小型液壓機(jī)課程設(shè)計(jì)

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1、 小型液壓機(jī)課程設(shè)計(jì) :: : ::102: : 2013 621 1 3 1.1 3 1.2 3 1.3 4 5 6 3.1 6 3.2 6 7 4.1 7 4.2 8 9 5.1 9 5.2 9 12

2、 6.1 12 6.1.1 12 6.1.2 12 6.1.3 13 6.1.4 13 6.2 13 6.3 14 6.4 15 6.5 15 6.6 15 6.7 16 6.8 16 6.9 17 18 7.1 18 7.2 20 23 25

3、 一些機(jī)件控制之后來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。相對(duì)于電力言 拖動(dòng)和機(jī)械傳動(dòng)而言，液壓傳動(dòng)具有輸出力大，重 量輕，慣性小，調(diào)速方便以及易于控制等優(yōu)點(diǎn)，因 而廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械，建筑機(jī)械和機(jī)床等設(shè)備 上。 作為現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)與控制的重要技 術(shù)手段，液壓技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域得到了廣泛的 應(yīng)用。與其他傳動(dòng)控制技術(shù)相比，液壓技術(shù)具有能 量密度高 ) 配置靈活方便 ) 調(diào)速范圍大 ) 工作平 穩(wěn)且快速性好 ) 易于控制并過(guò)載保護(hù) ) 易于實(shí)現(xiàn) 自動(dòng)化和機(jī)電液一體化整合 ) 系統(tǒng)設(shè)計(jì)制造和使 用維護(hù)方便等多種

4、顯著的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，因而使其成為 現(xiàn)代機(jī)械工程的基本技術(shù)構(gòu)成和現(xiàn)代控制工程的 基本技術(shù)要素。 液壓壓力機(jī)是壓縮成型和壓注成型的主要設(shè) 備，適用于可塑性材料的壓制工藝。如沖壓、彎曲、 翻邊、薄板拉伸等。也可以從事校正、壓裝、砂輪 成型、冷擠金屬零件成型、塑料制品及粉末制品的 壓制成型。本文根據(jù)小型壓力機(jī)的用途 ) 特點(diǎn)和要 1 徐州工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 求，利用液壓傳動(dòng)的基本原理，擬定出合理的液壓 系統(tǒng)圖，再經(jīng)過(guò)必要的計(jì)算來(lái)確定液壓系統(tǒng)的參 數(shù)，然后按照這些參數(shù)來(lái)選用液壓

5、元件的規(guī)格和進(jìn) 行系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。小型壓力機(jī)的液壓系統(tǒng)呈長(zhǎng)方 形布置，外形新穎美觀，動(dòng)力系統(tǒng)采用液壓系統(tǒng)， 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、動(dòng)作靈敏可靠。該機(jī)并設(shè)有腳踏 開(kāi)關(guān)，可實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)工藝動(dòng)作的循環(huán)。 2 徐州工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 1.1 設(shè)計(jì)目的 液壓傳動(dòng)課程設(shè)計(jì)是本課程的一個(gè)綜合實(shí)踐第一章 性教學(xué)環(huán)節(jié)，通過(guò)該教學(xué)環(huán)節(jié)，要求達(dá)到以下目的 : (1) 鞏固和深化已學(xué)知識(shí)，掌握液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)算的一般方法和步驟，培養(yǎng)學(xué)生工程設(shè)計(jì)能力和計(jì)綜合分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力 ; 任 (2

