毕业设计（论文）流水线工位上料机液压系统设计（液压站及油箱）.doc

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1、 毕 业 设 计（论 文） 题 目： 流水线工位上料机液压系统设计 （液压站及油箱） 学生姓名 指导教师 赵新 二级学院 龙蟠学院 专 业 M06机械设计及其自动化（模具设计） 班级06模具设计 学号 提交日期 2010年 5月 21日 答辩日期 2010年 6月 4日 目 录摘 要IIIAbstractIV第1章 序言11.1 液压技术在机械制造工业中的应用11.2 液压技术在其他行业的应用21.3 液压技术在工业生产中的发展21.4 液压传动的优缺点31.5 液压技术在工业生产中的地位41.6 液压系统的设计流程4第2章 液压系统设计52.1设计任务书要求52.2任务分析523方案选择52

2、.4总体设计62.5负载图和速度图的绘制82.6液压缸主要参数的确定82.7液压系统图的拟定122.8液压元件的选择14第3章 液压站的设计173.1 液压站简介173.2 液压站的结构设计17第4章 液压系统中油箱设计214.1油箱有效容积的确定214.2 结构设计234.3减少油箱噪音23第5章 辅助元件的设计245.1 滤油器245.2 空气滤清器24第6章 液压系统清洗、使用与维护256.1 清洗液压系统256.2 系统的使用和维护25总结27致 谢28参考文献29摘 要液压站是由液压油箱、液压泵装置及液压控制装置三大部分组成。液压油箱装有空气滤清器、滤油器、液面指示器和清洗孔等。流水

3、线工位上料机的设计是在原有上料机的基础上，运用现在的灵活性、安全性、经济性等指标；结构以能够满足灵活性要求较高的流水线作业的需要。在生产流水线上，普遍采用上料机进行大中型待加工工件、物料的起降和搬运。流水线各加工工位配上合适的上料机，工作强度大大降低，生产效率成倍提高，同时操作控制灵活方便。工位上料机动力系统通常采用液压系统进行工作，这一工作方式功率大，重量轻，结构简单可靠，配置柔性较好，生产适应性很强，便于实现自动化控制，体现出诸多优良性能。关键字：流水线上了机；液压系统；液压站；油箱AbstractHydraulic station is a hydraulic tank, pump un

4、it and hydraulic control unit has three major components. Hydraulic Tank with air filter, oil filter, liquid level indicator and cleaning holes and so on. Line station on the feeder is designed to be the original on the feeder, based on the use of the existing flexibility, security, economic and oth

5、er indicators; structure to the flexibility required to meet the needs of the higher pipeline operations. In the production line, the commonly used feeding machine and medium-sized workpieces to be processed, the material of the landing and handling. Pipeline of processing station coupled with a sui

6、table loading machine, greatly reduced the intensity of work, productivity has doubled and redoubled, while operational control flexibility. Station on the feeding machine power system commonly used hydraulic system work, which means big power, light weight, simple structure, reliable and flexible c

7、onfigurations better, producing highly adaptable, easy to realize automatic control, reflecting a number of excellent properties. Keywords: The assembly line；Hydraulic systems；Hydraulic station；Fuel tank第1章 序言1.1 液压技术在机械制造工业中的应用近二十年来，许多工业部门和技术领域对高响应、高精度、高功率重量比和大功率的液压控制系统的需要不断扩大，促使液压控制技术迅速发展。特别是反馈控制技

8、术在液压系统只中的应用，电子技术与液压技术的结合，使这门技术不论在元件和系统方面、理论与应用方而都口趋完善和成熟，并形成为一门学科，成为液压技术的重要发展方向之一。目前液压控制技术已经企许多部门得到广泛应用，诸如冶金、机械等工业部门，飞机、船舶交通部门，航空航天技术，海洋技术近代科学试验装爱好武器控制等。我国于五十年代开始液压伺服元件和系统的研究工作，现在已生产几种系列电掖伺服阀产品，液压控制系统也在越来越多的部门得到了成功的应用。随着国民经济的发展，液压控制技术会在史多的部门为实现我国四个现代化的宏伟日标而发挥更大的作用。随着技术的不断进步，目前国外液压系统己采用了节能效果极佳的压力一流量补

