2022年2022年沈陽理工大學(xué)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)9號題

1、精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載一.設(shè)計(jì)流程圖液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)與整機(jī)設(shè)計(jì)為緊密聯(lián)系的,設(shè)計(jì)步驟的一般流程精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載執(zhí)明行確元液件壓運(yùn)系動(dòng)統(tǒng)與的負(fù)設(shè)載計(jì)分要析求確定執(zhí)行元件主要參數(shù)擬定液壓系統(tǒng)原理圖挑選液壓元件驗(yàn)標(biāo)液壓系統(tǒng)性能液 壓cad精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載否為否通過？為繪制工作圖,編制技術(shù)文件否為否符合要求？為結(jié)束下面將依據(jù)這一流程圖來進(jìn)行本次液壓課程設(shè)計(jì)；二.設(shè)計(jì)依據(jù)：設(shè)計(jì)一臺專用銑床的液壓系統(tǒng),銑頭驅(qū)動(dòng)電機(jī)的功率n=7.5kw ,銑刀直徑為 d=100m,m 轉(zhuǎn)速為 n=300rpm,如工作臺重量400kg,工件及夾精品學(xué)習(xí)資料精

2、選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載具最大重量為 150kg,工作臺總行程l=400mm,工進(jìn)為 100mm,快退,快進(jìn)速度為 5m/min,工進(jìn)速度為50 1000mm/min,加速.減速時(shí)間 t=0.05s ,工作臺用平導(dǎo)軌, 靜摩擦系數(shù) fj=0.2,動(dòng)摩擦系數(shù) fd=0.1 ；設(shè)計(jì)此專用銑床液壓系統(tǒng)；三.工況分析液壓系統(tǒng)的工況分析為指對液壓執(zhí)行元件進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析和負(fù)載分析,目的為查明每個(gè)執(zhí)行元件在各自工作過程中的流量.壓力.功率的變化規(guī)律,作為擬定液壓系統(tǒng)方案,確定系統(tǒng)主要參數(shù)（壓力和流量）的依據(jù)；負(fù)載分析（一）外負(fù)載fw=4774.65n（二）阻力負(fù)載靜摩擦力： ffj= （ g1+g）2

3、· fj其中 ffj靜摩擦力 ng1 .g2工作臺及工件的重量nfj靜摩擦系數(shù)由設(shè)計(jì)依據(jù)可得：ffj= （ g1+g）2·fj=4500+1500x0.2=1200n動(dòng)摩擦力 ffd= （g1+g）2· fd其中 ffd動(dòng)摩擦力 nfd動(dòng)摩擦系數(shù)精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載同理可得： ffd= （g1+g2）·fd=4500+1500x0.1=600n（三）慣性負(fù)載機(jī)床工作部件的總質(zhì)量m=（g1+g2） /g=6000/9.81=611.6kg精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載慣性力 fm=m· a=1019.37

4、n其中：a執(zhí)行元件加速度m/s2autu0 t精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載ut 執(zhí)行元件末速度m/s 2u0執(zhí)行元件初速度m/s2 t 執(zhí)行元件加速時(shí)間s因此,執(zhí)行元件在各動(dòng)作階段中負(fù)載運(yùn)算如下表所示：（查液壓缸的機(jī)械效率為0.96 ,可運(yùn)算液壓缸各段負(fù)載,如下表）工況啟動(dòng)油缸負(fù)載（f=ffjn）液壓缸負(fù)載（1200n）液壓缸推力（1250n）加速f=ffd +fm1619.371686.84快進(jìn)f=ffd600625工進(jìn)f=ffd + fw5374.655598.60快退f=ffd600625按上表的數(shù)值繪制負(fù)載如下列圖；對于速度而言, 設(shè)計(jì)依據(jù)中已經(jīng)有了明確的說明,所以依

