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2008屆畢業(yè)設計（論文） 材 料 系 、 部： 機械工程系 學生姓名： 瞿建文 指導教師： 徐慧 職 稱： 碩士 專 業(yè)： 數控技術與應用 班 級： 0503班 學 號： 206050331 2008年5月 2008 屆畢業(yè)設計（論文）課題任務書 系：機械工程系 專業(yè)： 數控技術與應用 指導教師 徐慧 學生姓名 瞿建文 課題名稱 SX-ZY-250型塑料注射成型機液壓系統(tǒng)設計 內容及任務 設計SX-ZY-250型塑料注射成型機液壓系統(tǒng)。該注塑機能完成的主要動作有：閉模（包括：慢速閉模－快速閉模－低壓慢速閉模－高壓閉模動作等）；注射（注射充模行程可實現三級注射速度控制，即：注射速度Ⅰ，注射速度Ⅱ，注射速度Ⅲ）；保壓；啟模（含慢速啟模－快速啟模－慢速啟模）；頂出；注射座整體前移和后退。此外，預塑和螺桿后退等輔助動作也能夠實現。設計過程中液壓元件所選用型號正確、有理有據；整個液壓系統(tǒng)設計科學、規(guī)范、合理。 擬達到的要求或技術指標 （1）液壓系統(tǒng)總圖1張（A0）；　 （2）液壓站總圖1張； （3）液壓缸裝配圖1張； （4）合模、頂出液壓系統(tǒng)原理圖1張 （5）設計計算說明書。 ①液壓系統(tǒng)總體方案的分析論證； ②液壓元件設計計算和液壓元器件的選擇； ③液壓站的設計計算； ④液壓缸的設計計算； ⑤SX-ZY-250型塑料注射成型機液壓系統(tǒng)工作原理及工作流程。 進度安排 起止日期 工作內容 備注 3.1～4.15 4.18～4.25 4.26～5.7 5.8～5.12 5.13～5.26 5.27～5.30 5．31 6.1 自主實習 學校組織的畢業(yè)實習 搜集設計的相關資料 液壓系統(tǒng)整體規(guī)劃設計 液壓系統(tǒng)和液壓站設計 液壓缸設計 寫設計計算說明書 通過指導老師驗收 主要參考資料 1、 楊培元、朱福元主編.《液壓系統(tǒng)設計簡明手冊》.機械工業(yè)出版社. 2、 何存興、張鐵華主編.《液壓傳動與氣壓傳動》.華中科技大學出版社. 3、 沈興全、吳秀玲主編.《液壓傳動與控制》. 國防工業(yè)出版社. 4、 薛祖德主編《液壓傳動》.中央廣播電視大學出版社. 5、 賈銘新主編.《液壓傳動與控制》.國防工業(yè)出版社. 6、 章宏甲、黃誼主編.《液壓傳動》.機械工業(yè)出版社. 7、萬賢杞主編.《液壓傳動課程設計指導書》.湖南工學院（籌） 8、北京化工學院－華南工學院合編. 《塑料機械液壓傳動》.中國輕工業(yè)出版社 本科教材《液壓傳動》P173 教研室 意見 年 月 日 系主管領導意見 年 月 日 湖南工學院 實 習 報 告 學院名稱 湖 南 工 學 院 班 級 05級數控0503班 學 號 206050331 學生姓名 瞿建文 2008 年 5 月 13日  一、實習的主要內容： 為了增加對相關專業(yè)知識的理性認識，在大二期末學院曾為我們組織了兩個星期的見習，但由于當時所學知識涉及本專業(yè)知識不多，所看到的東西與本專業(yè)很難聯系起來,所以對本專業(yè)掌握并不是很理想。 學院為了使我們更多了解機械方面的知識，熟悉典型零件的加工工藝，特意安排了我們到幾個擁有較多類型的機械設備，生產技術較先進的工廠進行生產操作實習。2006年6月在衡陽建湘柴油機廠認識實習，2006年11月在學校機械廠金工實習，2007年5月在湖南衡陽建湘柴油機廠、衡陽一紡織機械廠、衡陽拖拉機廠生產實習，了解這些工廠的生產情況，與本專業(yè)有關知識以及各廠工人的工作情況等等。第一次親身感受了所學知識與實際的應用，機床在機械制造工業(yè)的應用了，精密機械制造在機器制造的應用了等等，使理論與實際結合起來，讓我們大開眼界,也是對以前所學知識的一個初審。通過這次生產實習，進一步鞏固和深化了所學的理論知識，彌補了以前單一理論教學的不足,為后續(xù)專業(yè)課程的學習和畢業(yè)設計打好基礎。在實習中我們首先了解了一系列實習過程中的有關安全事項和須注意的項目,在機械工程類實習過程中,我們把安全問題始終擺在第一位。然后經該廠總設計師對該廠的總體情況的介紹，粗略了解了該廠的產品類型和工廠概況。也使我們明白了在該廠的實習目的和實習重點。在衡陽建湘柴油機廠的實習,了解了目前制造業(yè)的基本情況,只是由于機械行業(yè)特有的技術操作熟練性和其具有的較大風險性,很遺憾,不能多做一些具體實踐操作,但是觀察了一臺機床的各個零件的生產加工工藝流程,使許多自己從書本上學的知識鮮活了起來,明白了本專業(yè)在一些技術制造上的具體應用。目前我國絕大部分數控機床都是出自國外先進制造商,無論在數量上,精度,性能指標上,中國制造業(yè)都遠遠落后于發(fā)達國家,需要我們奮起直追。歷時將近一個月的實習結束,該次實習,真正到達機械制造業(yè)的第一前線,了解了我國目前制造業(yè)的發(fā)展狀況也粗步了解了機械制造也的發(fā)展趨勢。在新的世紀里,科學技術必將以更快的速度發(fā)展，更快更緊密得融合到各個領域中,而這一切都將大大拓寬機械制造業(yè)的發(fā)展方向。它的發(fā)展 趨勢可以歸結為“四個化”：柔性化、靈捷化、智能化、信息化。即使工藝裝備與工藝路線能適用于生產各種產品的需要，能適用于迅速更換工藝、更換產品的需要,使其與環(huán)境協調的柔性,使生產推向市場的時間最短且使得企業(yè)生產制造靈活多變的靈捷化,還有使制造過程物耗,人耗大大降低,高自動化生產,追求人的智能于機器只能高度結合的智能化以及主要使信息借助于物質和能量的力量生產出價值的信息化。