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（优秀毕业全套设计）液压两工位加紧装置的分析与计算（整套下载）

流经系统释放能量后，再排回油箱。开式回路结构简单，散热性好，但油箱体积大，容易混入空气。容积调速大多采用闭式循环形式。闭式系统中，液压泵的吸油口直接与执行元件的排油口相通，形成个封闭的循环回路。其结构紧凑，但散热条件差。表各种调速方式的性能比较.主要性能节流调速容积调速回路容积节流调速回路简式节流调速系统带压力补偿阀的节流调速系统变量泵定量马达流量适应功率适应进油节流及回油节流旁路节流调速阀在进油路调速阀在旁油路及溢流节流调速回路负载速度刚度差很差好较好好特性承载能力好较差好较好好调速范围大小大较大大功率特性效率低较低低较低最高较高高发热大较大大较大最小较小小成本低较低高最高适用范围小功率轻载或者低速的中低压系统及工程机械非经常性调速的场合大功率高速中高压系统负载变化小，速度刚度要大的中小功率，中压系统负载变化大速度刚度较大的中高压系统考虑到系统本身的性能要求和些使用要求以及负载特性，本设计决定采用节流调速。.液压动力源的分析与选择液压系统的工作介质完全由液压源来提供，液压源的核心是液压泵。节流调速系统般用定量泵供油，在无其他辅助油源的情况下，液压泵的供油量要大于系统的需油量，多余的油经溢流阀流回油箱，溢流阀同时起到控制并稳定油源压力的作用。容积调速系统多数是用变量泵供油，用安全阀限定系统的最高压力。为节省能源提高效率，液压泵的供油量要尽量与系统所需流量相匹配。对在工作循环各阶段中系统所需油量相差较大的情况，般采用多泵供油或变量泵供油。对长时间所需流量较小的情况，可增设蓄能器做辅助油源。油液的净化装置是液压源中不可缺少的。般泵的入口要装有粗过滤器，进入系统的油液根据被保护元件的要求，通过相应的精过滤器再次过滤。为防止系统中杂质流回油箱，可在回油路上设置磁性过滤器或其他型式的过滤器。根据液压设备所处环境及对温升的要求，还要考虑加热冷却等措施。本设计采用节流调速，所以使用定量泵供油。.液压回路的分析选择与合成选择系统般都必须设置的基本回路，包括调压回路向回路卸荷回路及安全回路等。根据系统的负载特性和特殊要求选择基本回路，在本系统中考虑到安全的要求，设置了背压回路，同时由于是两个执行元件先后动作，且没有顺序联动关系，所以设置了互不干扰回路。合成系统选定液压基本回路之后，配以辅助性回路，如控制油路，润滑油路测压油路等，可以组成个完整的液压系统。在合成液压系统时要注意以下几点防止油路间可能存在的相互干扰系统应力求简单，并将作用相同或者相近的回路合并，避免存在多余回路系统要安全可靠，力求控制油路可靠组成系统的元件要尽量少，并应尽量采用标准元件组成系统时还要考虑节省能源，提高效率减少发热，防止液压冲击测压点分布合理等。.液压原理图的拟定与设计根据上述分析，可以拟定整个液压系统的原理图如下油箱空气滤清器液位计吸油过滤器液压泵单向阀压力表开关压力表通道体叠加式溢流阀叠加式减压阀叠加式双单向节流阀电磁换向阀叠加式双液控单向阀压力继电器电动机图液压系统的原理图.计算和选择液压元件液压元件的计算是指计算元件在工作中承受的压力和流量，以便选择零件的规格和型号，此外还要计算原动机的功率和油箱的容量。选择元件时应尽量选择标准件。.液压泵的选择液压泵站组件的选择液压泵站般由液压泵组油箱组件过滤器组件和蓄能器组件等组成。根据系统的实际需要，本设计选择液压泵组油箱组件过滤器组件。液压泵组由液压泵，原动机，连轴器及管路附件等组成。油箱组件由油箱面板，空气滤清器液位显示计等组成。过滤器组将是保持工作介质清洁度必备的组将，可根据系统对介质清洁度的不同要求设置不同等级的粗过滤器，精过滤器等。液压泵的计算与选择液压泵的最大工作压力其中液压执行元件最大工作压力液压泵出口大执行元件入口之间所有的沿程压力损失和局部压力损失之和。初算时按经验数据选取管路简单，管中流速不大时，取管路复杂而且管中流速较大或者有调速元件时，取。由上述选取.，然后带入公式计算得.在选择泵的额定压力时应考虑到动态过程和制造质量等因素，要使液压泵有定的压力储备。般泵的额定工作压力应比上述最大工作压力高，所有最后算得的液压泵的额定压力应为.表液压泵的总效率.液压泵类型齿轮泵螺杆泵叶片泵柱塞泵总效率液压泵的流量按下式计算式中考虑系统泄漏和溢流阀保持最小溢流量的系数，般取，同时工作的执行元件的最大总流量本设计取泄漏系数为.，所以.由液压元件产品样本查得齿轮泵满足上述估算得到的压力和流量要求该泵的额定压力为，公称排量，额定转速为。现取泵的容积效率.，当选用转速的驱动电机时，泵的流量为.由前面的计算可知泵的最大功率出现在Ⅱ工位夹紧阶段，现取泵的总效率为.，则选用电动机型号型封闭式三相异步电动机满足上述要求，其转速为，额定功率为.。电动机与泵之间采用连轴器联结。