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摘 要本次设计题目为液压系统综合实验台设计,液压实验台的系统选定额定工作压力为7MPa。实验台采用了快换接头式结构,这样不仅使液压实验台更容易的扩展,而且使系统的连接更加方便。能够可自行设计,拆装各类元件,组合实验回路,能完成上百种液压基本回路实验。学生完全独立自己动手进行实验的设计、安装、调试、排除故障,可得到工程实际的综合训练。提高学生的学习兴趣、动手能力、独立思考能力、创新能力和工程综合能力。另外对液压实验台的外型、液压缸等多方面进行设计,合理布局;对性能进行了系统的校核,证明实验台的安全性;对液压系统是如何安装、调试和使用进行了介绍;还对系统回路举例,并进行了分析验证。关键词:回路;拆装实验;调试;传感器全套图纸,加153893706AbstractThe project of this design is the hydraulic experiment set, which working pressure is 7MPa.This hydraulic experiment set uses the fast-pipe connected, so it can not only make hydraulic experiment more easily to expand, but also make the system more convenient for connections. It can be to design freely and dismount and combine experimental system circuit with various components . It can complete more than 100 kinds of the hydraulic test. Students who make their own completely independent of the experimental design, installation, debugging, troubleshooting, can receive comprehensive practical training. It can enhance their interest in learning, agility, the ability to think independently, innovation and engineering ability. In addition, the contents of this design include hydraulic experiment sets outlook, hydraulic cylinder and so on. This design has also carried on examination several of system performance of the hydraulic experiment set, and proved that it is safe and reliable. This article introduces simply the hydraulic system about how to install debug and use it. It not only takes system circuits for example, but also has analysed and identified the circuits.Key words: circuit; Knocked-down and assemble experiment; debug; sensor目 录摘 要IAbstractII第1章 绪论1第2章 液压实验装置的系统性能及参数32.1 实验台的设计目标32.2 液压实验台的功能结构比较32.3 液压实验台的系统设计及工作原理32.4 实验台的主要参数5第3章 液压缸的设计63.1 液压缸的基本参数63.2 液压缸的缸筒的设计63.2.1 缸筒的材料的选择73.2.2 缸筒内径的计算73.2.3 缸筒壁厚的计算83.2.4 缸筒底部厚度的计算93.2.5 缸筒的设计要求93.3 液压缸的活塞的设计103.4 液压缸的活塞杆的设计103.4.1 活塞杆的结构103.4.2 活塞杆的材料和技术要求113.4.3 活塞杆的计算113.5 液压缸的缸盖133.6 液压缸的缓冲设计133.7 液压缸的排气装置143.8 液压缸的安装方式153.9 液压缸的油口设计15第4章 液压元件和液压油的选择164.1 液压泵的选择164.1.1 液压泵的性能参数164.1.2 选择液压泵的规格184.1.3 原动机功率计算204.2 电动机的选择204.3 液压控制阀的选择214.3.1 