9、偿负载传感闭式系统，国内有些公司也采用这套技术。其特点是:可以实现压力一流量控制。泵输出的流量即执行元件的速度只与操纵阀杆行程大小有关，而与负载大小无关，因此该系统具有良好的速度控制特性。该液压系统所提供功率与执行元件所要求的功率相差甚小，因而具有良好的功率控制特性，功率浪费损失小。由于系统的无用功率小，而且在系统不工作时，系统可以近似地实现“0”流量输出，因而发热小，不会产生过热现象，提高了整个液压系统的工作寿命。液压技术作为实现现代传动与控制的关键基础技术之一，已成为工业机械、工程建设机械及国际尖端产品不可缺少的重要技术基础。是它们向自动化、高精度、高效率、高速度、小型化、轻量化方向发展的

10、关键技术。世界工业发达国家都将液压工业列为竞争发展的行业，其发展速度远高于机械工业的发展速度。液压元件及其控制已发展成为综合的液压工程技术。机械制造是为国民经济各部门和自身技术改造提供先进技术装备的工业部门。铸造、锻压、焊接、热处理、及切削等是机械制造工业获取毛坯、成形产品及提高零件机械性能的重要生产方法，在众多金属冷、热加工机器设备中普遍使用液压技术，其中压力机和金属切削上料机是应用液压技术较早较广的领域。在车、铣、刨、磨、钻各类液压上料机中，主要利用液压技术可在较宽范围内进行无级调速，具有良好的换向及换接性能，易于实现工作循环等优点，完成工件及刀具的加紧、控制进给速度和驱动主轴作业，尽管现

11、代数控上料机、加工中心等先进制造设备中采用离电伺服系统，但采用液压传动与控制仍然是现代金属切削上料机自动化的重要途径。在锻造机、液压机、折弯机、剪切机等压力加工设备中，主要利用液压传动传递力较大、便于压力调节控制和过载保护的特点，进行下料、成形加工等作业。铸造、锻压、焊接、热处理等机器设备的生产作业环境极为恶劣，温度高、粉尘多、湿度大、有腐蚀性气体、振动噪声大。因此要求机器要有良好的适应性、可靠性和维护性。在造型机及浇铸机、焊接机、淬火机等铸造、焊接及热处理机器设备中，主要利用液压技术便于无级调速和远距离遥控作业等特点，进行造型及铸型输送与浇铸、高温零件抓取等作业，以减轻劳动者劳动强度、避免和

12、减少热辐射和有害气体对人身的侵袭并提高生产率。1.2 液压技术在其他行业的应用液压技术的应用也在不断地向其他领域拓展，几乎囊括了国民经济的各个部门：从机械加工及装配线到材料压延和塑性成型设备；从材料及构件试验机到电液仿真试验台；从建筑机械及工程机械到农业环境保护设备；从电力、煤炭等能源机械到石油天然气的探采及各类化工设备；从矿山开采机械到钢铁冶金设备；从橡胶、皮革、造纸等轻工机械到家用电器、电子信息产品自动生产线及印刷、办公自动化设备；从食品机械及医疗器械到娱乐休闲及体育训练器械；从航空航天控制到船舶、铁路和公路运输车辆等等。液压传动与控制已成为现代机械工程的基本要素和工程控制的关键技术之一。

13、1.3 液压技术在工业生产中的发展目前，液压传动及控制技术不仅用于传动的机械操纵、助力装置，也用于机械的模拟加工、转速控制、发动机燃料进给控制，以及车辆动力转向、主动悬挂装置和制动系统，同时也发展到航空航天和海洋作业等领域。当前液压技术正在继续向以下几个方面发展。1.3.1节能近几年来，由于世界能源的紧缺，各国都把液压传动的节能问题作为液压技术发展的重要课题。20世纪70年代后期，德、美等国相继研制成功负载敏感泵及低功率电磁铁等。最近美国威克斯公司又研制成功用于功率匹配系统的CMX阀。1.3.2液压与微电子、计算机技术相结合20世纪80年代以来，逐步完善和普及的计算机控制技术和集成传感器技术为

