立式组合机床液压系统设计课程设计

aaaaaaaa攀枝花学院本科课程设计（论文）液压课程设计立式组合机床液压系统设计学生姓名： ****学生学号： 院（系）： 机械工程学院年级专业：09级机制1班指导教师：****副教授二O一二年六月

课程设计任务书题目组合机床液压系统设计1、课程设计的目的在完成液压传动课程学习的基础上，运用所学的液压基本知识，理论联系实际，把知识运用到实际生产时实践中来，设计一台专用铣床液压系统。2、课程设计的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）要求此液压系统实现的工作循环是：工作快进 工作台工进工作台快退 工作台原位停止工件松开 液压泵卸荷。动力滑台采用平面导轨，其静摩擦系数为f=。.2，动摩擦系数为f=0.1，往复运动的加（减s d速）的时间=0.05，系统的参数如下：滑台的重量为120350N快进快退的速度6.3米/分滑台工进速度50mm/s快进行程129mm工进行程66mm切削负载为26452N3、主要参考文献1王积伟.液压传动.北京：机械工业出版社，2010.2俞启荣.机床液压传动.北京：机械工业出版社，1983.3席伟光.机械设计课程设计.北京：高等教育出版社，2003.4李壮云.中国机械设计大典.南昌：江西科学技术出版社，2002.5王文斌.机械设计手册.北京：机械工业出版社，2004.4、课程设计工作进度计划内容学时明确主机对液压系统的要求，进行工作过程分析2初步确定液压系统的参数，进行工况分析和负载图的编制12确定液压系统的方案，拟定液压系统图8确定液压系统零件的类型，并选择相应的液压兀件，确定辅助装置8液压系统的性能验算2油箱的结构设计和制图及编制技术文件8合计1周指导教师（签字） 日期 年月日教研室意见：年月日学生（签字）：接受任务时间： 年月日课程设计（论文）指导教师成绩评定表题目名称评分项目分值得分评价内涵工作表现20%01学习态度6遵守各项纪律，工作刻苦努力，具有良好的科学工作态度。02科学实践、调研7通过实验、试验、查阅文献、深入生产实践等渠道获取与课程设计有关的材料。03课题工作量7按期圆满完成规定的任务，工作量饱满。能力水平04综合运用知识的能力10能运用所学知识和技能去发现与解决实际问题，能正确处理实验数据，能对课题进行理论分析，得出有价值的结论。35%05应用文献的能力5能独立查阅相关文献和从事其他调研；能提出并较好地论述课题的实施方案；有收集、加工各种信息及获取新知识的能力。06设计（实验）能力，方案的设计能力5能正确设计实验方案，独立进行装置安装、调试、操作等实验工作，数据正确、可靠；研究思路清晰、完整。07计算及计算机应用能力5具有较强的数据运算与处理能力；能运用计算机进行资料搜集、加工、处理和辅助设计等。08对计算或实验结果的分析能力（综合分析能力、技术经济分析能力）10具有较强的数据收集、分析、处理、综合的能力。成果质量45%09插图（或图纸）质量、篇幅、设计（论文）规范化程度5符合本专业相关规范或规定要求；规范化符合本文件第五条要求。10设计说明书（论文）质量30综述简练完整，有见解；立论正确，论述充分，结论严谨合理；实验正确，分析处理科学。11创新10对前人工作有改进或突破，或有独特见解。