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附件1：外文資料翻譯譯文
1 液壓傳動(dòng)概述
1.1 液壓傳動(dòng)的發(fā)展概況
1.1.1 壓傳動(dòng)的定義
一部完整的機(jī)器是由原動(dòng)機(jī)部分、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、控制部分及工作機(jī)部分組成。原動(dòng)機(jī)有幾種類型，例如電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等。工作機(jī)即完成該機(jī)器的工作任務(wù)的直接工作部分，如剪床的剪刀，車(chē)床的刀架、車(chē)刀、卡盤(pán)等。由于原動(dòng)機(jī)的功率和轉(zhuǎn)速比是被限制的，為了覆蓋工作機(jī)較大范圍的工作力和工作速度的變化，以及操作性能的要求，在原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間設(shè)置了傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其作用是把原動(dòng)機(jī)輸出功率經(jīng)過(guò)變換后傳遞給工作機(jī)。
傳動(dòng)機(jī)構(gòu)通常分為電氣傳動(dòng)、機(jī)械傳動(dòng)和流體傳動(dòng)三類機(jī)構(gòu)。流體傳動(dòng)是通過(guò)液壓、流體或氣體來(lái)進(jìn)行能量傳遞和控制的。但需要認(rèn)識(shí)到實(shí)際上只有兩種液壓系統(tǒng)：液力傳動(dòng)和液壓傳動(dòng)（包括液力和氣體）。
液壓傳動(dòng)和液力傳動(dòng)均是以液體作為工作介質(zhì)來(lái)進(jìn)行能量傳遞的傳達(dá)方式。液力傳動(dòng)則主要是利用液體的動(dòng)能來(lái)傳遞能量；而液壓傳動(dòng)主要是利用液體的壓力能來(lái)傳遞能量。由于液壓傳動(dòng)有許多突出的優(yōu)點(diǎn)，因此，它被廣泛的應(yīng)用于工業(yè)的每個(gè)分支。一些典型的運(yùn)用像機(jī)械工程、建筑、海洋開(kāi)發(fā)、交通運(yùn)輸、農(nóng)業(yè)和航天航空
1.1.2 液壓傳動(dòng)的發(fā)展概況
到18世紀(jì)中葉的工業(yè)革命，電能已經(jīng)不能支持工業(yè)機(jī)器的傳動(dòng)需求。18世紀(jì)末液壓傳動(dòng)被用于驅(qū)動(dòng)液力設(shè)備，例如起重機(jī)、壓力機(jī)、絞車(chē)、壓榨機(jī)、液力千斤頂、修剪機(jī)械、和支承機(jī)械。在這些系統(tǒng)中，是一種由蒸汽機(jī)驅(qū)動(dòng)液力的水泵，這種泵是通過(guò)壓力將水通過(guò)管道傳到工業(yè)機(jī)械來(lái)驅(qū)動(dòng)各種機(jī)器的。這些早期的液力系統(tǒng)有著許多的不足，例如設(shè)計(jì)問(wèn)題，由于設(shè)計(jì)已經(jīng)發(fā)展為藝術(shù)而多過(guò)了科學(xué)。然而，直到19世紀(jì)電力成為新的有優(yōu)勢(shì)的技術(shù)。這樣的結(jié)果液壓傳動(dòng)并沒(méi)有起到推動(dòng)的作用。電力傳動(dòng)不久被發(fā)現(xiàn)在遠(yuǎn)距離傳遞上有良好的效果。在19世紀(jì)最后的10年里液壓傳動(dòng)技術(shù)只有小小的發(fā)展。近代，1906年液壓傳動(dòng)開(kāi)始被重視，是當(dāng)時(shí)用液力系統(tǒng)代替了電力系統(tǒng)來(lái)控制和調(diào)節(jié)一艘來(lái)自美國(guó)弗吉尼亞洲軍艦上的武器。由于這次的運(yùn)用，液力系統(tǒng)用油取代了水。這個(gè)在流體領(lǐng)域的改變和后來(lái)設(shè)計(jì)問(wèn)題的解答成為液壓傳動(dòng)誕生前的重大的里程碑。由于軍事上的需求，直到第二次世界大戰(zhàn)液壓傳動(dòng)一直在運(yùn)用，并且發(fā)展速度很快。在第二次世界大戰(zhàn)期間和第二次世界大戰(zhàn)之后，航天航空工業(yè)的發(fā)展推動(dòng)了液壓傳動(dòng)技術(shù)的發(fā)展。