齒圈整體感應(yīng)淬火專機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)【4張CAD圖紙+畢業(yè)論文+外文翻譯】

齒圈整體感應(yīng)淬火專機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)

46頁(yè) 19000字?jǐn)?shù)+論文說(shuō)明書(shū)+任務(wù)書(shū)+4張CAD圖紙【詳情如下】

任務(wù)書(shū).doc

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外文翻譯--Komatsu先進(jìn)的液壓系統(tǒng).doc

液壓泵站裝配圖.dwg

液壓系統(tǒng)原理圖.dwg

液壓集成塊.dwg

系統(tǒng)裝配圖.dwg

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齒圈整體感應(yīng)淬火專機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū).doc

目  錄

目  錄 1

引言： ５

1.液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)劃 ５

2.齒圈整體感應(yīng)淬火專機(jī)介紹 ８

3.  液壓傳動(dòng)發(fā)展概況 ８

3.1液壓傳動(dòng)的工作原理及組成部分 ９

3.1.1 液壓傳動(dòng)的工作原理 ９

3.1.2 液壓傳動(dòng)的組成部分 １０

3.1.3  液壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn) １０

4、液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) １２

4.1  明確設(shè)計(jì)要求，制定基本方案 １２

4.1.1 設(shè)計(jì)要求 １２

4.1.2 制定液壓系統(tǒng)基本方案 １２

4.2  液壓系統(tǒng)各液壓元件的確定 １４

4.2.1 液壓介質(zhì)的選擇 １４

4.2.2 擬定液壓系統(tǒng)圖 １５

4.3  液壓系統(tǒng)主要參數(shù)計(jì)算 １６

4.3.1 選系統(tǒng)工作壓力 １６

4.3.2 液壓缸主要參數(shù)的確定 １６

4.3.3 液壓缸強(qiáng)度校核 １７

4.3.4 液壓缸穩(wěn)定性校核 １９

4.3.5 計(jì)算液壓缸實(shí)際所需流量 ２１

4.3.6 繪制液壓缸工況圖 ２２

4.4  液壓閥的選擇 ２２

4.4.1 液壓閥的作用 ２２

4.4.2 液壓閥的基本要求 ２３

4.4.3 液壓閥的選擇 ２３

34DF30-E10B-D ２３

5  液壓泵站及其輔助裝置 ２４

5.1  液壓泵站 ２４

5.1.1 液壓泵站概述及液壓泵站油箱容量系列標(biāo)準(zhǔn) ２４

5.1.2 各系列液壓泵站的簡(jiǎn)述 ２５

5.2  液壓泵 ２６

5.2.1 液壓泵的選擇 ２６

5.2.2 液壓泵裝置 ２７

5.3  電動(dòng)機(jī)功率的確定 ２９

5.4   液壓管件的確定 ２９

5.4.1 油管內(nèi)徑確定 ２９

5.4.2 管接頭 ２９

5.5  濾油器的選擇 ３０

5.5.1 濾油器的作用及過(guò)濾精度 ３０

5.5.2 選用和安裝 ３０

5.6  油箱及其輔件的確定 ３１

5.6.1 油箱 ３１

5.6.2 空氣濾清器 ３３

5.6.3 油標(biāo) ３３

6  液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算 ３４

6.1 液壓缸的基本參數(shù)的確定 ３４

6.2 液壓缸主要零件的結(jié)構(gòu)、材料及技術(shù)要求 ３４

6.2.1 缸體 ３４

6.3  缸蓋 ３７

6.3.1 缸蓋的材料 ３７

6.4  活塞 ３７

6.4.1 活塞與活塞桿的聯(lián)接型式 ３７

6.4.2 活塞與缸體的密封 ３８

6.4.3 活塞的材料 ３８

6.4.4 活塞的技術(shù)要求 ３８

6.5  活塞桿 ３９

6.5.1 端部結(jié)構(gòu) ３９

6.5.2 端部尺寸 ３９

6.5.3 活塞桿結(jié)構(gòu) ４０

6.5.4 活塞桿材料 ４１

6.5.5 活塞桿的技術(shù)要求 ４１

6.6  活塞桿的導(dǎo)向、密封和防塵 ４１

6.6.1 導(dǎo)向套 ４１

6.6.2 桿的密封與防塵 ４２

6.7  液壓缸的緩沖裝置 ４２

6.8  液壓缸的排氣裝置 ４２

6.9  液壓缸安裝聯(lián)接部分的型式 ４３

6.9.1 液壓缸進(jìn)出油口的聯(lián)接 ４３

6.9.2 液壓缸的安裝方式 ４３

結(jié)    論 ４４

致    謝 ４５

摘 要：齒圈整體感應(yīng)淬火專機(jī)是對(duì)大型齒輪進(jìn)行齒面淬火而研制的專用機(jī)床。專機(jī)工作時(shí)，齒輪裝卸時(shí)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，高頻加熱時(shí)的上下運(yùn)動(dòng)以及噴水機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)都由液壓系統(tǒng)來(lái)完成。本文介紹了專機(jī)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程。

關(guān)健詞：液壓系統(tǒng)；液壓元件；負(fù)載；整體淬火

   The Design of hydraulic system in Gear Whole Quenching Engine 

                 Bed Special Plane QIAN Bin & HAN Jiang

Abstract: Gear Whole Quenching Engine Bed Special Plane is the machine designed for surface quenching of large-sized gear When it runs, the loading and unloading movement of the reciprocating gear, the up and down movement of high frequency heating and the operation of water-spraying structure are all done by hydraulic system. This thesis introduces the

designing process of this system.

Keywords: hydraulic system; hydraulic element; load; whole quenching.

引言：專業(yè)技術(shù)人員在實(shí)踐中設(shè)計(jì)的實(shí)用的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)，能較好地實(shí)現(xiàn)齒圈整體感應(yīng)淬火專機(jī)的相關(guān)運(yùn)動(dòng)。液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是整個(gè)機(jī)器設(shè)計(jì)的一部分，它的任務(wù)是根據(jù)機(jī)器的用途、特點(diǎn)和要求，利用液壓傳動(dòng)原理，擬訂合理的液壓系統(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)選擇液壓元件并進(jìn)行系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

1.液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)劃

1.1.總體規(guī)劃、確定液壓執(zhí)行元件

液壓執(zhí)行元件的類型、數(shù)量、安裝位置及其與主機(jī)的連接關(guān)系，對(duì)主機(jī)的設(shè)計(jì)有很大的影響，所以，在考慮液壓設(shè)備的總體方案時(shí)，確定液壓執(zhí)行元件和確定主機(jī)整體結(jié)構(gòu)布局是同時(shí)進(jìn)行的。考慮到本方案及具體情況，液壓元器件采用集成塊式結(jié)構(gòu)，因?yàn)榧蓧K設(shè)計(jì)、制造比較方便，不容易出錯(cuò)，而且這種設(shè)計(jì)方法是目前液壓設(shè)計(jì)的主流方法，市場(chǎng)上這種類型的液壓元件(如各種液壓閥)規(guī)格齊全，價(jià)格也較低。油缸選擇柱塞缸，采用螺紋聯(lián)接方式與專機(jī)主體部分安裝。液壓泵選擇定量葉片泵。

1.2.明確液壓執(zhí)行元件的載荷、速度及其變化規(guī)律

 由于主機(jī)的載荷是經(jīng)過(guò)機(jī)械傳動(dòng)關(guān)系作用到液壓執(zhí)行元件上的，故需要經(jīng)過(guò)計(jì)算才能明確。進(jìn)行新機(jī)型液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，其載荷往往需要由樣機(jī)實(shí)測(cè)、同類設(shè)備參數(shù)類比或通過(guò)理論分析得出。當(dāng)用理論分析確定液壓執(zhí)行元件的載荷時(shí)，必須仔細(xì)考慮其所有可能負(fù)荷，如工作載荷、慣性載  荷、彈性載荷、摩擦載荷、重力載荷和背壓載荷等。

