简易插床及液压系统设计【含SW三维及4张CAD图】
简易插床及液压系统设计【含SW三维及4张CAD图】【需要咨询购买全套设计请加QQ1459919609】图纸预览详情如下:
充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸简易插床及液压系统设计摘要机床在当今制造业有着广泛的应用,插床是用来插削键槽和型孔一类机床,其主运动为插刀的往复竖直运动。在单件或小批量的加工键槽或花键槽中有着广泛的应用,也可以加工方孔,平面等,在批量生产中常被铣床代替。但在加工不通孔或内孔键槽内有台肩时,则只能由插床完成。而液压系统与机械系统相比,在同等功率下,液压系统具有更轻的重量,和更小的的体积,液压元件早已实现标准化,设计选用和维修更换都比较容易实现,而且液压系统本身运动平稳,容易实现无极调速,可以提高加工件的表面质量。本次毕业设计设计了一台采用液压系统传动的简易插床,主要完成了以下方面内容:首是进行插床总体布局的设计,然后对插床液压系统进行设计计算和校核;最后是对插床其他重要部件进行了设计。关键词:简易插床,液压系统,设计计算 液压缸 充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸AbstractThe machine tool has a wide range of applications in todays manufacturing industry. The slotting machine is used to insert a machine tool such as a keyway and a hole. The main movement is the reciprocating vertical motion of the inserter. It has a wide range of applications for single or small batches of machined keyways or splined grooves. It can also process square holes, planes, etc. Milling machines are often used instead of mass production. However, when processing the non-through hole or the shoulder in the inner hole, it can only be completed by the slotting machine. Compared with the mechanical system, the hydraulic system has the lighter weight and smaller volume at the same power. The hydraulic components have already been standardized. The design selection and maintenance are relatively easy to achieve, and the hydraulic system itself moves. Smooth, easy to achieve stepless speed, can improve the surface quality of the workpieces This graduation design and design of a simple hydraulic drive transmission system, mainly completed two aspects: First, the design and calculation of the slotting machine and hydraulic system The second is to design other important components of the slotting machine.Keywords: simple slotting, hydraulic system 充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸目录1 绪论 .11.1 设计目的和意义 .11.2 国外发展现状 .11.3 国内发展现状 .51.4 设计要求 .62 总体设计 .72.1 影响机床总体布局的基本因素 .72.1.1 工艺方法的影响 .72.1.2 运动分配的影响 .72.1.3 机床性能的影响 .72.1.4 机床自动化的影响 .82.1.5 生产规模和生产效率的影响 .82.1.6 操作调整的影响 .82.2 机床总体布局方案分析 .92.3 机床总体布局方案的确定 .92.4 运动联系分析 .102.5 总体方案的确定 .103 液压系统的设计 .123.1 液压系统的设计分析 .123.2 液压油路图的拟定 .123.2.1 油路图的拟定 .123.2.2 液压系统工作原理 .133.3 液压缸的主要尺寸参数确定 .133.3.1.