液压传动课程设计液压系统设计举例

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液压传动课程设计组合机床动力滑台液压系统设计

液压传动课程设计组合机床动力滑台液压系统设计

机械设备控制技术课程设计说明书(论文)

设计题目:液压传动课程设计

所属学院:机械工程学院

专业:数控技术

姓名:陈延文

学号: 5

班级:10数控技术

起讫时间:

指导教师:李闯

黑龙江工商职业技术学院

目录

1.课程设计任务书……………………………………………………

第3页

2.第一章设计任务书………………………………………………

第4页

3.第二章液压系统设计计算………………………………………

第5页

课程设计任务书

第一章:设计任务书

第一节:设计题目

设计一台组合机床动力滑台液压系统。

第二节:设计参数

工作台要求完成快进——铣削进给——快退——停止等自动循环,工作台采用平导轨

第三节:设计要求

1.机床自动化要求:

要求系统采用电液结合,实现自动循环,速度换接无冲击,且速度要稳

定,能经受必然量的反向负荷。 2.完成如下工作:

①按机床要求设计液压系统,绘出液压系统图。 ②肯定滑台液压缸的结构参数。

③计算系统各参数,列出电磁铁动作顺序表。

第二章:液压系统设计计算

第一节:负载及运动分析

1工作负载 负载分析中,暂不考虑回油腔的背压力,液压缸的密封装置产生的摩擦阻力在机械效率中加以考虑。因工作部件是卧式放置,重力的水平分力为零,这样需要考虑的力有:切削力、导轨的摩擦力和惯性力。导轨的正压力大小等于动力部件的重力.启动时只受静摩擦力,加速时受动摩擦力和惯性力,快进时只受动摩擦力,工进时受切削力和动摩擦力,其中切削力为F fw =10500N,快退时也只受动摩擦力.

2摩擦负载

因为卧式放置,所以正压力即为重力.由静止开始运动的时候受静摩擦力,运动的时候受动摩擦力.设导轨的静摩擦力为fs F 、动摩擦力为fd F 则: 摩擦负载即为导轨的摩擦阻力:

液压传动系统设计计算例题

液压传动系统设计计算例题

液压传动系统是一种由液压元件组成的传动系统,它可以将液压能量转换成机械能量,以实现机械装置的运动控制,广泛应用于工业机械、农业机械、汽车、船舶、飞机等领域。本文将介绍一种液压传动系统的设计计算例题,以供参考。

一、系统概述

本例题的液压传动系统为单级双液压缸系统,由液压泵、液压缸、液压控制阀、液压油箱、液压油管等组成。系统的工作原理是:液压泵从液压油箱中抽取液压油,通过液压控制阀进入液压缸,液压缸内的活塞杆上的活塞板受到液压油的压力,活塞杆向外推动,从而带动机械装置的运动。

二、系统参数

1、液压泵:流量Q=20L/min,压力P=20MPa;

2、液压缸:行程L=200mm,活塞杆直径d=100mm;

3、液压控制阀:压力调节范围P=0-20MPa;

4、液压油箱:容积V=100L;

5、液压油管:内径D=25mm,长度L=1000mm。

三、计算步骤

1、计算液压泵的输出功率:

液压泵的输出功率P=Q*P/1000,即P=20*20/1000=0.4KW;

2、计算液压缸的推力:

液压缸的推力F=π*P*d2/4,即F=3.14*20*1002/4=7850N;

3、计算液压控制阀的流量:

液压控制阀的流量Q=P/1000*d2*L/4,即Q=20/1000*252*1000/4=25L/min;

4、计算液压油箱的压力:

液压油箱的压力P=V/1000*P,即P=100/1000*20=2MPa;

5、计算液压油管的压力损失:

液压油管的压力损失ΔP=ΔP0*L/D2,其中ΔP0为液压油管内液体流动时的压力损失系数,通常取值为0.5MPa/m,则ΔP=0.5*1000/252=2MPa。

液压传动系统设计计算例题

液压传动系统设计计算例题

液压传动系统设计计算例题

1. 引言

液压传动系统是一种常用的能量传递和控制系统,广泛应用于工程机械、航空航天、冶金、石油化工等领域。本文将通过一个设计计算例题,介绍液压传动系统的设计过程和计算方法。