1.3.草擬液壓系統(tǒng)原理圖

1.3.1.選擇液壓回路

（a）根據(jù)液壓系統(tǒng)所完成的功能和工作機(jī)械對(duì)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求來(lái)設(shè)計(jì)液壓回路。由于本方案設(shè)計(jì)的機(jī)床所需工作壓力、流量、功率均不大，而且本方案執(zhí)行機(jī)構(gòu)速度低、調(diào)速范圍小，對(duì)工作穩(wěn)定性要求也不是很高，所以選擇的是節(jié)流調(diào)速。

結(jié)    論

本文對(duì)具有典型代表性的液壓系統(tǒng)——25KN齒圈整體感應(yīng)淬火專機(jī)液壓機(jī)液壓系統(tǒng)進(jìn)行了參數(shù)計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在液壓油路和各液壓元件的選擇及分析，集成塊上各液壓閥的布置，以及系統(tǒng)和油缸的裝配方案的選擇、比較和確定上都做了一定的工作?，F(xiàn)將有關(guān)總結(jié)如下

1．液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算。在整個(gè)設(shè)計(jì)中，對(duì)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算所占的篇幅是最大的，其中所選用的有關(guān)方案都進(jìn)行了詳細(xì)地比較，以保證這些方案是最適合本液壓系統(tǒng)。

2．油箱及各主要附件的選擇均以系統(tǒng)的要求為標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，還考慮到了各元件的性價(jià)比和方便購(gòu)買的問(wèn)題，盡量保證所選元件是被廣泛應(yīng)用的。

3．選擇了以集成塊作為聯(lián)接方式來(lái)進(jìn)行系統(tǒng)的裝配。這種簡(jiǎn)單實(shí)用的聯(lián)接方式已普遍應(yīng)用于各種液壓機(jī)床。

4．液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參考了其他油缸的設(shè)計(jì)思路，并在此基礎(chǔ)上做了很多改進(jìn)。

三個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)踐，使得作者對(duì)大學(xué)四年所學(xué)知識(shí)進(jìn)行了一次全面性的歸納和總結(jié)。在這忙碌的三個(gè)月中，通過(guò)對(duì)各種相關(guān)資料的查閱，更加牢固地掌握了所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，更多的了解了當(dāng)今科學(xué)前沿的發(fā)展情況，大大地拓寬了知識(shí)面。這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)在使作者受益非淺！

致    謝

非常幸運(yùn)，能夠在學(xué)風(fēng)樸實(shí)厚重的學(xué)院度過(guò)一段對(duì)人生至關(guān)重要的學(xué)習(xí)時(shí)光，更幸運(yùn)的是，能夠從師于學(xué)識(shí)淵博、熱心的師長(zhǎng)，結(jié)識(shí)優(yōu)秀、熱心的同窗。

真心地感謝導(dǎo)師精心指導(dǎo)。導(dǎo)師淵博的知識(shí)，開(kāi)放的思維方式，豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，孜孜不倦的治學(xué)精神，提供的寬松的學(xué)習(xí)環(huán)境，使學(xué)生受益非淺，并將影響、鞭策和激勵(lì)學(xué)生今后的工作和學(xué)習(xí)，學(xué)生在學(xué)業(yè)上的收獲的同時(shí)，也從導(dǎo)師領(lǐng)悟到了許多為人處世的道理，感激之情，難于言表。

最后，作者誠(chéng)心感謝所有關(guān)心和支持本論文的人們。

 參 考 文 獻(xiàn)

1． 范存德.  液壓技術(shù)手冊(cè)[M].  遼寧科學(xué)技術(shù)出版社, 2004,5 

2．  李杞儀,  趙韓.  機(jī)械原理[M].  武漢理工大學(xué)出版社, 2001,8 

3．  馮辛安,  董玉美,杜君文.  機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)[M].  機(jī)械工業(yè)出版  社, 2004,7 

4． 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，2004. 

5． 孟憲、姜琪等.機(jī)構(gòu)構(gòu)型與應(yīng)用[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004. 

6． 楊國(guó)太，陳玉.齒圈整體感應(yīng)淬火專機(jī)研制[J].機(jī)械工程師,2007,2 

7． 章宏甲，黃誼． 液壓傳動(dòng)． 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998，第1版

8． 徐灝． 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第5卷）． 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1992 ，第1版     

9． 佚名． GE系列液壓閥． 上海：上海高行液壓件長(zhǎng)，2003

10． 鄭叔芳，吳曉琳． 機(jī)械工程測(cè)量學(xué)． 北京：科學(xué)出版社，1999，第1版

11． 成大光． 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)． 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1993

