板料折彎機(jī)的液壓系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)

1、*學(xué)生課程設(shè)計(jì)（論文） 板料折彎機(jī)的液壓系統(tǒng)板料折彎機(jī)的液壓系統(tǒng) 學(xué)生姓名： * 學(xué)生學(xué)號(hào)： 200910601020 院 （系）： 機(jī) 械 工 程 學(xué) 院 年級(jí)專業(yè)： 2009 級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化 1 班 指導(dǎo)教師： * 二一二年六月 *本科學(xué)生課程設(shè)計(jì)任務(wù)書本科學(xué)生課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 題題目目 折彎機(jī)液壓系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)折彎機(jī)液壓系統(tǒng)課程設(shè)計(jì) 1、課程設(shè)計(jì)的目的、課程設(shè)計(jì)的目的 學(xué)生在完成液壓傳動(dòng)與控制課程學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用所學(xué)的液壓基本知識(shí)，根據(jù) 液壓元件、各種液壓回路的基本原理，獨(dú)立完成液壓回路設(shè)計(jì)任務(wù)；從而使學(xué)生在完成液 壓回路設(shè)計(jì)的過程中，強(qiáng)化對(duì)液壓元器件性能的掌握，理解不同回路在系統(tǒng)

2、中的各自作用。 能夠?qū)W(xué)生起到加深液壓傳動(dòng)理論的掌握和強(qiáng)化實(shí)際運(yùn)用能力的鍛煉。 2、課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）、課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等） 設(shè)計(jì)制造一臺(tái)立式板料折彎機(jī)，該機(jī)壓頭的上下運(yùn)動(dòng)用液壓傳動(dòng)，其工作循環(huán)為：快 速下降、慢速加壓（折彎） 、快速退回。給定條件為： 折彎力 ；滑塊重量 ； 快速空載下降 行程185mm速度 6 2.15 10 n 4 2.45 10 n （） 31 ；慢速下壓（折彎） 行程35mm 速度（） 12 ； 1 v/mm s 2 v/mm s 快速回程 行程 220mm 速度（） 52 液壓缸采用 v

3、型 3 v/mm s 密封圈，其機(jī)械效率 要求擬定液壓系統(tǒng)圖，計(jì)算和選擇液壓元件。0.91 cm 3、主要參考文獻(xiàn)、主要參考文獻(xiàn) 1王積偉，章宏甲，黃誼.主編. 液壓傳動(dòng). 機(jī)械工業(yè)出版社.2006.12 2成大先. 主編.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)單行本機(jī)械傳動(dòng). 化學(xué)工業(yè)出版社 2004.1 3何玉林，沈榮輝，賀元成.主編.機(jī)械制圖. 重慶大學(xué)出版社.2000.8 4 路甬祥主編.液壓氣動(dòng)技術(shù)手冊(cè).北京.機(jī)械工業(yè)出版社.2002 5 雷天覺主編.液壓工程手冊(cè).北京.機(jī)械工業(yè)出版社.1990 4、課程設(shè)計(jì)工作進(jìn)度計(jì)劃、課程設(shè)計(jì)工作進(jìn)度計(jì)劃 內(nèi)容學(xué)時(shí) 明確機(jī)床對(duì)液壓系統(tǒng)的要求，進(jìn)行工作過程分析 6 初步確定

4、液壓系統(tǒng)的參數(shù)，進(jìn)行工況分析和負(fù)載圖的編制 16 確定液壓系統(tǒng)方案，擬訂液壓系統(tǒng)圖 8 確定液壓制造元件的類型并選擇相應(yīng)的液壓元件，確定輔助裝置 6 液壓系統(tǒng)的性能驗(yàn)算 4 合計(jì)1 周 指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師（簽字） 日期日期年 月 日 教研室意見：教研室意見： 年 月 日 學(xué)生學(xué)生（簽字）： 接受任務(wù)時(shí)間： 年 月 日 課程設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)教師成績?cè)u(píng)定表課程設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)教師成績?cè)u(píng)定表 題目名稱題目名稱 評(píng)分項(xiàng)目評(píng)分項(xiàng)目 分分 值值 得得 分分 評(píng)價(jià)內(nèi)涵評(píng)價(jià)內(nèi)涵 01學(xué)習(xí)態(tài)度 6 6 遵守各項(xiàng)紀(jì)律，工作刻苦努力，具有良好的科學(xué) 工作態(tài)度。 02科學(xué)實(shí)踐、調(diào)研 7 7 通過實(shí)驗(yàn)、試驗(yàn)、查閱文獻(xiàn)、深

