畢業(yè)論文：CK6163數(shù)控車床卡緊,尾座頂緊及預(yù)緊液壓系統(tǒng)（定稿）

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1、本次設(shè)計(jì)中在充分借鑒前人經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)，融入了在大學(xué)幾年里學(xué)習(xí)到的液壓傳動(dòng)及機(jī)械方面的知識(shí)，以及本人的一些創(chuàng)新，將工業(yè)上應(yīng)用比擬廣泛的CK6163數(shù)控車床的卡盤卡緊，尾座頂緊，以及中心架夾緊三個(gè)動(dòng)作，由常見(jiàn)的機(jī)械裝置改裝成由液壓動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的液壓傳動(dòng)裝置。其工作原理是：由油缸卡緊，尾座頂緊，及中心架夾緊系統(tǒng)，經(jīng)吊頭連接，通過(guò)液壓油在油缸上下腔的施壓與排放，推動(dòng)活塞桿在油缸中伸縮，使其對(duì)系統(tǒng)實(shí)施推力或拉力，完成卡盤卡緊，尾座頂緊，及中心架夾緊三個(gè)動(dòng)作。 這樣設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是，一方面，數(shù)控機(jī)床的液壓油為柔性工作介質(zhì)，比機(jī)械傳動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)要少的多，有利于數(shù)控機(jī)床的平穩(wěn)運(yùn)行。另一方面，由于液壓系統(tǒng)采用的行程檢

2、測(cè)裝置測(cè)量準(zhǔn)確，可更加真實(shí)地反映數(shù)控機(jī)床在卡緊，尾座頂緊，及中心架夾緊三個(gè)動(dòng)作完成的具體情況，并通過(guò)PLC可編程控制，實(shí)現(xiàn)卡緊，尾座頂緊，及中心架夾緊三個(gè)動(dòng)作的自動(dòng)化控制。 其意義是,將液壓系統(tǒng)應(yīng)用于數(shù)控車床CK6163，使其與數(shù)控NC技術(shù)完美結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)了先進(jìn)技術(shù)的推廣，并且完成了機(jī)床動(dòng)作由手動(dòng)完成向半自動(dòng)乃至全自動(dòng)的推進(jìn)，大大提高了CK6163數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)化程度，大大提高了勞動(dòng)生產(chǎn)效率，為解放勞動(dòng)力開展生產(chǎn)力邁出了重要的一步。 本次設(shè)計(jì)的目的，畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)大學(xué)生活中從事機(jī)械及液壓知識(shí)學(xué)習(xí)的一個(gè)總結(jié)，也是提高我們大學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能解決問(wèn)題能力的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，更是對(duì)大學(xué)階段所

3、學(xué)關(guān)于機(jī)械及液壓知識(shí)和實(shí)際動(dòng)手能力的一個(gè)考察。通過(guò)這次考察，不但可以提高我們的綜合訓(xùn)練設(shè)計(jì)能力、科研能力，其中包括實(shí)際動(dòng)手能力、查閱文獻(xiàn)能力，撰寫論文能力，還是一次十分難得的提高創(chuàng)新能力的時(shí)機(jī)，并且使我在以下幾個(gè)方面得到訓(xùn)練： 1、了解液壓傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的根本方法和設(shè)計(jì)要求，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)解決具體工程技術(shù)問(wèn)題的能力。 2、掌握液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟，熟悉設(shè)計(jì)的有關(guān)技術(shù)文件，標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)手冊(cè)及相關(guān)元件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。 3、根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)要求，進(jìn)行工況分析和確定液壓系統(tǒng)的液壓元件擬定出液壓系統(tǒng)，并對(duì)液壓系統(tǒng)主要性能作必要的設(shè)計(jì)計(jì)算。 針對(duì)大學(xué)中所學(xué)的機(jī)械及液壓方面的知識(shí)，我選擇這個(gè)課題來(lái)完成

4、我的畢業(yè)設(shè)計(jì)，并進(jìn)行了大量的實(shí)地調(diào)研考察，嘗試和論證。本次設(shè)計(jì)中主要以課本和搜集來(lái)的各種資料作為依據(jù)，基于所學(xué)的知識(shí)，從簡(jiǎn)單入手，循序漸進(jìn)，逐步掌握設(shè)計(jì)的一般方法和步驟，讓我把知識(shí)掌握的更加牢固，并把所學(xué)的知識(shí)融成一個(gè)體系，以適應(yīng)將來(lái)實(shí)際工作的需要。由于初次設(shè)計(jì)，所學(xué)知識(shí)又存在大量局限，實(shí)際經(jīng)驗(yàn)也存在著大量的缺乏，因此對(duì)一些問(wèn)題可能考慮不周，致使設(shè)計(jì)中難免會(huì)存在有某些缺點(diǎn)和錯(cuò)誤，懇請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。第一章 CK6163數(shù)控機(jī)床液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)的立題依據(jù)及方案論證 1.1液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)的立題依據(jù)及課題來(lái)源 現(xiàn)代機(jī)械一般多是機(jī)械、電氣、液壓三者緊密聯(lián)系，結(jié)合的一個(gè)綜合體。液壓傳動(dòng)與機(jī)械傳動(dòng)、電氣傳

5、動(dòng)并列為三大傳統(tǒng)形式，液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在現(xiàn)代機(jī)械的設(shè)計(jì)工作中占有重要的地位，對(duì)于自動(dòng)化程度要求越來(lái)越高的現(xiàn)代機(jī)床設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)更是如此。對(duì)于在現(xiàn)代機(jī)械加工中應(yīng)用比擬廣泛的CK6163數(shù)控車床，液壓傳動(dòng)系統(tǒng)在提高其自動(dòng)化程度同樣具有相當(dāng)重要的作用。請(qǐng)看以下一個(gè)實(shí)例： 對(duì)于普通CK6163數(shù)控車床，采用手動(dòng)卡緊的機(jī)械卡盤，在加工某一工件時(shí)，工人們最常做的動(dòng)作就是手動(dòng)卡緊卡盤及松開卡盤。因?yàn)閿?shù)控系統(tǒng)自動(dòng)加工需要3分鐘，而裝夾、卡緊工件及卸下工件需要1-2分鐘，在這1-2分鐘中，將會(huì)有一半以上的時(shí)間花在手動(dòng)卡緊卡盤及松開卡盤上，這樣算來(lái)，手動(dòng)裝夾、卡緊工件——加工工件——翻開卡盤取出工件整個(gè)過(guò)程要花費(fèi)4

