液压与气压传动课程设计说明书

0未来《液压与气压传动》课程设计说明书题目：专用铣床液压系统的设计1未来本次设计，主要是运用所学的《液压与气压传动》课程有关知识，根据一些具体情况综合运用自己学过的有关基础独立工作能力。液压系统是以电机提供动力基础，使用液压泵将机械能转化为压力，推动液压油。通过控制各种阀门改变液压油的流向，从而推动液压缸做出不同行程、不同方向的动作。完成各种设备不同的动作需要。基本上目前形成的一个形式是越是先进的系统越离不开液压，而且所用液压设备也越多，液压已经应用于很多领域。而本次的液压系统设计是指组成一个新的能量传递系统，以完成一项专门的任务。系统功能原理设计是根据主机的工艺目的或用途、工作循环、负载条件和主要技术要求，通过配置执行元件，负载分析、运动分析及编制执行元件的工况图，对同类主机及其传动系统的分析比较，选择设计参数，确定液压系统的工作压力、流量和执行元件主要几何参数等，拟定液压系统方案和传动系统原理图，并对组成系统的各标准液压元件辅件进行选型，最后对液压系统的主要性能(压力损失、发热温升等)进行验算。2未来 1 第四章制定基本方案拟定液压系统图 11 3未来 液压系统的性能 17 压力损失P 17 -0-未来对液压系统的设计要求是设计液压系统的依据，设计前必须将它搞清楚。以及在这说明书中需要做什么，分为2)负载分析，作执行元件负载、速度图；3)确定执行元件主参数：确定系统最大工作压力，液压缸主要结构尺寸，计算各液压缸工作阶段流量，压7)绘制液压系统工作原理图，阐述系统工作原理。1)主机的用途、总体布局、主要结构，主机对液压装置的位置和空间尺寸的限制。2)主机的工艺流程或工作循环、技术参数与性能要求。3)作业环境与条件等。1.3明确主机对液压系统提出的任务和要求1)主机要求液压系统完成的动作和功能，执行元件的运动方式(转动、移动或摆动)、动作循环及其工作范围。2)外界负载大小、性质及变化范围，执行元件运动速度大小及变化范围。3)各液压执行元件的动作顺序、转换及互锁要求。定位和转换精度、停留时间、自动化程度、工作效率、噪声等方面的要求，对于高精度、高生产率的自动化主机，不仅会对液压系统提出静态性能指标，往往还会提出动态性能指1)明确液压系统的工作条件和环境条件，如环境的温度、湿度、污染和振动冲击情况。有无腐蚀性和易燃性物质存在，这牵涉到液压元件和工作介质的选用，也牵涉到所需采用的防护措施等。2)对液压系统的重量、外形尺寸、经济性等方面的要根据车床的总体布局及技术要求，选择缸筒固定的单杆活塞液压缸作为驱动车削动力头实现经给运动的液压执行-2-未来要求：在分析机器的工作情况(工况)的基础上，确定液动机(液压缸和液压马达)的负载、速度、调速范围、功率大小、动作循环、自动化程度等并绘制出工况图。运动分析就是对执行元件在整个工作循环中各阶段所要求的运动速度进行分析，速度图即是用图形将这种分析结果表示出来的图形。速度图一般用速度—时间(v—t)或速度—位移(v—l)曲线表示。图1(a)为一机床进给油缸的动作循环图例，及图1(b)是其相应的速度图例2.2负载分析FGF0+0)=525NfssnfddnD4.5nF=30%F=0.31042.2=312.66Nmdms阻力估取为静密封摩擦阻力的30%-4-未来工工况快进加速恒速速恒速计算公式F=F+FfsmsGvfd2gtmdF=F+FfdmdF=F+F+FefdmdF=F+FfsmsGvfd2gtmdF=F+FfdmdF=F++FF=F++F退表2-2液压系统中背压力的经验数据简单系统和一般轻载的节流调速系统回油路带调速阀的节流调速系统回油路带背压阀采用带补油泵的闭式回路如锻压机械系统/MPa0.2~0.50.5~0.80.5~1.50.8~1.5比中、低压系统高(50~100)%初算时背压可忽略不计(0~8MPa)中、高压系统(8~16MPa)高压系统(16~32MPa)-5-未来3.1预选系统压力由表2-1可看出，最大负载出现在工进阶段，其最大值为：设计压力/Mpa~1302.5~353.2计算液压缸主要结构尺寸为了满足动力头快速进退速度相等的要求并减少液压泵的流杆腔与有杆腔的有效面积A与A应满足A=2A,即活塞杆直径d和液12123.2.1计算液压缸的内径F594从而得液压缸内径DA482.5510一4=0.103m=103mm3.143.2.2计算液压缸活塞直径因A=2A，故将活塞杆直径为2实际有效面积244244312minmin v4min结果表明活塞面积可满足最低稳定速度的要求。3.3计算工进时的实际工作压力21A78.501041压力3.4液压缸各工况所需的流量3.5其他工作阶段的压力、流量和功率工作循环中各阶段的压力、流量和功率计计算公式Fnp=cm131Fnp=cm1Fnp=cm121+AP2A322A1A2工作阶段快启动进加速恒速速恒速————率————————4.1制定基本方案5.1液压泵和驱动电机的选择由表3-2可以查得液压缸的最高工作压力出现在工进阶段，即p=1.05MPa，此时缸的输入流量较小，泵至缸间的进油路压力损失1k根据系统所需流量，拟初选限压式变量液压泵的转速为n=1200r/min，泵的容积效率n=0.75，可算得泵的排量参考值为vV=1000qv=100016.02=17.8mL/rgnn12000.75v速为n=1200r/min，取容积效率n=0.75，倒推算得泵的额定流量为vq=Vnn=3012000.7510一3=27L/minpv符合达到最大，其值为P=84.152W，故按此阶段的液压泵所需驱动功p1已知泵的总效率为n=0.70，所以液压泵在工进阶段时所需的驱动功vpn0.8060103P查设计手册，选用Y系列(IP44)中规格相近的Y801-4型立式5.2其他液压元件的选择油箱容量计算，本系统属于低压系统，故取经验系数a=3，得P查(JB/T7938-1999)取油箱公称容量为100L。力过滤器—力号—————YBX-B30MK-6BI-25BI-63B—变量泵压力表溢流阀溢流阀单向阀调速阀液压缸———————————3456789与管头相连接的孔道，其直径一般应根据通过的流量和允许流头螺纹小径并攻螺纹vv—管中允许流速(见表)14-未来422.022103d=422.022103d=60吸3.1411d油管中的允许流速处36.1压力损失的验算R=vd=121.6103=675e32ep入沿程压力损失p的计算公式入p===4630Pap===4630Pa6.1.3局部压力损失p局部压力损失p的计算公式16-未来p=p本设计采用p=0.1p=0.14630=463Pa入6.2温升的验算油液温升tP540.11tk传热系数t参考资料【1】张利平.液压与传动设计指南化学工业出版社【2】【3】【4】孙淑梅，蔡群.液压与气压传动北京理工大学雷秀.液压与气压传动机械工业出版社官忠范.液压传动系统(第3版)机械工业出版社【5】【6】【7】【8】【9】【10】【11】【12】【13】【14】【15】【16】张力平.液压传动技术适用问答机械工业出版社丁树模，姚如一.液压传动机械工业出