根据所选择的液压泵规格及系统工作情况，可计算出液压缸在各个阶段的实际进出流量，运动速度和持续时间，从而为其他液压元件的选择及系统的性能计算奠定了基础。计算结果如下表所示表Ⅰ工位夹紧缸的实际工况.Ⅰ工作阶段流量速度时间无杆腔有杆腔夹紧.松开表Ⅱ工位夹紧缸的实际工况.Ⅱ工作阶段流量速度时间无杆腔有杆腔夹紧松开.上表中油缸的工作腔面积油缸回油腔面积进油缸流量出油缸流量油缸的运动速度油缸的运动时间。.液压控制阀的选择选择依据选择依据为额定压力，最大流量，动作方式，安装固定方式，压力损失数值，工作性能参数和工作寿命等。选择阀类元件应注意的问题应尽量选用标准定型产品，除非不得已时才自行设计专用件阀类元件的规格主要根据流经该阀油液的最大压力和最大流量选取。选择溢流阀时，应按液压泵的最大流量选取。选择节流阀和调速阀时，应考虑其最小稳定流量满足机器低速性能的要求般选择控制阀的额定流量应比系统管路实际通过的流量大些，必要时，允许通过阀的最大流量超过其额定流量的根据以上要求，现选定各类阀和组将的型号如表所示表各种液压元件的类型选择.序号名称通过流量额定流量额定压力额定压降型号规格吸油过滤器单向阀.压力继电器压力表压力表开关叠加式溢流阀.叠加式减压阀.叠加式单向阀.二位四通换向阀叠加式单向节流阀二位四通换向阀.叠加式单向节流阀.空气滤清器液位计”.液压附件的计算和选择确定管件的尺寸表油管中的允许流速.油液流经油管吸油管高压管回油管短管及局部收缩处允许速度.表安全系数.管内最高工作压力安全系数由表和得知Ⅰ工位夹紧液压缸有杆腔和无杆腔油管的实际最大流量分别为.和.，Ⅱ工位夹紧液压缸有杆腔和无杆腔油管的实际最大流量分别为和.，按照表的推荐值取油管内油液的允许流速为，按计算公式式中通过油管的最大流量油管中允许流速油管内径。将数值代入公式得Ⅰ工位夹紧液压缸Ⅱ工位夹紧液压缸根据，同时考虑到制作方便，Ⅰ工位夹紧液压缸两根油管同时选用外径，壁厚的号冷拔无缝钢管。Ⅱ工位夹紧液压缸两根油管同时选用外径，壁厚的号冷拔无缝钢管。由机械设计手册查得管材的抗拉强度为，由表取安全系数为，按公式对管子的强度进行校核式中管内最高工作压力油管内径安全系数管材抗拉强度油管壁厚。将数值代入公式得所以选的管子壁厚安全。其他油管，可直接按所连接的液压元辅件的接口尺寸决定其管径的大小。确定油箱容积油箱的作用是储油，散发油的热量，沉淀油中杂质，逸出油中的气体。其形式有开式和闭式两种开式油箱油液液面与大气相通闭式油箱油液液面与大气隔绝。开式油箱应用较多。油箱设计要点油箱应有足够的容积以满足散热，同时其容积应保证系统中油液全部流回油箱时不渗出，油液液面不应超过油箱高度的吸箱管和回油管的间距应尽量大，之间应设置隔板，以加大液流循环的途径，这样能提高散热分离空气及沉淀杂质的效果。隔板高度为液面高度的。吸油管及回油管应插入最低液面以下，以防止吸空和回油飞溅产生气泡。管口与箱底箱壁距离般不小于管径的倍。吸油管可安装左右的网式或线隙式过滤器，安装位置要便于装卸和清洗过滤器。回油管口要斜切角并面向箱壁，以防止回油冲击油箱底部的沉积物，同时也有利于散热油箱底部应有适当斜度，泄油口置于最低处，以便排油注油器上应装滤网油箱的箱壁应涂耐油防锈涂料。油箱的容积可以按照下列经验公式进行计算式中油箱的有效容积液压泵的总额定流量与系统压力有关的经验系数低压系统取，中压系统，高压系统取，对对于行走机械取或经常间断作业的设备，系数取较小值对于安装空间允许的固定机械，或需藉助油箱顶盖安装液压泵及电动机和液压阀集成装置时，系数可适当取较大值。本设计取，将数值代如公式得液压系统性能验算.液压系统压力损失验算由于系统的管路布置尚未具体确定，整个系统的压力损失无法全面的计算，故只能先估算阀类元件的压力损失，待设计好管路布置图后，加上管路的沿程损失和局部损失即可。Ⅰ工位夹紧缸的压力损失验算在油缸夹紧时，油液依次经过单向阀，叠加式减压阀，叠加式溢流阀，电磁换向阀，叠加式双单向节流阀，。所以进油路上的压力损失为.式中总的压力损失各种阀的压降流经阀的设计流量阀的额定流量。在油缸松开时，退油路上的压力损失为.由此可以看出，系统阀的压力损失都小于原先的估计值，所以满足系统的使用要求。因为Ⅱ工位夹紧缸的运动过程是样的，使用对此油缸的压力校验过程和上面的计算过程是样的。如下所示在油缸夹紧时，油液依次经过单向阀，电磁换向阀，叠加式双单向阀，叠加式双单项节流阀。进油路上的压力损失为.在油缸松开时，退油路上的压力损失为.由此看出各种阀同样满足使用要求。.估算系统效率由表和可以看出，本液压系统在整个工作循环过程中，液压缸夹紧是主要的工作过程，所以系统效率发热和温升等可概用夹紧时的数值计算。系统效率的计算公式为式中执行元件的负载压力执行元件的负载流量液压泵的供油压力液压泵的供油流量。Ⅰ工位夹紧缸夹紧时，将数值代如公式得.Ⅱ工位夹紧缸夹紧时，将数值代入公式得.系统在个完整的循环周期内的平均回路效率可按下式计算式中个周期的平均回路效