5、入生產(chǎn)實(shí)踐等渠 道獲取與課程設(shè)計(jì)有關(guān)的材料。 工 作 表 現(xiàn) 20% 03課題工作量 7 7 按期圓滿完成規(guī)定的任務(wù)，工作量飽滿。 04綜合運(yùn)用知識(shí)的能力 1010 能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能去發(fā)現(xiàn)與解決實(shí)際問題， 能正確處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，能對(duì)課題進(jìn)行理論分析， 得出有價(jià)值的結(jié)論。 05應(yīng)用文獻(xiàn)的能力 5 5 能獨(dú)立查閱相關(guān)文獻(xiàn)和從事其他調(diào)研；能提出并 較好地論述課題的實(shí)施方案；有收集、加工各種 信息及獲取新知識(shí)的能力。 06 設(shè)計(jì)（實(shí)驗(yàn)）能力，方案 的設(shè)計(jì)能力 5 5 能正確設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，獨(dú)立進(jìn)行裝置安裝、調(diào)試、 操作等實(shí)驗(yàn)工作，數(shù)據(jù)正確、可靠；研究思路清 晰、完整。 07計(jì)算及計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力 5 5

6、 具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)運(yùn)算與處理能力；能運(yùn)用計(jì)算機(jī) 進(jìn)行資料搜集、加工、處理和輔助設(shè)計(jì)等。 能 力 水 平 35% 08 對(duì)計(jì)算或?qū)嶒?yàn)結(jié)果的分析 能力（綜合分析能力、技 術(shù)經(jīng)濟(jì)分析能力） 1010 具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)收集、分析、處理、綜合的能力。 09 插圖（或圖紙）質(zhì)量、篇 幅、設(shè)計(jì)（論文）規(guī)范化 程度 5 5 符合本專業(yè)相關(guān)規(guī)范或規(guī)定要求；規(guī)范化符合本 文件第五條要求。 10設(shè)計(jì)說明書（論文）質(zhì)量 3030 綜述簡練完整，有見解；立論正確，論述充分， 結(jié)論嚴(yán)謹(jǐn)合理；實(shí)驗(yàn)正確，分析處理科學(xué)。 成 果 質(zhì) 量 45% 11創(chuàng)新 1010 對(duì)前人工作有改進(jìn)或突破，或有獨(dú)特見解。 成績成績 指指 導(dǎo)導(dǎo) 教教

7、 師師 評(píng)評(píng) 語語 指導(dǎo)教師簽名： 年月日 摘摘 要要 立式板料折彎機(jī)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)、電氣傳動(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。它既是一門理論課，也與生產(chǎn)實(shí)際有著密切 的聯(lián)系。為了學(xué)好這樣一門重要課程，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)，使學(xué)生理論聯(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。 液壓傳動(dòng)課程設(shè)計(jì)的目的主要有以下幾點(diǎn)： 1、綜合運(yùn)用液壓傳動(dòng)課程及其他有關(guān)先修課程的理論知識(shí)和生產(chǎn)實(shí)際只 是，進(jìn)行液壓傳動(dòng)設(shè)計(jì)

8、實(shí)踐，是理論知識(shí)和生產(chǎn)實(shí)踐機(jī)密結(jié)合起來，從而使這 些知識(shí)得到進(jìn)一步的鞏固、加深提高和擴(kuò)展。 2、在設(shè)計(jì)實(shí)踐中學(xué)習(xí)和掌握通用液壓元件，尤其是各類標(biāo)準(zhǔn)元件的選用 原則和回路的組合方法，培養(yǎng)設(shè)計(jì)技能，提高學(xué)生分析和嫁接生產(chǎn)實(shí)際問題的 能力，為今后的設(shè)計(jì)工作打下良好的基礎(chǔ)。 3、通過設(shè)計(jì)，學(xué)生應(yīng)在計(jì)算、繪圖、運(yùn)用和熟悉設(shè)計(jì)資料（包括設(shè)計(jì)手 冊(cè)、產(chǎn)品樣本、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范）以及進(jìn)行估算方面得到實(shí)際訓(xùn)練。 關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞 板料折彎機(jī) ，液壓傳動(dòng)系統(tǒng)，液壓傳動(dòng)課程設(shè)計(jì)。 abstract vertical plate bending machine is a mechanical, electrical, hydr

9、aulic three closely linked, in combination with a complex. hydraulic drive and mechanical drive, electric drive and tied for the three major traditional form, the design of hydraulic transmission system in modern machinery design work occupies an important position. therefore, hydraulic course for m

10、echanical engineering major is an important course offering. it is not only a theory, but also with the actual production are closely linked. in order to learn such an important course, except in the teaching system teaching outside, still should set the curriculum design teaching, enable students t

11、o integrate theory with practice, to master the skills of design of hydraulic transmission system and method. hydraulic transmission course design the purpose of the following main points: in 1, the integrated use of hydraulic transmission course and other related courses of theoretical knowledge an

