液压系统毕业设计论文

1、 学校代码：11517 学 号：200806111310 henan institute of engineering 毕业设计 题 目 减速器箱盖钻孔组合机床液压 系统和主要元件设计 学生姓名 胡政欣 专业班级 机制0843 学 号 200806111310 系 （部） 机械工程系 指导教师(职称) 苗全生 (教授） 完成时间 2012年 5月12日 河南工程学院论文版权使用授权书本人完全了解河南工程学院关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容：按照学校要求提交论文的印刷本和电子版本；学校有权保存论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供

2、目录检索以及提供本论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版；在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。论文作者签名： 年 月 日 河南工程学院毕业设计原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文，是本人在指导教师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名： 年 月 日河南工程学院毕业设计（论

3、文）任务书 题目 减速器盖钻孔组合机床的液压系统和主要元件的设计 专业 机械设计制造及其自动化 学号200806111310 姓名 胡政欣1、 毕业设计（论文）内容液压传动技术是机械设备中发展最快的技术之一，特别是近年来与微电子、计算机技术结合，使液压技术进入了一个新的发展阶段，机、电、液、气一体是当今机械设备的发展方向。在数控加工的机械设备中已经广泛引用液压技术。作为数控技术应用专业的学生初步学会液压系统的设计，熟悉分析液压系统的工作原理的方法，掌握液压元件的作用与选型及液压系统的维护与修理将是十分必要的。本文主要通过对所需加工零件（减速器盖）所使用的钻孔组合机床的分析，对其液压系统和主要元

4、件进行设计计算。2、 毕业设计（论文）的要求本课题设计要求学生在通过对液压系统和元件设计的设计分析过程中，得到设计构思、方案的分析、结构工艺性、系统整体设计、元件计算选择、cad制图、查阅资料等方面的综合训练，树立正确的设计思想，掌握基本的设计方法，培养基本的设计方法，并培养自己初步的结构分析、结构设计和计算能力。3、 毕业设计（论文）应完成的工作绘制液压系统原理图；计算和选择液压元件，设计必要的非标准液压元件；绘制动作循环图和动作顺序表。4、 毕业设计（论文）进程安排（1）13周：调研和制定方案，提交开题报告；（2）48周：cad绘制液压系统原理图，液压系统和液压元件的计算选择；（3）914

5、周：方案评估，撰写毕业论文；（4）1517周:评审答辩。5、 应收集的资料及主要参考文献1.雷天觉.液压工程手册.北京 机械工业出版社， 1990年2.李登万.液压与气压传动.江苏 东南大学出版社，2004年3.李胜海.液压机构及其组合.北京 清华大学出版社， 1992年4.许福玲，陈尧明.液压与气压传动，机械工业出版社，2002年 5 许福玲等.液压与气压传动.第3版，2007年6 李壮云.液压气动与液力(上册). 北京.化学工业出版社.2005年7 李壮云.液压气动与液力(下册). 北京.化学工业出版社.2005年8 邓钟明.液压气动系统设计手册.1989年 完 成 期 限 ： 指导老师签

6、名 ： 专业负责人签名： 年 月 日前 言液压传动就是通过液压油（具体根据实际情况定）来传递压力的传动方式。一个完整的液压系统由五个部分组成，即动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件和液压油。液压由于其传动力量大，易于传递及配置，在工业、民用行业应用广泛。液压系统的执行元件液压缸和液压马达的作用是将液体的压力能转换为机械能，而获得需要的直线往复运动或回转运动。液压传动有许多突出的优点，例如在相同的体积下，液压执行装置能比电气装置产生出更大的动力。在同等功率的情况下，液压执行装置的体积小、重量轻、结构紧凑。液压马达的体积重量只有同等功率电动机的12%左右；液压执行装置的工作比较平稳。由于液压执行

7、装置重量轻、惯性小、反应快，所以易于实现快速起动、制动和频繁地换向。液压装置的换向频率，在实现往复回转运动时可达到每分钟500次，实现往复直线运动时可达每分钟1000次；液压传动可在大范围内实现无级调速（调速比可达1：2000），并可在液压装置运行的过程中进行调速；液压传动容易实现自动化，因为它是对液体的压力、流量和流动方向进行控制或调节，操纵很方便。当液压控制和电气控制或气动控制结合使用时，能实现较复杂的顺序动作和远程控制；液压装置易于实现过载保护且液压件能自行润滑，因此使用寿命长；由于液压元件已实现了标准化、系列化和通用化，所以液压系统的设计制造和使用都比较方便。液压传动常在机床的如下一些

