平面磨床液压系统设计.ppt

1、A,1,题目：平面磨床电液位置伺服系统设计,学生姓名：谢朝阳 指导老师：刘劲军,A,2,设计技术参数,根据生产实际需要，设计平面磨床电液位置伺服系统。采用伺服阀控油缸带动工作台的位置随动系统。参数为：工作台质量为m = 400kg，台长为120cm，最大移动时间为10秒，最大加速度=0.8，切削反力12000N，摩擦系数为0.05，要求位置误差为0.04mm，位置分辨率为0.04mm，切削误差为0.1mm，设计电液随动系统。,A,3,液压系统设计,液压系统原理图由拟定好的控制回路及液压源组合而成。 拟采用定量泵+蓄能器+卸荷阀的压力供油回路。卸荷阀的选用可以在系统及蓄能器充油压力达到设定值时，

2、自动实现液压泵的卸载，从而减少溢流损失，延长液压泵的寿命，并且能够降低液压油温升。,A,4,3.1.1 确定液压泵的最大工作压力 式中液压缸最大工作压力，为P1=FW/A2=13551/21OO=6.453MPa； 从液压泵出口到液压缸入口之间总管路损失，简单系统可取0.5MPa。 一般，溢流阀的调整压力比系统的最高工作压力高0.5MPa，故泵的最高工作压力PP = 6.453 + 0.5 +0.5= 7.453MPa 此为系统稳态压力，系统实际工作时还存在动态超调压力，其值总是超过稳态压力，所以选择泵的规格时，其公称压力比计算的最高稳态压力值高出25%-60%，于是选择液压泵的公称压力Pn=

3、1.30PP =1.37.453=9.55MPa 所以，系统供油的叶片泵选择公称压力为10MPa,液压元件的选择,A,5,3.1.2 确定液压泵的流量,系统使用蓄能器作辅助动力源时 式中 K系统泄露系数，可取K=1.15； 液压设备工作周期(s)； 每一个液压缸在工作周期中的总耗油量()； z液压缸个个数。 由上式可得叶片泵的流量： Q溢流为溢流阀稳定工作的最小流量 考虑到系统存在泄漏，液压泵的额定流量Q =1.15qvp1, 所以，Qn=1.15 * 24.4=26.9 L/min 故选用YB- D31.5型双作用定量叶片泵，其额定流量31.5 L/min，额定工作压力为10MPa，转速为9

4、60r/min，重量为16/kg。 液压泵主要参数如下 额定压力10 (MPa) 零压流量31.5 ( L/min) 额定压力流量28.8（L/min） 转速1000-1500 (r/min) 驱动功率6.4(kW)叶片泵,A,6,3.2液压阀的选择,阀的规格，根据系统的工作压力和实际通过该阀的最大流量，选择有定型产品的阀件。溢流阀按液压泵最大流量选取；选择节流阀和调速阀时，要考虑最小稳定流量应满足执行机构最低稳定速度的要求。 控制阀的流量一般要选得比实际通过的流量大一些，必要时也允许有20%以内的短时间过流量。 所选液压阀明细见表3-3,A,7,3.3液压缸的选择,根据对系统中液压缸主要参数

5、的计算，选择海德科技液压公司 C SM 16 TF 63/36-1250 M I-H型伺服液压缸。 C SM 型伺服液压缸为双作用单活塞杆式液压缸。具有安装连接方式多样以及可带缓冲装置等特点。用于精密机床等伺服系统,A,8,4.1 液压泵站油箱的设计 液压油箱的作用是贮存液压油、分离液压油种的杂质和空气，还起到散热，为系统提供元件的安装位置的作用。 设计本液压泵站泵站油箱尺寸为： 长：800mm；宽：700mm；高：600mm。,4 泵站的设计,A,9,4.2 液压辅件的选择,4.2.1 蓄能器的选择 本系统中液压执行元件快速运动，由蓄能器来补充供油，即蓄能器做辅助动力源 选用四平液压件厂的N

6、XQ1-L2.5/10-H型气囊式蓄能器。 配用奉化液压件二厂的AQJ-L20H2型蓄能器控制阀组。,A,10,4.2.2 过滤器的选择,液压油中往往含有颗粒状杂质，会造成液压元件相对运动表面的磨损、滑阀卡滞、节流孔口堵塞，使系统工作可靠性大为降低。在系统中安装一定精度的滤油器，是保证液压系统正常工作的必要手段。 本系统中吸油过滤器选用温州远东液压有限公司生产的 YXV-10040F型箱上吸油过滤器。 伺服阀前过滤器选用ZU-E 100X5 BS 回油过滤器选用黎明液压有限公司生产的YLH-10040S 型回油过滤器。,A,11,4.2.3 冷却器的选择,在一个工作循环中液压泵平均输入功率为2

7、058.3W ，平均输出的有效功率为1441W。所以系统的平均发热功量为617.3W，根据油箱散热面积计算出油箱的散热功率为1050W 由于N散为1050W 大于系统发热量617.3W,综上可得不用选择冷却器，采用自然风冷即可满足要求。,A,12,4.2.4液压辅件明细表,A,13,5.1液压元件的安装 1安装前元件应进行质量检查，根据情况进行拆洗并应进行测试，合格后安装； 2安装前元件应将各种自动控制仪表（如压力计、点接触压力计、压力继电器等）进行校验。这对以后的调整极为重要，以避免不准确而造成事故； 5液压泵的入口、出口和旋转方向要在其上标明，不得反接；,5 液压系统的安装维护,A,14,

8、5.2.1 液压传动系统的使用 1做到液压系统的合理使用，必须注意以下事项： 油箱的液压油应经常保持正常液面。配管和液压缸的容量很大时，最初应放入足够数量的油液，在启动以后，由于油液进入了管道和液压缸，液面会下降，甚至使过滤器漏出液面，因此必须再一次补充油液。在使用过程中还会发生泄漏，应该在油箱上设置液位计，以便经常观察和补充油液。 2回路里的空气应全部清除掉。回路里进入空气后，因为气体的可压缩性，所以随着负荷的变动，油缸的运动也要受到影响,A,15,6 系统工作原理方框图,A,16,MatlAB仿真结果：,A,17,系统单位阶跃响应：,A,18,开环频域响应：,A,19,闭环的频域响应：,A,20,参考文献：,1 雷天觉主编，新编液压工程手册，北京. 机械工业出版社，2000 2 成大先主编，机械设计手册，北京. 化学工业出版社，2005 3 王春行主编，液压控制系统，北京. 机械工业出版社，2000 4 孙文