12、d practical production only, hydraulic transmission design practice, theory and practice are classified together, so that these knowledge get consolidate further, deepen the enhancing and expanding. 2, in the design practice to learn and master the general hydraulic components, especially all kinds

13、of standard components of the selection principles and circuit combination methods, training design skills, improve students analysis and grafting production actual problem ability, for the design of future work to lay a good foundation. 3, by design, drawing, calculation, students should apply and

14、be familiar with the design data ( including design, product samples, standards and norms ) and estimates of practical training. keykey wordswords: sheet metal bending machine, hydraulic system, hydraulic transmission course design. 目錄目錄 摘摘 要要.i i abstractabstract.iiii 1 1 任務(wù)分析任務(wù)分析.1 1 1.11.1 技術(shù)要求技術(shù)

15、要求.1 1 1.21.2 任務(wù)分析任務(wù)分析.1 1 2 2 工況分析工況分析.3 3 2.12.1 運(yùn)動(dòng)分析運(yùn)動(dòng)分析.3 3 2.22.2 負(fù)載分析負(fù)載分析.3 3 2.32.3 確定液壓缸主要尺寸，編制液壓缸工況圖確定液壓缸主要尺寸，編制液壓缸工況圖.5 5 2.3.1.確定液壓缸的主要結(jié)構(gòu)尺寸.5 2.42.4 編制液壓缸工況圖編制液壓缸工況圖.6 6 3 3 擬定液壓系統(tǒng)圖擬定液壓系統(tǒng)圖.9 9 3.13.1 制定基本方案，擬定液壓系統(tǒng)圖制定基本方案，擬定液壓系統(tǒng)圖.9 9 4 4 液壓元件選型液壓元件選型.1010 4.14.1 液壓泵及其驅(qū)動(dòng)電機(jī)的選擇液壓泵及其驅(qū)動(dòng)電機(jī)的選擇.10

16、10 4.24.2 閥類元件及輔助元件閥類元件及輔助元件.1010 4.34.3 油管元件油管元件.1111 4.44.4 油箱的容積計(jì)算油箱的容積計(jì)算.1212 4.54.5 油箱的長寬高油箱的長寬高.1212 4.64.6 油箱地面傾斜度油箱地面傾斜度.1313 4.74.7 吸油管和過濾器之間管接頭的選擇吸油管和過濾器之間管接頭的選擇.1313 4.84.8 過濾器的選取過濾器的選取.1313 4.94.9 堵塞的選取堵塞的選取.1313 4.104.10 空氣過濾器的選取空氣過濾器的選取.1313 4.114.11 液位液位/ /溫度計(jì)的選取溫度計(jì)的選取.1414 5 5 液壓系統(tǒng)性能

17、的運(yùn)算液壓系統(tǒng)性能的運(yùn)算.1515 5.15.1 壓力損失和調(diào)定壓力的確定壓力損失和調(diào)定壓力的確定 .1515 5.1.1 沿程壓力損失.15 5.1.3 壓力閥的調(diào)定值計(jì)算.16 5.25.2 油液溫升的計(jì)算油液溫升的計(jì)算.1616 5.2.2 快退時(shí)液壓缸的發(fā)熱量.16 5.2.3 壓制時(shí)液壓缸的發(fā)熱量.16 5.35.3 油箱的設(shè)計(jì)油箱的設(shè)計(jì).1616 5.3.1 系統(tǒng)發(fā)熱量的計(jì)算.16 5.3.2 散熱量的計(jì)算.16 6 6 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn).1818 1 任務(wù)分析 1.1 技術(shù)要求 設(shè)計(jì)制造一臺(tái)立式板料折彎機(jī)，該機(jī)壓頭的上下運(yùn)動(dòng)用液壓傳動(dòng)，其工作 循環(huán)為：快速下降、慢速加壓（折彎）

18、、快速退回。給定條件為： 折彎力 6 2.15 10 n 滑塊重量 4 2.45 10 n 快速空載下降 行程 185mm 速度（） 31 1 v/mm s 慢速下壓（折彎） 行程 35mm 速度（） 12 2 v/mm s 快速回程 行程 220mm 速度（） 52 3 v/mm s 1.2 任務(wù)分析 根據(jù)滑塊重量為，為了防止滑塊受重力下滑，可用液壓方式平 4 2.45 10 n 衡滑塊重量，滑塊導(dǎo)軌的摩擦力可以忽略不計(jì)。設(shè)計(jì)液壓缸的啟動(dòng)、制動(dòng)時(shí)間 為。折彎機(jī)滑塊上下為直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，且行程較小（220mm）,故可0.2ts 選單為桿液壓缸作執(zhí)行器,且液壓缸的機(jī)械效率。因?yàn)榘辶险蹚潤C(jī)的工0.9