8、装置中使用：进给运动传动装置；往复主体运动传动装置；回转主体运动传动装置；仿形装置；辅助装置。其在机械行业中的应用如下：机床行业磨床、铣床、刨床、压力机、拉床、自动机床、组合机床、数控机床、加工中心等。工程机械挖掘机、装载机、推土机等。汽车工业自卸式汽车、平板车、高空作业车等。农业机械联合收割机的控制系统、拖拉机的悬挂装置等。轻工机械打包机、注塑机、校直机、橡胶硫化机、造纸机等。冶金机械电炉控制系统、轧钢机控制系统等。起重运输装置起重机、叉车、装卸机械、液压千斤顶等。矿山机械开采机、提升机、液压支架等。建筑机械打桩机、平地机等。船舶港口机械起货机、锚机、舵机等。铸造机械砂型压实机、加料机、压铸

9、机等。当前，液压技术在实现高压、大功率、高效率、低噪声、经久耐用、高度集成化、微型化、智能化等各项要求方面取得了重大进展，在完善比例控制、伺服控制、数字控制等技术上也有许多新成就。此外，在液压元件和液压系统的计算机辅助设计、计算机仿真和优化以及计算机控制等开发性研究方面，更日益显示出显著的成绩。今天，为了和最新技术的发展保持同步，液压技术必须不断创新，不断提高和改进元件和系统的性能，以满足日益变化的市场需求。面对我国经济近年来的快速发展，机械制造业工业的壮大，在国民经济中占重要地位的制造业领域得以健康快速的发展。制造装备的改进，使得作为制造工业重要设备的各类机加工工艺装备也有了许多新的变化，尤

10、其是孔加工，其在今天的液压系统的地位越来越重要。我国的液压工业开始于20世纪50年代，液压元件最初应用于机床和锻造设备。60年代获得较大发展，已渗透到各个工业部门，在机床、工程机械、冶金、农业机械、汽车、船舶、航空、石油以及军工等工业中都得到普遍应用。当前液压技术正向高压、高速、大功率、高效率、低噪声、等能耗、长寿命、高度集成化等方向发展。同时，新元件的应用、系统计算机辅助设计、计算机仿真和优化、微机控制等工作，也取得显著成果。由此可见，随着科学技术的迅速发展，液压技术将得到进一步的发展，在各机械设备上的应用将更加广泛。目 录中文摘要i英文摘要ii1. 液压传动概述11.1 工作原理11.2

11、液压系统的基本组成12. 钻孔组合机床工况分析22.1 运动分析22.2 绘制动力滑台的工作循环图22.3 负载分析22.3.1 工作负载22.3.2 摩擦阻力32.3.3 其他负载32.4 负载循环图和速度循环图的绘制43. 系统主要参数的确定43.1 初步确定液压缸工作压力43.2 确定液压缸内径d和活塞杆直径d53.3 液压缸最小稳定速度的验算83.4 液压缸所需的最大稳定流量84. 绘制液压执行元件的工况图84.1 工况图的绘制84.2 工况图的作用105. 液压系统原理图的设计105.1选择基本回路105.1.1 确定供油方式115.1.2 速度控制回路的选择115.1.3 换向和速

12、度换接回路的选择125.1.4 压力控制回路的选择135.1.5 确定辅助装置135.2. 液压系统原理图的设计135.3 制定其系统工作循环表155.4 拟定液压系统原理图一般应考虑的几个问题166. 计算和选择液压元件176.1 确定液压泵的规格和电动机的功率176.1.1 计算液压泵的最大工作压力176.1.2 计算液压泵的最大流量186.1.3 确定液压泵的规格186.1.4 确定液压泵的驱动功率196.2确定其他元件及辅助元件196.2.1 确定阀类元件及辅助元件196.2.2 管件的选择226.2.3 确定油箱247. 结束语26致 谢27参考文献28附 录29减速器箱盖钻孔组合机

13、床液压系统和主要元件设计摘 要液压传动系统具有广泛的工艺适应性、优良的控制性能、反应快、输出力(或力矩)大等优点，在组合机床中被广泛采用。本论文主要阐述了减速器箱盖钻孔组合机床液压系统和主要元件的设计，其主要内容包括组合机床工况分析、确定液压系统主要参数、拟定液压系统原理图、液压元件的计算和选择、液压缸主要零部件的设计及其结构设计。 关键词 液压系统/液压传动/液压元件reducer box drilling combination machinetools and the main components of hydraulic system designabstracthydraulic