隨著第二次世界大戰(zhàn)造成的經(jīng)濟(jì)體系的擴(kuò)展，液壓傳動(dòng)并沒(méi)有得到很好的運(yùn)用?，F(xiàn)今，液壓傳動(dòng)被廣泛的運(yùn)用于工業(yè)的每個(gè)分支。一些典型的運(yùn)用例如汽車(chē)、拖拉機(jī)、飛機(jī)、導(dǎo)彈、輪船和機(jī)械工具。單獨(dú)拿汽車(chē)來(lái)說(shuō)，液壓傳動(dòng)在液壓制動(dòng)裝置、自動(dòng)傳送裝置、動(dòng)力轉(zhuǎn)向裝置、動(dòng)力剎車(chē)、空氣調(diào)節(jié)器、潤(rùn)滑、水冷卻劑和汽油泵系統(tǒng)都被利用道。這個(gè)改革運(yùn)用到現(xiàn)代技術(shù)中，例如，電液封閉環(huán)系統(tǒng)、單片機(jī)和改進(jìn)構(gòu)成建筑物的材料將繼續(xù)體現(xiàn)液壓系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)。
1.2 液壓傳動(dòng)的工作原理及系統(tǒng)構(gòu)成
1.2.1 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的工作原理
圖1.1為磨床工作臺(tái)液壓系統(tǒng)工作原理圖。液壓泵4在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，油液由油箱1經(jīng)過(guò)過(guò)濾器2倍吸入液壓泵，由液壓泵輸入的壓力油通過(guò)手動(dòng)換向閥11、節(jié)流閥13、換向閥15進(jìn)入液壓缸18的作腔，推動(dòng)活塞17和工作臺(tái)19向右移動(dòng)，液壓缸18右腔的油液經(jīng)換向閥15排回油箱。如果將換向閥15轉(zhuǎn)換成如圖1.1（b）所示的狀態(tài)，則壓力油進(jìn)入液壓缸18的右腔，推動(dòng)活塞17和工作臺(tái)19向左移動(dòng)，液壓缸18左腔的油液經(jīng)換向閥15排回油箱。工作臺(tái)19的移動(dòng)速度由節(jié)流閥13來(lái)調(diào)節(jié)。當(dāng)節(jié)流閥開(kāi)大時(shí)，進(jìn)入液壓缸18的油液增多，工作臺(tái)的移動(dòng)速度增大；當(dāng)節(jié)流閥關(guān)小時(shí)，工作臺(tái)的移動(dòng)速度減小。液壓泵4輸出的壓力油除了進(jìn)入節(jié)流閥13以外，其余的打開(kāi)溢流閥7流回油箱。如果將手動(dòng)換向閥9轉(zhuǎn)換成如圖1.1（c）所示的狀態(tài)，液壓泵輸出的油液經(jīng)手動(dòng)換向閥9流回油箱，這時(shí)工作臺(tái)停止運(yùn)動(dòng)，液壓系統(tǒng)處于缷荷狀態(tài)。
圖1.1 磨床工作臺(tái)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)工作原理
1—油箱；2—過(guò)濾器；3、12、14—回油管；4—液壓泵；5—彈簧；6—鋼球；7—溢流閥；8、10—壓力油臂；9—手動(dòng)換向閥；11、16—換向手柄；13—節(jié)流閥；15—換向閥；17—活塞；18—液壓缸；19—工作臺(tái)
1.2.2 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的組成
一個(gè)完整的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)由以下幾部分組成：
（1） 液壓泵（動(dòng)力元件）：是將原動(dòng)機(jī)所輸出的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液體壓力能的元件其作用是向液壓系統(tǒng)提供壓力油，液壓泵是液壓系統(tǒng)的心臟。
（2） 執(zhí)行元件：把液體壓力能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能以驅(qū)動(dòng)工作機(jī)構(gòu)的元件。執(zhí)行元件包括液壓缸和液壓馬達(dá)。
