南昌航空大学科技学院学士学位论文

毕业设计（论文）开题报告

题目立式组合机床动力滑台液压系统设计

专 业 名 称 机械设计制造及其自动化

班 级 学 号 088105208

学 生 姓 名 李 虎

指 导 教 师 柴 京 富

填 表 日 期 2012 年 3 月 25 日

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一、选题的依据及意义：

选题依据：

选择动力滑台液压系统设计的课题主要是因为在工业生产中应用十分广泛，在实际生产中探讨液压系统中较常见的工艺方法和设计结构。该课题涉及的知识面较广，设计要求也比较高，学生在设计过程中可以得到很好的锻炼，尤其是对思考能力。课题的研究内容包括机械设计、机械原理、液压机、液压与气压传功、机械制造工艺等知识，对学生在设计方面性具有规范性作用。课题要求学生在机械知识要足够的全面和较强的创新能力。课题是典型的机械液压设计类课题，涉及机械液压方面的知识很广。

选题意义：

（1） 综合运用和巩固机械设计相关课程的基本理论和专业知识，培养从事 模具设计与机械设计的初步能力，为实际工作打下良好的基础。

（2） 培养分析问题和解决问题的能力。经过该设计环节，应该能全面理解

掌握液压工艺，液压设计等相关机械设计的内容；掌握液压工艺与机械设计的基本方法和步骤，

（3） 培养认真负责、踏实细致的工作作风和严谨科学态度，强化质量意 识的时间观念，养成良好的职业习惯。

（4）工业发展水平的不断提高，工业产品更新速度加快，对液压系统的要求越来越高，

二、国内外研究概况及发展趋势（含文献综述）：

液压传动和气压传动称为流体传动，是根据17世纪帕斯卡提出的液体静压力传动原理而发展起来的一门新兴技术，是工农业生产中广为应用的一门技术。如今，流体传动技术水平的高低已成为一个国家工业发展水平的重要标志。

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第一个使用液压原理的是1795年英国约瑟夫·布拉曼(Joseph Braman,1749-1814)，在伦敦用水作为工作介质,以水压机的形式将其应用于工业上,诞生了世界上第一台水压机。19xx年他又将工作介质水改为油,进一步得到改善。

第一次世界大战(1914-1918)后液压传动广泛应用,特别是19xx年以后,发展更为迅速。液压元件大约在 19 世纪末 20 世纪初的20年间,才开始进入正规的工业生产阶段。1925 年维克斯(F.Vikers)发明了压力平衡式叶片泵,为近代液压元件工业或液压传动 的逐步建立奠定了基础。20 世纪初康斯坦丁·尼斯克(G·Constantimsco)对能量波动传递所进行的理论及实际研究;19xx年对液力传动(液力联轴节、液力变矩器等)方面的贡献，使这两方面领域得到了发展。

我国的液压工业开始于20世纪50年代，液压元件最初应用于机床和锻压设备。60年代获得较大发展，已渗透到各个工业部门，在机床、工程机械、冶金、农业机械、汽车、船舶、航空、石油以及军工等工业中都得到了普遍的应用。当前液压技术正向高压、高速、大功率、高效率、低噪声、低能耗、长寿命、高度集成化等方向发展。同时，新元件的应用、系统计算机辅助设计、计算机仿真和优化、微机控制等工作，也取得了显著成果。

目前，我国的液压件已从低压到高压形成系列，并生产出许多新型元件，如插装式锥阀、电液比例阀、电液伺服阀、电业数字控制阀等。我国机械工业在认真消化、推广国外引进的先进液压技术的同时，大力研制、开发国产液压件新产品，加强产品质量可靠性和新技术应用的研究，积极采用国际标准，合理调整产品结构，对一些性能差而且不符合国家标准的液压件产品，采用逐步淘汰的措施。由此可见，随着科学技术的迅速发展，液压技术将获得进一步发展，在各种机械设备上的应用将更加广泛。

三、研究内容及实验方案：

本论文主要阐述了组合机床动力滑台液压系统，能实现的工作循环是：快速前进→ 工作进给 →快速退回 →原位停止，

本设计主要是为机床设计的液压传动系统。液压系统应用在机床中，可以实现机 3

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床的自动进给，刀具的自动转换等。而且可以使机床的运动更平衡，加工精度更高，效率更高，从而实现机床的自动化。为了达到以上效果，我们做了这个设计。

