液壓設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)一臺校正壓裝液壓機(jī)的液壓系統(tǒng)

目錄前言：設(shè)計(jì)任務(wù)書3一、工作條件分析6二。負(fù)荷循環(huán)圖和速度循環(huán)圖的繪制73.繪制液壓系統(tǒng)示意圖1.供油方法的確定82.調(diào)速方式的選擇.83.液壓系統(tǒng)液壓部件的計(jì)算和選擇94.液壓閥的選擇116.液壓油箱的容積實(shí)際上是127.液壓缸12的壁厚和外徑的計(jì)算8.液壓缸12工作行程的確定9.氣缸蓋厚度的確定1210.確定最小測向長度1311.氣缸長度的確定13四.液壓系統(tǒng)的校核計(jì)算1.壓力損失的計(jì)算132.系統(tǒng)溫升驗(yàn)算153.螺栓檢查16V.設(shè)計(jì)總結(jié)17參考文獻(xiàn)18程序一、設(shè)計(jì)目的和要求：設(shè)計(jì)目的液壓傳動課程設(shè)計(jì)是該課程的綜合實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。通過這一教學(xué)環(huán)節(jié)，需要實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo)：1.鞏固和深化所學(xué)知識，掌握液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)和計(jì)算的一般方法和步驟，培養(yǎng)學(xué)生的工程設(shè)計(jì)能力、綜合問題分析和解決問題的能力；2.正確合理地確定執(zhí)行機(jī)構(gòu)，選擇標(biāo)準(zhǔn)液壓元件；能夠熟練使用基本液壓回路，并將其組合成滿足基本性能要求的液壓系統(tǒng)；3.熟悉并會使用相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)、部頒標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)手冊、產(chǎn)品樣品及其他技術(shù)數(shù)據(jù)。培養(yǎng)學(xué)生在計(jì)算、繪圖、應(yīng)用設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)估算、考慮技術(shù)決策、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)等方面的基本技能，以提高這些技能的水平。設(shè)計(jì)要求1.設(shè)計(jì)必須從實(shí)際出發(fā)，考慮實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性、先進(jìn)性和操作維護(hù)方便性。如果可以用一個(gè)簡單的循環(huán)來滿足系統(tǒng)的要求，就沒有必要過分強(qiáng)調(diào)進(jìn)步。越先進(jìn)越好。同樣，在安全性和便利性要求較高的地方，應(yīng)采用更多的部件或性能更好的部件，而簡單性和經(jīng)濟(jì)性不能分開考慮。2.獨(dú)立完成設(shè)計(jì)。類似機(jī)器的數(shù)據(jù)可以在設(shè)計(jì)過程中收集和參考，但必須在消化后深入理解和學(xué)習(xí)。不能簡單地復(fù)制；3.在課程設(shè)計(jì)過程中，隨時(shí)復(fù)習(xí)液壓元件的工作原理、基本回路和典型系統(tǒng)的組成，并積極思考。你不能直接向老師要答案。4.液壓傳動課程設(shè)計(jì)的主題都是中等復(fù)雜液壓設(shè)備的液壓傳動裝置設(shè)計(jì)。具體主題將由講師指定并附上。5.液壓傳動課程設(shè)計(jì)一般要求學(xué)生完成以下任務(wù)：(1)設(shè)計(jì)計(jì)算說明；液壓傳動系統(tǒng)示意圖(3號圖，包括工作循環(huán)圖和電磁鐵動作順序表)。二、設(shè)計(jì)內(nèi)容和步驟設(shè)計(jì)內(nèi)容1.液壓系統(tǒng)工況分析，繪制負(fù)荷和速度循環(huán)圖；2.進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，繪制液壓系統(tǒng)原理圖；3.計(jì)算和選擇液壓元件；4.檢查液壓系統(tǒng)的性能；設(shè)計(jì)步驟以常規(guī)設(shè)計(jì)為例，課程設(shè)計(jì)可分為以下幾個(gè)階段。1.