压力控制阀的选择224.3.2 换向阀的选择224.4 油管、管接头的选择234.4.1 管道的设计234.4.2 管接头的选择244.5 确定油箱容量254.5.1 油箱的作用及设计要点254.5.2 油箱的材料选择及结构设计264.6 过滤器的选择284.7 冷却器和加热器的选择294.7.1 冷却器的选择294.7.2 加热器的选择294.8 蓄能器的选择304.9 液压油的选择314.10 传感器的选择314.10.1 速度传感器324.10.2 位移传感器324.10.3 压力传感器334.11 联轴器的选择33第5章 液压实验台的总体工艺设计345.1 液压实验台的结构组成345.1.1 主体实验台345.1.2 实验电器控制器365.1.3 元件柜365.2 液压实验台的框架结构365.3 附加结构37第6章 液压系统的性能验算386.1 液压系统的压力损失计算386.1.1 沿程压力损失的计算396.1.2 管道内的局部压力损失426.1.3 阀类元件的局部压力损失426.2 液压系统的发热和散热计算436.2.1 液压系统进行发热的计算436.2.2 液压系统的散热计算446.3 液压系统的冲击及冲击计算456.3.1 液压冲击的危害456.3.2 液压冲击产生的原因466.3.3 防止液压冲击的一般方法476.3.4 液压冲击的计算48第7章 液压系统的安装、调试、维护和使用497.1 液压系统的安装497.1.1 液压元件安装前的准备工作497.1.2 液压元件的安装507.1.3 管路的安装537.1.4 管路的清洗537.1.5 系统的清洗547.2 液压系统的调试547.2.1 调试前的准备工作547.2.2 调试和试运行557.3 液压系统的维护和使用567.3.1 日常检查567.3.2 定期检查56第8章 液压实验回路举例578.1 选取典型的液压实验578.2 增压回路578.2.1 液压原理图578.2.2 性能验算588.2.3 测量的数值608.3 单向节流阀的旁油调速608.3.1 实验所需的阀块608.3.2 液压原理图608.3.3 性能验算618.3.4 测量的数值63结论64致谢66参考文献67Contents摘 要IAbstractIIIntroduction chapter 11Chapter 2 hydraulic experiment device system performance and parameters32.1 experimental design goal32.2 Hydraulic experimental function structure comparison32.3 hydraulic experimental system design and working principle32.4 the main parameters of test bench5Chapter 3 hydraulic cylinder of design63.1 hydraulic cylinder of basic parameters63.2 hydraulic cylinder of cylinder design63.2.1 cylinder of material selection73.2.2 cylinder of the calculation of the inner diameter73.2.3 inner cylinder of thick calculation83.2.4 The cylinder at the bottom of the calculation of the thickness of93.2.5 The cylinder design requirements93.3 the hydraulic cylinder piston design103.4 the hydraulic cylinder piston rod design103.4.1 The piston rod of the structure103.4.2 The piston rod of the material and technical requirements113.4.3 The piston rod of the calculation113.5 hydraulic cylinder of the cylinder head133.6 hydraulic cylinder cushion design133.7 hydraulic cylinder exhaust143.8 hydraulic cylinder installation153.9 hydraulic cylinder port design15Chapter 4, hydraulic components and hydraulic oil selection164.1 choice of hydraulic pump16 