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液压课程设计液压课程设计

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液压课程设计液压课程设计

攀枝花学院本科课程设计(论文)目录1攀枝花学院本科课程设计(论文)液压课程设计立式组合机床液压系统设计学生姓名******学生学号x院(系)机械工程学院年级专业09级机制1班指导教师****二〇一二年六月攀枝花学院本科学生课程设计任务书攀枝花学院本科课程设计(论文)目录2题目立式组合机床液压系统设计1、课程设计的目的1、培养学生理论联系实际的设计思想,训练学生综合运用专业基础课程、专业课程的理论知识,结合生产实际完成一般机电产品(或零部件)的设计制造方法及步骤的设计能力。2、强化专业各课程知识的掌握,对课程的有机联系与应用加深理解。3、培养学生的系统设计能力与综合应用知识解决工程问题的能力。2、课程设计的内容和要求(包括原始数据、技术要求、工作要求等)设计立式组合机床的液压系统,工作台要求完成快进→工进→快退→停止。动力滑台采用平面导轨,其静摩擦系数为fs0.2,动摩擦系数为fd0.1,往复运动的加(减速)的时间t0.05s,系统的参数如下滑台的重量为117248N快进快退的速度6.4m/min滑台工进速度50mm/min快进行程126mm工进行程63mm切削负载为27369N3、主要参考文献1王积伟﹒液压传动﹒北京机械工业出版社,2010﹒2俞启荣﹒机床液压传动﹒北京机械工业出版社,1983﹒3席伟光﹒机械设计课程设计﹒北京高等教育出版社,2003﹒4李壮云﹒中国机械设计大典﹒南昌江西科学技术出版社,2002﹒5王文斌﹒机械设计手册﹒北京机械工业出版社,2004﹒4、课程设计工作进度计划1.明确机床对液压系统的要求,进行工作过程的分析;2学时2.初步确定液压熊的参数,进行工况分析和负载图的编制;12学时3.确定液压系统方案,拟定液压系统图;8学时4.选择液压元件个确定辅助装置;8学时5.液压系统的性能验算;2学时6.液压装置的哦结构设计,绘制工作图及编制技术文件;8学时指导教师(签字)日期年月日教研室意见年月日学生(签字)接受任务时间年月日注任务书由指导教师填写。攀枝花学院本科课程设计(论文)目录3课程设计(论文)指导教师成绩评定表题目名称立式组合机床液压系统设计评分项目分值得分评价内涵工作表现2001学习态度6遵守各项纪律,工作刻苦努力,具有良好的科学工作态度。02科学实践、调研7通过实验、试验、查阅文献、深入生产实践等渠道获取与课程设计有关的材料。03课题工作量7按期圆满完成规定的任务,工作量饱满。能力水平3504综合运用知识的能力10能运用所学知识和技能去发现与解决实际问题,能正确处理实验数据,能对课题进行理论分析,得出有价值的结论。05应用文献的能力5能独立查阅相关文献和从事其他调研;能提出并较好地论述课题的实施方案;有收集、加工各种信息及获取新知识的能力。06设计(实验)能力,方案的设计能力5能正确设计实验方案,独立进行装置安装、调试、操作等实验工作,数据正确、可靠;研究思路清晰、完整。07计算及计算机应用能力5具有较强的数据运算与处理能力;能运用计算机进行资料搜集、加工、处理和辅助设计等。08对计算或实验结果的分析能力(综合分析能力、技术经济分析能力)10具有较强的数据收集、分析、处理、综合的能力。成果质量4509插图(或图纸)质量、篇幅、设计(论文)规范化程度5符合本专业相关规范或规定要求;规范化符合本文件第五条要求。10设计说明书(论文)质量30综述简练完整,有见解;立论正确,论述充分,结论严谨合理;实验正确,分析处理科学。11创新10对前人工作有改进或突破,或有独特见解。