前言。液压机是制品成型生产中应用最广的设备之一,自19世纪问世以来发展很快,液压机在工作中的广泛适应性,使其在国民经济各部门获得了广泛的应用。由于液压机的液压系统和整机结构方面,已经比较成熟,目前国内外液压机的发展不仅体现在控制系统方面,也主要表现在高速化、高效化、低能耗;机电液一体化,以充分合理利用机械和电子的先进技术促进整个液压系统的完善;自动化、智能化,实现对系统的自动诊断和调整,具有故障预处理功能;液压元件集成化、标准化,以有效防止泄露和污染等四个方面。
作为液压机两大组成部分的主机和液压系统,由于技术发展趋于成熟,国内外机型无较大差距,主要差别在于加工工艺和安装方面。良好的工艺使机器在过滤、冷却及防止冲击和振动方面,有较明显改善。在油路结构设计方面,国内外液压机都趋向于集成化、封闭式设计,插装阀、叠加阀和复合化元件及系统在液压系统中得到较广泛的应用。
特别是集成块可以进行专业化的生产,其***、性能可靠而且设计的周期也比较短。
近年来在集成块基础上发展起来的新型液压元件组成的回路也有其独特的优点,它不需要另外的连接件其结构更为紧凑,体积也相对更小,重量也更轻无需管件连接,从而消除了因油管、接头引起的泄漏、振动和噪声。逻辑插装阀具有体积小、重量轻、密封性能好、功率损失小、动作速度快、易于集成的特点,从70年代初期开始出现,至今已得到了很快的发展。我国从2023年开始对这种阀进行研究和生产,并已将其广泛的应用于冶金、锻压等设备上,显示了很大的优越性。
液压机工艺用途广泛,适用于弯曲、翻边、拉伸、成型和冷挤压等冲压工艺,压力机是一种用静压来加工产品。适用于金属粉末制品的压制成型工艺和非金属材料,如塑料、玻璃钢、绝缘材料和磨料制品的压制成型工艺,也可适用于校正和压装等工艺。
由于需要进行多种工艺,液压机具有如下的特点:
1) 工作台较大,滑块行程较长,以满足多种工艺的要求;
2) 有顶出装置,以便于顶出工件;
3) 液压机具有点动、手动和半自动等工作方式,操作方便;
4) 液压机具有保压、延时和自动回程的功能,并能进行定压成型和定程成型的操作,特别适合于金属粉末和非金属粉末的压制;
5) 液压机的工作压力、压制速度和行程范围可随意调节,灵活性大。
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6m/min,加压速度为40~250mm/min,压制力为500000n,运动部件总重力为20000n,工作行程300mm,油缸垂直安装,设计该压力机的液压传动系统。
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:ft=50000n
2、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 ffs=0.2*50000=10000n
动摩擦阻力 ffd=0.1*50000=5000n
3、惯性负载 fm=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=0.2s
fm=(50000*3)/(9.8*0.2*60)=1276n
自重 g=20000n
液压缸在各工作阶段的外负载。
负载循环图如下。
图3-2三、 拟定液压系统原理。
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。
保压回路的功用是使系统在液压缸不动或因工件变形而产生微小位移的工况下能保持稳定不变的压力。考虑到设计要求,保压时间要达到5s,压力稳定性好。选用液控单向阀保压回路,则保压时间较长,压力稳定性高,选用y型三位四通换向阀,。
设计了自动补油回路,且保压时间由电气元件时间继电器控制。此回路完全适合于保压性能较高的高压系统,如液压机等。
自动补油的保压回路系统图的工作原理:按下起动按纽,3dt得电使油缸得都快进,5dt得电使油缸实现工进和保压,保压时的泄漏由油泵补充,使之能保压的时间较长。同时压力继电器还向时间继电器发出信号,使时间继电器开始延时。
保压时间由时间继电器在0-24min调节。
由一个先导式的溢流阀和一个两位三通的电磁换向阀组成的卸荷回路,当油缸不工作时5dt不得电,使之两位三通电磁换向阀处于接通状态使油泵卸荷,工作时让5dt得电,使之能到达溢流阀的工作压力。
另附页。1) 快速下行。按下起动按钮,电磁铁3dt通电。这时的油路进油路为:
变量泵1→换向阀3右位→压力继电器8→液压缸9上腔
回油路为:
液压缸下腔9→已打开的液控单向阀7→换向阀6右位→电磁阀3→油箱。