4.1.1 The pump performance parameters164.1.2 Select the specifications of the hydraulic pump184.1.3 The prime mover power calculation204.2 motor choice204.3 The hydraulic control valve selection214.3.1 The pressure control valve selection224.3.2 valve selection224.4 tubing, pipe joints, the choice of234.4.1 pipeline design234.4.2 The choice of fittings244.5 to determine the fuel tank capacity254.5.1 The fuel tank of the role and design of points254.5.2 The fuel tank material selection and structural design264.6 the choice of filter284.7 cooler and heater choice294.7.1 cooler choice294.7.2 heater choice294.8 choice of accumulator304.9 the choice of hydraulic oil314.10 sensor selection314.10.1 Speed Sensor324.10.2 displacement sensor324.10.3 pressure sensor334.11 coupling selection33Chapter 5, the overall process design of the hydraulic bench345.1Structure and composition of the hydraulic bench345.1.1 Subject bench345.1.2 Experimental electrical controller365.1.3 component cabinet365.2 Hydraulic bench frame structure365.3 The additional structure37Chapter 6, the hydraulic performance of the system checking386.1 hydraulic system pressure loss calculations386.1.1 along the pressure loss calculation396.1.2 local pressure loss in pipes426.1.3 The valve components, local pressure loss426.2 Hydraulic system heating and cooling calculation436.2.1 The hydraulic system heat calculation436.2.2 The hydraulic systems heat calculation446.3 the impact of the hydraulic system and the impact of computing456.3.1 hydraulic shock hazards456.3.2 The hydraulic shock causes466.3.3 a general method to prevent hydraulic shock476.3.4 the calculation of hydraulic shock48Chapter 7 of the hydraulic system installation, commissioning, maintenance and use497.1 the installation of the hydraulic system497.1.1 The hydraulic components are installed preparatory work before497.1.2 the installation of hydraulic components507.1.3 The piping installation537.1.4 The pipe cleaning537.1.5 System of cleaning547.2 Hydraulic system debugging547.2.1 Debugging the preparatory work before547.2.2 commissioning and trial run557.3 