（3） 控制元件：包括壓力、方向、流量控制閥，是對(duì)系統(tǒng)中油液壓力、流量、方向進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)的元件。如換向閥15即屬控制元件。
（4） 輔助元件：上述三個(gè)組成部分以外的其它元件，如管道、管接頭、油箱、濾油器等為輔助元件。
1.2.3 液壓系統(tǒng)的圖形符號(hào)
適合的工藝出版物和圖冊(cè)提供的圖形便于有利于系統(tǒng)操作的理解和一些故障的排除。
一個(gè)圖形可以以圖示的方法來(lái)表達(dá)出裝配圖的中各種各樣的零件圖和顯示出系統(tǒng)的操作方法和工作原理。要理解懂得操作液壓傳動(dòng)系統(tǒng)，讀懂圖形是必須要具有的基本能力。同樣，要理解一個(gè)系統(tǒng)的圖形，那么圖形里的各種符號(hào)的含義也必須要理解。
在實(shí)際工作中，除少數(shù)特殊情況外，一般都采用國(guó)標(biāo)GB/T786.1—93所規(guī)定的液壓圖形符號(hào)來(lái)繪制，如圖1.2所示。圖形符號(hào)表示元件的功能，而不表示元件的具體結(jié)構(gòu)和參數(shù)；反映各元件在油路連接上的相互關(guān)系，不反映其空間安裝位置；只反映靜止位置或初始位置的工作狀態(tài)，不反映其過(guò)渡過(guò)程。它們可以畫(huà)成任何尺寸。除非復(fù)合的電路符號(hào)來(lái)表示多樣的電路操作，其他每一個(gè)被畫(huà)出來(lái)的符號(hào)標(biāo)示的都是每一個(gè)組成部分的正常工作狀態(tài)或中間狀態(tài)。
圖1.2 用圖形符號(hào)表示的磨床工作臺(tái)液壓系統(tǒng)圖
1—油箱；2—過(guò)濾器；3—液壓泵；4—溢流閥；5—手動(dòng)換向閥；6—節(jié)流閥；7—換向閥；8—活塞；9—液壓缸
1.3 液壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)
1.3.1 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)
液壓傳動(dòng)系統(tǒng)為使用者提供許多的好處，包括：
（1） 高馬力，低質(zhì)量比。液壓執(zhí)行元件體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊。
（2） 靈活、控制精確、可逆性，可實(shí)現(xiàn)大范圍的無(wú)級(jí)調(diào)速、大負(fù)載和遠(yuǎn)程自動(dòng)控制。
（3） 部分旋轉(zhuǎn)和直線運(yùn)動(dòng)可以精確的定位，還可以在運(yùn)行的過(guò)程中進(jìn)行調(diào)速。
（4） 動(dòng)力的連接在運(yùn)動(dòng)學(xué)上是不切實(shí)際的，令人滿意的動(dòng)力傳輸?shù)姆椒ㄊ抢眠h(yuǎn)程控制。
（5） 一般采用礦物油為工作介質(zhì)，相對(duì)運(yùn)動(dòng)面可自行潤(rùn)滑，使用壽命長(zhǎng)。
（6） 簡(jiǎn)單、安全、搞適應(yīng)性、可靠性和經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。
（7） 標(biāo)準(zhǔn)化。液壓傳動(dòng)工業(yè)已經(jīng)為液壓產(chǎn)品和動(dòng)力產(chǎn)品制定了標(biāo)準(zhǔn)，便于設(shè)計(jì)、制造和使用。
1.3.2 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的主要缺點(diǎn)
（1）油液污染能夠損壞液壓系統(tǒng)的操作。
（2）流體流動(dòng)存在著泄漏。
（3）易燃的液壓油液容易導(dǎo)致火災(zāi)。
（4）如果沒(méi)有按照正確的方法使用，液壓系統(tǒng)的管道會(huì)發(fā)生爆炸，而且高速噴出的油液和飛出的金屬片都很有可能對(duì)人造成傷害。
（5）液勢(shì)必需要進(jìn)行過(guò)處理的。
液壓課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)
