　　传统意义上的金属锯切常被认为是简单的切断下料工序.随着现代制造工业朝着高效、高精度和经济性的方向发展,锯切作为金切加工的起点,已成为零件加工过程中重要的组成环节.锯切可以节约材料、减少二次加工量和提高生产效率,因此锯床特别是自动化锯床己广泛地应用于钢铁、机械、汽车、造船、石油、矿山和航空航天等国民经济各个领域.锯床的现状：带锯床正在逐步代替传统弓锯床和圆盘锯床，开始占据主导地位。在欧美等发达国家，弓锯床已基本被淘汰，而带锯床迅速普及，这一趋势在德国尤为明显。以世界头号锯床生产厂家德国贝灵格公司为例，其生产双立柱带锯床的历史已有20余年，至今已开发出近百个型号，达到了很高的技术水平。在材料利用率方面，带锯床具有明显的优势，有切割速度快、尺寸精度高、材料损失小等特点。此外，带锯床适应性广、动力消耗低、操作简便、易于维护并可进行角度切割，因而得到了越来越广泛的应用。带锯床中，双立柱带锯床性能最优。它采用双导向柱液压缸整体锯架结构，运用平行法剧削，刚度持久，保证了锯架工作稳定性，提高了锯带寿命。发展趋势：随着金属锯切在金切加工中的地位日益提高，锯床的制造水平有了进一步的提高，主要表现在以下几个方面：（1）加工精度进一步提高采用先进的变频电动机驱动、精密的滚珠丝杠传动和激光定位方式，配以伺服控制的液压系统，由计算机自动在线监控锯切全过程，锯条速度、进给速度、卡紧力均可做到任意设置、最优化组合，由此提高锯床的加工精度。此外，金属锯切的关键技术点——高精度的切割力控制一直是锯床技术研究的重点，德国贝灵格锯床就很好地解决了这一问题。该锯床可实现恒定锯切力控制，保证了锯切不规则截面型材的切削率恒定。该锯床的加工精度也较高，如切割厚材时，每100mm切割高度的误差仅为0.1mm。（2）锯床加工高效化、范围扩大化提高锯切效率，尤其是提高厚材及硬金属锯切效率，避免锯切成为整条生产线的瓶颈，一直是锯切及锯床技术领域多年关注的焦点。德国贝灵格锯床锯切1Cr18Ni12不锈钢切削率达48cm2/min，锯切Y40Mn钢切削率达125cm2/min。该公司还设计了安装两个锯切系统的锯床，可同时对工件进行两次锯切，从而大大提高生产效率，改善了锯切加工的经济性。锯切范围扩大化已是趋势。如德国贝灵格巨型卧式带锯床可锯切达2.5m×2.0m的实心方材，巨型立式带锯床可锯切长达10m的板材及棒材。　　（3）锯床全数控化、网络化大型工件的切割过程往往持续数小时，为保证一人多机的生产条件，提高锯切加工的精度和效率，锯切过程的全数控化势在必行。网络化生产、远程诊断及维护是当今数控机床的发展趋势，数控锯床也不例外。网络化生产可以使锯切过程与CIMS的其余环节相联系，提高生产率，便于企业对各个环节实现高效的统一管理。远程诊断和维护更是经济全球化的结果，可以提供跨国区域极为迅捷的设备维护。如德国贝灵格数控锯床加工时可与其技术中心联机，由技术专家对锯床进行远程维护。从中国机床工具网获悉，近日，两台长15米、宽3米的HN－050大型高速电圆锯床在中联重科湖机事业部（原湖南机床厂）试制成功，填补了国内圆锯床领域的一项空白，使切割长型蜂窝板型材达到了新水平。

　　总之，锯床的一定会随着工业生产的要求不断的发展和更新。随着工业对加工要求的苛刻，对锯床的生产和革新比将不断的发展。

2　圆锯床设计要求

　　锯床根据所加工的工件的材料和加工的尺寸，对机床个部分的要求也也不一样，因此在设计锯床的时候，要视具体情况对锯床要有具体的要求。根据本设计的要求要求加工金属材料，加工直径小于500mm，锯片在低于80摄氏度，下面列出了锯床个部分要求：

2.1加紧机构设计要求

　　锯床的夹具是一种能保证加工质量和加速生产过程的一种工艺装备。机床夹具是在锯床上加工使用的一种工艺装备，用来确定工件与刀具的相对位置，将工件定位并加紧。因此锯床夹具可以使工件定位和加紧的工艺设备。与其他机床的原理相同。

QQ截图20130802173852.gif

圆锯床设计.gif

内容简介：: 前言经过四年的大学学习，我们对机械方面的知识有了一定的认识和掌握，在即将告别大学学习的时刻很有必要对大学四年的学习有个综合的检验，而这种检验不仅能考察我们对基础和专业知识的掌握的牢固程度，更重要的是经过这次设计，我们对对各门学科知识的交叉认识加强，对设计过程有了大体的了解，对于今后我们的学习和工作有着十分重要的意义！本次设计是四年中综合性最强的一次设计，较以前的课程设计。这次设计超出了一门或是几门课程的限制，要运用到大学四年学过的几乎所有专业课程。从利用现代设计理论的思想进行分析和总体设计，到具体设计过程中的受力分析、强度校核、材料选取、机械运动原理分析、零件尺寸确定，再到手工制图和利用AutoCAD制图每一个细节过程都反映了对专业知识的应用。因此，这次设计尤其的重要！在这个设计中我将介绍圆锯床的设计过程，圆锯床和其他锯床一样在工业生产中不可缺少，但是多为粗加工设备，主要用于各种原材料的下料，圆锯床具有动力部分、传动部分、执行部分和控制部分组成，这些结构和其他机床一样，具有较为广泛的代表性，因此，在设计过程中可以领会到其他机床设计中所面临的问题。具有举一反三的作用。液压部分的设计在机床设计中很是重要，也较为复杂。液压部分的设计也要求较高的精度，在刚接到设计任务的时候，自己深感能力有限，不能胜任这个任务，多亏有冷老师给予的不懈的帮助，使我能够在已有知识上得到训练，在设计的过程中得到对陌生知识得祢补。整个设计过程我自己感觉受益匪浅。也感到了毕业设计的重要意义！本次机床的设计中涉及到的液压部分有：锯片得给进机构，加紧机构，以及冷却和清屑机构等。由于这几部分液压设计具有很大得相同性，加上时间有限，在设计过程中我主要对锯床得给进机构和加紧机构进行说明，对于其他部分得液压系统只作简单得介绍，对与非液压部分，仅作简单得提及。在本次的设计中，在*老师的带领下我和*同学共同完成整个设计过程，我主要负责液压部分的设计，在制图和设计计算方面我们共同定论，一同商讨。尤其是在*老师的殷切的帮助下，我们克服了经验不足，知识不够等许多不利因素。经过*老师的讲解，并且提供了我们设计所需的许多资料；对于设计过程中出现得新问题新的思路，*老师都对我们有了很大影响和指导。让我们感觉到我们知识和经验得不足，感到在以后得工作中继续学习得必要性。最后再次由衷得感谢在四年得大学生活和学习中各位老师对我们诲人不倦的教导，感谢*老师在设计中给我们热情得帮助和不懈得支持！目录前言.11. 锯床的现状和发展趋势62. 锯床的设计要求93. 锯床设计.183.1锯床的液压系统说明.183.2锯床的控制元件说明363.3锯床液压附件说明403.4锯床的维护与防护503.5锯床的工作原理说明.554.锯床的改进设计.575 .锯床设计小结.60参考资料.61英文翻译部分.621锯床的现状和发展趋势锯床是工业加工生产中必不可少的一种工具。主要分为主要包括弓形锯床、带锯床、圆盘锯床和用于V管生产线上的飞锯机。弓形锯床是将弓子锯置于机架之上，由马达和曲柄驱动，使之做直线往复运动来切断工件的。此锯床具有切削速度慢、不能精密加工、锯带的松紧度不易调整、且容易损坏等缺点。这些缺点决定了弓形锯床不能被广泛应用，己逐渐被淘汰。带锯床是将薄而长的环形带锯条张紧在主、从动轮上，由主动轮带动带锯条连续运转进行锯切的，它分为立式带锯床和卧式带锯床两种类型。