攀枝花學(xué)院學(xué)生課程設(shè)計(jì)25頁

1、攀枝花學(xué)院學(xué)生課程設(shè)計(jì)（論文）板料折彎?rùn)C(jī)的液壓系統(tǒng)板料折彎?rùn)C(jī)的液壓系統(tǒng)學(xué)生姓名： 學(xué)生學(xué)號(hào)： 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： 二一二年六月攀枝花學(xué)院學(xué)生設(shè)計(jì)（論文） 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書攀枝花學(xué)院本科學(xué)生課程設(shè)計(jì)任務(wù)書攀枝花學(xué)院本科學(xué)生課程設(shè)計(jì)任務(wù)書題題目目折彎?rùn)C(jī)液壓系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)折彎?rùn)C(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

2、不同回路在系統(tǒng)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?rùn)C(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62.15 10 N42.45 10 N（） 31 ；慢速下壓（折彎） 行程35mm 速度（） 12 ；1v/mm s2v/mm s快速回程 行程 220mm 速度（） 52 液壓缸采用 V 型3v/mm s

3、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。0.91cm3、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.2006.122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 2004.13何玉林，沈榮輝，賀元成.主編.機(jī)械制圖. 重慶大學(xué)出版社.2000.84 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.20025 雷天覺主編.液壓工程手冊(cè).北京.機(jī)械工業(yè)出版社.19904、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

4、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 日攀枝花學(xué)院學(xué)生設(shè)計(jì)（論文） 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書課程設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)教師成績(jī)?cè)u(píng)定表課程設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)教師成績(jī)?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

5、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

6、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(jiǎn)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(jī)成績(jī)指指導(dǎo)導(dǎo)教教師師評(píng)評(píng)語語指導(dǎo)教師簽名： 年月日攀枝花學(xué)院學(xué)生設(shè)計(jì)（論文） 摘 要摘摘 要要 立式板料折彎?rùn)C(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

7、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)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)

8、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?rùn)C(jī) ，液壓傳動(dòng)系統(tǒng)，液壓傳動(dòng)課程設(shè)計(jì)。攀枝花學(xué)院學(xué)生設(shè)計(jì)（論文） 摘 要IABSTRACTVertical plate bending machine is a mechanical, electrical, hydraulic three closely linked, in combination with a complex. Hydraulic drive and

9、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 mechanical engineering major is an important course offering. It is not only a t

10、heory, 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 to integrate theory with practice, to master the skills of design of hydraulic t

11、ransmission 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 and practical production only, hydraulic transmission design practice, theory and p

12、ractice 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 of standard components of the selection principles and circuit combination methods

13、, 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 be familiar with the design data ( including design, product samples, standards and

14、 norms ) and estimates of practical training.KeyKey wordswords: sheet metal bending machine, hydraulic system, hydraulic transmission course design.攀枝花學(xué)院學(xué)生設(shè)計(jì)（論文） 目 錄目錄目錄摘摘 要要.I IABSTRACTABSTRACT.IIII1 1 任務(wù)分析任務(wù)分析.1 11.11.1 技術(shù)要求技術(shù)要求.1 11.21.2 任務(wù)分析任務(wù)分析.1 12 2 工況分析工況分析.3 32.12.1 運(yùn)動(dòng)分析運(yùn)動(dòng)分析.3 32.22.2 負(fù)載分析負(fù)

15、載分析.3 32.32.3 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 52.3.1.確定液壓缸的主要結(jié)構(gòu)尺寸.52.42.4 編制液壓缸工況圖編制液壓缸工況圖.6 63 3 擬定液壓系統(tǒng)圖擬定液壓系統(tǒng)圖.9 93.13.1 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 94 4 液壓元件選型液壓元件選型.10104.14.1 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.10104.24.2 閥類元件及輔助元件閥類元件及輔助元件.10104.34.3 油管元件油管元件.11114.44.4 油箱的容積計(jì)算油箱的容積計(jì)算.12124.54.

