SX-ZY-250型注射機(jī)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)【注塑機(jī)】【3張CAD圖紙】

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指導(dǎo)教師徐慧學(xué)生姓名瞿建文課題名稱SX-ZY-250型塑料注射成型機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容及任務(wù)設(shè)計(jì)SX-ZY-250型塑料注射成型機(jī)液壓系統(tǒng)。該注塑機(jī)能完成的主要?jiǎng)幼饔校洪]模（包括：慢速閉?？焖匍]模低壓慢速閉模高壓閉模動作等）；注射（注射充模行程可實(shí)現(xiàn)三級注射速度控制，即：注射速度，注射速度，注射速度）；保壓；啟模（含慢速啟?？焖賳⒛Ｂ賳⒛＃豁敵?；注射座整體前移和后退。此外，預(yù)塑和螺桿后退等輔助動作也能夠?qū)崿F(xiàn)。設(shè)計(jì)過程中液壓元件所選用型號正確、有理有據(jù)；整個(gè)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)科學(xué)、規(guī)范、合理。擬達(dá)到的要求或技術(shù)指標(biāo)（1）液壓系統(tǒng)總圖1張（A0）；（2）液壓站總圖1張；（3）液壓缸裝配圖1張；（4）合模、頂出液壓系統(tǒng)原理圖1張（5）設(shè)計(jì)計(jì)算說明書。液壓系統(tǒng)總體方案的分析論證；液壓元件設(shè)計(jì)計(jì)算和液壓元器件的選擇；液壓站的設(shè)計(jì)計(jì)算；液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算；SX-ZY-250型塑料注射成型機(jī)液壓系統(tǒng)工作原理及工作流程。進(jìn)度安排起止日期工作內(nèi)容備注3.14.154.184.254.265.75.85.125.135.265.275.305316.1自主實(shí)習(xí)學(xué)校組織的畢業(yè)實(shí)習(xí)搜集設(shè)計(jì)的相關(guān)資料液壓系統(tǒng)整體規(guī)劃設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)和液壓站設(shè)計(jì)液壓缸設(shè)計(jì)寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書通過指導(dǎo)老師驗(yàn)收主要參考資料1、 楊培元、朱福元主編.液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡明手冊.機(jī)械工業(yè)出版社.2、 何存興、張鐵華主編.液壓傳動與氣壓傳動.華中科技大學(xué)出版社.3、 沈興全、吳秀玲主編.液壓傳動與控制. 國防工業(yè)出版社.4、 薛祖德主編液壓傳動.中央廣播電視大學(xué)出版社.5、 賈銘新主編.液壓傳動與控制.國防工業(yè)出版社.6、 章宏甲、黃誼主編.液壓傳動.機(jī)械工業(yè)出版社.7、萬賢杞主編.液壓傳動課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書.湖南工學(xué)院（籌）8、北京化工學(xué)院華南工學(xué)院合編. 塑料機(jī)械液壓傳動.中國輕工業(yè)出版社本科教材液壓傳動P173教研室意見年 月 日系主管領(lǐng)導(dǎo)意見年 月 日湖南工學(xué)院實(shí) 習(xí) 報(bào) 告學(xué)院名稱 湖 南 工 學(xué) 院 班 級 05級數(shù)控0503班 學(xué) 號 206050331 學(xué)生姓名 瞿建文 2008 年 5 月 13日一、實(shí)習(xí)的主要內(nèi)容：為了增加對相關(guān)專業(yè)知識的理性認(rèn)識，在大二期末學(xué)院曾為我們組織了兩個(gè)星期的見習(xí)，但由于當(dāng)時(shí)所學(xué)知識涉及本專業(yè)知識不多，所看到的東西與本專業(yè)很難聯(lián)系起來,所以對本專業(yè)掌握并不是很理想。 學(xué)院為了使我們更多了解機(jī)械方面的知識，熟悉典型零件的加工工藝，特意安排了我們到幾個(gè)擁有較多類型的機(jī)械設(shè)備，生產(chǎn)技術(shù)較先進(jìn)的工廠進(jìn)行生產(chǎn)操作實(shí)習(xí)。2006年6月在衡陽建湘柴油機(jī)廠認(rèn)識實(shí)習(xí)，2006年11月在學(xué)校機(jī)械廠金工實(shí)習(xí)，2007年5月在湖南衡陽建湘柴油機(jī)廠、衡陽一紡織機(jī)械廠、衡陽拖拉機(jī)廠生產(chǎn)實(shí)習(xí)，了解這些工廠的生產(chǎn)情況，與本專業(yè)有關(guān)知識以及各廠工人的工作情況等等。第一次親身感受了所學(xué)知識與實(shí)際的應(yīng)用，機(jī)床在機(jī)械制造工業(yè)的應(yīng)用了，精密機(jī)械制造在機(jī)器制造的應(yīng)用了等等，使理論與實(shí)際結(jié)合起來，讓我們大開眼界,也是對以前所學(xué)知識的一個(gè)初審。通過這次生產(chǎn)實(shí)習(xí)，進(jìn)一步鞏固和深化了所學(xué)的理論知識，彌補(bǔ)了以前單一理論教學(xué)的不足,為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)打好基礎(chǔ)。在實(shí)習(xí)中我們首先了解了一系列實(shí)習(xí)過程中的有關(guān)安全事項(xiàng)和須注意的項(xiàng)目,在機(jī)械工程類實(shí)習(xí)過程中,我們把安全問題始終擺在第一位。然后經(jīng)該廠總設(shè)計(jì)師對該廠的總體情況的介紹，粗略了解了該廠的產(chǎn)品類型和工廠概況。也使我們明白了在該廠的實(shí)習(xí)目的和實(shí)習(xí)重點(diǎn)。在衡陽建湘柴油機(jī)廠的實(shí)習(xí),了解了目前制造業(yè)的基本情況,只是由于機(jī)械行業(yè)特有的技術(shù)操作熟練性和其具有的較大風(fēng)險(xiǎn)性,很遺憾,不能多做一些具體實(shí)踐操作,但是觀察了一臺機(jī)床的各個(gè)零件的生產(chǎn)加工工藝流程,使許多自己從書本上學(xué)的知識鮮活了起來,明白了本專業(yè)在一些技術(shù)制造上的具體應(yīng)用。目前我國絕大部分?jǐn)?shù)控機(jī)床都是出自國外先進(jìn)制造商,無論在數(shù)量上,精度,性能指標(biāo)上,中國制造業(yè)都遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國家,需要我們奮起直追。歷時(shí)將近一個(gè)月的實(shí)習(xí)結(jié)束,該次實(shí)習(xí),真正到達(dá)機(jī)械制造業(yè)的第一前線,了解了我國目前制造業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r也粗步了解了機(jī)械制造也的發(fā)展趨勢。在新的世紀(jì)里,科學(xué)技術(shù)必將以更快的速度發(fā)展，更快更緊密得融合到各個(gè)領(lǐng)域中,而這一切都將大大拓寬機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展方向。它的發(fā)展 趨勢可以歸結(jié)為“四個(gè)化”：柔性化、靈捷化、智能化、信息化。即使工藝裝備與工藝路線能適用于生產(chǎn)各種產(chǎn)品的需要，能適用于迅速更換工藝、更換產(chǎn)品的需要,使其與環(huán)境協(xié)調(diào)的柔性,使生產(chǎn)推向市場的時(shí)間最短且使得企業(yè)生產(chǎn)制造靈活多變的靈捷化,還有使制造過程物耗,人耗大大降低,高自動化生產(chǎn),追求人的智能于機(jī)器只能高度結(jié)合的智能化以及主要使信息借助于物質(zhì)和能量的力量生產(chǎn)出價(jià)值的信息化。當(dāng)然機(jī)械制造業(yè)的四個(gè)發(fā)展趨勢不是單獨(dú)的，它們是有機(jī)的結(jié)合在一起的，是相互依賴，相互促進(jìn)的。同時(shí)由于科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，也將會使它出現(xiàn)新的發(fā)展方向。然而，作為社會發(fā)展的一個(gè)部分，它也將和其它的行業(yè)更廣泛的結(jié)合。二十一世紀(jì)機(jī)械制造業(yè)的重要性表現(xiàn)在它的全球化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、智能化以及環(huán)保協(xié)調(diào)的綠色制造等。它將使人類不僅要擺脫繁重的體力勞動，而且要從繁瑣的計(jì)算、分析等腦力勞動中解放出來，以便有更多的精力從事高層次的創(chuàng)造性勞動，智能化促進(jìn)柔性化，它使生產(chǎn)系統(tǒng)具有更完善的判斷與適應(yīng)能力。當(dāng)然這一切還需要我們大家進(jìn)一步的努力。我們在整個(gè)金工實(shí)習(xí)的過程中所學(xué)習(xí)到的知識雖然不是很多，但通過這次讓我們明白了我們需要實(shí)踐學(xué)習(xí)和掌握的技能還很多，如果我們不經(jīng)常參加這方面的實(shí)習(xí)，我們這些大學(xué)生將來恐怕只能是“紙上談兵”。社會需要的是有能力的人才，我們新世紀(jì)的大學(xué)生只有多參加實(shí)踐，才能保證在未來的社會競爭中有自己的位置，這次金工實(shí)習(xí)雖然有些辛苦，但如果能再來一次的話，我也還是十分樂意參加的。 最后值得一提的是工作環(huán)境。其中一些工種是屬于比較危險(xiǎn)的工種，我們是在專用的實(shí)習(xí)場地進(jìn)行實(shí)習(xí)，所以實(shí)習(xí)的環(huán)境還算好，但是很自然地讓人想到，那些一般的工人肯定沒有我們這么好的待遇，他們的工作環(huán)境之差，不是我們可以想象的，而那么差的環(huán)境，對他們的身體所造成的危害是可想而知。他們的情況，一部分是由于工作的單位負(fù)責(zé)人為了自己賺錢而不管工人的死活而造成的，對于這些人我們應(yīng)當(dāng)譴責(zé)并想辦法幫助這些困難的工人；而另一部分是由于管理人員不懂得安全工作環(huán)境的要求而引起的，對于這些則需要更多高素質(zhì)的管理人員參與其中，盡力改善工人的工作環(huán)境。