四軸臥式鉆孔專用機床液壓系統(tǒng)的設(shè)計,臥式,鉆孔,專用,機床,液壓,系統(tǒng),設(shè)計 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 (論 文) 四軸臥式鉆孔專用機床液壓系統(tǒng)的設(shè)計 Design of Hydraulic System for the Four Axis Horizontal Drilling Machine 學(xué) 院： 機械工程學(xué)院 專業(yè)班級： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 畢業(yè)設(shè)計（論文）中文摘要 四軸臥式鉆孔專用機床液壓及控制系統(tǒng)設(shè)計 摘 要：四軸臥式鉆孔專用機床適合成批生產(chǎn)或大量生產(chǎn)，且能鉆削具有圓柱形外表面的工件。它特別適合于加工深度直徑比大于30，立式加工困難的高粗糙度的小孔徑深孔。廣泛用于閥門、法蘭、軸承座、汽車配件、工程機械配件等生產(chǎn)鉆孔加工。在設(shè)計過程中，通過各閥之間的聯(lián)合運作來控制液壓缸的運動，并且利用電氣開關(guān)來控制液壓系統(tǒng)，最后通過所設(shè)計的液壓回路完成液壓缸在快進、工進、快退之間的轉(zhuǎn)換。而各閥之間的連接是通過集成塊的孔道來實現(xiàn)的，液壓泵與集成塊連接，使油液通過各集成塊里的管道最終到達液壓缸。使用集成塊可以節(jié)約閥的安裝空間，減少管件連接，從而降低由于管道接頭引起的泄漏問題，而且集成塊價格便宜。由此可以看出集成塊的設(shè)計對于液壓系統(tǒng)設(shè)計尤為重要。 關(guān)鍵詞：四軸臥式鉆孔機床；液壓系統(tǒng)；集成塊 畢業(yè)設(shè)計（論文）外文摘要 Design of Hydraulic System for the Four Axis Horizontal Drilling Machine Abstract: Four axis horizontal drilling machine is suitable for batch production or mass production, and drilling has a cylindrical outer surface of workpieces dedicated machine. It is especially suitable for processing depth to diameter ratio greater than 30, vertical machining difficult high roughness of small diameter deep hole. Widely used in valves, flanges, bearing, auto parts, engineering machinery accessories such as production and drilling processing. In the design process, through the valve between the joint operation to control the motion of hydraulic cylinder, and the use of electrical switches to control hydraulic system, finally through the design of hydraulic circuit for hydraulic cylinder to complete in the fast forward, rewind, feed conversion between. Each valve is connected between the through integrated block channel to implement, hydraulic pump with integrated