专业:机电设备维修与管理。
班级: 10级机电二班。
学生姓名:覃吻。
学号: 110034105
指导教师:邹艳红。
完成时间:2012-4-23
成员: 目录。
一、 设计题目 2
二、 明确液压系统的设计要求 2
三、 液压系统的设计计算 3
1. 进行工况分析,绘制出执行机构的负载图和速度图 3
1) 外负载: 3
2) 移动部件自重为g: 3
3) 惯性阻力: 3
4) 密封阻力: 3
5) 背压阻力: 3
2. 拟定液压系系统原理图 5
3. 确定液压缸主要尺寸 6
1) 工作压力的确定 6
2) 计算液压缸的内径d和活塞杆直径 6
3) 计算液压缸各运动阶段的压力、和功率 7
4. 确定液压缸的规格和电动机的功率 8
1) 计算液压泵的压力 8
2) 计算液压泵的流量 8
3) 选择液压泵的规格及型号 8
4) 确定电动机功率及型号 8
5. 液压元件及辅助元件的选择 9
1) 液压元件的选择 9
2) 油管的计算与选择 9
6. 油箱的容量确定 9
7. 液压系统的验算 9
1) 回路压力损失验算 8
2) 液压回路的效率 12
3) 液压系统的温升验算 12
四、油箱的设计计算 12
参考文献 13
设计一台小型油压机液压系统,其油压机工作循环为:快速下降——压制——保压——快速回退——原位停止。主要性能参数详见下表:
对油压机液压系统的基本要求是:
1)为完成一般的压制工艺,要求主缸驱动滑块实现“快速下降——压制——保压——快速回退——原位停止”的工作循环,具体要求可参看题目中的内容。
2)液压系统功率大,空行程和加压行程的速度差异大,因此要求功率利用合理。
3)油压机为高压大流量系统,对工作平稳性和安全性要求较高。
液压缸的负载主要包括:外负载、惯性阻力、重力、密封力和背压阀阻力。
压制时外负载: =36000n
快速回程时外负载: =7400n
g=3000n
f惯===646n
式中:g ——重力加速度。单位为。
g ——移动部件自重力。单位为。
— 在t时间内速度变化值。单位为。
— 启动加速段或减速制动段时间。单位为。
一般按经验取(f为总负载)
在在未完成液压系统设计之前,不知道密封装置的系数,无法计算。一般用液压缸的机械效率加以考虑,。
这是液压缸回油路上的阻力,初算时,其数值待系数确定后才能定下来。
根据以上分析,可计算出液压缸各动作阶段中负载,见表1:
表1根据表1得到工作循环负载图1和速度图2
由图1可见,最大负载发生在压制阶段为38000n
2、拟定液压系系统原理图。
工作压力可根据负载大小及设备类型来确定。
由文献《一》表2-1,根据=45000n,选定工作压力。
按,油缸的机械效率,由文献《一》式2-1:
由文献《一》表2-5,液压缸尺寸系列表,将直径圆整成标准直径d=140mm
由文献《一》表2-4,液压缸内径d与活塞杆直径d的关系,取。
由文献《一》表2-6,活塞杆直径系列,取d=70mm
无杆腔面积:
有杆腔面积:
按最低工进速度验算液压缸的最小稳定速度:
所以满足最小稳定速度要求。
根据上述所确定液压缸d和d以及工进时背压力,则可估算出液压缸各个工作阶段中的压力、流量和功率如表2所示。并以此用坐标法绘制出“液压缸工况图”,此图可直**出液压缸各运动阶段主要参数变化情况,如图4所示。
液压泵的工作压力应当考虑液压最高有效工作压力和管路系统的压力损失。
所以泵的工作压力为:
式中:液压泵的最大工作压力。
液压缸的最高有效工作压力。
管路系统的压力损失,取。
则: p泵=pi+=+1.02mpa
考虑各方面因素,取泵的实际额定压力p额=1.5p泵=1.51.02=1.53mpa
液压泵的最大流量应为。
式中:——同时动作各液缸所需流量之和的最大值, =57.7
k ——系统的泄漏系数,取。
则: 选功率限压式叶片泵。
