毕业设计（论文）
q后?V?n （6.2）
式中： V——泵的排量（mL/r）；
。 n——泵的额定转速（r/min）
q后max?12?1800?21.6L/min q后min?12?750?9L/min
6.2.2 液压泵所需电机功率的确定
N?P?qmax/? （6.3）
式中： N——油泵所需要的电动机功率；
； P——油泵的最大工作压力（Pa）； qmax——油泵最大流量（m3/s）
?泵——油泵总效率，一般叶片泵?泵?0.75～0.85；齿轮泵?泵?0.6～0.8；
柱塞泵?泵?0.75～0.9。
前泵所需电机功率：
N1?P?q前max?8?106?59.4?10?3??9.9kw
0.8?60后泵所需电机功率：
N2?6.2.3 液压阀的选择
P?q后max?8?106?21.6?10?3??3.6kw
0.8?60液压阀的作用是控制液压系统的油流方向、压力和流量，从而控制整个液压系统的全部功能，如系统的工作压力，执行机构的动作程序，工作部件的运动速度、方向，以及变换频率，输出力或力矩等等。液压阀的性能是否可靠，是关系到整个液压系统能否正常工作的问题。
液压阀的分类有：1）压力控制阀：主要控制执行机构输出力或输出转矩的大小，并确定液压泵及整个液压系统的工作负载，在过载时起到保护系统的作用。2）流量控制阀：根据执行机构运动速度的要求供给所需流量。3）方向控制阀:控制油流的通、切断或改变油流的方向，以控制执行机构的运动方向等。三类阀还可以相互组合，成为复合阀，以减少管路的连接，式结构更为紧凑，提高系统效率。液压传动系统，选择合适的液压阀，是使系统设计合理，性能优良，安装
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毕业设计（论文）
简便，维修容易，并保证该系统正常工作的重要条件。
根据本液压的设计要求，液压阀的选择按定压力和额定流量大于系统最高工作压力和通过该阀的最大流量的原则。选择换向回路的核心是选择换向阀的形式，以实现对于换向精度及换向平稳性的要求。一般来说，换向性能要求高，应选用机动换向阀或液动换向阀，若对于换向性能无特别要求，应选用电磁阀。根据本设计液压系统要求，夹紧缸换向选用两位两通电磁阀，其他缸全部选用三位四通电磁换向阀。
为防止俯仰缸因自重自由下滑和伸缩缸在仰起一定角度后的自由下滑，都采用单向顺序阀来平横。为保证夹紧缸夹持工件的可靠性，选用液控单向阀保压和锁紧。手臂升降缸为立式液压缸，为支承平衡手臂运动部件的自重，采用了单向顺序阀的平衡回路。
6.2.4 液压辅助元件的选择原则
（1）蓄能器：蓄能器在液压系统中是用来储存、释放能量的装置。其可作为辅助液压源在短时间里提供一定数量的压力油，满足系统对速度、压力的要求。
（2）滤油器：过滤器的功能是清除液压系统工作介质中固体污染物，使工作介质保持清洁，延长元器件的使用使用寿命、保证液压元件工作性能可靠。选择过滤器需考虑如下几点：1）根据使用目的选择过滤器的种类，根据安装位置情况选择过滤器的安装形式。2）过滤器应具有足够打的通油能力，并且压力损失要小。3）过滤精度应满足液压系统或元件所需的清洁度要求。4）滤芯使用的滤材应满足所使用工作介质的要求，并且有足够的强度。5）过滤器的强度及压力损失是选择时需重点考虑的因素，安装过滤器后会对系统造成局部压降或产生背压。6）滤芯的更换及清洗应方便。7）应根据系统需要考虑选择合适的滤芯保护附件。8）结构应尽量简单、紧凑、安装形式合理。9）价格低廉。
3）管道尺寸的确定 1.管道内径计算：
d?4qV （6.4） ?v式中： qV——通过管道内的流量（m3/s）； v——管内允许流速（m/s）见表。
根据所得的内径尺寸，按下表标准系列选取相应的管子。
表6.1 软管内径尺寸系列
[10]
2.5 20
3.2 （22）
5 25
6.3 31.5
8 38
10 40
12.5 50
16 51
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毕业设计（论文）
表6.2 硬管外径系列
[11]
4 （22）
5 25
6 （28）
8 32
10 （34）
12 38*
（14） 40
16 （42）
（18） 50
20
2.管道壁厚?计算：
??p?d （6.5） 2???式中： p——管道内最高工作压力（Pa）； d——管道内径（m）；
???——管道材料的需用应力（Pa），???? ?b——管道材料的抗拉强度（Pa）；
n——安全系数，对钢管来说，p<7MPa时，取n=8；p<17.5MPa时，
取n=6；p>17.5MPa时，取n=4。
管头连接螺纹根据油管外径选取。
（3）液压缸进出油口直径的确定 缸的进出油口直径d0可用下式求得：
d0?4q/?v式中： q——液压缸配管内的流量；
（6.6）
?bn；
v——液压缸配管内液体的平均流量（一般取v=4～5m/s）。 计算得出的d0数值并按液压的相关标准进行圆整。 6.2.5 油箱容量的确定
在确定油箱尺寸时，一方面要满足系统供油的要求，还要保证执行元件全部排油时，邮箱不能溢出，以及系统中最大可能充满油时，油箱的油位不低于最低限度。
根据油箱容量的经验公式：
V?a?qV （6.7）
式中： qV——液压泵每分钟排除压力油的容积（m3）； a——经验系数，见下表。
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毕业设计（论文） 表6.3 经验系数a
[12]
系统类型
a
行走机械 1～2
低压系统 2～4
中压系统 5～7
锻压系统 6～12
冶金系统 10
计算可得油箱容量：
V?a?qV?3?71?213L
选用规格为250L的油箱。 6.2.6 液压原理图
液压系统各执行机构的动作均由电控系统发信号控制相应的电磁换向阀或电液动换向阀，按程序依次步进动作，液压系统的工作顺序是由控制各个液压缸换向阀的电磁铁的得失电来工作的。
执行机构的定位和缓冲是机械手工作平稳可靠的关键。从提高生产率来说，希望机械手正常工作速度越快越好，但工作速度越高，启动和停止时的惯性力矩就越大，这不仅会影响到机械手的定位精度，严重时还会损伤机件。因此为达到机械手的定位精度和运动平稳性的要求，一般在定位前要采取缓冲措施。 该机械手手指夹紧由压力传感器控制力度，保证工件不被抓伤也不会在搬运过程中掉落；手臂伸缩和手臂俯仰由行程开关适时发信号，提前切断油路滑行缓冲并定位；手臂回转、手腕回转由挡铁定位保证精度，端点到达前发信号切断油路。
机械手控制的要素包括工作顺序、到达位置、动作时间、运动速度和加减速度等，控制方式可分为点位控制和连续控制两种，目前以点位控制为主，占90%以上。本设计中机械手的控制可采用可编程控制器（PLC）来进行顺序点位控制。
PLC是一种数字运算操作的电子系统，转为在工业环境下应用而设计。它把计算机的编程灵活、功能齐全、应用面广等优点与继电器系统的控制简单、使用方便、抗干扰能力强、价格便宜等优点结合起来，而其本身又具有体积小、质量轻、耗电省等特点[13]。为了增强机械手使用的灵活性，可将机械手的工作方式设置为手动和自动两种方式，其中自动方式又包括连续、单周期、单步这几种工作方式。此处不多作介绍。
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毕业设计（论文）
图6.1 液压原理图
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