第八章液壓與氣壓系統(tǒng)設(shè)計ppt課件

1、第八章 液壓與氣壓系統(tǒng)設(shè)計,任務(wù)一 液壓系統(tǒng)設(shè)計,液壓傳動系統(tǒng)是機(jī)械設(shè)備動力傳動系統(tǒng)，因此，它的設(shè)計是整個機(jī)械設(shè)備設(shè)計的一部分，必須與主機(jī)設(shè)計聯(lián)系在一起同時進(jìn)行。一般在分析主機(jī)的工作循環(huán)、性能要求、動作特點(diǎn)等基礎(chǔ)上，經(jīng)過認(rèn)真分析比較，在確定全部或局部采用液壓傳動方案之后才會提出液壓傳動系統(tǒng)的設(shè)計任務(wù),階段一 液壓系統(tǒng)設(shè)計步驟,液壓系統(tǒng)設(shè)計必須從實(shí)際出發(fā)，注重調(diào)查研究，吸收國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)，采用現(xiàn)代設(shè)計思想，在滿足工作性能要求、工作可靠要求的前提下，力求使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、成本低、效率高、操作維護(hù)方便、使用壽命長。 液壓系統(tǒng)設(shè)計步驟大致為： （1）明確系統(tǒng)設(shè)計要求； （2）分析系統(tǒng)工況，確定主要參數(shù)；

2、 （3）擬訂液壓系統(tǒng)原理圖； （4）計算并選擇液壓元件； （5）估算液壓系統(tǒng)的性能； （6）繪制工作圖，編寫技術(shù)文件,1.明確系統(tǒng)設(shè)計要求,設(shè)計要求是進(jìn)行工程設(shè)計的主要依據(jù)。設(shè)計前必須把主機(jī)對液壓系統(tǒng)的設(shè)計要求和與設(shè)計相關(guān)的情況了解清楚，一般要明確下列主要問題： （1）主機(jī)用途、總體布局與結(jié)構(gòu)、主要技術(shù)參數(shù)與性能要求、工藝流程或工作循環(huán)、作業(yè)環(huán)境與條件等。 （2）液壓系統(tǒng)應(yīng)完成哪些動作，各個動作的工作循環(huán)及循環(huán)時問;負(fù)載大小及性質(zhì)、運(yùn)動形式及速度快慢;各動作的順序要求及互鎖關(guān)系，各動作的同步要求及同步精度;液壓系統(tǒng)的工作性能要求，如運(yùn)動平穩(wěn)性、調(diào)速范圍、定位精度、轉(zhuǎn)換精度，自動化程度、效率與溫

3、升、振動與噪聲、安全性與可靠性等。 （3）液壓系統(tǒng)的工作溫度及其變化范圍，濕度大小，風(fēng)沙與粉塵情況，防火與防爆要求，安裝空問的大小、外廓尺寸與質(zhì)量限制等。 （4）經(jīng)濟(jì)性與成本等方面的要求，只有明確了設(shè)計要求及工作環(huán)境，才能使設(shè)計的系統(tǒng)不僅滿足性能要求，目_具有較高的可靠性、良好的空問布局及造型,2.分析系統(tǒng)工況并確定主要參數(shù)（1）分析系統(tǒng)工況,對液壓系統(tǒng)進(jìn)行工況分析，就是要查明它的每個執(zhí)行元件在各自工作過程中的運(yùn)動速度和負(fù)載的變化規(guī)律，這是滿足主機(jī)規(guī)定的動作要求和承載能力所必須具備的。液壓系統(tǒng)承受的負(fù)載可由主機(jī)的規(guī)格規(guī)定，可由樣機(jī)通過實(shí)驗(yàn)測定，也可由理論分析確定。當(dāng)用理論分析系統(tǒng)的實(shí)際負(fù)載時，

4、必須仔細(xì)考慮它所有的組成項(xiàng)目,2）確定主要參數(shù),這里是指確定液壓執(zhí)行元件的工作壓力和最大流量,執(zhí)行元件的工況圖,3.擬定液壓系統(tǒng)圖,擬訂液壓系統(tǒng)草圖是從作用原理上和結(jié)構(gòu)組成上具體體現(xiàn)設(shè)計任務(wù)中提出的各項(xiàng)要求。它包含三項(xiàng)內(nèi)容：確定系統(tǒng)類型，選擇液壓回路和拼搭液壓系統(tǒng),4.選擇液壓元件,液壓泵的最大工作壓力必須大于或等于液壓執(zhí)行元件最大工作壓力和進(jìn)油路上總壓力損失這兩者之和。液壓執(zhí)行元件的最大工作壓力可以從工況圖中查到。進(jìn)油路上的總壓力損失可以按經(jīng)驗(yàn)資料選?。阂话愎?jié)流調(diào)速及簡單系統(tǒng)取P=0.2 Mpa0.5 MPa；對于進(jìn)油路上有調(diào)速閥及管路復(fù)雜的系統(tǒng)取P=0.5 Mpa1.5 MPa,5液壓系統(tǒng)