當(dāng)然，我們這些大學(xué)生也是應(yīng)當(dāng)努力朝著這一方面學(xué)習(xí)發(fā)展的。 二、實(shí)習(xí)取得的經(jīng)驗(yàn)及收獲： 在實(shí)習(xí)中我深深的體會到, 大家要互相幫助，直至解決難題。整個(gè)部門和睦相處，就像一個(gè)溫馨的大家庭。而部門領(lǐng)導(dǎo)就是這個(gè)家庭中的家長，給每個(gè)人很大的空間自由發(fā)揮。從他們身上，我真正體會到了雅昌敬人、敬業(yè)、高效、高水平服務(wù)的真實(shí)意義，體會到了服務(wù)、奉獻(xiàn)的意義，體會到了創(chuàng)造完美、服務(wù)社會的服務(wù)理念。 通過實(shí)習(xí)，我不僅很好地運(yùn)用了所學(xué)的專業(yè)知識，而且還學(xué)到了很多在學(xué)校學(xué)不到的實(shí)用的待人處世之道，闊大了知識面，也豐富了社會實(shí)踐經(jīng)歷，為我即將踏入社會奠定了很好的基礎(chǔ)。 湖南工學(xué)院讀 書 筆 記院 系： 機(jī) 械 工 程 系 班 級 05級數(shù)控0503班 學(xué) 號 206050331 學(xué)生姓名 瞿建文 第一章 液壓傳動的工作原理一 液壓傳動定義傳動傳遞運(yùn)動和動力的方式機(jī)械常見傳動 電氣 氣體流體 液力流力（動量矩定理）液體液壓*物理（帕斯卡原理） 液壓傳動利用液體壓力能實(shí)現(xiàn)運(yùn)動和動力的傳動方式氣壓傳動利用氣體壓力能實(shí)現(xiàn)運(yùn)動和動力的傳動方式二 液壓傳動系統(tǒng)的工作原理 特點(diǎn)：（1） 用具有一定壓力的液體來傳動； （2） 傳動過程中必須經(jīng)過兩次能量轉(zhuǎn)換；（3） 傳動必須在密封容器內(nèi)進(jìn)行，而且容積要進(jìn)行變化 其中(3)是機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液壓與氣壓能必要條件： a 在密封容器內(nèi)進(jìn)行 b V密可周而復(fù)始發(fā)生變化 內(nèi)帶漏氣-氣的壓力上不去（不密封）如：自行車加氣 內(nèi)帶雖好，但氣筒無往復(fù)運(yùn)動，仍加不上氣（v密不變化） 同樣：液壓與氣壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能也必須滿足上述條件1液壓傳動的特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：獨(dú)特之處-力大無窮（P=32MP 以上） 如：所拿液壓千斤頂，可頂起1.6噸重物，若每位男同學(xué)體重為128斤，可舉起25位男同學(xué)。 缺點(diǎn)： 不宜遠(yuǎn)距離傳遞 1） 泄漏嚴(yán)重 不宜保證嚴(yán)格的傳動比 污染地面 2） 對T變化敏感 3） 難于檢查故障 取之不盡，用之不竭，且無污染，低成本，綜合自動化，但功率較小。2液壓與氣壓傳動的應(yīng)用和發(fā)展發(fā)展應(yīng)用：1) 液壓傳動從17世紀(jì)帕斯卡提出靜壓傳遞原理、1795年世界上第一臺水壓機(jī)誕生，已有200多年的歷史, 但由 于沒有成熟的 液壓傳動技術(shù)和液壓元件，且工藝制造水平低下發(fā)展緩慢，幾乎停滯 氣壓傳動早在公元前，埃及人就開始采用風(fēng)箱產(chǎn)生壓縮空氣助燃。從18世紀(jì)的產(chǎn)業(yè)革命開始逐漸應(yīng)用于各類行業(yè)中。2）上世紀(jì)30年代，由于工藝制造水平提高，開始生產(chǎn)液壓元件，并首先應(yīng)用于機(jī)床。3）上世紀(jì)50、60、70年代，工藝水平很大提高，液壓與氣壓傳動技術(shù)也迅速發(fā)展，國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域，從藍(lán)天到水下，從軍用到民用，從重工業(yè)到輕工業(yè)，到處都有液壓與氣壓傳動術(shù)，且其水平高低已成為一個(gè)國家工業(yè)發(fā)展水平的標(biāo)志。 如：火炮跟蹤、飛機(jī)和導(dǎo)彈的動、炮塔穩(wěn)定、海底石油探測平臺固定、煤礦礦井支承、礦山用的風(fēng)鉆、火車的剎車裝置、液壓裝載、起重、挖掘、軋鋼機(jī)組、數(shù)控機(jī)床、多工位組合機(jī)床、全自動液壓車床、液壓機(jī)械手等等。我國液壓與氣壓傳動技術(shù)從60年代開始發(fā)展較快，但其發(fā)展速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于同期發(fā)展的日本,主要由于工藝制造水平跟不上，新產(chǎn)品研制開發(fā)和發(fā)達(dá)國家不差上下，但制造比較困難，希望在坐各位能用自己所學(xué)為液壓與氣壓傳動技術(shù)作出貢獻(xiàn)。發(fā)展趨勢： 向高壓、高速、高效率、大流量、大功率、微型化、低噪聲、低能耗、經(jīng)久耐用、高度集成化方向發(fā)展，向用計(jì)算機(jī)控制的機(jī)電一體化方向發(fā)展。第二章 系統(tǒng)的組成及圖形符號1 機(jī)床工作臺液壓傳動系統(tǒng)舉例 工作原理；油路-圖示、左位、右位 換向-換向閥調(diào)速-節(jié)流閥 調(diào)壓-溢流閥 2 液壓與氣壓傳動系統(tǒng)的組成及作用1) 動力元件-液壓泵，將原動機(jī)輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液體或氣體的壓力能，作為系統(tǒng)供油能源或氣源裝置。2) 控制調(diào)節(jié)元件-各種控制閥，用以控制流體的方向、壓力和流量，以保證執(zhí)行元件完成預(yù)期的工作任務(wù)。3) 執(zhí)行元件-缸（或馬達(dá)），將流體的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，而對負(fù)載作功。4) 輔助元件-油箱、油管、濾油器、壓力表、冷卻器、分水濾水起、油霧器、消聲器、管件、管接頭和各種信號轉(zhuǎn)換器等，創(chuàng)造必要條件，保證系統(tǒng)正常工作。5) 工作介質(zhì)-液壓油或壓縮空氣 3 液壓傳動系統(tǒng)的圖形符號 結(jié)構(gòu)或半結(jié)構(gòu)式圖形-表示結(jié)構(gòu)原理,直觀性強(qiáng)，易理解，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜。 表示方法 :圖形符號*-只表示元件功能，不表示元件結(jié)構(gòu)和參數(shù)， 簡單明了, 液壓傳動的優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用第三章 液壓回路定義：由有關(guān)元件組成，用來完成某種特定功能的單元（或典型）管路結(jié)構(gòu)。要求： 再復(fù)雜的系統(tǒng)總是由多個(gè)基本回路組成 基本回路可以說是麻雀雖小，五臟俱全的系統(tǒng)，五個(gè)組成部分缺一不可。 故回路既是元件的深入，又是系統(tǒng)的基礎(chǔ)，不但要搞清每個(gè)元件在回路中的名稱、功用和特點(diǎn)，還要搞清組成這個(gè)回路的主要元件是哪個(gè)？即哪個(gè)元件在這個(gè)回路中起主要作用。 1 方向控制回路定義：液壓系統(tǒng)中，通過控制液流的通、斷及改變流向，使執(zhí)行元件啟動、停止（包括鎖緊）及變換運(yùn)動方向的回路。分類：一般方向控制回路、復(fù)雜方向控制回路 一般方向控制回路:功用：控制執(zhí)行元件的啟動、停止和換向。組成：各種控制方式的換向閥或雙向變量泵皆可，使執(zhí)行元件啟動、停止（包括鎖緊）及變換運(yùn)動方向的回路。性能特點(diǎn)：手動換向閥：換向精度和平穩(wěn)性不高,常用于換向不頻繁且無需自動化的場合，如一 般機(jī)床夾具、工程機(jī)械等。 機(jī)動換向閥：換向精度高，沖擊較小，一般用于速度和慣性較大的系統(tǒng)中。 磁換向閥：使用方便，易于實(shí)現(xiàn)自動化，但換向時(shí)間短，沖擊大，交流電磁鐵尤甚，一般用于小流量、 平穩(wěn)性要求不高處。 液動閥和電液換向閥：流量超過63L/min、對換向精度與平穩(wěn)有一定要求的液壓系統(tǒng)。 操縱箱： 換向有特殊要求處，如磨床液壓系統(tǒng)。 復(fù)雜方向控制回路: 1 時(shí)間控制制動式換向回路 組成： 24的機(jī)動換向閥作先導(dǎo)閥、34的液 動閥作主閥 工作原理：圖示，液壓缸右行，其油路為 進(jìn)油路：泵 主閥3左位 缸左腔 主油路 回油路：缸右腔 節(jié)流閥1 T 液壓缸右行撥塊撥動先導(dǎo)閥2移向左端 進(jìn)油路：泵 I2 主閥3右端 控制油路 主油路 回油路：主閥3左端 J1 T 特點(diǎn)： 換向閥閥芯移動L距離所需時(shí)間取決于J1的開度 當(dāng)J1開度確定后制動時(shí)間就確定 故 稱為時(shí)間控制制動式換向回路 應(yīng)用：工作部件運(yùn)動速度高，換向平穩(wěn)無沖擊，但換向精度要求不高的場合如平面磨床。 2 行程控制制動式換向回路 組成： 24的機(jī)動換向閥作先導(dǎo)閥、34的液動閥作主閥 工作原理：圖示，液壓缸右行，其油路為 進(jìn)油路：泵 主閥3左位 缸左腔 主油路 回油路：缸右腔 主閥3左位 先導(dǎo)閥2 節(jié)流閥1 T液壓缸右行撥塊撥動先導(dǎo)閥2移向左端, 先導(dǎo)閥閥芯制動錐逐漸關(guān)小回油通道，液壓缸運(yùn)動速度減小，此時(shí)，液動閥開始換向，其 進(jìn)油路：泵 I2 主閥3右端 控制油路 主油路 回油路：主閥3左端 J1 T 液動閥閥芯左移到切斷主油路，活塞停止運(yùn)動，并隨即在相反方向啟動 特點(diǎn)： 無論液壓缸運(yùn)動速度快慢，先導(dǎo)閥閥芯總是移動L距離使工作部件預(yù)制動 后，再由換向閥來使它實(shí)現(xiàn)終制動并換向. 制動行程始終為定值 故 稱為行程控制制動式換向回路 應(yīng)用：換向精度高，但工作部件運(yùn)動速度高時(shí)換向時(shí)間短，換向沖擊大，用于工作部 件運(yùn)動速度不高而換向精度要求較高的場合如外圓磨床等。 鎖緊回路: 功用：使液壓缸能在任意位置停留，且停留后不會在外力作用下移動位置。 1 采用液控單向閥的鎖緊回路 組成：泵、溢流閥、34D、液控單向閥、缸等工作原理：圖示，液壓缸鎖緊。 YA+， 液壓缸左、右行。 性能特點(diǎn)：為使控制油壓卸壓，換向閥應(yīng)采用 H.Y型，又因IY密封性好，所以鎖緊 汽車起重機(jī)支腿 性能好，主要用于 飛機(jī)起落架鎖緊 礦山采掘機(jī)械液壓支架鎖緊等 2 采用換向閥O、M機(jī)能的鎖緊回路 特點(diǎn)： 滑閥式換向閥泄漏不可避免 鎖緊效果差 故 只能用于鎖緊時(shí)間短，鎖緊要求不高的場合。