流量和功率值如下計(jì)算液壓缸各工作階段的工作壓力、流量和功率設(shè)快進(jìn)、快退時(shí)，回油腔壓力Δp=,p2=1．快進(jìn)（差動）(1)進(jìn)油腔壓力p1=（F0+ΔpA2）/（A1-A2）p1=（2444+×10^6××10^-4）/）×10^-4=(2)所需流量q=（A1-A2）V1q=（）×10^-4×6/min=×10^-2m3/min=min(3)PP1qP=×10^6××10^-2/60（w）=工進(jìn)p1=（F0p2A2）/A1p1=（26889+×10^6××10^-4）/×10^-4(Pa)=×10^4=;q=A1V2q=×10^-4×=×10^-4m3/min=L/min;Pp1qP=×10^6××10^-3/60(w)=快退(1)p1=（F0+ΔpA1）/A2取Δp=作為快進(jìn)時(shí)的油管中壓降Δp，快退時(shí)回油腔中有背壓p2也可按估算；因此，p1=（2444+×10^6××10^-4）/×10^-4 （Pa）=；q=A2V3q=×10^-4×6（m3/min）=min；輸入功率P=p1qP=×10^6××10^-3/60(w)=如表4所示。起動48890————加速3482————快退制動2444————工況推力工況推力壓力壓力P/MPa輸入流量q/輸入功P/Kw計(jì)算公式2P/MPa1啟動48890————pF'Ap AA1212快進(jìn)加速2482————qA12 1Ppq快速2444p pp121pF'pAA12 21工進(jìn)26889qAvP12快退P'pAA1qAv2 1223P=p1q表3各工況下的主要參數(shù)值注：F'F/m。第五章液壓系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)根據(jù)組合機(jī)床液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)和工況分析，所設(shè)計(jì)機(jī)床對調(diào)速范圍、低速穩(wěn)定性有一定要求，因此速度控制是該機(jī)床要解決的主要問題。速度的換接、穩(wěn)定性和調(diào)節(jié)是該機(jī)床液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心。此外，與所有液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求一樣，該組合機(jī)床液壓系統(tǒng)應(yīng)盡可能結(jié)構(gòu)簡單，成本低，節(jié)約能源，工作可靠。選用執(zhí)行元件因系統(tǒng)運(yùn)動循環(huán)要求正向快進(jìn)和工進(jìn)，反向快退，且快進(jìn)，快退速度相A1A2的兩倍。速度控制回路的選擇工況圖表明，所設(shè)計(jì)組合機(jī)床液壓系統(tǒng)在整個(gè)工作循環(huán)過程中所需要的功率較小，系統(tǒng)的效率和發(fā)熱問題并不突出，因此考慮采用節(jié)流調(diào)速回路即可。雖然節(jié)流調(diào)速回路效率低，但適合于小功率場合，而且結(jié)構(gòu)簡單、成本低。該機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動要求有較好的低速穩(wěn)定性和速度-負(fù)載特性，因此有三種速度控制方案可以選擇，即進(jìn)口節(jié)流調(diào)速、出口節(jié)流調(diào)速、限壓式變量泵加調(diào)速閥的容積節(jié)流調(diào)速。鉆鏜加工屬于連續(xù)切削加工，加工過程中切削力變化不大，因此鉆削過程中負(fù)載變化不大，采用節(jié)流閥的節(jié)流調(diào)速回路即可。但由于在鉆頭鉆入鑄件表面及孔被鉆通時(shí)的瞬間，存在負(fù)載突變的可能，因此考慮在工作進(jìn)給過程中采用具有壓差補(bǔ)償?shù)倪M(jìn)口調(diào)速閥的調(diào)速方式，且在回油路上設(shè)置背壓閥。由于選定了節(jié)流調(diào)速方案，所以油路采用開式循環(huán)回路，以提高散熱效率，防止油液溫升過高。從工況圖中可以清楚地看到，在這個(gè)液壓系統(tǒng)的工作循環(huán)內(nèi)，液壓要求油源交替地提供低壓大流量和高壓小流量的油液。而快進(jìn)快退所需的時(shí)間t和工1進(jìn)所需的時(shí)間t2