block is connected, so that the oil through the integrated block in the pipe eventually reach the hydraulic cylinder. The use of integrated block can save valve installation space, reducing pipe connection, thereby reducing the pipeline joint caused by leakage problem and integrated block, cheap price. It can be seen that the IC Design for the hydraulic system design is particularly important. Keywords: four axis horizontal drilling machine tools；hydraulic system；integrated package 目 錄 1 緒論………………………………………………………………………………1 1.1 課題研究的意義………………………………………………………………1 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及水平………………………………………………………1 2 液壓系統(tǒng)原理圖的確定…………………………………………………………2 2.1 設(shè)計的要求與參數(shù)…………………………………………………………2 2.2 液壓系統(tǒng)基本回路……………………………………………………………2 2.3基本回路的選擇……………………………………………………………3 2.4 將各回路綜合成液壓系統(tǒng)回路………………………………………………5 2.5 液壓系統(tǒng)電磁鐵動作順序表……………………………………………………6 3 液壓系統(tǒng)計算及液壓元件選擇…………………………………………………7 3.1 分析負載……………………………………………………………7 3.2 確定執(zhí)行元件主要參數(shù)………………………………………………………8 3.3 液壓泵的選擇……………………………………………………………10 3.4 電動機的選擇…………………………………………………………………11 3.5 液壓元件、輔助元件以及液壓油的選型……………………………………11 3.6 管道尺寸的確定………………………………………………………………13 4 液壓集成塊的設(shè)計………………………………………………………………14 4.1 Pro/e軟件簡介…………………………………………………………14 4.2 集成塊1的設(shè)計……………………………………………………………14 4.3 集成塊2的設(shè)計……………………………………………………………16 5 電氣控制線路圖…………………………………………………………………18 6 油箱的設(shè)計…………………………………………………………………20 6.1 油箱的功用和要求……………………………………………………20 6.2 油箱有效容積的確定……………………………………………………20 6.3 油箱外形尺寸的確定…………………………………………………21 6.4 油箱的分類和結(jié)構(gòu)…………………………………………………………21 7 液壓系統(tǒng)的驗算…………………………………………………………………22 7.1 液壓系統(tǒng)壓力損失的驗算……………………………………………………22 7.2 液壓系統(tǒng)發(fā)熱溫升的驗算……………………………………………………22 結(jié)論 …………………………………………………………………………………23 致謝 …………………………………………………………………………………24 參考文獻……………………………………………………………………………25 1 緒論 1.1課題研究的意義 課題研究的是四軸臥式鉆孔專用機床的液壓系統(tǒng)。