液压传动系统设计计算
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1.液压系统用途(涉及工作环境和工作条件)及重要参数:2.卧式组合机床液压动力滑台。
切削阻力F=15kN, 滑台自重G=22kN, 平面导轨,静摩擦系数0.2, 动摩擦系数0.1, 快进/退速度5m/min, 工进速度100mm/min, 最大行程350mm, 其中工进行程200mm, 启动换向时间0.1s, 液压缸机械效率0.9。
3.执行元件类型: 液压油缸液压系统名称:钻镗两用卧式组合机床液压动力滑台。
设计内容1.拟订液压系统原理图;2.选取系统所选用液压元件及辅件;3.验算液压系统性能;4.编写上述1、2、3计算阐明书。
设计指引教师签字教研室主任签字年月日签发目录1 前言································································错误!未定义书签。
2 设计技术规定和设计参数····························错误!未定义书签。
液压机液压传动与控制系统设计手册液压传动与控制系统是现代工程技术中不可或缺的一部分,广泛应用于各类工程机械、自动化设备等领域。
本文将从以下几个方面详细介绍液压传动与控制系统的设计、组成、应用及维护等方面的内容。
一、液压传动与控制系统的基本概念液压传动与控制系统是以液体为工作介质,利用压力传递能量的一种传动方式。
它具有传动比固定、输出力大、响应速度快、易于控制等优点,因此在工程领域得到了广泛应用。
二、液压传动与控制系统的设计原则和方法在设计液压传动与控制系统时,应遵循以下原则:1.确保系统工作安全、可靠;2.优化结构,降低成本;3.提高系统效率,降低能耗;4.易于维护和故障排除。
设计方法主要包括:1.确定系统的工作原理和性能要求;2.选择合适的液压元件;3.设计合理的系统结构;4.进行系统性能分析和优化;5.编制设计计算说明书。
三、液压传动与控制系统的组成及功能液压传动与控制系统主要由以下几部分组成:1.动力元件:如液压泵、电动机等;2.执行元件:如液压缸、液压马达等;3.控制元件:如阀门、压力开关等;4.辅助元件:如油箱、管路、接头等;5.传感器:如压力、流量、温度传感器等。
各部分功能如下:1.动力元件:为系统提供压力油;2.执行元件:将压力油转换为线性或旋转运动;3.控制元件:调节系统油液的流量、压力、流向等;4.辅助元件:保证系统油液的清洁、冷却、密封等;5.传感器:实时监测系统工作状态,为控制系统提供反馈信号。
四、液压传动与控制系统的设计步骤1.确定设计任务和要求;2.选择合适的液压元件;3.设计系统原理图;4.进行系统性能计算和分析;5.编制设计计算说明书;6.绘制设计图纸;7.审核和验收。
五、液压传动与控制系统的应用领域液压传动与控制系统在以下领域得到广泛应用:1.工程机械:如挖掘机、推土机等;2.自动化设备:如机器人、生产线等;3.交通运输:如汽车、船舶等;4.航空航天:如飞行器、卫星等;5.军事领域:如装甲车辆、舰艇等。
液压传动系统设计计算例题1. 引言液压传动系统是一种常用的能量传递和控制系统,广泛应用于工程机械、航空航天、冶金、石油化工等领域。
本文将通过一个设计计算例题,介绍液压传动系统的设计过程和计算方法。
2. 设计要求设计一个液压传动系统,满足以下要求:•最大输出功率为100kW•最大工作压力为10MPa•最大转速为1500rpm•传动比为5:13. 功率计算根据设计要求,最大输出功率为100kW,转速为1500rpm,可以通过以下公式计算液压机的排量:功率(kW)= 排量(cm^3/rev) × 转速(rpm) × 压力(MPa) × 10^-6由于传动比为5:1,液压泵的排量为液压马达的5倍,因此液压泵的排量为:排量(cm^3/rev) = 功率(kW) / (转速(rpm) × 压力(MPa) × 10^-6 × 5)= 100 / (1500 × 10 × 10^-6 × 5)= 0.133 cm^3/rev4. 泵和马达的选择根据计算结果,液压泵的排量为0.133 cm^3/rev。