壓力控制回路功用：控制系統(tǒng)整體或系統(tǒng)某一部分的壓力，滿足執(zhí)行元件對力或力矩所提出的要求。 分類：調(diào)壓、卸荷、釋壓、保壓、增壓、減壓、平衡等多種回路。 一 調(diào)壓回路 功用：對整個(gè)系統(tǒng)或某一局部的壓力進(jìn)行控 制，使之既滿足使用要求，又P發(fā)熱。 分類: 單級、遠(yuǎn)程 、 安全保護(hù)、多級、單級調(diào)壓回路等 1 單級調(diào)壓回路 組成： 泵、溢流閥、節(jié)流閥、24D、液壓缸等單級調(diào)壓回 工作原理：圖示，用節(jié)流閥調(diào)節(jié)速度時(shí)，溢流閥穩(wěn)壓溢流調(diào)節(jié)泵壓。 特點(diǎn)： 回路簡單，調(diào)節(jié)方便，若將溢流閥換為比例溢流閥，則可實(shí)現(xiàn)無級調(diào)壓，還可遠(yuǎn)距離 控制，但無功損耗較大。 2 雙級調(diào)壓回路 1） 二級調(diào)壓回路 組成：工作原理：圖示，由溢流閥2調(diào)壓，壓力較高 YA+，由遠(yuǎn)程調(diào)壓閥4調(diào)壓，壓力較低 工作原理：圖示，由閥1調(diào)壓，壓力較高。 YA+，由遠(yuǎn)程調(diào)壓閥調(diào)壓，壓力較低。 2） 三級調(diào)壓回路 組成：工作原理：圖示，由閥1調(diào)壓，壓力較高。 YA+，由閥2或3調(diào)壓，壓力較低。 特點(diǎn)： 為獲得多級壓力，閥2或3的調(diào)定壓力必須小于閥1的調(diào)定壓力，否則，閥1將不起作用。 二 減壓回路 功用：zz使某一支路獲得低于泵壓的穩(wěn)定壓力。 單級減壓用一個(gè)減壓閥即可 分類 多級減壓減壓閥+遠(yuǎn)程調(diào)壓閥即可 單級減壓回路舉例： 組成：工作原理： 特點(diǎn)： 0、5MPap2 p1-0、5MPa ，以使回路可靠工作。 三 增壓回路 功用：低壓輸入，高壓輸出，節(jié)約能耗。 1 單作用增壓器的增壓回路 組成：增壓原理： 增壓器受力平衡方程 p1A1 = p2A2 p1D2/4 = p2d2/4 p2 = p1D2/ d2 = k p1 故 增壓器是利用減小面積的方法來增壓的,其中k為增壓比。 工作原理： 圖示，增壓器輸出高壓油。 右位，增壓器左行為下次增壓準(zhǔn)備 特點(diǎn)： 只能斷續(xù)增壓。 2 雙作用增壓器的增壓回路 組成： 工作原理：只要24D能自動換向，即可得到連續(xù)高壓。 四 保壓回路 功用：泵卸荷，缸保壓，以滿足工作需要 1 利用蓄能器保壓的回路 組成： 系統(tǒng) 工作原理：圖示，液壓泵油液 工作部件停止后，P，壓力繼電器發(fā)訊使YA+，液 蓄能器 壓泵卸荷，蓄能器補(bǔ)充泄漏以保持壓力。 2 用液壓泵的保壓回路 組成： 工作原理：系統(tǒng)壓力較低，低壓大流量泵供油，系統(tǒng)壓力升高到卸荷閥4的調(diào)定壓力時(shí)，低壓大 流量1泵供油，高壓小 流量泵供油保壓，溢流閥3調(diào)節(jié)壓力 3 用液控單向閥的保壓回路 組成： 工作原理：圖示泵卸荷，缸由液控單向閥保壓 1YA+ ，液壓缸上移 2YA+ ，液壓缸上腔壓力升至電接觸式壓力表的上限值時(shí)， 2YA- 液壓缸由液控單向閥保壓，液壓缸上腔壓力降至電接觸式壓力表的下限值時(shí)， 電接 觸式壓力表發(fā)訊使 2YA+， 液壓泵給液壓缸上腔補(bǔ)油保壓 五 卸荷回路 *p=0 卸荷泵在很小功率下運(yùn)轉(zhuǎn)的情況P=pqV 零p 、q *q=0 目的：P，發(fā)熱、泵和電機(jī)負(fù)載，泵的壽命。 1 用電磁溢流閥的卸荷回路 特點(diǎn)：流量較大時(shí)采用先導(dǎo)式溢流閥卸荷，前已講過，若采用電磁溢流閥，管路連接更方便。 分類：電磁溢流閥中的二位閥可以是二通，也可以是四通閥，泄油可以是外泄，也可以是內(nèi)泄。 2 換向閥卸荷回路 1） 用三位換向閥的中位機(jī)能卸荷 卸荷原理： 利用主閥處于中位時(shí)的M. H.K型機(jī)能，使pT，屬零壓式卸荷。 特點(diǎn)應(yīng)用： 泵卸荷時(shí)，溢流閥關(guān)閉。 系統(tǒng)重新啟動時(shí)，因溢流閥有不靈敏區(qū)，會沖擊。 故 只適用于低壓小流量場合。 2）用二位二通閥的卸荷回路 卸荷原理： q 22V T 特點(diǎn)： q全部通過22V q = qn 3 用液控順序閥的卸荷回路 組成： 工作原理：快速運(yùn)動時(shí)，雙泵同時(shí)供油。 小泵供油 工作進(jìn)給時(shí)，p，XY打開 p自重 又 自重較大時(shí)，p 順較高， P較大，一般用于自重不大的場合，為防止泄漏而造成缸下移，可裝一液控單向 閥。為減小無功損耗，可將單向順序閥換為外控單向順序閥，但： 外控單向順序閥開啟后，缸下行，缸上腔壓力下降，順序閥關(guān)閉， 缸停止，而后 壓力上升，順序閥又打開。 液壓缸斷續(xù)下行 又 順序閥的泄漏 運(yùn)動部件在懸浮過程中總要緩緩下降。 故 可在其控制油路上裝一節(jié)流閥,且一般用于停止時(shí)間不長的系統(tǒng) 2 采用液控單向閥的平衡回路 組成： 工作原理：圖示，缸停止。 左位，缸下行，因有節(jié)流閥而不會出現(xiàn)超速運(yùn)動。 右位，油經(jīng)單向閥進(jìn)入缸下腔，缸上行。 特點(diǎn)： 液控單向閥錐面密封 可用于停留時(shí)間長或要求停止位置準(zhǔn)確的系統(tǒng)。 又 缸下行時(shí)，上腔壓力下降，液控單向閥關(guān)閉，待壓力重建后才能再打開。 會造成下行運(yùn)動時(shí)斷時(shí)續(xù)和強(qiáng)烈振動的現(xiàn)象。 故 在回路中設(shè)置單向節(jié)流閥以減小影響。 七 釋壓回路 功用：使液壓缸高壓腔的壓力能在換向前緩慢釋放，以緩和沖擊。 組成： 工作原理：圖715，工作行程結(jié)束后，M型換向閥首先切換至中位，泵卸荷，液壓缸上腔通 過節(jié)流閥釋壓。 速度控制回路功用：用來改變執(zhí)行元件的運(yùn)動速度分類：調(diào)速*、換速、增速回路等一 調(diào)速回路 液壓缸： v = qV/A調(diào)速原理 液壓馬達(dá)：n = qV/V由上兩式知： 改變q、 V、A，皆可改變v或n，一般A是不可改變的。液壓缸：改變q，即可改變v 液壓馬達(dá)：既可改變q，又可改變V。 節(jié)流調(diào)速-改變q調(diào)速方法容積調(diào)速-改變泵和馬達(dá)的V 容積節(jié)流調(diào)速-既可改變q，又可改變V。對調(diào)速回路的要求：調(diào)速范圍大、速度穩(wěn)定性好、效率高。（一） 節(jié)流調(diào)速回路組成：定量泵、流量閥、溢流閥、執(zhí)行元件等。工作原理：通過改變流量控制閥閥口的通流面積來控制流進(jìn)或流出執(zhí)行元件的流量，以調(diào)節(jié)其運(yùn)動速度。分類： 節(jié)流閥節(jié)流調(diào)速按采用流量閥不同調(diào)速閥節(jié)流調(diào)速進(jìn)油路按流量閥安裝位置不同回油路旁油路1進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路 組成：特征 ：將節(jié)流閥串聯(lián)在進(jìn)入液壓缸的油路上，即串聯(lián)在泵和缸之間，調(diào)節(jié)A節(jié)，即可改變q，從而改變速度，且必須和溢流閥聯(lián)合使用。油路：節(jié)流閥 液壓缸q溢流閥 油箱工作特性分析：（1） 速度負(fù)載特性液壓缸穩(wěn)定工作時(shí)的受力平衡方程：p1A = F + p2A p2T pp = pS = C p2 = 0 p1= F/A故 節(jié)流閥兩端的壓力差為 p = Pp-p1 =Pp-F/A經(jīng)節(jié)流閥進(jìn)入液壓缸的流量為：q1 = CATp = CAT（PP- F /A）液壓缸的運(yùn)動速度： v = q1/A = CATA(Pp-F/A)結(jié)論：vAT 改變 AT ，即可改變q，改變v。AT調(diào)定，v隨F而速度負(fù)載特性曲線：(如圖）曲線越陡，F(xiàn)變化對v影響越大，則剛性差曲線表明了v隨F變化的規(guī)律曲線越平緩，剛性好結(jié)論： AT = C,F,v，速度負(fù)載特性軟，即輕載時(shí)剛性好。 F = C,AT越小，v剛性越好，即低速時(shí)剛性好。 （2）最大承載能力 PP = pS = C，不論A如何變化，其最大承載能力不變，即Fmax =P p AT故 稱為恒推力調(diào)速（或恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速）（3） 功率和效率液壓泵的輸出功率：PP =Ppq1 = 常數(shù)液壓缸的輸出功率：P1= F v = F q1/A= p1 q1回路的功率損失： p = Pp- p1= Ppqp- p1q1= Pp（q1 + qY）- (Pp-p) q1= Pp qY +p q1qY = qp- q1溢流損失：pY = Pp qY節(jié)流損失：pT = p q1回路的效率：= p1/pp q1= Fv/Ppqp = p1q1/Ppqp 存在兩部分功率損失 這種調(diào)速回路效率較低故進(jìn)油路節(jié)流調(diào)速回路適用于輕載、低速、負(fù)載變化不大和速度穩(wěn)定性要求不高的小功率液壓系統(tǒng)。 回油節(jié)流調(diào)速回路 組成：特征：將節(jié)流閥串聯(lián)在液壓缸的回油路上，即串聯(lián)在缸和油箱之間，調(diào)節(jié)AT，可調(diào)節(jié)q2以改變速度，仍應(yīng)和溢流閥聯(lián)合使用，Pp= pS。工作特性分析：（1） 速度負(fù)載特性液壓缸穩(wěn)定工作時(shí)的受力平衡方程：p1A = F + p2A p2 0 p1 = Pp故 節(jié)流閥兩端的壓力差為 p = p2 =P p-F/A經(jīng)節(jié)流閥進(jìn)入液壓缸的流量為：q1 = CATp = CAT（Pp- F /A）液壓缸的運(yùn)動速度： v = q1/A = CAT(Pp-F/A) 上式所得結(jié)果與進(jìn)油路節(jié)流閥調(diào)速回路完全一樣 上邊所得結(jié)論都適用于本回路比較：相同處： v-F特性基本與進(jìn)油節(jié)流相似 上述結(jié)論都適用于此不同處：1）承受負(fù)值負(fù)載能力 回油路節(jié)流閥使缸有一定背壓能承受負(fù)值負(fù)載，并v穩(wěn)定性，而進(jìn)油路則需在回油路上增加背壓閥方可承受，N。