本设计的主要涉及的内容有机床负载的分析，运动特性的分析，液压系统图的设计，液压元件的选择，液压缸的设计等。

液压系统方案设计是根据主机的工作情况、主机对液压系统的技术要

求、液压系统的工作条件和环境条件以及成本，经济性、供货情况等诸多因素，进行全面、综合的设计，从而拟定出一个各方面比较合理的、可实现的液压系统的方案来。其内容包括：液压回路的分析、选择与合成，液压系统原理图的拟定、设计与分析。动力滑台为立式布置，动力滑台拟采用液压驱动；工件采用机械方式夹紧。课题所设计的液压系统是立式组合机床液压动力滑台液压系统,主要是完成系统原理图和该系统主要零件的结构及有关设计计算。液压泵及叠加式液压元件的选用，液压缸采用双作用液压缸，液压缸作为液压系统的执行元件安装在机床的床身上，与液压供油装置分开布置，避免两者之间形成振动干涉。

四、目标、主要特色及工作进度

组合机床的液压系统应使其工作时运行平稳、可靠，满足工况要求，保证组合机床的可靠性和性能要求。

本课题所设计的组合机床在普通车间使用，工作环境要求不高，对环境温度、湿度、尘埃情况没有特殊的要求，液压系统的安装必须稳定，避免对机床产生直接的冲击振动，影响机床加工精度及寿命。

本课题设计的液压系统对重量、外形尺寸、经济性没有特殊的要求 ，但必须符合一般的普遍设计原则：重量轻、体积小、成本低、效率高、结构简单、工作可靠、使用维护方便。根据设计任务书要求选择叠加阀系列液压元件。

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工作进度按照任务书给的时间表来，时间表如下：

1. 收集有关资料，写出开题报告 （2周）2月20日-3月04日

2．熟悉相关知识 （3周）3月05日-3月25日

3．方案设计及主要部件图，运动循环图设计 （4周）3月26日-4月22日

4．液压系统设计 （2周）4月23日-5月06日 5. 外文资料翻译（不少于6000实词） （1周）5月07日-5月13日

6．撰写毕业论文 （3周）5月14日-6月03日

7．准备毕业答辩 （2周）6月04日-6月15日

五、参考文献

Ⅳ 、主 要参考资料：

【1】孙桓等主编.机械原理.高等教育出版社，2001

【2】濮良贵等主编.机械设计.高等教育出版社，2001

【3】余新陆 .液压机. 机械工业出版社，1990 【4】余新陆 杨津光.液压机的结构与控制. 机械工业出版社，1989 【5】Shigley J E,Uicher J J.Theory of machines and mechanisms.New York:McGraw-Hill Book Company,1980

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第二篇：组合机床动力滑台液压系统

《液压与气压传动》

课程设计说明书

设计题目：组合机床动力滑台液压系统

专    业：机械设计制造及其自动化

班    级：                    

学    号：                    

姓    名：                     

指导老师：                     

完成日期：2011年1月13日

目      录

一、课程设计任务………………………………………2

二、负载分析……………………………………………4

2.1负载计算…………………………………………………4

2.2负载速度图………………………………………………5

三、液压系统方案设计…………………………………6

3.1方案的分析………………………………………………7

3.2组合机床动力滑台液压系统原理图……………………8

四、液压系统参数计算…………………………………8

4.1液压缸参数计算…………………………………………8

4.2液压泵的参数计算………………………………………10

4.3电动机的选择……………………………………………11

五、液压元件的选择……………………………………12

5.1液压附件…………………………………………………12

5.2液压主元件………………………………………………15

六、验算液压系统性能…………………………………15

6.1液压损失的验算及泵压力的调整………………………15

6.2液压系统的发热和温升验算……………………………18

七、心得体会……………………………………………19

八、参考文献……………………………………………19
一、课程设计任务书

课程名称：液压与气压传动课程设计

设计题目：组合机床动力滑台液压系统

指导教师（签字）：                                  年   月    日

系（教研室）主任（签字）：                         年   月    日

二、负载分析

组合机床是由通用部件和部分专用部件组成的高效、专用、自动化程度较主的机床。它能完成钻、扩、铰、镗、铣、攻螺纹等加工工序。动力滑台是组合机床的通用部件，它上面安装着各种旋转刀具，常用液压或机械装置驱动滑台按一定的动作循环完成进给运动。