19、1 cm 作循環(huán)為快速下降、慢速加壓（折彎） 、快速回程三個(gè)階段。各個(gè)階段的轉(zhuǎn)換由 一個(gè)三位四通的電液換向閥控制。當(dāng)電液換向閥工作在左位時(shí)實(shí)現(xiàn)快速回程。 中位時(shí)實(shí)現(xiàn)液壓泵的卸荷，工作在右位時(shí)實(shí)現(xiàn)液壓泵的快速和工進(jìn)。其工進(jìn)速 度由一個(gè)調(diào)速閥來控制?？爝M(jìn)和工進(jìn)之間的轉(zhuǎn)換由行程開關(guān)控制。折彎機(jī)快速 下降時(shí)，要求其速度較快，減少空行程時(shí)間，液壓泵采用全壓式供油。其活塞 運(yùn)動(dòng)行程由一個(gè)行程閥來控制。當(dāng)活塞以恒定的速度移動(dòng)到一定位置時(shí)，行程 閥接受到信號(hào)，并產(chǎn)生動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)由快進(jìn)到工進(jìn)的轉(zhuǎn)換。當(dāng)活塞移動(dòng)到終止階 段時(shí)，壓力繼電器接受到信號(hào)，使電液換向閥換向。由于折彎機(jī)壓力比較大， 所以此時(shí)進(jìn)油腔的壓力比較大

20、，所以在由工進(jìn)到快速回程階段須要一個(gè)預(yù)先卸 壓回路，以防在高壓沖擊液壓元件，并可使油路卸荷平穩(wěn)。所以在快速回程的 油路上可設(shè)計(jì)一個(gè)預(yù)先卸壓回路，回路的卸荷快慢用一個(gè)節(jié)流閥來調(diào)節(jié)，此時(shí) 換向閥處于中位。當(dāng)卸壓到一定壓力大小時(shí)，換向閥再換到左位，實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)卸 荷。為了對(duì)油路壓力進(jìn)行監(jiān)控，在液壓泵出口安裝一個(gè)壓力表和溢流閥，同時(shí) 也對(duì)系統(tǒng)起過載保護(hù)作用。因?yàn)榛瑝K受自身重力作用，滑塊要產(chǎn)生下滑運(yùn)動(dòng)。 所以油路要設(shè)計(jì)一個(gè)液控單向閥，以構(gòu)成一個(gè)平衡回路，產(chǎn)生一定大小的背壓 力，同時(shí)也使工進(jìn)過程平穩(wěn)。在液壓力泵的出油口設(shè)計(jì)一個(gè)單向閥，可防止油 壓對(duì)液壓泵的沖擊，對(duì)泵起到保護(hù)作用。 2 工況分析 2.1 運(yùn)動(dòng)分

21、析 首先根據(jù)主機(jī)要求畫出動(dòng)作循環(huán)圖如圖 1-1 所示： 圖 2-1 動(dòng)作循環(huán)圖 2.2 負(fù)載分析 (1)根據(jù)給定條件，先計(jì)算液壓缸快速下降時(shí)啟動(dòng)加速中慣性力和反向 1m f 啟動(dòng)加速中的慣性力，取加速（減速）時(shí)間為 0.2 s m2 f 慣性負(fù)載： (2-1) 43 1 12.45 1031 10 387.5 9.89.80.2 m gv fnn t (2-2) 43 2 22.45 105210 650 9.89.80.2 m gv fnn t (2)初壓力：在慢降階段,因?yàn)橛鸵簤毫χ饾u升高，約達(dá)到最大壓緊力的 左5 右 = 1e f%5 壓 f 65 2.15105%1.07510 n (

22、2-3) （3）各階段運(yùn)動(dòng)時(shí)間： 快速下降： (2-4) 1 1 1 185 5.0 31 l ts v 工作下壓：折彎時(shí)分為兩個(gè)階段，初壓階段的行程為 30mm，終壓階段行程 為 5mm。 初壓階段 (2-5) 2 2 2 30 2.5 12 l ts v 快退 工進(jìn) 快進(jìn) 終壓階段 (2-6) 2 3 2 5 t0.42 12 l s v 快速回程： (2-7) 3 4 3 220 4.23 52 l ts v 液壓缸的機(jī)械效率取。工作臺(tái)的液壓缸在各工況階段的負(fù)載值如表 2-1,9 . 0 m 負(fù)載循環(huán)圖和速度循環(huán)圖如 2-2 所示。 工況計(jì)算公式負(fù)載值 f/n推力 m f/ 注明 啟動(dòng)