成绩指导教师评语指导教师签名： 年月曰 摘要 IABSTRACT n目录 aaaa1方案的确定 11-1整体性分析 11.2拟定方案 1 1.3比较方案并确定方案 22工况分析 32.1运动参数分析 32.2动力参数分析 3 2.3负载图和速度图的绘制 43液压缸尺寸和所需流量 53.1液压缸尺寸计算 53.2确定液压缸所需流量 54拟定液压系统图 7 4.1确定执行元件类型 7 4.2换向方式确定 7 4.3调速方式的选择 11 5选择液压元件的确定辅助装置 12 5.1选择液压泵 125.2电机的选择 125.3选择阀类元件 125.4确定油管尺寸 14TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"6油箱的设计 156.1油箱容量的确定 15\o"CurrentDocument"6.2估算油箱的长、宽、高 16\o"CurrentDocument"6.3确定油箱壁厚 166.4确定液位计的安装尺寸 166.5隔板尺寸的计算 166.6油箱结构的设计 176.7辅助元件的选择 186.8油箱其他附件的选择 187液压系统的性能验算 207.1回路中压力损失 2。 7.2确定液压泵工作压力 227.3液压系统的效率 227.4液压系统的发热温升验算 23 总结 2 4 参考文献 26致谢 27aaaa题目五：组合机床液压系统设计试设计立式组合机床的液压系统。已知切削负载为26452牛，滑台工进速度为50毫米/分，快进和快退速度为6.3米/分，滑台（包括动力头）的重量为12035。牛，往复运动的加速（减速）的时间为司=0.05秒，滑台用平面导轨，静摩擦系数fs=0.2，动摩擦系数fd=0.1，快进行程为129毫米，工进行程为66毫米。1方案的确定1.1整体性分析要求此液压系统实现的工作循环是：工作快一＞工作台工进+工作台快退f工作台原位停止工件松开一＞液压泵卸荷一滑台的重量为120350N快进快退的速度6.3米/分,滑台工进速度50mm/s快进行程129mm工进行程66mm切削负载为26452N. 对于立式组合机床的液压系统而言，加工的零件需要精度高，定位准确。所以整个系统的设计要求定位精度高，换向速度快。在设计阀的时候，考虑这些方面变的尤其重要，要考虑到工作在最低速度时调速阀的最小调节流量能否满足要求。在行程方面，应该比要求的工作行程大点，包括工作行程、最大行程和夹紧缸行程，主要是考虑到在安全方面和实际运用中。在压力方面也要考虑到满足最大负载要求。而且在液压系统能满足要求的前提下，使液压系统的成本较低。1.2拟定方案方案一液压系统中工作台的执行元件为伸缩缸，工件的夹紧用单杆活塞缸；工作台采用节流阀实现出油口节流调速，用行程阀实现工作台从快进到工进的转换，在工进回路上串接个背压阀；为了防止工件在加工过程中松动，在夹紧进油路上串接个单向阀；工作台的进、退采用电磁换向阀；夹紧缸的夹紧与放松用电磁阀控制。方案二液压系统中工作台的执行元件为单杆活塞缸，工件的夹紧也采用单杆活塞缸；工作台采用调速阀实现进油口节流调速，也采用行程阀实现工作台从快进到工进的转换，工进时，为了避免前冲现象，在回路上串接个背压阀;夹紧缸上串接个蓄能器和单向阀，避免工件在加工过程中松动；工作台的进、退换向采用电液换向阀，工作台快进时，采用差动连接；夹紧缸的夹紧与放松用电磁阀控制。1.3比较方案并确定方案单杆活塞缸比伸缩缸结构简单，价格便宜，易维护，而且也能满足要求；调速阀的性能比节流阀稳定，调速较好，用于负载变化大而运动要求稳定的系统中；采用出油口调速回路中油液通过节流阀产生的热量直接排回油箱散热；夹紧缸进油口处串接蓄能器，更好的保证工件的夹紧力，使工件在加工过程中始终在夹紧状态。电液换向阀的信号传递快，配合液压动力的输出力大、惯性小、反映快的优点使控制灵活、精度高、快速性好。综上比较选择方案二较好。2工况分析2.1运动参数分析首先根据主机要求画出动作循环图（图一）。图一2.2动力参数分析计算各阶段的负载工作负载：由已知条件可知切削力F=26452N。