《蠟?zāi)Ｖ茪C械手液壓系統(tǒng)設(shè)計【含全套CAD圖紙】》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《蠟?zāi)Ｖ茪C械手液壓系統(tǒng)設(shè)計【含全套CAD圖紙】（48頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 學(xué)生姓名： 學(xué)號： 學(xué) 院： 專業(yè)： 任務(wù)起止時間： 畢業(yè)設(shè)計（論文）題目： 蠟?zāi)Ｖ茪C械手 畢業(yè)設(shè)計工作內(nèi)容： 1、實際調(diào)研，收集相關(guān)資料，完成開題報告； 1— 3 周。 2、結(jié)合生產(chǎn)實際，設(shè)計機械手液壓系統(tǒng)； 4— 7 周。 3、設(shè)計機械手的液壓系統(tǒng)泵站結(jié)構(gòu)圖； 8— 11 周。 4、設(shè)計機械手的電氣控制原理 12— 13 周。 5、撰寫畢業(yè)設(shè)計論文，準(zhǔn)備答辯； 14— 16 周。 注：要求全部用計算機繪圖和打印文稿（交打印件和電子稿 ） 資料： 1、工業(yè)機器人設(shè)計手冊； 2、非標(biāo)設(shè)計手冊； 3、液壓與氣壓傳動； 4、相關(guān)的技術(shù)資料。 指導(dǎo)教師意見： 簽名： 系主任意見： 簽名： 購買設(shè)計文檔后加 費領(lǐng)取圖紙 畢業(yè)設(shè)計（論文）評語 學(xué)生姓名： 學(xué)號： 學(xué) 院： 專業(yè)： 任務(wù)起止時間： 畢業(yè)設(shè)計（論文）題目： 蠟?zāi)Ｖ茪C械手 —— 液壓系統(tǒng)設(shè)計 指導(dǎo)教師對畢業(yè)設(shè)計（論文）的評語： 該課題源于生產(chǎn)實踐，該同學(xué)在畢業(yè)設(shè)計中，態(tài)度端正，畢業(yè)設(shè)計積極自動，能把所學(xué)習(xí)相關(guān) 知識運用設(shè)計中，設(shè)計結(jié)構(gòu)基本合理正確，設(shè)計論文論述正確、格式規(guī)范，能正確運用所學(xué)基本知識，較好完成任務(wù)要求，可以參加答辯。 指導(dǎo)教師簽名： 指導(dǎo)教師職稱： 評閱教師對畢業(yè)設(shè)計（論文）的評語： 該同學(xué)論文格式規(guī)范，對機械設(shè)計有了一定了解，所指定的設(shè)計符合任務(wù)書要求，所做畫紙符合要求，但在圖紙的繪制和尺寸的標(biāo)注需要改進，建議參加答辯。 評閱教師簽名： 評閱教師職稱： 答辯委員會對畢業(yè)設(shè)計（論文）的評語： 該同學(xué)的設(shè)計符合“畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書” 的要求，任務(wù)量適中，答辯表述清晰，能恰當(dāng)?shù)幕卮鹫撐牡挠嘘P(guān)提問，概念清晰，條理性強，設(shè)計的內(nèi)容合理，掌握了一定的基礎(chǔ)知識和基本技能。符合學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計的要求。 答辯委員會評定，該生畢業(yè)設(shè)計（論文）成績?yōu)椋? 答辯委員會主席簽名： 職稱： 年 月 日 教務(wù)處制表 I 蠟?zāi)Ｖ茪C械手 摘 要 最近，全球內(nèi)帶有夾子或手的機械手系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展起來了，多種方法應(yīng)用其上，有擬人化和非擬人化的，不僅調(diào)查了這些系統(tǒng)的機械結(jié)構(gòu)，而且 還包括其必要的控制系統(tǒng)，如同人手一樣，這些機械人系統(tǒng)可以用它們的手去抓不同的物體，而且不用改換夾子，這些機械手具備特殊的運動能力比如小質(zhì)量和小慣量，這使被抓物體在機械手的工作范圍內(nèi)做更復(fù)雜、更精確的操作變得可能。這些復(fù)雜的操作被抓物體繞任意角度和軸旋轉(zhuǎn)。 本論文介紹了用于夾持蠟?zāi)C械手的設(shè)計。它采用液壓驅(qū)動，點位程序控制，動作平穩(wěn)，控制方便。本論文主要闡述該機械手的夾緊、伸縮、升降和回轉(zhuǎn)的設(shè)計和計算。首先從機械手的基礎(chǔ)知識介紹有關(guān)機械手的組成、分類、臂部設(shè)計、液壓控制的多種方案，再從本次設(shè)計所要求的功能原理 設(shè)計開始，對于不同的方案加以比較和論證，從中可確定出最優(yōu)方案，并采用其方案，在對其的結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)上，對其驅(qū)動力和驅(qū)動力力矩進行計算。著重闡述了機身的設(shè)計，具體闡述了機械手的設(shè)計原則和步驟，分析了設(shè)計時應(yīng)注意的問題，并對機械手的平穩(wěn)性及定位精度給予詳細的論述。設(shè)計并分析了該機械手所用的液壓控制的方法和過程。