第8章液压系统设计
液压系统设计小结
液压系统设计小结
液压系统设计是现代机械制造中重要的一环。液压系统能够实现力、速度的集成控制,并且在一些特殊工作场合,液压系统有其它传动方式无法替代的工作效果。对于液压系统
设计来说,设计方案要不仅要能够满足工作要求,还要考虑力、速、功的匹配,以及可靠
性和安全性。
液压系统设计包括以下几个步骤:需求分析、系统参数确定、元件选型、系统方案设计、回路图绘制、系统试验和运行调试。
(1) 需求分析:液压系统设计的前提是了解工程技术需求。设计人员需要与机器操作
者交流,以了解系统的工作要求。同时,还需要了解系统的工作环境、操作方式和安全要
求等方面的信息。
(2) 系统参数确定:系统参数的确定对液压系统的设计有着决定性的影响。例如,液
压缸的直径、工作行程、工作半径以及工作压力等参数都需要根据实际需求进行确定。此外,液压泵、阀门和控制器等元件的型号、安装位置以及内部参数也需要确定,以保证系
统能够正常工作。
(3) 元件选型:根据系统参数和工作要求,选择合适的液压元件。液压元件的选择需
要考虑以下因素:
① 额定工作压力:液压元件的额定工作压力需要大于系统工作压力。一般规定元器
件的最高工作压力应为系统工作压力的1.5-2倍。
② 流量:液压元件的流量必须满足系统工作要求。
③ 控制方式:液压元件控制方式的选择也需要针对不同情况进行调整。电磁液压阀
是常用的控制元件之一,其具有控制精度高、动作迅速等优点。但是,所需的控制电路、
电源等辅助设备比较复杂。此外,气控和电控柔性操作和链式安全回路等也是常用的控制
方式。
(4) 系统方案设计:按照选定的元件进行系统方案的设计。系统方案的设计需要结合
第八章 液压系统的设计与计算
液压系统方案设计是根据主机的工作情况、主机对 液压系统的技术要求、液压系统的工作条件和环境 条件以及成本、经济性、供货情况等诸多因素,进 行全面、综合的设计,从而拟定出一个各方面比较 合理的、可实现的液压系统的方案。其内容包括: 执行元件形式的分析与选择,油路循环方式的分析 与选择,油源类型的分析与选择,液压回路的分析 、选择与合并等。
式中,FN为运动部件及外负载对支承面的正压力;f为摩擦系数,分为静 摩擦系数(fs≤0.2~0.3)和动摩擦系数(fd≤0.05~0.1)。
(3)惯性负载Fa 惯性负载式运动部件的速度变化时,由其惯性而产生 的负载,可用牛顿第二定律计算
式中,m为运动部件的质量(kg);a为运动部件的加速度( );G 为运动部件的重力(N);g为重力加速度( );△v为速度的变化量 (m/s);△t为速度变化所需的时间(s)。
(2)确定执行元件结构尺寸
Baidu Nhomakorabea
执行元件结构尺寸,主要指液压缸的缸筒内径D和 活塞杆直径d,其计算公式见第4章所述。对于有最
小运动速度要求的系统,尚需验算液压缸面积,即
(8-1-8)
(3)复算执行元件的工作压力
当液压缸的主要尺寸在计算出来以后,都按各自的 系列标准作了圆整,经过圆整的标准值与计算值之 间一般都存在一定的差别,因此有必要根据圆整值 对工作压力进行一次复算。
液压系统设计课设
目录
§1设计流程图 (2)
§2设计依据 (2)
§3工况分析 (3)
§3.1外负载 (3)
§3.2阻力负载 (3)
§4初步确定油缸参数,绘制工况图 (6)
§4.1初选油缸的工作压力 (6)
§4.2计算油缸尺寸 (6)
§4.3油缸各工况的压力、流量、功率的计算 (7)
§5确定液压系统方案和拟订液压系统原理图 (10)
§5.1确定油源及调速方式 (10)
§5.2选择基本回路 (10)
§6选择液压元气件 (13)
§6.1液压泵的选择 (13)
§6.2阀类原气件及辅助元气件的选择 (14)
§7 验算液压系统性能 (17)
一、设计流程图
液压系统设计与整机设计是紧密联系的,设计步骤的一般流程
下面将按照这一流程图来进行本次液压课程设计。
二、设计依据:
设计一台专用铣床的液压系统,铣头驱动电机的功率N=7.5KW ,铣刀直径为D=100mm ,转速为n=300rpm ,若工作台重量400kg ,工件及夹具最大重量为150kg ,工作台总行程L=400mm ,工进为100mm ,快退,快进速度为5m/min ,工进速度为50~1000mm/min ,加速、减速时间t=0.05s ,工作台用平导轨,静摩擦系数fj=0.2,动摩擦系数fd=0.1。
明确液压系统的设计要求 执行元件运动与负载分析 确定执行元件主要参数 拟定液压系统原理图 选择液压元件 验标液压系统性能
是否通过?
