液压系统课程设计

沈阳理工大学课程设计专用纸 No 9 目 录 一．设计题目………………………………………………………………………………2 二．负载工况分析…………………………………………………………………………2 1. 工作负载……………………………………………………………………………2 2. 摩擦阻力……………………………………………………………………………2 3. 惯性负荷……………………………………………………………………………2 三．绘制负载图和速度图 ………………………………………………………………3 四．初步确定液压缸的参数 ……………………………………………………………4 1．初选液压缸的工作压力…………………………………………………………4 2．计算液压缸尺寸…………………………………………………………………..4 3．液压缸工作循环中各阶段的压力、流量和功率的计算值如下表…..…5 4．绘制液压缸的工况图（图3）…………………………………………………6 五．拟定液压系统图………………………………………………………………………6 HYPERLINK \l "_Toc199899401" 六．选择液压元件…………………………………………………………………………7 1．确定液压泵的容量及电动机功率 ……………………………………………7 2. 控制阀的选择 ……………………………………………………………………8 3．确定油管直径 ……………………………………………………………………8 4．确定油箱容积 ……………………………………………………………………8 七． 液压系统的性能验算………………………………………………………………9 １．液压系统的效率 ………………………………………………………………9 10２．液压系统的温升 ……………………………………………………………… 113． 液压缸主要尺寸的确定……………………………………………………… 八. 总结 初级经济法重点总结下载党员个人总结TXt高中句型全总结.doc高中句型全总结.doc理论力学知识点总结pdf …………………………………………………………………………………14 参考文献 ……………………………………………………………………………15 一．设计题目 设计一台专用铣床的液压系统，铣头驱动电机的功率P= 7.5KW ，铣刀直径D=120mm，转速n=350rpm，若工作台、工件和夹具的总重量为G=6000N，，工作台行程L=350mm，快进、快退速度为4.5m/min，工进速度为60～1000mm/min，加速、减速时间均为t=0.05s，工作台用平导轨，静摩擦系数fs=0.2，动摩擦系数fd=0.1。设计该机床的液压传动系统。 二．负载——工况分析 1. 工作负载 2. 摩擦阻力 Fff=fs·G=0.2×6000N=1200N Ffd=fd·G=0.1×6000N=600N 3. 惯性负载 Fg=(G／g)·(v／t)=(6000／9.81)·4.5／(0.05×60)N=917.43N 查液压缸的机械效率 ，可计算出液压缸在各工作阶段的负载情况，如下表表1所示： 工　况 负载计算公式 液压缸负载 液压缸推力/N 启　　动 1200 1333.33 加　　速 - 1517.43 1686.03 快　　进 600 666.67 工　　进 4010.46 4456.07 快　　退 600 666.67 表1 　液压缸各阶段的负载情况 三．绘制负载图和速度图 根据工况负载和以知速度 和 及行程S，可绘制负载图和速度图，如下图所示： 四．初步确定液压缸的参数 1． 初选液压缸的工作压力。 查各类液压设备常用工作压力初选 EMBED Equation.DSMT4 2．计算液压缸尺寸。 选用差动液压缸，无杆腔与有杆腔的有效面积为 ；回油路上有背压阀或调压阀，取背压 ;回油管路压力损失 。 A1=F／（p1-0.5p）=4456.07／【（30-0.5×8）×105】㎡=17.13m ² D=(4A1／π) ½=4.67m 按JB2183—77取 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 值 D=50mm 活塞杆的直径 为：d=0.7D=35mm,取d=36mm. 由此求得液压缸的实际有效工作面积 A2=π/4(D ²-d ²)=9.45cm ² 3．