綜合應(yīng)用各種先進的現(xiàn)代設(shè)計方法，充分發(fā)揮設(shè)計者的創(chuàng)造能力和創(chuàng)新思想，大范圍提高產(chǎn)品的設(shè)計質(zhì)量，減少加工成本費，降低研發(fā)周期，使產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化、普遍化。它廣泛用于閥門、法蘭、軸承座、汽車配件、工程機械配件等產(chǎn)品的鉆孔加工。 1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及水平 這幾年來需要加工一些特殊的零件，但這些零件上的孔成任意角度互相交錯，或與加工零件的中心線成任意角度。為了能把這些零件加工出來，各個公司專門成立了研制多軸臥式專用深孔鉆床的部門，他們所研發(fā)出的機床專門加工曲軸上的油孔、連桿上的斜油孔、平行孔和飼料機械上料模的多個方向且大小不一的出料孔等。如：TBT公司研制的BW200-KW型深孔鉆床特別適用于加工各種中小型曲軸的油孔；而BW250-KW型深孔鉆床特別適用于加工大中型卡車曲軸油孔，它們均具電腦控制X、Y、Z、W四軸的聯(lián)動。該公司根據(jù)客戶所需要的,在一條生產(chǎn)線上可以加工多種不同型號、不同大小的曲軸油孔，在2000年研發(fā)成功了第一臺柔性曲軸加工中心。它可以加工4～14缸的所有曲軸上的全部油孔。英國MOLLART公司開發(fā)制造的專用深孔鉆床，六根主軸能同時加工同一工件上的不同的六個孔。即使一個工件上有很多孔，也能由機床的數(shù)控系統(tǒng)控制并加工出來。加工精確且效率極高。 下一階段的多軸鉆床行業(yè)要趕緊向某一方向轉(zhuǎn)型升級，全面提高自身的產(chǎn)業(yè)競爭力，尤其需要做好以下幾個方面： 第一方面是要有自主知識產(chǎn)權(quán)，大力提高生產(chǎn)技術(shù)水平，爭取在核心部件的研發(fā)制造方面取得重大突破。 第二方面是要推動多軸鉆床向工業(yè)化、信息化相融合的方向發(fā)展，企業(yè)本身能夠運用信息技術(shù)研發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)制造。 第三方面是要推動綠色低碳發(fā)展模式，使資源利用方式向高效、清潔、安全、可持續(xù)等方面轉(zhuǎn)變。 第四方面是要加快培養(yǎng)名族品牌，國家能夠成立具有國際競爭力的研發(fā)制造多軸鉆床的公司，并積極促使大中企業(yè)融合。 2 液壓系統(tǒng)原理圖的擬定 2.1設(shè)計的要求與參數(shù) 基本技術(shù)要求及設(shè)計參數(shù)：鉆孔動力部件質(zhì)量m=1600kg,液壓缸的機械效率為0.9，鉆削力Fe=14000N,工作循環(huán)為：快進→工進→死擋鐵停留→快退→原位停止，行程長度120mm，其中工進長度為40mm，快進、快退速度為60mm/s，工進速度為1.55mm/s。導(dǎo)軌為矩形，啟動、制動時間為0.5s，要求快進轉(zhuǎn)工進平穩(wěn)可靠，工作臺能在任意位置停住。 2.2液壓系統(tǒng)基本回路 表2.1 工況表 工況 負載F/N 回油腔壓力P2/Mpa 進油腔壓力P1/Mpa 輸入油量q×10-3/m3s-1 輸出功率P/kw 計算公式 快進 （差動） 啟動 3556 0 0.99 — — P1=(F+A2ΔP)/(A1-A2) q=（A1-A2)v1 P2=P1+ΔP（ΔP=0.3Mpa） P=p1q 加速 1991 1.18 0.68 — — 恒速 1778 1.13 0.63 0.30162 (18.097L/min) 0.19 工進 17333 0.6 2.42 0.0122 (0.73L/min) 0.0295 P1=(F+P2A2)/A1 q=A1v2 P=p1q 快 退 啟動 3556 0 1.26 — — P1=(F+P2A1)/A2 q=A2v3 P=p1q 加速 1991 0.5 2.09 — — 恒速 1778 2.02 0.1696 (10.177L/min) 0.3426 在這個液壓系統(tǒng)的工作循環(huán)中，快進加快退的時間t1，工進所需的時間t2分別為 ， 因此從提高系統(tǒng)工作效率、節(jié)省能源的角度來考慮，應(yīng)采用兩個適宜的液壓泵通過兩級并聯(lián)的方式自動供油。