清晰的設(shè)計(jì)要求(1)閱讀和學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)任務(wù)書，明確設(shè)計(jì)任務(wù)和要求；分析設(shè)計(jì)主題，了解原始數(shù)據(jù)和工作條件。(2)參考本書的相關(guān)內(nèi)容，定義和制定設(shè)計(jì)過程和進(jìn)度。2.進(jìn)行工況分析(1)繪制速度-位移曲線，找出最大速度點(diǎn)；繪制荷載-位移曲線，找出最大荷載點(diǎn)。需要計(jì)算每個(gè)階段液壓缸上的負(fù)載。為了簡單明了，它可以在列表中計(jì)算。工作條件計(jì)算公式氣缸負(fù)載荷f氣缸推力F/cm開始運(yùn)動加速率進(jìn)來吧工作進(jìn)展快速撤退注：cm氣缸的機(jī)械效率取cm=0.9。(3)確定液壓缸的尺寸在確定液壓缸的尺寸之前，應(yīng)根據(jù)教材選擇液壓缸的類型，根據(jù)設(shè)備的速度要求確定d/D比，選擇液壓缸的工作壓力，然后計(jì)算活塞的有效面積。通過計(jì)算確定的液壓缸和活塞桿的直徑必須根據(jù)直徑標(biāo)準(zhǔn)系列進(jìn)行四舍五入。計(jì)算時(shí)應(yīng)注意液壓缸的背壓。背壓可根據(jù)下表進(jìn)行選擇。系統(tǒng)發(fā)育類型背壓(MPa)節(jié)流閥在回路上的調(diào)速系統(tǒng)0.20.5回路上帶有背壓閥或調(diào)速閥的進(jìn)料系統(tǒng)0.51.5閉路(拉床、龍門刨床等。)使用輔助泵補(bǔ)充機(jī)油11.5(4)繪制液壓缸工況圖液壓缸工況圖包括壓力循環(huán)圖、流量循環(huán)圖和功率循環(huán)圖。繪圖的目的是方便地找出最大壓力點(diǎn)、最大流量點(diǎn)和最大功率點(diǎn)。計(jì)算過程可以制成表格。每級壓力、流量和功率值工作條件負(fù)載F(N)液壓缸計(jì)算公式回油室壓力流入流量進(jìn)氣壓力輸入功率快進(jìn)(差分)開始加速等速工作進(jìn)展快速撤退開始加速等速3.進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，繪制液壓系統(tǒng)原理圖方案設(shè)計(jì)包括供油方式、速度控制回路、變速控制方式、系統(tǒng)安全可靠性(平衡、鎖定)和節(jié)能性能方案的比較。根據(jù)工況分析選擇合理的基本回路，將這些回路組合成一個(gè)液壓系統(tǒng)，初步繪制出液壓系統(tǒng)原理圖。選擇基本液壓回路時(shí)，最重要的是確定速度控制回路。應(yīng)考慮環(huán)路速度范圍、低速穩(wěn)定性、效率等問題，同時(shí)盡量實(shí)現(xiàn)簡單的結(jié)構(gòu)和低成本。4.計(jì)算并選擇液壓元件(1)計(jì)算液壓泵的工作壓力計(jì)算液壓泵的流量(3)選擇液壓泵的規(guī)格(4)計(jì)算功率并選擇原動機(jī)(5)選擇控制閥6選擇液壓輔助部件5.檢查液壓系統(tǒng)性能(1)檢查液壓系統(tǒng)的效率檢查液壓系統(tǒng)的溫升6.繪制正式工作圖表，準(zhǔn)備課程設(shè)計(jì)計(jì)算說明(1)液壓傳動系統(tǒng)示意圖(3號圖，包括工作循環(huán)圖和電磁鐵動作順序表)組織課程設(shè)計(jì)和計(jì)算說明液壓系統(tǒng)示意圖的標(biāo)題欄如下：映像名對比示例圖號數(shù)字制定計(jì)劃每日周期重量總計(jì)自身利益手指引導(dǎo)每日周期襄樊學(xué)院回顧每日周期三。安排根據(jù)教學(xué)計(jì)劃，液壓傳動課程設(shè)計(jì)總學(xué)時(shí)為1周，其時(shí)間安排和時(shí)間分布大致如下：序列號設(shè)置血糖儀的內(nèi)部容積天數(shù)(大約)1設(shè)計(jì)準(zhǔn)備0.5(約10%)2液壓系統(tǒng)工況分析，繪制負(fù)荷和速度循環(huán)圖。0.5(約10%)3進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，繪制液壓系統(tǒng)原理圖。1.5(約30%)4液壓元件的計(jì)算和選擇1(約20%)5檢查液壓系統(tǒng)性能0.5(約10%)6畫一張正式的工作圖表，準(zhǔn)備一份課程設(shè)計(jì)手冊。0.5(約10%)7設(shè)計(jì)總結(jié)0.5(約10%)總數(shù)5四.設(shè)計(jì)主題設(shè)計(jì)一個(gè)液壓系統(tǒng)3.慣性負(fù)載F=1000N取液壓缸機(jī)械效率=0.9，則液壓缸在工作階段的負(fù)載值如下：使用狀態(tài)計(jì)算公式氣缸載荷f/N起動加速度F=(F)/2222快速下降F=F/1111低壓F=(F)/12222快速返回F=F/1111二。