taa惯性负载：F=-x—mg€惯性负载：F=-x—mg€1203509.86.30.05x60=25789.3N（参考机床的工作台加速时间，取€=0.05s）阻力负载：静摩擦阻力F,0.2x120350,24070Nfs动摩擦阻力F ,0.1x120350,12035Nfd（滑动导轨：铸铁X对铸铁一启动低速时u,0.1~0.20,v<0.16m/s）表1液压缸在各个工作阶段的负载值其中门=0.9m工况负载组成负载值（N）推力F/门m(N)夹紧——25789快进起动F,Ffs2407026744加速F,F+Ffd m3782442027快进F,Ffd1203513372工进工进F,F+Ffd t3848742763快退F,Ffd12035133722.3负载图和速度图的绘制负载图按上面的数值绘制，如图2所示。速度图按已知数值v,v,6.3m/min,工进的速度卩,50mm/min。1 3 2aaaaaaaa3液压缸尺寸和所需流量3液压缸尺寸和所需流量3.1液压缸尺寸计算3.1.1工作压力的确定：工作压力可根据负载和主机类型确定，由（书）表11—3得出:p=4MPTOC\o"1-5"\h\z3.1.2计算液压缸尺寸： “由于立式组合机床工作台快进和快退速度相同，因此选用单杆活塞式液压缸，并使A=2A，快进时采用差动连接，因管路中有压力损失，快进时回油路1 2压力损失取Ap=5x105Pa，快退时回油路压力损失亦取Ap=5x105Pa。工进时，为使运动平稳，在液压缸回路油路上须加背压阀，背压力值一般为(5~10)x105P，选取背压p=6x105Pa。a 2根据pA=pA+尸，可求出液压缸大腔面积A为1=0.033(m=0.033(m2) 0 = P-0.5P 4X106-0.5X6X10512(3-2)根据GB2348-80圆整成就近的标准值，得D=220mm，液压缸活塞杆DpooTOC\o"1-5"\h\z直径d=『=_==155.56mm，根据GB2348-80就近圆整成标准值<2 弋2d=160mm3.1.3缸径、杆径取标准值后的有效工作面积：无杆腔有效面积A=—D2=_x220x220浇37994mm214 4活塞杆面积 A=—d2=—x160x160浇20096mm234 4有杆腔有效面积A=A-A=37994-20096=17898mm22 1 33.2确定液压缸所需流量Q =AV =37994x 10-6 x6.3=227964 x10-6m3 /min=239.36L/min快进i快Q =AV =20096, 10-6 x6.3=120576 x10-6m3 /min=126.61L/min快退 2快Q=AV=37994x10-6x0.05=1899.7x10-6m3/min=1.90L/min工进 1工进根据上述计算数据，可估算液压缸在各个工作段中的压力、流量和功率,如下表所示：表2工况推力F/N回油腔压力p/MPa2进油腔压力p/MPa1输入流量:q/Lmin-1输入功率P/KW计算式快进起动2674401.776——p=(F+AAP)/(A—A)1 2 1 2q=(A—A)VP=pq1 21 1加速42027…p=05MPap=p+Ap2 12.537——恒速133721.111126.61.405工进427630.81.51.8992.849p=(F+pA)/A1 22 1q=AV12P=pq1快退起动2674401.494——p=(F+pA)/A1 22 2q=A^24p=pq1加速420270.62.948——恒速133720.61.347112.81.5194拟定液压系统图液压传动系统的草图是从液压系统的工作原理和结构组成上来具体体现设计任务所提出的各项要求，它包括三项内容：确定液压传动系统的类型、选择液压回路和组成液压系统。确定液压传动系统的类型就是在根据课题提供的要求下，参照立式组合机床液压系统的具体特点，选择适合的系统类型。选择液压回路就是在根据课题提供的要求和液压传动系统具体运动特点，选择适合本课题的液压回路。