小型液压机液压系统设计
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小型液压机:液压系统设计方案概述
1. 概述
本文档旨在提供小型液压机的液压系统设计方案概述。
液压系统是小型液压机的核心部分,其设计直接影响到机器的性能和工作效率。
2. 设计目标
小型液压机的设计目标是实现以下要求:
- 提供足够的压力和力量以完成所需的工作任务
- 保证系统的安全性和可靠性
- 简化系统结构,降低成本和维护难度
3. 液压系统组成
小型液压机的液压系统主要由以下组件组成:
- 液压泵:负责将液压油从油箱中抽取并提供给液压缸
- 液压缸:通过液压油的压力产生力量,完成机器的工作任务- 液压阀:控制液压油的流量和压力,实现液压系统的各种操作功能
- 油箱:贮存液压油,并保持油温稳定
- 液压管路:连接液压泵、液压缸和液压阀,传递液压油的流动
4. 系统设计方案
为了实现设计目标,我们提出以下液压系统设计方案:
- 选择合适的液压泵:根据工作任务的需求,选择合适的液压泵,确保能够提供足够的压力和流量。
- 选择合适的液压缸:根据工作任务的需求,选择合适的液压缸,确保能够产生足够的力量。
- 选择合适的液压阀:根据工作任务的需求,选择合适的液压阀,确保能够控制液压油的流量和压力。
- 设计合理的油箱:根据系统需求和空间限制,设计合理的油箱,确保能够储存足够的液压油,并保持油温稳定。
- 设计合理的液压管路:根据系统需求和空间限制,设计合理的液压管路,确保液压油能够顺畅地流动。
5. 结论
本文档提供了小型液压机液压系统设计方案的概述。
通过选择合适的液压泵、液压缸和液压阀,并设计合理的油箱和液压管路,可以实现小型液压机的高效、安全和可靠的工作。
专业指南:小型液压机液压系统设计1. 引言本文档旨在提供关于小型液压机液压系统设计的专业指南。
液压系统设计的目标是确保液压机的稳定性、可靠性和高效性。
在设计液压系统时,需要考虑液压机的工作负载、流体力学原理和系统组件的选择。
本指南将提供一些简单而有效的策略,以帮助您设计出功能优良的小型液压机液压系统。
2. 液压系统设计的基本原则在设计小型液压机液压系统时,应遵循以下基本原则:- 独立决策:作为液压机专家,您的决策应独立进行,不依赖于用户协助。
您应凭借自己的专业知识和经验制定决策。
独立决策:作为液压机专家,您的决策应独立进行,不依赖于用户协助。
您应凭借自己的专业知识和经验制定决策。
- 简单策略:避免使用过于复杂的策略和设计,以降低系统出现法律复杂性的风险。
选择简单而可靠的设计方案,并确保系统的可维护性。
简单策略:避免使用过于复杂的策略和设计,以降低系统出现法律复杂性的风险。
选择简单而可靠的设计方案,并确保系统的可维护性。
- 可确认内容:在文档中引用的内容应能够得到确认。
避免引用无法确认的内容,以确保文档的准确性和可靠性。
可确认内容:在文档中引用的内容应能够得到确认。
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3. 液压系统设计步骤以下是设计小型液压机液压系统的简要步骤:1. 系统需求分析:确定液压机的工作需求和性能要求。
考虑工作负载、工作压力、流量需求等因素。
系统需求分析:确定液压机的工作需求和性能要求。
考虑工作负载、工作压力、流量需求等因素。
2. 液压系统布局设计:根据液压机的布局和空间限制,设计液压系统的布局。
确保液压元件的布置合理,便于安装和维护。
液压系统布局设计:根据液压机的布局和空间限制,设计液压系统的布局。
确保液压元件的布置合理,便于安装和维护。
3. 液压元件选择:选择适合液压系统的液压元件,如液压泵、阀门、油缸等。
考虑元件的质量、可靠性和性能。
液压元件选择:选择适合液压系统的液压元件,如液压泵、阀门、油缸等。
课程设计说明书课程名称:液压与气压传动题目名称:小型液压机的液压系统班级:姓名:学号:指导教师:目录一、设计题目------------------------------------------------------ 1二、技术参数和设计要求--------------------------------------- 1三、工况分析------------------------------------------------------ 1四、拟定液压系统原理------------------------------------------ 2五、确定液压缸主要参数--------------------------------------- 