由于經(jīng)驗不足，知識有限，難免有誤，有待改進。 關(guān)鍵詞 液壓；機械手；液壓缸 ax or a of on of as to do as in s a to to a It to a of s of in in in of a a to to in as to it’s of of as to it’s of in a of to of of is do to 目 錄 摘 要 .................................................................................................................................... I ................................................................................................................................ 1 章 緒論 ...........................................................................................................................械手的設(shè)計技術(shù)參數(shù)要求 ................................................................................. 1 壓系統(tǒng)的控制要求 ............................................................................................. 1 壓 泵站 的設(shè)計 步驟 ............................................................................................. 1 壓系統(tǒng)的注意事項 ............................................................................................. 1 第 2 章 液壓元件的選擇與專用件設(shè)計 .............................................................................. 3 壓泵的選擇 ......................................................................................................... 3 定液壓泵的流量 ...................................................................................... 3 擇液壓泵的規(guī)格 ...................................................................................... 4 定液壓泵的驅(qū)動功率 .............................................................................. 4 定電動機型號 ..................................................................................................... 5 壓閥的選擇 ......................................................................................................... 5 濾器 的選擇 ......................................................................................................... 6 路設(shè)計 ................................................................................................................. 7 道內(nèi)徑計算 .............................................................................................. 7 道壁厚 δ的計算 ...................................................................................... 8 箱容量的確定 ..................................................................................................... 