组成液压系统就是在确定各个液压回路的基础上，将各个液压回路综合在一起，根据课题的实际要求，对液压系统草图进行适当的调整和改进，最终形成一个合理有效、符合课题设计要求的液压传动系统原理图。aaaa4.1确定液压传动系统的类型液压传动系统的类型究竟采用开式还是采用闭式，主要取决于它的调速方式和散热要求。一般的设计，凡具备较大空间可以存放油箱且不另设置散热装置的系统，要求尽可能简单的系统，或采用节流调速或容积---节流调速的系统,都宜采用开式。在开式回路中，液压泵从油箱吸油，把压力油输送给执行元件,执行元件排出的油则直接流回油箱。开式回路结构简单，油液能得到较好的冷却，但油箱的尺寸大，空气和赃物易进入回路；凡容许采用辅助泵进行补油并通过换油来达到冷却目的的系统，对工作稳定和效率有较高要求的系统，或采用容积调速的系统都宜采用闭式。在闭式回路中，液压泵的排油管直接与执行元件的进油管相连，执行元件的回油管直接与液压泵的吸油管相连，两者形成封闭的环状回路。闭式回路的特点是双向液压泵直接控制液压缸的换向，不需要换向阀及其控制回路，液压元件显著减少，液压系统简单，用油不多而且动作迅速，但闭式回路也有其缺点，就是回路的散热条件较差，并且所用的双向液压泵比较复杂而且系统要增设补、排油装置，成本较高，故应用还不普遍。本课题设计的液压传动系统类型采用开式液压系统，系统的结构简单。4.2液压回路的选择液压机械的液压系统虽然越来越复杂，但是一个复杂的液压系统往往是由一些基本回路组成的。液压基本回路就是由有关液压元件组成，能够完成某一特定功能的基本回路。在本设计中选择五种回路，分别为调压回路、调速回路、平衡回路、换向回路和卸荷回路。4.2.1调压回路调压回路的功用在于调定或限制液压源的最高工作压力，也就是说能够控制系统的工作压力，使它不超过某一预先调定好的数值，或使工作机构在运动过程中的各个阶段具有不同的工作压力。调压控制回路包括连续调压回路、多级调压回路、恒压控制回路等。液压源工作压力级的多少，压力在调节、控制或切换方式上的差异，是这种回路出现多种结构方案的原因，也是对它进行评比、选择时要考虑的因素。该设计选择溢流阀单级调压回路，溢流阀开启压力可通过调压弹簧调定，如果调定溢流阀调压弹簧的顶压缩量，便可设定供油压力的最高值。系统的实际工作压力有负载决定，当外负载压力小于溢流阀调定压力时，溢流阀处无溢流流量，此时溢流阀起安全阀作用。图示4-1油路可靠,价格便宜。图4-1调压回路4.2.2调速回路调速阀调速回路由调速阀、溢流阀、液压泵和执行元件等组成。它通过改变调速阀的通流面积来控制和调节进入或流出执行元件的流量，从而达到调速的目的。这种调速回路具有结构简单、工作可靠、成本低、使用维护方便、调速范围大等优点。用流量控制阀实现速度控制的回路有三种基本方式，节流调速回路分为进口节流调速回路、出口节流调速回路、旁通节流调速回路等。本设计选用单向进油节流调速回路。用溢流阀和串联在执行元件进油路上的调速阀调节流入执行元件的油液流量，从而控制执行元件的速度。基本回路如图4-2所示：图4-2调速回路4.2.3平衡回路平衡回路的功用在于防止垂直或倾斜放置的液压缸和与之相连的工作部件因自重而自行下落。下图是一种使用单向顺序阀的平衡回路。由图可见，当换向阀左位接入回路使活塞下行时，回油路上存在着一定的背压；只要将这个背压阀调得使液压缸内的背压能支承得住活塞与之相连的工作部件，活塞就可以平稳的下落。当换向阀处于中位时，活塞就停止运动，不在继续下移。这种回路在活塞向下快速运动时功率损失较大，锁住时活塞和与之相连的工作部件会因单向顺序阀和换向阀的泄漏而缓慢下落；因此它只使用于工作部件重量不大、活塞锁住时定位要求不高的场合。