14、transmission system has broad adaptability, good control performance, fast response, output force ( or torque) advantages, is widely used in modular machine tool. this paper mainly expounds the reducer box cover drill hole modular machine tool hydraulic system and the main components of the design,

15、the main contents include the combination of machine condition analysis, determine the main parameters of hydraulic system, to develop hydraulic system diagram, calculation and selection of hydraulic components, hydraulic cylinder design of major components, and its structure design.key words hydrau

16、lic system,hydraulic transmission,hydraulic component1. 液压传动概述液压传动是以液体为工作介质，利用压力能来驱动执行机构的传动方式。 驱动机床工作台的液压系统是由油箱、过滤器、液压泵、溢流阀、开停阀、节流阀、换向阀、液压缸以及连接这些元件的油管、接头等组成2。1.1 工作原理（1) 电动机驱动液压泵经滤油器从油箱中吸油，油液被加压后,从泵的输出口输入管路。油液经开停阀、节流阀、换向阀进入液压缸，推动活塞而使工作台左右移动。液压缸里的油液经换向阀和回油管排回油箱。（2) 工作台的移动速度是通过节流阀来调节的。当节流阀开大时，进入液压缸的油量

17、增多，工作台的移动速度增大；当节流阀关小时，进入液压缸的油量减少，工作台的移动速度减少。由此可见，速度是由油量决定的1。1.2 液压系统的基本组成（1）能源装置液压泵。它将动力部分（电动机或其它远动机）所输出的机械能转换成液压能，给系统提供压力油液。 （2）执行装置液压机（液压缸、液压马达）。通过它将液压能转换成机械能，推动负载做功。 （3）控制装置液压阀（流量阀、压力阀、方向阀等）。通过它们的控制和调节，使液流的压力、流速和方向得以改变，从而改变执行元件的力（或力矩）、速度和方向。 （4）辅助装置油箱、管路、蓄能器、滤油器、管接头、压力表开关等.通过这些元件把系统联接起来，以实现各种工作循环

18、。 （5）工作介质液压油。绝大多数液压油采用矿物油，系统用它来传递能量或信息1。2 钻孔组合机床工况分析2.1 运动分析钻孔组合机床的加工对象为铸铁变速箱箱体，为使机床工作平稳，便于自动化并简化制造过程，可采用标准液压动力头。根据加工特点动力头的工作循环应是：夹紧缸夹紧工作台快速趋近工件工作台进给工作台快退夹紧缸松开原位停止。其简图见下图动力滑台的工作循环图。另外为便于机床自动化和产生足够的夹紧力，工件的夹紧也采用液压操纵。2.2 绘制动力滑台的工作循环图 图2-1 滑台工作循环 2.3 负载分析 负载分析中，暂不考虑回油腔的背压力，液压缸的密封装置产生的摩擦阻力在机械效率中加以考虑。滑台与夹

19、紧都采用双缸并联，同时工作，两者液压缸都采用单杆活塞缸。滑台液压缸活塞杆固定，缸体运动；夹紧缸缸体固定，活塞杆运动。因工作部件是卧式放置，重力的的水平分力为零，这样需要考虑的力有：切削力，导轨摩擦力。导轨的正压力等于动力部件的重力，设导轨的静摩擦力为ffs，动摩擦力为ffd11。2.3.1 工作负载 工作负载是液压缸负载的主要组成部分，它与设备的运动情况有关，不同机械的工作负载其形式各不相同，对于机床，切削力是工作负载。工作负载可以是恒定的，也可以是变化的；可能是正值，也可能是负值，负载的方向与液压缸（或活塞）的运动方向相反者为正，相同者为负。由切削原理可知：高速钢钻头钻铸铁时的轴向切削力ft

20、与钻头直径d、每转进给量s和铸铁硬度hb之间的经验算式为： ft =25.5ds0.8（hb）0.6 （2-1） 根据组合机床加工特点，钻孔时的主轴转速n和进给量s可选用下列数值：对=8mm的孔来说 n1=900r/min s1=0.15mm/r3。计算得出本组合机床中滑台液压缸的工作负载为切削力约为ft=6400n；夹紧液压缸的工作负载前面以给出为 2822.3 n。2.3.2 摩擦阻力 摩擦阻力是指主机执行机构在运动时与导轨或支撑面间的摩擦力，其值恒为正值。 ff=ffn=(0.2+0.1)x1340n=402n （2-2）式中：fn运动部件及外负载对支撑面的正压力； f摩擦系数，分为静摩