2）實(shí)現(xiàn)壓力控制的方便性進(jìn)油路調(diào)速中工作臺碰到死擋鐵后，活塞停止，缸進(jìn)油腔油壓上升至pS便于實(shí)現(xiàn)壓力（升壓）控制，而回油路調(diào)速在上述工況時(shí)，進(jìn)油腔壓力變化很小，無法控壓，而回油腔p0，可降壓發(fā)訊，但電路復(fù)雜。）最低穩(wěn)定速度若回路使用單桿缸，無桿腔進(jìn)油量大于有桿腔回油流量在缸徑、缸速相同的情況下，進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路的流量閥開口較大，低速時(shí)不易堵塞。故進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路能獲得更低的穩(wěn)定速度為了提高回路的綜合性能，實(shí)踐中常采用進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路，并在回油路加背壓閥（用溢流閥、順序閥或裝有硬彈簧的單向閥串接于回油路），因而兼有兩回路的優(yōu)點(diǎn)。旁路節(jié)流調(diào)速回路 組成：特征：將節(jié)流閥串聯(lián)在液壓缸的回油路上，即串聯(lián)在缸和油箱之間，調(diào)節(jié)AT，可調(diào)節(jié)q2以改變速度，仍應(yīng)和溢流閥聯(lián)合使用，Pp= pS。工作特性分析：（1） 速度負(fù)載特性液壓缸穩(wěn)定工作時(shí)的受力平衡方程：p1A = F + p2A p2 0 p1 = Pp故 節(jié)流閥兩端的壓力差為 p = p2 =P p-F/A經(jīng)節(jié)流閥進(jìn)入液壓缸的流量為：q1 = CATp = CAT（Pp- F /A）液壓缸的運(yùn)動速度： v = q1/A = CAT(Pp-F/A) 上式所得結(jié)果與進(jìn)油路節(jié)流閥調(diào)速回路完全一樣 上邊所得結(jié)論都適用于本回路比較：相同處： v-F特性基本與進(jìn)油節(jié)流相似 上述結(jié)論都適用于此不同處：1）承受負(fù)值負(fù)載能力 回油路節(jié)流閥使缸有一定背壓能承受負(fù)值負(fù)載，并v穩(wěn)定性，而進(jìn)油路則需在回油路上增加背壓閥方可承受，N。2）實(shí)現(xiàn)壓力控制的方便性進(jìn)油路調(diào)速中工作臺碰到死擋鐵后，活塞停止，缸進(jìn)油腔油壓上升至pS便于實(shí)現(xiàn)壓力（升壓）控制，而回油路調(diào)速在上述工況時(shí)，進(jìn)油腔壓力變化很小，無法控壓，而回油腔p0，可降壓發(fā)訊，但電路復(fù)雜。）最低穩(wěn)定速度若回路使用單桿缸，無桿腔進(jìn)油量大于有桿腔回油流量在缸徑、缸速相同的情況下，進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路的流量閥開口較大，低速時(shí)不易堵塞。故進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路能獲得更低的穩(wěn)定速度為了提高回路的綜合性能，實(shí)踐中常采用進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路，并在回油路加背壓閥（用溢流閥、順序閥或裝有硬彈簧的單向閥串接于回油路），因而兼有兩回路的優(yōu)點(diǎn)。旁路節(jié)流調(diào)速回路 組成：特征：將節(jié)流閥裝在與執(zhí)行元件并聯(lián)的支路上，即與缸并聯(lián)，溢流閥做安全閥，Pp取決于負(fù)載，P p= p1=p = F/A油路： 缸（q1）q節(jié)流閥 T工作特性分析：（1） 速度負(fù)載特性重復(fù)進(jìn)油路節(jié)流調(diào)速回路的推導(dǎo)步驟，可得本回路的速度負(fù)載特性方程，但應(yīng)考慮泵的泄漏量影響。q1= qP- qT = (qtP- qP)- qT= (qtP- kLpP)-CATp= qtP-kL(F /A)-CAT(F/A)故液壓缸的工作速度為：v = q1/A = qtP-kL(F /A)-CAT(F/A)/A其特性曲線： q AT1 AT2 AT3結(jié)論： AT=C，F(xiàn)，v,F，v，即v-F特性更軟。 AT，v; AT，v，即速度隨AT而。（2） 最大承載能力AT，阻力，F(xiàn)max，即低速承載能力小， AT至一定值時(shí)，即使F很小，qV 節(jié) T，V=0（3） 功率和效率 Pp隨F變化而變化，只有P節(jié)，而無P溢 高，發(fā)熱少。應(yīng)用： v-F特性較軟，低速承載能力差。 一般用于高速、重載、對速度平穩(wěn)性要求很低的較大功率場合， 如：牛頭刨床主運(yùn)動系統(tǒng)、輸送機(jī)械液壓系統(tǒng)等。 采用調(diào)速閥的節(jié)流調(diào)速回路 以上所講三種回路，因F變化使P節(jié)，從而使q變化 在負(fù)載變化較大，v穩(wěn)定性要求較高的場合，則用調(diào)速閥替代節(jié)流閥，*進(jìn)油路按調(diào)速閥安裝位置回油路旁油路當(dāng)P P min，q不隨P而變化，所以速度剛性明顯優(yōu)于節(jié)流閥調(diào)速。特點(diǎn)：雖解決了速度穩(wěn)定性問題，但因既有P溢，又有P節(jié)，還有P減，所以，P更大，一般用于功率較小，但F變化較大而v穩(wěn)定性要求較高的場合。（二） 容積調(diào)速回路 節(jié)流調(diào)速回路效率低、發(fā)熱大，只適用于小功率場合。 而容積調(diào)速回路，因無節(jié)流損失或溢流損失，效率高，發(fā)熱小，一般用于大功率場合。分類：開式按油路循環(huán)方式閉式泵-缸式按所用執(zhí)行元件不同 變-定泵-馬達(dá)式定-變變-變1 泵-缸式容積調(diào)速回路組成：工作特性： v= qtp-k(F/ A) A 特點(diǎn)： 變量泵qVt隨p而增大仍存在特性較軟和低速承載能力較差的問題故 調(diào)速范圍不大應(yīng)用：推土機(jī)、升降機(jī)、插床、拉床等大功率系統(tǒng)常用。2泵-馬達(dá)式容積調(diào)速回路（1） 變量泵-定量馬達(dá)式容積調(diào)速回路（恒轉(zhuǎn)矩）組成：工作特性： nM = qp/VM VM = 定值 調(diào)節(jié)qP即可改變nM 若不計(jì)損失，在調(diào)速范圍內(nèi)，其T = PpVM/2，功率P = PVMnM（2） 定量泵-變量馬達(dá)式容積調(diào)速回路（恒功率）組成：工作特性：nM = qP/VM qP = 定值 調(diào)節(jié)VM即可改變nM特點(diǎn)： nM與VM成反比，TM與VM成正比 VM，nM，TM；VM，nM，TM，以致帶不動負(fù)載，造成馬達(dá)自鎖現(xiàn)象。故 這種回路很少單獨(dú)使用（3） 變量泵-變量馬達(dá)式容積調(diào)速回路 組成：工作原理：第一段：先將VM調(diào)至最大并固定，然后將VP由小 大，nM從0 nM（變-定）分兩段調(diào)節(jié)第二段：將VP固定至最大，VM由大 小，nM nMmax。（定-變） 調(diào)速范圍大，可達(dá)100特點(diǎn)： nM低時(shí)TM大，nM高時(shí)TM小 正好符合大部分機(jī)械要求故 多用于機(jī)床主運(yùn)動、紡織機(jī)械、礦山機(jī)械等。（二） 容積節(jié)流調(diào)速回路 容積調(diào)速回路雖然效率高，發(fā)熱小，但仍存在速度負(fù)載特性較軟的問題（主要由于泄漏所引起） 在低速、穩(wěn)定性要求較高的場合（如機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)中），常采用容積節(jié)流調(diào)速回路。特點(diǎn)：1 qP自動與流量閥調(diào)節(jié)相吻合，無P溢，高。2 進(jìn)入執(zhí)行元件的qV與F變化無關(guān)，且自動補(bǔ)償泄漏，速度穩(wěn)定性好。3 因回路有節(jié)流損失，所以 q1，Pp，通過反饋，q1v=cqP q1時(shí)，Pp，定子右移，e，qP直至qP = q1，v=c。qP v2，否則2不起作用（2） 調(diào)速閥并聯(lián)的換接回路組成：工作原理：特點(diǎn)：v1、v2互不影響，但因A、B任意一個(gè)工作時(shí)，另一個(gè)減壓閥閥口最大，一旦換接易前沖。所以改為（b）圖所示，可避免前沖，但P。多缸工作控制回路定義：液壓與氣壓系統(tǒng)中，兩個(gè)或兩個(gè)以上（多）缸按照各缸之間的運(yùn)動關(guān)系要求進(jìn)行 控制，完成預(yù)定功能的回路。 分類：順序運(yùn)動回路、同步運(yùn)動回路、互不干擾回路一 順序運(yùn)動回 定義：各執(zhí)行元件嚴(yán)格按預(yù)定順序運(yùn)動的回路稱為順序運(yùn)動回路。如組合機(jī)床回轉(zhuǎn)工作 臺的抬起和轉(zhuǎn)位、定位夾緊機(jī)構(gòu)的定位和夾緊、進(jìn)給系統(tǒng)的先夾緊后進(jìn)給等 行程控制 分類：按照控制方式不同 壓力控制 順序運(yùn)動回路 時(shí)間控制 1 行程控制的順序運(yùn)動回路 行程控制-利用執(zhí)行元件運(yùn)動到一定位置（或行程）時(shí)，使下一個(gè)執(zhí)行元件開始運(yùn)動的 控制方式 （1） 用行程換向閥（機(jī)動換向閥）控制的順序動作回路 組成： 動作順序： 1 2 工作原理：圖示，兩缸皆在左位。 24D的YA+： 1缸右行實(shí)現(xiàn)動作，擋塊壓下行程閥4, 2缸右行實(shí)現(xiàn)動作 24D的YA-： 1缸左行實(shí)現(xiàn)動作，擋塊松開行程閥D, 2缸左行實(shí)現(xiàn)動作 特點(diǎn)： 采用行程閥實(shí)現(xiàn)順序動作換接 換接平穩(wěn)可靠，換接位置準(zhǔn)確，但行程閥必須安裝在運(yùn)動部件附近，改變運(yùn)動 順序較難 （2） 用行程開關(guān)和電磁閥控制的順序運(yùn)動回路 組成： 動作順序： 6 5 工作原理： 1YA+，6缸右行完成順序運(yùn)動，6缸右行至觸動行程開關(guān)2ST,使 2YA+，5缸右行實(shí)現(xiàn)順序動作，5缸右行至觸動行程開關(guān)4ST,使 1YA-，6缸左行實(shí)現(xiàn)順序動作，6缸左行至觸動行程開關(guān)1ST,使 2YA-，5缸左行實(shí)現(xiàn)順序動作, 最后觸動行程開關(guān)3ST使完成下一個(gè)動作循環(huán)。 特點(diǎn)： 采用電磁換向閥換接 容易實(shí)現(xiàn)自動控制，安裝位置不受限制，改變動作順序比較靈活。 