发布时间 : 星期日 文章液压与气压传动课程设计指导书更新完毕开始阅读35325ef9f8c75fbfc77db240
各通油孔内径要满足允许流速的要求，一般来说，与阀直接相通的孔径应等于所装阀的油孔通径。
油孔之间的壁厚δ不能太小，一方而防止使用过程中，由于油的压力而击穿，另一方面避免加工时，因油孔的偏斜而误通。对于中低压系统，δ不得小于5mm，高压系统应更大些。
2.5 液压系统性能验算
液压系统初步设计是在某些估计参数情况下进行的，当各回路形式、液压元件及联接管路等完全确定后．针对实际情况对所设计的系统进行各项性能分析，对一般液压传动系统来说，主要是进一步确切地计算液压回路各段压力损失、容积损失及系统效率．压力冲击和发热温升等。根据分析计算发现问题，对某些不合理的设计要进行重新调帮，或采取其他必要的措施。
2.5.1 液压系统压力损失
压力损失包括管路的沿程损失?p1，管路的局部压力损失?p2和阀类元件的局部损失?p3，总的压力损失为
?p??p1??p2??p3
lv2? ?p1??d2v2?p2???
2式中：l—管道的长度(m)； d—管道内径(m)；
v—液流平均速度(m／s)； ?—液压油密度(kg/m3)； ?—沿程阻力系数； ?—局部阻力系数。
?、?的具体值可参考流体力学有关内容。 ?p3??pn(q2) qn式中：qn—阀的额定流量(m3／s)； q—通过阀的实际流量(m3／s)；
?pn—阀的额定压力损失〔Pa)(可从产品样本中查到)。
对于泵到执行元件间的压力损失，如果计算出的?p比选泵时估计的管路损失大得多时，应该重新调整泵及其他有关元件的规格尺寸等参数。 系统的调整压力
pT?p1??p
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式中：pT—液压泵的工作压力或支路的调整压力。
2.5.2 计算液压系统的发热功率
液压系统工作时，除执行元件驱动外载荷输出有效功率外，其余功率损失全部转化为热量，使油温升高：液压系统的功率损失主要钉以下几种形式： （1）液压泵的功率损失
n P1h1?Tit(1??pt)Tt
t?Pt?1式中： Tt—工作循环周期(s)； n—投入工作液压缸的台数； Pit—液压泵的输入功率(w)；
?pt—各台液压束的总效率； Tt—第t台泵工作时间(s)。 （2）液压执行元件的功率损失
mP1h2?Trj(1??j)Tj
t?Pj?1式中：m—液压执行元件的数量； Prj—液压执行元件的输入功率(w) ?j—液压执行元件的效率； Tj—第j个执行元件工作时间(s)。
（3）溢流阀的功率损失
Ph3?pyqy
式中：py—溢流阀的调整压力(Pa)；
qy—经溢流阀流回油箱的流量(m3／s)。 （4）油液流经阀或管路的功率损失
Ph4??pq
式中：?p—通过阀或管路的压力损失(Pa)； q—通过阀或管路的流量(m3／s)。
由以上各种损失构成了整个系统的功率损失，即液压系统的发热功率
Phr?Ph2?Ph2?Ph3?Ph4
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2.5.3 计篡液压系统冲击压力
压力冲击是由于管道液流速度急剧改变而形成的。例如液压执行元件在高速运动中突然停止，换向阀的迅速开启和关闭，都会产生高于静态值的冲击压力。它不仅伴随产生振动和噪声，而且会因过高的冲击压力而使管路、液压元件遭到破坏。冲击压力可参考《液压与气压传动》教材进行计算，计算出冲击压力后，此压力与管道的静态压力之和即为此时管道的实际压力。实际压力若比初始设计压力大得多时，要重新校核一下相应部位管道的强度及阀件的承压能力，如不满足，要重新调整。
2.6 绘制正式工作图，编写技术文件