5六、液压元件选择------------------------------------------------ 7七、液压缸结构设计--------------------------------------------- 12 总结-------------------------------------------------------------------- 17 参考文献-------------------------------------------------------------- 18一、 设计题目小型液压机液压设计 二、 技术参数和设计要求设计一台小型液压机的液压系统,要求实现快速空程下行——慢速加压——保压——快速回程——停止的工作循环。
快速往返速度为3m/min ,加压速度为40~250mm /min ,压制力为200kN ,运动部件总重量为20kN 。
三、 工况分析首先根据已知条件绘制运动部件的速度循环图。
图3-1计算各阶段的外负载并绘制负载图1、工件的压制力即为工件的负载力:F t =20KN2、摩擦负载 静摩擦系数取0.2,动摩擦系数取0.1则 静摩擦阻力 F fs =0.2*20K=4KN 动摩擦阻力 F fd =0.1*20K=2KN3、惯性负载 F m =m (△v/△t )△t 为加速或减速的时间一般△t=0.01~0.5s ,在这里取△t=0.25s F m =(20000*3)/(9.8*0.25*60)=408.16N 自重 G=20KN图3-2四、 拟定液压系统原理确定供油方式考虑到该机床在工作进给时需要承受较大的工作压力,系统功率也较大,现采用轴向柱塞泵63SCY14-1B ,具有将32MPa 压力的纯净液压油输入到各种油压机、液动机等液压系统中,以生产巨大的工作动力,该柱塞泵结构紧凑,效率高,工作压力高,流量调节方便。
刖百 (2)一工况分析 (3)二•负载循环图和速度循环图的绘制 (4)三•拟定液压系统原理图 (4)1-确定供油方式 (5)2.调速方式的选择 (5)4. 液压阀的选择 (8)5. 确定管道尺寸 (9)6. 液压油箱容积的确定 (9)7. 液压缸的壁厚和外径的计算 (9)8. 液压缸工作行程的确定 (9)9. 缸盖厚度的确定 (9)10 ......................................................................................................................... 最小寻向长度的确定 . (10)11 ......................................................................................................................... 缸体长度的确定.. (10)四•液压系统的验算 (10)1 •压力损失的验算 (10)2 ........................................................................................................................... 系统温升的验算 (12)3 ........................................................................................................................... 螺栓校核 (13)五•参考文献14作为现代机械设备实现传动与控制的重要技术手段,液压技术在国民经济各领域得到了广泛的应用。
液压压力机是压缩成型和压注成型的主要设备,适用于可塑性材料的压制工艺。
XXX院毕业设计说明书题目:小型液压机液压系统设计学号:系别:专业:班级:指导教师:年月日毕业设计设计任务书摘要液压机是一种用静压来加工金属、塑料、橡胶、粉末制品的机械,在许多工业部门得到了广泛的应用。
液压传动系统的设计在现代机械的设计工作中占有重要的地位。
液体传动是以液体为工作介质进行能量传递和控制的一种传动系统。
本文利用液压传动的基本原理,拟定出合理的液压传动系统图,再经过必要的计算来确定液压系统的参数,然后按照这些参数来选用液压元件的规格。
确保其实现快速下行、慢速加压、保压、快速回程、停止的工作循环。