14、液压技术与电子技术相结合创造了条件。随着微电子、计算机技术的发展，出现了各种数字阀和数字泵，并出现了把单片机直接装在了液压组件上的具有位置或力反馈的闭环控制液压元件及装置。1.3.3提高液压传动的可靠性由于有限元法在液压元件设计上的应用，可靠性实验、研究工作的广泛开展以及新材料、新工艺的发展等，使液压元件的寿命得到了提高。由于对飞机、船舶、冶金等一些重要液压系统采用多裕度设计，并在系统中设置旁路净化回路及具有初级智能的自动智能的自动故障检测仪表等，加强了油液的污染度控制。上述领域的一些重要成果，使液压系统的可靠性逐渐提高。1.3.4高度集成化叠加阀、集成块、插装阀的应用以及把各种控制阀集成于液

15、压泵及液压执行元件上形成组合元件，有些还把单片机等集成在其控制机构上，达到了集机、电、液于一体化的高度集成化。此外，高压高转速低噪声组件的研究，高效滤材的研究，环保型工作介质及其相应高压液压组件的研究等也是值得关注的动向。1.4 液压传动的优缺点1.4.1液压传动的优点液压传动之所以在工程实际中应用广泛，是因为它与机械传动等相比，具有许多优点。（1）液压传动可在运行过程中方便地实现无级，调速范围可达1000：1。液压传动装置可在极低的速度下输出很大的力。（2）在输出相同功率的情况下，液压传动装置的体积小、质量轻、结构紧凑、惯性小。由于液压系统中的压力比电枢磁场中单位面积上的磁力大三十倍到四十倍

16、，液压传动装置的体积和质量只占相同功率电动机的12%左右。因此，液压传动易于实现快速启动、制动及频繁换向，每分钟的换向次数可达500次（左右摆动）、1000次（往复移动）。（3）液压传动易于实现自动化，特别是采用电液和气液传动时，可实现复杂的自动控制。（4）液压传动易于实现过载保护。当液压系统超负荷时，液压油可以经溢流阀流回油箱，系统得到过载保护。（5）易于设计、制造。液压元件已经实现了标准化、系列化和通用化。液压系统的设计、制造和使用都比较方便。液压元件的排列布置也有很大的灵活性。1.4.2液压传动的缺点（1）不能保证严格的传动比。这是由于液压介质的可压缩性和不可避免的泄漏等因素引起的。（2

17、）系统工作时，对温度的变化较为敏感。液压介质的粘性随温度的变化而变化，从而使液压系统不易保证在高温和低温下都具有良好的工作稳定性。（3）在液压传动中，能量需经过两次变换，且液压能在传动过程中有流量和压力损失，所以系统能量损失较大，传递效率较低。（4）元件的制造精度高、造价高，对其使用和维护提出了较高的要求。（5）出现故障时，比较难于查找和排除，对维修人员的技术水平要求高。1.5 液压技术在工业生产中的地位当前，液压技术作为实现现代传动与控制的关键基础技术之一，已成为工业机械、工程建设机械及国际尖端产品不可缺少的重要技术基础。是它们向自动化、高精度、高效率、高速度、小型化、轻量化方向发展的关键技

18、术。世界工业发达国家都将液压工业列为竞争发展的行业，其发展速度远高于机械工业的发展速度。液压元件及其控制已发展成为综合的液压工程技术，其应用和发展已被视为衡量一个国家的工业水平和现代工业发展水平的重要标志。1.6 液压系统的设计流程液压系统的设计一般泛指液压传动系统的设计。由于液压传动系统和液压控制系统从结构和工作原理而言并无本质区别。通常所说的液压系统设计，皆为液压传动系统设计。液压系统的设计与主机的设计是紧密联系的，所设计的液压系统首先应满足主机的拖动、循环要求，其次还要符合结构简单、体积小重量轻、工作安全可靠、使用维护方便经济性好等公认的设计原则。第2章 液压系统设计2.1设计任务书要求

