液压传动课程设计.docx

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液压传动课程设计

液压传动课程设计

机械电子工程系

学生姓名：

张墉

班级：

10机械制造与自动化（3）班

学号：

10352114

指导教师：

李立

完成日期：

2012/5/25

一已知原始数据和工作条件……………………………………………1

二作F—t与v—t图………………………………………………….2

三确定液压缸工作压力…………………………………………………3

四液压系统图………………………………………………….5

五选择液压元件………………………………………………………….6

1.选择液压泵和电动机…………………………………………………6

2.选其他元件 …………………………………………………………6

3．确定油箱容量油箱容量…………………………………………………6

4，各种元件的规格……………………………………………………….7

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

工   进

F=Fc+fdG

12600

14000

反向启动

F=fsG

1200

1330

加   速

F=fdG+G/gΔv/Δ

900

1000

快   退

F=fdG

600

660

制   动

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=7×105Pa。

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

计算公式

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

快进

P=10-3p1q

920

9x105

0.5

工进

p1=F0/a1+p2/2

q=A1V1

p=10-3p1q

3500

P2=6x105

40x105

0.83x105

0.033

快退

反向启动

P1=F0/a1+2p2

1340

P2=0

4.6x105

加速

920

17.5x105

快退

Q=A2V2

1090

P2=7*1065

16.4x105

0.5

0.8

制动

P=10-3p1q

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＝20.4×105Pa

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

84

5

单向阀

84

6

逆流阀

6

7

顺序阀

36

8

背压阀

1

9

单向阀

6

10

单向阀

36

11

单向阀

42

12

单向阀

81

13

滤油器

42

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。