油路如圖2-1 圖2-1 雙聯(lián)泵的供油回路圖 2.3基本回路的選擇 由于不存在負載對系統(tǒng)做功的工況，也不存在負載制動過程，故不需要設(shè)置平衡及制動回路。但必須有快速運動回路、換向回路、速度換接回路以及調(diào)壓、卸荷等回路。 2.3.1確定換向方式 為了使液壓缸在任意位置穩(wěn)定的停止，液壓缸差動連接采用中間泄壓式的三位五通電磁換向閥。（如下圖2-2） 圖2-2 液壓缸換向回路圖 2.3.2選擇工作進給油路 為了實現(xiàn)工進時液壓缸回油腔油液能經(jīng)換向閥的左位流回油箱，快進時液壓缸回油腔油液能經(jīng)換向閥左位流入油腔以及防止高壓油液倒流。在回油路上設(shè)置一只液控順序閥和一只單向閥。（如下圖2-3） 圖2-3 工作進給油路圖 2.3.3確定快進轉(zhuǎn)工進方案 為了使快進能快速且平穩(wěn)的轉(zhuǎn)換為工進，采用了二位二通電磁換向閥（如圖2-4） 圖2-4 快進轉(zhuǎn)工進回路圖 2.3.4選擇調(diào)壓和卸荷回路 油路中有溢流閥，它能調(diào)定系統(tǒng)的工作壓力，因此調(diào)壓問題已經(jīng)在油路中得到解決，沒有必要重新設(shè)計調(diào)壓回路。 在圖2-1所示的雙聯(lián)液壓泵自動供油的油路中設(shè)有卸荷閥，當(dāng)滑臺工進和停止時，低壓、大流量液壓泵都可以經(jīng)此閥卸荷。由于工進的過程在整個循環(huán)周期中占了很多時間，且高壓、小流量液壓泵的功率較小，所以就不需要在油路中設(shè)計卸荷回路。 2.4將各回路綜合成液壓系統(tǒng)回路 將以上選出的各種液壓回路組合畫在一起，就可得到一張如圖2-5所示的液壓系統(tǒng)原理圖。 圖2-5 系統(tǒng)原理圖 淮海工學(xué)院二〇一二屆本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 　　　　　第 6 頁 共25 頁　　　　　 2.5液壓系統(tǒng)電磁鐵動作順序表 表2-2動作順序表 電磁鐵 液壓缸 1Y 2Y 3Y 4Y 快進 + - —- SB1 工進 + + SQ3 快退 - + - SQ4 停止 - - - SQ1 淮海工學(xué)院二〇一二屆本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 　　　第 13 頁 共25 頁　　　　 3 液壓系統(tǒng)計算及液壓元件選擇 3.1 分析負載 3.1.1外負載 由已知可得鉆削力Fg=14000N 3.1.2慣性負載 機床工作部件總質(zhì)量m=1600kg ，導(dǎo)軌為矩形，啟動、制動時間為t=0.5s 快進、快退速度為60mm/s。 3.1.3阻力負載 取摩擦系數(shù) 靜摩擦阻力為 動摩擦阻力為 表3-1 液壓缸在各工作階段的負載 （已知 ηw=0.9） 工況 計算公式 外負載（F1) 工作負載F=F1/ηw 啟動 F1=Ffs 3200 3556 加速 F1=Ffd+Fm 1792 1991 快進 F1=Ffd 1600 1778 工進 F1=Ffd+Fg 15600 17333 反向啟動 F1=Ffs 3200 3556 反向加速 F1=Ffd+Fm 1792 1991 后退 F1=Ffd 1600 1778 已知快進、快退的速度 、為60mm/s,工進速度為1.55mm/s，工進長度40mm 行程120mm。 根據(jù)負載計算結(jié)果和已知的各階段的速度，可繪出負載圖（F-l）和速度圖（v-l），見圖3-1、3-2。