图4-3平衡回路4.2.4换向回路往复直线运动换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。简单的换向回路只须采用标准的普通换向阀。4.2.5卸荷回路卸荷回路的功用是在液压泵驱动电机不须频繁启闭的情况下，使液压泵在零压或很低压力下运转，以减少功率损失，降低系统发热，延长液压泵和电机的使用寿命。如图4-4所示。图4-4卸荷回路4.3拟定液压传动系统原理图一个液压传动系统都是由许多的回路组合而成，所以将上面的几个液压回路组合在一起.。再根据本设计课题的实际要求采用叠加阀技术，故将所选液压元件转换成叠加阀系列元件，并对液压系统传动原理图进行必要的修改和整理，拟定出完整的符合要求的液压系统原理图。经过修改、整理后的液压系统图如图4-5所示，它在各方面都比较合理、完善了，能够基本达到本课题的设计要求。

图4-5液压系统原理图5选择液压元件和确定辅助装置5.1选择液压泵取液压系统的泄漏系数K=1.1则液压泵的最大流量Q>K(,Q) =1.1x126.6二139.26L/min即Q=139.26L/min。B imax B根据拟定的液压系统是采用回油路节流调速，进油路压力损失选取aaaa£kp，5X105Pa ,故液压泵工作压力为：p,P+ZAP,(13.47+5)x105,18.47x105Pa (5-1)考B1虑到系统动态压力因素的影响，液压泵的额定工作压力为：p,18.47(1+25o')x105Pa,23.09x105p,2.309MPaB 0 a(5-2)根据Q、p和已选定的单向定量泵型式，查手册书(二)选用B BPVL3-153-F-2R-D-1型定量叶片泵。该泵额定排量为153mL/r,额定转速960r/min其额定流量为146.88m/s。5.2电动机的选择最大功率在快退阶段，如果取液压泵的效率为为0.75,驱动液压泵最大输入功率 PQ1.847x139.26人功率P为：P, , kw,5.79kwB B门60x0.75B(5-3)查电工手册选取7.5kw的电动机YCT200-4BO5.3选择阀类元件各类阀可通过最大流量和实际工作压力选择，阀的规格如下表所示：表3序号元件名称估计通过流量L/min额定流量L/min额定压力MPa额定压降MPa型号、规格1过滤器15016025<0.02XU-160X80-J2变量叶片泵10〜160—6.3—YBP

3单向阀6014025<0.2AF3-Ea10B4单向阀2514025<0.2AF3-Ea10B5溢流阀314025—YF3-Ea10B6二位五通电磁换向阀5016025<0.525E-25B7蓄能器————NXQA-L2.5/10-H8液控顺序阀6014025—XF3-E10B9背压阀614025—YF3-E10B10压力继电器————DP1-6311单向阀3014025<0.2AF3-Ea10B12三位五通电液换向阀6014025<0.535DYF3Y-E10B13单向阀6014025<0.2AF3-Ea10B14行程阀4114025<0.3AXQF-E10B15调速阀1350.07〜140250.5QCI-63B16调速阀2350.07〜140250.5QCI-63B17一位一通电磁阀60140250.32WE10O1019一位一通手动换向阀————2WMM10AB5.4确定油管尺寸5.4.1油管内径的确定可按下式计算： d=；国兀卩泵的总流量为1.29L/min,但快速时，部分回油管流量可达132.5L/min，故按132.5L/min计算：V取6m/mind=I4x132.5x五=2「65哑€x6x103x60取标准值d=25mm，夕卜径为^34mm、内径为的紫铜6油箱的设计6.1油箱容量的确定油箱的作用主要是储备油，此外，因为油箱有一定的表面积，能够散发油液工作时产生的热量；同时还具有沉淀油液中的污物，使渗入油液中的空气逸出，分离水分的作用；有时它还兼作液压元件和阀块的安装台等功能。