6、-5分鐘。而采用液壓傳動(dòng)系統(tǒng)代替手動(dòng)卡緊、松開工件或，可節(jié)省0.5-1分鐘甚至更多時(shí)間，那么使上述加工過(guò)程花費(fèi)的時(shí)間變?yōu)?.5-4分鐘，這樣算來(lái)加工100件，可節(jié)省將近100分鐘，大約1.5個(gè)小時(shí)，對(duì)于零件加工來(lái)說(shuō)，這是一筆十分可觀的時(shí)間。這完全實(shí)現(xiàn)了提高加工效率，節(jié)省勞動(dòng)時(shí)間的要求，而且大大降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。并且采用液壓傳動(dòng)系統(tǒng)，由于其夾緊力穩(wěn)定又可提高加工過(guò)程中卡緊的可靠性和穩(wěn)定性，從而防止了因手動(dòng)裝夾時(shí)，卡緊力缺乏于抵抗切削力，從而導(dǎo)致工件加工精度不高，甚至報(bào)廢和損壞刀具等設(shè)備的情況。而且隨著液壓傳動(dòng)技術(shù)越來(lái)越完備，完成上述自動(dòng)化改裝是完全可以的。基于上述諸多情況，本次設(shè)計(jì)將CK6163數(shù)

7、控車床的卡盤卡緊，尾座頂緊，以及中心架夾緊三個(gè)動(dòng)作全部設(shè)計(jì)成由液壓傳動(dòng)系統(tǒng)來(lái)完成。 1.2 液壓系統(tǒng)方案的制定與論證 液壓系統(tǒng)方案制定的背景和特點(diǎn) 近年來(lái)，由于液壓技術(shù)廣泛應(yīng)用了高技術(shù)成果，如自動(dòng)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)有了新的開展，也使液壓系統(tǒng)和元件的質(zhì)量、水平有一定的提高。液壓傳動(dòng)技術(shù)在數(shù)控自動(dòng)化機(jī)床上的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，而且也為機(jī)床工業(yè)的自動(dòng)化程度的提高上起到了重要的力量。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)的改良和擴(kuò)展，不斷擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域以滿足未來(lái)的要求。 1.2.2多方案的比

8、擬和論證 根據(jù)對(duì)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)有關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)、調(diào)查和了解，并且借鑒前人經(jīng)驗(yàn)，擬設(shè)計(jì)如下二個(gè)方案以供選擇: 〔1〕系統(tǒng)全部采用常規(guī)閥控制，液壓缸動(dòng)作順序由手動(dòng)換向閥來(lái)控制。其優(yōu)點(diǎn)是性能可靠，平安性高?？梢圆捎脟?guó)內(nèi)均可生產(chǎn)的常規(guī)閥，價(jià)格較廉價(jià)，較易購(gòu)置。缺點(diǎn)是自動(dòng)化程度低、不能適應(yīng)數(shù)控高自動(dòng)化程度的機(jī)床，而且移動(dòng)速度較慢。 〔2〕系統(tǒng)全部采用電磁鐵驅(qū)動(dòng)的電磁控制閥來(lái)控制，其優(yōu)點(diǎn)是移動(dòng)速度快，系統(tǒng)平安可靠，可連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間工作，是近年高自動(dòng)化液壓傳動(dòng)系統(tǒng)控制的開展趨勢(shì)。但目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的電磁換向閥的平安性能還到達(dá)使用要求的還不多，因此需要進(jìn)口或采用臺(tái)灣產(chǎn)品，并且臺(tái)灣產(chǎn)品價(jià)格不是很高，而且根本可以到達(dá)國(guó)

9、際先進(jìn)水平，完全可以滿足使用要求。 1.2.3最終方案的制定和說(shuō)明 從自動(dòng)化的使用要求和平安方面考慮，第二種方案更適合本次設(shè)計(jì)。因此本次設(shè)計(jì)的液壓系統(tǒng)采用了電磁鐵驅(qū)動(dòng)的電磁控制閥。在液壓泵站的設(shè)計(jì)中，采用了獨(dú)立的液壓泵和供油集成塊，用一個(gè)單向閥保證系統(tǒng)平安性。另外，在各個(gè)液壓站集成塊上，有三個(gè)壓力繼電器，可使系統(tǒng)更加平安可靠的工作。 第二章 CK6163數(shù)控機(jī)床液壓系統(tǒng)工況分析 CK6163數(shù)控機(jī)床液壓系統(tǒng)的工況分析是指對(duì)液壓執(zhí)行元件進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析和負(fù)載分析，目的是查明每個(gè)執(zhí)行元件在各自工作過(guò)程中的流量、壓力、功率的變化規(guī)律，作為擬定液壓系統(tǒng)方案，確定系統(tǒng)主要參數(shù)〔壓力和流量〕的依據(jù)。

10、 2.1液壓系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)分析 1、 液壓卡盤的運(yùn)動(dòng)分析 根據(jù)對(duì)普通CK6163數(shù)控車床機(jī)床卡盤卡緊動(dòng)作的觀察和分析可知，液壓卡盤執(zhí)行元件，即液壓缸運(yùn)動(dòng)過(guò)程可分解為：向前卡緊，保持不動(dòng)，向后松開。其運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖如下： 向前卡緊 保持不動(dòng) 原位停止 向后松開 圖1 卡盤液壓缸運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖 2、 液壓尾座的運(yùn)動(dòng)分析 根據(jù)對(duì)普通CK6163數(shù)控車床機(jī)床尾座頂緊動(dòng)作的觀察和分析可知，液壓尾座執(zhí)行元件，即尾座油缸的運(yùn)動(dòng)過(guò)程可分解為：向前頂緊，保持不動(dòng)，向后松開。其循環(huán)分析圖如下： 向前頂緊 保持不動(dòng) 原位停止 向后松開 圖2 座液壓缸運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖 3、 液壓中心架的運(yùn)