縱坐標(biāo)正數(shù)部分為液壓缸活塞桿前進時的曲線：分為快進和工進，負數(shù)部分為液壓缸活塞桿快退時的曲線。 圖3-1 負載圖 圖3-2 速度圖 3.2 確定執(zhí)行元件主要參數(shù) 由表3-1可知機床最大負載 查表3-2、表3-3、表3-4得液壓系統(tǒng)取工作壓力，d=0.707D，（D為缸筒內(nèi)徑d為活塞桿外徑，A1為無桿腔的有效面積，A2為有桿腔的有效面積） 查表3-5得到液壓缸回油路的背壓值 表3-2 不同負載作用下液壓缸的工作壓力 表3-3 常用液壓設(shè)備工作壓力 表3-4 按活塞桿受力情況選取活塞桿的直徑 表3-5液壓系統(tǒng)中一般情況下的背壓值 國標(biāo)的液壓缸內(nèi)徑系列有：8 10 12 16 20 25 32 40 50 63 80 （90） 100 （110） 125 （140）（160）（180）（110）200 250 320 400 500 630 國標(biāo)的活塞桿外徑系列有：4 5 6 8 10 12 14 16 18 20 25 28 32 40 45 50 56 63 70 80 90 100 110 125 140 160 180 200 220 250 280 320 360 400 d=0.707D=0.0707m 圓整D=100mm d=80mm 這樣可以求出液壓缸進油腔和回油腔的有效面積分別為 經(jīng)計算，活塞桿和液壓缸均符合要求。 3.3液壓泵的選擇 液壓缸在整個工作循環(huán)中的最大壓力為2.42Mpa，如果進油路上的壓力損失為0.5Mpa，為使壓力繼電器能正常工作，取其調(diào)整壓力略高出系統(tǒng)最大工作壓力0.5Mpa，則小油量液壓泵的最大工作壓力應(yīng)為 大流量液壓泵只有在快進、快退時才向液壓缸輸油，由表3-1可知，快退時液壓缸的工作壓力比快進時大，如果取進油路上的壓力損失為0.5Mpa，則大流量液壓泵的最高工作壓力為 由表2-1可知，兩個液壓泵應(yīng)向液壓缸提供的最大流量為18.0972L/min，因系統(tǒng)較簡單，取泄漏系數(shù)KL=1.1,則兩個液壓泵的實際流量應(yīng)為 由于溢流閥的最小穩(wěn)定溢流量為2.5L/min，而工進時輸入液壓缸的流量為0.73L/min，由小流量液壓泵單獨供油，所以小液壓泵的流量規(guī)格最少應(yīng)為3.23L/min。 根據(jù)以上壓力和流量的數(shù)值查閱產(chǎn)品樣本，最后確定選取YB-4/20型雙葉片液壓泵其小液壓泵和大液壓泵的排量分別為4ml/r和20ml/r,當(dāng)液壓泵的轉(zhuǎn)速np=960r/min時該液壓泵的理論流量為23.04L/min，若取液壓泵的容積效率，則液壓泵的實際輸出流量為 =[(4+20)×960×0.81/1000]L/min=18.7L/min 3.4 電動機的選擇 由于液壓缸在快退時輸入功率最大，取小泵的出口壓力損失P1=4.5×105Pa,取大泵出口到小泵出口壓力損失P2=1.5×105Pa，于是計算出小泵出口壓力為2.39MPa（小泵總效率），大泵出口壓力為2.54MPa（大泵的總效率），則液壓泵的電動機所需功率為 根據(jù)此數(shù)據(jù)值查閱電機產(chǎn)品樣本選取Y100L1-4型電動機，其額定功率Pn=2.2KW，額定轉(zhuǎn)速nn=1430r/min。 3.5 液壓元件、輔助元件以及液壓油的選型 3.5.1 液壓元件、輔助元件選型 選型如下表 表3-6 液壓元件明細欄 3.5.2 液壓油選型 根據(jù)實際需要選用L-HL32型液壓油（油的密度為920kg/m3） 3.6 管道尺寸的確定 根據(jù)選定液壓閥的油口尺寸確定各種管道尺寸。液壓缸進、出油管則按輸入、輸出的最大流量值計算。由于所選液壓泵的液壓值在不同工作階段的進、出流量與原定數(shù)值不同，所以需要重新計算。