油壓機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　近年來(lái)，自動(dòng)化液壓系統(tǒng)設(shè)備在機(jī)械行業(yè)中的使用越來(lái)越廣泛。新型油壓機(jī)是一種通過(guò)專(zhuān)用液壓油作為工作介質(zhì)，通過(guò)液壓泵作為動(dòng)力源，靠泵的作用力使液壓油通過(guò)液壓管路進(jìn)入油缸/活塞，然后油缸/活塞里有幾組互相配合的密封件，不同的位置的密封都是不同的，但都起到了密封作用，使液壓油不能泄漏。最后通過(guò)單向閥使液壓油在油箱循環(huán)使油缸/活塞循環(huán)做

2、功從而完成一定機(jī)械動(dòng)作來(lái)作為生產(chǎn)力的一種機(jī)械。本設(shè)計(jì)的目的是使所設(shè)計(jì)的液壓系統(tǒng)既能在工作上滿(mǎn)足要求又能在工藝上滿(mǎn)足要求。使系統(tǒng)具有工作平穩(wěn)可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊的特點(diǎn)。本設(shè)計(jì)是依據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行的，設(shè)計(jì)過(guò)程中，首先根據(jù)要求確定系統(tǒng)原理圖；隨后根據(jù)給定參數(shù)確定執(zhí)行元件；根據(jù)執(zhí)行元件確定系統(tǒng)的壓力和流量,并對(duì)泵和電機(jī)選型?？刂圃歉鶕?jù)系統(tǒng)的流量和壓力依次選擇的。然后參考相關(guān)資料，確定管路、介質(zhì)、油箱等附件。元件選完之后，根據(jù)參考資料對(duì)系統(tǒng)壓力、

3、熱量進(jìn)行驗(yàn)算，確定系統(tǒng)是否可行，同時(shí)補(bǔ)充、修改相關(guān)參數(shù)以完善設(shè)計(jì)。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段，根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際情況對(duì)閥塊結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。經(jīng)過(guò)對(duì)方案的反復(fù)調(diào)整與驗(yàn)算，最終確定系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)，并最終確定了系統(tǒng)</p><p>　　設(shè)計(jì)達(dá)到了設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求，能夠完成設(shè)備的工藝要求。</p><p>　　關(guān)鍵詞： 液壓系統(tǒng)； 差動(dòng)回路； 油缸； </p><p><b>　　A

4、bstract</b></p><p>　　In recent years, automatic hydraulic system equipment in mechanical industry is more and more widely used. Fuel tank forming machine is a special machine tool. The working process

5、is controlled by a hydraulic system, can be simply divided into two suture feeding and clamping action. The purpose of this design is the design of the hydraulic system can meet the requirements in the work and can meet

6、the requirements in the process. So the system has stable and reliable work, simple and compact stru</p><p>　　Key words: Hydraulic system; clamping cylinder Differential circuit;</p><p>　　Hydro

7、-cylinder</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　1緒論.......................................................................1</p><p>　　1.1 油箱成形機(jī)工作過(guò)程簡(jiǎn)介.............................

8、.................1</p><p>　　1.2 設(shè)計(jì)要求..............................................................1</p><p>　　2系統(tǒng)設(shè)計(jì).................................................................2</p>&l

9、t;p>　　2.1 系統(tǒng)需求分析.........................................................2</p><p>　　2.2 系統(tǒng)原理圖的擬定.....................................................3</p><p>　　3元件的選用.........................

10、.....................................4</p><p>　　3.1 執(zhí)行元件的選用......................................................4</p><p>　　3.1.1油缸.............................................................4&

11、lt;/p><p>　　3.2 動(dòng)力元件的選用......................................................5</p><p>　　3.2.1液壓泵 ...........................................................5</p><p>　　3.2.2電動(dòng)機(jī).........

12、....................................................5</p><p>　　3.3 液壓閥及輔助元件的選用..............................................6</p><p>　　3.3.1液壓閥...................................................

13、..........6</p><p>　　3.3.2輔助元件..........................................................7</p><p>　　3.4 液壓介質(zhì)及管路的選用 ...............................................7</p><p>　　3.4.2 管路的

14、選擇和計(jì)算.................................................7</p><p>　　3.5 油箱及附件的選用.....................................................8</p><p>　　3.5.1 油箱.............................................

15、.................,9</p><p>　　3.5.2液壓控制指示器....................................................9</p><p>　　3.5.3 液位液溫計(jì) ......................................................,9</p><p>

16、　　3.5.4 溫濕度控制器......................................................10</p><p>　　4 系統(tǒng)性能驗(yàn)算........................................................12</p><p>　　4.1 系統(tǒng)壓力損失驗(yàn)算..........................

17、..........................12</p><p>　　4.1.1 液壓缸支路...........................................................12</p><p>　　4.2 系統(tǒng)溫升驗(yàn)算.........................................................12 4.3

18、 冷卻器............................;..................................12</p><p>　　5 液壓閥塊設(shè)計(jì) ........................................................14</p><p>　　5.1 閥塊的設(shè)計(jì)步驟...........................