19、试设计一台流水线上料机的液压系统。要求驱动它的液压传动系统完成快速上升-慢速上升-停留-快速下降的工作循环。其垂直上升工件最大质量为600kg，工作滑动平台重量为1500N，快速上升行程350mm，速度要求45mm/s，慢速上升行程100mm，最小速度为5mm/s，快速下降行程450mm，速度要求60mm/s。工作滑动平台采用90夹角的V字形导轨，滑动平台与导轨的最大间隙为1mm，启动和停止的加速和减速时间为0.2s。2.2任务分析系统总共承受的负载为6500N，所以系统负载很小，应属于低压系统。系统要求快上速度大于45mm/s,慢上的速度大于5mm/s,快下的速度大于60mm/s，要完成的工

20、作循环是：快进上升、慢速上升、停留、快速下降。但从系统的用途可以看出系统对速度的精度要求并不高，所以在选调速回路时应满足经济性要求。23方案选择2.3.1方案拟定（1）供油方式从系统速度相差很大可知，该系统在快上和慢上时流量变化很大，因此可以选用变量泵或双泵供油。（2）调速回路由于速度变化大，所以系统功率变化也大，可以选容积调速回路或双泵供油回路。（3）速度换接回路由于系统各阶段对换接的位置要求不高，所以采用由行程开关发讯控制二位二通电磁阀来实现速度的换接。（4）平衡及锁紧为了克服滑台自重在快下过程中的影响和防止在上端停留时重物下落，必需设置平衡及锁紧回路。根据上述分析，至少有两种方案可以满足

21、系统要求。（1） 用变量泵供油和容积调速回路调速，速度换接用二位二通电磁阀来实现，平衡和锁紧用液控单向阀和单向背压阀。系统的机械特性、调速特性很好，功率损失较小，但是系统价格较贵。（2） 用双泵供油，调速回路选节流调速回路，平衡及锁紧用液控单向阀和单向背压阀实现。系统的机械特性、调速特性不及第一种方案，但其经济性很好，系统效率高。2.3.2方案确定综上所述，考虑到系统的流量很大，变量泵不好选，第二种方案双联式定量叶片泵的经济性好，系统效率高，能快速的进退因此从提高系统的效率，节省能源的角度考虑，采用单个定量泵的、供油方式不太适，宜选用双联式定量叶片泵作为油源，所以选第二种方案。2.4总体设计2

22、.41工作负载2.42摩擦负载由于工件为垂直起升，所以垂直作用于导轨的载荷可由其间隙和结构尺寸可根据公式计算出滑台垂直作用于导轨的压力约为120N，取则有：静摩擦负载 动磨擦负载 2.43惯性负载加速 减速 制动 反向加速 反向制动 根据以上计算，考虑到液压缸垂直安放，其重量较大，为防止因自重而下滑，系统中应设置平衡回路。因此在对快速向下运动的负载分析时，就不考虑滑台2的重量。则液压缸各阶段中的负载如表4.1所示（）。表4.1 液压缸各阶段负载工况计算公式总负载 F/N缸推力 F/N启 动6413.947048.29加 速7566.378314.69快 上7396.978128.54减 速72

23、46.377963.04慢 上7396.978128.54制 动7378.148107.85反向加速242.87266.89快 下16.9718.65制 动208.93229.592.5负载图和速度图的绘制按照前面的负载分析结果及已知的速度要求、行程限制等，绘制出负载图及速度图如图3.1所示。图3.1 液压缸各阶段负载速度2.6液压缸主要参数的确定2.61初选液压缸的工作压力根据分析此设备的负载不大，按类型属机床类，所以初选液压缸的工作压力为2.0MPa2.62计算液压缸的尺寸按标准取：80mm。根据快上和快下的速度比值来确定活塞杆的直径：按标准取：45mm。所以液压缸的有效作用面积为：无杆腔

