華中科技大學(xué)液壓傳動課程設(shè)計說明書完整版

第五章液壓系統(tǒng)的驗算11 教學(xué)資料第一章設(shè)計內(nèi)容及要求2第二章理論計算3負載分析與計算34工作階段的壓力、流量和功率5第三章液壓系統(tǒng)的擬定8第四章液壓元件的選擇9液壓泵及電機的選擇9液壓閥、過濾器、油管及油箱的選擇10第六章電控系統(tǒng)的設(shè)計1313繼電器-接觸器控制梯形圖15PLC控制梯形圖16指令語句表17第七章設(shè)計感想181.設(shè)計內(nèi)容設(shè)計一專用雙行程銑床。工件安裝在工作臺上，工作臺往復(fù)運動由液壓系統(tǒng)實現(xiàn)。2.設(shè)計要求及參數(shù)(1)機床的工作循環(huán)為：手工上料——按電鈕——工件自動定位、夾緊——工作臺往復(fù)運動銑削工件若夾具松開——手工卸料(泵卸載)(2)各循環(huán)工步要求N.行程100mm動作時間1s;夾緊的缸的負載2000N、行程15mm，動作時間1s；取快進、快退最快速度為16m/min。工作臺往復(fù)運動的行程(100~270)mm.。最大行程定為500mm。 (3)銑床參數(shù)及要求采用單定量泵進油路節(jié)流高速，回油有背壓，工作臺雙向運動速度相等，但要D動切換為速度D，再往復(fù)運動四次。切削負載0201020102求的工作參數(shù)動動力部件快動力部件切削負快進速度(Ⅰ／Ⅱ)工進快退速度v進，快退摩載(N)(逆銑v(m／速度vv(m／min)101022擦擦阻力/順銑)，min)(m／min)(N)，F(xiàn)F/Ff0102250015000/7500N16~8)/~4)16第二章理論計算n為，則液壓缸在各工作階段的總機械負載可以算出，列表如下：m液壓缸驅(qū)動力液壓缸驅(qū)動力F=Fn0m(N)快進(F)f(F+F)02f(F+F)01f快退(F)f系統(tǒng)的工作循環(huán)圖如下：機械系統(tǒng)的總負載如下：每個循環(huán)各工步的速度如下： (1)工作壓力的確定。工作壓力p可根據(jù)負載大小及機器類型來初步確定。銑床 (2)計算液壓缸內(nèi)徑D和活塞桿直徑d。1)進給缸內(nèi)徑D和活塞桿直徑d。由負載圖知最大負載為17500N，取背壓P2D= (5-1)缸工作壓力1Mpa，負載為200N，液壓缸的機械效率n為，代入式m4FD="pn(5-2)1c缸工作壓力為，負載為2000N，液壓缸的機械效率n為，代入式(4-1)，得mminv 率，如下表所示(其中工進速度取最小值v=0.4m/min最小值v=8m()()1(1602)()p(MPa)2工進速度最小時液壓缸的進油腔壓力，輸入流量和功率用圖示分別表示如下(其中各工作階段的運動時間為：快進t，順銑一t，逆銑t，快退t。)：1234 點是結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)節(jié)行程比較方便，但速度換 了避免工作時突然失電而松路壓力瞬間下降時仍能保持夾緊力，所以接入若設(shè)置多點壓力表開關(guān)，則只需要一個壓力表即能第四章液壓元件的選擇1)泵的工作壓力的確定。由于油管有一定的壓降，所以泵的工作壓力為p=p+p(10-1)p1p3pp的壓力儲備量，并確保泵的壽命，因此選npn2)泵的流量確定。液壓泵的最大流量應(yīng)為q>K(xq)(10-2)pLmaxK為泄漏系數(shù)，一般取為~，現(xiàn)取為K=，則q==min。LLp3)選擇液壓泵的規(guī)格。根據(jù)以上計算的p和q查閱相關(guān)手冊，現(xiàn)選用YB1-B92Bpp12P=pQp11=(10-3)1nnnn1212進油腔壓力為，其p=是進油路壓力損失，編p=是壓力繼電器可靠動作需要121順銑時：電機所需功率，根據(jù)公式(7-3)，進油腔壓力為3MPa，其中編p=是122逆銑時：電機所需功率，根據(jù)公式(7-3)，進油腔壓力為，其中編p=是回油路123由以上計算可知，最大功率出現(xiàn)在快退階段，P=4636W，則電動機的功率p編號元件名稱2油箱3冷卻器4三相異步電動機5定量葉片泵6溢流閥7指針式壓力計8減壓閥9單向閥10背壓閥11三位四通換向閥12三位四通換向閥13蓄能器14單向順序閥15單向順序閥16液壓缸17液壓缸18節(jié)流閥19節(jié)流閥20兩位二通換向閥21三位四通換向閥22液壓缸———————Y160M-1Y-100—油口尺寸確定管道尺寸。由于系統(tǒng)在液壓缸快進，快退時，流量最大，實際最大流量約為：Q=76L/min，泵的流量為額定流量L/min，連max3)油箱容積的選擇rr件對壓力損失所造成的影響可以看得出來，供調(diào)定壓力值時參考。由于快進時的油液流量比工進時的流量大，所以其壓力損失也就比工進時的大。因此必須計算快進時進油路eR=vd104=1.2732Q104(12-1)evdve沿程壓力損失p：選取進油管長度為l=1.5m，則進油路上的流體速度為：入vQms(12-2)464lpv2p==111075Pa=0.11Mpa64lpv2入Rd2e p=p(q) sqs閥閥閥(MPa)s 112225j故進油路的總壓力損失為：p=p+p+p=(0.07+0.2733+0.03)Mpa=0.919Mpa(13-1)，入j就是說，初選的進油管壓力損失略大于實際油路壓力損失。這說明液壓系統(tǒng)的油路結(jié)整個工作循環(huán)中，工進階段用的時間都較長，而快進快退時系統(tǒng)的功率較大，所快進時液壓泵的輸入功率P=3354W，而快進時液壓缸的輸出功率：111121發(fā)熱量：Q=t=32941.5J=4941J(13-4)1熱112222：=P2P'=4402W(13-6)222發(fā)熱量：2熱22 綜合以上可知，發(fā)熱量最大的階段是逆銑階段，即取=4402W。max (14-1)T式T=(17)(14-2)CAT可得油液溫升為：T=63.5oC。設(shè)環(huán)境溫度為T=20oC，則熱平衡溫度為：2T=T+T=83.5oC(14-3)1211再驗算，加裝專用冷卻器后取C=110103Kw/(m2.oC)，則利用式1(7)，可得T油液溫升為：T=8.6oC。設(shè)環(huán)境溫度為T=20oC，則熱平衡溫度為：T=T+T=28.6CT[T]=55~70C。所以加裝冷卻器后油箱工作溫度沒有超過1211OFFOFFOFFOFFOFF松開夾具OFF(3)繼電器-接觸器控制梯形圖圖9繼電器-接觸器控制梯形圖(5)指令語句表1122R3OR4303ANI4034ANIFR4ANI4615OUT4305OUT4376OUT71678ANI40189UT9快進OR436AND405ANI402OR32OUT436ANI402OUT432C