半自動液壓專用銑床的液壓設(shè)計(jì)-大學(xué)畢業(yè)論文

PAGEIIIPAGEII摘要本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的是半自動液壓專用銑床的液壓設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)主要是將自己所學(xué)的知識結(jié)合輔助材料運(yùn)用到設(shè)計(jì)中，初步掌握正確的設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)的基本方法步驟,鞏固深化和擴(kuò)大所學(xué)的知識,培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的工作方法和獨(dú)立工作能力，以及達(dá)到正確繪制部件總裝圖和零件工作圖等方面的基本訓(xùn)練及基本技能。整個(gè)設(shè)計(jì)主要完成了七個(gè)部分：參數(shù)的選擇、方案的制定、圖卡的編制、液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、PLC的設(shè)計(jì)以及最后有關(guān)的驗(yàn)算。主體部分基本在圖的編制和液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)兩部分中完成的。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)鍛煉了自己獨(dú)立思考和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)那髮W(xué)態(tài)度，了解了半自動專用銑床液壓系統(tǒng)的工作原理以及它的總體結(jié)構(gòu)，同時(shí)我也明白了學(xué)習(xí)是一個(gè)長期積累的過程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識和綜合素質(zhì)。關(guān)鍵詞：液壓設(shè)計(jì)；半自動；銑床；……

ABSTRACTThisgraduationdesignisasemiautomatichydraulicspecialmillingmachinehydraulicdesign,designismainlytocombinetheknowledgeofauxiliarymaterialsusedindesign,thepreliminarymasterthecorrectdesignideaandbasicstepstoconsolidate,deepenandexpandtheknowledge,trainingtheorywiththeactualmethodofworkandworkindependentlyability,andtoachievethecorrectrenderingofpartworkandpartsassemblydiagramandotheraspectsofthebasictrainingandbasicskills.Thedesignwascompletedinsevenparts:parameterselection,scheme,cardmaking,hydraulicsystemdesign,PLCdesignandrelatedcalculationat.Themainpartofthebasicinmapcompilationandthedesignofhydraulicsysteminthetwopartcomplete.Throughthisgraduationdesignexercisetheirownindependentthinkingandrigorouslearningattitude,understandingofthesemiautomaticspecialmillingmachinehydraulicsystemprincipleofworkaswellasitsoverallstructure,atthesametime,Ialsounderstandthatlearningisalong-termaccumulationprocess,inthefuturework,lifeshouldcontinuetostudy,workhardtoimprovetheirknowledgeandcomprehensivequalityKeywords：hydraulic；designautomatic；millingmachine；

目錄10185摘要 I31161ABSTRACT II84821緒論 1131611.1課題研究的目的 16401.2銑床的簡介 1258941.2.1銑床介紹 1267251.2.2銑床的發(fā)展 1195211.3液壓系統(tǒng)的發(fā)展歷程及特點(diǎn) 2190251.3.1液壓的發(fā)展歷程 2153361.3.2液壓系統(tǒng)的組成 3106811.4液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟和內(nèi)容 3181031.5本文的主要研究工作 429153本章小結(jié) 42470液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 5223962.1設(shè)計(jì)題目分析 5193852.2工況分析 5159252.3液壓缸外負(fù)載的計(jì)算 5327302.4初步確定液壓缸參數(shù)及繪制工況圖 770542.5設(shè)計(jì)方案，初擬定液壓系統(tǒng)原理圖 9252772.6計(jì)算和選擇液壓元件 10188772.7驗(yàn)算液壓系統(tǒng)性能 15319453液壓缸的設(shè)計(jì) 2047183.1液壓缸的主要零件及技術(shù)要求 20205653.1.1缸體 20144813.1.2缸蓋 20324403.1.3活塞 20167993.2液壓缸主要尺寸的確定 21171553.2.1.液壓缸工作壓力的確定 215063.2.2液壓缸內(nèi)徑D和活塞桿直徑d的確定 21223653.2.3液壓缸壁厚和外徑的計(jì)算 22197933.2.4液壓缸工作行程的確定 23169753.2.5缸蓋厚度的確定 23294923.2.6最小導(dǎo)向長度的確定 24132043.2.7缸體長度的確定 24126053.2.8活塞桿穩(wěn)定性的計(jì)算 2451443.3液壓缸結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 25203383.3.1缸體與缸蓋的連接形式 25192833.3.2活塞桿與活塞的連接結(jié)構(gòu) 252093.3.3活塞桿導(dǎo)向部分的結(jié)構(gòu) 2531123.3.4活塞及活塞桿處密封圈的選用 26125793.3.5液壓缸的緩沖裝置 26199363.3.6液壓缸的排氣裝置 27293253.3.7液壓缸的安裝連接結(jié)構(gòu) 28312433.3.8液壓缸主要零件的材料和技術(shù)要求 284212本章小結(jié) 29241294集成油路塊的設(shè)計(jì) 30150215液壓站的設(shè)計(jì) 32105285.1.1液壓油箱有效容積的確定 3248865.1.2液壓油箱的外形尺寸的確定 33133015.1.3液壓油箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 33309845.2.1液壓泵的安裝方式 3699685.2.2電動機(jī)與液壓泵的聯(lián)接方式 3623695.2.3液壓站的結(jié)構(gòu)圖 36132815.2.4液壓站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng) 36159286PLC設(shè)計(jì) 38173436.1.1PLC的發(fā)展 38153536.1.2PLC的基本結(jié)構(gòu) 3855176.1.3PLC的特點(diǎn) 39276436.1.4PLC的應(yīng)用領(lǐng)域 403536.2.1掃描工作方式 41288166.2.2掃描周期 42267686.3.1動作順序 42299136.3.2I/O分配表 42256796.3.3接線圖 43177726.3.4流程圖 4336576.3.5SFC程序圖 4316135結(jié)論 4623290致謝 4719466參考文獻(xiàn) 4831696參考文獻(xiàn) 5011916附錄 51蘭州工業(yè)高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）PAGE511緒論1.1課題研究的目的本次設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是半自動專用銑床的液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)，該設(shè)計(jì)可以培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論和專業(yè)理論知識，獨(dú)立解決機(jī)床設(shè)計(jì)問題的能力的一個(gè)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。