油路分析:变量泵1的液压油经过换向阀3的右位,液压油分两条油路:一条油路流经继电器8,另一条路走两位四通的换向阀。
使液压缸的上腔加压。液压缸9下腔通过液控单向阀7经过换向阀6的左位,再进入油缸的上腔。
2) 保压时的油路情况:
油路分析:当上腔快速下降到一定的时候,5dt得电换向由油泵保压,能让油缸的到恒定的压力,多余的油由溢流阀回到油箱。
3) 回程时的油路情况:
液压缸下腔回油路为:
变量泵1→换向阀6右位→两位四通换向阀的右位→液控单向阀7→液压油箱9的下腔。
液压缸上腔回油路为:
液压腔的上腔→压力继电器8→换向阀3右位→油箱。
1) 向上顶出当电磁铁2dt通电,4dt失电,三位四通换向阀3处于中位时,此时顶出缸的进油路为:
液压泵→换向阀3右位→液控单向阀7→单向溢流阀5→下液压缸下腔。
顶出缸的回油路为:
下液压缸上腔→换向阀3右位→油箱。
2)停留当下滑块上移动到其活塞碰到顶盖时,便可停留在这个位置上。
3)向下退回当停留结束时,即操作员取下工件时,启动开关,使电磁阀1dt通电(2dt断电),压力油进入顶出缸上腔,其下腔回油,下滑块下移。
四、 确定液压缸主要参数。
按液压机床类型初选液压缸的工作压力为25mpa,根据快进和快退速度要求采用,单杆活塞液压缸。快进时采用差动连接,这种情况下液压缸无杆腔工作面积应为有杆腔工作面积的6倍,即活塞杆直径与缸筒直径满足的关系。
f=490000n p=25mpa
d=×10-3 m d=160mm
dd=由前面工况分析,由最大压制力和液压主机类型,初定上液压泵的工作压力取为,考虑到进出油路上阀和管道的压力损失为(含回油路上的压力损失折算到进油腔),则液压泵的最高工作压力为。
上述计算所得的是系统的静态压力,考虑到系统在各种工况的过渡阶段出现的动态压力往往超过静态压力,另外考虑到一定压力贮备量,并确保泵的寿命,其正常工作压力为泵的额定压力的80%左右因此选泵的额定压力应满足:
液压泵的最大流量应为:
式中液压泵的最大流量。
同时动作的各执行所需流量之和的最大值,如果这时的溢流阀正进行工作,尚须加溢流阀的最小溢流量。
系统泄漏系数,一般取,现取。
qp=kl(∑q)max+∑△q=1.1*(393+2.5)=395.5l/min
1.选择液压泵的规格。
由于液压系统的工作压力高,负载压力大,功率大。大流量。所以选轴向柱塞变量泵。柱塞变量泵适用于负载大、功率大的机械设备(如龙门刨床、拉床、液压机),柱塞式变量泵有以下的特点:
1) 工作压力高。因为柱塞与缸孔加工容易,尺寸精度及表面质量可以达到很高的要求,油液泄漏小,容积效率高,能达到的工作压力,一般是(),最高可以达到。
2) 流量范围较大。因为只要适当加大柱塞直径或增加柱塞数目,流量变增大。
3) 改变柱塞的行程就能改变流量,容易制成各种变量型。
4) 柱塞油泵主要零件均受压,使材料强度得到充分利用,寿命长,单位功率重量小。但柱塞式变量泵的结构复杂。材料及加工精度要求高,加工量大,**昂贵。
根据以上算得的和在查阅相关手册《机械设计手册》成大先p20-195得:现选用,排量63ml/r,额定压力32mpa,额定转速1500r/min,驱动功率59.2kn,容积效率,重量71kg,容积效率达92%。
2.与液压泵匹配的电动机的选定。
由前面得知,本液压系统最大功率出现在工作缸压制阶段,这时液压泵的供油压力值为26mpa,流量为已选定泵的流量值。液压泵的总效率。柱塞泵为,取0.82。
液压与气压传动课程设计 小型液压机
计算说明书。设计题目。专业。班级。姓名。学号。指导教师。年 月 日。机械电子工程系。目录。第一章绪论 3 第二章工作状况分析 4 2.1 绘制并分析运动部件的速度循环图。4 2.2 分析并绘制部件负载图 4 第三章液压系统原理图的拟定 7 3.1 液压缸主要参数的确定 7 3.1.1 工作压力p的确...
液压与气压传动课程设计模版
机电工程学院。说明书。课题名称 卧式单面多轴钻孔组合机床液压系统。学生姓名 沈汝男学号 20100610143专业 机械制造及其自动化班级 10机制一班。成绩指导教师签字。目录。一 液压系统的题目及其设计要求 3 二 工况分析4 2.1负载分析4 2.2运动分析6 三 液压系统的参数设计7 3.1液...
课程设计模版
专业班级信息管理与信息系统09 xx班。学生姓名。指导教师侯立坤。设计时间 2011.12.26 至 2011.12.31 成绩。目录。1 课程设计任务综述 2 2 系统需求分析 2 2.1 组织结构分析 2 2.2 数据流程分析 2 2.3 系统功能分析 3 3 e r模型设计 3 4 关系模型设...