TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"第一章明確液壓系統(tǒng)的設(shè)計要求 3第二章負載與運動分析 4第三章負載圖和速度圖的繪制 5第四章確定液壓系統(tǒng)主要參數(shù) 錯誤！未定義書簽。\o"CurrentDocument"第五章液壓系統(tǒng)方案設(shè)計 12\o"CurrentDocument"第六章液壓元件的選擇 17第七章液壓系統(tǒng)性能驗算 錯誤！未定義書簽。\o"CurrentDocument"設(shè)計小結(jié) 24\o"CurrentDocument"參考文獻 24引言液壓傳動是用液體作為來傳遞能量的，液壓傳動有以下優(yōu)點：易于獲得較大的力或力矩，功率重量比大，易于實現(xiàn)往復(fù)運動，易于實現(xiàn)較大范圍的無級變速，傳遞運動平穩(wěn)，可實現(xiàn)快速而且無沖擊，與機械傳動相比易于布局和操縱，易于防止過載事故，自動潤滑、元件壽命較長，易于實現(xiàn)標準化、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。液壓系統(tǒng)已經(jīng)在各個部門得到廣泛的應(yīng)用，而且越先進的設(shè)備，其應(yīng)用液壓系統(tǒng)的部門就越多。第一章明確液壓系統(tǒng)的設(shè)計要求設(shè)計一臺臥式單面多軸鉆孔組合機床動力滑臺的液壓系統(tǒng)。要實現(xiàn)的動作順序為：快進一工進一快退一原位停止。液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)與性能要求如下：最大軸向切削力Fl=12700N，動力頭自重Fg=20000N；工作進給要求能在0.02~105m/min范圍內(nèi)無極調(diào)速，快進、快退速度為8m/min，快進行程長度400mm工進行程127mm，導(dǎo)軌形式為平導(dǎo)軌+燕尾導(dǎo)軌，其靜摩擦系數(shù)fs=0.2；動摩擦系數(shù)fd=0.1，往復(fù)運動的加速、減速時間不大于0.5s。1.1設(shè)計流程液壓系統(tǒng)設(shè)計與整機設(shè)計師緊密聯(lián)系的，設(shè)計步驟的一般流程如圖：下面將按照這一流程圖來進行本次液壓課程設(shè)計。

第二章工況分析工況分析就是要分析執(zhí)行元件在整個工作過程中速度和負載的變化規(guī)律，求出工作循環(huán)中各動作階段的速度和負載的大小，畫出速度圖和負載圖。（1）速度分析與速度圖速度分析就是對執(zhí)行元件在整個工作循環(huán)中各階段所要求的速度進行分析，速度圖即用圖將這種分析結(jié)果表示出來的圖形。據(jù)題意，快進、快退速度為8m/min，快進行程400mm，工進127mm，工進速度范圍0.02~1.5m/min，可畫出如下速度圖:錯誤如下速度圖:錯誤?。?）負載分析與負載圖負載分析就是對執(zhí)行元件在整個工作循環(huán)中各階段所要求克服的負載大小及其性質(zhì)進行分析，負載圖即用圖形將這種分析結(jié)果表示出來的圖形?？倷C械載荷：F=Fw+Ff+Fm+Fsf+FG+Fb式中：Fw——最大軸向切削力，12700NFm——活塞所受慣性力Ff——導(dǎo)軌摩擦阻力Fsf——密封阻力Fg——重力，工作部件水平放置，0NFb——背壓力1、阻力負載Ff阻力負載主要是工作臺的機械摩擦阻力，分為靜摩擦阻力和動摩擦阻力兩部分。導(dǎo)軌的正壓力等于動力部件的重力，設(shè)導(dǎo)軌的靜摩擦力為Ff，則靜摩擦阻力：Ffs=f0xG/2+f0xG/2/(sina/2)=4828N動摩擦阻力：Ffd=fdxG/2+fdxG/2/(sina/2)=2414N2、慣性負載=906N「GA=906NF=—.——= . mgAt 9.810.3X60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)液壓缸的機械效率nw=0.9，根據(jù)上述負載力計算結(jié)果，可得出液壓缸在各個工況下所受到的負載力和液壓缸所需推力情況，如表1所示。表1液壓缸總運動階段負載表（單位：N）工況負載組成負載值F/N推力F/^w/N啟動F=Ffs48285364加速F=Ffd+F33203689快進F=Ffd24142682工進F=七+F1511416793反向啟動F=Ffs48285364加速F=f+F33203689快退F=Ffd24142682負載圖如下所示:

5364l/min5364l/min負載計算：切削力 F=1270N導(dǎo)軌靜摩擦力 F=f.F+f.F=482Nfss2 .9002sin—2導(dǎo)軌動摩擦力 F=f.以+fd.F=241再fsd2 .9002sm^-(4)慣性力（啟動后的加速）(4)慣性力（啟動后的加速）F=G.竺mgAt20000 89.81.0.3X60=906N（5（5） 重力阻力FG（6） 密封阻力FS因工作部件是臥式放置，故重力阻力為零?？紤]液壓缸的機械效率計入，取門m=0.9。（7（7）背壓阻力由回油管路上的液壓阻力決定的，暫不計入總負載。第三章液壓系統(tǒng)主要性能參數(shù)的確定3.1確定液壓缸工作壓力由表2和表3可知，組合機床液壓系統(tǒng)在最大負載約為15000N時宜取3MP。表2各種機械常用的系統(tǒng)工作壓力機械類型機床農(nóng)業(yè)機械小型工程機械建筑機械液壓鑿巖機液壓機大中型挖掘機重型機械起重運輸機械磨床組合機床龍門刨床拉床工作壓力/MPa0.8~23~52~88~1010~1820~32表3按負載選擇工作壓力負載/KN<55~1010~2020~3030~50>50工作壓力/MPa<0.8~11.5~22.5~33~44~5N53.2計算液壓缸主要結(jié)構(gòu)參數(shù)由于工作進給速度與快速運動速度差別較大，且快進、快退速度要求相等，從降低總流量需求考慮，應(yīng)確定采用單桿雙作用液壓缸的差動連接方式。通常利用差動液壓缸活塞桿較粗、可以在活塞桿中設(shè)置通油孔的有利條件，最好采用活塞桿固定，而液壓缸缸體隨滑臺運動的常用典型安裝形式。這種情況下，應(yīng)把液壓缸設(shè)計成無桿腔工作面積4是有桿腔工作面積氣兩倍的形式，即活塞桿直徑d與缸筒直徑D呈d=0.707D的關(guān)系。工進過程中，當(dāng)孔被鉆通時，由于負載突然消失，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=0.6MPa。快進時液壓缸雖然作差動連接，但連接管路中不可避免地存在著壓降明，且有桿腔的壓力必須大于無桿腔，估算取ApQ0.5MPa?？焱藭r回油腔中也是有背壓的，這時選取被壓值P2=0.6MPa。工進時液壓缸的推力計算公式為F/門=Ap-Ap=Ap-(A/2)p，m11 22 11 1 2根據(jù)已知參數(shù)，液壓缸無桿腔的有效作用面積可計算為

A=氣A=氣=——1 〃i—%(3-167930.6、皿)X1062=62.2cm2液壓缸缸筒直徑為D=(4A],?兀=89.0mm按標準就近圓整為D=90mm。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=0.707D,因此活塞桿直徑為d=0.707x90=64mm，根據(jù)GB/T2348—1993對液壓缸缸筒內(nèi)徑尺寸和液壓缸活塞桿外徑尺寸的規(guī)定，圓整后取液壓缸缸筒直徑為D=90mm，活塞桿直徑為d=63mm。此時液壓缸兩腔的實際有效面積分別為：A=兀D2/4=63.6x10-4m2A2=兀D2—d2)4=32.4x10-4m2初選調(diào)速閥的最小穩(wěn)定流量為Qvmin=50ml/min，驗算液壓缸的有效工作面積是否滿足系統(tǒng)中流量控制閥最小穩(wěn)定流量Qvmin的要求：A=兀D2j'4=63.6x10-4m2>Qvmin/Vmin=25x10-4m2A=兀D2一d2)4=32.4x10-4m2>Qvmin/Vmin=25x10-4m2由此可見，這類調(diào)速閥無論放在進油路還是回油路上，液壓缸的有效面積A1、A2均滿足工作部件最低穩(wěn)定速度的要求。根據(jù)上述液壓缸直徑及流量計算結(jié)果，進一步計算液壓缸在各個工作階段中的壓力、流量和功率值，如表4所示。表4各工況下的主要參數(shù)值工況推力F’/N速度V(m/min)回油腔壓力P/MPa 2 進油腔壓力P/MPa 1 輸入流量q/L.min-1輸入功率P/Kw計算公式快進啟動5364//2.24//P[=F，+A2詢)(A1—A2:Ql=(A1-A2"P=Pqp=p+Ap加速3689/Pi=Pl+1.70//快速268281.3824.960.574

