液压传动系统设计实例
- 格式:pdf
- 大小:1.10 MB
- 文档页数:7
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。
液压传动课程设计中国矿业大学机电学院选修课设计参数:不计惯性负载题目:在某专用机床上有一夹紧进给液压系统,完成工件的先夹紧后、后进给任务,工作原理如下:夹紧油缸:快进→慢进→达到夹紧力后启动进给油缸工作进给油缸:快进→慢进→达到进给终点→快速退回夹紧油缸快速退回。
夹紧缸快进速度:0.05m/s夹紧缸慢进速度:8mm/s最大夹紧力:40KN进给油缸快进速度:0.18m/s进给油缸慢进速度:0.018m/s最大切削力:120KN夹紧缸行程:用行程开关调节(最大250mm)进给缸行程:用行程开关调节(最大1000mm)一、工况分析:1.负载分析已知最大夹紧力为40KN,则夹紧油缸工作最大负载140F KN =已知最大切削力为120KN,则进给油缸工作最大负载2120F KN=根据已知负载可画出负载循环图1(a)根据已知快进、快退速度及工进时的速度范围可画出速度循环图1(b)图1(a)图1(b)2.确定液压缸主要参数根据系统工作原理可知系统最大负载约为120KN 参照负载选择执行元件工作压力和主机类型选择执行元件工作压力最大负载宜选取18p MPa =。
动力滑台要求快进、快退速度相等,选用单杆液压缸。
此时液压缸无缸腔面积1A 与有缸腔面积2A 之比为2,即用活塞杆直径d 与活塞直径D 有d=的关系。
为防止液压缸冲击,回油路应有背压2P ,暂时取MPa P 6.02=。
从负载循环图上可知,工进时有最大负载,按此负载求液压缸尺寸。
根据液压缸活塞力平衡关系可知:MeF A p A p η+=2211 212A A =其中,M η为液压缸效率,取95.0=M η 2462111046.8910)3.04(95.031448)2(m p p F A M e-⨯=⨯-=-=ηm A D 1067.014.31046.894441=⨯⨯==-π m D d 075.0707.0==将D 和d 按GB2348-30圆整就近取标准值,即D=0.11m=110mm d=0.08m=80mm 液压缸的实际有效面积:2422224211077.4441003.954m d D A m D A --⨯=-=⨯==πππ 确定了液压缸结构尺寸,就可以计算在各工作阶段中压力、流量和功率。
第二章液压系统飞机液压系统和其他机械设备的液压系统工作原理和组成附件基本上是相似的,只不过飞机作为飞行器对液压系统有更高的要求,例如飞机液压系统一般工作在较高压力范围:有自动卸荷机构,防止过多消耗发动机功率,传动部分有较高的灵敏性与可靠性要求等问题。
在习惯上飞机液压系统一般分为供压部分和传动部分,本文对这两部分中的重点附件和附件组成的系统分别作详细叙述,一些功用类似的简单附件,本文仅取其中较有代表性的附件作简单介绍。
在现代歼强飞机上液压系统得到广泛应用,例如;自动控制系统中的舵面传动部分;机轮液压刹车部分等。
本文仅从液压传动的角度叙述有关的附件及附件间的协同工作。
液压系统在歼、强飞机上应用范围之所以逐渐扩大,是因为液压系统有独特的优点,例如;传动迅速、换向快,附件重量轻,尺寸小;运动平稳、不易受外界负载影响:调速范围大,而且为无级;功率放大系数高;效率高.当然,液压系统也存在缺点,例如:附件结构复杂、精密;制造成本高,液压能的传递需设置专用导管等.维修工作者的任务之一就是保持液压系统性能优势,迅速、准确地排除故障,为此必须理解液压系统的工作原理,熟练掌握附件的构造和工作特性.第一节液压系统供压部分国产飞机液压系统一般采用YH—l0或YH—12液压油作为工作介质.为了保证液压系-晓具有一定的传动功率,系统中的工作油液必须有一定的压力和流量,因此,供压部分的功用是:及时向各传动部分输送具有一定流量和适当压力的油液.供压部分应满足供压(传动部分工作)、卸荷(传动部分停止工作)与散热等方面的要求,并要有亢订的可靠性.供压部分发展较快、变化较大。
早期的飞机上采用定量泵——卸荷活门供压部分,之后发展为变量菜——转换活门组的双泵源供压部分,近期较为先进的飞机上则采用变量泵“多余度”供压部分。
尽管各机种的液压系统供压部分组成形式不尽相同,但按照组成供压部分的附件功用划分类别,均可分为动力附件,控制附件和辅助附件.一、供压部分一般组成飞机供压部分一般由油箱、油泵、单向活门、安全活门面泵接通活门组成.如图2—1所示.液压油泵一般是窖积式变流量泵.当发动机工作时,液压泵不停地转动,若这时传动部分不工作,从液压泵输出的油液只能亢入蓄压器,这时压力指示设备指示的压力值从零阶跃到蓄压器初姑充气压力,之后压力逐渐上升,压力上升到供压部分的额定压力时,液压泵自动将供油量调节到零,蓄压器不再充油,液压系统压力停止上升,这时液压泵仅注出少量油液供附件散热、润滑和补充渗漏。