如果動作順序改變?yōu)椋?6 5 思考：應(yīng)如何改變？ 2 壓力控制的順序運(yùn)動回路 壓力控制：利用系統(tǒng)工作過程中壓力的變化使執(zhí)行元件按順序先后動作。 分類： 順序閥控制 按照采用壓力閥的不同 壓力繼電器控制 （1） 用順序閥控制的順序運(yùn)動回路 組成： 動作順序： A B 工作原理：圖示位置：液壓缸停止運(yùn)動 左YA+，A缸右行完成順序動作，當(dāng)系統(tǒng)壓力升高到順序閥D的調(diào)定壓力并 大于A缸前進(jìn)的pmax時(shí)發(fā)出信號，使B缸右行完成順序動作 右YA+，B缸左行完成順序動作，當(dāng)系統(tǒng)壓力升高到順序閥C的調(diào)定壓力并 大于B缸退回的pmax時(shí)發(fā)出信號，使A缸右行完成順序動作。 特點(diǎn)： 為了保證嚴(yán)格的運(yùn)動順序，防止順序閥亂發(fā)信號 p先動缸max+（0.3-0.5）Mpap調(diào)pY-（0.3-0.5）Mpa （2） 用壓力繼電器控制的順序運(yùn)動回路 組成： 動作順序： A 1 B 2 工作原理： 1YA+，A缸右行完成動作1，碰上擋鐵后，系統(tǒng)壓力升高，壓力繼電器發(fā)訊，使 2YA+，B缸右行完成動作2。 特點(diǎn)： 回路中安裝了節(jié)流閥和二位二通電磁閥 B缸運(yùn)動速度可以調(diào)節(jié) 又 為了保證嚴(yán)格的動作順序，防止壓力繼電器 亂發(fā)信號， p先動缸max+（0.3-0.5）MpapYjpY-（0.3-0.5）Mpa 思考題：圖示回路，列出電磁鐵動作順序表？ 3 時(shí)間控制順序運(yùn)動回路 時(shí)間控制：利用第一個(gè)執(zhí)行元件運(yùn)動到一定時(shí)間后，下一個(gè)執(zhí)行元件才開始運(yùn)動的控制方式。 分類： 時(shí)間繼電器、延時(shí)繼電器、*延時(shí)閥 舉例： 采用延時(shí)閥的順序運(yùn)動回路 組成： 動作順序： 2 1 工作原理： 特點(diǎn)： 二 同步運(yùn)動回路 功用：使兩個(gè)或兩個(gè)以上的執(zhí)行元件能夠按照相同位移或相同速度運(yùn)動，也可以按一定的速 比運(yùn)動。如：龍門刨床工作臺的升降運(yùn)動、升降樂池的運(yùn)動等。 1 容積式同步運(yùn)動回路 （1） 同步泵的同步運(yùn)動回路 （2） 同步缸的同步運(yùn)動回路 （3） 機(jī)械連接的同步運(yùn)動回路 1） 剛性梁連接的同步運(yùn)動回路 2） 齒輪齒條連接的同步運(yùn)動回路 2 節(jié)流式同步運(yùn)動回路 （1） 用調(diào)速閥控制的同步運(yùn)動回路 組成： 工作原理： 特點(diǎn)： 兩個(gè)調(diào)速閥的性能不可能完全一樣，同時(shí)還受載荷變化和泄漏的影響。 同步精度受到限制 （2） 用分流閥控制的同步運(yùn)動回路 組成： 工作原理： 特點(diǎn)： 分流閥能自動調(diào)節(jié)進(jìn)入兩個(gè)缸的流量，保證同步， 題 目：SX-ZY-250型塑料注射成型機(jī)液壓系統(tǒng) 系 、 部： 機(jī)械工程系 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 專 業(yè)： 數(shù)控技術(shù)與應(yīng)用 班 級： 完成時(shí)間： 29目 錄1 緒論12 主要技術(shù)參數(shù)23 工況分析4 3.1 和模油缸缸負(fù)載 3.1.2 空行程油缸推力 3.2 注射座整體移動油缸負(fù)載3.3 注射液壓缸負(fù)載3.4 頂出油缸負(fù)載3.5 初算驅(qū)動油缸所需的功率4 油缸工作壓力和流量的確定4.1 油缸工作壓力的確定4.2 油缸幾何尺寸的確定 4.2.1 根據(jù)和模油缸最大推力確定和模油缸內(nèi)徑 4.2.2 根據(jù)注射座最大推力確定注射座移動油缸內(nèi)徑 4.2.3 根據(jù)注射油缸最大推力確定注射油缸內(nèi)徑 4.2.4 根據(jù)頂出油缸最大推力確定頂出油缸內(nèi)徑4.3 根據(jù)確定的油缸直徑標(biāo)準(zhǔn)值，計(jì)算實(shí)際使用的油缸工作壓力，繪制整個(gè)動作循環(huán)圖4.4 油缸所需流量的確定4.5 油缸功率圖的繪制5 液壓系統(tǒng)方案和工作原理圖的擬定6 液壓元件的選擇6.1 油泵的選擇 6.1.1 油泵工作壓力的確定 6.1.2 油泵流量的確定 6.1.3 油泵電機(jī)功率的確定6.2 控制閥的選擇6.3 油管內(nèi)徑的確定 6.3.1 大泵吸油管內(nèi)徑計(jì)算 6.3.2 小泵吸油管內(nèi)徑計(jì)算 6.3.3 大泵壓油管內(nèi)徑計(jì)算 6.3.4 小泵壓油管內(nèi)徑計(jì)算 6.3.5 雙泵并聯(lián)，壓力油匯合后油管內(nèi)徑的確定7 壓力系統(tǒng)性能的驗(yàn)算 7.1 系統(tǒng)的壓力損失驗(yàn)算 7.1.1 局部壓力損失計(jì)算 7.1.2 沿程損失計(jì)算 7.2 液壓系統(tǒng)發(fā)熱量的計(jì)算和油冷卻器傳熱面積的確定 7.2.1 液壓系統(tǒng)發(fā)熱量的計(jì)算 7.2.2 油箱容量計(jì)算和油箱散熱面積的確定 7.2.3 油冷卻器的計(jì)算參考文獻(xiàn)致謝附錄1 緒 論注塑機(jī)是中國產(chǎn)量和應(yīng)用量最大的塑機(jī)品種，也是中國塑機(jī)出口的主力80年代以后，中國注塑機(jī)行業(yè)得到快速發(fā)展，年增長率在20%以上，并逐步形成了以浙江寧波、廣東東莞、順德等地為主的加工基地。其中，寧波的注塑機(jī)產(chǎn)銷量占全國總產(chǎn)銷量的五成以上。其中包括全球產(chǎn)銷量第一的中國寧波海天集團(tuán)有限公司和十多家外資企業(yè)，涉及到的零部件配套企業(yè)多達(dá)數(shù)百家。目前，中國大型骨干注塑機(jī)生產(chǎn)企業(yè)大多是合資企業(yè)，引進(jìn)了國外先進(jìn)的技術(shù)和管理模式。在技術(shù)方面，中國生產(chǎn)的注塑機(jī)已從普通機(jī)型向大型機(jī)、全電動機(jī)、電液復(fù)合機(jī)和專用注塑機(jī)方面發(fā)展。其中海天開發(fā)出了中國最大鎖模力的注塑機(jī)，用于汽車配件的生產(chǎn)；震雄開發(fā)出了全電動用于光盤生產(chǎn)的專用機(jī)和用于PET瓶坯注塑的專用機(jī)型。雖然從整體上看，中國生產(chǎn)的注塑機(jī)還主要是低端產(chǎn)品，但以海天和震雄為代表的注塑機(jī)生產(chǎn)企業(yè)正努力向中端市場發(fā)展。 在應(yīng)用方面，中國注塑機(jī)以通用型為主，一般性的塑料制品如玩具、文具、日用品、家具、裝修材料的生產(chǎn)占據(jù)最大的市場份額。 其次，注塑機(jī)主要用于大型家電，如冰箱、彩電、洗衣機(jī)、空調(diào)機(jī)、計(jì)算機(jī)殼體等的生產(chǎn)，這一應(yīng)用市場占據(jù)了中國工程塑料總量的40%以上，國產(chǎn)注塑機(jī)在這一市場上占有率較高。注塑機(jī)應(yīng)用的另外一個(gè)重要領(lǐng)域是包裝制品的生產(chǎn)，主要用于PET瓶坯、塑料瓶、瓶蓋等產(chǎn)品。其中PET瓶坯專用注塑機(jī)市場目前主要以進(jìn)口設(shè)備為主。 一些專用注塑機(jī)如用于生產(chǎn)精細(xì)陶瓷組件的陶瓷注塑機(jī)和生產(chǎn)釹鐵硼電子組件的磁性注塑機(jī)，由于用量不太大，沒有得到機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)的重視。但隨著市場的進(jìn)一步細(xì)分，開發(fā)相關(guān)專用機(jī)型具有重要意義。 我設(shè)計(jì)這臺機(jī)器的目的是：為了進(jìn)一步了解注塑機(jī)的結(jié)構(gòu)和其工作原理,把我們學(xué)習(xí)的理論用到實(shí)際中去。2 SX-ZY-250型塑料注射成型機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)項(xiàng)目單位SX-ZY-250公稱注射量3250螺桿直徑mm45螺桿行程mm270最大注射壓力MPa130注射容量（理論值）3270螺桿轉(zhuǎn)速r/min0180注射座行程mm365合模力KN1600啟模力KN60頂出力KN36注射總力KN160注射座最大推力KN40快速閉模速度mm/s100慢速閉模速度mm/s20快速啟模速度mm/s105慢速啟模速度mm/s40快速注射速度mm/s25注射座前移速度mm/s48注射座后退速度mm/s60頂出速度mm/s35 3 工況分析 塑料注射成型機(jī)液壓系統(tǒng)的特點(diǎn)是整個(gè)動作循環(huán)過程中，系統(tǒng)的負(fù)載變化和速度變化均變大，在進(jìn)行工況分析時(shí)必須加以考慮。 3.1 合摸油缸負(fù)載 閉摸動作的工況特點(diǎn)是：模具閉合過程中的負(fù)載是輕載，速度有慢快慢的變化；模具閉合后的負(fù)載為重載，速度為零。3.1.1 根據(jù)合模力確定合模油缸推力 由于合模機(jī)構(gòu)形式不同，合模油缸推力的計(jì)算方法也就不一樣。SXZY250注射機(jī)合模機(jī)構(gòu)采用了液壓機(jī)械組合形式。 圖3.1根據(jù)連桿機(jī)構(gòu)受力分析可得合模油缸推力為： P1z=P合/18.6(I1/I)+1試中 P1z合模油缸為保證模具鎖緊所需的油缸推力，牛； P合模具鎖緊所需的合模力，牛。 I1/I有關(guān)長度之比，SXZY250注射機(jī)合模機(jī)構(gòu)取I1/I=0.8，故為保證模具鎖緊力（1600KN）所需的油缸推力為； P1z =1600000/15.9=100628(牛）3.1.2 空行程時(shí)油缸推力 空行程時(shí)油缸推力P1q只需滿足克服摩擦力的要求。根據(jù)同類型機(jī)臺實(shí)測結(jié)果，取P1q=0.14P1z則： P1q=0.14100628=14088 （牛） SXZY250注射機(jī)閉模速度較小，因此慣性力很小，可忽略。3.1.3 啟模時(shí)油缸推力啟模時(shí)油缸推力P2z需滿足啟模力和克服油缸摩擦力的要求，即： P2z=P啟+T=60000+0.160000=66000（牛）3.2 注射座整體移動油缸負(fù)載 注射座整體移動過程中，油缸推力 P3q只需滿足克服各種摩擦力的要求，而當(dāng)噴嘴接觸模具澆口時(shí)，則必須保持注射座油缸最大推力 P3z為40KN，以使注射成型過程正常進(jìn)行。