9 壓介質(zhì)的選擇 ..................................................................................................... 9 第 3 章 液壓系統(tǒng) 的總體設(shè)計方案 ..................................................................................... 11 定基本方案 ........................................................................................................ 11 定工作方式 ............................................................................................. 11 定調(diào)速方案 ............................................................................................. 11 定壓力控制方案 ..................................................................................... 11 擇液壓動力源 ........................................................................................ 12 制液壓系統(tǒng)圖 ................................................................................................... 12 第 4 章 液壓系統(tǒng)性能驗算 ................................................................................................ 14 第 5 章 液壓系統(tǒng)的發(fā)熱溫升計算 .................................................................................... 17 況分析 ............................................................................................................... 17 熱量計算 ........................................................................................................... 18 箱容量的計算 ................................................................................................... 19 第 6 章 設(shè)計液壓裝置，編制技術(shù)文件 ............................................................................ 20 壓裝置總體布局 ............................................................................................... 20 壓閥的配置形式 ............................................................................................... 20 箱的設(shè)計要點 ................................................................................................... 21 第 7 章 機械手的自動控制 ................................................................................................ 23 械手的工況分析 ............................................................................................... 23 械手電磁閥的動作順序表 ............................................................................... 23 械手 制程序 .......................................................................................... 24 結(jié)論 ...................................................................................................................................... 25 致謝 ...................................................................................................................................... 26 參考文獻 .............................................................................................................................. 27 附錄 ...................................................................................................................................... 28 1 第 1章 緒論 近幾年隨著技術(shù)的發(fā)展，越來越多的工廠實現(xiàn)了生產(chǎn)線的自動化生產(chǎn)，尤其在模具制造工藝中液壓機械手的 應(yīng)用越來越廣范，而 我所設(shè)計的就 是蠟?zāi)Ｖ茪C械手 中液壓系統(tǒng)的設(shè)計 。 本設(shè)計是為了完成蠟?zāi)Ｖ茪C的自動生產(chǎn)，完成蠟?zāi)C的取件、灌漿、噴砂、灌漿等三次循環(huán)的工作。通過液壓系統(tǒng)的 5 個液壓缸來完成機械手臂的回轉(zhuǎn)、伸長、升降等工作過程，實現(xiàn)蠟?zāi)Ｖ茪さ淖詣踊a(chǎn)。 械手的設(shè)計技術(shù)參數(shù)要求 夾持式手部 ) 0. 942L/、鎖緊停止 液壓系統(tǒng)的卸荷 壓 泵站 的設(shè)計 步驟 液壓傳動系統(tǒng)是液壓機械的一個組成部分，液壓傳動系統(tǒng)的設(shè)計要同主機的總體設(shè)計同時進行。著手設(shè)計時，必須從實際情況出發(fā)，有機地結(jié)合各種傳動形式，充分發(fā)揮液壓傳動的優(yōu)點，力求設(shè)計出結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、成本低、效率高、操作簡單、維修方便的液壓傳動系統(tǒng)。 定系統(tǒng)的主要參數(shù) 定液壓系統(tǒng)原理圖 壓系統(tǒng)的注意事項 況：用途、性能、工藝流程、作業(yè)環(huán)境、總體布局等 作順序及彼此聯(lián)鎖關(guān)系如何 動速度 2 動平穩(wěn)性、轉(zhuǎn)換精度等性能方面的要求 作控制方式的要求 爆、防寒、噪聲、安全可靠性的要求 3 第 2章 液壓元件的選擇與專用件設(shè)計 壓泵的選擇 p 1 +pp p p???式中1p—— 液壓缸或液壓馬達最大工作壓力 為 2p?? —— 從液壓泵出口到液壓缸或液壓馬達入口之間總的管路損失 。 p?? 的準(zhǔn)確計算要待元件選定并繪出管路圖時才能進行，初算時可按經(jīng)驗數(shù)據(jù)選?。? (1)管路簡單、流速不 大的，取 ( 0 p??? (2)管路復(fù)雜，進口有調(diào) 速 閥的，取 ( 0 p??? 預(yù)取 p?? =可得液壓泵的最大工作壓力： 確定液壓 泵的流量 (1) 多液壓缸或液壓馬達同時工作時，液壓泵的輸出流量應(yīng)為 p m a q???（ ）式中 K —— 系統(tǒng)泄漏系數(shù)，一般取 K= — 同時動作的液壓缸或液壓馬達的最大總流量，可從（ 上查得。對于在工作過程中用節(jié)流調(diào)速的系統(tǒng)，還須加上溢流閥的最小溢流量，一般取 430 0 m / s?? 。 由題知系統(tǒng)的最大工作流量為 p m a x = 1 . 3 1 8 . 8 4= 2 4 . 4 9 2 L / m i q??? 則查表可預(yù)選液壓泵的流量大概為 q =30L/4 擇液壓泵的規(guī)格 根據(jù)以上求得的系統(tǒng)中擬定的液壓泵的形式，從產(chǎn)品樣本或本手冊中選擇相應(yīng)的液壓泵。為使液壓泵有一定的壓力儲備，所選泵的額定壓力一般要比最大工作壓力大 25%～ 60%。 液壓泵參數(shù)見表 2 2壓泵的參數(shù)規(guī)格 排量， ml/s 32 額定壓力， 號 定轉(zhuǎn)速， r/60 驅(qū)動功率， 定液壓泵的驅(qū)動功率 在工作循環(huán)中，如果液壓泵的壓力和流量比較恒定，即（ （ 變化較平緩 。 ? 式中 p—— 液壓泵的最大工作壓力（ q—— 液壓泵的流量（ 3m/s ）； p? —— 液壓泵的總效率，參考表 2擇 。 