液压缸工作循环中各阶段的压力、流量和功率的计算值如下表 表2所示： 工况 负载 回油腔压力 进油腔压力 输入流量 输入功率 计算公式 快进 启动 1333.33 — 13.86 — EMBED Equation.DSMT4 加速 1686.03 EMBED Equation.DSMT4 22.73 — 恒速 666.67 12.13 4.33 0.09 工进 4456.06 8 26.78 1.96～0.12 0.087 快退 启动 1333.33 — 13.3 — EMBED Equation.DSMT4 加速 1686.03 26.65 — 恒速 666.67 16.47 4.5 0.123 表2 液压缸所需的实际流量、压力和功率 4．绘制液压缸的工况图（图3） 五．拟定液压系统图 选择液压基本回路 从工况图可知：该系统的流量、压力较小，可选用定量泵和溢流阀组成的供油源，如图a所示。铣床加工有顺锉和逆锉之分，宜采用出口节流调速，具有承受负切削的能力，如图b所示。考虑到工作进给时负载大、速度低，而快进、快退行程中负载小、速度快，所以采用由换向阀联通的差动快速回路，如图c所示。根据一般专用铣床的要求不高，采用电磁阀的快慢换接回路，其特点是结构简单。选用简便的电气行程开关和挡铁控制行程方式，如图d所示。 （a） (b) (c) (d) 六．选择液压元件 1．确定液压泵的容量及电动机功率 （1） 液压泵的工作压力和流量计算。 进油路的压力损失取 ，回路泄露系数取 ，则液压泵的最高工作压力和流量为： 。根据上述计算数据查泵的产品目录，选用ＹＢ－６型定量叶片泵。 （２）确定驱动电动机功率。 由工况图表明，最大功率出现在快退阶段，液压泵总 效率η＝0.75 ,则电动机功率为： P=ΔPB·QB／η=[(16.47+3) ×105×6÷60×10-3] ／103×0.75KW=0.26KW ２．控制阀的选择 根据泵的工作压力和通过各阀的实际流量，选取各元件的规格，如表３所示。 序号 元件名称 最大通流量/（L/min） 型号规格 1 液压泵 ６ ＹＢ－６　 2 液压泵 6 2.5*CY14-1B 3 单向阀 ６ I—10B 4 顺序阀 ６ FX3-10B 5 溢流阀 ６ Y—10B 6 三位四通电磁阀 ６ 34D—10B 7 单向调速阀 ６ QI—10B 8 二位三通电磁阀 ６ 23D—10B 表3 各元件的规格 3．确定油管直径 进出液压缸无杆腔的流量，在快退和差动工况时为 ，所以管道流量 按 计算。取压油管流速 ，取内径为 的管道。 吸油管的流速 ，通过流量为 ，则 ，取内径为 管道。 确定管道尺寸应与选定的液压元件接口处的尺寸一致。 4．确定油箱容积 七． 液压系统的性能验算 １． 液压系统的效率 已知该液压系统中进、回油管的内经均为10mm，各段管道的长度分别为：AB=0.3m,AC=1.7m,AD=1.7m,DE=2m.选用L-HL32液压油，考虑到有的最低温度为15º，查的15º是该液压油的运动粘度 ν=150cst=1.5cm²/s,油的密度ρ=920kg/m. 压力损失计算： 工作进给时进油路压力损失： 工作进给时的最大流量Q=πd²v/4=8.843L/min v1=Q/(πd²/4)=188m/s 管道流动雷诺数为Rel=v1·d /ν=125<2300 可见油液在管道内流态为层流，气焰程阻力系数λ1=75/Rel=0.68. 进油管道的沿程压力损失为： Δp1-1=λ1(l/d)( ρv ²/2)=0.2Mpa 查的换向阀4WE6-61/G12的压力损失Δp1-2=0.05 Mpa 忽略油液通过管接头、油路板等处的局部压力损失，则进油路总压力损失为： Δp1=Δp1-1+Δp1-2=0.25 Mpa 工作进给时回油路的压力损失： 由于选用单活塞液压缸，且液压缸有杆腔的工作面积为无杆腔的工作面积的二分之一，则回油管道的流量为进油管的二分之一，则 V2=v1/2=94. Re2=v2·d /ν=62.7 λ2=75/Re2=1.2 回油管路的沿程成压力损失为： Δp2-1=λ2(l/d)( ρv ²/2)=0.15Mpa 查的换向阀3WE650/G24的压力损失Δp2-2=0.025 Mpa,换向阀4WE6-61/G12的压力损失Δp2-3=0.025 Mpa，调速阀2FRM5-10的压力损失Δp2-4=0.5 Mpa 回油管路总压力损失为： Δp2=Δp2-1+Δp2-2+Δp2-3+Δp2-4=0.6 Mpa ２． 液压系统的温升 （只验算系统在工进时的发热和温升）定量泵的输入功率为： 工进时系统的效率 ，系统发热量为： 取散热系数 ，油箱散热面积 时， 计算出油液温升的近似值： ，固合理。 