Hydraulic system maintenance and use567.3.1 The daily inspection567.3.2 The periodic inspection56Chapter 8 hydraulic test loop example578.1 select a typical hydraulic experiment578.2 booster circuit578.2.1 The hydraulic schematic578.2.2 Performance checking588.2.3 The measurement of values608.3 one-way throttle valve next to the oil governor608.3.1 Experimental required valve608.3.2 The hydraulic schematic608.3.3 Performance checking618.3.4 The measurement of values63Conclusion64Acknowledgements66References6768第1章 绪论随着液压工业的发展,液压技术在各种机械中发挥着越来越重要的作用1。由于液压系统的组成、功能日益复杂,因而发生故障的机率也随之增多。液压系统的故障具有隐蔽性、变换性和诱发因素的多元性,所以在故障诊断和排除时,不但需要有熟练的技术人员,同时还要有完善的检测设备。检测液压元件性能参数的试验设备多为性能单一的液压试验台,而且一般为液压件生产厂家和研究所专用。从使用方面来看,一旦液压系统发生故障,常常需检测多种液压元件的技术指标,才能找出故障部位和根源,达到及时修理的目的。为此我们设计了一种液压综合试验台,它可以分别测试液压泵、液压阀和液压缸的性能参数,且价格低廉,制造容易。液压行业的科学研究和工业生产的速度发展对试验提出了新的要求和先进的测试技术,以获得较高的试验精度并实现测量自动化。试验台是检验产品的性能,验证产品质量的关键设备,目前国内液压行业生产厂均有相应产品的实验台,但是,试验项目、精度大部分不能满足试验方法标准:GB/T1562-1995的要求,特别是一些动态的性能得不到检验。此外,人工操作效率低,劳动强度大,人为因素严重影响试验结果。而且就是现有的设备只是单一的检测项目,而不能在一台设备上同时对多个液压元件进行试验。为了适应我国液压技术的飞速发展,全国各大高校都开设了液压技术方面的课程,为了提高学生的实践、动手能力,配置了相应的液压实验装置,随着液压技术的发展,相应的实验装置也需要改进提高,基于此,进行本次液压系统综合实验台设计2。以液压技术发展趋势为依据,结合当前教学实验需要,要求实验台能基本上完成液压传动课程的各种实验;具有机电一体化功能。独立元件,即插即用,方便拆卸。学生可自行设计,组装实验回路,可扩展,完成上百种实验。实验回路能及时反映油路走向,组件功能,课堂理论与实际有机结合,培养学生对液压课程的兴趣,提高创新能力和工程实践能力。第2章 液压实验装置的系统性能及参数2.1 实验台的设计目标本实验台是综合性的教学实验台,考虑到能做多个实验回路。在液压实验台上,留出做相应实验阀板的接口,用油管连接构成闭合的回路即可。因此初步拟订本液压实验台由:液压泵站、主体实验台、实验电气控制器及计算机四部分组成3.完成液压教学课程中的各种实验,采用实物组成,缩小教学与实际应用差距,选用适当工作压力,可完成教学实验及兼顾实用性。内容丰富,机电一体,一机多能,独立元件,拆装方便,学生可利用橡胶软管自行设计组装实验回路。2.2 液压实验台的功能结构比较 传统液压实验台:内容固定,功能单一,一般为整机型,管路已经安排好,以演示为主,可选择性差,学生动手少。设计液压实验台:采用先进液压元件,模块化设计,拆装方便,可扩展。结构设计和实验方法可自行设计组合。内容丰富多变。体积小,具有机电一体化功能,可完成上百种实验,满足教学实践要求,培养动手动脑能力。2.3 液压实验台的系统设计及工作原理 主体实验平台提供了实验过程中所需的进油接口和回(卸) 油接口及实验电气控制接口等3。实验台采用两缸两泵,必须有两套独立的液压回路,两泵从同一油箱吸油,为保证部分实验要求,两个液压泵分别选用定量泵和限压式变量泵。两液压泵的压油口各设置一先导式溢流阀,控制系统压力,保证安全,在油路的连接中,各用一个三位四通电磁换向阀,进行油路变换。把基本油路分为四个部分:(1)供油部分:一个油箱,两个过滤器,一个冷却器,一个加热器,一个定量泵,一个变量泵,两个先导式溢流阀;(2)换向部分:两个三位四通电磁换向阀;(3)执行部分:两个液压缸,对顶安装,支架上安装位移传感器,测试活塞杆运动情况;(4)测量部分:选用四块压力表,四个压力表开关,一块流量表,一根温度计,测试实验回路接点压力大小,控制实验回路稳定。实验台组装回路及所需元件均为独立元件,板式阀,可独立安装到一标准阀板上,阀板按元件外接相应数量的管接头。