12． 黎啟柏． 液壓元件手冊(cè)． 北京：冶金工業(yè)出版社，2000　

１ 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 理工類 題 目 : 齒圈整體感應(yīng)淬火專機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué) 院 ： 機(jī)械工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí) ： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué)生姓名 ： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師 ： ２ 目 錄 目 錄 ............................................................ 1 引言： ........................................................... ５ ............................................... ５ ....................................... ８ 3. 液壓傳動(dòng)發(fā)展概況 ............................................. ８ .............................. ９ 壓傳動(dòng)的工作原理 .................................. ９ 壓傳動(dòng)的組成部分 ................................ １０ 液壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn) ..................................... １０ 4、液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) ................................................ １１ 明確設(shè)計(jì)要求，制定基本方案 ............................. １１ 計(jì)要求 .......................................... １１ 定液壓系統(tǒng)基本方案 .............................. １２ 液壓系統(tǒng)各液壓元件的確定 ............................... １３ 壓介質(zhì)的選擇 .................................... １３ 定液壓系統(tǒng)圖 .................................... １４ 液壓系統(tǒng)主要參數(shù)計(jì)算 ................................... １５ 系統(tǒng)工作壓力 .................................... １５ 壓缸主要參數(shù)的確定 .............................. １６ 壓缸強(qiáng)度校核 .................................... １７ 壓缸穩(wěn)定性校核 .................................. １９ 算液壓缸實(shí)際所需流量 ............................ ２１ 制液壓缸工況圖 .................................. ２１ 液壓閥的選擇 ........................................... ２２ 壓閥的作用 ...................................... ２２ 壓閥的基本要求 .................................. ２２ 壓閥的選擇 ...................................... ２２ 34.............................................. ２３ 5 液壓泵站及其輔助裝置 ........................................ ２３ 液壓泵站 ............................................... ２４ 壓泵站概述及液壓泵站油箱容量系列標(biāo)準(zhǔn) ............ ２４ 系列液壓泵站的簡(jiǎn)述 .............................. ２５ 液壓泵 ................................................. ２６ 壓泵的選擇 ...................................... ２６ 壓泵裝置 ........................................ ２７ 電動(dòng)機(jī)功率的確定 ....................................... ２８ 液壓管件的確定 ........................................ ２９ 管內(nèi)徑確定 ...................................... ２９ 接頭 ............................................ ２９ 濾油器的選擇 ........................................... ３０ 油器的作用及過(guò)濾精度 ............................ ３０ ３ 用和安裝 ......................................... ３０ 油箱及其輔件的確定 ..................................... ３１ 箱 ............................................... ３１ 氣濾清器 ......................................... ３３ 標(biāo) ............................................... ３３ 6 液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算 ............................................. ３４ 壓缸的基本參數(shù)的確定 .................................. ３４ 壓缸主要零件的結(jié)構(gòu)、材料及技術(shù)要求 .................... ３４ 體 ............................................... ３４ 缸蓋 ................................................... ３７ 蓋的材料 ......................................... ３７ 活塞 ................................................... ３７ 塞與活塞桿的聯(lián)接型式 ............................. ３７ 塞與缸體的密封 ................................... ３８ 塞的材料 ......................................... ３８ 塞的技術(shù)要求 ..................................... ３８ 活塞桿 ................................................. ３９ 部結(jié)構(gòu) ........................................... ３９ 部尺寸 ........................................... ３９ 塞桿結(jié)構(gòu) ......................................... ４０ 塞桿材料 ......................................... ４１ 塞桿的技術(shù)要求 ................................... ４１ 活塞桿的 導(dǎo)向、密封和防塵 ............................... ４１ 向套 ............................................. ４１ 的密封與防塵 ..................................... ４２ 液壓缸的緩沖裝置 ....................................... ４２ 液壓缸的排氣裝置 ....................................... ４２ 液壓缸安裝聯(lián)接部分的型式 ............................... ４３ 壓缸進(jìn)出油口的聯(lián)接 ............................... ４３ 壓缸的安裝方式 ................................... ４３ 結(jié) 論 ........................................................ ４４ 致 謝 ........................................................ ４５ ４ 摘 要 ： 齒圈整體感應(yīng)淬火專機(jī)是對(duì)大型齒輪進(jìn)行齒面淬火而研制的專用機(jī)床。專機(jī)工作時(shí)，齒輪裝卸時(shí)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，高頻加熱時(shí)的上下運(yùn)動(dòng)以及噴水機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)都由液壓系統(tǒng)來(lái)完成。本文介紹了專機(jī)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程。 關(guān)健詞： 液壓系統(tǒng)；液壓元件；負(fù)載；整體淬火 of is of it of up of of by of ５ 引言： 專業(yè)技術(shù)人員在實(shí)踐中設(shè)計(jì)的實(shí)用的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)，能 較好地實(shí)現(xiàn)齒圈整體感應(yīng)淬火專機(jī)的相關(guān)運(yùn)動(dòng)。液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是整個(gè)機(jī)器設(shè)計(jì)的一部分，它的任務(wù)是根據(jù)機(jī)器的用途、特點(diǎn)和要求，利用液壓傳動(dòng)原理，擬訂合理的液壓系 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)選擇液壓元件并進(jìn)行系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 定液壓執(zhí)行元件 液壓執(zhí)行元件的類型、 數(shù)量、安裝位置及其與主機(jī)的連接關(guān)系，對(duì)主機(jī)的設(shè)計(jì)有很大的影響，所以，在考慮液壓設(shè)備的總體方案時(shí)，確定液壓執(zhí)行元件和確定主機(jī)整體結(jié)構(gòu)布局是同時(shí)進(jìn)行的。考慮到本方案及具體情況，液壓元器件采用集成塊式結(jié)構(gòu)，因?yàn)榧蓧K設(shè)計(jì)、制造比較方便，不容易出錯(cuò)，而且這種設(shè)計(jì)方法是目前液壓設(shè)計(jì)的主流方法，市場(chǎng)上這種類型的液壓元件 (如各種液壓閥 )規(guī)格齊全，價(jià)格也較低。油缸選擇柱塞缸，采用螺紋聯(lián)接方式與專機(jī)主體部分安裝。液壓泵選擇定量葉片泵。 度及其變化規(guī)律 由于主機(jī)的載荷是經(jīng)過(guò)機(jī)械傳動(dòng)關(guān)系作用到 液壓執(zhí)行 元件上的，故需要經(jīng)過(guò)計(jì)算才能明確。進(jìn)行新機(jī)型液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，其載荷往往需要由樣機(jī)實(shí)測(cè)、同類設(shè)備參數(shù)類比或通過(guò)理論分析得出。當(dāng)用理論分析確定液壓執(zhí)行元件的載荷時(shí)，必須仔細(xì)考慮其所有可能負(fù)荷，如工作載荷、慣性載 荷、彈性載荷、摩擦載荷、重力載荷和背壓載荷等。 （ a）根據(jù)液壓系統(tǒng)所完成的功能和工作機(jī)械對(duì)液壓系 統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求來(lái)設(shè)計(jì)液壓回路。由于本方案設(shè)計(jì)的機(jī)床所需工作壓力、流量、功率均不大，而且本方案執(zhí)行機(jī)構(gòu)速度低、調(diào)速范圍小，對(duì)工作穩(wěn)定性要求也不是很高 ，所以選擇的是節(jié)流調(diào)速。 ６ （ b）選擇油路的循環(huán)形式 油路的循環(huán)形式主要取決于系統(tǒng)的調(diào)速方式。由于本方案采用的是節(jié)流調(diào)速，所以選擇油路的形式是開(kāi)式回路。 （ c）油源形式的選擇 在選擇油源形式時(shí)，如果條件允許，應(yīng)盡可能選擇液壓泵。單泵系統(tǒng)簡(jiǎn)單，維修方便，成本低。但由于我們需要節(jié)流調(diào)速，所以選擇定量泵。 （ d）壓力控制方式的選擇 本方案采取的是節(jié)流調(diào)速，所以可以采用溢流閥調(diào)壓回路。 液壓系統(tǒng)原理圖主要依據(jù)機(jī)床的動(dòng)作而定。本專機(jī)的液壓系統(tǒng)原理圖如圖 1 所示。需要說(shuō)明的是：限于 篇幅及其它原因，本液壓原理圖只畫(huà)出了部分集成塊。 系統(tǒng)工作壓力由設(shè)備類型、載荷大小、結(jié)構(gòu)要求等確定。系統(tǒng)工作壓力高，其結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，是液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)的發(fā)展方向，但泄漏、噪聲和可靠性等問(wèn)題也會(huì)出現(xiàn)。系統(tǒng)壓力過(guò)低，則結(jié)構(gòu)龐大，會(huì)對(duì)整臺(tái)機(jī)床的設(shè)計(jì)造成困難。本專機(jī)是淬火設(shè)備，工作負(fù)荷不大，速度較低，機(jī)床的液壓部分主要帶動(dòng)工件的左右、上下運(yùn)動(dòng)，僅僅承載工件的油缸的選擇比較簡(jiǎn)單，油缸內(nèi)徑根據(jù)負(fù)荷計(jì)算，行程根據(jù)專機(jī)的運(yùn)動(dòng)件的實(shí)際移動(dòng)距離確定。一般的方法是，根據(jù) 理論計(jì)算的數(shù)據(jù)，再參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)推薦的系列數(shù)值最終確定。至于油缸的外形，應(yīng)根據(jù)機(jī)床的實(shí)際情況，選擇合適的聯(lián)接方式。根據(jù)算出的流量和系統(tǒng)工作壓力選擇液壓泵。選擇時(shí)，泵的額定流量應(yīng)與計(jì)算所需流量相當(dāng)，不要超過(guò)太多。但泵的額定壓力可以比系統(tǒng)工作壓力高 25%，或更高些。 而油泵的流量則應(yīng)根據(jù)整個(gè)液壓系統(tǒng)最大耗油時(shí)的流量來(lái)確定。 主要元件的選擇 根據(jù)液壓系統(tǒng)的載荷、 已確定的系統(tǒng)工作壓力及系統(tǒng)最大耗油狀態(tài)，可確定油缸的內(nèi)徑、活塞桿直徑及行程；液壓泵的選擇；電機(jī)的選擇。 油缸的選擇比較簡(jiǎn)單，油缸內(nèi)徑 根據(jù)負(fù)荷計(jì)算，行程根據(jù)專機(jī)的運(yùn)動(dòng)件的實(shí)際移動(dòng)距離確定。一般的方法是，根據(jù)理論計(jì)算的數(shù)據(jù)，再參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)推薦的系列數(shù)值最 ７ 終確定。至于油缸的外形，應(yīng)根據(jù)機(jī)床的實(shí)際情況，選擇合適的聯(lián)接方式。 根據(jù)算出的流量和系統(tǒng)工作壓力選擇液壓泵。選擇時(shí)，泵的額定流量應(yīng)與計(jì)算所需流量相當(dāng)，不要超過(guò)太多。但泵的額定壓力可以比系統(tǒng)工作壓力高 25%，或更高些。 而油泵的流量則應(yīng)根據(jù)整個(gè)液壓系統(tǒng)最大耗油時(shí)的流量來(lái)確定。 工作壓力如前文所述選擇 2 計(jì)算液壓缸內(nèi)徑 d 本裝置只帶動(dòng) 工件的上下、左右運(yùn)動(dòng)，負(fù)載較小，大概可取 500N，取系統(tǒng)最低壓力 m η 為 慮到快進(jìn)、快退速度相等，取 d/上述數(shù)據(jù)代入 查表，將液壓缸內(nèi)徑圓整為標(biāo)準(zhǔn)系列直徑 D=50塞缸直徑 d，按 d/D=d=36 與液壓泵匹配的電動(dòng)機(jī)的選擇 首先分別算出快進(jìn)與工進(jìn)兩種不同工況時(shí)的功率， 取兩者較大值作為選擇電動(dòng)機(jī)規(guī)格的依據(jù)。 