本课题设计的油箱为分离式油箱，单独设计，与主机分开，减少油箱的发热和液压系统振动对主机工作精度的影响。油箱的有效容积及尺寸的确定油箱有效容量一般为泵每分钟流量的3〜7倍。对于行走机械，冷却效果比较好的设备，油箱的容量可选择小些；对于固定设备，空间、面积不受限制的设备，则应采用较大的容量。油箱中油液温度一般推荐3。〜50C。液压油箱有效容积V的确定，其主要依据就是保证泵有足够的流量。又因为设备停止后，设备中的那部分油液会因为重力作用而流回油箱，为防止液压油液从油箱中溢出，油箱中的液压油位不能太高，一般不应超过液压油箱高度的8。％。中压系统中，油箱有效容积可按泵每分钟内公称流量的5〜7倍来确定,即油箱的容积V=(5〜7)Q=5x139.26=696.3L查《机械设计手册》得B油箱的标准值为800L。所以其长、宽、高尺寸均按国家规格选取，其外形图如图所示。液位计清洗孔液位计清洗孔6.2估算油箱的长、宽、高设油箱的长、宽、高比值范围为1：1：1〜3：2：1,则根据油箱的容量可算出油箱的长、宽、高分别为a=b=c=930mm,由于在选择油箱的容量时系数选的较大，在此就不在考虑油箱的壁厚，即油箱的壁厚包括在上面计算的长、宽、高中。6.3确定油箱壁厚分离式油箱一般用2.5〜4mm钢板焊成。箱壁愈薄，散热愈快，大尺寸油箱要增加焊角板、筋条，以增加刚性。油箱顶盖要稍微加厚些。800以上容量的油箱箱壁厚取4mm。箱底厚度应大于箱壁，取箱底厚度为6mm，箱盖厚度应为箱壁的3〜4倍，取箱盖厚度为12mm。6.4确定液位计的安装尺寸在设计液位计时，要考虑液位计的显示最大刻度与最小刻度之间的差值和油箱的高度。油箱内的液面高度为油箱高度的80%，所以：H=800x80o'=640mm液面 -0选择液位计XYW—1000,最大刻度与最小刻度之间为700mm。安装时,液位计的中心位置与上述的液面高度在同一水平面。6.5隔板的尺寸计算隔板的长度由油箱的内部尺寸可以确定，主要计算隔板的高度。隔板的高度一般为油箱内液面高度的3/4。但是也要考虑到当油箱内的油液降到最低位置时，液压油也能流入到吸油腔，避免液压系统吸入空气。所以隔板的高度为H=640-35-10=595mm液面回油腔一侧的隔板要考虑吸油腔快速吸油时，油箱底部的沉淀杂质不能流入吸油腔中，再此取隔板离油箱底的尺寸为300mm。吸油侧的沉积物经此缺口至回油侧，经放油孔排出。如图所示。在油箱中为了使油液中的气泡浮出液面，并在油箱内6.6油箱结构的设计油箱的结构应能使油箱实现存油、散热和分离污物及防止污染的作用。结构设计应注意以下几个问题：1） 开式油箱液面应和大气连通。为防止空气中的污物进入油箱，油箱上部的通气孔上必须配置空气过滤器。一般通气孔兼作注油孔用。2） 在液压泵的吸油管路上，必须安装网式过滤器，以清除较大的颗粒杂质，保护液压泵。过滤器的安装方式应能便于取出过滤器。3） 液压泵的吸入油管和回油管的距离应尽可能远些，管口都应插入最低液面以下，以免发生吸空和回油冲溅产生气泡，管口制成45°斜角，以增大吸油及回油截面，使油液流动速度变化不致过大，斜口应面向箱壁。两管件之间要用隔aaaa板隔开，并使油液循环，将油液中的气泡和杂质分离和沉淀。为了充分发挥隔板的作用，要设计两块隔板，上面一块隔板隔气泡，下面一块隔板隔杂质。管端与箱底、箱壁间距离均不宜小于管径的3倍；粗滤油器距箱底不应小于20mm。4）为了防止油液污染，油箱上各盖板、管口处都要妥善密封。选择合理的密封方式进行有效密封。为了易于散热和便于对油箱进行搬移及维护保养，按GB3766-83规定，箱底离地至少在150mm以上。箱底应适当倾斜，在最低部位处设置堵塞或放油塞，以便排放污油。