华中科技大学液压传动课程设计说明书完整版

第五章液压系统的验算11 教学资料第一章设计内容及要求2第二章理论计算3负载分析与计算34工作阶段的压力、流量和功率5第三章液压系统的拟定8第四章液压元件的选择9液压泵及电机的选择9液压阀、过滤器、油管及油箱的选择10第六章电控系统的设计1313继电器-接触器控制梯形图15PLC控制梯形图16指令语句表17第七章设计感想181.设计内容设计一专用双行程铣床。工件安装在工作台上，工作台往复运动由液压系统实现。2.设计要求及参数(1)机床的工作循环为：手工上料——按电钮——工件自动定位、夹紧——工作台往复运动铣削工件若夹具松开——手工卸料(泵卸载)(2)各循环工步要求N.行程100mm动作时间1s;夹紧的缸的负载2000N、行程15mm，动作时间1s；取快进、快退最快速度为16m/min。工作台往复运动的行程(100~270)mm.。最大行程定为500mm。 (3)铣床参数及要求采用单定量泵进油路节流高速，回油有背压，工作台双向运动速度相等，但要D动切换为速度D，再往复运动四次。切削负载0201020102求的工作参数动动力部件快动力部件切削负快进速度(Ⅰ／Ⅱ)工进快退速度v进，快退摩载(N)(逆铣v(m／速度vv(m／min)101022擦擦阻力/顺铣)，min)(m／min)(N)，FF/Ff0102250015000/7500N16~8)/~4)16第二章理论计算n为，则液压缸在各工作阶段的总机械负载可以算出，列表如下：m液压缸驱动力液压缸驱动力F=Fn0m(N)快进(F)f(F+F)02f(F+F)01f快退(F)f系统的工作循环图如下：机械系统的总负载如下：每个循环各工步的速度如下： (1)工作压力的确定。工作压力p可根据负载大小及机器类型来初步确定。铣床 (2)计算液压缸内径D和活塞杆直径d。1)进给缸内径D和活塞杆直径d。由负载图知最大负载为17500N，取背压P2D= (5-1)缸工作压力1Mpa，负载为200N，液压缸的机械效率n为，代入式m4FD="pn(5-2)1c缸工作压力为，负载为2000N，液压缸的机械效率n为，代入式(4-1)，得mminv 率，如下表所示(其中工进速度取最小值v=0.4m/min最小值v=8m()()1(1602)()p(MPa)2工进速度最小时液压缸的进油腔压力，输入流量和功率用图示分别表示如下(其中各工作阶段的运动时间为：快进t，顺铣一t，逆铣t，快退t。)：1234 点是结构简单、调节行程比较方便，但速度换 了避免工作时突然失电而松路压力瞬间下降时仍能保持夹紧力，所以接入若设置多点压力表开关，则只需要一个压力表即能第四章液压元件的选择1)泵的工作压力的确定。由于油管有一定的压降，所以泵的工作压力为p=p+p(10-1)p1p3pp的压力储备量，并确保泵的寿命，因此选npn2)泵的流量确定。液压泵的最大流量应为q>K(xq)(10-2)pLmaxK为泄漏系数，一般取为~，现取为K=，则q==min。LLp3)选择液压泵的规格。根据以上计算的p和q查阅相关手册，现选用YB1-B92Bpp12P=pQp11=(10-3)1nnnn1212进油腔压力为，其p=是进油路压力损失，编p=是压力继电器可靠动作需要121顺铣时：电机所需功率，根据公式(7-3)，进油腔压力为3MPa，其中编p=是122逆铣时：电机所需功率，根据公式(7-3)，进油腔压力为，其中编p=是回油路123由以上计算可知，最大功率出现在快退阶段，P=4636W，则电动机的功率p编号元件名称2油箱3冷却器4三相异步电动机5定量叶片泵6溢流阀7指针式压力计8减压阀9单向阀10背压阀11三位四通换向阀12三位四通换向阀13蓄能器14单向顺序阀15单向顺序阀16液压缸17液压缸18节流阀19节流阀20两位二通换向阀21三位四通换向阀22液压缸———————Y160M-1Y-100—油口尺寸确定管道尺寸。由于系统在液压缸快进，快退时，流量最大，实际最大流量约为：Q=76L/min，泵的流量为额定流量L/min，连max3)油箱容积的选择rr件对压力损失所造成的影响可以看得出来，供调定压力值时参考。由于快进时的油液流量比工进时的流量大，所以其压力损失也就比工进时的大。因此必须计算快进时进油路eR=vd104=1.2732Q104(12-1)evdve沿程压力损失p：选取进油管长度为l=1.5m，则进油路上的流体速度为：入vQms(12-2)464lpv2p==111075Pa=0.11Mpa64lpv2入Rd2e p=p(q) sqs阀阀阀(MPa)s 112225j故进油路的总压力损失为：p=p+p+p=(0.07+0.2733+0.03)Mpa=0.919Mpa(13-1)，入j就是说，初选的进油管压力损失略大于实际油路压力损失。这说明液压系统的油路结整个工作循环中，工进阶段用的时间都较长，而快进快退时系统的功率较大，所快进时液压泵的输入功率P=3354W，而快进时液压缸的输出功率：111121发热量：Q=t=32941.5J=4941J(13-4)1热112222：=P2P'=4402W(13-6)222发热量：2热22 综合以上可知，发热量最大的阶段是逆铣阶段，即取=4402W。max (14-1)T式T=(17)(14-2)CAT可得油液温升为：T=63.5oC。设环境温度为T=20oC，则热平衡温度为：2T=T+T=83.5oC(14-3)1211再验算，加装专用冷却器后取C=110103Kw/(m2.oC)，则利用式1(7)，可得T油液温升为：T=8.6oC。设环境温度为T=20oC，则热平衡温度为：T=T+T=28.6CT[T]=55~70C。所以加装冷却器后油箱工作温度没有超过1211OFFOFFOFFOFFOFF松开夹具OFF(3)继电器-接触器控制梯形图图9继电器-接触器控制梯形图(5)指令语句表1122R3OR4303ANI4034ANIFR4ANI4615OUT4305OUT4376OUT71678ANI40189UT9快进OR436AND405ANI402OR32OUT436ANI402OUT432C