19、............................14</p><p>　　5.2 注意事項(xiàng)..............................................................14</p><p>　　5.3 閥塊零件設(shè)計(jì).........................................................14<

20、;/p><p>　　結(jié)束語(yǔ).....................................................................16</p><p>　　參考文獻(xiàn)..................................................................17</p><p>　　致謝......

21、................................................................18</p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　新型油壓機(jī)是一種通過(guò)專(zhuān)用液壓油作為工作介質(zhì)，通過(guò)液壓泵作為動(dòng)力源，靠泵的作用力使液壓油通過(guò)液壓管路進(jìn)入油缸/活塞，通過(guò)單向閥使液壓油在油箱循環(huán)使油缸/活塞循環(huán)做功從而完

22、成一定機(jī)械動(dòng)作來(lái)作為生產(chǎn)力的一種設(shè)備。油壓機(jī)由主機(jī)及控制機(jī)構(gòu)兩大部分組成。油壓機(jī)主機(jī)部分包括機(jī)身、主缸、頂出缸及充液裝置等。動(dòng)力機(jī)構(gòu)由油箱、高壓泵、壓控制系統(tǒng)、電動(dòng)機(jī)及各種壓力閥和方向閥等組成。動(dòng)力機(jī)構(gòu)在電氣裝置的控制下，通過(guò)泵和油缸及各種液壓閥實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換，調(diào)節(jié)和輸送，完成各種工藝動(dòng)作的循環(huán)。該系統(tǒng)主要由四個(gè)油缸同時(shí)工作來(lái)完成的。新型油壓機(jī)的工序如下：充液行程——工作行程——保壓——回程——停止——頂出缸頂出——頂出缸回程。<

23、/p><p><b>　　2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　2.1 設(shè)計(jì)主要技術(shù)參數(shù)：</p><p>　　壓緊油缸快進(jìn)最大運(yùn)動(dòng)速度：35mm/s；加壓最大速度：12mm/s；加壓負(fù)載力：25kN；</p><p>　　拉板機(jī)構(gòu)：負(fù)載力：8kN，最大速度：40mm/s；</p><p>　　

24、翻板油缸：負(fù)載力：12kN，最大速度：35mm/s。</p><p><b>　　2.2系統(tǒng)需求分析</b></p><p>　　參考相關(guān)資料，了解到油壓機(jī)油缸帶動(dòng)壓板動(dòng)作分：快進(jìn)----慢進(jìn)的動(dòng)作。由于負(fù)載力過(guò)大，根據(jù)需要，選用四個(gè)油缸作為執(zhí)行元件。由于四個(gè)油缸的負(fù)載力相同，可選擇同時(shí)運(yùn)動(dòng)來(lái)構(gòu)成回路。支路上可以通過(guò)節(jié)流閥來(lái)控制流量，以保證油路上各閥件均衡有效的運(yùn)作。

25、在泵出口使用濾油器濾油以保護(hù)元件，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。為保證各液壓缸進(jìn)給的尺寸精度，采用死檔鐵進(jìn)行限位。油箱以系統(tǒng)散熱為依據(jù)，既要保證系統(tǒng)供油充分，同時(shí)也滿(mǎn)足散熱要求。系統(tǒng)設(shè)置了四個(gè)泵組，為各個(gè)油缸提供油，同時(shí)以便發(fā)生意外情況能迅速更換，保證主機(jī)連續(xù)工作。為保證安裝方便.可靠，也為減輕系統(tǒng)復(fù)雜度，設(shè)計(jì)閥塊時(shí)將控制閥集中放置，既降低占用空間，也便于保養(yǎng).維護(hù)。其他輔助元件，如空氣濾清器.溫度控制器.液位計(jì)等，參考相關(guān)的液壓系統(tǒng)及手冊(cè)，根據(jù)

26、具體需要選定。</p><p>　　2.2 系統(tǒng)原理圖的擬定</p><p><b>　　3 元件的選用</b></p><p>　　3.1 執(zhí)行元件的選用</p><p><b>　　3.1.1 油缸</b></p><p>　　已知壓緊缸的負(fù)載力為25kN，油缸的

27、最大運(yùn)動(dòng)速度為35mm/s，加壓最大速度為12mm/s。</p><p>　　拉板機(jī)構(gòu)：負(fù)載力：8kN，最大速度：40mm/s；</p><p>　　翻板油缸：負(fù)載力：12kN，最大速度：35mm/s。</p><p><b>　　確定油缸的樣式：</b></p><p><b>　　由： </b>

28、</p><p>　　此處回油路直接與油箱相連，取 </p><p><b>　　則： </b></p><p>　　按負(fù)載選執(zhí)行元件的工作壓力： </p><p>　　初定P1=10MPa</p><p>　　由文獻(xiàn)[1]表20-6-2可知，初選</p><p>　　