當然機械制造業(yè)的四個發(fā)展趨勢不是單獨的，它們是有機的結合在一起的，是相互依賴，相互促進的。同時由于科學技術的不斷進步，也將會使它出現新的發(fā)展方向。然而，作為社會發(fā)展的一個部分，它也將和其它的行業(yè)更廣泛的結合。 二十一世紀機械制造業(yè)的重要性表現在它的全球化、網絡化、虛擬化、智能化以及環(huán)保協調的綠色制造等。它將使人類不僅要擺脫繁重的體力勞動，而且要從繁瑣的計算、分析等腦力勞動中解放出來，以便有更多的精力從事高層次的創(chuàng)造性勞動，智能化促進柔性化，它使生產系統(tǒng)具有更完善的判斷與適應能力。當然這一切還需要我們大家進一步的努力。我們在整個金工實習的過程中所學習到的知識雖然不是很多，但通過這次讓我們明白了我們需要實踐學習和掌握的技能還很多，如果我們不經常參加這方面的實習，我們這些大學生將來恐怕只能是“紙上談兵”。社會需要的是有能力的人才，我們新世紀的大學生只有多參加實踐，才能保證在未來的社會競爭中有自己的位置，這次金工實習雖然有些辛苦，但如果能再來一次的話，我也還是十分樂意參加的。 最后值得一提的是工作環(huán)境。其中一些工種是屬于比較危險的工種，我們是在專用的實習場地進行實習，所以實習的環(huán)境還算好，但是很自然地讓人想到，那些一般的工人肯定沒有我們這么好的待遇，他們的工作環(huán)境之差，不是我們可以想象的，而那么差的環(huán)境，對他們的身體所造成的危害是可想而知。他們的情況，一部分是由于工作的單位負責人為了自己賺錢而不管工人的死活而造成的，對于這些人我們應當譴責并想辦法幫助這些困難的工人；而另一部分是由于管理人員不懂得安全工作環(huán)境的要求而引起的，對于這些則需要更多高素質的管理人員參與其中，盡力改善工人的工作環(huán)境。當然，我們這些大學生也是應當努力朝著這一方面學習發(fā)展的。 二、實習取得的經驗及收獲： 在實習中我深深的體會到, 大家要互相幫助，直至解決難題。整個部門和睦相處，就像一個溫馨的大家庭。而部門領導就是這個家庭中的家長，給每個人很大的空間自由發(fā)揮。從他們身上，我真正體會到了雅昌敬人、敬業(yè)、高效、高水平服務的真實意義，體會到了服務、奉獻的意義，體會到了創(chuàng)造完美、服務社會的服務理念。 通過實習，我不僅很好地運用了所學的專業(yè)知識，而且還學到了很多在學校學不到的實用的待人處世之道，闊大了知識面，也豐富了社會實踐經歷，為我即將踏入社會奠定了很好的基礎。 湖南工學院 讀 書 筆 記 院 系： 機 械 工 程 系 班 級 05級數控0503班 學 號 206050331 學生姓名 瞿建文 第一章 液壓傳動的工作原理 一 液壓傳動定義 傳動——傳遞運動和動力的方式 ???????????????機械 ?常見傳動〈?? 電氣 ?????????????????????????氣體 ???????????????流體〈 ???液力—流力（動量矩定理） ?????????????????????????液體〈 ??????????????????????????????????液壓*—物理（帕斯卡原理） 液壓傳動——利用液體壓力能實現運動和動力的傳動方式 氣壓傳動——利用氣體壓力能實現運動和動力的傳動方式?? 二?? 液壓傳動系統(tǒng)的工作原理 ????? 特點：（1） 用具有一定壓力的液體來傳動； ??? ????????（2） 傳動過程中必須經過兩次能量轉換； （3） 傳動必須在密封容器內進行，而且容積要進行變化 ??? 其中(3)是機械能轉換為液壓與氣壓能必要條件： ??????????? ?????????? a 在密封容器內進行 ?????????????????????? b V密可周而復始發(fā)生變化 ????????????????????????? 內帶漏氣--氣的壓力上不去（不密封） ???????????如：自行車加氣〈?? ??????????????????????? ??內帶雖好，但氣筒無往復運動，仍加不上氣（v密不變化） ???????????同樣：液壓與氣壓能轉化為機械能也必須滿足上述條件 1液壓傳動的特點 優(yōu)點：獨特之處--力大無窮（P=32MP 以上） ? ?如：所拿液壓千斤頂，可頂起1.6噸重物，若每位男同學體重為128斤，可舉起25位男同學。 缺點： ???????????? ??不宜遠距離傳遞 1） 泄漏嚴重〈 不宜保證嚴格的傳動比 ???????????????? ?????污染地面 2） 對T變化敏感 3） 難于檢查故障 取之不盡，用之不竭，且無污染，低成本，綜合自動化，但功率較小。 2液壓與氣壓傳動的應用和發(fā)展 ???發(fā)展應用： 1) 液壓傳動從17世紀帕斯卡提出靜壓傳遞原理、1795年世界上第一臺水壓機誕生，已有200多年的歷史, 但由 于沒有成熟的 液壓傳動技術和液壓元件，且工藝制造水平低下發(fā)展緩慢，幾乎停滯 氣壓傳動早在公元前，埃及人就開始采用風箱產生壓縮空氣助燃。從18世紀的產業(yè)革命開始逐漸應用于各類行業(yè)中。 2）上世紀30年代，由于工藝制造水平提高，開始生產液壓元件，并首先應用于機床。 3）上世紀50、60、70年代，工藝水平很大提高，液壓與氣壓傳動技術也迅速發(fā)展，國民經濟各個領域，從藍天到水下，從軍用到民用，從重工業(yè)到輕工業(yè)，到處都有液壓與氣壓傳動術，且其水平高低已成為一個國家工業(yè)發(fā)展水平的標志。 ? ?