如表3-7所示 表3-7 各工作階段流量表 快進 工進 快退 輸入流量L/min q1=(A1qp)/(A1-A2)=(78.54×18.7)/50.27 =29.2 q1=0.73 q1=qp=18.7 輸出流量L/min q2=(A2q1)/A1=(28.27×29.2)/78.54=10.51 q2=(A2q1)/A1=(28.27×0.73)/78.54=0.26 q2=(A1q1)/A2=(18.7×78.54)/28.27 =51.59 由上表可以看出，液壓缸在各個工作階段的實際運動速度符合要求。 根據(jù)表3-7中數(shù)值，并按一般情況取油液在壓油管內(nèi)的流速v=3m/s，按式算得，與液壓缸無桿腔及有桿腔相連的油管內(nèi)徑分別為 mm mm 這兩根油管都按國標(biāo)選用內(nèi)徑φ18mm、外徑φ20mm的冷拔無縫鋼管。 淮海工學(xué)院二〇一二屆本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 　　　第 15 頁 共 25 頁 4 液壓集成塊的設(shè)計 4.1Pro/E軟件簡介 Pro/Engineer是一套從設(shè)計到生產(chǎn)一體化的機械自動化軟件，是新一代的產(chǎn)品造型系統(tǒng)，是一個基于產(chǎn)品特征的參數(shù)化實體造型系統(tǒng)，并且具有單一數(shù)據(jù)庫。 各種設(shè)計軟件的區(qū)別： (1) Pro/E是偏重設(shè)計的軟件，而且偏重產(chǎn)品設(shè)計。優(yōu)點是全參數(shù)化設(shè)計，方便設(shè)計修改。當(dāng)然它也有很多的其它的功能模塊，效果也不錯，但從它的市場占有率來看，在產(chǎn)品設(shè)計和工業(yè)設(shè)計方面使用的人更多。 (2) MASTERCAM嚴格來說不能算設(shè)計軟件，只能說是一個CAM加工軟件，在數(shù)控機床加工方面的功能比較全面。主要用來給各類數(shù)控機床（包括加工中心、數(shù)控車床、線切割、數(shù)控雕刻機等）編寫加工程式。 (3) Solidworks更簡單，更易于學(xué)習(xí)，操作上更加人性化。尤其是在出圖要轉(zhuǎn)化成CAD格式的時候，Solidworks更方便。個人認為如果是普通的開發(fā)和簡單產(chǎn)品設(shè)計，用Solidworks足夠！ 4.2集成塊1的設(shè)計 如圖4-1所示，集成塊1上放置主油路的閥體 圖4-1集成塊1的油路圖 集成塊1的實體圖4-2和管道圖4-3如下圖所示 圖4-2 集成塊1實體圖 圖4-3 集成塊1孔道位置圖 淮海工學(xué)院二〇一二屆本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 　　　　 第 17 頁 共 25 頁 　　　　　　　 4.3集成塊2的設(shè)計 在集成塊2上所要布置的液壓元件如圖4-4所示。 圖4-4集成塊2油路圖 集成塊2的設(shè)計與集成塊1的設(shè)計相同，但要注意的是，集成塊2的油路P，T口必須要與集成塊1的P，T口相匹配，這里就不多作介紹了，集成塊2的實體圖如圖4-5所示，孔道位置圖如圖4-6所示 圖4-5 集成2實體圖 圖4-6 集成塊2孔道位置圖 淮海工學(xué)院二〇一二屆本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 　　　　　　　 第 19 頁 共 25 頁 　　　　　　　　 5 電氣控制線路圖 液壓缸的自動工作循環(huán)是由控制線路控制液壓系統(tǒng)來實現(xiàn)的，圖5-1是一次工作進給電氣控制線路圖。這種線路的自動工作循環(huán)是：液壓缸快進，工進，快速退回到原位。其工作過程如下： 圖5-1 液壓缸完成一次往復(fù)運動的電器控制線路圖 1)液壓缸原位停止 液壓缸可作前后進給運動。當(dāng)電磁鐵1Y、2Y、3Y都斷電時，三位五通電磁換向閥處于中間位置，液壓缸停止不動。液壓缸在原位時，限位開關(guān)SQ1，由擋鐵壓動，其動合觸點閉合，動斷觸點斷開。 2)液壓缸快進 把轉(zhuǎn)換開關(guān)SA放在“l(fā)”位置。