11、動(dòng)分析 根據(jù)對(duì)普通CK6163數(shù)控車床機(jī)床中心架壓緊動(dòng)作的觀察和分析可知，液壓中心架執(zhí)行元件，即中心架油缸的運(yùn)動(dòng)過(guò)程可分解為：向前壓緊，保持不動(dòng)，向后松開。其運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖如下： 向前壓緊 原位停止 保持不動(dòng) 向后松開 圖3 中心架液壓缸運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖 2.2液壓系統(tǒng)的負(fù)載分析 1、 液壓卡盤的負(fù)載分析 根據(jù)對(duì)液壓卡盤的運(yùn)動(dòng)分析，液壓卡盤液壓缸的負(fù)載可分為慣性負(fù)載、彈性負(fù)載、粘性負(fù)載、各種摩擦負(fù)載〔如靜摩擦、動(dòng)摩擦等〕以及其它不隨時(shí)間、位置等參數(shù)變化的恒值負(fù)載等。但主要的負(fù)載有：〔1〕啟動(dòng)時(shí)的靜摩擦負(fù)載；〔2〕向前卡緊工進(jìn)時(shí)的工作負(fù)載；〔3〕后退時(shí)的動(dòng)摩擦負(fù)載。這些負(fù)載都

12、是單向負(fù)載，是與運(yùn)動(dòng)方向相反的正值負(fù)載，近似為恒定的負(fù)載，并且負(fù)載力的方向與液壓缸活塞軸線重合。 液壓卡盤的主要作用是在加工工件時(shí)限制工件兩個(gè)自由度，以卡緊工件，保證加工的順利完成。 2、液壓尾座的負(fù)載分析 液壓尾座的負(fù)載類同于液壓卡盤，在此不必再分析。 液壓尾座的主要作用是在加工時(shí)頂緊工件，以保證加工精度。 3、液壓中心架的負(fù)載分析 液壓中心架的負(fù)載類型與液壓卡盤的類同，在次不必分析。 液壓中心架的主要作用是在加工長(zhǎng)軸類工件時(shí)，在卡盤和尾座中間支撐工件，以保證工件的剛度，提高加工精度。 第三章 CK6163數(shù)控機(jī)床液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 3.1 CK6163數(shù)控機(jī)床液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

13、要求 1、液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求是進(jìn)行每項(xiàng)程序設(shè)計(jì)的依據(jù)。在制定根本方案并進(jìn)行進(jìn)一步著手液壓系統(tǒng)各局部設(shè)計(jì)之前，必須把設(shè)計(jì)要求以及與該設(shè)計(jì)內(nèi)容有關(guān)的其他方面了解清楚。 〔1〕機(jī)床的概況：用途、性能、工藝流程、作業(yè)環(huán)境、總體布局等； 〔2〕液壓系統(tǒng)要完成哪些動(dòng)作，動(dòng)作順序及彼此關(guān)系如何； 〔3〕液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)形式，運(yùn)動(dòng)速度； 〔4〕各動(dòng)作機(jī)構(gòu)的載荷大小及其性質(zhì)； 〔5〕對(duì)調(diào)整范圍、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性、轉(zhuǎn)換精度等性能方面的要求； 〔6〕自動(dòng)化程度、操作控制方式的要求； 〔7〕對(duì)防塵、防爆、防寒、噪聲、平安可靠性的要求； 〔8〕對(duì)效率、本錢等方面的要求。 2、各個(gè)液壓傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)要求為

14、： 〔1〕液壓卡盤夾持工件的范圍為Φ0～Φ630；最高壓力為4.5MPa；液壓卡盤夾緊時(shí)間：t=2.2s。 〔2〕液壓尾座設(shè)計(jì)要求:最高壓力4.5 MPa，換擋時(shí)間t=6s，尾座活塞桿最大行程L=280mm。 〔3〕液壓中心架設(shè)計(jì)要求：最高壓力為4.5MPa，換擋時(shí)間t=1s，中心架液壓缸最大行程L=80mm。 〔4〕液壓系統(tǒng)壓力〔0.2～4.5MPa〕，預(yù)計(jì)液壓系統(tǒng)使用流量：23L/min。 液壓系統(tǒng)作為CK6163數(shù)控機(jī)床的傳動(dòng)裝置， 應(yīng)采用結(jié)構(gòu)比擬簡(jiǎn)單，設(shè)備外形尺寸小，能遠(yuǎn)距離傳遞大能量；能承受較大的載荷；沒(méi)有復(fù)雜的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；在室內(nèi)的空氣里能保證平安，動(dòng)作迅速；操作、調(diào)節(jié)簡(jiǎn)單

15、；過(guò)載保護(hù)簡(jiǎn)單可靠。 3.2 CK6163機(jī)床液壓系統(tǒng)選型 1、液壓回路的選擇 根據(jù)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，本液壓系統(tǒng)采用開式回路，即執(zhí)行元件〔即液壓缸〕的排油回油箱，工作介質(zhì)油液經(jīng)過(guò)冷卻、沉淀后再進(jìn)入液壓泵的進(jìn)口，再進(jìn)行循環(huán)工作。 2、液壓油液的選擇 由于本次設(shè)計(jì)的液壓系統(tǒng)為普通液壓系統(tǒng)，因此選用礦油型液壓油作為工作介質(zhì)。又根據(jù)室內(nèi)的工作狀況，及北方冬夏工作溫度變化較大的特點(diǎn)，冬季選用N32#液壓油,夏季選用N46#液壓油，通過(guò)液位計(jì)YWZ-80T可觀察油位和油溫。液壓油需半年更換一次,并清理油箱。 3、執(zhí)行元件的選擇 根據(jù)液壓系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)分析，本設(shè)計(jì)中要實(shí)現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)均為直線運(yùn)動(dòng)，故可

16、采用活塞液壓缸或柱塞液壓缸。又因?yàn)橹灰笠粋€(gè)方向工作，反向退回，故采用單活塞桿液壓缸，并且由于負(fù)載力與活塞桿軸線重合，故不必采用柱塞缸。 4、液壓泵的選擇 根據(jù)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，該系統(tǒng)最高壓力p=4.5Mpa，故可以采用雙作用葉片泵或齒輪泵。 3.3執(zhí)行元件的工作參數(shù)確實(shí)定 確定液壓缸的參數(shù)計(jì)算與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1、CK6163液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中采用的液壓缸及其參數(shù)為： 〔1〕液壓卡盤液壓缸：外作用力R=800kg，最大工作壓力p=4MPa; 〔2〕液壓尾座液壓缸：外作用力R=800kg，最大工作壓力p=4MPa; 〔3〕液壓中心架液壓缸：外作用力R=200kg，最大工作壓力p=4MP