工進167930.02-1.50.82.959.540.1270.469-0.006p1=(F'+P2A2A1q=AvP=p1q快退起動5364//2.64//P1=(F+p2a)A2q=AvP=p+q加速3689/0.52.12//快退268280.51.8125.920.781W=F加m⑴快進時油缸壓力p =F+4詢=5364+32.4x10-4x0.5x106=224Mp^TOC\o"1-5"\h\zP啟動A-A 63.6x10-4-32.4x10-4 ^1 2F+A詢3689+32.4x10-4x0.5x106p= 工= =1.70MPa加速A-A 63.6x10-4-32.4x10-41 2F+AAp2682+32.4x10-4x0.5x106p= 工= =1.38MPa恒速A-A 63.6x10-4-32.4x10-41 2工進時油缸壓力LljlTp1=(F+PA)/A1=(16793+0.6x106x32.4x10-4)/63.6x10-4=2.95MPa快退時油缸壓力p啟動=(F+PA}/A2=(5364+0.5x106x63.6x10-4)/32.4x10-4=2.64MPap加速=(F+PA1)/A2=(3689+0.5x106x63.6x10-4)/32.4x10-4=2.12MPap恒速=(F+PA1)/A2=(2682+0.5x106x63.6x10-4)/32.4x10-4=1.81MPa快進時需要的流量q=(A1-A2)v=(63.6x10-4-32.4x10-4)x8x103=24.96L/min工進時需要的流量Q=Av=63.6x10-4x(0.02?1.5)x103=(0.127?9.54)L/min快退時需要的流量Q1=Av=32.4x10-4x8x103=25.92L/min快進時油缸需要的功率1.38x106x24.96x10-360N1=p1Q1= =574w=0.574Kw60工進時油缸需要的功率2.95x106x(0.127?9.54)x10-3N1=pQ= 60 =(6.244?469.05)w=(0.006?0.469)Kw快退時油缸需要的功率1.81x106x25.92x10-360N=pg= =781.3w=0.781Kw603.3繪制液壓缸工況圖并據(jù)表4可繪制出液壓缸的工況圖，如圖2所示。p(MPs) 自fL/ndn) 9524.96服| 0.574 點耍25.9圖2組合機床液壓缸工況圖第四章 液壓系統(tǒng)方案設(shè)計根據(jù)組合機床液壓系統(tǒng)的設(shè)計任務(wù)和工況分析，所設(shè)計機床對調(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)是該機床液壓系統(tǒng)設(shè)計的核心。與所有液壓系統(tǒng)的設(shè)計要求一樣，該組合機床液壓系統(tǒng)應(yīng)盡可能結(jié)構(gòu)簡單，成本低，節(jié)約能源，工作可靠。4.1速度控制回路的選擇工況圖表明，所設(shè)計組合機床液壓系統(tǒng)在整個工作循環(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。該機床的進給運動要求有較好的低速穩(wěn)定性和速度-負載特性，因此有三種速度控制方案可以選擇，即進口節(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的瞬間，存在負載突變的可能，因此考慮在工作進給過程中采用具有壓差補償?shù)倪M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。