基本回路如下图2-1所示: 图2-1 基本油路2.4 实验台的主要参数本次设计的实验台主要应用于教学实验,常选用6.3MPa就能满足压力需要。但是,为了尽量缩小教学与工程实验的差距,初选系统的额定压力为7MPa。实验台外型尺寸:长宽高=20107601900。第3章 液压缸的设计液压缸是液压传动中一类执行元件,它是把液压能转换为机械能的能量转换装置。液压缸的输入量是液体的流量和压力,输出量是直线和力。对于不同的机种和机构,液压缸具有不同的用途和工作要求4。由于液压执行元件与主机结构有着直接关系,因此所需要的液压缸在结构上千变万化。根据本实验台的各项参数和用途,本设计采用单杆活塞液压缸,其特点是只在活塞的一端有活塞杆,缸的两腔有效工作面积不相等。进、出油口根据安装方式而定。它的安装也有缸筒固定和活塞杆固定两种。液压缸设计的原始资料有:负载、运动速度、行程、结构形式和安装要求等。液压缸的设计主要是计算它的尺寸,根据液压缸的使用压力和流量对液压缸的零件进行强度计算,并验证它的稳定性。由于本设计的液压实验台的液压缸为非标准件,根据本实验台的各项参数和用途,需要自行设计。3.1 液压缸的基本参数根据实验台的设计要求,需要两个同类型的液压缸,一个作为液压缸,另一个作为负载缸。其公称压力系列为P=7MPa,活塞行程L=250,理论作用力是F=14kN。3.2 液压缸的缸筒的设计液压缸筒是液压缸的主要零件,它与缸盖、活塞、活塞杆等零件构成密闭的容腔,容纳油液,并将油液压力转化为活塞杆的动力,同时与端盖一起,对活塞起导向的作用。3.2.1 缸筒的材料的选择缸筒应具有如下几个条件: (1)要有足够的强度,能长期承受最高工作压力及短期动态实验压力而不致产生永久变形。 (2)有足够的刚度,能承受活塞侧向力和安装的反作用力而不致产生弯曲。 (3)内表面与活塞及导向环的摩擦力的作用下,能长期工作而磨损少,尺寸公差等级和形位公差等级足以保证活塞的密闭性。 (4)一般常用的材料有25号、35号、45号的无缝钢管。查阅参考文献5,综合考虑选择了45号钢,b610MPa、s360MPa、s14%。3.2.2 缸筒内径的计算当液压缸的理论作用力及供油压力为已知时,则无活塞杆侧的缸筒内径的公式为: (3-1) 式中 为液压缸的理论推力 (N)供油压力 (MPa)液压缸内径 (m)由前边已知:=14kN =7 MPa由公式(3-1)得:查阅参考文献4,20-290表20-6-8,对缸筒的内径进行圆整,取50。缸筒外径1=60。3.2.3 缸筒壁厚的计算因为根据经验=5,有时,应用公式为: (3-2)式中 缸筒内最高工作压力(MPa) 缸筒内径(m) 缸筒材料的许用应力,(MPa) 安全系数,通常取n=5 缸筒材料的抗拉强度(MPa)其中由公式(3-2)计算得:缸筒壁后的公式为: (3-3)式中为缸筒外径公差余量 (m) 为腐蚀余量 (m)由公式(3-3)计算得:=1.35+C1+C2=5参考同类型实验台,最终确定 = 5 较合理。3.2.4 缸筒底部厚度的计算当缸筒底部为平面时,其厚度可以按照四周嵌入的圆盘强度公式进行计算: (3-4)式中 缸底厚 (m) 计算厚度外直径 (m) 筒底的许用应力(MPa)筒内最大工作压力(MPa)其中数值: 30 由公式(3-4)得:对进行圆整到标准植 =5。所以缸筒底部的厚度大于5即可满足要求。3.2.5 缸筒的设计要求 (1)缸筒内径D采用H8级配合,表面粗糙度Ra取0.16,需进行研磨; (2)热处理:调质、硬度达 HB285; (3)在通往油口的内孔口必须有倒角,不允许有飞边、毛刺,以免划伤密封件; (4)为防止腐蚀生锈和提高使用寿命,在缸筒内表面可以镀铬,厚度为0.03mm0.05mm再进行研磨,在缸筒外表面涂防锈耐油油漆。3.3 液压缸的活塞的设计通常,活塞按结构形式分为:整体式活塞和装配式活塞。整体式活塞在活塞圆周上开沟槽,安装密封圈、结构简单,一般在液压缸行程比较短,活塞与活塞杆直径相差不大时采用。常用材料为35号、45号钢。装配式活塞则在多数情况下使用,结构多样,根据密封结构确定密封形式。可以实现多次拆装,密封圈与导向环联合使用,大大降低了活塞加工的成本。活塞材料选用铸铁、耐磨铸铁或铝合金。实心活塞杆用35号或45号钢,空心活塞杆用35号或45号无缝钢管。调质(230HB285HB)和淬火(45HRC55HRC)处理。摩擦密封面要镀铬,厚度为0.03mm0.05mm并抛光。活塞与活塞杆的连接方式有螺纹连接,卡环连接和销轴连接等形式。综合考虑本设计,活塞装入后,很少会再动,所以采用装配式活塞,与活塞杆连接采用螺母型,应用密封圈进行密封。活塞的材料选用HT300,活塞外径的配合一般采用f9。3.4 液压缸的活塞杆的设计3.4.1 活塞杆的结构活塞杆的结构有实心杆和空心管两种,一般情况下多用实心杆。只有在为了减轻液压缸重量时采用空心杆。本实验台采用实心杆形式。活塞杆的外端采用小螺栓头,螺纹直径与螺距为M221.5,螺纹长度L=30。