在实际中,可以选择一个接近或等于该排量的标准泵来满足需求。
假设我们选择了一台0.15 cm^3/rev的液压泵。
由于传动比为5:1,液压马达的排量为液压泵的1/5,因此液压马达的排量为:排量(cm^3/rev) = 液压泵排量 / 5= 0.15 / 5= 0.03 cm^3/rev同样地,我们可以选择一个接近或等于该排量的标准马达。
5. 油液流量计算油液流量可以通过以下公式计算:流量(L/min) = 排量(cm^3/rev) × 转速(rpm) / 1000液压泵的流量为:流量(L/min) = 0.15 × 1500 / 1000= 0.225 L/min液压马达的流量为:流量(L/min) = 0.03 × 1500 / 1000= 0.045 L/min6. 液压系统元件选择在设计液压传动系统时,除了液压泵和液压马达,还需要选择其他的液压元件,如油箱、油管、阀门等。
第九章液压传动系统设计与计算液压系统设计的步骤大致如下:1.明确设计要求,进行工况分析。
2.初定液压系统的主要参数。
3.拟定液压系统原理图。
4.计算和选择液压元件。
5.估算液压系统性能。
6.绘制工作图和编写技术文件。
根据液压系统的具体内容,上述设计步骤可能会有所不同,下面对各步骤的具体内容进行介绍。
第一节明确设计要求进行工况分析在设计液压系统时,首先应明确以下问题,并将其作为设计依据。
1.主机的用途、工艺过程、总体布局以及对液压传动装置的位置和空间尺寸的要求。
2.主机对液压系统的性能要求,如自动化程度、调速范围、运动平稳性、换向定位精度以及对系统的效率、温升等的要求。
3.液压系统的工作环境,如温度、湿度、振动冲击以及是否有腐蚀性和易燃物质存在等情况。
图9-1位移循环图在上述工作的基础上,应对主机进行工况分析,工况分析包括运动分析和动力分析,对复杂的系统还需编制负载和动作循环图,由此了解液压缸或液压马达的负载和速度随时间变化的规律,以下对工况分析的内容作具体介绍。
一、运动分析主机的执行元件按工艺要求的运动情况,可以用位移循环图(L—t),速度循环图(v—t),或速度与位移循环图表示,由此对运动规律进行分析。
1.位移循环图L—t图9-1为液压机的液压缸位移循环图,纵坐标L表示活塞位移,横坐标t表示从活塞启动到返回原位的时间,曲线斜率表示活塞移动速度。
该图清楚地表明液压机的工作循环分别由快速下行、减速下行、压制、保压、泄压慢回和快速回程六个阶段组成。
2.速度循环图v—t(或v—L)工程中液压缸的运动特点可归纳为三种类型。
图9-2为三种类型液压缸的v—t图,第一种如图9-2中实线所示,液压缸开始作匀加速运动,然后匀速运动,图9-2 速度循环图最后匀减速运动到终点;第二种,液压缸在总行程的前一半作匀加速运动,在另一半作匀减速运动,且加速度的数值相等;第三种,液压缸在总行程的一大半以上以较小的加速度作匀加速运动,然后匀减速至行程终点。
液压机构传动效率计算公式液压传动是一种常见的动力传动方式,它利用液体的压力来传递动力。
液压传动系统通常由液压泵、液压缸、液压阀等组成,其中液压机构是实现动力传递和控制的重要部分。
在液压机构中,传动效率是一个重要的性能指标,它反映了液压机构在能量传递过程中的损失情况。
传动效率的计算对于液压机构的设计和优化具有重要意义。
传动效率的计算公式可以通过能量平衡来推导。
液压机构的传动效率可以定义为输出功率与输入功率的比值,即:η = (输出功率 / 输入功率) × 100%。
其中,η表示传动效率,输出功率和输入功率分别表示液压机构的输出功率和输入功率。
在液压机构中,输出功率可以通过液压缸的工作速度和工作压力来计算,输入功率则可以通过液压泵的流量和压力来计算。