根據(jù)類比，取 P3q=0.23P3z則P3q=0.23X40000=9200（牛）。3.3 注射油缸負(fù)載 注射過程中，負(fù)載是變化的，當(dāng)熔融塑料注人模腔時(shí)，注射壓力由零逐漸沿AB上升，模腔注滿時(shí)壓力由B急速上升到C點(diǎn)，當(dāng)冷卻時(shí)塑料收縮，壓力降低，為防止收縮需補(bǔ)縮保壓，其壓力為DE曲線如下： 圖3.2根據(jù)最大注射壓力和螺桿直徑，可確定注射缸的最大推力為： P4z=1/4兀d2螺P注=206.6（KN） 保壓過程中油缸負(fù)載一般要比注射過程油缸負(fù)載小，其值隨制品形狀，塑料品種以及成型工藝條件不同而異。3.4 頂出油缸負(fù)載 頂出油缸的最大推力P5z需滿足制品頂出力和克服油缸摩擦力的要求，即： P5z=P頂+ T=36+0.136=39.6（KN）3.5 初算驅(qū)動油缸所需的功率根據(jù)上述工況分析可知，在注射過程中，系統(tǒng)所需的功率為最大， N=(PmaxV/n)10-3試中 N驅(qū)動油缸所需的功率，千瓦； Pmax最大的負(fù)載，牛 V在最大負(fù)載時(shí)的工作速度，米/秒； n包括油泵在內(nèi)的驅(qū)動裝置總效率。 N=(PmaxV/n)10-3=206.61032510-310-3/0.8=6.5（KW）4 油缸工作壓力和流量的確定 4.1 油缸工作壓力的確定 根據(jù)注射成型工藝對壓力和速度的要求，結(jié)合我國目前生產(chǎn)的情況及油泵供應(yīng)情況，初選油缸工作壓力為6.5MPa。表4.1 國產(chǎn)注塑機(jī)壓力流量參數(shù)XS-ZS-22XS-ZS-60XS-ZY-125XS-ZY-125AXS-ZY-250AXS-ZY-350AXS-ZY-500XS-ZY-1000XS-ZY-3000XS-ZY-4000注射量20、30 60125125A250350500100030004000MPa6.56.56.57.0-14.07.0-14.06.56.514.014.0-32.032.0KW5.5111110+1030222240+5.6+5.545+5555+75+11+1.1 表4.2 國外產(chǎn)注塑機(jī)壓力流量參數(shù)注身量30 6012525050010002000壓力范圍5-14.85-167-217-217-217-217-21流量范圍80130210210360185240壓力百分比7mpa60%7、14mpa各50%14、21mpa各40%14占57%21占23%14mpa占40%14-21mpa占60%4.2 油缸幾何尺寸的確定 4.2.1 根據(jù)合模油缸最大推力確定合模油缸內(nèi)徑 合模油缸采用當(dāng)活塞桿油缸，工作腔為無桿腔，油缸內(nèi)徑計(jì)算，即： A=兀D2/4=Pmax/P試中 A油缸工作面積，m2 Pmax油缸所克服的最大負(fù)載，n； P油缸的工作壓力，Pa。 D合=（4Pmax/兀P）1/2 =（4100628/3.1412106）1/2= 0.1（m）SXZY250注射機(jī)合模油缸內(nèi)徑取0.1m。活塞桿直徑d合取為0.4D合，即： d合 =0.4 D合=0.40.1=0.04（m）SXZY250注射機(jī)合模油缸活塞桿直徑取為0.04m。4.2.2 根據(jù)注射座注射座最大推力確定注射座移動油缸內(nèi)徑注射座移動油缸采用單活塞桿油缸，工作腔為無桿腔，油缸內(nèi)徑為： D注座=(4Pmax/兀p)1/2=(440000)/(3.14121000000)1/2= 0.065(m) SXZY250注射機(jī)注射座移動油缸內(nèi)徑取為0.065m?；钊麠U直徑d注座取為0.4D注座，即 d注座0.4D注座=0.40.065= 0.026(m) 。 4.2.3 根據(jù)注射油缸最大推力確定注射油缸內(nèi)徑 注射油缸采用雙活塞桿油缸，位于工作腔端的活塞桿用來作為行程控制預(yù)塑加料，活塞桿直徑取與螺桿直徑相同，即為45mm。注射油桿內(nèi)徑可用下式計(jì)算： D注=(4Pmax+兀d2螺p)/( 兀p) 1/2=(4206600+3.140.04526.5106)/(3.146.5106)1/2=0.206(m)4.2.4 根據(jù)頂出油缸最大推力確定頂出油缸內(nèi)徑頂出油缸采用單活塞桿油缸，工作腔為無桿腔，油缸內(nèi)徑按公式計(jì)算，即： D頂=(4Pmax)/( 兀p)=（439.6103）/(3.146.5103) 1/2=0.088活塞桿直徑d頂=0.4 D頂=0.40.088=0.0352(m) 4.3 根據(jù)確定的油缸直徑標(biāo)準(zhǔn)值，計(jì)算實(shí)際使用的油缸工作壓力，繪制整個(gè)動作循環(huán)壓力圖SXZY250注射機(jī)，各動作循環(huán)的油缸工作壓力和動作如表4.3所示。表4.3 SXZY250注射機(jī)液壓系統(tǒng)油缸工作壓力及動作時(shí)間表 工 況油缸工作腔壓力計(jì)算公式油缸工作腔壓力 （兆帕）時(shí)間（秒）閉模空行程P=4P1q/兀D2合=（414088）/（3.140.12）1.83.5閉模鎖緊P=4P1z/兀D2合=（4100628）/（3.140.12）12.83.5注座前移P=（4P3q）/（兀D2注座）=（49200）/（3.140.0652）2.85注座頂緊P=（4P3z）/（兀D2注座）=（440000）/（3.140.0652）125注 射P=4 P4/兀（D2注d2螺）= (4206600)/3.14(0.2062-0.0452) 6.53保 壓 根據(jù)制品形狀，塑料品種及成型工藝條件的不同而異，一般比注射壓力底。取1216預(yù) 塑 SXZY250注射機(jī)的螺桿是采用電機(jī)經(jīng)過齒輪減速箱而驅(qū)動的，故螺桿傳動裝置所需的為零。015冷 卻冷卻階段各油缸皆不進(jìn)壓力油，故油缸所需壓力為零。030啟 模P=4P2z/兀（D2合d2合）=466000/3.14（0.120.042）104頂 出P=（4P5z）/（兀D2頂）=439600/（3.140.0882）6.54啟模空行程P=4P1q/兀（D2合d2合）=414088/3.14（0.12-0.042）2.144.4 油缸所需流量的確定SXZY250注射機(jī)各動作循環(huán)中油缸所需流量如表4.4所示。表4.4 SXZY250注射機(jī)動作循環(huán)中油缸所需流量 工況油泵所需流量計(jì)算公式流量（升/分）慢速閉模 Qmin=6vmin兀/4 D2合104=60.023.140.1210449.5快速閉模Qmax=6vmax兀/4 D2合104=60.13.140.12104447注射座前移Q=6v兀/4 D2注座104=60.0483.140.065210449.5注射座后移Q=6v兀/4( D2注座-d2注座)104=60.063.14(0.0652-0.0262)104410快速注射Qmax=6vmax兀/4( D2注- d2螺)104=60.0253.14(0.2062-0.0452)104447.5保壓 保壓是為了補(bǔ)縮，故所需流量很小。但該階段系統(tǒng)所耗油量視所選小泵而定12預(yù)塑 預(yù)塑時(shí)螺桿傳動裝置不需油泵供油0冷卻 冷卻階段各油缸皆不進(jìn)壓力油，故油缸所需流量為零0快速啟模Qmax=6vmax兀/4( D2合- d2合)104=60.1053.14(0.12-0.042)104441.5頂出Q=6v兀/4 D2頂104=60.0353.140.0882104412.7慢速啟模Qmin=6vmin兀/4( D2合- d2合)104=60.043.14(0.12-0.042)104415.84.5 油缸功率圖的繪制圖4.5 SXZY250注射機(jī)當(dāng)采用固定預(yù)塑方式時(shí)流量循環(huán)圖表4.5 SXZY250注射機(jī)各種動作循環(huán)中油缸所需功率工況 油 泵 所 需 功 率 計(jì) 算 公 式功率(千瓦)慢速閉模N=PQ10-6/60=（1.81069.510-6）/60(式中 P帕，Q升/分)0.29快速閉模N=PQ10-6/60=（1.81064710-6）/601.4注射N=PQ10-6/60=（6.510647.510-6）/605.2保壓N=PQ10-6/60=（121061210-6）/602.4預(yù)塑預(yù)塑時(shí)螺桿傳動裝置所需功率由單獨(dú)的預(yù)塑電機(jī)供給3.5冷卻在冷卻階段各油缸皆不進(jìn)壓力油，故油缸所需功率為零0快 及速 頂啟 出模本機(jī)采用在啟模工程中頂出制品故N=PQ10-6/60=（10106（41.5+13）10-6）/609慢速啟模N=PQ10-6/60=（2.110615.810-6）/600.55 5 液壓系統(tǒng)方案和工作原理圖的擬定 根據(jù)以上工況分析和計(jì)算，可初步擬定出液壓系統(tǒng)方案。根據(jù)塑料注射機(jī)工作部件速比很大，但又不需要大范圍無級調(diào)速的特點(diǎn)，本機(jī)擬采用量不同的兩個(gè)定量油泵并聯(lián)供油的開式系統(tǒng)，這一方案與單泵供油系統(tǒng)相比效率較高，系統(tǒng)發(fā)熱少；而與變量油系統(tǒng)相比，結(jié)構(gòu)簡單，成本低。為滿足注射速度的調(diào)節(jié)，選用調(diào)速閥進(jìn)行口節(jié)流調(diào)速，其特點(diǎn)是注射油缸回油的阻力小，可以獲得較大的注射推力，而且調(diào)速范圍較大，速度穩(wěn)定性較好。缺點(diǎn)是油通過調(diào)速閥發(fā)熱后進(jìn)入注射油缸，造成油缸泄漏增加。根據(jù)塑料的品種、制作的幾何形狀和模具的澆注系統(tǒng)的不同，注射系統(tǒng)采用了兩級壓力控制，以便靈活地控制注射壓力和保壓壓力。為了便于實(shí)現(xiàn)自動循環(huán)，系統(tǒng)的換向控制閥多數(shù)采用三位四通電液換向閥和電磁抽閥。采用電液換向閥換向過程比較平穩(wěn)，適用于壓力較高及流量較大的場合，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，成本高。三位四通換向閥滑中位機(jī)能除注射電液換向閥和控制兩級壓力動作的電磁換向閥外，皆采用O型，其換向停止的位置精度較高，且能滿足本機(jī)并聯(lián)多油缸油路系統(tǒng)的工作需要。注射電液換向閥和控制兩級壓力動作的電磁換向閽采用Y型機(jī)能，既滿足本機(jī)并聯(lián)多油缸油路系統(tǒng)的工作需要，又分別利用中位Y型機(jī)能滿足螺桿預(yù)料后退時(shí)注射油缸左腔形成真空進(jìn)行吸油的需要和使控制兩級壓力大小的遠(yuǎn)程調(diào)壓閥處于非工作狀態(tài)位置進(jìn)行卸荷的需要。