17、a; 2、液壓缸參數(shù)計(jì)算 〔1〕卡盤液壓缸參數(shù)計(jì)算 液壓卡盤一般選用德川MS105-MS200，查閱資料可知流量為20L/min壓力為4MPa由此可選出VPVC-F40中低壓力葉片泵。根據(jù)其壓力、流量特性曲線可知所需電動(dòng)機(jī)功率最大可為1.5kw。根據(jù)流量和壓力可選出液壓閥規(guī)格和型號(hào).我們選用直徑為φ

18、6通用液壓閥,流量為40L/min,壓力為20MPa。 〔2〕尾座液壓缸參數(shù)計(jì)算 液壓缸負(fù)載F，其受力分析如圖4，查文獻(xiàn)[2]表20-2-15中公式 F= 〔1〕 式中 R——液壓缸外作用力 ——液壓缸總效率 查參考文獻(xiàn)[2]表20-6-3及參考文獻(xiàn)[1]中的經(jīng)驗(yàn)公式，在額定壓力下的液壓缸，總效率為η=0.9-0.95 ，取η=0.93，變檔階段液壓缸所受外作用力F=800kg，代入公式〔1〕得： F= ==860kg 計(jì)算油缸面積A==

19、=0.002107=2107 圖4 液壓缸受力分析圖 F-負(fù)載力 -摩擦力 v-速度 D-液壓缸直徑 d-活塞桿直徑 -液壓油進(jìn)口 -液壓油出口 計(jì)算液壓缸直徑D= =51.8mm,可圓整為D=80mm,活塞桿直徑d=0.5D=40mm。 計(jì)算所需流量Q 油缸無(wú)桿腔充滿油液時(shí)油缸容積 V= = =50.2428 =1.407 因?yàn)轫斁o時(shí)間為300/50=6秒,也就是油缸的無(wú)桿腔充滿油液需要6秒,因此計(jì)算流量Q Q=V×60/6 =1.407×60/6 =14.07L/min 根據(jù)壓力和流量可選擇流量為23L/min,壓力調(diào)整范圍為0.8～5Mp

20、a的液壓泵即可滿足要求。 〔3〕中心架液壓缸參數(shù)計(jì)算 液壓缸負(fù)載F，其液壓缸受力分析同圖4，查文獻(xiàn)[2]表20-2-15中公式 F= 〔2〕 式中 R——液壓缸外作用力 ——液壓缸總效率 查參考文獻(xiàn)[2]表20-6-3及參考文獻(xiàn)[1]中的經(jīng)驗(yàn)公式，在額定壓力下的液壓缸，總效率為η=0.9-0.95 ，取η=0.93，中心架液壓缸所受外作用力R=200kg，代入公式〔2〕得： F= ==215kg 計(jì)算油缸面積A===0.0005267

21、5=526.75 計(jì)算液壓缸直徑:D===25.9mm，可圓整為D=40mm,活塞桿直徑d=0.5D=20mm。 計(jì)算所需流量Q，油缸無(wú)桿腔充滿油液時(shí)油缸容積 V= ==100.5=0.1005 因?yàn)閾Q檔時(shí)間為1秒,也就是油缸無(wú)桿腔充滿油液需要1秒,因此計(jì)算流量Q Q=V×60=0.1005×60=6.23L/min 根據(jù)壓力和流量可選擇流量為8L/min，壓力調(diào)整范圍為0.8～5MPa的液壓泵，即可滿足要求。 3、 液壓缸的壁厚 〔1〕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

22、厚壁圓筒。起重運(yùn)輸機(jī)械和工程機(jī)械的液壓缸，一般用無(wú)縫鋼管材料，大多屬于薄壁圓筒結(jié)構(gòu)，查參考文獻(xiàn)[16]表4-17，其壁厚按薄壁圓筒公式有為： 〔3〕 式中 δ——液壓缸壁厚，m； D ——液壓缸內(nèi)徑，m； ——試驗(yàn)壓力，一般取最大工作壓力的1．25—1．5倍，低壓系統(tǒng)取1.5倍； [σ]——缸筒材料的許用應(yīng)力。其值為：鍛鋼：[σ]＝110-120 MPa; 無(wú)縫鋼管[σ]＝100-110 MPa。 采用無(wú)縫鋼管，

23、取[σ]＝110 MPa，試驗(yàn)壓力=1.5×4=6 MPa。代入公式〔3〕得： 尾座液壓缸壁厚：= =0.0022m=2.2mm，故取其壁厚為7.5mm。 中心架液壓缸壁厚：= =0.0011m=1.1mm，故取其壁厚為5mm。 〔2〕缸筒壁厚的驗(yàn)算 液壓缸的額定壓力值應(yīng)低于一定的極限值,保證工作平安。 〔4〕 為防止缸筒在工作時(shí)發(fā)生塑性變形，液壓缸的額定壓力值應(yīng)與塑性變形壓力有一定的比例范圍。

24、 〔5〕 〔6〕 式中 D--------缸筒內(nèi)徑〔m〕； ---------缸筒外徑 (m) ,=D+2δ； ---------液壓缸的額定壓力 (MPa)； --------- 缸筒發(fā)生完全塑性變形時(shí)的壓力 (MPa)； -------缸筒材料的屈服點(diǎn) (MPa)； 查參考文獻(xiàn)[4]表15-1，

25、缸筒材料的屈服強(qiáng)度=285MPa，將代入公式〔4〕得： =30.48MPa 將代入公式〔6〕得： =51.90MPa 取=0.42×51.90=21.80 MPa 液壓缸的額定壓力=4MPa，所以缸筒厚度合格。 〔3〕缸底厚度計(jì)算 設(shè)計(jì)缸筒底部為平面，其厚度可以按照四周的圓盤強(qiáng)度公式近似計(jì)算。查參考文獻(xiàn)[2]表20-6-8，由公式： 〔7〕 式中 -------- 缸筒底部厚度〔m〕； -------- 缸筒底部?jī)?nèi)徑〔m〕； --------液壓缸的額定