如：火炮跟蹤、飛機和導彈的動、炮塔穩(wěn)定、海底石油探測平臺固定、煤礦礦井支承、?礦山用的風鉆、火車的剎車裝置、液壓裝載、起重、挖掘、軋鋼機組、數控機床、多工位組合機床、全自動液壓車床、液壓機械手等等。 ???我國液壓與氣壓傳動技術從60年代開始發(fā)展較快，但其發(fā)展速度遠遠落后于同期發(fā)展的日本,主要由于工藝制造水平跟不上，新產品研制開發(fā)和發(fā)達國家不差上下，但制造比較困難，希望在坐各位能用自己所學為液壓與氣壓傳動技術作出貢獻。 ????發(fā)展趨勢： 向高壓、高速、高效率、大流量、大功率、微型化、低噪聲、低能耗、經久耐用、高度集成化方向發(fā)展，向用計算機控制的機電一體化方向發(fā)展。 第二章 系統(tǒng)的組成及圖形符號 1 ?機床工作臺液壓傳動系統(tǒng)舉例 ???????? 工作原理；油路--圖示、左位、右位 ???????????????? ?換向--換向閥 ??????????????????調速--節(jié)流閥 ??????????????? ??調壓--溢流閥 2 ???液壓與氣壓傳動系統(tǒng)的組成及作用 1)?? 動力元件--液壓泵，將原動機輸入的機械能轉換為液體或氣體的壓力能，作為系統(tǒng)供油能源或氣源裝置。 2)?? 控制調節(jié)元件--各種控制閥，用以控制流體的方向、壓力和流量，以保證執(zhí)行元件完成預期的工作任務。 3) ??執(zhí)行元件--缸（或馬達），將流體的壓力能轉換為機械能，而對負載作功。 4) ??輔助元件--油箱、油管、濾油器、壓力表、冷卻器、分水濾水起、油霧器、消聲器、管件、管接頭和各種信號轉換器等，創(chuàng)造必要條件，保證系統(tǒng)正常工作。 5) ??工作介質--液壓油或壓縮空氣 3 ? 液壓傳動系統(tǒng)的圖形符號 ??? 結構或半結構式圖形--表示結構原理,直觀性強，易理解，但結構復雜。 表示方法 :圖形符號*--只表示元件功能，不表示元件結構和參數， 簡單明了, ? 液壓傳動的優(yōu)缺點及應用 第三章 液壓回路 定義：由有關元件組成，用來完成某種特定功能的單元（或典型）管路結構。 ? 要求：∵ 再復雜的系統(tǒng)總是由多個基本回路組成 　　　∴ 基本回路可以說是"麻雀雖小，五臟俱全"的系統(tǒng)，五個組成部分缺 　　　　　一不可。 　　　故　回路既是元件的深入，又是系統(tǒng)的基礎，不但要搞清每個元件在 　　　　　回路中的名稱、功用和特點，還要搞清組成這個回路的主要元件 　　　　　是哪個？即哪個元件在這個回路中起主要作用。 1 方向控制回路 定義：液壓系統(tǒng)中，通過控制液流的通、斷及改變流向，使執(zhí)行元件啟動、停止（包括鎖緊）及變換運動方向的回路。分類：一般方向控制回路、復雜方向控制回路 一般方向控制回路: 功用：控制執(zhí)行元件的啟動、停止和換向。 組成：各種控制方式的換向閥或雙向變量泵皆可，使執(zhí)行元件啟動、停止（包括鎖緊）及變換運動方向的回路。 性能特點： 手動換向閥：換向精度和平穩(wěn)性不高,常用于換向不頻繁且無需自動化的場合，如一 般機床夾具、工程機械等。 機動換向閥：換向精度高，沖擊較小，一般用于速度和慣性較大的系統(tǒng)中。 磁換向閥：使用方便，易于實現自動化，但換向時間短，沖擊大，交流電磁鐵尤甚，一般用于小流量、 平穩(wěn)性要求不高處。 液動閥和電液換向閥：流量超過63L/min、對換向精度與平穩(wěn)有一定要求的液壓系統(tǒng)。 操縱箱： 換向有特殊要求處，如磨床液壓系統(tǒng)。 復雜方向控制回路: 1 時間控制制動式換向回路 組成： 24的機動換向閥作先導閥、34的液 動閥作主閥 工作原理：圖示，液壓缸右行，其油路為 進油路：泵 主閥3左位 缸左腔 主油路 < 回油路：缸右腔 節(jié)流閥1 T 液壓缸右行撥塊撥動先導閥2移向左端 進油路：泵 I2 主閥3右端 控制油路 主油路 < 回油路：主閥3左端 J1 T 特點： ∵ 換向閥閥芯移動L距離所需時間取決于J1的開度 ∴ 當J1開度確定后制動時間就確定 故 稱為時間控制制動式換向回路 應用：工作部件運動速度高，換向平穩(wěn)無沖擊，但換向精度要求不高的場合如平面磨床。 2 行程控制制動式換向回路 組成： 24的機動換向閥作先導閥、34的液動閥作主閥 工作原理：圖示，液壓缸右行，其油路為 進油路：泵 主閥3左位 缸左腔 主油路 < 回油路：缸右腔 主閥3左位 先導閥2 節(jié)流閥1 T液壓缸右行撥塊撥動先導閥2移向左端, 先導閥閥芯制動錐逐漸關小 回油通道，液壓缸運動速度減小，此時，液動閥開始換向，其 進油路：泵 I2 主閥3右端 控制油路 主油路 < 回油路：主閥3左端 J1 T 液動閥閥芯左移到切斷主油路，活塞停止運動，并隨即在相反方向啟動 特點： ∵ 無論液壓缸運動速度快慢，先導閥閥芯總是移動L距離使工作部件預制動 后，再由換向閥來使它實現終制動并換向. ∴ 制動行程始終為定值 故 稱為行程控制制動式換向回路 應用：換向精度高，但工作部件運動速度高時換向時間短，換向沖擊大，用于工作部 件運動速度不高而換向精度要求較高的場合如外圓磨床等。 鎖緊回路: 功用：使液壓缸能在任意位置停留，且停留后不會在外力作用下移動位置。 1 采用液控單向閥的鎖緊回路 組成：泵、溢流閥、34D、液控單向閥、缸等 工作原理：圖示，液壓缸鎖緊。 YA+， 液壓缸左、右行。 性能特點：為使控制油壓卸壓，換向閥應采用 H.Y型，又因IY密封性好，所以鎖緊 汽車起重機支腿 性能好，主要用于 < 飛機起落架鎖緊 礦山采掘機械液壓支架鎖緊等 2 采用換向閥O、M機能的鎖緊回路 特點： ∵ 滑閥式換向閥泄漏不可避免 ∴ 鎖緊效果差 故 只能用于鎖緊時間短，鎖緊要求不高的場合。 