因此,传动效率的计算公式可以进一步表示为:η = (输出流量×输出压力×缸有效面积 / 输入流量×输入压力×泵有效面积) × 100%。
在这个公式中,输出流量表示液压缸的工作流量,输出压力表示液压缸的工作压力,缸有效面积表示液压缸的有效工作面积;输入流量表示液压泵的流量,输入压力表示液压泵的压力,泵有效面积表示液压泵的有效工作面积。
传动效率的计算公式可以帮助工程师和设计师在液压机构的设计和优化过程中进行合理的能量平衡分析,从而选择合适的液压元件和参数,提高液压机构的传动效率。
传动效率的计算公式也可以用于液压机构的性能测试和评估,帮助用户了解液压机构的实际工作情况。
在实际工程应用中,传动效率的计算还需要考虑一些实际因素的影响,例如液压元件的摩擦损失、密封件的泄漏损失、管路的压降损失等。
这些因素会对传动效率产生影响,因此在进行传动效率计算时需要进行适当的修正和补偿。
除了传动效率的计算公式外,还可以通过实验方法来测定液压机构的传动效率。
通过在实验台上搭建液压传动系统,可以通过测量输入功率和输出功率来计算传动效率,从而验证计算公式的准确性,并对液压机构的传动效率进行评估和优化。
摘要矿用防爆车是现代矿山企业重要的运输工具之一,目前普遍使用前后铰接式、机械式传动,经防爆发动机、离合器、变速箱、传动轴、驱动桥实现驱动。
暴露换挡时间长、零件冲击载荷大布局复杂等缺点。
由于静液压传动具有工作平稳、冲击小、重量轻、无级调速及调速范围大、易于实现自动化、在恶劣工作条件下相对电传动性能更可靠等优点,近年来发展迅速,已受到车辆传动领域的广泛重视。
在分析了国内防暴车的传动型式、工作条件及负载变化后,参考已有防爆车的设计,结合静液压传动的优点,设计了矿用防爆车的静液压传动系统,驱动是由两个液压马达输出扭矩驱动车辆的两轮驱动型式,采用双泵供油的闭式变量系统;鉴于转向和举倾不同时发生,在设计中采用举倾时双泵合流的供油方式,从而充分利用了发动机功率,减少了能量损耗;同时还对矿用防爆车的制动性能进行了分析,能够满足其制动要求。
关键词:矿用防爆车;马达驱动;静液压传动目录摘要ⅠAbstractⅡ第1章绪论11.1 矿用防爆车的现状及发展 (1)1.2 本设计的任务和目标 (2)第2章主要技术参数及对传动方案的分析确定 22.1 主要技术参数 (2)2.2 总体方案及传动方案确定 (2)2.3 现代液压技术的发展 (3)2.4 矿用防爆车用静液压驱动的可行性与优越性............................................................第3章静液压驱动系统的设计 63.1 车辆行走机构对液压传动系统的要求 (6)3.2 液压驱动系统的型式 (6)3.2.1 容积调速系统 (6)3.2.2 功率分流液压调速系统 (7)3.3 行走驱动系统性能的主要参数 (7)3.4 静液压驱动系统方案的确定 (8)3.4.1 液压驱动系统的型式 (8)第3章静液压驱动系统的设计3.4.2 液压驱动系统传动方案 (12)3.5 液压传动系统的设计计算 (12)3.5.1 确定液压系统的工作压力 (13)3.5.2 液压传动参数及性能的计算 (13)3.5.3 辅助装置 (21)3.6 拟定驱动液压系统工作原理图 (23)3.7 液压元件的选择和设计 (25)第4章液压转向系统的设计274.1 转向系统的基本要求 (27)4.2 转向方式及转向随动系统方框图 (27)4.2.1 轮式车辆转向方式 (27)4.2.2 转向随动系统方框图 (28)4.3 液压转向系统方案的选择 (28)4.4 液压转向系统设计计算 (29)4.4.1 转向阻力矩的计算 (29)4.4.2 转向油缸参数的确定 (30)4.4.3 转向器参数的确定 (32)4.4.4 油泵参数的确定 (33)4.5 拟定液压转向系统工作原理图 (33)第5章液压举倾系统的设计355.1 概述 (35)5.2 举倾系统的限速措施 (35)5.3 液压举倾系统的设计计算 (36)5.3.1 倾卸油缸行程及内径的计算 (37)5.3.2 倾卸油缸容积及油泵的计算 (39)5.4 拟定液压举倾系统工作原理图 (39)第6章制动性能分析416.1 制动力矩和制动力 (41)6.1.1 前轮制动力矩和制动力 (41)6.1.2 后轮制动力矩和制动力 (42)6.2 前后轮附着力及滚动阻力 (42)6.3 制动加速度和制动距离 (43)第7章系统总成457.1 液压转向系统和举升系统的组合 (45)7.1.1 系统的组合 (45)7.1.2 举升转向组合系统元件的选择 (47)7.2 大型矿用自卸车静液压传动系统的总成 (47)7.3 静液压传动系统动力来源传动装置的选择 (50)第8章液压系统性能验算518.1 液压系统压力损失 (51)8.2 液压系统的发热温升 (52)8.2.1 液压系统的发热功率 (52)8.2.2 液压系统的散热功率 (53)8.3 液压系统冲击压力 (54)结论57致谢58参考文献59附录60第1章绪论1.1 矿用防爆无轨胶轮车的现状及发展我国虽然已从上世纪80年代中期开始研制柴油机无轨胶轮车,但进展不大。
如果忽略切削力引起的颠覆力矩对导轨摩擦力的影响,并设液压缸的机械效率=0.9,根据上述负载力计算结果,可得出液压缸在各个工况下所受到的负载力和液压缸所需推力情况,如表1所示。
表1 液压缸总运动阶段负载表〔单位:N〕3 负载图和速度图的绘制根据负载计算结果和的个阶段的速度,可绘制出工作循环图如图1〔a〕所示,所设计组合机床动力滑台液压系统的速度循环图可根据的设计参数进行绘制,快进和快退速度3.5快进行程L1=100mm、工进行程L2=200mm、快退行程L3=300mm,工进速度80-300mm/min 快进、工进和快退的时间可由下式分析求出。
快进工进快退根据上述数据绘制组合机床动力滑台液压系统绘制负载图〔F-t〕b图,速度循环图c图.ab c在此处键入公式。
4 确定液压系统主要参数4.1确定液压缸工作压力由表2和表3可知,组合机床液压系统在最大负载约为16000时宜取3MPa。
表2按负载选择工作压力表3 各种机械常用的系统工作压力4.2计算液压缸主要结构参数根据参数,液压缸无杆腔的有效作用面积可计算为A1=Fmas/P1-0.5P2=16000/3X10^6那么活塞直径为mm根据经验公式,因此活塞杆直径为d=58.3mm,根据GB/T2348—1993对液压缸缸筒内径尺寸和液压缸活塞杆外径尺寸的规定,圆整后取液压缸缸筒直径为D=80mm,活塞杆直径为d=56mm。
此时液压缸两腔的实际有效面积分别为:根据计算出的液压缸的尺寸,进一步计算液压缸在各个工作阶段中的压力、流量和功率值,如表4所示。
表4 各工况下的主要参数值5 液压系统方案设计根据组合机床液压系统的设计任务和工况分析,所设计机床对调速范围、低速稳定性有一定要求,因此速度控制是该机床要解决的主要问题。
速度的换接、稳定性和调节是该机床液压系统设计的核心。
此外,与所有液压系统的设计要求一样,该组合机床液压系统应尽可能结构简单,本钱低,节约能源,工作可靠5.1确定调速方式及供油形式由表4可知,该组合机床工作时,要求低速运动平稳行性好,速度负载特性好。
【液压传动课程设计说明书设计题目:半自动液压专用铣床液压系统[工程技术系机械设计制造及其自动化4班。
设计者指导教师2016 年 12 月 1 日摘要、液压系统设计计算是液压传动课程设计的主要内容,包括明确设计要求进行工况分析、确定液压系统主要参数、拟定液压系统原理图、计算和选择液压件以及验算液压系统性能等。
现以半自动液压专用铣床液压系统为例,介绍液压系统的设计计算方法。
设计一台多用途大台面液压机液压系统,适用于可塑材料的压制工艺,如冲压、弯曲翻边、落板拉伸等。
要求该机的控制方式:用按钮集中控制,可实现调整,手动和半自动,自动控制。
要求该机的工作压力、压制速度、空载快速下行和减速的行程范围均可根据工艺要求进行调整。
