液壓課程設(shè)計(jì)換向閥閥芯專用加工設(shè)備液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、本科課程設(shè)計(jì)本科課程設(shè)計(jì)( (說明書說明書) ) 換向閥閥芯專用加工設(shè)備液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)換向閥閥芯專用加工設(shè)備液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué)學(xué)院院機(jī)械工程學(xué)院 專專業(yè)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化 學(xué)生姓名學(xué)生姓名 學(xué)學(xué)號(hào)號(hào) 指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師 完成日期完成日期2015 年 12 月 目錄目錄 簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介.3 一一、設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)任務(wù).4 1.設(shè)計(jì)目的設(shè)計(jì)目的.4 2.設(shè)計(jì)題目設(shè)計(jì)題目.4 3.設(shè)計(jì)技術(shù)要求設(shè)計(jì)技術(shù)要求.4 4.主要參數(shù)主要參數(shù).4 二二、設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)內(nèi)容.4 4 1.1.液壓缸計(jì)算及驗(yàn)算液壓缸計(jì)算及驗(yàn)算 .4 4 2.2.流量和壓力計(jì)算流量和壓力計(jì)算 .7 7 3 3. .選擇各閥類規(guī)格選擇各閥類規(guī)格 .8

2、8 4.4.輔助元件規(guī)格輔助元件規(guī)格 .8 8 5.5.油泵和電動(dòng)機(jī)選用油泵和電動(dòng)機(jī)選用 .9 9 6.6.元件明細(xì)表元件明細(xì)表 .1010 三、三、參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn).1111 四、四、液壓設(shè)計(jì)體會(huì)液壓設(shè)計(jì)體會(huì).1 12 2 簡(jiǎn)簡(jiǎn) 介介 現(xiàn)代機(jī)制一般多是機(jī)械、電氣、液壓三者緊密聯(lián)系結(jié)合的一個(gè)綜合體。 液壓傳動(dòng)與機(jī)械傳動(dòng)、電動(dòng)傳動(dòng)并列為三大傳統(tǒng)形式。液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè) 計(jì)在現(xiàn)代機(jī)械的設(shè)計(jì)工作中占有重要的地位，因此， 液壓傳動(dòng)課程是 工科機(jī)械類各專業(yè)都開設(shè)的一門重要課程。它既是一門課程理論課，也與 生產(chǎn)實(shí)際有著密切聯(lián)系。為了學(xué)好這樣一門課，除了在教學(xué)中系統(tǒng)講授以 外，還應(yīng)設(shè)置課程設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)，使同學(xué)

3、理論聯(lián)系實(shí)際，掌握液壓傳動(dòng)系 統(tǒng)設(shè)計(jì)的技能和方法。 1 1、設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)任務(wù) 1.1. 設(shè)計(jì)目的設(shè)計(jì)目的 通過課程設(shè)計(jì)，鞏固所學(xué)液壓傳動(dòng)的基礎(chǔ)知識(shí)，提高用液壓傳動(dòng)知識(shí)去解決生產(chǎn)實(shí) 際問題的能力和初步掌握設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)的方法和步驟。 2.2. 設(shè)計(jì)題目設(shè)計(jì)題目 換向閥閥芯專用加工設(shè)備液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 3.3. 設(shè)計(jì)技術(shù)要求設(shè)計(jì)技術(shù)要求 (1)錐度橢圓度允許誤差與孔配合間隙為 0.0070.012 和 0.03。 (2)熱處理：hrc4550。 (3)滑閥臺(tái)階長(zhǎng)度尺寸允差 0.1。 (4)需要時(shí)可在孔口倒 60角作中心孔。 4.4. 主要參數(shù)主要參數(shù) (1)車外圓：切削力 px =1800 牛頓 py

4、 =1500 牛頓 走刀量 s = 0.10 毫米/轉(zhuǎn) 轉(zhuǎn)速 n = 500 轉(zhuǎn)/分 刀架自重 g 400 牛頓（導(dǎo)軌摩擦力和慣性力可以忽略不計(jì)） (2)切 槽: 切削力 px = 0 py = 4200 牛頓 進(jìn)給量 s = 0.08 毫米/轉(zhuǎn) 轉(zhuǎn)速 n = 250 轉(zhuǎn)/分 刀架自重 g amin，符合要求 (8)油封型號(hào) 根據(jù)要求，選用 o 型 b 橫刀架油缸的設(shè)計(jì)計(jì)算 (1)由切削力 py=1500n，選用油缸工作壓力mpa 3.0p (2)缸徑d mm p f d 3 . 25 103 1500 13 . 1 13 . 1 6 根據(jù)油缸直徑系列圓整，取 d=32mm (3)活塞桿直徑d