29、由文獻(xiàn)[1]表20-6-16可知， </p><p>　　由文獻(xiàn)[1]表20-6-3可知，時(shí)，</p><p>　　所以活塞桿徑,根據(jù)表20-6-2 取</p><p>　　求活塞桿的最大允許行程S:</p><p>　　由文獻(xiàn)[1]表20-6-3可知，活塞桿的最大允許長(zhǎng)度 </p

30、><p>　　取最大長(zhǎng)度為L(zhǎng)=80mm</p><p>　　Φ63×Φ45——80mm</p><p>　　重復(fù)以上過(guò)程可得拉板機(jī)構(gòu)：</p><p>　　Φ40×Φ28——70mm</p><p><b>　　翻板油缸：</b></p><p>　　Φ40

31、×Φ28——70mm</p><p>　　綜上所述，選定油缸型號(hào)為： Φ63×Φ45——80mm,參數(shù):公稱(chēng)壓力為12MPa,行程80mm</p><p>　　3.2 動(dòng)力元件的選用</p><p><b>　　3.2.1 泵</b></p><p>　　油缸所需的最大流量為： </p

32、><p>　　泄露系數(shù)一般為，取，則液壓泵的流量要求為</p><p>　　由于執(zhí)行元件工作時(shí)所需壓力P1=28MPa，考慮到管路及閥件的壓力損失，取，則泵的工作壓力為：。</p><p>　　考慮到油壓機(jī)工作時(shí)要求連續(xù)可靠，負(fù)載要求較大，參考文獻(xiàn)[2]表3-1知，柱塞泵的容積效率高，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，流量均勻性好，噪聲低，工作壓力高等優(yōu)點(diǎn)，選用徑向柱塞泵為系統(tǒng)供油</p

33、><p>　　綜上，選用液壓泵的型號(hào)為：齒輪泵cb50</p><p>　　參數(shù)：理論排量48L/min，最高使用壓力12.5MPa，允許最高轉(zhuǎn)速1500r/min，安裝形式：焊接式。生產(chǎn)廠：長(zhǎng)江液壓件廠</p><p>　　3.2.3 電動(dòng)機(jī)</p><p>　　電動(dòng)機(jī)類(lèi)型選擇：電動(dòng)機(jī)有交流電動(dòng)機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)之分，一般工程用三相交流電電機(jī)，所

34、以本泵選用 Y 型三相交流電機(jī)。該類(lèi)型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，啟動(dòng)性能好，工作可靠，價(jià)格低廉，維護(hù)方便等特點(diǎn)。</p><p>　　電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇：電動(dòng)機(jī)與液壓泵通過(guò)聯(lián)軸器連接，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速應(yīng)該在液壓泵的最佳轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)。對(duì)本系統(tǒng)中的液壓泵的最大轉(zhuǎn)速為1500r/min，計(jì)算液壓泵流量時(shí)均按轉(zhuǎn)速 1500r/min，所以就選擇了額定轉(zhuǎn)速為 1500 轉(zhuǎn)每分左右的電機(jī)。</p><p>　　電動(dòng)機(jī)功率

35、的選擇：電動(dòng)機(jī)功率選擇直接影響到電動(dòng)機(jī)工作性能和經(jīng)濟(jì)性能的好壞，如選擇的電動(dòng)機(jī)的功率本能滿(mǎn)足工作要求，顯然系統(tǒng)就不能正常的工作，且電動(dòng)機(jī)常常過(guò)載而其使用壽命大為縮短。如果所選電動(dòng)機(jī)的功率遠(yuǎn)大于系統(tǒng)所需要的功率，則電動(dòng)機(jī)常常不能滿(mǎn)載運(yùn)行，勢(shì)必造成功率因數(shù)和效率降低，從而增大了電功率的損耗，造成使用成本的增加，形成資源的浪費(fèi)。所以電機(jī)功率與系統(tǒng)功率的匹配是有很重要的。</p><p>　　根據(jù)系統(tǒng)要求，本系統(tǒng)所需要的

36、電動(dòng)機(jī)功率為：</p><p><b>　　電動(dòng)機(jī)功率 N：</b></p><p>　　式中---液壓泵的額定壓力，Pa</p><p>　　----液壓泵的額定流量，m3/s</p><p>　　----液壓泵的總效率，從規(guī)格中查出，總效率83%---88%</p><p>　　----轉(zhuǎn)換系

37、數(shù)，恒功率變量液壓泵，=0.4</p><p>　　根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為1500r/min，則</p><p><b>　　液壓泵流量q</b></p><p><b>　　符合要求</b></p><p>　　故電動(dòng)機(jī)的功率 N：</p><p>　　參閱手冊(cè)[5]表2