所设计的液压系统经过验算后，即可对初步拟定的系统进行修改，并绘制正式工作图和编制技术文件。
（1）绘制正式工作图
正式工作图包括按国家标准绘制正规的系统原理图，系统装配图，阀块等非标准元、辅件的装配图及零件图。
系统原理图中应附有元件明细表，表中标明各元件的规格、型号和压力、流量调整值。一般还应绘出各执行元件的工作循环图和电磁铁动作顺序表。
系统装配图是系统布置全貌的总布置图和管路施工图(管路布置图)。对液压系统应包括油箱装配图、液压泵站装配图、集成油路块装配图和管路安装图等。在管路安装因中应画出各管路的走向、固定装置结构、各种管接头的形式和规格等。
标准元件、辅件和联接件的清单，通常以表格形式给出；同时给出工作介质的品牌、数量及系统对其它配置(加厂房、电源、电线布置、基础施工条件等)的要求。 （2）编制技术文件
必须明确设计任务书，据此检查、考核液压系统是否达到设计要求。
技术文件一般包括系统设计计算说明书；系统使用及维护技术说明书；零部件明细表及标准件、通用件及外购件明细表等；系统有关的其它注意事项。
2.7 液压与气压传动系统设计题例—半自动液压专用铣床液压系统的设计 2.7.1 设计内容及要求
设计一半自动液压专用铣床液压系统，设计内容及要求如下：
1、机床类型及动作循环要求
设计一台用成型铣刀在工件上加工出成型面的液压专用铣床。要求机床工作台上一次可安装两只工件并能同时加工。
机床的工作循环为：手工上料→按电钮→自动定位夹紧→工作台快进→铣削进给→工作合快退→夹具松开→手工卸料。
2、机床对液压传动系统的具体参数要求
表2.7—1列出了机床对液压传动系统的具体参数要求。
表2.7—1液压系统参数
液压缸名称 定位液压缸 夹紧液压缸
负载力（N） 200 4000 移动件重力（N） 20 40 速度（m/min） 快进 工进 快退 行程 10 15 启动时间 运动时间（s） 1 1 16
进给液压缸
2000 1500 6 0.035 6 快进 300 工进 80 工作台采用平导轨，导轨面的静摩擦系数f＝0. 2，动摩擦系数f=0. 1。 3、机床的制造及技术经济性问题
该机床为一般技术改造中自制的专用设备，所以力求结构简单，投产快，工作可靠，主要零部件能适用中小型机械制造工厂的加工能力，配合电气控制可以实现单机半自动化工作
2.7.2 设计方法与步骤 2.7.2.1 设计准备
可按表1—1所列设计步骤中的有关内容准备。
2.7.2.2 液压系统的设计与计算
1、分析工况及设计要求，绘制液压系统草图 机床工况由题可知为：
定位液压缸 夹紧液压缸 工作台进结液压缸
定位 拔销
夹紧松开快进 工进 按设计要求，希望系统结构简单，工作可靠，估计到系统的功率不会很大，且连续工作，所以决定采用单个定量泵、非卸荷式供油系统，考虑到铣削时可能有负的负载力产生，故采用回油节流调速的方法；为提高夹紧力的稳定性与可靠性，夹紧系统采用单向阀与蓄能器的保压回路，并且不用减压阀，使夹紧油源压力与系统的调整压力一致，以减少液压元件数量，简化系统结构；定位液压缸和夹紧液压缸之间的动作次序采用单向顺序阀来完成，并采用压力继电器发讯启动工作台液压缸工作，以简化电气发讯与控制系统，提高系统的可靠性．
综上考虑，绘制出图所示的液压系统草图。
系统中采用Y型三位四通阀是为了使工作台能在任意位置停留，并使换向平稳。二位四通阀在1DT失电时，使夹紧液压缸处于夹紧状态，其目的是为了增加安全可靠性，并可以延长电磁铁的寿命。
2、计算液压缸的外负载 (1)定位液压缸： ’
已知负载力 F≈200N(惯性力与摩擦力可以忽略不汁) (2)夹紧液压缸：
已知负载力 F≈4000N(馈性力与摩接力可以忽略不计)。
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