3. 液压缸主要尺寸的确定 1) 液压缸壁厚和外径的计算 液压缸的壁厚由液压缸的强度条件来计算。 液压缸的壁厚一般指缸筒结构中最薄处的厚度。从材料力学可知，承受内压力的圆筒，其内应力分布规律应壁厚的不同而各异。一般计算时可分为薄壁圆筒和厚壁圆筒。 液压缸的内径D与其壁厚 的比值 的圆筒称为薄壁圆筒。工程机械的液压缸，一般用无缝钢管材料，大多属于薄壁圆筒结构，其壁厚按薄壁圆筒公式计算 设 计 计 算 过 程 式中 ——液压缸壁厚(m)； D——液压缸内径(m)； ——试验压力，一般取最大工作压力的(1.25-1.5)倍 ； ——缸筒材料的许用应力。无缝钢管： 。 =1.5×25=37.5 则δ≥pyD/2[σ]=0.068m 在中低压液压系统中，按上式计算所得液压缸的壁厚往往很小，使缸体的刚度往往很不够，如在切削过程中的变形、安装变形等引起液压缸工作过程卡死或漏油。因此一般不作计算，按经验选取，必要时按上式进行校核。 液压缸壁厚算出后，即可求出缸体的外经 为 D1≥D+2δ=186mm 2) 液压缸工作行程的确定 液压缸工作行程长度，可根据执行机构实际工作的最大行程来确定，并参阅<<液压系统设计简明手册>>P12表2-6中的系列尺寸来选取标准值。 液压缸工作行程选 ι=350mm. 缸盖厚度的确定 一般液压缸多为平底缸盖，其有效厚度t按强度要求可用下面两式进行近似计算。 无孔时 有孔时 式中 t——缸盖有效厚度(m)； ——缸盖止口内径(m)； ——缸盖孔的直径(m)。 液压缸： 无孔时 t≥0.433×36×10-3 ×(37.5/110) ½= 9.1mm 取 t=10mm 有孔时t≥0.433×0.5×10-3 ×(37.5×50/110(50-36)) ½=3mm 取 t’=3mm 3)最小导向长度的确定 当活塞杆全部外伸时，从活塞支承面中点到缸盖滑动支承面中点的距离H称为最小导向长度（如下图2所示）。如果导向长度过小，将使液压缸的初始挠度（间隙引起的挠度）增大，影响液压缸的稳定性，因此设计时必须保证有一定的最小导向长度。 对一般的液压缸，最小导向长度H应满足以下要求： 设 计 计 算 过 程 式中 L——液压缸的最大行程； D——液压缸的内径。 活塞的宽度B一般取B=(0.6-10)D；缸盖滑动支承面的长度 ，根据液压缸内径D而定； 当D<80mm时，取 ； 当D>80mm时，取 。 为保证最小导向长度H，若过分增大 和B都是不适宜的，必要时可在缸盖与活塞之间增加一隔套K来增加H的值。隔套的长度C由需要的最小导向长度H决定，即 滑台液压缸： 最小导向长度： H≥L/20+D/2=42.5mm 取 H=50mm 活塞宽度：B=0.6D=30mm 缸盖滑动支承面长度：l1=0.6d=21.6≈22mm 隔套长度： C=H-(l1+B)/2=3 所以有隔套。 液压缸缸体内部长度应等于活塞的行程与活塞的宽度之和。缸体外形长度还要考虑到两端端盖的厚度。一般液压缸缸体长度不应大于内径的20-30倍。 液压缸： 缸体内部长度L=B+l=380mm 当液压缸支承长度LB (10-15)d时，需考虑活塞杆弯度稳定性并进行计算。本设计不需进行稳定性验算. 总结 这次课程设计花了四五天时间，通过这段时间的设计，认识到自己的很多不足，自己知识的很多盲点和漏洞知识和实践的差距。所以说通过这次设计我深刻的认识到理论联系实际的能力还需提高 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。液压系统已经在各个工业部门及农林牧渔等许多部门得到愈来愈广泛的应用，而且愈先进的设备，其应用液压系统的部分就愈多。所以像我们这样的大学生学习和亲手设计一个简单的液压系统是非常有意义的。 本次设计涉及了液压传动大部分知识，还有就是CAD作图和word文档的处理。也使我们很好的将课本上的知识与实际结合起来，收获颇多，特别是手机 资料 新概念英语资料下载李居明饿命改运学pdf成本会计期末资料社会工作导论资料工程结算所需资料清单 和信息的能力。这也是我们大学期间一次难得的机会，总之是受益匪浅。 参考文献 1.许贤良，王传礼.液压传动.北京：国防工业出版社，2006. 2.张利平.液压传动系统及设计.北京：化工工业出版社，2005. 3.王守城，段俊勇. 液压元件及选用. 北京：化工工业出版社，2007. 4.左健民.液压与气压传动.北京:机械工业出版社.2007. 5.周士昌.液压系统设计图集.