一.設(shè)計(jì)題目： 某立式組合機(jī)床的動(dòng)力滑臺(tái)采用液壓傳動(dòng)，已知切削負(fù)載28500N滑臺(tái)工進(jìn)速度50mm/min，快進(jìn)、快退速度6m/min，滑臺(tái)（包括滑臺(tái)上的動(dòng)力頭）的質(zhì)量1500kg，滑臺(tái)對(duì)導(dǎo)軌的法向作用力1500N，往復(fù)運(yùn)動(dòng)的加、減速時(shí)間0.05s，滑臺(tái)采用平面導(dǎo)軌，靜動(dòng)摩擦系數(shù)分別為0.2和0.1，快速行程為100mm，工進(jìn)行程為180mm，設(shè)計(jì)該組合機(jī)床的液壓系統(tǒng)和液壓缸。
二.課程設(shè)計(jì)目的
本課程設(shè)計(jì)是學(xué)生學(xué)完《液壓與氣動(dòng)技術(shù)》基礎(chǔ)專業(yè)課程之后進(jìn)行的一個(gè)綜合性和實(shí)踐性很強(qiáng)的教學(xué)環(huán)節(jié)，學(xué)生通過(guò)課程設(shè)計(jì),能綜合運(yùn)用所學(xué)基本理論以及學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)進(jìn)行的基本訓(xùn)練，掌握液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)的思維和方法，專用元件和通用元件的參數(shù)確定。通過(guò)給定設(shè)計(jì)題目，初步掌握確定壓力，進(jìn)行缸的主要參數(shù)的初步確定，按系列要求確定缸體和活塞桿的直徑。然后確定其他元件的參數(shù)，最后進(jìn)行效核。通過(guò)液壓課程設(shè)計(jì)，提高學(xué)生分析和解決實(shí)際液壓?jiǎn)栴}的能力，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)及今后從事科學(xué)研究和工程技術(shù)工作打下較堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
三.課程設(shè)計(jì)內(nèi)容
(一)對(duì)題目進(jìn)行分析,初步計(jì)算確定缸體和活塞的直徑
(二)繪制液壓缸裝配圖(2A)
(三)2個(gè)零件圖(3A)
(四)說(shuō)明書(shū)一份
四.課程設(shè)計(jì)的基本要求
(一)課程設(shè)計(jì)要求
1.要有勤于思考刻、苦鉆研的學(xué)習(xí)精神和嚴(yán)肅認(rèn)真、一絲不茍、精益求精的態(tài)度。
2.學(xué)生必須獨(dú)立完成設(shè)計(jì)任務(wù)，嚴(yán)禁抄襲、剽竊他人成果或找人代做等行為，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)，按舞弊行為論處。
3.掌握相關(guān)課程的基本理論與基本知識(shí)，概念清楚，設(shè)計(jì)計(jì)算正確，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可靠，繪圖符合標(biāo)準(zhǔn)，說(shuō)明書(shū)撰寫(xiě)規(guī)范。
4.課程設(shè)計(jì)期間學(xué)生的考勤與紀(jì)律按學(xué)校有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。要嚴(yán)格遵守學(xué)習(xí)紀(jì)律，遵守作息時(shí)間，不得遲到、早退和曠課。因事、因病不能參加設(shè)計(jì)，需履行請(qǐng)假手續(xù)，否則按曠課論處。
5.課程設(shè)計(jì)期間要愛(ài)護(hù)公物、搞好環(huán)境衛(wèi)生，保證設(shè)計(jì)場(chǎng)所整潔、文明、安靜。嚴(yán)禁在設(shè)計(jì)場(chǎng)所嬉戲或開(kāi)展其他休閑娛樂(lè)活動(dòng)。
(二)通過(guò)本課程設(shè)計(jì),應(yīng)使學(xué)生在以下幾方面得到鍛煉：
1.能正確地理解和應(yīng)用液壓知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，進(jìn)行簡(jiǎn)單的系統(tǒng)計(jì)算。