分別為t(l1

/v)(l1

/v)[(0.1)/(6)(0.16)/6)]*60s=3t2l2/v2[(60)/(50)]*60s72st亦即是2

=因此從提高系統(tǒng)效率、節(jié)省能量角度來看，如果選用單個(gè)定量t1泵作為整個(gè)系統(tǒng)的油源，液壓系統(tǒng)會長時(shí)間處于大流量溢流狀態(tài)，從而造成能量的大量損失，這樣的設(shè)計(jì)顯然是不合理的。如果采用一個(gè)大流量定量泵和一個(gè)小流量定量泵雙泵串聯(lián)的供油方式，由雙聯(lián)泵組成的油源在工進(jìn)和快進(jìn)過程中所輸出的流量是不同的，此時(shí)液壓系統(tǒng)在整個(gè)工作循環(huán)過程中所需要消耗的功率估大，除采用雙聯(lián)泵作為油源外，也可選用限壓式變量泵作油源。但限壓式變量泵結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高，且流量突變時(shí)液壓沖擊較大，工作平穩(wěn)性差，最后確定選用雙聯(lián)液壓泵供油方案，有利于降低能耗和生產(chǎn)成本，如圖3所示。圖3雙泵供油油源選擇快速運(yùn)動和換向回路根據(jù)本設(shè)計(jì)的運(yùn)動方式和要求，采用差動連接與雙泵供油兩種快速運(yùn)動回路來實(shí)現(xiàn)快速運(yùn)動。即快進(jìn)時(shí)，由大小泵同時(shí)供油，液壓缸實(shí)現(xiàn)差動連接。本設(shè)計(jì)采用二位二通電磁閥的速度換接回路，控制由快進(jìn)轉(zhuǎn)為工進(jìn)。與采用行程閥相比，電磁閥可直接安裝在液壓站上，由工作臺的行程開關(guān)控制，管路較簡單，行程大小也容易調(diào)整，另外采用液控順序閥與單向閥來切斷差動油路。因此速度換接回路為行程與壓力聯(lián)合控制形式。速度換接回路的選擇所設(shè)計(jì)多軸鉆床液壓系統(tǒng)對換向平穩(wěn)性的要求不高，流量不大，壓力不高，所以選用價(jià)格較低的電磁換向閥控制換向回路即可。為便于實(shí)現(xiàn)差動連接，選用三位五通電磁換向閥。為了調(diào)整方便和便于增設(shè)液壓夾緊支路，應(yīng)考慮選用Y型中位機(jī)能。minL/min的液壓沖擊，選用雙作用葉片泵雙泵供油，調(diào)速閥進(jìn)油節(jié)流閥調(diào)速的開式回路，溢流閥做定壓閥。為了換速以及液壓缸快退時(shí)運(yùn)動的平穩(wěn)性，回油路上設(shè)置背壓閥，初定背壓值Pb=。a.換向回路 b.速度換接回圖4換向和速度切換回路的選擇組成液壓系統(tǒng)原理圖選定調(diào)速方案和液壓基本回路后，再增添一些必要的元件和配置一些輔助性油路，如控制油路、潤滑油路、測壓油路等，并對回路進(jìn)行歸并和整理，就可將液壓回路合成為液壓系統(tǒng)，即組成如圖5所示的液壓系統(tǒng)圖。圖5液壓系統(tǒng)圖為便于觀察調(diào)整壓力，在液壓泵的進(jìn)口處，背壓閥和液壓腔進(jìn)口處設(shè)置測壓點(diǎn)，并設(shè)置多點(diǎn)壓力表開關(guān)，這樣只需一個(gè)壓力表即能觀察各壓力。要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的動作，即要求實(shí)現(xiàn)的動作順序?yàn)椋簡印铀佟爝M(jìn)→工進(jìn)→快退→停止。則可得出液壓系統(tǒng)中各電磁鐵的動作順序如表5所示。表中“+”號表示電磁鐵通電或行程閥壓下；“—”號表示電磁鐵斷電或行程閥復(fù)位。表5電磁鐵的動作順序表系統(tǒng)圖的原理快進(jìn)快進(jìn)如圖所示，按下啟動按鈕，電磁鐵1YA通電，由泵輸出地壓力油經(jīng)2三位五通換向閥的左側(cè)，這時(shí)的主油路為：102（1YA得電）→3壓缸左腔。2（1YA得電）→63→液壓缸左腔。由此形成液壓缸兩腔連通，實(shí)現(xiàn)差動快進(jìn)，由于快進(jìn)負(fù)載壓力小，系統(tǒng)壓力低，變量泵輸出最大流量。工進(jìn)3YA通電，二位二通換向閥將通路切斷，這41515的開口相適應(yīng)，故進(jìn)給量大小由調(diào)15調(diào)節(jié)，其主油路為：102（1YA得電）→4→調(diào)速15→液壓缸左腔。287箱。死擋鐵停留當(dāng)滑臺完成工進(jìn)進(jìn)給碰到死鐵時(shí)，滑臺即停留在死擋鐵處，此時(shí)液壓缸左腔的壓力升高，使壓力繼電器14發(fā)出信號給時(shí)間繼電器，滑臺停留時(shí)間由時(shí)間繼電器調(diào)定。快退1YA、3YA斷電，2YA2壓力下降，變量泵輸出流量又自動恢復(fù)到最大，滑快速退回，其主油路為：102（2YA得電）→52（右位）→油箱。5．原位停止2YA斷2直接回油箱，泵在低壓下卸荷。第六章液壓元件的選擇確定液壓泵本設(shè)計(jì)所使用液壓元件均為標(biāo)準(zhǔn)液壓元件，因此只需確定各液壓元件的主要參數(shù)和規(guī)格，然后根據(jù)現(xiàn)有的液壓元件產(chǎn)品進(jìn)行選擇即可。（1）計(jì)算液壓泵的最大工作壓力由于本設(shè)計(jì)采用雙泵供油方式，根據(jù)液壓系統(tǒng)的工況圖，大流量液壓泵只需在快進(jìn)和快退階段向液壓缸供油，因此大流量泵工作壓力較低。小流量液壓泵在快速運(yùn)動和工進(jìn)時(shí)都向液壓缸供油，而液壓缸在工進(jìn)時(shí)工作壓力最大，因此對大流量液壓泵和小流量液壓泵的工作壓力分別進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)液壓泵的最大工作壓力計(jì)算方法，液壓泵的最大工作壓力可表示為液壓缸最大工作壓力與液壓泵到液壓缸之間壓力損失之和。對于調(diào)速閥進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路，選取進(jìn)油路上的總壓力損失p0.8MPa與最大工作壓力的壓差為，則小流量泵的最高工作壓力可估算為P 0.84.3MPap1大流量泵只在快進(jìn)和快退時(shí)向液壓缸供油，圖4表明，快退時(shí)液壓缸中的工作壓力比快進(jìn)時(shí)大，如取進(jìn)油路上的壓力損失為，則大流量泵的最高工作壓力為：P 2.118MPap2（2）計(jì)算總流量3表明，在整個(gè)工作循環(huán)過程中，液壓油源應(yīng)向液壓缸提供的最大流L/min的計(jì)算，則液壓油源所需提供的總流量為：q 1.130.13Lmin33.143LminpL/min3L/minmin。據(jù)據(jù)以上液壓油源最大工作壓力和總流量的計(jì)算數(shù)值，因此選取PV2R12 6/206mL/r，大泵的排量為20mL/r，若取液壓泵的容積效率 =，則當(dāng)泵的轉(zhuǎn)速n =960r/min時(shí)，液壓泵v p的實(shí)際輸出流量為q 209600.91000Lmin22.464Lminp由于液壓缸在快退時(shí)輸入功率最大，這時(shí)液壓泵工作壓力為、流量為min。取泵的總效率p