立式带锯床的锯架垂直设置，锯切时，工件作进给运动，可用于板状，工件内、外轮廓的加工，特别适用于模具的加工。卧式带锯床的锯架横向倾斜布置，以设在锯架一端的轧为支点，沿转动方向实现进给，工作时，带锯条借助导向块被扭转一定的角度，使锯齿垂直于工件切入。卧式带锯床的锯架又可分为固定式和可转角式两种形式-前者锯切剖面与被锯切件轴心线垂直，后者则可沿与被锯切件轴心线成一条线，一面做进给运动，从而将工件切断。虽然回盘锯锯齿较厚，切除盘较大费材料，但由于它的切削速度很高，线速度每分钟可达几千米，甚至上万米所以目前应用比较广泛，尤其是在冶金行业，特别是在焊管生产线中更是得到了广泛的应用。飞锯机是在线定长切割系统，它是冶金企业各种型材生产线尤其是焊管生产线上必不可少的重要设备，根据同步机构的运动方式的不同大致可分为两大类:具有直线往复运动同步机构的飞据机。其特点是结构简单、价格下因赚、维修方便，但其定尺粕度低，一般只适用于低晚焊管的生产条件。具有回转运动同步机构的飞锯机。其优点是在全部锯切过程中都与钥管的轴线垂直，回转台两端有锯切机构，与直线往复式锯机相比，由于没有逆向复位，惯性小故可节省辅助时间;其缺点是回转部分设变速回转时动载荷较大。国内外锯床的发展状况国外对锯床设备的研究工作进行的比较早，从弓形锯床、带锯床到圆盘锯床，低速到高速锯床的发展过程中不断更新换代，逐步形成了一些有代表性的产品。如:美国艾纳特标准公司制造的直线式飞锯机、西德曼内斯曼一米尔公司研制的曲柄连杆式飞锯机，可在高速运行状态下切断焊管，并且可对焊管的锯切长度作无级调整:意大利因诺森蒂公司研制的带锯床具有结构紧凑、重最较轻。传统意义上的金属锯切常被认为是简单的切断下料工序.随着现代制造工业朝着高效、高精度和经济性的方向发展,锯切作为金切加工的起点,已成为零件加工过程中重要的组成环节.锯切可以节约材料、减少二次加工量和提高生产效率,因此锯床特别是自动化锯床己广泛地应用于钢铁、机械、汽车、造船、石油、矿山和航空航天等国民经济各个领域.锯床的现状：带锯床正在逐步代替传统弓锯床和圆盘锯床，开始占据主导地位。在欧美等发达国家，弓锯床已基本被淘汰，而带锯床迅速普及，这一趋势在德国尤为明显。以世界头号锯床生产厂家德国贝灵格公司为例，其生产双立柱带锯床的历史已有20余年，至今已开发出近百个型号，达到了很高的技术水平。在材料利用率方面，带锯床具有明显的优势，有切割速度快、尺寸精度高、材料损失小等特点。此外，带锯床适应性广、动力消耗低、操作简便、易于维护并可进行角度切割，因而得到了越来越广泛的应用。带锯床中，双立柱带锯床性能最优。它采用双导向柱液压缸整体锯架结构，运用平行法剧削，刚度持久，保证了锯架工作稳定性，提高了锯带寿命。发展趋势：随着金属锯切在金切加工中的地位日益提高，锯床的制造水平有了进一步的提高，主要表现在以下几个方面：（1）加工精度进一步提高采用先进的变频电动机驱动、精密的滚珠丝杠传动和激光定位方式，配以伺服控制的液压系统，由计算机自动在线监控锯切全过程，锯条速度、进给速度、卡紧力均可做到任意设置、最优化组合，由此提高锯床的加工精度。此外，金属锯切的关键技术点高精度的切割力控制一直是锯床技术研究的重点，德国贝灵格锯床就很好地解决了这一问题。该锯床可实现恒定锯切力控制，保证了锯切不规则截面型材的切削率恒定。该锯床的加工精度也较高，如切割厚材时，每100mm切割高度的误差仅为0.1mm。（2）锯床加工高效化、范围扩大化提高锯切效率，尤其是提高厚材及硬金属锯切效率，避免锯切成为整条生产线的瓶颈，一直是锯切及锯床技术领域多年关注的焦点。德国贝灵格锯床锯切1Cr18Ni12不锈钢切削率达48cm2/min，锯切Y40Mn钢切削率达125cm2/min。该公司还设计了安装两个锯切系统的锯床，可同时对工件进行两次锯切，从而大大提高生产效率，改善了锯切加工的经济性。锯切范围扩大化已是趋势。如德国贝灵格巨型卧式带锯床可锯切达2.5m2.0m的实心方材，巨型立式带锯床可锯切长达10m的板材及棒材。（3）锯床全数控化、网络化大型工件的切割过程往往持续数小时，为保证一人多机的生产条件，提高锯切加工的精度和效率，锯切过程的全数控化势在必行。网络化生产、远程诊断及维护是当今数控机床的发展趋势，数控锯床也不例外。网络化生产可以使锯切过程与CIMS的其余环节相联系，提高生产率，便于企业对各个环节实现高效的统一管理。远程诊断和维护更是经济全球化的结果，可以提供跨国区域极为迅捷的设备维护。如德国贝灵格数控锯床加工时可与其技术中心联机，由技术专家对锯床进行远程维护。从中国机床工具网获悉，近日，两台长15米、宽3米的HN050大型高速电圆锯床在中联重科湖机事业部（原湖南机床厂）试制成功，填补了国内圆锯床领域的一项空白，使切割长型蜂窝板型材达到了新水平。总之，锯床的一定会随着工业生产的要求不断的发展和更新。随着工业对加工要求的苛刻，对锯床的生产和革新比将不断的发展。2圆锯床设计要求锯床根据所加工的工件的材料和加工的尺寸，对机床个部分的要求也也不一样，因此在设计锯床的时候，要视具体情况对锯床要有具体的要求。根据本设计的要求要求加工金属材料，加工直径小于500mm，锯片在低于80摄氏度，下面列出了锯床个部分要求：2.1加紧机构设计要求锯床的夹具是一种能保证加工质量和加速生产过程的一种工艺装备。机床夹具是在锯床上加工使用的一种工艺装备，用来确定工件与刀具的相对位置，将工件定位并加紧。因此锯床夹具可以使工件定位和加紧的工艺设备。与其他机床的原理相同。加紧机构用于保证机床的部件、工件与刀具在整个加工过程中不应由于切削力或自重的作用而产生位移或震动。加紧机构通常有三部分组成：动力源、增力机构而后加紧元件。动力源用于产生加紧力，可根据所需加紧力的大小，操作的方便性、快速性和自动化程度选择。增力机构用语改变加紧力的大小和方向，有的还能产生自锁的作用，以保证在加工过程中动力消失时仍能可靠的加紧。加紧元件用于承受及传递加紧力至被加紧部位，有压板、压块、抱环、钢带等。但是，并非所有的加紧机构都具备诶上述的三个部分。例如：有的加紧机构只有动力源和加紧元件而没有增力机构；有的则只有动力源和增力机构，有螺旋、偏心、斜契等元件直接与被加紧部位接触。加紧机构在设计时应满足的基本要求：（1）应具有足够的加紧力，并有较高底加紧刚度，以保证整个加工过程不应由于切削力和自重的左右而产生位移，从而保证加工精度。加紧力的大小应能调节。（2）应具有自锁性能，在动力源切断后，还能卡靠的加紧，以保证安全。（3）加紧时不应使被加紧部件产生过大的移动，以保证定位精度。（4）加紧时，被加紧不应产生额外的移动，以保证定位精度。（5）加紧机构松开时，被加紧不见移动时的阻力应该很小。操作方便，易于实现集中或远距离操纵。加紧动作应力要求迅速，已缩短辅助时间，有时要求在在加紧或松开时能发出信号。为了保证加工精度。我们设计了液压夹具。此夹具以于控制，可按照具体情况控制加紧力大小切加紧力均匀，满足设计要求。液压夹具的组成：（1）定位部分：家具固定部分，作用使工件在夹具中处于正确位置。（2）加紧部分：液压缸。作用是保证加工过程中工件定位的稳定性和可靠性。（3）辅助部分：工作台的矩形槽使活动夹具在液压缸驱动下沿着工作台矩形槽移动实现工作的加紧。