24、面积 有杆腔面积 2.63活塞杆稳定性校核因为活塞杆总行程为450mm，而且活塞杆直径45 mm，= =10 =10,不需要进行稳定性校核。2.64求液压缸的最大流量2.65绘制工况图工作循环中各个工作阶段的液压缸压力、流量和功率如表3.2所示表3.2工作循环中各个工作阶段的液压缸压力、流量和功率工况压力流量功率P/W快上163211.005013.06慢上16340.91952.48快下00054226.7820.51由此表绘出液压缸的工况图，如图3.2所示。钢筒壁及法兰的材料选45钢，活塞杆材料选Q235。液压缸的内径D和活塞杆直径d都已在前面的计算中算出，分别为80mm和45mm。 图3

25、.2系统工况图2.66液压缸其它参数的选择（1）活塞的最大行程L已由要求给定为450mm。（2）小导向长度 当活塞杆全部外伸时，从活塞支承面中点到导向套滑动面中点的距离称为最小导向长度H。如果导向长度过小，将使液压缸的初始挠度增大，影响液压缸的稳定性，因此设计时必须保留有一最小导向长度。对于一般的液压缸，当液压缸的最大行程为L，缸筒直径为D时，最小导向长度为： 所以取。（3）活塞的宽度的确定 取B=0.7D=56mm（4）活塞杆长度的确定活塞杆的长度活塞杆的长度应大于最大工作行程、导向长度、缸头、缸盖四者长度之和。既L+H+=450+95+78+32=655mm.但是为了使其能够工作，必须和工

26、作台连接，所以还应支出一部分。考虑实际工作环境和连接的需要，取这部分长度为50mm.所以液压缸的总长=655+50=705mm.2.7液压系统图的拟定液压系统图的拟定，主要是考虑以下几个方面的问题：2.7.1供油方式 从工况图分析可知，该系统在快上和快下时所需流量较大，且比较接近。在慢上时所需的流量较小，因此从提高系统的效率，节省能源的角度考虑，采用单个定量泵的供油是不合适的，宜选用双联式定量叶片泵作为油源。2.7.2调速回路 由工况图可知，该系统在慢速时速度需要调节，考虑到系统功率小，滑台运动速度低，工作负载变化小，所以采用调速阀的回油节流调速回路。2.7.3调速换接回路 由于快上和慢上之间

27、速度需要换接，但对换接的位置要求不高，所以采用由行程开关发讯控制二位二通电磁阀来实现速度的换接。2.7.4平衡及锁紧 为防止在上端停留时重物下落和在停留斯间内保持重物的位置，特在液压缸的下腔（无杆腔）进油路上设置了液控单向阀；另一方面，为了克服滑台自重在快下过程中的影响，设置一单向背压阀。 本液压系统的换向阀采用三位四通Y型中位机能的电磁换向阀。拟定系统如图3.3：系统工作过程：快上时，电磁阀2有电，两泵同时工作，液压油经过电换向阀6、液控单向阀7、背压阀8，流入无杆腔，再经过单向电磁阀9、换向阀6回油箱。慢上时，活塞走到420mm处，压下行程开关，行程阀3，4换接，同时使电磁3有电，大流量泵

28、经过它卸荷，只有小流量泵供油，调速阀10调节回油。工作太速度下降。快下时，行程阀复位，电磁阀1有电，双泵同时供油，经过换向阀6（左位）、调速阀10、背压阀8、液控单向阀7、换向阀6回到油箱。 图3.3液压系统原理图2.8液压元件的选择2.81确定液压泵的型号及电机功率液压缸在整个工作循环中最大工作压力为1.63MPa，由于该系统比较简单，所以取其压力损失0.4MPa，所以液压泵的工作压力为两个液压泵同时向系统供油时，若回路中的泄漏按10%计算，则两个泵总流为，慢进时液压缸所需流量为40.19L/min，所以，高压泵的输出流量为44.209L/min。根据以上压力和流量的数值查产品目录，选用RV

29、2R34的双联叶片泵，前泵输出流量47ml/r, 后泵输出流量200ml/r，额定压力为14MPa，容积效率0.9总效率0.8，所以驱动该泵的电动机的功率可由泵的工作压力(2.03MPa)和输出流量(970r/min) 求出：查看电机产品目录、拟选用电动机的型号为Y160L-6,功率为11000W，额定转速为970r/min。2.8.2选择阀类元件及辅助元件根据系统的工作压力和通过各个阀类元件和辅助元件的流量，可选出这些元件的型号及规格如表3.3所示油管的确定：可按公式：快退时候流量最大为226.78l/min,V取10m/s计算 =0.022m本油路系统中出油口采用内径为25mm，外径为34