液压缸工作压力的确定 .133.3.2 液压缸几何参数的确定 .143.3.3 液压缸的推力和流量计算 .163.3.4 活塞杆直径验算 .163.3.5 液压缸长度及壁厚的确定 .17 充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸3.3.6 液压缸外径的计算 .183.3.7 液压缸底和缸盖的计算 .193.3.8 液压缸进出油口尺寸的确定 .203.3.9 液压缸参数的综合 .203.4.液压缸结构设计 .213.4.1 液压缸体与缸盖的连接结构 .213.4.2 缸筒与缸盖的密封 .213.4.3 油缸固定底座连接螺栓的设计与校核 .233.5 液压元件的选择 .253.5.1 流量的计算 .253.5.2 电动机的选择 .263.5.3 联轴器的选择 .263.5.4 阀类元件的选择 .273.5.5 管道尺寸的确定 .273.5.6 油箱的设计 .283.6 整体支撑架的设计 .28总结 .29参考文献 .32 充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸11 绪论1.1 设计目的和意义现代制造业,机床发挥着重要作用,在当今制造业有着广泛的应用,开槽机是一种直线运动机床,用于通过插入刀具的垂直和往复运动来加工键槽和方孔。插床在某些方面与刨床相类似,就刀具而言,二者都用单刃刀具,但差别在于布局方式的不同,插床通常是立式布局,而刨床一般为卧式布局。由于插床较低的生产率和精度,多用在内键槽的加工或花键槽的单件或小批量生产中,也可用于平面、多边形孔等的加工,而铣床常用于在批量生产中完成同样的工作。但若遇到加工盲孔孔或内键槽中有凸出台肩的时,则只能利用插床来完成加工。插床用于平面、成型面及键槽的成型加工等,并能加工倾斜度小于 10 度的模具等工件,适合那些单个或小批量加工生产的企业。而液压系统与机械系统相比,在同等功率下,液压系统具有更轻的重量,和更小的的体积,液压元件早已实现标准化,设计选用和维修更换都比较容易实现,而且液压系统本身运动平稳,容易实现无极调速,可以提高加工件的表面质量。综上所述,插床尤其专门的用途,为提高小批量生产的经济效益降低成本设计一种生产低的插床设备。采用液压传动,并结合现有插床结构及工厂需求设计了一台简易插床。 1.2 液压系统的概述液压传动技术发展迅速,随着机电液一体化趋势的不断提高,液压技术已广泛应用于数控加工设备中。掌握液压系统的工作原理以及设计维修保养具有重要意义。社会生产的各个部门普遍采用了液压传动,但液压系统被采用的理由却不尽相同。液压系统输出力矩大是各类工程机械采用它的主要原因;其有易于实现无级变速以及可以快速频繁的实现往复运动的特点,因此被广泛应用于机床 充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸2系统中。为此,机床的下列设备经常采用液压系统:进给装置。车床、铣床、刨床、磨床、钻床的刀架、工作台、滑台均可以采用液压传动装置。往复运动装置。刨床的轨枕采用液压传动装置可易于实现快速往复运动,利用液压系统实现换向,可以减少冲击,降低能量损失。回转运动装置。液压马达可以实现无级变速的回转运动,可以应用在车床等主轴上面。辅助装置。消除丝杠螺母间的间隙,夹紧,平衡,装卸,换刀,这些装置若采用液压装置,可以大大简化机床的结构,提高自动化水平。液压动力滑台是一种基于速度变换的中低压液压系统。在某些专用的自动化机床上应用普遍。1.3 设计要求插床的刀架的纵向往复主运动采用液压传动,工件由工作台带动,采用手动进给。插头向上运动为空行程,速度应较快;插头在停止状态时,不致因自重而下落。根据毕业设计说明的要求:工件材料为碳钢,最大键槽宽度12mm,最大走刀量 0.3mm/行程。插头刀架重 500N,导轨的摩擦系数为 0.1,活塞和活塞杆的摩擦系数为 0.3,插头工作行程的下行速度 0.2mm/s,启动时间0.01s,最大工作行程 250mm。设计出的液压系统应满足上述要求。 充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸32 插床的总体设计机床总布局的目的是使机床的造型协调完善以及各部件间相对运动和位置关系更加的合理。机床的布局形式要受工艺和工件形状、尺寸和重量的影响。工艺决定了机床的运动,每个运动由执行部件来完成,部件间的相对运动关系由传动解决。机床总布局的设计是具有全局性的问题,它很大程度上影响机床部件的设计制造。2.1 影响机床总体布局的基本因素工艺方法的影响:工件的加工工艺方法是五花八门的。经常由于工艺方法的改变,在进行总体布局时会导致机床的结构以及运动、传动等产生一系列变化。故在确定总体布局时,首先应确定合理的工艺方法。工艺方法不同,刀具、运动以及机床布局也不同。运动分配的影响:只要能确定工艺方法,之后刀具与工件的相对运动也自然能够确定了。此时相对运动只由刀具来完成,也可只由工件完成,或者同时由刀具和工件完成。采取不同的运动分配形式,就有不同的机床布局。机床性能的影响:加工过程中会产生振动,这种振动通过传动系统传给工件和刀具,往往会把振动痕留在加工表面,会使得表面粗糙度降低;刀具寿命也会因为振动而缩短,同时也使得机床零件磨损加剧;工人更容易受振动噪音的影响变得更加疲劳。因此,在设计机床时消除或减少振动也应得到充分考虑。机床自动化的影响:机床布局时,也应考虑排屑的问题,为了使拍屑更加容易,可以倾斜或垂直布置刀架和导轨,便于上料、下料和进入自动线。为了使各刀架在循环工作中有独立的动作,在床身上应该分别设置导轨,便于调整机床和刀具的相对位置和观察加工情况。