21、擦系数（fs0.20.3）和动摩擦系数（fd0.050.1）。 本设计中滑台液压缸杆固定，缸体移动；夹紧装置液压缸缸体固定，杆移动。所以只需滑台考虑滑台液压缸所受的摩擦阻力，而夹紧缸不考虑。2.3.3 其他负载除此之外，液压缸的受力还有活塞和活塞杆处的密封装置的摩擦阻力，其计算方法和密封装置的类型、液压缸的制造质量和工作压力有关，由于详细计算比较麻烦，为了简化计算，一般将其考虑在液压缸的机械效率中，初步设计时可取m =0.850.97，另外，还有背压力，可在最后计算时考虑3。综上所述，列出下表滑台液压缸在各工作阶段负载值表2-1 滑台液压缸各工作阶段负载值 工况负载组成负载值f液压缸推力f/m

22、启动f=ffs268297.8快进f=ffd134148.9工进f=ffd+ft65347260反向启动f=ffs268297.8快退f=ffd124148.9 数据来源: 机械加工工艺手册第二卷 2.4 负载循环图和速度循环图的绘制按设备的工艺要求，把执行元件在各阶段的负载用曲线表示出来，称执行元件的负载位移（时间）曲线图（负载图）。由此图可直接的看出在运动过程充何时受力最大，何时受力最小等各种情况，以此作为以后的设计依据。液压缸驱动执行机构进行直线往复运动时，所受的负载f为 f=ft+ff 。 同样按设备的工艺要求，把所研究的执行元件在完成一个工作循环时的运动规律用表示出来，一般用速度时间

23、（vt）或速度位移（vs）曲线表示，称执行元件的速度循环图（速度图）4。根据负载计算结果和已知的各阶段的速度，可绘制出负载图（f-s）和速度图（v-s），如下图所示：f/n v/m.min-1 7260 6 297.8 148.9 s/mm 0.135 s/mm 148.9 297.8 （f-s）图2-2 负载位移曲线图 -6 （v-s） 图2-3 速度位移 曲线图3. 系统主要参数的确定3.1初步确定液压缸工作压力液压缸工作压力可根据负载大小及机器设备的类型来确定。一般来说，工作压力选大些，可以减少液压缸内径及液压系统其它元件的尺寸，使整个系统紧凑，重量轻，但是要用价格较贵的高压泵，并使密封

24、复杂化，而且会导致换向冲击大等缺点；若工作压力选的过小，就会增大液压缸的内径和其它液压元件的尺寸，但密封简单。所以应根据实际情况选取适当的工作压力，设计时可用类比法来确定，参考下表6。为了满足工作台快速进退速度相等，并减小液压泵的流量，这里的滑台液压缸课选用单杆式的，并在快进时差动连接，最大负载为工进时7260n。夹紧液压缸的夹紧力为2822.3 n,则由下表3-1可初选滑台液压缸工作压力为2mpa，夹紧缸工作压力为 0.8mpa。表3-1 按负载选择系统工作压力负载/kn551010202030305050系统压力/mpa0811.622.53344557 表3-2 按主机类型选择系统工作压

25、设备类型机床农业机械、汽车工业、小型工程机械及辅助机械工程机械重型机械锻压机械液压支架船用机械磨床组合机床牛头刨床插床齿轮加工机床车床铣床镗床机床拉床龙门刨床压力/mpa2.56.32.56.310101616321425数据来源：液压传动3.2确定液压缸内径d和活塞杆直径d鉴于动力滑台要完成的动作循环是快进工进快退，且要求快进和快退的速度相等，这里的液压缸需选用单杠式的，并在快进时作差动连接。这种情况下的液压缸无杆腔工作面积a1取为有杆腔工作面积a2的两倍，即活塞杆直径d与液压缸缸筒直径d的关系是d=0.707d10。在钻孔加工时，液压缸回油路上必须有背压p2，背压的选取参照下表3.2.1