38、-239，選定電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為Y160L-4，參數(shù)：Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)，額定功率15kw，滿(mǎn)載轉(zhuǎn)速1460r/min.</p><p>　　3.3 液壓閥及輔助元件的選用</p><p>　　3.3.1 液壓閥</p><p>　　液壓閥的選取主要根據(jù)閥的工作壓力和通過(guò)閥的流量。本系統(tǒng)工作壓力為 31MPa</p><p>　　左右，液壓

39、泵屬于高壓元件。選擇控制閥必須注意以下幾方面問(wèn)題</p><p>　　(1) 閥的規(guī)格一般根據(jù)系統(tǒng)的工作壓力和實(shí)際通過(guò)該閥的最大流量，選擇有定型產(chǎn)品的閥。</p><p>　　(2) 控制閥的流量一般比實(shí)際通過(guò)的流量大一些，必要時(shí)也允許短時(shí)間內(nèi)實(shí)際流量超過(guò)額定流量的 20%。</p><p>　　(3) 注意單向閥開(kāi)啟壓力的合理選用。</p><

40、p>　　(4) 注意電磁換向閥和電液換向閥的應(yīng)用場(chǎng)合。</p><p>　　(5) 注意調(diào)速閥的最小穩(wěn)定流量符合要求。</p><p>　　(6) 根據(jù)集成油路的設(shè)計(jì)方式，正確的選擇管式、板式或疊加式的閥。</p><p>　　(7) 一般情況下可以盡量的選擇同一廠家的產(chǎn)品。</p><p><b>　　直動(dòng)型溢流閥9<

41、/b></p><p>　　型號(hào)：DBDS15P10/31.5, 參數(shù)：通徑：80mm, 調(diào)壓范圍：16--32MPa， 最大流量：250l/min， 重量6.4, 連接方式：板式連接，生產(chǎn)廠家：博世力士樂(lè)；</p><p><b>　　單向閥8</b></p><p>　　型號(hào)：S30P220-0， 參數(shù)：通徑：30mm, 最高工作

42、壓力：31.5MPa， 最大流量：260l/min， 重量2.5, 壓力損失：0.15MPa，連接方式：板式連接， 生產(chǎn)廠家，博世力士樂(lè)；</p><p>　　3）電液換向閥11.1 及11.2</p><p>　　型號(hào)：H-4WEH32HM6x/O6EG24Nk4 參數(shù)：三位四通電液換向閥，通徑：32mm,最高工作壓力A.B.P接口：35MPa,T接口：16MPa, 最大流量：960

43、l/min， 重量39.5, 濕式標(biāo)準(zhǔn)電磁鐵，額定壓力：24V， 壓力損失：0.58MPa，生產(chǎn)廠家：博世力士樂(lè)；</p><p><b>　　4）液控單向閥13</b></p><p>　　型號(hào)：A1Y-Ha50F, 參數(shù)：通徑：50mm,最高工作壓力：32MPa，最大流量：500l/min， 連接方式：法蘭連接，壓力損失：0.04MPa，生產(chǎn)廠家：上海液壓件工廠；

44、</p><p><b>　　5）截至閥12</b></p><p>　　型號(hào)：DRVP40S1-10, 參數(shù)：通徑：40mm,最高工作壓力：31.5MPa，最大流量：600l/min， 連接方式：螺紋連接，油液粘度：10—800mm2/s，使用溫度：-20——80℃，壓力損失：0.05MPa, 生產(chǎn)廠家：博世力士樂(lè)；</p><p>　　3

45、.3.2 輔助元件</p><p><b>　　濾油器10</b></p><p>　　濾油器是液壓系統(tǒng)的重要組成部件，它可以清除系統(tǒng)中液壓油中的污染物，保持液壓油的清潔度，確保系統(tǒng)元件工作的可靠度。</p><p>　　型號(hào)：TF-1000180F, 參數(shù)：通徑：90mm,過(guò)濾精度：180um， 連接方式：法蘭連接，壓力損失：0.01MPa

46、，重量：8， 生產(chǎn)廠家：溫州黎明液壓；</p><p><b>　　空氣過(guò)濾器2</b></p><p>　　在油箱上部的通氣孔上必須配置空氣濾清器。兼作注油口用。液壓空氣濾清器工作時(shí)空氣流速越低，抗污過(guò)濾能力就越好，故在選用液壓空氣濾清器時(shí)應(yīng)留有一定的裕度，一般選用空氣流量為泵排量的 1.5 倍左右。</p><p>　　型號(hào)：QUQ2-10

47、2.5, 參數(shù)：空氣過(guò)濾精度10um ，空氣流量2.5m3/min,濾網(wǎng)孔尺寸：0.5mm ，溫度范圍：-20—100℃，生產(chǎn)廠家：溫州黎明液壓；</p><p><b>　　壓力表14</b></p><p>　　型號(hào)：YN-63-I60, 參數(shù)：徑向壓力表，量程0--60MPa,使用環(huán)境溫度范圍：-5—+55℃，表徑：63mm, 生產(chǎn)廠家：溫州黎明液壓；</