因此，通過設(shè)計(jì)應(yīng)達(dá)到下述目的。a初步掌握正確的設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)的基本方法步驟,鞏固深化和擴(kuò)大所學(xué)的知識,培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的工作方法和獨(dú)立工作能力。b獲得機(jī)床總體設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，零件計(jì)算，編寫說明書。繪制部件總裝圖（展開圖，裝配圖）和零件工作圖等方面的基本訓(xùn)練及基本技能。c熟悉有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)格、手冊和資料的應(yīng)用。d對專用機(jī)床的夜壓系統(tǒng)初具分析能力和改進(jìn)設(shè)計(jì)的能力。1.2銑床的簡介1.2.1銑床介紹銑床（millingmachine）系指主要用銑刀在工件上加工各種表面的機(jī)床。通常銑刀旋轉(zhuǎn)運(yùn)動為主運(yùn)動，工件（和）銑刀的移動為進(jìn)給運(yùn)動。它可以加工平面、溝槽，也可以加工各種曲面、齒輪等。銑床是用銑刀對工件進(jìn)行銑削加工的機(jī)床。銑床除能銑削平面、溝槽、輪齒、螺紋和花鍵軸外，還能加工比較復(fù)雜的型面，效率較刨床高，在機(jī)械制造和修理部門得到廣泛應(yīng)用。專用銑床是根據(jù)工件加工需要，以液壓傳動為基礎(chǔ)，配以少量專用部件組成的一種機(jī)床。在生產(chǎn)中液壓專用銑床有著較大實(shí)用性，可以以液壓傳動的大小產(chǎn)生不同性質(zhì)的銑床。1.2.2銑床的發(fā)展銑床最早是由美國人E.惠特尼于1818年創(chuàng)制的臥式銑床。為了銑削麻花鉆頭的螺旋槽，美國人J.R.布朗于1862年創(chuàng)制了第一臺萬能銑床，是為升降臺銑床的雛形。1884年前后出現(xiàn)了龍門銑床。20世紀(jì)20年代出現(xiàn)了半自動銑床，工作臺利用擋塊可完成“進(jìn)給-快速”或“快速-進(jìn)給”的自動轉(zhuǎn)換。1950年以后，銑床在控制系統(tǒng)方面發(fā)展很快，數(shù)字控制的應(yīng)用大大提高了銑床的自動化程度。尤其是70年代以后，微處理機(jī)的數(shù)字控制系統(tǒng)和自動換刀系統(tǒng)在銑床上得到應(yīng)用，擴(kuò)大了銑床的加工范圍，提高了加工精度與效率。隨著機(jī)械化進(jìn)程不斷加劇，數(shù)控編程開始廣泛應(yīng)用與于機(jī)床類操作，極大的釋放了勞動力。數(shù)控編程銑床將逐步取代現(xiàn)在的人工操作。對員工要求也會越來越高，當(dāng)然帶來的效率也會越來越高。較高。簡單來說，銑床就是用銑刀對工件進(jìn)行銑削加工的機(jī)床。1.3液壓系統(tǒng)的簡介1.3.1液壓的發(fā)展歷程幾十年來，隨著我國工業(yè)水平的不斷提高，液壓傳動技術(shù)被廣泛應(yīng)用在機(jī)械制造、工程建筑、石油化工、交通運(yùn)輸、軍事器械、礦山冶金、航空航海、輕工、農(nóng)機(jī)、漁業(yè)、林業(yè)等各個(gè)方面，也被應(yīng)用在宇宙航行、海洋開發(fā)、核能建設(shè)、地震預(yù)測等新的技術(shù)領(lǐng)域中。從1795年英國制造出世界上第一臺水壓機(jī)至今，液壓傳動已有二三百年的歷史，但廣泛的應(yīng)用和推廣僅有六七十年。19世紀(jì)末，德國制造出液壓龍門刨床，美國制成液壓六角車床和液壓磨床，但因當(dāng)時(shí)沒有成熟的液壓元件以及機(jī)械制造工藝水平的限制，液壓技術(shù)的應(yīng)用仍不普遍。第二次世界大戰(zhàn)期間，一些兵器采用惡劣反應(yīng)快、精度高、功率大的液壓傳動裝置，大大提高了兵器的性能，同時(shí)推動了液壓技術(shù)的發(fā)展。戰(zhàn)后，其迅速轉(zhuǎn)向民用，在機(jī)床、工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、汽車、船舶等行業(yè)中逐步推廣。20世紀(jì)60年代后，隨著原子能、空間技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，液壓技術(shù)的應(yīng)用更加廣泛。目前，正在向高壓、高速、高效、大流量、大功率、低噪聲、長壽命、高度集成化和模塊化、提高可靠性技術(shù)及污染控制技術(shù)的方向發(fā)展。同時(shí)，液壓元件和液壓系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)仿真和優(yōu)化、微機(jī)控制等，又使液壓技術(shù)的發(fā)展進(jìn)入到了一個(gè)新的階段。我國的液壓工業(yè)始于20世紀(jì)50年代，最初只是應(yīng)用于機(jī)床和鍛壓設(shè)備，后來發(fā)展到拖拉機(jī)和工程機(jī)械上。自1964年開始引進(jìn)國外液壓元件生產(chǎn)技術(shù)，并自行設(shè)計(jì)液壓產(chǎn)品以來，我國的液壓元件生產(chǎn)從低壓刀高壓形成了系列。液壓技術(shù)中的重大進(jìn)展是微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)在液壓系統(tǒng)中的應(yīng)用。微電子技術(shù)與液壓技術(shù)相結(jié)合，創(chuàng)造出了很多高可能性、低成本的微型節(jié)能元件，為液壓技術(shù)在工業(yè)中的應(yīng)用開辟了更為廣闊的前景。計(jì)算機(jī)控制是必然趨勢，電業(yè)比例閥和伺服閥只能接受連續(xù)變化的電壓或電流信號，而計(jì)算機(jī)要求數(shù)字開關(guān)量，使用電液比例閥和伺服閥與計(jì)算機(jī)接口必須經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換和A/D轉(zhuǎn)換，極不方便。而數(shù)字液壓泵、數(shù)字控制閥、數(shù)字液壓缸等，即用數(shù)字量進(jìn)行控制并具有數(shù)字量輸出響應(yīng)特性的液壓元件。由于是可以直接與計(jì)算機(jī)接口，不需D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換器，是今后液壓技術(shù)發(fā)展的重要趨向之一。計(jì)算機(jī)與液壓技術(shù)的結(jié)合包括：計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（液壓元件CAD和液壓系統(tǒng)CAD）、液壓產(chǎn)品的計(jì)算機(jī)輔助試驗(yàn)（CAT）及計(jì)算機(jī)仿真和優(yōu)化設(shè)計(jì)。利用計(jì)算機(jī)閉環(huán)控制、最優(yōu)控制和自適應(yīng)控制以及靈活的多余度控制等。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的基本特點(diǎn)是利用計(jì)算機(jī)的圖形功能，由設(shè)計(jì)者通過人機(jī)對話控制設(shè)計(jì)過程以得到最優(yōu)設(shè)計(jì)結(jié)果，并能通過動態(tài)仿真對設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行檢測。計(jì)算機(jī)輔助試驗(yàn)則可運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)對液壓元件及液壓系統(tǒng)的靜、動態(tài)性能進(jìn)行測試，對液壓設(shè)備故障進(jìn)行診斷和對液壓元件和系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型辨識等。此外，高壓大流量小型化與液壓集成技術(shù)、液壓節(jié)能與能量回收技術(shù)也成為近年研究的重要課題?？傊S著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，液壓技術(shù)也隨之發(fā)展，拓寬范圍，以適應(yīng)各行各業(yè)新技術(shù)的發(fā)展需求。1.3.2液壓系統(tǒng)的組成液壓系統(tǒng)有以下5個(gè)部分組成：1.動力元件——液壓泵機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液壓能的裝置，給整個(gè)系統(tǒng)提供壓力油。2.執(zhí)行元件——液壓缸或液壓馬達(dá)將液壓能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的裝置，可克服負(fù)載做功。3.控制元件——各種類型的液壓閥可控制和調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)的壓力、流量及液流方向，以改變執(zhí)行元件輸出的力（或轉(zhuǎn)矩）、速度（或轉(zhuǎn)速）及運(yùn)動方向。4.輔助裝置——油管、管接頭、油箱、過濾器、蓄能器和壓力表等起連接、儲油、過濾、儲存壓力能和測量油液壓力的輔助元件。