壓力控制回路 功用：控制系統(tǒng)整體或系統(tǒng)某一部分的壓力，滿足執(zhí)行元件對力或力矩所提出的要求。 分類：調壓、卸荷、釋壓、保壓、增壓、減壓、平衡等多種回路。 一 調壓回路 功用：對整個系統(tǒng)或某一局部的壓力進行控 制，使之既滿足使用要求，又↓△P↓發(fā)熱。 分類: 單級、遠程 、 安全保護、多級、單級調壓回路等 1 單級調壓回路 組成： 泵、溢流閥、節(jié)流閥、24D、液壓缸等 單級調壓回 工作原理：圖示，用節(jié)流閥調節(jié)速度時，溢流閥穩(wěn)壓溢流調節(jié)泵壓。 特點： 回路簡單，調節(jié)方便，若將溢流閥換為比例溢流閥，則可實現無級調壓，還可遠距離 控制，但無功損耗較大。 2 雙級調壓回路 1） 二級調壓回路 組成： 工作原理：圖示，由溢流閥2調壓，壓力較高 YA+，由遠程調壓閥4調壓，壓力較低 工作原理：圖示，由閥1調壓，壓力較高。 YA+，由遠程調壓閥調壓，壓力較低。 2） 三級調壓回路 組成： 工作原理：圖示，由閥1調壓，壓力較高。 YA+，由閥2或3調壓，壓力較低。 特點： 為獲得多級壓力，閥2或3的調定壓力必須小于閥1的調定壓力，否則，閥1將不起作用。 二 減壓回路 功用：zz使某一支路獲得低于泵壓的穩(wěn)定壓力。 單級減壓——用一個減壓閥即可 分類 〈 多級減壓——減壓閥+遠程調壓閥即可 單級減壓回路舉例： 組成： 工作原理： 特點： 0、5MPap自重 又∵ 自重較大時，p 順較高， ∴ △P較大，一般用于自重不大的場合，為防止泄漏而造成缸下移，可裝一液控單向 閥。為減小無功損耗，可將單向順序閥換為外控單向順序閥，但： ∵ 外控單向順序閥開啟后，缸下行，缸上腔壓力下降，順序閥關閉， 缸停止，而后 壓力上升，順序閥又打開。 ∴ 液壓缸斷續(xù)下行 又∵ 順序閥的泄漏 ∴ 運動部件在懸浮過程中總要緩緩下降。 故 可在其控制油路上裝一節(jié)流閥,且一般用于停止時間不長的系統(tǒng) 2 采用液控單向閥的平衡回路 組成： 工作原理：圖示，缸停止。 左位，缸下行，因有節(jié)流閥而不會出現超速運動。 右位，油經單向閥進入缸下腔，缸上行。 特點：∵ 液控單向閥錐面密封 ∴ 可用于停留時間長或要求停止位置準確的系統(tǒng)。 又∵ 缸下行時，上腔壓力下降，液控單向閥關閉，待壓力重建后才能再打開。 ∴ 會造成下行運動時斷時續(xù)和強烈振動的現象。 故 在回路中設置單向節(jié)流閥以減小影響。 七 釋壓回路 功用：使液壓缸高壓腔的壓力能在換向前緩慢釋放，以緩和沖擊。 組成： 工作原理：圖7——15，工作行程結束后，M型換向閥首先切換至中位，泵卸荷，液壓缸上腔通 過節(jié)流閥釋壓。 速度控制回路 功用：用來改變執(zhí)行元件的運動速度 　　　　分類：調速*、換速、增速回路等 　一 　?調速回路 　　　　　　　?　　　 　液壓缸： v = qV/A 　　　　調速原理　〈 　　　　　　　?　　 　　液壓馬達：n = qV/V 　　　　由上兩式知：∵?? 改變q、 V、A，皆可改變v或n，一般A是不可改變的。 　　　　　　　　　　　　液壓缸：改變q，即可改變v 　　　　　　　　　　∴〈 　　　　　　　　　　　　液壓馬達：既可改變q，又可改變V。 　　　　　　　 ?　　　　節(jié)流調速--改變q 　　　　調速方法　〈　　容積調速--改變泵和馬達的V 　　　　　　　 ?　　　　?容積節(jié)流調速--既可改變q，又可改變V。 　　　　對調速回路的要求：　調速范圍大、速度穩(wěn)定性好、效率高。 （一） 節(jié)流調速回路 　　　　組成：定量泵、流量閥、溢流閥、執(zhí)行元件等。 　　　　工作原理：通過改變流量控制閥閥口的通流面積來控制流進或流出執(zhí)行元件的流量，以 　　　　　　　　　調節(jié)其運動速度。 　　　　分類： 　　　　　　　　　　　　　　節(jié)流閥節(jié)流調速 　　　　　　　　　按采用流量閥不同　　〈 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　調速閥節(jié)流調速 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　進油路 　　　　　　　　　　　按流量閥安裝位置不同〈　回油路 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　旁油路 　　　1　　進油節(jié)流調速回路 　　　　　 組成： 特征 ：將節(jié)流閥串聯在進入液壓缸的油路上，即串聯在泵和缸之間，調節(jié)A節(jié)，即可改變q，從而改變速度，且必須和溢流閥聯合使用。 　　　　　　油路：　　　　　　　節(jié)流閥 →液壓缸 　　　　　　　　　　　　q　〈 　　　　　　　　　　　　　　　　溢流閥 →油箱 　　　　　　工作特性分析： 　?。?） 　速度負載特性 　　　　　　液壓缸穩(wěn)定工作時的受力平衡方程：　p1A = F + p2A 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　∵ p2→T pp = pS = C 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　∴ p2 = 0 p1= F/A 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　故 節(jié)流閥兩端的壓力差為　△ p = Pp-p1 =Pp-F/A 　　　　　　經節(jié)流閥進入液壓缸的流量為：　　　q1 = CAT△pφ = CAT（PP- F /A）φ 　　　　　　液壓缸的運動速度：　　　　 　　　　v = q1/A = CATA(Pp-F/A)φ 　　　　　　結論：　　v∝AT 改變 AT ，即可改變q，改變v。 　　　　　　　　　　　