5、 d=(0.50.55)d=1617.6mm ， 取 d=16mm (4)油缸工作行程的確定 根據(jù)液壓缸活塞行程參數(shù)系列（gb2349-80） ，取mml25 (5)油缸壁厚的確定 根據(jù)要求，取=10mm (6)最小導(dǎo)向長(zhǎng)度h 25.17 220 dl h (7)活塞寬度 b=0.6d=0.6x32=19.2mm 取整為 20mmb (8)缸蓋滑動(dòng)支撐面長(zhǎng)度 l =0.6d=0.6x32=19.2mm 取整為 20mml (9)缸體長(zhǎng)度的確定 內(nèi)部長(zhǎng)度 ： mmbll45 1 外部長(zhǎng)度： mmlbll852 2 取=90mm 2 l c.縱刀架油缸的設(shè)計(jì)計(jì)算 (1)由切削力 px=1800n，

6、選用油缸工作壓力mpa 3.0p (2)油缸直徑d mm p f d 6 . 27 103 1800 13 . 1 13 . 1 6 根據(jù)油缸直徑系列圓整，取 d=40mm (3)活塞桿直徑d d=(0.50.55)d=2022mm， 取 d=20mm (4)油缸工作行程的確定 根據(jù)加工閥芯零件的總長(zhǎng)，取 l=100mm (5)油缸壁厚的確定 根據(jù)要求，取=10mm (6)活塞寬度 b b=0.6d=19.2mm 取整為 20mm (7)缸體長(zhǎng)度的確定 l=l+b+2+z=100+20+2x10+10=150mm (8)驗(yàn)算 無桿腔有效面積 2 22 1 mm6 .1256 4 40 4 d

7、a 有桿腔有效面積 2 2 12 5 . 942 4 6 . 1256mm d aaa s=0.10mm/r min/ 500rn min/5010 . 0 500 min mmsnv a1a2amin，符合要求 2 min min min 800mm v q a (9)螺釘 根據(jù)要求，取 6 個(gè)的螺釘對(duì)稱分布在端蓋上6m d.后刀架油缸的設(shè)計(jì)計(jì)算 (1)由切槽切削力 p=4200n，選用油缸工作壓力 p=2.5mpa （即壓力繼電器的調(diào)定壓力） (2)缸徑d mm p f d63 105 . 2 4200 13 . 1 13 . 1 6 根據(jù)油缸直徑系列圓整，取 d=55mm (3)活塞桿直

8、徑d d=(0.50.55)d=31.534.65mm 取 d=32mm (4)油缸工作行程的確定 根據(jù)液壓缸活塞行程參數(shù)系列 l=25mm 802349gb (5)活塞寬度b 取 38cmmm 8 . 37636 . 00.6db (6)缸體長(zhǎng)度的確定 l缸=l+b+2+z=25+38+2x10+10=96mm 取 l缸=100mm (7)驗(yàn)算 無桿腔有效面積 2 2 1 2 . 3117 4 mm d a 有桿腔有效面積 a2=a1-a 2 22 0 . 2313 4 )( mm dd 由已知得 s=0.08mm/r n=250rpm v=nxs=20mm/min amin=qmin/vm

9、in=2000mm2 a1a2amin, 液壓缸有效作用面積能滿足其最低工進(jìn)速度 2. 流量和壓力計(jì)算 a.尾架油缸進(jìn)油口壓力 mpa d f p99 . 1 4 2 選定, 減壓閥調(diào)定壓力min/l 5 .14qmpa 3.0p b.橫刀架油缸進(jìn)油口壓力 minl/ 5 .14q mpa f p87 . 1 4 32 1500 a 2 2 c.縱刀架油缸進(jìn)油口壓力 min/l 25q mpa f p43 . 1 440 1800 a 2 2 d.后刀架油缸進(jìn)油口壓力 mpa f p14 . 2 450 4200 a 2 2 3. 各閥類元件規(guī)格，確定壓力閥調(diào)整值 減壓閥 jf3-c10b,