在啟模系統(tǒng)中采用進(jìn)油節(jié)流增加啟模阻力，以滿足模過程中實(shí)現(xiàn)制品頂出的要求，從而縮短輔助時(shí)間，提高生產(chǎn)率。本系統(tǒng)除采用時(shí)間繼電器控制保壓和冷卻動作外，其余皆采用行程開關(guān)控制各油缸可靠地依次動作和進(jìn)行速度換接。為使用加工塑料得到良好的塑化質(zhì)量，本機(jī)在注射系統(tǒng)中采用了背壓閥，控制螺桿 退回時(shí)間，以使塑化的塑料比較密實(shí)，且有利于分離氣體的排出。 圖5.1 SX-ZY-250注射機(jī)液壓系統(tǒng)的工作原理圖表5.1 SXZY250注射機(jī)動作順序說明 6 液壓元件的選擇 6.1 油泵的選擇6.1.1 油泵工作壓力的確定油泵工作壓力按公式計(jì)算，即： PB=P+P 由于在注射液壓系統(tǒng)中，壓力油所經(jīng)過的數(shù)量較多，故壓力損失P亦較大，查表取P=0.8Mpa。注射油缸最大工作壓力P可根據(jù)表11取6.5Mpa。于是油缸工作壓力即為： PB =6.5+0.8=7.3（MPa） 所選油泵的額定工作壓力應(yīng)為： P額=1.25 PB =9.1（MPa）根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，應(yīng)選額定壓力為14Mpa的雙級葉片泵。6.1.2 油泵流量的確定油泵流量可按公式計(jì)算，即： QBK（Q）max=1.1226=248.6（升/分）根據(jù)油泵的額定壓力和流量的計(jì)算結(jié)果以及快、慢運(yùn)動所需的要求，應(yīng)選用雙級葉片泵油泵系列。6.1.3 油泵電機(jī)功率的確定 注射機(jī)在整個(gè)動作循環(huán)中，系統(tǒng)的壓力和流量是變化的，故油泵電機(jī)功率應(yīng)按公式計(jì)算，即： Nm=(N12t1+ Nn2tn)/ (t1+ tn)1/2Nm等值功率，KW：N1, , Nn 一個(gè)動作循環(huán)中各階段所需的功率，KW。t1, , tn 一個(gè)動作循環(huán)中各階段所需的時(shí)間，S。在選擇驅(qū)動油泵的電機(jī)時(shí)，應(yīng)首先比較等值功率與各個(gè)動作的最大功率。當(dāng)最大功率在電機(jī)允許的短時(shí)超載范圍內(nèi)時(shí)，可按等值功率選取電機(jī)，否則應(yīng)按最大功率選取電機(jī)。即： NmaxKNe式中 Nmax 最大功率，KW； Ne 電機(jī)額定功勞，KW； K 電機(jī)的過載系數(shù)。一般對直流電機(jī)，K=1.82.5；對異步電機(jī)，考慮到電網(wǎng)電壓的波動，一般取，K=1.52.0。(1) 慢速閉模 小泵工作，大泵卸荷小泵工作壓力P1等于慢速閉模時(shí)合模油缸所需壓力與閉模液壓系統(tǒng)壓力之損失和。壓力損失取為0.3Mpa，則P1=2.1 Mpa。此時(shí)流量Q1可根據(jù)產(chǎn)品樣本用內(nèi)插法求得為12升/分，并取小泵總功率n1為0.35。大泵卸貨壓力P2（流量閥卸貨壓力）取為0.6Mpa，Q2=47升/分,n2取為0.30。所以在慢速閉模時(shí)油泵所需功率N1為： N1= P1 Q110-6/(60 n1)+P2 Q210-6/(60 n2) =2.11061210-6/(600.35)+ 0.61064710-6/(600.3) =2.77(KW)(2) 快速閉模, 大,小泵皆工作油泵工作壓力P等于快速閉模時(shí)合模油缸所需壓力與閉模液壓系統(tǒng)壓力之損失和。壓力損失取為0.5Mpa，則P=2.3 Mpa，Q1=12升/分，Q1=47升/分，n=0.35。所以在快速閉模時(shí)油缸所需功率N2： N2=P(Q1+ Q2)10-6/(60 n) =2.3106(12+47)10-6/(600.35) =6.4(KW)(3)連桿瑣緊,大,小泵皆工作以使連桿迅速倒達(dá)自瑣位置。油缸工作壓力P=13 Mpa（其中P=0.2 Mpa）, Q1=11升/分，Q2=43升/分，n=0.8，側(cè)鎖緊時(shí)油泵所需功率N3： N3=P(Q1+ Q2)10-6/(60 n) =13106(11+43)10-6/(600.8) =14.6(KW)(4)注射座整體前移 , 小泵工作，大泵卸貨小泵工作壓力P1=3 Mpa（其中P=0.2 Mpa），Q1=12升/分，n1=0.35。大泵的卸荷壓力P2=0.6Mpa ，Q2=47升/分，n2=0.3。所以注射座整體前移時(shí)，油泵所需功率為： N4=P1Q110-6/(60 n1)+P2Q2106/(60 n2) =31061210-6/(600.35)+ 0.61064710-6/(600.3) =3.28(KW)(5)注射大,小泵皆工作其工作壓力P=7.3 Mpa（其中P=0.8Mpa），Q1=10升/分，Q2=43升/分，n=0.8所以注射時(shí)油泵所需功率為： N5=P(Q1+ Q2)10-6/(60 n) =7.3106(10+43)10-6/(600.8) =8.06(KW)(6)保壓小泵皆工作，大泵卸荷小泵的工作壓力P1=6.5 Mpa（因保壓時(shí)進(jìn)入注射油泵的流量很小，故P=0 ） Q1=9.5升/分，n1=0.85。大泵的卸荷壓力P2=0.6 Mpa，Q2=47升/分，n2=0.3。所以保壓時(shí)油泵需功率為： N6= P1 Q110-6/(60 n1)+ P2 Q210-6/(60 n2) =6.51069.510-6/(600.85)+ 0.61064710-6/(600.3) =2.78(KW)(7)預(yù)塑，小泵皆工作，大泵卸荷其卸貨壓力P=0.6Mpa，Q1=12升/分，Q2=47升/分，n=0.3。所以預(yù)塑時(shí)油泵所需功率為：N7=P(Q1+ Q2)10-6/(60 n) =0.6106(12+47)10-6/(600.3) =1.97(KW)(8)冷卻，大,小泵皆卸荷其卸貨壓力P=0.6Mpa，Q1=12升/分，Q2=47升/分，n=0.3。所以預(yù)塑時(shí)油泵所需功率為：N8=P(Q1+ Q2)106/(60 n) =0.6106(12+47)10-6/(600.3) =1.97(KW)(9)連桿解除自鎖,大,小泵皆工作以使連桿迅速解除自瑣。大,小泵的工作壓力P=12.5Mpa（其中P=0.3 Mpa）, Q1=11升/分，Q2=44升/分，n=0.8，所以連桿解除自鎖時(shí)油泵所需功率N9： N9=P(Q1+ Q2)106/(60 n) =12.5106(11+44)10-6/(600.8) =14.3(KW)(10)快速啟模和頂出，大,小泵皆工作其工作壓力P=7Mpa（其中P=0.5 Mpa）, Q1=11升/分，Q2=44升/分，n=0.8，所以快速啟模和頂出時(shí)油泵所需功率N10： N10=P(Q1+ Q2)10-6/(60 n) =7106(11+44)10-6/(600.8) =8.0(KW)（11）慢速啟模，小泵工作，大泵卸貨由于在進(jìn)口裝有節(jié)流閥，雖有利于啟模中頂出制品，但增加了啟模阻力此時(shí),小泵的工作壓力P1=2.5Mpa，（其中P=0.4 Mpa）Q1=12升/分，n=0.35 ，大泵卸荷壓力P2=0.6 Mpa ，Q2=47升/分，n=0.3，所以慢速啟模時(shí)油泵所需功率N11： N11= P1 Q1106/(60 n1)+P2Q2106/(60 n2)=2.51061210-6/(600.35)+ 0.61064710-6/(600.3) =3(KW)在整個(gè)動作循環(huán)中注射階段油泵所需功率為最大，即Nmax= N5=8.06(KW)，按N=Nmax/K來選擇電機(jī),取K=1.5 N=Nmax/K =8.06/1.5 =5.38(KW)6.2 控制閥的選擇根據(jù)本系的工作壓力和通過該閥的最大流量分別選擇各中閥。SXZY250注射機(jī)所選用的標(biāo)準(zhǔn)元件列于表： 表6.16.3 油管內(nèi)徑的確定6.3.1 大泵吸油內(nèi)徑的計(jì)算 油管內(nèi)徑可按下式計(jì)算；即 d=4.6(Q/V允)1/2毫米式中 d油管的內(nèi)徑，mm； Q油管內(nèi)應(yīng)通過的最大流量，升/分 V允油管中的允許流速,米/秒已知大泵流量為47升/分,吸油管允許流速V允為0.51.5米/秒,取V允=0.75米/秒,則: d=4.6(Q/V允)1/2 =4.6（47/0.75）1/2 =36.4（mm）實(shí)際選取內(nèi)徑為40mm的有縫鋼管。6.3.2 小泵吸油管內(nèi)徑計(jì)算已知小泵流量為12升/分,吸油管允許流速V允為1.5米/秒,則: d=4.6(Q/V允)1/2 =4.6（12/1.5）1/2 =13（mm）實(shí)際選取內(nèi)徑為15mm的有縫鋼管。6.3.3 大泵壓油管內(nèi)徑計(jì)算取壓油管允許流速=4.0米/秒，則： d=4.6(Q/V允)1/2 =4.6（47/4.0）1/2 =15.8（mm）實(shí)際選取內(nèi)徑為18mm的無縫鋼管。6.3.4 小泵壓油管內(nèi)徑計(jì)算取壓油管允許流速=4.0米/秒，則： d=4.6(Q/V允)1/2 =4.6（12/4.0）1/2 =8（mm）實(shí)際選取內(nèi)徑為8mm的無縫鋼管。6.3.5 雙泵并聯(lián)，壓力油匯合后油管內(nèi)徑的確定 d=4.6(Q1+ Q2)/V允1/2 =4.6(12+47)/41/2 =17.7（mm）實(shí)際選取內(nèi)徑為20mm的無縫鋼管。 7 液壓系統(tǒng)性能的驗(yàn)算7.1 系統(tǒng)的壓力損失驗(yàn)算 由上述功率損失可知，在快速注射階段系統(tǒng)所消耗的功率為最大。故只驗(yàn)算注射階段的壓力損失。7.1.1 局部壓力損失計(jì)算局部壓力損失主要是流經(jīng)各控制閥的壓力損失疊加。即：P局=PI+Pn =0.1+0.1+0.2+0.1+0.2 =0.7（MPa）7.1.2 沿程損失計(jì)算進(jìn)油管長3.5米，通過流量Q=45升/分=0.7510-3米3/秒。選用20號機(jī)油，機(jī)器正常運(yùn)轉(zhuǎn)后油的運(yùn)動粘帖=0.27厘米/秒=2.710-5米/秒，油的重度r=9000牛/米3，管子內(nèi)徑d=13毫米。則： 管內(nèi)流速：V=Q/兀（1/4d2）=(0.7510-3)/1/43.14(0.013)2=5.7米/秒雷諾數(shù)： Re=d/r=(5.70.013)/ 2.710-5=2744故為紊流。沿程損失P沿可按下試計(jì)算：P沿=（0.3164/ Re0.25）L/dV2r/2g=0.3164/27440.25(3.5/0.013)5.72/(29.8)9000=0.175（MPa） 總的壓力損失P總=P沿+P局=0.175+0.7=0.875（MPa）7.2 液壓系統(tǒng)發(fā)熱量的計(jì)算和油冷卻器傳熱面積的確定7.2.1 液壓系統(tǒng)發(fā)熱的計(jì)算 主要包括油泵和馬達(dá)（或油馬達(dá)）的功率H1，溢流閥的溢流損失所產(chǎn)生的熱量H2以及液流通過各控制伐及管道的壓力損失等所產(chǎn)生的熱量H3。