5.工作介質(zhì)——傳遞壓力的工作介質(zhì)通常為液壓油，同時(shí)還可起潤滑、冷卻和防銹的作用。1.4液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟和內(nèi)容液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是整個(gè)機(jī)器設(shè)計(jì)的一部分，它的任務(wù)是根據(jù)機(jī)器的用途、特點(diǎn)和要求，利用液壓傳動的基本原理，擬定出合理的液壓系統(tǒng)圖，再經(jīng)過必要的計(jì)算來確定液壓系統(tǒng)的參數(shù)，然后按照這些參數(shù)來選取液壓元件的規(guī)格和進(jìn)行系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。（1）液壓系統(tǒng)的工況分析在開始設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)時(shí)，首先要對機(jī)器的工況進(jìn)行詳細(xì)的分析，一般要考慮下面幾個(gè)問題。1）確定該機(jī)器中那些運(yùn)動需要液壓傳動來完成。2）確定各運(yùn)動的工作順序和各執(zhí)行元件的工作循環(huán)。3）確定液壓系統(tǒng)的主要工作性能。例如：執(zhí)行元件的運(yùn)動速度、調(diào)速范圍、最大行程以及運(yùn)動平穩(wěn)形要求等。4）確定各執(zhí)行元件所承受的負(fù)載及其變化范圍。（2）擬定液壓系統(tǒng)原理圖擬定液壓系統(tǒng)原理圖一般要考慮以下幾個(gè)問題。采用何種形式的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。確定調(diào)速方案和速度換接方法。如何完成執(zhí)行機(jī)構(gòu)的自動循環(huán)和順序動作。系統(tǒng)的調(diào)壓、卸荷及執(zhí)行機(jī)構(gòu)的換向和安全互鎖等要求。壓力測量點(diǎn)的合理選擇。根據(jù)上述要求選擇回路，然后將其基本回路組合成液壓系統(tǒng)。當(dāng)液壓系統(tǒng)中有多個(gè)執(zhí)行部件時(shí)，要注意到它們相互間的聯(lián)系和影響，有時(shí)要采用防干擾回路。在液壓系統(tǒng)原理圖中，應(yīng)該附有運(yùn)動部件的動作循環(huán)圖和電磁動作順序表。（3）液壓系統(tǒng)計(jì)算和選擇液壓元件液壓系統(tǒng)計(jì)算的目的是確定液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)，以便按照這些參數(shù)合理選擇液壓元件和設(shè)計(jì)非標(biāo)準(zhǔn)元件。1）計(jì)算液壓缸的主要尺寸以及所需的壓力和流量。2）計(jì)算液壓泵的工作壓力、流量和傳動效率。3）選擇液壓泵和電動機(jī)的類型和規(guī)格。4）選擇閥類元件和輔助元件的規(guī)格。5）對液壓系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)算必要時(shí)，對液壓系統(tǒng)的壓力損失和發(fā)熱溫升要進(jìn)行驗(yàn)算，但是有經(jīng)過生產(chǎn)實(shí)踐考驗(yàn)過的同類型設(shè)備類比參考，或有可靠的設(shè)計(jì)結(jié)果，那也可以不再進(jìn)行驗(yàn)算。（4）繪制正式的工作圖和編制技術(shù)文件設(shè)計(jì)的最后一步是要整理出全部圖紙和技術(shù)要求。正式工作圖一般包括以下內(nèi)容：液壓系統(tǒng)原理圖、液壓缸零件圖、液壓系統(tǒng)總裝配圖、郵箱裝配圖、電氣控制原理圖。1.5本文的主要研究工作本次設(shè)計(jì)主要包括液壓升降臺液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括了液壓系統(tǒng)原理圖的擬定，液壓元件的選擇，液壓系統(tǒng)參數(shù)的計(jì)算與校核以及液壓缸參數(shù)的確定；控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要包括電氣控制原理圖的擬定，電氣元件的選型。本說明書共分為6章：第1章緒論簡介了液壓傳動的發(fā)展歷程及特點(diǎn)，提出了本文的研究目標(biāo)。第2章液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)通過對液壓系統(tǒng)的工況分析和計(jì)算，液壓缸的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定，擬定液壓系統(tǒng)原理圖選擇液壓元件并對液壓系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)算。第3章液壓缸的設(shè)計(jì)通過相關(guān)的計(jì)算，確定液壓缸的主要結(jié)構(gòu)尺寸。第4章液壓站的設(shè)計(jì)進(jìn)行液壓油箱、液壓站的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。第5章集成油路的設(shè)計(jì)進(jìn)行液壓集成回路設(shè)計(jì)和底塊、集成塊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。第6章PLC設(shè)計(jì)進(jìn)行PLC簡介并擬定原理圖和做出梯形圖等。本章小結(jié)本章主要介紹了銑床的定義和用途、液壓系統(tǒng)的發(fā)展和特點(diǎn)、以及液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟和本文主要研究的工作。

2液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是整個(gè)機(jī)器設(shè)計(jì)的一部分，它的任務(wù)是根據(jù)機(jī)器的用途、特點(diǎn)和要求，利用液壓傳動的基本原理，擬定合理的液壓系統(tǒng)原理圖，再經(jīng)過必要的計(jì)算來確定液壓系統(tǒng)的參數(shù)，然后按照參數(shù)來選用液壓元件的規(guī)格。2.1設(shè)計(jì)題目分析根據(jù)半自動專用銑床的主要參數(shù)：要求該銑床的工作臺的移動和工件的壓緊采用液壓系統(tǒng)控制。該工作臺的承載能力為4000~8000N，工作部件重量約為1500N，工進(jìn)速度為60mm/min~1000mm/min，快進(jìn)速度為4.5m/min，工作行程為400mm。2.2工況分析經(jīng)過分析，銑床的工況如下所示。按設(shè)計(jì)要求，希望系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，估計(jì)到系統(tǒng)的功率不會很大，且連續(xù)工作，所以決定采用單個(gè)定量泵，非卸荷式供油系統(tǒng)；考慮到銑削時(shí)可能有負(fù)的負(fù)載力產(chǎn)生，故采用回油節(jié)流調(diào)速的方法；為提高夾緊力的穩(wěn)定性與可靠性，夾緊系統(tǒng)采用單向閥與蓄能器的保壓回路，并且不用減壓閥，使夾緊油源壓力與系統(tǒng)的調(diào)整壓力一致，以減少液壓元件數(shù)量，簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；定位液壓缸和加緊液壓缸之間的動作次序采用單向順序閥來完成，并采用壓力繼電器發(fā)訊啟動工作，以簡化電氣發(fā)訊與控制系統(tǒng)，提高系統(tǒng)可靠性。2.3液壓缸外負(fù)載的計(jì)算液壓缸負(fù)載主要包括：切削阻力、摩擦阻力、慣性阻力、重力、密封阻力和背壓阻力等。切削阻力：摩擦阻力F靜摩擦力、動摩擦力：(3)慣性阻力F慣Fm式中:—重力加速度（m/s2）—運(yùn)動部件重量（N）—在t時(shí)間內(nèi)的速度變化值（m/s）—啟動加速或減速制動的時(shí)間。（4）重力因氣動部件是水平安置，故重力在運(yùn)動方向的分力為零。（5）密封阻力一般按經(jīng)驗(yàn)取(F為總的負(fù)載）（6）背壓阻力這是液壓缸回油路上的阻力，粗算時(shí)，可不考慮。其數(shù)值待系統(tǒng)確定后才能定下來。根據(jù)上述分析，可計(jì)算出液壓缸各動作階段的負(fù)載，計(jì)算公式及數(shù)值見下表。表2-1液壓缸各階段的負(fù)載工況負(fù)載組成（N）系統(tǒng)負(fù)載F/ηm（N）啟動階段加速階段快進(jìn)階段工進(jìn)階段快退階段制動階段注：1.取工進(jìn)時(shí)的最大速度為1000mm/min；2.4.5m/min；3.取液壓缸機(jī)械效率為ηm=0.9。（7）繪制進(jìn)給液壓缸的負(fù)載圖和速度圖。圖2-1速度循環(huán)圖圖2-2負(fù)載循環(huán)圖2.4初步確定液壓缸參數(shù)及繪制工況圖1）工作壓力P的確定工作壓力P可根據(jù)負(fù)載大小及機(jī)器的類型來初步確定，現(xiàn)參照簡明手冊表2-1，取液壓缸工作壓力為3MPa。