26、，取p2= 0.2 mpa，以防止被钻孔时动力滑台突然前冲。表3-3 执行元件的回油背压系统类型背压/mpa回油路上有节流阀的调速系统0.2-0.5回油路上有背压阀或调速阀的调速系统0.51.5采用辅助泵补油的闭式回路1.01.5回油路较短且直通油箱约0数据来源：液压气动与液力由工进时的推力，列出活塞的力平衡方程式，计算液压缸面积：f/m=a1p1-a2p2=a1p1-（a1/2）p2 (3-1) =4245.6mm 缸筒内径 d= (3-2) 则缸筒内径 （3-3）活塞杆直径d=0.707d=51.994mm式中 p1液压缸的工作压力，初算时可取系统工作压力为2mpa； p2液压缸回油腔背压

27、力，初算时无法准确计算，可先根据机械设计手册进行估计；（本设计可参考以下选择：在钻孔加工时，液压缸回油路上必须有背压p2，取p2=0.2 mpa，以防止被钻孔时动力滑台突然前冲。快进时液压缸作差动连接，油管中有压力损失，有杆腔的压力应略大于无杆腔，但其差值较小，可先按 0.2mpa考虑。快退时回油腔中是有背压的，这时也可按p2=0.2 mpa考虑。） f工作循环中的最大外负载； fc液压缸密封处的摩擦力，它的精确值不易求出，常用液压缸的机械效率m进行估算，f+fc=f/m； m液压缸的机械效率，一般m=0.850.97，此处m 取0.9 。由计算所得的液压缸内径d和活塞杆直径d值应按gb234

28、81993圆整到相近的标准直径，以便于采用标准的密封件。 按gb23481993,d圆整后取80mm， 按gb23481993 ,d=0.707d，d圆整后取56mm 。则液压缸无杆腔有效作用面积2 液压缸无杆腔有效作用面积2表3-4 液压缸内径尺寸系列（gb2348-1993）810121620253240506380(90)100(110)125(140)160(180)200(220)250320400500630数据来源：机械设计手册表3-5 活塞杆直径系列（gb2348-1993）4568101214161820222528323640455056637080901001101251

29、40160180200220250280320360400数据来源：机械设计手册3.3 液压缸最小稳定速度的验算对选定后的液压缸内径d，进行最小稳定速度的验算，要保证液压缸节流腔的有效工作面积a，必须大于最小稳定速度的最小有效面积amin，即aamin。 amin=qmin/vmin （3-4） 式中 qmin流量阀的最小稳定流量，一般从选定流量阀的产品样本中查得,则由查询可知，qmin= 3l/min ； vmin液压缸的最低速度，即0.135m/min。amin=qmin/vmin 2220mm2 满足要求。 3.4 液压缸所需的最大稳定流量 对选定后的液压缸进行最大稳定流量的验算，qma

30、x等于液压缸有效面积a和液压缸最大移动速度vmax的乘积，即qmax=avmax，如果液压缸节流腔的有效工作面积a不大于计算所得的最小有效面积amin，则说明液压缸不能保证最大稳定流量，此时必须增大液压缸内径，以满足速度稳定的要求。由以上计算可知：液压缸最大移动速度vmax=6m/min；液压缸所需的最大流量 qmax=15.37l/min；液压缸有效面积a= qmax/vmax=2561.67 mm2。液压缸有效面积a大于计算所得的最小有效面积amin，满足要求。4. 绘制液压执行元件的工况图 液压执行元件的工况图指的是压力图，流量图和功率图。4.1. 工况图的绘制按照上面所确定的液压执行元

31、件的工作面积和工作循环中各阶段的负载，即可绘制出压力图；根据执行元件的工作面积以及工作循环中各阶段所要求的运动速度，即可绘制流量图；根据所绘制的压力图和流量图，即可计算出各阶段所需的功率，绘制功率图。则依据上面所做的计算，列出滑台液压缸工况表如下表： 表4-1 组合机床滑台液压缸工况表工况推力回油腔压力进油腔压力输入流量输入功率计算公式快进启动297.800.116快速148.90.73115.370.187工进72600.2 1.690.680.019快退启动297.800.121快速148.90.21.28514.770.304再根据上表绘制出组合机床滑台液压缸工况图如下图： 图4-1 组