表 2壓泵的總效率 液壓泵類型 齒輪泵 螺桿泵 葉片泵 柱塞泵 總效率 壓式變量葉片泵的驅(qū)動功率，可按流量特性曲線拐點處的流量、壓力值計算。 一般情況下，則 63 . 5 0 . 0 3 0 . 8 1 0 1 4 0 0 6P ? ? ??? 5 定電動機型 號 按平均功率選出電動機功率后，還要驗算一下每一階段內(nèi)電動機超載量是否都在允許范圍內(nèi) ，根據(jù)經(jīng)驗可知 電動機允許的短時間超載量一般為25%。 電動機型號見表 2 表 2動機型號 型號 定功率， 步轉(zhuǎn)速， r/60 滿載電流， A 載功率因數(shù)， 轉(zhuǎn)電流 /額定電流， A 7 轉(zhuǎn)動慣量 \2m 重， 0 壓閥的選擇 1. 閥的規(guī)格，根據(jù)系統(tǒng)的工作壓力和實際通過該閥的最大流量， 一般選擇有 國家標(biāo)準(zhǔn) 定型產(chǎn)品的閥件。溢流閥按液壓泵的最大流量選??；選擇節(jié)流閥和調(diào)速閥時，要考慮最小穩(wěn)定流量應(yīng)滿足執(zhí)行機構(gòu)最低穩(wěn)定速度的要求 。 2. 控制閥的流量一般要選得比實際通過的流量大一些，必要時也允許有 20%以內(nèi)的短時間過流量。 表 表 2導(dǎo)溢流閥的型號（參數(shù)如下）： 名稱 先導(dǎo)溢 流閥 公稱通徑， *壓范圍， 大流量， L/00 重量， 2向閥型號 名稱 單向閥 通徑， 壓力， 2 流量， L/0 開啟壓力， a： b： 制壓力， p ≥ 6 表 2向閥型號（參數(shù)如下） 名稱 3 位 4 通換向閥 型號 徑， 0 最大流量， L/3 公稱壓力， 5 允許背壓， 16 表 2壓閥型號 名稱 減壓閥 型號 入壓力（油口 P）， 出壓力（油口 P）， 帶單向閥 ? 壓（油口 Y）， 大流量， L/ 15 液壓油 礦物油（ 磷酸酯液 粘度范圍 濾精度 級 表 2向節(jié)流閥型號 名稱 單向節(jié)流閥 型號 徑， 0 流量， L/0 最大壓力， 啟壓力， 質(zhì) 礦物液壓油、磷酸酯油液 介質(zhì)溫度 質(zhì)粘度 濾器 的選擇 根據(jù)題目要求和系統(tǒng)性能的考慮，選擇將過濾器置于壓油路上， 并選擇紙質(zhì)過濾器型號（見表 2 表 2濾器型號 型號 80 流量， L/0 壓力損失， 濾精度，μ m 180 通徑， 0 連接形式 螺紋連接 7 路設(shè) 計 銅管、膠管、尼龍管和塑料管等 。 格低廉，但安裝時彎曲半徑不能太小，多用在裝配比較方便的地方。廠用電鋼管是無縫鋼管，，也可以用焊接鋼管。 般只在低壓系統(tǒng)使用。紫銅管在裝配時可按需要來彎曲，但價格較貴且抗振能力較弱，也可使用氮化，要盡量少用。 料管一般只用在回油管或卸油管。 管分為高低壓兩種。高壓膠管是鋼絲編織體為骨架或鋼絲纏繞體為骨架。 確定 的膠管，可用在壓力回路。低壓膠管是麻線或棉線編織體為骨架的膠管，多用于壓力較低的回油路。 道內(nèi)徑計算 4 ?? 式中 q —— 通過管道內(nèi)的流量（ 3/ ? —— 管內(nèi)允許流速（ m/s） 計算出 內(nèi)徑 d 后，按標(biāo)準(zhǔn)系列選取相應(yīng)的管子 及流速的選取見表 2 表 2道允許流速推薦值 管道 推薦流速（ m/s） 液壓泵吸油管道 般常取 1 以下 液壓系統(tǒng)壓油管道 3～ 6，壓力高，管道短，粘度小取大值 液壓系統(tǒng)回油管道 知伸縮缸 q =轉(zhuǎn)缸 q =降缸q =算出油路管徑 假設(shè)吸油速度 為 2m/s 1 8 . 8 4 / m i 5 m m2 m /??伸 縮 缸 8 1 1 . 3 / m i 0 m m2 m /??升 降 缸0 . 4 9 2 / m i . 6 m m2 m /??回 轉(zhuǎn) 缸假設(shè)取壓油速度為 4m/s 1 8 . 8 4 / m i . 9 m m4 m /??伸 縮 缸1 1 . 3 / m i . 7 m m4 m /??升 降 缸0 . 4 9 2 / m i . 2 m m4 m /??回 轉(zhuǎn) 缸 假設(shè)取回油速度為 2m/s 1 8 . 8 4 / m i 5 m ??伸 縮 缸1 1 . 3 / m i 0 m m2 m /Ld s????升 降 缸0 . 4 9 2 / m i . 6 m m2 m /??回 轉(zhuǎn) 道壁厚 δ 的計算 根據(jù)系統(tǒng)壓力和流量以及鋼管的系列標(biāo)準(zhǔn)選擇相應(yīng)滿足要求的鋼管壁厚 ? ?2??式中 q —— 管道內(nèi)最高工作壓力 ( d —— 管道內(nèi)徑 ( ? ?b? —— 管道材料的抗拉強度 ( ? ?? —— 許用應(yīng)力 ( 對于鋼管 ? ?? = （ b? —— 抗拉強度 S—— 安全系數(shù)，當(dāng) p＜ 7S=8；當(dāng) p＜ ， S=6；當(dāng) p＞ ， S=4）。對于銅管? ?? ＜ 25 在液壓泵站中宜采用鋼管連接 ? ? 1 M p a 2 5 m m= = 0 . 6 2 5 m 2 0 M p ? ?? ?伸 縮 缸 9 ? ? 1 M p a 1 0 m m= = 0 . 