成绩指导教师评语指导教师签名年月日攀枝花学院本科课程设计(论文)目录4目录摘要ⅠABSTRACTⅡ目录..11方案的确定31.1整体性分析31.2拟定方案31.3比较方案并确定方案42工况分析52.1运动参数分析52.2动力参数分析52.3负载图和速度图的绘制63液压缸尺寸和所需流量73.1液压缸尺寸计算73.2确定液压缸所需流量74拟定液压系统图94.1确定液压传动系统的类型94.2液压回路的选择94.3拟定液压系统传动系统原理图135选择液压元件的确定辅助装置145.1选择液压泵145.2电机的选择145.3选择阀类元件145.4确定油管尺寸156油箱的设计166.1油箱容量的确定166.2估算油箱的长、宽、高176.3确定油箱壁厚17攀枝花学院本科课程设计(论文)目录56.4确定液位计的安装尺寸176.5隔板尺寸的计算176.6油箱结构的设计186.7辅助元件的选择196.8油箱其他附件的选择197液压系统的性能验算217.1回路中压力损失217.2确定液压泵工作压力237.3液压系统的效率237.4液压系统的发热温升验算24结论25参考文献26致谢27攀枝花学院本科课程设计(论文)方案的确定6组合机床液压系统设计试设计立式组合机床的液压系统,已知切削负载为27369N,滑台工作速度为50mm/min,快进和快退速度为6.4m/min,滑台(包括动力头)的重量为117248N,往复运动的加速(减速)的时间为t0.05S,滑台用平面导轨,静摩擦系数fs0.2,动摩擦系数fd0.1,快进行程为126mm,工进行程为63mm。1方案的确定1.1整体性分析要求此液压系统实现的工作循环是工作快进工作台工进工作台快退工作台原位停止。滑台的重量117248N,快进快退的速度6.4m/min,滑台工进速度50mm/min,快进行程126mm,工进行程63mm,切削负载为27369N。对于立式组合机床的液压系统而言,加工的零件需要精度高,定位准确。所以整个系统的设计要求定位精度高,换向速度快。在设计阀的时候,考虑这些方面变的尤其重要,要考虑到工作在最低速度时调速阀的最小调节流量能否满足要求。在行程方面,应该比要求的工作行程大点,包括工作行程、最大行程和夹紧缸行程,主要是考虑到在安全方面和实际运用中。在压力方面也要考虑到满足最大负载要求。而且在液压系统能满足要求的前提下,使液压系统的成本较低。1.2拟定方案方案一液压系统中工作台的执行元件为伸缩缸,工件的夹紧用单杆活塞缸;工作台采用节流阀实现出油口节流调速,用行程阀实现工作台从快进到工进的转换,在工进回路上串接个背压阀;为了防止工件在加工过程中松动,在夹紧进油路上串接个单向阀;工作台的进、退采用电磁换向阀。方案二液压系统中工作台的执行元件为单杆活塞缸,工件的夹紧也采用单杆活塞缸;工作台采用调速阀实现进油口节流调速,也采用行程阀实现工作攀枝花学院本科课程设计(论文)方案的确定7台从快进到工进的转换,工进时,为了避免前冲现象,在回路上串接个背压阀;夹紧缸上串接个蓄能器和单向阀,避免工件在加工过程中松动;工作台的进、退换向采用电液换向阀,工作台快进时,采用差动连接。1.3比较方案并确定方案单杆活塞缸比伸缩缸结构简单,价格便宜,易维护,而且也能满足要求;调速阀的性能比节流阀稳定,调速较好,用于负载变化大而运动要求稳定的系统中;采用出油口调速回路中油液通过节流阀产生的热量直接排回油箱散热;夹紧缸进油口处串接蓄能器,更好的保证工件的夹紧力,使工件在加工过程中始终在夹紧状态。电液换向阀的信号传递快,配合液压动力的输出力大、惯性小、反映快的优点使控制灵活、精度高、快速性好。综上比较选择方案二较好。攀枝花学院本科课程设计(论文)工况分析82工况分析2.1运动参数分析首先根据主机要求画出动作循环图(图一)。图一2.2动力参数分析计算各阶段的负载工作负载由已知条件可知切削力tF27369N。