液壓傳動(dòng)系統(tǒng)大作業(yè)

1、題目：液壓動(dòng)力滑臺(tái)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué)院：機(jī)電工程學(xué)院班級(jí)：姓名： Afan學(xué)號(hào)：精選資料，歡迎下載液壓動(dòng)力滑臺(tái)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)要求1. 要求的工作循環(huán)：快進(jìn)接近工件、工進(jìn)加工、快退返回、原位停止。2. 給定的設(shè)計(jì)參數(shù)：快進(jìn)、快退速度w = 0.1m/s ;工進(jìn)速度V2= 0.1 xi0-3m/s； 靜摩擦力Fs= 1960N動(dòng)摩擦力Fd= 980N啟動(dòng)和制動(dòng)慣性負(fù)載 F = 500N;工作 負(fù)載Fe= 32000N啟動(dòng)、制動(dòng)時(shí)間t = 0.2s ;快進(jìn)行程 Li= 100mrp工進(jìn)行程：L2 =50mm二、工況分析1 由給定的設(shè)計(jì)參數(shù)，計(jì)算各工況負(fù)載見表1,其中，取液壓缸機(jī)械效率nm =0

2、.9 0表1液壓缸負(fù)載的計(jì)算工況計(jì)算公式液壓缸負(fù)載F/N液壓缸驅(qū)動(dòng)力F0/N啟動(dòng)F= Fs19602178加速F= R+ F14801645快進(jìn)F= Fd9801089工進(jìn)F= Fe+ Fd3200035556反向啟動(dòng)F= Fs19602178加速F= R+ F14801645快退F= Fd98010892 計(jì)算快進(jìn)、工進(jìn)時(shí)間和快退時(shí)間?？爝M(jìn) t1= L"w= 100X 10- /0.1 = 1s工進(jìn) t2= L2/ V2= 50 X 10-3/(0.1 X 10-3) = 500s快退 t3= (L1 + L2)/vp (100 + 50) X 10-3/0.1 = 1.5s3根據(jù)

3、以上數(shù)據(jù)繪制液壓缸F-t與v-t圖，如圖1所示圖 1 F-t 與 v-tv(mm/s)i1000.102精選資料，歡迎下載三、確定液壓缸參數(shù)1 初選液壓缸工作壓力。由工況分析可知，工進(jìn)階段的負(fù)載最大，所以液壓缸的工作壓力按此負(fù)載計(jì)算。查找資料1表7-2，選pi=4MPa為防止工進(jìn)時(shí) 突然發(fā)生前沖現(xiàn)象，液壓缸回油箱應(yīng)有背壓，查找資料1表7-3，選背壓p2=0.8MPa為使快進(jìn)快退速度相等，選用差動(dòng)油缸。液壓缸快進(jìn)和快退時(shí)油管中壓力損失設(shè)為 Ap=0.5MPcb2 計(jì)算液壓缸尺寸。42mD=110mm99cm2精選資料，歡迎下載因?yàn)锳=A,所以Dd80mm-2則液壓缸有效面積為A2D2411249

4、5mm2(D2 d2)4(1 12 82 )444.8mm23液壓缸工況計(jì)算。液壓缸在工作循環(huán)中各階段壓力、流量和功率的計(jì)算 結(jié)果見表2。繪制液壓缸工況圖，如圖2所示。表2各工況下的主要參數(shù)值工況液壓缸推力F°/N回油腔 壓力p2/MPa進(jìn)油腔 壓力pMPa輸入流量q/L s-1輸入功率F/kW計(jì)算公式啟動(dòng)21780.88pF 0A2 pP1 AiA快快進(jìn)加速16451.270.77q Av1恒速10891.160.660.50.33P Pg工進(jìn)355560.84.129.5 X 1043.9 X 103F。 p1=q = A1V2p= pgP2A2A起動(dòng)21780.88pF0p1=

5、P2A快退的加速16450.51.43A2恒速10890.51.300.450.59q = A2V1P= PgpPq四、擬定液壓系統(tǒng)圖1. 調(diào)速方式。該液壓系統(tǒng)功率較小，滑臺(tái)運(yùn)動(dòng)速度低，工作負(fù)載為阻力負(fù) 載且工作中變化小，故可選用進(jìn)口節(jié)流調(diào)速回路。為防止負(fù)載突變，在回油路上 加背壓閥。2液壓泵的選擇。從液壓缸工況圖可以看出工作循環(huán)主要由快進(jìn)、快退行程低壓大流量和工進(jìn)行程的高壓小流量兩個(gè)階段組成，qmaJ qmin=0.5/(9.5 X10-4)=526.3 ;其相應(yīng)的時(shí)間之比(t i+t 3)/ 12=(1+1.5)/500=0.005。因此在一個(gè)工 作循環(huán)中的大部分時(shí)間都處于高壓小流量工作。

