鉆夾具與精磨夾具設(shè)計(jì),夾具,設(shè)計(jì) 磨夾具設(shè)計(jì) 1． 定位基準(zhǔn)的選擇 擬定加工路線的第一步是選擇定位基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)的選擇必須合理，否則將直接影響所制定的零件加工工藝規(guī)程和最終加工出的零件質(zhì)量?；鶞?zhǔn)選擇不當(dāng)往往會(huì)增加工序或使工藝路線不合理，或是使夾具設(shè)計(jì)更加困難甚至達(dá)不到零件的加工精度（特別是位置精度）要求。因此我們應(yīng)該根據(jù)零件圖的技術(shù)要求，從保證零件的加工精度要求出發(fā)，合理選擇定位基準(zhǔn)。此零件圖沒(méi)有較高的技術(shù)要求，也沒(méi)有較高的平行度和對(duì)稱度要求，所以我們應(yīng)考慮如何提高勞動(dòng)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高加工精度。為了使定位誤差減小，選擇其端面作為定位基準(zhǔn)，來(lái)設(shè)計(jì)夾具，以擋板和底面作為定位基準(zhǔn)的定位夾具。 為了提高加工效率，縮短輔助時(shí)間，決定用簡(jiǎn)單的螺母作為夾緊機(jī)構(gòu)。 2． 磨削力和夾緊力計(jì)算 （1）磨具： 磨具采用筒形砂輪M450*125*380A46L5B30,安裝在主軸，這樣就可以一次磨出端面，并且尺寸易保證。 機(jī)床： M7475B 端面磨床 由[3] 所列公式 得 查表 9.4—8 得其中： 修正系數(shù) z=24 代入上式，可得 F=889.4N 因在計(jì)算切削力時(shí)，須把安全系數(shù)考慮在內(nèi)。 安全系數(shù) K= 其中：為基本安全系數(shù)1.5 為加工性質(zhì)系數(shù)1.1 為刀具鈍化系數(shù)1.1 為斷續(xù)切削系數(shù)1.1 所以 （2）夾緊力的計(jì)算 選用夾緊螺釘夾緊機(jī) 由 其中f為夾緊面上的摩擦系數(shù)，取 F=+G G為工件自重 夾緊螺釘： 公稱直徑d=15mm，材料45鋼 性能級(jí)數(shù)為6.8級(jí) 螺釘疲勞極限： 極限應(yīng)力幅： 許用應(yīng)力幅： 螺釘?shù)膹?qiáng)度校核：螺釘?shù)脑S用切應(yīng)力為 [s]=3.5~4 取[s]=4 得 滿足要求 經(jīng)校核： 滿足強(qiáng)度要求，夾具安全可靠， 使用快速螺旋定位機(jī)構(gòu)快速人工夾緊，調(diào)節(jié)夾緊力調(diào)節(jié)裝置，即可指定可靠的夾緊力 4. 夾具設(shè)計(jì)及操作的簡(jiǎn)要說(shuō)明 如前所述，在設(shè)計(jì)夾具時(shí)，應(yīng)該注意提高勞動(dòng)生產(chǎn)率避免干涉。應(yīng)使夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于操作，降低成本。提高夾具性價(jià)比。本道工序?yàn)槟ゴ矈A具選擇了壓緊螺釘夾緊方式。本工序?yàn)槟ハ饔嗔啃?，磨削力小，所以一般的手?dòng)夾緊就能達(dá)到本工序的要求。 本夾具的最大優(yōu)點(diǎn)就是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊。 夾具的夾緊力不大，故使用手動(dòng)夾緊。為了提高生產(chǎn)力，使用快速螺旋夾緊機(jī)構(gòu)?；顒?dòng)墊板夾緊。工件加工完成后，移動(dòng)壓板向后退一定距離，工件就可以很方便的取出。工件裝夾時(shí)，先將工件放到定位裝置上面,去凈上面的鐵屑等雜物，然后將移動(dòng)壓板，壓緊工件，將螺栓擰緊就可以進(jìn)行加工了。加工完成以后將移動(dòng)壓板退出一定距離，就可以把工件直接取出。如夾具裝配圖上圖所示。 