绘制工作图,编制技术文件
是否符合要求? 结 束
液
压 CAD
否
否 是
是
设计此专用铣床液压系统。
三、工况分析
液压系统的工况分析是指对液压执行元件进行运动分析和负载分析,目的是查明每个执行元件在各自工作过程中的流量、压力、功率的变化规律,作为拟定液压系统方案,确定系统主要参数(压力和流量)的依据。
第八章 液压系统控制元件
与油泵连接);A、B-工作 油口(与执行元件连接); T-回油口(与油箱连接)。 根据进、出油口的数目 可分为二通、三通、四通、 五通等。 ✵阀芯 带凸肩的圆柱体,按阀 芯的可变位臵可分为二位、 三位和多位。 ②工作原理与职能符号: 换向阀都有两个或两个 以上的工作位臵,其中有一 个常态位,即阀芯未受到操 纵它的外部作用时所处的位
Fs = kx0 = pA
Fs k (x0 + h0 ) p0 = = A A
(8-2)
当压力继续上升到pA>Fs时,阀口开启,多余的油 液经阀开口(溢流口)h流回油箱。当溢流口的开度经 过一个过渡过程后,便稳定在某一开度h,使作用在阀 芯底部的液压力pA与此开度下的弹簧力Fs相平衡,进口 压力p 便保持 在某一 定值, 即:
结构原理图
中位图 形符号
机能特点和作用
P
Y
泵不能卸荷;系统 能保压;换向冲击较大; 换向精度较好;启动平 稳性好;单杆式缸不能 停止而形成差动;双杆 式缸能停止,且缸能浮 动。 泵不能卸荷;系统 能保压;换向冲击小; 换向精度差;启动平稳 性差;立式缸不能停止; 卧式缸能停止;缸能浮 动。
机能 代号
第八章 液压系统控制元件 (Control Components in Hydraulic Systems)
8.1概述(INTRODUCTION) 在任何液压传动系统中最重要的条件之一是控制。 如果控制元件选择不正确,整个系统起不到所需要的作 用。液压传动主要是通过称为液压阀的控制元件来实现 控制的。控制元件的选择不仅涉及到它的类型而且还要 考虑其尺寸大小,操纵技术和远控能力。控制元件有三 种基本类型: ✵方向控制阀; ✵压力控制阀; ✵流量控制阀。
机械设计中的液压系统设计
机械设计中的液压系统设计
液压系统是机械设计中非常重要的一部分,它广泛应用于各个领域,包括工业制造、航空航天、交通运输等。液压系统的设计直接影响到
机械设备的性能和效率,因此在机械设计中,液压系统设计具有重要
的意义。本文将从液压系统的基本原理、设计要点以及设计过程等方
面进行论述。
一、液压系统的基本原理
液压系统是通过液体传递能量和信号的系统,由液压液源、执行元件、控制元件和辅助元件组成。液压液源通常由泵、油箱和附件组成,通过泵将机械能转化为液压能,并通过油箱提供液压液的循环。执行
元件是液压系统传递能量的部分,包括液压缸、液压马达等,它们能
够实现线性或旋转运动。控制元件用于控制液压系统的工作状态,包
括压力阀、流量阀、方向阀等。辅助元件包括油管、滤油器、油温计等,用于辅助液压系统的正常运行。
液压系统的工作原理是利用液体在封闭的管路中传递压力,从而实
现能量和信号的传递。当液压泵启动时,通过进油口将液压油吸入泵体,并通过泵的工作行程将液压油送入系统。液压油经过压力阀的调
节后,进入液压执行元件,通过缸筒和活塞的相对运动实现工作。液
压系统的液压油通过回油管返回油箱,并经过滤油器的过滤再次回到
液压泵,形成一个循环。
二、液压系统设计的要点
在液压系统设计中,需要考虑以下几个要点:
1. 功率与流量匹配:液压系统的液压泵功率和流量需要与执行元件的功率和流量匹配,以确保液压系统能够正常工作。如果液压泵功率过大或过小,都会导致系统效率低下或工作不稳定。
2. 压力与速度控制:液压系统的压力和速度需要通过控制元件进行调节。压力的大小会影响系统的负荷能力和工作性能,速度的调节可以控制执行元件的运动速度,保证系统的运行效率和安全性。
液压与气动技术习题及课后题详解 第八章(“系统”相关文档)共31张
第一部分学习指导
3.液压机液压系统
液压机液压系统是用来对原料和工件进行调整、压装、冷
上-页 下-页 返回 冲压、冷挤压和弯曲等工序的压力加工机械。其工作循环为: ④在起升过程中,各工作部启件只动许一微速拉动作仲。滑块和压边滑块快速下行一减速和加压一拉仲和 (⑤1)分工析作各循分环系:快统进,一弄一清工油进液压一流_动工紧路进一线一。死保挡铁压停一留一快快退速一回停止程。 一原位停止一顶出缸上升一顶出缸下
化。 ⑥因起重机的动作不能预先确定,所以难以预编程序,因而
采用人工操作。
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第二部分主教材习题及答案
8-3 解:(1)将YT4543动力滑台原理图中的压力继电器15 的时间继电器的延时时间调为0,或将压力继电器15更换成压 力电门,即可满足本题需要,实现以下工作循环:“快进一一 工进一一工进一快退”。
到的。无级调速由调速阀12来保证;有级调速则由大、小流 量泵1和2、变级阀3和5及滑枕液压缸16来实现,见表R-R。 (2)滑枕换向是由挡块拨动先导阀,通过操纵油路的切换, 推动换向阀而实现的。在这里,先导阀和换向阀的卞阀端部 各固定着一个尾阀,它们在这两个卞阀先后动作的时差过程 中使溢流阀8的远控日与低压远程调压阀14通断一次,从而
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第二部分主教材习题及答案
8-2在题8-2图所示 解:系统中采用弹簧复位式乎动换向阀控制的原因有以下儿点。 ①起重机动作变换频繁、工作持续时间短。 ②起重机工作中对安全要求高。 ③起重机要求控制换向动作灵活方便。 ④在起升过程中,各工作部件只许微速动作。 ⑤采用电磁铁控制需要配套的电气设备,使起重机结构复杂
第八章 典型液压系统分析
第三节 汽车起重机液压系统
汽车起重机是将起重机安装在汽车底盘上的一种起重运输设备。 它主要由起升、回转、变幅、伸缩和支腿等工作机构组成,这些工作 机构动作的完成由液压系统来实现。wenku.baidu.com于汽车起重机的液压系统,一 般要求输出力大,动作要平稳,耐冲击,操作要灵活、方便、可靠、 安全。
一、汽车起重机液压系统及特点
3、第二次工作进给 第一次工作进给结束时,电气挡块压下电气行程开关,使电磁铁 3YA通电,电磁阀11处于油路断开位置,这时进油路须经过调速阀10 和调速阀9两个调速阀,实现第二次工作进给,进给量大小由调速阀9 调定。而调速阀9调节的进给速度应小于调速阀10的工作进给速度。 这时系统中油液的流动油路是: 进油路:变量泵2→单向阀3→液动阀4左位→调速阀10→调速阀 9→液压缸左腔; 回油路:与第一次工作进给的回油路相同。 4、止挡块停留 动力滑台第二次工作进给终了碰到止挡块时,不再前进,其系统压 力进一步升高,一方面变量泵保压卸荷,另一方面使压力继电器PS 动作而发出信号接通控制电路中延时继电器,调整延时继电器可调整 希望停留的时间。