AT調定，v隨F↑而↓ 　　　　　　速度負載特性曲線：(如圖） 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　曲線越陡，F變化對v影響越大，則剛性差 　　　　　　曲線表明了v隨F變化的規(guī)律〈　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　曲線越平緩，剛性好 　　　　　　結論：① AT = C,F↑,v↓，∴　速度負載特性軟，即輕載時剛性好。 　　　　　　　　　② F = C,AT越小，　　　v剛性越好，即低速時剛性好。 　?。?）　最大承載能力　　 　∵　　 PP = pS = C， 　　　　　　　　　　　　　　　∴　　不論A如何變化，其最大承載能力不變，即Fmax =P p AT 　　　　　　　　　　　　　　　故 　稱為恒推力調速（或恒轉矩調速） 　　（3） 功率和效率 　　　　　液壓泵的輸出功率：PP =　Ppq1 = 常數 　　　　　液壓缸的輸出功率：P1　= F v = F q1/A　= p1 q1 　　　　　回路的功率損失： △p = Pp- p1　= Ppqp- p1q1　= Pp（q1 + qY）- (Pp-△p) q1 　　　　　　　　　　　　　　　= Pp qY +△p q1 　　　　　　　　　　　　　　qY = qp- q1 　　　　　溢流損失：　　　△pY = Pp qY 　　　　　節(jié)流損失：　　　△pT = △p q1 　　　　　回路的效率：　　　η= p1/p△p q1　= Fv/Ppqp = p1q1/Ppqp 　　　　　　　　　　　　　　∵ 存在兩部分功率損失 　　　　　　　　　　　　　　∴ 這種調速回路效率較低 　　　　　　　　　　　　　　故　進油路節(jié)流調速回路適用于輕載、低速、負載變化不大和速度穩(wěn)定 　　　　　　　　　　　　　　　　性要求不高的小功率液壓系統(tǒng)。 　?。病?回油節(jié)流調速回路 　　　　 組成：　 特征：將節(jié)流閥串聯在液壓缸的回油路上，即串聯在缸和油箱之間，調節(jié)AT，可調節(jié)q2以改 　　　　　　　　變速度，仍應和溢流閥聯合使用，Pp　= pS。 　　　　　工作特性分析： 　?。?） 速度負載特性 　　　　　液壓缸穩(wěn)定工作時的受力平衡方程：　　p1A = F + p2A 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　∵　 p2 ≠　0 p1 = Pp 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　故 節(jié)流閥兩端的壓力差為△ p = p2 =P p-F/A 　　　　　經節(jié)流閥進入液壓缸的流量為：　　q1 = CAT△pφ = CAT（Pp- F /A）φ 　　　　　液壓缸的運動速度： 　　　　　　　v = q1/A = CAT(Pp-F/A)φ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　∵ 上式所得結果與進油路節(jié)流閥調速回路完全一樣 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　∴ 上邊所得結論都適用于本回路 　　　　　比較：相同處： 　　∵　 v-F特性基本與進油節(jié)流相似 　　　　　　　　　　　　　　　∴ 上述結論都適用于此 　　　　　　　　不同處：1）承受負值負載能力 　　　　　　　　　　　　　　∵ 回油路節(jié)流閥使缸有一定背壓 　　　　　　　　　　　　　　∴　能承受負值負載，并↑v穩(wěn)定性，而進油路則需在回油路上增加背 　　　　　　　　　　　　　　　　壓閥方可承受，△N↑。 　　　　　　　　　　　　2）實現壓力控制的方便性 　　　　　　　　　　　　　　∵進油路調速中工作臺碰到死擋鐵后，活塞停止，缸進油腔油壓上升至pS 　　　　　　　　　　　　　　∴便于實現壓力（升壓）控制，而回油路調速在上述工況時，進油腔壓 　　　　　　　　　　　　　　　力變化很小，無法控壓，而回油腔p↓0，可降壓發(fā)訊，但電路復雜。 　　　　　　　　　　　?。常┳畹头€(wěn)定速度 　　　　　　　　　　　　　　∵若回路使用單桿缸，無桿腔進油量大于有桿腔回油流量 　　　　　　　　　　　　　　∴在缸徑、缸速相同的情況下，進油節(jié)流調速回路的流量閥開口較大， 　　　　　　　　　　　　　　　低速時不易堵塞。 　　　　　　　　　　　　　　故　進油節(jié)流調速回路能獲得更低的穩(wěn)定速度為了提高回路的綜合性能，實 　　　　　　　　　　　　　　　　踐中常采用進油節(jié)流調速回路，并在回油路加背壓閥（用溢流閥、順序 　　　　　　　　　　　　　　　　閥或裝有硬彈簧的單向閥串接于回油路），因而兼有兩回路的優(yōu)點。 　　?。场∨月饭?jié)流調速回路 　　　　　 組成：　　　　　　 特征：將節(jié)流閥串聯在液壓缸的回油路上，即串聯在缸和油箱之間，調節(jié)AT，可調節(jié)q2以改 　　　　　　　　變速度，仍應和溢流閥聯合使用，Pp　= pS。 　　　　　