對(duì)專用夾具的設(shè)計(jì)，可以了解機(jī)床夾具在切削加工中的作用：可靠地保證工件的加工精度，提高加工效率，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，充分發(fā)揮和擴(kuò)大機(jī)床的給以性能。本夾具設(shè)計(jì)可以反應(yīng)夾具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題，如定位精度、夾緊方式、夾具結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)工藝性等問(wèn)題。 鉆夾具設(shè)計(jì): 在本次夾具設(shè)計(jì)中，指導(dǎo)老師指定設(shè)計(jì)鉆孔的夾具，在工件夾緊方面要求液壓或汽動(dòng)夾緊，最后定為利用液壓夾緊。這類夾具的特點(diǎn)是：針對(duì)性強(qiáng)，剛性好，容易操作，裝夾速度較快以及生產(chǎn)效率高和定位精度高，但是設(shè)計(jì)制造周期長(zhǎng)，產(chǎn)品更新?lián)Q代時(shí)往往不能繼續(xù)使用適應(yīng)性差，費(fèi)用較高。 4.1.1 定位分析 在工件的定位中有很多種不同的定位方法，如：工件以平面定位，工件一圓孔定位，工件以外圓定位，工件以錐孔定位等。 根據(jù)零件的形狀，我們可以選擇以平面定位或以工件中心圓孔定位。在夾具設(shè)計(jì)過(guò)程中盡量以設(shè)計(jì)基準(zhǔn)為定位基準(zhǔn)，以便減小加工誤差。所以在這道設(shè)計(jì)中采用以的內(nèi)表面以及的端面為定位基準(zhǔn)。 4.1.2 定位原理 在機(jī)械加工過(guò)程中，為了保證工件某道工序的加工要求，必須使工件在機(jī)床上相對(duì)于刀具處于正確的相對(duì)位置。當(dāng)采用機(jī)床夾具安裝一批工件時(shí)，是通過(guò)夾具來(lái)實(shí)現(xiàn)這些要求的。要實(shí)現(xiàn)工件在機(jī)床上相對(duì)于刀具占有一個(gè)正確的加工位置，必須做到以下三點(diǎn)： ①. 使一批工件在夾具中都占有一致的正確的加工位置； ②. 使夾具在機(jī)床上占有正確的位置； ③. 使刀具相對(duì)于夾具占有正確的位置。 工件在夾具中定位，就是要使工件在夾具中占據(jù)正確的加工位置，這就可以通過(guò)設(shè)置定位支承點(diǎn)，限制工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。工件在沒(méi)有采取定位措施之前，可視為一個(gè)處于空間自由狀態(tài)的剛體，根據(jù)運(yùn)動(dòng)原理學(xué)可知，任一剛體在空間直角坐標(biāo)系中都有六個(gè)自由度，即沿三個(gè)坐標(biāo)軸軸向移動(dòng)的自由度，分別用、、來(lái)表示；繞三個(gè)坐標(biāo)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度，分別用、、來(lái)表示。由此看來(lái)，未限制六個(gè)自由度的工件的位置是不確定的，當(dāng)然也是無(wú)法加工的。因此要使工件在夾具中處于正確的位置，必須對(duì)影響工件加工面位置精度的相應(yīng)自由度進(jìn)行限制。 工件的六個(gè)自由度都是客觀存在的，是工件在夾具中所占空間位置確定的最高程度。也就是說(shuō)。工件最多只有六個(gè)自由度，限制工件在某一方向的自由度，工件在夾具中該方向的位置就確定下來(lái)。工件在夾具中定位，意味著通過(guò)定位元件限制工件相應(yīng)的自由度。 4.1.3 定位元件的分析 在連桿的加工過(guò)程中，因?yàn)樵摿慵^為復(fù)雜，加上零件的特殊性，因此在設(shè)計(jì)過(guò)程中設(shè)計(jì)定位板一塊來(lái)限制零件的自由度，定位板限制了零件的X 、Y的移動(dòng)方向和旋轉(zhuǎn)方向，設(shè)計(jì)一拉桿限制了零件繞Z軸旋轉(zhuǎn)的方面，一共限制了零件的五個(gè)自由度，達(dá)到不完全定位狀態(tài)。 