32、合机床滑台液压缸工况图4.2. 工况图的作用从工况图上可以直观的、方便的找出最大工作压力、最大流量和最大功率，根据这些参数即可选择液压泵及其驱动电动机，同时是系统中所有液压元件的选择的依据，对拟定液压基本回路也具有指导意义。5. 液压系统原理图的设计液压系统原理图是表示系统的组成和工作原理的图样。拟定系统原理图是设计系统的关键，它对系统的性能及没计方案的合理性、经济性具有决定性的影响，也是整个设计中重要的一部分8。5.1选择基本回路根据系统的设计参数以及速度、负载循环图，可以针对不同的动作循环选择相应的基本回路，包括确定系统的供油方式、调速方式、速度换接方式和夹紧回路的方式等。5.1.1 确定

33、供油方式这里组合机床的液压系统可以分为工件的夹紧和动力头的运动两部分。动力头工作进给时需要高压的油液，但流量较小；快速进给时需要大量的油液，但压力较低。这时若选用一大流量的高压泵虽可满足要求，但工作进给时必然会有大部分高压油经过溢流阀流回油箱，不仅浪费大量功率，而且会引起液压系统发热。决这个矛盾可采用双泵供油回路，但这样要多用一个泵，管路也较复杂。并且由工况图可知系统最大流量与最小流量之比约为15，快进工进时间之比约为7，因此这里的设计采用限压式变量叶片泵，在低压时(快速行程)能产生大流量，而高压时（工作进给）流量能自动减小，以避免过多的损失。如图5-1所示图5-1 限压式变量叶片泵供油5.1

34、.2 速度控制回路的选择在中小型专用机床的液压系统中，进给速度的控制一般采用节流阀或调速阀。这里为使动力头能向前向后运动，设有电磁阀4来进行换向。动力头的快速前进采用差动回路，用二位滑阀5 控制；在快进时滑阀5的电磁铁接通，油缸有杆腔的回油经滑阀可以流到油缸的无杆腔实现差动连接，使移动速度加快。如下图所示取活塞杆面积为油缸面积的一半左右，使快进快退速度大致相等。为使动力头的工作进给速度比较稳定，采用回油调速，并选用由减压阀和节流阀共同组成的调速阀9来控制工作进给速度。这种调速回路具有效率高、发热小和速度刚性好的特点，并且调速阀装在回油路上，具有承受负切削力的能力。 图5-2 速度控制回路5.1

35、.3 换向和速度换接回路的选择速度换接回路的功用是使液压执行机构在一个工作循环中从一种运动速度换到另一种运动速度，因而这个转换不仅包括快速转慢速的换接，也包括两个慢速之间的换接。本系统采用下图两种电磁阀的快慢速换接回路，它的特点是结构简单、调节行程比较方便，阀的安装也较容易，但速度换接的平稳性较差。若要提高系统的换接平稳性，则可改用行程阀切换的速度换接回路。往复换直线运动向回路的功用是使液压缸和与之相连的主机运动部件在其行程终端处迅速、平稳、准确地变换运动方向。简单的换向回路只需采用标准的普通换向阀即可9。此次设计中换向与速度换接回路采用三位换向阀如下图所示 图5-3 三位四通换向阀 图5-4

36、 三位五通换向阀5.1.4 压力控制回路的选择压力回路是控制液压系统整体或部分的压力，以使元件获得所需的力或转矩或保持受力状态的回路。这类回路包括调压、减压、保压、卸压、平衡、卸荷等多种。现需要选用的是调压回路。调压回路的功用是使液压系统整体或某部分的压力保持恒定或不超过某个数值10。现采用如下图5-5所示的二位四通电磁阀3来控制夹紧、松开换向动作以及溢流阀与卸荷阀组成的调压回路，为了避免工作时突然失电而松开，应采用失电夹紧方式。考虑到当进油路压力瞬时下降时仍能保持夹紧力，所以接入溢流阀调压和单向阀保压。在该回路中还装有定值减压阀，用来保持夹紧力的稳定。溢流阀进行减压，防止压力过大，减压阀的最

37、低调整压力不应小于0.5mpa。图5-5压力控制回路5.1.5 确定辅助装置为避免铁屑等物损坏油泵，在油泵的进油口处加一滤油器。且因为这个滤油器装在油泵之前，所以不允许有较大的压力损失，只起到粗滤作用。为减小压力损失，选取滤油器时应取额定流量较大的（例如加大一倍）。5.2. 液压系统原理图的设计最后把所选择的液压回路组合起来，进行修改完善即可组合成下图所示的液压系统原理图。考虑到机床用于钻孔加工，对位置定位精度较高，图中增加一压力继电器10，当滑台碰上死档铁后，系统压力升高，它发出快退信号，控制电液换向阀换向。图5-6 液压系统原理图检查其动作循环以及油路循环：（1）工件夹紧工件的夹紧有油缸1