北京：机械工业出版社，2003. Fw=3410.46N Fff=1200N Ffd=600N Fg=917.43N A1=19.63m ² A2=9.45m ² PB=29.78×105Pa QB=5L/min P=0.26KW d=10mm d=12mm V=36L Q=8.843L/min Δp1=0.15 Mpa Δp2=0.6 Mpa Pp=4.05 Mpa P1=24×105Pa η=0.196~0.012 ΔT=33.5ºC 工 是 国 橡皮泥 要 地 在 上 国 上 上 上 上 PB=P1+∑△P=(26.78+3) ×105Pa=29.78×105Pa 沈阳理工大学 _1234567921.unknown _1234567937.unknown _1234567961.unknown _1234567969.unknown _1234567973.unknown _1234567975.unknown _1234567977.unknown _1234567979.unknown _1234567980.unknown _1234567978.unknown _1234567976.unknown _1234567974.unknown _1234567971.unknown _1234567972.unknown _1234567970.unknown _1234567965.unknown _1234567967.unknown _1234567968.unknown _1234567966.unknown _1234567963.unknown _1234567964.unknown _1234567962.unknown _1234567953.unknown _1234567957.unknown _1234567959.unknown _1234567960.unknown _1234567958.unknown _1234567955.unknown _1234567956.unknown _1234567954.unknown _1234567941.unknown _1234567951.unknown _1234567952.unknown _1234567942.unknown _1234567939.unknown _1234567940.unknown _1234567938.unknown _1234567929.unknown _1234567933.unknown _1234567935.unknown _1234567936.unknown _1234567934.unknown _1234567931.unknown _1234567932.unknown _1234567930.unknown _1234567925.unknown _1234567927.unknown _1234567928.unknown _1234567926.unknown _1234567923.unknown _1234567924.unknown _1234567922.unknown _1234567905.unknown _1234567913.unknown _1234567917.unknown _1234567919.unknown _1234567920.unknown _1234567918.unknown _1234567915.unknown _1234567916.unknown _1234567914.unknown _1234567909.unknown _1234567911.unknown _1234567912.unknown _1234567910.unknown _1234567907.unknown _1234567908.unknown _1234567906.unknown _1234567897.unknown _1234567901.unknown _1234567903.unknown _1234567904.unknown _1234567902.unknown _1234567899.unknown _1234567900.unknown _1234567898.unknown _1234567893.unknown _1234567895.unknown _1234567896.unknown _1234567894.unknown _1234567891.unknown _1234567892.unknown _1234567890.unknown