1、機械制造與自動化液壓傳動課程設(shè)計說明書班級: 學(xué)號: 姓名: 日期:題目（二）設(shè)計一臺上料機液壓系統(tǒng)，要求該系統(tǒng)完成：快速上升一一慢速上升（可調(diào) 速）一一快速下降一一下位停止的半自動循環(huán)。采用900V型導(dǎo)軌，垂直于導(dǎo)軌的壓緊力為 60N，啟動、制動時間均為 0.5s，液壓缸的機械效率為 0.9。設(shè)計原始數(shù)據(jù)如下表所示。數(shù)參據(jù)數(shù)數(shù)據(jù)IIIIIIIVV V滑臺自重（N）8001000120014001600工件自重（N）45005000550058006000快速上升速度（mm/s）4045505560快速上升行程（mm）350350400420450慢速上升速度（mm/s） 10 13 16 1

2、8-4 （液壓缸的工況圖）三、液壓系統(tǒng)圖的擬定 液壓系統(tǒng)圖的擬定，主要是考慮一下幾個方面問題: 1 ）供油方式 從工況圖分析可知，該系統(tǒng)在快上和快下的時所 需流量較大，且比較接近， 在慢上時所需的 流量較小，因此 提高小效率 節(jié)省能量的角度 考慮采用單個定 量泵，供油方式 然是不合適的，故宜選用雙聯(lián)式量葉片泵作為油泵。2）調(diào)速回路 有工況圖可知，該系統(tǒng)的在慢速時速度需要調(diào)節(jié), 考慮到系統(tǒng) 功率小，滑臺運 動速度低，工作 負載變化小，所 采用調(diào)速閥的回油節(jié)流調(diào)速。3）速度換接回路由于快上和慢上之間速度需要換接，但對緩 解的位置要 求不高，所以采 用由行程開關(guān)法 訊控制二位二通 磁閥實現(xiàn)速度換接。

3、4）平衡及鎖緊為防止在上端停留時重物下落和在停留的時間內(nèi)保持重物 的位置，特在液 壓缸的下腔（即 無桿腔）進油路 上 設(shè)置液控單向閥；另一方面，為了克服滑臺自重在快下過程中的 影響，設(shè)置了一單向背壓閥。本系統(tǒng)的換向閥采用三維四通Y型中位機能的電磁換向閥。四、液壓元件的計算與選擇1、確定液壓泵的型號及電動機功率液壓缸在工作循環(huán)中最大工作壓力為1.7Mpa,由于該系統(tǒng)比較簡單，所以取其壓力損失P 0.4Mpa .所以液壓泵的工作壓力為:Pp p p 1.70.42.1M pa兩個液壓泵同時向系統(tǒng)供油時，若回路中的泄漏按10%計算，則兩個泵的總流量應(yīng)為qp 1.1 18.1 19.91L/min，由

4、于溢流閥最小穩(wěn)定流量為3L/mi n ,而工進時液壓缸所需流量為6.03L/min，多以高壓泵的流量不得少于9.03L/min。根據(jù)以上壓力和流量的數(shù)值查產(chǎn)品目錄，故應(yīng)選用YBi 6.%.3型的雙聯(lián)葉片泵，其額定壓力為6.3M pa,容量效率pv0.85，總效率P 0.75，所以驅(qū)動該泵的電動機的功率可由泵的工作壓力（2.1Mpa ）和輸出流量（點電動機轉(zhuǎn)速為 910r/min ）qp 2 6.3 910 0.85 10 39.75%）門 求出:PpCIp2.1 106 9.75 10 3pP w 455wp60 0.75查電動機產(chǎn)品目錄，擬選用的電動機的型號為Y90S-6，功率為750w,額

5、定轉(zhuǎn)速為 910r/min。2、選擇閥類元件及輔助元件根據(jù)系統(tǒng)的工作壓力和通過各個閥類元件和輔助元件的流量，可選用這些元件的型號及規(guī)格（見下表）液壓元件型號及規(guī)格序號名稱通過流量qmax / L min型號及規(guī)格1濾油器11.47xlx-06-082雙聯(lián)葉片泵9.75YB16.3 6.33單向閥4.875AF3 Ea10B4外控順序閥4.875XF3 10B5溢流閥3.375XF3 10B6三位四通電磁換向閥9.75Y2dF3 10B7單向順序閥11.57AXF3 10B8液控單向閥11.57YF3 Ea10B9二位二通電磁換向8.2122EF El0B閥10單向調(diào)速閥9.75AQF3 EI0

6、B11壓力表Y 100T12壓力表開關(guān)QF3 EI0B13電動機Y90S 6(1)油管油管內(nèi)徑一般可參考所接元件口尺寸進行確定，也可按管中允許速度計算，在本設(shè)計中,出油口采用內(nèi)徑為8mm，外徑為10mm的紫銅管。(2)油箱 油箱的主要功能是儲存油液,此外還起著散發(fā)油液中的熱量，逸出混在油液中的氣體，沉淀油中的污物等作用。油箱容積根據(jù)液壓泵的流量計算，取其體積V (5 7)q P,即 V=70L五、液壓系統(tǒng)的性能驗算1、回路壓力損失驗算計算回路壓 力損失時，必須 知道管道長度， 因液壓裝置管路 布置圖上未設(shè)計出來，整個回路壓力損失無法驗算。2、系統(tǒng)發(fā)熱及平衡溫度的計算在單位時間內(nèi)液壓系統(tǒng)的總發(fā)熱