生产规模和生产效率的影响:机床的自动化程度、排屑和装卸方便程度等会受到生产规模和生产效率的影响,进一步使得机床布局发生变化。机床结构也随着生产批量的不同而改变。 充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸4操作调整的影响:为了减少工人的运动强度,设计机床也应顾及人体的运动构造和四肢的运动范围。工人操作的位置和操作按钮手柄等的位置应设计合理。操纵手柄和控制按钮应放在操作者所能及的范围内。影响机床布局的因素是多种多样的,起决定作用的是工艺方法,机床运动及运动分配;主要因素有工件的重量、形状、尺寸、精度等。此外还应兼顾其他各种因素。2.2 运动联系分析2.2.1 运动联系的形式动力源的动力如何传递到刀具上成为机床的运动联系。机床的传动主要有机械、电气和液压传动。这几种运动联系方式各有其优缺点。机械联系的可靠性较高,现阶段应用广泛,对加工、制造的技术水平要求较低,可以用在加工螺纹、齿轮、花键等。应用非机械联系(液、气、电、磁等)可简化设计机床的结构,而且现在非机械联系的可靠性正不断提高,相应的设计制造维护技术的也在快速进步,在机床中的应用正逐渐增加。机电液的综合应用,大大简化了机床结构,自动化的实现也较为容易,正广泛应用在现代机床中。2.2.2 运动联系分析本次设计的钻床计划采用液压传动。其传动系统图如下所示: 充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸5图 21 传动系统图工作原理:工进:两个电磁换向阀均居左位,液压油通过单向阀进入油缸上腔,液压杆带动插刀向下运动。快退:两个电磁换向阀均居右位,液压油通过单向阀进入油缸下腔,由于下腔为有杆腔,接触面积比上腔小,在同等流量下活塞杆上升的速度应比下降快。停止:三位四通电磁换向阀居中位,液压油回油箱,电磁换向阀密封使活塞杆不会移动。保护装置:当刀头运动受阻,液压回路内压力上升,溢流阀打开,实现泄压。2.3 机床总体布局方案的确定上文叙述了影响机床总体布局的因素,此外,还要确定支承部件、传动部件和执行部件的布局方案。支撑部件主要由底座、立柱、床身、横梁等部件组成,这些部件组合起来,用做机床的支撑。主要的支撑形式有以下几种。立式机床 1所占面积小,运动自 1由度大,操作也较为方便 1,但若工件较长时,重心不稳,工件易振动,适用于加工短而粗的工件。 充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸6卧式机床所占 1面积较大,重心低,振动小,其执行元件可沿纵横两方面移动,适用于加工细而长的工件。单臂式机床横梁相当于悬臂梁结构,受力时刚度较低。横梁越大能加工更大的零件,但相应的刚度也降低。综上所述,机床总体布局采用立式布局。这种形式,自由度大,便于操作,完全可以完成加工。在本设计中,运动分配采用液压传动,主轴纵向移动,工作台手动调整移动。通过更换插刀,可以完成其他形式零件的生产。2.4 总体布局图 充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸7图 2-2 总体方案中间移动平台上有一个固定端盖孔的装置,按照端盖孔的轮廓尺寸,加工出一个端盖孔形状的孔,用来固定它,限制其六个自由度。 充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸83 液压传动装置的设计3.1 液压装置的设计分析为满足插床的工作需求,液压系统能够保证进给和回退保持不同的速度,插刀工作过程主要为直线运动所以液压系统的执行元件选择为液压缸,用两个电磁换向阀实现换向。3.2 液压油路图的拟定工作条件分析:主要工作台、床身、手动夹紧、刀具等,加工对象是待加工工件,可实现加工中键槽的功能。工作流程如下:工件夹紧,插入刀启动,快进,停止,插入刀启动,快速撤退,循环工作,直到处理所需的内部键槽。3.2.1 油路图的拟定图 3-1液压系统原理图 充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸9表 3-1 液压系统中各电磁铁动作顺序表Tab3-1 Oil potential action sequence table元件 1Y 2Y 3Y 4Y工进 + - + +快退 - + - +卸荷 - - - -3.2.2 液压系统工作原理工进:三位四通阀与二位三通阀均居左位,液压油流经单向阀然后进入油缸上腔,液压杆带动插刀向下运动。快退:三位四通阀与二位三通阀均居右位,液压油流经单向阀然后进入油缸下腔,由于下腔为有杆腔,接触面积比上腔小,在同等流量下活塞杆上升的速度应比下降快。停止:三位四通电磁换向阀居中位,液压油回油箱,电磁换向阀密封使活塞杆不会移动。保护装置:当刀头运动受阻,液压回路内压力上升,溢流阀打开,实现泄压。3.3 液压缸的主要尺寸参数3.3.1.