组合机床要求动力滑台空载时速度快、推力小；工进时速度慢、推力大，速度稳定；速度换接平稳；功率利用合理、效率高、发热少。

根据课程设计任务书，要求设计一台组合机床动力滑台液压系统。机床要求的工作和循环是：要求实现工作快进、工进、快退过程，最后自动停止；动力滑台采用平导轨。

机床自动化要求：要求系统采用电液结合，实现自动循环，速度换接无冲击，且速度要稳定，能承受一定量的反向负载。液压系统的工作条件和环境条件，经济性与成本等方面的要求。

负载特性分析和运动参数分析两部分。

通过计算确定液压执行元件的负载大小和方向，并分析执行元件在工作过程中可能产和的冲击、振动及过载等情况。

负载分析中，暂不考虑回油腔的背压力，液压缸的密封装置产生的摩擦阻力在机械效率中加以考虑。因是平导轨，重力的水平力为零，需要考虑的力有：切削力，导轨摩擦力和惯性力。

2.1负载计算

1.      工作负载

导轨的正压力等于有动力部件的重力

运动部件总重力  G=4000N

切削力  =9000N

2.      摩擦负载

静摩擦力 

动摩擦力  

3.      惯性负载

惯性力  

4.      各工况负载

若忽略切削力引起的颠覆力矩对导轨摩擦力的影响，并设液压缸的机械效率，则液压缸在各工作阶段的总机械负载可以算出，如下：

启动 

加速 

快进 

工进 

快退 

表2.1 液压缸各运动阶段负载表

5.      快进、工进和快退时间和速度并绘制负载——时间图和速度——时间图

研究主机依据工艺要求应对何种运动规律完成一个工作循环，即研究运动形式（是平移、回转或摆动）、运动的速度大小和变化范围、运动行程长短，运动变化规律（循环过程与周期）等。

2.2负载速度图

根据负载计算结果和已知的各阶段的速度，可绘制出负载（F—1）和速度图（v—1）,见图1（a）、（b）。横坐标以上为液压缸前进时的曲线，以下为液压缸活塞缸退回时的曲线。图1 a 液压缸各阶段负载图

图1 b 液压缸各阶段速度图

三、液压系统方案设计

液压系统方案设计是根据主机的工作情况、主机对液压系统的技术要求、液压系统的工作条件和环境条件以及成本，经济性、供货情况等诸多因素，进行全面、综合的设计，从而拟定出一个各方面比较合理的、可实现的液压系统的方案来。其内容包括：油路循环方式的分析与选择，油源形式的分析与选择，液压回路的分析、选择与合成，液压系统原理图的拟定、设计与分析。

3.1选择基本回路

（1）液压泵种类的确定

参考同类组合机床，选用双作用叶片泵双泵供油、调速阀进油节流调速的开式回路，溢流阀作定压阀。为防止钻通时滑台突然失去负载向前冲，回油路上设置背压阀（定压式），初定背阀值.

因系统动作循环要求正向快进和工作，方向快退，且快进、快退速度相等，因此选用单杆活塞液压缸，快进时差动连接，无杆腔面积等于有杆腔面积的两倍。工作台要完成单向进给运动，先采用固定的单活塞杆液压缸。其动作如上图所示。