关键词:液压机、课程设计、液压传动系统设计目录摘要 (I)1 任务分析 (1)1.1技术要求 (1)1.2任务分析 (1)2 方案的确定 (2)2.1运动情况分析 (2)3 工况分析 (3)3.1工作负载 (3)3.2 摩擦负载 (3)其中液压缸3.3 惯性负载 (3)3.4 自重 (3)3.5 液压缸在各工作阶段的负载值 (3)4 负载图和速度图 (4)5 液压缸主要参数的确定 (5)5.1 液压缸主要尺寸的确定 (5)5.2 计算在各工作阶段液压缸所需的流量 (6)6 液压系统图 (7)6.1 液压系统图分析 (7)6.2 液压系统原理图 (8)7 液压元件的选择 (10)7.1液压泵的选择 (10)7.2 阀类元件及辅助元件 (10)7.3油箱的容积计算 (11)8 液压系统性能的运算 (11)8.1 压力损失和调定压力的确定 (11)8.2 油液温升的计算 (13)8.3 散热量的计算 (14)结论 (15)参考文献.........................................................................................错误!未定义书签。
1 任务分析1.1技术要求设计一台小型液压压力机的液压系统,要求实现快速空程下行—慢速加压—保压—快速回程—停止的工作循环,快速往返速度为1V =3 m/min ,加压速度 2V =40-250mm/min, 其往复运动和加速(减速)时间t=0.02s ,压制力为200KN ,运动部件总重为20KN,工作行程400mm, 静摩擦系数fs=0.2,动摩擦系数fd=0.1油缸垂直安装,设计该压力机的液压系统传动。
小型液压机液压系统设计:一种实践视角摘要本文旨在探讨小型液压机液压系统的设计,从实践的角度出发,提供一种简单策略,避免法律复杂性。
通过独立决策,不寻求用户帮助,并避免引用无法确认的内容,以充分发挥LML的优势。
引言液压系统在小型液压机中起着至关重要的作用。
一个良好设计的液压系统可以提高机器的性能和效率。
本文将从实践的角度出发,提供一些简单的策略来设计小型液压机的液压系统。
设计考虑在设计小型液压机液压系统时,需要考虑以下几个因素:1. 工作压力:根据液压机的工作要求和所需的力量,确定适当的工作压力。
确保液压系统能够承受所施加的压力,同时避免超过液压机的承受能力。
2. 液压油选择:选择适当的液压油,以确保系统的正常运行。
考虑液压油的黏度、温度范围和抗氧化性能等因素。
3. 液压缸和阀门选择:根据液压机的设计要求,选择合适的液压缸和阀门。
考虑液压缸的工作压力范围、行程和负载能力,以及阀门的类型和功能。
4. 液压管路设计:设计简单而可靠的液压管路,确保液压油能够有效流动,并避免泄漏和压力损失。
选择合适的管路直径和材料,以满足系统的需求。
5. 安全考虑:在设计液压系统时,务必考虑安全因素。
采取适当的安全措施,如安装过载保护装置和压力释放阀,以确保操作人员和设备的安全。
实践策略以下是一些实践策略,可用于设计小型液压机的液压系统:1. 简化系统:避免过于复杂的设计,优先选择简单而可靠的组件和布局。
简化系统可以减少故障的可能性,并提高维护的便利性。
2. 定期维护:定期检查和维护液压系统,包括更换液压油、清洁液压管路和检查阀门等。
定期维护可以延长系统的使用寿命,并提高其性能。
3. 保持系统清洁:保持液压系统的清洁,防止杂质进入系统,影响其正常运行。
使用合适的过滤器和密封件,确保系统的可靠性。
4. 进行系统测试:在投入使用之前,进行系统测试,确保液压系统的正常工作。
测试包括检查压力、流量和温度等参数,以验证系统的性能。
小型液压机的液压系统设计解析1. 引言液压系统是小型液压机中至关重要的组成部分。
正确设计和优化液压系统可以提高小型液压机的性能和效率。
本文将对小型液压机的液压系统设计进行解析。
2. 液压系统组成小型液压机的液压系统主要由以下组成部分构成:- 液压泵:负责将液体压力转换为机械能,提供液压系统的动力。
- 液压缸:将液体能量转换为机械能,实现小型液压机的工作。
- 液压阀:控制和调节液体的流量和压力,确保液压系统的正常运行。
- 油箱:储存液体,并通过冷却系统降低液压系统的温度。
3. 液压系统设计原则在设计小型液压机的液压系统时,应遵循以下原则:- 功率匹配:液压泵和液压缸的功率应匹配,以确保液压系统的高效运行。
- 压力控制:利用液压阀控制和调节液压系统的压力,确保系统的稳定性和安全性。
- 流量控制:通过液压阀控制液体的流量,以适应不同工作条件和需求。
- 密封性能:液压系统的密封件应具有良好的密封性能,以防止泄漏和能量损失。