5、據(jù)設(shè)計(jì)依據(jù)繪制如下：精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載四.初步確定油缸參數(shù),繪制工況圖1.初選油缸的工作壓力.由上可以知道,銑床的最大負(fù)載f=3580n,依據(jù)下表可得：表按負(fù)載挑選液壓執(zhí)行元件的工作壓力載荷/（ kn）<551010 2020303050>50工作壓力（ mpa） <0.811.522.533445>=57選系統(tǒng)的工作壓力p1=2mpa；由設(shè)計(jì)要求可知,導(dǎo)軌要求快進(jìn).快退的速度相等,故液壓缸選用單活塞桿式的,快進(jìn)時(shí)采納差動(dòng)連接,且液壓缸活塞桿直徑d0.7d；快進(jìn)和工進(jìn)的速度換接用三位四通電磁閥來實(shí)

6、現(xiàn)；銑床液壓系統(tǒng)的功率不大,為使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡潔,工作牢靠,打算采 用定量泵供油； 考慮到銑床可能受到負(fù)值負(fù)載,故采納調(diào)速閥的進(jìn)油節(jié)流加背壓閥的調(diào)速回路,所以回油路上具有背壓p2,取背壓 p2=0.5mpa ； 2.運(yùn)算油缸尺寸可依據(jù)油缸的結(jié)構(gòu)及連接方式運(yùn)算油缸的面積.油缸直徑 d 及活塞桿直徑 d 運(yùn)算出后應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)予以圓整,然后再運(yùn)算油缸的面積：此時(shí)由工進(jìn)時(shí)的負(fù)載值按運(yùn)算公式運(yùn)算液壓缸面積：=0.00109= 0.002116精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載=0.0512=0.0362在將這些直徑依據(jù)國標(biāo)圓整成標(biāo)準(zhǔn)值得：d=0.09m、d=0.07m由此就求得液壓缸兩腔的實(shí)際有效面

7、積為=0.0063,=0.002512；3.油缸各工況的壓力.流量.功率的運(yùn)算（ 1）.工進(jìn)時(shí)油缸需要的流量q工進(jìn)m3 / minq工進(jìn) = a1· u工進(jìn) =28.2610 40.30.0008 m3 / mina1: 工進(jìn)時(shí)油壓作用的面積m2u工進(jìn) 工進(jìn)時(shí)油缸的速度mm/min(2) .快進(jìn)時(shí)油缸需要的流量q快進(jìn)m3 / min差動(dòng)連接時(shí) :q 快進(jìn) =a1-a2· u快進(jìn)精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載=（ 28.2615.7） 10 450.0063m3 / min精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載a1.a2分別表示油缸活塞腔.活塞桿截面積

8、m2 u快進(jìn) 油缸快進(jìn)時(shí)的速度mm/min(3) .快退時(shí)油缸需要的流量q快退 、m3 / minq 快退= a2· u快退=15.710 450.0078m3 / minu快退 油缸退回時(shí)的速度 、 mm/min(4) .工進(jìn)時(shí)油缸的壓力精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載p 1 f /mp 2 a2 / a11.60mpa精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載p2為工進(jìn)時(shí)回油腔的背壓、 上面已經(jīng)選取為0.5mpa；（ 5）.快進(jìn)時(shí)油缸壓力精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載p 啟動(dòng) f /mpa 2 （/a1a2）0.96mpa精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料

9、 - - - 歡迎下載精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載p 加速 f /mpa 2 （/a1a2）1.26mpa精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載p 快速 f /mpa 2 （/a1a2）0.86mpa精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載這里： f 分別表示快速啟動(dòng).加速.快速時(shí)油缸的推力,p分別表示快速啟動(dòng).加速.快速時(shí)油缸的壓力；p 表示管路中壓力缺失大小,這里我們?nèi)≈禐?.3mpa；（ 6）.快退時(shí)油缸壓力精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載p啟動(dòng)（ f /mp2 a1 / a20.77 mpa精品

10、學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載p加速（ f /mp2 a1 / a21.61mpa精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載p快退（ f /mp2 a1 / a21.28mpa精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載f分別表示快速啟動(dòng).加速.快速時(shí)油缸的推力, p分別表示快速啟動(dòng).加速.快速時(shí)油缸的壓力；p2 的值為 0.5mpa油缸工作循環(huán)中各階段的壓力.流量.功率實(shí)際值如表2 所示：精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載表 2液壓缸在不同工作階段的壓力.流量和功率值精品