2 5 m 2 0 M p ? ?? ?升 降 缸? ? 1 M p a 5 . 6 m m= = 0 . 1 4 m 2 0 M p ? ?? ?回 轉(zhuǎn) 缸 箱容量的確定 初始設(shè)計時，先按經(jīng)驗公式確定油箱的容量，待系統(tǒng)確定后，再按散熱的要求進行校核 。 油箱容量的經(jīng)驗公式為 q??式中 液壓泵每分鐘排出壓力油的容積（ 3m ）； ? —— 經(jīng)驗系數(shù) （見表 2 表 2壓系統(tǒng)經(jīng)驗系數(shù) 系統(tǒng)類型 行走機械 低壓系統(tǒng) 中壓系統(tǒng) 鍛壓機械 冶金機械 ? 1～ 2 2～ 4 5～ 7 6～ 12 10 經(jīng)計算得出油箱大致體積為 3V = 4 3 0 L / M i n = 0 . 1 2 m? 油箱容量見表 2 2箱容量 7938 0 25 40 63 100 250 315 400 500 630 800 1000 1600 2000 3150 4000 5000 6300 在 確定油箱尺寸時，一方面要滿足系統(tǒng)供油的要求，還要保證執(zhí)行元件全部排油時，油箱不能溢出， 液壓油在油箱中的容量一般為 75%，最低容量不得低于 50%，同時在油箱的設(shè)計中加入清洗油口，以及拆件口的安裝。 壓介質(zhì)的選擇 液壓介質(zhì)應(yīng)具有適宜的粘度和良好的粘 表 2性；油膜強度要高；具有良好的潤滑性能；抗氧化穩(wěn)定性好；腐蝕作用小，對涂料、密度材料（見表 2具有良好的適應(yīng)性；同時液壓介質(zhì)還應(yīng)具有一定的消泡能力。 10 2壓介質(zhì) 的密度 介質(zhì)種類 礦物型 液壓油 水包油 乳化液 水 磷酸酯 液化液 高水基 液化液 密度 85090030120 1000 表 2壓泵用油粘度推薦值 溫度 5 40輪泵 17 60片泵 P＜ 7 17157片 泵 P＜ 7向柱塞泵 徑向柱塞泵 25707據(jù)該機構(gòu)的使用條件等因素，其工作溫度在 60 C? ，且載荷較輕，所以選用機械油，根據(jù)該系統(tǒng)的工作狀況以及運動情況選用礦物型液壓油，粘度為 25mm/s。 在使用過程中，由于液壓介質(zhì)自身特性及工作環(huán)境的影響，高溫、高壓、氧化等物理、化學(xué)作用下，液壓介質(zhì)的性能指標(biāo)會發(fā)生改變，當(dāng)變 化后的指標(biāo)不能保證系統(tǒng)正常高效運行時，需要對工作介質(zhì)進變換換油指標(biāo)見表 3 3壓油換油指標(biāo) 項目 換油指標(biāo) 換油方法 40 運動粘度變化率（％）超過 +15 或 — 10 265 經(jīng)計算 水分 大于 260 色度增加（比新油 大于 2 6540 酸值降低（％）或增（％） 35 264， 正戊烷不容物（％） 8926A 法 銅片腐蝕（ 100， 3h） 2a 5096 注：允許采用 511 方法，使用 60石油醚作溶劑，測定式樣機械雜質(zhì)。 11 第 3章 液壓系統(tǒng) 的總體設(shè)計方案 定基本方案 定工作方式 根據(jù)其工作狀況確定其運動方案及其控制順序，因為蠟?zāi)Ｖ茪さ墓に図樞驗橄热〖胖盟Ａд毫?，再放置于沙桶?nèi)噴砂，再回轉(zhuǎn)至水玻璃料筒，再回裝置沙桶噴砂，再回轉(zhuǎn)至水玻璃料筒，最后完成噴砂工藝，放置工件即可完成整個工藝過程。 定調(diào)速方案 該液壓執(zhí)行元件確定之后，其運動方向和運動速度的控制是擬定液壓回路的核心問題。 方向控制用換向閥或邏輯控制單元來實現(xiàn)。對于一般中小流量的液壓系統(tǒng)，大多通過換向閥的有機組合實現(xiàn)所要求的動作。對高壓大流量的液壓系統(tǒng)，現(xiàn)多采用插裝閥與先導(dǎo)控制閥的邏輯組合來實現(xiàn) 。 速度控制通過改變液壓執(zhí)行元件輸入或輸出的流量或者利用密封空間的容積變化來實現(xiàn)。相應(yīng)的調(diào)整方式有節(jié)流調(diào)速、容積調(diào)速以及二者的結(jié)合 —— 容積節(jié)流調(diào)速。 容 積調(diào)速是靠改變液壓泵排量來達到調(diào)速的目的。其優(yōu)點是沒有溢流損失和節(jié)流損失，效率較高。但為了散熱和 補充泄漏，需要有輔助泵。此種調(diào)速方式適用于功率大、運動速度高的液壓系統(tǒng)。 容積節(jié)流調(diào)速一般是用變量泵供油，用流量控制閥調(diào)節(jié)輸入或輸出液壓執(zhí)行元件的流量，并使其供油量與需油量相適應(yīng)。此種調(diào)速回路效率也較高，速度穩(wěn)定性較好，但其結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。 故選擇采用柱塞式變量泵實現(xiàn)液壓回路的調(diào)速 。 定壓力控制方案 液壓執(zhí)行元件工作時，要求系統(tǒng)保持一定的工作壓力或在一定壓力范圍內(nèi)工作，也有的需要多級或無級連續(xù)地調(diào)節(jié)壓力，一般在節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)中，通常由定量泵供油，用溢流閥調(diào)節(jié)所需壓力，并保持恒定。