惯性负载mFtVgG1172486.49.80.056025523.37N(参考机床的工作台加速时间,取t0.05s)阻力负载静摩擦阻力0.211724823449.6fsFN动摩擦阻力0.111724811724.8fd(滑动导轨铸铁对铸铁启动低速时0.10.20u,v0.16m/s)表1液压缸在各个工作阶段的负载值其中m0.9攀枝花学院本科课程设计(论文)工况分析9工况负载组成负载值(N)推力/mF(N)快进起动fsFF23449.626055加速fdmFFF3724841387快进fdFF11724.813028工进工进fdtFFF3909443438快退fdFF11724.8132082.3负载图和速度图的绘制负载图按上面的数值绘制,如图2所示。速度图按已知数值136.4/minvvm,工进的速度min/502mmv。攀枝花学院本科课程设计(论文)液压缸尺寸和所需流量103液压缸尺寸和所需流量3.1液压缸尺寸计算3.1.1工作压力的确定工作压力可根据负载和主机类型确定,由(书)表113得出4apMP3.1.2计算液压缸尺寸由于立式组合机床工作台快进和快退速度相同,因此选用单杆活塞式液压缸,并使122AA,快进时采用差动连接,因管路中有压力损失,快进时回油路压力损失取5510pPa,快退时回油路压力损失亦取5510pPa。工进时,为使运动平稳,在液压缸回路油路上须加背压阀,背压力值一般为aP510105,选取背压52610pPa。根据11220pApAF,可求出液压缸大腔面积1A为20165121172480.0320.54100.5610FAmPP1440.031690.2023.14ADm3-2根据GB2348-80圆整成就近的标准值,得D220mm,液压缸活塞杆直径220142.8422Ddmm,根据GB2348-80就近圆整成标准值d160mm。3.1.3缸径、杆径取标准值后的有效工作面积无杆腔有效面积2212202203799444ADmm活塞杆面积2232009616016044mmdA有杆腔有效面积2213379942009617898AAAmm3.2确定液压缸所需流量663137994106.42431610/min243.16/minQAVmL快进快663217898106.41145510/min114.55/minQAVmL快退快攀枝花学院本科课程设计(论文)液压缸尺寸和所需流量11663137994100.051899.710/min1.90/minQAVmL工进工进液压缸回油路上有背压P2,保证速度平稳。根据现代机械设备设计手册中推荐值,取P20.8MPa,快进时液压缸虽做差动连接,但油管中有压降p,取p0.5MPa。快退市油腔中有被压,这时可取p0.6MPa根据上述计算数据,可估算液压缸在各个工作段中的压力、流量和功率,如下表所表2工况推力F/N回油腔压力2/pMPa进油腔压力1/pMPa输入流量1/minqL输入功率/PKW计算式快进起动2605501.724/2121AAPAFp121qAAV1Ppq加速41387ppp12MPap5.02.505恒速130281.097128.62.34工进434380.81.521.8990.0481221121/pFpAAqAVPpq快退起动2605501.4561222241/pFpAAqAVPpq加速413870.62.912恒速130280.61.328114.52.534攀枝花学院本科课程设计(论文)拟定液压原理图124拟定液压系统图液压传动系统的草图是从液压系统的工作原理和结构组成上来具体体现设计任务所提出的各项要求,它包括三项内容确定液压传动系统的类型、选择液压回路和组成液压系统。确定液压传动系统的类型就是在根据课题提供的要求下,参照立式组合机床液压系统的具体特点,选择适合的系统类型。选择液压回路就是在根据课题提供的要求和液压传动系统具体运动特点,选择适合本课题的液压回路。组成液压系统就是在确定各个液压回路的基础上,将各个液压回路综合在一起,根据课题的实际要求,对液压系统草图进行适当的调整和改进,最终形成一个合理有效、符合课题设计要求的液压传动系统原理图。