液压传动设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 1 - 一 设计 任务书 1、 设计依据： 动力滑台的工作循环是：快进 工进 快退 停止。液压系统的主要参数与性能要求如下：采用水平放置的平导轨，动力滑台可随时在任意位置停止。技术 参数如下： 静摩擦力系数：摩擦力系数： 工进速度：移动部件总重： 11000； 快退、快进的速度：12 3 . 5 m i ； 工进行程：2 150;快进 行程：1 200； 加、减速时间 。 切削力： 25000t ； 2、 设计任务及要求 对执行元 件工况分析，确定液压系统，对系统中执行元件作选择的计算，对控制元件作出选择说明并绘制液压系统图及系统中主要液压元件配置表。 1. 递交设计计算说明书。（不少于 3000 字） 2. 一张液压系统图，其中明细表内列出元件名称及型号。 3. 注意说明书格式。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 2 - 二工况分析 液压系统的工况分析是指对液压执行元件进行运动分析和负载分析，目的是查明每个执行元件在各自工作过程中的流量、压力、功率的变化规律，作为拟定液压系统方案，确定系统主要参数的依据。 （ 1） 运动分析 根据设计要求，运动循环图如下： （ 2） 负载分析 因导 轨为水平放置，若不考虑 切削力引起的倾覆力矩对导轨摩擦力的影响，需要考虑的机械负载为： 静摩擦力： 1 1 0 0 0 0 . 2 2 2 0 0 f s 动摩擦力： 1 1 0 0 0 0 . 1 1 1 0 0 f d 惯性负载： （ 29 ;t 为初末速度差） 1 1 0 0 0 3 . 5 2629 . 8 1 0 . 2 5 6 0 N买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 3 - 液压缸各运 动阶段负载表 运动阶段 计算公式 机械负载 /N 启动 /fs 2444 加速 ( ) /fd a F 1513 快进 /fd 1222 工进 ( ) /fd t F 29000 快退 /fd 1513 （油缸机械效率） 三绘制油缸的负载 图和速度图 根据液压工况负载绘制出负载图和速度图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 4 - 四确定液压缸的执行元件参数，绘制工况图 1、初选液压缸的工作压力 根据液压设备的类型 ，查表 确定油缸的工作压力1缸背压力2 2、 液压缸主要参数 可根据油缸的结构和连接方式，计算油缸的面积，油缸直径D 和活塞杆直径 d 计算出后按标准予以调整，然后计算油缸的面积： 为简单方便决定采用单杆活塞式液压缸，初步决定选 用差动快进回路。由于要求快进 快退的速度相等， 取 12 液压缸的最大负载发生在工进阶段，据此来计算液压缸内径，由式： 212 4 4 2 9 0 0 0 147( 4 0 . 6 ) (1 0 . 5 )( ) (1 )m 11 1 4 7 1 0 422d D m m 查表由公式得： 221 169634A D m m2 2 22 ( ) 8 4 9 04A D d m m 3、液压缸各工况的压力、流量和功率的计算 （ 1） 工进时油缸需要的流量L/ 410 V A 工进时油压作用面积 2工进时油缸的速度 / 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 5 - （ 2） 快进时油缸需要的流量 （ L/ 差动连接时： 412( ) 1 0Q A A V 快 进 快 进12 油缸活塞腔、活塞杆截面积 2 油缸快进时的速度 / （ 3）快退是油缸需要的流量 （ L/ 42 10Q A V 快 退 快 退 油缸快 退时的速度 / （ 4） 工进时油缸的压力 2211 2P 工进时回油腔的背压，可按表选取： 系统类型 背压力 (回油路上有节流阀的调速系统 油路上有背压式调速阀的进给系统 用辅助泵补油的闭式回路 5）快进时的油缸压力 2112F A A F 分别表示快速启动、加速、快进时油缸的推力， P 分别表示快速启动、加速、快进时油缸的压力。 （ 6）快退时油缸的压力 1212F A 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 6 - F 分别表示快速启动、加速、快进时油缸的推力， 1P 分别表示快速启动、加速、快进时油缸的压力。 