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1、◎湖北文理學(xué)院理工學(xué)院
機(jī)械與汽車工程系
液壓與氣壓傳動(dòng)
課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書
專業(yè)班級(jí)
姓 名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)老師
目錄
一、設(shè)計(jì)要求及數(shù)據(jù) 2
二、工況分析 2
2.1 工作負(fù)載 2
2.2 摩擦阻力 2
2.3 慣性負(fù)載 2
三、繪制負(fù)載圖,速度圖,運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖 3
速度循環(huán)圖 4
動(dòng)作循環(huán)圖 4
四、初步確定液壓缸的參數(shù) 4
4.1、初步確定參數(shù) 4
4.
2、2、計(jì)算液壓缸的尺寸 5
五、液壓缸工況 9
5.1 繪制液壓缸的工況圖 11
六.?dāng)M定液壓系統(tǒng)圖 8
6.1、選擇液壓基本回路 8
6.2、組成液壓系統(tǒng)圖 9
七、選擇液壓元件 13
7.1、確定液壓泵的容量及電機(jī)功率 13
7.2、控制閥的選擇 14
八、參考文獻(xiàn) 15
一、設(shè)計(jì)要求及數(shù)據(jù)
題目:
一臺(tái)專用銃床,銃頭驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率為7.5KW,銃刀直徑為120mm, 轉(zhuǎn)速為350r/min。工作行程為400mm,快進(jìn)、快退速度為6m/min, 工進(jìn)速度為60~1000mm/min,加、減速時(shí)間為0.05s。工作臺(tái)水平放 置,導(dǎo)軌摩擦系數(shù)為0.1
3、,運(yùn)動(dòng)部件總重量為4000N。試設(shè)計(jì)該機(jī)床 的液壓系統(tǒng)。
設(shè)計(jì)任務(wù):
(1) 完成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算,闡述液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的工作原理,并整 理出設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書;
(2) 繪制液壓傳動(dòng)系統(tǒng)圖;(A3圖紙,手繪)
(3) 確定液壓缸的結(jié)構(gòu)參數(shù);
(4) 選擇液壓元件及輔件,并列出元件明細(xì)表;
電動(dòng)機(jī)功
率
工作部件總重
快進(jìn)速
度
滑臺(tái)最大行
程
題目2
7.5KW
5000N
6m/min
450mm
題目3
8.5KW
6000N
6m/min
400mm
題目4
8.5KW
6500N
6.5m/mi n
400mm
題目5
9KW
4、6000N
6.5m/mi n
400mm
題目6
9KW
6500N
7m/min
400mm
題目7
8.5KW
5500N
7m/min
450mm
二、工況分析
2.1 工作負(fù)載
1000P 1000P 60*106 p 60*7.5*106
F = = 廠 = = N = 3410.46N
W V 兀Dn兀Dn 元 *350*120
60*1000
2.2 摩擦阻力
F = f(G + G ) = 0.2*(4000 +1500)N = 1100N
fj j 1 2
F = f (G + G ) = 0.1*(4000 +1500)
5、N = 550N
fd d 1 2
2.3 慣性負(fù)載
G + G、v z 4000 +1500 4.5
F 二(1 2) =( )* N 二840.98N
g gT 981 0.05*60
查液壓缸的機(jī)械效率耳=0.9,可計(jì)算出液壓缸在各個(gè)工作
cm
階段的負(fù)載情況,如下表所示:
液壓缸各個(gè)工作階段的負(fù)載情況
工況
負(fù)載計(jì)算公式
液壓缸負(fù)載F/n
液壓缸推力/
啟動(dòng) 加速 快進(jìn) 工進(jìn) 快退
F=F
力
F=F +F
fd g
F=F
fd
F=F +F
fd w
F=F
fd
1100
1390.98
550
3960.46
550
6、
1222.22
1545.53
611.11
4400.51
611.11
三、繪制負(fù)載圖,速度圖,運(yùn)動(dòng)循環(huán)圖 根據(jù)工況負(fù)載和已知速度v和v及行程S,可繪制負(fù)載圖及速
12
度圖,如下圖所示:
動(dòng)作循環(huán)圖
四、初步確定液壓缸的參數(shù)
4.1、初步確定參數(shù)
查各類液壓設(shè)備常用工作壓力初選
p = 2*106pa
4.2、計(jì)算液壓缸的
7、尺寸
選用差動(dòng)液壓缸,無(wú)桿腔與有桿腔的有效面積A二2A ;
12
回油路上由背壓閥或調(diào)壓閥。取背壓P2 = 8*l05pa ;回油管
2
路壓力損失人卩二5*105pa。
A
1
F 4400 . 51
二 M 2 二 33 .9
P - 0.5 P (17 - 8 / 2) * 10 5
1 2
D 二
:J4 A】/ “ 二 6.57