不完全定位可分為下列兩種情況： ①. 由于工件的加工前的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，無(wú)法也沒(méi)有必要限制某些方面的自由度； ②. 由于加工工序的加工精度要求，工件在定位時(shí)允許某些方面的自由度不被限制。 4.1.4 夾緊元件的選擇 工件在夾緊過(guò)程中應(yīng)避免夾緊元件跟工件進(jìn)行點(diǎn)接觸。因?yàn)樵邳c(diǎn)接觸的過(guò)程中，即使有很小的夾緊力也可以產(chǎn)生很大的應(yīng)力，由于定加工過(guò)程產(chǎn)生的誤差在夾緊上經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)點(diǎn)接觸的情況。但是后面還要考慮液壓缸的活塞桿與工作臺(tái)的相對(duì)位置安裝誤差，必須進(jìn)行自位平衡，則鉆模板和夾具體之間采用鉸鏈連接，使鉆模板形成自位平衡。 ①.選擇鉆套 鉆套裝在襯套中，而襯套則是壓配在夾具體上或鉆模板中。鉆套有固定鉆套，固定鉆套直接壓入鉆模板采用或配合，磨損后不容易更換，適用于中、小批量生產(chǎn)或用來(lái)加工孔距較小以及孔距精度較高的孔。 可換鉆套：可換鉆套裝在襯套中，而襯套則是壓配在夾具體或鉆模板中。鉆套由螺釘固定，以防止轉(zhuǎn)動(dòng)。鉆套與襯套間采用或配合，鉆套磨損后，可以迅速更換。適于大批量生產(chǎn)。 快換鉆套：當(dāng)要取出鉆套時(shí)，只要將鉆套朝逆時(shí)方向轉(zhuǎn)動(dòng)使螺釘頭部剛好對(duì)準(zhǔn)鉆套上的削邊上面，即可取出鉆套。 在這次設(shè)計(jì)中我選擇可換鉆套，因?yàn)槭谴笈可a(chǎn)。但是本道工序里要用自制鉆套和襯套，必須把鉆套和襯套加長(zhǎng)來(lái)保證精度和它的高度?？鞊Q鉆套如圖所示： 圖4-1 快換鉆套 ②.夾具底座與工作臺(tái)的連接 由于的加工過(guò)程中選用的機(jī)床為Z3080搖臂鉆床，《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 孟少農(nóng) 主編第二卷，表10.1-5搖臂鉆床聯(lián)系尺寸可得，底座T型槽數(shù)為5個(gè)，工作臺(tái)上面T型槽數(shù)為5個(gè)，工作臺(tái)側(cè)面槽數(shù)為3個(gè)，，，，，，，，，，，，，。 4.1.5定位誤差的分析 定位誤差是指由于定位不準(zhǔn)而引起某一工序尺寸或位置要求方面的加工誤差。對(duì)夾具設(shè)計(jì)中采用的某一定位方案，只要其可能產(chǎn)生的定位誤差小于工件相關(guān)尺寸或位置公差的1/3，即可認(rèn)為該定方案符合加工精度的要求。 在用夾具裝夾工件時(shí)，當(dāng)工件上的定位基準(zhǔn)面與夾具上的定位元件相接觸或相配合時(shí)，工件的位置即由定位元件確定下來(lái)。而對(duì)一批工件來(lái)說(shuō)，因各工件的有關(guān)表面本身和它們之間在尺寸和位置上都存在公差，且夾具上的定位元件本身及相互間存在尺寸和位置公差，因此，雖然工件已經(jīng)定位，但每個(gè)被定位的工件上的一些表面的位置仍然會(huì)產(chǎn)生變化，這就造成了工序尺寸和位置要求方面的加工誤差。 本次定位是典型的兩面一孔定位，在分析計(jì)算定位誤差時(shí)，應(yīng)該按配合間隙為最大的情況來(lái)考慮?；鶞?zhǔn)位移誤差包括兩類：⒈平面內(nèi)任意方向移動(dòng)的基準(zhǔn)位移誤差；⒉轉(zhuǎn)動(dòng)的基準(zhǔn)位移誤差。 工件兩面中心距的平均尺寸，其公差一般為：（～） 因，取 配合一般取或，所以： ⑤．