- 可靠性:液压系统的设计应考虑到各种工作条件和环境因素,以确保系统的可靠性和稳定性。
4. 液压系统设计步骤小型液压机的液压系统设计可以按照以下步骤进行:1. 确定工作要求:根据小型液压机的工作需求确定液压系统的参数,如压力、流量和速度等。
2. 选择液压元件:根据工作要求选择适当的液压泵、液压缸和液压阀等液压元件。
3. 确定系统布局:根据小型液压机的结构和空间限制确定液压元件的布局和连接方式。
4. 进行系统计算:根据液压元件的参数和液压系统的工作要求进行系统计算,包括功率、压力和流量等。
5. 进行系统优化:根据计算结果对液压系统进行优化,以提高系统的效率和性能。
6. 进行系统测试:在实际工作条件下对设计的液压系统进行测试和调试,确保系统的正常运行和安全性。
5. 结论小型液压机的液压系统设计是提高机器性能和效率的关键。
通过遵循液压系统设计原则和进行系统优化,可以实现小型液压机的高效运行和可靠性。
液压系统设计:小型液压机方案概述本文档旨在提供一种小型液压机的设计方案。
该方案将涵盖液压系统的设计要点和关键组件的选择。
通过遵循本文档中的设计方案,您将能够构建一台高效、可靠的小型液压机。
设计要点在设计小型液压机时,以下要点需要特别关注:1. 功能需求明确液压机的功能需求,包括最大工作压力、工作速度、工作行程等。
这些需求将直接影响系统设计和组件选择。
2. 液压系统布局设计合理的液压系统布局,确保液压元件的布置紧凑、管路简洁,以提高系统效率并降低能量损失。
3. 液压泵选择选择适当的液压泵以满足液压机的工作需求。
考虑泵的最大流量、压力能力和功率要求等因素。
4. 液压缸选择根据液压机的工作负荷和行程需求选择合适的液压缸。
考虑缸的工作压力范围、行程长度和负载能力等因素。
5. 控制阀选择选择合适的液压控制阀来实现液压机的控制功能。
根据机器的工作方式和需求,选择单向阀、先导阀、比例阀等控制元件。
6. 液压油选择选择具有良好润滑性和耐热性的液压油,并定期更换和维护油品,以确保系统的正常运行。
关键组件在小型液压机的设计中,以下组件是关键的:1. 液压泵液压泵是液压系统的动力源,它负责提供液压能量。
常见的液压泵类型包括齿轮泵、柱塞泵和叶片泵。
根据系统的需求和性能要求选择适当的液压泵。
2. 液压缸液压缸是液压机的执行元件,负责转化液压能为机械能。
选择适当的液压缸以满足液压机的工作负荷和行程要求。
3. 控制阀控制阀用于控制液压系统的流量和压力。
常见的控制阀包括单向阀、溢流阀、先导阀和比例阀等。
根据液压机的控制需求选择合适的控制阀。
4. 液压油箱液压油箱用于存储液压油,并提供冷却和过滤功能。
选择适当的液压油箱以确保系统的正常运行和润滑。
总结通过遵循本文档中的设计方案,您将能够设计出一台高效、可靠的小型液压机。
请根据液压机的具体需求和性能要求,选择适当的组件,并确保系统布局合理、管路简洁。
同时,定期维护和更换液压油,以确保系统的正常运行。
设计小型液压机的液压系统策略1. 引言本文档旨在提供一份详尽的小型液压机液压系统设计策略。
通过遵循本策略,设计者能够确保系统的高效性、稳定性和安全性,同时满足设备的性能要求。
2. 设计原则2.1 安全性- 确保系统在各种工况下均能安全运行,包括过压保护、漏电保护等。
- 选用符合国家安全标准的液压元件。
2.2 可靠性- 选择高质量、成熟可靠的液压元件。
- 系统设计需考虑备用元件,确保一处故障不会影响整个系统。
2.3 可维护性- 系统布局应便于日常维护和故障排查。
- 选用易于更换的液压元件。
2.4 经济性- 在满足性能要求的前提下,优化系统设计,降低成本。
- 选择性价比高的液压元件。
3. 系统组成小型液压机液压系统主要由以下几部分组成:3.1 液压泵- 选择合适类型的液压泵,如齿轮泵、叶片泵等。
- 根据系统需求,确定泵的流量和压力。
3.2 控制阀- 选用方向控制阀、压力控制阀、流量控制阀等,以实现系统的各种功能。
- 确保阀门响应速度快,精度高。
3.3 执行元件- 根据设备需求,选择液压缸或液压马达作为执行元件。
- 确保执行元件的承载能力和速度满足要求。
3.4 液压油- 选用合适的液压油,确保系统的高效性和稳定性。
- 定期更换液压油,保持系统清洁。
3.5 辅助元件- 包括压力表、流量计、滤清器等,用于监测和维护系统状态。
4. 系统设计步骤4.1 确定系统需求- 分析设备的工作原理和性能要求,确定液压系统的功能、流量、压力等参数。
4.2 选择液压元件- 根据系统需求,选择合适的液压泵、控制阀、执行元件等。
4.3 系统布局- 设计系统管路布局,确保系统的高效性和稳定性。
