校正压装液压机的液压系统设计资料.docx

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1、液压与气压课程设计说明书程名称：.液压与气压课程设济广上学宇波理工学院NingboInstituteofTechno1ogy,ZhejiangUniversityit题目名称：校正压装液压机的液压系统设计班级：机制091班姓名:学号：指导教师：目录1. 1.1设计任务22. 1.1负载分析和速度分析32. 11负载分析33. 12速度分析34. 1.1确定液压缸主要参数45. 1.1拟定液压系统图64.11选择基本回路64.12液压回路选择设计64.13工作原理：75.1.1液压元件的选择81. 11液压泵的参数计算85. 12选择电机86. 1.1辅件元件的选择106. 11辅助元件的规格1

2、07. 12过滤器的选择108. 1.1油管的选择119. 1.1油箱的设计128. 11油箱长宽高的确定129. 12各种油管的尺寸1210. 1.1验算液压系统性能139.11压力损失的验算及泵压力的调整139.12液压系统的发热和温升验算151.1.1设计任务设计一台校正压装液压机的液压系统。要求工作循环是快速下行f慢速加压f快速返回f停止。压装工作速度不超过5mm/s,快速下行速度应为工作速度的810倍，工件压力不小于IOKNo2.1.1负载分析和速度分析2.11负载分析已知工作负载FW=IOO(X)N。惯性负载FQ=900N,摩擦阻力F,=900N.取液压缸机械效率相=0.9,则液压

3、缸工作阶段的负载值如表2-1：工况计算公式缸的负载f/N启动加速F=（Fy+FJ7m2000快速下行F二IOOO慢速加压F=（Fz+葭）/%12111快速返回F=F相IOOO（表2-1）22速度分析已知工作速度即工进速度为最大5mms,快进快退速度为工进速度的8-10倍。即40-50mms.按上述分析可绘制出负载循环图和速度循环图：F启动快速下降减速工进制动快速上升(负载循环图)3.1.1确定液压缸主要参数初选液压缸的工作压力由最大负载值查表9-3,取液压缸工作压力为2Mpa计算液压缸结构参数为使液压缸快进和快退速度相等，选用单出杆活塞缸差动连接的方式实现快进，设液压缸两有效面积为AI和A2,

4、且A=2A2即d=0.707D.为防止钻通时发生前冲现象，液压缸回油腔背压选择P2取0.6MPa,而液压缸快退时背压取0.5Mpa由工进工况下液压缸的平衡力平衡方程P1A1=P2A2+F,由此可得A1=F(P1-0.5P2)=71.89cm2(A172cm2)液压缸内径D就为D=J誓=9.57Cm圆整为IOCmd=0.707D,圆整d=8cm工进时采用调速阀调速，其最小稳定流量qmin=0.051min液压缸实际所需流量计算：AV工进时所需流量：Q1=-j-a=72100x0.05x600.9=2.41minrmA1V快速空程时所需流量：Q2=1=72/100x0.05x60x10/0.9=2

5、41/min-rm（表31）液压缸在工作循环各阶段的压力，流量和功率值工况计算公式负载F(KN)回油腔压力P2输入流量进油腔压力Pi输入功率P差动快进F+A2(2-jp1)P1=A-A2q=(A1-A2)V1P=PIq11000P2=P1+0.510.80.810.146工进P_/+4.2F1-4AQi=aiviP=P1q1121110.62.161.980.071快退P-f+A214Q1=a2v1P=P1q1IOOO0.510.81.280.2304.1.1拟定液压系统图41选择基本回路(1)调速回路因为液压系统功率较小，且只有正值负载，所以选用进油节流调速回路。为有好的低速平稳性和速度负载

6、特性，可选用调速阀调速，并在液压缸回路上设置背压。(2)泵供油回路由于工进速度和快速运动速度相差悬殊，所以采用双泵供油。(3)速度换接回路和快速回路由于工进速度和快速运动速度相差悬殊，为了换接平稳，选用行程阀控制的换接回路。快速运动通过差动回路来实现。(4)换向回路为了换向平稳，选用电液换向阀。为实现液压缸中位停止和差动连接，采用三位五通阀。(5)压力控制回路采用换向阀式低压卸荷回路，减少了能耗，结构也比较简单。4.12液压回路选择设计对选定的基本回路合成时，有必要进行整理，修改和归并。(1) 防止工作进给时进油路和回油路相通，并须接入单向阀。(2) 要实现差动快进，必须在回油路上设置液控顺序

7、阀，以防止油液流回油箱。合并后完整的液压系统工作原理图如图4-1：（图4-1）43工作原理：1、快速下行按下起动按钮，电磁铁IY通电，这时的油路为：双联叶片泵1单向阀2三位五通电磁阀3左位一二位二通电磁阀4右位一压力继电器6液压缸上腔液压缸下腔的回油路液压缸下腔一三位五通电磁阀3左位一单向阀7二位二通电磁阀4右位一压力继电器6液压缸上腔2、慢速加压油路分析：当上腔快速下降到一定的时候，压力继电器6发出信号，使二位二通电磁阀4的电磁铁3Y得电，换右位。液压油由调速阀5流入液压缸上腔，流速受调速阀限制，进入工进阶段工作。3、快速返回液压缸下腔的供油的油路：双联叶片泵1单向阀2三位五通电磁阀3右位液