而快進快退所需的時間\和工進所需的時間七分別為 1t1=（/]/七）+03/'七）=[（60x300）Gx1000）+（60x400）（7x1000認=6s12=ljv2=（60x100》（0.05x1000）s=120s亦即是L=20因此從提高系統(tǒng)效率、節(jié)省能量角度來看，如果選用單個定量1泵作為整個系統(tǒng)的油源，液壓系統(tǒng)會長時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)計顯然是不合理的。如果采用一個大流量定量泵和一個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和快進過程中所輸出的流量是不同的，此時液壓系統(tǒng)在整個工作循環(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。4.2選用執(zhí)行元件因系統(tǒng)運動循環(huán)要求正向快進和工進，反向快退，且快進，快退速度相等，因此選用單活塞桿液壓缸，快進時差動連接，無桿腔面積A1等于有桿腔面積A2的兩倍。4.3速度換接回路的選擇所設(shè)計多軸鉆床液壓系統(tǒng)對換向平穩(wěn)性的要求不高，流量不大，壓力不高，所以選用價格較低的電磁換向閥控制換向回路即可。為便于實現(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型中位機能。由前述計算可知，當(dāng)工作臺從快進轉(zhuǎn)為工進時，進入液壓缸的流量由24.96L/min降0.127L/min，可選二位二通行程換向閥來進行速度換接，以減少速度換接過程中的液壓沖擊，如圖4所示。由于工作壓力較低，控制閥均用普通滑閥式結(jié)構(gòu)即可。由工進轉(zhuǎn)為快退時，在回路上并聯(lián)了一個單向閥以實現(xiàn)速度換接。為了控制軸向加工尺寸，提高換向位置精度，采用死擋塊加壓力繼電器的行程終點轉(zhuǎn)換控制。a.換向回路 b.速度換接回路圖4換向和速度切換回路的選擇參考同類組合機床，選用雙作用葉片泵雙泵供油，調(diào)速閥進油節(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運動的平穩(wěn)性，回油路上設(shè)置背壓閥，初定背壓值Pb=0.6MPa。4.4選擇快速運動和換向回路根據(jù)本設(shè)計的運動方式和要求，采用差動連接與雙泵供油兩種快速運動回路來實現(xiàn)快速運動。即快進時，由大小泵同時供油，液壓缸實現(xiàn)差動連接。本設(shè)計采用三位五通電磁閥的速度換接回路，控制由快進轉(zhuǎn)為工進。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。4.5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。為便于觀察調(diào)整壓力，在液壓泵的進口處，背壓閥和液壓腔進口處設(shè)置測壓點，并設(shè)置多點壓力表開關(guān)，這樣只需一個壓力表即能觀察各壓力。要實現(xiàn)系統(tǒng)的動作，即要求實現(xiàn)的動作順序為：啟動…加速…快進…減速…工進…快退f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；“一”號表示電磁鐵斷電或行程閥復(fù)位。4.5系統(tǒng)圖的原理1.快進快進如圖所示，按下啟動按鈕，電磁鐵1YA通電，由泵輸出地壓力油經(jīng)5三位五通換向閥的左側(cè)，這時的主油路為：進油路：泵f單向閥4f三位五通換向閥5（1YA得電）f行程閥7f液壓缸左腔?；赜吐罚阂簤焊子仪籪三位五通換向閥5（1YA得電）f單向閥8f行程閥7f液壓缸左腔。由此形成液壓缸兩腔連通，實現(xiàn)差動快進，由于快進負載壓力小，系統(tǒng)壓力低，變量泵輸出最大流量。