履带式工程机械液压驱动行走系统设计.doc

设计内容设计说明及计算过程备注工作原理一.液压系统的要求 履带式工程机械液压驱动行走系统，由四个双向变量液压马达驱动四个角的主动轮组成。四个马达分前后两组，前组同时转为向前行走，后组同时转为向后行走。当需要转动时，由前组的任一个正转使整车向左或向右转动。行走动作：向前，向后，左转，右转，制动。 前进或后退时，前组或后组的两个液压马达要同时转 动 行走时要平稳 要有一定的爬坡能力 系统要有安全装置 制动能力要好 行走时可以无级调速，实现重载低速和请在快速设计内容设计说明及计算过程备注二.液压系统设计参数三.液压执行元件载荷转矩计算四.液压系统主要参数计算主动轮直径50cm，空载行走速度V1=1m/s，重载行走V2=0.1m/s，自由转动360，液压马达转速1060r/min，单轮最大驱动功率15kw，自重m1=5吨，最大载重m2=8吨。TW=p/2n，p=15000，n1=60r/min，计算得T=2388.53 Nm取液压马达机械效率为0.9则载荷转矩T= TW /=2653.9 Nm由于履带工程机械的自重和载重较大，所以行走阻力较大，查设计手册，初选工作压力P=20Mpa。计算液压马达的排量由于液压马达是双向变量的，机械效率1=0.9，容积效率2=0.9,工作压力P=20Mpa。根据公式q=2TW/（P）可得q=0.83L/r 计算液压泵实际工作压力 空载快速行走时，取摩擦因数=0.2，n1=60r/min， 单轮所需牵引力F=m1g=10000N 单个马达实际所消耗的功率P1，P1=FV1=10000W 则泵此时的工作压力为Pmin =2P1/（12qn1），Pmin=29.75Mpa设计内容设计说明及计算过程备注五.计算液压执行元件实际所需流量六.制定系统方案 重载行走时单轮所需牵引力F=m2g=26000N，n2=10r/min，单个马达实际所消耗的功率P2，P2=FV2=2600W则泵此时的工作压力为Pmax =2P2/（12q n2），Pmax=46.4Mpa液压马达排量q=0.83L/r，空载快进时实际所需流量Q1=49.8L/min；重载低速时实际流量Q2=8.3L/min执行元件为双向变量液压马达，可进行正反转该液压系统采用单泵供油系统设计内容设计说明及计算过程备注七.系统原理图图7-1设计内容设计说明及计算过程备注八.液压阀明细表序号名称实际流量/(L/s)选用规格1三位四通电磁换向阀3.3634DY-B32HT2三位四通电磁换向阀2.6234DYM-B32HT3三位四通电磁换向阀2.6234DYM-B32HT4三位四通电磁换向阀3.3634DY-B32HT5三位四通电磁换向阀2.6234DYM-B32HT6三位四通电磁换向阀2.6234DYM-B32HT7液控单向阀3.36AY-Ha32B8液控单向阀3.36AY-Ha32B9液控单向阀3.36AY-Ha32B10液控单向阀3.36AY-Ha32B11节流阀2.62LF-B32C12节流阀2.62LF-B32C13节流阀2.62LF-B32C14节流阀2.62LF-B32C15溢出阀2.62YF-B20C表1液压阀明细表设计内容设计说明及计算过程备注九、液压元件的选择 液压泵工作压力确定：PpPmax +P，P为管路损失为1Mpa，则Pp =47.4 Mpa液压泵流量确定：泵的最大供油压力为47.4Mpa，机械效率为0.9Q=3L/s，取k=1.2，则Qp=kQ=3.6L/s电动机总功率P=PpQp/0.9=189.6KW液压马达选择选上S2M0.9双斜盘轴向柱塞式液压马达。其理论排量是0.873L/r，额定压力20Mpa，额定转速8-100r/min,最大转矩3057Nm。机械效率大于90%。管路选择管路名称通过流量（L/s）允许流速（M/s）管路内径（m）实际取值（m）吸油管2.620.850.0630.065排油管2.624.50.0270.032马达并联后管路3.364.50.0310.032马达进油管路2.664.50.0280.032表2 管路选择设计内容设计说明及计算过程备注十.液压系统性能验算 确定油箱有效容积利用公式V=aQv，其中Qv= 200L/min，a=10，所以V=2000L即油箱有效容积为2000L沿程压力损失 沿程压力损失，主要是液压马达进油管路和回油管路的压力损失。此管路长约10m，管内径为d=0.032m，快速时通过流量为2.7L/s，选用20号机械系统损耗油，正常运转后油的运动粘度v=27mm2/s，油的密度p=918kg/m3油在管路中的实际流速为V=Q/(0.25d2)=3.36m/sRe=Vd/v=39812300油在管路中呈紊流流动状态，其沿程阻力系数为：=0.3164/Re0.25按式P1=v2p/(2d)求得沿程压力损失为：P1=0.06Mpa设计内容设计说明及计算过程备注十一.液压系统发热计算 局部压力损失局部压力损失包括通过管路中折管和管接头等处的管路局部压力损失P2以及通过控制阀的局部压力损失P3。其中管路局部压力损失相对来说小的多，故主要计算通过控制阀的局部压力损失。可知从泵出油口到液压马达，经过电磁换向阀，液控单向阀，节流阀。电磁换向阀额定流量是190L/min,额定压力损失0.3Mpa,单向阀额定流量为250L/min,额定压力损失0.2Mpa，节流阀额定流量为150L/min，额定压力损失0.2Mpa。可得通过各阀局部压力损失之和：P3=0.2(157.3/250)2+0.3(201.4/190)2+0.2(162/150)2Mpa=0.65Mpa总的压力损失为P1+P3=0.71Mpa，所以系统最高压力为46.4+0.71=47.11Mpa计算发热功率 液压系统的功率损失全部转化为热量P热=Pr-Pc，对本系统来说，Pr是整个工作循环中泵的平均输入功率，Pr =1/TPiQiti/pi可得泵的输入功率Pr=22kw，系统总输出功率Pc=18kw，总发热功率P热=4kw。设计内容设计说明及计算过程备注十二.设计小结 计算散热功率 油箱有效容积为2000L，按公式V=0.8abh，求的油箱个边之积： abh=2500L，取a=2.5m，b=1m，h=1m。At=1.8h(a+b)+1.；=(6.3+3.75)=10.05油箱的散热功率为P散=KtAtT，查表得Kt=16w/()T是油温与环境温度之差，取T=35，则P散=1610.0535=5.6kwP散由此可见，油箱散热已经满足系统散热要求。分析负载时，要考虑实际工况；拟定系统原理图时与设计任务对应；注意计算各压力与流量，以选用合适元件；所选元件应满足安全要求；实验报告1实验报告2 感想液压技术在应用中广泛，许多生活生产机械都离不开液压技术。通过本次课程设计，我了解到液压设计的基本流程，设计过程比较繁琐，需要注意较多方面，特别是对各元件的压力及流量计算，需要查阅手册和熟练运用公式。设计过程中遇到许多难题，通过与同学探讨，加深了对问题的理解。总之，在这次课程设计的过程中，我收获了很多，不仅对液压技术有了更深入的了解，也学到了很多做事的道理：一丝不苟，齐心协力才能把事情做的更好。在此还要衷心地感谢李春