3.4.2 活塞杆的材料和技术要求活塞杆它承受拉力、压力、弯曲力和振动冲击等多种作用力,所以必须有足够的强度和刚度来保证它的正常传动能力。活塞杆选用与缸体用同种材料45号钢,这样可以让活塞杆与缸体具有相同热膨胀系数。活塞杆的处理应进行调质。活塞杆在导向套中滑动,采用H8/f7配合即可,太紧,摩擦力增大;太松,容易引起卡滞现象和单边磨损。活塞杆的外圆粗糙度Ra=0.03,太光滑,表面形成不了油膜,不利于润滑。为了提高耐磨性质和防锈性,活杆表面需要进行镀铬处理,镀铬层厚度= 0.03。并且进行抛光或磨削加工。3.4.3 活塞杆的计算1. 活塞杆直径的计算对于活塞式单边双作用液压缸,其活塞杆直径d可根据往复运动速比来确定公式如下: (3-5)式中 表示速比;按系统压力值选取,当压力小于10MPa时,取=1.33 缸筒内径 (m) 由公式(3-5)得:把进行圆整到标准值 =25。2. 活塞杆的强度验算活塞杆在稳定的工况下,只受轴向的推力或拉力时,可以近似地按下式进行计算: (3-6)式中 已知 =122(MPa) 由公式(3-6)得:MPa12m/min)或运动部件质量很大时,为防止行程终了时,活塞撞击缸体,必须设置。本液压实验系统的液压冲击比较小,所以液压缸可以不设计缓冲装置7。3.7 液压缸的排气装置液压系统在安装过程中或停止工作一段时间后有空气混入系统,会产生气穴现象,使液压缸爬行或振动。为此,液压缸必须设计排气装置以排除系统中的空气。排气装置应位于液压缸盖的最高处,工作前将排气装置打开,将空气排尽,有油液流出再闭死,以保证系统正常工作。3.8 液压缸的安装方式液压缸与机体的安装方式有很多种,而本实验台的缸体与机体无相对运动,故可采用法兰式固定安装方式。3.9 液压缸的油口设计油口包括油口孔和油口连接螺纹。液压缸的进出油口可布置在端盖或缸筒上。查阅文献得:缸内径D=50mm时,进出油口的连接螺纹为EC M51.5。设计的结构如图3-1所示:图3-2 液压缸结构第4章 液压元件和液压油的选择4.1 液压泵的选择液压泵是依靠密封工件容积变化实现吸压油液作用,从而将输入机械能转换成液压能的装置。提供输入机械能的原动机通常为电动机或柴油机。由液压泵概念可知,它是能量转换装置,其作用是将机械能转换为液压能,由液压系统的执行元件提供动力,是液压系统的核心元件和重要组成部分之一。4.1.1 液压泵的性能参数液压泵的性能参数主要是指液压泵压力、流量和排量、功率和效率等。1. 液压泵压力液压泵的压力参数主要是工作压力和额定压力。额定压力是保证液压泵在正常工作条件下,按实验标准规定连续运转的最高压力。液压泵的最大工作压力可按下式确定: (4-1)式中 液压泵的额定压力/最大工作压力(MPa) 有效的最大工作压力(MPa)系统总的压力损失(MPa)本液压实验台为可拆装式,故压力值可根据具体的实验而定,但是根据参考同类型的液压实验台8的数据可得出P=6.3Mpa。此压力即可满足现有所有的实验压力的需要。而可取经验数值,本设计为一端节流调速回路且管路简单的系统,取=0.5MPa即可满足现有的所有的实验的压力的要求。由公式(4-1)得:对进行圆整取值,取=7MPa,即为液压泵的最大工作压力值。2. 液压泵的流量液压泵的流量分理论流量、实际流量和额定流量。三者的关系是:。液压泵的流量的计算可按下式计算: (4-2)式中 液压泵的流量 (m3/s)液压缸的最大流量 (m3/s) 系统泄漏折算系数 上式值取值范围在1.11.3之间,为了确保系统的安全性,取=1.3。参考同类型实验台,取=1.510-4m3/s即可。满足实验要求。由公式(4-2)得:圆整流量大小为:Q=2.010-4 m3/s3. 液压泵的排量液压泵的排量是泵轴每转一周,由其密封容腔几何尺寸变化计算而得到的排出液体的体积。由下式计算液压泵的排量: (4-3)式中 液压泵的流量 (m3/s) 叶片泵的转速,额定转速定在=1500(r/min) 由公式(4-3)得:4.1.2 选择液压泵的规格本实验台所用的液压泵选用叶片泵。叶片泵具有结构紧凑,流量均匀,噪音小,运转平稳寿命长等优点。因而广泛的应用于中压、低压液压系统中。表4-1 各类液压泵的的性能和应用类型性能参数齿轮泵叶片泵柱塞泵内啮合外啮合单作用双作用轴向径向渐开线摆线式斜盘式斜轴式轴配式阀配式压力MPa 低压型 中高压型 2.5301.6162.5306.36.33240403570排量范围mL/r 0.33002.51500.365013200.54800.25600.2360016025004200转速范围r/min 3004000100045003000700050020005004000600600070040001800容积效率%968090709558928094809480909095总效率 %9665806387548165828188818386流量脉动小小小小中等中等功率质量比kW/kg大中中小中大中大小大噪 音小大较大小大对油液污染敏感性不敏感敏感敏感流量调节不能能能自吸能力好中差价 格较低低很低中很低高应用范围机床、农业、工程机械、航空、船舶、一般机械机床、注塑、液压、飞机等工程、运输机械、飞机船舶、 机床和液压通过表4-1的比较可知:叶片泵按结构来分有单作用式和双作用式两大类9。