重慶大學流體傳動與控制_行車液壓驅動系統(tǒng)設計

1、流體傳動與控制專題研究 行車液壓驅動系統(tǒng)專業(yè)班級：機械電子工程XX班小組成員：XXXX XXXX XXXX XXXXXXXX 指導教師：XXX2014.11.2目 錄任務書-1設計思路-2設計計算與說明-3元件選擇-7元件校驗-9附表-10工作手冊-1116設計任務書一、主要目標與任務設計一個車輛驅動閉式回路液壓系統(tǒng)，滿足最大牽引力為F=3.5KN。小車質量m = 1t，小車輪徑D=700mm，液壓馬達與小車車輪之間的減速器的速比范圍為228，小車車速調節(jié)范圍為3km/h 150km/h。發(fā)動機轉速：500-3000rpm。任務要求：（1）要求畫出液壓系統(tǒng)回路圖；（2）對泵，馬達，安全閥等回路

2、原件進行選型，并列出元件清單；（3）根據選型結果核算出系統(tǒng)成本；二、主要內容（1）設計，計算說明書；（2）繪制原理圖；（3）元件清單；三、時間要求作業(yè)上交時間：2014年11月6日一、系統(tǒng)設計思路行車的動力傳遞由發(fā)動機帶動雙向變量泵，經液壓馬達后傳遞至輪邊減速裝置，再經變速裝置后驅動車輪轉動，動力傳遞路線如下：根據上圖設計要求，系統(tǒng)輸出轉速無級調速，可正，反向運轉；具有剎車制動功能；雙輪驅動，通過差速器實現(xiàn)車輛轉彎；轉速要實現(xiàn)無級調速，則需有無極調速回路，根據工作要求選擇了容積調速回路來實現(xiàn)無級調速，具體采用了雙向變量泵和雙向變量馬達組成的容積調速回路，通過調整液壓泵的來調整系統(tǒng)的速度，從而實

3、現(xiàn)無極調速的目的；采用雙向變量泵通過控制泵輸出油路的正、反向實現(xiàn)了正、反轉，輔助泵通過單向閥向主油路低壓區(qū)補油。上圖為裝載車驅動系統(tǒng)，它是由雙向變量柱塞泵和雙向變量柱塞馬達以及蓄能器、散熱器等組成。是一個閉式液壓系統(tǒng)，采用了變量泵容積式無級調速。根據閉式回路的特點，這個液壓傳動系統(tǒng)除了完成工作所必需的主油路外，還有蓄能器和低壓回路以及冷卻回路等。蓄能器不僅可以吸收沖擊壓力和脈動壓力，還可以作為輔助或應急動力源；冷卻回路上增加了散熱器提高冷卻速度可使冷卻油帶走液壓馬達在工作時產生的熱量，保證液壓馬達的正常運轉。在補油路上增加了過濾器避免油污進入管道、泵、馬達等元件。二、設計說明與計算設計內容設計

4、說明及計算過程備注1.系統(tǒng)的切線牽引力系統(tǒng)的工作阻力兩部分組成：滾動阻力和坡道阻力。阻力 Ff =fG=1kN最大牽引力為Fk=3.5KN式中：f-滾動阻力系數，f=0.1；G-總重量 G=10kN；系統(tǒng)的切線牽引力為F=Ff +Fk=4.5KN設計內容設計說明及計算過程備注2.液壓馬達的計算車輛在負載最大情況下正常行駛（v=10km/h）時，應滿足: 驅動輪輸出扭矩 Mk=FR = 1575Nm 式中：R-驅動輪半徑 R=D/2=350mm； 馬達輸出扭矩M =Mk/(i)= 1575/(20*0.9)=87.5 Nm 式中：i-機械部分總傳動比 i=20-傳動系的效率=0.9液壓馬達的輸出

5、功率：PMo=Mkv/（R）=14kw馬達的輸入流量:qM=60PMo/(M pM)= 60*14/(0.81*20)=51.8L/min式中：M馬達的總效率 M=MmMv=0.81Mv-馬達的容積效率 Mv=0.9pM馬達的工作壓力 取pM=20mpa 液壓馬達的排量：VM=qM*Mv/nM=30.5mL/r設計內容設計說明及計算過程備注3液壓泵的計算液壓泵的排量：Vt=1000qt/(tvnt)=1000*51.8/(0.9*1500)=38.37mL/r式中：qt泵的流量 在不考慮管道泄漏時qt= qMtv-泵的容積效率 tv=0.9nt泵的轉速，由發(fā)動機轉速決定液壓泵的壓力：Pt=20

6、Mpa設計內容設計說明及計算過程備注4.散熱液壓系統(tǒng)發(fā)熱量：Hmax=Pt(1-t)+ PM(1-M)+pq=15(1-0.81)2+ 1*80/60=7Kw式中：p油液通過閥的壓力降 p=1mpa油箱散熱：H0= KTA油箱=1 Kw根據油箱體積100L 可知A油箱=1.29m2冷卻器散熱面積：A=(H-H0)/(KT)=7.5m2式中：H0取Hmax K=20 T=40三、元件的選擇1.液壓泵根據計算中得出的液壓泵所需的參數，參考上表，選定液壓泵型號：80SGY14-1B。2馬達根據計算中得出的馬達所需的參數，參考上表，選定馬達型號：A6V553.補油泵補油泵：CB- FC104.油管直徑

7、：d>=1.13sqr(q/v)=1.13sqr62.7*10-3/(5*60)=0.0163m因此選擇管徑2cm。四、校驗馬達：速度最大時：vmax =150km/h 當外部負載為0，則F=G*f=1kN 取變速箱傳動比i=20馬達扭矩：M =F*R/(i)=19.4Nm<304Nm馬達轉速：nM=ivmax/(D)=3619r/min<5000r/min馬達功率：PM=M* nM/9550=7.35kW <120Kw馬達轉速最大時qM=VM*nmax/MV=62.7L/min所選馬達滿足使用要求泵：流量：qt=62.7L/min<80L/min系統(tǒng)工作壓力：p

8、t =pM=60PM/(M qM)=7.85Mpa<20 Mpa所選泵滿足使用要求設計合理附錄（一）：液壓系統(tǒng)中元件的型號規(guī)格序號名稱型號規(guī)格單價（元）1溢流閥DBD-H10P2502單向閥S-101453蓄能器NXQA-1.6/20-L4384定壓減壓閥JF-L20G50L/min3005冷卻器GLC3-88m229006過濾器ZU-H25×2020mm2707XU-B16×100100mm308雙向柱塞變量泵80SCY14-1B127812789雙向柱塞變量馬達A6V556000600010齒輪泵（補油泵）CB-FC1030030011油管總成20mm700700

9、12油箱100l230230合計12883工作手冊安裝與連接 1. 原動機與液壓泵聯(lián)接要注意同軸度，一般不應大于0.1mm，如原動機震動較大的，建議采用彈性聯(lián)接。 2.連接導管必須清洗，保證清潔。 3.高溫環(huán)境下工作是，需采取一些隔熱、散熱措施，避免使液壓元件溫度超過80。 4.泵和馬達的進出口以軟管連接為宜。 5.原則上從較低的油口進油，較高處的油口出油。 工作介質 礦物油： 40號低凝液壓油 工作溫度： 1565 粘度范圍： 101000 mm2/s （10、1000 mm2/s短期使用） 最佳粘度： 1625 mm2/s 工作液應保證清潔，定期檢查更換過濾器 ，使用中定期檢查工作液的水份、機械雜質、酸質等，當超過油料牌號中的規(guī)定值，粘度超過牌號規(guī)定值的±30%，應更換新油；或工作