设计题目第一组:设计一台专用铣床,工作台要求完成快进--工作进给--快退--停止的自动工作循环。
铣床工作台重量4000N,工件夹具重量为1500N,铣削阻力最大为9000N,工作台快进、快退速度为4.5m/min,工作进给速度为0.06~1m /min,往复运动加、减速时间为0.05s工作采用平导轨,静、动摩擦分别为fs =0.2,fd=0.1,•工作台快进行程为0.3m。
工进行程为0.1m,试设计该机床的液压系统。
第二组:设计一台校正压装液压机的液压系统。
•要求工作循环是快速下行→慢速加压→快速返回→停止。
压装工作速度不超过5mm/s•,快速下行速度应为工作速度的8~10倍,工件压力不小于10×103N。
第三组:设计一台卧式单面多轴钻孔组合机床液压系统,要求完成工件的定位与夹紧,所需夹紧力不得超过6000N。
该系统工作循环为:快进——工进——快退——停止。
机床快进快退速度约为6 m/min,工进速度可在30~120mm/min范围内无级调速, 快进行程为200mm,工进行程为50mm,最大切削力为25kN,运动部件总重量为15 kN,加速(减速)时间为0.1s,采用平导轨,静摩擦系数为0.2,•动摩擦系数为0.1。
第四组: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。
第五组:设计一卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统,动力滑台的工作循环是:快进——工进——快退——停止。
液压系统的主要参数与性能要求如下:轴向切削力为用21000N,移动部件总重力为10000N,快进行程为 100mm,快进与快退速度均为 4.2m/min,工进行程为 20mm,工进速度为 0.05m/min,加速、减速时间为0.2s,利用平导轨,静摩擦系数为0.2,动摩擦系数为0.1,动力滑台可以随时在中途停止运动,试设计该组合机床的液压传动系统。
毕业设计(论文)专用铣床液压系统设计Special milling machine hydraulic system design系名:专业班级:学生姓名:学号:指导教师姓名:指导教师职称:二○**年六月任务书目录引言 (6)第一章概述 (7)1.1 设计的目的 (7)1.2 设计的要求 (7)1.3 设计题目 (8)第二章工况分析 (9)2.1 工作负载 (9)2.2 摩擦阻力 (9)2.3 惯性负载 (9)第三章绘制负载图、速度图和动作循环图 (11)第四章初步确定液压缸的参数 (13)4.1初步确定液压缸的参数 (13)4.2 计算液压缸的尺寸 (13)4.3 液压缸工况 (13)第五章拟定液压原理图 (16)5.1选择液压基本回路 (16)5.2 组成系统图 (18)第六章选择液压元件 (20)6.1液压传动系统 (20)6.2 液压装置的结构设计,绘制工作图及编译技术文件 (20)6.3 液压传动系统参数及元件选择 (20)6.4 确定系统工作压力 (21)6.5执行元件控制方案拟定 (21)6.6确定执行元件的主要参数 (21)6.7确定液压泵的工作压力和流量计算 (22)6.8控制阀的选择 (22)6.9确定油箱直径 (22)第七章液压系统的性能验算 (23)结论 (25)致谢 (26)参考文献: (27)专用铣床液压系统设计摘要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。
关键词液压传动、稳定性、液压系统Special milling machine hydraulic system designAbstract The special milling machines, hydraulic system design in the design programme and the hydraulic system shall be able to finish the work into fast forward, and backed out when the milling machine architecture to understand and grasp for the hydraulic