主缸工作循环为:快降、工作行程、保压、回程、空悬。
顶出缸工作循环为:顶出、顶出回程(或浮动压边)。
关键字:液压; 快进; 工进; 快退{前言本课程是机械设计制造及其自动化专业的主要专业基础课和必修课,是在完成《液压与气压传动》课程理论教学以后所进行的重要实践教学环节。
本课程的学习目的在于使学生综合运用《液压与气压传动》课程及其它先修课程的理论知识和生产实际知识,进行液压传动的设计实践,使理论知识和生产实际知识紧密结合起来,从而使这些知识得到进一步的巩固、加深和扩展。
通过设计实际训练,为后续专业课的学习、毕业设计及解决工程问题打下良好的基础。
,(1) 液压传动课程设计是一项全面的设计训练,它不仅可以巩固所学的理论知识,也可以为以后的设计工作打好基础。
在设计过程中必须严肃认真,刻苦钻研,一丝不苟,精益求精。
(2) 液压传动课程设计应在教师指导下独立完成。
教师的指导作用是指明设计思路,启发学生独立思考,解答疑难问题,按设计进度进行阶段审查,学生必须发挥主观能动性,积极思考问题,而不应被动地依赖教师查资料、给数据、定方案。
(3) 设计中要正确处理参考已有资料与创新的关系。
任何设计都不能凭空想象出来,利用已有资料可以避免许多重复工作,加快设计进程,同时也是提高设计质量的保证。
液压系统常用计算公式液压系统是利用流体的力学性质来传递能量和控制运动的系统。
在设计和分析液压系统时,常常需要使用各种计算公式来预测和评估系统的性能。
以下是液压系统常用的计算公式:1.流量计算公式:液体的流量通常用单位时间内通过管道横截面的体积来表示。
液体的流量可以使用以下公式来计算:Q=A*V其中,Q表示流量,A表示管道的横截面积,V表示液体的平均流速。
2.压力计算公式:液体的压力是指单位面积上的力。
液体的压力可以使用以下公式来计算:P=F/A其中,P表示压力,F表示作用于液面上的力,A表示液面的面积。
3.功率计算公式:液压系统的功率表示单位时间内做功的能力。
液压系统的功率可以使用以下公式来计算:P=F*V其中,P表示功率,F表示作用力,V表示速度。
4.泵的效率计算公式:液压系统中的泵是用来加压液体的装置。
泵的效率表示输入能量与输出能量的比例。
泵的效率可以使用以下公式来计算:η = (Po - Pi) / Pin * 100%其中,η表示效率,Po表示输出功率,Pi表示输入功率,Pin表示输入功率的绝对值。
5.液体平均流速计算公式:液压系统中的液体平均流速表示液体通过管道的平均速度。
液体平均流速可以使用以下公式来计算:V=Q/A其中,V表示液体平均流速,Q表示流量,A表示管道的横截面积。
6.液体流速计算公式:液压系统中的液体流速指液体通过管道的实际速度。
液体流速可以使用以下公式来计算:V=0.408*(P/ρ)^0.5其中,V表示液体流速,P表示液体的压力,ρ表示液体的密度。
7.泵的排量计算公式:液压系统中的泵的排量表示单位时间内泵所能输送的液体体积。
泵的排量可以使用以下公式来计算:Q=V*n其中,Q表示泵的排量,V表示一次泵送的体积,n表示泵的转速。
8.液力传动比计算公式:液力传动比表示输出转矩与输入转矩的比例。
液力传动比可以使用以下公式来计算:I=T2/T1其中,I表示液力传动比,T2表示输出转矩,T1表示输入转矩。
液压传动课程设计任务书指导书学生班级学生姓名指导教师设计日期扬州大学机械工程学院液压传动课程设计任务书一、设计课题1.设计一台专用卧式铣床液压系统,要求实现“夹紧→快进→工进→快退→原位停止→松开” 的自动工作循环。
夹紧力为3500N ,工作缸的最大有效行程为400mm 工作行程为200mm ,工作台自重3000N ,工件及液压夹具最大重量为1000N ,取静摩擦系数0.25s f =,动摩擦系数0.1d f =,缸的机械效率0.9m η=,启动或制动时间0.25t s ∆=,夹紧行程20mm ,夹紧时间1s ,其余参数见表1。