5、的性能驗(yàn)算,在確定了各個液壓元件之后，有時還要根據(jù)需要對整個液壓系統(tǒng)的某些技術(shù)性能進(jìn)行必要驗(yàn)算，以便對所選液壓元件和液壓系統(tǒng)參數(shù)作進(jìn)一步調(diào)整。液壓系統(tǒng)性能驗(yàn)算的項(xiàng)目很多，常見的有回路壓力損失驗(yàn)算和發(fā)熱溫升驗(yàn)算。 (1)回路壓力損失驗(yàn)算 (2)發(fā)熱溫升驗(yàn)算,階段二 液壓系統(tǒng)設(shè)計舉例,設(shè)計任務(wù)】 設(shè)計一臺臥式組合機(jī)床液壓動力滑臺的液壓系統(tǒng)。 要求：液壓系統(tǒng)完成工作循環(huán)：快進(jìn)工進(jìn)快退停止。切削阻力F=15kN，滑臺自重G=22kN，平面導(dǎo)軌，靜摩擦系數(shù)0.2，動摩擦系數(shù)0.1，快進(jìn)/退速度5m/min，工進(jìn)速度100mm/min，最大行程350mm，其中工進(jìn)行程200mm，啟動換向時間0.1s，液壓

6、缸機(jī)械效率0.9,任務(wù)分析,1.工況分析 （1）工作負(fù)載FW （2）慣性負(fù)載 （3）阻力負(fù)載,任務(wù)分析,2.計算液壓缸尺寸和所需流量 （1）確定工作壓力 （2）確定液壓缸主要尺寸 （3）確定液壓缸所需的流量,任務(wù)分析,3.確定液壓系統(tǒng)方案，擬定液壓系統(tǒng)原理圖 （1）速度控制回路的選擇 （2）換向和速度換接回路的選擇,a.換向回路 b.速度換接回路,任務(wù)分析,3）油源的選擇和能耗控制,任務(wù)分析（4）壓力控制回路的選擇,4.選擇液壓泵,1）選擇液壓泵 根據(jù)液壓泵的最大工作壓力計算方法，液壓泵的最大工作壓力可表示為液壓缸最大工作壓力與液壓泵到液壓缸之間壓力損失之和。 （2）計算總流量 在整個工作循環(huán)

7、過程中，液壓油源應(yīng)向液壓缸提供的最大流量出現(xiàn)在快進(jìn)工作階段，為25.1 L/min，若整個回路中總的泄漏量按液壓缸輸入流量的10%計算,5.閥類元件和輔助元件的選擇,液壓系統(tǒng)原理圖中包括調(diào)速閥、換向閥、單項(xiàng)閥等閥類元件以及濾油器、空氣濾清器等輔助元件,任務(wù)分析,2）過濾器的選擇 按照過濾器的流量至少是液壓泵總流量的兩倍的原則，取過濾器的流量為泵流量的2.5倍。 （3）油管的選擇 （4）油箱的容量 本設(shè)計為中壓系統(tǒng)，油箱的有效容量可按泵每分鐘內(nèi)公稱流量的57倍來確定,7 液壓系統(tǒng)性能的驗(yàn)算,本例所設(shè)計系統(tǒng)屬壓力不高的中低壓系統(tǒng)，無迅速起動、制動需求，而且設(shè)計中已考慮了防沖擊可調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)及相關(guān)防沖擊措施，因此不必進(jìn)行沖擊驗(yàn)算。這里僅對系統(tǒng)油液的溫升進(jìn)行驗(yàn)算,任務(wù)二 氣壓傳動系統(tǒng)設(shè)計,氣壓傳動系統(tǒng)的設(shè)計是根機(jī)械設(shè)備的用途、特點(diǎn)和要求明確機(jī)械設(shè)備對氣壓系統(tǒng)設(shè)計的要求，進(jìn)行工況分析并確定氣壓系統(tǒng)的主要參數(shù)；擬定出合理的氣壓系統(tǒng)原理