6、) 正確合理地確定執(zhí)行機(jī)構(gòu)，選用標(biāo)準(zhǔn)液務(wù) 壓元件 ; 能熟練地運(yùn)用液壓基本回路、組合成滿足書 基本性能要求的液壓系統(tǒng) ; (3) 熟悉并會(huì)運(yùn)用有關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、部頒標(biāo) 準(zhǔn)、設(shè)計(jì)手冊(cè)和產(chǎn)品樣本等技術(shù)資料。對(duì)學(xué)生在計(jì)算、制圖、運(yùn)用設(shè)計(jì)資料以及經(jīng)驗(yàn)估算、考慮技術(shù)決策、 CAD技術(shù)等方面的基本技能進(jìn)行一次訓(xùn)練，以提高這些技能的水平。 1.2 設(shè)計(jì)題目 設(shè)計(jì)一臺(tái)小型液壓機(jī)的液壓系統(tǒng)，要求實(shí)現(xiàn)快 速空程下行—慢速加壓—保壓—快速回程—停止 的工作循環(huán)?？焖偻邓俣葹?,3m/min, 加壓速 V 1 度為

7、=40mm/min,壓制力為 F,200KN，運(yùn)動(dòng)部件 V 2 總重量為 G,18KN?？焖傩谐? 380mm: ; 慢事行程 : 20mm，起動(dòng)時(shí)間為 0.2s 。 3 徐州工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 1.3 設(shè)計(jì)要求 1. 設(shè)計(jì)時(shí)必須從實(shí)際出發(fā)，綜合考慮實(shí)用性、 經(jīng)濟(jì)性、先進(jìn)性及操作維修方便。如果可以用簡(jiǎn)單的回路實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的要求，就不必過(guò)分強(qiáng)調(diào)先進(jìn)性。 并非是越先進(jìn)越好。同樣，在安全性、方便性要求 較高的地方，應(yīng)不惜多用一些元件或采用性能較好 的元件，不能單獨(dú)考慮簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì) ; 2.

8、 獨(dú)立完成設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)時(shí)可以收集、參考同類 機(jī)械的資料，但必須深入理解，消化后再借鑒。不能簡(jiǎn)單地抄襲 ; 3. 在課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要隨時(shí)復(fù)習(xí)液壓元件 的工作原理、基本回路及典型系統(tǒng)的組成，積極思考。不能直接向老師索取答案。 4 徐州工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 1( 工作負(fù)載 工件的壓制抗力即為工作負(fù)載 :F=200000N 第二章 w 2( 摩擦負(fù)載 靜摩擦阻力 : F=0.2x18000=3600N 工 fs 動(dòng)摩擦阻力 : F=0.1X18000=1800N 況 fd3( 慣

9、性負(fù)載 : 分 F=ma=18000/103/(0.02 60)=4500N 析 m 背壓負(fù)載 : F= 30000N(液壓缸參數(shù)未定，估算 ) b 自 重 : G=mg=18000N 4( 液壓缸在各工作階段的負(fù)載值 : , 其中 :,,0.9 ——液壓缸的機(jī)械效率， mm , 一般取 =0.9-0.95, 液壓系統(tǒng)工作循環(huán)各階段的 m 外負(fù)載見(jiàn)表 2-1 表 2-1 , 推力 F/ 工況 負(fù)載 F 組成 m 啟動(dòng) F= F+ F-G=15600N 17333N bfs

10、 加速 F=F+F+F-G=18300N 20333N bfdm 快進(jìn) F=F+F-G=13800N 15333N bfd 工進(jìn) F=F+F+F-G=213800N 237556N bfdw 快退 F=F+F+G=59800N 66444N bfd 5 徐州工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 3.1 負(fù)載循環(huán)圖 由表 2-1 可繪制負(fù)載循環(huán)圖如圖 3-1 所示 第三章 F(N) 237556 負(fù) 載 圖 20333 和 17333 15333 L(mm) 速

11、 400 度 66444 圖 的 3.2 速度循環(huán)圖 繪 由已知條件可繪制速度循環(huán)圖如圖 3-2 所示 制 V(m/min) 3 0.04 L(mm) 400 -3 6 徐州工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 4.1 液壓系統(tǒng)圖分析 1. 考慮到液壓機(jī)工作時(shí)所需功率較大，固采用第四章變量泵的容積調(diào)速方式。 2. 為了滿足速度的有極變化，采用壓力補(bǔ)償變液 量液壓泵供油，即在快速下降的時(shí)候，液壓泵以全壓流量供油。當(dāng)轉(zhuǎn)化成慢速加壓壓制時(shí)，泵的流量減系小，最后流量為 0。 統(tǒng)