液压缸在不同工作阶段的压力、流量和功率值 工作状况 负载F/N 回油压力2 /p p 2112F A A 1 2 1()Q A A v11P 速 1513 恒速 1222 进 29000 211F p 12Q P 退 启动 2444 0 1212F A 21Q 2P p Q加速 1513 恒速 1222 ：取差动快进时油液从有杆腔到无杆腔的压力损失 4、绘制各工况图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 7 - 五拟定液压系统 1、选择液压回路 （ 1）调速回路 这 台 机床液压系统的功率小，滑台运动速度低，工作负载变化小，可采用进口节流的调速形式。为了解决进口节流调速回路在孔钻通时的滑台突然前冲现象及增加运动平稳性，回油路上要设背压阀，由于液压 系统选用了节流调速的方式，系统中油液采用开式回路。 （ 2）供油方式 从工况图中可以看到，在这个液压系统的工作循环内，液压缸交替地要求油源提供低压大流量和高压小流量的油液。快进与工进速度比 也 是 流量比 8，若采用单个定量泵供油，则工进时溢流损失过大，系统效率下 降，宜选用国内比较成熟的产品 双联式定量叶片泵作为油源。 （ 3）快速回路 因为设计要求快进快退速度相等，为使结构简单，并尽量减小油泵的流量，同时采用差动连接和双泵供油两种快速回路来实现快进。 （ 4）速度换接回路 由于快进转为工进时的速 度变化很大，为速度转换平稳，防止冲击和震动，选用二位二通机动换向阀来实现快进和工进的转换。利用二位二通机动换向阀 通断前后系统压力的变买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 8 - 化控制液控顺序阀来切断差动回路，二位二通机动换向阀的通断由工作台的撞块来控制。 （ 5） 换向回路 为了保证换向平稳起见，可采用电液换向阀式换向回路，因为是差动连接，换向阀必须是三位五通电液换向阀，以获得不同的回油方式。 2、液压系统合成 将选定的基本回路组合起来，增添隔离差动回路的单向阀 7，防止停机时空气侵入 系统的单向阀 2 等，可组成如下图， 为了测量小泵溢流阀、大泵卸荷阀、背压 阀及液压缸出口处压力，设置1 2 3,p p 选用多路压力开关，使用一个压力表就能测量个点的压力。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 9 - 电磁铁动作表 电磁铁 动作 1程阀 快进 + - - 工进 + - + 快退 - + + 制动 - - - 六 1、油泵的工作压力与流量计算 进油路的压力可取 23 / 0 . 3p k g f c m M P a ，泵的工作压 力m a p p ，其中泵工作所需的最大油压 2( / )泵的流量，其中泵工作所需最大流量（ / 漏油系数，（取系统漏油系数为 沿程总压力损失0 P a ，调速 阀压降 得泵的工作压力和流量如表所示： 液压泵工作压力和流量表 工作阶段 计算公式 溢流阀溢流量（ 1/ ） 液压泵输出压力（ 液压泵输出流量（ 1/ ） 差动快进 1pp p p 1p p yq q q0 进 3 退 0 ：取溢流阀的最小溢流量 ： 3 / m 据上表 可知： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 10 - 快进、快退是的大小泵同时供油：12 3 4 . 1 6 / m i q L工进时的小泵单独供油：1 3 / m i 溢流阀调整压力比泵的工作压力高 小泵溢流阀调整压力为：1 ( 3 . 6 0 . 5 ) 4 . 1p p M P a M P a 大泵卸荷阀调整压力应大于快退压力，即： (1 . 9 0 . 5 ) 2 . 4p p M P a M P a 取压力储备 25%，则小泵的 额定压力为： 111 . 2 5 1 . 2 5 4 . 1 5 . 1p n Yp p M P a 根据上述讨论产品样本，选定液压泵型号为：14/16;额定压力： 定转速： 960r/积效率： ；双泵总效率： ，则 小泵额定流量 31 4 1 0 9 6 0 0 . 9 / m i n 3 . 4 6 / m i n 3 . 4 5 / m i L L 大泵额定流量 32 3 6 1 0 9 6 0 0 . 9 / m i n 3 1 . 1 / m i L 大小泵流量和 12 ( 3 . 