4. 快速返回:时间继电器延时到时后,保压结束,电磁铁2YA通电,先 导阀5右位接入系统,释压阀8使上液压缸换向阀6也以右位接入系统( 下文说明)。这时,液控单向阀12被打开,上液压缸快速返回。 进油路:液压泵→顺序阀7→上液压缸换向阀6(右位)→液控单 向 阀11→上液压缸下腔; 回油路:上液压缸上腔→液控单向阀12→油箱。 5. 原位停止:当上滑块上升至挡块撞上原位行程开关时,电磁铁2YA断 电,先导阀5和上液压缸换向阀6都处于中位。这时上液压缸停止不动 ,液压泵在较低压力下卸荷。
液压伺服系统第8章电液伺服系统
一、滞后校正
滞后校正的主要作用是通过提高低频段增益,减小系 统的稳态误差,或者在保证系统稳态精度的条件下, 通过降低系统高频段的增益,以保证系统的稳定性。
系统开环伯德图
a b c
未校正系统 校正环节 校正后系统
二、速度和加速度校正
速度反馈校正的主要作用是提高主回路的静态刚度, 减少速度反馈回路内的干扰和非线件的影响,提高系 统的静态精度。加速度反馈主要是提高系统的阻尼。 它们可以单独使用,也可以联合使用。
方块图及其化简
化简后系 统
2、带位置环的泵控闭环速度控制系统 它是在开环速度控制的基础上,增加速度传感器将液压马达转 速进行反馈。构成闭环控制系统。速度反馈信号与速度指令信 号的差值经积分放大器加到变量伺服机构的输入端、使泵的流 量向减小速度误差的方向变化。采用积分放大器是为了使开环 系统具有积分特性。构成I型无差系统。通常.由于变量伺服机 构的惯性很小,液压缸—负载的固有频率很高.阀控液压缸可 以看成积分环节,变量伺服机构基本上可以看成是比例环 节.系统的动态特件主要出泵控液压马达的动态所决定。
2 sv
sv
sv
s 1
Gsv ( s) 1
无弹性负载四通阀控对称缸动力元件方块图
系统方块图
开环伯德图
系统的稳定条件
K v 2 hh
闭环系统
系统闭环刚度特性
专用铣床液压系统设计课程设计
专用铣床液压系统设计课程设计
一、引言
随着工业技术的不断进步,液压系统在机械设备中的应用越来越广泛。专用铣床是一种常见的机械设备,其液压系统是确保其正常运行的重要组成部分。本课程设计将对专用铣床液压系统进行设计,以确保其在工作过程中具有稳定、高效的性能。
二、液压系统设计原理
液压系统是通过液体传递能量来实现机械运动的系统。在专用铣床中,液压系统主要用于控制铣刀的进给、主轴的转速和位置,以及工作台的移动等。液压系统的设计需要考虑以下几个方面:
1. 工作压力:根据铣床的工作需求和液压元件的承载能力,确定液压系统的工作压力。通常,专用铣床的工作压力在10-20MPa之间。
2. 流量需求:根据铣床的工作速度和移动距离,确定液压系统的流量需求。流量的大小直接影响液压系统的响应速度和工作效率。
3. 液压元件的选择:根据液压系统的工作压力和流量需求,选择适当的液压元件,如液压泵、液压阀、液压缸等。液压元件的选择要考虑其工作性能、可靠性和维护成本等因素。
4. 液压系统的控制方式:根据铣床的工作需求,确定液压系统的控
制方式。常见的控制方式有手动控制、自动控制和数控控制等。
三、液压系统设计步骤
1. 确定系统要求:根据专用铣床的工作特点和要求,明确液压系统的工作压力、流量需求和控制方式等。
2. 选择液压元件:根据系统要求,选择合适的液压元件。液压泵的选择要考虑其流量和压力特性;液压阀的选择要考虑其控制特性和可靠性;液压缸的选择要考虑其负载能力和运动特性等。