2.2定位部分的设计要求定位直接由于螺钉固定在工作台上，它的位置不动，起定位作用。定位不部分的设计关系到机床的加工精度，因此，非常重要。2.3工作台的设计要求小型卧式金属圆锯床的工作台分为不参加与切削运动的和参与送料的工作台。这次设计的参与切削的工作台，主要有可移动的夹具和固定的夹具两部分组成，不可移动的不分在道轨上移动从而达到对不同直径的工件的加紧，可移动部分是在液压驱动下工作的，有固定在底座1上的液压缸驱动，夹具的设计在上面的说明中已经介绍过，这里不做太多的介绍。液压缸才用的是武汉油缸厂生产的WY02.HSGL-80/40.E- 3311-300500型号的油缸。2.4、道轨的设计要求道轨是运动部件能沿着一定的轨迹运动（导向），并承受运动部件及工件的重量和切削力（承载）。道轨应满足下列要求：精度高；寿命长；刚度及承载能力大；摩擦阻力小。运动平稳；机构简单；便于加工、装配、调整、维修、成本低。道轨的种类分为：滑动道轨、静压道轨、滚动道轨。本设计采用滑动道轨，滑动面接触，刚度高；道轨磨削或刮研，可打扫高精度；减震性好；机构简单，制造容易，维护简便，成本低。由于刮研道轨的老送强度大，生产效率低所以本设计不采用刮研道轨而采用磨削道轨，磨削道轨可以达到较高的精度和表面光洁度，生产效率高。在加工时要采用淬硬的方法，这个方法也几乎上是唯一的。在本设计中有三个位置用到了道轨，其中两个位置用的是滚动道轨，另一部分用的是滑动道轨。滚动道轨与滑动道轨相比具有制造精度要求不是太高，因而造价低而滑动道轨由于对滑道的粗糙度要求较高，并且由于配合的严格要求，这就要求造价较高。滚动道轨一般结构是有滑轮和工字钢或槽钢组成，如图21所示。本设计总一个地方用了工字钢，另一部分用到了槽钢。图21 滚动轨道机床移动不见尺寸较大，作用力或重心不一定正好通过道轨面时，大都采用两条道轨。本设计中材料进给和锯架进给都采用两条道轨。本次设计的道轨在三个地方用到，第一个地方是滑架也就是进给机构的移动由于对进给的平稳性和可靠性要求比较大，采用了滑动道轨，道轨的两端固定在两边的底座1、2上，这种设计要求道轨的具有很很好的刚度，不至于在受力较大时产生较大的挠度或是变形。在设计中其结构简单如下：2.5张紧装置的结构形式设计要求张紧机构的形式大致有机械式、手动式、液压式、电动式等。为便于实现自动化，由于本机床对张紧的要求不是很苛刻，且要求不是很高，我们通常才用手动式。其结构通常有三部分组成，包括：张紧座和一组配套的螺钉组成。张紧部分主要作用是保证电动机带轮和锯片座之间有足够大的张紧力，以保证在正常工作的时候能够不打滑。张紧的形式出了改变两张紧轮之间的位置外，还有改变带的长度上下手，可以在带上家张紧的装置从而该边带的有效工作长度。下面是本设计中才用的张紧设计机构，如图22所示：图22张紧部分设计图2.6液压部分和控制部分设计要求液压传动相对于机械传动来说，是一门新兴的技术。它的发展历史虽然较短，但发展的速度却非常快。自从1795年制成了第一台压力机起，液压技术进入了工程领域，1906年开始应用于国防战备武器。第二次世界大战期间，由于军事工业迫切需要反应快、精度高的自动控制系统，因而出现了液压伺服控制系统，从20世纪60年代起，由于原子能、空间技术、大型船舶及电子技术的发展，不断地对液压技术提出新的要求，液压技术开始飞速发展起来。应用领域日趋广泛，从民用到国防，由一般的传动到精确度很高的控制系统，液压技术得到更加广泛的发展和应用。在国防工业中，海、陆、空各种战备武器均采用液压传动与控制。如飞机、火炮、舰艇、雷达、导弹及火箭等。在民用工业中有： (1) 机床工业：目前传动系统中采用液压传动与控制的机床有压铸机、造型机、冲压机、锻压机、组合机床、拉床、磨床和仿形机床； (2) 冶金工业：有电炉控制系统、轧钢机的控制系统、平炉装料、转炉控制、高炉控制、带材跑偏及恒张力装置等； (3) 工程机械：有推土机、挖掘机、联合采煤机、隧道掘进机、压路机、凿岩机及桥梁启闭等； (4) 农业方面：有联合收割机的控制系统、拖拉饥的悬挂装置等； (5) 汽车工业：有全液压越野车、液压自卸式汽车、液压高空作业车、消防车(云梯车及消防照明)等； (6) 轻纺工业；有塑料注射机、橡胶硫化机、造纸机、印刷机及纺织机等； (7) 船舶工业：有工程船舶(全液压挖泥船、打捞船、打桩船及采油平台)、气垫船及船舶辅机(起货饥、锚机、舵机、舱盖启闭及船底启闭、船队联接装置)等。 (8) 建材工业：水泥窑控制系统等。另外，近几年又出现的太阳跟踪系统、海浪模拟装置、飞机驾驶模拟、船舶驾驶模拟、地震再现、火箭助推发射装置、宇航环境模拟、高层建筑防震系统及紧急刹车装置等，均采用了液压技术。总之，一切工程领域凡是有机械设备的场合，均可应用液压技术来实现一定的功能和作用。液压传动较其他传动具有很多优点。概括如下：（1）能在较大的范围内实现无级调速。调速的范围可以达到100：1至2000：1的范围之间；（2）在同等的体积下，液压装置可以比电气装置产生出更多的动力由于液压系统中的压力能比电枢磁场中的磁力大出30倍一40倍。单位重量的输出功率大、结构紧凑、体积小、重量轻、惯性小。在同等公里才的情况下，液压马达的重量为电动机的1020间，外形之尺寸为电机的15左右；（3）易实现各种复杂的的机械动作。如仿行车的刀架、数控机床的液压工作台以及自动线中的液压系统；（4）易于实现过载保护。只要设置一个安全阀便能可靠的实现过载保护，并且当动力源发生故障的时候，可借助储能器实现应急动作，避免事故扩大。（5）操作简单省力。如果与电器相配合，易于实现远距离操作和自动控制；（6）液压元件中相对运动表面有油液，能自行润滑，因此液压元件的寿命一般很长。（7）液压元件容易实现通用化，标准化，系列化，便于设计，制造和推广使用；但是液压元件液具有它的缺点：（1）液压元件是以液体传递为介质传递能量的，液压元件在传动面之间存在这泄漏和液体流动时的压力损失，因此传动效率较低。考虑刀液体的泄漏和可压缩性及元件的弹性变形，液压系统不使用与对传动要求比较严格的场合；（2）工作油液随着温度的变化而变化时，会引起执行元件的运动不平稳，而且在低温和高温场合，不使用于液压传动；（3）液压元件的加工精度要求比较高，这就要求较高的制造成本，并且对液压元件的维护和检修液也要求较高的技术水平；（4）对工作介质的过滤要求比较严格。这是因为工作介质中的污染会直接的影响液压元件的寿命和液压元件的工作的可靠性；总的来说液压元件的有点大于其缺点，并且随着科技的发展，有些缺点也会很快的得刀解决。权衡上面的得失，我们在本设计中对液压元件的设计要求要概括如下：本机床上用到液压的机构有四部分分别是给进部分、给进部分、冷却部分和铁屑清理部分组成。工作中液压主要用于动力的部分的是给进部分和加紧部分，这两部分对力要求比较大，因此要求较高功率的电机。在进行液压设计时，首先要明确设计依据和要求，满足主机所需的运动和性能。具体包括：（1）主机的用途、工艺过程和总体布置以及对液压传动装置的位置及空间尺寸的要求。（2）主机的工作循环、各执行元件的运动形式（移动、转动和摆动）及其工况范围。（3）执行元件在各个工作阶段的负载大小和性质以及运动速度的变化范围。（4）主机个运动部件之间的动作顺序、自动循环和互锁关系。