4.1确定液压传动系统的类型液压传动系统的类型究竟采用开式还是采用闭式,主要取决于它的调速方式和散热要求。一般的设计,凡具备较大空间可以存放油箱且不另设置散热装置的系统,要求尽可能简单的系统,或采用节流调速或容积---节流调速的系统,都宜采用开式。在开式回路中,液压泵从油箱吸油,把压力油输送给执行元件,执行元件排出的油则直接流回油箱。开式回路结构简单,油液能得到较好的冷却,但油箱的尺寸大,空气和赃物易进入回路;凡容许采用辅助泵进行补油并通过换油来达到冷却目的的系统,对工作稳定和效率有较高要求的系统,或采用容积调速的系统都宜采用闭式。在闭式回路中,液压泵的排油管直接与执行元件的进油管相连,执行元件的回油管直接与液压泵的吸油管相连,两者形成封闭的环状回路。闭式回路的特点是双向液压泵直接控制液压缸的换向,不需要换向阀及其控制回路,液压元件显著减少,液压系统简单,用油不多而且动作迅速,但闭式回路也有其缺点,就是回路的散热条件较差,并且所用的双向液压泵比较复杂而且系统要增设补、排油装置,成本较高,故应用还不普遍。本课题设计的液压传动系统类型采用开式液压系统,系统的结构简单。4.2液压回路的选择液压机械的液压系统虽然越来越复杂,但是一个复杂的液压系统往往是由一些基本回路组成的。液压基本回路就是由有关液压元件组成,能够完成某一攀枝花学院本科课程设计(论文)拟定液压原理图13特定功能的基本回路。在本设计中选择五种回路,分别为调压回路、调速回路、平衡回路、换向回路和卸荷回路4.2.1调压回路调压回路的功用在于调定或限制液压源的最高工作压力,也就是说能够控制系统的工作压力,使它不超过某一预先调定好的数值,或使工作机构在运动过程中的各个阶段具有不同的工作压力。调压控制回路包括连续调压回路、多级调压回路、恒压控制回路等。液压源工作压力级的多少,压力在调节、控制或切换方式上的差异,是这种回路出现多种结构方案的原因,也是对它进行评比、选择时要考虑的因素。该设计选择溢流阀单级调压回路,溢流阀开启压力可通过调压弹簧调定,如果调定溢流阀调压弹簧的顶压缩量,便可设定供油压力的最高值。系统的实际工作压力有负载决定,当外负载压力小于溢流阀调定压力时,溢流阀处无溢流流量,此时溢流阀起安全阀作用。图示4-1油路可靠,价格便宜。图4-1调压回路4.2.2调速回路调速阀调速回路由调速阀、溢流阀、液压泵和执行元件等组成。它通过改变调速阀的通流面积来控制和调节进入或流出执行元件的流量,从而达到调速攀枝花学院本科课程设计(论文)拟定液压原理图14的目的。这种调速回路具有结构简单、工作可靠、成本低、使用维护方便、调速范围大等优点。用流量控制阀实现速度控制的回路有三种基本方式,节流调速回路分为进口节流调速回路、出口节流调速回路、旁通节流调速回路等。本设计选用单向进油节流调速回路。用溢流阀和串联在执行元件进油路上的调速阀调节流入执行元件的油液流量,从而控制执行元件的速度。基本回路如图4-2所示图4-2调速回路4.2.3平衡回路平衡回路的功用在于防止垂直或倾斜放置的液压缸和与之相连的工作部件因自重而自行下落。下图是一种使用单向顺序阀的平衡回路。由图可见,当换向阀左位接入回路使活塞下行时,回油路上存在着一定的背压;只要将这个背压阀调得使液压缸内的背压能支承得住活塞与之相连的工作部件,活塞就可以平稳的下落。当换向阀处于中位时,活塞就停止运动,不在继续下移。这种回路在活塞向下快速运动时功率损失较大,锁住时活塞和与之相连的工作部件会因单向顺序阀和换向阀的泄漏而缓慢下落;因此它只使用于工作部件重量不大、活塞锁住时定位要求不高的场合。攀枝花学院本科课程设计(论文)拟定液压原理图15图4-3平衡回路4.2.4换向回路往复直线运动换向回路的功用是使液压缸和与之相连的主机运动部件在其行程终端处迅速、平稳、准确地变换运动方向。