由工况图可知,液压缸最大输入功率在快退阶段,可按此阶段估算电动机功率。由于工况图中的压力值不包括由泵到液压缸这段管路的压力损失,在快退时这段管路的压力损失若取,液压泵总效率。则电动机功率为:
速为。根据所拟定的液压原理图,进行计算和分析通过各液压元件的最大流量和最高工作压力,而后按液压元件样本来选择液压元件的规格。见表3
压油管内径:
吸油管内径:
油箱的容量。
主要验算液压缸在各运动阶段中的压力损失。若验算后与原估算值相差较大,就要进行修改。压力算出后,可以确定液压泵各运动阶段的输出压力及某些元件调整压力的参考值。
具体计算可将液压系统按工作阶段进行,例如快进,压制,快退等,按这些阶段,将管路划分成各条油流进液压缸,而后液压油从液压缸流回油箱的路线的管路,则每条管路的压力损失可由下式计算:
式中:——某工作阶段总的压力损失;
—液压油沿等径直管进入液压缸沿程压力损失值之和;
—液压油沿等径直管从液压缸流回油箱的沿程压力损失值之和;
—液压油进入液压缸所经过液压阀以外的各局部的压力损失值之总和;
—液压油从液压缸流回油箱所经过的除液压阀之外的各个局部压力损失之总和;
—液压油进入液压缸时所经过各阀类元件的局部压力损失总和;
—液压油从液压缸流回油箱所经过各阀类元件局部压力损失总和;
—液压油进入液压缸时液压缸的面积;
—液压油流回油箱时液压缸的面积。
和的计算方法是先用雷诺数判别流态,然后用相应的压力损失公式来计算,计算时必须事先知道管长l及管内径d,由于管长要在液压配管设计好后才能确定。所以下面只能假设一个数值进行计算。
和是指管路弯管、变径接头等,局部压力损失可按下式:
式中——局部阻力系数(可由有关液压传动设计手册查得);
—液压油的密度。
—液压油的平均速度。
此项计算也要在配管装置设计好后才能进行。
及是各阀的局部压力损失,可按下列公式:
式中——液压阀产品样本上列出的额定流量时局部压力损失;
q ——通过液压阀的实际流量;
—通过液压阀的额定流量。
另外若用差动连接快进时,管路总的压力损失应按下式计算:
式中——ab段总的压力损失,它包括沿程、局部及控制阀的压力损失;
—bc段总的压力损失,它包括沿程、局部及控制阀的压力损失;
—bd段总的压力损失,它包括沿程、局部及控制阀的压力损失;
—大腔液压缸面积;
—小腔液压缸面积。
现已知该液压系统的进、回油管长度均为2m,油管内径为,局部压力损失按进行估算,选用l-hl32液压油,其油温为时的运动粘度,油的密度。按上述计算方法,得出各工作阶段压力损失数值经计算后见表3。
随后计算出液压泵各运动阶段的输出压力,计算公式及计算数值见表4所示。表4
液压与气压传动课程设计
学院机电工程学院。指导老师曾红兵。学生姓名。班级。学号。时间2013.06 24 目录。一 课程设计要求3 二 设计计算 元件选择及验算3 1.运动分析4 2.负载分析4 3.负载图和速度图的绘制5 4.液压缸主要参数的确定6 5.液压系统图的拟定8 6.液压元件的选择9 7.液压系统的性能验算10...
液压与气压传动课程设计
目录。一 课程设计题目及其设计要求 1 二 系统工况分析与方案选择3 三 液压元件的计算与产品选择 6 四 主要部件的结构特点分析与强度校核计算 10 五 液压系统验算12 六 课程设计简单小结16 一 课程设计题目及其设计要求。1 某工厂设计一台钻镗专用机床,要求孔的加工精度为ti6级。要求该机床...
液压与气压传动课程设计
一 设计任务书。一 设计的目的和要求 设计的目的。液压传动课程设计是本课程的一个综合实践性教学环节,通过该教学环节,要求达到以下目的 1.巩固和深化已学知识,掌握液压系统设计计算的一般方法和步骤,培养学生工程设计能力和综合分析问题 解决问题能力 2.正确合理地确定执行机构,选用标准液压元件 能熟练地...