23、加速 11m ff 387.5425.8 快速 下降 等速-0 0 初壓 = 1 fe%5 壓 f 5 1.075 10 5 1.18 10 慢速 折彎 終壓 壓 ffe 2 6 2.15 10 6 2.36 10 啟動(dòng) 加速 m22 f gf2515027637 等速 gf 3 4 2.45 10 4 2.69 10 快速 回程 制動(dòng) g- m2 f 23850 26208.8 (1)由于忽略滑塊導(dǎo) 軌摩擦力，故快速 下降等速時(shí)外負(fù)載 為 0； （2）折彎時(shí)壓頭上 低工作負(fù)載可分為 兩個(gè)階段：初壓階 段，負(fù)載力緩慢的 線性增加，約達(dá)到 最大折彎力的 5%， 其行程為 30mm； 終壓階段，負(fù)

24、載力 急劇增加到最大折 彎力，上升規(guī)律近 似于線性，行程為 5mm。 圖 2-2 折彎機(jī)液壓缸的 f-t 圖和 v-t 圖 2.3 確定液壓缸主要尺寸，編制液壓缸工況圖 2.3.1.確定液壓缸的主要結(jié)構(gòu)尺寸 查手冊(cè)，預(yù)選液壓缸的設(shè)計(jì)壓力。將液壓缸的無桿腔作為主工 1 25 a pmp 作腔，考慮到液壓缸下行時(shí)，滑塊自重采用液壓方式平衡，則可計(jì)算出液壓缸 無桿腔的有效面積。 6 22 max 1 6 1 2.45 10 0.10771077 25 100.91 cm f amcm p 液壓缸內(nèi)徑（活塞直徑） 1 44 0.1077 0.37370 3.14 a dmmm 根據(jù) gb/t2348-

25、1993,圓整成就近的標(biāo)準(zhǔn)值 d=400mm=40cm。 根據(jù)快速下行與快速上升的速度比確定活塞桿直徑 d：由于 2 3 22 1 52 1.68 31 vd vdd 故活塞桿直徑 d=0.636d=254mm，取標(biāo)準(zhǔn)值 d=280mm=28cm 從而可算得液壓缸無桿腔和有桿腔的實(shí)際有效面積為 2 22 1 401256 44 d acm 22222 2 ()(4028 )640.56 44 addcm 2.4 編制液壓缸工況圖 液壓缸在工作循環(huán)中各階段的壓力和流量見下表 液壓缸工作循環(huán)中各階段的壓力和流量 輸入流量 q工作階段計(jì)算公式負(fù)載 f/n工作腔壓力 p/pa 3 /cms /minl

26、 啟動(dòng)387.533903893.6233.6快速 下行 恒速 11 1 1 ; cm f pqav a 00 初壓 5 1.075 10 5 9.4 10 1507.290.4慢速 加壓 終壓 1 2 1 ; cm f pqav a 6 2.15 10 7 1.88 10 1507.2090.40 啟動(dòng)25150 5 4.3 10 恒速 4 2.45 10 5 4.2 10 3331200 快速 回程 制動(dòng) 2 3 2 ; cm f pqa v a 23850 5 4.1 10 工作循環(huán)中各階段的功率計(jì)算如下： a快速下降階段：啟動(dòng)時(shí)（w） -6 11 1 3390 3893.6 1013p

27、p q 恒速時(shí) 1 0p b慢速加壓階段：初壓時(shí)（w） 5-6 222 9.4 101507.2 101416.8pp q 終壓時(shí)，行程只有 5mm，持續(xù)時(shí)間僅，壓力和流量變化情況較復(fù)雜， 3 t0.42s 故作如下處理：壓力由 0.94mpa 增加到 18.8mpa，其變化規(guī)律可近似用一線性 p（t）表示，即 (1-1) 18.80.94 p0.940.9442.5 0.42 tt 流量由 1507.2減小為零，其變化規(guī)律可近似用一線性函數(shù) q（t）表示， 3 /cms 即 （1-2）q1507.2(1) 0.42 t 上述兩式中，t 為終壓階段持續(xù)時(shí)間，取值范圍 00.42s 從而得此階段

28、功率方程 p1507.2(0.9442.5 ) (1) 0.42 t pqt 這是一個(gè)開口向下的拋物線方程，令，可求得極值點(diǎn) t=0.199s 以及此處 p 0 t 的最大功率值為 3max 0.199 p1507.2(0.9442.5 0.199) (1)7506.97.51 0.42 pwkw 而 t=0.199s 處的壓力和流量可由式(1-1)和式（1-2）算得，即 p0.9442.5 0.1999.40 3 0.199 q1507.2(1)798.82/47.93 /min 0.42 cmsl c快速回程階段： 啟動(dòng)時(shí) 56 444 p4.3 103331 101432.331.432