2.學(xué)會(huì)使用手冊(cè)及圖標(biāo)資料.掌握與本設(shè)計(jì)有關(guān)的各種資料的名稱及用途,做到熟練運(yùn)用。
3.學(xué)生獨(dú)立完成設(shè)計(jì)任務(wù)內(nèi)容，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)資料符合國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
(三)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)應(yīng)完成以下任務(wù):
1.裝配圖(規(guī)格A2)
2.零件圖二張（規(guī)格A3圖紙）
3設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份(參見(jiàn)說(shuō)明書(shū)寫(xiě)格式)
4.設(shè)計(jì)資料裝訂格式：
(1)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)封面(見(jiàn)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)封面樣板)
(2)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)
(3)目錄
(4)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
(5)總結(jié)
五.成績(jī)?cè)u(píng)定內(nèi)容
1.成績(jī)?cè)u(píng)定應(yīng)綜合以下因素：設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)及設(shè)計(jì)圖紙的質(zhì)量，獨(dú)立工作能力及設(shè)計(jì)過(guò)程的表現(xiàn)。
2.課程設(shè)計(jì)的成績(jī)分為優(yōu)秀、良好、中等、及格、不及格五個(gè)等級(jí)。
3.五級(jí)評(píng)分制的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)
優(yōu)秀：能獨(dú)立完成課程設(shè)計(jì)工作，方案先進(jìn)，計(jì)算正確，設(shè)計(jì)符合規(guī)范要求，說(shuō)明書(shū)敘述透徹，圖面整潔，體現(xiàn)一定的創(chuàng)新能力。設(shè)計(jì)過(guò)程中表現(xiàn)好，無(wú)違紀(jì)現(xiàn)象。
良好：能獨(dú)立完成課程設(shè)計(jì)工作，方案合理，計(jì)算正確。設(shè)計(jì)符合規(guī)范要求，說(shuō)明書(shū)敘述清楚，圖面清晰。設(shè)計(jì)過(guò)程中表現(xiàn)較好，無(wú)違紀(jì)現(xiàn)象。
中等：能完成課程設(shè)計(jì)工作，達(dá)到要求，計(jì)算基本正確，設(shè)計(jì)符合規(guī)范要求，說(shuō)明書(shū)敘述比較清楚，圖面基本清晰。設(shè)計(jì)過(guò)程中表現(xiàn)較好，無(wú)違紀(jì)現(xiàn)象。
及格：能完成課程設(shè)計(jì)工作，基本達(dá)到要求，計(jì)算基本正確，設(shè)計(jì)符合規(guī)范要求，說(shuō)明書(shū)敘述基本清楚，圖面基本清晰。設(shè)計(jì)過(guò)程表現(xiàn)一般，無(wú)違紀(jì)現(xiàn)象。
不及格：課程設(shè)計(jì)達(dá)不到基本要求；說(shuō)明書(shū)敘述不清楚。
六.課程設(shè)計(jì)的時(shí)間
課程設(shè)計(jì)一周時(shí)間集中安排,每人一題。先計(jì)算確定缸的尺寸后繪制裝配圖和零件圖。最后寫(xiě)說(shuō)明書(shū)。
沈陽(yáng)理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院液壓課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
目 錄
1．工況分析………………………………………………………………………………1