（2）快速、换向和速度换接回路确定

根据该设计的运动方式和要求，采用差动连接与双泵供油两种快速运动回路来实现快速运动。即快进时，由大小泵同时供油，液压缸实现差动连接。

该系统对换向要求平稳较高，选用电液换向阀的换向回路。为便于实现差动，选用三位五通阀。为提高换向的位置精度，采用死挡铁和压力继电器的行程终点往返控制。

（3）调速回路与油路循环方式的确定

选定调速方案和液压基本回路后，再增添一些必要的元件和配置一些辅助性油路，如控制油路、润滑油路、测压油路等，并对回路进行归并和整理，就可将液压回路合成为液压系统。

a.快进

按下启动按钮，电磁铁1Y得电，电磁换向阀7处于左位，在控制油咱的驱动下，液动换向阀6切换至左位。主油路的进油路：小泵1→单向阀2→顺序阀5（预控压力阀）→液动阀6左位→行程阀11→液压缸右腔。由于快进时动力滑台负载小，泵的出口压力较低，液控顺序阀9关闭。所以液压缸左腔回油→液动阀6左位→单向阀8→行程11→液压缸右腔。液压缸实现差动连接，且此时两泵同时供量流量最大，滑台右向快进。

b.工进

快进到预定位置，滑台上的行程挡块压下行程阀11，切断了原来进入液压缸右腔的油路。此时，从电磁换向阀6左位来的油液→调速阀12→液压缸右腔。由于调速阀的接入使系统的压力升高，达到或超过卸载阀3的调定压力，大流量泵通过卸载阀3卸载，单向阀2自动关闭，只有小流量泵向系统供油，滑台慢速向右工进。

c.快退

当滑台碰到死挡铁后停止运动。这时，泵的压力升高，流量减小，直至输出流量仅能补偿系统内部泄漏为止。此时，液压缸右腔压力随之升高，压力继电器动作并发出快退信号，1Y失电，2Y得电，电磁先导阀7、液动换向阀6处于右位。主油路的进油路：泵1→顺序阀5→液动阀6右位→液压缸左腔。回油路：液压缸右腔→行程阀11→流动阀6右位→油箱。由于此时空载，泵的供油压力低，输出流量大，滑台快速退回。

d.原位停止

  当滑台快退到远位时，挡块压下行程阀开关，使电磁铁1Y，2Y失电，液动阀6、电磁先导阀7处于中位，滑台停止运动，泵1通过液动阀6处于中位卸载。为了使卸载状态下控制油路保持一定预控压力，泵1和液动阀6之间装有参院控压力阀5。

3.2组合机床动力滑台液压系统原理图

组成液压系统原理图、电磁铁动作顺序表

表3.1为该滑台的电磁铁动作顺序表

四、液压系统的参数的计算

液压系统的主要参数设计是指确定液压执行元件的工作压力和最大流量。液压执行元件的工况图是选择系统中其它液压元件和液压基本回路的依据，也是拟定液压系统方案的依据。

液压执行元件的类型，根据主机所要实现的运动形式（移动、转动或摆动）和性质（速度和负载的大小）而定。

4.1液压缸参数计算

1.初选液压缸的工作压力

按课本中表8-1即表2，初定液压缸的工作压力为

表4.1液压缸参考背压

2.计算液压缸的主要尺寸

该设计要求动力滑台的快进、快退速度相等，故采用活塞杆固定的单杆式液压缸。快进时采用差动边接，并取无杆腔有效面积A1等于有杆腔有效面积A2的两倍，即A1=2A2。为了防止在钻孔钻通时滑台突然前冲，在回油路中安装有背压阀，按课本中表8-2，初选背压。负载分析得最大负载为工进阶段的负载F=10421N，按此计算A1，则

     =29cm

液压缸直径 D=

  由A可知活塞杆直径

 D=0.707D=0.707×6.08=4.30cm

    按GB/ T2348-1993将所计算的D与d值分别圆整到相近的标准直径，以便采用标准的密封装置。圆整后得：D=6.3cm  d=4.5cm

按标准直径算出   A

               

  按最低工进速度验算液压缸尺寸查机械设计手册，调速阀最小流定量，因工进速度V=0.06m/min为最小速度，则有式的：

故满足最低速度的要求。

3.计算液压缸在工作循环中各工作阶段的工作压力了、流量和功率。

     根据液压缸的负载图和速度图以及液压缸的有效面积，可以算出液压缸工作过程各阶段的压力、流量和功率，在计算工进时背压按=0.8Mpa代入公式，快退市背压按=0.5Mpa代入计算公式，如下：

        Pa

快进

        

        

工进 

      

      

      

