目录
一、 设计题目 ........................................................................................................................................ 2 二、负载与运动分析——工况分析 ....................................................................................................... 3
1、 工作负载 ................................................................................................................................. 3 2、 摩擦阻力 ................................................................................................................................. 4 3、 惯性负载 ................................................................................................................................. 4 4、绘制负载图和速度图 ................................................................................................................ 4 三、初步确定液压缸的参数 .................................................................................................................. 5
1、初选液压缸的工作压力。 ........................................................................................................ 5 2、计算和确定液压缸的主要结构尺寸排量 ................................................................................ 6 四、液压缸工作循环中各阶段的压力、流量和功率的计算 ............................................................... 7
1、 压力计算 7
(1) 快进阶段 ..................................................................................................................... 7 (2) 工进阶段 ..................................................................................................................... 7 (3) 快退阶段 ..................................................................................................................... 8 2、 流量计算 ................................................................................................................................. 8
(1)、快进(恒速)流量 ................................................................................................... 8 (2)、工进阶段的流量 ....................................................................................................... 8 (3)、快退(恒速)流量 ................................................................................................... 8 3、 功率计算 ................................................................................................................................. 8
(1)、快进(恒速)的功率................................................................................................ 8 (2)、工进(最高速度)的功率 ........................................................................................ 8 (3)、快退(恒速)的功率................................................................................................ 8 4绘制液压缸的工况图 .......................................................................................................... 8
五、拟定液压系统原理图 .................................................................................................................... 10
1、 选择液压基本回路 ................................................................................................................ 10 2、经整理得图13的液压系统原理图 ....................................................................................... 11
2.1、系统各阶段工作电磁铁状态。 ................................................................................... 11 2.2、进油回油状况 .............................................................................................................. 11
六、选择液压元件 ................................................................................................................................ 12
1、 液压泵的最高压力计算 ........................................................................................................ 12 2、 液压泵的流量计算 ................................................................................................................ 12 3、 确定液压泵的规格 ................................................................................................................ 12 4、 确定液压泵驱动功率及电机的规格、型号 ........................................................................ 12 5、 确定阀类元件及辅件 ............................................................................................................ 13 6、 确定油管直径........................................................................................................................ 14 7、 确定油箱容积........................................................................................................................ 15 8、 确定油液 ............................................................................................................................... 15 七、液压系统性能验算 ........................................................................................................................ 15
1、 验算压力损失........................................................................................................................ 15
1.1、 阀类元件的压力损失。 ............................................................................................ 15 1.2、沿程损失计算 .............................................................................................................. 16 1.3、局部阻力损失估算 ...................................................................................................... 17 2、 确定系统调整压力 ................................................................................................................ 18
4、 液压系统发热与散热计算 .................................................................................................... 18
4.1、系统的总发热量由公式得:....................................................................................... 19 4.2、系统的散热量由公式得:........................................................................................... 19
一、设计题目
一台铣头驱动电机功率7.5kw ,铣刀直径为200mm ,转速350rpm 。要求完成如下
的动作循环:快进——工进——快退——停止;工作台用平导轨。运动部件自重G(N)为4000,快进快退速度v1(m/min)为4,快进行程(mm)为145,工进行程(mm)为68,工进速度v2(mm/min)为60~200,静摩擦系数fj为0.2,动摩擦系数fd为0.1,启动制动时间t(s)为0.21.设计其铣床液压系统。
二、负载与运动分析——工况分析
1、工作负载
液压缸的常见工作负载有重力、切削力、挤压力等。阻力负载为正,超越负载为负。
PP7.5?60?106???2046.28N Fw?Vn?D??350?200
上式中,Fw-工作负载
2、摩擦阻力
FF
fj?fjG?(0.2?4000)N?800N
?fdG?(0.1?4000)N?400Nfd
上式中,Ffj-静摩擦力,
Ffd-动摩擦力
3、惯性负载
Gv40004?()??129.58Ngt9.860?0.21
,工 况 启 动 加 速 快 进 工 进 快 退
负载计算公式 液压缸负载F/N 800 529.58 400 2446.28 400 液压缸推力/N 888.89 588.42 444.44 2718.09 444.44 Fg?上式中,Fg-惯性载荷取液压缸的机械效率为0.9
F=Ffj F=Ffd?Fg F=Ffd F=Ffd?Fw F=Ffd 4、绘制负载图和速度图
根据工况负载和已知速度以及行程,绘制如下所示的速度图(图1)和负载图(图2):
图1 速度图
图2 负载图
三、初步确定液压缸的参数
1、初选液压缸的工作压力。
工作压力p可根据图3由负载大小来初步确定液压缸的工作压力 故初步选择工作压力为1MP