按動按鈕SB1，KA1得電動作，并自鎖，其動合觸點閉合使電磁鐵1Y通電。1Y通電使三位五通電磁換向閥推向右端，液壓缸向前運動。由于3Y未通電，除了接通工進油路外，還通過兩位兩通電磁換向閥將液壓缸小腔內(nèi)的回油排入大腔，加大了油的流量，所以液壓缸作快速向前進給運動。 3)液壓缸工進 在液壓缸快進過程中，當(dāng)擋鐵壓動開關(guān)SQ3時，其動合觸點閉合，使KA2得電動作，KA2的動斷觸點斷開使3Y得電，使液壓缸自動換為工進狀態(tài)。KA2的動合觸頭接通自鎖電路(即當(dāng)擋鐵離開SQ3時，SQ3觸點恢復(fù)分斷時，KA2仍保持動作)。 4)液壓缸快退 當(dāng)液壓缸工作進給到終點后，擋鐵壓動開關(guān)SQ4，其動合觸點閉合，使KA3得電動作，并自鎖。KA3動作結(jié)果，其動斷觸點打開，使1Y，、3Y斷電，液壓缸停止工進。其動合觸點KA3閉合，使2Y得電，兩位兩通電磁換向閥左移，液壓缸快速退回。液壓缸退回原位后，SQ1被壓動，其動斷觸點斷開，使KA3斷電，因此2Y也斷電，動力頭停止。 5)液壓缸“點動調(diào)整” 將轉(zhuǎn)換開關(guān)SA放在“2”位置時，按動按鈕SB1，也可接通KA1，使電磁鐵1Y通電，動力頭可向前快進。但由于KA1，不能自鎖，因此放松SB1后，液壓缸立即停止，故液壓缸可點動向前調(diào)整。 當(dāng)液壓缸還在原位(SQ1原態(tài))，需要快退時，可按動按鈕SB2，使KA3得電動作，2Y得電，液壓缸作快退運動，直到退回原位，SQ1被壓下，KA3斷電，液壓缸停止。 淮海工學(xué)院二〇一二屆本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 　　　　　　　　第 21 頁 共25 頁 　　　　　　　 6 油箱的設(shè)計 6.1油箱的功用和要求 液壓油箱的作用是貯存液壓油,將液壓油中的雜質(zhì)和空氣分隔，同時還起到散熱的作用。 油箱的容量應(yīng)滿足以下要求：具有足夠大的儲存量，以滿足液壓系統(tǒng)對油量的要求。同時當(dāng)系統(tǒng)工作時，油面應(yīng)保持一定的高度，當(dāng)系統(tǒng)停止工作或檢修時，應(yīng)容納下返回的油液。 液壓油箱在不同的工作條件下，有很多影響散熱的條件。油箱的散熱能力是決定油箱容量和結(jié)構(gòu)的主要因素。油箱中的熱量是經(jīng)過油與油、油與金屬、金屬與空氣的接觸而傳導(dǎo)到低溫的大氣中去的。在散熱過程中油與油之間的導(dǎo)熱性最差，是散熱的主要矛盾。不能單純依靠增大油箱容積來提高散熱效果。為了加快散熱速度，應(yīng)使油箱中的油液不斷流動，使熱油與箱壁充分接觸。 6.2油箱有效容積的確定 通?？紤]在壓力范圍內(nèi)，油箱的大概容積V可以這樣確定： 在低壓的系統(tǒng)中(即)可?。? 在中壓的系統(tǒng)中(即可?。? 在中高壓或者高壓大功率的系統(tǒng)中(即可?。? 式中 V——液壓油箱的有效容積 ——液壓泵額定的流量 郵箱容積按式V=ξqp估算，取經(jīng)驗數(shù)據(jù)ξ=7，故其容積為 V=ξ=7×23.4L=163.8L 按JB/T7398－1999規(guī)定，區(qū)最靠近的標(biāo)準(zhǔn)值V=170L 6.3油箱外形尺寸的確定 液壓油箱的容積確定之后，需要確定液壓油箱的外形尺寸，一般尺寸比（長：寬：高）為1:1:1︿1:2:3。為了提高冷卻的效率，在安裝位置不會受到限制的情況下，可將液壓油箱的容量增大。這里選取油箱長、寬、高分別為1000、650、700，腳高150 。 6.4油箱的分類和結(jié)構(gòu) 按油箱內(nèi)液面是否與大氣相通可分為開式油箱和閉式油箱，按是否與整機合為一體可分為整體式和分離式。 根據(jù)使用要求，油箱結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)注意以下幾點： （1）吸油管和回油管距離應(yīng)盡量偏遠，吸油側(cè)和回油側(cè)最好用隔板隔開，以增大油箱內(nèi)油液循環(huán)的距離，這樣有利于油液的冷卻和放出油液中的氣泡，并使雜質(zhì)沉淀在回油管一側(cè)。