2. 设计要求

设计一个液压传动系统,满足以下要求:

•最大输出功率为100kW

•最大工作压力为10MPa

•最大转速为1500rpm

•传动比为5:1

3. 功率计算

根据设计要求,最大输出功率为100kW,转速为1500rpm,可以通过以下公式计算液压机的排量:

功率(kW)= 排量(cm^3/rev) × 转速(rpm) × 压力(MPa) × 10^-6

由于传动比为5:1,液压泵的排量为液压马达的5倍,因此液压泵的排量为:

排量(cm^3/rev) = 功率(kW) / (转速(rpm) × 压力(MPa) × 10^-6 × 5)

= 100 / (1500 × 10 × 10^-6 × 5)

= 0.133 cm^3/rev

4. 泵和马达的选择

根据计算结果,液压泵的排量为0.133 cm^3/rev。在实际中,可以选择一个接近或等于该排量的标准泵来满足需求。假设我们选择了一台0.15 cm^3/rev的液压泵。

由于传动比为5:1,液压马达的排量为液压泵的1/5,因此液压马达的排量为:

排量(cm^3/rev) = 液压泵排量 / 5

= 0.15 / 5

= 0.03 cm^3/rev

同样地,我们可以选择一个接近或等于该排量的标准马达。

5. 油液流量计算

油液流量可以通过以下公式计算:

流量(L/min) = 排量(cm^3/rev) × 转速(rpm) / 1000

液压传动系统的设计计算实例21

液压传动系统的设计计算实例21

液压系统设计计算举例

本节介绍某工厂汽缸加工自动线上的一台卧式单面多轴钻孔组合机床液压系统的设计实例。

已知:该钻孔组合机床主轴箱上有16根主轴,加工14个Φ13.9mm的孔和两个Φ8.5mm的孔;刀具为高速钢钻头,工件材料是硬度为240HB 的铸铁件;机床工作部件总重量为G =9810N ;快进、快退速度为v 1=v 3=7m/min ,快进行程长度为l 1=100mm,工进行程长度为l 2=50mm,往复运动的加速、减速时间希望不超过0.2s ;液压动力滑台采用平导轨,其静摩擦系数为f s =0.2,动摩擦系数为f d =0.1。

要求设计出驱动它的动力滑台的液压系统,以实现“快进→工进→快退→原位停止”的工作循环。下面是该液压系统的具体设计过程,仅供参考。

1.负载分析

1.1工作负载

由切削原理可知,高速钢钻头钻铸铁孔的轴向切削力F t与钻头直径D (mm)、每转进给量s(mm/r)和铸件硬度HB 之间的经验计算式为

6

.08

.0)(5.25HB Ds F t = (9.27)

根据组合机床加工的特点,钻孔时的主轴转速n 和每转进给量s 可选用下列数值:

对φ13.9mm 的孔来说 n 1=360r/min ,s 1=0.147mm/r 对φ8.5mm 的孔来说 n 2=550r/min ,s 2=0.096mm/r

根据式(9.27),求得

30468096.05.85.252240147.09.135.25148

.06.08.0=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=t F (N )

1.2惯性负载 5832

.0607

液压传动系统设计与计算-说明书

液压传动系统设计与计算-说明书

如果忽略切削力引起的颠覆力矩对导轨摩擦力的影响,并设液压缸的机械效率=0.9,根据上述负载力计算结果,可得出液压缸在各个工况下所受到的负载力和液压缸所需推力情况,如表1所示。

表1 液压缸总运动阶段负载表〔单位:N〕

3 负载图和速度图的绘制

根据负载计算结果和的个阶段的速度,可绘制出工作循环图如图1〔a〕所示,所设计组合机床动力滑台液压系统的速度循环图可根据的设计参数进行绘制,快进和快退速度3.5快进行程L1=100mm、工进行程L2=200mm、快退行程L3=300mm,工进速度80-300mm/min 快进、工进和快退的时间可由下式分析求出。

快进

工进

快退

根据上述数据绘制组合机床动力滑台液压系统绘制负载图〔F-t〕b图,速度循环图c图.

