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液压传动课程设计的目的.doc
液压传动课程设计的目的
1、巩固和深化已学的理论知识,掌握液压系统设计计算的一般方法和步骤。
2、锻炼机械制图,结构设计和工程运算能力。
3、熟悉并会用有关国家标准、部颁标准、设计手册和产品样本等技术资料。
4、提高学生使用计算机绘图软件(如AUTOCAD、PRO/E等)进行实际工程设计的能力。
题目(二) 设计一台上料机液压系统,要求该系统完成:快速上升——慢速上升(可调速)——快速下降——下位停止的半自动循环。采用900V型导轨,垂直于导轨的压紧力为60N,启动、制动时间均为0.5s,液压缸的机械效率为0.9。设计原始数据
试完成以下工作:
1、进行工况分析,绘制工况图。
2、拟定液压系统原理图(A3)。
3、计算液压系统,选择标准液压元件。
4、绘制液压缸装配图(A1)。
5、编写液压课程设计说明书。
数
参 据
数 数 据 I II III IV V 滑台自重(N) 800 1000 1200 1400 1600 工件自重(N) 4500 5000 5500 5800 6000 快速上升速度(mm/s) 40 45 50 55 60 快速上升行程(mm) 350 350 400 420 450 慢速上升速度(mm/s) ≤10 ≤13 ≤16 ≤18 ≤20 慢速上升行程(mm) 100 100 100 100 100 快速下降速度(mm/s) 45 55 55 60 65 快速下降行程(mm) 400 450 500 550 600 例:设计一台卧式单面钻镗两用组合机床,其工作循环是“快进——工进——快退——原位停止”;工作时最大轴向力为30kN,运动部件重为19.6kN;快进、快退速度为6m/min,工进速度为0.02~0.12m/min;最大行程400mm,其中工进行程200mm;启动换向时间?t=0.2s;采用平导轨,其摩擦系数f=0.1。
工况分析
负载分析
由工作负载Fw =30kN,重力负载FG=0,按启动换向时间和运动部件重量(F·?t=m(v2–v1))计算得到惯性负载Fa=1000N,摩擦阻力Ff=1960N。
取液压缸机械效率ηm =0.9,则液压缸工作阶段的负载值见表。
2)速度分析
由快进、快退速度为6m/min,工进速度范围为20mm/min~120mm/min,按上述分析可绘制出负载循环图和速度循环图(略)。
表:液压缸在各工作阶段的负载值
工作循环 计算公式 负载f(N)
启动加速 F=(Ff+Fa)/ ηm 3289
快 进 F= Ff/ ηm 2178
工 进 F=(Ff+ Fw)/ ηm 35511
快 退 F=Ff/ ηm 2178
确定参数
1)初选液压缸的工作压力
由最大负载值查教材中表9-3,取液压缸工作压力为4MPa。
2)计算液压缸结构参数
为使液压缸快进与快退速度相等,选用单出杆活塞缸差动连接的方式实现快进,设液压缸两有效面积为A1和A2,且A1=2 A2,即d=0.707D。为防止钻通时发生前冲现象,液压缸回油腔背压p2取0.6MPa,而液压缸快退时背压取0.5MPa。
由工进工况下液压缸的平衡力平衡方程p1 A1= p2 A2+F,可得:
A1=F/(p1-0.5p2)=35511/(4×106-0.5×0.6×106)cm2 ≈96cm2
液压缸内径D就为:D= = =11.06cm
对D圆整,取D=110mm。由d=0.707D,经圆整得
d=80mm。计算出液压缸的有效工作面积A1=95cm2,
A2=44.77 cm2。
工进时采用调速阀调速,其最小稳定流量
qmin=0.05L/min,设计要求最低工进速度
vmin=20mm/min,经验算可知满足教材中式(9-1)要求。
3)计算液压缸在工作循环各阶段的压力、流量和功率值
差
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