16、5 油箱的長(zhǎng)寬高油箱的長(zhǎng)寬高.12124.64.6 油箱地面傾斜度油箱地面傾斜度.13134.74.7 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.13134.84.8 過濾器的選取過濾器的選取.13134.94.9 堵塞的選取堵塞的選取.13134.104.10 空氣過濾器的選取空氣過濾器的選取.13134.114.11 液位液位/ /溫度計(jì)的選取溫度計(jì)的選取.14145 5 液壓系統(tǒng)性能的運(yùn)算液壓系統(tǒng)性能的運(yùn)算.15155.15.1 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 .15155.1.1 沿程壓力損失.155.1.3 壓力閥的調(diào)定值計(jì)算.165.25.2

17、油液溫升的計(jì)算油液溫升的計(jì)算.16165.2.2 快退時(shí)液壓缸的發(fā)熱量.165.2.3 壓制時(shí)液壓缸的發(fā)熱量.165.35.3 油箱的設(shè)計(jì)油箱的設(shè)計(jì).16165.3.1 系統(tǒng)發(fā)熱量的計(jì)算.165.3.2 散熱量的計(jì)算.166 6 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn).1818攀枝花學(xué)院學(xué)生設(shè)計(jì)（論文） 任務(wù)分析11 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?rùn)C(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 62.15 10 N滑塊重量 42.45 10 N快速空載下降 行程 185mm 速度（） 311v/mm s慢速下壓（折彎） 行程 35mm速度

18、（） 122v/mm s快速回程 行程 220mm速度（） 523v/mm s1.2 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42.45 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?rùn)C(jī)滑塊上下為直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，且行程較?。?20mm）,故可0.2tsA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(rùn)C(jī)的工0.91cm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

19、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?rùn)C(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?rùn)C(jī)壓力比較大，所以此時(shí)進(jìn)油腔的壓力比較大，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)

20、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)攀枝花學(xué)院學(xué)生設(shè)計(jì)（論文） 任務(wù)分析2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。攀枝花學(xué)院學(xué)生設(shè)計(jì)（論文） 工況分析32 工況分析2.1 運(yùn)動(dòng)分析首先根據(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1mF啟動(dòng)加速中的慣性力，取加

21、速（減速）時(shí)間為 0.2 sm2F慣性負(fù)載： (2-1)43112.45 1031 10387.59.89.80.2mGvFNNt (2-2)43222.45 1052106509.89.80.2mGvFNNt(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= 1eF%5壓F652.15105%1.07510 N(2-3) （3）各階段運(yùn)動(dòng)時(shí)間： 快速下降： (2-4)1111855.031LtsV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)222302.512LtsV快退工進(jìn)快進(jìn)攀枝花學(xué)院學(xué)生設(shè)計(jì)（論文） 工

22、況分析4終壓階段 (2-6)2325t0.4212LsV 快速回程： (2-7)3432204.2352LtsV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 . 0m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mF/注明啟動(dòng)加速11mFF 387.5425.8快速下降等速-00初壓=1Fe%5壓F51.075 1051.18 10慢速折彎終壓壓FFe 262.15 10 62.36 10啟動(dòng)加速m22F GF2515027637 等速GF 342.45 1042.69 10快速回程制動(dòng)G- m2F2385026208.8(1)由于忽略滑塊導(dǎo)軌

23、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)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。攀枝花學(xué)院學(xué)生設(shè)計(jì)（論文） 工況分析5 圖 2-2 折彎?rùn)C(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125apMP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。 622max1612.45 100.10

24、77107725 100.91cmFAmcmP液壓缸內(nèi)徑（活塞直徑） 144 0.10770.373703.14ADmmm根據(jù) GB/T2348-1993,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 23221521.6831vDvDd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)際有效面積為攀枝花學(xué)院學(xué)生設(shè)計(jì)（論文） 工況分析6 222140125644DAcm 222222()(4028 )640.5644ADdcm 2.4 編制液壓缸工況圖液壓缸在工作循環(huán)中各階段的

