液压传动课程设计

课程设计资料袋学期课程名称液压传动指导教师陈义庄职称教授学生姓名xx专业班级xx学号xx题目组合机床切削得液压系统成绩起止日期2015年12月22日~2015年12月30日序号序号1材料名称课程设计任务书数量1备注2课程设计说明书13课程设计图纸1456《液压与气压传动》课程设计设计说明书xx学院专名:班指导教师姓名:评定成绩: 6 9 62015—2016学年第1学期 机械工程学院(系、部)机械工程专业xx班级课程名称:液压与气压传动设计题目:组合机床切削得液压系统完成期限:自2015年12月22日至2015年12月30日共1周力滑台驱动工作台。最大切削力F＝30000N,移动部件总重量G=3000N;行程长度400mm(工进与快进行程均为200mm),快进、快退得速度均为4m/min,工作台得工进速度可调(50~1000)mm/min;启动、减速、制动时间△t=0.5s;该动力滑台采用水二、设计工作量设计要求,进行工况分析;2)主要参数得确定;3)拟定液压系统图;4)计算与选择液压原件5)液压系统得性能验算;6)绘制工作图、编写技术文件。明确设计要求,进行工况分析液压传动设计绘制工作原理图,整理说明书[1]刘忠伟、液压传动与气动。北京:化学工业出版社,2014.[2]张利平.液压控制系统及设计。北京:化学工业出版社,2006.[3]丁树模、液压传动。第二版.北京:机械工业出版社,1999。2015年12月10日况分析量G＝3000N;行程长度400mm(工进与快进行程均为200mm),快进、快退得速取液压缸得机械效率取液压缸得机械效率,得出得液压缸在各工作阶段得负载如表1.2。1工况工况负载组成负载值F／N推力F/300度2.主要参数得确定负载最大,在其她工况负载都不高,参考《液压单杆式得并在快即0快进－20、10437背压,以防止切削完毕后因负载d=0、707D=7、73cmw70、6—0、57888———1497——－90。53333.液压系统图得拟定3、1选择基本回路由图2、2.1中得曲线得知,这台机床液压系统得功率小,滑台得速度低,工作负载变化小,采用进口节流阀得调速形式,为了防止切削,回油路上应设置背压阀。缸交替地要求油泵提供低压大流量与高压小流量得时间分别为即即。因此,为了提高效率、节省能量,选用如图3、1。1(2)选择快速运动与换向回路快进回路选用差动连接,选用如图3。1、2所示(另附)得形式。回油腔采用单向阀来实现差动链接。(3)选择速度换接回路滑台快进到工件时,输入液压缸得流量由20.096L/mi降到0.48(9.5)L/min,滑台速度变化很大,所以选用行程阀来控(4)选择调压回路与卸荷回路液压系统调压可由双联叶片泵实现,卸荷可通过中卫机能解决。方案一:将上面选出得液压基本回路组合,可得初步得液压基本回来,如图3。2、1所示(另附),但就是回路中还存在许多问题需要更正。阀得存在会导致差动连接中得单向阀被顶开无法使油液回流到油箱,所以将差动连接中得单向阀更换成顺序阀,并且该顺序阀得顶开压力必须大于背压阀得压开始得差动连接油路无法实现其功能、改进(4):在快退回路得回油路中,电磁阀可能有一部分时间处于左位,回油路只能经过调速阀,无法快退,所以应该在调速阀旁边并联一个单向阀。改进(5):在液压缸得无杆腔得接口处还需要加一个压－－＋＋－2YA2YA＋+—--——————10液压缸(无杆腔)14回油路:液压缸(有杆腔)1回油路:液压缸(有杆腔)14顺序阀11液压缸(无杆腔)14得压力为0、5MPa)进油路:高压小流量泵进油路:高压小流量泵2B换向阀5(左位)调速阀9液压缸14(无杆腔)单向阀8背压阀6换向阀5(左位)油箱(3)死挡铁停留工进到达预定位置后,碰上死挡铁,滑台停止运动,实到压力继电器12调定压力时,换向阀2得右位接通控制右路。