2）計(jì)算液壓缸內(nèi)徑D和活塞桿直徑d根據(jù)負(fù)載圖知最大負(fù)載=10611N，確定系統(tǒng)的工作壓力，因?yàn)閵A緊液壓缸的作用很大，所以可以按其工作負(fù)載來選定系統(tǒng)壓力，為使液壓缸體積緊湊，可以選取PI=25bar，則液壓缸直徑D為:按缸徑尺寸系列，取D=80mm。根據(jù)液壓缸快進(jìn)和快退速度相等，可選擇單出桿液壓缸差動連接，活塞桿直徑可按下式計(jì)算：按活塞桿尺寸系列，取d=55mm根據(jù)已知的缸徑和活塞桿直徑，計(jì)算液壓缸實(shí)際有效工作面積，無桿腔面積和有桿腔面積分別為：液壓缸面積確定后，還需驗(yàn)算液壓缸能否獲得最小穩(wěn)定速度，如果驗(yàn)算后不能獲得穩(wěn)定速度時(shí)，還需相應(yīng)加大液壓缸直徑，直至滿足穩(wěn)定速度為止，其驗(yàn)算方法如下：式中—能保證最小穩(wěn)定速度的最小有效面積；—調(diào)速閥最小穩(wěn)定流量，從手冊查得Q=25l/min，流量閥Q=70cm2/min；—執(zhí)行機(jī)構(gòu)最低速度，取V=4cm/min。由于A1>A穩(wěn)，所以能滿足最小穩(wěn)定要求。3）確定夾緊缸的內(nèi)徑和活塞桿直徑根據(jù)F夾=4000~8000N，選P夾=16×105pa由液壓缸的推力F夾及工作壓力P夾來確定液壓缸內(nèi)徑D，即則夾緊缸取D=80mm（按缸徑尺寸系列查得）根據(jù)活塞桿工作中受壓，活塞桿直徑盡量取大些，活塞桿直徑d為：按尺寸系列取d=55mm?？焖龠M(jìn)給時(shí)液壓缸做差動連接，由于管道中有壓力損失,取此項(xiàng)損失=0.3MPa=3×105Pa，同時(shí)假定快退時(shí)回油壓力損失為0.5MPa。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可以計(jì)算出液壓缸在一個(gè)工作循環(huán)各階段的壓力、流量和功率如表2-2所示，并根據(jù)此繪制出其工況圖如圖所示：表2-2液壓缸在不同階段所需壓力、流量和工作階段系統(tǒng)負(fù)載F/ηm(N)回油腔壓力P2（MPa）工作腔壓力P1（MPa）輸入流量q（L/min）輸入功率P（KW）快速前進(jìn)611=0.29工作進(jìn)給10611=2.35快速退回611=0.59注：取液壓缸的機(jī)械效率ηm=0.9。(a)p-t圖（b)q-t圖（c)P-t圖圖2-3液壓缸工況圖2.5設(shè)計(jì)方案，初擬定液壓系統(tǒng)原理圖液壓系統(tǒng)循環(huán)圖是表示系統(tǒng)的組成和工作原理的圖樣，它是以簡圖的形式全面的具體體現(xiàn)設(shè)計(jì)任務(wù)中提出的技術(shù)和其他方面的要求。要擬訂一個(gè)比較完善的液壓系統(tǒng)，就必須對各種基本回路、典型液壓系統(tǒng)有全面深刻的了解。以下是對液壓系統(tǒng)回路選擇進(jìn)行的簡要分析：（1）確定供油方式考慮到該機(jī)床進(jìn)給時(shí)負(fù)載較大，速度較低。而在快進(jìn)、快退時(shí)負(fù)載較小，速度較高。從節(jié)省能量、減少發(fā)熱考慮，泵源系統(tǒng)宜選用雙泵供油或變量泵供油?，F(xiàn)采用帶壓力反饋的限壓式變量葉片泵。（2）調(diào)速方式的選擇在中小型專用機(jī)床的液壓系統(tǒng)中，進(jìn)給速度的控制一般采用節(jié)流閥或調(diào)速閥根據(jù)銑削類專用機(jī)床工作時(shí)對低速性能和速度負(fù)載特性都有一定要求的特點(diǎn)，決定采用限壓式變量泵和調(diào)速閥組成的容積節(jié)流調(diào)速。這種調(diào)速回路具有效率高、發(fā)熱小和速度剛性好的特點(diǎn)，并且調(diào)速閥裝在回油路上，具有承載負(fù)切削力的能力。（3）調(diào)速換接方式的選擇本系統(tǒng)已選定差動連接回路作為快速回路。由于快進(jìn)轉(zhuǎn)工進(jìn)時(shí)，速度變化較大，故選用行程閥來實(shí)現(xiàn)速度的平穩(wěn)換接。（4）夾緊回路的選擇用二位四通電磁閥來控制夾緊、松開換向動作時(shí)，為了避免工作時(shí)突然失電而松開，應(yīng)采用失電夾緊方式?？紤]到夾緊時(shí)間可調(diào)節(jié)和當(dāng)進(jìn)油路壓力瞬時(shí)下降時(shí)仍能保持夾緊力，所以接入節(jié)流閥調(diào)速和單向閥保壓。最后把所選的液壓回路組合起來，再考慮以下問題即可組合成圖2-4所示的液壓系統(tǒng)原理圖及它的電磁順序動作表如表所示。a.為了防止機(jī)床停止工作后回路中的油液流回油箱，導(dǎo)致空氣進(jìn)入系統(tǒng)，影響滑臺運(yùn)動平穩(wěn)性,需在三位四通電磁換向閥出口處增加一個(gè)單向閥8。b.為了使系統(tǒng)夾緊回路中能發(fā)出信號，需在系統(tǒng)中加入一個(gè)壓力繼電器11.c.為了保持進(jìn)入系統(tǒng)油液的清潔，在泵的吸油口處設(shè)置濾油器1.圖2-4系統(tǒng)原理圖表2-3電磁鐵動作順序表工況1DT2DT3DT4DT快進(jìn)__+_工進(jìn)+___快退_+__放松____2.6計(jì)算和選擇液壓元件（1）泵的工作壓力的確定首先確定液壓泵壓缸的最大壓力為2.35MPa，選取進(jìn)油路上總壓力損失為0.8MPa，為使壓力繼電器可靠的工作壓力，小流量泵在快進(jìn)和工進(jìn)時(shí)都向系統(tǒng)供油，有工況圖可知，在整個(gè)工作循環(huán)中液的工作，取其調(diào)整壓力高出液壓缸的最大壓力為0.5MPa，小流量泵的最大工作壓力為：Pp1—小流量泵的最大工作壓力p1—執(zhí)行元件的最大工作壓力∑?p—進(jìn)油路中的壓力損失。初算時(shí)簡單系統(tǒng)可取0.2~0.5Mpa，復(fù)雜系統(tǒng)取0.5~1.5Mpa，本例中取0.5Mpa。大流量泵只在快速運(yùn)動時(shí)向系統(tǒng)供油，由工況圖可知，快退時(shí)缸的工作壓力較大，考慮到快退時(shí)進(jìn)油路不經(jīng)調(diào)速閥，故取總壓力損失為0.5MPa，則大流量泵的最高工作壓力為：式中Pp2—流量泵的最大工作壓力p1—執(zhí)行元件的最大工作壓力∑?p—進(jìn)油路中的壓力損失。初算時(shí)簡單系統(tǒng)可取0.2~0.5Mpa，復(fù)雜系統(tǒng)取0.5~1.5Mpa，本例中取0.5Mpa。（2）泵的流量確定其次確定液壓泵的最大供油量，由工況圖可知，液壓缸所需最大流量為10.6L/min，若取系統(tǒng)泄露系數(shù)k=1.05，則兩泵的總流量為：Qp=K×(∑q)max=1.3×17L/min=22.1L/min式中Qp—液壓泵的最大流量K—系統(tǒng)泄露系數(shù)，一般取k=1.1~1.3，現(xiàn)取k=1.3(∑q)max—同時(shí)工作的各執(zhí)行元件，所需流量之和的最大值。工進(jìn)時(shí)所需流量為0.3L/min，考慮到溢流閥的最小穩(wěn)定流量為3L/min，因此，小流量泵的流量至少為3+0.3=3.3L/min（3）選擇液壓泵規(guī)格根據(jù)以上計(jì)算數(shù)據(jù)Pp、qp查閱產(chǎn)品樣本，選擇YBX—16限壓式變量葉片泵，該泵的基本參數(shù)為：每轉(zhuǎn)排量qv=16m/r，泵的額定壓力為Pn=6.3Mpa，電動機(jī)轉(zhuǎn)速nH=1450r/min，容積效率為ηv=0.85，總效率η=0.74.葉片泵的特點(diǎn)葉片泵具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、流量均勻、運(yùn)動平衡、噪音小、使用壽命較長、容積效率較高等優(yōu)點(diǎn)。但也存在著結(jié)構(gòu)復(fù)雜、吸油性能差、對油污染比較敏感等缺點(diǎn)。葉片泵廣泛應(yīng)用于完成各種中等負(fù)荷的工作。由于它流動脈動小，故在金屬切削機(jī)床液壓傳動中，尤其是在各種需調(diào)速的系統(tǒng)中，更有其優(yōu)越性。葉片泵根據(jù)工作原理可分為單作用式和雙作用式。單作用式的可做成各種變量型。但主要零件在工作時(shí)要受徑向不平衡力的作用，工作條件較差。雙作用式一般不能變量，但徑向力是平衡的，工作情況較好，應(yīng)用推廣。限壓式變量葉片泵與雙作用定量葉片泵相比，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、尺寸大，相對運(yùn)動的機(jī)件多，軸上受單向徑向液壓力大，故泄露大，容積效率和機(jī)械效率較低。由于流量有脈動和困油現(xiàn)象存在，因而壓力脈動和噪聲大，工作壓力的提高受到限制。國產(chǎn)限壓式變量泵的額定壓力為6.3MPa。但是這種泵的流量可隨負(fù)載的大小自動調(diào)節(jié)，故功率損失小，可節(jié)省能源減少發(fā)熱。由于它在低壓時(shí)流量大，高壓時(shí)流量小，特別適合驅(qū)動快速推力小，慢速推力大的工作機(jī)構(gòu)，例如在組合機(jī)床上驅(qū)動動力滑臺實(shí)現(xiàn)快速趨近→工作進(jìn)給→快速退回的半自動循環(huán)運(yùn)動等。為了使葉片泵可靠的吸油，其轉(zhuǎn)速必須按照產(chǎn)品規(guī)定。轉(zhuǎn)速太低時(shí)，葉片不能緊壓在定子的內(nèi)表面和吸油；轉(zhuǎn)速過高則造成泵的“吸空”現(xiàn)象，泵的工作不正常。