液压缸工作压力的确定(1)工作载荷的计算机械总负载 F:空载启动加速阶段: mgafF/快进: F= mgf/F(忽略惯性力 ,和摩擦力 )af制动减速: F=( - - )fgm 充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸10工作负载: =4000NwF密封阻力: =5% =200Ns重力负载: =600Ng快进时的负载最大,最大压力为: (查得 =0.900.97,取 0.94)maxFm=( - )/ =(4000-600)/0.94=3617NmaxFwgm(2)液压缸工作压力的确定工作压力的确定见下表(表 3-2)表 3-2 按工作负载选定工作压力液压缸工作负载(N)50000液压缸工作压力(MPa)0.811.52 2.53 34 45 57参考上表,工作压力选择为 0.81MPa,为保证液压缸体积更加紧凑,取液压系统的初始压力为 = 1Mpa1P3.3.2 液压缸几何参数的确定(1)内外径计算由 且 得 d =224Dd123Fp= = =0.0677m3pF3max60D= d=0.0957m2 充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸11(差动连接,当快进、快退相等时 D= d, )21234Fp根据表 33,表 34 液压缸直径园整后的结果为 D=100mm ,d=70mm。表 3-3 液压缸内径系列(JB2183-77)16 20 25 32 45 46 49 51 56 69 75 150105 111 123 145 165 181 210 265 320 400 500 630表 3-4 活塞直径系列(JB2183-77)2 8 15 17 19 21 23 24 29 30 33 376 45 65 51 54 80 88 105 120 155 122 58160 222 130 250 256 258 320 360 400 410 600当传动比确定时,活塞杆与液压缸内径关系,可以在下表中进行选择。表 3-5 活塞杆与液压缸内径的关系活塞杆直径 d(mm) 活塞杆直径 d(mm)速比 速比 缸体内径D(mm)2 1.46 1.33 1.25 1.15缸体内径D(mm)2 1.46 1.33 1.25 1.1540 28 22 20 18 14 125 90 70 60 55 4550 35 28 25 22 18 140 100 80 70 60 5063 45 35 32 28 22 150 105 85 75 65 5580 55 45 40 35 28 160 110 90 80 70 5590 60 50 45 40 32 180 125 100 90 80 63100 70 55 50 45 35110 80 60 55 50 40200 140 110 100 90 70 充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸123.3.3 液压缸的推力和流量计算(1)液压缸的推力计算当液压缸的各种等参数确定后,实际工作推力可由下式得出:P=PA(N)式中,P液压缸工作压力(Pa);A活塞有效工作面积;得到出 P=1993.26N(2)液压缸的工作流量计算液压缸所需的工作流量也就可以用下面的公式来计算:Q=Av式中,v液压缸工作速度;A,液压缸有效工作面积A1= = 5026.5mm2D4 280A2= = =3769.9mm2d-240-无杆腔:Q1=A1v= min/7.515.63L有杆腔:Q2=A2v= 0937本设计中v=10 。/3.3.4 活塞杆直径验算按强度条件验算活塞杆的直径, 充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸13(1) 活塞杆直径校核。当活塞杆长度 L 小于 10d 时验算方法如下:d = mm4P 0.61584.9式中,P活塞杆的推力( N);L活塞杆长度( m);活塞杆材料的许用应力; = n s材料屈服极限(Pa);sN安全系数,n1.4, ,n=2 。184.96N=Ps0Mpa=解得:d=6.0mm 小于 40 mm,可以满足要求。3.3.5 液压缸长度及壁厚的确定(1)推杆的工作行程决定着液压缸的长度,同时也应考虑经济性和制造过程。应该取 l1.05MPa 连接面后端不会压碎 。Bp5.0前底座与连接板之间不能产生间隙即: 0pmin=wMzFApm-10in )()( 332.42.4-.1518-3.5208.4-2112.89N/ 0.13MPa0 2c不会产生间隙。经过分析螺栓连接满足使用要求。3.4.4 液压缸装配图 充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸213.5 液压元件的选择3.5.1 流量的计算主推力油缸所需最大流量为: )(4421211dDSq=2203.14(12800-1600)=8892000 3m震动油缸所需最大流量为: )( )(482122dSq=2303.141792=337612.8 3将液压缸输入流量的百分之五作为整个回油路的泄漏量。根据工作要求计算液压泵所提供的总流量:1.12(8.802+0.3286 )10.05L/min液压油路所需要的总压力包括油路中的压力损失和其他元件的工作压力,总的压力为=P+ =4+0.5=4.5MPa 总p为保证液压泵的使用寿命,液压泵处于额定状态的时间不能过长,通常液压泵的额定压力会不能太低本文采取 6.85MPa。依据前面计算的工作压力和流量选择齿轮泵的型号,型号为 CBN-E310 并依据外形设计出其支撑架。