30、mm的紫铜。表4.3 元件的型号及规格序号名称通过流量根据流量选择型号及规格1滤油器400XUA4030FS2双联叶片泵44.209/195.249PV2R24（47/200）3单向阀200CIT-10-35-504行程阀（二位二通）20022EF3-E10B5溢流阀144.43Y2-Ha32L6三位四通电液换向阀239.458H-1WEH7液控单向阀239.458CT1-10B8单向顺序阀239.458AXF3-20B9二位二通电磁换向阀22EF3-E10B10单向调速阀239.458MSA30EF25011电动机Y90S-6第3章 液压站的设计3.1 液压站简介 液压站是由液压油箱、液压泵

31、装置及液压控制装置三大部分组成。液压油箱装有空气滤清器、滤油器、液面指示器和清洗孔等。液压泵装置包括不同同类型的液压泵、驱动电机及其它们之间的联轴器等。液压控制装置是指组成液压系统的各阀类元件及其联接体。 机床液压站的结构型式有分散式和集中式两种类型。 (1)集中式 这种型式将机床按压系统的供油装置 , 控制调节装置独立于机床之外，单独设置一个液压站。这种结构的优点是安装维修方便，按压装置的振动、发热都与机床隔开；缺点是液压站增加了占地面积。控制调节装置独立于机床之卸，按压装置的振动、发热都与机床隅(2)分散式 这种型式将机床液压系统的供油装置、控制调节装置分散在机床的各处。例如利用机床床身或

32、底座作为液压油箱存放液压油。把控制调节装置放任便于操作的地方。这种结构的优点是结构紧凑，泄漏油易回收，节省占地面积，但安装维修不方使。同时供油装置酌振动、液压油的发热都将对机床的工作精度产生不良影响，故较少采用，一般非标设备不推荐使用。3.2 液压站的结构设计3.2.1 液压泵的安装方式 液压泵装置包括不同类型的液压泵驱动电动机及其联轴器等。其安装方式分为上置式和非上置式两种。 (1) 上置式安装 将液压泵和与之相联的油管放在液压油箱内(如图3.1)，这种结构型式紧凑、美观，同时电动机与液压泵的同轴度能保证，吸油条件好，漏油可直接回液压油箱，并节省内地面积。但散热条件不好。 图3.1 (2）非

33、上置式安装 将液压泵和与电动机放在液压油箱旁，(如图3.2)所示，这种结构，振动较小，油箱的清洗比较容易，但占地面积较大，吸油管与泵连接要求严格，应用于较大型液压站。图3.2流水线上料机的液压系统安放在流水线上料机的结构架上面，要求结构紧凑，站地面积小，经过对比分析，采用上置式安装,通过螺栓将电机上的法兰与油箱和好的固定在一起,并且将泵放在油箱内,泵浸在油液中,可以改善泵的吸油条件。3.2.2 液压泵与电动机的连接 将液压泵与电动机连接方式,采用联轴器，用来把电动机轴与泵轴联接在一起，机器运转时两轴不能分离；只有在机器停车并将联接拆开后，两轴才能分离(如图3.3)。 图3.3（一） 选择联轴器

34、的类型 联轴器有刚性联轴器、挠性联釉器两大类，其中挠性联釉器又可以分为无弹性元件的挠性联釉器和有弹性元件的挠性联釉器两大类别。选择联釉器考虑以下几点： （1）所需传递的转矩大小和性质以及对缓冲减娠功能的要求。例如，对大功率的重载传动，可选用齿式联轴器；对严重冲击载荷或要求消除轴系扭转振动的传动，可选用轮胎式联袖器等具有高弹性的联轴器。（2） 联轴器的工作转速高低和引起的离心力大小。对于高速传动轴，应选用平衡精度高的联轴器，例如膜片联轴器等，而不宜选用存在偏心的滑块联轴器等。液压泵与电机之间的联轴器，一般用简单弹性套柱销联轴器或弹性。其二者的共同特点是传递扭矩范围较大，转速较高，弹性好，能缓冲扭