6、從提高系統(tǒng)效率、節(jié)省能量角度 來看，選用單定量泵油源顯然是不合理的，為此可選用限壓式變量泵或雙聯(lián)葉片泵作為油源?？紤]到前者系統(tǒng)較簡單，經(jīng)濟(jì)性好，且無溢流損失，系統(tǒng)效率高， 溫升較小，故選擇限壓式變量泵。3. 速度換接方式。采用二位二通電磁換向閥，控制由快進(jìn)轉(zhuǎn)為工進(jìn)。與行 程閥相比，管路較簡單，行程大小容易調(diào)整。當(dāng)滑臺(tái)由工進(jìn)轉(zhuǎn)為快退時(shí)，回路流 量較大，為保證換向平穩(wěn)，可采用電液換向閥。4快速回路與工進(jìn)轉(zhuǎn)快退控制方式的選擇。為使快進(jìn)快退速度相等，選用 差動(dòng)回路作快速回路，換向閥選用三位五通閥。5.綜上所述，擬定液壓系統(tǒng)圖，如圖 3所示。丄丄圖3 液壓系統(tǒng)圖1-限壓式變量葉片泵；2-三位五通電液換向

7、閥；3-二位二通電磁閥；4-調(diào)速閥；5、7、 10-單向閥；6-壓力繼電器；8-液控順序閥；9-背壓閥；11-溢流閥；12-過濾器其中，部分元件的作用如下：壓力繼電器6：便于系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)出快速退回信號(hào)。單向閥7：將工進(jìn)時(shí)的進(jìn)油路、回油路隔斷，防止其相互接通，無法建立壓 力；液控順序閥8：防止滑臺(tái)快進(jìn)時(shí)回油路接通油箱，無法實(shí)現(xiàn)液壓缸差動(dòng)連接， 阻止液壓油在快進(jìn)階段返回油箱；單向閥10：防止機(jī)床停止工作時(shí)系統(tǒng)中的液壓油流回油箱，導(dǎo)致空氣進(jìn)入 系統(tǒng)，影響滑臺(tái)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性；液壓系統(tǒng)工作原理：三位五通電液換向閥處于左位， 二位二通電磁閥處于右 位時(shí)，液壓缸實(shí)現(xiàn)快進(jìn)；當(dāng)二位二通電磁閥處于左位時(shí)，油液從調(diào)速閥

8、4通過, 液壓缸實(shí)現(xiàn)工進(jìn)；到達(dá)終點(diǎn)時(shí)，三位五通電液換向閥處于右位， 二位二通電磁閥 處于右位，液壓缸快退。三位五通電液換向閥處于中位時(shí)，液壓缸停止運(yùn)動(dòng)。五、選擇液壓元、輔件1 .選擇液壓泵由表2可知，工進(jìn)階段液壓缸壓力最大，取進(jìn)油路總壓力損失為0.8MPa,則液壓泵最高工作壓力Pp=4.12+0.8=4.92MPa故泵的額定壓力pr 1.25 4.926.15MPa由表2可知，工進(jìn)時(shí)所需流量最小，為 9.5 X 10_4L/s，則變量泵的最小流量為qmin 1.1 9.5 10 4L/s=0.0627L / min快進(jìn)時(shí)所需流量最大，為0.5L/S，則變量泵的最大流量為qmax 1.1 0.5

9、L/s=33L / min根據(jù)以上計(jì)算，查資料2表42.3-68，選用YBX-25型限壓式變量葉片泵, 該泵技術(shù)規(guī)格如下：表3液壓泵參數(shù)型號(hào)排量調(diào)節(jié)范圍mL/r額定壓力MPa壓力調(diào)節(jié)范圍MPa額定轉(zhuǎn)速r/minYBX-250256.32.0 6.360015002. 選擇電動(dòng)機(jī)由表2可知，最大功率出現(xiàn)在快退工況?？焱藭r(shí)，取進(jìn)油路壓力損失為0.4MPa, 則Pp=1.43+0.4=1.83MPa取泵的最大流量為q = 35L/min = 5.8 X 10_4ni/s，查找資料2表42.3-68取泵的 總效率即=0.72，貝Uc Ppq1.83 106 5.8 10 4P p1.47kW0.72根

10、據(jù)以上計(jì)算結(jié)果，查找資料3表16-2，選用與上述功率和液壓泵轉(zhuǎn)速相適應(yīng) 的丫90L 4三相異步電動(dòng)機(jī)，額定功率為1.5kW,滿載轉(zhuǎn)速為1400r/min。3. 選擇其他元、輔件根據(jù)系統(tǒng)的工作壓力以及通過閥的實(shí)際流量，查找液壓技術(shù)手冊(cè)2和4，選擇其他液壓元件和輔件，其型號(hào)和參數(shù)見下表：表4其他元、輔件的選擇序號(hào)元件名稱通過閥的最大流量L / min規(guī)格額定流量L /min額定壓力MPa型號(hào)2三位五通電液換向閥661006.335D-100B3二位二通電磁閥666106.322D-100BH4調(diào)速閥<166.3Q-6B5單向閥661006.3I-100B6壓力繼電器0.66.3DP-63B7單向閥33636.3I-63B8液控順序閥<1256.3XY-25B9背壓閥<1106.3B-10B10單向閥33636.3I-63B11溢流閥336316YF3-E10B12過濾器66636.3XU-100X 1004. 選擇油管管道尺寸根據(jù)選定的液壓閥的連接油口尺寸確定。液壓缸的進(jìn)出油管按輸 入、排出的最大流量計(jì)算?？爝M(jìn)時(shí)流量最大，其實(shí)際流量為泵的最大供應(yīng)量的兩 倍，達(dá)到66L/min，則進(jìn)出油管可選用內(nèi)徑為 15mm外徑為18mm勺無縫鋼管。5. 確定油箱容量按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算油箱容量V= (57) qp=6X 1500r/min x25mL/r