表 CBN-E310 性能参数型号 公称排量ml/r额定压力MPa最高压力MPa额定转速rev/min最高转速rev/min容积效率%CBN-E310 10 10 12.5 2000 3000 853.5.2 电动机的选择经过计算液压油缸的工作功率: = =7500w=0.75KW qpP总1065.46齿轮泵的效率一般为 0.60.7,则电机的最小功率为 0.75/0.61.17KW,保证工 充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸22作需要选择电动机型号为 Y90L-4 功率为 1.5KW,转速为 1400r/min,则齿轮泵的实际排量为 101400ml/min=14L/min10L,本设计满足工作要求。3.5.3 联轴器的选择依据所选电机输出轴和齿轮泵输入轴的直径确定齿轮泵与电机之间所用的联轴器,电动机直接带动齿轮泵无需减速,所以选择的联轴器为 NL5 型齿轮联轴器,这种联轴器中间用尼龙块材料的内齿轮作为传动连接对电动机和齿轮泵起到了保护作用,防止电机与齿轮泵在卡死时的损坏,同时也增强了输出和输入轴之间的连接弹性。3.5.4 阀类元件的选择液压原理图中包含溢流阀、电磁换向阀、单向阀等元件,选择的阀应满足相关的工作要求,一般情况下所选择的元件流量比实际流量大一些,同时为使液压系统的结构紧凑、配置灵活、阀块的占地面积小选用了叠加式减压阀,阀的型号及性能如下表所示。液压元件型号表规格元件名称额定流量(L/min) 额定压力(MPa) 型号溢流阀 15 20 Y-10B电磁换向阀 20 20 DSG-02-3C123.5.5 管道尺寸的确定管道内经的计算: vqvqd61.40143-q 管道内液压油流量(L/min);v 液压油流速 (m/s);常用流速如下表所示:表 3-9 管道常用流速 充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸23Tab3-9 Of velocity commonly used管道 推荐流速 v(m/s)吸油管道 0.52压油管道 2.56回油管道 1.53对于吸油管直径,取 v=1m/s 则有:17.25mm146.1.4vqd对于压油管道,取 v=3m/s 则有:8.42mm306.4.vqd油箱的吸油管道选择钢管,其他管道选择橡胶管。根据工作压力管道壁厚通常选取 45mm,所以本设计吸油管道直径为 10mm,压油管道直径选择为13mm。3.5.6 油箱的设计液压系统液压泵额定流量的 57 倍一般就可作为油箱的容积,本设计取 5倍,故油箱容积为 54.5=22.5L 依据机架尺寸,使机床结构更加紧凑设计的油箱尺寸为 300210160mm4 支撑架的设计支撑架的整体尺寸为 400250350mm,角钢支架采用焊接而成。包括电机安放架、油箱安放架。在保证各零件安装位置要求的前提下,整体结构比较紧凑,占地面积较小。支撑架的材料选择 HT150,可以满足整体的强度和刚度要求。支撑架上的润滑油箱支撑部分,接触面部分采用一排角钢支架用来固定油箱。 充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸24图 4-1 总体支撑架 充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸25总结完成了本次毕业设计,我收获了很多,毕业设计用的知识很多,几乎包含全部专业课程知识。这个课题深深的考察了我,我从未自己动手自下而上完成类似设计,所以更能激励我全身心投入其中来完成它。我相信通过此次的毕业设计可以综合运用从课本上学到的知识,它不仅使我们了解如何将理论应用于实践,而且使我们能够理解如何在实践中解决问题。又对课本所学内容进行了综合运用。初步培养我们解决问题的能力,提高了独立工作的能力。在这个过程中,我们还有很多工作要做。在周毓明教授的指导下,经过数月的不懈努力,成功地完成了简易插床和液压系统的设计。我学到了很多新知识、新方法、新思想 ,以及对我四年大学学习的良好总结。这些都是我的好基石,所以我觉得我获得了很多。在设计期间,周毓明教授给了我很大的帮助和指导。我谨向您表示衷心的感谢。 充值购买 -下载设计文档后,加 Q-1459919609 免费领取图纸26参考文献1杨明建. 金属切削机床.清华大学出版社.20042李洪. 实用机床设计手册.辽宁科学技术出版社.20073李勇,李光伟. 机械设备数控技术.国防工业出版社.20074魏静姿. 机床加工工艺.机械工程出版社.20095沈世德. 机械设计与制造工程.中国制造信息化,2001 年第 30 卷第 3 期6杨德. 高速切削加工技术及其应用J.机械,2007 年第 34 卷第 8 期7张接信. 组合机床及其自动化.人民交通出版社.20098任田玉. 新编机床数控技术.北京理工大学出版社.20059田萍. 数控机床加工工艺及设备.北京电子工业出版社.200510机械设计与制造工程,2001 年第 30 卷第一期11赵丽萍,孙德勤 . 机械工程材料.北京航空航天大学出版社.201112液压气压技术速查手册.张利平.化学工业出版社.200713左建民. 液压与气压传动.机械工业出版社.200314李松晶,王清岩 .液压系统经典设计实例北京:化学工业出版社,201215许福玲,陈尧明 .液压与气压传动北京:机械工业出版社,200716大连理工大学工程画图教研室机械制图北京:高等教育出版社,200417濮良贵,纪名刚 .