35、矩急剧变化引起的振动，能补偿轴位移。但在使用中应定期检查弹性圈。（二）计算联轴器的计算转矩 由于机器起动时的动载荷和运转中可能出现的过载现象，所以应当按轴上的最大转矩作为计算转矩Tca，查参考文献4 P343，计算转矩按下式计算；TCa=KAT 式中 T公称转矩，单位为Nm；KA工作情况系数。查参考文献4 表14-1，转矩变化小，原动机为电动机，得KA=1.3。KA=1.3代入公式，计算得： =9550=49.74Nm。 TCa= KAT=1.349.74=64.66Nm。（三）确定联轴器的型号 根据计算转矩Tca及所选的联轴器类型，按照TcaT的条件出联轴器标准中选定该联轴器型号。查参考文献

36、4表17-5，选择ML3型梅花形弹性联轴器，该型号联轴器公称扭矩为T=90NmTca，许用转速n=6700r/min，满足要求。（四）安装联轴器的技术要求 技术要求如下：（1）半联轴器做主动件。（2）联轴器与电动机轴配合时采用H7/H6配合，与泵轴则采用H8/H7的配合（3）最大同轴度偏差不大于0.1mm，轴线倾角不大于40第4章 液压系统中油箱设计4.1油箱有效容积的确定在开式传动的油路系统中，油箱是必不可少的，它的作用是，贮存油液，净化油液，使油液的温度保持在一定的范围内，以及减少吸油区油液中气泡的含量。因此，进行油箱设计时候，要考虑油箱的容积、油液在油箱中的冷却、油箱内的装置和防噪音等问

37、题。油箱容积根据液压泵的流量计算，取其体积V=（24），即取V=3247=741 L取800L油箱的三个边长在1：1：11：2：3范围内，设定油箱可以设计为L=1100mm,D=910mm,H=800mm。由于油箱选择容量时系数偏大，就把油箱壁厚包括在以上的计算出的长度中。油箱容量大于400ml，壁厚取5mm，油箱底部厚度取8MM，箱盖应为壁厚的3倍，取15mm。为了增加油液的循环距离，使油液有足够的时间分离气泡，沉淀杂质，消散热量，所以吸油管和回油管相距较远，并且中间用隔板隔开，油箱底应微微倾斜以便清洗。由于油箱基本装满油，隔板高取液面高的3/4，约取为700mm.4.1.1 油箱容积的验算

38、 液压系统的压力、容积和机械损失构成总的能量损失，这些能量损失转化为热量，使系统油温升高，由此产生一系列不良影响。为此，必须对系统进行发热计算，以便对系统温升加以控制。液压系统发热的主要原因，是由于液压泵和执行元件的功率损失以及溢流阀的溢流损失所造成的，当液压油温度升高后，会引起油液粘度下降，从而导致液压元件性能的变化，寿命降低以及液压油老化。因此，液压油必须在油箱中得到冷却,以保证液压系统正常工作。1 系统总的发热公率系统总的发热公率H是估算得来的，查参考文献1，P 46，得系统总的发热公率H估算公式： 式中，N液压泵输入功率（KW）； 执行元件的有效功率（KW）；若一个工作循环中有几种工况

39、，则应求出其总平均有效功率，系统总的发热公率：H=N（1-） 式中 系统总效率。 由查参考文献5，液压泵输入功率：N=Nd1 式中Nd电动机功率（KW）；1联轴器传动效率。查参考文献5 P7，取=0.99，代入公式6.4得： N=0.997.5KW=7.425KW 所以，液压泵输入功率N=7.425KW。将N=7.425KW代入公式6.3，得： H= N（1-）=7.425（1-0.695）KW=2.265KW。2 散热功率及温升油路系统的散热,主要靠油箱表面散热,油箱的散热功率可以用下式进行估算： =KA (KW) 式中, K油箱的散热系数（KW/）； A油箱散热面积（）；系统温升植（）。其

