液壓與氣壓傳動課程設計說明書

0未來《液壓與氣壓傳動》課程設計說明書題目：專用銑床液壓系統(tǒng)的設計1未來本次設計，主要是運用所學的《液壓與氣壓傳動》課程有關知識，根據(jù)一些具體情況綜合運用自己學過的有關基礎獨立工作能力。液壓系統(tǒng)是以電機提供動力基礎，使用液壓泵將機械能轉(zhuǎn)化為壓力，推動液壓油。通過控制各種閥門改變液壓油的流向，從而推動液壓缸做出不同行程、不同方向的動作。完成各種設備不同的動作需要?；旧夏壳靶纬傻囊粋€形式是越是先進的系統(tǒng)越離不開液壓，而且所用液壓設備也越多，液壓已經(jīng)應用于很多領域。而本次的液壓系統(tǒng)設計是指組成一個新的能量傳遞系統(tǒng)，以完成一項專門的任務。系統(tǒng)功能原理設計是根據(jù)主機的工藝目的或用途、工作循環(huán)、負載條件和主要技術要求，通過配置執(zhí)行元件，負載分析、運動分析及編制執(zhí)行元件的工況圖，對同類主機及其傳動系統(tǒng)的分析比較，選擇設計參數(shù)，確定液壓系統(tǒng)的工作壓力、流量和執(zhí)行元件主要幾何參數(shù)等，擬定液壓系統(tǒng)方案和傳動系統(tǒng)原理圖，并對組成系統(tǒng)的各標準液壓元件輔件進行選型，最后對液壓系統(tǒng)的主要性能(壓力損失、發(fā)熱溫升等)進行驗算。2未來 1 第四章制定基本方案擬定液壓系統(tǒng)圖 11 3未來 液壓系統(tǒng)的性能 17 壓力損失P 17 -0-未來對液壓系統(tǒng)的設計要求是設計液壓系統(tǒng)的依據(jù)，設計前必須將它搞清楚。以及在這說明書中需要做什么，分為2)負載分析，作執(zhí)行元件負載、速度圖；3)確定執(zhí)行元件主參數(shù)：確定系統(tǒng)最大工作壓力，液壓缸主要結(jié)構尺寸，計算各液壓缸工作階段流量，壓7)繪制液壓系統(tǒng)工作原理圖，闡述系統(tǒng)工作原理。1)主機的用途、總體布局、主要結(jié)構，主機對液壓裝置的位置和空間尺寸的限制。2)主機的工藝流程或工作循環(huán)、技術參數(shù)與性能要求。3)作業(yè)環(huán)境與條件等。1.3明確主機對液壓系統(tǒng)提出的任務和要求1)主機要求液壓系統(tǒng)完成的動作和功能，執(zhí)行元件的運動方式(轉(zhuǎn)動、移動或擺動)、動作循環(huán)及其工作范圍。2)外界負載大小、性質(zhì)及變化范圍，執(zhí)行元件運動速度大小及變化范圍。3)各液壓執(zhí)行元件的動作順序、轉(zhuǎn)換及互鎖要求。定位和轉(zhuǎn)換精度、停留時間、自動化程度、工作效率、噪聲等方面的要求，對于高精度、高生產(chǎn)率的自動化主機，不僅會對液壓系統(tǒng)提出靜態(tài)性能指標，往往還會提出動態(tài)性能指1)明確液壓系統(tǒng)的工作條件和環(huán)境條件，如環(huán)境的溫度、濕度、污染和振動沖擊情況。有無腐蝕性和易燃性物質(zhì)存在，這牽涉到液壓元件和工作介質(zhì)的選用，也牽涉到所需采用的防護措施等。2)對液壓系統(tǒng)的重量、外形尺寸、經(jīng)濟性等方面的要根據(jù)車床的總體布局及技術要求，選擇缸筒固定的單桿活塞液壓缸作為驅(qū)動車削動力頭實現(xiàn)經(jīng)給運動的液壓執(zhí)行-2-未來要求：在分析機器的工作情況(工況)的基礎上，確定液動機(液壓缸和液壓馬達)的負載、速度、調(diào)速范圍、功率大小、動作循環(huán)、自動化程度等并繪制出工況圖。運動分析就是對執(zhí)行元件在整個工作循環(huán)中各階段所要求的運動速度進行分析，速度圖即是用圖形將這種分析結(jié)果表示出來的圖形。速度圖一般用速度—時間(v—t)或速度—位移(v—l)曲線表示。