按 JB2183-77 取標(biāo)準(zhǔn)值 D=77mm
活塞桿的直徑d為:d=0.7D=0.7*70=49mm
取標(biāo)準(zhǔn)值 d=50mm
由此求得液壓缸實(shí)際有效工作面積
A
1
A
2
竺=HZicm2 = 19
8、.63 cm 2
4 4
(D 2 - d2)=
4
52 - 3.52)
cm 2 = 10 .01 cm 2
五、液壓缸工況
液壓缸各工作循環(huán)的負(fù)載、壓力、流量和功率數(shù)值表
工況
負(fù)載
F / N
回油腔
進(jìn)油腔
輸入流量
Ql /(L/min)
輸入
計(jì)算公式
壓力
p*105pa
壓力
p*105pa
功率
p/KW
啟
—
12.7
—
FA+AP
1222.22
尸AT
1 2
動(dòng)
快
加
1
9、345.53
P =P]+AP
Ap = 5
21.27
-
MW
1 2 1
進(jìn)
速
恒
611.11
Ap = 5
11.56
4.33
0.08
P=p Q
速
工進(jìn)
4400.51
8
26.5
1.96~0.12
0.08
F+AP p= q
A
1
1
Q=AV
1 2
P=p Q
1*
6
快
啟
1222.22
-
12.2
-
F+PA r
2
退
動(dòng)
10、
QA2V
繪制液壓缸的工況圖
工況圖
六.?dāng)M定液壓系統(tǒng)圖
6.1、選擇液壓基本回路
選擇調(diào)速回路。該系統(tǒng)的流量、壓力較小,可選用定
量泵和溢流閥組成的供油源,液壓系統(tǒng)功率小,滑臺(tái)運(yùn)動(dòng)
速度低,工作負(fù)載變化小,銑床加工有順銼和逆銼之分,
可采用進(jìn)流口節(jié)流的調(diào)速形式,具有承受負(fù)切削的能力,
選擇快速運(yùn)動(dòng)回路和換向回路。系統(tǒng)采用節(jié)流調(diào)速回 路后,不管采用什么油源形式都必須有單獨(dú)的油路直接通 向液壓缸兩腔,以實(shí)現(xiàn)快速運(yùn)動(dòng)。在本系統(tǒng)中,單桿液壓 缸要作差動(dòng)連接,為保證換向平穩(wěn),采用電液換向閥式換 接回路,如圖(b)
選擇速度換接回路。避免
11、液壓沖擊,宜選用行程閥來(lái)
控制速度換接,如圖(c)
b)
c)
6.2、組成液壓系統(tǒng)圖
根據(jù)各液壓基本回路組成液壓系統(tǒng)圖,如圖(d)
系統(tǒng)油路分析:
1)、快進(jìn)
進(jìn)油路:油箱f濾油器If油泵2-單向閥3-換向
閥4左位f行程閥5左位f液壓缸8右腔
回油路:液壓缸8左腔f換向閥4左位f單向閥9
f行程閥5左位f液壓缸8右腔
進(jìn)油路:油箱f濾油器1-油泵2f單向閥3f換向
閥4左位f調(diào)速閥6-液壓缸8右腔
回油路:液壓缸8左腔f換向閥4左位f溢流閥10
f順序閥11f油箱
3)、快退
進(jìn)油路:油箱f濾油器If油泵2-單向閥3-換向 閥4
12、右位f液壓缸8左腔
回油路:液壓缸8右腔f單向閥7-換向閥4右位 f單向閥13-油箱
七、選擇液壓元件
7.1、確定液壓泵的容量及電機(jī)功率
1) 、液壓泵
油路壓力損失△ P=0.5MPa,回油路泄露系數(shù)取1.1,則
液壓泵的最高工作壓力為:
p =p +△p=(2.54+0.5) MPa=3.04 MPa
B1
總流量:
Q=KQ =(1.1x5.01) L/min=5.511 L/min
B max
根據(jù)上述計(jì)算數(shù)據(jù)查泵的產(chǎn)品目錄,選用YB-A9B定量式
葉片泵,輸出流量 6.9L/min。
2) 確定驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率。
由工況圖表明,最大功率出現(xiàn)在快退階段,液
13、
壓泵總效率n=0.75,則電動(dòng)機(jī)功率為:
P= p x Q = (1.62 + °?5)X 6 kW=0.283 kW
耳 60 x 0.75
根據(jù)此數(shù)據(jù)按JB/T9616—1999,查閱電動(dòng)機(jī)產(chǎn) 品樣本選取 Y90S 型三相異步電動(dòng)機(jī),其額定
功率 P=0.75Kw,額定轉(zhuǎn)速 n=1000r/min。
7.2、控制閥的選擇
根據(jù)閥類及輔助元件所在油路的最大工作壓力和通 過(guò)該元件的最大實(shí)際流量,可選出這些液壓元件的型 號(hào)及規(guī)格,如下表:
序號(hào)
元件名稱
額定流量
L/min
額定壓力
MPa
型號(hào)規(guī)格
1
濾油器
16
6.18
XU—10x200
2
14、
定量式葉片泵
6.9
7
YB-A9B
3
單向閥
63
16
AF3-Ea10B
4
三位五通電液閥
80
18
35DYF3Y-E10B
5
行程閥
63
16
AXQF-E10B
6
調(diào)速閥
0.07~50
16
7
單向閥
63
16
9
單向閥
63
16
AF3-Ea10B
10
背壓閥
63
6.3
YF3-10B
11
順序閥
20
3~7
X2F-L10F
12
溢流閥
63
6.3
YF3-10B
13
單向閥
63
16
AF3-Ea10B
八、參考文獻(xiàn):
機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)第4版
高等教育出版社
高等教育出版社
液壓與氣壓傳動(dòng)