2．?dāng)M定液壓系統(tǒng)原理圖……………………………………………………………………2
3．液壓系統(tǒng)的計(jì)算和選擇液壓元件 ……………………………………………………7
3.1液壓缸主要尺寸的確定……………………………………………………………3
3.2確定液壓泵的流量、壓力和選擇泵的規(guī)格………………………………………4
3.3液壓閥的選擇………………………………………………………………………5
3.4確定管道尺寸………………………………………………………………………7
3.5液壓油箱容積的確定………………………………………………………………7
1．工況分析
首先根據(jù)已知條件，繪制運(yùn)動(dòng)部件的速度循環(huán)圖，如圖1.5所示，然后計(jì)算各階段的外負(fù)載并繪制負(fù)載圖。
液壓缸所受外負(fù)載F包括三種類型，即
Fw為工作負(fù)載，對(duì)于金屬切削機(jī)床來(lái)說(shuō)，即為沿活塞運(yùn)動(dòng)方向的切削力，在本例中為18000N；
Fa—運(yùn)動(dòng)部件速度變化時(shí)的慣性負(fù)載；
Ff—導(dǎo)軌摩擦阻力負(fù)載，啟動(dòng)時(shí)為靜摩擦阻力，啟動(dòng)后為動(dòng)摩擦阻力，對(duì)于平導(dǎo)軌可由下式求得
G—運(yùn)動(dòng)部件重力；
FRn—垂直于導(dǎo)軌的工作負(fù)載，事例中為零；
f—導(dǎo)軌摩擦系數(shù)，本例中取靜摩擦系數(shù)0.2，動(dòng)摩擦系數(shù)為0.1。求得：
Ffs=0.2*1500kg*9.8N/kg=2940N
Ffa=0.1*1500kg*9.8N/kg=2500N
上式中Ffs為靜摩擦阻力，F(xiàn)fa為動(dòng)摩擦阻力。
g—重力加速度；
△t—加速度或減速度，一般△t=0.01～0.5s
△v—△t時(shí)間內(nèi)的速度變化量。在本例中
根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，列出各工作階段所受的外負(fù)載(見(jiàn)表1.4)，并畫(huà)出如圖1.5所示的 負(fù)載循環(huán)圖。
圖1.1 速度與負(fù)載循環(huán)圖
表1.4
工作循環(huán)
外界負(fù)載F/N
工作循環(huán)
外界負(fù)載F/N
啟動(dòng)加速
F=Ffs+Fa
4470
工進(jìn)
F=Ffs+Fw
29970
快進(jìn)
F=Ffs
1470
快退
F=Ffs
1470
2．?dāng)M定液壓系統(tǒng)原理圖
(1)確定供油方式
考慮到該機(jī)床在工作進(jìn)給時(shí)負(fù)載較大，速度較低，而快進(jìn)、快退時(shí)負(fù)載較小，速度較高。從節(jié)省能量、減少發(fā)熱等方面考慮，泵源系統(tǒng)宜選用雙泵供油或變量泵供油。先采用具有壓力反饋功能的限壓式變量泵。
(2)調(diào)速方式的選擇
在中小型專用機(jī)床的液壓系統(tǒng)中，進(jìn)給速度的控制一般采用節(jié)流閥或調(diào)速閥。根據(jù)銑削類專用機(jī)床工作時(shí)對(duì)低速性能和速度負(fù)載特性都有一定要求的特點(diǎn)，決定采用限壓式變量泵和調(diào)速閥組成容積節(jié)流調(diào)速。這種調(diào)速回路具有效率高發(fā)熱小和速度剛性好的特點(diǎn)，并且調(diào)速閥裝在回油路上，具有承受負(fù)切削力的能力。
(3)背壓方式的選擇
由于該機(jī)床采用立式，所以選擇液控單向順序閥構(gòu)建平衡回路。
(4)速度換接方式的選擇
本系統(tǒng)采用電磁換向閥的快慢速換接回路，它的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、調(diào)節(jié)行程比較方便，閥的安裝也較容易，但速度換接平穩(wěn)性較差。若要提高系統(tǒng)的換接平穩(wěn)性，則可改用行程閥切換的速度換接回路。
最后把所選擇的液壓回路組合起來(lái)，即可組合成圖1.2所示的液壓系統(tǒng)原理圖。
圖1.2 液壓系統(tǒng)原理圖
3．液壓系統(tǒng)的計(jì)算和選擇液壓元件
3.1液壓缸主要尺寸的確定
1)工作壓力p的確定。工作壓力p可根據(jù)負(fù)載大小及機(jī)器的類型來(lái)初步確定，表1.1取液壓缸工作壓力為4.5MPa。