简单的换向回路只须采用标准的普通换向阀。4.2.5卸荷回路卸荷回路的功用是在液压泵驱动电机不须频繁启闭的情况下,使液压泵在零压或很低压力下运转,以减少功率损失,降低系统发热,延长液压泵和电机的使用寿命。如图4-4所示。图4-4卸荷回路攀枝花学院本科课程设计(论文)拟定液压原理图164.3拟定液压传动系统原理图一个液压传动系统都是由许多的回路组合而成,所以将上面的几个液压回路组合在一起.。再根据本设计课题的实际要求采用叠加阀技术,故将所选液压元件转换成叠加阀系列元件,并对液压系统传动原理图进行必要的修改和整理,拟定出完整的符合要求的液压系统原理图。经过修改、整理后的液压系统图如图4-5所示,它在各方面都比较合理、完善了,能够基本达到本课题的设计要求。图4-5液压系统原理图攀枝花学院本科课程设计(论文)选择液压元件和确定辅助装置175选择液压元件和确定辅助装置5.1选择液压泵取液压系统的泄漏系数K1.1则液压泵的最大流量max1.1128.6141.46/minBiQKQL,即141.46/minBQL。根据拟定的液压系统是采用回油路节流调速,进油路压力损失选取5510pPa,故液压泵工作压力为55113.2851018.2810BpPPPa5-1考虑到系统动态压力因素的影响,液压泵的额定工作压力为550018.281251022.85102.285BapPapMPa5-2根据BQ、Bp和已选定的单向定量泵型式,查手册书(二)选用PVL3-153-F-2R-D-1型定量叶片泵。该泵额定排量为153mL/r,额定转速960r/min,其额定流量为146.88m3/s。5.2电动机的选择最大功率在快退阶段,如果取液压泵的效率为为0.75,驱动液压泵最大输入功率BP为11.828141.465.75600.75BBBPQPkwkw5-3查电工手册选取7.5kw的电动机YCT200-4B。5.3选择阀类元件各类阀可通过最大流量和实际工作压力选择,阀的规格如下表所示攀枝花学院本科课程设计(论文)选择液压元件和确定辅助装置18表3序号元件名称估计通过流量L/min额定流量L/min额定压力MPa额定压降MPa型号、规格1过滤器150160250.02XU-160X80-J2变量叶片泵10~1606.3YBP3溢流阀314025YF3-Ea10B4三位五通电液换向阀60140250.535DYF3Y-E10B5单向阀60140250.2AF3-Ea10B6行程阀41140250.3AXQF-E10B7调速阀350.07~140250.5QCI-63B5.4确定油管尺寸5.4.1油管内径的确定可按下式计算4QdV泵的总流量为1.29L/min,但快速时,部分回油管流量可达128.6L/min,故按128.6L/min计算V取6.4m/min634128.61021.336.41060dmm取标准值d25mm,外径为mm34、内径为mm25的紫铜攀枝花学院本科课程设计(论文)油箱的设计196油箱的设计6.1油箱容量的确定油箱的作用主要是储备油,此外,因为油箱有一定的表面积,能够散发油液工作时产生的热量;同时还具有沉淀油液中的污物,使渗入油液中的空气逸出,分离水分的作用;有时它还兼作液压元件和阀块的安装台等功能。本课题设计的油箱为分离式油箱,单独设计,与主机分开,减少油箱的发热和液压系统振动对主机工作精度的影响。油箱的有效容积及尺寸的确定油箱有效容量一般为泵每分钟流量的3~7倍。对于行走机械,冷却效果比较好的设备,油箱的容量可选择小些;对于固定设备,空间、面积不受限制的设备,则应采用较大的容量。油箱中油液温度一般推荐30~50℃。液压油箱有效容积V的确定,其主要依据就是保证泵有足够的流量。又因为设备停止后,设备中的那部分油液会因为重力作用而流回油箱,为防止液压油液从油箱中溢出,油箱中的液压油位不能太高,一般不应超过液压油箱高度的80。