（5）对系统工作的平稳性、换向定位精度、调停时间、冲出量等方面的要求；（6）液压系统的工作环境如：温度、湿度、震动冲击是否有腐蚀性和易燃性物质存在等情况；在知道液压部分的设计具体要求之后应对液压系统有所了解，液压系统的组成和总能通常分为如表21及表22两方面：表21 液压系统的组成部分及作用组成部分作用原动机电动机发动机向液压系统提供机械能液压泵齿轮泵叶片泵柱塞泵把原动机所提供的机械能转变为油液的压力能，输出高压油液执行器液压缸液压马达摆动马达把油液的压力能转变为机械能去驱动负载作功，实现往复直线运动、连续转动或摆动控制阀压力控制阀流量控制阀方向控制阀控制和调节系统中的压力、流量和方向，保持执行部分完成预定运动规律液压附件油箱存放液压油，向液压泵供应液压油，回收来自执行器完成了能量传递任务之后的低压液压油管路和接头输出油液过滤器滤除油液中的杂质，保持系统正常工作所需的油液清洁度密封在固定连接或运动连接处防止油液泄露，以保证工作压力建立蓄能器储存能量，并在需要时释放之热交换器控制油液温度液压油是传递能量的工作介质，也起润滑和冷却作用表22液压系统的分类类别说明开式系统泵从油箱中抽油，系统回油返回油箱应用普遍，油箱要足够大闭式系统马达排出的油液返回泵的进、出口多用于车辆的行走驱动用升压泵补油，并且用冲洗阀局部换油传动系统以传递动力为主控制系统以传递信息为主阀控制通过改变节流口的开度来控制流量，从而控制速度。按节流口与执行器的相对位置可分为进口节流和旁通节流泵控制通过改变泵的排量来控制流量，从而控制速度。效率高开中位换向阀在中位时，泵的流量经换向阀低压返回油箱闭中位换向阀在中位时，泵的流量经溢流阀低压返回油箱固定设备用多为开式系统车辆用包括用于车辆行驶的行走驱动、转向、制动系统及用于工作装置的各种作业系统 3锯床设计3.1 液压和控制部分设计液压系统设计是液压机械主机设计是根据主机对液压系统提出的要求和综合运用液压元件和液压回路基本知识的基础上进行的。液压系统设计应从实际出发，吸取国内外先进的液压技术，力求设计出结构简单、效率高、质量好的液压传动装置。液压系统设计的步骤大体如下：（1）明确设计要求；（2）进行工况分析与初步确定系统的主要参数；（3）拟订液压系统原理图；（4）计算和选择液压元件；（5）估算液压系统性能；（6）绘制工作土和编写技术文件。3.1.1主要参数的确定（工况分析）工况分析的目的是主机在工作过程中执行机构的运动速度和负载的大小及其变化规律。对与复杂的工况要绘制速度循环图和负载循环图；对与动作简单的系统，这两种图可以省略，但是必须找到最大负载图和最大速度图。工况分析提供了主机在性能方面的明确要求。（1）运动分析主机的执行元件按工艺要求的运动情况，一般用于工作循环图和速度图分析。两张图确切的给出了一个完整的工作循环内元件的运动规律。根据设计机床在加工是的运动情况分析，粗略的绘制了锯床给进部分的的速度图循环图和负载循环图如图31所示：图31圆锯床的给进机构工作负载和速度循环图上图粗略的分析了机床给进机构的运动状况，下面对运动作具体的分析。（2）负载分析执行元件在工作循环中各阶段所克服的负载，其大小和性质用图表示出来，即为负载循环图，它表示负载变化规律。下面做液压缸的负载分析：做直线往复运动的液压缸，克服的外负载力主要有：工作负载F、摩擦负载、惯性Fm。工作负载F工作负载是外负载中的主要部分，不同的机械，工作负载形式也不同。金属切削机床的工作负载是液压缸运动方向上的切削力，在该设计中这个负载主要是给进机构切削工件是克服的阻力，这个力的大小反映了，切削过程中机床的性能的好坏，负载力必须满足给进机构最小给进速度，即10mm/s。摩擦负载摩擦负载包括两部分，一是主机执行机构运动时克服的道轨或是支撑面上的摩擦阻力Ff；另一个是液压缸密封装置摩擦阻力Ff。具体数值可以按下式计算获得；（31）根据圆锯床得经验设计和圆锯片的加工承受能力，我们初步定机床得切削力为447N，其中切向力为400N,径向进给力为200N，径向进给力就是给进油的工作负载力。锯床要满足加工直径为500mm的要求，并且要具有上面所介绍的行程，因此，我们初步定起动行程为50mm，加速行程为80mm，减速行程为100mm。工作行程为500mm。工作部件的重量为电机重量300公斤，滑架重量438公斤，轴1重量44.5公斤，锯片座重量11.5公斤，压盖重量8.8公斤和锯片重量10公斤，张紧座重量2公斤，合计重量为814.8公斤。由于液压缸相对于其他构建的重量可以忽略不计，所以可求的个运动阶段的摩擦力：（1）当液压缸起动时：此时f 0.160.2 ，选取f = 0.17，fmg0.17 814.8 101385.16N。快进时V = 20m/s ，属于低速行驶， f = 0.10.12 , 此处取f = 0.11；（2）fmg0.11，此时f 0.160.2 ，选取f = 0.18快进时V = 20m/s ，属于低速行驶， f = 0.10.12 , 此处取f = 0.11。fmg0.11814.8 10896.28N。（3）减速时，速度由20 mm/s减至5 mm/s ，速度更低。因此f = 0.105 ，fmg0.105814.8 10855.54N。（4）工进时，f = 0.1fmg0.1 814.8 10814.8N。（5）制动时，平均说来速度比启动时的速度更低，所以f = 0.19，fmg0.19 814.8 101548.12N。（6) 反向启动时，总的来说速度比正向启动时还大。所以f = 0.16，fmg0.16 814.8 101303.68N（7) 快退时v = 40mm/s, f = 0.12，fmg0.12 814.8 10977.76N。（8) 制动时应该与启动时的摩擦负载相同，所以即为1385.16N。惯性负载惯性负载就是运动部件在起动或制动的过程中的惯性力。其平均值可以按下式计算：（32）（见液压传动与控制技术王裕清韩程石主编。）液压缸起动时。速度有0 mm/s增到20 mm/s,经过的路程为50mm，工作要求的速度为10mm因此可一求得：（1）按设计要求设起动时间为20s起动惯性力为:（2)工作时间的行程为500mm，速度匀速为10mm。速度增加为0，故惯性力为0。3.1.2确定液压系统的的主要参数3.1.2.1初选液压系统的工作压力表31设备类型机床农业机械、小型工程机械、工程机械的辅助机构压力机、重型机械、起重运输机、大中型挖掘机磨床组合机床龙门刨床拉床工作压力（MPa）0.2-23-52-88-1010-1620-32工作压力的选取可按工况分析中执行元件的最大负载值来确定；也可以根据各类工作的特点和要求选取。工作压力的大小直接影响液压元件的尺寸、型号、系统的重量、效率及制造安装工艺等许多方面的问题。关系到设计液压系统是否经济合理。由经验可在下表中选取合适的压力。根据我们的设计要求和实际设计中的经验在本设计中可以选取组合机床的压力标准，选取5MPa。3.1.2.2密封圈的选择：活塞杆密封，活塞装置主要用来防止液压油的泄漏。良好的密封是液压缸传递动力，正常动作的保证，根据需要密封的偶合面间有无相对运动，可把密封分为动密封和静密封两大类，设置或选用密封装置的基本要求是具有良好的密封性能，并随压力的增加自动提高密封性能，除此之外，摩擦阻力要小，耐油，抗腐蚀，寿命长，制造简单，拆装方便，常见的密封方法有以下几种：(1) 间隙密封间隙密封较适用于活塞装置，结构简单，摩擦力小，耐用，但对零件加工精度要求较高，难以完全消除泄漏。