48、p><p>　　3.4 液壓介質(zhì)及管路的選用</p><p>　　3.4.1 液壓介質(zhì)</p><p>　　根據(jù)文獻(xiàn)[3] （表 37.3-30）查得液壓油的粘度范圍為 41.4～50.6 mm 2/s，本系統(tǒng)為一般的工程液壓系統(tǒng)，參閱手冊(cè)4附錄 A，選用介質(zhì)的型號(hào)：L-HM-46；參數(shù)：普通型液壓油，粘度 46mm2/s，密度 860kg/m3，適用溫度 -10～

49、40℃。(用于中歐或周?chē)貐^(qū)的夏季條件)</p><p>　　3.4.2 管路的選擇和計(jì)算</p><p>　　在液壓傳動(dòng)中常用的管子有鋼管、銅管、橡膠軟管以及尼龍管等。由于鋼管能夠承受較高的壓力，價(jià)格低廉使用較為方便，為此選用鋼管為系統(tǒng)輸送油液，油管內(nèi)徑尺寸，一般按管路允許流速來(lái)進(jìn)行計(jì)算，管子內(nèi)徑的確定可參照以下公式：</p><p>　　式中：-液體流量，l/

50、min</p><p>　　-管內(nèi)油液的流速，按推薦值選定。</p><p>　　推薦值=(1)吸油管路取 </p><p><b>　　(2)壓油管路取</b></p><p><b>　　(3)回油管路取</b></p><p>　　壓力管或管路較短時(shí)取最

51、大值，壓力低或管路較長(zhǎng)時(shí)取最小值，油液粘度大時(shí)取最小值。</p><p><b>　　系統(tǒng)主油路吸油管：</b></p><p>　　系統(tǒng)主油路吸油管從油箱引出，向液壓泵的吸油管輸送油液，取最大流量，取，</p><p><b>　　則有 </b></p><p><b>　　由

52、文獻(xiàn)[1]知</b></p><p><b>　　----抗拉強(qiáng)度</b></p><p><b>　　--工作壓力</b></p><p>　　--安全系數(shù)，當(dāng)<時(shí)，;時(shí),,時(shí)，</p><p><b>　　外徑</b></p><p&g

53、t;　　根據(jù)實(shí)際需求，查文獻(xiàn)[1]表20-8-2得本液壓系統(tǒng)所需系統(tǒng)主油路吸油管型號(hào)為：通徑：25mm，外徑：34mm，內(nèi)徑：24mm,管接頭連接螺紋.推薦管路通過(guò)流量，總長(zhǎng)度3.5m</p><p><b>　　系統(tǒng)主油路壓油管</b></p><p>　　取最大流量，取,則有內(nèi)徑</p><p>　　根據(jù)實(shí)際需求，查文獻(xiàn)[1]表20-8-2

54、得本液壓系統(tǒng)所需系統(tǒng)主油路壓油管型號(hào)為：通徑：12mm，外徑：18mm，內(nèi)徑：13mm,管接頭連接螺紋.推薦管路通過(guò)流量，總長(zhǎng)度8m</p><p><b>　　液壓缸支路壓油管</b></p><p>　　取最大流量，取,則有內(nèi)徑</p><p>　　根據(jù)實(shí)際需求，查文獻(xiàn)[1]表20-8-2得本液壓系統(tǒng)所需系統(tǒng)液壓缸支路壓油管型號(hào)為：通徑：8

55、mm，外徑：14mm，內(nèi)徑：10mm,管接頭連接螺紋.推薦管路通過(guò)流量，總長(zhǎng)度10m.</p><p><b>　　系統(tǒng)主油路回油管</b></p><p>　　取最大流量，取,則有內(nèi)徑</p><p>　　根據(jù)實(shí)際需求，查文獻(xiàn)[1]表20-8-2得本液壓系統(tǒng)所需系統(tǒng)主油路回油路型號(hào)為：通徑：20mm，外徑：28mm，內(nèi)徑：20mm,管接頭連接

56、螺紋.推薦管路通過(guò)流量，總長(zhǎng)度8m.</p><p>　　本系統(tǒng)中的液壓管接頭一律采用焊接式管接頭，其適用于公稱(chēng)壓力 ；管子外徑 ；工作溫度范圍t=-20～80℃的以油為介質(zhì)的管路系統(tǒng)。根據(jù)前面的計(jì)算選擇管接頭的型號(hào)為：</p><p><b>　　.</b></p><p>　　3.5 油箱及附件選用</p><p>

57、;<b>　　3.5.1 油箱</b></p><p>　　油箱必須有足夠大的容量，以保證系統(tǒng)工作時(shí)能夠保持一定的液位高度，為滿(mǎn)足散熱要求，對(duì)于管路較長(zhǎng)的系統(tǒng)，還應(yīng)考慮停車(chē)維修時(shí)能容納油液自由流回油箱時(shí)的容量，在油箱容積不能增大而又不能滿(mǎn)足散熱時(shí)，需要設(shè)冷卻裝置，油箱中的油液溫度一般推薦30℃～50℃，最高溫度不應(yīng)該超過(guò)65℃，最低不低于15℃。本系統(tǒng)為高壓系統(tǒng)，為了減少漏油，最好不超過(guò)5