計(jì)算定位誤差 加工尺寸的定位誤差，由于定位基準(zhǔn)與工序基準(zhǔn)重合，故 （4-1） == 定位誤差小于工件公差的 4.1.6 夾緊力的計(jì)算 ① 根據(jù)《金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》 浦林祥，當(dāng)進(jìn)給量為時(shí)，加工的孔所需要的切削力 轉(zhuǎn)矩為。計(jì)算按鉆的通孔軸向力計(jì)算。 ② 根據(jù)《金屬切削機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)》 浦林祥頁(yè)，常見典型加緊形式所需要的加緊力的計(jì)算公式： ⑴為了防止工件在切削力作用下平移所需要的加緊力為： （4-2） 為加緊元件與工件之間的摩擦系數(shù)，為工件與夾具支承面的摩擦系數(shù)。對(duì)于精加工機(jī)床，K為安全系數(shù)；則K的值： 則 （4-3） ⑵為防止工件在顛覆力矩的作用下繞支點(diǎn)傾斜，使工件離開基面所需要的加緊力： （4-4） ⑶為防止工件在切削力的作用下繞中心軸線轉(zhuǎn)動(dòng)所需要的加緊力為： （4-5） 所以，則加緊力去最大的力： 4.2 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 4.2.1 液壓系統(tǒng)分析 本液壓設(shè)計(jì)為鉆床夾具液壓夾緊，要求設(shè)計(jì)能實(shí)現(xiàn)：工進(jìn)，夾緊，快退，停止的工作循環(huán)。已知：所需要的夾緊力為，行程長(zhǎng)為，液壓系統(tǒng)的執(zhí)行元件使用液壓桿，取工作部分運(yùn)動(dòng)是采用的懸空。快進(jìn)、快退速度為，快進(jìn)行程長(zhǎng)度為工進(jìn)行程長(zhǎng)度為，往復(fù)運(yùn)動(dòng)的加速、減速時(shí)間不希望超過(guò)0.2s；動(dòng)力滑臺(tái)采用平導(dǎo)軌，其靜摩擦系數(shù)為，動(dòng)摩擦系數(shù)；液壓系統(tǒng)中的執(zhí)行元件使用液壓缸。液壓缸主要參數(shù)的確定： ①.初步確定液壓缸的工作壓力 由于液壓缸的最大推力為5360N，有《液壓傳動(dòng)》章宏甲主編，機(jī)械工業(yè)出版社表11-2按負(fù)載選擇執(zhí)行元件剛做壓力為5000～10000N之間，工作壓力P取3。 ②.計(jì)算液壓缸的尺寸 本次的液壓缸可選用單桿式的，并在快動(dòng)時(shí)作差動(dòng)連接，在種情況下無(wú)桿進(jìn)油的工作面積是有桿腔工作面積的兩倍，則活塞桿直徑d與缸筒直徑D的關(guān)系為：。液壓缸回路上必須有背壓，根據(jù)《液壓工程手冊(cè)》，表12.3-13，的數(shù)值可取，快進(jìn)時(shí)液壓缸隨作差動(dòng)連接，但是由于油管中有壓降的存在，有桿腔的壓力必須大于無(wú)桿腔，估計(jì)可取0.5來(lái)估算。液壓缸的機(jī)械效率取。 由工進(jìn)的推力按差動(dòng)液壓缸的計(jì)算公式可得： 根據(jù)公式 （4-6） 故有 （4-7） = 所以 （4-8） 參考《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》，表23.6-32液壓缸內(nèi)徑尺寸系（摘自），取，由此可得液壓缸兩腔的實(shí)際有效面積為： （4-8） ③.校驗(yàn)液壓缸活塞桿的強(qiáng)度和穩(wěn)定定位： 校驗(yàn)活塞桿的強(qiáng)度 活塞桿的材料為45鋼，則 （4-9） 則活塞桿的強(qiáng)度符合要求 校驗(yàn)活塞桿的穩(wěn)定性 活塞桿橫截面積的慣性矩量 （4-10） 由《材料力學(xué)》第4版，劉鴻主編 高等教育出版社式9.5可得： （4-11） 其中 則，活塞桿穩(wěn)定性符合要求。 