2)計(jì)算液壓缸內(nèi)徑D和活塞桿直徑d。由負(fù)載圖知最大負(fù)載F=31547N，按表1.2取p2為0.5Mpa，ηcm為0.95，考慮到快進(jìn)、快退速度相等，取d／D為0.7。將上述數(shù)據(jù)代入式可得
根據(jù)指導(dǎo)書(shū)表2.1，將液壓缸內(nèi)徑圓整為標(biāo)準(zhǔn)系列直徑D=100mm；活塞桿直徑d，按d／D= 0.7及表2.2活塞桿直徑系列取d=70mm。
按表2.1及表2.2液壓缸和活塞桿的尺系列，取夾緊液壓缸的D和d分別為100mm及70mm。
按最低工進(jìn)速度驗(yàn)算液壓缸的最小穩(wěn)定速度，由式可得
式中qmin是由產(chǎn)品樣本查得調(diào)速閥AQF3-E10B的最小穩(wěn)定流量為0.05L／min。
本例中調(diào)速閥是安裝在回油路上，故液壓缸節(jié)流腔有效工作面積應(yīng)選取液壓缸有桿腔的實(shí)際面積，即
可見(jiàn)上述不等式能滿足，液壓缸能達(dá)到所需低速。
3)計(jì)算在各工作階段液壓缸所需的流量
3.2確定液壓泵的流量、壓力和選擇泵的規(guī)格
1)泵的工作壓力的確定 考慮到正常工作中進(jìn)油管路有一定的壓力損失，所以泵的工作壓力為
pp—液壓泵最大工作壓力；
p1—執(zhí)行元件最大工作壓力；
∑△p—進(jìn)油管路中的壓力損失，初算時(shí)簡(jiǎn)單系統(tǒng)可取0.2～0.5MPa，復(fù)雜系統(tǒng)取 0.5～1.5MPa，本例取0.5MPa。
上述計(jì)算所得的pp是系統(tǒng)的靜態(tài)壓力，考慮到系統(tǒng)在各種工況的過(guò)渡階段出現(xiàn)的動(dòng)態(tài)壓力往往超過(guò)靜態(tài)壓力。另外考慮到一定的壓力貯備量，并確保泵的壽命，因此選泵的額定壓力pn應(yīng)滿足pn≥(1.25～1.6) pp。中低壓系統(tǒng)取小值，高壓系統(tǒng)取大值。在本例中pn =1.25 pp=6.25MPa。
2)泵的流量確定 液壓泵的最大流量應(yīng)為
qp—液壓泵的最大流量；
(∑q)min同時(shí)動(dòng)作的各執(zhí)行元件所需流量之和的最大值。如果這時(shí)溢流閥正進(jìn)行工作，尚須加溢流閥的最小溢流量2～3L／min；
KL—系統(tǒng)泄漏系數(shù)，一般取KL=1.1～1.3，現(xiàn)取KL=1.2。
3)選擇液壓泵的規(guī)格 根據(jù)以上算得的pp和qp，再查閱有關(guān)手冊(cè)，現(xiàn)選用YBX-25限壓式變量葉片泵，該泵的基本參數(shù)為：每轉(zhuǎn)排量16mL／r，泵的額定壓力6．3MPa，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速1450r／min，容積效率0.85，總效率0.7。
3) 與液壓泵匹配的電動(dòng)機(jī)的選定。首先分別算出快進(jìn)與工進(jìn)兩種不同工況時(shí)的功率，取兩者較大值作為選擇電動(dòng)機(jī)規(guī)格的依據(jù)。由于在慢進(jìn)時(shí)泵輸出的流量減小，泵的功率急劇降低，一般當(dāng)流量在0.2～1L／min范圍內(nèi)時(shí)，可取η＝0.03～0.14。同時(shí)還應(yīng)注意到，為了使所選擇的電動(dòng)機(jī)在經(jīng)過(guò)泵的流量特性曲線最大功率點(diǎn)時(shí)不致停轉(zhuǎn)，需要進(jìn)行驗(yàn)算，即
Ｐｎ－所選電動(dòng)機(jī)額定功率；
ＰＢ－限壓式變量泵的限定壓力；
ｑｐ－壓力為ＰＢ時(shí)，泵的輸出流量。
首先計(jì)算快進(jìn)時(shí)的功率，快進(jìn)時(shí)的外負(fù)載為1547Ｎ(考慮機(jī)械效率后)，進(jìn)右路的壓力損失為0.3Ｍｐａ，由公式可得
快進(jìn)所所需電動(dòng)機(jī)的功率為
工進(jìn)時(shí)所需電動(dòng)機(jī)功率
查閱電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品樣本，選用Ｙ９０L－４型電動(dòng)機(jī)，其額定功率為1.5ＫＷ，額定轉(zhuǎn)速1400r/min.