58、0℃。液壓油箱的有效容積按泵流量的6～12倍來(lái)確定。參考文獻(xiàn)2知，油箱的有效容積可按下述經(jīng)驗(yàn)公式確定：</p><p>　　式中 ——油箱的有效容積（L）；</p><p>　　——液壓泵的流量（）;</p><p>　　——經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，低壓系統(tǒng)：m=2～4,中壓系統(tǒng)：,中高壓或高壓系統(tǒng) ： 。</p><p>　　參考手冊(cè) [4]選定油箱

59、的長(zhǎng)、寬、高之比為3:2:1即a:b:c=3:2:1</p><p>　　可推算出：油箱的長(zhǎng)a ≈2895mm</p><p>　　油箱的寬 b≈1930mm </p><p>　　油箱的高 c≈ 965mm</p><p>　　3.5.2 液位控制指示器</p><p>　　為了能夠觀察向油箱注入油液的上升情況和在

60、系統(tǒng)過(guò)程中看見(jiàn)液位的高度，必須設(shè)置液位計(jì)。液位計(jì)根據(jù)油箱的高度選擇。</p><p>　　型號(hào)：LKSI24V-3-800 參數(shù)：兩連接法蘭間距800mm,使用環(huán)境溫度-20℃～100℃，直流24v，生產(chǎn)廠家：溫州黎明液壓廠</p><p>　　3.5.3 液位液溫計(jì)</p><p>　　型號(hào)：CYW-500 參數(shù)：測(cè)量溫度范圍：-20℃～100℃，螺釘中心距

61、500mm，承受壓力0.15MPa，測(cè)量精度2.5級(jí)，生產(chǎn)廠家：博世力士樂(lè)</p><p>　　3.5.4 溫濕度控制器</p><p>　　型號(hào)：WH48-01H 參數(shù)：WH系列普通型溫濕度控制器，見(jiàn)表1，生產(chǎn)廠家：江蘇安科瑞電器制造有限公司.(溫濕度控制器參數(shù)見(jiàn)表一）</p><p>　　表1WH系列普通型溫濕度控制器參數(shù)</p><p&

62、gt;<b>　　4 系統(tǒng)性能驗(yàn)算</b></p><p>　　4.1 系統(tǒng)壓力損失驗(yàn)算</p><p>　　系統(tǒng)壓力損失等于沿程壓力損失與局部壓力損失之后。</p><p>　　4.1.1 液壓缸支路</p><p>　　減壓閥出口壓力P，即減壓閥限定壓力，取。</p><p>　　A:沿

63、程壓力損失 </p><p>　　L:圓管長(zhǎng)度：10m</p><p>　　d:圓管內(nèi)徑：10×10-3m</p><p>　　ρ:流體密度：860g/m3</p><p>　　ν：管內(nèi)平均速度： λ:沿程阻力系數(shù)</p><p>　　取液壓缸進(jìn)口最大流

64、量為標(biāo)準(zhǔn)。</p><p><b>　　則雷諾數(shù)：</b></p><p>　　由于>2320，則液壓缸沿程壓力損失</p><p><b>　　B:局部壓力損失 </b></p><p>　　截止閥12.1壓力損失</p><p>　　根據(jù)元件工作的壓力流量曲線，當(dāng)達(dá)

65、到工作流量時(shí)ΣΔPJ1=0.05MPa</p><p>　　單向閥8壓力損失ΣΔPJ2</p><p>　　根據(jù)元件工作的流量曲線，當(dāng)達(dá)到工作流量時(shí)，ΣΔPJ2=0.15MPa</p><p>　　電液換向閥11.1的壓力損失ΣΔPJ3</p><p>　　根據(jù)元件工作的流量曲線，當(dāng)達(dá)到工作流量時(shí),ΣΔPJ3=0.58MPa</p>

66、;<p>　　則液壓缸回路總的局部壓力損失</p><p>　　ΣΔPJ =ΣΔPJ1+ΣΔPJ2+ΣΔPJ</p><p>　　=0.05+0.15+0.58</p><p><b>　　=0.78MPa</b></p><p>　　液壓缸回路總的壓力損失ΣΔP</p><p>　

67、　ΣΔP=ΣΔPT+ΣΔPJ</p><p>　　=0.079+0.78</p><p><b>　　=0.859MPa</b></p><p>　　故液壓缸進(jìn)油口壓力P1MPa</p><p>　　P1=P-ΣΔP=30-0.859=29.141>28 故系統(tǒng)可行。</p><p>　　