根據(jù)上述的D與d的值，可以估算液壓缸在各個(gè)階段的中的壓力，流量和功率，如下表所示： 表4-1 液壓缸在各個(gè)階段的中的壓力，流量和功率 工況 負(fù)載 回油腔壓力 進(jìn)油腔壓力 輸入流量 輸入功率 計(jì)算公式 快 進(jìn) 啟動(dòng) 1396 0.434 —— —— 加速 2011 0.791 —— —— 恒速 775 0.662 30.19 0.39 工進(jìn) 13711 0.8 2.365 0.5 0.034 快 退 啟動(dòng) 1551 0.487 —— —— 加速 2011 0.5 1.45 —— —— 恒速 775 1.22 30.14 0.68 根據(jù)《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》，頁(yè)表31-1液壓缸參數(shù)的綜合應(yīng)用，供油直徑為8, 導(dǎo)向距離為。 根據(jù)表31-2液壓缸的類型，選為活塞式。 根據(jù)表31-5，工程機(jī)械用標(biāo)準(zhǔn)液壓缸缸體外徑，材料45鋼，液壓缸的外徑為120，則壁厚為25。 活塞與活塞桿的連接結(jié)構(gòu)，根據(jù)表31-9常用的活塞桿的連接結(jié)構(gòu)為螺紋連接?；钊牟牧线x耐磨鑄鐵（鑄鐵HT200）。 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程如下： ⑴負(fù)載分析 工作負(fù)載 前面已經(jīng)分析了，加緊所需要的加緊力為。 慣性負(fù)載 （4-12） 阻力負(fù)載 靜摩擦阻力 動(dòng)摩擦阻力 由此得出液壓缸在各工作階段的負(fù)載值如表所示： 表4-2 液壓缸在各工作階段的負(fù)載值 工況 負(fù)載組成 負(fù)載值 推力 啟動(dòng) 1396N 1551N 加速 1810N 2011N 快進(jìn) 698N 775N 工進(jìn) 12340N 13711N 快退 698N 775N 注：⒈液壓缸的機(jī)械效率取 ⒉不考慮動(dòng)力滑臺(tái)上顛覆力矩的作用。 4.2.2 液壓系統(tǒng)的擬定 液壓回路的選擇 首先選擇調(diào)速回路。這是一臺(tái)機(jī)床液壓系統(tǒng)的功率小，滑臺(tái)運(yùn)動(dòng)速度低，工作負(fù)載變化小，可以采用進(jìn)口節(jié)流的調(diào)速形式。為了解決進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路在加緊十產(chǎn)生沖擊現(xiàn)象，回油路上要求設(shè)置背壓閥。由于液壓系統(tǒng)選用了節(jié)流調(diào)速的方式，系統(tǒng)中油液的循環(huán)必然是開放的。 從工況中可以看到，在這個(gè)液壓系統(tǒng)的工作循環(huán)內(nèi)，液壓缸交替的要求油源提供低壓大流量和高壓小流量的油液。最大流量與最小流量之比約為15，而快進(jìn)快退所需要的時(shí)間和工進(jìn)所需要的時(shí)間分別為： + = （4-13） =2.67 可以知道：9，所以提高系統(tǒng)的效率、節(jié)省能量的角度上看，采用單個(gè)定量泵作為油源，如下圖： 圖4-2 液壓回路的選擇 （a）泵源 （b）換向回路 （c）速度換接回路 （d）保壓回路 其次是選擇快速運(yùn)動(dòng)和換向回路，系統(tǒng)中采用節(jié)流調(diào)速回路后，無(wú)論采用什么油源形式都必須有單獨(dú)的油路直接通向液壓缸兩腔，以實(shí)現(xiàn)快速運(yùn)動(dòng)。在系統(tǒng)中，單桿液壓缸要作差動(dòng)連接，所以他的快進(jìn)、快退換向回路應(yīng)采用上圖4-2示（b）回路。 再次是選擇速度換接回路，由工況圖中的曲線得知壓塊從快進(jìn)到工進(jìn)的時(shí)候，輸入液壓缸的流量由26.936降到2.56。當(dāng)夾具壓塊由工進(jìn)轉(zhuǎn)換為快退是，回路中通過(guò)的流量很大進(jìn)油路中通過(guò)的28.04回油路中通過(guò)28.042×（7854／4006）≈60。