38、2和油缸13完成，为使活塞能向两个方向运动，设有电磁换向阀3。注意到夹紧所需的油压比动力头的工作压力要低，所以在油路21之前加一定值减压阀8。此外，为防止动力头部分油路中油压降低时影响夹紧油路，在换向阀3前还加一个单向阀7。工件安装完毕后，电磁铁6ya通电，电磁卸荷阀2的阀芯下移，油泵停止卸荷，输出压力油。同时电磁铁4ya通电，换向阀3的阀芯右移， 进油路：油泵1电磁卸荷阀2 减压阀8 单向阀7 油路21 换向阀3 油路23 夹紧缸12,13无杆腔，活塞相向移动，并通过夹具夹紧工件；回油路：夹紧缸12,13有杆腔 油路24 换向阀3 油路22 油箱。（2）滑台快进夹紧完成后，油路23内油压升高

39、，使压力继电器10 的电路接通，于是动力头开始快速移动。这时，压力继电器10发出电信号，使电磁铁 1 ya , 3ya通电，换向阀4的阀芯右移，滑阀5的阀芯下移。进油路：滤油网11 泵1 单向阀6 油路 16换向阀4油路19 滑台液压缸14,15无杆腔；回油路：滑台液压缸14,15有杆腔 油路20 换向阀4 油路17 滑阀5 油路17 滑台液压缸14,15无杆腔。这时油路为差动连接，动力头快速前进。（3）滑台工作进给快进终了时，挡铁压下行程开关，使3 ya断电，1ya继续通电，这时滑阀 阀芯上移，使油路17和19断开。工进时的进油路和快进时相同，回油路为：滑台液压缸14,15有杆腔 油路20

40、换向阀4 调速阀9 油箱；动力头工作进给。（4）滑台快退当动力头加工完毕时，压下行程开关，使 1ya断电，2ya通电，换向阀4 的阀芯左移，这时的油路为：进油路：滤油器11 油泵1 油路16 换向阀4 油路19 液压缸14,15无杆腔；回油路：液压缸14,15有杆腔 油路20 换向阀4 油路18 油箱。这时动力头快速后退。(5) 松开工件，停止卸荷当动力头工作完毕退回原位时，压下行程开关使1ya和2 ya都断电，换向阀4处在中间位置，动力头停止运动。同时使5 ya通电，换向阀3阀芯左移，压力油便进入夹紧缸有杆腔，再经过换向阀3流回油箱，完成工件松开。此时压力继电器10发出信号，使电磁铁6ya断

41、电，电磁卸荷阀2的阀芯上移，使油泵卸荷。5.3 制定其系统工作循环表设计出液压系统原理图后，检查完其动作循环，制定其系统工作循环表（电磁铁动作顺序表）。表5-1 电磁铁动作顺序表 电磁铁动作1ya2ya3ya4ya5 ya6 ya1yj夹紧+上位快进+下位工进+下位快退+下位停止+上位5.4 拟定液压系统原理图一般应考虑的几个问题（1） 采用何种结构的执行元件；（2） 确定供油方式；（3） 调速方式的选择；（4） 快速回路和速度换接方式的选择；（5） 如何完成执行机构的自动循环和顺序动作；（6） 系统的调压、卸荷及执行机构的换向和安全互锁等要求；（7） 压力测量点的合理选择。根据上述要求选择基

42、本回路，然后将各基本回路归并、整理，在增加一些必要的元件或辅助油路，使之成为完整的液压系统，进行这项工作时还必须注意一下几点：（1） 尽可能省去不必要的元件，以简化系统结构；（2） 最终综合出来的液压系统应保证其工作循环中的每个动作都安全可靠，互相无干扰；（3） 尽可能采用标准件，减少自行设计的专用件；（4） 尽可能使系统经济合理，便于维修检测。 6. 计算和选择液压元件所谓液压元件的计算，是要计算该元件在工作中承受的压力和通过的流量，以便确定元件的规格和型号。一般要计算和选择的液压元件有以下几类：一. 动力元件的选择二. 执行元件的选择三. 控制元件的选择四. 辅助元件的选择6.1.确定液压