26、壓力 (MPa)； --------缸筒底部材料的許用應(yīng)力 (MPa)，，取n=2，σs=285 MPa， 算得σp=142.5 MPa；代入公式〔7〕得： 所以，尾座液壓缸缸底的壁厚≥0.433×0.08×=0.0058m，取6mm。 中心架液壓缸缸底的壁厚≥0.433×0.04×=0.0029m，取3mm。 4、活塞桿的強(qiáng)度計(jì)算 活塞桿在穩(wěn)定工況下，只受軸向推力的作用，其受力如圖4所示： 查參考文獻(xiàn)[2]，只受軸向推力的作用時(shí)，那么可以近似地用直桿承受的簡(jiǎn)單強(qiáng)度計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算：

27、 〔8〕 式中 F——活塞桿的作用力，N； d——活塞桿直徑，m； σp——材料的許用應(yīng)力，無(wú)縫鋼管σp=100-110MPa； 液壓缸受軸向推力的作用，F(xiàn)，d帶入公式〔8〕，計(jì)算得： 卡盤液壓缸已選用成品件，不需要校核； 尾座液壓缸F=800kg，d=40mm，所以σ= =6.24MPa＜σp。 中心架液壓缸F=200kg，d=20mm，所以σ= =24.97 MPa＜σp。 所以活塞桿強(qiáng)度滿足要求。 5、液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 液壓缸主要尺寸確定以后，就進(jìn)行各局部的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。主要包括缸體與缸蓋的連接結(jié)構(gòu)、

28、活塞桿與活塞的連接結(jié)構(gòu)、活塞桿導(dǎo)向局部結(jié)構(gòu)、密封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)根據(jù)具體情況進(jìn)行選擇。 〔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)。常見(jiàn)的有法蘭連接、螺紋連接、外半環(huán)連接、內(nèi)半環(huán)連接。通過(guò)參考文獻(xiàn)[1] P14表2-7選擇螺紋連接，其優(yōu)點(diǎn)是：a 外形尺寸小 b較輕。缺點(diǎn)是：端部工藝要求較高，裝卸時(shí)要用專用工具。 〔2〕活塞桿與活塞的連接結(jié)構(gòu) 以中心架液壓缸活塞桿與活塞為例分析其的連接結(jié)構(gòu)，通過(guò)參考文獻(xiàn)[3]，確定液壓缸采用整體式結(jié)構(gòu)，這種連接結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適用于缸徑較小的液壓缸，如圖5

29、和圖6。 圖5 整體式結(jié)構(gòu)〔剖視圖〕 圖6 整體式結(jié)構(gòu)〔外形圖〕 圖7 螺紋連接結(jié)構(gòu) 后來(lái)考慮到這種結(jié)構(gòu)，活塞的直徑為40mm，活塞桿直徑為20mm，加工中，先車削出活塞外徑，再車削出活塞桿直徑20mm，會(huì)造成很大的材料浪費(fèi)，采用螺紋連接結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于活塞、活塞桿的加工。如圖7。 〔3〕活塞桿導(dǎo)向局部的結(jié)構(gòu) 活塞桿導(dǎo)向局部的結(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)用較普遍。導(dǎo)向變的位置可安

30、裝在密封圈的內(nèi)側(cè)，也可以在外側(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(rùn)滑；而油壓機(jī)常采用裝在外側(cè)，防止在高壓下工作時(shí)，密封固有足夠的油壓將唇邊張開，這樣提高了密封性能。 其特點(diǎn)是：a 端部與活塞桿直接觸導(dǎo)向，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但磨損后只能更換整個(gè)端蓋。 b 蓋與桿的密封常用O型、Y型密封圈。 c 防塵圈選用無(wú)骨架的防塵圈。 〔4〕密封圈選用 密封的分類：可分為靜密封和動(dòng)密封兩種。 a 靜密封 在正常工作的時(shí)候，無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的零件的配合外表之間的密封叫靜密封。 b 動(dòng)密封 在正常工作的時(shí)候，具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的零件配合外表之間的密封叫動(dòng)密封。 靜密封和動(dòng)密封都可以到達(dá)完全

31、密封，但某些動(dòng)密封部位有一定的泄漏量，可以起到潤(rùn)滑作用，減小摩擦和磨損。 活塞及活塞桿處的密封圈的選用，應(yīng)根據(jù)密封的部位、使用的壓力、溫度、運(yùn)動(dòng)速度的范圍不同而選擇不同類型的密封圈，通過(guò)參考文獻(xiàn)[3] P17，選用O型圈加擋圈的形式。 3.3.2擬定系統(tǒng)原理圖 1、 考前須知 在擬定液壓系統(tǒng)時(shí)，注意了以下幾方面向題： 〔1〕防止回路間可能存在的相互干擾。 〔2〕確保系統(tǒng)平安可靠 液壓系統(tǒng)運(yùn)行中的不平安因素是多種多樣的。例如異常的負(fù)載、停電，外部環(huán)境條件的急劇變化，操作人員的誤操作等，都必須有相應(yīng)的平安回路或措施，確保人身及設(shè)備平安。例如，為了防止工作部件的漂移、下滑、超速等，應(yīng)有

32、鎖緊、平衡、限速等回路；為了防止由于操作者的誤操作，或由于液壓元件失靈而產(chǎn)生誤動(dòng)作，應(yīng)有誤動(dòng)作防止回路等。 2、將各個(gè)回路圖合成，整個(gè)設(shè)計(jì)的液壓系統(tǒng)圖就初步繪制了，再檢查并加以補(bǔ)充完善，便可以繪制出正式的液壓系統(tǒng)原理圖。如圖8： 表1 電磁體動(dòng)作表 電磁鐵 油缸 1VB 2VB 3VB 4VB 5VB 6VB SP1 SP2 SP3 液壓 卡盤 夾件夾緊 撐件松開 + + 夾件松開 撐件夾緊 + + 尾座 油缸 向前

33、+ + 向后 + 中心架 油缸 向前 + 向后 + 原位 “+〞表示電磁鐵得電。將繼電器SP1或SP2的壓力調(diào)至夾緊或撐緊工件所需要的〔0-4MPa〕，SP3調(diào)至尾座所需要的壓力〔0-4MPa〕，當(dāng)油液中的壓力低于繼電器SP1、SP3或SP3的設(shè)定壓力時(shí)〔0.6-4MPa〕。SP1、SP2或SP3發(fā)出信號(hào)，使主軸停止運(yùn)轉(zhuǎn)，待調(diào)好壓力后再重新啟動(dòng)。 尾座油缸 中心架