机械设计北京:高等教育出版社,2001第七版What is hydraulic?Hydraulic systems are power-transmitting assemblies employing pressurized liquid to transmit energy from an energy-generating source to an energy-use area. All hydraulic systems depend on Pascals law, named after Blaise Pascal, who discovered the law. This law states that pressurized fluid within a closed container-such as cylinder or pipe-exerts equal force on all of the surfaces of the container.In actual hydraulic systems, Pascals law defines the basis of the results which are obtained from the system. Thus, a pump moves the liquid in the system. The intake of the pumps connected to a liquid source, usually called the tank or reservoir. Atmospheric pressure, pressing on the liquid in the reservoir, forces the liquid into the pump. When the pump operates, it forces liquid from the tank into the discharge pipe at a suitable pressure.The flow of the pressurized liquid discharged by the pump is controlled by valves. Three control functions are used in most hydraulic systems: (1) control of the liquid pressure, (2) control of the liquid flow rate, and (3) control of the direction of flow of the liquid.The liquid discharged by the pump in a fluid-power system is directed by valves to a hydraulic motor. A hydraulic motor develops rotary force and motion, using the pressurized liquid as its energy source. Many hydraulic motors are similar to pumps, except that the motor operates in a reverse manner from a pump.Where linear instead of rotary motion is desired, a cylindrical tube fitted with a movable piston, called a hydraulic cylinder, is often used. When the piston is moved by the pressurized fluid, the piston rod imparts a force or moves an object through a desired distance.Restricting the movement of the piston in a hydraulic cylinder, as when the piston carries a load, creates a specific pressure relationship within the cylinder. The surface area of the piston face is said to contain a specific number of square inches. The pressure of the pressurized liquid, multiplied by the piton area, produces an output force, measured in pound, at the end of the piston rod.The speed of movement of the piston rod depends on how fast the pressurized fluid enters the cylinder. Flow into the cylinder can be directed to either end, producing either a pushing or pulling force at the piston rod end. A seal around the rod where it passes through the cylinder end prevents leakage of the liquid.Directional control of the piston depends