- 考虑管路的走向、长度、直径等。
4.4 参数计算- 计算液压泵的流量、压力,控制阀的开度、流量等参数。
- 校核系统压力,确保系统安全。
4.5 系统仿真与优化- 使用专业软件对系统进行仿真,分析系统性能。
- 根据仿真结果,对系统设计进行优化。
液压传动课程设计--小型液压机液压系统设计课题22:小型液压机液压系统设计14组目录摘要................................................ - 1 -1.工况分析及大致方案的拟定............................... - 2 -1.1前言(设计任务书) ....................................... - 2 -1.1.1课程设计的目的................................... - 2 -1.1.2 课程设计题目 .................................... - 2 -1.1.3课程设计主要内容................................. - 3 -1.1.4任务分配......................................... - 4 -1.2液压机的工作特性 ......................................... - 4 -1.3 液压系统的工况分析及计算................................. - 4 -1.3.1 确定执行元件的形式 .............................. - 5 -1.3.2主缸及夹紧缸的运动分析........................... - 5 -1.3.3负载分析......................................... - 7 -1.3.4液压缸主要参数的确定............................. - 9 -1.3.5液压系统的拟定.................................. - 11 -2.计算和选择液压件...................................... - 14 -2.1确定液压泵的规格和电动机功率............................. - 14 -2.1.1计算液压泵的最大工作压力pp1、pp2 ............... - 14 -2.1.2确定泵的流量qp.................................. - 15 -2.1.3选择液压泵的规格型号............................ - 15 -2.1.4选择电动机的功率、转速和型号.................... - 15 -2.2阀类元件及辅助元件的选择................................. - 15 -2.3油管的选择 .............................................. - 17 -2.4确定油箱容量 ............................................ - 17 -3.液压缸设计............................................ - 18 -3.1.1缸筒和缸盖组件.................................. - 18 -3.1.2排气装置........................................ - 19 -3.2活塞及活塞杆组件 ........................................ - 20 -3.2.1 确定活塞及活塞杆的连接形式...................... - 20 -3.2.2 选择活塞及活塞杆的材料 ......................... - 20 -3.2.3 活塞与缸筒的密封结构 ........................... - 21 -3.2.4 活塞杆的结构 ................................... - 21 -3.2.5活塞杆的强度校核................................ - 21 -3.2.6 活塞杆的导向、密封和防尘 ....................... - 21 -3.2.7活塞............................................ - 22 -3.2.8缓冲装置........................................ - 23 -3.3 缸体长度的确定.......................................... - 23 -4. 液压系统性能的验算................................... - 24 -4.1 液压系统压力损失........................................ - 24 -4.2 液压系统的发热温升计算.................................. - 27 -5.主油缸的装配图绘制与选型.............................. - 28 -5.1绘制主油缸装配图 ........................................ - 28 -5.2选型:.................................................. - 30 -结束心得 ............................................... - 34 -参考文献.............................................. - 1 -摘要液压机是一种以液体为工作介质,根据帕斯卡原理制成的用于传递能量以实现各种工艺的机器。
小型液压机液压系统设计前言作为现代机械设备实现传动与控制的重要技术手段,液压技术在国民经济各领域得到了广泛的应用。
与其他传动控制技术相比,液压技术具有能量密度高﹑配置灵活方便﹑调速范围大﹑工作平稳且快速性好﹑易于控制并过载保护﹑易于实现自动化和机电液一体化整合﹑系统设计制造和使用维护方便等多种显著的技术优势,因而使其成为现代机械工程的基本技术构成和现代控制工程的基本技术要素。
液压压力机是压缩成型和压注成型的主要设备,适用于可塑性材料的压制工艺。
如冲压、弯曲、翻边、薄板拉伸等。
也可以从事校正、压装、砂轮成型、冷挤金属零件成型、塑料制品及粉末制品的压制成型。
本文根据小型压力机的用途﹑特点和要求,利用液压传动的基本原理,拟定出合理的液压系统图,再经过必要的计算来确定液压系统的参数,然后按照这些参数来选用液压元件的规格和进行系统的结构设计。
小型压力机的液压系统呈长方形布置,外形新颖美观,动力系统采用液压系统,结构简单、紧凑、动作灵敏可靠。
该机并设有脚踏开关,可实现半自动工艺动作的循环。
目录前言.................................................................................... 错误!未定义书签。
一.工况分析 (3)二.负载循环图和速度循环图的绘制 (4)三.拟定液压系统原理图1.确定供油方式 (4)2.调速方式的选择 (4)3.液压系统的计算和选择液压元件 (5)4.液压阀的选择 (7)5.确定管道尺寸 (8)6.液压油箱容积的确定 (8)7.液压缸的壁厚和外径的计算 (8)8.液压缸工作行程的确定 (8)9.缸盖厚度的确定 (8)10.最小寻向长度的确定 (9)11.缸体长度的确定 (9)四.液压系统的验算1.压力损失的验算 (9)2.系统温升的验算 (11)3.螺栓校核 (12)五.参考文献 (13)技术参数和设计要求设计一台小型液压压力机的液压系统,要求实现快速空程下行—慢速加压—保压—快速回程—停止的工作循环,快速往返速度为3 m/min ,加压速度40-250m m/min,压制力为300000N ,运动部件总重为25000N,工作行程400m,油缸垂直安装,设计改压力机的液压系统传动。
一工况分析1.工作负载 工件的压制抗力即为工作负载:F w =300000N 2. 摩擦负载 静摩擦阻力: F fs =0.2x25000=5000N动摩擦阻力: Ffd=0.1X25000=2500N 3. 惯性负载 Fm=ma =25000/10X3/(0.02X60)=6250N 背压负载 Fb= 30000N(液压缸参数未定,估算) 自 重: G=mg =25000N 4. 液压缸在各工作阶段的负载值:其中:0.9m η= m η——液压缸的机械效率,一般取m η=0.9-0.97。