25、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/Pa3/cms/minL啟動(dòng)387.533903893.6233.6快速下行恒速11 11;cmFpqAvA00初壓51.075 1059.4 101507.290.4慢速加壓終壓1 21;cmFpqAvA62.15 1071.88 101507.2090.40啟動(dòng)2515054.3 10恒速42.45 1054.2 103331200快速回程制動(dòng)2 32;cmFpqA vA2385054.1 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：?jiǎn)?dòng)時(shí)（W）-611 13390 3893.6

26、 1013Pp q恒速時(shí)10P b慢速加壓階段：初壓時(shí)（W）5-62229.4 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，3t0.42s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)18.80.94p0.940.9442.50.42tt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攀枝花學(xué)院學(xué)生設(shè)計(jì)（論文） 工況分析7即 （1-2）q1507.2(1)0.42t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

27、階段功率方程 P1507.2(0.9442.5 ) (1)0.42tpqt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P0t的最大功率值為3max0.199P1507.2(0.9442.5 0.199) (1)7506.97.510.42PWkW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 0.1999.4030.199q1507.2(1)798.82/47.93 /min0.42cmsLc快速回程階段：?jiǎn)?dòng)時(shí) 56444P4.3 103331 101432.331.432p qWkW恒速時(shí) 56555P4.2 10

28、3331 101399.021.399p qWkW制動(dòng)時(shí) 56666P4.1 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） 。攀枝花學(xué)院學(xué)生設(shè)計(jì)（論文） 工況分析8攀枝花學(xué)院學(xué)生設(shè)計(jì)（論文） 液壓元件選型93 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?rùn)C(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

29、時(shí)，泵的流量恢復(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?rùn)C(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 10

30、-調(diào)速閥 11-單向閥 12-壓力繼電器攀枝花學(xué)院學(xué)生設(shè)計(jì)（論文） 液壓元件選型104 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)118.8PMPa油路壓力損失估計(jì)取為。算得泵的最高工作壓力為0.5PMPaPp18.80.519.3PpMPa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。Pq/minL取泄露系數(shù) K=1.1，則1.1 233.6 /min256.96 /minPVqqLL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

31、容/minr積效率，可算出泵的排量參考值為0.90V10001000 256.96190.34(/ )1500 0.90VgVqVmL rn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()60tPpp KqkW由查表取泵的總效率為，則可算得液壓泵驅(qū)動(dòng)功率為0.8

32、5p10.2tpPPPkW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 /mintVqnVL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攀枝花學(xué)院學(xué)生設(shè)計(jì)（論文） 液壓元件選型11序號(hào)元件名稱額定壓力 MPa額定流量L/min型號(hào)及規(guī)格說明1變量泵32250 mL/r（排量

33、）10MCY14-1B額定轉(zhuǎn)速 1500r/min驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率為 11KW2溢流閥35400Y2-H*10L通徑 10mm3三位四通換向閥2840034D-6通徑 6mm4單向順序閥31.5 400QA-H8最小穩(wěn)定流量2.L/min5單向閥31.5400C2G-805-3/8通徑 10mm6壓力繼電器25HED20 7調(diào)速閥40031-2FRM58壓力表開關(guān)40AF6EP30/Y400通徑 6mm4.3 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)值說明液壓缸壓制、快退速度, 與2v3v設(shè)計(jì)要求相近，這表明所選液壓泵的型號(hào)，規(guī)格

34、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2qdv流量速度快進(jìn)壓制快退輸入流量L/min=1112()/()qAKqAA125647.93107.6 /min1256640.56KL190.4q 152.7qKq排出流量L/min2211/qAqA640.56 107.65512562211/46.1qAqA2211/26.9qAqA運(yùn)動(dòng)速度m/min11234/47.93 10(1256640.56) 100.86vq AAK211/0.072vqA312/0.08vqA攀枝花學(xué)院學(xué)生設(shè)計(jì)（論文） 液壓元件選型12得，液壓缸

