（优秀毕业全套设计）数控铣床夹紧装置液压系统设计

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ⅠⅡ工位夹紧缸夹紧时的数值代入公式得.则系统的总效率为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.。

所以本系统的效率是.。

整个系统的效率很低，主要是由于溢流损失和节流损失造成的。

.系统的发热和温升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。

将数值代入公式得表各种机械允许油温液压设备类型正常工作温度最高允许温度数控机床般机床机车车辆船舶冶金机械液压机工程机械矿山机械液压系统中产生的热量，由系统中各个散热面散发至空气中，其中油箱是主要散热面。

因为管道的散热面相对较小，且与其自身的压力损失产生的热量基本平衡，故般滤去不计。

当只考虑油箱散热时，其散热量可按下式计算式中散热系数，计算时可选用推荐值通风很差通风良好风扇冷却时，用循环水冷却时，油箱散热面积系统温升。

当系统产生的热量等于其散发出去的热量时，系统达到平衡，此时当六面体油箱长宽高比例为且液面高度是油箱高度的.倍时，其散热面积的近似计算公式为.所以可以导出式中油箱的有效容量。

取散热系数，将数值代入公式得.此温升超过了许用范围增大油箱面积，取，并且取系数，重新带入数值计算得.所以满足了许用温升要求。

至此，系统校核完毕，从整个过程来看，此设计满足使用需求。

液压动力源装置的设计液压动力源即液压泵站是多种元附件组合而成的整体。

是为个或几个系统存放定清洁度的工作介质，并输出定压力流量的液体动力，兼作整体式液压站安放液压控制装置基座的整体装置。

，液压动力源是整个液压系统或液压站的个重要部件，其设计质量的优劣，对液压设备性能关系很大。

.液压泵站的结构形式液压泵站上泵组的布置方式分成上置式和非上置式。

泵组置于油箱上的上置式液压泵站中，采用立式电动机并将液压泵置于油箱之内时，称为立式图采用卧式电动机时称为卧式图。

非上置式液压泵站中，泵组与油箱并列布置的为旁置式图泵组置于油箱下面时为下置式图图图图图按泵组流量特性分为定量型和变量型按泵组驱动方式分为电动型机动型和手动型。

本设计采用上置式液压动力源，即泵组布置在油箱之上的动力源，当电动机卧式安装，液压泵置于油箱之上时，称为卧式液压动力源。

当电动机立式安装，液压泵置于油箱内时，称为立式液压动力源。

上置式液压动力源站地面积小，结构紧凑，液压泵置于油箱内的立式安装动力源，噪声低且便于收集漏油。

这种结构在中小功率液压站中被广泛采用。

本次设计即采用这种结构。

当采用卧式动力源时，由于液压泵置于油箱之上，必须注意各类液压泵的吸油高度，以防液压泵进油口产生过大的真空度，造成吸空或气穴现象。

而立式安装的动力源则可避免这种情况的发生。

液压装置的总体配置液压装置按其总体配置分为分散配置型和集中配置型两种主要结构类型。

集中配置型液压装置通常是将系统的执行器安放在主机上，而将液压泵及其驱动电机辅助元件等独立安装在主机之外，即集中设置所谓液压站。

液压站按控制装置位置和液压站功能分为动力型和复合型。

其中复合型又分为整体式和分离式按液压站规模分为单机型机组型和中央型按通用化程度分为专用型和通用型。

本次设计采用复合型整体液压站设计。

复合型液压站是将系统中液压泵及其驱动电机油箱及其附件液压控制装置及其他辅助元件等均安装在主机之外，系统的执行器仍然安装在主机上。

复合型液压站不仅具有向执行器提供液压动力的功能，同时还兼具控制调节功能。

按照液压控制装置是否安装在液压泵站上，此种液压站又可进步分为整体式液压站和分离式液压站。

整体式液压站是将液压控制装置及蓄能器等均安装在液压泵站上而分离式液压站则是将液压泵及其驱动电动机和油箱及其附件液压控制装置和蓄能器等分装成液压泵站液压阀站和蓄能器站等几部分。

液压站的优点是外形整齐美观，便于安装维护，便于采集和检测电液信号以利于自动化，可以隔离液压系统震动发热等对主机精度的影响。

.液压控制阀的块式集成集成式配置目前液压系统大多数都采用集成形式。

它是将液压阀件安装在集成块上，集成块方面起安装底板作用，另方面起内部油路