液压系统设计计算课件

第8章液压系统设计一、液压系统设计步骤和内容1.液压系统的工况分析确定该机器中哪些运动需要液压传动来完成确定各运动的工作顺序和各执行元件的工作循环确定液压系统的主要工作性能。例如：执行元件的运动速度、调速范围、最大行程以及对运动平稳性的要求等确定各执行元件所承受的负载及其变化范围。一、液压系统设计步骤和内容2.拟定液压系统原理图采用何种形式的执行机构。确定调速方案和速度换接方法。如何完成执行机构的自动循环和顺序动作；系统的调压、卸荷及执行元件的换向和安全互锁等要求；压力测量点的合理选择。一、液压系统设计步骤和内容4.对液压系统进行验算计算压力损失、发热温升等5.编制正式工作图和编制技术文件正式工作图包括：液压系统原理图，自行设计的全套设计图（指液压缸、油箱等非标准件），泵、阀及管路安装总图。技术文件包括：基本件、标准件、通用件及外购件汇总表，液压元件安装和测试要求，设计说明书等。液压油路板连接集成块连接叠加阀连接一、液压系统设计步骤和内容4.对液压系统进行验算计算压力损失、发热温升等5.编制正式工作图和编制技术文件正式工作图包括：液压系统原理图，自行设计的全套设计图（指液压缸、油箱等非标准件），泵、阀及管路安装总图。技术文件包括：基本件、标准件、通用件及外购件汇总表，液压元件安装和测试要求，设计说明书等。二、液压系统设计实例例题1：设计一台卧式单面多轴组合机床动力滑台液压系统。要求液压系统完成的工作循环是：快进----工进----快退----停止。运动部件的重力：10000N，快进快退速度：4m/min，工进速度：0.05m/min，快进行程：100mm，工进行程：50mm，最大切削力：20000N，采用平面导轨，加速减速时间0.2S，动摩擦系数0.2，静摩擦系数0.1。1.工况分析速度循环图：二、液压系统设计实例例题1：设计一台卧式单面多轴组合机床动力滑台液压系统。要求液压系统完成的工作循环是：快进----工进----快退----停止。运动部件的重力：10000N，快进快退速度：4m/min，工进速度：0.05m/min，快进行程：100mm，工进行程：50mm，最大切削力：20000N，采用平面导轨，加速减速时间0.2S，动摩擦系数0.2，静摩擦系数0.1。1.工况分析1.工况分析⑴负载计算二、液压系统设计实例例题1：设计一台卧式单面多轴组合机床动力滑台液压系统。要求液压系统完成的工作循环是：快进----工进----快退----停止。运动部件的重力：10000N，快进快退速度：4m/min，工进速度：0.05m/min，快进行程：100mm，工进行程：50mm，最大切削力：20000N，采用平面导轨，加速减速时间0.2S，动摩擦系数0.2，静摩擦系数0.1。2液压系统方案设计⑴确定供油方式⑵执行元件的选择⑶调速方式的选择⑷速度换接方式的选择⑸换向回路的选择⑹组成液压系统原理图二、液压系统设计实例例题1：设计一台卧式单面多轴组合机床动力滑台液压系统。要求液压系统完成的工作循环是：快进----工进----快退----停止。运动部件的重力：10000N，快进快退速度：4m/min，工进速度：0.05m/min，快进行程：100mm，工进行程：50mm，最大切削力：20000N，采用平面导轨，加速减速时间0.2S，动摩擦系数0.2，静摩擦系数0.1。3.液压系统的计算和液压元件的选择⑵液压缸在各工作阶段流量的确定注意：1.差动快速运动：有杆腔压力增大0.5MPa；2.快退回油腔无背压，但管路有损失，取背压为0.5MPa。二、液压系统设计实例例题1：设计一台卧式单面多轴组合机床动力滑台液压系统。要求液压系统完成的工作循环是：快进----工进----快退----停止。运动部件的重力：10000N，快进快退速度：4m/min，工进速度：0.05m/min，快进行程：100mm，工进行程：50mm，最大切削力：20000N，采用平面导轨，加速减速时间0.2S，动摩擦系数0.2，静摩擦系数0.1。3.液压系统的计算和液压元件的选择⑶确定液压泵的流量、压力和选择泵的规格泵的工作压力：Pp=p1+∑Δp+0.5MPa=4.8MPa小泵流量：q1≧1.1x0.32+2.5=2.85L/min大泵流量：q2≧1.1x12.9-q1=11.35L/min选择产品样本，选用YB-4/12型双联叶片泵。额定压力6.3MPa，额定转速960r/min小泵：qe=4L/min,大泵qe=12L/min二、液压系统设计实例例题1：设计一台卧式单面多轴组合机床动力滑台液压系统。要求液压系统完成的工作循环是：快进----工进----快退----停止。运动部件的重力：10000N，快进快退速度：4m/min，工进速度：0.05m/min，快进行程：100mm，工进行程：50mm，最大切削力：20000N，采用平面导轨，加速减速时间0.2S，动摩擦系数0.2，静摩擦系数0.1。4液压系统验算⑴压力损失验算⑵发热温升验算二、液压系统设计实例例题2：现设计一台铣削专用机床，要求液压系统完成的工作循环是：工件夹紧-----工作台快进-----工作台工进-----工作台快退-----工件松开。运动部件的重力：25000N，快进快退速度：5m/min，工进速度：100~120mm/min，最大行程：400mm，其中工进行程：180mm，最大切削力：18000N，采用平面导轨，夹紧缸行程：20mm，夹紧力：30000N，夹紧时间为1S。