题目：液压动力滑台液压传动系统设计
学院：机电工程学院
班级：
姓名：
学号：
液压动力滑台液压传动系统设计
设计求
1 求工作循环：快进接工件工进加工快退返回原位停止
2 定设计参数：快进快退速度v1＝01ms工进速度v2＝01×10 3ms静摩擦力Fs＝1960N动摩擦力Fd＝980N启动制动惯性负载Fi＝500N工作负载Fe＝32000N启动制动时间t＝02s快进行程L1＝100mm工进行程：L2＝50mm
二 工况分析
1．定设计参数计算工况负载见表1中取液压缸机械效率ηcm＝09
表1液压缸负载计算
工 况
计算公式
液压缸负载FN
液压缸驱动力F0N
启 动
加 速
快 进
工 进
反启动
加 速
快 退
F＝Fs
F＝Fd＋Fi
F＝Fd
F＝Fe＋Fd
F＝Fs
F＝Fd＋Fi
F＝Fd
1960
1480
980
32000
1960
1480
980
2178
1645
1089
35556
2178
1645
1089
2．计算快进工进时间快退时间
快进 t1＝L1v1＝100×10 301＝1s
工进 t2＝L2v2＝50×10 3(01×10 3) ＝500s
快退 t3＝(L1＋L2)v1＝(100＋50)×10301＝15s
3．根数绘制液压缸Ftvt图图1示
图1 Ftvt图
三 确定液压缸参数
1．初选液压缸工作压力工况分析知工进阶段负载液压缸工作压力负载计算查找资料[1]表72选p14MPa防止工进时突然发生前现象液压缸回油箱应背压查找资料[1]表73选背压p208MPa快进快退速度相等选A12A2差动油缸液压缸快进快退时油中压力损失设Δp05MPa
2．计算液压缸尺寸
液压缸缸筒直径
查找[2]表4242取标准直径
D110mm
A1A2
液压缸效面积
3．液压缸工况计算液压缸工作循环中阶段压力流量功率计算结果见表2绘制液压缸工况图图2示
表2 工况参数值
工况
液压缸推力F0N
回油腔压力p2MPa
进油腔压力p1MPa
输入流量qL·s1
输入功率PkW
计算公式
快快进
启动
2178
——
088
——
——
p1＝
q＝Av1
P＝p1q
加速
1645
127
077
——
——
恒速
1089
116
066
05
033
工进
35556
08
412
95×10－4
39×10－3
p1＝
q＝A1v2
P＝p1q
快退
起动
2178
——
088
——
——
p1＝
q＝A2v1
P＝p1q
加速
1645
05
143
——
——
恒速
1089
05
130
045
059
图2 液压缸工况图
四拟定液压系统图
1 调速方式该液压系统功率较滑台运动速度低工作负载阻力负载工作中变化选进口节流调速回路防止负载突变回油路加背压阀
2．液压泵选择液压缸工况图出工作循环快进快退行程低压流量工进行程高压流量两阶段组成qmaxqmin05(95×104)5263相应时间(t1+t3)t2(1+15)5000005工作循环中部分时间处高压流量工作提高系统效率节省量角度选单定量泵油源显然合理选限压式变量泵双联叶片泵作油源考虑前者系统较简单济性溢流损失系统效率高温升较选择限压式变量泵
3．速度换接方式采二位二通电磁换阀控制快进转工进行程阀相路较简单行程容易调整滑台工进转快退时回路流量较保证换稳采电液换阀
4 快速回路工进转快退控制方式选择快进快退速度相等选差动回路作快速回路换阀选三位五通阀
5 综述拟定液压系统图图3示
图3 液压系统图
1限压式变量叶片泵2三位五通电液换阀3二位二通电磁阀4调速阀5710单阀6压力继电器8液控序阀9背压阀11溢流阀12滤器
中部分元件作：
压力继电器6：便系统动发出快速退回信号
单阀7：工进时进油路回油路隔断防止相互接通法建立压力
液控序阀8：防止滑台快进时回油路接通油箱法实现液压缸差动连接阻止液压油快进阶段返回油箱
单阀10：防止机床停止工作时系统中液压油流回油箱导致空气进入系统影响滑台运动稳性
液压系统工作原理：三位五通电液换阀处左位二位二通电磁阀处右位时液压缸实现快进二位二通电磁阀处左位时油液调速阀4通液压缸实现工进达终点时三位五通电液换阀处右位二位二通电磁阀处右位液压缸快退三位五通电液换阀处中位时液压缸停止运动
五选择液压元辅件
1．选择液压泵
表2知工进阶段液压缸压力取进油路总压力损失08MPa液压泵高工作压力
泵额定压力
表2知工进时需流量95×10－4Ls变量泵流量
