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目录
液压系统原理设计… 1
工况分析… 1
拟定液压系统原理图… 4
二液压缸的设计与计算… 6
液压缸主要尺寸的确定… 6
液压缸的设计… 7
三液压系统计算与选择液压元件… 10
计算在各工作阶段液压缸所需的流量… 10
确定液压泵的流量,压力和选择泵的规格 10
液压阀的选择… 12
确定管道尺寸2液压缸的设计 12
液压油箱容积的确定… 12
液压系统的验算… 12
系统的温升验算… 15
联接螺栓强度计算… 16
四设计心得… 17
五参考文献… 17
液压系统原理设计
工况分析
设计一台小型液压压力机的液压系统,要求实现:快速空程下行—慢速加压—保压—快速回程—停止工作循环。快速往返速度为3m/min,加压速度为40-250mm/min,压制力为N,运动部件总重力为25000N,工作行程400mm,油缸垂直安装,设计压力机的液压传动系统。
液压缸所受外负载F包括五种类型,即:
F=F +F +F +F +G
压 磨 惯 密
式中:
F -工作负载,对于液压机来说,即为压制力;
压
F -运动部件速度变化时的惯性负载;
惯
F -导轨摩擦阻力负载,启动时为静摩擦阻力。液压缸垂直安装,摩擦力
磨
相对于运动部件自重,可忽略不计;
F -由于液压缸密封所造成的运动阻力;
密
G-运动部件自重。液压缸各种外负载值
工作负载:
液压机压制力F =N
压
惯性负载:
F ?G?V?
25000?3?25510.20N
惯 g?t 9.8?0.3
运动部件自重:
密封阻力
摩擦力
G=25000N
F =0.1F(F为总的负载)
密
液压缸垂直安装,摩擦力较小,可忽略不计。
工况计算公式
工况
计算公式
液压缸的负载
启动阶段:
F =F
启
+F
密
-G
惯
F ?
启
F ?G
惯
0.9
?
25510.20?25000
0.9
?566.89N
加速阶段:
F =F
加
+F
密
-G
惯
F ?
加
F ?G
惯
0.9
?
25510.20?25000
0.9
?566.89N
快进阶段:
F =F
快
-G
密
F ?0.9(?G)??22500N
快
工进阶段:
F
工 密
=F
+F -G
压
F ?
工
F ?G
压
0.9
?
300000?25000
0.9
?305555.56N
快退阶段:
F =F +G
退 密
F ?
退
G
0.9
?
25000
0.9
?27777.78N
工作循环各阶段外负载表
按照给定要求与外负载表绘制速度循环图与负载循环图:速度循环图:
V(mm/s)
50
0.67~4.17
400
L(mm)
50
负载循环图:
F(N)
566 22500 400
L(mm)
拟定液压系统原理图
确定供油方式:
考虑到该压力机在工作进给时需要承受较大的工作压力,系统功率较大,速度较底。而在快进,快退时负载较小,速度较快。从节能,减少发热,系统结构,效率,工作压力等方面考虑,泵源系统宜选用轴向柱塞泵。
调速方式的选择:
在小型压力机液压系统中,进给速度的控制一般采用节流阀或者调速阀。在本系统中选用回油节流调速,
速度切换方式的选择:
系统采用由电磁阀控制的快慢速换接回路,它的结构简单,调节行程比较方便,阀的安装也较容易,但速度换接的平稳性较差。若要提高系统的速度换
接平稳性,可改用由行程阀切换速度的换接回路。液压系统原理图:
二液压缸的设计与计算
1液压缸主要尺寸的确定
工作压力p的确定:
工作压力p可根据负载大小及机器类型初步确定,先查表取液压缸工作压力为
25MPa.
机
机
床
液压机、重型机
农业机械或中
设备类型
组合机
龙门刨
械、起重运输机
磨床 拉床 型工程机械
床 床 械
工作压力P(MPa)
0.8~
2.0
3~5
2~8
8~10
10~16
20~32
液压缸缸筒内径D和液压缸活塞杆外径d的确定:
由液压缸缸筒内径(缸径)尺寸系列表查得D=160mm。活塞直径d,按d/D=0.7,d=112mm。
由液压缸活塞杆外径(杆径)尺寸系列表,取d=125mm。由此求得液压缸的实际有效面积为:
?D2
A? ?
1 4
??0.162
4
?0.0201m2
??(D2?d2)
A ? ?
2 4
??(0.162?0.1252)4
?0.0078m2
初步计算液压缸最大工作压力:
F 305555.56
P? ? ?15.20MPa
n A 0.0201
1
按最低工进速度验算液压缸的最小稳定速度,由式
QA? m
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