1.工况分析速度循环图：二、液压系统设计实例1.工况分析⑵负载计算例题2：现设计一台铣削专用机床，要求液压系统完成的工作循环是：工件夹紧-----工作台快进-----工作台工进-----工作台快退------工件松开。运动部件的重力：25000N，快进快退速度：5m/min，工进速度：100~120mm/min，最大行程：400mm，其中工进行程：180mm，最大切削力：18000N，采用平面导轨，夹紧缸行程：20mm，夹紧力：30000N，夹紧时间为1S。二、液压系统设计实例2.拟定液压系统原理⑴确定供油方式⑵调速方式的选择⑶速度换接方式的选择⑷夹紧回路的选择例题2：现设计一台铣削专用机床，要求液压系统完成的工作循环是：工件夹紧-----工作台快进-----工作台工进-----工作台快退------工件松开。运动部件的重力：25000N，快进快退速度：5m/min，工进速度：100~120mm/min，最大行程：400mm，其中工进行程：180mm，最大切削力：18000N，采用平面导轨，夹紧缸行程：20mm，夹紧力：30000N，夹紧时间为1S。二、液压系统设计实例3.液压系统的计算和液压元件的选择⑵液压缸在各工作阶段流量的确定Q工进=∏/4D2xv工进=9.42L/minQ快进=19.2L/minQ快退=20L/minQ夹紧=9.42l/min例题2：现设计一台铣削专用机床，要求液压系统完成的工作循环是：工件夹紧-----工作台快进-----工作台工进-----工作台快退------工件松开。运动部件的重力：25000N，快进快退速度：5m/min，工进速度：100~120mm/min，最大行程：400mm，其中工进行程：180mm，最大切削力：18000N，采用平面导轨，夹紧缸行程：20mm，夹紧力：30000N，夹紧时间为1S。二、液压系统设计实例3.液压系统的计算和液压元件的选择⑶确定液压泵的流量、压力和选择泵的规格泵的工作压力：Pp=p1+∑△p=3+0.5=3.5MPa为保证一定的压力储备，pe=1.25Pp=4.4MPa泵的流量：qp≥K(∑q)max=1.3x20L/min=24L/min选择液压泵的规格：查有关手册：选用ybx-16限压式变量叶片泵。基本参数为：额定压力：6.3MPa，电动机转速：1450r/min，转排量:16ml/r，容积效率：0.85，总效率：0.7例题2：现设计一台铣削专用机床，要求液压系统完成的工作循环是：工件夹紧-----工作台快进-----工作台工进-----工作台快退------工件松开。运动部件的重力：25000N，快进快退速度：5m/min，工进速度：100~120mm/min，最大行程：400mm，其中工进行程：180mm，最大切削力：18000N，采用平面导轨，夹紧缸行程：20mm，夹紧力：30000N，夹紧时间为1S。二、液压系统设计实例现设计一台铣削专用机床，要求液压系统完成的工作循环是：工件夹紧------工作台快进------工作台工进------工作台快退------工件松开。运动部件的重力：25000N，快进快退速度：5m/min，工进速度：100~120mm/min，最大行程：400mm，其中工进行程：180mm，最大切削力：18000N，采用平面导轨，夹紧缸行程：20mm，夹紧力：30000N，夹紧时间为1S。3.液压系统的计算和液压元件的选择⑷液压阀的选择二、液压系统设计实例3.液压系统的计算和液压元件的选择⑸确定管道尺寸差动连接：q=40l/min,压油管允许流速v=4m/s计算内径d=14.5mm快退时q=20L/min,可计算内径d=10.3mm,所以取d=12mm⑹液压油箱容积的确定取5-7分钟泵的流量，取160L例题2：现设计一台铣削专用机床，要求液压系统完成的工作循环是：工件夹紧-----工作台快进-----工作台工进-----工作台快退------工件松开。运动部件的重力：25000N，快进快退速度：5m/min，工进速度：100~120mm/min，最大行程：400mm，其中工进行程：180mm，最大切削力：18000N，采用平面导轨，夹紧缸行程：20mm，夹紧力：30000N，夹紧时间为1S。二、液压系统设计实例4.液压系统验算压力油的选择：l-hl-32液压油验算压力损失系统温升的验算例题2：现设计一台铣削专用机床，要求液压系统完成的工作循环是：工件夹紧-----工作台快进-----工作台工进-----工作台快退------工件松开。运动部件的重力：25000N，快进快退速度：5m/min，工进速度：100~120mm/min，最大行程：400mm，其中工进行程：180mm，最大切削力：18000N，采用平面导轨，夹紧缸行程：20mm，夹紧力：30000N，夹紧时间为1S。液压课程设计任务书液压与气压传动教材：习题8-2，8-3题。（选1题进行）预期结果：1.设计说明书（包括计算、分析、选择液压元件列表、校核）2.液压原理图（含电磁铁调度表）A3图纸。3.设计一个液压缸，液压缸装配图A1图纸。注意：1.校核压力损失时按管子长度2米计算；2.液压阀的压力损失参考书上表8-7计算；