表12.设计一台卧式专用钻床液压系统,此系统应能完成“夹紧→快进→工进→死挡铁停留→快退→原位停止→松开”的自动工作循环。
快速进给行程200mm ,工作进给行程50mm ,夹紧力为4000N ,工作台自重2000N ,工件及液压夹具最大重量为1500N 静摩擦系数0.25s f =,动摩擦系数0.1d f =,取缸的机械效率0.9m η=,启动或制动时间0.25t s ∆=,夹紧行程20mm ,夹紧时间1s ,其余参数见表2。
表23.设计一台卧式专用镗床液压系统,工作循环是“夹紧→快进→一工进→二工进→快退→原位停止→松开”的自动工作循环。
快进快退速度均为4.5/min m ,快进行程为200mm ,一工进行程为40mm ,二工进行程为40mm ,夹紧力为5000N ,工作台自重2000N ,工件及液压夹具最大重量为1000N 取静摩擦系数0.25s f =,动摩擦系数0.1d f =,取缸的机械效率0.9m η=,启动或制动时间0.25t s ∆=,夹紧行程20mm ,夹紧时间1s ,其余参数见表3。
表3二、设计计算内容1.设计计算液压系统包括液压系统的拟定,液压缸的设计,液压元件及电机的选择;液压站的设计。
2.编写设计计算说明书包括设计任务,设计计算过程,液压系统原理图,液压元件一览表。
液压系统的设计步骤与设计要求,液压传动系统的设计要同主机的总体设计同时。
着手设计时,必须从实际情况出发,有机地结合各种传动形式,充分发挥液压传动的,力求设计出结构简单、工作可靠、成本低、效率高、操作简单、维修方便的液压传动。
1.1设计步骤,各步骤间往往要相互穿插进行。
一般来说,在明确,大致按如下步骤进行。
1确定液压执行元件的形式;2进行工况分析,确定系统的主要参;3制定基本方案,拟定液压系统原理图;4选择液压元件;5液压系统的性能验算;6绘制工作图,编制技术文件。
1.2明确设计要求。
在制定基本方案并进一步着手液压系统各部分设计,必须把设计要求以及与该设计内容有关的其他方面了解清楚。
1主机的概况:用途、性能、工艺流程、作业环境、总体布局等;2液压系统要完成哪些动作,动作顺序及彼此联锁关系如何;3液压驱动机构的运动形式,运动速;4各动作机构的载荷大小及其性质;5对调速范围、运动平稳性、转换精度等性能方面的要求;6自动化程序、操作控制方式的要求;7对防尘、防爆、防寒、噪声、安全可靠性的要求;8对效率、成本等方面的要求。
制定基本方案和绘制液压系统图3.1制定基本方案(1制定调速方案,其运动方向和运动速度的控制是拟定液压回路的核心问题。
对于一般中小流量的液压系统,大多通过换向。
对高压大流量的液压系统,现多采用插装阀与先导控制阀。
、容积调速以及二者的结合——。
,用流量控制阀改变输入或输出液压执行元件的流量来调节。
此种调速方式结构简单,由于这种系统必须用闪流阀,故效率低,发热量大,多用于。
其优点是没有溢流损失和,效率较高。
但为了散热和补充泄漏,需要有辅助泵。
此种调速方式适用于功率大、。
,用流量控制阀调节输入或输出液压执行元件的流量,。
此种调速回路效率也较高,速度稳定性较好,但其结构比较。
、回油节流和旁路节流三种形式。
进油节流起动冲击较小,回,旁路节流多用于高速。
,回路的循环形式也就随之确定了。
节流调速一般采。
在开式系统中,液压泵从油箱吸油,压力油流经系统释,再排回油箱。
开式回路结构简单,散热性好,但油箱体积大,容易混入空气。
闭式系统中,液压泵的吸油口直接与执行元件的排油口,形成一个封闭的循环回路。
其结构紧凑,但散热条件差。
(2制定压力控制方案,要求系统保持一定的工作压力或在一定压力范围内工作,也有的需,一般在节流调速系统中,通常由定量泵供油,用溢流阀调节,并保持恒定。
在容,用变量泵供油,用安全阀起安全保护作用。
,有时需要流量不大的高压油,这时可考虑用增压回路得到高压,而不。
液压执行元件在工作循环中,某段时间不需要供油,而又不便停泵的情况下,。
,工作压力需低于主油源压力时,要考虑采用减压回路来获得所需的工。