单作用式叶片泵主要用做变量泵,双作用式叶片泵用做定量泵。双作用式叶片泵径向力平衡,流量均匀,寿命长。与齿轮泵比较易于实现变量;与柱塞泵比较有较好的自吸能力。缺点是对油液污染太敏感,转速不能太高。本实验台根据排量选择两个叶片泵,一个定量泵和一个变量泵。液压泵的型号为如表 4-2:表4-2 液压泵的型号 型号 理论排量 额定压力 总效率 驱动功率 (ml/r) (MPa) (kW)定量叶片泵 YB-A9B 9.1 7 0.85 1.3变量叶片泵 YBX-A16N 16 7 0.85 3.54.1.3 原动机功率计算原动机选用电动机,在液压泵的压力和流量稳定不变的系统中,原动机的功率可按下式4计算: (4-4)式中 液压泵的最大工作压力(MPa)液压泵的额定流量 (m3/s)液压泵的效率 其中:=0.85由公式(4-4)得:4.2 电动机的选择选择电动机是根据电源的种类(交流和直流)、工作条件(环境、温度、空间、位置、载荷大小、性质变化、过载情况等)、启动性能和启动、制动、正反转的频率程度等条件来选择。因为生产单位一般多采用三相交流电源,因此无特殊要求时均应选用三相交流电动机。本设计采用Y系列的三相笼式异步电动机。因其具有效率高、耗电少、性能好、噪音低、震动小、体积小、重量轻、运行可靠、维修方便等优点。选用两个电动机分别为定量泵和变量泵提供动力。查阅文献,得到电动机如表 4-310:表4-3 Y系列电动机型号 功率(kW) 转速(r/min) 最大转矩定量泵的电机 Y90L-4 1.5 1400 2.2变量泵的电机 Y112-4 4 1440 2.24.3 液压控制阀的选择液压阀的选择依据为系统的最高压力及流量,通过该阀的最大流量及安装方式,应尽量采用标准液压元件,只有在不得已的情况下采用自行设计的非标准液压元件。每个阀的额定压力应与液压泵输出压力匹配。如果阀的额定压力选择过低,则阀泄漏严重;如果选择过高,往往提高成本。所以阀的额定流量应与所要通过的流量相匹配。选择溢流阀时应按液压泵的最大流量进行选取。节流阀和调速阀的公称流量应大于管路中的最大流量;最小稳定流量要低于管路中最小稳定流量要求;其他阀的额定流量要大于管路中的实际流量。必要时允许通过该阀的流量要大于额定流量,一般以不超过20%为准。对阀的基本性能要求:(1)动作灵敏,使用可靠,工作时冲击小,震动小,噪音小,具有一定的寿命;(2)油液通过该阀时所产生的压力损失尽量小;(3)具有良好的密封性能,内外漏小;(4)结构简单、紧凑,安装、调整、维护方便。本次设计的液压实验台,相应的每一个实验对应着相应的液压控制阀,现只对基础的液压回路进行分析,选择液压控制阀。4.3.1 压力控制阀的选择在液压传动系统中选择合适的液压阀,是使系统设计合理,性能优良,安装维修方便,并保证该系统正常工作的重要条件。控制油液压力高低的液压阀称之为压力控制阀,简称压力阀。控制阀是利用作用在阀芯上的液压力和弹簧力相平衡的原理工作。本液压实验台的最高工作压力Pmax=7MPa。查阅表得到设计中用到的系统压力控制阀中的溢流阀11,型号为:BG-03-B(两个)。4.3.2 换向阀的选择方向控制阀是用以控制和改变液压系统中各油路之间的液流方向阀,方向控制可以分为单向阀和换向阀两大类。换向阀利用阀芯相对于阀体的相对运动,使油路接通、关断,或变换油流的方向,从而使液压执行元件启动、停止或变换运动方向。对换向阀的主要要求 换向阀应满足以下三点:1油液流经换向阀时的压力损失要小2互不相通的油口间的泄露要小3换向要平稳、迅速且可靠。换向阀的作用是利用阀芯和阀体的相对位移关闭或接通油路,从而改变液流方向,使执行元件启动、停止或改变运动方向。根据具体操作方式不同,可分为:手动换向阀、机动换向阀、电磁换向阀、液动换向阀、电液动换向阀等。结合本液压实验台应具有的特点,采用电磁换向阀。电磁换向阀应用广泛,它是依靠电磁铁的吸合来推动阀芯移动,从而达到转换工位位置之间的目的。特点是换向灵敏、迅速、操作方便、便于自动控制和远距离控制,冲击力小,寿命长。本实验台的液压系统中换向阀,选择三位四通电磁换向阀即可,选用中位机能为O型,特点是处于中间位置时油口全关闭、液压缸锁紧、系统不卸荷,启动时较平稳、换向精度较高,但换向时有一定的惯性冲击。查阅文献得:选择换向阀的型号为34DF30-E6B-D(两个),其额定压力为16MPa,通过的流量为25L/min,交流电压220V。4.4 油管、管接头的选择液压系统中的管件包括管路、管接头、连接法兰、螺塞和管夹等,是连接各类液压元件,输送压力油的装置。管件应具有足够的耐压能力(强度)、无泄露、

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