油的粘度要在3°E40～10°E40之間，粘度太大，吸油阻力增大；油液過稀，因間隙影響，其空度不夠，都會對吸油造成不良影響。葉片泵對油中的污物很敏感，工作可靠性較差，油液不清潔會使葉片卡死，因此必須注意油液良好過濾和環(huán)境清潔。因泵的葉片有安裝傾角，故轉(zhuǎn)子只允許單向旋轉(zhuǎn)，不應(yīng)反向使用，否則會使葉片折斷等。（4）與液壓泵匹配的電動機(jī)的選擇首先，分別算出工進(jìn)時(shí)的功率作為選擇電動機(jī)規(guī)格的依據(jù)。由于在慢進(jìn)時(shí)液壓泵的效率急劇下降，一般當(dāng)流量在范圍內(nèi)時(shí)，可取ηp=0.8式中——所選電動機(jī)額定功率；——限壓式變量泵的限定壓力；——壓力為時(shí)，液壓泵的輸出流量。這時(shí)驅(qū)動液壓泵所需電動機(jī)功率為：查閱電動機(jī)產(chǎn)品樣本，選用Y90S—4型電動機(jī)，其額定功率為1.1KW，額定轉(zhuǎn)速為1400r/min。（5）液壓閥的選擇液壓控制閥在液壓系統(tǒng)中的作用是控制液流的壓力，流量和方向，以滿足執(zhí)行元件在輸出的力、運(yùn)動速度及運(yùn)動方向上的不同要求。按機(jī)能可分為：管式、板式、法蘭式、疊加式和插裝式等。出上述分類外，又可根據(jù)閥的使用壓力將其分為低壓、中低壓、中高壓和高壓等。液壓控制閥的性能對液壓系統(tǒng)的工作性能有很大的影響，因此液壓控制閥應(yīng)滿足下列要求：動作靈敏、準(zhǔn)確、可靠、工作平穩(wěn)、沖擊和振動小。油液流過時(shí)壓力損失小。密封性能好。結(jié)構(gòu)緊湊，工藝性能好，安裝、調(diào)整、使用、維修方便，通用性大。本液壓系統(tǒng)采用GE系列的閥。根據(jù)所擬定的液壓系統(tǒng)圖，按照通過各元件的最大流量來選擇液壓元件的規(guī)格。閥的基本類型控制閥在液壓系統(tǒng)中的作用是控制液流的壓力，流量和方向，以滿足執(zhí)行元件在輸出的力、運(yùn)動速度及運(yùn)動方向上的不同要求。按機(jī)能可分為：管式、板式、法蘭式、疊加式和插裝式等。出上述分類外，又可根據(jù)閥的使用壓力將其分為低壓、中低壓、中高壓和高壓等。閥的基本要求控制閥的性能對液壓系統(tǒng)的工作性能有很大影響，因此液壓控制閥應(yīng)滿足下列要求：1）動作靈敏、準(zhǔn)確、可靠、工作平穩(wěn)、沖擊和振動小。2）油液流過時(shí)壓力損失小。3）密封性能好。4）結(jié)構(gòu)緊湊，工藝性能好，安裝、調(diào)整、使用、維修方便，通用性大。一、換向閥換向閥的作用、性能要求及分類換向閥在系統(tǒng)中的作用是利用閥芯和閥體的相對運(yùn)動來接通、關(guān)閉油路或變換油液通向執(zhí)行元件的流動方向，以使執(zhí)行元件啟動、停止或變換運(yùn)動方向。對換向閥的主要性能要求：1.油液流經(jīng)換向閥時(shí)的壓力損失??；2.各關(guān)閉閥口的泄露量??；3.換向可靠，換向時(shí)平穩(wěn)迅速。換向閥的應(yīng)用很廣，種類也很多。按結(jié)構(gòu)分由轉(zhuǎn)閥式和滑閥式；按閥芯工作位置數(shù)分由二位、三位和多位等；按進(jìn)出口通道數(shù)分有二通、三通、四通和五通等；按操縱和控制方式分有手動、激動、電動、液動和電液動等；按安裝方式分有管式、板式和法蘭式等。三位換向滑閥的中位機(jī)能如下：三位換向閥的左、右位是切換油液的流動方向，以改變執(zhí)行元件運(yùn)動方向的。其中位為常態(tài)位置。利用中位P、A、B、T間通路的不同連接，可獲得不同的中位機(jī)能以適應(yīng)不同的工作要求。在分析和選擇三位滑閥的中位機(jī)能時(shí)，須考慮以下幾點(diǎn)：系統(tǒng)的保壓與卸荷；換向平穩(wěn)性和換向精度；啟動平穩(wěn)性；液壓缸的停止與浮動。其機(jī)能特點(diǎn)為：在中間位置時(shí)，液壓泵卸荷，不能并聯(lián)其他執(zhí)行元件，從靜止到啟動較平穩(wěn)。換向時(shí)與O型性能相同?？捎糜诹⑹交蜴i緊的系統(tǒng)中。換向發(fā)的操作方式：換向閥的換向原理均相同，只是按閥芯所受操作外力的方式不同可分為手動換向閥、機(jī)動換向閥、電動換向閥、液動換向閥和電液動換向閥等。電磁換向閥是利用電磁鐵的推力來實(shí)現(xiàn)閥芯換位的換向閥。其因其自動化程度高，操縱輕便，易實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離自動控制，因而應(yīng)用非常廣泛。電磁換向閥按電磁鐵所用電源的不同可分為交流（D型）和直流（E型）兩種。交流電磁鐵使用電源方便，換向時(shí)間短，起動力大，但換向沖擊大，噪聲大，換向頻率低，且起動電流大，在閥芯被卡住時(shí)會使電磁鐵線圈燒毀。相比之下，直流電磁鐵工作比較可靠，換向沖擊小，噪聲小，換向頻率可較高，且在閥芯被卡住時(shí)不會增大以至燒毀電磁線圈，但它需要直流電源或整流裝置，不很方便。本次設(shè)計(jì)中選用中位機(jī)能為O型，電源為D型的三位四通換向閥，型號為34D-63B。當(dāng)電磁鐵1YA得電時(shí)，液壓升降臺處于上升狀況；當(dāng)電磁鐵2YA得電時(shí)，液壓升降臺處于下降狀況。二、溢流閥溢流閥是通過閥口的溢流，使被控制系統(tǒng)或回路的壓力維持恒定，實(shí)現(xiàn)調(diào)壓、穩(wěn)壓和限壓的功能。對溢流閥的主要性能要求是：調(diào)壓范圍大，調(diào)壓偏差小，工作平穩(wěn)，動作靈敏，過流能力大，壓力損失小，噪聲小。溢流閥根據(jù)結(jié)構(gòu)和工作原理可分為：直動式溢流閥和先導(dǎo)式溢流閥。根據(jù)本設(shè)計(jì)中系統(tǒng)的要求，現(xiàn)選用直動式溢流閥，采用板式連接。溢流閥安裝在電磁換向閥前面。直動式溢流閥是利用閥芯上端彈簧直接與下端液壓力相平衡來工作的。直動式溢流閥具有結(jié)構(gòu)簡單，靈敏度高，成本低的優(yōu)點(diǎn)。但壓力受溢流量變化的影響較大，調(diào)壓偏差大，不適于在高壓、大流量場合工作。根據(jù)以上所述和控制閥所在油路上的最大工作壓力和通過該閥的最大流量來選擇規(guī)格型號，所選液壓元件見表2-4所示：表2-4液壓元件表序號元件名稱型號通過流量（L/min）1濾油器XU—B32×100242液壓泵YBX—16243壓力表開關(guān)K—H64單向閥AF3—EA10B9.45三位四通電磁換向閥24D—25P256單向閥AF3—EA10B9.47調(diào)速閥AQF3—25B258行程閥35X—25B259減壓閥JF3—25B2510兩位四通電磁換向閥24D—25B2511壓力繼電器DP1—63B9.4（6）管道尺寸的選擇在液壓系統(tǒng)中，常用的油管有鋼管、銅管、膠管、尼龍管和塑料管等。主要按壓力和工作環(huán)境選擇。鋼管能承受較高的壓力，價(jià)廉；但彎制比較困難，彎曲半徑不能太小，多用在壓力較高、裝配位置比較方便的地方。一般采用無縫鋼管，當(dāng)工作壓力小于1.6MPa時(shí)，也可用焊接鋼管。紫銅管能承受的壓力較低（），經(jīng)過加熱冷卻處理后，紫銅管軟化，裝配時(shí)可按需要進(jìn)行彎曲；但價(jià)貴且抗振能力較弱。尼龍管用在低壓系統(tǒng)；塑料管一般只用作回油管用。膠管用作聯(lián)接兩個(gè)相對運(yùn)動部件之間的管道。膠管分高、低壓兩種。高壓膠管是鋼絲編織體為骨架或鋼絲纏繞體為骨架的膠管，可用于壓力較高的油路中。低壓膠管是麻線或棉線編織體為骨架的膠管，多用于壓力較低的油路中。由于膠管制造比較困難，成本高，因此非必要時(shí)盡量不用。油管的選擇油管的內(nèi)徑可按照所連接元件的接口尺寸確定，也可按照管路中允許的流速來計(jì)算，推薦取油液在壓油管的流速v=3m/s，按下式算得液壓缸無桿腔及有桿腔相連的油管的內(nèi)徑為：取液壓缸無桿腔油管內(nèi)徑d1=20mm。取液壓缸有桿腔油管內(nèi)徑d2=12mm。最后，參照計(jì)算由選定的液壓元件連接油口尺寸確定油管內(nèi)徑。（7）郵箱容量的確定由經(jīng)驗(yàn)公式按GB2876—81規(guī)定取標(biāo)準(zhǔn)值V=160L2.7驗(yàn)算液壓系統(tǒng)性能由于系統(tǒng)的具體管路布置尚未確定，整個(gè)系統(tǒng)的壓力損失無法計(jì)算，但是閥類零件的局部壓力損失是可以估算出來的，它在總壓力損失中占了很大的份額?，F(xiàn)已知該液壓系統(tǒng)中進(jìn)、回油管的內(nèi)徑均為12mm，各段管道的長度分別為：AB=0.3，AC=1.7m，AD=1.7m，DE=2m。選用L—HL32液壓油，考慮到油的最低溫度為15℃，查得15℃時(shí)該液壓油的運(yùn)動粘度v=150cst=1.5cm2/s，油的密度ρ=920kg/m3。（1）壓力損失的計(jì)算1）工作進(jìn)給時(shí)進(jìn)油路壓力損失。運(yùn)動部件工作進(jìn)給時(shí)的最大速度為1m/min，進(jìn)給時(shí)的最大流量為5.02L/min，則液壓缸在管內(nèi)流速為：式中q—進(jìn)給時(shí)的最大流量；d—回油管的內(nèi)徑。管道流動雷諾數(shù)為：式中—管道流動雷諾數(shù)；v1—液壓缸在管內(nèi)流速；d—管道內(nèi)徑；v—15℃時(shí)液壓油的運(yùn)動粘度。，可見油液在管道內(nèi)流態(tài)為層流，其沿程阻力系數(shù)。