 快退  

       

计算结果列于表3中

        表4.2 液压缸所需的实际流量、压力和功率

注：1、差动连接时，液压缸的回路口到进油口之间的压力损失△P=0.5Mpa, 而

=  +△P。

2、快退时，液压缸有杆腔进油，压力为，无杆腔回油压力为。

液压能源装置时是液压系统的重要组成部分。通常有两种形式：一种是液压装置与主机分离的液压泵站；一种是液压装置与主机合为一体的液压泵组（包括单个液压泵）。

                               

4.2 液压泵的参数计算

1.选择液压泵

（1）液压泵工作压力的计算

      由以上计算的相关数据可知，工进阶段液压缸的工作压力最大，若取进油力损失，压力继电器可靠动作需要压力0.5MPa，则液压泵最高工作压力可按P==（37.3+5+5）Pa=4.73MPa

      故泵的额定压力可取Pr=1.25×4.73MPa=5.9MPa

（2）液压泵流量的计算

     工进时所需最小流量是0.187L/min，设溢流阀最小溢流量为2.5L/min，小泵流量按快进快退时液压所需要的最大流量是7.15L/min，则泵的总流量为=1.1×7.15=7.865L/min大泵流量

（3）液压泵的确定

根据计算的压力和流量差表，选用YB1型叶片泵，给泵的额定压力为6.3MPa，转速为960-1450r/min，公称排量为2.5-100mL/r。大泵取6L/min，转速为960r/min。

电动机的选择

系统为双叶泵供油系统，其中小泵1的流量

                  

大泵流量

                   

差动快进是，快退时两泵同时向系统供油；工进时，小泵向系统供油，大泵卸载。下面分别计算三个阶段所需要的电动机功率P。

4.3电动机的选择

1、快进快退

          差动快进时，大泵的出口压力油经单向阀2后于小泵回汇合，然后经顺序阀5三位五通电液换向阀6、7及行程阀11进入液压缸的大腔，大腔的压力，差样本可知，小泵的出口压力损失，大泵的出口压力损失。于是计算可得小泵的出口压力为15.2Pa（总效率为0.5），大泵出口压力为16.7Pa（总效率为0.5）。

电动机功率

      

         =538w

  2.工进

   考虑到调速阀所需最小压力差。压力继电器可靠动作需要压力差。

因此工进时小泵的出口压力

    

而大泵的卸载压力取（小泵的总效率为0.565，大泵的总效率为0.3）

电动机的功率

      

         =628W

3、快进

类似差动快进分析知：小泵的出口压力=1.5MPa，（总效率为0.5）；出口压力位16.5MPa。电动机效率

    

        =524W

由以上结果，快进时的功率最大。据此可以选择相应的电动机为Y90S1-6型，额定功率为0.75KW，满载转速960 r/min，同步转速1000r/min。

五、液压元件的选择

5.1 液压附件

  （1）各元件和辅件列表

1）过滤器的选择

为了保证液压系统的正常工作和可靠性，必须对液压油液污染进行控制，因此就需要过滤油液。过滤的功用就是过滤掉油液中的杂质，维护油液的清洁，防止油液污染，保证油液系统正常工作。

选用的过滤器的精度应满足系统要求，要有做够的通路能力，结合过滤装置在液压系统中的安装位置，根据相关资料来选取。按表5所示，可知道系统的过滤精度，因此课程《机械设计手册》得到合适的过滤器，差得过滤器的型号为XU-C63X100。

          表5.1 各种液压系统的过滤精度要求

 该设计中，过滤器安装在泵的吸油口，防止大颗粒杂质进入泵内，同时有较大的通流能力，防止空穴现象。

   2）热交换的选用

热交换器是泠却器和加热器的总称。

液压系统油液温度一般控制在正常工作温度范围（20~65）内。因此在过泠或过热的环境中就需要加热或领泠却，以控制油温在合理范围内。

a.泠却器

     对泠却器基本要求是在保证散热面积足够大，散热功率和压力损失大小的前提下，要求结构紧凑、坚固、体积小和重量轻，有自动控温装置以保证油温控制的准确性。此处，采用最简单常用的方法是多管水冷式冷却器。

b.加热器

该设计选用电加热器。电加热器使用方便，易于自动控制温度，故采用电加热器。发热部分全部浸在油液流动处 ，便于热量交换，电加热器表面温度功率密度不得超过,以免油液局部温度过高而变质。