10、調(diào)整值 p=0.56.3mpa pn=63ml/min 單向閥 af3-ea10b， mpa16 額 pmpa20 max p q推=40l/minmpa05 . 0 開 p 三位四通電磁換向閥 34ef3oe6b pn=16mpa qn=25l/min 單向調(diào)速閥 aqf3-e10b mpa16 額 pmpa20 max p qmin=40ml/min qmax=16l/min b25qimpa 3 . 65 . 0p 單向順序閥 pn=63l/min b10c3axf mpa 3 . 65 . 0p 二位二通電磁換向閥 22ef3be6b qn=25l/min mpa16 額 p 二位四通

11、電磁換向閥 24e1/e2-25b pn=6.3mpa qn=25l/min 溢流閥 yf3-10b p=06.3mpa qn=63l/min 4. 輔助元件規(guī)格 a.管接頭 選用擴(kuò)口式端直通管接頭 85-gb5625.1 選用外徑 mm14d d=m18x1.5 b.濾油器 選用網(wǎng)式濾油器 wu-25x180 過濾精度：180m 聯(lián)接形式：螺紋連接 c.液壓箱有效容積 取 v=5qp=5x15.314=76.57l 取整 v=80l p qv )75( 選用油箱型號(hào) bex-100 油箱參數(shù) a=700 mm b=500mm c=600mm d.鋼管 根據(jù)流量 液壓系統(tǒng)最大流量q=20l/m

12、in，取公稱直徑 mm q 8d 鋼管外徑 ， 管接頭聯(lián)接螺紋 m14x1.5mm 14d 鋼管壁厚 mm 1 5. 油泵和電機(jī)的選用 a.油泵選用 確定泵得最高工作壓力： mpapppp5 . 35 . 03 確定泵得最大流量 經(jīng)計(jì)算得到，整個(gè)系統(tǒng)工作過程中所需要的qmax=11.78l/min qpk1=1.3x11.78=15.314(l/min) 液壓泵得額定壓力 pn pn=(1.251.6)pp=3.81254.88mpa 液壓泵得額定流量qn qn=qp=15.314l/min 為了節(jié)省成本和避免很大噪聲，選擇葉片式定量泵。 選擇定量葉片泵 yb1-20 公稱排量 q=20ml/

13、r 轉(zhuǎn)速 min/ 1450rn 額定壓力 mpa 3 . 6 額 p 油泵效率 v=0.80 總=0.62 驅(qū)動(dòng)功率 p驅(qū)=2.2kw 選號(hào)油，工作溫度為 # 20c50c10 b.電機(jī)選用 經(jīng)過分析可知，當(dāng)液壓系統(tǒng)處于卸荷狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)最大功率， 溢流閥調(diào)定壓力設(shè) 為 4.0mpa. 所需電機(jī)的功率為 p=4.0 x106x 20 x10-3 /(60 x0.78)=2.15kw 查閱電動(dòng)機(jī)產(chǎn)品樣本，選用 y112m2-6 額定功率為 2.2kw 同步轉(zhuǎn)速為 1000rpm 元件明細(xì)表 序號(hào)名稱型號(hào)數(shù)量技術(shù)參數(shù) 1 單作用葉片泵 yb1-20 1 qn=20l/min,n=960rpm pn

14、=6.3mpa 2 電動(dòng)機(jī) y112m2-61 pn=3.0kw n=2870rpm 3 單向閥 af3-ea10b1 mpa20 max pmpa16 額 p q推=40l/minmpa05 . 0 開 p 4 二位二通電磁換向閥 22ef3be6b 2 qn=25l/min mpa16 額 p 5 二位四通電磁換向閥25b24e1 1 pn=6.3mpa qn=25l/min 6 三位四通電磁換向閥b6e30ef34 2 pn=16mpa qn=25l/min 7 單向調(diào)速閥 be3aqfd 2 mpa16 額 p mpa20 max p qmin=40ml/min qmax=16l/min 8 單向調(diào)速閥 b25qi 3 mpa 3 . 65 . 0p 9 單項(xiàng)順序閥b10c3axf 1 mpa 3 . 65 . 0p pn=63l/min 10 壓力繼電器63bdp1 2p=0.66.3mpa 11 減壓閥b25j 1p=0.56.3mpa pn=63ml/min 12 過濾器8025jxh 1 min/l 25q 13 行程開關(guān) 6 14 溢流閥 yf3-10b1p=06.3mpa 15 壓力計(jì)e38kf 1 3 3、參考資料參考資料 1 液壓與氣壓傳動(dòng)第三版 機(jī)械工業(yè)出版社 2 液壓傳動(dòng)簡(jiǎn)明手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社 3 液壓系統(tǒng)的計(jì)算與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 寧夏人民出版社 四、