11、學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載回 油 腔進(jìn) 油 腔輸 入 流輸 入精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載工況負(fù)載壓力壓力量功率f/np2 / mpap1 / mpa3q/ m/ minp/kw快進(jìn)啟動(dòng)120000.96差動(dòng)加速1619p1p1.26快進(jìn)6000.860.00630.09工進(jìn)85800.51.600.00080.021啟動(dòng)120000.77快退加速16190.51.61快退6001.280.00780.166由以上所運(yùn)算的數(shù)據(jù)我們繪制出工況圖如下所示：功率壓力流量圖 3 液壓缸工況圖精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載五.確定液壓系統(tǒng)方案和擬訂液壓系

12、統(tǒng)原理圖一 確定油源及調(diào)速方式由以上的運(yùn)算可以知道, 銑床液壓系統(tǒng)的功率不大, 工作負(fù)載的變化情形很小,因此,為使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡潔,工作牢靠,打算采納定量 泵供油；考慮到銑床可能受到負(fù)值負(fù)載,故采納回油路調(diào)速閥節(jié)流調(diào)速方式,并選用開式循環(huán)；從工況圖中我們可以清晰的看出,在液壓系統(tǒng)的工作循環(huán)中,液壓缸要求油源供應(yīng)的流量變化并不為很大,因此工進(jìn)和快進(jìn)的過程中,所需流量差別較??；故我們選用定量單液壓泵供油；（二）挑選基本回路1. 挑選換向回路及速度換接方式精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載由設(shè)計(jì)依據(jù)可以知道,設(shè)計(jì)過程中不考慮工件夾緊這一工序,并且從快進(jìn)到工進(jìn)時(shí),輸入液壓缸的流量從 6.3l/

13、min 降到 0.8l/min , 速度變化不為很大, 所以采納電磁換向閥來實(shí)現(xiàn)速度的換接； 壓力繼電器發(fā)訊, 由電磁換向閥實(shí)現(xiàn)工作臺的自動(dòng)啟動(dòng)和換向； 同時(shí)為了實(shí)現(xiàn)工作臺能在任意位置停止,泵不卸載,故電磁閥必需挑選 o 型機(jī)能的三位四通閥,如下圖所示：由于要求工作臺快進(jìn)與快退速度相等, 故快進(jìn)時(shí)采納差動(dòng)連接來實(shí)現(xiàn)快速運(yùn)動(dòng)回路,且要求液壓缸活塞桿直徑d 0.7d ；（三）挑選調(diào)壓回路設(shè)計(jì)過程中,在油源中采納溢流閥來調(diào)定系統(tǒng)的工作壓力,因此調(diào)壓問題基本上已經(jīng)在油源中解決, 無須在另外設(shè)置調(diào)壓系統(tǒng)； 這里的溢流閥同時(shí)仍能起到安全閥的作用；1. 組合成液壓系統(tǒng)圖精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - -

14、歡迎下載將上面所選的液壓基本回路組合在一起,便可得到以下的液壓系統(tǒng)原理圖；同時(shí)電磁鐵的動(dòng)作次序表如下：表 3 液 壓專用銑床電磁鐵動(dòng)作次序表1y+2y3y+4y5yyj+工 序 工作缸快進(jìn)工作缸工進(jìn)工作缸快退圖 4專用銑床液壓系統(tǒng)原理圖精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載1-油箱； 2-過濾器； 3-葉片泵； 4- 溢流閥； 5-三位四通電磁換向閥6 單向調(diào)速閥； 7-兩位三通電磁換向閥； 8- 工作缸； 9-壓力繼電器六.挑選液壓元?dú)饧ㄒ唬?液壓泵的挑選由以上的設(shè)計(jì)可以得到,液壓缸在整個(gè)工作過程中的最大壓力為1.61mpa ,如取進(jìn)油路上的壓力缺失為0.4mpa ,就此時(shí)液壓泵的