2.減速當(dāng)滑臺快到預(yù)定位置時，此時要減速。擋塊壓下行程閥7,切斷了該通路，電磁閥繼續(xù)通電，這時，壓力油只能經(jīng)過調(diào)速閥7，進入液壓缸的左腔。由于減速時系統(tǒng)壓力升高，變量泵的輸出油量便自動減小，且與調(diào)速閥7開口向適應(yīng)，此時液控順序10打開，單向閥3關(guān)閉，切斷了液壓缸的差動連接油路，液壓缸右腔的回油經(jīng)背壓閥9流回油箱，這樣經(jīng)過調(diào)速閥就實現(xiàn)了液壓油的速度下降，從而實現(xiàn)減速，其主油路為：進油路：泵f單向閥4f三位五通換向閥5（1YA得電）f調(diào)速閥7f液壓缸左腔。回油路:液壓缸右腔f三位五通換向閥5-背壓閥9-液控順序閥10-油箱。工進減速終了時，擋塊還是壓下，行程開關(guān)使行程閥7通電，換向閥將通路切斷，這時油必須經(jīng)調(diào)速閥7（下）才能進入液壓缸左腔，回油路和減速回油完全相同，其主油路為：進油路：泵一單向閥4-三位五通換向閥5（1YA得電）一調(diào)速閥7-液壓缸左腔?；赜吐?液壓缸右腔一三位五通換向閥5-背壓閥9-液控順序閥10-油箱。死擋鐵停留當(dāng)滑臺完成工進進給碰到死鐵時，滑臺即停留在死擋鐵處，此時液壓缸左腔的壓力升高，使壓力繼電器6發(fā)出信號給時間繼電器，滑臺停留時間由時間繼電器調(diào)定?？焱嘶_停留時間結(jié)束后，時間繼電器發(fā)出信號，使電磁鐵1YA斷電，2YA通電，這時三位五通換向閥5接通右位，，因滑臺返回時的負載小，系統(tǒng)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：進油路：泵-單向閥4-三位五通換向閥5（2YA得電）一液壓缸右腔?；赜吐罚阂簤焊鬃笄灰粏蜗蜷y7-三位五通換向閥5（右位）一單向閥11-油箱。原位停止當(dāng)滑臺退回到原位時，擋塊壓下原位行程開關(guān)，發(fā)出信號，使2YA斷電，換向閥處于中位，液壓兩腔油路封閉，滑臺停止運動。這時液壓泵輸出的油液經(jīng)換向2直接回油箱，泵在低壓下卸荷。系統(tǒng)圖的動作順序表如表5所示。

7圖5液壓系統(tǒng)圖動作1YA2YA行程冏快進+——工進+—+快退_表5++停止———第五章液壓元件的選擇5.1確定液壓泵的規(guī)格和電動機功率本設(shè)計所使用液壓元件均為標準液壓元件，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)品進行選擇即可。液壓泵流量的計算表2表明，在整個工作循環(huán)過程中，液壓油源應(yīng)向液壓缸提供的最大流量出現(xiàn)在快進工作階段，為25.9L/min，若整個回路中總的泄漏量按液壓缸輸入流量的20%計算，則液壓油源所需提供的總流量為：q=1.2x25.9L/min=31.08L/min工作進給時，液壓缸所需流量約為9.53L/min，但由于要考慮溢流閥的最小穩(wěn)定溢流量3L/min，故小流量泵的供油量最少應(yīng)為12.53L/min。液壓泵工作壓力的計算工況時液壓泵最大工作壓力的計算工進時液壓缸的最大工作壓力為2.95MPa，如果進油路上的壓力損失取0.8MPa，為了使壓力繼電器能可靠地工作，取其調(diào)整壓力比系統(tǒng)最大工作壓力再高0.5MPa，則系統(tǒng)在工進時的最高工作壓力應(yīng)為：尸pA=(2.75+0.8+0.5)MPa=4.25MPa快速運動時液壓泵最大工作壓力的計算雙聯(lián)泵中的大流量泵只有在快進和快退運動時才向系統(tǒng)供油，快退時的最大工作壓力比快進時大，為2.12MPa，如果取快退時進油路上的壓力損失為0.5MPa，則系統(tǒng)在快退時的最高工作壓力應(yīng)為：PpB=(2.12+0.5)MPa=2.62MPa液壓泵與電機規(guī)格的確定液壓泵的選擇按照液壓泵的額定壓力Ppn應(yīng)高于最大工作壓力的(25-60)%，即：Ppn=Ppmax(1+(0.25-0.6))=4.25X(1.25-1.6)=(5.31-6.8)MPa液壓泵額定流量Qpn應(yīng)滿足所需的最大流量31.08L/min即可。