故只适用于低压小流量的液压缸。(2) 活塞环密封依靠装在活塞环行槽内的弹性金属环。紧贴缸筒内壁实现密封，它的密封效果较间隙密封好，适用的压力范围和温度范围很宽，能自动补偿磨损和温度变化的影响，能在高速条件下工作，摩擦力小，工作可靠，寿命长，但不能完全密封，活塞环的加工复杂，缸筒内表面加工精度高，一般用于高压、高速和高温的场合。(3) 密封圈密封密封圈密封是液压系统中应用最广泛的一种，密封圈有O型,V型,Y型及组合式等数种，a O形密封圈的截面为圆形，主要用于竟密封和速度较低的滑动密封，其结构简单紧凑，安装方便，价格便宜，可在的温度范围内工作，但与唇行密封圈相比，其寿命较短。密封装置的机械部分要求较高。启动阻力较大，O形圈的使用速度范围为。b V形密封圈，V形圈截面是V形。V形密封装置是油压环，V形圈和支撑环组成。当工作压力高于时，可增加V形圈的数量，提高密封效果，安装时V形圈的开口应朝向压力高的一侧，V形圈密封性能良好，耐高压，寿命长，通过调节压紧力，可获得最佳密封效果，但V形密封装置的摩擦阻力及结构尺寸较大，主要用于活塞杆的往复运动密封。C Y形密封圈一般用于工作压力的场合。综上所述次液压缸选用V形组合圈效果最好，由GB10708.189查得用型V型密封圈。所以D =190mm。又由于此液压系统压力较高所以需要选两个以上的密封圈组合。任何形状的密封装置在安装时必须保证适当的预压缩缩量，过小不能密封，过大则摩擦力增大，且易于损坏，因此安装密封圈的沟槽尺寸和表面精度必须按有关手册给出的数据严格保证。在具有尘埃和杂质的大气中使用密封装置时，必定要与防尘圈并用。3.1.2.3液压缸的计算液压缸的长度主要由最大行程决定。导向长度c在D时为：c = (0.61.0) D，而在D, c = (0.61.0) d，从制造角度考虑，一般液压缸长度不应超过直径D的20 30倍。液压缸直径D = 200mm。所以。一个v型密封圈长60 mm。再加固定板长度30 mm，柱塞底厚选为24 mm，得到缸体总长L = 50+80+100+500 =730mm，再加入一定的余量取L = 800 mm，缸筒壁厚的计算：缸筒壁厚可给据结构设计确定。但在工作压力较高或缸径较大时必须进行强度验算。一般在时按薄壁筒公式校核，而在时用厚壁筒公式校核。D =200mm,由于此钢筒压力高缸径大。所以是不可能的。用厚壁筒公式校核。（33）缸筒内最高工作压力，当液压缸工作压力p16MPa时，1.5p。当额定工作压力时，1.25p。缸筒材料许用应力。，s 安全系数，通常s，缸筒材料抗拉强度。此处缸筒材料为45钢。查得597,由上公式计算得:34.52mm。取35mm。缸筒底部厚度计算：缸筒底部为平面时。其厚度:0.433= 7.14mm缸底厚度取8mm。根据液压缸内径选油口尺寸，油口通径为38 mm。油口尺寸为。由于液压缸的计算长度L10d时不可能的，所以无需考虑对液压缸纵向稳定的验算。活塞杆的强度和稳定性校核：液压缸的支撑点和活塞杆端点的最大长度L10d，液压缸属于短行程钢。按住向拉伸或压缩计算强度，（34）F 液压缸的最大作用力；D 活塞杆直径；空心活塞杆内径；活塞杆由空心与实心两种，实心杆制造工艺简单，空心杆用于直径d与液压缸内径D比值较大或杆内需装传感器或油管的情况，此处选空心。= 60mm; 活塞杆的拉压应力；活塞杆材料的许用应力；，取安全系数s =24。此处s =3 。查得45号钢 352MPa, = = 117.33MPa。所以强度足够。由于液压支撑点和活塞端点最大长度L 10d时不可能的，所以无需考虑活塞杆的稳定性。此处液压缸靠自重下降，且下降速度不是很大，所以不需要缓冲装置，又由于液压缸从下向上运动，不可能有气体对液压缸运动产生影响，所以也不需要排气装制。3.1.2.4行元件的主要结构尺寸的确定（1）确定液压缸的有效工作面积液压缸的工作面积A直接影响着液压缸的推力和速度。在设计中我们设计给紧机构和加紧机构两部分的负载压力相同。首先按负载力的要求计算A值，再按最低稳定速度要求进行演算，由上面得计算，我们可以确定液压缸的平均的压力为F=24500N,按计算的液压缸的外部负载压力为24500N ，设液压缸的传动效率是60，因此可得：根据计算结果可以得出液压缸的伸出柱体直径约为102mm.经过公式计算可以满足设计要求，故液压缸可以确定为直径为102mm.的。故知液压缸的径向壁厚为。（2）液压马达每转排量的确定（液压泵得选择）在设计中根据平时锯床的设计的经验我们选用YSF-8022的电动机，这种电动机的参数为：功率1100W，转速为2800，效率为77，最大扭矩为2KN，堵转扭矩为1.8KN。根据液压马达的一般的效率范围我们选定液压马达的效率为60。液压马达工作时要驱动24500N的负载力，液压马达的轴的尺寸我们设为直径为60 mm，因此，我们可以计算出液压马达的负载扭矩为： 24500 0.6147000NM。并能粗略的估计出液压马达每转的排量，即：。将上面的计算结果带入下式验算：符合设计要求，因此上面的选用正确。（3）绘制液压执行元件工况图（如图32）执行元件工况图是指执行元件在整个工作循环个阶段的P、流量Q和功率N变化规律的图形，它是指在确定了执行元件的主要参数（A和q）后，依据负载循环图，流量循环图，通过计算机的出的循环中个阶段的压力、流量和功率值而绘制的。下土工况图直观限制了执行元件在工作循环中压力、流量和功率的变化规律及最大压力、最大流量和最大功率的数值，它是选择液压泵和液压阀的类型、规格的依据，同时对合理选择液压回路，拟订液压系统都有重要作用。液压图反映了这几个参数之间的关系，具有很重要的参考价值。图32压力P、流量Q和功率N的图（工况图）（4）拟订液压系统图在明白了液压系统的工况图后就可以拟订液压系统的工况图，拟订液压系统的工况图是是液压系统中的关键步骤，它直接影响着系统的性能，以及设计方按的经济合理性。拟订过程中首先依据设计任务中突出的动作和性能要求，综合运用液压系统的有关知识，选择和拟订基本回路，然后把基本回路合成为液压系统。基本回路的选取一定要要满足设计的基本要求，但是满足同一设计要求的回路不只一种方案，因此，要进行分析对比，并参考同类液压系统的成熟经验，确定出合理的回路。（5）换向和速度换接回路根据液压系统中的工作循环，换向精度，换向冲击，换向平稳性以及自动化程度等要求，选择换向及速度换接回路。调速回路选择的依据主要是调速范围、压力、流量和功率的大小以及系统对温升、工作平稳性要求等。调速回路往往是液压系统的核心，因为调速方式的确定见涉及到液压泵、液压控制阀的选择，以及其他基本回路的选择，同时也决定着油路的循环形式。例如：节流调速、容积-节流调速一般采用开式油路；容积调速多才用闭式油路。由上面的分析我们采用溢流阀如下图33：图33溢流节流阀的工作原理及其只能符号（6）压力控制回路压力控制回路很多，选择的时候要仔细的分析每个回路的特点和使用的场合。如在出口，进口节流调速系统中的泵源压力控制都用衡压系统控制回路；容积调速系统中，为了防止过载采用限压控制回路；当用一个泵源提供两个以上的工作压力并且压力相差很大的时候，可采用减压控制回路；对于需要多级压力控制的系统，可以采用溢流阀遥控口通过换向阀和远程的调压阀实现控制。