34、油缸 卡盤油缸 1 2 3 5 4 11 7 6 8 9 10 12 圖8 液壓系統(tǒng)原理圖 1VB-6VB為電磁換向閥的電磁鐵 SP1-SP3為壓力繼電器 1-12名稱見(jiàn)表2 3.4液壓元件和裝置的選擇 3.4.1液壓閥的選擇 根據(jù)所擬定的液壓原理圖及設(shè)計(jì)要求，按流過(guò)各元件的最大流量來(lái)選擇液壓元件的規(guī)格。本液壓系統(tǒng)的最高壓力為4.5MPa,最大流量為32L/min。查參考數(shù)目[16]中的選擇方法及選擇標(biāo)準(zhǔn)?？紤]到本系統(tǒng)作為數(shù)控機(jī)床設(shè)備對(duì)

35、性能具有特殊要求，所以大多數(shù)閥類元件均采用臺(tái)灣生產(chǎn)的較先進(jìn)的液壓元件。所選擇的閥類元件及其他元件清單如下表： 表2 液壓系統(tǒng)元件清單 序號(hào) 名稱 型號(hào) 數(shù)量 備注 1 油箱 專用件 1 2 濾油器 W-08 1 0-5.5Mpa 3 電機(jī)泵組 SMVP-40-3-3 1 4 單向閥 CI-T

36、04-05-10 1 5 通道體 專用件 1 見(jiàn)CAD圖紙5 6 單向節(jié)流閥 MTC-02P-K-20 1 7 節(jié)流閥 MT-02B-K-20 2 8 壓力繼電器 MPS-02A-K-1-20 1 0.6-4Mpa 9 壓力繼電器 MPS-02W-K-1-20 1 0.6-4Mpa 10 減壓閥 MPR-02P-K-1-20 3

37、 0.3-4Mpa 11 壓力表 YN-63-I 4 12 換向閥 SWH-G02-C2-D24-20 3 3.4.2定管道尺寸 油管內(nèi)徑尺寸一般可參照選用的液壓元件接口尺寸而定，也可安管路允許流速進(jìn)行計(jì)算。本系統(tǒng)最大流量為32L/min,壓油管的允許流速取v=5m/s,那么內(nèi)徑d=4.6為 d =4.6=11.6mm 綜合諸因素，現(xiàn)取油管的內(nèi)徑d為12mm?，F(xiàn)參照泵的吸油口尺寸，取吸油管內(nèi)徑d為12mm。 四章 液壓控制裝置集成塊的設(shè)計(jì) 4.1液壓控制裝置的總體設(shè)計(jì) 根據(jù)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)手冊(cè)及本系統(tǒng)的原

38、理圖,液壓站上液壓控制裝置的集成方式可以設(shè)計(jì)一個(gè)疊加閥式集成,包括一個(gè)通道體,三個(gè)疊加閥集成塊。各由四個(gè)緊固螺柱把它們連接在通道體上，再由四個(gè)螺釘將其整體緊固在油箱蓋上，組成一個(gè)完整的液壓供油控制裝置。 疊加閥式集成的優(yōu)點(diǎn)是標(biāo)準(zhǔn)化、通用化和集成化程度高，設(shè)計(jì)、加工及裝配周期短，便于進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)；體積小、重量輕、占地面積小；配置靈活、安裝維護(hù)方便，便于通過(guò)增減疊加閥，實(shí)現(xiàn)液壓系統(tǒng)原理的變更；減少了管件和閥之間的連接輔助件，耗材少，本錢低；壓力損失小，消除了漏油、振動(dòng)和噪聲，系統(tǒng)穩(wěn)定性高，使用平安可靠等。 其主要缺點(diǎn)是回路形式較少，一般通徑≤32mm，故不能滿足復(fù)雜和大功率液壓系統(tǒng)的需要

39、。但由于本系統(tǒng)壓力和功率較小，且回路較簡(jiǎn)單，因此完全可以滿足使用要求，并充分發(fā)揮了該集成方式的優(yōu)點(diǎn)，故完全可以采用該種形式的設(shè)計(jì)。具體安裝方式見(jiàn)液壓系統(tǒng)裝配圖。 4.2通道體設(shè)計(jì)的技術(shù)要求 1、通道體及疊加閥中工作介質(zhì)為N32#或N46#，固密封性要求較高，各個(gè)連接件之間必須加密封圈。 2、通道體內(nèi)油道縱橫分布，比擬復(fù)雜，故應(yīng)注意各個(gè)油路間的距離，使其滿足強(qiáng)度條件，以保證工作時(shí)在油壓作用下不被擊穿。通常兩孔間的最小壁厚不得小于5mm。 3、以底面為基準(zhǔn)，上外表與下外表的平行度公差不超過(guò)0.03mm，各個(gè)側(cè)面與底面垂直度公差不超過(guò)0.1mm。塊間接合面光潔度0.8，其余面為3.2。 4

40、、所有棱邊倒圓角，去毛刺，外表發(fā)藍(lán)處理。 5、鋼坯不得有影響使用的氣孔裂紋和雜質(zhì)等缺陷。 6、所有螺孔的螺紋按GB196—63規(guī)定，精度按GB197—63中三級(jí)制造，不允許有碰傷毛刺及影響使用的雙牙尖劃痕和螺紋不完善等缺陷。 7、工作壓力為4.5MP a ,試驗(yàn)壓力為工作壓力的1.5倍，保壓5分鐘。 8、其余孔的定位尺寸公差為 0.2mm。 4.3通道體設(shè)計(jì) 通道體是連接從液壓泵傳來(lái)的油管與疊加閥的零件，它將液壓泵傳來(lái)的壓力油分配給控制三個(gè)不同液壓缸運(yùn)動(dòng)的疊加閥集成塊。在這個(gè)通道體上,有兩個(gè)通孔分別是P口和T口,同樣是通徑為14mm的孔。油液就是通過(guò)這兩個(gè)孔進(jìn)入和流出液壓控制元件和