3. 绘制液压系统图:根据系统要求和液压元件的选择,绘制液压系统图。液压系统图应包括液压泵、液压阀、液压缸等液压元件的连接关系和管路布置。
典型液压系统实例分析
• 1 快进 • 按下启动按钮,三位五通电液动换向阀5的先导电磁换向阀1YA得电,
• 液压机的典型工作循环如图82所示。 • 图8-3是双动薄板冲压机液压机液压系统原理图。本机最大工作压力
为450 kN,用于薄板的拉伸成形等冲压工艺。 • 系统采用恒功率变量柱塞泵供油,以满足低压快速行程和高压慢速行
程的要求,最高工作压力由电磁溢流阀4的远程调压阀3调定,其工作 原理如下:
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• (4)理清各执行元件与动力元件的油路联系,并找出该油路上相关的 控制元件,弄清其类型、工作原理及性能,从而将一个复杂的系统分 解成了一个个单独系统;
• (5)分析各单独系统的工作原理,即分析各单独系统由哪些基本回路 所组成,每个元件在回路中的功用及其相互间的关系,实现各执行元 件的各种动作的操作方法,弄清油液流动路线,写出进、回油路线, 从而弄清各单独系统的基本工作原理;
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8 3 液压机液压系统
• 使1YA,2YA均失电 泵2卸荷;阀44左位工作 阀43右位工作,顶出缸在 自重作用下下降,回油经阀43 , 44回油箱。
第8章 液压传动系统及故障分析
4)卸压换向:保压延时结束后,时间继电器发出信号,使电磁铁 2YA通电。为了防止系统由保压状态向快速返回状态转变过快而产生 压力冲击从而导致上液压缸动作不平稳,系统中设置了预卸换向阀9, 其作用是使上液压缸5上腔卸压之后,压力油才能进入该液压缸下腔。 当电磁铁2YA通电后,先导阀3右位接入系统,控制油路中的压力油 虽已进入卸压换向阀9的下端,但由于其上端的高压未曾释放,阀芯 不动。而液控单向阀16(阀芯中带有小型卸荷阀芯)则在控制压力低于 其主油路压力下打开,从而使上液压缸5上腔卸压。 油路连通情况:
使用和维护打下坚实的基础。
第8章
液压传动系统及故障分析
8.1 组合机床动力滑台液压系统
组合机床是一种高效率的机械加工专用设备,它是由具有一定 功能的通用部件和专用部件组合而成,加工范围较宽,自动化程度 高,多用于机械制造行业的大批量生产中。
动力滑台是组合机床上实现进给运动的一种通用部件,如图8-1
液压传动系统及故障分析
表8-1 YT4543动力滑台电磁铁和行程阀动作顺序表 工 电磁阀 行程阀 1YA 2YA 3YA 行程阀 作 循 环 原位停止
快进 一工进 二工进 + + + + + +
死挡铁 快退 停留 + + + + +/
液压与气压传动8-2 典型液压系统实例
前支腿
三、Q2—8型汽车起重机液压系统分析(图8-5)
回转
伸缩
变幅
起升
后支腿
上车部分
(下车部分)
回转接头 图8-5 Q2-8型汽车起重机液压系统图
《液压与气压传动》第8章 典型液压传动系统
1.支腿收放回路 2.回转机构回路 3.起升回路 4.吊臂伸缩回路 5.吊臂变幅回路
Байду номын сангаас
下活塞 上活塞
减速 及
快速
快进 加压 保压 回程
顶出工艺动作线
浮动压边工艺动作线
图8-3 液压机的典型工作循环
《液压与气压传动》第8章 典型液压传动系统
《液压与气压传动》第8章 典型液压传动系统