由于在慢進(jìn)時(shí)泵輸出的流量減少，泵的效率急劇減少，一般當(dāng)流量在 此時(shí)取η =了使所選擇的電動(dòng)機(jī)在經(jīng)過(guò)泵的流量特性曲線最大功率點(diǎn)時(shí)不致停轉(zhuǎn)，需進(jìn)行驗(yàn)算，即 ８ 淬火機(jī)床液壓系統(tǒng)理論上能較好的實(shí)現(xiàn)專機(jī)工作時(shí)運(yùn)動(dòng)要求，本系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低的特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中大多使用通用件、標(biāo)準(zhǔn)件，油箱使用機(jī)床床身的空腔，減少了加工和制造成本。操作簡(jiǎn)單，對(duì)工人的要求較低，且降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。 3. 液壓傳動(dòng)發(fā)展概況 液壓傳動(dòng)相對(duì)于機(jī)械傳動(dòng)來(lái)說(shuō)是一門新技術(shù)，但如從 17世紀(jì)中葉巴斯卡提出靜壓傳遞原理、 18 世紀(jì)末英國(guó)制成世界上第一臺(tái)水壓機(jī)算起，也已 有二三百年歷史了。近代液壓傳動(dòng)在工業(yè)上的真正推廣使用只是本世紀(jì)中葉以后的事，至于它和微電子技術(shù)密切結(jié)合，得以在盡可能小的空間內(nèi)傳遞出盡可能大的功率并加以精確控制，更是近 10年內(nèi)出現(xiàn)的新事物。 本世紀(jì)的 60年代后，原子能技術(shù)、空間技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)（微電子技術(shù)）等的發(fā)展再次將液壓技術(shù)推向前進(jìn)，使它發(fā)展成為包括傳動(dòng)、控制、檢測(cè)在內(nèi)的一門完整的自動(dòng)化技術(shù)，使它在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各方面都得到了應(yīng)用。液壓傳動(dòng)在某些領(lǐng)域內(nèi)甚至已占有壓倒性的優(yōu)勢(shì)，例如，國(guó)外今日生產(chǎn)的 95%的工程機(jī)械、90%的數(shù)控加工中心、 95%以上的自動(dòng)線都采 用了液壓傳動(dòng)。因此采用液壓傳動(dòng)的程度現(xiàn)在已成為衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)水平的重要標(biāo)志之一。 當(dāng)前，液壓技術(shù)在實(shí)現(xiàn)高壓、高速、大功率、高效率、低噪聲、經(jīng)久耐用、高度集成化等各項(xiàng)要求方面都取得了重大的進(jìn)展，在完善比例控制、數(shù)字控制等技術(shù)上也有許多新成就。此外，在液壓元件和液壓系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)仿真和優(yōu)化以及微機(jī)控制等開(kāi)發(fā)性工作方面，更日益顯示出顯著的成績(jī)。 我國(guó)的液壓工業(yè)開(kāi)始于本世紀(jì) 50年代，其產(chǎn)品最初只用于機(jī)床和鍛壓設(shè)備，后來(lái)才用到拖拉機(jī)和工程機(jī)械上。自 1964年從國(guó)外引進(jìn)一些液壓元件生產(chǎn)技術(shù)、同時(shí)進(jìn)行自行 設(shè)計(jì)液壓產(chǎn)品以來(lái)，我國(guó)的液壓件生產(chǎn)已從低壓到高壓形成系列，并在各種機(jī)械設(shè)備上得到了廣泛的使用。 80 年代起更加速了對(duì)西方先進(jìn)液壓產(chǎn)品和技術(shù)的有計(jì)劃引進(jìn)、消化、吸收和國(guó)產(chǎn)化工作，以確保我國(guó)的液壓技術(shù)能在產(chǎn)品質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)效益、人才培訓(xùn)、研究開(kāi)發(fā)等各個(gè)方面全方位地趕上世界水平。 ９ 壓傳動(dòng)的工作原理 驅(qū)動(dòng)機(jī)床工作臺(tái)的液壓系統(tǒng)，它由油箱、濾油器、液壓泵、溢流閥、開(kāi)停閥、節(jié)流閥、換向閥、液壓缸以及連接這些元件的油管組成。它的工作原理：液壓泵由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)后，從油箱中吸油。 油液經(jīng)濾油器進(jìn)入液壓泵，當(dāng)它從泵中輸出進(jìn)入壓力管后，將換向閥手柄、開(kāi)停手柄方向往內(nèi)的狀態(tài)下，通過(guò)開(kāi)停閥、節(jié)流閥、換向閥進(jìn)入液壓缸左腔，推動(dòng)活塞和工作臺(tái)向右移動(dòng)。這時(shí)，液壓缸右腔的油經(jīng)換向閥和回油管排回油箱。 如果將換向閥手柄方向轉(zhuǎn)換成往外的狀態(tài)下，則壓力管中的油將經(jīng)過(guò)開(kāi)停閥、節(jié)流閥和換向閥進(jìn)入液壓缸右腔，推動(dòng)活塞和工作臺(tái)向左移動(dòng)，并使液壓缸左腔的油經(jīng)換向閥和回油管排回油管。 工作臺(tái)的移動(dòng)速度是由節(jié)流閥來(lái)調(diào)節(jié)的。當(dāng)節(jié)流閥開(kāi)大時(shí)，進(jìn)入液壓缸的油液增多，工作臺(tái)的移動(dòng)速度增大；當(dāng)節(jié)流閥關(guān)小時(shí)，工作臺(tái)的移動(dòng)速度減小。 為了克服移動(dòng)工作臺(tái)時(shí)所受到的各種阻力，液壓缸必須產(chǎn)生一個(gè)足夠大的推力，這個(gè)推力是由液壓缸中的油液壓力產(chǎn)生的。要克服的阻力越大，缸中的油液壓力越高；反之壓力就越低。輸入液壓缸的油液是通過(guò)節(jié)流閥調(diào)節(jié)的，液壓泵輸出的多余的油液須經(jīng)溢流閥和回油管排回油箱，這只有在壓力支管中的油液壓力對(duì)溢流閥鋼球的作用力等于或略大于溢流閥中彈簧的預(yù)緊力時(shí)，油液才能頂開(kāi)溢流閥中的鋼球流回油箱。所以，在系統(tǒng)中液壓泵出口處的油液壓力是由溢流閥決定的，它和缸中的油液壓力不一樣大。 如果將開(kāi)停手柄方向轉(zhuǎn)換成往外的狀態(tài)下，壓力管中的油液將經(jīng)開(kāi) 停閥和回油管排回油箱，不輸?shù)揭簤焊字腥ィ@時(shí)工作臺(tái)就停止運(yùn)動(dòng)。 從上面的例子中可以得到： 1） 動(dòng)是以液體作為工作介質(zhì)來(lái)傳遞動(dòng)力的。 2）液壓傳動(dòng)用液體的壓力能來(lái)傳遞動(dòng)力，它與利用液體動(dòng)能的液力傳 動(dòng)是不相同的。 3）壓傳動(dòng)中的工作介質(zhì)是在受控制、受調(diào)節(jié)的狀態(tài)下進(jìn)行工作的， 因此液壓傳動(dòng)和液壓控制常常難以截然分開(kāi)。 １０ 壓傳動(dòng)的組成部分 液壓傳動(dòng)裝置主要由以下四部分組成： 1）能源裝置 —— 把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成油液液壓能的裝置。最常見(jiàn)的形式就是液壓泵，它給液壓系統(tǒng)提供壓力油。 2）執(zhí)行裝置 —— 把油液的液壓能轉(zhuǎn)換 成機(jī)械能的裝置。它可以是作直線運(yùn)動(dòng)的液壓缸，也可以是作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的液壓馬達(dá)。 3)制調(diào)節(jié)裝置 —— 對(duì)系統(tǒng)中油液壓力、流量或流動(dòng)方向進(jìn)行控制或調(diào)節(jié)的裝置。例 如溢流閥、節(jié)流閥、換向閥、開(kāi)停閥等。這些元件的不同組合形成了不同功能的液壓系統(tǒng)。 4)輔助裝置 —— 上述三部分以外的其它裝置，例如油箱、濾油器、油管等。它們對(duì) 保證系統(tǒng)正常工作也有重要作用。 液壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn) 液壓傳動(dòng)有以下一些優(yōu)點(diǎn)： 1） 在同等的體積下，液壓裝置能比電氣裝置產(chǎn)生出更多的動(dòng)力，因?yàn)? 液壓系統(tǒng)中的壓力可以比電樞磁場(chǎng)中的磁力大出 30~40 倍。在同等的功率下，液壓裝置的體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊。液壓馬達(dá)的體積和重量只有同等功率電動(dòng)機(jī)的 12%左右。 2） 液壓裝置工作比較平穩(wěn)。由于重量輕、慣性小、反應(yīng)快，液壓裝置 易于實(shí)現(xiàn)快速啟動(dòng)、制動(dòng)和頻繁的換向。液壓裝置的換向頻率，在實(shí)現(xiàn)往復(fù)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)可達(dá) 500次 /現(xiàn)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)時(shí)可達(dá) 1000次 / 3） 液壓裝置能在大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速（調(diào)速范圍可達(dá) 2000），它還 可以在運(yùn)行的過(guò)程中進(jìn)行調(diào)速。 