中压系统中,油箱有效容积可按泵每分钟内公称流量的5~7倍来确定,即油箱的容积V(5~7)5139.26696.3BQL查机械设计手册得油箱的标准值为800L。所以其长、宽、高尺寸均按国家规格选取,其外形图如图所示。液位计注油器清洗孔个固定孔离地间隙攀枝花学院本科课程设计(论文)油箱的设计206.2估算油箱的长、宽、高设油箱的长、宽、高比值范围为111~321,则根据油箱的容量可算出油箱的长、宽、高分别为abc930mm,由于在选择油箱的容量时系数选的较大,在此就不在考虑油箱的壁厚,即油箱的壁厚包括在上面计算的长、宽、高中。6.3确定油箱壁厚分离式油箱一般用2.5~4mm钢板焊成。箱壁愈薄,散热愈快,大尺寸油箱要增加焊角板、筋条,以增加刚性。油箱顶盖要稍微加厚些。800以上容量的油箱箱壁厚取4mm。箱底厚度应大于箱壁,取箱底厚度为6mm,箱盖厚度应为箱壁的3~4倍,取箱盖厚度为12mm。6.4确定液位计的安装尺寸在设计液位计时,要考虑液位计的显示最大刻度与最小刻度之间的差值和油箱的高度。油箱内的液面高度为油箱高度的80,所以6408080000液面Hmm选择液位计XYW1000,最大刻度与最小刻度之间为700mm。安装时,液位计的中心位置与上述的液面高度在同一水平面。6.5隔板的尺寸计算隔板的长度由油箱的内部尺寸可以确定,主要计算隔板的高度。隔板的高度一般为油箱内液面高度的3/4。但是也要考虑到当油箱内的油液降到最低位置时,液压油也能流入到吸油腔,避免液压系统吸入空气。所以隔板的高度为mmH5951035640液面回油腔一侧的隔板要考虑吸油腔快速吸油时,油箱底部的沉淀杂质不能流入吸油腔中,再此取隔板离油箱底的尺寸为300mm。吸油侧的沉积物经此缺口至回油侧,经放油孔排出。如图所示。攀枝花学院本科毕业设计(论文)油箱的设计21在油箱中为了使油液中的气泡浮出液面,并在油箱内6.6油箱结构的设计油箱的结构应能使油箱实现存油、散热和分离污物及防止污染的作用。结构设计应注意以下几个问题1开式油箱液面应和大气连通。为防止空气中的污物进入油箱,油箱上部的通气孔上必须配置空气过滤器。一般通气孔兼作注油孔用。2在液压泵的吸油管路上,必须安装网式过滤器,以清除较大的颗粒杂质,保护液压泵。过滤器的安装方式应能便于取出过滤器。3液压泵的吸入油管和回油管的距离应尽可能远些,管口都应插入最低液面以下,以免发生吸空和回油冲溅产生气泡,管口制成45斜角,以增大吸油及回油截面,使油液流动速度变化不致过大,斜口应面向箱壁。两管件之间要用隔板隔开,并使油液循环,将油液中的气泡和杂质分离和沉淀。为了充分发挥隔板的作用,要设计两块隔板,上面一块隔板隔气泡,下面一块隔板隔杂质。管端与箱底、箱壁间距离均不宜小于管径的3倍;粗滤油器距箱底不应小于20mm。4为了防止油液污染,油箱上各盖板、管口处都要妥善密封。选择合理的密封方式进行有效密封。为了易于散热和便于对油箱进行搬移及维护保养,按GB3766-83规定,箱底离地至少在150mm以上。箱底应适当倾斜,在最低部位处设置堵塞或放油塞,以便排放污油。在油箱盖上焊接四个吊钩,油箱上焊两个提手,以便于油箱的搬移。为了防止油箱内部生锈,应在油箱内壁涂上耐油防锈的涂料。油箱结构设计后应布置好箱盖上电机、泵、叠加阀的位置,叠加阀应放在一端,这样不仅有利于回油,而且有利于给液压缸供油,电机和泵的位置的确定要考图7油箱隔板攀枝花学院本科毕业设计(论文)油箱的设计22虑为其他辅助元件留下合理的空间。其次,布置其他辅助元件的位置,为保证箱盖的强度,要加厚箱盖的尺寸,确定采用10mm厚的箱盖钢板。6.7辅助元件的选择1过滤器的选择过滤器的功用是在于过滤混在液压油液中的杂质,使进到系统中去的油液的污染度降低,保证系统的正常工作。过滤器按过滤方式分,有表面型过过滤器、深度型过滤器和中间型过滤器三种。选择过滤器的基本要求a.过滤精度应满足液压系统的要求;b.具有足够大的过滤能力,压力损失小;c.