查產(chǎn)品樣本或者設(shè)計手冊，選取YB1-16/25型雙聯(lián)葉片泵，其額定壓力為6.3MPa，Qpa=13.6L/min，Qpb=22.5L/min電機的選擇整個工作循環(huán)中功率均不大，工進的時間占整個循環(huán)時間比例大，因此首先按工進是泵的輸出功率來計算所需的電動機功率。由以上計算可知，工進時A泵的工作壓力Ppa=4.25MPa，流量Qpa=13.6L/min，B泵的流量為Qpb=22.5L/min，全部通過液控順序閥卸荷回油箱，設(shè)卸荷時總管路損失是△Pb=0.3MPa。泵的總效率為np=0.75，則工進是所需的電機功率為：Npi=(PpaQpa+APbQpb)/qp=(4.25X10%X13.6X10人-3+0.3X10%X22.5X10A-3)/(10^3X60X0.75)=1.43KW快退時液壓缸所需的輸入功率最大，所以還要計算快退時的電機功率，設(shè)快退時進油路的壓力損失為△P=0.5MPa，則：Np=(Qpa+Qpb)(p1+Ap)/qp=(13.6+22.5)X10A-3X(2.12+0.5)X10A6/(10A3X60X0.75)=2.10KW根據(jù)電機產(chǎn)品樣本選取Y112M-6型電動機，其額定功率為2.2KW，額定轉(zhuǎn)速為960r/min。實際上，根據(jù)選擇電機轉(zhuǎn)速和泵的排量應(yīng)重新計算泵的流量。為簡單起見，小泵A的最大流量仍舊取13.6L/min，大泵B的最大流量取22.5l/min。5.2液壓閥的選擇差動快進、工進、快退時的液壓缸進油和回油量分別如下圖所示：AlA2vlAlA2v2AlA2v336J.L/mint36.1L/min13.6L/min 6-8L/minf72.2Mmin 361L/min(а)差動快進 (b)工進 (c)快退流經(jīng)各閥的最大流量估算如下：單向閥3在快進、快退時有大泵的油液通過，最大流量為22.5L/min。單向閥4在快進、工進、快退時均有小泵的油液通過，最大流量為13.6L/min，單向閥8只在差動快進時有油液通過，根據(jù)(a)圖，最大流量為36.1L/min，單向閥11安裝在回油路上，根據(jù)圖(c)，其最大流量為72.2L/min。系統(tǒng)啟動時，溢流閥2要全開，雙泵均通過它溢流，所以最大流量按36.1L/min。液控順序閥10在工進時打開，除了大泵卸荷通過2.5L/min以外，也包括工進時的回油量6.8L/min，如圖(b)所示，所以通過的最大流量為29.3L/min。背壓閥9只在工進時通過，最大流量為6.8L/min。三位五通電磁換向閥7在快退時均有72.2L/min的流量通過，所以最大流量按72.2L/min。(б) 單向閥(元件7中)在快退時回油通過，所以最大流量按72.2L/min。行程閥(元件7上)在差動快進時有油液通過，所以最大流量按72.2L/min。調(diào)速閥(元件7下)在工進時才通過油液，所以最大流量按13.6L/min，調(diào)速范圍取(0.05?25)L/min.5.3確定其它元件及輔件(1)確定油管在快進時液壓缸的無桿腔進油量：Q1=QpA1/(A1-A2)=36.1X63.6/(63.6-32.4)=73.59L/min.液壓缸在快退時無桿腔的排油量：Q2=QpA1/A2=36.1X63.6/32.4=70.86L/min.所以液壓缸進出油管的流量按快退時回油管流量計算，流速按3m/s。d=2v(Q/nv)=2X”(73.59X10A-3/nX3X60)=22.8mm選取內(nèi)徑為25mm的無縫鋼管(2)油箱容積V=7Qp=7X36.1=252L(3)濾油器選擇按要求選取過濾精度100.m。