薄板拉伸时,又要求有液压垫上升,
停止和压力回程等辅助动作。有时
还需用压边缸将料压紧。
三、YA32-315型四柱式万 能液压机的液压系统分析
《液压与气压传动》第8章 典型液压传动系统
Q2—8型汽车起重机组成
1.起升机构:2.变幅机构: 3.伸缩机构: 4.回转机构: 5.支腿机构
Q2—8汽车起重机由汽车1、 回转机构2、前后支腿3、 吊臂变幅缸4、吊臂伸缩 缸5、起升机构6和基本臂 7组成。能较高速度行走, 机动性好;又能用于起重。 起重时,动作顺序为:放 下后支腿—放下前支腿— 调整吊臂长度—调整吊臂 起重角度—起吊—回转— 落下载重—收前支腿—收 后支腿—起吊作业结束。
液压系统设计与计算
(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。
液压系统设计标准
液压系统设计标准
摘要:
一、液压系统的概述
二、液压系统的设计标准
三、液压系统的工作原理
四、液压系统的应用领域
五、液压系统的未来发展趋势
正文:
一、液压系统的概述
液压系统是一种动力传输系统,利用液体在封闭的管道中传递压力,从而实现能量的转换和传递。它主要由动力部分、控制部分、执行部分和辅助部分组成,广泛应用于各种工业设备、机床和汽车等领域。
二、液压系统的设计标准
液压系统的设计需要遵循一定的标准,以确保系统的稳定性、可靠性和安全性。主要的设计标准包括:
1.液压油的选择:液压油的质量和性能直接影响系统的工作效率和寿命,因此需要根据工作环境和工作条件选择合适的液压油。
2.液压元件的设计:液压元件的设计需要考虑工作压力、流量、效率和可靠性等因素,以确保系统的正常工作和延长使用寿命。
3.液压系统的控制:液压系统的控制需要根据工作要求进行设计,包括压力控制、流量控制和方向控制等,以实现精确和稳定的控制。
4.液压系统的安全保护:液压系统需要设置安全保护装置,如压力传感
器、限压阀和安全阀等,以防止系统过载和故障。
三、液压系统的工作原理
液压系统的工作原理是通过液压泵将液体压缩,产生压力能,然后将压力能传递到执行元件,如液压缸和液压马达,实现机械能的转换和输出。
四、液压系统的应用领域
液压系统广泛应用于各种工业设备、机床和汽车等领域,如液压起重机、液压支撑、液压剪切机和液压提升机等。
五、液压系统的未来发展趋势
随着科技的发展和环保的要求,液压系统将朝着高效、节能和环保的方向发展,如采用高效的液压元件、降低系统的能耗和采用环保的液压油等。
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
液压与气压传动技术第8章 飞机液压系统
2)电液伺服前轮转弯控制回路
图8-9 电液伺服前轮转弯控制回路 的原理图 1-电液换向阀 2-回油补偿器 3-伺 服阀 4-转弯减摆器 5-手轮位置传 感器 6-反馈位置传感器 7-转弯控制单 元 8-转弯作动筒
6、襟翼收放回路
襟翼收放回路主要要求实现二位或多位襟翼操纵,并且保证左、右 襟翼收放同步。 1)终点开关加液压锁实现襟翼的多位控制
减速板、舱门等控制回路都是纯方向性控制回路,都是以电液换向 阀控制的回路。 1)二位电液换向阀控制回路
图8-17 二位电液换向阀控制回路 1-电液换向阀 2-作动筒 3-单向热膨胀阀 4-节流阀
4、电传刹车控制回路
电传刹车控制回路是指用电信号传输刹车指令的刹车控制回路。电 传刹车控制回路可以分为模拟式和数字式控制回路。 在设计安装过程中应该注意 两个问题: ①电器元件的电磁兼容性; ②刹车伺服阀的防污染要求。
