（优秀毕业全套设计）CK3180QZ4001数控车床上中心架和托料装置液压系统设计（整套下载）

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。

本设计采用容积节流调速，所以使用变量泵供油。

液压回路的分析选择与合成.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。

.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。

．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液压泵空气滤清器液位计液压泵电机单向阀压力继电器叠加式节流阀叠加式减压阀叠加式单向阀电磁换向阀溢流阀图液压系统的原理图电磁铁的动作顺序见表表电磁铁动作顺序表动作电磁铁工作状态名称托料油缸进料托料油缸退料中心架定位中心架松开液压元件的基本参数计算和选型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的类型选择液压泵站按照泵组的布置方式可以分为上置式柜式和非上置式。

液压泵组置于油箱之上的上置式液压泵站，分为立式和卧式两种，上置式液压泵站结构紧凑，占地小，被广泛应用于中小功率液压系统中。

考虑到整个安装空间的布置，本设计选择上置式的卧式安装。

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根据公式进行计算。

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.由维乐样本查的低压变量叶片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.式中泵的公称排量电机转速泵的容积效率。

由前面的计算可知泵的最大功率出现在定位卡紧阶段，现根据表取泵的总效率为.则根据公式得选用电动机型号由于内轴式电动机可以与相对应的泵直接连接，无需用连轴器，从而减少安装空间，装配方便。

所以由维乐样本查的式电动机满足上述要求，其转速为，额定功率为.。

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托料架油缸的实际工况工作无杆腔有杆腔速度时间阶段恒进恒退.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。

表中心架油缸的实际工况工作无杆腔有杆腔速度时间阶段恒进恒退液压控制阀的选择根据本系统的设计要求，本系统需要有管式单向阀，叠加式单向节流阀，减压阀，叠加式单向阀，电磁换向阀。

阀类元件的规格应按阀所在回路的最大工作压力和通过该阀的最大流量从产品样本上选定。

选用阀类元件时应考虑其结构形式特性压力等级，等等。

选择压力控制阀时，应考虑压力控制阀的压力调节范围流量变化范围所要求的压力灵敏度和平稳性等.选择流量控制阀时，应考虑流量阀的流量调节范围，流量压力特性，最小稳定流量，压力补偿要求或者温度补偿要求，对滤油器过滤精度的要求，阀进出口压差的大小以及阀内泄漏的大小等。

选择方向控制阀时，应考虑方向阀的换向频率，响应时间，阀口的压力损失以及阀的内泄漏的大小等。

通过各类阀的实际流量最多不应超过其额定流量的。

根据以上要求，现选定此中心架和托料装置液压系统的液压元件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过滤器单向阀.压力继电器压力表叠加式节流阀.叠加式减压阀.叠加式单向阀.三位四通换向阀.空气滤清器液位计”.液压附件的参数计算和选择管件的尺寸的确定由表和得知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，按管径的计算公式得式中通过油管的最大流量油管中允许流速油管内径。

将数值带入公式得根据，同时考虑到制作方便，两根油管同时选用外径，壁厚的冷拔无缝钢管。

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。

将数值带入公式得.因为.，所以选的油管壁厚安全。

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油箱容积的确定液压系统的散热主要是靠油箱，油箱大散热块，油箱小则油温较高。

初始设计时，应注意以下几个方面.大的容积。

方面尽可能地满足散热的要求，另方面在液压系统停止工作时应能容纳系统中的所有工作介质而工作时又能保持适当的液位。

.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。

.之间的距离要尽可能地远些，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。

油箱的容积可以按照经验公式进行计算式中液压泵每分钟排出的液体体积经验系数，低压系统取，中压系统取，高压系统取，行走机械取。

将数值带入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。

托料油缸的压力损失验算在油缸快进时，油液依次经过单向阀，叠加式减压阀，叠加式单向阀，电磁换向阀叠加式节流阀，。

所以进油路上的压力损失按公式进行计算。

.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。

在油缸快退时，油液依次经过叠加式节流阀，电磁换向阀，所以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。

因为中心架油缸的运动过程是样的，所以对此油缸的压力校验过程和上面的计算过程是样的。

如下所示在油缸快进时，油液依次经过单向阀，叠加式减压阀，叠加式单向阀，电磁换向阀，叠加式节流阀。

进油路上的压力损失为.在油缸快退是，油液依次经过叠加式节流阀，电磁换向阀，所以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。

.系统效率的估算由表和可以看出，本液压系统在整个工作循环过程中，快进和快退是主要的工作过程，所以系统效率发热和温升等可概用快进和快退的数值计算。

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。

托料架快进时将数值带入公式得.托料架快退时，将数值带入公式得.中心架快进时，将数值带入公式得.中心架快退时，将数值带入公式得.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率各工作阶段的液压回路效率各个工作阶段的持续时间个完整循环的时间。

分别将托料架和中心架的数值带入公式得系统的总效率按公式进行计算。

式中液压泵的总效率，取.液压回路的效率液压执行元件的总效率，取.。

由以上分析，只要带入较小的个效率值就可定出范围，所以由于中心架在中心定位时会使系统形成个较高的效率，所以由公式计算得此时的效率为所以算得本系统的效率是。

整个系统的效率很低只要是由于减压损失和节流损失造成的。

.系统的发热和温升计算液压系统的压力容积和机械损失构成总的能量损失，这些能量损失都将转化为热量，是系统的油温升高，产生系列不良的影响。

为此，必须对系统进行发热和温升计算，以便对系统温升进行控制。

可按下式估算系统的发热能量式中系统产生的热量液压泵的输入功率。

将数值带入公式得.液压系统中产生的热量，由系统中各个散热面散发至