圖1(a)為一機床進給油缸的動作循環(huán)圖例，及圖1(b)是其相應的速度圖例2.2負載分析FGF0+0)=525NfssnfddnD4.5nF=30%F=0.31042.2=312.66Nmdms阻力估取為靜密封摩擦阻力的30%-4-未來工工況快進加速恒速速恒速計算公式F=F+FfsmsGvfd2gtmdF=F+FfdmdF=F+F+FefdmdF=F+FfsmsGvfd2gtmdF=F+FfdmdF=F++FF=F++F退表2-2液壓系統(tǒng)中背壓力的經(jīng)驗數(shù)據(jù)簡單系統(tǒng)和一般輕載的節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)回油路帶調(diào)速閥的節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)回油路帶背壓閥采用帶補油泵的閉式回路如鍛壓機械系統(tǒng)/MPa0.2~0.50.5~0.80.5~1.50.8~1.5比中、低壓系統(tǒng)高(50~100)%初算時背壓可忽略不計(0~8MPa)中、高壓系統(tǒng)(8~16MPa)高壓系統(tǒng)(16~32MPa)-5-未來3.1預選系統(tǒng)壓力由表2-1可看出，最大負載出現(xiàn)在工進階段，其最大值為：設計壓力/Mpa~1302.5~353.2計算液壓缸主要結(jié)構尺寸為了滿足動力頭快速進退速度相等的要求并減少液壓泵的流桿腔與有桿腔的有效面積A與A應滿足A=2A,即活塞桿直徑d和液12123.2.1計算液壓缸的內(nèi)徑F594從而得液壓缸內(nèi)徑DA482.5510一4=0.103m=103mm3.143.2.2計算液壓缸活塞直徑因A=2A，故將活塞桿直徑為2實際有效面積244244312minmin v4min結(jié)果表明活塞面積可滿足最低穩(wěn)定速度的要求。3.3計算工進時的實際工作壓力21A78.501041壓力3.4液壓缸各工況所需的流量3.5其他工作階段的壓力、流量和功率工作循環(huán)中各階段的壓力、流量和功率計計算公式Fnp=cm131Fnp=cm1Fnp=cm121+AP2A322A1A2工作階段快啟動進加速恒速速恒速————率————————4.1制定基本方案5.1液壓泵和驅(qū)動電機的選擇由表3-2可以查得液壓缸的最高工作壓力出現(xiàn)在工進階段，即p=1.05MPa，此時缸的輸入流量較小，泵至缸間的進油路壓力損失1k根據(jù)系統(tǒng)所需流量，擬初選限壓式變量液壓泵的轉(zhuǎn)速為n=1200r/min，泵的容積效率n=0.75，可算得泵的排量參考值為vV=1000qv=100016.02=17.8mL/rgnn12000.75v速為n=1200r/min，取容積效率n=0.75，倒推算得泵的額定流量為vq=Vnn=3012000.7510一3=27L/minpv符合達到最大，其值為P=84.152W，故按此階段的液壓泵所需驅(qū)動功p1已知泵的總效率為n=0.70，所以液壓泵在工進階段時所需的驅(qū)動功vpn0.8060103P查設計手冊，選用Y系列(IP44)中規(guī)格相近的Y801-4型立式5.2其他液壓元件的選擇油箱容量計算，本系統(tǒng)屬于低壓系統(tǒng)，故取經(jīng)驗系數(shù)a=3，得P查(JB/T7938-1999)取油箱公稱容量為100L。力過濾器—力號—————YBX-B30MK-6BI-25BI-63B—變量泵壓力表溢流閥溢流閥單向閥調(diào)速閥液壓缸———————————3456789與管頭相連接的孔道，其直徑一般應根據(jù)通過的流量和允許流頭螺紋小徑并攻螺紋vv—管中允許流速(見表)14-未來422.022103d=422.022103d=60吸3.1411d油管中的允許流速處36.1壓力損失的驗算R=vd=121.6103=675e32ep入沿程壓力損失p的計算公式入p===4630Pap===4630Pa6.1.3局部壓力損失p局部壓力損失p的計算公式16-未來p=p本設計采用p=0.1p=0.14630=463Pa入6.2溫升的驗算油液溫升tP540.11tk傳熱系數(shù)t參考資料【1】張利平.液壓與傳動設計指南化學工業(yè)出版社【2】【3】【4】孫淑梅，蔡群.液壓與氣壓傳動北京理工大學雷秀.液壓與氣壓傳動機械工業(yè)出版社官忠范.液壓傳動系統(tǒng)(第3版)機械工業(yè)出版社【5】【6】【7】【8】【9】【10】【11】【12】【13】【14】【15】【16】張力平.液壓傳動技術適用問答機械工業(yè)出版社丁樹模，姚如一.液壓傳動機械工業(yè)出