a

b c

在此处键入公式。

4 确定液压系统主要参数

4.1确定液压缸工作压力

由表2和表3可知,组合机床液压系统在最大负载约为16000时宜取3MPa。

表2按负载选择工作压力

表3 各种机械常用的系统工作压力

4.2计算液压缸主要结构参数

根据参数,液压缸无杆腔的有效作用面积可计算为

A1=Fmas/P1-0.5P2=16000/3X10^6

那么活塞直径为

mm

根据经验公式,因此活塞杆直径为d=58.3mm,根据GB/T2348—1993对液压缸缸筒内径尺寸和液压缸活塞杆外径尺寸的规定,圆整后取液压缸缸筒直径为D=80mm,活塞杆直径为d=56mm。

此时液压缸两腔的实际有效面积分别为:

根据计算出的液压缸的尺寸,进一步计算液压缸在各个工作阶段中的压力、流量和功率值,如表4所示。

液压与气压传动液压系统设计实例

液压与气压传动液压系统设计实例
选择合适的液压介质
根据系统的工作环境和要求,选择合适的液压介质,如矿 物油、合成油、水等,并确定其清洁度和粘度等参数。
选择合适元件和连接方式
01
选择液压泵和液压马达
根据系统的负载和运动参数,选择合适的液压泵和液压马达,确保其能
够提供足够的流量和压力,并满足系统的效率和精度要求。
02
选择液压缸和阀门
进行系统仿真和调试
利用仿真软件对液压系统进行仿真分析,模拟系统的实际运行情况,并根据仿真结果对系统进行调试和优化, 以提高系统的性能和稳定性。
考虑节能环保要求
在系统设计和优化过程中,应充分考虑节能环保要求,如采用节能型液压泵和马达、优化管路布局以减少压 力损失、使用环保型液压介质等。同时,还应对系统的噪声和振动进行控制,以提高工作环境的舒适性。
能量回收技术
将液压系统中浪费的能量进行回收和再利用, 提高系统效率。
绿色环保液压油
使用生物可降解液压油,减少对环境的影响和 污染。
节能型液压元件
研发低能耗、高效率的液压元件,降低系统能耗。
智能化技术在液压系统设计中的应用
传感器与监测技术
01
实时监测液压系统状态,及时发现并处理故障。
自动化控制技术
02
实现液压系统的自动化控制和调节,提高系统稳定性和精度。
人工智能与机器学习
03
优化液压系统设计,提高系统性能和效率。

液压传动课程设计

液压传动课程设计

液压传动课程设计说明书

设计题目:半自动液压专用铣床液压系统

[

工程技术系机械设计制造及其自动化4班

设计者

指导教师

2016 年 12 月 1 日

摘要

液压系统设计计算是液压传动课程设计的主要内容,包括明确设计要求进行工况分析、确定液压系统主要参数、拟定液压系统原理图、计算和选择液压件以及验算液压系统性能等。现以半自动液压专用铣床液压系统为例,介绍液压系统的设计计算方法。设计一台多用途大台面液压机液压系统,适用于可塑材料的压制工艺,如冲压、弯曲翻边、落板拉伸等。要求该机的控制方式:用按钮集中控制,可实现调整,手动和半自动,自动控制。要求该机的工作压力、压制速度、空载快速下行和减速的行程范围均可根据工艺要求进行调整。主缸工作循环为:快降、工作行程、保压、回程、空悬。顶出缸工作循环为:顶出、顶出回程(或浮动压边)。

关键字:液压; 快进; 工进; 快退

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前言

本课程是机械设计制造及其自动化专业的主要专业基础课和必修课,是在完成《液压与气压传动》课程理论教学以后所进行的重要实践教学环节。本课程的学习目的在于使学生综合运用《液压与气压传动》课程及其它先修课程的理论知识和生产实际知识,进行液压传动的设计实践,使理论知识和生产实际知识紧密结合起来,从而使这些知识得到进一步的巩固、加深和扩展。通过设计实际训练,为后续专业课的学习、毕业设计及解决工程问题打下良好的基础。

