液壓與氣壓傳動(dòng)課程設(shè)計(jì)說明書

0未來《液壓與氣壓傳動(dòng)》課程設(shè)計(jì)說明書題目：專用銑床液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1未來本次設(shè)計(jì)，主要是運(yùn)用所學(xué)的《液壓與氣壓傳動(dòng)》課程有關(guān)知識(shí)，根據(jù)一些具體情況綜合運(yùn)用自己學(xué)過的有關(guān)基礎(chǔ)獨(dú)立工作能力。液壓系統(tǒng)是以電機(jī)提供動(dòng)力基礎(chǔ)，使用液壓泵將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為壓力，推動(dòng)液壓油。通過控制各種閥門改變液壓油的流向，從而推動(dòng)液壓缸做出不同行程、不同方向的動(dòng)作。完成各種設(shè)備不同的動(dòng)作需要。基本上目前形成的一個(gè)形式是越是先進(jìn)的系統(tǒng)越離不開液壓，而且所用液壓設(shè)備也越多，液壓已經(jīng)應(yīng)用于很多領(lǐng)域。而本次的液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)是指組成一個(gè)新的能量傳遞系統(tǒng)，以完成一項(xiàng)專門的任務(wù)。系統(tǒng)功能原理設(shè)計(jì)是根據(jù)主機(jī)的工藝目的或用途、工作循環(huán)、負(fù)載條件和主要技術(shù)要求，通過配置執(zhí)行元件，負(fù)載分析、運(yùn)動(dòng)分析及編制執(zhí)行元件的工況圖，對(duì)同類主機(jī)及其傳動(dòng)系統(tǒng)的分析比較，選擇設(shè)計(jì)參數(shù)，確定液壓系統(tǒng)的工作壓力、流量和執(zhí)行元件主要幾何參數(shù)等，擬定液壓系統(tǒng)方案和傳動(dòng)系統(tǒng)原理圖，并對(duì)組成系統(tǒng)的各標(biāo)準(zhǔn)液壓元件輔件進(jìn)行選型，最后對(duì)液壓系統(tǒng)的主要性能(壓力損失、發(fā)熱溫升等)進(jìn)行驗(yàn)算。2未來 1 第四章制定基本方案擬定液壓系統(tǒng)圖 11 3未來 液壓系統(tǒng)的性能 17 壓力損失P 17 -0-未來對(duì)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求是設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)的依據(jù)，設(shè)計(jì)前必須將它搞清楚。以及在這說明書中需要做什么，分為2)負(fù)載分析，作執(zhí)行元件負(fù)載、速度圖；3)確定執(zhí)行元件主參數(shù)：確定系統(tǒng)最大工作壓力，液壓缸主要結(jié)構(gòu)尺寸，計(jì)算各液壓缸工作階段流量，壓7)繪制液壓系統(tǒng)工作原理圖，闡述系統(tǒng)工作原理。1)主機(jī)的用途、總體布局、主要結(jié)構(gòu)，主機(jī)對(duì)液壓裝置的位置和空間尺寸的限制。2)主機(jī)的工藝流程或工作循環(huán)、技術(shù)參數(shù)與性能要求。3)作業(yè)環(huán)境與條件等。1.3明確主機(jī)對(duì)液壓系統(tǒng)提出的任務(wù)和要求1)主機(jī)要求液壓系統(tǒng)完成的動(dòng)作和功能，執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)方式(轉(zhuǎn)動(dòng)、移動(dòng)或擺動(dòng))、動(dòng)作循環(huán)及其工作范圍。2)外界負(fù)載大小、性質(zhì)及變化范圍，執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)速度大小及變化范圍。3)各液壓執(zhí)行元件的動(dòng)作順序、轉(zhuǎn)換及互鎖要求。定位和轉(zhuǎn)換精度、停留時(shí)間、自動(dòng)化程度、工作效率、噪聲等方面的要求，對(duì)于高精度、高生產(chǎn)率的自動(dòng)化主機(jī)，不僅會(huì)對(duì)液壓系統(tǒng)提出靜態(tài)性能指標(biāo)，往往還會(huì)提出動(dòng)態(tài)性能指1)明確液壓系統(tǒng)的工作條件和環(huán)境條件，如環(huán)境的溫度、濕度、污染和振動(dòng)沖擊情況。有無腐蝕性和易燃性物質(zhì)存在，這牽涉到液壓元件和工作介質(zhì)的選用，也牽涉到所需采用的防護(hù)措施等。2)對(duì)液壓系統(tǒng)的重量、外形尺寸、經(jīng)濟(jì)性等方面的要根據(jù)車床的總體布局及技術(shù)要求，選擇缸筒固定的單桿活塞液壓缸作為驅(qū)動(dòng)車削動(dòng)力頭實(shí)現(xiàn)經(jīng)給運(yùn)動(dòng)的液壓執(zhí)行-2-未來要求：在分析機(jī)器的工作情況(工況)的基礎(chǔ)上，確定液動(dòng)機(jī)(液壓缸和液壓馬達(dá))的負(fù)載、速度、調(diào)速范圍、功率大小、動(dòng)作循環(huán)、自動(dòng)化程度等并繪制出工況圖。運(yùn)動(dòng)分析就是對(duì)執(zhí)行元件在整個(gè)工作循環(huán)中各階段所要求的運(yùn)動(dòng)速度進(jìn)行分析，速度圖即是用圖形將這種分析結(jié)果表示出來的圖形。