发布时间 : 星期日 文章液压差动缸回路设计--毕业设计更新完毕开始阅读
各类现代工业产品中都可以看到液压传动技术的应用。现代液压技术正在继续向以下几个方面发展。 1、减少损耗，充分利用能量
液压技术在将机械能转换成压力能及反转换过程中，总存在损耗。为减少能量的损失，必须解决下面几个问题：减少元件和系统的内部压力损失，以减少功率损失；减少或消除系统的节流损失，尽量减少非安全需要的溢流量；采用静压技术和新型密封材料，减少摩擦损失；改善液压系统性能，采用负荷传感系统、二次调节系统和采用蓄能器回路。 2、泄漏控制
泄漏控制包括：防止液体泄漏到外部造成环境污染和外部环境对系统的侵害两个方面。今后，将发展无泄漏元件和系统，如发展集成化和复合化的元件和系统，实现无管连接，研制新型密封和无泄漏管接头，电机油泵组合装置等。无泄漏将是世界液压界今后努力的重要方向之一。 3、污染控制
过去，液压界主要致力于控制固体颗粒的污染，而对水、空气等的污染控制往往不够重视。今后应重视解决：严格控制产品生产过程中的污染，发展封闭式系统，防止外部污染物侵入系统；应改进元件和系统设计，使之具有更大的耐污染能力。同时开发耐污染能力强的高效滤材和过滤器。研究对污染的在线测量；开发油水分离净化装置和排湿元件，以及开发能清除油中的气体、水分、化学物质和微生物的过滤元件及检测装置。 4、主动维护
开展液压系统的故障预测，实现主动维护技术。必须使液压系统故障诊断现代化，加强专家系统的开发研究，建立完整的、具有学习功能的专家知识库，并利用计算机和知识库中的知识，推算出引起故障的原因，提出维修方案和预防措施。要进一步开发液压系统故障诊断专家系统通用工具软件，开发液压系统自补偿系统，包括自调整、自校正，在故障发生之前进行补偿，这是液压行业努力的方向。 5、机电一体化
机电一体化可实现液压系统柔性化、智能化，充分发挥液压传动输出力大、
9
惯性小、响应快等优点，其主要发展动向如下：液压系统将由过去的电液开发系统和开环比例控制系统转向闭环比例伺服系统，同时对压力、流量、位置、温度、速度等传感器实现标准化；提高液压元件性能，在性能、可靠性、智能化等方面更适应机电一体化需求，发展与计算机直接接口的高频、低功耗的电磁电控元件；液压系统的流量、压力、温度、油污染度等数值将实现自动测量和诊断；电子直接控制元件将得到广泛采用，如电控液压泵，可实现液压泵的各种调节方式，实现软启动、合理分配功率、自动保护等；借助现场总线，实现高水平信息系统，简化液压系统的调节、争端和维护。 6、液压CAD技术
充分利用现有的液压CAD设计软件，进行二次开发，建立知识库信息系统，它将构成设计-制造-销售-使用-设计的闭环系统。将计算机防真及适时控制结合起来，在试制样机前，便可用软件修改其特性参数，以达到最佳设计效果。下一个目标是，利用CAD技术支持液压产品到零部件设计的全过程，并把CAD/CAM/CAPP/CAT，以及现代管理系统集成在一起建立集成计算机制造系统（CIMS），使液压设计与制造技术有一个突破性的发展。 7新材料、新工艺的应用
新型材料的使用，如陶瓷、聚合物或涂敷料，可使液压的发展引起新的飞跃。为了保护环境，研究采用生物降解迅速的压力流体，如采用菜油基和合成脂基或者水及海水等介质替代矿物液压油。铸造工艺的发展，将促进液压元件性能的提高，如铸造流道在阀体和集成块中的广泛使用，可优化元件内部流动，减少压力损失和降低噪声，实现元件小型化。
1.3 液压传动的特点
1 优点 （1） 拖动能力
液压传动最突出的优点是输出力大、重量轻、惯性小以及输出刚度大，可以用以下指标来表示：
功率---质量比大 这意味着同样功率的控制系统，液压系统体积小、重量轻，这是因为机电元件，例如电动机由于受到磁性材料饱和作用的限制，单位质量的设备所能输出的功率比较小，液压系统可以通过提高系统的压力来提高输出
10