此时因为空载,得主油路路线:进进油路:双联叶片泵2换向阀(右位)单向阀7液控单向阀8液压缸(有杆回油路:液压缸(无杆腔)14回油路:液压缸(无杆腔)14单向阀15换向阀(右位)5油箱铁断电,换向阀处于中位,系统处于卸荷状态、此时得主油路得流油路线:双双联叶片泵2换向阀5(中位)油箱方案二:在方案一中速度换接被放置在液压缸得无杆腔一侧支路,在方案二中将速度换接回路放置在有杆腔一侧支路,如图2、3。3所示(另附)、其电磁阀动作名称行程阀1YA2YA快进+—－工进+－+死档铁停留＋-＋快退-＋原位停止－——液压系统工作原理及动态主油路得油液流动路线:进油路:双进油路:双联叶片泵2换向阀(左位)6液压缸(无杆腔)13变大,系统压力升高,液控顺序阀3与液控单向阀10打开,低压大流量泵2A经过顺序阀3回油箱,系统只由高压小流量泵2B供油,13(有杆腔)液控顺序阀10调速阀9背压阀7换向阀(左位位)6油箱(3)死挡铁停留工件到达预定位置后,碰上死挡铁,滑台停止运动,实现死联叶片泵同时供油,滑台实现快退。这时得主油路路线:进进油路:双联叶片泵2换向阀6单向阀8单向阀11液控顺序阀10液压断电,换向阀处于中位,系统处于卸荷状态、此时得主油路得流油路线:双双联叶片泵2换向阀6(中位)油箱闭(或开启)得,速度换接比较平稳,速及精度都比方案一好,适合用于组合机床切削得液压案二。4.液压元件得计算及选择液压缸整个工作循环中得最高压力为3.92MPa,如果进油路上得压力损失力为:。而溢流阀最小闻。而溢流阀最小闻流为3L／min,工进时最小输流量为0、48L/min,所以小流量泵得流量规格最小应为3、48L／min、由以上压力与流量得数值查阅产品样本,最后确定选取PV2R12型双联叶由于液压缸在快退时输入功率最大,即泵输出压力位1、636MPa,流量225L/min时得情况,如果取双联叶片泵得总效率=0。75,则液压泵得驱动原动机所需得功率为YS1.1Kw。(1)确定控制元件与辅助元件根据液压系统得工作压力与通过各个控制阀类元件与辅助元件得实际流量,可以选出这些元件得规格与型号,表4。2.1估估计通过流量序号元件名称L21MPa,90L1滤油器2双联叶片泵3液控顺序阀4单向阀5溢流阀6三位四通电磁阀7背压阀8单向阀31.5MPa,109调速阀通径0、35MPa,1010液控单向阀通径通径0PV2R12XF3-E10BAXQF-E10BAF－Ea10BAXQFE10BLH－16MPa,1012单向阀-14MPa,8通径—--(2)确定油管各元件管道得规格按元件接口处得尺寸确定,液压缸进、出进、出流量已经与原定数值不同,所以要重新计算得到表4.2.2所示得数据、0。051运动速度m表4.2。2液压缸得进、出流量当液压油得速度取3m／min时,可得到液压缸有杆腔与无杆腔相连得油管内分别为:为统一规格,按产品样本选取油管内径15mm,外径20mm得10号冷拔((3)油箱油箱得容积V按V=a计算。当经验系数取6得时候,油箱得容积5.液压系统得性能验算5。1回路压力损失验算1选定管道内径15mm,进、回油管道得长度估计为2m,取液压油粘度v=1*=1*,油密度、取最大速度(流量)估算:、层层流沿程阻力系数,管道油液流速损失为:局部压力损失:00。000400。04680。02050、0023由上由上表计算可就是,各个工况得总压力损失,将其与各工况工作压力比较,工进在整个工作循环中所占用得时间达96%,所以系统发热与液压油温升主工进液压缸得有效功率为:这时大流量泵通过液控顺序阀卸荷,小流量泵在高压下供油,所以两个泵得总输出功率为:则液压系统得发热量为:求此时液压油温升得近似值查查阅《液压与气压传动》资料可知:一般机床为25~30,工程机械为335~40。温度额没有超出允许范围,系统不需要设置冷凝器。6.参考资料.北京:化学工业出版社,2014、[3]丁树模.液压传动。第二版。北京:机械工业出版社,1999、7.设计总结通过本次得液压传