為了保證平穩(wěn)起見，可采用電液換向閥式換接回路如上圖4-2（b）所示。 然后考慮保壓回路，保壓回路以保證工件在夾緊過(guò)程中工件在切削力的作用下占有正確的位置，保證液壓缸中的壓力不變，這里選擇一個(gè)二位二通的換向閥來(lái)?yè)Q向，實(shí)現(xiàn)保壓的過(guò)程。4-2（d）所示。 最后，再考慮壓力控制回路系統(tǒng)的調(diào)壓閥問(wèn)題，已在油源中解決，卸荷問(wèn)題如采用中位機(jī)能為Y型的三位換向閥來(lái)實(shí)現(xiàn)上圖4-2（b）就是不須再設(shè)置專用的元件或油路 圖4-2 參考液壓系統(tǒng) 4.2.3 液壓的綜合回路 把上面所選出的各種回路組合在一起就可以得到，如圖4-2所示的，未設(shè)置虛線框內(nèi)元件時(shí)的形狀。在本次設(shè)計(jì)中由于液壓壓緊機(jī)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單一點(diǎn)，所以經(jīng)過(guò)翻閱資料，參考圖4-2對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行如下的修改和整理： 1.在液動(dòng)換向回路中串接換向閥，換向閥利用閥心相對(duì)于閥體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使油路接通、關(guān)斷，或變換油流方向，從而使液壓執(zhí)行元件啟動(dòng)、停止或變換運(yùn)動(dòng)方向。 換向閥應(yīng)滿足： 1）油液流經(jīng)閥時(shí)的壓力損失要小。 2）互不通的油口間的泄漏要小。 3）換向要平穩(wěn)、迅速而可靠。 2.為了機(jī)床停止工作時(shí)系統(tǒng)的油液流回油箱，導(dǎo)致空氣進(jìn)入系統(tǒng)，影響液壓系統(tǒng)的平穩(wěn)性的問(wèn)題，須在電液換向閥的出口處增加一個(gè)單向閥。 3.為了過(guò)濾混在液壓油液中的雜質(zhì)，使進(jìn)到系統(tǒng)中去的油液污染度降低，保證系統(tǒng)正常的工作，須在系統(tǒng)中安裝濾油器。 4.為了使被控制系統(tǒng)或回路的壓力維持恒定，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、調(diào)壓或限壓作用，須在系統(tǒng)中安裝溢流閥。 對(duì)溢流閥的要求是：調(diào)壓范圍大，調(diào)壓偏差小，壓力振擺小，動(dòng)作靈敏，過(guò)流能力大，噪聲小。 在系統(tǒng)中，溢流閥的主要用途有： 1） 作溢流閥，使系統(tǒng)壓力恒定。 2） 作安全閥，對(duì)系統(tǒng)起過(guò)載保護(hù)作用。 3） 作背壓閥，接在系統(tǒng)回油路上，造成一定的回油阻力，以改善執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性。 4） 實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)壓或使系統(tǒng)卸荷。 經(jīng)過(guò)這樣一調(diào)整和修改后的液壓系統(tǒng)如圖4-3所示，結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單了，而且在應(yīng)用過(guò)程中比較合理。 圖4-3 設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng) 37 4.2.4 液壓系統(tǒng)元件的選擇 4.2.4.1 液壓泵的選擇 液壓缸在整個(gè)工作循環(huán)中的最大工作壓力為2,如果取進(jìn)油路上的壓力損失為0.8（參閱《液壓傳動(dòng)》章宏甲、黃誼主編，機(jī)械工業(yè)出版社，P表11-4，進(jìn)油路總壓力損失經(jīng)驗(yàn)值，可得），壓力繼電器調(diào)整壓力的高出系統(tǒng)最大工作壓力之值為0.5 ，則，液壓泵的工作壓力應(yīng)為：P=2+0.8+0.5=3.3。