3）压力表辅件

压力表辅件主要包括压力表及压力表开关。

a.  压力表

液压系统各工作点的压力一般都用压力表来观测，以调整到要求的工作压力。该设计采用最常用的弹簧管式压力表，在选用压力表时，其量程比液压系统压力要高，应为系统最高工作压力的1.5倍左右。选用精度等级2.5的压力表。

b.  压力表开关

压力表开关用于切断忽然接通压力表与油的通道，压力表相当于一个小型截止阀。该设计采用六点压力表开关，型号为K-6，其中四点四个测点油路相通，测得相应的油液压力。

（2）管路尺寸

a.油管的选择

根据选定的液压阀的连接油口尺寸确定管道尺寸。液压缸的进出油管按输入、排出的最大流量来计算。由于该系统液压缸差动连接快进快退时油管内流量最大，其实际流量为泵的额定流量的两倍达20L/min，液压缸进出油管直径d，按《机械设计手册》查得，选用内径为8mm，外径为14mm，钢管接头螺纹为，管子壁厚为2mm。

c.  管接头的选择

管接头用于管道与管道式管道与液压元件之间的连接，必须在强度足够的前提下，安装、拆卸方便，抗振动、冲击，密封性能好，外形尺寸小、加工工艺性好。该液压系统为不超过8MPa的中低压系统，可采用结构简单，性能良好、体积小、加工方便、成本低和重复使用性好的扩口式管接头。

（3）油箱容量

油箱在液压系统中主要功能是储存液压系统所需要的足够油液，散发油液的热量，分离油液中气体及沉淀物。

采用分离式油箱，它是一个单独的与主机分开的装置，布置灵活，维修保养方便，减少油箱发热和油液振动对工作精度的影响，便于采用通用化、系列化的产品，得到广泛的应用。

a．油箱容量的确定    油箱容积的确定，是油箱设计的关键。主要根据热平衡来确定。通常油箱的容量去液压泵额定流量5~7倍进行估算，此处取7倍。此外，还要考虑到液压系统回油到油箱不至于溢出来，油面高度一般不超过油箱高度的80%。

      油箱的容积    V=7q=7×10=70L

b．油箱中设有吸油过滤器，要有足够的通流能力。考虑到要经常清洗过滤器，油箱结构要便于拆卸。

c．油箱底部做成适当斜度，并设有放油塞。油箱箱盖上设有通气孔，其大小在最大吸油量和回油量时能保证在正常气压下供油。在较脏的工作环境中。则加设空气过滤器，其通气量不小于泵流量的1.5倍，以保证具有良好的抗污能力。

d．油箱侧壁安装油位指示器，用来指示最低、最高油位。主油器应带有滤网。油箱上装设有温度计。并在新油箱内壁经喷丸、酸洗和表面清洗后涂一层与工作油液相溶的塑料薄膜或耐油清漆，以防锈、防凝水。

e．吸油管和回油管要尽量离远些，增加油液循环的距离，使油液有足够的时间分离气泡、沉淀杂质。吸油管理油箱底面距离H≥2D(D吸油管内径)，距离箱壁不小于3D，以利于吸油畅通。回油管插入最低油面以下，防止回油时带入空气，距离油箱底面h≥2d(d回油管内径)，回油管排油口应面向箱壁，管端切成45°，以增大通流面积。吸油侧和回油侧用隔板分开，用来分离回油带来的气泡和脏物。隔板高度不低于油面到箱底高度的3/4。

5.2液压主元件

根据液压阀在系统中的最高工作压力与通过该阀的最大流量，可选在这些元件的型号及规格。该设坟中所有的阀的额定压力都为，额定流量根据各阀通过的流量，确定为10L/min，25L/min和63L/min三种规格，所有元件的规格型号列于表6中。表中的序号与 系统原理图中的序号一致。