根據(jù)產(chǎn)品樣本可查的ＹＢＸ－25的流量壓力特性曲線。再有已知的快進(jìn)時(shí)流量為28.8L／min，工進(jìn)是的流量0.39Ｌ／ｍｉｎ，壓力為 5 ＭＰａ，做出泵的實(shí)際工作時(shí)的流量壓力特性曲線，如 圖所示，查得該曲線拐點(diǎn)處的流量為28.8Ｌ／ｍｉｎ，壓力為3.3ＭＰａ，該工作點(diǎn)對(duì)應(yīng)的功率為
所選電動(dòng)機(jī)滿足要求，拐點(diǎn)處能正常工作。
3.3液壓閥的選擇
本液壓系統(tǒng)可采用力士樂(lè)系統(tǒng)或GE系列的閥。方案一：控制液壓缸部分選用力士樂(lè)系列的閥，其夾緊部分選用疊加閥。方案二：均選用GE系列閥。根據(jù)所擬定的液壓系統(tǒng)圖，按通過(guò)各元件的最大流量來(lái)選擇液壓元件的規(guī)格。選定的液壓元件如表1.5所示。
表1.5 液壓元件明細(xì)表
序 號(hào)
元 件 名 稱
通過(guò)流量/L·min-1
型 號(hào)
1
過(guò)濾器
28.8
XU-B32×100
2
變量葉片泵
28.8
YBX-16
3
單向閥
28.8
AF3-EA10B
4
三位四通電磁閥
24
34EF30-E10B
5
二位三通電磁閥
24
23EF3B-E10B
6
單向行程調(diào)速閥
24
AQF3-E10B
7
二位二通電磁閥
24
8
單向順序閥
0.39
HC※T03B422
9
單向閥
9.4
AF3-EA10B
10
二位四通電磁閥
9.4
24EF3-E10B
11
壓力繼電器
9.4
DP1-63B
12
單向節(jié)流閥
9.4
ALF-E10B
3.4確定管道尺寸
油管內(nèi)徑尺寸一般可參照選用的液壓元件接口尺寸而定，也可按管路允許流速進(jìn)行計(jì)算。本系統(tǒng)主油路流量為差動(dòng)時(shí)流量q=48L／min，壓油管的允許流速取u=4m／s，則內(nèi)徑d為
若系統(tǒng)主油路流量按快退時(shí)取q=24L／min，則可算得油管內(nèi)徑d=11.27mm。
綜合諸因素，現(xiàn)取油管的內(nèi)徑d為12mm。吸油管同樣可按上式計(jì)算(q=24L／min、v=1.5m／s)，現(xiàn)參照YBX-16變量泵吸油口連接尺寸，取吸油管內(nèi)徑d為25mm。
3.5液壓油箱容積的確定
本例為中壓液壓系統(tǒng)，液壓油箱有效容量按泵的流量的5～7倍來(lái)確定，現(xiàn)選用容量為160L的油箱。
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