液壓泵應(yīng)該向液壓系統(tǒng)提供最大流量為25.2（參閱液壓系統(tǒng)工況圖）。如果回路中的泄漏按液壓缸輸入流量的10﹪估計(jì)，則，液壓泵的總流量應(yīng)該為：27.72。由于溢流閥的最小穩(wěn)定溢流流量為：=3。而工進(jìn)時(shí)的輸入的液壓缸的流量為0.5，所以，流量最少的規(guī)格應(yīng)該為3.5。 根據(jù)壓力和流量的數(shù)值產(chǎn)品目錄，最后確定選用單級(jí)的葉片泵YB-32（參閱《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》下冊(cè)，第二版，<機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)>聯(lián)合主編，化學(xué)工業(yè)出版社，表11-59，可得）;由于，液壓桿在快退時(shí)輸入功率最大，這相當(dāng)于液壓泵輸出的壓力1.8，流量為38。時(shí)的情況，如果葉片泵的總效率，則液壓泵的驅(qū)動(dòng)電機(jī)所需要的功率為： =0.26 （4-14） 參閱《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》吳宗澤，羅圣國(guó)主編，高等教育出版社，表12-7，電機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)，可選擇Y801-4型電動(dòng)機(jī)，其額定功率為0.55。 4.2.4.2 閥類元件及輔助元件 根據(jù)液壓系統(tǒng)的工作壓力和電機(jī)通過(guò)各類閥類元件和輔助元件的實(shí)際流量，可選出這些元件的型號(hào)及規(guī)格，表4-3所示選出的一種方案。 表4-3 元件的型號(hào)及規(guī)格 序號(hào) 元件名稱 型號(hào) 規(guī)格 1 濾油器 XU-6X80J 5 Mpa,6 l/min 2 齒輪泵 CB-B4 2.5Mpa,4 l/min 3 電動(dòng)機(jī) Y801-4 N=0.55KW 4 溢流閥 YF-L20B 2.5Mpa,20通徑 5 單向閥 DIF-L20H3 21 Mpa,20通徑 6 換向閥 24D0-B6C 7L/min,6通徑 4.2.5 油箱的選擇 油箱容積按照《液壓傳動(dòng)》章宏甲、黃誼主編，機(jī)械工業(yè)出版社，P式子7-7估算當(dāng)ε為5時(shí)求得容積，按照GB2876-81規(guī)格取靠近的標(biāo)準(zhǔn)值 4.2.6 液壓系統(tǒng)的性能驗(yàn)算 4.2.6.1 回路的壓力損失驗(yàn)算 由于系統(tǒng)的具體管路布置尚未確定，整個(gè)回路的壓力損失無(wú)法估算，僅只閥類元件對(duì)壓力損失所造成的影響可以看得出來(lái)，提供調(diào)定系統(tǒng)中的某些壓力值是參考，這里估算從略。 4.2.6.2 油液溫升驗(yàn)算 在這個(gè)夾具液壓系統(tǒng)中工進(jìn)的長(zhǎng)度不是很長(zhǎng)，主要的溫升由三種原因產(chǎn)生：油泵損失所產(chǎn)生的溫升、通過(guò)閥孔時(shí)所產(chǎn)生的油升溫和其他原因產(chǎn)生的溫升。 1.油泵產(chǎn)生的溫升 這種溫升的產(chǎn)生主要是對(duì)油泵的部分功的損耗轉(zhuǎn)換成熱量，產(chǎn)生的溫升。 《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》下冊(cè)，第二版，<機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)>聯(lián)合主編，化學(xué)工業(yè)出版社，式子11-51，可得： ==46卡/小時(shí) （4-15） 2.