机电液综合实验(课程设计)

目录

第一章液压传动系统的设计 (1)

1.1 机械动作要求及参数 (1)

1.2 根据要求设计方案 (1)

1.3 计算和选择液压元件 (1)

1.4液压元件 (4)

1.5 工作状态表 (5)

1.6 电气控制系统 (5)

1.7 电气控制系统的安装与调试 (6)

第二章液压缸的设计与计算 (7)

2.1 液压缸的内径D和活塞杆的直径d的计算 (7)

2.2 验算最小稳定速度 (8)

2.3液压缸主要零件材料选择和加工要求 (8)

2.4 液压缸壁厚和外径的计算 (9)

2.5 液压缸工作行程的确定 (10)

2.6 最小导向长度的确定 (10)

2.7 缸盖固定螺栓d3的计算 (10)

2.8 活塞杆的校核 (10)

2.9 活塞的宽度B确定 (10)

2.10 缸体长度的确定 (11)

2.11 缸体与缸盖采的联接及计算 (11)

2.12 活塞与活塞杆的连接及计算 (12)

2.13 活塞及活塞杆处密封圈的选用 (13)

2.14 活塞杆导向部分的结构 (13)

2.15 液压缸的缓冲装置 (14)

心得体会 (15)

参考文献 (16)

第一章 液压传动系统的设计

1.1 机械动作要求及参数

工作时最大负载F=13000N ，液压缸的工作压力为P1=2.5MPa ，快进、快退速度V 快=5m/min ，工进速度V 工=0.6m/min ，油缸内径与活塞杆直径比D/d=2，回油腔背压P2=0.5MPa 。油路压力损失MPa p 3.0=∑∆；m in /2.0min L Q =。

1.2 根据要求设计方案

根据要求设计的控制系统图如图1-1所示:

图1-1 液压传动控制系统图

1.3 计算和选择液压元件

1.3.1 液压泵的压力流量和选择泵的规格

1)泵的工作压力的确定。考虑到正常工作中进油管路有一定的压力损失，所以泵的工作压力为:

工进50

快退 快进200

1p p p p =+∑∆ (1-1)

式中 p p ——液压泵最大工作压力； 1p ——执行元件最大工作压力；

p ∑∆——进油管路中的压力损失，本设计中MPa p 3.0=∆∑

p p =1p p +∆∑=2.5+0.3=2.8Mpa (1-2) 上式中计算所得的p p 是系统的静态压力，考虑到系统在各种工况的过渡阶段出现的动态压力往往超过静态压力。另外考虑到一定的压力储备量，并确保泵的寿命，因此选泵的额定压力p p 应满足().~.n p p 12516p ≥。中低压系统去小值，高压系统取大值。在本设计中

n p =p p 25.1=1.25×2.8=3.5Mpa (1-3)

2)泵的流量确定。液压泵的最大流量应为

()max p L q K q ≥∑ (1-4)

式中 p q ——液压泵的最大流量；

()max q ∑——同时动作的各执行元件所需流量之和的最大值。如果这时溢流阀正

进行工作，尚须加溢流阀的最小溢流量2~3L/min ；

L K ——系统泄露系数， 1.2L K =

()max ...min p L q K q 123925471L =∑=⨯= (1-5) 3) 选择液压泵的规格

根据算得的p q 和p p ，选用CB-32限压式变量叶片泵，该泵的基本参数为：每转排量032.5q mL r =，泵的额定压力10n p MPa =，电动机转速1450min H n r =，容积效率

0.9v η=，总效率0.7η=。

1.3.2 与液压泵匹配的电动机的选定

首先分别算出快进与工进两种不同工况的功率，取两者较大值作为选择电动机规格的依据。

工进时的外负载为13000N ,压力损失为0.3Mpa.

...6p 2

13000

p 1003196MPa 014

π

-=

⨯+=⨯ (1-6)

快进时所需电动机功率为

....p p

p q 05471

P 056kW 6007

η

⨯=

=

=⨯ (1-7)

工进时所需电动机功率为

....p p

p q 196471

P 22kW 6007

η

⨯=

=

=⨯

查询电动机产品样本，选用Y100-4型电动机，其额定功率为2.2kW ，额定转速为1430r/min 。

1.3.3 确定其它元件及辅件

1）确定阀类元件及辅件

根据系统的最高工作压力和通过各阀类元件及辅件的实际流量，阅产品样本，选出的阀类元件和辅件规格如表1-1所列。

表1-1 阀类元件及辅助元件规格

2) 确定油管内径

表1-2允许流速推荐值

油管内径为：

3

d===（1-8）

10mm14.14mm

根据内径尺寸系列，选取内径为20mm的软管。

1.4液压元件如下表1-3

表1-3 液压元件的选用

根据动作要求和提供的元件，设计液压传动系统，设计油路图如图1-1，其工作情况由表1-4所示

油路中用到的上述提供的元器件有：二位二通电磁换向阀、调速阀、先导式溢流阀、三位四通电磁换向阀等。

1.5 工作状态表

电磁阀工作时的得失电情况如表1-4

表1-4 工作状态表

电磁铁工作状态

动作名称

2DT 3DT 1DT 快进+ + -

工进- + -

快退+ - +

强退- + +

1.6 电气控制系统

根据图1-1液压传动系统及表1-4所示，设计电器控制系统如图1-2所示：

图1-2 电器控制系统