12、 3. 當(dāng)液壓缸反向回程時(shí)，泵的流量恢復(fù)為全流圖 量供油。液壓缸的運(yùn)動(dòng)方向采用三位四通 M型電磁換向閥和二位二通電磁換向閥控制。停機(jī)時(shí)三位四通換向閥處于中位，使液壓泵卸荷。 4. 為了防止壓力頭在工作過(guò)程中因自重而出 現(xiàn)自動(dòng)下降的現(xiàn)象，在液壓缸有桿腔回路上設(shè)置一 個(gè)單向閥。 5. 為了實(shí)現(xiàn)快速空程下行和慢速加壓，此液壓機(jī)液壓系統(tǒng)采用差動(dòng)連接的調(diào)速回路。 6. 為了使液壓缸下降過(guò)程中壓力頭由于自重 使下降速度越來(lái)越快，在三位四通換向閥處于左位時(shí)，回油路口應(yīng)設(shè)置一個(gè)順序閥作背壓閥使回油路有壓力而不至于使

13、速度失控。 7. 為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，在液壓缸的活塞桿運(yùn)動(dòng) 方向上安裝了三個(gè)接近開(kāi)關(guān)，使液壓系統(tǒng)能夠自動(dòng) 7 徐州工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 切換工作狀態(tài)。 8. 為了使系統(tǒng)工作時(shí)壓力恒定，在泵的出口設(shè)置一個(gè)溢流閥，來(lái)調(diào)定系統(tǒng)壓力。 4.2 液壓系統(tǒng)原理圖 綜上分析可得小型液壓機(jī)液壓系統(tǒng)原理如圖 4-1 所示 圖 4-1 液壓機(jī)液壓系統(tǒng)原理圖 1- 變量泵 2- 溢流閥 3- 油箱 4- 單向閥 5- 三位四通電 磁換向閥 6- 單向順序閥 7- 液壓缸 8- 過(guò)濾器 9- 調(diào)速閥 10- 二

14、位二通電磁換向 閥 8 徐州工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 則圖中電磁鐵的動(dòng)作順序如表 4-1 所示 表 4-1 電磁鐵動(dòng)作順序表 1YA 2YA 3YA 快進(jìn), ，, 工進(jìn), ，， 快退，, ， 停止 ,,, 9 徐州工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 5.1 液壓缸主要尺寸的確定 (1) 工作壓力 P 的確定 : 第五章 工作壓力 P 可根據(jù)負(fù)載大小及機(jī)器的類型，來(lái) 初步確定由手冊(cè)查表取液壓缸工作壓力為 25

15、MPa。液 將液壓缸的無(wú)桿腔作為主工作腔，考慮到缸下行壓 時(shí)，滑塊自重采用液壓方式平衡，則可計(jì)算出液壓缸 缸無(wú)桿腔的有效面積，取液壓缸的機(jī)械效率主 ,=0.9 。 要 m (2) 計(jì)算液壓缸內(nèi)徑 D 和活塞桿直徑 d 參 由負(fù)載圖知最大負(fù)載 F 為 237556N，取 d/D=0.7 數(shù) F237556確 A,,=0.0105 16P,25 ， 10，0.9cm 定 4A1D==0.115 , 按 GB/T2348-1993，取標(biāo)準(zhǔn)值 D=110mm d=0.7D=77mm