15、最精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載大工作壓力為pp =1.61+0.4=2.01mpa；精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載由以上的運(yùn)算可得,液壓泵供應(yīng)的最大流量為7.8l/min、 由于系精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載統(tǒng)較為簡潔,取泄漏系數(shù)k l1.1 ,就兩個(gè)液壓泵的實(shí)際流量應(yīng)為：精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載q p1.17.8l / min8.58l / min由于溢流閥的最小穩(wěn)固溢流量為3l/min ,而工進(jìn)時(shí)輸入到液壓缸的流量為 3.8l/min ,由流量液壓泵單獨(dú)供油, 所以液壓泵的流量規(guī)格最少應(yīng)為 6.8l/min ；依據(jù)以

16、上的壓力和流量的數(shù)值查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊,最終選用yb1-6.3型單葉片液壓泵,其排量大小為6.3ml/r、 當(dāng)液壓泵的轉(zhuǎn)速為1450r/min時(shí),該液壓泵的理論流量為9.14l/min ；取液壓泵的容積精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載效率為v0.9 ,就液壓泵的實(shí)際流量大小為：精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載q p6.312000.9/10006.8l / min由于由以上的運(yùn)算過程中, 我們知道了液壓缸在快退時(shí)的輸入功率最大,此時(shí)液壓泵的工作壓力為1.28+0.4 （進(jìn)油路上的壓力缺失）=1.68mpa ,流量為 6.8l/min ,查表可得, 取液壓泵的總效率p0

17、.7 ,就液壓泵驅(qū)動(dòng)電機(jī)所需的功率為精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載p pq ppp1.686.80.3kw600.7精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載依據(jù)以上的數(shù)據(jù)查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊選用y801 型電動(dòng)機(jī),其額定功率為 0.55kw ,額定轉(zhuǎn)速為 1200r/min ；精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載（二）閥類元?dú)饧皫椭獨(dú)饧奶暨x依據(jù)閥類及幫助元?dú)饧谟吐返淖畲蠊ぷ鲏毫屯ㄟ^的最大實(shí)際流量,可挑選這些器件的型號和規(guī)格如下表：表 4元?dú)饧男吞柤耙?guī)格精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載序元件名稱額定流量號（ l/min ）額定壓力mpa質(zhì)量型

18、號kg精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載1單葉片泵9.26.35.5yb1-6.32三位四通電磁閥256.334d-25bop3二位三通256.323d-25b電磁閥4單向調(diào)速0.05 （最0.5-6.33.2qi-10b閥?。?溢流閥200.4-6.31.7y-10b6壓力繼電器1.0-6.30.7dp1-63b7濾油器162.50.18xu-b16x1008開關(guān)閥256.322d-25b（三）確定油管直徑精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載由于液壓泵在選定之后液壓缸在各個(gè)工作階段的進(jìn).出流量已與原先的數(shù)值不同,所以要重新運(yùn)算,運(yùn)算如下表4 所示：表 5液壓缸的進(jìn)出.流

19、量q快進(jìn)工進(jìn)快退精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載輸入流量q1a1q p/ a1a2 q10.8q p6.8精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載（l/min ）28.266.8/28.2615.7115.3精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載輸出流量l/minq2a2 q1 / a115.715.3/ 28.268.5q2a2 q1 / a115.70.8/ 28.260.44q2a1q1 / a2 28.266.8/15.712.24精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載運(yùn)動(dòng)速度u1qp/ a1a2 u2q

20、1 / a1u3q1 / a2精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載m/min6.810/28.2615.75.40.810/ 28.260.286.810/15.74.33精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載由上表中的數(shù)值,依據(jù)書中舉薦的油液在壓油管的流速u=3m/s 可得,液壓缸有桿腔和無桿腔相連的油管內(nèi)徑分別為：精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載d2q /u26.8106 / 60/3.14d2q /u215.3106 / 60/394mm 10.4mm精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載兩根油管按 yb231 64 選用外徑為 13mm ,壁厚為 1.2mm 的冷拔無縫鋼管；（四）油箱的設(shè)計(jì)精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載對油箱容積我們進(jìn)行估算,取體會(huì)數(shù)據(jù)7 ,故其容積為：精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下載vq p76.8l47.6 l精品學(xué)習(xí)資料精選學(xué)習(xí)資料 - - - 歡迎下