,

(1) 液压传动课程设计是一项全面的设计训练,它不仅可以巩固所学的理论知识,也可以为以后的设计工作打好基础。在设计过程中必须严肃认真,刻苦钻研,一丝不苟,精益求

课程设计_设计一台上料机液压系统

课程设计_设计一台上料机液压系统

实用文档

液压与气压传动课程设计任务书

系别机械与汽车工程学院

专业机械制造设计及其自动化

班级机制 0811

姓名严磊

学号2010516007

指导老师邬国秀

目录

一、设计题目 (3)

二、负载分析 (3)

2.1负载与运动分析 (3)

2.2负载动力分析 (3)

2.3负载图与运动图的绘制 (3)

三、设计方案拟定 (5)

3.1液压系统图的拟定 (5)

3.2液压系统原理图 (5)

3.3液压缸的设计 (6)

四、主要参数计算 (7)

4.1初选液压缸工作压力 (8)

4.2计算液压缸主要尺寸 (9)

4.3活塞杆稳定性校核 (9)

4.4计算循环中各个工作阶段的液压缸压力,流量和功率 (9)

五、液压元件选择 (11)

5.1确定液压泵的型号及电动机功率 (11)

5.2选择阀类元件及辅助元件 (12)

5.3液压系统原理图上部分阀类功能.........................................................................

13

六、液压系统性能验算

6.1验算系统压力损失 (13)

6.2验算系统发热与温升 (15)

七、小结 (15)

八、参考文献 (16)

一、设计题目

题目:设计一台上料机液压系统,要求驱动它的液压传动系统完成快速上升

→慢速上升→停留→快速下降的工作循环。其结构示意图如图 1 所示。其垂直上升工作的重力为 5000N ,滑台的重量为 1000N ,快速上升的行程为 350mm,其最小速度为45mm/ s ; 慢速上升行程为100mm,其最小速度为8mm/ s;快速下降行程为 450mm,速度要求 55mm/ s。滑台采用 V 型导轨,其导轨面的夹角为

液压传动课程设计---卧式单面多轴钻镗两用组合机床液压系统设计

液压传动课程设计---卧式单面多轴钻镗两用组合机床液压系统设计

机械制造与自动化专业

《液压传动》课程设计说明书

班级:

学号:

姓名:

一、液压传动课程设计的目的

1、巩固和深化已学的理论知识,掌握液压系统设计计算的一般方法和步骤。

2、锻炼机械制图,结构设计和工程运算能力。

3、熟悉并会用有关国家标准、部颁标准、设计手册和产品样本等技术资料。

4、提高学生使用计算机绘图软件(如AUTOCAD、PRO/E等)进行实际工程设计的能力。压课程设计题目

题目(一)设计一台卧式单面多轴钻镗两用组合机床液压系统,要求完成如下的动作循环:夹紧——快进——工进——死挡铁停留——快退——松开——原位停止;机床有16个主轴,钻削加工¢13.9mm的孔14个,¢8.5mm的孔2个,工件材料为铸铁,硬度HB240。动力滑台采用平导轨,工进速度要求无级调速,如用高速刚钻头进行加工,其他参数如下表所示。

参据

数据

I II III IV V

运动部件自重(N)9810 10000 9990 9500 11000 快进快退速度(m/min)7 7.5 6.5 7.8 8 快进行程(mm)100 120 110 95 120 工进行程(mm)50 60 65 70 60 工进速度(mm/min)30~90 30~90 30~90 30~90 30~90 静摩擦系数f g0.2 0.15 0.2 0.18 0.15 动摩擦系数f d0.1 0.08 0.09 0.12 0.14 启动制动时间t(s)0.2 0.25 0.21 0.23 0.3

试完成以下工作:

