液压传动课程设计Word下载.docx
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六参考文献及总结……………………………………..8
第一章方案的分析及液压传统图的拟定
一,液压传动课程设计的目的
1巩固和深化理论知识,掌握液压传动的一般设计的步骤和方法
2熟悉并会用国家标准,设计产品等技术资料
3锻炼机械制图,结构设计和工程运算能力
1.1已知原始数据及工作条件
试设计一专用钻床的液压系统,要求完成”快进-工作-快退-停止(卸荷)”的工作循环.已知:
切削阻力为12000N,运动部件自重为6000N,快进行程为300mm,工进行程为100mm,快进,快退运动速度为4.5m/min,工进速度为60-1000mm/min,加速和减速时间为△t=0.2sec,机床采用平导轨,摩擦系数为Fs=0.2,Fd=0.1
1,已知轴的切削阻力Fe=12000N
2.计算摩擦阻力
静摩擦阻力:
Fs=fsG=0.2×
6000=1200N
动摩擦阻力:
Fd=fdG=0.1×
6000=600N
3.计算惯性阻力,g取10N/m快退运动速度为4.5m/min=0.5m/sf=ma=G/gΔv/Δt={(6000/10)x(0.5/0.2)}=1500N
4.工进速度
工进速度由体已知60-1000mm/min
5.根据以上分析计算各工况负载如表1所示。
表1
液压缸负载的计算
工
况
计算公式
液压缸负载F/N
液压缸驱动力F0/N
启
动
F=faG
1200
1330
加
速
F=fdG+G/gΔv/Δt
900
1000
快
进
F=fdG
600
660
F=Fc+fdG
12600
14000
反向启动
F=fsG
F=fdG+G/gΔv/Δ
退
制
F=fdG-G/gΔv/Δt
300
330
其中,取液压缸机械效率ηcm=0.9。
6.计算快进、工进时间和快退时间
快进:
t1=L1/v1=300×
10-3/0.1=3s
工进:
t2=L2/v2=100×
10-3/0.88×
10-3=113.2s
快退:
t3=(L1+L2)/v1=(300+100)×
10-3/0.5=0.8s
7.根据上述数据绘液压缸F—t与v—t图见图1-1。
图1-1二、确定液压系统参数
1.初选液压缸工作压力
由工况分析中可知,工进阶段的负载力最大,所以,液压缸的工作压力按此负载力计算,根据液压缸与负载的关系,选p1=40×
105Pa。
本机床为钻孔组合机床,为防止钻通时发生前冲现象,液压缸回油腔应有背压,设背压p2=6×
105Pa,为使快进快退速度相等,选用A1=2A2差动油缸,假定快进、快退的回油压力损失为Δp=7×
2.计算液压缸尺寸由式(p1A1-p2A2)ηcm=F得:
37.8c㎡
液压缸直径:
D=
π=6.939cm=69.39mm,取标准直径80mm
取标准直径:
D=80mm
因为A1=2A2,所以d=56.6mm,取标准直径60mm,
则液压缸有效面积:
A1=πD2/4=π×
64/4=50cm23.计算液压缸在工作循环中各阶段的压力、流量和功
3.计算液压缸在工作循环中各阶段的压力、流量和功率液压缸工作循环各阶段压力、流量和功率计算表。
工况
F0/n
P2/pa
P1/pa
Q/(10-3m3/s)
P/kw
快进
启动
P1=F0/A+p2
1340
P2=0
4.6*105
0.5
加速
Q=av1
920
P2=7x105
10.5*105
P=10-3p1q
9x105
工进
p1=F0/a1+p2/2
q=A1V1
p=10-3p1q
3500
P2=6x105
40x105
0.83x105
0.033
快退
P1=F0/a1+2p2
4.6x105
17.5x105
Q=A2V2
1090
P2=7*1065
16.4x105
0.8
制动
510
15.2x105
三,拟定液压缸工况图
四、拟定液压系统图
1.选择液压回路
(1)调速方式;
由工况图知,该液压系统功率小,工作负载变化小,可选用进油路节流调速,为防止钻通孔时的前冲现象,在回油路上加背压阀。
(2)液压泵形式的选择;
从q—t图清楚的看出,系统工作循环主要由低压大流量和高压小流量两个阶段组成,最大流量与最小流量之比qmax/qmin=0.5/0.83×
10-2≈60,其相应的时间之比t2/t1=56。
根据该情况,选叶片泵较适宜。
(3)速度换接方式:
因钻孔工序对位置精度及工作平稳性要求不高,可选用行程调速阀或电磁换向阀。
(4)快速回路与工进转快退控制方式的选择:
为使快进快退速度相等,选用差动回路作快速回路。
2.组成系统在所选定基本回路的基础上,再考虑其他一些有关因素组成图1-2所示液压系统图。
图1-2
4选择液压元件
(1).选择液压泵和电动机
(1)确定液压泵的工作压力。
前面已确定液压缸的最大工作压力为40×
105Pa,选取进油管路压力损失Δp=8×
105Pa,其调整压力一般比系统最大工作压力大5×
105Pa,所以泵的工作压力pB=(40+8+5)×
105=53×
105Pa
这是高压小流量泵的工作压力。
由图1-3可知液压缸快退时的工作压力比快进时大,取其压力损失Δp′=4×
105Pa,则快退时泵的工作压力为:
pB=(16.4+4)×
105=20.4×
这是低压大流量泵的工作压力。
(2)液压泵的流量。
由图1-3可知,,快进时的流量最大,最小流量在工进时,其值为0.51L/min,根据式9-20,取K=1.2,
则:
qB=1.2×
0.5×
10-3=36L/min
由于溢流阀稳定工作时的最小溢流量为3L/min,故小泵流量取3.6L/min。
根据以上计算,选用YYB-AA36/6B型双联叶片泵。
(3)选择电动机:
由P-t图可知,最大功率出现在快退工况,其数值如下式计算:
P=
式中:
ηB为泵的总效率,取0.7;
q1=36L/min=0.6×
10-3m3/s,为大泵流量;
q2=6L/min=0.1×
10-3m3/s,为小泵流量。
根据以上计算结果,查电动机产品目录,选与上述功率和泵的转速相适应的电动机。
3.确定油箱容量油箱容量可按经验公式估算,取V=(5~7)q。
本例中:
V=5q=5(5+36)=205L。
2.选其他元件
根据系统的工作压力和通过阀的实际流量选择元、辅件。
可以根据表1-3
序号
元件名称
最大流量
1·
2
双联叶片泵
3
三位五通换向阀
84
4
行程阀
5
单向阀
6
逆流阀
7
顺序阀
36
8
背压阀
1
9
10
11
42
12
81
13
滤油器
14
液压缸
15
调速阀
16
压力表开关
参考文献:
《液压技术基础》,周长城,机械工业出版社
陈桂芳,《液压与气动技术》北京理工出版社2006
丁树模《液压传动》,第二版机械工业出版社
成大先《机械设计手册》,(4版)化学工业出版社
王守成,《液压元件及选用》化学工业出版社
总结:
通过一周的努力,完成了液压传动的课程设计,使我更加清楚的认识到液压系统在工业上,生活上的重要性,更加清楚的了解了液压系统的设计与应用。
在今后的生活和学习中我会更加努力的,谢谢老师对我的指导。
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- 液压 传动 课程设计