上海师范大学信机学院机械专业《液压与气压传动》课程设计说明书.doc

《液压与气压传动》课程设计说明书 班 级 机械国内 姓 名 学 号 成 绩 一、设计要求及工况分析···································· 3 二、负载与运动分析·······································4 三、确定液压系统主要参数·································6 四、拟定液压系统原理图···································10 ★. 液压系统原理图·······································11 五．液压元件选择·········································12 六．验算液压系统性能·····································15 一、设计要求及工况分析 1.设计要求 欲设计制造一台立式板料折弯机，其滑块（压头）的上下运动拟采用液压传动，要求通过电液控制实现的工作循环为：1.自动实现空载下降--慢速下压折弯--快速退回的工作过程。2.压头下降时速度均匀。已知： 最大折弯力（KN）：F?=1500???????????????????? 滑块重力（N）：G????????? 快速下降的速度（m/min）：V1速度（mm/）：V2?????? 快速上升的速度（mm/）：V?=53 快速下降行程（mm）：L1（mm）：L2（mm）：L（）：。折弯机滑块上下为直线往复运动，且行程较小（240mm）,故可选单杆液压缸作执行器,且液压缸的机械效率。因为板料折弯机的工作循环为快速下降、慢速加压（折弯）、快速回程三个阶段。各个阶段的转换由一个三位四通的电液换向阀控制。当电液换向阀工作在左位时实现快速回程。中位时实现液压泵的卸荷，工作在右位时实现液压泵的快速和工进。其工进速度由一个调速阀来控制。快进和工进之间的转换由行程开关控制。折弯机快速下降时，要求其速度较快，减少空行程时间，液压泵采用全压式供油。其活塞运动行程由一个行程阀来控制。当活塞以恒定的速度移动到一定位置时，行程阀接受到信号，并产生动作，实现由快进到工进的转换。当活塞移动到终止阶段时，压力继电器接受到信号，使电液换向阀换向。由于折弯机压力比较大，所以此时进油腔的压力比较大，所以在由工进到快速回程阶段须要一个预先卸压回路，以防在高压冲击液压元件，并可使油路卸荷平稳。所以在快速回程的油路上可设计一个预先卸压回路，回路的卸荷快慢用一个节流阀来调节，此时换向阀处于中位。当卸压到一定压力大小时，换向阀再换到左位，实现平稳卸荷。为了对油路压力进行监控，在液压泵出口安装一个压力表和溢流阀，同时也对系统起过载保护作用。因为滑块受自身重力作用，滑快要产生下滑运动。所以油路要设计一个液控单向阀，以构成一个平衡回路，产生一定大小的背压力，同时也使工进过程平稳。在液压力泵的出油口设计一个单向阀，可防止油压对液压泵的冲击，对泵起到保护作用。 二、负载与运动分析 1.负载分析 折弯机滑块做上下直线往复运动，且行程较小（只有200mm），故可选单杆活塞液压缸作为执行元件（可以选择液压缸的机械效率）。 根据技术要求和已知参数对液压缸各工况外负载进行计算，其计算结果列于下表1 工况 计算公式 外负载/N 计算及说明 快进 启动 加速 169.0N （1） 为下行平均加速度0.092； （2）由于忽略滑块导轨摩擦力，故快速下降恒快进阶段外负载为0； （3）；为回程平均加速度0.212 （4）恒快退阶段因为要保持滑块重力且匀速下降所以外负载力等于滑块重力 （5）减速制动阶段为减速平均加速度为0.212 恒快进 0 工进 1.5 快退 启动 加速 18169.0 恒快退 18000 减速制动 17831.0 运动分析 根据已知参数，各工况持续时间近似计算结果如下： 工况 计算公式 时间/s 说明 快速下降 t1=L1/v1 7.83 折弯时压头上的工作负载可分为两个阶段：初压阶段，其行程为L2=15mm；终压阶段，行程为L’2=5mm。 慢速折弯 初压 t2=L2/v2 1.25 终压 t3=L’2/v2 0.42 快速回程 启动 t4=L3/v3 3.77 利用以上数据，并在负载和速度过渡段做粗略的线性处理后便得到液压缸负载循环图和速度循环图。 折弯机液压缸负载循环图1和速度循环图2 三、确定液压系统主要参数 根据文献1，预选液压缸的设计压力=24Mpa。将液压缸的无杆腔作为主工作腔，考虑到液压缸下行时，滑块自重采用液压式平衡，则可计