on which end of cylinder the liquid enters. As pressurized liquid enters one end of the cylinder, liquid must be drained from the other end. The drained liquid is led back to the reservoir. In a pneumatic system using air, the air in the exhausting end of the cylinder is vented to the atmosphere.Directional-control valves, also called two-way, three-way, four-way, etc. , are named in accordance with their basic function. Pressure-control and simple restrictor valves are usually two-way valves. They provide ON or OFF service. A three-way valves may perform several functions, all associated with the three-ports in the valve. For example, the power or pressurized liquid from a pump in a tractor may be sent to the hydraulic system serving the tractors front-end loader. Or the three-way valve may send the pressurized liquid to a hydraulic motor driving a feed conveyor while the front-end loader is not being used.Three-way valves may also be used to direct pressurized fluid to a single-acting hydraulic cylinder. As the three-way valve is actuated (operated) it can stop the pressurized flow to the cylinder. Further, the same valve can divert liquid from the cylinder to the reservoir, so the cylinder can retract by gravity or return springs and assume its original position. 什么是液压?液压系统是利用液体为介质把能量从动力源传递到消耗位置的动力传递系统。所有液压系统原理都基于帕斯卡定律,是以发现这个定律的帕斯卡的名字而命名的。这个定律表明在一个密封的容器里,如缸体或管子,受压液体向容器表面所有方向施加相等的力。在实际液压系统中,帕斯卡定律解释从系统中得到的各种结果。泵使流体在系统里流动。泵的吸入口接到液压油容器,通常称为液压油箱。大气压压在油箱里液体上,使液体流入泵里。当液压泵工作时,它以适当的压力把液体从油箱压到管道里。泵排出的高压液体由阀控制。多数液压系统运用三种控制方式:(1)流体压力控制;(2)流体速度控制;(3)流体方向控制。在液压系统中由泵排出的液体经由控制阀到液压马达。液压马达利用受压的流体作为它的能量源产生旋转的力和运动。液压马达跟泵的结构类似,只不过它的工作原理是相反的。在要求直线运动代替旋转运动的地方是用液压缸,它由运动活塞和缸体构成。当活塞由高压流体驱动时,活塞杆传递力,推动负载移动一段设定的距离。当液压缸中的活塞运动受阻时,例如当活塞有负载,在液压缸中必然会产生一个相应的压力。活塞面积以平方英寸为单位,受压液体的压力乘以活塞面积,就等于在活塞杆的末端产生的一个以磅为单位的输出力。活塞杆的速度取决于受压液体进入液压缸里的多少。可以控制油液流如液压缸的其中一端,在活塞杆上产生一个拉力或产生一个推力。在活塞上有密封装置,防止流体的泄漏。活塞的方向控制取决于流体进入液压缸的哪一端,当高压流体进入液压缸的一端时,流体一定从另一端流出。排出的流体又回液压油箱。在利用空气的气动系统里,空气是由缸体排放入大气中的。方向控制阀也称作二通阀、三通阀和四通阀等等,是根据它们的基本功能命名的。压力控制阀和简单的节流阀,通常采用二通阀,他们仅有通和断功能。三通阀可以有几种功能,这些和三通阀的油口有关。例如,来自泵的高压流体可能传送到拖拉机的液压系统里驱动负载。在不需驱动时,三通阀将高压流体送到驱动输送机构的液压马达上。也可以用三通阀来控制单作用式液压缸(只能单方面施力)的运动。例如,当三通阀通时,它可以阻止高压流体流入液压缸。同时,该阀可以把液压缸中的液体导向液压油箱,因此,柱塞缸可以在重力或回程弹簧的作用下回到它的初始位置。四通阀有四个油口。压力油口控制流体连接到需要高压的地方。同时有一个油口从高压区排出油液。排出的液体流回液压油箱。
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