課程設(shè)計-設(shè)計一臺上料機(jī)液壓系統(tǒng)

一、設(shè)計題 二、負(fù)載分 負(fù)載與運(yùn)動分 負(fù)載動力分 負(fù)載圖與運(yùn)動圖的繪 三、設(shè)計方案擬 3.1系統(tǒng)圖的擬 3.2系統(tǒng)原理 3.3缸的設(shè) 四、主要參數(shù)計 初選缸工作壓 計算缸主要尺 活塞桿穩(wěn)定性校 計算循環(huán)中各個工作階段的缸壓力，流量和功 五、元件選 確定泵的型號及電功 選擇閥類元件及輔助元 系統(tǒng)原理圖上部分閥類功能六 系統(tǒng)性能驗 驗算系統(tǒng)壓力損 驗算系統(tǒng)發(fā)熱與溫 七、小 八、參考文 一、設(shè)計題→慢速上升→停留→快速下降的工作循環(huán)。其結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。其垂直上升工作的重力為5000N，滑臺的重量為1000N，快速上升的行程為350mm，其最小速度為45mms;慢速上升行程為100mm，其最小速度為8mms；快速下90，滑臺與導(dǎo)軌的最大間隙為2mm，啟動加速與時間均為0.5s，缸的機(jī)械效率（考慮密封阻力）0.91。1二、負(fù)載分、負(fù)載與運(yùn)動分 、負(fù)載動力分FLFG50001000NFf

2FN120N,0.20.1靜摩擦負(fù)載 動摩擦負(fù)載

慣性負(fù)載為運(yùn)動部件在起動和制動的過程中可按

FmaGG---運(yùn)動部件的重量gg9.8ms△t---起動或制動時間

△v---速度變化值（ms

g加

Gv60000.045N g

Gv60000.0450.008N g

制

Gv60000.008N g

Gv60000.055N g

Fa5Fa4慮滑臺2的重量。則缸各階段中的負(fù)載如表1所示m表 缸各階段中的負(fù)

0.91總負(fù)載缸推力FFfsFLFFLFfdFa1FFfdFLFFLFfdFaFFLFFFLFfdFa3FFfdFaFFFFfdFa5--2.3．2所示。三、設(shè)計方案擬3.1．系統(tǒng)圖的擬供油方式從工況圖分析可知，該系統(tǒng)在快上和快下時所需的流量較方式顯然是不適合的，宜選聯(lián)式定量葉片泵作為油源。調(diào)速回路由工況可知可知，該系統(tǒng)在慢速時速度需要調(diào)節(jié)，考慮速度換接回路由于快上和滿上之間速度需要換接，但對換接到位平衡及鎖緊為防止在上端停留時重物下落和在停留期間內(nèi)保持重物的位置，特在缸的下腔(無桿腔)進(jìn)油設(shè)置了液控單向閥；另一方（5）本系統(tǒng)的換向采用三位四通Y型中位機(jī)能的電磁換向閥，下圖 系統(tǒng)原 。360的往復(fù)擺動，輸出轉(zhuǎn)矩和角速度缸除單個使用外，還可以幾個組合起來和其他機(jī)構(gòu)組合。續(xù)計算1）缸體與缸蓋的連接形式常用的連接方式法蘭連接、螺紋連接、外半環(huán)連3）活塞桿導(dǎo)向部分的結(jié)構(gòu)活塞桿導(dǎo)向部分的結(jié)構(gòu)，包括活塞桿與端蓋、導(dǎo)4）活塞及活塞桿處密封圈的選用活塞及活塞桿處密封圈的選用，應(yīng)根據(jù)密密封圈。常見的密封圈類型：O型圈，O型圈加擋圈，高底唇Y(jié)型圈，Y型圈，5）缸的緩沖裝置缸帶動工作部件運(yùn)動時，因運(yùn)動件的質(zhì)量大，運(yùn)6）缸排氣裝置對于速度穩(wěn)定性要求的機(jī)床缸，則需要設(shè)置排氣裝正確確定缸的安裝固定方式但 缸只能一端定位。材料---灰鑄鐵:HT200,HT350;鑄鋼粗糙度---缸內(nèi)圓柱表面粗糙度為Ra0.2~技術(shù)要求：aH8-H9b6H材料---灰鑄鐵Ra0.8~f7~f9H8。材料---實心：35，45：35，45Ra0.4~0.8m技術(shù)要求：abH8f7H8材料---35，45（耐磨）鑄鐵Ra0.8~1.6m技術(shù)要求：同軸度不大于Ra技術(shù)要求：a60%~80%b外徑D四、主要參數(shù)的計初選缸的工作壓2.0MPa計 缸的主要尺AF

式中 F---缸上的外負(fù)p---缸的有效工作壓 A---所求缸有有效工面P4AP4

m220

33.36104m2433.36433.36

m6.52102D2 D2d 按標(biāo)準(zhǔn)取d25mm 缸的有效作用面積為

d

A1

6.32cm24

A1D2d26.322.52cm2 因為活塞桿總行程為450mm25mm，ld450251810 缸一端支承一端鉸JAJA

4.9108Pa系數(shù)

，柔性系數(shù)

