磨床液压系统设计

湘潭大学毕业设计说明书

目录

前言 ............................................................................................................. 1 1 绪论......................................................................................................... 4

1.1 课题选择的意义 ................................................................................................................ 4 1.2 液压站的结构及工作原理 ................................................................................................ 6 1.3 液压站的机构特点 ............................................................................................................ 6

2 液压站的初步设计 ................................................................................ 7

2.1液压站的设计步骤 ............................................................................................................. 7 2.2 液压站绿色设计原则 ........................................................................................................ 7 2.3 主要解决的问题 ................................................................................................................ 8 2.4设计理论、方法及技术路线 ............................................................................................. 8

3 液压站执行元件的设计计算与选用 .................................................. 10

3.1 液压泵的选择 .................................................................................................................. 10 3.2 液压泵驱动电机的选择 .................................................................................................. 13 3.3 管道内径的计算和壁厚的计算 ...................................................................................... 13 3.4 液压阀的选择 .................................................................................................................. 16 3.5 过滤器的选择 .................................................................................................................. 17 3.6油箱的设计 ....................................................................................................................... 19 3.7加热器的选择计算 ........................................................................................................... 20 3.8 冷却器的选择计算 ......................................................................................................... 22 3.9冷却系统的选择 ............................................................................................................... 24 3.10元件明细清单 ................................................................................................................. 24 3.11系统效率η计算 ............................................................................................................. 25

4 结论....................................................................................................... 26 参考文献 .................................................................................................. 28 附录A ....................................................................................................... 29 附录B ....................................................................................................... 36

湘潭大学毕业设计说明书

前言

随着生产的发展，机械化、自动化程度不断提高，润滑技术也同样由简单到复杂，不断更新发展，形成了目前集中润滑系统。集中润滑系统具有明显的优点，因为压力供油有足够的供量，因此可保证数量众多、分布较广的润滑点及时得到润滑，同时将摩擦副产生的摩擦热带走；摩擦表面的金属磨粒等机械杂质，随着油的流动循环将杂质带走并冲洗干净，打到润滑良好、减轻摩擦、降低磨损和减少易损件的消耗、减少功率消耗、延长设备使用寿命目的。

在整个润滑系统中，安装了各种润滑设备及装置，各种控制装置和仪表，以调节和控制润滑系统中的流量、压力、温度、杂质滤清等，使设备润滑更为合理。

润滑剂的发展历程，首先是为了减少磨檫，将动植油加到摩擦副的表面上，并取得显著效果。其后，为了降低润滑剂的成本、延长油品使用寿命、改善其耐高低温性能，使用矿物油。在工艺润滑领域里，为了改善润滑剂的散热性能、降低成本。逐渐大量使用乳化液、微乳液。20世纪50年代以后，对机械设备提出节能、长寿命的要求。新型、高效润滑油添加剂的种类和性能不断发展，润滑剂的性能大幅度提高，带来第一次油品更新换代。润滑油向着“高性能化、低粘化、通用化”的方向发展。20世纪末。环保问题已经形成全世界共同遵守的准则，并成为我国的一项基本国策，国家制定了不少法规，加大了环境管理力度，环保成问题，已经成为润滑技术发 展必须跨越的难关。当前的任务，是迅速发展性能好、用量少、寿命长、可生物降解的环保型润滑油。

原始的润滑方式，是手浇、油杯，逐渐发展到灌注式浸油润滑。其后．为了提高润滑剂的冷却牲能、便于清除污染物、保证油品能输送到最需要的部位，发展了大油箱、循环式喷油润滑。20世纪60--70年代，为了获得良好的、均匀润滑效果，带走部分热量。降低能耗，减少设备占用空间，发展丁油雾润滑。其后，由于油雾润滑对润滑油的利用率低，只有60％；油雾化后，有20％-60％的润滑油通过排气进入外界空气中，成为可吸入油雾，对人体肺部极其有害，并污染环境。近20年．为了保护环境、节约油品、提高设备寿命、实现程控化，发展了油气润滑和MQL(最小油量润滑)润滑。润滑方式的“变”，进入到一个新时代。