29、p qwkw 恒速時(shí) 56 555 p4.2 103331 101399.021.399p qwkw 制動(dòng)時(shí) 56 666 p4.1 103331 101365.711.365p qwkw 根據(jù)以上分析與計(jì)算數(shù)據(jù)可繪出液壓缸的工況圖，如下圖所示（圖中，功率拋 物線頂點(diǎn)兩側(cè)近似當(dāng)作直線處理） 。 3 擬定液壓系統(tǒng)圖 3.1 制定基本方案，擬定液壓系統(tǒng)圖 考慮到折彎機(jī)工作時(shí)所需功率較大，故采用容積調(diào)速方式。為滿足速度的 有級(jí)變化，采用壓力補(bǔ)償變量供油泵。即在快速下降時(shí)，液壓缸以全流量供油， 當(dāng)轉(zhuǎn)換成慢速加壓折彎時(shí)，液壓泵的流量減小，在最后 5mm 內(nèi)，使液壓泵流量 減到零。當(dāng)液壓缸反向回程時(shí)，泵的

30、流量恢復(fù)到全流量。 液壓缸的運(yùn)動(dòng)方向采用三位四通 m 型中位機(jī)能電液動(dòng)換向閥控制，停機(jī) 時(shí)換向閥處于中位，使液壓缸卸荷。 為防止壓頭在下降過程中由于自重而出現(xiàn)速度失控現(xiàn)象，在液壓缸無桿 腔回油路上設(shè)置一個(gè)內(nèi)控單向順序閥。 本機(jī)采用行程控制，利用動(dòng)擋塊觸動(dòng)滑塊運(yùn)動(dòng)路徑上設(shè)置的電氣行程開 關(guān)來切換電液動(dòng)換向閥，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)循環(huán)。 此外，在泵的出口并聯(lián)一個(gè)溢流閥，用于系統(tǒng)的安全保護(hù)；泵的出口并 聯(lián)一個(gè)壓力表及其開關(guān)，以實(shí)現(xiàn)測(cè)壓。 綜上所述擬訂的折彎機(jī)液壓系統(tǒng)原理圖如下 1-變量泵 2-溢流閥 3-壓力表及其開關(guān) 4-單向閥 5-三位四通電液換向閥 6-單向 順序閥 7-液壓缸 8-過濾器 9-行程閥

31、10-調(diào)速閥 11-單向閥 12-壓力繼電器 4 液壓元件選型 4.1 液壓泵及其驅(qū)動(dòng)電機(jī)的選擇 由工況圖可看到，液壓缸的最高工作壓力出現(xiàn)在加壓折彎階段結(jié)束時(shí)， 。此時(shí)缸的輸入流量極小，且進(jìn)油路元件較少，故泵至缸間的進(jìn) 1 18.8pmpa 油路壓力損失估計(jì)取為。算得泵的最高工作壓力為0.5pmpa p p 18.80.519.3 p pmpa 所需的液壓泵最大供油流量按液壓缸的最大輸入流量233.6進(jìn)行估算。 p q/minl 取泄露系數(shù) k=1.1，則 1.1 233.6 /min256.96 /min pv qqll 根據(jù)系統(tǒng)所需流量，擬初選限壓式變量泵的轉(zhuǎn)速為 n=1500，暫取泵的容

32、/minr 積效率，可算出泵的排量參考值為0.90 v 10001000 256.96 190.34(/ ) 1500 0.90 v g v q vml r n 根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果查閱選用規(guī)格為 250ycy14-1b 斜盤式壓力補(bǔ)償變量型軸 向柱塞泵，其額定壓力 p=32mpa，排量為 250ml/r,額定轉(zhuǎn)速為 1500r/min，流 量為 q=375l/min。符合系統(tǒng)對(duì)流量的要求。 有工況圖可知，最大功率出現(xiàn)在 t=0.199s 時(shí)，由此時(shí)的液壓缸工作壓力和 流量可算得此時(shí)的液壓泵的最大理論功率 (9.40.5) 1.1 47.93 ()8.7() 60 t ppp kqkw 由查表取泵

33、的總效率為，則可算得液壓泵驅(qū)動(dòng)功率為0.85 p 10.2 t p p p pkw 查表，選取規(guī)格相近的 y160-4 型封閉式三相異步電動(dòng)機(jī)，其額定功率 11kw，額定轉(zhuǎn)速為 1460r/min。按所選電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和液壓泵的排量，液壓泵的 最大實(shí)際流量為 1460 250 0.9328.5 /min tv qnvl 大于計(jì)算所需流量 256.96l/min,滿足使用要求。 4.2 閥類元件及輔助元件 根據(jù)閥類元件及輔助元件所在油路的最大工作壓力和通過該元件的最大實(shí) 際流量可選出這些液壓元件的型號(hào)及規(guī)格，結(jié)果見表 4.2。 表 4-2 序 號(hào) 元件名稱額定壓 力 mpa 額定流量 l/min 型