knowledge on the basis of from a given conditions, and the value analysis of the theory with practice, the work of drawing in autocad software diagram of the hydraulic system, the principle of the assembly drawing and analyzing the parts, the process, Set down to a time too short, the time of the short, at the start of the larger, slow down a short time will result in oscillatory too much, so damage to equipment, make failure of the jug, the main argument is based on innovation innovation power, the motor drivers head first, revolution speed and work in the process of the maximum load and the itinerary for design calculations.Friction factor is also a need to think of it. although friction of the relatively small, but will also be affected. the design of the difficulty is mainly the principle of the analysis and design purpose is to achieve appropriate control, and to choose a relative rationality, high precision, economically affordable hydraulic components, and design talents widely used.Key words hydraulic transmission, control system, hydraulic system.引言目前,随着电子、信息等高新技术的不断发展及市场需求个性化与多样化,世界各国都把机械制造技术的研究和开发作为国家的关键技术进行优先发展,将其他学科的高技术成果引入机械制造业中。
液压系统的设计计算液压传动系统的设计是整机设计的一部分,在目前液压系统的设计主要还是经验法,即使使用计算机辅助设计,也是在专家的经验指导下进行的。
因而就其设计步骤而言,往往随设计的实际情况,设计者的经验不同而各有差异,但是,从总体上看,其基本内容是一致的,具体为:1) 明确设计要求、进行工况分析(第一节)2) 拟定液压系统原理图(第二节)3) 液压元件的计算和选择(第三节)4) 液压系统的性能验算(第四节)5) 绘制工作图和编制技术文件(第五节)第一节明确设计要求、进行工况分析一.明确设计要求设计要求是做任何设计的依据。
液压传动系统的设计通常要考虑以下几方面的问题:(一)了解主机的基本情况液压传动系统设计通常是主机设计的一部分,设计要求主要是由主机根据工艺过程提出的。
因此要了解下列基本情况:主机的工艺流程、作业环境和主要技术参数;主机的总体布局和对液压系统在空间尺寸上的限制。
(二)明确液压系统的任务与要求液压系统应该完成的运动方式(移动、转动或摆动);液压执行元件承受负载的大小和性质、运动速度的大小和变化范围;液压执行元件的动作顺序和联锁关系,各动作的同步要求;液压系统的自动化程度、运动平稳性、定位精度、工作效率、安全性和可维护性等;液压系统的工作环境(如环境的温度、湿度、尘埃和外界振动等);液压系统的成本核算。
二.工况分析这里所指的工况分析主要指对液压执行元件的工作情况的分析,分析的目的式了解再工作过程中执行元件的速度、负载变化的规律,并将此规律用曲线表示出来,作为拟定液压系统方案确定系统主要参数(压力和流量)的依据。
若液压执行元件动作比较简单,也可不作图,只需找出最大负载和最大速度即可。
1.运动分析按设备的工艺要求,把所研究的执行元件在完成一个工作循环时的运动规律用图表示出来,这个图称为速度图。