润滑在机械设备的正常运转和维护保养中起着重要的作用。 1）降低摩擦系数

在两个相对摩擦的表面之间加入润滑剂，形成以个润滑油膜的减摩层，就可以降低摩擦系数，减少摩擦阻力，减少功率消耗。对摩擦副进行润滑后，由于润

1

湘潭大学毕业设计说明书

滑剂介于对偶表面之间，使摩擦状态改变，相应摩擦因数及摩擦力也随之改变。试验证明：摩擦因数和摩擦力的大小，是随着半干摩擦、边界摩擦、半流体摩擦、流体摩擦的顺序递减的，即使在同种润滑状态下，因润滑剂种类及特性不同不相同。例如在良好的液体摩擦条件下，其摩擦系数可以低到0.001甚至更低。此时的摩擦阻力主要是液体润滑膜内部分子间相互滑移的低剪切阻力。 2)减少磨损

摩擦副的粘着磨损、磨粒磨损、表面疲劳磨损以及腐蚀磨损等，都与润滑条件有关。润滑剂在摩擦表面之间，可以减少由于硬粒摩擦、表面锈蚀、金属表面间的咬焊与撕裂造成的磨损。在润滑剂中加入抗氧化和抗腐蚀添加剂，有利于抑制腐蚀磨损；而加入油性和极压抗磨添加剂，可以有效地减轻粘着磨损和表面疲劳磨损；流体润滑剂对摩擦副具有清洗作用，也可相轻磨粒磨损。因此，在摩擦表面间供应足够的润滑剂，就能形成良好的润滑条件，避免油膜的破坏，保持零件配合精度，从而大大减少磨损。 3)降温冷却

降低摩擦副的温度是润滑的一个重要作用。众所周知，摩擦副运动时必须克服摩擦力而作功，消耗在克服摩擦力上的功全部转化为热量，其结果将引起摩擦副温度上升。摩擦热的大小与润滑状态有关，干摩擦热量最大，流体摩擦热量最小，而边界摩擦的热量则介于两者之间。因此，润滑是减少摩擦热的有效措施。摩擦副温度的高低，除了与摩擦热的高低有关最好，半固体润滑剂的散热性则介于两者之间。由此可见，用液体润滑剂不仅可以实现液润滑，减少摩擦热的产生，而且还可以将摩擦热及时地带走。 4)防止腐蚀、保护金属表面

机械表面，不可避免地要和周围介质接触（如空气、水湿、水汽、腐蚀性空气及液体等）使机械的金属表面生锈腐蚀而破坏。尤其是冶金工厂的高温车间和化工厂腐蚀磨损显得更为严重。

润滑油、脂对金属没有腐蚀作用，能隔绝潮湿空气中的水分和有害介质的侵蚀。我们在机械的金属表面涂上一层加有防腐、防锈添加剂的油或脂，便可起到防腐、防锈和保护金属表面的作用。

5）清洁冲洗作用

摩擦副在运动时产生的磨损微粒或外来介质等，都会加速摩擦表面的磨损。利用液体润滑剂的流动性，可以把摩擦表面间的磨粒带走，从而减少磨粒磨损。在压力循环润滑系统中，冲洗作用更为显著。在冷轧、热轧以及切削、磨削、拉拔等加工工艺中采用工艺润滑剂，除有降温冷却作用外，还有良好的冲洗作用，防止表面被固体杂质划伤，使加工成品（钢材）表面具有较好的质量和表面粗糙度。

2

湘潭大学毕业设计说明书 例如在内燃机汽缸中所用的润滑油里加入悬浮分散添加剂，使油中生成的凝胶和积碳从汽缸壁上洗涤下来，并使其分散成小颗粒状悬浮在油中，随同循环油过滤器滤除，以保持油的清洁，减少汽缸的磨损，延长换油周期。 6)密封作用

蒸汽机、压缩机、内燃机等汽缸与活塞，润滑油不仅能起到润滑减摩作用，而且还有增强密封的效果，使其在运转中不漏气，提高工作效率的作用。

润滑脂对于形成密封有特殊作用，可以防止水湿或其他灰尘、杂质侵入摩擦副。例如采用涂上润滑脂的油侵盘根，对水泵轴头的密封既有良好的润滑作用，又可以防止泄漏和灰尘杂质侵入泵体而起到良好的密封作用。 7)传递动力