滤芯及外壳应有足够的强度,不致因油压而损坏;d.有良好的抗腐蚀性,不会对油液造成化学的或机械的污染;e.清洗维护方便,更换滤芯容易;f.在规定的工作温度下,能保持性能稳定,有足够的耐久性;g.结构尽量简单、紧凑、价格低廉。根据上述要求和本课题的要求,选择滤油器型号XU-502002)空气滤清器的选择一般应在油箱盖上设置空气过滤器,它包括空气过滤器和注油过滤网。选择QUQ2,技术参数空气阻力〈0.02Mpa,加油网孔0.5mm。3选择压力表选择Y-100T4选择液位计一般在油箱侧壁上设置液位计,以指示液面位置。液位计应设置在加油时容易看到的地方。这里选择YWZ1506.8油箱其它附件的选择油箱的其它附件可根据中国机械设计大典上选择。基于以上几点,最后设计出油箱图,如图所示。攀枝花学院本科课程设计(论文)油箱的设计23图7.1油箱结构图油箱的CAD绘制见附图攀枝花学院本科课程设计(论文)液压系统性能的验算247液压系统性能的验算7.1回路中压力损失回路压力损失计算应在管道布置图完成后进行,必须知道管道的长度和直径。管道直径按选定元件的接口尺寸确定,即d25mm,长度在管道布置图未完成前暂按进油管、回油管均为L4m估算。油液运动粘度取421.510/ms,在此设计中主要验算工进和快退工况时的压力损失。7.1.1工进时压力损失进油管路压力损失首先判别进油管液流状态,由于雷诺数33444128.61072823202510601.510edQRvdv6-1故为层流。管路沿层压力损失43121254441411.510128.610410100.0811025QLPpad6-2取管道局部损失50.10.008110PPPa油液流经单向阀和三位五通换向阀的压力损失按下面公式计算,有关数据见表5-122230141.460.20.50.400140160VVVnVnQPPMPaQ6-3工进时进油路总压力损失0.409VPPPPMPa‘此值小于0.5MPa,所以是安全的6-4工进时回油路压力损失因回油管路流量2Q为33312128.6101.07210/2260QQms6-5液流状态经判断为层流334441.07210364232025101.510edQRvdv(,于是沿程压力损失攀枝花学院本科课程设计(论文)液压系统性能的验算2543121254441411.5101.07210410100.0411025QLPpad6-6局部压力损失50.10.004110PPPa6-7回油路中油液流经调速阀和三位五通换向阀时的压力损失计算方法同上,即22235114.550.20.50.268140160VVVnVnQPPMPaQ6-8工进时回油路总压力损失0.313VPPPPMPa“6-9将回油路中压力损失折算到进油路上,就可求出工进时回路中整个压力损失2117898P0.4090.3130.556MPa37994APPA”6-107.1.2快退时压力损失快退时进油路和回油路中经检查都是层流,进油路压力损失为43121254441411.510114.5510410100.0721025QLPpad6-1150.10.007210PPPa进油路中油液流经单向阀、三位五通换向阀、单向调时压力损失计算方法同前22230128.60.20.50.332140160VVVnVnQPPMPaQ6-12快退时进油路总压力损失0.357VPPPPMPa‘6-13快退时回油路中压力损失由于122QQ,则有33312128.6101.07210/2260QQms液流状态经判断为层流攀枝花学院本科课程设计(论文)液压系统性能的验算26334441.07210364232025101.510edQRvdv43121254441411.5101.07210410100.0411025QLPpad6-1422235114.550.20.50.268140160VVVnVnQPPMPaQ回油路总压力损失MPaPPPPV342.0“6-15将回油路中的压力损失折算到进油路上去,可得到快推时回油路中的整个压力损失55521178982.6104.5104.71037994ApppPaA6-16这个数值比原来估计的数值大,因此系统中元件规格和管道直径不宜再减小。