1、进行工况分析计算,绘制工况图。

2、拟定并绘制液压系统原理图(A3)。

液压系统设计与计算

液压系统设计与计算
20
(4)选择驱动液压泵的电动机
驱动泵的电机根据驱动功率和泵的转速来选择。
在整个工作循环中,泵的压力和流量在较多时间内 皆达到最大工作值时,驱动泵的电动机功率为:
P ppqp
(10.13)
p
式中: p —液压泵的总效率,数值可见产品样本。
限压式变量叶片泵的驱动功率,可按泵的实际压力流
量特性曲线拐点处的功率来计算。
29
2 液压系统设计举例
某厂要设计制造一台双头车床,加工压缩机拖车上 一根长轴两端的轴颈。由于零件较长,拟采用零件固定, 刀具旋转和进给的加工方式。其加工动作循环是快进— 工进—快退—停止。同时要求各个车削头能单独调整。 其最大切削力在导轨中心线方向估计为12000N,所要移 动的总重量估计为15000N,工作进给要求能在~/min 范围内进行无级调速,快速进、退速度一致,为 4 m/ min,试设计该液压传动系统。
5
(1) 工作负载 F w 不同的机器有不同的工作负载。工作负载与液压
缸运动方向相反时为正值,方向相同时为负值。
(2) 导向摩擦负载 F f
导向摩擦负载是指液压缸驱动运动部件时所受的导 轨摩擦阻力。
(3) 惯性负载 F a
惯性负载是运动部件在启动加速或制动减速时的惯性 力,其值可按牛顿第二定律求出。
1.2.1 确定油路类型
一般具有较大空间可以存放油箱的系统,都采用开 式油路;相反,凡允许采用辅助泵进行补油,并借此进 行冷却交换来达到冷却目的的系统,可采用闭式油路。 通常节流调速系统采用开式油路,容积调速系统采用闭 式回路。

液压系统设计计算举例

液压系统设计计算举例
1 液压传动系统的设计计算步骤和内容
• 液压系统设计步骤如下: • (1) 明确液压系统的设计要求及工况分析; • (2) 主要参数的确定; • (3) 拟定液压系统原理图,进行系统方案论证; • (4) 设计、计算、选择液压元件; • (5) 对液压系统主要性能进行验算; • (6) 设计液压装置,编制液压系统技术文件。
设计计算
步骤和内容
15
液压装置的结构设计
• 叠加阀式配置则是用叠加阀叠加成各种液压回路和系统。叠加阀与一 般管式、板式标准元件相比,其工作原理没有多大差别,但具体结构 却不相同。它是自成系列的新型元件,每个叠加阀既起控制阀的作用, 又起通道的作用。因此,叠加阀式配置不需要另外的连接块,只需用 长螺栓直接将各叠加阀叠装在底板上,即可组成所需的液压系统。
表9-5 液压缸在各工作阶段的负载值
工况 起动
负载组成 F= Ffs
负载值F/N 1962
推力 /N
F
2180 m
加速
F = Ffd + Fm 1564
1500
快进 工进 快退
F =Ffd F =Ffd + Ft F =Ffd
981 31449 981
1090 34943 1090
设计计算
设计实例
22
• 液压泵应有一定的压力储备量,如果计算出的系统调整压力大于液压 泵额定压力的75%,则应该重新选择元件规格和管道尺寸以减小压力 损失,或者另选额定压力较高的液压泵。

液压与气压传动课程设计

液压与气压传动课程设计

液压与气压传动课程设计

引言

液压与气压传动技术是一种常用于工程领域的能量传递与

控制方式。液压传动利用液体的压力来进行能量传递和控制,而气压传动则是利用气体的压力来实现相同的功能。本文将介绍液压与气压传动的基本原理,并以一个具体的课程设计案例,详述液压与气压传动的应用。

1. 液压传动原理

液压传动利用液体(通常是油)的压力来传递和控制能量。它由液压源、执行元件、控制元件和传动管路组成。

1.1 液压源

液压源是液压系统的动力源,通常是一台液压泵。液压泵

通过机械装置将机械能转化为液体能量,并将液体输送到液压系统中。常见的液压泵有齿轮泵、柱塞泵和液压马达。

1.2 执行元件

执行元件负责执行工作任务,将液压能量转化为机械能。常见的执行元件有液压缸和液压马达。液压缸将液体能量转化为直线运动,而液压马达将液体能量转化为旋转运动。

1.3 控制元件

控制元件用于控制液压系统的工作过程,将压力、流量和方向信号传递给执行元件。常见的控制元件有液控阀和比例控制阀。液控阀通过开关或调节阀芯的位置来控制液体的流量、压力和方向。比例控制阀通过改变阀芯开启的大小来精确控制流量。