工作特性分析： 　?。?） 速度負載特性 　　　　　液壓缸穩(wěn)定工作時的受力平衡方程：　　p1A = F + p2A 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　∵　 p2 ≠　0 p1 = Pp 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　故 節(jié)流閥兩端的壓力差為△ p = p2 =P p-F/A 　　　　　經節(jié)流閥進入液壓缸的流量為：　　q1 = CAT△pφ = CAT（Pp- F /A）φ 　　　　　液壓缸的運動速度： 　　　　　　　v = q1/A = CAT(Pp-F/A)φ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　∵ 上式所得結果與進油路節(jié)流閥調速回路完全一樣 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　∴ 上邊所得結論都適用于本回路 　　　　　比較：相同處： 　　∵　 v-F特性基本與進油節(jié)流相似 　　　　　　　　　　　　　　　∴ 上述結論都適用于此 　　　　　　　　不同處：1）承受負值負載能力 　　　　　　　　　　　　　　∵ 回油路節(jié)流閥使缸有一定背壓 　　　　　　　　　　　　　　∴　能承受負值負載，并↑v穩(wěn)定性，而進油路則需在回油路上增加背 　　　　　　　　　　　　　　　　壓閥方可承受，△N↑。 　　　　　　　　　　　　2）實現壓力控制的方便性 　　　　　　　　　　　　　　∵進油路調速中工作臺碰到死擋鐵后，活塞停止，缸進油腔油壓上升至pS 　　　　　　　　　　　　　　∴便于實現壓力（升壓）控制，而回油路調速在上述工況時，進油腔壓 　　　　　　　　　　　　　　　力變化很小，無法控壓，而回油腔p↓0，可降壓發(fā)訊，但電路復雜。 　　　　　　　　　　　?。常┳畹头€(wěn)定速度 　　　　　　　　　　　　　　∵若回路使用單桿缸，無桿腔進油量大于有桿腔回油流量 　　　　　　　　　　　　　　∴在缸徑、缸速相同的情況下，進油節(jié)流調速回路的流量閥開口較大， 　　　　　　　　　　　　　　　低速時不易堵塞。 　　　　　　　　　　　　　　故　進油節(jié)流調速回路能獲得更低的穩(wěn)定速度為了提高回路的綜合性能，實 　　　　　　　　　　　　　　　　踐中常采用進油節(jié)流調速回路，并在回油路加背壓閥（用溢流閥、順序 　　　　　　　　　　　　　　　　閥或裝有硬彈簧的單向閥串接于回油路），因而兼有兩回路的優(yōu)點。 　　?。场∨月饭?jié)流調速回路 　　　　　 組成：　　　　　　 　　　　　特征：將節(jié)流閥裝在與執(zhí)行元件并聯的支路上，即與缸并聯，溢流閥做安全閥，Pp取決于負載， 　　　　　　　　　P p= p1=△p = F/A 　　　　　油路： 　　　　缸（q1） 　　　　　　　　　q　〈 　　　　　　　　　　　　節(jié)流閥 T 　　　　　工作特性分析： 　?。?） 速度負載特性 　　　　　重復進油路節(jié)流調速回路的推導步驟，可得本回路的速度負載特性方程，但應考慮泵的泄漏量影響。 　　　　　　　q1　= qP- qT = (qtP- △qP)- qT　= (qtP- kLpP)-CAT△pφ　= qtP-kL(F /A)-CAT(F/A)φ 　　　　　故　液壓缸的工作速度為： 　　　　　　　v = q1/A = qtP-kL(F /A)-CAT(F/A)φ/A 　　　　　　　其特性曲線： q 　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　AT1 > AT2> AT3 　　　　　結論：?、?AT=C，F↑，v↓,F↓，v↑，即v-F特性更軟。 　　　　　　　　?、?↑AT，v↓; ↓AT，↑v，即速度隨AT↑而↓。 　?。?） 最大承載能力 　　　　　AT↑，阻力↓，Fmax↓，即低速承載能力小， 　　　　　AT至一定值時，即使F很小，qV→ 節(jié)→ T，V=0 　?。?） 功率和效率 　　　　　　　　　∵ Pp隨F變化而變化，只有△P節(jié)，而無△P溢 　　　　　　　　　∴ η高，發(fā)熱少。 　　　　　應用：　∵ v-F特性較軟，低速承載能力差。 　　　　　　　　　∴ 一般用于高速、重載、對速度平穩(wěn)性要求很低的較大功率場合， 　　　　　　　　　如：牛頭刨床主運動系統(tǒng)、輸送機械液壓系統(tǒng)等。 　?。?　采用調速閥的節(jié)流調速回路 　　　　　　　　　∵ 以上所講三種回路，因F變化使△P節(jié)，從而使q變化 　　　　　　　　　∴ 在負載變化較大，v穩(wěn)定性要求較高的場合，則用調速閥替代節(jié)流閥， 　　　　　　　　　　　　　　　　　*進油路 　　　　　按調速閥安裝位置　　〈　　回油路 　　　　　　　　　　　　　　　　　　旁油路 　　　　　　　　　　　當△P > △P min，q不隨△P而變化，所以速度剛性明顯優(yōu)于節(jié)流閥調速。 　　　　　特點：雖解決了速度穩(wěn)定性問題，但因既有△P溢，又有△P節(jié)，還有△P減，所以，△P更大， 　　　　　　　　一般用于功率較小，但F變化較大而v穩(wěn)定性要求較高的場合。 ?。ǘ?容積調速回路 　　　　　　　　∵ 節(jié)流調速回路效率低、發(fā)熱大，只適用于小功率場合。 　　　　　　　　