7.2确定液压泵工作压力工进时,负载压力6111724.8103.0837994LFpMPaA6-17液压泵工作压力3.080.4093.489gjLpppMPa6-18快退时,负载压力6213028100.7317898LFpMPaA6-19液压泵的工作压力0.730.2761.006ktLpppMPa6-20根据gjp,则溢流阀调整压力取4MPa。7.3液压系统的效率由于在整个工作循环中,工进占用时间最长,因此,系统的效率可以用工进时的情况来计算。工进速度为0.0010.014/ms,则液压缸的输出功率为攀枝花学院本科课程设计(论文)液压系统性能的验算271172480.001117.2481172480.0091055.232CCNFVWNFVW6-21液压泵的输出功率630.55610141.46101.31160BNpQKW6-22工进时液压回路效率117.2481055.2320.0890.80513111311CCBNN6-23液压系统效率BYC,取液压泵效率0.75B,液压缸效率取0.88Y,于是0.750.880.0890.8050.0590.531BYC6-247.4液压系统的发热温升验算液压系统总发热功率计算液压泵输入功率11.3111.7480.75BpQNKW6-25液压缸有效功率21055CNNW6-26系统总发热功率11217481171631HNNW6-27油液温升近似值300332216311018.92800iHTCCV6-29温升没有超出允许范围2535℃的范围,液压系统中不需要设置冷却器。至此,该铣床液压系统设计计算宣告全部结束攀枝花学院本科课程设计(论文)结论28结论经过对组合机床的液压系统的设计,上述设计结果可以实现该课题所给的要求,即组合机床在铣削加工零件时需要的动作循环。液压传动课程的设计,使我对液压系统有进一步的认识,进一步掌握了液压元件的工作原理和在所设计液压系统时对液压元件的选用。在设计过程中,对其它所学课程的知识加深和巩固。液压技术的形成与发展始于上个世纪的20年代。在当时,它在很多方面的使用都取得了成功。但是当时技术的落后,它的发展速度相对较为缓慢。近40年来,液压设备的年增长率远大于其他设备的年增长率,液压传动在许多领域是机械传动无法取代的。液压传动能实现大吨位的运动,可以使机构运动平稳。液压传动的各部分间是用管道连接的,其布局安装有很大的灵活性,液压元件体积小、重量轻、标准化程度高,便于集中大批量生产。当前,液压技术在实现高压、高速、大功率、高效率、低噪声、经久耐用、高度集成化等各项要求方面都取得了重大进展;在完善比例控制、伺服控制、数字控制等技术上也有许多新成就,采用液压传动的程度现已成为衡量一个国家工业水平的重要标志之一。这次的课程设计,是关于设计立式组合机床的液压系统设计的内容。在设计程中,碰到了与以往完全不同的方法及概念;前一部分可能成立的结论用到下一部分内容却会产生致命的错误;我们往往在自认为已经没有问题的时候,却碰到了前面认为不是问题的问题。总结起来,我们最大的欠缺就是缺乏一个整体的观念,常常在不经意中,以点盖面,以局部代替整体。比如,我们设计系统图时,很容易忘记考虑系统保压和液压缸不工作时液压泵卸荷等问题,假如忘记考虑这些问题,就难以实现预定的工作要求。为此我也花了很长时间,经过反复思考和指导老师的提醒最终设计出符合工作要求的系统图。另一方面,在这次的设计中,我用到了一些经验公式以及一些在一定范围内取值的数据,以前

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