图8-7 电传刹车控制回路的原理图 1-脚蹬机构 2-位移传感器 3-刹车控制单元 4刹车伺服阀 5-机轮 6-速度传感器 7-定量器
襟翼的收放是依靠液压马达,通过传动装置带动螺旋作动器实现的。 由于所有的螺旋作动器是由一个主输出轴带动,因而左、右各襟翼 的位置协调,以及同步特性完全是机械固定的。
图8-12 液压马达控制襟翼收放回路的原理图 1-电液换向阀 2-转换阀 3-液压锁 4-液压马达 5-制动装置作动筒 6-机械传动装置 7-限流阀
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(3)组成系统的元件要尽量少,并应尽 量采用标准元件,减少自行设计的专用 件。
(4)组成系统时还要考虑节省能源,提 高效率,减少发热,防止液压冲击。
<5 <0.8~l
5~10 1.6~2
10~20 2.5~3
20~30 3~4
30~50 4~5
>50 >5~7
表8-3 按主机类型选择系统工作压力
机床
设
备
组合机床
类
磨床
型
牛头刨床 插床
齿轮加工机床
车床 铣床 镗床
珩磨 机床
拉床 龙门刨床
农业机械 汽车工业 小型工程 机械及辅 助机械
工程机械 重型机械 锻压设备 液压支架
(3)液压驱动机构的运动形式及运动速 度。
(4)各动作机构的载荷大小及其性质。
(5)对液压系统性能(如工作平稳性、 转换精度等)、工作效率、自动化程度 等方面的要求。
(6)自动化程序及操作控制方式的要求。 (7)对防尘、防爆、防寒、噪声及安全可
靠性的要求。
(8)对效率及成本等方面的要求。
8.2 液压系统的工况分析和主要参数的确定
第8章 液压系统设计
8.1
液压系统的设计原则和依据
8.2 液压系统的工况分析和主要参数的确定 8.3 液压系统原理图的拟定和方案论证
液压系统的设计步骤如下。
(1)明确设计原则和依据。 (2)进行工况分析,确定系统的主要参
数。
(3)进行系统方案论证,拟定液压系统 原理图。
(4)计算和选择液压元件。 (5)验算液压系统的主要性能。 (6)绘制工作图,编制技术文件。
8.1 液压系统的设计原则和依据
1.液压系统的设计原则
注意吸收国内外先进技术,力求设计出 重量轻、体积小、成本低、效率高、结构简 单、性能良好及操作方便的液压装置。
2.液压系统的设计依据
(1)主机的用途、性能、工艺流程、作 业环境及总体布局等。
(2)液压系统要完成哪些动作,动作顺 序及彼此间的联锁关系等。
8.2.1 液压系统的工况分析
1.运动分析
表8-1 液压执行元件的类型
名称
特点
应用场合
双杆活塞缸
双向输出力、输出速度相同,杆受力状态相同
双向工作的往复运动
单杆活塞缸
双向输出力、输出速度不相同,杆受力状态不同。 差动连接时可实现ຫໍສະໝຸດ Baidu速运动
往复不对称直线运动
名称 柱塞缸 摆动缸
特点 结构简单 单叶片缸转角小于300°,双叶片缸转角小于150°
Fb pbA2
(8-5)
中低压系统或轻载节流调速系统取
0.2~0.5 MPa,回油路有调速阀或背压 阀的系统取0.5~1.5 Mpa,采用补油泵补 油的闭式系统取1.0~1.5 MPa,采用多 路阀的复杂中高压工程机械系统取1.2~ 3.0 MPa。
⑥液压缸自身的密封阻力Fsf 液压缸工 作时还必须克服其内部密封装置产生的
图8-2 液压缸的工况图