∴ 而容積調速回路，因無節(jié)流損失或溢流損失，效率高，發(fā)熱小，一般用于大功率場合。 　　　　　分類： 　　　　　　　　　　　　　　　　開式 　　　　　按油路循環(huán)方式　　〈 　　　　　　　　　　　　　　　　閉式 　　　　　　　　　　　　　　　　泵-缸式 　　　　　按所用執(zhí)行元件不同〈 　　　　　　　　變-定 　　　　　　　　　　　　　　　　泵-馬達式　〈　定-變 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　變-變 　　　1 　泵-缸式容積調速回路 　　　　　組成： 　　　　　工作特性： v　= [qtp-k(F/ A)] ／A 　　　　　特點：∵ 　變量泵△qVt隨p↑而增大 　　　　　　　　∴　仍存在特性較軟和低速承載能力較差的問題 　　　　　　　　故 調速范圍不大 　　　　　應用：推土機、升降機、插床、拉床等大功率系統(tǒng)常用。 　　2　　泵--馬達式容積調速回路 ?。?） 　變量泵-定量馬達式容積調速回路（恒轉矩） 　　　　　組成： 　　　　　工作特性：① nM = qp/VM 　　∵ VM = 定值 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　∴ 調節(jié)qP即可改變nM 　　　　　　　　　?、?若不計損失，在調速范圍內，其T = PpVM/2π，功率P = PVMnM 　（2） 　定量泵-變量馬達式容積調速回路（恒功率） 　　　　　組成： 　　　　　工作特性：nM = qP/VM 　　　　∵ qP = 定值 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　∴ 調節(jié)VM即可改變nM 　　　　　特點：　　　　　　　　　　　∵ nM與VM成反比，TM與VM成正比 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　∴ VM↑，nM↓，TM↑；　VM↓，nM↑，TM↓，以致帶不動負載， 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　造成馬達　"自鎖"現象。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　故 這種回路很少單獨使用 　（3） 　變量泵--變量馬達式容積調速回路 　　　　　組成： 　　　　　工作原理： 　　　　　　　　　　　　　　　第一段：先將VM調至最大并固定，然后將VP由小 大，nM從0 nM'（變--定） 　　　　　　　　　分兩段調節(jié)〈　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　第二段：將VP固定至最大，VM由大 小，nM' nMmax。（定--變） 　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　∴ 調速范圍大，可達100 　　　　　特點：　∵ nM低時TM大，nM高時TM小 　　　　　　　　　∴ 正好符合大部分機械要求 　　　　　　　　　故 多用于機床主運動、紡織機械、礦山機械等。 　（二） 容積節(jié)流調速回路 　　　　　∵ 容積調速回路雖然效率高，發(fā)熱小，但仍存在速度負載特性較軟的問題（主要由于泄漏所引起） 　　　　　　　　　　　 　　　　　∴ 在低速、穩(wěn)定性要求較高的場合（如機床進給系統(tǒng)中），常采用容積節(jié)流調速回路。 　　　　　特點：1 　qP自動與流量閥調節(jié)相吻合，無△P溢，η高。 　　　　　　　　2 　進入執(zhí)行元件的qV與F變化無關，且自動補償泄漏，速度穩(wěn)定性好。 　　　　　　　　3 　因回路有節(jié)流損失，所以η<η容 　　　　　　　　4　 便于實現快進-工進-快退工作循環(huán) 　　　1 　定壓式容積節(jié)流調速回路（限壓式變量泵和調速閥組成的調速回路） 　　　　　組成： 　　　　　工作原理：快速時，qPmax 　　　　　　　　　工進時，聯合調速，v由調速閥調定，qP與qV自動適應。 　　　　　　　　　　　　　　　qP> q1，Pp↑，通過反饋，q1↓ 　　　　　　　　　　　　　〈　　　　　　　　　　　　　　　　　　〉v=c 　　　　　　　　　　　　　　　qP< q1，P p↓，qP↑，qP　= q1 　　　　　特性曲線： 　　　　　　　　　　　　　　　0、5MPa　　　　　　　　　　　　　　　　過大，△P大易發(fā)熱 　　　　　　△p = Pp - p1= 〈　　　　正常工作，△P最小，　　若△P〈　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　1 Mpa 　　過小，v穩(wěn)定性不好 　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　 　　　　　特點： 　∵ 本回路的pP為一定值 　　　　　　　　　∴ 稱定壓式容積節(jié)流調速回路 　　　　　　　　又∵ 若發(fā)負載變化大時，節(jié)流損失大，低速工作時，泄漏量大，系統(tǒng)效率降低。 　　　　　　　　　∴ 用于低速、輕載時間較長且變載的場合時，效率很低。 　　　　　　　　　故 本回路多用于機床進給系統(tǒng)中。 　　　