一般只粗略計(jì)算前兩項(xiàng)所產(chǎn)生的熱量。表7.1 SXZY250注射機(jī)液壓系統(tǒng)發(fā)熱量計(jì)算工況液壓系統(tǒng)發(fā)熱量的計(jì)算公試H=H1+H2（焦/時(shí)）作用 時(shí)間T(秒)慢速閉模H1=P1Q1(1-n1)3.6/60n1+P2Q2(1-n2)3.6/60 n2 = 2.110612(1-0.35)3.6 /60 0.35+ 0.610647(1-0.30)3.6 /60 0.30=6.76106焦/時(shí) H2=0.06 PQ=0.060.610647=1.7106焦/時(shí)H=6.76106+1.7106=8.46 1快速閉模H1=P(Q1+ Q2)（1-n）3.6/(60 n)= 2.3106(12+47)(1-0.35)3.6/(600.35)=15.1106焦/時(shí)H=15.11061.5連桿鎖緊H1=P(Q1+ Q2)（1-n）3.6/(60 n)= 7.6106（11+43）（1-0.8）3.6/ (600.8)=6.16106焦/時(shí) H2=0.06PQ=0.067.6106（q1+q2）=0.067.6106(2+2)=1.8106焦/時(shí)q1,q2分別為小泵和大泵的最小溢流量，取q1=q2=3升/分H=6.16106+1.8106=7.961061注射座整體前移H1= P1 Q1（1- n1 ）/(60 n1)+ P2 Q2(1-n2)/(60 n2) =310612（1- 0.35）3.6/(600.35)+ 0.6106473.6/(600.3)=9.64106焦/時(shí)H2=0.06 PQ=0.060.610647=1.7106焦/時(shí)H=9.64106+1.7106=11.341065注射H1=P(Q1+ Q2)(1- n)3.6/(60 n)= 7.3106(10+43)(1-0.8) 3.6/(600.8)=7.2 H2=0.06 PQ=0.067.3106（q1+q2）=1.75106焦/時(shí)H=7.2106+1.75106=8.951063保壓H1= P1Q1(1- n1)3.6/(60 n1)+ P2 Q2(1- n1)3.6/(60 n2)=6.51069.5(1-0.85)3.6/(600.85)+ 0.610647(1-0.3) 3.6/(600.3)=4.6106焦/時(shí)H2=0.06 P1Q1+0.06 P2Q2=0.066.51069.5+0.060.610647=5.4106焦/時(shí)H=4.6106+5.4106=1010616預(yù)塑H1=P(Q1+ Q2)(1- n1)3.6/(60 n) =0.6106(12+47)(1-0.3)3.6/(600.3)=5106焦/時(shí)H2=0.06 PQ=0.060.6106(12+47)=2.13106焦/時(shí)H=5106+2.13106=7.13106 15冷卻H1=P(Q1+ Q2)(1- n1)3.6/(60 n) =0.6106(12+47)(1-0.3)3.6/(600.3)=5106焦/時(shí)H2=0.06 PQ=0.060.6106(12+47)=2.13106焦/時(shí)H=5106+2.13106=7.13106 30連桿解除自鎖H1=P(Q1+ Q2)(1- n)3.6/(60 n)=12.5106(11+44)(1-0.8) 3.6/(600.8)=10.3106焦/時(shí)H=10.3106 1.5快速啟模和頂出H1=P(Q1+ Q2)(1- n)3.6/(60 n)=7106(11+44)(1-0.8)3.6/(600.8)=5.78106焦/時(shí)H=5.78106焦/時(shí)1.5慢速啟模H=P1Q(1- n1)3.6/(60 n1)+ P2Q2(1- n2)3.6/(60 n2)=2.510612(1-0.35)3.6/(600.3)+ 0.610647(1-0.3)3.6/(600.3)=7.85106焦/時(shí)H2=0.06 PQ=0.060.610647=1.7106焦/時(shí) H=7.85106+1.7106=9.55106 1由表7.1可知,注射機(jī)在整個(gè)動作循環(huán)中,系統(tǒng)的發(fā)熱量是變化,一般按平均發(fā)熱量來計(jì)算。即：H均=（H1T1+=HNTN）/（T1+ TN） =（8.461+15.11+7.961+11.345+8.953+1016+7.1315+7.1330+10.31.5+5.781.5+9.551）/（1+1+1+5+3+16+15+30+1.5+1.5+1）=8.2106焦/時(shí)管路及其它損失所產(chǎn)生的熱量為： H3=（0.030.05）N3.6106焦/時(shí) H3=0.04223.6106=3.17106焦/時(shí) 則：系統(tǒng)總的發(fā)熱量為： H總= H均+ H3=8.2106+3.17106=11.37106焦/時(shí)7.2.2 油箱容量計(jì)算和油箱散熱面積的確定 油箱容量可按下式： V=（35）Q 式中 V油箱的有效容積，升； Q油泵每分鐘流量，升/分。 V=（35）Q=5（12+47）=295升即：SXZY250注射機(jī)利用機(jī)架底部作油箱，油箱散熱面積為2.5米2，機(jī)器正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)油箱裝有150升液壓油，比計(jì)算值小，這主要是考慮機(jī)器結(jié)構(gòu)就緊湊，但油液溫升較高，故必須設(shè)置油冷卻器。7.2.3 油冷卻器的計(jì)算（1）油箱散熱量計(jì)算 油箱散熱量可用下式計(jì)算，即： H散=K1A1T1 A1 油箱散熱面積，一般只計(jì)算四周和底部面積，米2T1油箱允許溫度與環(huán)境溫度差，0CK1油箱散熱的系數(shù)，焦/米2.時(shí).0C。K1與環(huán)境通風(fēng)散熱的條件有關(guān)，周圍通風(fēng)很差時(shí)取K1=（78）4186.8焦/米2.時(shí).0C：周圍通風(fēng)良好時(shí)取K1=134186.8焦/米2.時(shí).0C：用風(fēng)扇冷卻時(shí)取K1=204186.8焦/米2.時(shí).0C：用循環(huán)水強(qiáng)制冷卻時(shí)取K1=（95150）4186.8焦/米2.時(shí).0C： H散=K1A1T1 取油箱散熱的系數(shù)K1=134186.8焦/米2.時(shí).0C：油箱允許溫度T1=300C，則： H散=134186.82.530=4.08106焦/時(shí)（2）冷卻器所需的冷卻面積計(jì)算冷卻器所需的冷卻面積可用下式計(jì)算，即： A=（H總- H散）/Ktm 式中 A冷卻器散熱的面積，米2 H總液壓系統(tǒng)總的發(fā)熱量，焦/時(shí)； H散油箱散熱量，焦/時(shí)； K冷卻器的總傳熱系數(shù)，一般例管式冷卻器可取K=（120300）4186.8焦/米2.時(shí).0C； tm油與冷卻水之間的平均溫度差,0C前已述及,系統(tǒng)總的發(fā)熱量H總值系平均熱量計(jì)算所得,而實(shí)際上系統(tǒng)的發(fā)熱量的變化的。故在設(shè)計(jì)冷卻器時(shí)，為了適應(yīng)傳熱負(fù)載的波動，總傳動系數(shù)K宜取較小值一般例管式冷卻器可取K=（120300）4186.8焦/米2.時(shí).0C；取K為1204186.8焦/米2.時(shí).0C。平均溫度差tm按下式計(jì)算，即：tm=（T1+T2）/2-（t1+t2）/2式中 T1 T2 油的入口及出口溫度，0C。一般情況下: T1600C, T1+T2=5100C t1 t2冷卻水的入口及出口溫度，0C。一般情況下: t120300C, t1-t2=350C。取油的入口溫度T1=600C，出口溫度T2=500C；冷卻水的入口溫度t1=250C，出口溫度t2=300C 則： tm =（60+50）/2-（25+30）/2 =27.5 0C 故: A=(11.37106-4.08106)/ (1204186.827.5)=0.53(米2) 考慮到油冷卻器長期操作時(shí)設(shè)備的腐蝕以及油垢、水垢對傳熱的影響，冷卻面積應(yīng)增大30，即油冷卻器需所需的冷卻面積為： A需=1.3A=1.30.53=0.7(米2)SXZY250注射機(jī)油冷卻器是由內(nèi)徑為9毫米，外徑為12毫米，長為698毫米的136根鋼管所組成，故冷卻器具有的冷卻面積為： A實(shí)=n兀dl=1363.140.0090.698=2.68(米2) A實(shí)A需,故滿足要求。（3）冷卻水的計(jì)算冷卻水量按下式計(jì)算，即： Q/=cp(T1-T2)Q/ c/p/( t2-t1)Q式中： Q/ 冷卻水的流量，升/分 Q 油的流量，升/分 c 油的比熱，c=（0.40.5）4186.8焦/千克.0C c/水的比熱，c/=4186.8焦/千克.0Cp 油的密度，p=900千克/米3p/ 水的密度，p/=1000千克/米3 取油的比熱C=0.54186.8焦/千克.0C；油的密度p=900千克/米3；水的比C/=4186.8焦/千克.0C；水的密度p/=1000千克/米3。則： Q/=cp(T1-T2)Q/ c/p/( t2-t1)Q=（12+47）0.54186.8900（60-50）/ 4186.81000(30-25)=26.6升/分 參考資料1、 楊培元、朱福元主編.液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡明手冊.機(jī)械工業(yè)出版社.2、 何存興、張鐵華主編.液壓傳動與氣壓傳動.華中科技大學(xué)出版社.3、 沈興全、吳秀玲主編.液壓傳動與控制. 國防工業(yè)出版社.4、 薛祖德主編液壓傳動.中央廣播電視大學(xué)出版社.5、 賈銘新主編.液壓傳動與控制.國防工業(yè)出版社.6、 章宏甲、黃誼主編.液壓傳動.機(jī)械工業(yè)出版社.7、 萬賢杞主編.液壓傳動課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書.湖南工學(xué)院（籌）8、 北京化工學(xué)院華南工學(xué)院合編. 塑料機(jī)械液壓傳動.中國輕工業(yè)出版社 9、 液壓傳動設(shè)計(jì)手冊 上海科學(xué)技術(shù)出版社 1981. 115124 489500 56858510、 黎啟柏主編 液壓元件手冊 工業(yè)技術(shù)出版社 2000 127145 25627511、 馮少如主編. 塑料成型機(jī)械 西北工業(yè)大學(xué)出版社 1992223