在容積調(diào)速系統(tǒng)中，用變量 泵供油，用安全閥起安全保護作用 。 12 擇液壓動力源 液壓系統(tǒng)的工作介質(zhì)完全由液壓源來提供，液壓源的核心是液壓泵 ，容積調(diào)速系統(tǒng)多數(shù)是用變量泵供油，用安全閥限定系統(tǒng)的最高壓力。 為節(jié)省能源提高效率，液壓泵的供油量要盡量與系統(tǒng)所需流量相匹配。對在工作循環(huán)各階段中系統(tǒng)所需油量相差較大的情況，一般采用多泵供油或變量泵供油。對長時間所需流量較小的情況，可增設(shè)蓄能器做輔助 油源 。 油液的凈化裝置是液壓源中不可缺少的。一般泵的入口要裝有粗過濾器，進入系統(tǒng)的油液根據(jù)被保護元件的要求，通過相應(yīng)的精過濾器 再次過濾。為防止系統(tǒng)中雜質(zhì)流回油箱，可在回油路上設(shè)置磁性過濾器或其他型式的過濾器。根據(jù)液壓設(shè)備所處環(huán)境及對溫升的要求，還要考慮加熱、冷卻等措施。 制液壓系統(tǒng)圖 整機的液壓系統(tǒng)圖由擬定好的控制回路及液壓源組合而成。各回路相互組合時要去掉重復(fù)多余的元件，力求系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單。注意各元件間的聯(lián)鎖關(guān)系，避免誤動作發(fā)生。要盡量減少能量損失環(huán)節(jié)。提高系統(tǒng)的工作效率。 如圖 3示 圖 313 液壓系統(tǒng)工況分析伸縮缸伸長至工件處 ? 加緊缸取件 ? 伸縮缸收縮至原位處 ? 定位缸電磁閥通電收縮 ? 回轉(zhuǎn)缸回轉(zhuǎn) 60 度 ? 定位剛電磁閥斷電復(fù)位，回轉(zhuǎn)缸被定位 ? 電磁 閥 3 通電伸縮缸伸長 ? 電磁閥 6 通電，升降缸下降 ? 下降到位后， 5 通電升降缸上升 ? 電磁閥 4 通電伸縮缸收縮到位 ? 電磁閥 9 通電，定位缸得電松開 ? 電磁閥 1 通電轉(zhuǎn)動 60 度 ? ? 定位剛電磁閥斷電復(fù)位，回轉(zhuǎn)缸被定位 ? 電磁閥 3 通電伸縮缸伸長 ? 電磁閥 6 通電，升降缸下降 ? 下降到位后， 5 通電升降缸上升 ? 電磁閥 4 通電伸縮缸收縮到位 ? 電磁閥 9 通電，定位缸得電松開 ? 電磁閥 2 通電轉(zhuǎn)動60 度 ? 如此循環(huán) 3 次后完成工藝過程 ? 回轉(zhuǎn)缸轉(zhuǎn)動 120 度放置工件工作循環(huán)完畢。 14 第 4章 液壓系統(tǒng)性能驗算 液壓系統(tǒng)初步設(shè)計是在某些估計參數(shù)情況下進行的，當(dāng)各回路形式、液壓元件及聯(lián)接管路等完全確定后，針對實際情況對所設(shè)計的系統(tǒng)進行各項性能分析。對一般液壓傳動系統(tǒng)來說，主要是進一步確切地計算液壓回路各段壓力損失、容積損失及系統(tǒng)效率，壓力沖擊和發(fā)熱溫升 、各種液壓閥的壓力損失（ 見 表 4等。根據(jù)分析計算發(fā)現(xiàn)問題，對某些不合理的設(shè)計要進行重新調(diào)整，或采取其他必要的措施 。 表 4種液壓閥的壓 力損失 溢流閥， 向節(jié)流閥， 正向 反向 單向閥， 壓閥， 位 2 通電磁換向閥， 3 位 4 通電磁換向閥， 液壓系統(tǒng)壓力損失的計算如下： 壓力損失包括管路的沿程損失1p?，閥類元件的局部損失2p?，總的壓力損失為 12p p p??2264==l v d d??? ? ??式中 l —— 管道的長度（ m）； d —— 管道內(nèi)徑（ m）； ? — — 液流平均速度（ / ? —— 液壓油密度（ 3/kg m ）； ? —— 沿程阻力系數(shù)； ? —— 局 部阻力系數(shù)。 伸縮缸在工作時，其管路沿程壓力損失為 221 8 . 8 4 / 0 . 6 3 9 /2544q L M i n m m? ??? ? ??20 . 6 3 9 0 . 0 2 5R e = = 6 3 9 2 3 0 02 5 m m / ? ??? 15 根據(jù)液壓手冊規(guī)定液體的流態(tài)油臨界雷諾數(shù) 定。當(dāng) 位紊流。 根據(jù)計算公式 7 5 7 5= = = 0 . 1 1 7R e 6 3 9? 2 2 26 4 0 . 1 1 7 9 6 0 2 . 5 0 . 6 3 9= = = = 2 2 9 3 . 1 3 P 0 . 0 2 5 2l v lP d d d??? ? ?? ? ? ??根據(jù) 伸縮缸的液壓系統(tǒng)圖其工作時候要經(jīng)過單向閥、 3 位 4 通電磁換向閥、單向節(jié)流閥等其液壓閥的壓力損失為 = 0 . 2 0 . 2 0 . 2 0 . 2 = 0 . 8 M p ? ? ?? 所以其工作時總的壓力損失為 0 回轉(zhuǎn)缸在工作時，其管路沿程壓力損失為 12p p p??2264P = =l v ld d d??? ? ?? 220 . 