5.2液压元件明细表

六、液压系统主要系能验算

6.1液压损失的验算级泵压力的调整

1、系统压力损失、效率的计算

（1）工进时的压力损失验算的小流量泵压力的调整

   工进时管路中的最大流量仅为0.187/min，因此流苏很小，所以沿程压力损失和局部压力损失都非常小，可以忽略不计。这是进油路上仅考虑调速阀的压力损失，回油路上只有背压阀的压力损失，小流量泵的调整压力等于工进时液压缸的工作压力加上上进油路压差，并考虑压力继电器动作需要，则

    

   即小流量泵的溢流阀4应该按此压力进行调整。

 （2）快退时进油管和回油管长度按L=2.0m计算，油管直径，通过的流量为进油路，回油路。液压系统选用N32号液压油，考虑最低工作温度为15，由手册查出此时油的运动粘度，油的密度，液压系统元件采用集成块式的配置形式。

  a、确定油液的流动状态

     按式

     式中 -------平均油速（m/s）；

          D-------油管内径（m）；

          V--------油的运动粘度（）；

           q-------通过的流量（）。

     则进油路中的液流的雷诺数为

         

     回油路中液流的雷诺数为

         

由上可知，进油路中的流动都是层流。

  b、沿程压力损失

由式可算出进油路和回油路的压力损失。

在进油路上，流速，则压力损失为

    

在回油路上，流速为进油流速的两倍即，则压力损失为

      

  c、局部压力损失

由于采用集成块式的液压装置，所以只考虑阀类元件和集成块内油路的压力损失。通过各阀的局部压力损失按式计算

式中q--------通过阀的实际流量（L/min）

    -------阀的额定流量（L/min）

    ------阀在额定流量下的压力损失。

计算结果列于表6.1中。

表6.1 阀类元件局部压力损失

注：快退与经过三位五通液动阀的两油道流量不同，压力损失也不同。

     若取集成快进油路的压力损失，回油路压力损失为

，则进油路和回油路总的压力损失为

由表1-1可知快退的液压缸负载F=947.4N;快退时的液压缸的工作压力为

按式可算出快退时泵的工作压力为

因此，大流量泵卸载阀3的调整压力应大于。

从以上验算结果可以看出，各种工作下的实际压力损失都小于初选的压力损

失值，说明液压系统的油路结构、元件的参数是合理的，满足要求。

6.2 液压系统的发热和温升验算

    在整个工作循环中，工进阶段所占的时间最长，所以系统的发热主要是工进阶段造成的，因此按工进工况验算系统温升。

    工进是液压泵的输入功率如前面计算P1=628W

    工进时液压泵的输出功率

         

    系统的发热功率为：

 

    已知邮箱容积V=70L=203.7，则按式A=0.065，油箱近似散热面积A为

         A=0.065=0.065=1.1m

假定通风良好，取油箱散热系数Cr=15，则利用式，可得到油液温升为

     设环境温度=25，则热平衡温度为

=+=25+37.4=62.4[]=65

  所以油箱散热基本可达到要求。

七、设计总结

液压与气压传动课程设计，是在学习了液压与气压传动基本理论知识后进行的一次综合运用说学理论知识分析问题解决问题的实践。在于通过对企业工厂中所涉及的机床等设备中液压系统的设计，使我们在拟定液压系统方案过程中，得到设计构思，方案分析，工作情况，元件设计计算和选择，系统确定和技术文件的编制，车越技术资料等多方面得到综合训练，树立正确设计思想，掌握基础设计方法，培养我们具有初步结构分析，设计计算的能力。

八、参考文献

1       《液压与气压传动》/许福林，陈尧明主编.—3版.—北京：机械工业出版社.2007.5（2010.7重印）

2       《机械设计课程设计》/王洪，刘扬主编.—北京：北京交通大学出版社.2010.2

3       《液压泵液压马达原理，使用与维护》/张利平编著.北京：化学工业出版社，2008.10.ISBN 978-7-122-03609-4

4       《液压阀与气压阀选型手册》/杨帮文编著.—北京：化学工业出版社.2009.4.ISBN.978-7-122-04383-2.

5       《液压元件使用指南》/刘延俊编著.—北京：化学工业出版社.2007.10.ISBN.978-7-122-00773-5.