68、系統(tǒng)回油時(shí)，回油路直接與油箱相連，負(fù)載約等于0，壓力損失很小，可忽略不計(jì)。</p><p>　　4.2 系統(tǒng)溫升驗(yàn)算</p><p><b>　　油箱的散熱面積AS</b></p><p>　　系統(tǒng)的發(fā)熱功率 </p><p>　　系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，兩個(gè)液壓缸同時(shí)工作屬于連續(xù)性工作，故系統(tǒng)執(zhí)行元件的總

69、 </p><p>　　功率可用兩個(gè)缸分別工作時(shí)的功率平均值近似替換，則有：</p><p><b>　　P:電動(dòng)機(jī)功率：</b></p><p>　　PE:執(zhí)行元件的總功率</p><p><b>　　液壓缸功率 ：</b></p><p><b>　　則 <

70、;/b></p><p>　　綜上： 系統(tǒng)的熱量全由AS散發(fā)時(shí)，達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)系統(tǒng)的溫度θ：</p><p>　?。涵h(huán)境溫度，取15℃</p><p>　?。荷嵯禂?shù)，取15W/(℃) </p><p><b>　　則： ℃</b></p><p>　　由上面的計(jì)算可知，達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)系統(tǒng)

71、的溫度超出油液溫度允許范圍，油箱來(lái)不及散 熱時(shí)溫度過(guò)高，將使油液迅速變質(zhì)，故需使用冷卻器來(lái)降低油液的溫度使之適合系統(tǒng)的工作要求。</p><p><b>　　4.3 冷卻器6</b></p><p>　　在選擇冷卻器時(shí)應(yīng)首先要求冷卻器安全可靠、散熱效率高、體積小、重量輕等。然后根據(jù)使用場(chǎng)合，作業(yè)環(huán)境情況選擇冷卻器類(lèi)型。本系統(tǒng)采用循環(huán)水冷卻，將熱工作介質(zhì)經(jīng)回油管通入

72、冷卻器進(jìn)行冷卻，冷卻器受液壓沖擊的影響小，可以起到保護(hù)冷卻器的作用，延長(zhǎng)冷卻器的壽命。</p><p>　　型號(hào)：GLL5-50，流量,重量：825，冷卻面積：50m2 生產(chǎn)廠家：溫州黎明液壓廠</p><p><b>　　5 液壓閥塊設(shè)計(jì)</b></p><p>　　通常使用的液壓閥有板式和管式兩種安裝結(jié)構(gòu)。管式元件通過(guò)油管來(lái)實(shí)現(xiàn)

73、相互之間的連接，液壓元件的數(shù)量越多，連接的管件越多，結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，系統(tǒng)壓力損失越大，占用空間越大，維修、保養(yǎng)也就越困難，因此，本系統(tǒng)閥件連接部分采用板式連接的方式。板式元件固定在集成閥塊上。集成閥塊連接是把液壓元件分別固定在幾個(gè)集成閥塊上，把幾個(gè)集成閥塊按照設(shè)計(jì)規(guī)則裝配成一個(gè)液壓集成回路。這種連接方式與油路只采用管式連接相比較，標(biāo)準(zhǔn)化、系列化程度高，互換性好，維修、保養(yǎng)方便，元件更換容易。集成閥塊可進(jìn)行專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)，其質(zhì)量好，性能好，而且設(shè)

74、計(jì)周期短。</p><p>　　5.1 閥塊的涉及步驟</p><p>　　閥塊的設(shè)計(jì)步驟如下：</p><p>　　1）制造液壓元件樣板。</p><p>　　2）決定通道孔徑。閥塊上的壓力油孔由液壓泵流量決定，回油孔一般不小于壓力油孔。直接與液壓元件相聯(lián)結(jié)的液壓油孔由選定的液壓元件的規(guī)格確定?？着c孔之間的連接孔（即工藝孔）用螺塞在閥塊表

75、面渡死。</p><p>　　3）閥塊上的液壓元件的布置。把制作好的液壓元件放在集成閥塊各視圖上進(jìn)行布局，有的元件需要連接板，則樣板以連接板為準(zhǔn)。不通孔之間的最小壁厚不小于5mm。在設(shè)計(jì)閥塊時(shí)，要注意其高度要比安裝在其上面的液壓元件的最大橫向尺寸大2mm。</p><p>　　4）電磁換向閥布置在閥塊頂部，要避免先導(dǎo)級(jí)電磁換向閥的電磁鐵不與其它部分相碰。系統(tǒng)進(jìn)油，回油管路根據(jù)具體位置布置。

76、在設(shè)計(jì)時(shí)，要注意避免安裝孔和油孔發(fā)生干涉。油管與閥塊之間使用管接頭連接。</p><p><b>　　5.2 注意事項(xiàng)</b></p><p>　　在閥塊的設(shè)計(jì)過(guò)程中需要特別注意以下問(wèn)題：</p><p>　　1）同一個(gè)液壓回路的液壓元件盡量布置在同一個(gè)閥塊上，盡量減少管道連接。</p><p>　　電磁換向閥閥芯應(yīng)處