(3制定顺序动作方案,根据设备类型不同,有的按固定程序运行,有的则是随机的。
工程机械的操纵机构多为手动,一般用手动的多路。
加工机械的各执,当工作部件移动到一定位置时,通过电气行程开关发出。
行程开关安装比较方便,,因此只适用于管路联接比较方便的场合。
、压力控制等。
例如液压泵无载启动,经过一段时间,当泵正常运转后,,建立起正常的工作压力。
压力控制多用在带有液压夹、挤压机压力机等场合。
当某一执行元件完成预定动作时,回路中的压力达到一定,通过,来启动下一个动作。
(4选择液压动力源,液压源的核心是液压泵。
节流调速系统一般用,在无其他辅助油源的情况下,液压泵的供油量要大于系统的需油量,多余的油,溢流阀同时起到控制并稳定油源压力的作用。
容积调速系统多数是用变,用安全阀限定系统的最高压力。
,液压泵的供油量要尽量与系统所需流量相匹配。
对在工作循环各阶,一般采用多泵。
对长时间所需流量较,可增设蓄能器做辅助油源。
一般泵的入口要装有粗过滤器,进入系统的油液,通过相应的精过滤器再次过滤。
为防止系统中杂质流回油箱,可在。
根据液压设备所处环境及对温升的要求,还、冷却等措施。
3.2绘制液压系统图。
各回路相互组合时要去掉重复,力求系统结构简单。
注意各元件间的联锁关,避免误动作发生。
要尽量减少。
提高系统的工作效率。
,在系统中的主要路段要装设必要的检测元件(如压力表、)。
,要附设备用件,以便意外事件发生时能迅速更换,保证主要连续工。
,在图中要按国家标准规定的液压元件职能符号的常态位。
对于自行设计的非标准元件可用结构原理图绘制。
,注明各液压元件的序号以及各电磁铁的代,并附有电磁铁、行程阀及其。
液压元件的选择与专用件设计4.1液压泵的选择1确定液压泵的最大工作压力p pp p≥p1+Σ△p(21)式中p1——;Σ△p——。
Σ△p的准确计算,初算时可按经验数据选取:管路简单、流速不大的,取Σ△p=(0.2~0.5)MPa管路复杂,进口有调阀的,取Σ△p=(0.5~1.5)MPa。
2确定液压泵的流量Q P,液压泵的输出流量应为Q P≥K(ΣQ max)(22)式中K——,一般取K=1.1~1.3;ΣQ max——,可从(Q-t图上查得。
对于在工,还须加上溢流阀的最小溢流量,一般取0.5×10-4m3/s。
系统使用蓄能器作辅助动力源时式中K——,一般取K=1.2;T t——(s);V i——(m3);z——。
3选择液压泵的规格根据以上求得的p p和Q p,按系统中拟定的液压泵的形式,从产。
为使液压泵有一定的压力储,所选泵的额定压力一般要比最大工作压力大25%~60%。
4确定液压泵的驱动功率,如果液压泵的压力和流量比较恒定,即(p-t)、(Q-t图变化较平缓,则式中p p——(Pa);Q P——(m3/s);ηP——,参考表9。
表9液压泵的总效率液压泵类型齿轮泵总效率0.6~0.7~0.80~0.75~0.85,可按流量特性曲线拐点处的流量、压力值计算。
一般情况,可取p P=0.8p Pmax,Q P=Q n则式中——(Pa);——(m3/s)。
,如果液压泵的流量和压力变化较大,即(Q-t),(p-t曲线起伏变化较大,,驱动功率取其平均功率式中t1、t2、…t n——一个循环中每一动作阶段内所(s);P1、P2、n——(W)。
,还要验算一下每一阶段内电动机超载量是否都在允许范围。
电动机允许的短时间超载量一般为25%。
4.2液压阀的选择1阀的规格,根据系统的工作压力和实际通过该阀的最大流量,选择有定型产品的阀件。
;选择节流阀和调速阀时,要考虑最小稳定流量应满足执行。
,必要时也允许有20%以内的短时间。
2阀的型式,按安装和操作方式选择。
4.3蓄能器的选择,确定其类型和主要参数。
1液压执行元件短时间快速运动,由蓄能器来补充供油,其有效工作容积为式中A——(m2);l——(m);K——,一般取K=1.2;Q P——(m3/s);t——(s)2作应急能源,其有效工作容积为:式中——(m3)。