对于垂直布置的液压缸驱动机构，用由防止运动部件几句下落的平衡回路等，总之，根据上面的分析我们采用多级减压控制回路如图34：图34减压系统工作原理及其符号图示（7）多缸回路几个液压缸之间的动作关系是多缸回路着重考虑的问题，如同步动作和顺序动作，需要通过某些元件或信号进行控制。同步动作常用的控制方式有容积控制，流量控制，司服控制等；顺序控制通常用的控制方式有行程控制，时间控制，压力控制，电信号控制等。（8）蓄能器回路控制回路蓄能器是利用液压控制中的保压，消除压力脉动，吸收压力冲击及作为段时间大量供油的应急动作油源等腰根据压力系统性能要求合理选择。（9）系统的合成液压系统是液压基本回路的组合，当依据系统的要求确定基本回路之后，配上其他功能的辅助回路，如锁紧，平衡，润滑，测压回路等，即可合成液压系统，系统时应注意几点：力求系统结构简单，将作用相同或详尽的元件进行合并。系统必须安全可靠，如用一个液压泵供应给两个以上执行元件工作的时候，应当防止相互干扰；某些部件运动要求互锁，则系统应有互锁回路以防止误操作而引发错误而造成事故；系统中合理配置虑油器是长期可靠工作的保证等。尽量提高系统的效率，减少发热量。如在一个工作循环总需要流量差别较大的系统，可以采用蓄能器回路或双泵供油回路；功率较大的系统应选用容积调速等。尽量避免采用标准通用元件，减少自行设计的非标准件；系统应经济而且合理，工作平稳，冲击小。3.1.3初步确定液压系统得原理图3.1.3.1 确定液压系统方案确定液压系统的首要问题是确定油液的循环方式，即采用开式还是闭式液压系统。若是开始系统又具有多个执行元件，则接着要确定油路的组合方式；决定调速方案及所采用的基本回路。3.1.3.2液压油循环方式系统油液的循环方式分为开式和闭式两种。开式系统散热较方便，但油箱较大；抗污染性较差，但开式可采用压力油箱或油箱呼吸器来改善；管路压力损失较大，用节流调速时效率低；用平衡阀进行能耗限速，用制动阀进行能耗制动，引起油液发热；适用于功率较小的机构，内燃机驱动的机构（如铲车、高空作业车、液压汽车起重机、装载机及挖掘机等）以及固定式机械上。闭式系统散热较复杂，须用辅泵换油冷却；抗污染性较好，但油液过虑要求较高；管路压力损失较小，容积调速时，效率较高；液压泵由电机拖动时，限速及制动过程中拖动电机能向电网输电，回收部分能量，既是再生限速（可省去平衡阀）及再生制动；对主泵的自吸性能要求低；适用于液压泵由电机驱动的下述机构：外负载惯性大且换向频繁的机构（如一些起重机的旋转、运行机构及龙门刨床，拉床和精密平面磨床等的工作平台等）；重力下降机构（如不平衡类型的起升、动臂摆动机构等）；外负载较大的重力下降机构（如平衡类起重机的变幅机构）；要求特别紧凑的移动式机械（如液压汽车平板车、拖拉机及矿车等的运动机构）。比较开式系统和闭式系统各自的特点，液压机的液压系统油液方式采用开式。3.1.3.3调速方案调速方法可分为节流调速、容积式有级及无级调速、容积节流联合调速三种。（1）节流调速回路节流调速回路简单，但效率低，只适用于25KW的小功率系统或工程机械液压传动系统非经常性的调速场合。三种简式节流调速系统中，旁路节流调速回路的效率稍高，但刚性最差。有压力阀补偿的节流调速回路刚性最大，效率以调速阀装在旁路的节流调速回路及溢流节流调速回路稍高。增加节流端的液压缸的油压作用面积，对液压马达，则选用排量大的，这可以有效地提高简式节流调速回路的刚度。其他如采用薄壁小孔型的节流阀；控制油温，用粘湿性能好的油液及排除系统中的空气等都可提高简式节流调速回路的刚度。（2）容积式调速回路液压马达输出的转矩Tm及功率Pm皆是由安全阀限定的最大值或是在恒定下的值。由表可知变量泵定量马达回路的调速范围较大，效率较高，常用于船用甲板起重机的调速。又由于其最大转矩为一常数，故也常用于外负载转矩变化不大时，例如磨床、高射炮的回转机构等。但该调速回路在马达低转速时原动机的功率低，故挖掘机中常用恒功率变量泵。变量泵变量马达回路的调速范围最大，但变量机构及其调解方法复杂，故甲板起重机的起升机构及大、中型挖掘机的运行机构等常用变量泵有级变量马达调速回路。为提高容积式调速回路的刚度，必须提高液压马达的排量；提高泵及马达的制造质量；排除回路中的空气；控制油温及用粘湿性能好的油液等。容积式有级变量调速回路的调解机构简单，为一换向阀。（3）容积式节流调速回路容积节流调速回路分为流量适应回路及功率适应回路等。这两种回路中流量阀两端的压差都不随外负载而变化。故其控制的液压执行机构的运动速度都不随外负载的变化而变化，即这些回路的刚度大。 3.1.3.4基本回路的确定液压系统应根据下列方法来确定基本回路：（1）根据负载性质选用基本回路液压执行元件存在负载，即存在外负载对系统做功的情况（又称重力下降系统）时，必须设置平衡回路，以防止负载超速运动。在外负载惯性较大的系统中，为防止负载制动过程中产生液压冲击，则必须设置制动回路，还需附设其他设备回路，要求负载在制动时的前冲量特别小的系统，还要附设行程末端的减速回路；对那些负载惯性特别大的系统，还需附设行程末端由变量泵减速的回路及补油回路。（2）一般油路系统都必须设置的基本回路一般系统都必须设置换向回路，安全回路及卸荷回路等。（3）根据特殊要求设置基本回路有些系统还要设置同步回路、顺序回路、调速回路、增速回路、减速回路、增压回路、缓冲回路、锁紧回路、用手动比例减压阀的遥控回路等。对压力机而言，泄压回路是不可缺少的。对闭式系统而言，必须有补油冷却回路。对比以上三种调速方法，液压机的压力系统中选用节流调速回路。基本回路除了一般系统都必须设置的换向回路、安全回路及卸荷回路外，为了保证三液压缸动作同步，须要设置同步回路；为使速度可调，应设置调速回路。3.1.3.5拟定液压系统草图前面已初步地确定了液压系统的方案，绘制了液压执行元件液压缸的工况图，并通过对工况的分析，对初选的调速回路和基本回路进行了修正。由此，就可把上述回路组合成一个液压系统。在组合时，要去掉重复多余的元件，并考虑到连锁和防止干扰等问题，如一个系统采用多个液压泵时，各泵出口都应设置单向阀。为了便于调试、维修及监控，则在系统的适当部位应设置检测点等。油液的净化，是保证系统能可靠工作的关键。因此，液压系统中都应设置一般的网式滤油器或磁性滤油器，对要求特别高的系统，还需设置旁路净化系统。对可靠性要求特别高的系统，需设置备用元件或备用回路。有些液压系统，还需要设置冷却、加热装置等。应尽量采用标准化、通用化元件，这可缩短制造周期，便于互换和维修。防止液压冲击由于工作机构运动速度的变换（起动、变速、制动），动作负载突然消失以及冲击性负载等原因，往往会产生液压冲击，影响系统的正常工作。这需要采取相应的防止措施。对液压缸到达行程终点因惯性引起的冲击，可在液压缸端部设置缓冲装置或采用行程节流阀回路；对负载突然发生变化（如工作负载突然消失）时产生的冲击，可在回路上加背压阀。如为冲击性负载，可在执行元件的进出口处设置动作敏捷的超载安全阀；为防止由于换向阀换向过快而引起的冲击，可采用换向速度可调的电液换向阀等。对于大型液压机械等，由于困在液压缸内的大量高压油突然释压而引起的冲击，可采用节流阀以及带泄压阀的液控单向阀等元件，来控制高压油逐渐卸压的办法，来防止冲击。