43、泵的规格和电动机的功率6.1.1 计算液压泵的最大工作压力液压泵的液压泵是液压系统中的动力元件。选择液压泵时要考虑系统工况和液压泵主要参数压力和流量。最高工作压力就是在系统正常工作时所能提供的最高压力，对于定量泵系统来说，这个压力是由溢流阀调定的；对于变量泵系统来说，这个工作压力是与泵的特性曲线上的流量相对应的，液压泵的最高工作压力是选择液压泵型号的重要依据13。考虑到正常工作时，进油管路有一定的压力损失，所以泵的工作压力为： ppp1+p1 （6-1）式中： pp液压泵最大工作压力p1执行元件最大工作压力p1进油管路中的压力损失，初算时一般有节流调速和管路简单的系统取p=0.20.5mpa，

44、有调速阀和管路较复杂的系统取p=0.51.5 mpa。 表6-1 系统压力损失系统结构情况总压力损失p/mpa一般节流调速及管路简单的系统0.20.5进油路有调速阀及管路复杂的系统0.51.5数据来源：液压传动由前面可知，液压缸在整个工作循环中的最大工作压力为1.69mpa，本系统采用调速阀进油节流调速，选取进油管道压力损失为0.35mpa。 由于采用压力继电器，溢流阀的调整压力一般应比系统最高压力大0.5mpa，故泵的最高压力为 pp1=（1.69+0.35+0.5）mpa=2.54mpa 由压力图可知，液压缸快退时的工作压力比快进时大，这时压力油不通过调速阀，进油路比较简单，但流经管道和阀

45、的油流量较大。取进油路压力损失为0.35mpa，故快退时泵的工作压力为 pp2=（1.285+0.35）mpa=1.635mpa 6.1.2 计算液压泵的最大流量液压泵的最大流量qp按执行元件工况图上的最大工作流量及系统中的泄漏量来确定。即qpklqmax （6-2）式中 qp液压泵的最大流量qmax同时动作的执行元件所需流量之和的最大值。如果这时溢流阀正在进行工作，尚需加溢流阀的最小溢流量23l/min。kl系统泄漏系数，一般取=1.11.3。因为使用了双缸并联形式，所以液压泵的最大流量qp应不小于二倍的计算值。由滑台液压缸工况图可知，在快进时，最大流量值为15.37l/min, 取k=1.

46、1，则可计泵的最大流量 qp =1.115.372=33.814l/min；在工进时，最小流量值为0.68l/min，泵的最小流量为q=1.10.682=1.496l/min.为保证工进时系统压力较稳定，应考虑溢流阀有一定的最小溢流量，取最小溢流量为3l/min，故根据以上计算数值，选用公称流量为36 l/ min ；公称压力为6.3mpa压力的限压式变量叶片泵。6.1.3 确定液压泵的规格液压泵的规格可以根据实际工况和液压泵的最大工作压力选取，然后根据液压泵的最大流量确定其型号。值得注意的是，泵的额定压力应该比上述最大工作压力高25%60%，以留有压力储备。额定流量则只需满足上述最大流量即可

47、。根据以上计算的值，即可从产品样本中选择合适的液压泵的型号和规格。为了使液压泵工作安全可靠，液压泵应用一定的压力储备，通常泵的额定压力应满足： pn（1.251.60）pp （6-3）泵的额定流量则宜与qp相当，不要超过太多，以免造成过大的功率损失,则根据以上数据按jb/t 9616-1999选取ybx-40n型限压式变量叶片泵，排量为40ml/r，转速为6001500r/min，额定压力6.3mpa，取泵的总效率为0.75，泵的容积效率为0.9,则当转速为1000r/min时,泵的实际输出流量为 qp=(40ml/r1000r/min0.9)/1000=36l/min。6.1.4 确定液压泵的驱动功率液压泵的规格型号确定以后，驱动液压泵的电机功以按下式计算： （6-4） 式中，pp 液压泵的进、出口压力之差； qp-液压泵的实际流量； p- 液压泵的总效率。由上可知快退时滑台液压缸输入功率最大，这时泵的工作压力为pp=1.285+0.35=1.635mpa，流量qp为32.494l/min，液压泵的总效率为0.75，则此时液压泵驱动电机所需功率p1.181kw，根据以上数据按jb/t 9616-1999选取y90l4型三相异步电动机，其额定功率为pn=1.5kw，额定转速为nn=1400r/min。限压式变量叶片泵驱动电机的功率可按该泵流量- 压力曲线拐点处的