功率，这是只受到机械强度和密封技术的限制。在典型情况下，发动机和电动机的功率---质量比仅为165W/Kg左右，而液压泵和液压马达可达1650W/Kg，是机电元件的十倍。在航空、航天技术的领域应用的液压马达可达6600W/Kg；作直线运动的动力装置将更加悬殊，从单位面积输出力来看，液压缸的输出力一般可达到700-3000N/cm2，而直流直线式电动机的输出力仅为30 N/cm2左右。
力---质量比 液压缸的力---质量比一般为13000N/Kg，而直流直线式电动机仅为130 N/Kg。一般回转式液压马达的转矩---惯量比是同容量电动机的10-20倍，一般液压马达为61X10 3N·m/(Kg·m 2)（近年来发展的无槽电动机具有很高的转矩---惯量比，同液压马达相当）。转矩---惯量比大，意味着液压系统能够产生大的加速度，也就是说时间常数小，响应速度快，具有优良的动态品质。 （2） 控制方式性能
液压传动在组成控制系统时，与机械装置相比，其主要优点是操作方便、省力，系统结构空间的自由度大，易于实现自动化，且能在很大的范围内实现无级调速，转动比可达到100：1至2000：1。如与电气控制相配合，可较方便地实现复杂的程序动作和远程控制。此外，流体传动还具有传递运动均匀平稳，反应速度快，冲击小，能高速启动、制动和换向；易于实现过载保护；流体控制元件标准化、系列化和通用化程度高，有利于缩短机器的设计、制造周期和降低制造成本。 2 缺点
传动介质易泄漏和可压缩性回路传动比不能严格保证；由于能量传递过程中压力损失和泄漏的存在，使转动效率低；流体传动装置不能在高温下工作；流体控制元件制造精度高以及系统工作中发生故障不易诊断等。
1.4 液压传动系统在机械工业中的应用
机械工业各部门使用液压传动的出发点是不尽相同的：有的是利用它在动力传递上的长处，比如工程机压力机械和航空工业采用液压传动的主要原因是取其结构简单、体积小、重量轻、输出功率大：有的是利用它在操作控制上的优点，如机床上采用液压传动时取其能在工作过程中实现无极变速、易于实现频繁换向、易于实现自动化等。此外，不同精度要求的主机也会选用不同形式的液压传动装置。在机床上，液压传动常应用在以下的一些装置中。
11
1、进给运动传动装置
磨床砂轮架和工作台的进给运动大部分采用液压传动；车床、六角车床、自动车床的刀架或转塔刀架，刨床、铣床、组合机床的工作台等的进给运动也都可以采用液压传动。这些部件有的要求快速移动，有的要求慢速移动，有的则既要求快速移动也要求慢速移动。这些运动多半要求有较大的调速范围，要求在工作中无极调速；有的要求持续进给，有的要求间歇进给；有的要求在负载变化下速度保持恒定，有的要求有良好的换向性能，等等。所有这些要求都可以用液压传动来实现。
2、往复主体运动传动装置
龙门刨床的工作台、牛头刨床或插床的滑枕，由于要作高速往复直线运动，并要求换向冲击小、换向时间短、能耗低，因此都采用液压传动。 3、仿形装置
车床、铣床、刨床上的仿形加工可以采用液压伺服系统来完成，其精度可达0.01-0.02mm。此外，磨床上的成型砂轮修正装置和标准丝杠校正装置亦可采用这种系统。 4、辅助装置
机床上的夹紧装置、齿轮箱变速操作装置、丝杠螺母间隙消除装置、垂直移动部件平衡装置、分度装置、工件和刀具装卸装置、工件输送装置等，采用液压传动后，有利于简化机床结构，提高机床自动化程度。 5、静压支撑
重型机床、高速机床和高精度机床上的轴承、采用液压静压支撑后，可以提高工作平稳性和运动精度。
1.5 速度控制回路
液压系统中，为了满足运动部件不同速度的要求，执行元件的速度应该能够调节和控制。实现调节和控制速度的回路称速度控制回路。速度控制回路分快速运动回路、调速回路和快慢速换接回路。
快速运动回路也称为增速回路。这种回路是用以控制执行元件快速运动，缩短辅助时间，提高工作效率。实现快速运动的回路有多联泵供油、蓄能器快速放油、变量泵大排量供油、差动缸差动连接和增速缸的快速运动回路等。
12