确保系统安全可靠液压系统运行中的不安全因素是多种多样的。例如异常的负载、停电、外部环境条件的急剧变化、操作人员的误操作等，都必须有相应的安全回路或措施，确保人身和设备安全。例如，为了防止工作部件的漂移、下滑、超速等，应由锁紧、平衡、限速等回路；为了防止由于操作者的误操作，或由于液压元件失灵而产生误动作，应由误动作防止回路等。根据以上选择的液压基本回路，合成为油压机的液压系统原理图。如图35所示：图35液压系统图3.1.4压元件的计算和选择压力和流量是液压系统的主要参数。根据这两个参数来计算和选择液压元件、辅件和原动机的规格。系统压力选定后，液压缸的速度、主要尺寸或马达的排量即可确定，接着就可根据液压缸的速度或液压马达的转速确定其流量。3.1.4.1初选液压系统工作压力工作压力的选取可以按照工况分析中执行元件的最大负载值来确定；也可以根据各类机械工作特点和要求来选取。工作压力的大小直接影响液压元件的尺寸，型号、系统的重量、效率及制造安装工艺等，关系到设计出的液压系统是否经济合理。在液压系统功率一定的情况下，若系统压力选的过低，则液压元件、辅件的尺寸和重量就增加，系统造价也相应增加；若系统压力选得较高，则液压设备的重量、尺寸和造价会相应降低。然而若系统压力选得过高，由于对制造液压元件、辅件的材质、密封、制造精度等要求的提高，反而会增大液压设备的尺寸，重量和造价，其系统效率和使用寿命也会相应下降。因此不能一味追求高压。就目前的技术和材质情况，一般认为选取压力为3 MPa左右最为经济。查手册表，按液压机的工作特点选定p =3MP3.1.4.2执行元件主要结构尺寸的确定尺寸本系统的执行元件是柱塞是液压缸。由于液压缸移动的距离不是很长，对也吐出较长得液压缸也能满足使用，同时也是为了满足液压缸的工作得稳定性，我们尽量避免使用多级液压缸；在本设计中我们选用单级液压缸作为给进机构得动力源；液压缸是液压传动系统中一种执行元件，它可以将液压能转变为执行元件的机械能输出。其机械能的运动输出形式为直线往返运动。有些特殊的液压缸其运动输出形式也可以使旋转运动和直线往返于旋转运动的复合运动。3.2液压控制元件设计说明3.2.1 液压控制阀的选择控制阀的规格是根据液压系统最高工作压力和通过该阀的流量进行选择的。必要时，最大流量允许超过该阀公称流量的20%，否则会引起发热、噪音、压力损失等的增大和阀性能的下降。选择控制阀需要注意的问题有：（1）确定通过阀的实际流量此时需要注意通过管路的流量与油路串、并联的关系：油路串联时，系统的流量即为油路中各处所通过的流量；油路并联且各油路同时工作时，系统的流量等于各油路通过流量的和。（2）注意单活塞杆液压缸两腔回油的差异活塞外伸和内缩时回油流量是不同的，内缩时无杆腔回油流量与外伸时有杆腔回油量之比，等于两腔活塞面积之比。以上1、2两条，强调的都是通过阀的实际流量（不是按泵的流量），作为选择阀的主要参数之一。若通过阀的实际流量确定小了，将导致阀的规格（容量）选得偏小，使阀的局部压力损失过大，引起油温过高的弊端，严重时会造成系统不能正常工作。既要正确选用滑阀中位机能也要把握滑阀的过渡状态机能滑阀过渡状态机能是指换向过渡位置滑阀油路的连通状态，掌握滑阀的过渡状态机能，以便查核滑阀在换向过渡过程中，是否因有油路全被堵死的情况，而导致系统瞬时压力无穷大的现象。（3）注意卸荷溢流阀与外控顺序阀作卸荷阀的区别卸荷溢流阀主要用于装有蓄能器的液压回路中，当蓄能器充液压力达到卸荷溢流阀的设定压力时，它自动使液压泵卸荷。此时，由蓄能器向系统供油并保持压力。当蓄能器中油液压力降到卸荷阀设定压力的85%左右时，卸荷溢流阀关闭，液压泵恢复向蓄能器充液。（4）控制阀的使用压力、流量，不要超过其额定值如控制阀的使用压力、流量超过了其额定值，就容易引起液压卡紧和液动力，对控制阀工作品质产生不良的影响。另一方面也要注意，不要使通过减压阀、顺序阀的流量远小于其额定流量。否则，容易产生振动或其他不稳定现象。这时，要在回路上采取必要的措施。（5）注意单向阀的开启压力的合理选用单向阀的开启压力取决了其内装弹簧的刚度。一般来说，为了减小流动阻力损失，应尽可能用低压力的单向阀。另一方面，对于诸如为保持电液换向阀必要的控制压力；以单向阀作为背压阀使用时，为保证足够的背压力等情况，应选用开启压力高的单向阀。（6）注意合理选用液控单向阀的泄压方式当液控单向阀的出口存在背压时，宜选用外泄式，其他情况可选内泄式。另外，要特别注意在双向液压锁紧回路中，液控单向阀的开启压力，是否有“负压效应”产生。这种负压效应会导致执行元件的跳跃运动现象和振动。（7）注意电磁换向阀和电液换向阀的应用场合电磁换向阀电磁铁的类型（直流式、交流式等）和阀的结构一经确定，阀的换向时间就定了；电液换向阀，可通过调解其控制油路上节流器的开度来调整其换向时间。构成合理，元件、辅件选型也合适，但设置位置不当，也可能达不到预定要求。注意普通调速阀起动时存在着流量跳跃现象。这种流量跳跃现象，会影响执行元件速度的平稳性。要注意先导式减压阀的泄漏量比其他控制阀大的情况。这种阀的泄漏量始终存在，可多达1L/min以上。在选择液压泵容量时，要充分考虑到这一点。同时还应注意，减压阀的最低调解压力，应保证一次压力与二次压力之差为0.31Mpa。要注意节流阀、调速阀的最小稳定流量应复合要求。节流阀和调速阀的最小稳定流量，关系着执行元件的最低工作速度能否实现，故不可忽视。要保证调速阀对流量（即对执行元件的速度）的控制精度，需要保证一定的压差：普通调速阀，其压差不应小于0.5Mpa。高精度调速阀，其压差高达1Mpa。另外，环境温度变化比较大时，应选用温度补偿的调速阀。根据以上注意事项，选择油压机液压系统中的各控制阀如表32。表32液压元件表序号控制元件名称最大流量(l/min)型号规格额定流量(l/min)额定压力()1滤油器357.7WU-400180F40031.52溢流阀357.7YF-F50B50031.53齿轮泵426.5CB175E500104电机(给进)YSF-80225（管式）单向阀357.7DF-F50K250031.56节流阀89.43LDF-L32K190147液控单向阀357.7DFY-L32H317031.58快速上升油缸9顺序阀54.2X2F-L32K15031.510单向阀89.43DF-B20K210031.511充液阀89.43XFA1-1-4X10031.512压力表13压力表14主油缸15三位四通电磁换向阀89.4334DM-100BY10031.516溢流阀3.46-10B1031.517溢流阀89.43YF-L20B10031.518柱塞泵89.5160*CY(M)14-B9931.519滤油器89.43WU-10018010031.520电机（加紧）YSF-7122另注：电磁阀的改进。由各方面的调查知。电磁换向阀在高压下，由于油压对阀芯有径向液动力，当电磁铁通电时，很难打开阀芯，从而产生很大的噪声。而且大大缩短了电磁阀的寿命，特别当电磁阀刚刚开启时，由于高压向低压快速流动，使得阀芯运动更加困难，我通过对各种不同品牌的电磁阀的调查研究，发现无论国产还是进口原装电磁阀都存在同样的问题。通过分析实验，我们把电磁阀的回油孔，即T孔直径相应减小,如图36所示。