在油箱盖上焊接四个吊钩，油箱上焊两个提手，以便于油箱的搬移。为了防止油箱内部生锈，应在油箱内壁涂上耐油防锈的涂料。油箱结构设计后应布置好箱盖上电机、泵、叠加阀的位置，叠加阀应放在一端,这样不仅有利于回油，而且有利于给液压缸供油，电机和泵的位置的确定要考虑为其他辅助元件留下合理的空间。其次，布置其他辅助元件的位置，为保证箱盖的强度，要加厚箱盖的尺寸，确定采用10mm厚的箱盖钢板。6.7辅助元件的选择1） 过滤器的选择过滤器的功用是在于过滤混在液压油液中的杂质，使进到系统中去的油液的污染度降低，保证系统的正常工作。过滤器按过滤方式分，有表面型过过滤器、深度型过滤器和中间型过滤器三种。选择过滤器的基本要求：过滤精度应满足液压系统的要求；具有足够大的过滤能力，压力损失小； 滤芯及外壳应有足够的强度，不致因油压而损坏；有良好的抗腐蚀性，不会对油液造成化学的或机械的污染；清洗维护方便，更换滤芯容易；在规定的工作温度下，能保持性能稳定，有足够的耐久性；结构尽量简单、紧凑、价格低廉。根据上述要求和本课题的要求，选择滤油器型号:XU-50X2。。2） 空气滤清器的选择一般应在油箱盖上设置空气过滤器，它包括空气过滤器和注油过滤网。选择：QU。?，技术参数：空气阻力〈OSMpa，加油网孔Odmm。3） 选择压力表选择：Y-100T4） 选择液位计一般在油箱侧壁上设置液位计，以指示液面位置。液位计应设置在加油时容易看到的地方。这里选择：YWZ1506.8油箱其它附件的选择油箱的其它附件可根据《中国机械设计大典》上选择。基于以上几点，最后设计出油箱图，如图所示。图7.1油箱结构图油箱的图7.1油箱结构图6.6油箱其它附件的选择油箱的其它附件可根据《中国机械设计大典》上选择。7液压系统性能的验算7.1回路中压力损失回路压力损失计算应在管道布置图完成后进行，必须知道管道的长度和直径。管道直径按选定元件的接口尺寸确定，即d=15mm，长度在管道布置图未完成前暂按进油管、回油管均为L==4m估算。油液运动粘度取v,1.5x10-4m2/s，在此设计中主要验算工进和快退工况时的压力损失。7.1.1工进时压力损失进油管路压力损失:首先判别进油管液流状态，由于雷诺数RRvd 4Qev …dv 4x126"x10-3 =430„2320…x25x10-3x1.5x10-4(6-1)故为层流。管路沿层压力损失:aaaa(6-2)AP=41x„xQxLx1012=41x1.5x104x1266x103x4x1012=0.094x^pad4254取管道局部损失,P=0.1x,P…=0.0094x105Pa有关数据油液流经单向阀和三位五通换向阀的压力损失按下面公式计算,有关数据25-1ZAP=ZAPV Vn0.2x2“0.5x=0.388Mpa(6-3)工进时进油路总压力损失:△P，=,P+,P+ZAP•0.491MPa此值小于。.5MPa，所以是安全V(6-4)工进时回油路压力损失:

因回油管路流量Q为2(6-5)132.5x10-3=0.0633m3/s„d„d4Q4x63.3x10-3兀dv兀x25x10-3x1.5x10-4

215v2320（，于是沿程压力△P41x„xQxLx1012=41xL5x10-x63.3x10-3x4x1012=0.047x105pad4254(6-6)局部压力损失,P=0.1x,P…=0.0047x105Pa(6-7)aa(6-18)a(6-18)aaaaa回油路中油液流经调速阀和三位五通换向阀时的压力损失计算方法同上,(Q)ZAP(Q)ZAP=ZAPI亠v vnIQ丿vVn70.2x2+0.5x'126.61、=0.326MPa(6-8)工进时回油路总压力损失AP工进时回油路总压力损失AP“AP+AP+£AP‘0.377MPa(6-9)将回油路中压力损失折算到进油路上，就可求出工进时回路中整个压力损A 