77、于水平方向，防止閥芯在自重的影響下而影響到換向閥的性能。</p><p>　　5.3 閥塊零件設(shè)計(jì)</p><p>　　閥塊1內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖設(shè)計(jì)，如圖5.1，閥塊2內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖設(shè)計(jì)，見(jiàn)圖5.2。</p><p><b>　　結(jié)束語(yǔ)</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)是針對(duì)油壓機(jī)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)述了其系統(tǒng)特性和工作原理，繪制

78、出了液壓系統(tǒng)原理圖，對(duì)主要元件進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算和選型，并繪制出部分液壓閥塊零件圖和裝配圖，具體完成的工作量為：</p><p>　　1）油壓機(jī)液壓系統(tǒng)擬定，液壓系統(tǒng)分析及計(jì)算，包括泵、電動(dòng)機(jī)、控制閥、油箱、冷卻器、管件、濾油器等元件的選擇；</p><p>　　2）液壓系統(tǒng)原理圖，控制閥閥塊零件圖，控制閥閥塊裝配圖等；</p><p>　　3）完成設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)一份；

79、</p><p>　　4）采用三維軟件對(duì)系統(tǒng)閥塊進(jìn)行設(shè)計(jì)。所有圖紙最終采用的是CAD進(jìn)行繪制</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 成大先主編.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1997.</p><p>　　[2] 石望遠(yuǎn)主編.液壓與氣動(dòng)傳動(dòng)[M].北京.國(guó)防工業(yè)出版社，20

80、07.</p><p>　　[3] 徐灝主編.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].（第五卷）.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1992.40～1</p><p>　　[4] 楊培元,朱福元主編.液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2003.2～186 18</p><p>　　[5] 孫巖主編.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)[M].北京：北京理工大學(xué)出版社，1988.</p>

81、<p>　　[6] 張利平主編.液壓傳動(dòng)系統(tǒng)及設(shè)計(jì)[M].北京.化學(xué)工業(yè)出版社，2005.</p><p>　　[7] 陳奎生主編.液壓與氣壓傳動(dòng)[M].武漢理工大學(xué)出版社，2001.</p><p>　　[8] 唐增寶，常建娥主編.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)[M].(第三版)．武漢：華中科技大學(xué)出版社，2006.148～156</p><p>　　[9] 高殿榮,

82、吳曉明主編.工程流體力學(xué)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011.</p><p>　　[10] Corrado Guarino Lo Bianco, Aurelio Piazzi. A servo control system design using dynamic inversion[J]. Control Engineering Practice, 2002(10):847～855</p>&

83、lt;p>　　[11] T Knohl*, H Unbehauen. Adaptive position control of electrohydraulic servo systems using ANN[J]. Mechatronics, 2000(10):127～143</p><p>　　[12] R S Hartley,T J Cloete, G N Nurick. An experimenta

84、l assessment of friction effects in the split Hopkinson pressure bar using the ring compression test[J]. International Journal of</p><p>　　IMPact Engineering, 2007(34):1705～1728</p><p>　　[13] Ja

85、e Gyu Lee, Ock Hyun Kim. Development of a new hydraulic servo cylinder with mechanical feedback[J]. Control Engineering Practice, 1999(7):327～334</p><p>　　[14] H Khana, Seraphin C Aboub, N Sepehri. Nonlinear

86、 observer～based fault detection technique for electro ～ hydraulic servo ～ positioning systems[J]. Mechatronics,2005(15):1037～1059</p><p>　　[15] Yung～Kuang Yang, Ming～Chang Jeng. Analysis of thermal effects o

87、n the misaligned hydraulic servo cylinder[J]. Tribology International, 2001(34):95～106</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)從開(kāi)題報(bào)告的撰寫(xiě)到說(shuō)明書(shū)的完成，從閥塊圖的繪制到裝配圖的形成，其間每一過(guò)程都是在李遠(yuǎn)慧老師的悉心指導(dǎo)及幫助下才得以順利完

88、成，李老師認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神和深厚的理論水平都使我受益匪淺。她無(wú)論在理論上還是在實(shí)踐中，都給予我很大的幫助，使我得到不少的提高，這對(duì)于我以后的工作和學(xué)習(xí)都是一種巨大的幫助。設(shè)計(jì)期間，她不厭其煩地指導(dǎo)和幫助解決我們?cè)谠O(shè)計(jì)中遇到的一個(gè)又一個(gè)問(wèn)題，并不時(shí)地督促與鼓勵(lì)我們。對(duì)于她耐心的輔導(dǎo)，本人在此對(duì)她表示衷心的感謝。由于本人初次進(jìn)行此類(lèi)設(shè)計(jì)，理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)均有限，設(shè)計(jì)中難免存在著許多錯(cuò)誤之處，敬請(qǐng)指導(dǎo)老師和評(píng)閱老師批評(píng)指正。&