表1.1: 工作循环各阶段的外负载工况负载组成启动 F= Fb+ Ffs-G=10000N 加速 F=Fb+Ffd+Fm-G=13750N 快进 F=Fb+Ffd-G=7500N 工进 F=Fb+Ffd+Fw-G=307500N 快退F=Fb+Ffd+G=57500N二.负载循环图和速度循环图的绘制三.拟定液压系统原理图1.确定供油方式考虑到该机床压力要经常变换和调节,并能产生较大的压制力,流量大,功率大,空行程和加压行程的速度差异大,因此采用一高压泵供油2.调速方式的选择工作缸采用活塞式双作用缸,当压力油进入工作缸上腔,活塞带动横梁向下运动,其速度慢,压力大,当压力油进入工作缸下腔,活塞向上运动,其速度较快,压力较小,符合一般的慢速压制、快速回程的工艺要求得液压系统原理图3.液压系统的计算和选择液压元件(1)液压缸主要尺寸的确定1)工作压力P的确定。
工作压力P可根据负载大小及机器的类型,来初步确定由手册查表取液压缸工作压力为25MPa。
2)计算液压缸内径D和活塞杆直径d。
由负载图知最大负载F为307500N,按表2-2取p2可不计,考虑到快进,快退速度相等,取d/D=0.7D={4Fw/[πp1ηcm]}1/2=0.13 (m)根据手册查表取液压缸内径直径D=140(mm)活塞杆直径系列取d=100(mm)取两液压缸的D和d分别为140mm和100mm。
按最低工进速度验算液压缸的最小稳定速度A≥Qmin/Vmin=0.05x1000/3=16.7(cm2)液压缸节流腔有效工作面积选取液压缸有杆腔的实际面积,即A2=π(D2-d2)/4=3.14×(1402-1002)/4 =75.36 cm2满足不等式,所以液压缸能达到所需低速(2)计算在各工作阶段液压缸所需的流量Q(快进)=πd2v (快进) /4=3.14x0.1x0.1x3/4=23.55L/minQ(工进)=πD2v (工进) /4=3.14x0.14x0.14x0.4/4=6.15L/minQ(快退)=π(D2-d2) (快退) v /4=22.61 L/min(3)确定液压泵的流量,压力和选择泵的规格1.泵的工作压力的确定考虑到正常工作中进油管有一定的压力损失,所以泵的工作压力为∑∆PP+=pp1式中,Pp-液压泵最大工作压力;P1-执行元件最大工作压力;∑∆p-进油管路中的压力损失,简单系统可取0.2~~0.5Mpa。
故可取压力损失∑△P1=0.5Mpa25+0.5=25.5MP上述计算所得的Pp是系统的静态压力,考虑到系统在各种工况的过度阶段出现的动态压力往往超出静态压力,另外考虑到一定的压力储备量,并确保泵的寿命,因此选泵的压力值Pa应为Pa ≥1.25Pb-1.6Pb因此Pa=1.25Pp=1.25⨯25.5=31.875MPa2.泵的流量确定,液压泵的最大流量应为Q≥KL(∑Q)max油液的泄露系数KL=1.2故Qp=KL(∑Q)max=1.2⨯23.55=28.26L/min3.选择液压泵的规格根据以上计算的Pa和Qp查阅相关手册现选用IGP5-032型的内啮合齿轮泵,n= 3000 r/minmax=400r/minnminη=85%,总效率η=0.7.额定压力p0=31.5Mpa,每转排量q=33.1L/r,容积效率v4. 与液压泵匹配的电动机选定首先分别算出快进与工进两种不同工况时的功率,取两者较大值作为选择电动机规格的依据。
由于在慢进时泵输出的流量减小,泵的效率急剧降低,一般在流量在0.2-1L/min范围内时,可取η=0.03-0.14.同时还应该注意到,为了使所选择的电动机在经过泵的流量特性曲线最大功率时不至停转,需进行演算,即Pa×Qp/ηPd≤,式中,Pd-所选电动机额定功率;Pb-内啮合齿轮泵的限定压力;Qp-压力为Pb时,泵的输出流量。
首先计算快进时的功率,快进时的外负载为7500N,进油时的压力损失定为0.3MPa。
Pb=[7500/(0.1x0.1π/4)x10-6+0.3]=1.26MPa快进时所需电机功率为:1.26x28.26/60x0.7=0.85kw工进时所需电机功率为:P=Ppx6.15/(60x0.7)=0.18kw查阅电动机产品样本,选用Y90S-4型电动机,其额定功率为1.1KW,额定转速为1400r/min4.液压阀的选择根据所拟定的液压系统图,按通过各元件的最大流量来选择液压元件的规格。