17898AP=AP'+AP” =0.491+0.377x=0.669MPaA 379941(6-10)7.1.2快退时压力损失快退时进油路和回油路中经检查都是层流，进油路压力损失为:41xvxQxL 41x1.5x10-4x126.61x10-3x4AP= x1012= x1012=0.08x105pa“ d4 254(6-11)AP=0.1xAP“=0.008x105Pa进油路中油液流经单向阀、三位五通换向阀、单向调时压力损失计算方法同前ZAPV=ZAPVn同前ZAPV=ZAPVn20.2x+0.5x'126.6)2<160丿=0.326MPa(6-12)快退时进油路总压力损失：AP,=AP+AP+ZAP‘0.414MPa“ ' V(6-13)快退时回油路中压力损失：由于？=2Q测有1 2

Q2 2126.6x10-3=0.0633m3Q2 2vd4Q„dv4x63.vd4Q„dv4x63.3x10-3=215<2320„x25x10-3x1.5x10-441xvxQxLX101241xL5x10，4x63.3x103x4x1012=0.047x105pa254(6-14)•APV叽Q丿•APV叽Q丿Vn0.2x2+0.5126.61)=0.326MPa回油路总压力损失:AP"=AP+AP+ZAP-0.377MPa人— V(6-15)将回油路中的压力损失折算到进油路上去可得到快推时回油路中的整个压力损失:A 1153.2Ap=Ap—Ap”—=2.6x105+4.5x105x =4.3x105(Pa)A 3115.71(6-16)这个数值比原来估计的数值大，因此系统中元件规格和管道直径不宜再减小。7.2确定液压泵工作压力工进时，负载压力F120350(6-17)p=—= x106=3.18(MPa)(6-17)LA379941液压泵工作压力p>p+Ap=3.18+0.491=3.18(MPa)gjLaaaa快退时，负载压力:(6-19)T-i1a(6-19)'■=一=——-X106=0.75MPalA178982液压泵的工作压力：p€p+Ap-0.75+0.377=1.127MPa (6-20)ktL根据p，则溢流阀调整压力取4MPa。7.3液压系统的效率由于在整个工作循环中，工进占用时间最长，因此，系统的效率可以用工进时的情况来计算。工进速度为0.001〜0.014初/S，则液压缸的输出功率为N-FV-120350x0.001-120(W)CN-FV-120350x0.009-1083(W)C(6-21)液压泵的输出功率：N-pQ-OS9x106x139.26x10一3-1.553(KW)b 60(6-22)11QQ11QQ——-0.077〜0.697(6-23)N120门—一c———(6-23)CN15531553B液压系统效率n-nnn，取液压泵效率丑-0.75，液压缸效率取丑-0.88，BYC B Y于是n-nnn-0.75x0.88x(0.077〜0.697)-0.05〜0.46(6-24)BYC7.4液压系统的发热温升验算液压系统总发热功率计算液压泵输入功率：(6-25)N=匹=1.553=2.071(KW)(6-25)1€ 0.75Baaaaaaaa液压缸有效功率：N€N€1188(W) (6-26)2C系统总发热功率：H=N-N=2071-120=1951(W)1 1 2(6-27)油液温升近似值H1951 ,,T=.X103= 0C=22.640C"2电/8002(6-29)温升没有超出允许范围25〜35°C的范围，液压系统中不需要设置冷却器。至此，该铣床液压系统设计计算宣告全部结束。总结设计总说明任务来源：本课题来源于已有解决问题的设计。 设计标准：按照实际生产的标准，