進(jìn)油管道BC的沿程壓力損失為：式中—進(jìn)油管道BC的沿程壓力損失；λ—沿程阻力系數(shù)；l—管道BC的長度；d—管道內(nèi)徑；ρ—油的密度；—液壓油在管內(nèi)流速。查得換向閥24D—25P的壓力損失為P1—2=0.025×106Pa忽略油液通過管頭、油路板等處的局部壓力損失，則進(jìn)油路總壓力損失P1為2）工作進(jìn)給時(shí)回油路的壓力損失。由于選用但活塞桿液壓缸，且液壓缸有桿腔的工作面積為無桿腔的工作面積的二分之一，則回油管道的流量為進(jìn)油管道的二分之一，則回油管道的沿程壓力損失為：查產(chǎn)品樣本知行程閥35X—25B的壓力損失0.025×106pa，換向閥24D—25P的壓力損失為0.0125×106Pa，調(diào)速閥AQF3—25B的壓力損失=0.5×106pa?；赜吐房倝毫p失為：3）變量泵出口處的壓力Pp快進(jìn)時(shí)的壓力損失。快進(jìn)時(shí)液壓缸為差動連接，自會流點(diǎn)A至液壓缸進(jìn)油口C之間的管路AC中，流量為液壓泵出口流量的兩倍即34L/min，AC段管路的沿程壓力損失為：同樣可求管道AB段及AD段的沿程壓力損失和為：查產(chǎn)品樣本知，流經(jīng)各閥的局部壓力損失為：24D—25P的壓力損失=0.17×106Pa35X—25B的壓力損失=0.17×106Pa據(jù)分析在差動連接中，泵的出口壓力pp為：快退時(shí)壓力損失驗(yàn)算從略。上述驗(yàn)算表明，無需修改原設(shè)計(jì)。（2）系統(tǒng)溫升的驗(yàn)算在整個(gè)工作循環(huán)中，工進(jìn)階段所占的時(shí)間最長，為了簡化計(jì)算，主要考慮工進(jìn)時(shí)的發(fā)熱量。一般情況下，工進(jìn)速度大時(shí)發(fā)熱量較大，由于限壓式變量泵在流量不同時(shí)，效率相差極大，所以分別計(jì)算最大、最小時(shí)的發(fā)熱量，然后加以比較，取數(shù)值大者進(jìn)行分析。當(dāng)v=10cm/min時(shí)此時(shí)泵的效率為0.1，泵的出口壓力為3.2Mpa，則有：此時(shí)的功率損失為：當(dāng)v=120cm/min時(shí)，q=9.42L/min，總效率η=0.7.則可見在工進(jìn)速度低時(shí)，功率損失為0.25kw，發(fā)熱量最大。假定系統(tǒng)的散熱狀況一般，取k=10×10-3kw/(cm2·℃)，郵箱的散熱面積A為：系統(tǒng)的溫升為：驗(yàn)算表明系統(tǒng)的溫升在許可范圍內(nèi)。

3液壓缸的設(shè)計(jì)液壓缸是液壓傳動系統(tǒng)中的執(zhí)行元件，用來實(shí)現(xiàn)工作機(jī)構(gòu)直線往復(fù)運(yùn)動或小于360°擺動運(yùn)動的能量轉(zhuǎn)換裝置。柱塞缸結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠，因此在液壓系統(tǒng)中得到了廣泛的使用。在完成了液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)后，還必須對主要參數(shù)進(jìn)行計(jì)算與校核，確定液壓缸的材料，并對液壓缸各部分的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。3.1液壓缸的主要零件及技術(shù)要求3.1.1缸體液壓缸缸體的常用材料一般為20、35、45號無縫鋼管，一般情況下均采用45號鋼，并調(diào)質(zhì)到241—285HB。鑄鐵可采用HT200—HT350間的幾個(gè)牌號或球墨鑄鐵。由于球墨鑄鐵具有較高的抗拉強(qiáng)度和彎曲疲勞強(qiáng)度，也具有良好的塑性和韌性，其屈服度比鋼高。因此，球墨鑄鐵制造承受靜載荷的構(gòu)件比鑄鋼節(jié)省材料，重量也輕。所以本設(shè)計(jì)的液壓缸采用QT450—10。鑄件需進(jìn)行正火消除內(nèi)應(yīng)力處理。1．缸體的內(nèi)徑因?yàn)轫毰c活塞配合，防止漏油，所以要盡量減少表面粗糙度，可采用H8、H9配合。當(dāng)活塞采用橡膠密封圈時(shí)，Ra為0.1—0.4μm，當(dāng)活塞用活塞環(huán)密封時(shí)，Ra為0.2—0.4μm，且均需珩磨。2．缸體內(nèi)徑的圓度公差值可按9、10、11級精度選取，圓柱度公差應(yīng)按8級精度選取。3．缸體端面的垂直度公差可按7級精度選取。4．缸體與缸頭采用螺紋連接時(shí)，螺紋應(yīng)用6級精度的米制螺紋。5．當(dāng)缸體帶有耳環(huán)或軸銷時(shí)，孔徑或軸徑的中心線對缸體內(nèi)孔軸線垂直公差值按9級精度選取。此液壓缸體的外徑需要與機(jī)架配合，應(yīng)進(jìn)行加工，且與中心線同軸度的要求。裝卸時(shí)需把吊環(huán)螺栓吊起。所以缸體端部選用螺紋連接，螺紋連接徑向尺寸小，質(zhì)量輕，使用廣泛。裝卸需用專用工具，安裝是應(yīng)防止密封圈扭曲。3.1.2缸蓋本液壓缸采用在缸蓋中壓入導(dǎo)向套，缸蓋選用HT200鑄鐵，導(dǎo)向套選用鑄鐵HT200，以使導(dǎo)向套更加耐用。3.1.3活塞液壓缸活塞常用的材料為耐磨鑄鐵，灰鑄鐵，鋼及鋁合金等。本設(shè)計(jì)冶壓缸活塞材料選用45號鋼，需要經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理。1．活塞外徑D對內(nèi)孔d的徑向跳動公差值，按7、8級精度選取。2．端面T對內(nèi)徑d軸線的垂直度公差值，應(yīng)按7級精度選取。3．外徑D的圓柱度公差值，按9、10、11級精度選取。4．活塞與缸體的密封結(jié)構(gòu)由前可以選用Y型密封圈。3.2液壓缸主要尺寸的確定3.2.1.液壓缸工作壓力的確定液壓缸工作壓力主要根據(jù)液壓設(shè)備的類型來確定，對不同用途的液壓設(shè)備，由于工作條件不同，通常采用的壓力范圍也不同，設(shè)計(jì)時(shí)，可用類比法來確定。參照參照《液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡明手冊》第2章表2-1列出的數(shù)據(jù)，可供選定工作壓力時(shí)參考。在此選取工作壓力P=2Mpa。3.2.2液壓缸內(nèi)徑D和活塞桿直徑d的確定該液壓缸為單活塞桿，由圖3—1可知：式中液壓缸密封處摩擦力，它的精確值不以求的，常用液壓缸的機(jī)械效率進(jìn)行估算。式中液壓缸的機(jī)械效率，一般為0.9~0.97將ηcm代入式（—），可求得D為：活塞桿直徑可由值算出，D=93mm，d=68mm。由計(jì)算所得的D與d值分別按簡明手冊表2-4與2-5圓整到相近的標(biāo)準(zhǔn)直徑，以便采用標(biāo)準(zhǔn)的密封元件。由此取D=100mm，d=70mm。圖3-1單活塞桿液壓缸計(jì)算示意圖對選定后的液壓缸內(nèi)徑D，必須進(jìn)行最小穩(wěn)定速度的驗(yàn)算。要保證液壓缸節(jié)流腔的有效工作面積A，必須大于保證最小穩(wěn)定速度的最小有效面積Amin，即AAmin。式中qmin—流量閥的最小穩(wěn)定流量，一般從選定流量閥的產(chǎn)品樣本中查得；Vmin—液壓缸的最低速度，由設(shè)計(jì)要求給定。A=50.24cm2，Amin=17.5cm2，因?yàn)锳Amin，所以滿足速度穩(wěn)定的要求。3.2.3液壓缸壁厚和外徑的計(jì)算液壓缸的壁厚由液壓缸的強(qiáng)度條件來計(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)律因壁厚的不同而各異。一般計(jì)算時(shí)可分為薄壁圓筒和厚壁圓筒。液壓缸的內(nèi)徑D與其壁厚δ的比值D/δ的圓筒稱為薄壁圓筒。起重運(yùn)輸機(jī)械和工程機(jī)械的液壓缸，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)算式中δ—液壓缸壁厚（m）；D—液壓缸內(nèi)經(jīng)（m）；Pp—實(shí)驗(yàn)壓力，一般取最大工作壓力的（1.25~1.5）倍（Mpa）；［σ］—缸筒的材料許用應(yīng)力。其值為：鍛鋼［σ］=110~120Mpa；鑄鋼：［σ］=100~110Mpa；無縫鋼管：［σ］=100~110Mpa；高強(qiáng)度鑄鐵：［σ］=60Mpa；灰鑄鐵：［σ］=25Mpa。在中低壓液壓系統(tǒng)中，按上式計(jì)算所得液壓缸的壁厚往往很小，使缸體的剛度往往很不夠，如在切削加工過程中的變形、安裝變形等引起液壓缸工作過程卡死或者漏油。因此一般不作計(jì)算，按經(jīng)驗(yàn)選取，必要時(shí)按上式進(jìn)行校核。對于，應(yīng)按材料力學(xué)中的厚壁圓筒公式進(jìn)行壁厚的計(jì)算。對脆性及塑性材料取δ=10mm。式中符號意同前。液壓缸壁厚算出后，即可求出缸體的外徑D1為：=120mm式中D1值應(yīng)按無縫鋼管標(biāo)準(zhǔn)，或按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)圓整為標(biāo)準(zhǔn)值。3.2.4液壓缸工作行程的確定液壓缸工作行程長度，可根據(jù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)際工作的最大行程來確定。