速度圖一般用速度—時(shí)間(v—t)或速度—位移(v—l)曲線表示。圖1(a)為一機(jī)床進(jìn)給油缸的動(dòng)作循環(huán)圖例，及圖1(b)是其相應(yīng)的速度圖例2.2負(fù)載分析FGF0+0)=525NfssnfddnD4.5nF=30%F=0.31042.2=312.66Nmdms阻力估取為靜密封摩擦阻力的30%-4-未來工工況快進(jìn)加速恒速速恒速計(jì)算公式F=F+FfsmsGvfd2gtmdF=F+FfdmdF=F+F+FefdmdF=F+FfsmsGvfd2gtmdF=F+FfdmdF=F++FF=F++F退表2-2液壓系統(tǒng)中背壓力的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)簡(jiǎn)單系統(tǒng)和一般輕載的節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)回油路帶調(diào)速閥的節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)回油路帶背壓閥采用帶補(bǔ)油泵的閉式回路如鍛壓機(jī)械系統(tǒng)/MPa0.2~0.50.5~0.80.5~1.50.8~1.5比中、低壓系統(tǒng)高(50~100)%初算時(shí)背壓可忽略不計(jì)(0~8MPa)中、高壓系統(tǒng)(8~16MPa)高壓系統(tǒng)(16~32MPa)-5-未來3.1預(yù)選系統(tǒng)壓力由表2-1可看出，最大負(fù)載出現(xiàn)在工進(jìn)階段，其最大值為：設(shè)計(jì)壓力/Mpa~1302.5~353.2計(jì)算液壓缸主要結(jié)構(gòu)尺寸為了滿足動(dòng)力頭快速進(jìn)退速度相等的要求并減少液壓泵的流桿腔與有桿腔的有效面積A與A應(yīng)滿足A=2A,即活塞桿直徑d和液12123.2.1計(jì)算液壓缸的內(nèi)徑F594從而得液壓缸內(nèi)徑DA482.5510一4=0.103m=103mm3.143.2.2計(jì)算液壓缸活塞直徑因A=2A，故將活塞桿直徑為2實(shí)際有效面積244244312minmin v4min結(jié)果表明活塞面積可滿足最低穩(wěn)定速度的要求。3.3計(jì)算工進(jìn)時(shí)的實(shí)際工作壓力21A78.501041壓力3.4液壓缸各工況所需的流量3.5其他工作階段的壓力、流量和功率工作循環(huán)中各階段的壓力、流量和功率計(jì)計(jì)算公式Fnp=cm131Fnp=cm1Fnp=cm121+AP2A322A1A2工作階段快啟動(dòng)進(jìn)加速恒速速恒速————率————————4.1制定基本方案5.1液壓泵和驅(qū)動(dòng)電機(jī)的選擇由表3-2可以查得液壓缸的最高工作壓力出現(xiàn)在工進(jìn)階段，即p=1.05MPa，此時(shí)缸的輸入流量較小，泵至缸間的進(jìn)油路壓力損失1k根據(jù)系統(tǒng)所需流量，擬初選限壓式變量液壓泵的轉(zhuǎn)速為n=1200r/min，泵的容積效率n=0.75，可算得泵的排量參考值為vV=1000qv=100016.02=17.8mL/rgnn12000.75v速為n=1200r/min，取容積效率n=0.75，倒推算得泵的額定流量為vq=Vnn=3012000.7510一3=27L/minpv符合達(dá)到最大，其值為P=84.152W，故按此階段的液壓泵所需驅(qū)動(dòng)功p1已知泵的總效率為n=0.70，所以液壓泵在工進(jìn)階段時(shí)所需的驅(qū)動(dòng)功vpn0.8060103P查設(shè)計(jì)手冊(cè)，選用Y系列(IP44)中規(guī)格相近的Y801-4型立式5.2其他液壓元件的選擇油箱容量計(jì)算，本系統(tǒng)屬于低壓系統(tǒng)，故取經(jīng)驗(yàn)系數(shù)a=3，得P查(JB/T7938-1999)取油箱公稱容量為100L。力過濾器—力號(hào)—————YBX-B30MK-6BI-25BI-63B—變量泵壓力表溢流閥溢流閥單向閥調(diào)速閥液壓缸———————————3456789與管頭相連接的孔道，其直徑一般應(yīng)根據(jù)通過的流量和允許流頭螺紋小徑并攻螺紋vv—管中允許流速(見表)14-未來422.022103d=422.022103d=60吸3.1411d油管中的允許流速處36.1壓力損失的驗(yàn)算R=vd=121.6103=675e32ep入沿程壓力損失p的計(jì)算公式入p===4630Pap===4630Pa6.1.3局部壓力損失p局部壓力損失p的計(jì)算公式16-未來p=p本設(shè)計(jì)采用p=0.1p=0.14630=463Pa入6.2溫升的驗(yàn)算油液溫升tP540.11tk傳熱系數(shù)t參考資料【1】張利平.液壓與傳動(dòng)設(shè)計(jì)指南化學(xué)工業(yè)出版社【2】【3】【4】孫淑梅，蔡群.液壓與氣壓傳動(dòng)北京理工大學(xué)雷秀.液壓與氣壓傳動(dòng)機(jī)械工業(yè)出版社官忠范.液壓傳動(dòng)系統(tǒng)(第3版)機(jī)械工業(yè)出版社【5】【6】【7】【8】【9】【10】【11】【12】【13】【14】【15】【16】張力平.液壓傳動(dòng)技術(shù)適用問答機(jī)械工業(yè)出版社丁樹模，姚如一.液壓傳動(dòng)機(jī)械工業(yè)出