16、 由此求得液壓缸的實(shí)際有效工作面積 ,22mm則: 無(wú)桿腔實(shí)際有效面積 :=D,9503 A1 4 ,222mmD,d有桿腔實(shí)際有效面積 :==4847 ，， A2 4 5.2 各工作階段液壓缸所需的流量 快進(jìn) :Q==28.51L/min AV11 工進(jìn) :Q= =0.38L/min AV12 10 徐州工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 快退 :Q= =14.54L/min AV 21 液壓缸在工作循環(huán)中各階段的壓力和流量計(jì)算見(jiàn) 表 5-1。 表 5-1 液壓缸工作循環(huán)各階段的壓力

17、、流量工作腔壓力輸入流量 工作階段 負(fù)載 F MPa L/min 17333 1.82 — 啟動(dòng) 快進(jìn) 20333 2.14 — 加速快進(jìn) 15333 1.61 28.51 237556 25.00 0.38 工進(jìn) 237556 25.00 — 保壓 啟動(dòng) 17333 3.58 — 加速 20333 4.19 — 快退 恒速 66444 13.71 14.54 根據(jù) P,pq 可得液壓缸在工作循環(huán)中各階段的功 率，其結(jié)果如表 5-2 所示。 表 5-2 液壓缸各工作循環(huán)中各階段的功率

18、 工作階段 功率 W 快進(jìn) 765 工進(jìn) 158 快退 3322 11 徐州工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 按以上數(shù)據(jù)可繪制液壓缸的工況 圖如圖 5-1 所示。 圖 5-1 工況圖 12 徐州工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 6.1 液壓泵的選擇 6.1.1 泵的工作壓力的確定 第六章 考慮到正常工作中進(jìn)油管有一定的壓力損失， 所以泵的工作壓力為 液 P,P， ,p ,p1 壓 式中， Pp, 液壓泵最大工作壓力 ; 元 P,

19、 執(zhí)行元件最大工作壓力 ; 1 件 , 進(jìn)油管路中的壓力損失，簡(jiǎn)單系統(tǒng) ,p 的 , 可取 0.2~~0.5Mpa。故可取壓力損選 失 ,p=0.5Mpa 擇 , 由液壓缸的工況圖 ( 圖 5-1) ，可以看出液壓 缸的最高工作壓力出現(xiàn)在加壓壓制階段時(shí) P,1 25.00MPa，25+0.5=25.5MP 上述計(jì)算所得的 Pp 是系統(tǒng)的靜態(tài)壓力，考慮 到系統(tǒng)在各種工況的過(guò)度階段出現(xiàn)的 動(dòng)態(tài)壓力往往超出靜態(tài)壓力，另外考慮到一定的 壓力儲(chǔ)備量，并確保泵的壽命，因此

20、選泵的壓力 值 Pa 應(yīng)為 Pa ,1.25Pb-1.6Pb 因此 Pa=1.25Pp=1.2525.5=31.875MPa ， 6.1.2 泵的流量確定 液壓泵的最大流量應(yīng)為 : ,QpK(?Q)max 13 徐州工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 式中 ,K 為系統(tǒng)泄漏系數(shù)，一般取 K=1.1-1.3 ， 大流量取小值 ; 小流量取大值。此處取油液的泄露 系數(shù) K=1.2 ，故 Qp=K(?Q)max=1.228.51=34.21L/min 6.1.3 選擇液壓泵的規(guī)格

21、 根據(jù)以上計(jì)算的 Pa 和 Qp查閱相關(guān)手冊(cè)，選用 40YCY14—1B 壓力補(bǔ)償變量型軸向柱塞泵，其額定 壓力 P=32MPa，排量為 V=40mL/r, 當(dāng)轉(zhuǎn)速為 1000r/min 。 6.1.4 與液壓泵匹配的電動(dòng)機(jī)選定 由于液壓缸在工進(jìn)時(shí)輸入功率最大，這時(shí)液壓 缸的工作壓力為 25.50MPa，流量為 0.38L/min , 取泵的總效率 =0.85 ，則液壓泵的驅(qū)動(dòng)電機(jī)所要 , P，q P,  的功率  =190W。 

