機(jī)床液壓系統(tǒng)地設(shè)計(jì).doc

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1、2液壓傳動的工作原理和組成液壓傳動是用液體作為工作介質(zhì)來傳遞能量和進(jìn)行控制的傳動方式。液壓系統(tǒng)利用液壓泵將原動機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為液體的壓力能，通過液體壓力能的變化來傳遞能量，經(jīng)過各種控制閥和管路的傳遞，借助于液壓執(zhí)行元件(缸或馬達(dá))把液體壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，從而驅(qū)動工作機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)直線往復(fù)運(yùn)動和回轉(zhuǎn)運(yùn)動。驅(qū)動機(jī)床工作臺的液壓系統(tǒng)是由油箱、過濾器、液壓泵、溢流閥、開停閥、節(jié)流閥、換向閥、液壓缸以及連接這些元件的油管、接頭等組成。2.1工作原理1)電動機(jī)驅(qū)動液壓泵經(jīng)濾油器從油箱中吸油，油液被加壓后,從泵的輸出口輸入管路。油液經(jīng)開停閥、節(jié)流

2、閥、換向閥進(jìn)入液壓缸，推動活塞而使工作臺左右移動。液壓缸里的油液經(jīng)換向閥和回油管排回油箱。2)工作臺的移動速度是通過節(jié)流閥來調(diào)節(jié)的。當(dāng)節(jié)流閥開大時(shí)，進(jìn)入液壓缸的油量增多，工作臺的移動速度增大；當(dāng)節(jié)流閥關(guān)小時(shí)，進(jìn)入液壓缸的油量減少，工作臺的移動速度減少。由此可見，速度是由油量決定的。2.2液壓系統(tǒng)的基本組成1）能源裝置——液壓泵。它將動力部分（電動機(jī)或其它遠(yuǎn)動機(jī)）所輸出的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液壓能，給系統(tǒng)提供壓力油液。2）執(zhí)行裝置——液壓機(jī)（液壓缸、液壓馬達(dá)）。通過它將液壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，推動負(fù)載做功。3）控制裝置——液壓閥。通過它們的控制

3、和調(diào)節(jié)，使液流的壓力、流速和方向得以改變，從而改變執(zhí)行元件的力（或力矩）、速度和方向，根據(jù)控制功能的不同，液壓閥可分為村力控制閥、流量控制閥和方向控制閥。壓力控制閥又分為益流閥(安全閥)、減壓閥、順序閥、壓力繼電器等；流量控制閥包括節(jié)流閥、調(diào)整閥、分流集流閥等；方向控制閥包括單向閥、液控單向閥、梭閥、換向閥等。根據(jù)控制方式不同，液壓閥可分為開關(guān)式控制閥、定值控制閥和比例控制閥。4）輔助裝置——油箱、管路、蓄能器、濾油器、管接頭、壓力表開關(guān)等.通過這些元件把系統(tǒng)聯(lián)接起來，以實(shí)現(xiàn)各種工作循環(huán)。5）工作介質(zhì)——液壓油。絕大多數(shù)液壓油采用

4、礦物油，系統(tǒng)用它來傳遞能量或信息。3液壓傳動的優(yōu)缺點(diǎn)3.1液壓傳動的優(yōu)點(diǎn)1）在相同的體積下，液壓執(zhí)行裝置能比電氣裝置產(chǎn)生出更大的動力。在同等功率的情況下，液壓執(zhí)行裝置的體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊。液壓馬達(dá)的體積重量只有同等功率電動機(jī)的12%左右。2）液壓執(zhí)行裝置的工作比較平穩(wěn)。由于液壓執(zhí)行裝置重量輕、慣性小、反應(yīng)快，所以易于實(shí)現(xiàn)快速起動、制動和頻繁地?fù)Q向。液壓裝置的換向頻率，在實(shí)現(xiàn)往復(fù)回轉(zhuǎn)運(yùn)動時(shí)可達(dá)到每分鐘500次，實(shí)現(xiàn)往復(fù)直線運(yùn)動時(shí)可達(dá)每分鐘1000次。3）液壓傳動可在大圍實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速（調(diào)速比可達(dá)1：2000），并可在液壓裝置運(yùn)行

5、的過程中進(jìn)行調(diào)速。4）液壓傳動容易實(shí)現(xiàn)自動化，因?yàn)樗菍σ后w的壓力、流量和流動方向進(jìn)行控制或調(diào)節(jié)，操縱很方便。當(dāng)液壓控制和電氣控制或氣動控制結(jié)合使用時(shí)，能實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜的順序動作和遠(yuǎn)程控制。5）液壓裝置易于實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)且液壓件能自行潤滑，因此使用壽命長。6）由于液壓元件已實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化，所以液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造和使用都比較方便。3.2液壓傳動的缺點(diǎn)1)液壓傳動是以液體為工作介質(zhì)，在相對運(yùn)動表面間不可避免地要有泄漏，同時(shí)，液體又不是絕對不可壓縮的，因此不宜在傳動比要求嚴(yán)格的場合采用，例如螺紋和齒輪加工機(jī)床的傳動鏈系統(tǒng)。2）

6、液壓傳動在工作過程中有較多的能量損失，如摩擦損失、泄漏損失等，故不宜于遠(yuǎn)距離傳動。3）液壓傳動對油溫的變化比較敏感，油溫變化會影響運(yùn)動的穩(wěn)定性。因此，在低溫和高溫條件下，采用液壓傳動有一定的困難。4）為了減少泄露，液壓元件的制造精度要求高，因此，液壓元件的制造成本高，而且對油液的污染比較敏感。5）液壓系統(tǒng)故障的診斷比較困難，因此對維修人員提出了更高的要求，既要系統(tǒng)地掌握液壓傳動的理論知識，又要有一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。6）隨著高壓、高速、高效率和大流量化，液壓元件和系統(tǒng)的噪聲日益增大，這也是要解決的問題?？偠灾簤簜鲃拥膬?yōu)點(diǎn)是突出的，

7、隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，液壓傳動的缺點(diǎn)將得到克服，液壓傳動將日益完善，液壓技術(shù)與電子技術(shù)及其它傳動方式的結(jié)合更是前途無量。4液壓系統(tǒng)工況分析4.1運(yùn)動分析繪制動力滑臺的工作循環(huán)圖4.2負(fù)載分析4.2.1負(fù)載計(jì)算（1）工作負(fù)載工作負(fù)載為已知FL=28000`N（2）摩擦阻力負(fù)載已知采用平導(dǎo)軌，且靜摩擦因數(shù)=0.1,動摩擦因數(shù)ud=0.2,則：靜摩擦阻力=0.1×9810N=981N動摩擦阻力=0.2×9810N=1962N（3）慣性負(fù)載動力滑臺起動加速，反向起動加速和快退減速制動的加速度的絕對值相等，既△u=0.2m/s，△t=0.05

8、s，故慣性阻力為：=ma=G△u/g△t=（9810×0.2）÷（9.8×0.05）=4004N（4）由于動力滑臺為臥式放置，所以不考慮重力負(fù)載。（5）關(guān)于液壓缸部密封裝置摩擦阻力Fm的影響，計(jì)入液壓缸的機(jī)械效率中。（6）背壓負(fù)載初算時(shí)暫不考慮4.