8.3 液压系统原理图的拟定和方案论证
1.选择系统的类型
系统有开式系统和闭式系统两种类 型。
选择系统的类型主要取决于它的调 速方式和散热要求。
2.选择液压基本回路
选择基本回路时,首先要抓住各类 机器的液压系统的主要矛盾。
3.液压系统的合成
合成液压系统时应特别注意以下几 点。 (1)防止回路间可能存在的相互干扰。 (2)系统应力求简单,并将作用相同或 相近的回路合并,避免存在多余回路。 系统要安全可靠,要有安全、联锁等回 路,力求控制油路可靠。
船用 系统
压力 /MPa
<2.5
<6.3
2.5~6.3
<10
10~16
16~32
14~25
2.执行元件参数的确定
υ υ υ 3.执行元件流量的确定
q m a x A m a x /υ 或 q m a x M n m a x / (8-10)
qmin A υ min/υ
(8-11)
4.执行元件的工况图
摩擦阻力Fsf ,其值与密封装置的类型、 油液工作压力,特别是液压缸的制造质
量有关,计算比较繁琐,一般将它计入
液压缸的机械效率ηm中考虑,通常取ηm =0.90~0.97。
(2)液压缸运动循环各阶段的负载。
启动时 F(Ff Fg)/m
(8-6)
加速时 F (F m F f F gF b)/m (8-7)
③ 导向摩擦阻力Ff 对于平导轨
Ff (mgFN)
对于V形导轨
Ff
(mg FN ) sin( / 2)
(8-3) (8-4)
④ 重力负载Fg 当工作部件垂直或倾斜放 置时,自重也是一种负载;当工作部件水
平放置时,Fg=0。
⑤ 背压负载Fb 液压缸运动时还必须克服 回油路压力形成的背压阻力Fb,其值为
(1)液压泵和各种控制阀的规格是根据工 况图中的最大压力和最大流量选定的。
(2)液压系统中的基本回路及其油源形式 主要是根据工况图中不同阶段内的压力和 流量变化情况选择出来后,再通过分析比 较后确定的。
(3)将工况图所反映的情况与调研得来 的参考方案进行对比,可以对原来设计 参数的合理性作出鉴别、对各参数值进 行调整。例如,在工艺情况允许的条件 下,调整有关工作阶段的时间和速度, 以减少所需的功率;当功率分布很不均 匀时,适当修整参数,以避开或削减功 率“峰值”等。
恒速运动时
F ( F w F f F g F b)/m (8-8)
减速制动时
F ( F w F m F f F g F b )/m(8-9)
3.工作负载图
图8-1 某液压缸的速度图和负载图
8.2.2 液压系统主要参数的确定
1.系统工作压力的确定
表8-2 按负载选择系统工作压力
负载/kN 系统压力/MPa
① 工作负载Fw 即Fw=f(t),需根据具体情况分析
决定。
②
惯性负载Fm
Fm ma
m
v t
(8-2)
式中,m为运动部件总质量;a为加 速度;Δv为Δt时间内速度的变化量;Δt 为启动或制动时间,一般机械系统取0.1 ~0.5 s,行走机械系统取0.5~1.5 s,机 床运动系统取0.25~0.5 s,机床进给系统 取0.05~0.2s。工作部件较轻或运动速度 较低时取小值。
续表
应用场合 长行程、单向工作
往复摆动运动
齿轮、叶片马达
结构简单、体积小、惯性小
高速小转矩回转运动
轴向柱塞马达
运动平稳、转矩大、转速范围宽
大转矩回转运动
径向柱塞马达
结构复杂、转矩大、转速低
低速大转矩回转运动
2.负载分析
(1)液压缸的负载计算。
F F w F m F f F g F b F s f (8-1)