40、中，油箱的散热面积可以用下式估算A=0.065 （） 式中，油箱的有效容积（L）。 液压系统的热平衡条件： 机器在长期连续工作下，应该保持系统的热平衡，其热平衡式为： H-=0， H-KA=0， 查参考文献1，P40，取K=0.025 KW/，将K=0.025代入公式，得： =29.7查参考文献1表3-32所给的允许值为：一般工作机械35，故系统温升验算合格。4.2结构设计通过对油箱的了解，流水线上料机的油箱，是单件的生产，因此，采用拼焊的方法焊接而成。进行油箱结构设计时,首先考虑的是油箱的刚度,其次考虑便于换油和清洗油箱以及安装和拆卸油泵装置,当然,从企业的方面考虑，油箱的结构应该尽量简单,

41、以利于密封和降低造价。（1）油箱体 油箱体由A3钢板焊接而成,取钢板厚度36mm，箱体大者取大值，本流水线上料机的油箱板厚度为4mm。在油箱侧壁上安装油位指示器。在油箱与隔板垂直的一个壁上常常开清洗孔，以便于清洗油箱。（2）油箱底部 油箱底部采用倾斜的方式，用焊接方法与壁板焊接而成，采用这种结构，便于排油，底部最低处有排油口，排油口与基础面的距离为150mm，。 焊接结构油箱，油箱用A3钢板，其厚度等于侧壁钢板的厚度，为4mm。（3）油箱隔板 为了使吸油区和压油区分开，便于回油中杂质的沉淀，油箱中设置了隔板。隔板的安装方式主要有两种，第一种：回油区的油液按一定方向流动，既有利于回油中的杂质、气

42、泡的 分离，又有利于散热。第二种：回油经过隔板上方溢流至吸油区，或经过金属网进入吸油区，更有利于杂质和气泡的分离。在本流水线上料机的设计中，采用隔板的方式，主要为了将沉淀的杂质分开。隔板的位置在油箱的中间，将吸油区和回油区分开，隔板的高度，为最低油面的1/2。隔板的厚度等于油箱侧壁厚度。（4）油箱盖 油箱盖多用铸铁或钢板两种材料制造，现采用钢板，在油箱盖上钻下列通孔：回油管孔、通大气孔（孔口有空气滤清器）以及安装液压集成装置的安装孔。4.3减少油箱噪音 防噪音问题是现代机械装备设计中必须考虑的问题之一。油路系统的噪音源，以泵站为首，因此，进行油箱设计时，从下列几方面减轻噪音：（1）油箱与箱盖间

43、增加防振橡皮垫：（2）用地脚螺栓将油箱牢固固定在基础上；（3）油泵排油口用橡胶软管与阀类元件相连接；（4）回油管管接头振动噪音较大时，改变回油管直径或增设一条回油管，使每个回油管接头的通路减少。第5章 辅助元件的设计5.1 滤油器过滤器的功用是清除油液中的各种杂质，以免其划伤、磨损、甚至卡死有相对运动的零件，或堵塞零件上的小孔及缝隙，影响系统的正常工作，降低液压元件的寿命，甚至造成液压系统的故障。用过滤器对油液进行过滤是十分重要的。（一）选用过滤器的基本要求在选择过滤器的时候，考虑过滤精度，过滤器可分为四个等级：粗过滤器(d100m)；普通过滤器(d10100m)；精密过滤器(d510m)；特精过滤器(d1m )。在选择过滤器的同时，还考虑到过滤器的过滤能力过滤能力是指在一定压降下允许通过过滤器的最大流量。过滤器的过滤能力应大于通过它的最大流量，允许的压力降一般为0.030.07MPa。按滤芯材料和结构形式的不同，过滤器可分为网式、线隙式、纸芯式、烧结式过滤器及磁性过滤器等。查查参考文献2，表20-8-126中，传动系统压力7MPa的中高压系统时,过滤精度为1015m，在查表20-8-132，选择纸芯式，型号为：ZU-H40