0.75，則液壓泵驅(qū)動電動機(jī)所需的功率為：pqP p p

2.118

kW1.514kW 600.75p根據(jù)上述功率計(jì)算數(shù)據(jù)，此系統(tǒng)選取Y100L-6型電動機(jī)，其額定功率P1.5kW，額定轉(zhuǎn)速nn

960rmin。確定其它元件及輔件確定閥類元件及輔件根據(jù)系統(tǒng)的最高工作壓力和通過各閥類元件及輔件的實(shí)際流量，查閱產(chǎn)品樣本，選出的閥類元件和輔件規(guī)格如表6所列。表6液壓元件規(guī)格及型號1雙聯(lián)葉片泵—PV2R12-6/26qn/L/min(6+20)16/14—2三位五通電液換向閥3635DY63<3行程閥3622C-63（B）63<4調(diào)速閥<1Q-10（B）~—5單向閥36I-63（B）636單向閥36637液控順序閥36XY-63（B）63~8背壓閥B-10（B）10—9溢流閥36Y-63（B）63—10單向閥36I-63（B）63<11濾油器42wu-63×10063—<12壓力表開關(guān)—KF3-E3B 3測點(diǎn)—16—13單向閥36I-63（B）6314壓力繼電器—DP1-63（B）—0—序號元件名稱大流量q/L/min序號元件名稱大流量q/L/min型號規(guī)格額定流 額定壓力量 Pn/MPa額定壓降Pn/MPa確定油管在選定了液壓泵后，液壓缸在實(shí)際快進(jìn)、工進(jìn)和快退運(yùn)動階段的運(yùn)動速9所列。流量、速度輸入流量/流量、速度輸入流量/L.min1快進(jìn)qAA)工進(jìn)快退1112q 0.52=1qqp=1排出流量/L.min1q (Aq)/A=2211q (Aq)/A=2211q (Aq)/A=2112運(yùn)動速度/m.min1vqp/(AA)=112v q/A=21 1v q/A=31 2由表9可以看出，液壓缸在各階段的實(shí)際運(yùn)動速度符合設(shè)計(jì)要求。910推薦的管道內(nèi)允許速度取=4m/s，由式計(jì)算得與液壓缸無桿腔和有桿腔相連的油管內(nèi)徑分別為為了統(tǒng)一規(guī)格，按產(chǎn)品樣本選取所有管子均為內(nèi)徑20mm、外徑28mm的10號冷拔鋼確定油箱油箱的容量按式估算，當(dāng)取為7時(shí)，求得其容積為Vq 151.2L，按pJB/T7983-1999規(guī)定，取標(biāo)準(zhǔn)值V=250L。第七章液壓系統(tǒng)性能驗(yàn)算驗(yàn)算系統(tǒng)壓力損失由于系統(tǒng)管路布置尚未確定，所以只能估算系統(tǒng)壓力損失。估算時(shí)，首先確定管道內(nèi)液體的流動狀態(tài)，然后計(jì)算各種工況下總的壓力損失?？爝M(jìn)滑臺快進(jìn)時(shí)，液壓缸通過電液換向閥差動連接。在進(jìn)油路上，油液通過單1023桿腔。在進(jìn)油路上，壓力損失分別為22 22.46 46.43P[0.2( )20.5( )20.3( )2]MPV 63 80 63 a(0.0240.0390.163)MPa

