液压传动系统大作业

1、题目：液压动力滑台液压传动系统设计学院：机电工程学院班级：姓名：Afan学号：液压动力滑台液压传动系统设计一、 设计要求1. 要求的工作循环：快进接近工件、工进加工、快退返回、原位停止。2. 给定的设计参数：快进、快退速度v10.1m/s；工进速度v20.1×10-3m/s；静摩擦力Fs1960N；动摩擦力Fd980N；启动和制动惯性负载Fi500N；工作负载Fe32000N；启动、制动时间t0.2s；快进行程L1100mm；工进行程：L250mm。二、 工况分析1由给定的设计参数，计算各工况负载见表1，其中，取液压缸机械效率cm0.9。表1液压缸负载的计算工 况计算公式液压缸负载F

2、/N液压缸驱动力F0/N启 动加 速快 进工 进反向启动加 速快 退FFsFFdFiFFdFFeFdFFsFFdFiFFd196014809803200019601480980217816451089355562178164510892计算快进、工进时间和快退时间。快进 t1L1/v1100×10-3/0.11s工进 t2L2/v250×10-3/(0.1×10-3) 500s快退 t3(L1L2)/v1(10050)×10-3/0.11.5s3根据以上数据绘制液压缸F-t与v-t图，如图1所示。图1 F-t与v-t图三、 确定液压缸参数1初选液压缸工作

3、压力。由工况分析可知，工进阶段的负载最大，所以液压缸的工作压力按此负载计算。查找资料1表7-2，选p1=4MPa。为防止工进时突然发生前冲现象，液压缸回油箱应有背压，查找资料1表7-3，选背压p2=0.8MPa。为使快进快退速度相等，选用A1=2A2差动油缸。液压缸快进和快退时油管中压力损失设为p=0.5MPa。2计算液压缸尺寸。则液压缸缸筒直径查找2表42.4-2，取标准直径D=110mm因为A1=A2，所以则液压缸有效面积为3液压缸工况计算。液压缸在工作循环中各阶段压力、流量和功率的计算结果见表2。绘制液压缸工况图，如图2所示。表2 各工况下的主要参数值工况液压缸推力F0/N回油腔压力p2

4、/MPa进油腔压力p1/MPa输入流量q/L·s-1输入功率P/kW计算公式快快进启动21780.88p1qAv1Pp1q加速16451.270.77恒速10891.160.660.50.33工进355560.84.129.5×1043.9×103p1qA1v2Pp1q的快退起动21780.88p1qA2v1Pp1q加速16450.51.43恒速10890.51.300.450.59图2 液压缸工况图四、拟定液压系统图1. 调速方式。该液压系统功率较小，滑台运动速度低，工作负载为阻力负载且工作中变化小，故可选用进口节流调速回路。为防止负载突变，在回油路上加背压阀。

5、2液压泵的选择。从液压缸工况图可以看出工作循环主要由快进、快退行程低压大流量和工进行程的高压小流量两个阶段组成，qmax/qmin=0.5/(9.5×10-4)=526.3；其相应的时间之比(t1+t3)/t2=(1+1.5)/500=0.005。因此在一个工作循环中的大部分时间都处于高压小流量工作。从提高系统效率、节省能量角度来看，选用单定量泵油源显然是不合理的，为此可选用限压式变量泵或双联叶片泵作为油源。考虑到前者系统较简单，经济性好，且无溢流损失，系统效率高，温升较小，故选择限压式变量泵。3速度换接方式。采用二位二通电磁换向阀，控制由快进转为工进。与行程阀相比，管路较简单，行程

6、大小容易调整。当滑台由工进转为快退时，回路流量较大，为保证换向平稳，可采用电液换向阀。4. 快速回路与工进转快退控制方式的选择。为使快进快退速度相等，选用差动回路作快速回路，换向阀选用三位五通阀。5. 综上所述，拟定液压系统图，如图3所示。图3 液压系统图1-限压式变量叶片泵；2-三位五通电液换向阀；3-二位二通电磁阀；4-调速阀；5、7、10-单向阀；6-压力继电器；8-液控顺序阀；9-背压阀；11-溢流阀；12-过滤器其中，部分元件的作用如下：压力继电器6：便于系统自动发出快速退回信号。单向阀7：将工进时的进油路、回油路隔断，防止其相互接通，无法建立压力；液控顺序阀8：防止滑台快进时回油路

7、接通油箱，无法实现液压缸差动连接，阻止液压油在快进阶段返回油箱；单向阀10：防止机床停止工作时系统中的液压油流回油箱，导致空气进入系统，影响滑台运动平稳性；液压系统工作原理：三位五通电液换向阀处于左位，二位二通电磁阀处于右位时，液压缸实现快进；当二位二通电磁阀处于左位时，油液从调速阀4通过，液压缸实现工进；到达终点时，三位五通电液换向阀处于右位，二位二通电磁阀处于右位，液压缸快退。三位五通电液换向阀处于中位时，液压缸停止运动。五、选择液压元、辅件1选择液压泵由表2可知，工进阶段液压缸压力最大，取进油路总压力损失为0.8MPa，则液压泵最高工作压力故泵的额定压力由表2可知，工进时所需流量最小，为

8、9.5×104L/s，则变量泵的最小流量为快进时所需流量最大，为0.5L/s，则变量泵的最大流量为根据以上计算，查资料2表42.3-68，选用YBX-25型限压式变量叶片泵，该泵技术规格如下：表3 液压泵参数型号排量调节范围mL/r额定压力MPa压力调节范围MPa额定转速r/minYBX-250256.32.06.360015002选择电动机由表2可知，最大功率出现在快退工况。快退时，取进油路压力损失为0.4MPa,则取泵的最大流量为q35L/min5.8×104m3/s，查找资料2表42.3-68取泵的总效率P0.72，则根据以上计算结果，查找资料3表16-2，选用与上述

9、功率和液压泵转速相适应的Y90L4三相异步电动机，额定功率为1.5kW，满载转速为1400r/min。3选择其他元、辅件根据系统的工作压力以及通过阀的实际流量，查找液压技术手册2和4，选择其他液压元件和辅件，其型号和参数见下表：表4 其他元、辅件的选择序号元件名称通过阀的最大流量规格额定流量额定压力MPa型号2三位五通电液换向阀661006.335D-100B3二位二通电磁阀666106.322D-100BH4调速阀<166.3Q-6B5单向阀661006.3I-100B6压力继电器0.66.3DP-63B7单向阀33636.3I-63B8液控顺序阀<1256.3XY-25B9背压阀<1106.3B-10B10单向阀33636.3I-63B11溢流阀336316YF3-E10B12过滤器66636.3XU-100×1004选择油管管道尺寸根据选定的液压阀的连接油口尺寸确定。液压缸的进出油管按输入、排出的最大流量计算。快进时流量最大，其实际流量为泵的最大供应量的两倍，达到66L/min，则进出油管可选用内径为15mm，外径为18mm的无缝钢管。5确定油箱容量按经验公式计算油箱容量V(57)qp6×1500r/min