2　變壓式容積節(jié)流調速回路 　　　　　組成： 　　　　　工作原理：快速時，油經22V →缸 　　　　　　　　　　YA+后轉變?yōu)楣みM，節(jié)流閥調q1，qP與之適應。 　　　　　　　　　　　　qP> q1時，Pp↑，定子右移，e↓，qP↓ 　　　　　　　　　　〈　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　直至qP = q1，v=c。 　　　　　　　　　　　　qP < q1時，Pp↓，定子左移，e↑，qP↑ 　　　　 　　　　　特點： 1） 雖用了節(jié)流閥，但具有調速閥的性能，即qV1不受負載變化影響 　　　　　　　　∵ 　定子受力平衡方程　　PpA1+Pp(A2-A1)　=　p1A2+FS 　　　　　　　　∴ 　　　　　　　　　　　△p　=　Pp-p1　=　FS/A2　=　c 　　　　　　　又∵　 Pp隨負載變化而變化，p1也變化， 　　　　　　　　∴ 　稱變壓式容積節(jié)流調速回路，且△qP 小，η高。 　　　　　　　　2）　 因采用了固定阻尼孔，可防止定子因移動過快而發(fā)生振動。 　　　　　應用： 適用于負載變化大、速度較低的中小功率系統(tǒng)。 　　二 　增速回路（快速運動回路） 　　　　　功用：使執(zhí)行元件獲得必要的高速，以提高效率，充分利用功率。 　　　　　　　　　　雙泵供油增速 　　　　　分類　〈　蓄能器供油增速 　　　　　　　　　　變量泵供油增速 　　　　　　　　　　液壓缸差動連接增速* 三 　速度換接回路 　　　　　功用：完成系統(tǒng)中執(zhí)行元件依次實現幾種速度的換接。實質上是一種分級（或有級）調速回路， 　　　　　　　　但速度是根據需要事先調好，這是和調速回路的不同之處。 　　　　　　　　快速與慢速的換接 　　　　　分類〈 　　　　　　　　兩種慢速的換接 　　1　　 快速與慢速的換接回路 　　　　　　　　　　　　　各種增速回路 　　　　　速度換接方法〈　電磁閥的換接回路 　　　　　　　　　　　　　行程閥的換接回路* 　　　　　舉例：采用行程閥的快慢速換接回路 　　　　　　　　組成： 工作原理：圖示，液壓缸快進，壓下行程閥，液壓缸工進24S左位，液壓缸快退。 　　　　　特點：速度換接平穩(wěn)，動作可靠，但行程閥必須安裝在液壓缸附近，若將行程閥換成電磁閥，安 　　　　　　　　裝連接比較方便，易于實現自動控制，但速度換接平穩(wěn)性和可靠性以及換接精度都不前者。 　　2　　 兩種慢速的換接回路 　（1）　 調速閥串聯的換接回路 　　　　　組成： 　工作原理： 　　　　　特點：v1>v2，否則2不起作用 ?。?） 　調速閥并聯的換接回路 　　　　　組成： 工作原理： 　　　　　特點：v1、v2互不影響，但因A、B任意一個工作時，另一個減壓閥閥口最大，一旦換接易前沖?！　　　　　　　　　　　　　∷愿臑椋╞）圖所示，可避免前沖，但△P↑。 多缸工作控制回路 定義：液壓與氣壓系統(tǒng)中，兩個或兩個以上（多）缸按照各缸之間的運動關系要求進行 控制，完成預定功能的回路。 分類：順序運動回路、同步運動回路、互不干擾回路 一 順序運動回 定義：各執(zhí)行元件嚴格按預定順序運動的回路稱為順序運動回路。如組合機床回轉工作 臺的抬起和轉位、定位夾緊機構的定位和夾緊、進給系統(tǒng)的先夾緊后進給等 行程控制 分類：按照控制方式不同 〈 壓力控制 〉順序運動回路 時間控制 1 行程控制的順序運動回路 行程控制--利用執(zhí)行元件運動到一定位置（或行程）時，使下一個執(zhí)行元件開始運動的 控制方式 （1） 用行程換向閥（機動換向閥）控制的順序動作回路 組成： ① ② 動作順序： 1 ③ 2 ④ 工作原理：圖示，兩缸皆在左位。 24D的YA+： 1缸右行實現動作①，擋塊壓下行程閥4, 2缸右行實現動作② 24D的YA-： 1缸左行實現動作③，擋塊松開行程閥D, 2缸左行實現動作④ 特點： ∵ 采用行程閥實現順序動作換接 ∴ 換接平穩(wěn)可靠，換接位置準確，但行程閥必須安裝在運動部件附近，改變運動 順序較難 （2） 用行程開關和電磁閥控制的順序運動回路 組成： ① ② 動作順序： 6 ③ 5 ④ 工作原理： 1YA+，6缸右行完成順序運動①，6缸右行至觸動行程開關2ST,使 2YA+，5缸右行實現順序動作②，5缸右行至觸動行程開關4ST,使 1YA-，6缸左行實現順序動作③，6缸左行至觸動行程開關1ST,使 2YA-，5缸左行實現順序動作④, 最后觸動行程開關3ST使完成下一個動作循環(huán)。 特點： ∵ 采用電磁換向閥換接 ∴ 容易實現自動控制，安裝位置不受限制，改變動作順序比較靈活。 如果動作順序改變?yōu)椋? ① ② 6 ③ 5 ④ 思考：應如何改變？ 2 壓力控制的順序運動回路 壓力控制：利用系統(tǒng)工作過程中壓力的變化使執(zhí)行元件按順序先后動作。 分類： 順序閥控制 按照采用壓力閥的不同 〈 壓力繼電器控制 （1） 用順序閥控制的順序運動回路 組成： ① ② 動作順序： A ④ B ③ 工作原理：圖示位置：液壓缸停止運動 左YA+，A缸右行完成順序動作①，當系統(tǒng)壓力升高到順序閥D的調定壓力并 大于A缸前進的pmax時發(fā)出信號，使B缸右行完成順序動作② 右YA+，B缸左行完成順序動作③，當系統(tǒng)壓力升高到順序閥C的調定壓力并 大于B缸退回的pmax時發(fā)出信號，使A缸右行完成順序動作④。 特點： ∵為了保證嚴格的運動順序，防止順序閥亂發(fā)信號 ∴p先動缸max+（0.3-0.5）Mpa

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