现以右图所示的液压缸驱动的组合机床滑台为例说明,图a 是机床的动作循环图,由图可见,工作循环为快进→工进→快退;图b 是完成一个工作循环的速度——位移曲线,即速度图。
题目:卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统姓名:学号:班级:一题目:设计一卧式单而多轴钻孔组合机床动力滑台的液压系统, 动力滑台的工作循环是:快进一一工进一一快退一一停止。
液压系统的主要参数与性能要求如下:轴向切削力为用21000N,移动部件总重力为10000N,快进行程为100mm,快进与快退速度均为4. 2m / min,工进行程为20mm,工进速度为0.05m / min,加速、减速时间为0.2s,利用平导轨,静摩擦系数为0.2,动摩擦系数为0.1,动力滑台可以随时在中途停止运动,试设计该组合机床的液压传动系统。
二负载分析1工作负载:工作负载为轴向切削力讪帆F任=0.2 X LOOOO = 20OON2静摩擦阻力3动摩擦阻力F M- 0.1 X 10000 ■ 1000N4惯性负载取重力加速度则有移动部件质量为m■ IQQQkfF = IJI^= 1000kg X <N = 333.33NAt P 84 5?表I液压缸各阶段的負孜和推力(液压缸的机械效率取帕』9)F/N24444-2223国i 负我循环谢快进速度V 】•与快退勺分别为勺■ b ■ 4.2m/min 快进行程: 工进行程:h =快退行程£ = I 】+ b = 120mm工进速度v ? • OSm/min三设计方案采用单定量泵和溢流阀组成的供油源 使用调速阀出口节流调 速回路 采用电磁阀的快慢速接换回路选用单杆活塞缸的差动连接 来实现 使用三位四通电磁换向阀2223148L4111250100 1 20L/mm-11121液压系统原理图22系统图的原理1快进快进,按下启动按钮,电磁铁YA2通电,由泵输岀的压力油经三位四通换向阀的左侧,这使得主油路:进油路:泵一单向阀4—三位四通换向阀5 (YA2得电)一液压缸左腔回油路:液压缸右腔一二位四通换向阀8 (YA3得电)由此形成液压缸两腔连通,实现差动快进。
2工进快进终止,挡块压下行程阀9,发出信号,使二位四通换向阀8 的电磁铁YA3断电,油液压缸右腔输出的压力油经二位四通换向阀8 的右侧,这时的主油路为:进油路:泵一单向阀4—三位四通换向阀5 (YA2得电)一液压缸左侧回油路:液压缸右腔一二位四通换向阀8 (YA3)—单向节流阀7—三维换向阀5 (YA2得电)一油箱3快退当滑台完成工进进给碰到行程10时,发出信号,使三位四通换向阀5的电磁铁YA1得电,YA2失电。
第四章典型液压传动系统实例分析第一节液压系统的型式及其评价一、液压系统的型式通常可以把液压系统分成以下几种不同的型式。
1.按油液循环方式的不同分按油液循环方式的不同,可将液压系统分为开式系统和闭式系统。
(1)开式系统如图4.1所示,开式系统是指液压泵1从油箱5吸油,通过换向阀2给液压缸3(或液压马达)供油以驱动工作机构,液压缸3(或液压马达)的回油再经换向阀回油箱。
在泵出口处装溢流阀4。
这种系统结构较为简单。
由于系统工作完的油液回油箱,因此可以发挥油箱的散热、沉淀杂质的作用。
但因油液常与空气接触,使空气易于渗入系统,导致工作机构运动的不平稳及其它不良后果。
为了保证工作机构运动的平稳性,在系统的回油路上可设置背压阀,这将引起附加的能量损失,使油温升高。
在开式系统中,采用的液压泵为定量泵或单向变量泵,考虑到泵的自吸能力和避免产生吸空现象,对自吸能力差的液压泵,通常将其工作转速限制在额定转速的75%以内,或增设一个辅助泵进行灌注。
工作机构的换向则借助于换向阀。
换向阀换向时,除了产生液压冲击外,运动部件的惯性能将转变为热能,而使液压油的温度升高。
图4.1 开式系统但由于开式系统结构简单,因此仍为大多数工程机械所采用。
(2)闭式系统如图4.2所示。
在闭式系统中,液压泵的进油管直接与执行元件的回油管相联,工作液体在系统的管路中进行封闭循环。
闭式直系统结构较为紧凑,和空气接触机会较少,空气不易渗入系统,故传动的平稳性好。
工作机构的变速和换向靠调节泵或马达的变量机构实现,避免了在开式系统换向过程中所出现的液压冲击和能量损失。
但闭式系统较开式系统复杂,由于闭式系统工作完的油液不回油箱,油液的散热和过滤的条件较开式系统差。
为了补偿系统中的泄漏,通常需要一个小容量的补油泵进行补油和散热,因此这种系统实际上是一个半闭式系统。
一般情况下,闭式系统中的执行元件若采用双作用单活塞杆液压缸时,由于大小腔流量不等,在工作过程中,会使功率利用率下降。