4） 液壓傳動(dòng)易于自動(dòng)化，這是因?yàn)樗鼘?duì)液體壓力、流量或流動(dòng)方向易 于進(jìn)行調(diào)節(jié)或控制的緣故。當(dāng)將液壓控制和電氣控制 、電子控制或氣動(dòng)控制結(jié)合起來(lái)使用時(shí)，整個(gè)傳動(dòng)裝置能實(shí)現(xiàn)很復(fù)雜的順序動(dòng)作，接受遠(yuǎn)程控制。 5） 液壓裝置易于實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)。液壓缸和液壓馬達(dá)都能長(zhǎng)期在失速狀 態(tài)下工作而不會(huì)過(guò)熱，這是電氣傳動(dòng)裝置和機(jī)械傳動(dòng)裝置無(wú)法辦到的。液壓件能自行潤(rùn)滑，使用壽命較長(zhǎng)。 １１ 6） 由于液壓元件已實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化，液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、 制造和使用都比較方便。液壓元件的排列布置也具有較大的機(jī)動(dòng)性。 7） 用液壓傳動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)遠(yuǎn)比用機(jī)械傳動(dòng)簡(jiǎn)單。 液壓傳動(dòng)的缺點(diǎn)是： 1） 液壓傳動(dòng)不能保證嚴(yán)格的傳動(dòng)化，這是由液壓油液的可壓縮性和泄 漏等原因造成的。 2） 液壓傳動(dòng)在工作過(guò)程中常有較多的能量損失（摩擦損失、泄漏損失 等），長(zhǎng)距離傳動(dòng)時(shí)更是如此。 3） 液壓傳動(dòng)對(duì)油溫變化比較敏感，它的工作穩(wěn)定性很易受到溫度的影 響，因此它不宜在很高或很低的溫度條件下工作。 4） 為了減少泄漏，液壓元件在制造精度上的要求較高，因此它的造價(jià) 較貴，而且對(duì)油液的污染比較敏感。 5） 液壓傳動(dòng)要求有單獨(dú)的能源。 6） 液壓傳動(dòng)出現(xiàn)故障時(shí)不易找出原因。 總的說(shuō)來(lái)，液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是突出的，它的一些缺點(diǎn)有的現(xiàn)已大為改善，有的將隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而進(jìn)一步得到克服。 4、液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 明確設(shè)計(jì)要求，制定基本方 案 計(jì)要求 設(shè)計(jì)要求是進(jìn)行每項(xiàng)工程設(shè)計(jì)的依據(jù)。在制定基本方案并進(jìn)一步著手進(jìn)行液壓系統(tǒng)各部分設(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)的其他方面的情況了解清楚。 ⑴ 齒圈整體感應(yīng)淬火專機(jī)液壓機(jī)主機(jī)概況： ① 液壓機(jī)公稱力 25 液壓系統(tǒng)最大工作壓力 8 骨塊行程 125 壓頭下行速度 45 mm/s １２ ⑤ 壓頭上行速度 130 mm/s ⑵ 液壓系統(tǒng)要完成以下動(dòng)作循環(huán)： 定液壓系統(tǒng)基本方案 定液壓執(zhí)行元件的形式 在本設(shè)計(jì)中 ,液壓缸是液壓系統(tǒng)中的執(zhí)行元件，它是一種把液體的壓力能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能以實(shí)現(xiàn)直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的能量轉(zhuǎn)換裝置。液壓缸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，在液壓系 統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。 液壓缸按其結(jié)構(gòu)形式，可以分為活塞缸、柱塞缸兩類?；钊缀椭椎妮斎霝閴毫土髁浚敵鰹橥屏退俣?。 液壓缸除了單個(gè)地使用外，還可以組合起來(lái)或和其它機(jī)構(gòu)相結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)特殊的功能。 根據(jù)參考文獻(xiàn) [2]表 們選擇活塞缸類中的單桿活塞液壓缸，其特點(diǎn)及適用場(chǎng)合見(jiàn)表 2 表 2稱 特點(diǎn) 適用場(chǎng)合 單桿活塞液壓缸 有效工作面積大，雙向不對(duì)稱 往返不對(duì)稱的直線運(yùn)動(dòng)等 定液壓執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)控制回路 1）為了實(shí)現(xiàn)液壓缸的進(jìn)和退，我們選擇電磁換向閥作為液壓系 統(tǒng)的方向控制閥。 電磁換向閥的基本工作原理是通過(guò)電磁鐵控制滑閥閥芯的不同位置，以改變油液的流動(dòng)方向。當(dāng)電磁鐵斷電時(shí)，滑閥由彈簧保持在中間位置或初始位置（脈沖式閥除外）。若推動(dòng)故障檢查按鈕可使滑閥閥芯移動(dòng)。電磁換向閥在液壓系統(tǒng)中的作用是用來(lái)實(shí)現(xiàn)液壓油路的換向、順序動(dòng)作及卸荷等。由于電磁鐵的推力有限，電磁換向閥應(yīng)用在流量不大的液壓系統(tǒng)中。 2）為了實(shí)現(xiàn)其工進(jìn)，可以選擇調(diào)速閥或節(jié)流閥作為速度控制閥。 節(jié)流閥的調(diào)節(jié)應(yīng)該輕便、準(zhǔn)確。在小流量調(diào)節(jié)時(shí)，如通流截面相對(duì)于閥心位移的變化率較小，則調(diào)節(jié)的精確性較高。調(diào)節(jié)節(jié)流閥的 開(kāi)口，便可調(diào)節(jié)執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)速度的大小。 １３ 而調(diào)速閥的工作原理：液壓泵出口（即調(diào)速閥進(jìn)口）壓力，由溢流閥調(diào)整，基本上保持恒定。調(diào)速閥出口處的壓力由活塞上的負(fù)載決定。所以當(dāng)負(fù)載增大時(shí)，調(diào)速閥進(jìn)出口壓差將將減小。 調(diào)速閥在液壓系統(tǒng)中的應(yīng)用和節(jié)流閥相仿，它適用于執(zhí)行元件負(fù)載變化大而運(yùn)動(dòng)速度要求穩(wěn)定的系統(tǒng)中。 因此，在本設(shè)計(jì)中選擇調(diào)速閥作為速度控制閥。 壓源系統(tǒng) 液壓系統(tǒng)的工作介質(zhì)完全由液壓源來(lái)提供，液壓源的核心是液壓泵。在無(wú)其它輔助油源的情況下，液壓泵的供油量要大于系統(tǒng)的需油量，多余的油經(jīng)溢流閥流回 油箱， 溢流閥同時(shí)起到控制并穩(wěn)定油源壓力的作用。 為節(jié)省能源提高效率，液壓泵的供油量盡量與系統(tǒng)所需流量相匹配。 油液的凈化裝置是液壓源中不可缺少的。在此，我們?cè)诒玫男】谘b上粗濾油器。（進(jìn)入系統(tǒng)的油液根據(jù)被保護(hù)元件的要求，通過(guò)相應(yīng)的精濾油器再次過(guò)濾。為防止系統(tǒng)中雜質(zhì)流回油箱，可在回油路上設(shè)置磁過(guò)濾器或其他型式的濾油器。根據(jù)液壓設(shè)備所處環(huán)境及對(duì)溫升的要求，還要考慮加熱、冷卻等措施。 液壓系統(tǒng)各液壓元件的確定 壓介質(zhì)的選擇 液壓介質(zhì)應(yīng)具有適宜的粘度和良好的粘溫特性；油膜強(qiáng)度要高，具有較好的 潤(rùn)滑性能；能抗氧化，穩(wěn)定性好；腐蝕作用小，對(duì)涂料、密封材料等有良好的適應(yīng)性；同時(shí)液壓介質(zhì)還應(yīng)具有一定的消泡能力。 選擇液壓介質(zhì)時(shí)，除專用液壓油外，首先是介質(zhì)種類的選擇。根據(jù)液壓系統(tǒng)對(duì)介質(zhì)是否有抗燃性的要求，決定選用礦油型液壓油或抗燃型液壓液。 其次，應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)中所用液壓泵的類型選用具有合適粘度的介質(zhì)。 最后，還應(yīng)考慮使用條件等因素，如環(huán)境溫度、工作壓力、執(zhí)行機(jī)構(gòu)速度等。當(dāng)工作溫度在 60℃以下，載荷較輕時(shí)，可選用機(jī)械油；工作溫度超過(guò) 60℃時(shí)，應(yīng)選用汽輪機(jī)油或普通液壓油。