有不少润滑剂具有传递动力的作用，如齿轮在啮合时，其动力不是齿面间直接传递，是通过一层润滑膜传递。液压传动、液力传动都是以润滑剂作传动介质而传力的。

在磨削加工中，由于转速很高，通常为车、铣加工的10-20倍，而滑擦作用会产生很高的温度，尤其是在高速磨削是，瞬时温度可达1000°。这样的高温会引起被加工工件表层机械性能的改变。这种改变积累到一定程度就会造成工件表面的烧伤以致机械性能大大降低，严重影响加工质量。所以在机械加工中，机床的冷却系统显得尤为重要。在磨削加工时，冷却系统向工件提供一定流量的切削液以供加工冷却。

切削液应起的作用主要有以下两方面。一是润滑作用，二是冷却作用。现主要介绍其冷却作用。冷却液的冷却作用主要是带走大量的磨削热，降低磨削温度，提高刀具耐用度；减少工件、刀具的热膨胀，提高加工精度；减小热变形等。由于磨削速度高，刀具和工件材料导热性差，而热膨胀系数又较大的情况下，冷却液的冷却作用显得尤为重要。冷却液的冷却性能主要取决于他的导热系数、比热容、汽化热、汽化速度以及流量、流速。冷却液需加入一些添加剂以便更好的发挥冷却性能。常用的添加剂有油性添加剂、极压添加剂和表面活性剂等，此外还有防锈添加剂、抗泡沫添加剂。根据具体要求，综合几种添加剂，可得到效果较好的冷却液。磨削加工的特点是温度高，会产生大量的细屑和粉末等，影响加工质量。因此，磨削液应有较好的冷却性和清洗性，并应有一定的润滑性和防腐性。一般磨削加工常选用乳化液。磨削难加工材料宜选用润滑性能较好的极压乳化液或极压切削油。

3

湘潭大学毕业设计说明书

1 绪论

1.1 课题选择的意义

展望未来中国机械工业的发展，我们不难看到，中国机械行业得到了前所未有的高速发展。在21世纪，世界机械工业进入前所未有的高速发展阶段，特别是作为有“世界工厂”之称的中国，机械行业更是迅猛发展。在向机械行业提供了新的机遇的同时，也向我们提出的新的挑战；机械行业涉及面相当广泛，如：工程、建筑、汽车、船舶、电子、石化、电力、电气、仪器仪表、物流、医疗、饮食、环保、纺织等等，涉及到一个国家的国计民生的方方面面，都是国家支柱性的重要行业，对这些行业的发展和影响也起着至关重要的作用。

机械工业的生产水平是一个国家现代化建设水平的主要标志之一。在跨过二十一世纪的今天，机械水平更能说明一个国家的整体水平，机械工业肩负着为国民经济各个部门提供技术装备和促进技术改造的重要任务。特别是我国进入世界贸易组织之后，对我国的机械行业是个机遇，更是一个艰难的挑战。因此作为二十一世记得主人，我们更应该通过做大量的设计制造和广泛的使用各种先进的机器，以便能加快我国国民经济的增长速度，加快我国现代化建设。

设备润滑是设备维护工作的重要组成部分，而且其作用日显突出。设备润滑工作包括润滑管理与润滑技术两个范畴。近年来，润滑技术发展迅速，在设备工程领域中的地位显著提高，成为四大工程技术之一。

在机械运动副摩擦表面发生相对运动时，由于表面直接接触并产生摩擦阻力，使机械所传递的一部分能量由于摩擦使表面发热而消耗掉，这样就消耗了能量，磨损了机件。润滑的作用是在摩擦表面形成能承受部分或全部载荷的润滑油剂膜，将两个运动副摩擦表面分开，起到润滑作用，使金属与金属之间的摩擦转化成具有较低剪切强度的油膜分子之间的内摩擦，从而降低了摩擦阻力与表面磨损，减少了能耗，延长了设备使用寿命。

各类机械设备都是靠其机构的运转来实现其预定功能的。相互接触的机器零件在运动中不可避免地产生摩擦，并导致机件产生磨损。摩擦依润滑状态不同可分为：干摩擦、边界摩擦和液态摩擦。为了降低摩擦，减少磨损，降低能耗，提高设备运行效率，常用的措施就是在设备相对运动的部位进行润滑。就边界摩擦而言，其润滑原理为：润滑剂的分子与零件摩擦表面结合而形成边界膜，从而不同程度地降低摩擦系数，减少或防止零件磨损。

任何机械设备都是由若干零部件组合而成的，在机械设备运转过程中，可动零部

4

搜索“diyifanwen.net”或“第一范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，第一范文网，提供最新高中教育磨床液压系统设计 全文阅读和word下载服务。