7、量H可按下式計算H Pi Po P i(1)Pi液壓泵的輸入功率Po 液壓執(zhí)行元件的輸出功率液壓系統(tǒng)的總效率經(jīng)計算可得，在快上時H=249.7W，在慢上時，H=276.25W 。在慢上時的發(fā)熱略大于快上時，現(xiàn)取較大的值進行校核其熱平衡求出熱溫升。設(shè)油箱的三個邊長1 : 1 : 1 1 :2 : 3范圍內(nèi)，散熱面積為A 0.065V21.104m2，假設(shè)通風(fēng)良好,2? c取 K所以油液的溫升為:t HKa 16.71 C室溫為20，熱平衡溫度為36.71V65,沒有超出允許范圍。錯誤！未指定書簽。八、液壓缸的設(shè)計1、液壓缸的分類機組成液壓缸按其結(jié)構(gòu)形式,可以分為活塞缸、柱塞缸、和擺動缸三類。活

8、塞缸和柱塞剛實 現(xiàn)往 復(fù)運動，輸 出推力和速度。動缸則能實現(xiàn)小于360的往復(fù)擺動，輸出轉(zhuǎn)矩和角速度。液壓缸除單個使用 外，還可以幾個 組合 起來和其他 機構(gòu)組合起來, 特殊場合使用，已實現(xiàn)特殊的功能。液壓缸的結(jié)構(gòu)基本上可分成缸筒和缸蓋、活塞和活塞桿、密封裝置、緩沖裝置，以及排氣裝置五個部分。2、液壓缸的主要參數(shù)設(shè)計（已經(jīng)計算）3、液壓缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計1）缸體與缸蓋的連接形式常用的連接方式法蘭連接、螺紋連接、外半環(huán)連接和內(nèi)半環(huán)連接，其形式與工作壓力、缸體料、工作條件有關(guān)。2）活塞桿與活塞的連接結(jié)構(gòu)常見的連接形式有：整體式結(jié)構(gòu)和組合式結(jié)構(gòu)。組合式結(jié)構(gòu)又分為螺紋連接、半環(huán)連接和銷連接。3 ）活塞桿導(dǎo)向部

9、分的結(jié)構(gòu)活塞桿導(dǎo)向部分的結(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、鎖緊裝置等。4）活塞及活塞桿處密封圈的選用活塞及活塞桿處密封圈的選用，應(yīng)根據(jù)密封部位、使用部位、使用的壓力、溫度、運速度的范圍不同而選擇不同類型的密封圈。常見的密封圈類型:O型圈，0型圈加擋圈，高底唇 Y型圈，Y型圈，奧米加型等。5）液壓缸的緩沖裝置液壓缸帶動工作部件運動時，因運動件的質(zhì)量大，運動速度較高，則在達到行程終點時，會產(chǎn)生壓沖擊，甚至使活塞與缸筒端蓋產(chǎn)生機械碰撞。為防止此現(xiàn)的發(fā)生，在 行程末端設(shè)置緩 沖裝置。常見的緩沖裝置有環(huán)狀隙節(jié)流緩沖裝置，三角槽式節(jié)流緩沖裝置，可調(diào)緩沖裝置。6 ）液壓缸排氣裝置對于速度

10、穩(wěn)定性要求的機床液壓缸，則需要設(shè)置排氣裝置。4、液壓缸設(shè)計需要注意的事項1）盡量使液壓缸有不同情況下有不同情況，活塞桿在受拉狀 態(tài)下承受最大負載。2）考慮到液壓缸有不同行程終了處的制動問題和液壓缸的排 氣問題，缸內(nèi)如無緩沖裝置和排氣裝置，系統(tǒng)中需有相應(yīng)措施。3）根據(jù)主機的工作要求和結(jié)構(gòu)設(shè)計要求，正確確定液壓缸的 安裝、固定方式，但液壓缸只能一端定位。4）液壓缸各部分的結(jié)構(gòu)需根據(jù)推薦結(jié)構(gòu)形式和設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)比 較，盡可能做到簡單、緊湊、加工、裝配和維修方便。5、液壓缸主要零件的材料和技術(shù)要求1）缸體材料-灰鑄鐵：HT200,HT350;鑄鋼：ZG25,ZG45粗糙度-液壓缸內(nèi)圓柱表面粗糙度為Ra0.2

11、 0.4 m技術(shù)要求：a內(nèi)徑用H8-H9的配合b缸體與端蓋采用螺紋連接，采用6H精度2）活塞材料-灰鑄鐵：HT150,HT200 粗糙度-活塞外圓 柱粗糙度Ra 0.81.6 m技術(shù)要求：活塞外徑用橡膠密封即可取f7f9的配合，內(nèi)孔與活塞桿的配合可取H8。3）活塞桿鋼無縫鋼管材料-實心：35鋼，45鋼；空心：35鋼，45粗糙度-桿外圓柱粗糙度為Ra0.4 0.8 m技術(shù)要求:a 調(diào)質(zhì) 2025HRCb活塞與導(dǎo)向套用H8/f7的配合,與活塞的連接可用H8/h84）缸蓋材料-35鋼，45鋼；作導(dǎo)向時用（耐磨）鑄鐵粗糙度-導(dǎo)向表面粗糙度為Ra 0.81.6 m技術(shù)要求：同軸度不大于0.03 m5）導(dǎo)向套材料-青銅，球墨鑄鐵粗糙度-導(dǎo)向表面粗糙度為Ra0.8 m技術(shù)要求：a導(dǎo)向套的長度一般取活塞桿直徑的60%80%