4 5 3 1 . 1 ) 3 4 . 5 6 3 4 . 1 6 / m i np n p nq q L 能够满足快进、快退要求。 2、电动机选择 首先分别计算各工作阶段的电机功率 快进阶段 大小泵同时供油 631 1 21 3() 1 . 1 4 1 0 3 4 . 5 6 1 0 0 . 8 86 0 0 . 7 5 1 0q qP k w 电 机工进阶段 工进阶段为小泵供油，大泵卸荷。取大泵卸荷压力2 0 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 11 - 6 3 6 31 1 2 22 3() 4 . 1 1 0 3 . 4 6 1 0 0 . 3 1 0 3 1 . 1 1 0 0 . 5 26 0 0 . 7 5 1 0Y p p q p qp k w 电 机快退阶段 快退阶段为大小泵同时供油。有 3123 3() 1 . 9 3 4 . 5 6 1 0 1 . 4 66 0 0 . 7 5 1 0p p q qP k w 电 机由于总功率不大，按功率选择电机。查表选用型号为 定功率 载转速 940r/满足使用要求。 七 1、控制阀 根据各液压元件在工作中的最高压力和最大流量，可以选定各元件的规格型号。为统一起见，定流量则根据各元件的最大流量选定。由于快退时 三 位 五 通 换 向 阀 的 流 量 为 泵 流 量 的 两 倍 ， =选用 40 L/m 的规格，压力损失过大，故选用 80 L/m 的， 期于阀的选用与次类似。由于本系统决定采用集成块配置，故全部选用板式元件。如表 、油管直径 因为采用的集成块配置，内油路由集成块内的孔道实现，只须根据液压阀连接油口的尺寸决定钻孔直径。 集成块与液压缸的外油管根据最大流量计算如下：（取 V=3m/s） 3m a 3 4 . 6 1 0 1 5 . 66 0 3qd m 查样本，选用内径 15径 19 10号冷拔钢管，壁厚买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 12 - 为 2 取 10 号钢的许用应力 50 ，以溢流阀的调整压力作为油管的工作压力 ，则强度为 m a x 4 . 1 1 5 0 . 6 1 5 22 2 5 0Pd 故强度够。 3 油管容量 本系统为中低压系统，取油箱容积 V 为额定流量的 6 倍，则 6 2 9 . 7 1 7 8 . 2 液压元件明细表 （ 序号 元件名称 最大流量L/ 型号 额定流量L/ 额定压力定压降 双联叶片泵 4 /16 2 单向阀 0 三位五通电液阀 50 二位二通行程阀 20 调速阀 单向阀 0 单向阀 0 顺序阀 0 背压阀 0 10 溢流阀 400 1 单向阀 0 2 溢流阀 100 13 滤油器 2 1 0 0 32 14 压力表开关 - 15 压力继电器 - 1 63- 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 13 - 八 1、 压力损失及调定压力的确定 因为快退时，油管中油液的流量最大，故只需验算快退时的压力损失。 管内雷诺数计算 管内液压油的流速为 d 进油路流速 324 3 4 . 5 6 1 0 0 . 0 7 /6 0 0 . 1 0 5v m s 回油路流速 324 6 9 . 1 2 1 0 0 . 4 1 /6 0 0 . 0 6v m s 拟选用 环境温度为 250C ，从产品手册查得油的黏度为 622 7 1 0 / 进油路雷诺数为 Re =272 回油路雷诺数为 11 进回油路的雷诺数都小于临界值 2300，可见管内为层流。 沿程压力损失进油路 2 1 1 . 62 P 回油路 2 2 0 2 . 62 P 集成块内总压力损失可视为局部损失，12 0 . 1p p M P a 2、 系统的发热和温升 （ 1） 、本系统以液压缸为执行元件，故系统的总效率应等于买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 14 - 液压缸输出机械功率与电机输出功率之比，由此可得各阶段系统总效率如下表： 各工作阶段液压系统总效率 工作阶段 液压缸负载 /N 液压缸速度 /（ 1 ） 液压缸输出功率 /动机功率 /统总效率 /% 快进 1222 2 工进 29000 退 1513 表可知系统总效率很低，但对于小功率系统还是允许的。 （ 2） 、热平衡验算 由于在真个工作过