1

，rk

d6.25

，因為1l721

22

k4.9108252 N197413.15N 450 1 l

250006.25 2k 2k 取其安全系數(shù)nk4Fk197413.15N49353.29 計算循環(huán)中各個工作階段的缸壓力，流量和功求缸的最大流q快上A1v快上31.q慢上A1v慢上31.1q快下A2v快下26. 缸壓力、流量和功率如表2所示。表2 pL由表2可繪制出缸的工況圖，如圖3所示五、元件的選確定泵的型號及電功缸在整個工作循環(huán)中最大工作壓力為1.93Mpa，由于該系統(tǒng)比較簡單，所以取其壓力損失p0.4Mpa，所以泵的工作壓力為q兩個泵同時向系統(tǒng)供油時，若回路中泄漏按10％計算，則兩個泵的總流量應(yīng) 1.18.67L/min9.537L/min，由于溢流閥最小穩(wěn)定流量為qp得少于4.5L/min。根據(jù)以上壓力和流量的數(shù)值查產(chǎn) 額定壓力為6.3Mpa，容積效 的電的功率可由泵的工作壓力（2.33Mpa）和輸出流量（當(dāng)電轉(zhuǎn)q為910r/min 26.39100.85103L/min9.75L/min求qPPp

ppqp

2.3310660

W ，擬定選用電的型號為Y90S-6,功率為750W，額定轉(zhuǎn)速為910r/min。 /(L.min1XLX-06-2YB1-3I-4XY-5PB-67XI-89QI-Y—K-電Y90S-P8mm10mm的紫銅管P油箱：油箱容積根據(jù)泵的流量計算，取其體單向閥I-《元件產(chǎn)品樣本》立新件廠

V(5~7)q,重量（㎏㎜I-外形尺寸外控順序閥XY-《元件產(chǎn)品樣本》立新件廠重量（㎏閥徑XY-外形尺寸構(gòu)溢流 PB-《元件產(chǎn)品樣本》立新件廠重量（㎏閥徑PB-

重量（㎏壓力（㎜壓力損失（㎏/㎜泄漏 接口尺寸單向順序閥XI-B10B重量（㎏閥徑XI-液控單向閥IY-25B重量（㎏（㎏/㎜（㎏/㎜（㎏/㎜約小于主壓力

壓力（㎏㎜（㎏/㎜泄漏 單向調(diào)速閥QI-10B工作壓力（㎏/㎜QI-外形尺寸壓力表Y—Y彈簧壓力表100壓力表直徑 T徑向有壓力表開關(guān)K-電Y90S-0.75系統(tǒng)原理圖上部分閥類功溢流閥結(jié)構(gòu)原理及應(yīng)結(jié)構(gòu)原理：圖1DBD型直動式溢流閥的結(jié)構(gòu)原理圖。進(jìn)油口的壓力應(yīng)用：1）起安全閥作用（防止系統(tǒng)過載）溢流閥起安全閥作用時，多余油液排回油箱而維持系統(tǒng)壓力基本恒定。3）使系統(tǒng)卸荷先導(dǎo)式溢流閥的控制口通油箱，就可以利用溢流閥使系統(tǒng)卸荷。4）調(diào)壓在先導(dǎo)式溢流閥的控制口上接調(diào)壓閥，能實現(xiàn)調(diào)壓。順序不同，分別稱為順序閥、背壓閥、卸荷閥和平衡閥。調(diào)速（2）雙作用葉片（1）結(jié)構(gòu)原理及功用：單作用：葉片是鑲嵌在槽里的，可以自由滑動，當(dāng)（與吸油口相連（與排油口相連濾油行元件（如桿、馬達(dá)）的換向或啟停。六、系統(tǒng)的性能驗6.1根據(jù)計算慢上時管道內(nèi)的油液流動速度約,通過的流量為1.5Lmin,數(shù)值較小，主要壓力損失為調(diào)速閥兩端的壓降；此時功率損失最大；的變化，其快上時缸的速度為v1qp

9.75 6031.17

52mm9.751049.75104106A

ms3.23m⑴沿程壓力損失首先要判別管中的流態(tài)，設(shè)系統(tǒng)采用N32油。室溫

1.0104mm2

Revdv3.23810 258.4

則阻力損失系數(shù)75Re75258.40.29m890m3

，則其進(jìn)油的沿程壓力損失p1

lv2 810 ⑵局部壓力損失 qn和pn，則當(dāng)通過閥的流量為qpvpvp qn 因為GE系列10mm通經(jīng)的閥的額定流量為63L/min，疊加閥10mm通經(jīng)系列同理，快上時回 的流

A1A

油路油管中的流速v8.2110

604

8210

ms2.72m

。由此可計算出Revd/v2.72

1.0104

(層流)75Re0.345plv2 9002.722.72Pa2.87100000d 810 pp1A2p20.3370.033726.26(0.2870.0287)MPa 原設(shè)p0.4MPa，這與計算結(jié)果略有差異，應(yīng)用計算出的結(jié)果來確定系 2.6Mpa0.3-0.5Mpa，所以取溢流閥調(diào)3.0Mpap

Pa3.2105Pa0.32MPap背p

0.4Mpa6.2.驗算系統(tǒng)的發(fā)熱與溫根據(jù)以上的計算可知，在快上時 的輸入功率PPP

60

W2.6106

60

563.33W

W3.0106

325W1上時其有用功率為P1

W313.63W276.75W略大于快上時的功率損249.7W，現(xiàn)以較大的值來校核其熱平衡，求出發(fā)熱溫升。設(shè)油箱的三個邊長在111~123范圍內(nèi)，則散熱面積為A0.0653V

702m2

h