8、压缸下腔液压缸上腔的回油油路：液压缸上腔二位二通电磁阀4右位三位五通电磁阀3右位单向阀13副油箱表4-1电磁铁动作顺序表IY2Y3Y快进+工进+一+快退一+一停止一一一5.1.1液压元件的选择5.11液压泵的参数计算由前面可知，液压缸在整个工作循环中的最大工作压力1.98MPa,本系统采用调速阀进油节流调速，选取进油管道压力损失为0.6MPa0由于采用压力继电器，溢流阀的调整压力一般应比系统最高压力大O.5MPa,故泵的最高压力为Ppi=(1.98+0.6+0.5)MPa=3.08MPa这是小流量泵的最高工作压力(稳态)，即溢流阀的调整工作压力。液压泵的公称工作压力Pr为Pr=1.25Ppi=

9、1.253.08MPa=3.85MPa大流量泵只在快速时向液压缸输油，由压力图可知，液压缸快退时的工作压力比快进时大，这时压力油不通过调速阀，进油路比较简单，但流经管道和阀的油流量较大。取进油路压力损失为0.5MPa,故快退时泵的工作压力为Pp2=(1.28+0.5)MPa=1.78MPa这是大流量泵的最高工作压力。由表3-1可知，工进时所需流量最小是2.161min,设溢流阀最小溢流量为2.51min,则小泵的流量按式(8-16)应为qp(11x2.16+2.5)1min=5.941min,快进快退时液压缸所需的最大流量是10.81min,则泵的总流量为(11x1O.8)1min=11.88

10、1mino即大流量泵的流量qp2qpVpi=(11.88-5.94)1min=5.941min0根据上面计算的压力和流量，查产品样本，选用YB-6/9型的双联叶片泵，该泵额定压力7MPa,额定转速1000rmino52选择电机系统为双泵供油系统，其中小泵1的流量qpi=(6x10-360)3s=0.1x1()-33s,大泵流量qp1=(9x10360)m3/s=0.15x103m3/so差动快进，快退时两个泵同时向系统供油，工进时,小泵向系统供油，大泵卸载。下面分别计算三个阶段所需的电动机功率P。1、差动快进差动快进时，大泵2的出口压力油经单向阀10后与小泵1汇合，然后经单向阀2,三位五通阀3

11、,二位二通阀4进入液压缸大腔，大腔的压力P1=Pj=8.1x1()5jpa,查样本可知，小泵的出口压力损失Pi=4.5x105%,大泵出口到小泵出口的压力损失2=1.5x105%。于是计算可得小泵的出口压力PP1=I2.6x1()5JPa(总效率尸0.5),大口出口压力Pp2=14.1x1O5Pa(总效率%=05)o电动机功率“Pp1q1Pp2q2z12.6x105x0.1x10314.1x105x015x103wP=fihi+F2H2=(+)W=675W720.50.52、工进考虑到调速阀所需最小压力差p1=5x1O5Pao压力继电器可靠动作需要压力差.p2=5x1O5PaO因此工进时小泵的

12、出口压力PPI=P+p1+.p2=29.8x1O5Pa0而大泵的卸载压力取Pp2=2x1()5pa0(小泵的总效率7=0.565,大泵的总效率%=0.3)。电动机功率nPp1q1Pp7q2z29.8x105x0.1xW32x105x0.15x1037PF1-I1+(+)w=628W一1120.5650.33、快退类似差动快进分析知：小泵的出口压力P=17.3x1()5pa(总效率7=0.5)；大泵出口压力Pp2=18.8x1O5Pa(总效率4=0.51)。电动机功率nPp1q1Pp7q9z17.3x105x01x10318.8x105x0.15xW37CCCEPP1-I1+P2H2=(+)W=

13、899W77110.50.51综合比较，快退时所需功率最大。据此查样本选用Y901-6异步电动机，电动机功率11KW。额定转速910rmino6.1.1辅件元件的选择6.11辅助元件的规格根据液压泵的工作压力和通过阀的实际流量，选择各种液压元件和辅助元件的规格。表6-1液压元件及型号序号元件名称最大通过流量/1Inin-I型号1双联叶片泵15YB-6/92单向阀15I-25B3三位五通电磁阀3035DY36BY4二位二通电磁阀3022EF3-E10B5调速阀0.32Q-IOB6压力继电器D50518D7单向阀16I-25B8背压阀1B-IOB9液控顺序阀0.16XY-25IO单向阀16I-25B11溢流阀6.3Y-D6B12过滤器28.8XU-40X20013单向阀16I-25B(注：以上元件除液压泵、滤油器外，均为板式连接。)62过滤器的选择按照过滤器的流量至少是液压泵总流量的两倍的原则，取过滤器的流量为泵流量的2.5倍。由于所设计组合机床液压系统为普通的液压传动系统，对油液的过滤精度要求不高，故有4过滤器=q泵入2.5=(14.42.5)1/min=361/min因此系统选取通用型XU系列线隙式吸油过滤器，参数如表6-2所示。表6-2通用型XU系列线隙式吸油中过滤器参数型号通径mm公称流量1/min过滤精度m尺M(d)HDdXUA40200-J2040200M27219