22、 , 根據(jù)此數(shù)據(jù)按  JB/T8680.1-1998  ，選取 Y2-711-4  型電動(dòng)機(jī)，其額定功率  P=250W，額定轉(zhuǎn) 速  n=1000r/min,  按所選電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和液壓泵的 排量，液壓泵最大理論流量  nV=40L/min  ，大  q,t 于計(jì)算所需的流量  34.21L/min  ，滿足使用要求。 6.2 閥類元件及輔助元件 14 徐州工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院課程設(shè)

23、計(jì)說(shuō)明書 根據(jù)所擬定的液壓系統(tǒng)圖，按照閥類元件及輔助 元件所在油路的最大工作壓力和通過(guò)該元件的最 大實(shí)際流量可選出這些液壓元件的型號(hào)及規(guī)格，結(jié) 果見(jiàn)表 6-1 。 表 6-1 液壓元件的型號(hào)及規(guī)格 序 元件 額定壓 排量 型號(hào)及 說(shuō)明 號(hào) 名稱 力/MPa ml/r 額定轉(zhuǎn)速 1000 40YCY14 1 40 r/min 驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)變量泵 32  規(guī)格 — 1B  功率為  25

24、0W 調(diào)壓  25212  通徑  20mm溢流閥  C175 三位四 3 60 通徑 20mm通換向 28 WEH10G 閥 最大工 作 4 順序閥 60 HCT06L1 qL,160/min 壓力 max 32MPa (單向行程調(diào)速 閥 ) FBG-3- 5 60 調(diào)速閥 28 125-10 最大 開(kāi)啟 通徑 20mm 6 S20A220 單向閥 100 0.15MPa 二位二 7 60 通徑 20mm通換向 2WE10D10 28 閥

25、 6.3 油箱的容積計(jì)算 V,,q 油箱的容量 V ( 單位為 L) 計(jì)算按式 : ， p ,,7 由于液壓機(jī)是高壓系統(tǒng)，。 所以油箱的容量 : 15 徐州工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 =239.40L ，取 V,250L V,7 ，34.21 6.4 確定管道尺寸 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，也可接管路允許流速進(jìn)行計(jì)算。本系統(tǒng)主要路流量為 差動(dòng)時(shí)流量 Q=57.02L,min ，壓油管的允許流速取 V=3m/s 1/2 則內(nèi)徑 d 為 d=4.6(57.02/3)=20

26、.05mm 。 吸油管同樣可按上式計(jì)算，現(xiàn)參照 40YCY14—1B 壓 力補(bǔ)償變量型軸向柱塞泵吸油口連接尺寸，取吸油管 內(nèi)徑 d 為 20mm 6.5 液壓缸的壁厚和外徑的計(jì)算 液壓缸的壁厚由液壓缸的強(qiáng)度條件來(lái)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，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)，其壁厚按薄壁圓筒公式計(jì)算 ζ?PD/(2[ σ])=31.875

27、 110/(2 100)=21.00mm ([ σ]=100~110MP) 故取 ζ=25mm 液壓缸壁厚算出后，即可求出缸體的外徑 D1 為 D1?D+2ζ=110+225=160mm 6.6 液壓缸工作行程的確定 液壓缸工作行程長(zhǎng)度，可根據(jù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)際工 作煩人最大行程來(lái)確定，查表的系列尺寸選取標(biāo)準(zhǔn) 16 徐州工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 值 L=400mm。 6.7 缸蓋厚度的確定 一般液壓缸多為平底缸蓋，其有效厚度 t 按強(qiáng) 度要求可用下面

