液壓與氣壓傳動課程設計--液壓氣動系統系統設計與分析-預覽頁

　

【正文】 圖 1 負載速度圖 4 確定液壓泵類型 參考同類組合機床，選用雙作用葉片泵雙泵供油、調速閥進油節流調速的開式回路，溢流閥作定壓閥。 負載分析中，暫不考慮回油腔的背壓力，液壓缸的密封裝置產生的摩擦阻力的機械效率中加以考慮。 2）工作參數： 工件 的重量為 500Kg， 滑臺 的重量為 100Kg，快速上升要求 =45mm/s,慢速 上升要求 =8mm/s， 快速下降要求 =55mm/s,滑臺 采用 V 型導軌，導軌面夾角為 90176。 1）工作臺的工作循環過程：“快速 上升 －慢速 上升 －停留－快速 下降 ”。 明確系統設計要求；分析工況確定主要參數；擬訂液壓系統草圖；選擇液壓元件；驗算系統性能。橫坐標以上為液壓缸活塞前進時的曲線，以下為液壓缸活塞退回時的曲線。即快進時，由大小泵同時供油，液壓缸實現差動連接。 換向回路的選擇 本系統對換向的平穩性沒有嚴格的要求，所以選用電磁換向閥的換向回路。為便于觀察調整壓力，在液壓泵的進口處、背壓閥和液壓缸無桿腔進口處設置測壓點，并設置多點壓力表考官。 確定液壓缸的主要結構尺寸 本例要求動力滑臺的快進、快退速度相等，現采用活塞桿固定的單桿式液壓缸。圓整后得 cmdcmD ,7 ?? 按標準直徑算出 2221 cmDA ???? ?? 7 ? ? ? ? 222222 cmdDA ?????? ?? 按最低工進速度驗算液壓缸尺寸，查產品樣本，調速閥最小穩定流量 m in 5 / m inqL? ，因工進速度 min/ mv ? ，則由式（ 811） 223m inm in1 cmvqA ????? 本例 221 cmcmA ?? ，滿足最低速度的要求。 液壓泵的參數計算 由表 3可知工進階段液壓缸工作壓力最大，若取進油路總壓力損失 Pap 5105???? ，壓力繼電器可靠動作壓力差為 Pa5105? ，則液壓泵工作最高壓力可按式（ 85）算出 ? ? PaPappp p 5551 ??????????? ? 因此泵的額定壓力可取 PaPap r 55 ????? 由表 85 可知，工進時所需流量最小是 / minL ，設溢流閥最小溢流量為,則小流量泵的流量按式應為 1 ( 1 .1 0 .1 8 7 2 .5 ) / m in 2 .7 0 6 / m inpq L L? ? ? ? 快進快退時液壓缸所需的最大流量是 ,則泵的總流量為 1 .1 6 .8 8 5 / m in 7 .5 7 4 / m inpq L L? ? ? 即大流量泵的流量 21 ( 7. 57 4 2. 70 6) / m in 4. 86 8 / m inp p pq q q L L? ? ? ? ? 根據上面計算的壓力和流量，查產品樣本，選用 YB4/12 型的雙聯葉片泵，該泵額定壓力 ,額定轉速 960r/min。 差動快進時，大泵 2的出口壓力由經單向閥 11 后與小泵 1匯合，然后經單向閥 2，三位五通閥 3，二位二通閥 4進入液壓缸大腔，大腔的壓力 51 10jp p pa? ? ?，查樣本可知，小泵的出口壓力損失 pap 51 ??? 9 大泵出口到小泵出口的壓力損失 pap 52 ??? 。因此工進時小泵的出口壓力 51 1 1 2 4 7 .1 2 5 1 0pp p p p p a? ? ? ? ? ? ?。電動機功率 5 3 5 31 1 2 23 12 1 8 . 4 8 1 0 0 . 0 6 6 7 1 0 1 9 . 9 8 1 0 0 . 2 1 0( ) 1 0 4 7 . 70 . 5 0 . 5 1ppp q p qP W W????? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?綜合比較，快退時所需功率最大。本例中所有閥的額定壓力都為 pa51063? ，額定流量根據各閥通過的流量，確定為 10L/min, 25L/min 和 63L/min 三種規格，所有元件的規格型號列于表 86 10 中。液壓缸的進出油管按輸入、排出的最大流量來計算。 快退時的壓力損失驗算及大流量泵卸載壓力的調整 因快退時，液壓缸無桿腔的回油量是進油量的兩倍，其壓力損失比快進時要大，因此必須計算快退時的進油路與回油路的壓力損失，以便確定大流量泵的卸載壓力。 d油管內徑（ m） 。 在進油路上，流速 smsmdqv /??? ???? ???則壓力損失為 papavdlp 53 2211 ????? ??????? ??? 在回油路上，流速為進油路流速的兩倍即 v=，則壓力損失為 papap 53 22 ????? ?????? ?? （ 2） 局部壓力損失 由于采用集成塊式的液壓裝置，所以只考慮閥類元件和集成塊內油路的壓力損失。 從以上驗算結果可以看出，各種工況下的實際壓力損失都小于初選的壓力損失值，而且比較接近，說明液壓系統的油路結構、元件的參數是合理的，滿足要求。總之這次課程設計的收獲是很大的。 18 [1] 許福玲，陳堯明，主編 .液壓與氣壓傳動 .第三版 .北京：機械工業出版社 （ 重印） [2] 馬振福 .液壓與氣動傳動 .第二版 .北京：機械工業出版社， [3] 成大先 .機械設計手冊 [單行本液壓傳動 ]. 北京：化學工業出版社， 2021 [4] 陳啟松 .液壓傳動與控制手冊 [M]. 上海：上海科學技術出版社， 2021 [5] 謝家瀛 ,主編 .組合機床設計簡明手冊 .第一版 .北京：機械工業出版社 , [6] 液壓缸 /臧克江主編 . 實用液壓技術叢書 .北京：化學工業出版社， [7] 楊賓峰 ,寧李譜 . 液壓閥設計方法的研究 [J]. 河南科技學院學報 (自然科學版 ). 2021.