快进时需流量05Ls变量泵流量
根计算查资料[2]表42368选YBX25型限压式变量叶片泵该泵技术规格：
表3 液压泵参数
型号
排量调节范围
mLr
额定压力
MPa
压力调节范围MPa
额定转速
rmin
YBX25
0～25
63
20～63
600～1500
2．选择电动机
表2知功率出现快退工况快退时取进油路压力损失04MPa
取泵流量q＝35Lmin＝58×10－4m3s查找资料[2]表42368取泵总效率ηP＝072
根计算结果查找资料[3]表162选述功率液压泵转速相适应Y90L－4三相异步电动机额定功率15kW满载转速1400rmin
3．选择元辅件
根系统工作压力通阀实际流量查找液压技术手册[2][4]选择液压元件辅件型号参数见表：
表4 元辅件选择
序号
元件名称
通阀流量
规格
额定流量
额定压力
MPa
型号
2
三位五通电液换阀
66
100
63
35D100B
3
二位二通电磁阀
66
610
63
22D100BH
4
调速阀
<1
6
63
Q6B
5
单阀
66
100
63
I100B
6
压力继电器
——
——
06~63
DP63B
7
单阀
33
63
63
I63B
8
液控序阀
<1
25
63
XY25B
9
背压阀
<1
10
63
B10B
10
单阀
33
63
63
I63B
11
溢流阀
33
63
16
YF3E10B
12
滤器
66
63
63
XU100×100
4．选择油
道尺寸根选定液压阀连接油口尺寸确定液压缸进出油输入排出流量计算快进时流量实际流量泵供应量两倍达66Lmin进出油选径15mm外径18mm缝钢
5．确定油箱容量
验公式计算油箱容量
V＝(5~7)qp＝6×1500rmin×25mLr＝225L
参考资料
[1]官忠范编液压传动系统北京机械工业出版社2004
[2]中国机械工程协会编中国机械设计典南昌江西科学技术出版社2002
[3]程志红唐方编著机械设计课程机设计南京东南学出版社2006
[4]魏喜新编液压技术手册 海海科学技术出版社2013
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题目：液压动力滑台液压传动系统设计
学院：机电工程学院
班级：
姓名：
学号：
液压动力滑台液压传动系统设计
设计求
1 求工作循环：快进接工件工进加工快退返回原位停止
2 定设计参数：快进快退速度v1＝01ms工进速度v2＝01×10 3ms静摩擦力Fs＝1960N动摩擦力Fd＝980N启动制动惯性负载Fi＝500N工作负载Fe＝32000N启动制动时间t＝02s快进行程L1＝100mm工进行程：L2＝50mm
二 工况分析
1．定设计参数计算工况负载见表1中取液压缸机械效率ηcm＝09
表1液压缸负载计算
工 况
计算公式
液压缸负载FN
液压缸驱动力F0N
启 动
加 速
快 进
工 进
反启动
加 速
快 退
F＝Fs
F＝Fd＋Fi
F＝Fd
F＝Fe＋Fd
F＝Fs
F＝Fd＋Fi
F＝Fd
1960
1480
980
32000
1960
1480
980
2178
1645
1089
35556
2178
1645
1089
2．计算快进工进时间快退时间
快进 t1＝L1v1＝100×10 301＝1s
工进 t2＝L2v2＝50×10 3(01×10 3) ＝500s
快退 t3＝(L1＋L2)v1＝(100＋50)×10301＝15s
3．根数绘制液压缸Ftvt图图1示
图1 Ftvt图
三 确定液压缸参数
1．初选液压缸工作压力工况分析知工进阶段负载液压缸工作压力负载计算查找资料[1]表72选p14MPa防止工进时突然发生前现象液压缸回油箱应背压查找资料[1]表73选背压p208MPa快进快退速度相等选A12A2差动油缸液压缸快进快退时油中压力损失设Δp05MPa
2．计算液压缸尺寸
液压缸缸筒直径
查找[2]表4242取标准直径
D110mm
A1A2
液压缸效面积
3．液压缸工况计算液压缸工作循环中阶段压力流量功率计算结果见表2绘制液压缸工况图图2示
表2 工况参数值
工况
液压缸推力F0N
回油腔压力p2MPa
进油腔压力p1MPa
输入流量qL·s1
输入功率PkW
计算公式
快快进
启动
2178
——
088
——
——
p1＝
q＝Av1
P＝p1q
加速
1645
127
077
——
——
恒速