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)格及型號序號元件名稱通過的最大流量q/L/min規(guī)格型號額定流量qn/L/min額定壓力Pn/MPa額定壓降Pn/MPa1雙聯(lián)葉片泵36.1YB-16/2516/256.3/2溢流閥36.1YF3-E10B636.3/3單向閥36.1AF3-Ea10B636.30.24單向閥36.1AF3-Ea10B636.30.25三位五通電磁閥72.235DF3Y-E10B1206.30.46壓力繼電器/PF-B8L/1-6.3/7上行程閥72.2AXQF-E10B1206.30.27中單向閥72.2AF3-Ea20B1206.30.27下調(diào)速閥13.6QF3-E6B0.05-256.30.58單向閥36.1AF3-Ea10B636.30.29背壓閥6.8YF3—E10B206.30.5-110液控順序閥29.3XF3-Ea10B636.30.3壓力表壓力表開關(guān)13 濾油器//36.1KF3-E3BKF3-E3B3測點XU—63X80-J匕/40測量范圍6.3/14單向閥72.2AF3-Ea20B1206.30.2*注：此為電動機額定轉(zhuǎn)速為960r/min時的流量。第六章液壓系統(tǒng)的性能驗算6.1液壓缸速度的驗算根據(jù)圖11,考慮有桿腔和無桿腔的實際工作面積，驗算結(jié)果列在表15中:表15各工況實際運動速度、時間和流量流量、速度差動快進工進快退輸入流量QjQp=36.1Q=0.127~9.541QjQP=36.1/(L/min)排出流量Q2=Q1A2/(A「A2)=36.1XQ2=A2Q1/A1=32.4 XQ2=Q1A1/A2=36.1X63.6//(L/min)32.44/(63.6-32.4(0.127~9.54)/63.632.4=70.86)=37.49=0.065~4.86運動速度V1=Q1/(A1-A2)=36.1X10-3/V2=Q1/A1=(0.127~9.V3=Q1/A2=36.1 X/(L/min)(63.6-32.453)X10-3/63.6X10-3/32.4X10-4)X10-4=11.5710-4=0.02~1.5=11.14(1)差動快進時的流量關(guān)系Q2/A2=Q1+Q2/A1或者Q2/A2=Q1/(A1-A2),所以Q2=Q1A2/(A1-A2)工進時流量可由調(diào)速閥調(diào)整，所以依舊保持原先計算結(jié)果。驗算結(jié)果表明快進、快退的速度比要求的速度大，但系統(tǒng)允許。6.2系統(tǒng)中的壓力損失并確定壓力閥的調(diào)整值管道內(nèi)徑d=25mm，管道長度l按2m估算，系統(tǒng)工作介質(zhì)選46#液壓油(運動粘度v=46X10-6m2/2)，壓力損失驗算應(yīng)按整個工作循環(huán)的不同階段(快進-工進-快退)分別進行。1、快進(1)快進油路損失油管為金屬管，雷諾數(shù)為2320.Re=vd/V=4Q1/nvd=4X73.59X10-3/nX46X10-6X25X10-3X60=1358<2320,因此管道中的流動狀態(tài)為層流，沿程壓力損失為：△Pn=8X106VQ11X105/d4=8X106X46X10-6X73.59X2X105/254=0.14X105Pa通過進油管道內(nèi)變截面管道、彎管等局部地區(qū)所造成的總局部壓力損失EApC1為：△pZ1=0.1△p11=0.1X0.14X105=0.014X105Pa差動時通過單向閥3的流量為大泵的流量22.5L/min，通過單向閥4的流量為小泵的流量13.6L/min,通過三位五通電磁閥5的流量是雙泵總流量36.1L/min,通過行程閥的是匯合流量73.59L/min，所以總局部壓力損失為△?▼】：△pv1=(2X(22.5/63)2+2X(13.6/63)2+4X(36.1/120)2+2X(73.59/120)2)X105=1.464X105Pa快進時進油路上總的壓力損失：△p1=APn+ApZl+^pv1=1.618X105Pa此值小于原估計值0.5MPa，所以是偏安全的。(2)回油路損失同理判斷快進時回油路中的流動狀態(tài)為層流，流量為Q2=37.49L/min，則沿程壓力損失為：△p12=8X106VQ2lX105/d4=8X106X46X10-6X37.49X2X105/254=0.07X105Pa進油路回油路上總的局部