41、執(zhí)行元件，進(jìn)行工作的 。其內(nèi)部其他的油孔，其具體尺寸和形狀參考疊加閥及液壓油箱的大小而設(shè)計(jì)，以保證系統(tǒng)流量和壓力為準(zhǔn)，具體式樣參考CAD零件圖紙5。 4.4疊加閥的選擇 根據(jù)3.4節(jié)液壓閥的選擇，結(jié)合通道體的尺寸，通過(guò)對(duì)疊加閥系列型譜進(jìn)行調(diào)查研究，選擇如表2中的疊加閥與之配合。其具體裝配順序參見(jiàn)裝配圖。 第五章 液壓站的設(shè)計(jì) 液壓站是由液壓油箱、液壓電機(jī)泵組裝置及液壓控制裝置三大局部組成。液壓油箱裝有空氣濾清器、加油孔〔即濾油器〕、液位計(jì)，清洗孔等元件。液壓電機(jī)泵組裝置包括液壓泵、驅(qū)動(dòng)電機(jī)及其它們之間的聯(lián)軸器等。液壓控制裝置是指液壓系統(tǒng)的各類控制閥元件及其聯(lián)接體。 參考同類產(chǎn)品的

42、設(shè)計(jì)，本液壓站采用了集中式結(jié)構(gòu)。 5.1液壓油箱的設(shè)計(jì) 液壓油箱的作用是貯存液壓油、別離液壓油中的雜質(zhì)和空氣，同時(shí)還起到散熱作用。通過(guò)借鑒前人經(jīng)驗(yàn)及個(gè)人創(chuàng)新，設(shè)計(jì)的油箱見(jiàn)裝配圖。 液壓油箱有效容積確實(shí)定 液壓油箱在不同的工作條件下，影響散熱的條件很多，通常按壓力來(lái)考慮。液壓油箱的有效容量V可確定為： 在低壓系統(tǒng)中〔0-2.5MPa〕 可?。篤=〔2—4〕 在中壓系統(tǒng)中〔2.5-6.3MPa〕 可取: V=(5—7) 在高壓系統(tǒng)中〔6-12MP a〕 可取:V=(6—12) 式中 V—液壓油箱有效容積 —液壓泵額定流量。 由于本系統(tǒng)壓力為4Mpa，屬于中壓系

43、統(tǒng)，因此油箱的容積可按上式計(jì)算。與泵的流量結(jié)合起來(lái)，選用V=200L即可滿足使用要求。 液壓油箱的外形尺寸 液壓油箱的有效容積確定以后，需設(shè)計(jì)液壓油箱的外形尺寸，這次采用的外型尺寸為：長(zhǎng)650mm;寬400mm；高900mm的外型尺寸，見(jiàn)裝配圖。 液壓油箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 為了減少液壓站的震動(dòng)及發(fā)熱等問(wèn)題對(duì)機(jī)床的影響，液壓油箱的結(jié)構(gòu)多采用鋼板焊接的別離式液壓油箱。 1、隔板 〔1〕作用 增長(zhǎng)液壓油流動(dòng)循環(huán)時(shí)間，除去沉淀雜質(zhì)，別離、去除水和空氣，調(diào)整溫度，吸收液壓油壓力的波動(dòng)及防止液面的波動(dòng)。 〔2〕安裝形式 隔板的安裝形式有多種，可以把隔板設(shè)計(jì)成低于液壓油面，其高度為最低油面

44、的2/3，使液壓油從隔板上方流過(guò)；還可以設(shè)計(jì)成高出液壓油面，即使隔板與油箱該連為一體，向下伸到吸油管及回油管以下，使液壓油經(jīng)沉淀冷卻后從隔板側(cè)面流過(guò)。這種方式更便于加工和清洗油箱。本液壓油箱設(shè)計(jì)時(shí)，采用了此種方式。 〔3〕過(guò)濾網(wǎng)的配置 過(guò)濾網(wǎng)設(shè)計(jì)成將液壓油箱內(nèi)部一分為二，使吸油管與回油管隔開，這樣液壓油可以經(jīng)過(guò)一次過(guò)濾。過(guò)濾網(wǎng)通常使用50—100目左右的金屬網(wǎng)。 2、吸油管與回油管 〔1〕回油管出口 回油管出口形式有直口、斜口、彎管直口、帶擴(kuò)散器的出口等幾種形式，斜口應(yīng)用得較多，一般為斜口。為了防止液面波動(dòng)，可以在回油管出口裝擴(kuò)散器?；?油管放置在液面以下，與油箱底面相距400m

45、m，回油管放在液面以下。 〔2〕吸油管 吸油管前設(shè)置濾油器，其精度為100—200目的網(wǎng)式或線隙式濾油器。濾油器與箱底音質(zhì)距離為40mm。為防止吸油時(shí)卷吸空氣或因流入液壓油箱的液壓油攪動(dòng)油面，致使油中混入氣泡，吸油管插入液壓油面以下。 〔3〕吸油管與回油管的方向 為了使油液的流動(dòng)具有方向性，綜合考慮隔板、吸油管和回油管的配置，盡量把吸油管和回油管用隔板隔開，為了不使回油管的壓力波動(dòng)涉及吸油管，吸油管及回油管的斜口方向一致。 3、頂蓋及清洗孔 〔1〕頂蓋 在液壓油箱頂蓋上裝設(shè)閥組、空氣濾清器時(shí)，必須十分牢固。液壓油箱同它們的接合面要平整光滑，將密封填料、耐油橡膠密封墊圈以及

46、液壓密封橡膠襯入其間，以防雜質(zhì)、水和空氣侵入，并防止漏油。同時(shí)，不允許油閥和管道泄漏在箱蓋上的液壓油流回液壓油箱內(nèi)。由于電機(jī)和泵的尺寸均較大，所以放在液壓油箱的側(cè)面。 〔2〕清洗孔 本次設(shè)計(jì)中的油箱上沒(méi)有設(shè)計(jì)專用的清洗孔，為最大限度地易于清掃液壓油箱內(nèi)的各個(gè)角落和取出箱內(nèi)的元件，將整個(gè)頂蓋設(shè)計(jì)成活動(dòng)式，由螺釘、墊片連接并密封。 〔3〕雜質(zhì)和污油的排放 為了便于排放污油，液壓油箱底部做成了傾斜式箱底，并將放油塞安放在了最低處。 〔4〕液面指示 為了觀察液壓油箱內(nèi)的液面情況，在箱的側(cè)面安裝了液位計(jì)YWZ-80T，指示最高、最低油位。 〔5〕液壓油箱的起吊 對(duì)液壓裝置而言，從