这样阀芯两侧流速就会减慢,压差变小,阀芯的径向液动力就会变小,使的噪声大大减小。本设计中原先电磁阀的PTAB孔均采用，通过试验将回油孔T孔改为后电磁阀开启变得非常平稳。基本上消除了噪声（由于电磁阀为外购件，我们将与电磁阀相连接的连接板上与T孔对应的孔改为）。由此，联想到在电磁阀的制作过程中，可否打破传统的工艺，将回油孔适当的减小，以减小电磁阀的电磁力和冲击力。图36电磁阀进出口油孔位置3.3据床的辅助元件说明3.3.1 油箱及辅件（1）油箱使用分析油箱在液压传动系统中的主要用来储存系统所需要的足够工作介质；散发系统工作中所产生的一部分热量；分离工作介质中的一部分气体及沉淀非溶性估计杂质；安装液压传动系统中必备的一部分附件。因此，合理设计油箱和选用油箱附件，是正确发挥油箱功能的必要条件。根据油箱的液面与大气相通与否，可分为开式油箱和闭式油箱。开式油箱应用最广。油箱内的液面与大气相通，为了减少油液的污染，在油箱上盖板上设置空气滤清器，使大气与油箱内的空气经过滤器相通。闭式油箱又分为隔板式和充气式两种。闭式油箱一般采用液压泵吸油能力差，安装补液压泵不方便的场合。充气式油箱的充气压力为0.050.07Mpa。压力不易过高，否则容易使空气溶于介质。隔离式油箱于充气式油箱不同，不需要空气压缩机供气系统。隔离气囊容积比液压泵排量大25% 以上，当箱内液面上下变动时，靠气囊和箱外大气调解。因而，这两种油箱与外界完全隔离，抗污染效果好。此处我们选择开式的矩形油箱。（2）油箱结构示意图设计要点为了在相同的容量下得到最大的散热面积，油箱外形以立方体或长六面体为宜。油箱顶盖有时要放泵和电机，阀的集成装置液安装在箱盖上，最高油面只允许达到又理想高度的80。油缸用钢板接而成，顶盖是整体的，油箱底脚高度为150。以便散热、搬移和放油；又向四周要有吊耳，以便起吊装运。吸、回、泄油管的装置泵的吸油管与系统回油管之间的距离尽可能远些，管口都应插于最低液面以下。但离油箱底大于管径的倍。以免吸空和飞溅起泡。吸油管端部所安的滤油器离箱壁要有三倍的管径距离，以免四面进油，回油管口应截成斜角。以增大回流截面。以利散热和沉淀杂质。阀的泄油管口应落地，必要时要在油箱下面或顶盖四周设泄油回收盘。（3）隔板的设置在油箱中设置隔板的目的是将吸、回油隔开，隔壁高度不小于液面高度的2/3。迫使油液循环流动，利于散热和沉淀。一般设置一至两个隔板，高度可接近最大液面高。为了使散热效果更好，应使液流在油箱中有较长的流程。如果与四壁都接触效果更佳。（4）空气滤清器与液位计的设置空气滤清器的作用是使油箱与大气相通，保证泵的自吸能力，清除空气中的灰尘杂物，有时兼作加油口，它一般布置在顶盖上靠近油相边缘处。液位计用于检测油面高度，其他安装位置应使液位计窗口满足对油箱吸油区最低、最高液位的观察。两者皆为标准件。按需选用。（5）放油口与清洗窗口的设置图中油箱底面做成斜面。在最低处设放油口。平时用螺栓或放油阀堵住。放油时将其打开放走油污。为了便于换油时清洗油箱，大容量的油箱一般均在侧壁设清洗窗口。（6）密封装置油箱盖板和窗口连接处均需加密封垫。各进出油管通过的空都要装有密封垫，确保连接处严格密封。（7）油箱的设计新油箱经酸洗和表面清洗后。四壁可涂一层与工作液相容奈油清漆。在吸油口处所装的滤油器或滤网，必须有足够的痛流能力，距箱底或侧面有足够的空间，以便于装拆。在油箱侧壁应设置有液位指示计。对充气油箱，要设置压力监测装置。油箱应有吊装和固定装置。油箱容量按下列经验公式确定：（35）式中， V 油箱容量，L；Q 液压泵的总额定流量，L/min；经验系数。经验系数的数值一般为：低压系统，24；中、高压系统，57。对行走机械或经常间断工作的设备，其系数可取较小值，对安装空间允许的固定设备，其系数可取较大值。在此，取5。对于低压大流量泵选,对于高压小流量泵选 L L L油相体积为： L图37油箱结构示意图1回油管 2注油口 3油位计 4吸油管 5隔板 6泄油口根据JB/T7938-1995油箱容量优先系列。选油箱容量为3150L。一般设计油箱的长宽高之比为1：1：11：2：3。此处选油箱长宽高尺寸比为1:1.25:1.5，则油箱的内部形状尺寸为：高：，长：，宽：。3.3.2过滤器的选择（1）吸油过滤器的压降要严格限制吸油过滤器主要用来保护液压泵不被较大污物颗粒损伤，一般用网式粗过滤器。为了防止液压泵发生气蚀，吸油过滤器的压降严格限制，因而其容量要选得足够大。回油管路过虑适用于回油量比较稳定得系统。回油管路过虑，可使在流入油箱以前侵入系统得或系统内部得污染物，被回油过滤器滤除，间接地保护整个液压系统。由于回油压力低，可选用强度较低得过滤器。但是液压缸执行元件往往在回油路中造成流量波动和压力冲击，使过滤器处于不利得工作条件，降低了其过虑性能。因此，要注意将过滤器尽量安装在流量、压力波动较小，工作状态相对稳定得系统内或位置上。同时还要注意，回油过滤器的流量即通油能力，不是按液压泵的流量来选取的，而是按它所通过的最大实际流量选取的。因为系统的最大回油量常常远远大于泵的流量。另外，在油箱顶上安装回油过滤器，可以简化管路，并方便滤芯清洗、更换及维护。在压油、回油管路的过虑回路中，过滤器的过虑性能，都不同程度地受系统流量和压力波动的影响。采用独立于液压系统之外的单独过滤回路，专门对系统油液进行循环过滤，可不受系统流量、压力波动的影响，不间断地滤除系统中的污物。在清洗、更换过滤器时不影响系统工作。（2）过滤器流量，一般应选得比系统实际流量大些。处于不同安装位置的过滤器，因其工况不同，选用流量也有所不同，可按如下经验公式选取：（37）式中过滤器所选流量；系统流量；倍率，吸油管路34，回油管路过滤器2.53.5。对于低压大流量泵的吸油管路过滤器，查机械设计手册选WU630180F的滤油器。WU630180F的其技术参数如下：型号： WU630180F ；过滤精度：180 um ；压力损失：；流量：630l/min ；通径：80mm ；连接形式：法兰连接；对于高压小流量泵，选3 ；所以选WU-400180F, 其技术参数如下：过虑精度：；压力损失：0.01MPa；流量： 400L/min；通径： 65；连接形式：法兰连接；另外，通过这几个月的验证实践，根据我对过滤器的了解，有了自己的一些心得，并对过滤器进行了一些改善。在生产实践中因过滤器堵塞而造成噪音、机器爬行等不能正常使用的现象经常发现，而现出那个维修人员要判断故障原因需要相当的专业水平。我们通过在工程实践中摸索，设计出了一种多层过滤器，如图38所示：图38新型双层过滤器结构简图当外层过滤芯堵塞时，负压增加，打开联系内外层过滤芯的一个简易单向阀，此时内层过滤器起作用。这个简易单向阀的弹簧刚度较小，仅需很小的负压即可打开，而且此单向阀保险，打开后就不再关闭，以减小负压损失。同理也可做成三层情况，这种新型过滤器可以延缓使用寿命，降低液压系统发生故障的可能性，在设计过程中，我们还可以在最外层的简易单向阀上装上电子触点，当外层过滤芯堵塞时，打开外层单向阀的同时发出电信号告知用户故障情况，以便用户做好更换的准备。（3）元件型号的选择需要选择的液压辅件有滤油器、油箱、管道、压力表

温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。