34、號(hào)及規(guī)格說明 1變量泵32250 ml/r（排 量） 10mcy14-1b額定轉(zhuǎn)速 1500r/min 驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率為 11kw 2溢流閥 35 400y2-h*10l通徑 10mm 3三位四通換向閥2840034d-6通徑 6mm 4 單向順序閥31.5 400qa-h8最小穩(wěn)定流量 2.l/min 5單向閥31.5400c2g-805-3/8通徑 10mm 6壓力繼電器25hed20 7調(diào)速閥40031-2frm5 8壓力表開關(guān)40af6ep30/y400通徑 6mm 4.3 油管元件 各元件間連接管道的規(guī)格按元件接口處尺寸決定，液壓缸進(jìn)、出油管則按 輸入、排出的最大流量計(jì)算，由下表中數(shù)值

35、說明液壓缸壓制、快退速度, 與 2 v 3 v 設(shè)計(jì)要求相近，這表明所選液壓泵的型號(hào)，規(guī)格是適宜的。 表 4-3 液壓缸在各個(gè)階段的進(jìn)出流量 由表中數(shù)值可知，當(dāng)油液在壓力管中速度取 5m/s 時(shí)，由式 算2 q d v 流量 速度 快進(jìn)壓制快退 輸入 流量 l/mi n = 1112 ()/()qakqaa 125647.93 107.6 /min 1256640.56 k l 1 90.4q 1 52.7qkq 排出 流量 l/mi n 2211 /qaqa 640.56 107.6 55 1256 2211 /46.1qaqa 2211 /26.9qaqa 運(yùn)動(dòng) 速度 m/mi n 112

36、 3 4 / 47.93 10 (1256640.56) 10 0.86 vq aa k 211 /0.072vqa 312 /0.08vqa 得， 液壓缸進(jìn)油路油管內(nèi)徑； 3 107.6 10 20.021321.3 5 60 dmmm 進(jìn) 液壓缸回油路管內(nèi)徑； 3 52.7 10 20.014914.9 5 60 dmmm 回 這兩根油管選用參照液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡明手冊(cè)p111，進(jìn)油管的外徑 ，內(nèi)徑，回油路管的外徑，內(nèi)徑。34dmm25dmm32dmm20dmm 4.4 油箱的容積計(jì)算 容量(單位為 l)計(jì)算按教材式(7-8) : ，由于液壓機(jī)是高壓系統(tǒng)，v p vq 。 所以油箱的容量 ，

37、1111 52.7579.7 p vql 按 jb/t7938-1999 規(guī)定容積取標(biāo)準(zhǔn)值.800vl 4.5 油箱的長寬高 因?yàn)橛拖涞膶?、高、長的比例范圍是 1：12：23，此處選擇比例是 1：1.5：2 由此可算出油箱的寬、高、長大約分別是 693.36mm,1040mm,1386.7mm。并選擇開式油箱中的分離式油箱設(shè)計(jì)。其優(yōu)點(diǎn) 是維修調(diào)試方便，減少了液壓油的溫升和液壓泵的振動(dòng)對(duì)機(jī)械工作性能的影響； 其缺點(diǎn)是占地面積較大。 由于系統(tǒng)比較簡單，回路較短，各種元件較少，所以預(yù)估回路中各種元件 和管道所占的油液體積為 0.8l。因?yàn)橥茥U總行程為 220mm，選取缸的內(nèi)腔長度 為 360mm。忽

38、略推桿所占的體積，則液壓缸的體積為 433 1 1256 10360 100.045245.2valml 缸 當(dāng)液壓缸中油液注滿時(shí)，此時(shí)油箱中的液體體積達(dá)到最小為： 80045.20.8754vl 油m i n 則油箱中油液的高度為： 1 754 1000/(138.67 69.336)78.4hcm 由此可以得出油液體下降高度很小，因此選取隔板的高度為 44cm,并選用兩塊 隔板。此分離式油箱采用普通鋼板焊接而成，參照書上取鋼板的厚度為： t=4mm。 為了易于散熱和便于對(duì)油箱進(jìn)行搬移及維護(hù)保養(yǎng)，取箱底離地的距離為 200mm。 故可知，油箱的總長總寬總高為： 長為： 1 2(1386.72

39、 4)1395lltmmmm 寬為： 1 2(693.362 4)701wwtmmmm 高為：(20044)(104042004)1248 1 hhmmmmmm 4.6 油箱地面傾斜度 為了更好的清洗油箱，取油箱底面傾斜度為： 1 4.7 吸油管和過濾器之間管接頭的選擇 在此選用卡套式軟管接頭 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)4表 23.966 得其連接尺寸如下表： 表 4.7 單位：mm 0 d 公稱 壓力 mpa 管子 內(nèi)徑 0 d mm 公稱尺寸極限偏差 min l卡套式管接頭 0 d g(25)2218.5250.1053822 4.8 過濾器的選取 取過濾器的流量至少是泵流量的兩倍的原則，取過濾器的流