1.4 传动管路

传动管路用于输送液体能量和信号。它由管道、接头、滤波器和阀门组成。传动管路的设计和布置对液压系统的性能和可靠性有重要影响。

2. 气压传动原理

气压传动与液压传动类似,但它是利用气体(通常是空气)的压力来传递和控制能量。气压传动由气源、执行元件、控制元件和传动管路组成。

2.1 气源

气源是气压系统的动力源,通常是一台空压机。空压机通

过机械装置将机械能转化为气体能量,并将气体输送到气压系统中。常见的空压机有活塞式空压机和螺杆式空压机。

液压传动课件——液压系统的设计计算

液压传动课件——液压系统的设计计算

按上式求出的排量也必须满足液压马达最低稳定转速nmin的要求,

V qmin
nm in
式中 qmin指能输入液压马达的最低稳定流量。
排量确定后,可从产品样本中选择液压马达的型号。
(3)执行元件最大流量的确定
对于液压缸,所需的最大流量等于液压缸有效工作面积乘以液压缸
最大移动速度;对于液压马达,所需的最大流量等于马达的排量乘
6.3液压辅助元件的选择
油箱、过滤器、蓄能器、油管、管接头、冷却器等液压辅助元件 可按第六章的有关原则选择。
12
第9章 液压系统的设计计算
7.液压系统的性能验算
当回路的形式、元件及连接管路等完全确定后,可针对实际情况对 所设计的系统进行各项性能分析和主要性能验算,以便评判其设计质量, 并改进和完善系统。
根据最大夹紧力,取工作压力p1=1.8Mpa
23
第9章 液压系统的设计计算
(2) 计算夹紧缸有效面积、缸径、杆径 夹紧缸有效面积Aj:
8
第9章 液压系统的设计计算
2.确定液压泵的最大供油量 液压泵的最大供油量要按执行元件工况图上的最大工作流量及回路
系统的泄漏量来确定,即
qp K qmax
式中 K为考虑系统中有泄漏等因素的修正系数,一般K=1.1~
1.3,小流量取大值,大流量取小值;为同时动作的各缸所需流量之

哈工大液压传动课程大作业-动力滑台-铣床液压系统设计

哈工大液压传动课程大作业-动力滑台-铣床液压系统设计

双面铣削液压专用铣床液压系统设计

设计一台采用端面铣刀同时双面铣削柴油机连杆大小头平面液压专用铣床的液压系统。

该机床采用四个动力头,同时铣削连杆大、小头四个侧面。工件材料为42CrMo,硬度HB200,毛坯类型为模锻件。选用CD型硬质合金可转位铣刀,大铣刀盘直径为360mm,刀齿数为20;小铣刀盘直径为200mm,刀齿数为10。加工余量均为5mm,一次进给,属于粗加工;夹具和工件安装在工作台上,工作台由单活塞杆液压缸驱动,完成进给运动。

机床示意图见图1.1。

图1.1 柴油机连杆加工铣床示意图

1-工作台进给液压缸;2-夹紧液压缸;3-工件;4-小铣削动力头和小刀盘(两台);

5-大铣削动力头和大刀盘(两台);6-定位液压缸

1 明确液压系统设计要求

专用铣床的工作循环为:手工上料→定位缸定位→夹紧缸夹紧→定位缸退回→工作台快进→工作台工进→工作台快退→夹具松开→手工卸料。

(1)技术参数

(a)工作行程:快进行程S1 = 800mm,工作行程S2 = 750 mm。

(b)工作台轴向切削力:工作行程I(0~400 mm范围内),F t1 = 8400N (大小铣刀盘同时铣削);工作行程II(400~750 mm范围内),F t2 = 3600N (仅小铣刀盘铣削)。

(c)垂直于工作台导轨的切削分力:工作行程I,F n1 = 19000N,工作行程II,F n2 = 8000N

(d)工作台运动部件质量:m = 1361kg

(e)工作台快进、快退速度:v1 = v3 =400 mm/min

(f)工作台工作速度:v2 = 40~80 mm/min可调

液压系统课程设计

液压系统课程设计

液压传动系统课程设计

指导老师:

设计者:

班级:机电08级

学号:

同组人:

目录

一.设计目标及参数

1.设计目标

2.设计要求及参数

二.液压系统方案设计

1、确定液压泵类型及调速方式

2、选用执行元件

3、快速运动回路和速度换接回路

4、换向回路的设计

5、组成液压系统绘原理图

三.主要参数的选择设定

1. 定位液压缸主要参数的确定

2. 夹紧缸的主要参数设计

3.主控缸主要参数确定

4.液压泵的参数计算

5.电动机的选择

四.液压元件和装置的选择

1.液压阀及过滤器的选择

2.油管的选择

3.油箱容积的确定

五.验算液压系统的性能。

1.沿程压力损失计算

2.局部压力损失r p∆

六液压系统发热和温升验算

七电气控制系统设计

1.PLC控制编程图

八实验报告

1 实验目的

2 试验设备

3 试验原理

4 实验步骤

5 实验数据及处理

九分析思考题

十设计总结

十一参考文献

一设计目标及参数

设计一专用双行程铣床。工件安装在工作台上,工作台往复运动由液压系统实现。双向铣削。工件的定位和夹紧由液压实现,铣刀的进给由机械步进装置完成,每一个行程进刀一次。机床的工作循环为:

手工上料——按电钮——工件自动定位,夹紧——工作台往复运动铣削工件若干次——拧紧铣削——夹具松开——手工卸料(泵卸载)

定位缸的负载200N ,行程100mm ,动作时间1s ; 夹紧缸的负载2000N ,行程15mm ,动作时间1s ; 工作台往复运动行程(100-270)mm 。

方案:单定量泵进油路节流高速,回油有背压,工作台双向运动速度相等,但要求前四次速度为01υ,然后自动切换为速度02υ,再往复运动四次。设计参数:前四次速度为01υ,切削负载(N )为15000N ,工作台(液压缸)复

液压传动课程设计参考题目

液压传动课程设计参考题目

液压传动课程

一、设计参考:

1.杨培元,朱福元主编《液压系统设计简明手册》,机械工业出版社

2.马永辉,徐宝富,刘绍华《工程机械液压系统设计计算》,机械工业出版

3.雷天觉,《新编液压工程手册》,北京理工大学出版社

二、设计题目(各班按点名册顺序确定)

1、设计一台专用铣床的液压系统,工作台要求完成快进——工作进给——快退——停止的自动工作循环。铣床工作台重量4000N,工件夹具重量为1500N,铣削阻力最大为9000N,工作台快进、快退速度为 4.5m/min,工作进给速度为0.06~1m/min,往复运动加、减速时间为0.05s。工作采用平导轨,静、动摩擦分别为fs=0.2,fd=0.1, 工作台快进行程为0.3m,工进行程为0.1m。

2、设计一台校正压装液压机的液压系统。要求工作循环是快速下行——慢速加压——快速返回——停止。压装工作速度不超过5mm/s,快速下行速度应为工作速度的9倍,工件压力不小于10KN,其惯性负载为950N,摩擦阻力为920,液压缸机械效率为0.9,要求缸行程不小于400mm。

3、设计液压绞车液压系统,绞车能实现正反向牵引与制动,最大牵引力14吨,最大牵引速度10m/min,牵引速度与牵引力均可无级调节,制动力矩不小于2倍的牵引力矩。

4、设计一台卧式单面多轴钻孔组合机床液压系统,要求完成工件的定位与夹紧,所需夹紧力不得超过6000N。该系统工作循环为:快进——工进——快退——停止。机床快进快退速度约为6m/min,工进速度可在30~120mm/min范围内无级调速,快进行程为200mm,工进行程为50mm,最大切削力为25kN,运动部件总重量为15kN,加速(减速)时间为0.1s,采用平导轨,静摩擦系数为0.2,动摩擦系数为0.1。

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液压系统设计计算举例

液压系统设计计算是液压传动课程设计的主要内容,包括明确设计要求进行工况分析、确定液压系统主要参数、拟定液压系统原理图、计算和选择液压件以及验算液压系统性能等。现以一台卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台液压系统为例,介绍液压系统的设计计算方法。