若設(shè)備在很低溫度下啟動(dòng)時(shí)須選用低凝液壓油 。 據(jù)參考文獻(xiàn) [2]表 各普通液壓油質(zhì)量指標(biāo)及應(yīng)用以及本設(shè)計(jì)中齒圈整體感應(yīng)淬火專機(jī)液壓機(jī)液壓系統(tǒng)的要求選用 普通液壓油，其各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)見(jiàn)表 2 １４ 表 2稱 普通液壓油 代號(hào) / 原牌號(hào) 20 號(hào) 運(yùn)動(dòng)粘度 s (40℃ ) 28． 8~動(dòng)粘度 s (50℃ ) 17~23 粘度指數(shù)≥ 90 抗氧化安定性 (酸值達(dá)2g)≥ h 1000 凝點(diǎn)≤ ℃ 點(diǎn) (開(kāi)口 )≥ ℃ 170 防銹性 (蒸鎦水 法 ) 無(wú)銹 臨界載荷≥ N 600 抗泡沫性 (93℃ )≤ 泡 50 / 消泡 0 抗磨性（四球， N 800 應(yīng)用 適用于環(huán)境溫度 0~40℃的各類中高壓系統(tǒng)（適用工作壓力為 擬定液壓系統(tǒng)圖 在這種齒圈整體感應(yīng)淬火專機(jī)液壓機(jī)上，實(shí)現(xiàn)了“工進(jìn) → 快退 → 停止”的動(dòng)作循環(huán)（見(jiàn)圖 2可以進(jìn)行沖剪、彎曲、翻邊、裝配、冷擠、成型等多種加工工藝。表 2- 3 示此齒圈整體感應(yīng)淬火專機(jī)液壓機(jī)的動(dòng)作循環(huán)表，圖 2滑塊的工作 情況如圖所示。 換 向 延 時(shí) 快 退 停 止進(jìn) 給停 止圖 2 齒圈整體感應(yīng)淬火專機(jī)液壓機(jī)動(dòng)作循環(huán)圖 １５ 1 Y A 2 Y 箱1 Y 0葉 片 泵2 5 K N 單 柱 液 壓 機(jī) 液 壓 系 統(tǒng) 原 理 圖6 Y D F 3 - E 1 0 B - 溢 流 閥5 A X F 3 - E 1 0 順 序 閥3 A Q F 3 - E 1 0 調(diào) 速 閥4 油 缸2 3 4 D F 3 O - E 1 0 B - 換 向 閥圖 2齒圈整體感應(yīng)淬火專機(jī)液壓機(jī)液壓系統(tǒng)圖 進(jìn)油路 液壓泵 1 → 電磁換向閥 2（左位）→ 單向調(diào)速閥 3 → 液壓油缸4上腔 回油路 液壓油缸 4下腔 → 單向順序閥 5 → 電磁換向閥 2（右位）→ 油箱 7 表 2圈整體感應(yīng)淬火專機(jī)液壓機(jī)液壓系統(tǒng)的動(dòng)作循環(huán)表 動(dòng)作名稱 信號(hào)來(lái)源 電磁換向閥 2 的工作狀態(tài) 滑塊 工進(jìn) 1 電 左位 快退 2電 右位 液壓系統(tǒng)主要參數(shù)計(jì)算 系統(tǒng)工作壓力 壓力的選擇要根據(jù)載荷大小和設(shè)備類型而定。還要考慮執(zhí)行元件的裝配空間、經(jīng)濟(jì)條件及元件供應(yīng)情況等的限制。在載荷一定的情況下，工作壓力低，勢(shì)必要加大執(zhí)行元件的結(jié)構(gòu)尺寸，對(duì)某些設(shè)備來(lái)說(shuō)，尺寸要受到限制，從材料 １６ 消耗角度看也不經(jīng)濟(jì)；反之，壓力選得太高，對(duì)泵、缸、閥等元件的材質(zhì)、密封、制造精度也要求很高，必然要提高設(shè)備成本。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于固定的尺寸不太受限的設(shè)備，壓力可以選低一些，行走機(jī)械重載設(shè)備壓力要選得高一些。 公稱力 為 2500齒圈整體感應(yīng)淬火專機(jī)液壓機(jī)屬小型液壓機(jī)類型，一般情況下，載荷不會(huì)太高，參考資料 [2]表 步確定系統(tǒng)工作壓力為 4 壓缸主要參數(shù)的確定 壓缸設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的的問(wèn)題 液壓缸的設(shè)計(jì)和使用正確與否，直接影響到它的性能和易否發(fā)生故障。在這方面，經(jīng)常碰到的是液壓缸安裝不當(dāng)、活塞桿承受偏載、液壓缸或活塞下垂以及活塞桿的壓桿失穩(wěn)等問(wèn)題。所以，在設(shè)計(jì)液壓缸時(shí)，必須注意如下幾點(diǎn)： 1）盡量使活塞桿在受拉狀態(tài)下承受最大負(fù)載，或受壓狀態(tài)下具有良好的縱向穩(wěn)定性。 2） 考慮液壓缸行程終了處的制動(dòng)問(wèn)題和液壓缸的排氣問(wèn)題。缸內(nèi)如無(wú)緩沖裝置和排氣裝置，系統(tǒng)中需有相應(yīng)的措施。但是并非所有的液壓缸都要考慮這些問(wèn)題。 3）正確確定液壓缸的安裝、固定方式。如承受彎曲的活塞桿不能用螺紋連接，要用止口連接。液壓缸不能在兩端用鍵或銷定們，只能在一端定位，為的是不致阻礙它在受熱時(shí)的膨脹。如沖擊載荷使活塞桿壓縮，定位件須設(shè) 置在活塞桿端，如為拉伸則設(shè)置在缸蓋端。 4) 液壓缸各部分的結(jié)構(gòu)需根據(jù)推薦的結(jié)構(gòu)形式和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，盡可能做到 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，加工、裝配和維修方便。 壓缸主要參數(shù)的確定 鑒于液壓系統(tǒng)的最大工作壓力 參考文獻(xiàn) [1]表 5薦初定 d=液壓缸m?=此時(shí)活塞所受推力 277789025 ?? N 由式 11 （ 2 １７ 61 10427778??? A =)A(D 14? （ 2 = d= D =考文獻(xiàn) [2]表 得： D =100 mm d =70 此求得液壓缸兩腔的實(shí)際有效面積為： 5784 21 ? ? 4404 222 .) ??? ? 液壓缸強(qiáng)度校核 液壓缸的缸筒壁厚 δ 、活塞桿直 徑 d 和缸蓋處固定螺栓直徑在高壓系統(tǒng)中必須進(jìn)行強(qiáng)度校核。 ?。阂簤焊撞牧蠟?45#鋼，無(wú)縫鋼管 活塞桿材料 45#鋼 厚強(qiáng)度校核 根據(jù)參考文獻(xiàn) [2]表 21 =于本系統(tǒng)： ?D＜ 10 為厚壁 按壁筒計(jì)算： ? ?? ? ???????? ???? 131 402 D ?? ???（ 2 式中 ， D 為缸筒內(nèi)徑； 力 ,當(dāng)缸的額定壓力 16 取 n ； ??? 為缸筒材料的許用應(yīng)力， ? ? ? ， b? 為材料抗拉強(qiáng)度， n 為 １８ 安全系數(shù)，一般取 n = 5 。 所以 : 4=6 ? ? （ 2 式中 600?b? N/n = 5 則 ? ? 66 101 2 05 106 0 0 ????? n b??N/ ? ? ? ?? ? 222131 402 ...D ???????? ???? ?? ??? 510.?? ??? 故缸體壁厚強(qiáng)度滿足。 壓缸內(nèi)活塞桿直徑校核 活塞桿的直徑 d 按下式進(jìn)行校核 ? ??? ?（ 2 式中， F 為活塞桿上的作用力 ； ??? 為活塞桿材料的許用應(yīng)力 , ? ? ? 則 ： ? ? 1910600143 412777844 6 .. ?? ????? d 故活塞桿強(qiáng)度滿足 。 壓缸蓋固定螺栓直徑計(jì)算 液壓缸蓋固定螺栓直徑按下式計(jì)算： ? ???? ? F.d s 25?（ 2 式中， F 為液壓缸負(fù)載； K 為螺紋擰緊系數(shù)； K=取 K= ? ? 18 0236 02 ??? s?? ： ? ? 119101804143 27778312525 6 .. .F.d s ???? ???? ??１９ 取 0 液壓缸穩(wěn)定性校核 活塞桿受軸向壓縮負(fù)載時(shí)，它所承受的力 F 不能超過(guò)使它保持穩(wěn)定工作所允許的臨界負(fù)載 免發(fā)生縱向彎曲，破壞液壓缸的正常工作。 值與活塞桿材料性質(zhì)、截面形狀、直徑和長(zhǎng)度以及液壓缸的安裝方式等因素 有關(guān)。活塞桿穩(wěn)定性的校核依下式進(jìn)行： （ 2 式中， 般取 2 ~ 4，這里取 4。 當(dāng)活塞桿的細(xì)長(zhǎng)比 1 ??時(shí) 222l ???（ 2 當(dāng)活塞桿的細(xì)長(zhǎng)比 1 ??時(shí)，且 21 ??= 20 ~ 120 時(shí)，則 2221 ??????????（ 2 式中， l 為安裝長(zhǎng)度，其值與安裝方式有關(guān)，見(jiàn)表 2活塞桿橫截面最小回轉(zhuǎn)半徑， ；1?為柔性系數(shù)，其值見(jiàn)表 2?為由液壓缸支承方式?jīng)Q定的末端系數(shù)，其值見(jiàn)表 2E 為活塞桿材料的彈性模量，對(duì)鋼取 E=1011N/J 為活塞桿橫截面慣性矩； A 為活塞桿橫截面積， f 為由材料強(qiáng)度決定的實(shí)驗(yàn)值， ? 