28、兩個(gè)公式進(jìn)行 近似計(jì)算 1/2 無(wú)孔時(shí) :t?0.433D(P,[ σ])=0.433x110x 1/2(31.875/100)=26.89mm 1/2 有孔時(shí) :t?0.433 D(P D,[ σ](D,d)}2220 式中，  t----------  缸蓋有效厚度 D---------  缸蓋止口內(nèi)直徑 D----------  缸蓋孔的直徑  2 6.8 最小尋向長(zhǎng)度的確定 當(dāng)活塞桿全部外伸時(shí)，從活塞支撐面中點(diǎn)到缸 蓋滑動(dòng)支撐面中點(diǎn)的距離 H 稱為最小導(dǎo)向

29、長(zhǎng)度。最 小導(dǎo)向長(zhǎng)度過(guò)小，將使液壓缸的初試撓度增大，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(zhǎng)度。 對(duì)一般的液壓缸，最小導(dǎo)向長(zhǎng)度 H 應(yīng)滿足以下 要求 :H>=L/20+D/2=400/20+110/2=75mm，取 H=80mm 17 徐州工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 6.9 缸體長(zhǎng)度的確定 液壓缸體內(nèi)部長(zhǎng)度應(yīng)等于活塞的行程與活塞 的寬度之和，缸體外形長(zhǎng)度還要考慮到兩端端蓋的 厚度，一般的液壓缸的缸體長(zhǎng)度不應(yīng)大于內(nèi)徑地 20~30

30、 倍 18 徐州工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 7.1 壓力損失和調(diào)定壓力的確定 1. 進(jìn)油管中的壓力損失 第七章 由上述計(jì)算可知，工進(jìn)時(shí)油液流動(dòng)速度較小， 通過(guò)的流量為 0.38L/min, 主要壓力損失為閥件兩液端的壓降，可以忽略不計(jì)。快進(jìn)時(shí)液壓桿的速度壓 =3m/min，有 6.4 節(jié)可知吸油管內(nèi)徑 d=20mm，此 V 系 1 時(shí)油液在進(jìn)油管的速度 : 統(tǒng) ,3q28.51 ，10 的 ,V==1.51m/s 2,6A0.25, ， 20，10， 60 驗(yàn) 1) 沿程壓力損失 : 算

31、 沿程壓力損失首先要判斷管中的流動(dòng)狀態(tài)，此 系統(tǒng)采用 N32號(hào)液壓油，室溫為 20 度時(shí)油液的運(yùn) ,42 動(dòng)粘度，所以管道流動(dòng)雷諾數(shù) : ,, ， 1.010/ms ,3vd1.51 ，20， 10R,,=302<2320 e,4,1.0 ，10 可見(jiàn)油液在管道內(nèi)流態(tài)為層流，其沿程阻力系數(shù) : 80 ,=0.26 ,Re 若取進(jìn)油和回油的管路長(zhǎng)均為 4m，油液的密度為 3,=900 ，則進(jìn)油路上的沿程壓力損失為 : Kg/m 2249001.51l,v ，=0.0534MPa. 0.26

32、,P, ，， , ，， ,,322d2010 ， 2) 局部壓力損失 : 局部壓力損失包括管道安裝和管接頭的壓力 19 徐州工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 損失和通過(guò)液壓閥的局部壓力損失，由于管道安裝 和管接頭的壓力損失一般取沿程壓力損失的 10%， 而通過(guò)液壓閥的局部壓力損失則與通過(guò)閥的流量 大小有關(guān)，若閥的額定流量和額定壓力損失分別為 q 和 ?p，則當(dāng)通過(guò)閥的流量為 q 時(shí)的閥的壓力損 rr q2 失，由 ,,, ， () 算得 pp,rqr 228.51,,,p ,0.5 ， =0.11

33、3MPa，小于原估算值 ,,60 ,, 0.5MPa，所以是安全的。 則進(jìn)油路上的壓力總損失為 : ,P,0.0534+0.00534+0.113,0.17174MPa ,1 2. 回油管路上的壓力損失 : qA12 快進(jìn)時(shí)回油路上的流量 q,,2A1 14.54L/min ，則回油管路中的速度 : ,3q14.54 ，10,v==0.77m/s ， 2,6A0.25, ， 20，10，60 由此可以計(jì)算出管道流動(dòng)雷諾數(shù) : ,30.77 ， 20，10vd ,,R=154<2320 ，