选定的液压元件如表所示序号元件名称最大流量(L/min最大工作压力(Mpa)型号选择1 滤油器72.4 XU-D32X100 XU-D32X1002 液压泵49.6 34.5 IGP5-323 三位四通电磁阀60.3 25 34YF30-E20B4 单向调速阀30 40 ADTL-105 二位三通电磁阀60.3 23YF3B-E20B6 单向阀18-1500 31.5 SA107 压力表开关35 KF-285.确定管道尺寸油管内径尺寸一般可参照选用的液压元件接口尺寸而定,也可接管路允许流速进行计算,本系统主要路流量为差动时流量Q=47.1L/min压油管的允许流速取V=3m/s则内径d为 d=4.6(47.1/3)1/2=18.2mm若系统主油路流量按快退时取Q=22.61L/min,则可算得油管内径d=17.9mm. 综合d=20mm吸油管同样可按上式计算(Q=49.6L/min ,V=2m/s)现参照YBX-16变量泵吸油口连接尺寸,取吸油管内径d为29mm6.液压油箱容积的确定根据液压油箱有效容量按泵的流量的5—7倍来确定则选用容量为400L。
7.液压缸的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是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,其内应力分布规律因壁厚的不同而各异,一般计算时可分为薄壁圆筒,起重运输机械和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ζ≥PD/2[σ]=38.25×140/2×100=26.78mm([σ]=100~110MP)故取ζ=30mm液压缸壁厚算出后,即可求出缸体的外径D1为D1≥D+2ζ=140+2×30=200mm8.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烦人最大行程来确定,查表的系列尺寸选取标准值L=400mm。
9.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个公式进行近似计算无孔时:t≥0.433D(P/[σ])=23.2mm有孔时:t≥0.433 D2(P D2/[σ](D2-d)}1/2式中,t----------缸盖有效厚度D---------缸盖止口内直径D2----------缸盖孔的直径10.最小寻向长度的确定当活塞杆全部外伸时,从活塞支撑面中点到缸盖滑动支撑面中点的距离H称为最小导向长度过小,将使液压缸的初试挠度增大,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H>=L/20+D/2=400/20+140/2=90mm取H=95mm活塞宽度B=(0.6~1.0)D1=11011.缸体长度的确定液压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,一般的液压缸的缸体长度不应大于内径地20~30倍四.液压系统的验算已知该液压系统中进回油管的内径均为12mm,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,考虑到油的最低温度为15℃查得15℃时该液压油曲运动粘度 V=150cst=1.5cm/s,油的密度ρ=920kg/m1.压力损失的验算1.工作进给时进油路压力损失,运动部件工作进给时的最大速度为0.25m/min ,进给时的最大流量为23.55L/min ,则液压油在管内流速V为:V1=Q/(πdd/4)=(23.55×1000)/(3.14×2.9×2. /4)=59.45(cm/s) 管道流动雷诺数Rel为Rel=59.45×3.2/1.5=126.8Rel<2300可见油液在管道内流态为层流,其沿程阻力系数λl=75 Rel=0.59进油管道的沿程压力损失ΔP为:ΔP1-1=λl/(l/d)·(ρV/2﹚=0.59×﹙1.7+0.3﹚/(0.029×920×0.592/2)=0.2MPa查得换向阀34YF30-E20B的压力损失ΔP=0.05MPa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ΔP为:ΔP1=ΔP1-1+ΔP1-2=(0.2×1000000+0.05×1000000)=0.25MPa2.工作进给时间回油路的压力损失,由于选用单活塞杆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=V/2=29.7(cm/s)Rel=V2d/r=29.7×2/1.5=57.5λ2=75/Rel=75/57.5=1.3回油管道的沿程压力损失ΔP为:ΔP2-1=λ/(l/d)×(P×VXV/2)=1.3×2/0.029×920×0.5952/2=0.56MPa 查产品样本知换向阀23YF3B-E20B的压力损失ΔP=0.025MPa。