1089
116
066
05
033
工进
35556
08
412
95×10－4
39×10－3
p1＝
q＝A1v2
P＝p1q
快退
起动
2178
——
088
——
——
p1＝
q＝A2v1
P＝p1q
加速
1645
05
143
——
——
恒速
1089
05
130
045
059
图2 液压缸工况图
四拟定液压系统图
1 调速方式该液压系统功率较滑台运动速度低工作负载阻力负载工作中变化选进口节流调速回路防止负载突变回油路加背压阀
2．液压泵选择液压缸工况图出工作循环快进快退行程低压流量工进行程高压流量两阶段组成qmaxqmin05(95×104)5263相应时间(t1+t3)t2(1+15)5000005工作循环中部分时间处高压流量工作提高系统效率节省量角度选单定量泵油源显然合理选限压式变量泵双联叶片泵作油源考虑前者系统较简单济性溢流损失系统效率高温升较选择限压式变量泵
3．速度换接方式采二位二通电磁换阀控制快进转工进行程阀相路较简单行程容易调整滑台工进转快退时回路流量较保证换稳采电液换阀
4 快速回路工进转快退控制方式选择快进快退速度相等选差动回路作快速回路换阀选三位五通阀
5 综述拟定液压系统图图3示
图3 液压系统图
1限压式变量叶片泵2三位五通电液换阀3二位二通电磁阀4调速阀5710单阀6压力继电器8液控序阀9背压阀11溢流阀12滤器
中部分元件作：
压力继电器6：便系统动发出快速退回信号
单阀7：工进时进油路回油路隔断防止相互接通法建立压力
液控序阀8：防止滑台快进时回油路接通油箱法实现液压缸差动连接阻止液压油快进阶段返回油箱
单阀10：防止机床停止工作时系统中液压油流回油箱导致空气进入系统影响滑台运动稳性
液压系统工作原理：三位五通电液换阀处左位二位二通电磁阀处右位时液压缸实现快进二位二通电磁阀处左位时油液调速阀4通液压缸实现工进达终点时三位五通电液换阀处右位二位二通电磁阀处右位液压缸快退三位五通电液换阀处中位时液压缸停止运动
五选择液压元辅件
1．选择液压泵
表2知工进阶段液压缸压力取进油路总压力损失08MPa液压泵高工作压力
泵额定压力
表2知工进时需流量95×10－4Ls变量泵流量
快进时需流量05Ls变量泵流量
根计算查资料[2]表42368选YBX25型限压式变量叶片泵该泵技术规格：
表3 液压泵参数
型号
排量调节范围
mLr
额定压力
MPa
压力调节范围MPa
额定转速
rmin
YBX25
0～25
63
20～63
600～1500
2．选择电动机
表2知功率出现快退工况快退时取进油路压力损失04MPa
取泵流量q＝35Lmin＝58×10－4m3s查找资料[2]表42368取泵总效率ηP＝072
根计算结果查找资料[3]表162选述功率液压泵转速相适应Y90L－4三相异步电动机额定功率15kW满载转速1400rmin
3．选择元辅件
根系统工作压力通阀实际流量查找液压技术手册[2][4]选择液压元件辅件型号参数见表：
表4 元辅件选择
序号
元件名称
通阀流量
规格
额定流量
额定压力
MPa
型号
2
三位五通电液换阀
66
100
63
35D100B
3
二位二通电磁阀
66
610
63
22D100BH
4
调速阀
<1
6
63
Q6B
5
单阀
66
100
63
I100B
6
压力继电器
——
——
06~63
DP63B
7
单阀
33
63
63
I63B
8
液控序阀
<1
25
63
XY25B
9
背压阀
<1
10
63
B10B
10
单阀
33
63
63
I63B
11
溢流阀
33
63
16
YF3E10B
12
滤器
66
63
63
XU100×100
4．选择油
道尺寸根选定液压阀连接油口尺寸确定液压缸进出油输入排出流量计算快进时流量实际流量泵供应量两倍达66Lmin进出油选径15mm外径18mm缝钢
5．确定油箱容量
验公式计算油箱容量
V＝(5~7)qp＝6×1500rmin×25mLr＝225L
参考资料
[1]官忠范编液压传动系统北京机械工业出版社2004
[2]中国机械工程协会编中国机械设计典南昌江西科学技术出版社2002
[3]程志红唐方编著机械设计课程机设计南京东南学出版社2006
[4]魏喜新编液压技术手册 海海科学技术出版社2013
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