通過(guò)閥孔時(shí)的溫升 這類溫升是液壓油液流過(guò)閥孔是產(chǎn)生的熱量，即使說(shuō)，是液壓泵的全部熱量經(jīng)過(guò)溢流閥返回到油箱十發(fā)的熱量。 《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》下冊(cè)，第二版，<機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)>聯(lián)合主編，化學(xué)工業(yè)出版社，式子11-53，可得： （4-16） =卡/小時(shí) 3.由于管路幾其他損失所發(fā)生的熱量 此項(xiàng)發(fā)熱量，包括很多復(fù)雜的因數(shù)，由于其值較小和和管道散熱的關(guān)系，故在計(jì)算時(shí)常予忽略，一般可取全部能量的0.03～0.05，即使說(shuō)： =9卡/小時(shí) 則： 46+184+9 =239卡/小時(shí) 按照《液壓傳動(dòng)》章宏甲、黃誼主編，機(jī)械工業(yè)出版社，P表11-3可以求出油液溫升近似值：15.88℃ 當(dāng)驗(yàn)算出來(lái)的油液溫升超過(guò)允許值時(shí)，系統(tǒng)中必須考試設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)睦鋮s器。油箱中的油液允許的溫升值隨主機(jī)的不同而不同：一般機(jī)床為25～30，工程機(jī)械為34～40。 參 考 文 獻(xiàn) [1]吳宗澤，羅圣國(guó).機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：高等教育出版社，2004.4 [2]李益民.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994.7 [3]孟少農(nóng).機(jī)械加工工藝手冊(cè)第1卷[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1991.9 [4]黃如.，切削加工簡(jiǎn)明實(shí)用手冊(cè)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004.7 [5]四川省機(jī)械工業(yè)局.復(fù)雜刀具設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1979.9 [6]李洪.機(jī)械加工工藝手冊(cè)[M].北京：北京出版社，1990.12 [7]艾興，肖詩(shī)綱.切削用量簡(jiǎn)明手冊(cè)第3版[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1993 [8] 東北重型機(jī)械學(xué)院，洛陽(yáng)工學(xué)院，第一汽車制造廠職工大學(xué).機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)第二版[M].上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1994.4 [9]東北工學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)，機(jī)械制圖教研室.機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1974.4 [10]李儒荀.刀具設(shè)計(jì)原理與計(jì)算[M].江蘇：江蘇科學(xué)技術(shù)出版社，1985.5 [11]邱宣懷.機(jī)械設(shè)計(jì)第四版[M].北京：高等教育出版社，2002.4 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