40、量為泵流量的 2.5 倍。故有 ： 2.5(52.7 2.5) /min131.75 /minqqll 泵入過濾器 查中國機(jī)械設(shè)計(jì)大典表 42.77 得，先取通用型 wu 系列網(wǎng)式吸油中過濾 器： 表 7.4 4.9 堵塞的選取 考慮到鋼板厚度只有 4mm，加工螺紋孔不能太大，查中國機(jī)械設(shè)計(jì)大典 表 42.7178 選取外六角螺塞作為堵塞，詳細(xì)尺寸見下表： s d 1 d de基本尺 寸 極限偏 差 lhb 1 b rc 重量 kg 型號(hào)通徑 mm 公稱流量 / minl 過濾精度 m cxl-250 10050250100 12 1.25m10.2221513 0 0.24 4123311.

41、00.032 4.10 空氣過濾器的選取 按照空氣過濾器的流量至少為液壓泵額定流量 2 倍的原則， 即： 22 52.7 /min105.4 /minqqll p 過濾器 選用 ef 系列液壓空氣過濾器，參照機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表 23.8-95 得，將其主要 參數(shù)列于下表： 表 7.6 參數(shù) 型號(hào) 過 濾 注 油 口 徑 mm 注油 流量 l/min 空氣 流量 l/min 油過 濾面 積 l/min 1 h mm 2 h mm 1 d mm 2 d mm 3 d mm 四只螺 釘均布 mm 空氣 進(jìn)濾 精度 mm 油 過 濾 精 度 m e-50 2 f 323226527015458668296

42、m6 140.105125 注：油過濾精度可以根據(jù)用戶的要求是可調(diào)的。 4.11 液位/溫度計(jì)的選取 選取 ywz 系列液位液溫計(jì)，參照機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表 23.8-98 選用 ywz- 150t 型?？紤]到鋼板的剛度，將其按在偏左邊的地方。 5 液壓系統(tǒng)性能的運(yùn)算 5.1 壓力損失和調(diào)定壓力的確定 由上述計(jì)算可知，工進(jìn)時(shí)油液流動(dòng)速度較小，通過的流量為 47.93l/min,主 要壓力損失為閥件兩端的壓降可以省略不計(jì)。 快進(jìn)時(shí)液壓桿的速度，此時(shí)油液在進(jìn)油管 3 1 4 1 107.6 10 0.086/ 1256 10 p q vm s a 的速度 3 26 107.6 10 3.65/ 0.25

43、251060 p q vm s a 5.1.1 沿程壓力損失 沿程壓力損失首先要判斷管中的流動(dòng)狀態(tài)，此系統(tǒng)采用 n32 號(hào)液壓油，室 溫為時(shí)，所以有 0 20 c 42 1.0 10/ms ， 34 /3.65 25 10/1.0 10912.52320 e rvd 油液在管中的流動(dòng)狀態(tài)為層流，則阻力損失系數(shù)， 75 75/0.082 912.5 e r 若取進(jìn)油和回油的管路長均為 2m，油液的密度為，進(jìn)油路上的 3 890/kg m 沿程壓力損失為 。 1 225 4 2890 /20.0823.653.89 10 25 102 pl dvpa 5.1.2 局部壓力損失 局部壓力損失包括管道

44、安裝和管接頭的壓力損失和通過液壓閥的局部壓力 損失，由于管道安裝和管接頭的壓力損失一般取沿程壓力損失的 10%，而通過 液壓閥的局部壓力損失則與通過閥的流量大小有關(guān)，若閥的額定流量和額定壓 力損失分別為，則當(dāng)通過閥的流量為 q 時(shí)的閥的壓力損失。 rr qq和 r q 由算得小于原估算值 2 () r r q pp q 2 107.6 0.5 ()0.036 400 pmpa 0.5mpa,所以是安全的。 同理快進(jìn)時(shí)回油路上的流量則回油管路 12 2 1 107.6 640.56 54.88 /min 1256 q a ql a 中的速度；由此可以計(jì)算出 3 26 54.88 10 1.86/ 60 0.252510 vm s （4652320,所以為層流）; 3 4 1.86 25 10 /465 1.0 10 e rvd ,所以回油路上的沿程壓力損失為 7575 0.16 465 e r 。 2 226 4 2890 /20.161.860.197 10 25 102 pl dvpa 由上面的計(jì)算所得求出：總的壓力損失 p 12 2 1 a pp a 640.56 0.3980.1970.5 1256