參照《液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡明手冊》表2—6液壓缸活塞行程參數(shù)系列尺寸選取標(biāo)準(zhǔn)值，現(xiàn)取行程L=400mm。3.2.5缸蓋厚度的確定一般液壓缸多為平底缸蓋，其有效厚度t按照強(qiáng)度要求可用下面兩式進(jìn)行近似計(jì)算。無孔時(shí)取t=13mm。有孔時(shí)取t=15mm。式中t—缸蓋有效厚度（m）；D2—缸蓋止口內(nèi)徑（m）；d0—缸蓋孔的直徑（m）。3.2.6最小導(dǎo)向長度的確定當(dāng)活塞桿全部外伸時(shí)，從活塞支承面中點(diǎn)的距離H稱為最小導(dǎo)向長度。如果導(dǎo)向長度過小，將使液壓缸的初始撓度（間隙引起的撓度）增大，影響液壓缸的穩(wěn)定性，因此設(shè)計(jì)時(shí)必須保證有一定的最小導(dǎo)向長度。對一般液壓缸，最小導(dǎo)向長度應(yīng)該滿足以下要求：式中L—液壓缸的最大行程；D—液壓缸的內(nèi)徑?；钊膶挾菳一般取B=（0.6~1.0）D=60mm；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)D<80mm時(shí)，取l1=(0.6~1.0)D；當(dāng)D>80mm時(shí)，取l1=(0.6~1.0)d；因?yàn)镈=100mm>80mm，所以為保證最小導(dǎo)向長度H，若過分增大l1和B都是不適宜的，必要時(shí)可在缸蓋和活塞之間增加一隔套K來增加H的值。隔套的長度C由需要的最小導(dǎo)向長度H決定，即C=H—。3.2.7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。缸體外形長度還要考慮到兩端端蓋的厚度。一般液壓缸缸體長度不應(yīng)大于內(nèi)徑的20~30倍，即不應(yīng)大于200~300mm。3.2.8活塞桿穩(wěn)定性的計(jì)算由于本設(shè)計(jì)為中壓系統(tǒng)，活塞桿穩(wěn)定性須校核?；钊麠U的強(qiáng)度校核如下：為了確保拉壓桿正常安全的工作，必須使桿內(nèi)的最大工作應(yīng)力不超過材料的拉伸或壓縮許用應(yīng)力，即已知活塞桿的直徑d=63mm,受到最大拉壓力Nmax=9000N對脆性材料而言，（強(qiáng)度極限，其值為530MPa），且n=2.0~3.5則所以，即活塞桿的強(qiáng)度足夠。3.3液壓缸結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)液壓缸主要尺寸確定以后，就進(jìn)行各部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。主要包括：缸體與缸蓋的連接結(jié)構(gòu)、活塞桿與活塞的連接結(jié)構(gòu)、活塞桿導(dǎo)向部分結(jié)構(gòu)、密封裝置、緩沖裝置、排氣裝置及液壓缸的安裝連接結(jié)構(gòu)等。由于工作條件不同，結(jié)構(gòu)形式也各不相同。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行選取。3.3.1缸體與缸蓋的連接形式缸體端部與缸蓋的連接形式與工作壓力、缸體材料以及工作條件有關(guān)。由《液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡明手冊》表2—7選擇螺紋連接方式。螺紋連接的優(yōu)缺點(diǎn)如下：優(yōu)點(diǎn)：1）外形尺寸??；2）重量較輕。缺點(diǎn)：1）端部結(jié)構(gòu)復(fù)雜；2）裝拆時(shí)需用裝用工具；3）擰端蓋時(shí)易損壞密封圈。其中右端蓋與鋼體的連接采用螺母連接（GB/T5782-1986M10×50）。其中左端蓋與鋼體的連接考慮到法蘭盤的安裝，采用螺釘連接（GB/T68-1985M8×30）。3.3.2活塞桿與活塞的連接結(jié)構(gòu)活塞桿與活塞有幾種常用的連接形式。分整體結(jié)構(gòu)和組合結(jié)構(gòu)。組合式結(jié)構(gòu)又分為螺紋連接、半環(huán)連接和錐銷連接。本設(shè)計(jì)中選用整體式連接，整體式連接的特點(diǎn)如下：結(jié)構(gòu)簡單，適用于外徑較小的液壓缸。3.3.3活塞桿導(dǎo)向部分的結(jié)構(gòu)活塞桿導(dǎo)向部分的結(jié)構(gòu)，包括活塞桿與端蓋、導(dǎo)向套的結(jié)構(gòu)，以及密封、防塵和鎖緊裝置等。導(dǎo)向套的結(jié)構(gòu)可以做成端蓋整體式直接導(dǎo)向，也可做成與端蓋分開的導(dǎo)向套結(jié)構(gòu)。后者導(dǎo)向套磨損后便于更換，所以應(yīng)用比較方便。導(dǎo)向套的位置可安裝在密封圈內(nèi)側(cè)，也可以裝在外側(cè)。機(jī)床和工程機(jī)械中一般采用裝在內(nèi)側(cè)的結(jié)構(gòu)，有利于導(dǎo)向套的潤滑；而油壓機(jī)常采用裝在外側(cè)的結(jié)構(gòu)，在高壓下工作時(shí)，使密封圈有足夠的油壓將唇邊張開，以提高密封性能?；钊麠U處的密封形式有O形、V形、Y形、Yx形密封圈。為了清除活塞桿處外露部分沾浮的灰塵，保證油液清潔及減少磨損，在端蓋外側(cè)增加防塵圈。常用的有無骨架防塵圈和形橡膠密封圈，也可用毛氈圈防塵。此處活塞桿的導(dǎo)向與密封及防塵裝置選用的結(jié)構(gòu)形式為端蓋直接導(dǎo)向，其結(jié)構(gòu)簡圖如圖所示。該種形式有以下幾種特點(diǎn)：⑴端蓋與活塞桿直接接觸導(dǎo)向，結(jié)構(gòu)簡單，但磨損后只能更換整個(gè)端蓋；⑵蓋與桿的密封常用O型、Y型、Yx型密封圈；⑶防塵圈用無骨架的防塵圈。圖活塞桿的導(dǎo)向與密封及防塵裝置3.3.4活塞及活塞桿處密封圈的選用活塞及活塞桿處的密封圈的選用，應(yīng)根據(jù)密封的部位、適用的壓力、溫度、運(yùn)動速度的范圍不同而選擇不同類型的密封圈。在設(shè)計(jì)該密封圈時(shí)選用O形圈，其使用參數(shù)如下表所示。表活塞及活塞桿的O形密封圈使用參數(shù)類型密封部位材料壓力范圍（Mpa）溫度范圍（℃）速度范圍（m/s）摩擦/泄漏用途活塞用活塞桿用O形圈√√N(yùn)BR≤6-30~+130≤0.5中/低通用FPM-15~+180注：NBR—丁腈橡膠，F(xiàn)PM—氟碳橡膠，—應(yīng)用部位3.3.5液壓缸的緩沖裝置液壓缸帶動工作部件運(yùn)動時(shí)，因運(yùn)動件的重量較大，運(yùn)動速度較高，則在到達(dá)行程終點(diǎn)時(shí)，會產(chǎn)生液壓沖擊，甚至使活塞與缸筒端蓋之間產(chǎn)生機(jī)械碰撞。為防止這種現(xiàn)象的發(fā)生，在行程末端設(shè)置緩沖裝置。經(jīng)分析選取環(huán)狀間隙式節(jié)流緩沖裝置，如圖所示，活塞端部的緩沖柱塞1向端蓋3方向運(yùn)動進(jìn)入圓柱形油腔2時(shí)，將封閉在柱塞與端蓋間的油液從環(huán)間隙中擠出去。由于間隙很小，因而起節(jié)流緩沖作用。適用于運(yùn)動慣性不大，運(yùn)動速度不高的液壓系統(tǒng)。a)b)圖環(huán)狀間隙節(jié)流緩沖裝置a)圓柱形柱塞b)圓錐形柱塞1—緩沖柱塞2—圓柱形油腔3—端蓋圖a）為圓柱形的緩沖形的緩沖柱塞，間隙的大小不變，緩沖柱塞長度一般為10mm左右。這種結(jié)構(gòu)制造容易，但在緩沖開始時(shí)會出現(xiàn)壓力的峰值。圖b）為圓錐形緩沖柱塞，緩沖時(shí)有明顯的漸減過程?，F(xiàn)選擇圓柱形的緩沖柱塞。3.3.6液壓缸的排氣裝置對于運(yùn)動速度穩(wěn)定性要求較高的機(jī)床液壓缸和大型液壓缸，則需要設(shè)置排氣裝置，如排氣閥等。排氣裝置的結(jié)構(gòu)有多種形式。該設(shè)計(jì)中選擇如圖所示的結(jié)構(gòu)。排氣閥一般安裝在液壓缸兩端的最高處。雙作用液壓缸需裝設(shè)兩個(gè)排氣閥。當(dāng)液壓缸需要排氣時(shí)，打開相應(yīng)的排氣閥，空氣連同油液經(jīng)過錐部縫隙和小孔排出缸外，直至連續(xù)排油時(shí)，就將排氣閥關(guān)死。圖排氣閥結(jié)構(gòu)3.3.7液壓缸的安裝連接結(jié)構(gòu)液壓缸的安裝連接結(jié)構(gòu)包括液壓缸的安裝結(jié)構(gòu)、液壓缸進(jìn)出油口的連接等。液壓缸的安裝形式根據(jù)安裝位置和工作要求不同現(xiàn)選用長螺栓安裝。液壓缸進(jìn)、出油口形式及大小的確定液壓缸的進(jìn)、出油口，可布置在端蓋或缸體上。對于活塞桿的固定的液壓缸，進(jìn)、出油口可設(shè)在活塞桿端部。如果液壓缸無專用的排氣裝置，進(jìn)、出油口應(yīng)設(shè)在液壓缸的最高處，以便空氣能首先從液壓缸排出。進(jìn)、出油口的形式一般選用螺孔和法蘭連接。因?yàn)楦左w直徑為80mm，查《液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡明手冊》表2—14知單桿液壓桿油口安裝尺寸為M272。3.3.8液壓缸主要零件的材料和技術(shù)要求液壓缸主要零件如缸體、活塞、活塞桿、缸蓋、導(dǎo)向套的材料和技術(shù)要求見表所示。表液壓缸主要零件的材料及技術(shù)要求零件名稱材料主要表面粗糙度技術(shù)要求缸體灰鑄鐵：HT200液壓缸內(nèi)圓柱表面粗糙度為Ra0.2~0.4μm內(nèi)徑用H8~H9的配合內(nèi)徑圓度、圓柱度不大于直徑公差之半內(nèi)表面母線直線度在500mm長度不大于0.03mm缸體端面T對軸線的垂直度在直徑每100mm上不大于0.04mm活塞35鋼活塞外圓柱表面粗糙度為Ra0.8~1.6μm外徑D對內(nèi)孔d1的徑向跳動不大于外徑公差之半外徑D的圓度、圓柱度不大于外徑公差之半端面T對軸線垂直度在直徑100mm上不大于0.04mm活塞桿45鋼桿外圓柱面粗糙度為Ra0.4~0.8μm材料熱處理：調(diào)質(zhì)20~25HRC外徑d和d2的圓度、圓柱度不大于直徑公差之半外徑表面直線度在500mm長度上不大于0.03mm缸蓋45鋼配合表面粗糙度為Ra0.8~1.6μm配合表面的圓度、圓柱度不大于直徑公差之半、對D的同軸度不大于0.03mm導(dǎo)向套青銅導(dǎo)向表面粗糙度為Ra0.8μm導(dǎo)向套的長度一般取活塞桿直徑的60%~100%外徑D與內(nèi)孔的同軸度不大于內(nèi)孔公差之半本章小結(jié)本章內(nèi)容主要為液壓缸工作壓力和主要參數(shù)的確定，包括了：液壓缸內(nèi)徑D和活塞桿直徑d的確定；液壓缸壁厚和外徑的確定；液壓缸工作行程的確定；缸蓋厚度的確定；最小導(dǎo)向長度的確定；缸體長度的確定。