為系數(shù)，具體數(shù)值均見(jiàn)表 2 表 2液壓缸支承方式和末端系數(shù) ψ2的值 支承方式 支承說(shuō)明 末端系數(shù) ψ2 1/4 1 2 ２０ 4 表 2 f、 a、 ψ1的值 材料 f × 108 N/ ψ1 鑄鐵 600180 鍛鐵 001110 軟鋼 500190 硬鋼 00185 由此，根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)的可得： ;901 ??;412 ??81043 ?? N/ 25001?????? ??（ 2 而 l＞ 125 取 l=1750?＜ 45219021 ????? 則活塞桿穩(wěn)定性按式： 221 ???????????進(jìn)行校核。 代入數(shù)據(jù)： ２１ 610974 ?? N 66 102 4 314 10974 ???? . 而 1? （ 2 式中， 78.5 8× 106× 10 104 N 顯然 ， 以，活塞桿穩(wěn)定性滿足。 算液壓缸實(shí)際所需流量 根據(jù)最終確定的液壓缸的結(jié)構(gòu)尺寸及其運(yùn)動(dòng)速度或轉(zhuǎn)速，計(jì)算出液壓缸實(shí)際所需流量，見(jiàn)表 2 表 2 – 6 液壓缸實(shí)際所需流量 工況 活塞下行 (工進(jìn) ) 活塞上行 (快退 ) 運(yùn)動(dòng)速度 10m/s ? = = 13 結(jié)構(gòu)參數(shù) 101 = 2 = 流量 10m3/s 算公式 Q = A? 制液壓缸工況圖 工 進(jìn) 換 向 延 時(shí) 快 退 停 止 5 35 . 2 1 ２２ 圖 2液壓閥的選擇 壓閥的作用 液壓閥是用來(lái)控制液壓系統(tǒng)中油液的流動(dòng)方向或調(diào)節(jié)其壓力和流量的，因此它可以分為方向閥、壓力閥和流量閥三大類。一個(gè)形狀相同的閥，可以因?yàn)樽饔脵C(jī)制的不同，而具有不同的功能。壓力閥和流量閥利用通流截面的節(jié)流作用控制著系統(tǒng)的壓力和流量，而方向閥則利用通流通道的更換控制著油液的流動(dòng)方向。這就是說(shuō)，盡管液壓閥存在著各種各樣不同的類型，它們之間還是保持著一些基本共同之點(diǎn)。例如： 1）在結(jié)構(gòu)上，所有的閥都由閥體、閥心（座閥或滑閥）和驅(qū)使閥心動(dòng)作的元、部 件（如彈簧、電磁鐵）組成。 2）在工作原理上，所有閥的開(kāi)口大小，閥進(jìn)、出口間的壓差以及流過(guò)閥的流量之間的關(guān)系都符合孔口流量公式，僅是各種閥控制的參數(shù)各不相同而已。 壓閥的基本要求 液壓系統(tǒng)中所用的液壓閥，應(yīng)滿足如下要求： 1）動(dòng)作靈敏，使用可靠，工作時(shí)沖擊和振動(dòng)小。 2）油液流過(guò)時(shí)壓力損失小。 3）密封性能好。 4）結(jié)構(gòu)緊湊，安裝、調(diào)整、使用、維護(hù)方便，通用性大。 壓閥的選擇 1）閥的規(guī)格，根據(jù)系統(tǒng)的工作壓力和實(shí)際通過(guò)該閥的最大流量，選擇有定型產(chǎn)品的閥件。溢流閥按液壓泵的最大流量 選取；選擇節(jié)流閥和調(diào)速閥時(shí)，要考慮最小穩(wěn)定流量應(yīng)滿足執(zhí)行機(jī)構(gòu)最低穩(wěn)定速度的要求。 控制閥的流量一般要選得比實(shí)際通過(guò)的流量大一些，必要時(shí)也允許有 20% ２３ 以內(nèi)的短時(shí)間過(guò)流量。 2）閥的型式，按安裝和操作方式選擇。 本系統(tǒng)工作壓力在 4以液壓閥均選用中壓閥。所選閥的規(guī)格型號(hào)見(jiàn)表 2 表 225圈整體感應(yīng)淬火專機(jī)液壓機(jī)液壓閥名細(xì)表 名稱 選用規(guī)格 單向調(diào)速閥 磁溢流閥 磁換向閥 34向順序閥 液壓泵站及其輔助裝置 在本設(shè)計(jì)中，我們將采用集成塊的聯(lián)接方式來(lái)進(jìn)行液壓系統(tǒng)的裝配。其集成塊單元回路圖見(jiàn)圖 3 ２４ 9 Y - 1 0 0壓 力 表8 K 3 表 開(kāi) 關(guān)3 A Q F 3 - E 1 0 調(diào) 速 閥5 A X F 3 - E 1 0 順 序 閥 缸1 Y A 2 Y 4 D F 3 O - E 1 0 B - 換 向 閥6 Y D F 3 - E 1 0 B - 溢 流 閥1 Y 0葉 片 泵工 進(jìn) 快 退+ 停 止 名 稱7 油 箱圖 3成塊單元回路圖 液壓泵站 壓泵站概述及液壓泵站油箱容量系列標(biāo)準(zhǔn) 壓泵站的概述 目前我國(guó)生產(chǎn)液壓泵站的廠家很多，液壓泵站的種類也繁多，但多數(shù)廠家根據(jù)用戶的具體要求設(shè)計(jì)和制造，尚未完全系列化、標(biāo)準(zhǔn)化?，F(xiàn)在只有液壓泵站的油箱公稱容量系列有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。 壓泵站 油箱公稱容量系列（ 876— 81） 表 3箱容量 876L 4 0 25 40 63 100 160 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 3150 4000 5000 6300 ２５ 系列液壓泵站的簡(jiǎn)述 詳細(xì)資料見(jiàn)參考文獻(xiàn) [2]37篇第 10 章。 Z 系列液壓泵站 箱容量有 25~6300L 等 18種規(guī)格。選用各種不同的泵，得到各種不同流量、壓力的規(guī)格。外形結(jié)構(gòu)上有上 置式（有立式及臥式）和非上置式。 海高行液壓件廠、長(zhǎng)沙液壓件廠、南京液壓件三廠等。 液壓柜規(guī)格性能為油箱容量 250~350L，壓力 量有 40、 63和 100L/ 海液壓件一廠生產(chǎn)。 液壓站 液壓泵站，油箱容量 100L，壓力 量 16L/州液壓件廠生產(chǎn)。 液壓柜 液壓柜油箱容量 160L，壓力 量有 12、 25L/由北京椿樹(shù)機(jī)械廠生產(chǎn)。 液壓站 液壓泵站油箱容量有 100L 與 160L 兩種，壓力為 5量為20~63L/定量泵與變量泵兩種型式，成都液壓元件一廠生產(chǎn)。 H 型液壓站 20~2000L，壓力為 14 量在 10~250L/沈陽(yáng)重型機(jī)器廠生產(chǎn) 。 E 型液壓泵站 400L，壓力 7 量 s，上海冶金設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)。 重型液壓站 上海 重型機(jī)器廠液壓站油箱容量 1200L 與 22001200L 2200L 的為 5 量均為 320L/ ２６ 液壓泵 壓泵的選擇 液壓泵是一種能量轉(zhuǎn)換裝置，它把驅(qū)動(dòng)電機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成輸?shù)较到y(tǒng)中去的油液的壓力能，供液壓系統(tǒng)使用。 液壓泵的工作壓力是指泵實(shí)際工作時(shí)的壓力。液壓泵的額定壓力是指泵在正常工作條件下按試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的最高壓力，超過(guò)此值就是過(guò)載。液壓泵的額定流量是指在正常工作條件下，按試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定必須保證的流量，亦即在額定轉(zhuǎn)速和額定壓力下 由泵輸出的流量。 （ 1）液壓泵工作壓力的確定 ?????? ?? 1 （ 3 于本系統(tǒng)： 4411 ??? ?? 是泵到液壓缸間總的管路損失。由系統(tǒng)圖可見(jiàn)，從泵到液壓缸之間串接有一個(gè)單向調(diào)節(jié)器速閥和一個(gè)電磁換向閥，取 ??? = 壓泵工作壓力為： 5 2) 液壓泵流量的確定 ? ?m ?? ? （ 3 由工況圖看出，系統(tǒng)最大流量發(fā)生在快退工況， 410215 ??? .Q m3/s，泄漏系數(shù) K = 求得液壓泵流量 : 410316 ??? m2/s () 選用 雙聯(lián)葉片泵。 雙聯(lián)葉片泵是在一個(gè)泵體內(nèi)安裝兩個(gè)雙作用葉片 泵，用同一個(gè)傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)。安裝大小不同的單泵，可以得到兩種大小不同的流量，以適應(yīng)液壓系統(tǒng)各種不同速度的要求。雙作用葉片泵的工作原理是泵由轉(zhuǎn)子、定子、葉片、配油盤和端蓋等件所組成。定子的內(nèi)表雙作用葉片泵的工作原理：面是由兩段長(zhǎng)半徑圓 ２７ 弧、兩段短半徑圓弧和四段過(guò)渡曲線八個(gè)組成，且定子和轉(zhuǎn)子是同心的。葉片在轉(zhuǎn)子的槽內(nèi)可靈活滑動(dòng)，在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的離心力以及通入葉片根部壓力油的作用下，葉片頂部貼緊在定子內(nèi)表面上，于是兩相鄰葉片、配油盤、定子和轉(zhuǎn)子間便形成了一個(gè)個(gè)密封的工作腔。在轉(zhuǎn)子順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)的情況下，