47、工廠裝配開始，到最終送到用戶，要經(jīng)過(guò)反復(fù)裝卸，所以在整個(gè)液壓站設(shè)計(jì)了較高的四個(gè)支腳，以便于裝卸。 〔6〕液壓油箱的防銹 為了防止液壓油箱內(nèi)部生銹，應(yīng)在油箱內(nèi)外壁涂耐油防銹涂料。 5.2泵-電動(dòng)機(jī)裝置的選擇 液壓泵-電動(dòng)機(jī)裝置包括液壓泵、電動(dòng)機(jī)、泵用聯(lián)軸器等，又稱為泵組。其計(jì)算選擇如下： 5.2.1 確定液壓泵的流量、壓力和選擇泵的規(guī)格 1、泵的工作壓力確實(shí)定 考慮到正常工作中進(jìn)油管路有一定的壓力損失，所以泵的工作壓力 〔9〕 式中 —液壓泵的最大工作壓

48、力； —執(zhí)行元件的最大工作壓力； —油管路中的壓力損失，簡(jiǎn)單系統(tǒng)可取0.2～0.5MPa,復(fù)雜系統(tǒng)取0.5～1.5MPa,在此系統(tǒng)中我們?nèi)?.5MPa. 那么=4+0.5=4.5〔MPa) 上述計(jì)算所得的是系統(tǒng)的靜態(tài)壓力,考慮到系統(tǒng)在各種工況的過(guò)渡階段出現(xiàn)的動(dòng)態(tài)壓力往往超過(guò)靜態(tài)壓力。另外考慮到一定的壓力貯備量,并確保泵的壽命,因此選項(xiàng)泵的額定壓力Pn應(yīng)滿足Pn≥1.2532=4Mpa 2、泵的流量確定 液壓泵的最大流量應(yīng)為, 式中 —液壓泵的最大流量； 系數(shù),一般取=1.1～1.3， 取=1.1，那么三個(gè)液壓缸同時(shí)工作〔即流量取最大〕時(shí)， =1.1(20+15.07

49、+3.3912) =40(L/min) 3、選擇液壓泵的規(guī)格 根據(jù)以上算得的和，可選擇VPVC葉片泵，其型號(hào)為VPVC-F40-A3,最大流量40L/min,調(diào)壓范圍3.15MPa-5MPa。 5.2.2電動(dòng)機(jī)的計(jì)算選擇 1、卡盤液壓缸所需功率的計(jì)算 由節(jié)的表達(dá)可知，卡盤所需電動(dòng)機(jī)最大功率可為=1.5KW。 2、尾座液壓缸所需功率的計(jì)算 根據(jù)節(jié)中尾座液壓缸的參數(shù)P、Q的計(jì)算可知，需要電動(dòng)機(jī)功率， ===500W 3、中心架液壓缸所需功率的計(jì)算 根據(jù)節(jié)中中心架液壓缸的參數(shù)P、Q的計(jì)算可知，計(jì)算需要電動(dòng)機(jī)功率， ===200W 4、電動(dòng)機(jī)的選擇 根據(jù)以上計(jì)算的功率可

50、知，電機(jī)總功率為=1.5+0.5+0.2=2.2kw 可選出電動(dòng)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)功率為2.2kw轉(zhuǎn)速1800r/min型號(hào)為3HP4P3。根據(jù)流量和壓力可選出液壓閥規(guī)格和型號(hào).我們選用直徑為φ6通用液壓閥 , 流量為40L/min,壓力為20MPa。 5、泵-電動(dòng)機(jī)的綜合選擇。據(jù)液壓泵的型號(hào)及參數(shù)，并結(jié)合電動(dòng)機(jī)型號(hào)參數(shù)，再查閱相關(guān)手冊(cè)現(xiàn)選用SMVP-40-3-3變量葉片泵電機(jī)組合,該泵組的根本參數(shù)：流量為40L/min，額定壓力為5.5MPa,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為1800r/min。 采用該電機(jī)泵組的優(yōu)點(diǎn)有： （1） 變量泵與直接式電機(jī)設(shè)計(jì)成一體，不僅便于安裝使用，而且可以節(jié)省安裝空間； （2） 可以

51、提高同心度，減少噪音。 5.3 液壓站的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 液壓泵裝置包括不同類型的液壓泵、驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)及其聯(lián)軸器等。其安裝方式分為立式和臥式兩種。本設(shè)計(jì)采用臥式。電機(jī)泵組安裝在油箱的左側(cè)。電機(jī)泵組及管道安裝在液壓油箱上面，安裝維修方便，散熱條件好。其余液壓元件的位置設(shè)計(jì)以方便整體布局為準(zhǔn)。具體設(shè)計(jì)見(jiàn)裝配圖。 第六章 液壓系統(tǒng)的驗(yàn)算 該液壓系統(tǒng)中進(jìn)、回油管的內(nèi)徑均為12mm，選用N46#液壓油，考慮到N46#液壓油的最低溫度為15攝氏度，查得其時(shí)的運(yùn)動(dòng)粘度，密度。 1、壓力損失的驗(yàn)算 液壓缸運(yùn)動(dòng)時(shí)壓力損失，最大速度為3m/min，最大流量為40L/min ,那么油液在管內(nèi)的流速為 (cm/min) =1799363.63(cm/min) =299.89(cm/s) 管道內(nèi)的流動(dòng)雷諾數(shù)為 =799.71， <2300， 可見(jiàn)乳化液在管道內(nèi)流態(tài)為層流，其沿程阻力系數(shù)0.09 進(jìn)油管道的沿程壓力損失為 =0.09=0.019Pa 液壓缸工進(jìn)時(shí)工作阻力最大，壓降滿足壓力損失范圍要求，所以無(wú)需修改原設(shè)計(jì)。 2、系統(tǒng)溫升的驗(yàn)算 由于本液壓系統(tǒng)的工作介質(zhì)為N32#液壓油或N46#液壓油，且采用開式回路，溫度不是很高。機(jī)床允許的溫升最高為80攝氏度,所以系統(tǒng)溫升可以保證在許可范圍內(nèi)，所以不需要進(jìn)行溫升的驗(yàn)算。