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一． 明确工作要求，进行工况分析 二． 液压系统原理分析及设计 三． 确定液压缸的主要尺寸 四． 液压元件的选用及设计 五． 系统发热温升计算 六． 心得体会 七． 参考文献 2、一一一一．．．． 明确工作要求，进行工况分析. （1）工况分析 液压缸的负载主要包括：工作阻力、惯性阻力、重力、密封阻力和背压阻力等。 设计题目已经在上面给出，是小型油压机液压系统设计，在本液压系统中液压缸的主 要负载有：上滑块的自重、压制时的负载、快速回程时的负载。一般的油压机多为四立柱 式，本设计亦采用此结构。 油压机的上滑块的重量均较大，足可以克服摩擦力和回油阻力自行下落。工作循环为： 启动—快速下降—压制—保压—快速回退—原位停止。由于启动时间较短，在设计开始暂 不考虑惯性阻力。 密封负载是指密封装置的摩擦力，其值与密封装置的类型和尺寸、液压缸的制造和油 液的工作压力有关，在未完成液压系统设计之前，不知道密封装置的参数，密封负载无法 计算，一般用液压缸的机械效率?cm 加以考虑，本设计中取?cm =0.9。 背压负载是指液压缸 回油腔被压所造成的阻力。在系统方案及液压缸结构尚未确定之 前，在负载计算时可暂不考虑。 启动阶段 上滑块在重力的作用下自行下滑 快速下降阶段 仍在重力的作用下下滑 压制阶段 需要压制力 FL1 = 17000N ，运动方向向下，重力可抵消一部分压 制力 保压阶段 负载情况和压制阶段相同 快速回退阶段 需要压制力 FL 2 = 7000N ，这一阶段要考虑到重力 原位停止阶段 负载只有重力作用 根据以上分析，可计算出液压缸的各个动作阶段中的负载见表 1。 二．液压系统原理分析及设计 （1） 快速下行、压制回路的选择 液压机液压系统的特点就是产生大的输出力，为了获得很大的压制力，可采用高压 泵供压和大直径的油缸，而后者比较常用.当启动后，上滑块快速下行时，就需要大量 的油液进入液压缸的上腔。若采用大规格的泵，不仅造价高，而且在压制、保压、回退 时损失较大。本设计采用充液筒来补充快速下行时液压泵供油不足，这样使系统功率利 用更加合理。在压制时可采用关闭充???筒，泵供油来实现。如图.2 （2） 保压回路的选择 本系统采用液控单向阀和单向阀的密封性和液压管路及油液的弹性来保压，要求液 压缸等元件的密封性好。如图.3 （3） 泄压回路的设计 为了防止高压系统的液压缸的换向时的液压冲击，需要设计泄压回路。 具体是对换向过程进行控制，先使高压腔压力释放后，再切换油路。如图.4 （4） 油源选择 由于设计要求，在压制时负载大速度低，在快退时负载小速度较高。为了节省能源， 减小发热，油源选用变量泵供油。本设计的系统中采用限压式变量叶片泵，为了保证系统 的安全，在泵的出口处并联一个溢流阀起安全作用。如图. （5） 动作转换的控制方式选择 在压制后，有规定的保压时间，在保压后，上滑块开始回退。本设计中采用时间继电 器配合三位四通电磁阀实现动作的转换。 （6） 液压基本回路的组合 将已选的液压回路，组合成符合设计要求的液压系统并绘制液压系统原理图。如图.6 所示为组合后的液压系统原理图，对于此原理图可以简要地分析如下： 1）.快速下行 当电磁铁 1YA 通电后，先导阀 3 和上缸换向阀 7 左位接入系统，液控单向阀 I 2 被打 开。系统主油路走向为： 进油路：液压泵—顺序阀 10—上缸换向阀 7 左位—单向阀 I 3 —上液压缸 5 上腔 回油路：上液压缸 5 下腔—液压单向阀 I 2 —上缸换向阀 7 左位—油箱 上滑块在自重的作用下下行，这时，上液压缸上腔所需的油量较大，而液压泵的流 量又较小，其不足部分由充液筒 6 经液控单向阀 I1 向液压缸上腔补油。 2）.高压下行 当上滑块下行到接触工件后，因受阻力而减速，液控单向阀 I1 关闭，液压缸上腔压 力升高实现慢速加压。这时的回油路走向与快速下行时相同。 3）.保压 当上液压缸上腔压力升高到使压力继电器 8 动作时，压力继电器发出信号，使电磁 铁 1YA 断电，则先导阀和上缸换向阀位于中位，保压延时。保压时间由时间继电器（图中 未画出）控制。保压时，除了液压泵在较低压力下卸荷外，系统中没有油液流动。 卸荷回路为：液压泵—顺序阀10—上缸换向阀7（中位）—油箱 4）低压回程 在保压延时结束后时，时间继电器使电磁铁 2YA 通电，先导阀右位接入系统，使控 制压力油推动预泄换向阀 9，并将上缸换向阀右位接入系统。这时，液控单向阀 I1 被打开， 其主油路左向为： 进油路：液压泵—顺序阀 10—上缸换向阀 7 右位—液控单向阀 I 2 —上液压缸 5 下腔 回油路：上液压缸 5 上腔—液控单