1 设计要求及工况分析

设计要求

要求设计的动力滑台实现的工作循环是:快进 → 工进 → 快退 → 停止。主要性能参数与性能要求如下:切削阻力F L =30468N ;运动部件所受重力G =9800N ;快进、快退速度υ1= υ3=0.1m/s ,工进速度υ2=×10-3m/s ;快进行程L 1=100mm ,工进行程L 2=50mm ;往复运动的加速时间Δt =;动力滑台采用平导轨,静摩擦系数μs =,动摩擦系数μd =。液压系统执行元件选为液压缸。

负载与运动分析

(1) 工作负载 工作负载即为切削阻力F L =30468N 。 (2) 摩擦负载 摩擦负载即为导轨的摩擦阻力: 静摩擦阻力 N 196098002.0s fs =⨯==G F μ 动摩擦阻力 N 98098001.0d fd =⨯==G F μ (3) 惯性负载

N 500N 2.01

.08.99800i =⨯=∆∆=

t g G F υ

(4) 运动时间

快进 s

1s 1.0101003

11

1=⨯==-υL t

工进 s 8.56s 1088.010503

322

2=⨯⨯==--υL t

快退

s

5.1s 1.010)50100(3

3

2

13=⨯+=+=

-υL L t

设液压缸的机械效率ηcm =,得出液压缸在各工作阶段的负载和推力,如表1所列。

表1液压缸各阶段的负载和推力

工况 负载组成

液压缸负载F /N

液压缸推力F 0=F /ηcm /N

启 动 加 速 快 进 工 进 反向启动 加 速 快 退

fs F F = i fd F F F += fd F F = L fd F F F += fs F F = i fd F F F += fd F F =

1960 1480 980 31448 1960 1480 980

2180 1650 1090 34942 2180 1650 1090

根据液压缸在上述各阶段内的负载和运动时间,即可绘制出负载循环图F -t 和速度循环图υ-t ,如图1所示。

2 确定液压系统主要参数

初选液压缸工作压力

所设计的动力滑台在工进时负载最大,在其它工况负载都不太高,参考表2和表3,初选液压缸的工作压力p 1=4MPa 。 计算液压缸主要尺寸

鉴于动力滑台快进和快退速度相等,这里的液压缸可选用单活塞杆式差动液压缸(A 1=2A 2),快进时液压缸差动连接。工进时为防止孔钻通时负载突然消失发生前冲现象,液压缸的回油腔应有背压,参考表4选此背压为p 2=。

表2 按负载选择工作压力

负载/ KN <5 5~10 10~20 20~30 30~50 >50 工作压力/MPa

<~1

~2

~3

3~4

4~5

≥5

表3 各种机械常用的系统工作压力

机械类型

机 床

农业机械 小型工程机械 建筑机械 液压凿岩机

液压机 大中型挖掘机 重型机械 起重运输机械

磨床

组合机床 龙门刨床

拉床

工作压力/MPa

~2

3~5

2~8

8~10

10~18

20~32

图1 F -t 与υ-t 图

表4 执行元件背压力

系统类型

背压力/MPa

简单系统或轻载节流调速系统 ~ 回油路带调速阀的系统 ~ 回油路设置有背压阀的系统 ~ 用补油泵的闭式回路 ~ 回油路较复杂的工程机械 ~3 回油路较短且直接回油

可忽略不计

表5 按工作压力选取d/D

工作压力/MPa

≤ ~ ≥ d/D

~

~

表6 按速比要求确定d/D

υ2/υ1

2 d/D

注:

υ1—无杆腔进油时活塞运动速度; υ2—有杆腔进油时活塞运动速度。

由式 得

2

426

2

1cm 1m 1094m 10)26

.04(9.031448

)2

(-⨯=⨯-⨯=

-=

p p F

A η

则活塞直径

mm

109m 109.0m 1094444

1

==⨯⨯=

=

π

A D

参考表5及表6,得≈ =77mm ,圆整后取标准数值得 D =110mm , d =80mm 。

由此求得液压缸两腔的实际有效面积为

2

422

2

1m 1095m 4

11.04

-⨯=⨯=

=

ππD A

2

4222222m 107.44m )8.011.0(4

)(4

-⨯=-⨯=

-=

π

π

d D A

根据计算出的液压缸的尺寸,可估算出液压缸在工作循环中各阶段的压力、流量和功率,如表7所列,由此绘制的液压缸工况图如图2所示。

cm

2211ηF

A p A p =

-

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