35、進(jìn)油路油管內(nèi)徑；3107.6 1020.021321.35 60dmmm 進(jìn)液壓缸回油路管內(nèi)徑；352.7 1020.014914.95 60dmmm 回這兩根油管選用參照液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)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。34Dmm25dmm32Dmm20dmm4.4 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)，VPVq。 所以油箱的容量 ， 1111 52.7579.7PVqL按 JB/T7938-1999 規(guī)定容積取標(biāo)準(zhǔn)值.800VL4.5 油箱的長(zhǎng)寬高因?yàn)橛拖涞膶挕⒏?、長(zhǎng)的比例范圍是 1：12：23，此處選擇比例是1：1.5：

36、2 由此可算出油箱的寬、高、長(zhǎng)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(jiǎn)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(zhǎng)度為 360mm。忽略推桿所占的體積，則液壓缸的體積為43311256 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

37、：1754 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(zhǎng)總寬總高為：長(zhǎng)為：12(1386.72 4)1395lltmmmm 攀枝花學(xué)院學(xué)生設(shè)計(jì)（論文） 液壓元件選型13寬為：12(693.362 4)701wwtmmmm 高為：(20044)(104042004)12481hhmmmmmm4.6 油箱地面傾斜度為了更好的清洗油箱，取油箱底面傾斜度

38、為： 14.7 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：mm0D公稱壓力MPa管子內(nèi)徑0dmm公稱尺寸極限偏差minL卡套式管接頭0dG(25)2218.5250.10538224.8 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(guó)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 7.44.9 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

39、中國(guó)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：Sd1dDe基本尺寸極限偏差Lhb1bRC重量Kg 型號(hào)通徑Mm公稱流量/ minL過濾精度mCXL-250 10050250100攀枝花學(xué)院學(xué)生設(shè)計(jì)（論文） 液壓元件選型1412 1.25M10.222151300.244123311.00.0324.10 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 /minqqLLp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

40、徑mm注油流量L/min空氣流量L/min油過濾面積L/min1Hmm2Hmm1Dmm2Dmm3Dmm四只螺釘均布mm空氣進(jìn)濾精度mm油過濾精度mE-502F323226527015458668296M6 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。攀枝花學(xué)院學(xué)生設(shè)計(jì)（論文） 液壓系統(tǒng)圖性能的運(yùn)算155 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 47.9

41、3L/min,主要壓力損失為閥件兩端的壓降可以省略不計(jì)?？爝M(jìn)時(shí)液壓桿的速度，此時(shí)油液在進(jìn)油管3141107.6 100.086/1256 10pqvm sA的速度326107.6 103.65/0.25251060pqvm sA5.1.1 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 020 C421.0 10/ms ，34/3.65 25 10/1.0 10912.52320eRvd油液在管中的流動(dòng)狀態(tài)為層流，則阻力損失系數(shù)，7575/0.082912.5eR若取進(jìn)油和回油的管路長(zhǎng)均為 2m，油液的密度為，進(jìn)油路上的3890/Kg m沿程壓

42、力損失為。122542890/20.0823.653.89 1025 102pl dvPa5.1.2 局部壓力損失 局部壓力損失包括管道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。rrqq和rq由算得小于原估算值2()rrqppq 2107.60.5 ()0.036400pMPa0.5MPa,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1221107.6 640.5654.88 /min1256q AqLA中的速度；由此可以計(jì)算出32654.88 101.86/60 0.252510vm s攀枝花學(xué)院學(xué)生設(shè)計(jì)（論文） 液壓系統(tǒng)圖性能的運(yùn)算16 （4652320,所以為層流）; 341.86 25 10/4651.0 10eRvd,所以回油路上的沿程壓力損失為75750.16465eR。222642890/20.161.860.197 1025 102pl dvPa由上面的計(jì)算所得求出：總的壓力損失p 1221AppA640.560.3980.1970.51256MPa這與估算值相同，應(yīng)該計(jì)算出結(jié)