0.226MPa在回油路上，壓力損失分別為22.46

23.97

46.43ppp [0.5( )20.2( )20.3( )2]MP1 2 80 63 63 a(0.0390.0280.162)MPa

0.229MPa將回油路上的壓力損失折算到進(jìn)油路上去，便得出差動快速運(yùn)動時(shí)的總的壓力損失工進(jìn)24無桿腔，在調(diào)速閥4處的壓力損失為。在回油路上，油液通過電液換向閥2878的壓力損失為。因此這時(shí)液壓缸回油腔的壓力P2為0.27 46.43p [0.5( )20.50.3( )2]MP0.663MP2 80 63 a a可見此值小于原估計(jì)值。故可按表7中公式重新計(jì)算工進(jìn)時(shí)液壓缸進(jìn)油腔壓力P1，即F'pAp 2 2

268890.53810625.12104MP

3.797MP1 A 65104106 a a1此值與表7中數(shù)值相近?？紤]到壓力繼電器的可靠動作要求壓差pe

0.5MPa

，故溢流閥9的調(diào)壓pP1A

pP1A應(yīng)為

p1

pe

[3.7970.5(

0.580

)20.50.5]MPa

4.797MPa快退滑臺快退時(shí)，在進(jìn)油路上，油液通過單向閥10、電液換向閥25213p

[0.2(

22 23.95 )2 0.5 ( )2

0.06MPV1箱。因此進(jìn)油路上總壓降為

63 80 a a此值遠(yuǎn)小于估計(jì)值，因此液壓泵的驅(qū)動電動機(jī)的功率是足夠的?；赜吐飞峡倝航禐?5.89

55.89

55.89p [0.2( )20.5( )20.2( )2]MP0.559MPV2 63 80 63 a a7Pp應(yīng)為p pp (2.240.06)2.30MPP 1 V1 a此值是調(diào)整液控順序閥7的調(diào)整壓力的主要參考數(shù)據(jù)。油液溫升驗(yàn)算液壓傳動系統(tǒng)在工作時(shí)，有壓力損失、容積損失和機(jī)械損失，這些損失所消耗的能量多數(shù)轉(zhuǎn)化為熱能，使油溫升高，導(dǎo)致油的粘度下降、油液變質(zhì)、機(jī)般機(jī)床25~30℃；數(shù)控機(jī)床25℃；粗加工機(jī)械、工程機(jī)械和機(jī)車車輛35～40℃。液壓系統(tǒng)的功率損失使系統(tǒng)發(fā)熱，單位時(shí)間的發(fā)熱量（kW）可表示為PP1 2式中P——系統(tǒng)的輸入功率（即泵的輸入功率）（kW）；12P——系統(tǒng)的輸出功率（即液壓缸的輸出功率）（kW）。2若在一個(gè)工作循環(huán)中有幾個(gè)工作階段，則可根據(jù)各階段的發(fā)熱量求出系統(tǒng)的平均發(fā)熱量t 2tt t1

60601.5

97.56%對于本次設(shè)計(jì)的組合機(jī)床液壓系統(tǒng)，其工進(jìn)過程在整個(gè)工作循環(huán)中所占時(shí)間比例達(dá)95%因此系統(tǒng)發(fā)熱和油液溫升可用工進(jìn)時(shí)的發(fā)熱情況來計(jì)算。工進(jìn)時(shí)液壓缸的有效功率（即系統(tǒng)輸出功率）為PF