9 4 2 / 0 . 5 5 5 /5 . 644q L M i n m m? ??? ? ??20 . 5 5 5 0 . 0 0 6R e = = 1 3 3 2 3 0 02 5 m m / ? ??? 根據(jù)計算公式 7 5 7 5= = = 0 . 5 6 3R e 1 3 3? 220 . 5 6 3 9 6 0 2 . 5 0 . 5 5 5= = = 3 4 7 0 0 P . 0 0 6 2lp d ??? ? ? ?? ?回轉(zhuǎn)缸在工進時經(jīng)過單向閥、 3 位 4 換向閥、單向節(jié)流閥，所以其流量閥的總壓力損失 = 0 . 2 0 . 2 0 . 2 0 . 2 0 . 0 3 0 . 8 0 3p? ? ? ? ? ? ?? 以快退 時其總的壓力損失為： 0 . 2 0 . 2 0 . 2 0 . 2 0 . 2 1 . 0p? ? ? ? ? ? ?? 降缸在工作時，其管路沿程壓力損失為： 12p p p? ? ? ? ? 16 2264==l v d d??? ? ??式中 l —— 管道的長度（ m）； d —— 管道內(nèi)徑（ m）； υ —— 液流平均速度（ m/s）； ρ —— 液壓油密度（ 3kg/m ）； λ —— 沿程阻力系數(shù)； ζ —— 局部阻力系數(shù)。 伸縮缸在工作時，其管路沿程壓力損失為： 221 1 . 3 L / M i n 2 . 3 9 91 0 m ??? ? ??m/s 22 . 3 9 9 0 . 0 1 0R e = = 9 5 9 . 6 2 3 0 02 5 m m / ??? 根據(jù)液壓 手冊規(guī)定液體的流態(tài)油臨界雷諾數(shù) 定。當(dāng) 位紊流。 根據(jù)計算公式 7 5 7 5= = = 0 . 7 8R e 9 5 9 . 6? 2 2 26 4 0 . 7 8 9 6 0 2 . 5 2 . 3 9 9= = = = 0 . 5 3 8 M P 0 . 0 1 2l v lp d d d??? ? ?? ? ? ??回轉(zhuǎn)缸在工進時經(jīng)過單向閥、 3 位 4 換向閥、單向節(jié)流閥，所以其流量閥的總壓力損失 = 0 . 2 0 . 2 0 . 2 0 . 2 0 . 5 3 8 = 1 . 3 3 8 M p ???? 經(jīng) 過計算得給液壓系統(tǒng)在工作時其總的額外壓力損失為 于其 所選用的 壓力余量，該系統(tǒng)合格。 17 第 5章 液壓系統(tǒng)的發(fā)熱溫升計算 液壓系統(tǒng)工作時，除執(zhí)行元件驅(qū)動外載荷輸出有效功率外，其余功率損失全部轉(zhuǎn)化為熱量，使油溫升高。 油箱容量于系統(tǒng)的流量有關(guān)，一般容量可取最大流量的 3。另外，油箱容量大小可從散熱角度去設(shè)計。計算出系統(tǒng)發(fā)熱量于散熱量，在考慮冷卻器散熱后，從熱平衡角度計算出油箱容量 。 況分析 液壓系統(tǒng)在工作時其各個工步的時間為，手臂升降缸工進與工退時間均為 2s，手臂伸縮缸工進與工退時間均為 3s，手臂回轉(zhuǎn)缸工進與工退時間均為 2s、快退時間為 4s，定位缸工作時為使與回轉(zhuǎn)缸工作不出現(xiàn)沖突應(yīng)該停 1s，手指夾緊缸在工作時為使不與伸縮缸沖突一應(yīng)停頓 1s，一個周期內(nèi)該機械手各液壓缸工作次 數(shù)見表 5 5液壓缸一個工作周期工作次數(shù) 名稱 升降缸 伸縮缸 回轉(zhuǎn)缸 夾緊缸 定位缸 工作次數(shù) 上升 6 伸長 8 工進、工退 7 夾緊 1 8 下降 6 收縮 8 快退 1 松開 1 時間共計， s 24 32 25 2 8 所以該系統(tǒng)在工作時其總的工作時間 T： 1 2 3 4 5= = 2 4 3 2 2 5 2 8 = 9 1 sT t t t t t? ? ? ? ? ? ? ?計算液壓系統(tǒng)的發(fā)熱功率如下： 在液壓系統(tǒng)中，凡系統(tǒng)中的損失都變成熱能散發(fā)出來。每一個周期中，每一個工況其效率不同，因此損失也不同。一個周期發(fā)熱的功率計算機公式為 ? ?11 1ni i ????式中 T —— 工作循環(huán)周期（ s）； H — 一個周期時間（ s）； — 第 i 個工況的輸入功率（ W）； i? —— 第 i 個工況的效； — 第 i 個工況持續(xù)時間（ s）。 伸縮缸工作時其效率為 18 1 . 3= 0 . 62 . 1??出進回轉(zhuǎn)缸工作時其效率為 1= = = 0 . 4 72 . 1出進升降缸工作時其效率為 1= = = 0 . 4 72 . 1出進各液壓缸在工作時的輸入功率計算： 6 - 3 3= = 1 0 p a 0 . 3 1 0 m / s = 3 0 0P F q? ? ?升 降 缸 W 6 3 3= = 1 0 p a 0 . 1 8 1 0 m / s = 1 8 0P F q ?? ? ?收 縮 缸 W 6 3 3= = 1 0 p a 0 . 0 1 5 7 1 0 m / s = 2 0P F q ?? ? ?回 轉(zhuǎn) 缸 W ? ?? ? ? ? ? ?1111