隔板的高度約為最低油面高度的2/3。吸油管與油箱底面的距離應(yīng)不小于管徑的2倍，與油箱邊的距離應(yīng)不小于管徑的3倍，以使回油、吸油暢通?；赜凸芸诒仨毥胱畹陀兔嫦?，以避免回油將空氣帶入油液中?；赜凸芘c油箱的底面的距離也不應(yīng)小于管徑的2倍。管端切成45度，以增大排油口面積。安裝時排油口應(yīng)面向箱壁，提高散熱能力。 （2）油箱上的蓋板及油管進口、出口要加密封圈，注油口應(yīng)有濾油網(wǎng)，能分離出油液中的空氣和雜質(zhì)。密封的油箱應(yīng)有通氣孔，以使在通常情況下油箱內(nèi)的壓力保持為大氣壓，液壓泵才能正常吸油 （3）油箱應(yīng)便于維修和清洗。為了便于放油，油箱的底面要有適當(dāng)斜度，并設(shè)置放油塞。在油箱側(cè)壁易見處設(shè)置油位指示器，必要時還應(yīng)設(shè)置溫度計，以免油溫升高引起不必要的麻煩。 （4）油箱內(nèi)壁需用耐油涂料涂漆，用以防銹和防凝水。 （5）便于油箱中的元件和附件的安裝與更換。 （6）便于裝油和排油。 淮海工學(xué)院二〇一二屆本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 　　　　　　第 22 頁 共25 頁 7 液壓系統(tǒng)的驗算 7.1壓力損失的驗算（略） 7.2系統(tǒng)溫升的驗算 工進在整個工作循環(huán)過程中所占時間比例達到90%以上，為了便于計算，系統(tǒng)發(fā)熱可按工進計算。 當(dāng)V=9.3cm/min時， 此時泵的工作效率為0.3，泵的出口壓力為3.2MPa。則有 假定系統(tǒng)的散熱狀況一般，取K=10-2kW/（cm2·℃），油箱的散熱面積A為 系統(tǒng)的溫升為 驗算表明此溫升值沒有超出范圍，故該系統(tǒng)不必設(shè)置冷卻器。 淮海工學(xué)院二〇一二屆本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 　　　　　　第 24 頁 共 25 頁 結(jié) 論 經(jīng)過這段時間的努力，我終于把自己的畢業(yè)設(shè)計弄完了。這次的畢業(yè)設(shè)計，讓我對液壓系統(tǒng)各元件的分布和液壓系統(tǒng)的原理有了更深入的理解。從一開始的計算到選型，再到油路的確定，最后到設(shè)計。雖然這些步驟看起來簡單，但是做起來確實很難，需要用到很多原來的知識，這樣就使得大學(xué)四年的所學(xué)知識得到回顧。你只要花心思和時間去做，肯定能順利完成。 由于本人水平有限，設(shè)計的經(jīng)驗不豐富，在設(shè)計過程中難免會有諸多問題，如老師發(fā)現(xiàn)了，請及時提出并幫助更正。 致 謝 此次的畢業(yè)設(shè)計是陳季萍老師指導(dǎo)的，沒有老師的細心指導(dǎo)，我肯定無法按時完成任務(wù)。對我印象最深的就是陳老師的不厭其煩，由于我的問題比較多，所以不論是正常時間還是放假，只要老師沒有上課，我有問題打電話給她，她肯定會接，并且?guī)臀医鉀Q問題。還有就是順便感謝一下以前教過我的其他老師，這次的設(shè)計用到了許多以前的知識，所以必須感謝你們！最后感謝和我一起討論、一起畫圖、一起問問題的同學(xué)，謝謝你們的陪伴，讓我在這段時間里，除了感受設(shè)計帶來的煩惱，還能體驗到同學(xué)之間互幫互助的友情。衷心的感謝所有的人！ 淮海工學(xué)院二〇一二屆本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 　　　　　　第 25 頁 共 25頁 參 考 文 獻 [1] 項昌樂，荊崇波，劉輝 . 液壓與液力傳動 ：高等教育出版社 . 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