34、e,4,1.0 ，10 油液在管中的流動(dòng)狀態(tài)為層流，則阻力損失系數(shù) : 80,,,0.519 Re 所以回油路上的沿程壓力損失為 : 20 徐州工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 2249000.77l,v ，,0.0277MPa。 0.519,P, ，， , ，， , ,3222010d ， 而通過(guò)液壓閥的局部壓力損失 : 228.51,, ,P,0.5 ， ,0.113MPa ,,60,, 則回油路上的壓力總損失為 : ,P,0.0277+0.00277+0.113=0.14347MPa ,2

35、 由上面的計(jì)算所得求出總的壓力損失 : A2,P,,P ，,P=0.246MPa ,,,12A 1 這與估算值相符。 7.2 系統(tǒng)溫升的計(jì)算 在整個(gè)工作循環(huán)中，工進(jìn)和快進(jìn)快退所占的時(shí) 間相差不大，所以，系統(tǒng)的發(fā)熱和油液溫升可用一 個(gè)循環(huán)的情況來(lái)計(jì)算。 (1) 快進(jìn)時(shí)液壓系統(tǒng)的發(fā)熱量 快進(jìn)時(shí)液壓缸的有效功率為 :,767 F,Fvo 泵的輸出功率為 : 6,3pq1.61 ， 10，28.51 ， 10,P==900W i,0.85 ，60 因此快進(jìn)液壓系統(tǒng)的發(fā)熱量

36、為 : =133W H,P,Piio (2) 工進(jìn)時(shí)液壓缸的發(fā)熱量 工進(jìn)時(shí)液壓缸的有效功率為 :=158W F,Fvo 21 徐州工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 泵的輸出功率為 : 6,3pq25.00 ，10，0.38 ， 10 ,P==186W i,0.85 ，60 因此工進(jìn)時(shí)液壓系統(tǒng)的發(fā)熱量為 : =28W H,P,Piio (3) 快退時(shí)液壓缸的發(fā)熱量 快退時(shí)液壓缸的有效功率為 :=3322W F,Fvo 泵的輸出功率 : 6,3pq17.31 ，10，14.54 ，10,P==

37、4935W i,0.85 ， 60 因此快退時(shí)液壓系統(tǒng)的發(fā)熱量為 : =1613W H,P,P iio 綜上，油液總的發(fā)熱量為 :H=133+28+1613=1774W (4) 系統(tǒng)溫升 2/32 油箱的散熱面積 A 為:A=0.065V=2.6m，則 系統(tǒng)的溫升為 : T=H,KAi 式中， K 為散熱系數(shù)。 K 的大小與油箱周圍通 風(fēng)條件的好壞而不同，通風(fēng)很差時(shí) K=8,9，良好 時(shí) K=15,17.5; 風(fēng)扇強(qiáng)行冷卻時(shí) K=20,23; 強(qiáng)迫 水冷時(shí) K=110,175。

38、這里取自然良好的通風(fēng)散熱， 即 K=17。 則求出系統(tǒng)溫升近似值為 : 1774ooCC,T,=40< 55 17X2.6 22 徐州工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 顯然，系統(tǒng)溫升沒(méi)有超出允許范圍，液壓系統(tǒng) 中不需要設(shè)置冷卻器。 23 徐州工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 這次課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容是小型液壓機(jī)液壓系統(tǒng) 的設(shè)計(jì)。對(duì)我們來(lái)說(shuō)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是一門新的知 識(shí)，在設(shè)計(jì)程中，碰到了一些與以往不同的方法及 概念，總結(jié)起來(lái)，我認(rèn)為最大的欠缺就是缺乏一個(gè)總 整體的觀念，常常在不經(jīng)

