重庆大学流体传动与控制_行车液压驱动系统设计

1、流体传动与控制专题研究 行车液压驱动系统专业班级：机械电子工程XX班小组成员：XXXX XXXX XXXX XXXXXXXX 指导教师：XXX2014.11.2目 录任务书-1设计思路-2设计计算与说明-3元件选择-7元件校验-9附表-10工作手册-1116设计任务书一、主要目标与任务设计一个车辆驱动闭式回路液压系统，满足最大牵引力为F=3.5KN。小车质量m = 1t，小车轮径D=700mm，液压马达与小车车轮之间的减速器的速比范围为228，小车车速调节范围为3km/h 150km/h。发动机转速：500-3000rpm。任务要求：（1）要求画出液压系统回路图；（2）对泵，马达，安全阀等回路

2、原件进行选型，并列出元件清单；（3）根据选型结果核算出系统成本；二、主要内容（1）设计，计算说明书；（2）绘制原理图；（3）元件清单；三、时间要求作业上交时间：2014年11月6日一、系统设计思路行车的动力传递由发动机带动双向变量泵，经液压马达后传递至轮边减速装置，再经变速装置后驱动车轮转动，动力传递路线如下：根据上图设计要求，系统输出转速无级调速，可正，反向运转；具有刹车制动功能；双轮驱动，通过差速器实现车辆转弯；转速要实现无级调速，则需有无极调速回路，根据工作要求选择了容积调速回路来实现无级调速，具体采用了双向变量泵和双向变量马达组成的容积调速回路，通过调整液压泵的来调整系统的速度，从而实

3、现无极调速的目的；采用双向变量泵通过控制泵输出油路的正、反向实现了正、反转，辅助泵通过单向阀向主油路低压区补油。上图为装载车驱动系统，它是由双向变量柱塞泵和双向变量柱塞马达以及蓄能器、散热器等组成。是一个闭式液压系统，采用了变量泵容积式无级调速。根据闭式回路的特点，这个液压传动系统除了完成工作所必需的主油路外，还有蓄能器和低压回路以及冷却回路等。蓄能器不仅可以吸收冲击压力和脉动压力，还可以作为辅助或应急动力源；冷却回路上增加了散热器提高冷却速度可使冷却油带走液压马达在工作时产生的热量，保证液压马达的正常运转。在补油路上增加了过滤器避免油污进入管道、泵、马达等元件。二、设计说明与计算设计内容设计

4、说明及计算过程备注1.系统的切线牵引力系统的工作阻力两部分组成：滚动阻力和坡道阻力。阻力 Ff =fG=1kN最大牵引力为Fk=3.5KN式中：f-滚动阻力系数，f=0.1；G-总重量 G=10kN；系统的切线牵引力为F=Ff +Fk=4.5KN设计内容设计说明及计算过程备注2.液压马达的计算车辆在负载最大情况下正常行驶（v=10km/h）时，应满足: 驱动轮输出扭矩 Mk=FR = 1575Nm 式中：R-驱动轮半径 R=D/2=350mm； 马达输出扭矩M =Mk/(i)= 1575/(20*0.9)=87.5 Nm 式中：i-机械部分总传动比 i=20-传动系的效率=0.9液压马达的输出

5、功率：PMo=Mkv/（R）=14kw马达的输入流量:qM=60PMo/(M pM)= 60*14/(0.81*20)=51.8L/min式中：M马达的总效率 M=MmMv=0.81Mv-马达的容积效率 Mv=0.9pM马达的工作压力 取pM=20mpa 液压马达的排量：VM=qM*Mv/nM=30.5mL/r设计内容设计说明及计算过程备注3液压泵的计算液压泵的排量：Vt=1000qt/(tvnt)=1000*51.8/(0.9*1500)=38.37mL/r式中：qt泵的流量 在不考虑管道泄漏时qt= qMtv-泵的容积效率 tv=0.9nt泵的转速，由发动机转速决定液压泵的压力：Pt=20

6、Mpa设计内容设计说明及计算过程备注4.散热液压系统发热量：Hmax=Pt(1-t)+ PM(1-M)+pq=15(1-0.81)2+ 1*80/60=7Kw式中：p油液通过阀的压力降 p=1mpa油箱散热：H0= KTA油箱=1 Kw根据油箱体积100L 可知A油箱=1.29m2冷却器散热面积：A=(H-H0)/(KT)=7.5m2式中：H0取Hmax K=20 T=40三、元件的选择1.液压泵根据计算中得出的液压泵所需的参数，参考上表，选定液压泵型号：80SGY14-1B。2马达根据计算中得出的马达所需的参数，参考上表，选定马达型号：A6V553.补油泵补油泵：CB- FC104.油管直径

7、：d>=1.13sqr(q/v)=1.13sqr62.7*10-3/(5*60)=0.0163m因此选择管径2cm。四、校验马达：速度最大时：vmax =150km/h 当外部负载为0，则F=G*f=1kN 取变速箱传动比i=20马达扭矩：M =F*R/(i)=19.4Nm<304Nm马达转速：nM=ivmax/(D)=3619r/min<5000r/min马达功率：PM=M* nM/9550=7.35kW <120Kw马达转速最大时qM=VM*nmax/MV=62.7L/min所选马达满足使用要求泵：流量：qt=62.7L/min<80L/min系统工作压力：p

8、t =pM=60PM/(M qM)=7.85Mpa<20 Mpa所选泵满足使用要求设计合理附录（一）：液压系统中元件的型号规格序号名称型号规格单价（元）1溢流阀DBD-H10P2502单向阀S-101453蓄能器NXQA-1.6/20-L4384定压减压阀JF-L20G50L/min3005冷却器GLC3-88m229006过滤器ZU-H25×2020mm2707XU-B16×100100mm308双向柱塞变量泵80SCY14-1B127812789双向柱塞变量马达A6V556000600010齿轮泵（补油泵）CB-FC1030030011油管总成20mm700700

9、12油箱100l230230合计12883工作手册安装与连接 1. 原动机与液压泵联接要注意同轴度，一般不应大于0.1mm，如原动机震动较大的，建议采用弹性联接。 2.连接导管必须清洗，保证清洁。 3.高温环境下工作是，需采取一些隔热、散热措施，避免使液压元件温度超过80。 4.泵和马达的进出口以软管连接为宜。 5.原则上从较低的油口进油，较高处的油口出油。 工作介质 矿物油： 40号低凝液压油 工作温度： 1565 粘度范围： 101000 mm2/s （10、1000 mm2/s短期使用） 最佳粘度： 1625 mm2/s 工作液应保证清洁，定期检查更换过滤器 ，使用中定期检查工作液的水份、机械杂质、酸质等，当超过油料牌号中的规定值，粘度超过牌号规定值的±30%，应更换新油；或工作