,根据第8,求出蓄能器的容积,再,即可确定所需蓄能器。
4.4管道尺寸的确定(1管道内径计算式中Q——(m3/s);…——(m/s见表10。
计算出内径d,按标准系列选取相应的管子。
(2管道壁厚δ的计算表10允许流速推荐值管道推荐流速/(m/s)液压泵吸油管道~1.5一般常取1以下液压系统压油管道~6压力高,管道短,粘度小取大值液压系统回油管道~2.6式中p——(Pa);d——(m);[σ]——管道材料的许用应(Pa),[σ]=;σb——(Pa);n——,对钢管来说,p<7MPa,取n=8;p<17.5MPa,取n=6;p>17.5MPa ,取n=4。
4.5油箱容量的确定,先按经验公式(31确定油箱的容量,待系统确定后,再按散热的要求进行。
油箱容量的经验公式为V=αQ V(31)式中Q V——液压泵每分(m3);α——,见表11。
表11经验系数α系统类型行走机械低压系统中压系统锻压机械冶金机械α~2~4~7~12,一方面要满足系统供油的要求,还要保证执行元件全部排油时,油箱,以及系统中最大可能充满油时,油箱的油位不低于最低限度。
液压系统性能验算,当各回路形式、液压元件及联接管路,针对实际情况对所设计的系统进行各项。
对一般液压传动系统来说,、容积损失及系统效率,压力冲击和发热温。
根据分析计算发现问题,对某些不合理的设计要进行重新调整,或采取其他必要的措。
5.1液压系统压力损失压力损失包括管路的沿程损失p1管路的局部压力损失p2和阀类元件的局部损失p3总的压力损失为p=△p1+△p2+△p3(32)(33)(34)式中l——(m);d——(m);…——(m/s);ρ——(kg/m3);λ——;ζ——。
λ、ζ的具体值可参考第2。
式中Q n——(m3/s);Q——通过阀的(m3/s);p n——(Pa可从产品样本中查到)。
,如果计算出的p,。
系统的调整压力p T≥p1+△p(36)式中p T——。
5.2液压系统的发热温升计算5.2.1计算液压系统的发热功率,除执行元件驱动,其余功率损失全部转化为热量,。
液压系统的功率损失主要有以下几种形式:(1液压泵的功率损失式中T t——(s);z——;P ri——(W);ηPi——;t i——第i(s)。
(2液压执行元件的功率损失式中M——;P rj——(W);ηj——;t j——第j个执行元件工作时间(s)。
(3溢流阀的功率损失(39)式中p y——(Pa);Q y——(m3/s)。
(4油液流经阀或管路的功率损失P h4=△pQ(40)式中p——(Pa);Q——(m3/s)。
,即液压系统的发热功率P hr=P h1+ P h2+ P h3+P h4(41)(41适用于回路比较简单的液压系统,对于复杂系统,由于功率损失的环节太多,一,通常用下式计算液压系统的发热功率P hr=P r-P c(42)式中P r,P C。
其中T t——工作周期(s);z、n、m——、液压缸、液压马达的数量;p i、Q i、ηPi——第i、流量、效率;t i——第i(s);T Wj、ωj、t j——、转速、工作时间(N·m、rad/s、s);F Wi、si——(N·m)。
5.2.2计算液压系统的散热功率,但如果系统外接管路较长,而且用式(41计算发,也应考虑管路表面散热。
P hc=(K1A1+K2A2)T(45)式中K1——,见表12;K2——,见表13;A1、A2——、管道的散热面积(m2);T——()。
表12油箱散热系数K1(W/(m2·℃))冷却条件K1通风条件很差~9通风条件良好~17用风扇冷却循环水强制冷却~170表13管道散热系数K2(W/(m2·℃))管道外径/m风速/m·s-10.010.050.115,则P hr=P hc油温不再升高,此时,最大温差环境温度为T0则油温T=T0+△T如果计算出的油温超过该液压设备允许的最高(各种机械允许油温见表14就要设法增大散热面积,如果油箱的散热面积不能加大,或加大,需要装设冷却器。