辽宁工程技术大学毕业设计（论文）
＝23.02
???10?325?10?3 = =
60?4.89?10?40.48 =0.48
＝0.05
上表中A1——油缸的工作腔面积； A2——油缸回油腔面积；
q进——进油缸流量； q出——出油缸流量； v1,v2——油缸的运动速度； t1,t2——油缸的运动时间。
4.2 液压控制阀的选择
4.2.1 选择依据
选择依据为：额定压力，最大流量，动作方式，安装固定方式，压力损失数值，工作性能参数和工作寿命等。
4.2.2 选择阀类元件应注意的问题
1)应尽量选用标准定型产品，除非不得已时才自行设计专用件；
2)阀类元件的规格主要根据流经该阀油液的最大压力和最大流量选取。选择溢流阀时，应按液压泵的最大流量选取。选择节流阀和调速阀时，应考虑其最小稳定流量满足机器低速性能的要求；
3)一般选择控制阀的额定流量应比系统管路实际通过的流量大一些，必要时，允许通过阀的最大流量超过其额定流量的20%；
根据以上要求，现选定各类阀和组将的型号如表4-4所示：
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花小涵: 铣床夹紧装置液压系统设计
表4-4 各种液压元件的类型选择
Tab.4-4 Various types of hydraulic components of choice
序
名称
号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
吸油过滤器 单向阀 压力继电器 压力表 压力表开关 叠加式溢流阀 叠加式减压阀 叠加式单向阀 二位四通换向阀 叠加式单向节流阀 二位四通换向阀 叠加式单向节流阀 空气滤清器 液位计
量/L 14 14 — — 14 14 14 14 23.02 23.02 14 14 — —
/L?min
20 40 — — 21 35 35 35 80 35 80 35 — —
?1通过流额定流量额定压力 /MPa — 25 25 0～10 10 25 25 21 25 21 25 21 — —
额定压降
型号规格
/MPa — <0.1 — — — <0.12 <0.2 <0.1 <0.2 <0.15 <0.2 <0.15 — —
MF-02 CIT-03-A1 MJCS-02B-HH W-2-1/2-100-A1
GCT-02 MRF-02P-K1-20 MPR-02P-K1-02 MPC-02W-05-30 D5-02-3N2-D2 MTC-02W-K-I-20 D5-02-3N2-D2 MTC-02W-K-I-20
AB-1162 LS-3”
4.3 液压附件的计算和选择
4.3.1 确定管件的尺寸
表4-5 油管中的允许流速 Tab.4-5 Allow the pipeline flow
油液流经油管
吸油管
高压管
回油管
短管及局部收缩处
5－7
允许速度（m/s） 0.5－1.5 2．5－5 1.5－2.5
表4-6 安全系数 Tab.4-6 Safety Factor
管内最高工作压力
安全系数
<7 8
7－17.5 6
17.5 4
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由表4-2和4-3 得知Ⅰ工位夹紧液压缸有杆腔和无杆腔油管的实际最大流量分别为3.21L/min和4.67L/min，Ⅱ工位夹紧液压缸有杆腔和无杆腔油管的实际最大流量分别为14L/min和23.02L/min，按照表4-5的推荐值取油管内油液的允许流速为4m/min，按计算公式：
d＝式中q——通过油管的最大流量；
V——油管中允许流速； d——油管内径。 将数值代入公式（4-3）得 Ⅰ工位夹紧液压缸：
4?4.67?10?3 d无＝ 60????4q （4－3） ?? ＝4.9mm
4?3.21?10?3 d有＝ 60???? ＝4.1mm Ⅱ工位夹紧液压缸：
4???????10?3d无＝ 60???? ＝11.1mm
4?14?10?3 d有＝ 60???? ＝8.6mm
根据JB827－66，同时考虑到制作方便，Ⅰ工位夹紧液压缸两根油管同时选用10×1（外径10mm，壁厚1mm）的10号冷拔无缝钢管。Ⅱ工位夹紧液压缸两根油管同时选用14×1（外径14mm，壁厚1mm）的10号冷拔无缝钢管。由机械设计手册查得管材的抗拉强度为412MPa，由表4-6取安全系数为8，按公式对管子的强度进行校核：
?≥
pdn （4－4） 2?b23
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式中 p——管内最高工作压力；
d——油管内径； n——安全系数；
?b——管材抗拉强度；
?——油管壁厚。
将数值代入公式（4-4）得：
pdn6.1?106?8?10?3?8?Ⅰ＝1mm≥=
2?b2?412?106 ＝0.5mm
pdn6.1?106????10?3?8?Ⅱ＝1mm≥=
2?b2?412?106 ＝0.7mm 所以选的管子壁厚安全。
其他油管，可直接按所连接的液压元、辅件的接口尺寸决定其管径的大小。
4.3.2 确定油箱容积
油箱的作用是储油，散发油的热量，沉淀油中杂质，逸出油中的气体。其形式有开式和闭式两种：开式油箱油液液面与大气相通；闭式油箱油液液面与大气隔绝。开式油箱应用较多。
油箱设计要点：
1）油箱应有足够的容积以满足散热，同时其容积应保证系统中油液全部流回油箱时不渗出，油液液面不应超过油箱高度的80%；
2）吸箱管和回油管的间距应尽量大，之间应设置隔板，以加大液流循环的途径，这样能提高散热、分离空气及沉淀杂质的效果。隔板高度为液面高度的2/3～3/4。吸油管及回油管应插入最低液面以下，以防止吸空和回油飞溅产生气泡。管口与箱底、箱壁距离一般不小于管径的3倍。吸油管可安装100μm左右的网式或线隙式过滤器，安装位置要便于装卸和清洗过滤器。回油管口要斜切45°角并面向箱壁，以防止回油冲击油箱底部的沉积物，同时也有利于散热；
3）油箱底部应有适当斜度，泄油口置于最低处，以便排油； 4）注油器上应装滤网；
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5）油箱的箱壁应涂耐油防锈涂料。
油箱的容积可以按照下列经验公式进行计算：
V＝?qp （4－5） 式中 V——油箱的有效容积/L；
qp——液压泵的总额定流量/L?min?1；
?——与系统压力有关的经验系数：低压系统取?=2～4，中压系统?=5～7，高压
系统取?=10～12，对对于行走机械取或经常间断作业的设备，系数取较小值；对于安装空间允许的固定机械，或需藉助油箱顶盖安装液压泵及电动机和液压阀集成装置时，系数可适当取较大值。
本设计取?=6，将数值代如公式（4-5）得： V＝6×14 ＝84 L
5 液压系统性能验算
5.1液压系统压力损失验算
由于系统的管路布置尚未具体确定，整个系统的压力损失无法全面的计算，故只能先估算阀类元件的压力损失，待设计好管路布置图后，加上管路的沿程损失和局部损失即可。
5.1.1Ⅰ工位夹紧缸的压力损失验算
在油缸夹紧时，油液依次经过单向阀，叠加式减压阀，叠加式溢流阀，电磁换向阀，叠加式双单向节流阀，。所以进油路上的压力损失为
??pv＝?(p压降?Q实Q额) （5－1）
22222720.?9720?.972?0.97??0.9????0.1???0.2??0.?1?0.15????????40803535???????? 2119.6?1.4?50.1???0.1???13.5?35? =0.0009MPa 式中 ??pv——总的压力损失；
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