39、意中，只考慮到滿足一個(gè)結(jié) 或幾個(gè)性能要求，而沒(méi)有以一個(gè)整體的思想來(lái)考慮 問(wèn)題。比如，我們?cè)O(shè)計(jì)系統(tǒng)圖時(shí)，很容易忘記考慮 系統(tǒng)保壓和液壓泵卸荷等問(wèn)題，假如忘記考慮這些 問(wèn)題，就難以實(shí)現(xiàn)預(yù)定的工作要求。為此我也花了 很長(zhǎng)時(shí)間，經(jīng)過(guò)反復(fù)思考最終設(shè)計(jì)出符合工作要求 的系統(tǒng)圖。 另一方面，在這次的設(shè)計(jì)中，我用到了一些經(jīng) 驗(yàn)公式以及一些在一定范圍內(nèi)取值的數(shù)據(jù)，以前我 習(xí)慣了在精確公式及數(shù)值下計(jì)算，而且在查閱工具 書方面的能力還不足，還需要在今后的設(shè)計(jì)中進(jìn)一 步加強(qiáng)。出現(xiàn)以上的種種

40、缺陷的關(guān)鍵問(wèn)題在于我們 缺乏這方面專業(yè)能力的鍛煉。但經(jīng)過(guò)這次課程設(shè)計(jì) 之后讓我對(duì)于液壓系統(tǒng)的應(yīng)用更加了解。還有設(shè)計(jì) 的時(shí)候應(yīng)該具有嚴(yán)緊的態(tài)度，因?yàn)楹芏喙こ虇?wèn)題都 是人命關(guān)天。所以我們要從現(xiàn)在開(kāi)始就養(yǎng)成一種嚴(yán) 緊的學(xué)習(xí)和工作態(tài)度，以后在工作中才能盡量避免 一些重大失誤。 24 徐州工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 通過(guò)這次的課程設(shè)計(jì)，讓我對(duì)液壓系統(tǒng)以及液 壓閥件有了更深的認(rèn)識(shí)，對(duì)設(shè)計(jì)液壓裝備時(shí)應(yīng)有的 要求有了新的見(jiàn)解，完成同樣的要求，有不同的設(shè) 計(jì)方案，但是我們應(yīng)向使用性能，結(jié)構(gòu)

41、，經(jīng)濟(jì)性更 優(yōu)的方向發(fā)展。當(dāng)然這還需要我們不斷地刻苦學(xué) 習(xí)，然后在前人實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，勇于創(chuàng)新，尋 求更經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的設(shè)計(jì)。 由于能力所限，在設(shè)計(jì)過(guò)程中還有許多不足之 處，懇請(qǐng)老師批評(píng)指正～ 25 徐州工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 [1] 王積偉，黃誼，章宏甲 ( 液壓 傳動(dòng) [M]( 北京 : 機(jī)械工業(yè)出版社， 2006( [2] 張利平 ( 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)及設(shè)計(jì) [M]( 北京 : 化 學(xué)工業(yè)出版社， 2005( 參 [3] 雷天覺(jué) ( 新編液壓工程手冊(cè) [M]( 北京 : 北考京理工大學(xué)出版社， 1998( 文 [4] 路甬祥 ( 液壓氣動(dòng)技術(shù)手冊(cè) [M]( 北京 : 機(jī)械獻(xiàn)工業(yè)出版社， 2002( [5] 成大先 ( 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) [M]( 北京 : 化學(xué)工業(yè)出版社， 2002( [6] 王春行 ( 液壓控制系統(tǒng) [M]( 北京 : 機(jī)械工業(yè)出版社， 2002( [7] 李狀云 ( 液壓元件與系統(tǒng) [M]( 北京 : 機(jī)械工業(yè)出版社， 2002 26 徐州工程學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 27