4集成油路塊的設(shè)計(jì)液壓站作為液壓系統(tǒng)中提供動力的裝置，其液壓油路的主要結(jié)構(gòu)由液壓集成塊，本章就對液壓集成塊和底塊的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。4.1集成塊的設(shè)計(jì)通常采用的液壓元件有板式和管式兩種結(jié)構(gòu)。管式元件通過油管來實(shí)現(xiàn)相互之間的連接，液壓元件的數(shù)量越多，結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，系統(tǒng)壓力損失越大，占用空間也越大，維修，保養(yǎng)和拆裝越困難。因此，管式元件一般用于結(jié)構(gòu)簡單的系統(tǒng)。板式元件固定在板件上，分為液壓油路板連接，集成塊連接和疊加閥連接。把一個(gè)液壓回路中個(gè)元件合理地布置在一塊液壓油路板上，這與管式連接比較，除了進(jìn)出液壓油液通過管道外，各液壓元件用螺釘規(guī)則地固定在一塊液壓閥板上，元件之間由液壓油路板上的孔道溝通。板式元件的液壓系統(tǒng)安裝，調(diào)試和維修方便，壓力損失小，外形美觀。但是，其結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化程度差，互換性不好，結(jié)構(gòu)不夠緊湊，制造加工困難，使用受到限制。此外，還可以把液壓元件分別固定在幾塊集成塊上，在把各集成塊按設(shè)計(jì)規(guī)律裝配成一個(gè)液壓集成回路，這種方式與郵路板比較，標(biāo)準(zhǔn)化、系列化程度高，互換性能好，維修、拆卸方便，元件更換容易；集成塊可進(jìn)行專業(yè)化生產(chǎn)，其質(zhì)量好、性能可靠而且設(shè)計(jì)生產(chǎn)周期短。使用近年來液壓油路板和集成塊基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新型液壓元件疊加閥組成回路也有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，它不在需要另外的連接件，由疊加閥直接疊加而成。其結(jié)構(gòu)更為緊湊，體積更小，重量更輕，無管件連接，從而消除了因油管、接頭引起的泄漏、震動和噪聲。此次設(shè)計(jì)采用液壓集成塊的型式：1.把液壓回路劃分為若干個(gè)單元回路，每個(gè)單元回路一般由三個(gè)液壓元件組成，采用通用的壓力油路和回油路，這樣的單元回路稱液壓單元集成回路。設(shè)計(jì)液壓單元集成回路時(shí)，優(yōu)先選用通用液壓單元集成回路，以減少集成塊設(shè)計(jì)工作量，提高通用性。2.把各液壓單元集成回路連接起來，組成液壓集成回路。一個(gè)完整的液壓集成回路由底板、供油回路、壓力控制回路、方向回路、調(diào)速回路、頂蓋及測壓回路等單元液壓集成回路組成。液壓集成回路設(shè)計(jì)完成后，要和液壓回路進(jìn)行比較，分析工作原理是否相同，否則說明液壓集成回路出了差錯(cuò)。4.2液壓集成塊及其設(shè)計(jì)參照前面液壓站裝配圖，液壓集成塊由底板、方向調(diào)速快組成，由四個(gè)緊固螺栓把它們連接起來，再由四個(gè)螺釘將其緊固在液壓油箱上，液壓泵通過油管與底板連接，組成液壓站。液壓元件分別固定在各集成塊上，這樣就組成了一個(gè)完整的液壓系統(tǒng)。下面分別介紹其設(shè)計(jì)：1.底板設(shè)計(jì)底板其作用是連接集成塊。液壓泵供應(yīng)的壓力油由底板引入集成塊，液壓系統(tǒng)回油路經(jīng)底板引入液壓油箱冷卻沉淀。2.集成塊設(shè)計(jì)其步驟如下：1）制作液壓元件樣板。2）決定通道的孔徑。集成塊上的公用通道，即壓力油孔、回油孔及四個(gè)安裝孔。壓力油孔由液壓泵流量決定，回油孔一般不得小于壓力油孔。直接與液壓元件連接的液壓油孔由選定液壓元件規(guī)格確定?？着c孔之間的連接孔（即工藝孔）用螺栓在集成塊表面堵死。3）集成塊上液壓元件的布置。把制作好的液壓元件樣板放在集成塊各視圖上進(jìn)行布局，有的液壓元件需要連接板，則樣板應(yīng)以連接板為主。電磁換向閥應(yīng)布置在集成塊的前、后面上，要避免電磁換向閥兩端的電磁鐵與其他部分相碰。液壓元件的布置應(yīng)以在集成塊上加工的孔最少為好?？椎老嗤囊簤涸M可能布置在同一水平面。設(shè)計(jì)專用集成塊時(shí)，要注意其高度應(yīng)比裝在其上的液壓元件的最大橫向尺寸大2mm，以避免上下集成塊上的液壓元件相碰，影響集成塊緊固。4）集成塊上液壓元件布置程序。電磁換向閥布置在集成塊的前面和后面，先布置垂直位置，后布置水平位置，要避免電磁換向閥的固定螺孔與閥口通道、集成塊固定螺孔相同。液壓元件泄露孔可考慮與回油孔合并。水平位置孔道可分為三層布置。根據(jù)水平孔道布置的需要，液壓元件可以上下左右移動一段距離。溢流閥的先導(dǎo)閥部分可伸出集成塊外。有的元件如蓄能器，可以橫向布置。3.集成塊零件圖的繪制集成塊的六個(gè)面都是加工面，其中有三個(gè)側(cè)面要裝液壓元件，一個(gè)側(cè)面引出管道。塊內(nèi)孔道縱橫交錯(cuò)、層次多，需要多個(gè)視圖和兩三個(gè)剖面圖才能表達(dá)清楚。孔系的位置精度要求較高，因此尺寸、公差及表面粗糙度均應(yīng)標(biāo)注清楚，技術(shù)要求也應(yīng)予以說明。集成塊的視圖比較復(fù)雜，視圖應(yīng)盡可能少用虛線表達(dá)。

5液壓站的設(shè)計(jì)在確定液壓系統(tǒng)主要參數(shù)和液壓缸的主要參數(shù)后，本章開始對液壓系統(tǒng)中為液壓系統(tǒng)提供動力來源的液壓站進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括：對液壓站的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和液壓油箱的設(shè)計(jì)。液壓站是由液壓油箱、液壓泵裝置及液壓控制三大部分組成。機(jī)床液壓站的結(jié)構(gòu)形式有分散式和集中式兩種類型。1.集中式這種型式將機(jī)床液壓系統(tǒng)的供油裝置、控制調(diào)節(jié)裝置獨(dú)立于機(jī)床之外，單獨(dú)設(shè)置一個(gè)液壓站。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是安裝維修方便，液壓裝置的振動、發(fā)熱都與機(jī)床隔開，缺點(diǎn)是液壓站增加了占地面積。2.分散式這種型式將機(jī)床液壓系統(tǒng)的供油裝置、控制調(diào)節(jié)裝置獨(dú)立于機(jī)床各處。例如，利用機(jī)床床身或底座作為液壓油箱存放液壓油。把控制調(diào)節(jié)裝置放在便于操作的地方。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，泄露油易回收，節(jié)省占地面積，但安裝維修不方便。同時(shí)供油裝置的振動、液壓油的發(fā)熱都將對機(jī)床的工作精度產(chǎn)生不良影響，故較少采用，一般非標(biāo)設(shè)備不推薦使用。由于集中式結(jié)構(gòu)的液壓站安裝維修方便，并與機(jī)床不直接接觸，能有效提高機(jī)床的加工精度，更加符合本次設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)需求，因此采用集中式這種結(jié)構(gòu)形式。5.1液壓油箱的設(shè)計(jì)液壓油箱簡稱油箱，它往往是一個(gè)功能組件，在液壓系統(tǒng)中的主要作用是貯存液壓油、分離液壓油中的雜質(zhì)和空氣，同時(shí)還起到散熱的作用。按新近的液壓系統(tǒng)污染控制理論的要求，油箱不應(yīng)是一個(gè)容納污垢的場合，而要求在油箱中的油液本身達(dá)到一定清潔度等級，提供給液壓泵和整個(gè)液壓系統(tǒng)的工作回路，因此油箱的設(shè)計(jì)、制造、使用和維護(hù)都應(yīng)按照以上這些功能的要求來實(shí)施。5.1.1液壓油箱