負(fù)荷循環(huán)圖和速度循環(huán)圖的繪制速度循環(huán)圖：負(fù)載循環(huán)圖：四、繪制液壓系統(tǒng)圖1.確保供油方式采用限壓變量泵，因?yàn)楣ぷ魉俣群涂焖僖苿铀俣认嗖詈艽蟆?.調(diào)速方式的選擇(1)進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路選用調(diào)速回路，因?yàn)橐簤合到y(tǒng)功率小，只有正負(fù)載。(2)為了具有良好的低速穩(wěn)定性和負(fù)載特性，可以選擇調(diào)速閥進(jìn)行調(diào)速，并在液壓缸回路上設(shè)置背壓。(3)由于工作速度和快速移動速度的不同，速度轉(zhuǎn)換電路和快速電路有很大的不同。為了平穩(wěn)切換，選擇由行程閥控制的切換回路。差動電路實(shí)現(xiàn)快速運(yùn)動。(4)為了順利換向，換向回路選用電液換向閥。為了實(shí)現(xiàn)液壓缸的介質(zhì)停止和差動連接，采用了三位五通閥。(5)壓力控制回路采用換向閥式低壓卸荷回路，降低了能耗，結(jié)構(gòu)相對簡單。組合完整的液壓系統(tǒng)如圖所示：3.液壓系統(tǒng)的計(jì)算和液壓元件的選擇(1)液壓缸主要尺寸的確定1)工作壓力P的確定。根據(jù)負(fù)載大小和機(jī)器類型，通過查閱手冊中的表格，可以初步確定工作壓力P為2MPa。2)計(jì)算液壓缸的內(nèi)徑d和活塞桿的直徑d。為了使液壓缸的快進(jìn)和快退速度相等，選擇單桿活塞缸差動連接方式實(shí)現(xiàn)快進(jìn)，液壓缸的兩個(gè)有效面積設(shè)為A和A，A=2A即，d=0.707d。為了防止鉆井過程中的正向沖洗，液壓缸的回油腔的背壓被選擇為0.6MPa，而當(dāng)液壓缸快速后退時(shí)，液壓缸的背壓被選擇為0.5 Mpa。從液壓缸在工作狀態(tài)下的平衡力平衡方程PA=PA F，可以得出a=F/(P-0.5 P)=72厘米液壓缸的內(nèi)徑d為D=9.57cm厘米，四舍五入至10厘米從d=0.707D開始，四舍五入d=8厘米根據(jù)手動查找表，取氣缸直徑D=100(毫米)和活塞桿直徑系列d=80(毫米)將兩個(gè)液壓缸的d和d分別取為100毫米和80毫米。調(diào)速閥用于工作過程中的調(diào)速，最小穩(wěn)定流量q=0.05L升/分液壓缸實(shí)際所需流量的計(jì)算：工作期間所需的流量：Q=24L/min快速怠速所需的流量：Q=240升/分鐘(2)計(jì)算工作循環(huán)各階段液壓缸的壓力、流量和功率值使用狀態(tài)計(jì)算公式載荷F(千牛)回油室壓力p2輸入流進(jìn)氣室壓力p1輸入功率p起動加速度等速P=問=答-答P=Pq22221111P=P 0.5-0.501.100.88-0.44工作進(jìn)展P=q=AvP=P q122220.60.36000.28804.020.5760.720快速撤退和加速等速P=q=AvP=P q222211110.50.5-0.14401.791.55-0.2880(3)選擇液壓泵的規(guī)格1.液壓泵的選擇根據(jù)對以往工況的分析，根據(jù)最大壓力和液壓主機(jī)的類型，初步確定上液壓泵的工作壓力為2MPa。考慮到進(jìn)出油管路上閥門和管道的壓力損失為0.5兆帕(包括轉(zhuǎn)換到進(jìn)油室的回油管路上的壓力損失)，液壓泵的最高工作壓力為p=(2.52.5 * 25%)=3.125兆帕以上計(jì)算結(jié)果是系統(tǒng)的靜壓?？紤]到系統(tǒng)在各種工況過渡階段的動態(tài)壓力往往超過靜態(tài)壓力，另外，考慮到一定的壓力儲備和保證泵的使用壽命，其正常工作壓力約為t從以上可以看出，當(dāng)液壓泵的供油壓力值為26Mpa，流量為所選泵的流量值時(shí)，該液壓系統(tǒng)的最大功率出現(xiàn)在工作缸壓緊階段。液壓泵的總效率。柱塞泵為0.82。如果選擇1000轉(zhuǎn)/分鐘的電機(jī)，驅(qū)動電機(jī)的功率為選擇額定功率為18.5千瓦的電機(jī)。額定速度為1000轉(zhuǎn)/分鐘4.液壓閥的選擇根據(jù)繪制的液壓系統(tǒng)圖，液壓部件的規(guī)格根據(jù)通過每個(gè)部件的最大流量來選擇。選定的液壓部件如表所示。六、輔助部件的選擇序列號組件名稱預(yù)計(jì)吞吐量模型規(guī)格1斜盤式柱塞泵156.863 CY14-1B32兆帕，驅(qū)動功率59.2千牛頓2WU篩網(wǎng)過濾器160吳-160*18040通徑，壓力損失0.01兆帕3直接作用溢流閥120DBT1/315G2410通徑，32兆帕，板連接4背壓閥80YF3-10B10直徑，21Mpa，板連接5兩位雙向手動電磁閥8022EF3-E10B6三位四通電磁閥10034DO-B10H-T10通徑，壓